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    公开号:WO1980000512A1
    申请号:PCT/DE1979/000082
    申请日:1979-08-13
    公开日:1980-03-20
    发明作者:R Maier；H Schaefer
    申请人:Semikron Gleichrichterbau；
    IPC主号:H01L27-00
    专利说明:
    [0001] HALBLEIIERGLEICHRICHIER ANORDNUNG IN BRÜCKENSCHALTUNG
    [0002] Die Erfindung betrifft eine Halbleitergleichrichteranordnung in Brückenschaltung, bei der die Gleichrichterelemente an den Enden von Leiterteilen einer aus band- oder drahtförmigem Leitermaterial gebildeten Leiterteilstruktur angebracht, mit den Leiterteilen kontaktiert und in eine Umhüllung eingeschlossen sind.
    [0003] Aus der DE-PS 12 79 199 ist ein Verfahren zum Herstellen von Halbleitergleichrichteranordnungen bekannt, bei dem Halbleitertabletten, das sind mit Kontaktrαnden versehe ne Halbleiterscheiben, zuischen den Schenkeln von fletallbügeln festgeklemmt und an ihren Kontakteiektroden mit den Metallbügeln verbunden werden, bei dem die Metallbügel durch Auftrennen bzw. durch Entfernen von Abschnitten für die Verschaltung mit weiteren Leitungsanschlüssen vorbereitet uerden, und bei dem derartige Anordnungen in größerer Anzahl weiteren Verfahrensschritten unterworfen uerden.
    [0004] Gemäß der DE-AS 14 39 272 bestand eine vorteilhafte Ausgestaltung dieses Verfahrens darin, daß die Schenkel der aus federndem, drahtförmigem Leitermaterial bestehenden Metallbügel gespreizt und an ihren freien Enden so ausgebildet und gegeneinander gerichtet uerden, daß sie sich beim Zusammenführen berühren, und daß die Metallbügel in schlitzförmige Vertiefungen einer Aufnahmevor- richtung selbsthaltend so eingesteckt werden, daß die
    [0005] Halbleitertabletten zuischen den herausragenden , sich berührenden Enden angeordnet uerden können.
    [0006] Dieses bekannte Verfahren ist im wesentlichen vorteilhaft für die Herstellung von Gleichrichteranordnungen mit einer Halbleitertablette. Gleichrichtexanordnungen mit mehreren Halbleitertabletten und demzufolge auch mit mehreren Metallbügeln erfordern jedoch zum Aufbau und zur Verschaltung einen unerwünscht hohen Aufwand an Vorrichtungen und Verfahrensschritten.
    [0007] Weiter ist aus der DE-AS 19 07 075 ein Verfahren zum Herstellen von Halbleitergleichrichtern bekannt. Danach uerden aus bandförmigem Leitermaterial periodisch wiederkehrende, geometrische Strukturen innerhalb einer diese umschließenden Randzone und mit Abschnitten gebildet, die als Trägerkörper oder als Kontaktstücke oder Stromleiterteile dienen und ineinandergreifend angeordnet sind. Weiter werden die Stromleitertelle vom Zentrum der Struktur aus zueinander parallel nach außen verlaufend angebracht und sind gleichzeitig Halterungsstege zwischen Struktur und zwischen der die Struktur umgebenden Randzone. Dann uerden Halbleitertabletten an den entsprechenden Kontaktstellen zuischengefügt und kontaktiert, und die so gebildeten Anordnungen werden gekapselt und durch Auftrennen der Halterungsstege von der Randzone des Leitermaterials getrennt.
    [0008] Dieses bekannte Verfahren erfordert einen hohen Materialaufwand für die vorgesehenen Leiterteilstrukturen. Weiter ist wegen der speziellen Ausbildung der Strukturen ein unerwünschter Zeitaufwand zum Einbringen der Halbleitertabletten notwendig. Außerdem werden häufig Halbleitertabletten in falscher elektrischer Orientierung eingebracht, wodurch Anordnungen mit einwandfreien Bauelementen unbrauchbar uerden. Dieses bekannte Verfahren ist zur wirtschaftlichen Massenherstellung von Halbleiter-Kleingleichrichteranordnungen nicht geeignet. Schließlich ist in der DE-PS 19 16 554 ein Verfahren zum Herstellen von Halbleitergleichrichteranordnungen offenbart. Dort werden aus bandförmigem Leitermaterial im wesentlichen kammförmige Strukturen gebildet, und durch überlappende Anordnung von Leiterteilen Kontaktstellen hergestellt, an welchen Halbleitertabletten in vorbestimmter elektrischer Orientier ng zwischengefügt werden. Die Leiterteile sind senkrecht zu einem gemeinsamen, als Transportstreifen dienenden und gleichzeitig eine Längsrandzone bildenden Verbindungssteg angeordnet. Ein weiteres allen Strukturen gemeinsames Basisleiterteil bildet die andere Längsrandzone.
