DE1614491A1 - Halbleiterbauelement - Google Patents

Description

SIMMS AKTIHr0BSI5I.LSOHA?T München 2_f Berlin und MÜnehen tittel«bacherplati! 2

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ffalble i t eybjWlt

Di· Erfindung besieht »loh auf ein Halbl«it«rbütitl»a«nt Bit •in*» Halbleiterkörper mus Honokrietallinem Material, inebeeoneer· au· Silisiiw, mit Bindeten· eine· pn-überganf und ■«·! Bit In-•chlußleitern au· Bleeh rerieteten llelrtroden.

Die fertifung derartiger Halbleiterbauelenente let bisher Bit •rhebllehen Schwierigkeiten und loeten rerbuBden, die το? alle«

iuroh das d«B LUtTorgang rorangehende Slnriefiten der aeiet iear kl«iB«a Ialbl*iterkörp«r «wiiohen den Anae!ilailtit«rn rtrureaeht

werden, . - . " .'"-'■-

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Diese Schwierigkeiten und Kosten sollen durch die Erfindung wesentlich verringert werden. Das gelingt bei einem Halbleiterbauelement der eingangs genannten Gattung dann, wenn es erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet ist, daß der eine Anschlußleiter wenigstens zwei Vorspriinge und der andere Anschlußleiter wenigstens einen zwischen diese Vorsprünge passenden, komplementären Vorsprung haben, daß der Abstand und die Form zweier Vorsprung« den Abmessungen und der ?orm von wenigstens einer Elektrode dee Halbleiterkörper* so angepaßt ist, daß sich diese Elektrode an wenigsten· zwei Randζoneη zweier Vorsprünge-abstutzt, und daß diese Elektrode in dieser Stellung mit dem ANschlußlelter mit wenigsteh· zwei -Vorsprüngen und die andere Elektrode mit den Vorsprung des anderen Anschlußleiters verlötot sind,

Sie Fertigung ein·· derartigen Halbleiterbauelementes gestaltet sich deshalb so einfach, weil nan dl« Anechlußleiter samt einem etwa vorhandenen Steg aus einem Blechstrelfen oo austanzen kann, daß alle Anschlußleiter an eines Ende noch Über einen Hilfssteg miteinander verbunden bleiben. Dieser Hllfssteg sorgt nicht, nur für dl· räualioh· Zuordnung der einzelnen Anschlußleiter während des Ltitvorgang·*; er hat vielmehr zur Folge, daß die einzelnen Anschlußltiter beim Ausbiegen aus der ursprünglich gemeinsamen Ebene In dies« zurückfedern. Zur Vorbereitung für das Anlöten der"Halbleiterkörper, das vorzugsweise in einem Tauchlötvorgang durchgeführt wird, brauoht man daher nur die Halbleiterkörper zwischen die Vorsprünge zweier benachbarter Anschlußleiter su klemmen. Die von ihnen ausgeübte Kraft reicht bei entsprechender

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Bemessung de· Bleches, au« dem die AnechluSlelter geetanzt werden, aus, um diese Halbleiterlcörpef während dee; Tauchlötvorganges in der gewüneeht en * Lage vx hai ten. Danach hat man eine Baueinhe i t, z.B. eine fertig geschaltete Gleichrichterbrück* mit ihren AnechluSleitern und kann daher den Hüteteg, gegebenenfalls nach dem Einbetten dieeer Einheit in eine Verguß- oder Preßmaas·, aus der nur noch die AnechluSleiter und der Hilf·■teg heraueragen, abtrtnn#n. . -.-... ~'; :- \ , ■:■-...--'■ -^:^^f.-.;'.^: '-'■-■■

In der Regel wird es genügen, w*an einer der beiden tür Halterung benötigten Anechlußleiter nur einen einzigen Vorsprung hat, der iwiichen swei Voreprünge dee anderen AnschluQleitere ragt. Jeder der beiden Aneohluflleiter kann ftber auch beliebig.--ift#l«j-_;-fllt«in--; ander rerzahnte yoigprüng« hÄben. Auoh können «wiechen diesen Zähnen mehrere, «lektriech ip^rallel arbeitende Hatleiterkörper * yerl^tet eein. Bi* Yorepün«* isfeaea btlltbigv e>B» rechteckföraig, dreieokföraig, h*iWcwi· - föraig ausg*l)il^öt «ein. . --

