DE1113718B

DE1113718B - Semiconductor arrangement with small lead inductance

Info

Publication number: DE1113718B
Application number: DET16688A
Authority: DE
Inventors: Hans Bendig; Dipl-Ing Peter Bobisch; Claus Sondhauss
Original assignee: Telefunken Patentverwertungs GmbH
Current assignee: Telefunken Patentverwertungs GmbH
Priority date: 1959-05-15
Filing date: 1959-05-15
Publication date: 1961-09-14
Also published as: GB956774A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Halbleiteranordnung mit kleiner Zuleitungsinduktivität, bei welcher mindestens eine der Stromzuführungen mit veränderlichem Querschnitt ausgebildet ist. Diese Halbleiteranordnungen können als Dioden mit spannungsabhängiger Kapazität für parametrische Verstärker ausgebildet sein.The invention relates to a semiconductor device with low lead inductance, with at least one of the power leads with variable cross-section is formed. These semiconductor arrangements can be used as diodes with voltage-dependent Capacitance can be designed for parametric amplifiers.

Es hat sich herausgestellt, daß bei hohen Frequenzen die bisher üblichen Stromzuführungen die Verwendung von Halbleitern in parametrischen Verstärkern in Frage stellen. Dies liegt daran, daß die Zuführungsinduktivitäten zusammen mit den vorhandenen Kapazitäten zu unerwünschten Resonanzen führen.It has been found that, at high frequencies, the power supplies that have been customary up to now are the Question the use of semiconductors in parametric amplifiers. This is because the Feed inductances together with the existing capacitances lead to undesired resonances to lead.

Es ist bekannt, bei punktkontaktierten Halbleiterdioden kegelmantelförmige, abschirmende Metallteile zu benutzen, wobei durch die Kegelspitzen eine Spitzenelektrode geführt ist. Das kegelförmige Teil dient aber nicht zur Stromzuführung, sondern nur zur Verminderung der Kapazität zwischen zwei flächenhaften Elektroden. Um Zuführungsinduktivitäten zu vermindern, ist es bekannt, massive, konische Elektroden zu verwenden, wobei der Kontakt mit dem Halbleiterkörper durch einen beweglichen Metalldraht, der durch eine axiale Bohrung der Elektrode geführt ist und federnd auf den Halbleiterkörper drückt, hergestellt ist. Derartige Elektrodenanordnungen weisen vor allem den Nachteil einer schwierigen Herstellung, unvermeidliche Exemplarstreuungen und starke Erschütterungsempfindlichkeit auf. Zur Vermeidung dieser Nachteile wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, eine Stromzuführung in Form eines Trichters aus einer dünnen Metallfolie herzustellen und die Spitze der trichterförmig ausgebildeten Stromzuführung mit dem Halbleiterkörper in Berührung zu bringen.It is known to use cone-shaped, shielding metal parts in the case of point-contacted semiconductor diodes to use, whereby a tip electrode is passed through the cone tips. The conical part but does not serve to supply power, but only to reduce the capacity between two two-dimensional Electrodes. To reduce feed inductances, it is known to use solid, conical electrodes to be used, the contact with the semiconductor body by a movable metal wire, which is guided through an axial bore in the electrode and resiliently onto the semiconductor body pushes, is established. Such electrode arrangements primarily have the disadvantage of being difficult Manufacturing, inevitable specimen variations and strong vibration sensitivity. To the Avoiding these disadvantages is proposed according to the invention, a power supply in the form of a Make funnel from a thin metal foil and the tip of the funnel-shaped power supply to bring into contact with the semiconductor body.

Die Stromzuführung soll möglichst flexibel sein, um mechanische Spannungen innerhalb des Bauelementes ausgleichen zu können. Zur Herstellung der Stromzuführung eignet sich z. B. eine dünne Membran, die zur Erzielung einer Trichterform durch einen spitz zulaufenden Körper in der Mitte durchgedrückt wird. Soll die trichterförmig ausgebildete Elektrode gleichzeitig zur Herstellung einer Sperrschichtelektrode dienen, so kann diese auch das gewünschte Aktivatormaterial als Legierungsbestandteil enthalten.The power supply should be as flexible as possible in order to avoid mechanical stresses within the component to be able to compensate. To produce the power supply is suitable, for. B. a thin membrane, which is pushed through to achieve a funnel shape by a tapering body in the middle will. Should the funnel-shaped electrode be used at the same time to produce a barrier layer electrode serve, it can also contain the desired activator material as an alloy component.

Die Erfindung soll an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden.The invention is to be explained in more detail using an exemplary embodiment.

Die Fig. 1 zeigt eine Spitzendiode in der bisherigen Ausführungsform. Die zur Kontaktierung des Halbleiters 1 dienende Spitzenelektrode 2 verursacht bei hohen Frequenzen infolge des ungünstigen Verhält-Halbleiteranordnung
mit kleiner ZuleitungsinduktivitätFig. 1 shows a tip diode in the previous embodiment. The tip electrode 2, which is used to make contact with the semiconductor 1, causes the semiconductor arrangement at high frequencies as a result of the unfavorable relationship
with low lead inductance

Anmelder:
TelefunkenApplicant:
Telefunken

Patentverwertungsgesellschaft m. b. H.,
Ulm/Donau, Elisabethenstr. 3Patentverwertungsgesellschaft mb H.,
Ulm / Danube, Elisabethenstr. 3