    [0009] Die Nachteile dieses bekannten Verfahrens bestehen ebenfalls in einem hohen Materialaufwand für die vorgesehenen Leiterteilstrukturen, in einem hohen Zeitaufwand für die Anbringung der Halbleitertabletten zuischen den Leiterteilen, und in der Gefahr, daß die Halbleitertabletten-nicht in der schaltungsbedingten elektrischen Orientierung zuischengefügt werden.
    [0010] Durch den ständig steigenden Einsatz von Halbleitergleichrichteranordnungen in vielen Bereichen der Steuer und Regeltechnik mit häufig geringen Anforderungen an die elektrischen Eigenschaften besteht ein hoher Bedarf an Halbleiter-Kleingleichrichtern als billigen Schaltungsbauteilen. Dabei kommen im wesentlichen Klein gleichrichteranordnungen in Brückenschaltung in Betracht.
    [0011] Der Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, Halbleiter-Kleingleichrichteranürdnungen in Brückenschaltung zu schaffen, die möglichst wenige, besonders billige
    [0012] Teile aufueisen, gegenüber bekannten Bauformen rationeller herstellbar sind und eine einwandfreie Be stückung mit Halbleitertabletten gewährleisten.
    [0013] Die Lösung der Aufgabe besteht bei der eingangs erwähnten Halbleitergleichrichteranordnung darin, daß sie zwei Halbleiterkörper aufweist, die jeweils aus der durch die Anzahl der Wechselstromanschlüsse der Schaltung bestimmten Anzahl von integrierten Gleichrichterelementen bestehen, daß jeder Halbleiterkörper durch wenigstens eine grabenförmige Vertiefung, die sich von der einen Hauptfläche aus durch wenigstens eine dotierte, schichtförmige Zone und durch den angrenzenden, in Sperrichtung belastbaren pn-Übergang erstreckt, in die schaltungsbedingte Anzahl von Gleichrichterelementen unterteilt ist, daß die Halbleiterkörper gegenseitig so angeordnet sind, daß jeweils die schaltungsbedingt zu verbindenden Gleichrichterelemente beider Halbleiterkörper in kürzestem Abstand jeweils durch das Ende eines Leiterteils verbunden sind, und daß die Leiterteile so ausgebildet, angeordnet und an ihrem einen Ende mit den Gleichrichterelementen verbunden sind, daß an ihrem freien Ende ein durch den technischen Einsatz bestimmter gegenseitiger Abstand gegeben ist.
    [0014] Mit einem Halbleiterkörper aus n-leitendem und einem Halbleiterkörper aus p-leitendem Ausgangsmaterial ist der Gegenstand der Erfindung besonders vorteilhaft her stellbar.
    [0015] Eine Weiterbildung der Erfindung besteht darin, daß ein Halbleiterkörper mit drei Schichten unterschiedlicher Leitfähigkeit und einem zwischenliegenden pn-Übergang sowie ein Halbleiterkörper mit vier Schichten abwechselnd unterschiedlichen Leitfähigkeitstyps vorgesehen sind. Die Leiterteile können aus einer ebenen Leiterteilstruktur gefertigt und in einer Reihe angeordnet sein oder aber aus zwei ebenen Leiterteilstrukturen und in zwei Reihen vorgesehen sein. Dabei ist vorteilhaft der durch den technischen Einsatz bestimmte gegenseitige Abstand der Leiterteile jeweils zuischen allen Leiterteilen gegeben.