Bteondere Torteile bietet die B^indung, wenn ewiechta zwei äußeren, *u einer geechloitenen Baueinheit gehörenden Anecmlußleitera aindeettn· «in eittlerer Aneohluileiter Torgeeehtm und eit dem jeweili benaohbarttn AjieoJiluSleitern »it koapleetntären Voreprüngen T«r»ahnt ist. ZwiitÄen den Toraprüngen sweier »oloher benachbarter Aixichlulleit;er können dann geweilt ein Halbleiterkörper oder auoh aehrer« el«ktrl»o£ parallel arbeitende Halbleiterkörper rerlötet aeia. Die HalbleiterkSrper können dabei ait gleichartig dotierten Bereiche© oder auch mit unterschiedlich dotierten Bereichen Bit ein und deaeelben AnechluBleiter in Verbindung stehen, je nach den, ob e« eich u* eine au· aindeetene »v«i Halbleiter-

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körpern bestehende Serienschaltung oder eine Mittelpunktschaltung handelt, oder ob der Anechlußleiter einer Gleich- oder Wechsel- , epannungsklesme einer Brückenschaltung sein soll.

Benachbarte Anechlußleiter einer Einheit alt mehreren solchen Anechlußleitem können nach ein und derselben Seite von den Vorsprüngen oder auch abwechselnd nach verschiedenen, einander entgegengesetsten Richtungen von diesen Vorsprüngen abstehen und dementsprechend einseitig oder auch beidseitig mit Stegen verbunden sein, von denen einseine auch die Funktion von elektrischen Verbindungen Ubernehaen können,die nach Fertigstellung der Baueinheit nicht abgetrennt werden.

Bei einer Anordnung, bei der die Anechlußleiter abwechselnd nach entgegengeeetsten Sichtungen von den Vörsprüngen abstehen, wird >san die Halbleiterkörper sweokiiäßig so «wischen die Vorsprung· benachbarter Ansohluilelter einlöten, daß alle nach einer Seite abstehenden Ansohlußleiter Gleichstromkreisen und* all« nach ümr anderen Seite abstehenden Anschlufileiter Weohseletroakleaaen einer aehrphaeigen Oleiohrichterbrücke »Ind.

Die nach de« Lötvorgang erhaltene Baueinheit kann In eine isolierende Guß- oder Prefaasse eingebettet sein, aus der lediglich die Ansohluflleiter herausragen. Man kann aber auch diese verlötete Einheit la ein flaches Gehäuse aus Kraftstoff einsetzen, In de· Innen an seitlichen Wänden FUhrungsschlitze für dta beiden äußersten Anechluflleiter vorgeeehen sind und dann den Innenraua des Gehäuses alt einer Gufl- oder Preflmasse füllen, für diese Zwecke sind Therao- * 00ii09/0ei4 ; 'BAD OF5I31MÄL-.

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plaste oder Duroplaste besonders geeignet. Den letzteren wird zweckmäßig, ein Härter und ein Weichmacheq'zugegeben. Durch einen weiteren Zusatz τοη Siliconhmrz lassen sich diese Massen praktisch wasaerandilchläesig machen.

Einige AuefUhrungsbeispiele der Erfindung werden anhand der Zeichnungen erläutert» Ee «eigen:

Figur 1 ein AuefUhrungebeispiel alt twei . . Anachluflleitern und eines dazwischen befestigten Halbleiterkörper,

Figur 2 «inen Sohnitt entlang Linien II-Il der Anordnung nach figur 1,

Figur 3 eine AuafUhrungafora Mit ewei »wiechen drei Anichlußleitern liegenden Halbleiterkörpern,

Figur 4 ein Stanitell für ein» Olettriohterbrücke ait innerer Verbindung der beiden äuS«r#n AnechluSleiter und,

Figur 5 einen Querschnitt duroh ein Oehlue* ait einerGleichrichterbrücke nach Figur 4.

In allen Figuren eiad funktionsgleiche Teile mit demselben Besugeseiohen rersehen. So sind des Halbleiterelement die Kennziffer 1, den AnechluBleitern die Ienntiffem2 und 3, den Hilfe etegen die Kenasiffer 4 und einte Gehäuse die Kenntiffar 6 zugeordnet. ;

Figur 1 zeigt zwei τοη einem Hilfe«teg 4 abstehende, Im wesent-Hohen parallel zueinander verlaufende AnachluSleiter 2 und 3, die durch einen verhältnismäßig schmalen ausgestanzten Schlitz

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£ , PLA 67/1205 voneinander getrennt sind.