Hans Bendig, Dipl.-Ing. Peter BobischHans Bendig, Dipl.-Ing. Peter Bobisch

und Claus Sondhauss, Ulm/Donau,and Claus Sondhauss, Ulm / Danube,

sind als Erfinder genannt wordenhave been named as inventors

nisses von Drahtdurchmesser zu Drahtlänge einen hohen induktiven Widerstand, der die Anwendungsmöglichkeit einer solchen Spitzendiode in parametrischen Verstärkern stark einschränkt. Tritt dagegen — wie in Fig. 2 — an Stelle der bisherigen Spitzenelektrode 2 eine trichterförmig ausgebildete Elektrode 4, so wird der induktive Widerstand der Stromzuführungen selbst bei hohen Frequenzen auf ein Mindestmaß beschränkt. Die Verbindung zwischen der Spitze dieser trichterförmig ausgebildeten Elektrode und dem Halbleiter 3 kann z. B. durch Thermokompression hergestellt werden. Die Herstellung der Stromzuführung 4 selbst und die erforderliche Kontaktierung kann bei Verwendung einer dünnen Metallfolie durch Eindrücken eines entsprechend geformten Stempels unter Temperatureinwirkung erfolgen. Wie die Fig. 2 erkennen läßt, ist bei dem speziellen Ausführungsbeispiel die Membran der trichterförmig ausgebildeten Elektrode 4 zwischen die Gehäuseteile 5 und 6 geklemmt.niss from wire diameter to wire length a high inductive resistance, which makes the application of such a tip diode in parametric Amplifying severely. On the other hand, as in FIG. 2, instead of the previous one Tip electrode 2 is a funnel-shaped electrode 4, the inductive resistance is the Power supplies are kept to a minimum, even at high frequencies. The connection between the tip of this funnel-shaped electrode and the semiconductor 3 can, for. B. by thermocompression getting produced. The production of the power supply 4 itself and the necessary contact can be done when using a thin metal foil by pressing in a suitably shaped one Stamp take place under the influence of temperature. As shown in FIG. 2, is in the special embodiment the membrane of the funnel-shaped electrode 4 between the housing parts 5 and 6 clamped.

Mit erfindungsgemäß ausgebildeten Stromzuführungen können aber auch Legierungselektroden, aber ebenso Dioden vom sogenannten Mesatyp kontaktiert werden. Eine Mesadiode hat nach Fig. 3 eine in den Grundkörper 7 diffundierte Sperrschicht 9, deren Flächenausdehnung nach der Diffusion durch Abätzen auf das gewünschte Maß reduziert wird. An Stelle des bisher üblichen Zuleitungsdrahtes soll zur Erzielung kleiner Induktivitäten eine trichterförmig ausgebildete Elektrode 8 als Stromzuführung dienen.With power supply lines designed according to the invention, however, alloy electrodes can also be used contact can also be made with diodes of the so-called mesa type. According to FIG. 3, a mesadiode has one in the Base body 7 diffused barrier layer 9, the surface area of which after diffusion is caused by etching is reduced to the desired level. Instead of the lead wire that was customary up to now, the A funnel-shaped electrode 8 is used as a power supply to achieve small inductances.

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Strebt man niedrige Gehäuseabmessungen an, so ist es vorteilhaft, die trichterförmige Stromzuführung recht flach auszubilden.If you aim for low housing dimensions, it is advantageous to use the funnel-shaped power supply to train quite flat.

Neben der bereits erwähnten Thermokompression eignet sich zur Herstellung der Kontaktierung auch eine Lötverbindung. Ebenso ist es möglich, einen Kontakt durch Einwirkung von mechanischem Druck auf die trichterförmige Stromzuführung aufrechtzuerhalten; zu diesem Zweck kann z. B. ein innerhalb dieser Stromzuführung angebrachter, spitz zulaufender, federnder Körper die Membran ständig auf die Kontaktstelle drücken. Die Stromzuführung soll dabei immer über die Membran erfolgen.In addition to the already mentioned thermocompression, it is also suitable for making the contact a solder joint. It is also possible to establish contact through the action of mechanical pressure to maintain the funnel-shaped power supply; for this purpose z. B. an inside this power supply attached, tapered, resilient body constantly on the membrane Press contact point. The power supply should always take place via the membrane.

Obwohl die Erfindung nur an wenigen Ausführungsbeispielen erläutert wurde, können trichterförmig ausgebildete Stromzuführungen in der Halbleitertechnik ganz allgemein dort Anwendung finden, wo induktivitätsarme Stromzuführungen erforderlich sind. Die Schnittlinien in den durch die Symmetrieachse gehenden Ebenen müssen nicht notwendig gerade verlaufen, wie dies bei einem Kegelmantel der Fall ist, sondern können natürlich auch einen von einer Geraden abweichenden Verlauf haben.Although the invention has only been explained using a few exemplary embodiments, can be funnel-shaped trained power supply lines in semiconductor technology are generally used there, where low-inductance power supplies are required. The lines of intersection in the through the axis of symmetry going levels do not necessarily have to run straight, as is the case with a conical surface of the Is the case, but can of course also have a course deviating from a straight line.

Claims

PATENT CLAIMS:

1. Semiconductor arrangement with low lead inductance, in which at least one of the Power supply lines are designed with a variable cross-section, characterized in that these Power supply is made from a thin metal foil in the form of a funnel and that the Tip of the funnel is in contact with the semiconductor body.

2. Semiconductor arrangement according to claim 1, characterized in that the funnel-shaped Power supply contains doping material as an alloy component.

3. Semiconductor arrangement according to claim 1 or 2, characterized in that it is used as a diode voltage-dependent capacitance is designed for parametric amplifiers.

Considered publications:
German Auslegeschrift No. 1,051,341;
German Patent No. 818 654;
U.S. Patent Nos. 756,676, 2,878,399.

1 sheet of drawings