    [0016] Eine vorteilhafte Ausführung des Gegenstandes der Erfindung besteht darin, daß die Halbleiterkörper im Abstand achsial hintereinander und mit gleicher Seite in einer Ebene angeordnet sind, und daß die Leiterteile jeweils so aus der Ebene ihrer Leiterteilstruktur heraus verformt und angeordnet sind, daß zwei Leiterteile sich mit ihrem Ende über jeueils zwei hintereinander liegende Gleichrichterelemente erstrecken und diese verbinden und je ein weiteres Leiterteil mit seinem Ende jeweils die durchgehende Kontaktfläche eines Halbleiterkörpers kontaktiert. Eine andere vorteilhafte Ausführung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Halbleiterkörper mit ihrer die Vertiefung(en) aufweisenden Fläche im Abstand gegenseitig spiegelbildlich angeordnet sind, und daß jeweils ein Ende je eines Leiterteils sich gegenüberliegende Gleichrichterelemente kontaktiert und ein Ende je eines Leiterteils mit der durchgehenden Kontaktfläche eines Halbleiterkörpers verbunden ist.
    [0017] Bei allen Bauformen können die kontaktierten und die freien Leiterteilenden jeweils gleich oder unterschiedlich gerichtet angeordnet sein.
    [0018] Anhand der in den Figuren 1 bis 9 dargestellten Ausführungsbeispiele uerden Aufbau, Wirkungsweise und Herstellung des Gegenstandes der Erfindung aufgezeigt und erläutert.
    [0019] Die Figuren 1a und 1b zeigen jeweils einen durch eine Vertiefung in zwei integrierte Gleichrichterelemente unterteilten Halbleiterkörper mit drei schichtförmigen Zonen und einem zuischenliegenden pn-Übergang.
    [0020] Die Figuren 2a und 2b zeigen perspektivisch bzw. in Draufsicht die beiden Halbleiterkörper nach den Figuren 1a und 1b mit übereinstimmenden Seiten in einer Ebene hintereinanderliagand und mit auf zwei Verbindungsgeraden angeordneten Leiterteilen fest verbunden.
    [0021] Die auf einer Verbindungsgeraden angeordneten Leiterteile werden weiterhin als in Reihe liegend bezeichnet und sind jeweils Abschnitt einer z.B. durch Stanzen von bandförmigem Leitermaterial oder durch Aufreihen von Metallbügeln hergestellten Leiterteilstruktur.
    [0022] In Figur 3a sind die hintereinanderliegenden Halbleiterkörper mit in einer Reihe angeordneten Leiterteilen dargestellt.
    [0023] Figur 3b zeigt eine besondere Formgebung eines Leiterteils gemäß der Figur 3a zur Fixierung eines Halbleiterkörpers.
    [0024] Die Figuren 4 bis 9 stellen Bauformen dar, bei denen die Haibleiterkörper jeueils mit ihrer durch eine Vertiafung unterteilten Seite gegenseitig spiegelbildlich angeordnet sind und bei denen jeweils zwei Leiterteile die beiden inneren jeweils gegenüberliegenden Flächen und zwei Leiterteile jeweils eine außenliegende Fläche j edes Halbleiterkörpers kontaktieren. Figur 4 zeigt eine solche Anordnung in Draufsicht auf die Stirnfläche der beiden Halbleiterkörper und mit einer Kontaktierung derselben durch in einer Reihe angeordnete Leiterteile.
    [0025] Die Figuren 5a und 5b stellen die Halbleiterkörper in jeweils unterschiedlicher Zuordnung zu ihren in zwei Reihen angeordneten Leiterteilen dar.
    [0026] Figur 6 zeigt die Halbleiterkörper in Draufsicht auf die linke Seitenfläche ihrer Anordnung gemäß Figur 4 und mit in einer Reihe angebrachten Leiterteilen kontaktiert.
    [0027] In den Figuren 7a und 7b sind die Halbleiterkörper ebenfalls in dieser Seitenansicht, jedoch in unterschiedlicher räumlicher Lage zuischen zuei Reihen von Leiterteilen dargestellt.
    [0028] Schließlich zeigen die Figuren 8 und 9 die Halbleiterkörper jeweils in Draufsicht auf die untere der beiden äußeren Kontaktflächen der Anordnung gemäß Figur 4 und mit in einer Reihe bzw. mit in zwei Reihen angeordneten Leiterteilen verbunden.