Der Anschlufileiter 3 hat einon Vorsprung 30, der In eine entsprechende, von den VoreprUngen 21 und 22 umschlossene Aussparung 20 hineinragt. Das zwischen den YorsprUngen 21 und 22 und dem Vorsprung 30 liegende Halbleiterelement iet mit 1 bezeichnet. Ee besteht, wie insbesondere Figur erkennen läßt, aus einem Halbleiterkörper 10 au· fflonlkrletalllnem Material, insbesondere aus Siliziun, alt Bindesten· einem pn-übergang, an dessen Elektroden besondere Elektrodenkörper 11 und 12 *.B. durch Lotung befestigt •Ind. Sa· Halbleiterelement wird duroh die Rückstellkraft der beiden au· ihrer ursprünglich gemeinsamen Ebene herausgebogenen AnechluBleiter 2 und 3 In der in Figur 2 gezeichneten Lage auch wärirend de· darauffolgenden LotVorganges ge^v%lten. lach einem solchen Lötvorgang kann dann die In Figur 1 dargestellt· llnheit •ntlang d*r Llnl· 5 durehgeeehnitten werden.

Figur 3 s«igt ein Swlllingaeleaent alt elaea mittleren Anachludleiter 34, der auf ewel Seiten Über Toreprüage 30 alt koapleaentären Ausnehmungen sweier benachbarter AneohluJlelter 2 ver»ahnt let. Zwiβeheη je swei benachbarten Anschluileltern liegen vMir Halbleiterbauelemente, die alt 1 be»elohnet »Ind. 31· könnea «it gleichartig odeijait ungleichartig dotierten Bereichen mit dem mittleren Aneohluflleiter 34 verbunden »ein. Deaenteprechend stellt dl··· Einheit eine Xittelpunktschaltung oder cw·! Zweig· einer Gleiohrlchterbrüeke Aar.

Die drei AnechluSleiter sind wieder über einen Hllfssteg 4 «u-

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nächst verbunden, der nach dem Verlöten oder gegebenenfalls nach dem Umpressen der Einheit mit einem Isolierstoff entlang Linie 5 abgetrennt wird.

UIt dem in Figur 4 dargestellten StaAtück läßt sioh eine Gleichrichterbrücke aufbauen. Man wird hiersu dlt Halbleiterkörper so »wischen dl· einzelnen Anschlußlsitern einlegen, daß mit dem Anschlußleiter 24 gleichartig dotierte Bereiche des einen Typs und alt dem Anschlußlelter 25 gleichartig dotierte Bereiche des anderen Typs verbunden sind« Diese beiden Anschlußleiter etellen dann die GlelchstromanschlUsse der Brücke dar, während die Wechsel" spannungsklenaen durch dl· Antchlußleiter 3 und 34 gebildet werden, Di· beiden äußeren Anschlußleiter 3 sind über einen Steg 41 miteinander verbunden, so daß nur der mittlere Anschlußleiter 34 un'd einer der beiden Äußeren Ansohlußleiter 3 alt den Wechselspannungssuleituneea verbunden werden muß. Es 1st zweckmäßig,den Abstand der Anschlußleiter suelnander so zu wählen, daß er dem genormten Rastermaß (2,5s» bsw. n.2,5) entspricht.

Figur 5 »•Vet la Quereohnltt ein Geh&uee 6 mit einer aus eines Sternstück gemäß Ti^ur 4 aufgebauten Oleichriohterbrücke. Das Stanrstüok wird Über tie beiden äußeren Amsohlußleiter 3 «wischen YorSprüngen61 und 62 in de» Gehäuse 6 gehalten.

13 Patentansprüche
5 Figurin

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Claims (1)

1.6U491

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Patentansprüche

1.) Halbleiterbauelement mit einem Halbleiterkörper aus monokristallinem Material, insbesondere aus Silizium, mit mindeetene einem pn-übergang und zwei alt Anschlußleitern aus Blech verlöteten Elektroden, dadurch gekennzeichnet, daß der eine Anschlußlelter (2) wenigstens zwei Vorsprung« (21,22) und der andere Anschlußleiter (3) wenigstens einen zwischen diese Vorsprünge (21,22) passenden, komplementären Vorsprung (30) haben, daß der Abstand und die Form zweier Vorsprung« den Abmessungen und der Form von wenigstens einer Elektrode (12) des Halbleiterkörpers

(1) so angepaßt let, daS eich diese Elektrode an wenigsten· zwei Randzonen zweier Vorsprünge (21,22) abstützt, und daß diese Elektrode (12) in dieser Stellung mit dem Anschlußleiter (2) alt wenigstens sw·! Vorsprüngen und die andere Elektrode (11) ait d«a Vorsprung (30) des anderen Anschlußleitera (3) verlötet aind.

