DE976643C

DE976643C - Halbleiteranordnung mit einer aus Glas bestehenden Huelle

Info

Publication number: DE976643C
Application number: DEN9932A
Authority: DE
Inventors: Wilhelmus Antonius Roovers
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1953-12-22
Filing date: 1954-12-19
Publication date: 1964-01-16
Also published as: FR1116097A; US2877393A; GB789675A

Description

AUSGEGEBEN AM 16. JANUAR 1964

N 9932 VIII el 3ig

Die Erfindung bezieht sich auf eine Halbleiteranordnung, bei der ein halbleitender Körper in einer wenigstens zum Teil aus Glas bestehenden Hülle enthalten ist und bei der in dem Glasteil eine Anzahl aus Metalldrähten, z. B. Manteldrähten, bestehender Leiter eingeschmolzen sind. Der Glasteil kann beispielsweise ein Glasdeckel auf einem anderen Teil der Hülle sein, der ebenfalls aus Glas, jedoch auch aus Metall bestehen kann.

Es ist bekannt, die Zuführungsleiter verhältnis^ mäßig steif zu wählen und im Innern der Hülle dünnere Leiter an sie anzuschweißen, ähnlich wie bei vielen Entladungsröhren. Diese Bauart beansprucht jedoch verhältnismäßig viel Raum. Es ist erwünscht, diese Leiter im Innern der Hülle dünn zu gestalten, um dem halbleitenden Körper beim Anbringen des Deckels auf dem anderen Teil der Hülle, was meist durch Anschmelzen erfolgt, möglichst wenig Wärme zuzuführen, und um diese Leiter sehr biegsam zu gestalten, damit die Lotverbindungen am halbleitenden Körper mechanisch nicht zu stark belastet werden.

Bei einer Halbleiteranordnung der eingangs erwähnten Art, insbesondere bei einer Kristalldiode oder einem Transistor, wird ein einfach herzustellender Aufbau erreicht, der wenig Raum beansprucht und eine sichere Verbindung gewährleistet, ohne daß eine Beschädigung des Halbleiterkörpers zu befürchten ist, wenn gemäß der Erfindung die Mantelteile dieser Leiter im Inneren der Hülle ent-

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fernt sind und die Kerne ohne Unterbrechung als dünne Zuleitungen zum halbleitenden Körper dienen.

Unter dem Mantelteil ist hier der an der Oberfläche liegende Drahtteil zu verstehen. Dieser Teil kann aus einem anderen Metall als der Kern bestehen, beispielsweise aus Kupfer. Die Verwendung derartigen Drahtes zum Herstellen von Durchführungen durch Glas ist an sich bekannt. Vorzugsweise besteht wenigstens der Kern aus einem schlecht wärmeleitenden Metall, beispielsweise aus einer Nickel-Eisen-Legierung.

Gegebenenfalls kann der ganze Draht aus dieser Legierung bestehen. Der Vorteil einer solchen Legierung ist der, daß sie die zum Anschmelzen des Deckels an den anderen Teil der Hülle erforderliche Wärme nur in geringem Maße auf den halbleitenden Körper überträgt.

Der Mantelteil oder der Mantel kann auf einfache Weise durch Ätzen entfernt werden.

Es sei bemerkt, daß, wenn hier von Glas die Rede ist, auch keramisches Material gemeint sein kann.

Der Vollständigkeit halber sei darauf hingewiesen, daß es an sich bekannt ist, bei einer elektrischen Glühlampe od. dgl., die chemisch aktive Dämpfe im Kolben enthält, ein mit diesen Dämpfen reagierendes Metall, z. B. Kupfer, das einen Überzug bzw. den Mantel eines eingeschmolzenen Stromzuführungsdrahtes bildet, noch vor dem Einschmelzen des Lampenfußes in die Glasglocke abzuätzen. Auf den Wärmewiderstand und eine große Biegsamkeit kommt es dabei nicht an.

Die Erfindung wird an Hand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.

Die Figur stellt einen stark vergrößerten Schnitt durch einen Transistor dar.
Der Transistor enthält einen halbleitenden Körper 1, der beispielsweise aus Germanium besteht, mit zwei angeschmolzenen Elektroden 2 und 3. An diese Teile sind dünne Zuleitungen 4 angelötet, die am oberen Ende in den dickeren Leiter S übergehen, die in einem Glasdeckel 6 eingeschmolzen sind. Dieser Deckel liegt in dem Rand 7 einer auf der Unterseite geschlossenen Metallbuchse 8 und ist an diesen Rand mittels Glasur angeschmolzen. Im unteren Teil der Buchse befindet sich eine Füllmasse 9, die den halbleitenden Körper umgibt und zum Verbessern der Wärmeableitung dient. Als Füllmasse kann sogenanntes »Silikonvakuumfett« Verwendung finden.

Das aus den Leitern 4 und 5 und dem Deckel 6 bestehende Ganze ist wie folgt hergestellt. Drei Drähte, die einen Kern enthalten, der aus einer Legierung von 42% Nickel und 58% Eisen von einer Stärke von angenähert 0,3 mm und mit einem Kupfermantel von 0,05 mm Dicke besteht, sind in eine Glasscheibe eingeschmolzen, die zu der dargestellten Gestalt gepreßt ist. Darauf sind die unteren Enden der Drähte in ein Ätzbad getaucht, das das Kupfer löst, beispielsweise in verdünnte Salpetersäure.

Dadurch, daß die bisher bei solchen Bauarten üblichen Schweißungen zwischen zwei verschiedenen Drahtarten wegfallen, ergibt sich die Möglichkeit, die Länge kürzer zu wählen und die Drähte näher beieinander in das Glas einzuschmelzen. Auch ist die Gefahr von Spannungen im Glas geringer, während schließlich die Gefahr schlechter Schweißungen völlig beseitigt ist.

Es ist auch möglich, die Leiter 4 und 5 aus homogenem Material, beispielsweise ganz aus einer Nickel-Eisen-Legierung, herzustellen und die unteren Enden 4 dünner zu gestalten, was wiederum einfach durch Ätzen erfolgen kann. Schließlich kann auch ein Draht mit aus verschiedenen Metallen bestehendem Mantel und Kern Verwendung finden, wobei nicht nur der Mantel, sondern auch ein Teil des Kernes des im Innern der Hülle anzuordnenden Endes entfernt wird.

In allen diesen Fällen ergibt sich der Vorteil, daß die Wärme beim Anschmelzen des Deckels nur in geringem Maße dem halbleitenden Körper zugeführt wird.

Claims

PATENTANSPRÜCHE:

1. Halbleiteranordnung, bei der ein halbleitender Körper in einer wenigstens zum Teil aus Glas bestehenden Hülle enthalten ist und bei der in dem Glasteil eine Anzahl aus Metalldrähten, z. B. Manteldrähten, bestehender Leiter eingeschmolzen sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Mantelteile dieser Leiter im Innern der Hülle entfernt sind und die Kerne ohne Unterbrechung als dünne Zuleitungen zum halbleitenden Körper dienen.

2. Halbleiteranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens der Kern aus einem schlecht wärmeleitenden Metall, beispielsweise einer Nickel-Eisen-Legierung, besteht.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 278 655, 295 472,

438011, 850320, 856918;

britische Patentschriften Nr. 251 706, 616065;
»Werkstoffkunde der Hochvakuumtechnik« von

Espe und Knoll, 1936, S. 330, 333.

In Betracht gezogene ältere Patente:
Deutsches Patent Nr. 931 907.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

» 509 627/126 12.55 (309791/6 1.64)