    [0029] Für gleiche Teile sind in allen Figuren gleiche Bezeichnungen gewählt. Der Anschaulichkeit halber sind die beispielhaften Bauformen unmaßstäblich vergrößert dargestellt.
    [0030] Die Halbleiterkörper 1 und 2 gemäß den Figuren 1a und 1b bestehen aus n-leitendem bzw. p-leitendem Ausgangsmaterial mit jeweils eine Folge von durch an sich bekannte Diffusionsschritte erzeugten, schichtförmigen Zonen 11, 12, 13 in p+nn+-Struktur bzw. 21, 22, 23 in n+pp+-Struktur. Auf den äußeren Zonen sind Kontaktschichten 16, 17 bzw. 26, 27 aufgebracht, und beide Halbleiterkörper sind jeweils durch eine grabenförmige Vertiefung 15 bzw. 25, die sich von der dem pn-Übergang jeweils nächstliegenden Außenfläche aus durch die anschliessende Leitfähigkeitszone und den anliegenden pn-Übergang hindurch erstreckt, in zwei Gleichrichterelemente 10, 10 bzw. 20, 20 unterteilt. Sind beide Halbleiterkörper aus demselben Ausgangsmaterial vorgesehen, so erstreckt sich die Vertiefung durch die beiden gleichnamigen Leitfähigkeitszonen und den angrenzenden pn-Übergang.
    [0031] Die je zwei Gleichrichterelemente aufweisenden Halbleiterkörper sind nach Form und gegenseitiger Zuordnung bestimmend für den Aufbau von Gleichrichteranordnungen nach der Erfindung. Ihre Flächenausdehnung richtet sich nach der vorgesehenen Strombelastbarkeit. Oeder Halbleiterkörper bildet an seiner nicht unterteilten Kontaktfläche einen Verzweigungspunkt der vorgesehenen Schaltung, an welchem z.B. darstellungsgemäß je zwei Elemente in gleicher elektrischer Polung verbunden sind. Anstelle von Halbleiterkörpern mit je einer Vertiefung für eine Einphasenbrückenschaltung, d.h. für eine Schaltung mit zwei Wechselstromanschlüssen sind demzufolge für eine Dreiphasenbrückenschaltung zwei Halbleiterkörper mit je zwei Vertiefungen erforderlich.
    [0032] Gemäß der Darstellung in Figur 2a sind die Halbleiterkörper 1 , 2 im Abstand achsial hintereinander und mit übereinstimmender Seite in einer Ebene angeordnet. Der Anschaulichkeit wegen sind die Zonen der Halbleiterkörper und ihre Kontaktschichten 16, 17 bzw. 26, 27 nicht dargestellt. Die beiden räumlich jeweils hintereinander liegenden Gleichrichterelemente sind durch die Leitertaile 5a bzw. 6a kontaktiert. Weiterhin ist die durchgehende Kontaktfläche des Halbleiterkörpers 1 mit dem Leiterteil 8a und die durchgehende Kontaktfläche des Halbleiterkörpers 2 mit dem Leitarteil 7a fest verbunden. Die Leiterteile 5a, 6a dienen als Wechselstromanschlußleiter, die Leiterteile 7a, 8a als Gleichstromanschlußleiter für Halbleiterkörper. Sie bilden die freien Enden der Leiterteile 5 bis 8. Die Leiterteile 5, 6 sind in einem durch den Einsatz der Gleichrichteranordnung bestimmten, gegenseitigen Abstand m Teile einer ersten kammförmigen Struktur von im wesentlichen zueinander parallelen Abschnitten eines drahtoder bandförmigen Leitermaterials und die Leiterteile 7, 8 entsprechende Teile einer entsprechenden zweiten, zur ersten im Abstand m angeordneten Struktur.
    [0033] Die Leiterteile 5 bis 8 sind an ihren Enden 5a bis 8a in der Weise parallel versetzt ausgebildet und gegenseitig angeordnet, daß ein Raum zur Reihananordnung der Halbleiterkörper gegeben ist. Mit dem Zuordnen der leicht erkennbaren, unterteilten Seite der Halbleiterkörper zu den gegenseitig parallelen und gleich langen Leiterteilenden 5a, 6a ist die richtige elektrische Orientierung der Halbleiterkörper gewährleistet.