2.) Halbleiterbauelement n&eh Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß j«d« Elektrode «ine« Halbleiterkörper« alt den zugeordneten Anschlußltitern über mehrere Yoraprünge verlötet 1st.

3.) Halbleiterbauelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daB mehrere elektrisch parallel geschaltete Halbleiterkörper

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zwischen mehreren Vorsprüngen von zwei 'AnBchluüleitern verlötet sind. ^{: ;} ■

4.) Halbleiterbauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen zwei äußeren AneehluStLeltern (2,3) mindestens ein mittlerer Anschlußleiter (34» 24) Torgesehen und mit den jeweils benachbarten Anechlußleitern mit komplementären Vorsprüngen verzahnt let, und daß «wischen den VoreprÜngen von je zwei benachbarten Jlnschlußleitem wenigstens ein Halbleiterkörper (1)-^:r«rl4s.t«t lit (figuren 2_f3)*

5.) Halbleittrbauelemtnt nach Anspruch 4/ dadurch gekennzelehntt, dafi benachbartt AnachluSleiter nach entgegengesetxtea Seiten von den Voriprüngen abstehen.

6.) Halbleiterbauelement nach Anspruch 5j dadurch gekennaeichnet, dftfi die H&lbleiterkörper ewiechen den Yoreprüngen β© AQgtlötet elnd, daß all* nach der einen Sett· abetthtaäea Aneohlußleittr Wechselttromkleaaen . uad aiii aaeh It? anderen Seite a"b»teh«nden Anschluß- l«itMT Gleich«troakleeaen einer mehrphasigen Gleichrichterbrück· sind.

?,) Halbleiterbauelement mshAaepffuch 5 oder 6, d*dureh gek*nn»«ichnet, daö »ladtat*»» «#*% AnsciiluÖl*iter über einen St»g ifteinaader verbunden sind. -~ ~

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8.) Halbleiterbaueleaent nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß alle Änechlußleiter (3 ,24,34) nach derselben Seite von den Vorsprüngen abstehen, und daß mindestens zwei AnBchlußleiter (3) über einen auf der den abstehenden Enden der Anechlußleiter gegenüberliegenden Seite verlaufenden Steg (41) miteinander verbunden sind (Figur 3).

9«) Halbleiterbauelement nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet5 daß bei fünf nebeneinanderlegenden Anechlußleitera die beiden äußersten (3) durch einen Steg (41) miteinander verbunden sind, und daß "die Halbleiterkörper zwiachen den Anschlußleitem (3,24,34) so verlötet sind, daß eich eine einphasige Gleiohrichterbrücke ergibt.

10.) Halbleiterbauelement nach einem der Anerpüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Anechlußleiter (2,3,24,34) zu den Voreprüngen (21,22,30) etwa senkrecht, untereinander aber etwa parallel verlaufen.

11.) Halbleiterbauelement nach einen der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dafi die au« Halbleiterkörpern und Anschlußleitern Wetehenden und verlötete Einheit in eine isolierende Guß- oder ?reßme,see eingebettet ist, aus der . lediglich die AneohlüSleiter herausragen. .

12.) Halbleiterbaueleffient nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die aus Halbleiterkörpern und

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JA

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Anachlußleitern /beatehenae und verlötete Einheit In einen flachen Gehäuse aus Kunststoff untergebracht ist, in. deni innen an seitlichen Wänden Pührunssschlitze für die beiden äußersten AnschluiDsiter vorgesehensind, und daß das Gehäuse mit einer Guß* oder Preßaasse gefüllt ■tat, aus der nur die Anschlußleiter heraussagen.

13·) Verfahren zur Herstellung einee Halfcleiterbauelementes nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, · daß die AnschlußIelter eaat einem etwa vorhandenen Steg aus einein Blechstreifen ausgestanzt werden, derart, daß alle Anschlußleiter an einem Ende noch über einen Hilf3*· steg jait einend er· verbunden bleiben, daß dann die Halbleiterkörper zwiechen die Voreprünge der einzelnen Anschlußleiter gekleauat und alt diesen in einem TauchlötVorgang vtrlötet werden, und daß dann_β oder nach dem Einbetten dieser Einheit in eine Yer^uß- oder Preßmasse_t aus der nur noch die Anschlußleiter und Ar Hilfesteg herausragen der * HilfsBteg Abgetrennt wird. - _v

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