    [0034] In der Darstellung in Figur 2b sind die Halbleiterkörper 1 , 2 in Draufsicht auf ihre Stirnseite entsprechend einem Blick von oben auf die Anordnung in Figur 2a gegenseitig etwas versetzt gezeigt. Damit soll ihre gegenseitige räumliche Lage angedeutet sein. Die geringere Dicke der Halbleiterkörper 1 , 2 im Vergleich zu dem üblicherweise vorgesehenen Maß des Abstandes der Leiterteile 5 bis 8 (m) erfordert eine entsprechende Verformung der Leiterteilenden aus der durch die strichpunktierten Linien angedeuteten Ebene der Leiterteilreihen heraus. Dabei können zwei Leiterteile der einen Reihe (5a,6a) als Wechselstromanschlußleiter (wie dargestellt) und zwei Leiterteile der anderen Reihe als Gleichstromanschlußleiter dienen. Es kann jedoch auch eine andere Zuordnung der Leiterteile vorgesehen sein. Der gegenseitige Abstand der Halbleiterkörper 1,2 ist durch die Bedingung ausreichender Überschlagsfestigkeit zuischen den durchgehenden Kαntaktseiten (17,27) bestimmt.
    [0035] Figur 3a zeigt die Halbleiterkörper 1 , 2 in gleicher gegenseitiger Lage, jedoch kontaktiert mit den Enden 35a bis 38a von in einer Reihe im gegenseitigen Abstand m angeordneten Leiterteilen. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist dia Leiterteilebene gleichzeitig Mittelebene der Halbleiterkörper. Die Leiterteile können auch in anderer Reihenfolge mit den jeueiligen Kontaktflächen verbunden sein.
    [0036] Die Leiterteile können in der Weise ausgebildet und angebracht sein, daß die Leiterteilenden, wie dargestellt, gleiche Richtung aufweisen oder aber daß z.B. die jeweils zwei Gleichrichterelemente kontaktierenden Enden gegenüber den jeweils einen Halbleiterkörper kontaktierenden Enden unterschiedlich gerichtet sind. Weiterhin können unabhängig die Leiterteile 5, 6 gegenüber dan Leiterteilen 7,8 unterschiedliche Richtung aufweisen.
    [0037] Wie in Figur 3b dargestellt, können die Leiterteile 37a, 38a zur Vermeidung einer Lageveränderung der Halbleiterkörper innerhalb ihrer Ebene eine besondere bogenförmige Ausbildung 38b aufweisen. Bei einer Bauform nach Figur 4 sind die beiden Halbleiterkörper 1, 2 mit ihren durch Unterteilung gegebenen Kontaktflächen im Abstand gegenseitig spiegelbildlich angeordnet. Die dadurch "innen" liegenden Kontaktflächen sind über jeweils ein Leiterteil 45a, 46a, das im wesentlichen parallel zu den Vertiefungen 15, 25 verläuft, verbunden.. Die Leiterteile 47a, 48a kontaktierBn die beiden äußeren Kontaktflächen, d.h. jeweils einen gemeinsamen Verzweigungspunkt zweier Gleichrichterelemente.
    [0038] Die Leiterteilenden 45a bis 48a sind Leiterteilen einer Ebene zugeordnet, die uie dargestellt der Mittelebene zwischen den Halbleiterkörpern entsprechen kann. Die Kontaktflächen der Halbleiterkörper können auch in anderer Reihenfolge mit den Leiterteilen verbunden sein.
    [0039] Andere Ausführungsbeispiele mit dieser Anordnung der Halbleiterkörper und mit Leiterteilenden aus zwei Leiterteilebenen zeigen die Figuren 5a, 5b. Nach Figur 5a kann die Zuordnung der Leiterteilenden 55a bis 58a auch in anderer Reihenfolge vorliegen, indem ein Leiterteilende (55a,56a) jeweils zwei Innenflächen kontaktiert und jeweils das zweite Leiterteilende (57a, 58a) jeder Reihe mit einer Außenfläche verbunden ist. Die Verformung der Leiterteilenden kann auf eine Ebene beschränkt sein, entsprechend der Ausbildung dsr Leiterteilenden 55b bis 58b in Figur 5b.
    [0040] Die mit den Halbleiterkörpern verbundenen Leiterteilenden ebenso uie die nicht sichtbaren Leiterteile weisen in den drei Figuren jeweils im wesentlichen gleiche Richtung auf.
    [0041] In Figur 6 ist ein anderer vorteilhafter Aufbau des Gegenstandes der Erfindung dargestellt. Die beiden Halbleiterkörper in der Anordnung gemäß Figur 4 sind in Draufsicht auf die linken Seitenflächen gezeigt. Die Leiterteile liegen in Reihe in einer Ebene. Die Leiterteilenden 65a, 66a sind in gegenläufiger Richtung zwischen den einander gegenüberliegenden Gleichrichterelementen angebracht, die weiteren Leiterteilenden 67a, 68a sind zu den durchgehenden Kontaktflächen geführt, und sämtliche Leiterteile verlaufen an ihrem freien Ende in gleicher Richtung.
    [0042] Andere Bauformen mit dieser Anordnung der Halbleiterkörper 1, 2 zeigen die Figuren 7a, 7b jeweils unter Verwendung von Leiterteilen in zwei Ebenen. Die zuischengefügten Leiterteilenden 75a, 76a sind in übereinstimmender Richtung angebracht, dazu unterschiedlich aber gegenseitig übereinstimmend die Leiterteilenden 77a, 78a. Die freien Enden der Leiterteile verlaufen in gleicher Richtung.
    [0043] Der in Figur 7b dargestellte Aufbau entspricht hinsichtlich Lage und Richtung der Leiterteilenden und der Leiterteile dem Aufbau gemäß Figur 6, wobei jedoch Leiterteile aus zwei Ebenen vorgesehen sind.
    [0044] Schließlich zeigen die Figuren 8 und 9 Bauformen des Gegenstandes der Erfindung, bei welchen die Halbleiterkörper 1 , 2 in der Anordnung gemäß Figur 4 in Draufsicht auf die untere äußere Kontaktfläche dargestellt sind.
    [0045] Gemäß Figur 8 steht die Mittelebene zuischen den Halbleiterkörpern 1 , 2 senkrecht zu der einen Leiterteilebene. Aus dieser sind die mittleren der vier in Reihe liegenden Leiterteile (85a, 86a) hakenförmig ausgebildet in gegenläufiger Richtung zwischen die Halbleiterkörper geführt und mit gegenübarliegenden Gleichrichterelementen kontaktiert. Die beiden äußeren Leiterteile der Anordnung (87a, 88a) sind rechtwinklig zu den Enden 85a, 86 und gegenseitig entgegengesetzt sowie im rechten Winkel zu den Vertiefungen 15, 25 mit je einem Halbleiterkörper kontaktiert. Der Abstand zwischen den Leiterteilen im Bereich ihrer freien Enden kann entsprechend dem Rastermaß in Leiterplatten 5mm oder ein Vielfaches davon betragen.
    [0046] Bei einem Aufbau nach Figur 9 sind die gemäß Figur 8 angeordneten Halbleiterkörper 1, 2 mit Leiterteilen aus zwei Leiterteilebenen kontaktiert. Beispielsweise sind die zwischen den Gleichrichterelementen vorgesehenen Leiterteilenden 95a, 96a gegenläufig versetzt und die beiden weiteren Leiterteilenden 97a, 98a im Wechsel dazu und entsprechend angebracht. Alle Leiterteilenden sind besonders einfach durch sinngemäßes rechtwinkliges Biegen der Leiterteile, die alle, auch beim Aufbau gemäß Figur 8, gleiche Richtung haben, herstellbar.
    [0047] Die Leiterteilenden 85a bis 88a bzw. 95a bzw. 98a können auch in anderer Reihenfolge und dadurch in anderer gegenseitiger Richtung angeordnet sein. Weiterhin können die Leiterteile, vorzugsweise entsprechend ihren elektrischen Anschlußvorschriften, jeweils gegenseitig unterschiedliche Richtung aufweisen.
    [0048] Zur Herstellung von Anordnungen nach der Erfindung werden zum Beispiel zwei Ausgangsscheiben aus n-leitendem und p-leitendem Halbleitermaterial verwendet. Durch an sich bekannte Diffusionsprozesse werden diese jeweils mit einer Folge schichtförmiger Zonen unterschiedlicher Leitfähigkeit und wenigstens einem zuischenliegenden pn-Übergang und anschließend beidseitig mit einem Überzug aus einem gut lötbaren Kontaktmetall versehen. Die Überzüge können z.B. aus Aluminium und Silber oder aus Nickel und Gold bestehen.
    [0049] Danach werden entsprechend der vorgesehenen Anzahl von Halbleiterkörpern mit der jeweils notwendigen Anzahl von Vertiefungen z.B. nach einem Raster Vertiefungen auf der dem pn-Übergang nächstliegenden Fläche der Ausgangsscheiben angebracht und dann die Scheiben im Halbleiterkörper zerteilt.
    [0050] Die Leiterteilstrukturen in Form ebener Kammstrukturen können in an sich bekannter Weise z.B. durch Stanzen aus bandförmigem Leitermaterial oder durch Aufreihen von Metallbügeln aus Runddraht in größerer Anzahl und in einer Vorrichtung hergestellt werden. In dieser Weise ist es auch möglich Strukturen zu fertigen, die durch Aufbiegen eine Vielzahl von Leiterteilen in zwei parallelen, vorbestimmten Abstand aufweisenden Leiterteilebenen aufweisen.
    [0051] Durch weitere, einfache Verfahrensschritte werden in diesen Leiterteilstrukturen die je Anordnung mit entsprechender Form vorgesehenen Leiterteile hergestellt. Dadurch ergeben sich periodisch wiederkehrende Zonen mit der jeueiligen Anzahl von durch Aufbiegen und/oder Verformen erzielten Leiterteilen zum Einbringen der Halbleiterkörper in schaltungsbedingter elektrischer und räumlicher Zuordnung. Dabei gewährleistet die leicht erkennbare durch wenigstens eine Vertiefung unterteilte Fläche jedes Halbleiterkörpers besonders einfach die richtige elektrische Orientierung.
    [0052] Nach dem Einbringen der Halbleiterkörper in die in ihrer Längenausdehnung nur durch fertigungstechnische Gesichtspunkte beschränkte(n) Leiterteilstruktur(en) erfolgt an einer größeren Anzahl gleichzeitig das Verlöten, z.B. durch Tauchen oder in einem Durchlaufofen, danach das Verkapseln und das Trennen der erzeugten Anordnungen vom Transport- oder Verbindungsstreifen der Struktur oder von der Vorrichtung zur Halterung von Metallteilen.
    [0053] Die Vorteile des Gegenstandes der Erfindung bestehen darin, daß die Halbleiterkörper unabhängig vom Ausgangsmaterial in großen Stückzahlen optimal wirtschaftlich herstellbar sind und bereits ein Kennzeichen zu ihrer schaltungstechnischen Verarbeitung aufweisen, so daß mit dem Anordnen zwischen den Leiterteilenden bereits ihre Verschaltung überraschend einfach erfolgt ist. Weiter sind bei den Leiterteilstrukturen Biegeprozesse an freien Enden wesentlich rationeller und universeller durchführbar als die bekannten Verfahrensschritts zum Kröpfen und Parallelversetzen von Leitarteilabschnitten. Schließlich erlaubt der Gegenstand der Erfindung eine Vielfalt von Bauformen für gewünschte Anwendungsfälle generell in einer Ausführung für zumindest halbautomatische Massenfertigung.
    权利要求:
    ClaimsPAIENTANSPBÜCHE
    1. Halbleitergleichrichteranordnung in Brückenschaltung, bei der die Gleichrichterelemente an den Enden von Leiterteilen einer aus band- oder drahtförmigem Leitermate rial gebildeten Leiterteilstruktur angebracht, mit den Leiterteilen kontaktiert und in eine Umhüllung eingeschlossen sind, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t,
    daß sie zwei Halbleiterkörper (1,2) aufweist, die jeweils aus der durch die Anzahl der Wechselstromanschlüsse der Schaltung bestimmten Anzahl von integrierten Gleichrichterelementen (10, 20) bestehen,
    daß jeder Halbleiterkörper (1,2) durch wenigstens eine grabenförmige Vertiefung (15,25), die sich von der einen Hauptfläche aus durch wenigstens eine dotierte, schichtförmige Zone (11,21) und durch den angrenzenden, in Sperrichtung belastbaren pn-Übergang erstreckt, in die schaltungsbedingte Anzahl von Gleichrichterelementen (10, 20) unterteilt ist,
    daß die Halbleiterkörper (1,2) gegenseitig so angeordnet sind, daß jeweils die schaltungsbedingt zu verbindenden Gleichrichterelemente beider Halbleiterkörper in kürzestem Abstand jeweils durch das Ende (5a, 6a bis 95a,96a) eines Leiterteils verbunden sind, und
    daß die Leiterteile so ausgebildet, angeordnet und an ihrem einen Ende (5a bis 8a, 95a bis 98a) mit den Gleichrichterelementen (10 , 20) verbunden sind, daß an ihrem freien Ende ein durch den technischen Einsatz bestimmter gegenseitiger Abstand (m) gegeben ist.
    2. Halble iterglei chrichteranordnung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet , daß ein Halbleiterkörper aus nleitendem ( 1) und ein Halbleiterkörper aus p-leitendem (2) Ausgangsmaterial vorgesehen sind.
    3. Halbleitergleichrichteranordnung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß ein Halbleiterkörper mit drei Schichten unterschiedlicher Leitfähigkeit und einem zuischenli egenden pn-Übergang sowie ein Halbleiterkörper mit vier Schichten abwechselnd unterschiedli ch en Lei t- fähigkeitstyps vorgesehen sind.
    4. Halbleitergleichrichteranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß sie in einer Reihe angeordnete Leiterteile aus einer ebenen Leiterteilstruktur aufweist.
    5. Halbleitergleichrichteranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß sie in zwei Reihen angeordnete Leiterteile aus zwei ebenen Leiterteilstrukturen aufweist, und daß der durch den technischen Einsatz bestimmte gegenseitige Abstand der Leiterteile zuischen allen Leiterteilen gegeben ist.
    6. Halbleitergleichrichteranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Halbleiterkörper (1,2) im Abstand achsial hintereinander und mit gleicher Seite in einer Ebene angeordnet sind, und daß die Leiterteile jeweils so aus der Ebene ihrer Leiterteilstruktur heraus verformt und angeordnet sind, daß zwei Leiterteile (5,6) sich mit ihrem Ende (5a, 35a, 6a, 36a) über jeweils zwei hintereinander liegende Gleichrichterelemente (10,20) erstrecken und diese verbinden und je ein weiteres Leiterteil (7,8) mit seinem Ende (7a, 37a;8a,38a) jeweils die durchgehende Kontaktfläche eines Halbleiterkörpers kontaktiert.
    7. Halbleitergleichrichteranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Halbleiterkörper mit ihrer die Vertiefung(en) aufweisenden Fläche im Abstand gegenseitig spiegelbildlich angeordnet sind, und daß jeweils ein Ende (45a, 46a) je eines Leiterteils sich gegenüberliegende Gleichrichterelemente kontaktiert und ein Ende (47a,48a) je eines Leiterteils mit der durchgehenden Kontaktflache eines Halbleiterkörpers verbunden ist.
    8. Halbleitergleichrichteranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiterteile an ihrem mit den Halbleiterkörpern verbundenen Ende und an ihrem freien Ende jeweils räumlich gleichgerichtet angeordnet sind.
    9. Halbleitergleichrichteranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die kontaktierten Leiterteilenden raumlilch unterschiedlieh und die freien Leiterteilenden räumlich gleichgerichtet angeordnet sind.
    10. Halbleitergleichrichteranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die kontaktierten Leiterteilenden und die freien Leiterteilenden jeweils räumlich unterschiedlich gerichtet angeordnet sind.
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    引用文献:
    公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题
    法律状态:
    1980-03-20| AK| Designated states|Designated state(s): BR GB JP |
    1980-03-20| AL| Designated countries for regional patents|Designated state(s): FR |
    优先权:
    申请号 | 申请日 | 专利标题
    DE19782837332|DE2837332A1|1978-08-26|1978-08-26|Halbleitergleichrichteranordnung in brueckenschaltung|
    DE2837332||1978-08-26||BR7908971A| BR7908971A|1978-08-26|1979-08-13|Disposicao retificadora de semicondutores em ligacao em ponte|
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