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DE1236660B - Halbleiteranordnung mit einem plattenfoermigen, im wesentlichen einkristallinen halbleiterkoerper - Google Patents

Halbleiteranordnung mit einem plattenfoermigen, im wesentlichen einkristallinen halbleiterkoerper

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DE1236660B
DE1236660B DES77373A DES0077373A DE1236660B DE 1236660 B DE1236660 B DE 1236660B DE S77373 A DES77373 A DE S77373A DE S0077373 A DES0077373 A DE S0077373A DE 1236660 B DE1236660 B DE 1236660B
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Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND
DEUTSCHES
PATE NTAMT
AUSLEGESCHRIFT
Int. Cl.:
HOIl
Deutsche Kl.: 21 g -11/02
Nummer: 1 236 660
Aktenzeichen: S 77373 VIII c/21 g
Anmeldetag: 30. Dezember 1961
Auslegetag: 16. März 1967
Es sind Halbleiteranordnungen bekannt, die einen im wesentlichen einkristallinen, plattenförmigen Halbleiterkörper aufweisen, 3er mit einer Anschlußplatte großflächig verbunden ist, die aus einem Material besteht, das eine gute elektrische Wärmeleitfähigkeit hat und einen Wärmeausdehnungskoeffizienten, der nicht wesentlich von dem Wärmeausdehnungskoeffizienten des Halbleitermaterials abweicht. Der Ausdruck »großflächig« bedeutet in diesem Zusammenhang eine solche Flächengröße, bei welcher sich unterschiedliche Wärmedehnungen von miteinander fest verbundenen Platten störend bemerkbar machen würden, wie etwa bei Flächen von mehr als 1 mm2, insbesondere bis zu einigen Quadratzentimetern, deren Abmessungen nicht nur in einer einzigen Richtung, sondern in beiden Flächendimensionen größer sind als 1 mm. Bei Verwendung von Halbleiterkörpern aus Germanium oder Silizium kann die Anschlußplatte z. B. aus Molybdän oder Wolfram bestehen. Diese Anschlußplatte ist meist mit einem Kühlkörper verbunden, der zugleich als elektrischer Anschluß für die Halbleiteranordnung benutzt werden und beispielsweise ein Kupferklotz mit Kühlfahnen, einem Kühlwasserkreislauf od. dgl. sein kann. Die Verbindung der Trägerplatte mit dem Kühlkörper muß möglichst großflächig sein, damit ein guter Wärmeübergang und ein geringer elektrischer Widerstand der Übergangsstelle gewährleistet ist. Bei Verwendung von Weichlot, beispielsweise Zinnlot, Bleilot, kann es vorkommen, daß die Weichlotschicht infolge der unterschiedlichen Wärmedehnungen der Trägerplatte und des Kühlkörpers Risse bekommt, die den Wärmeübergang verschlechtern, so daß infolge stärkerer Wärmeentwicklung die Schmelztemperatur des Lotes örtlich überschritten und dadurch die Verbindung vollends gelöst wird. Bei Verwendung von Hartlot, wie Silberlot od. dgl., kann die erforderliche Löttemperatur zu einer Verschlechterung der Eigenschaften des vorher fest mit der Trägerplatte verbundenen Halbleiterelementes führen. Die Anwendung von Druck, Flußmitteln und anderen Hilfsmitteln zur Herstellung solcher Lötverbindungen kann mit störenden Nebenwirkungen, wie mechanischen Spannungen, Verunreinigungen, Verminderung der Lebensdauer der Ladungsträger od. dgl., verbunden sein, welche die elektrischen Eigenschaften der Halbleiteranordnung verschlechtern oder ihren Bestand überhaupt gefährden.
Ein wesentliches Ziel der Erfindung besteht darin, die Nachteile der bekannten Anordnung zu vermindern bzw. ganz zu vermeiden. Die Erfindung Halbleiteranordnung mit einem plattenförmigen,
im wesentlichen einkristallinen Halbleiterkörper
Anmelder:
Siemens Aktiengesellschaft,
Berlin und München,
Erlangen, Werner-von-Siemens-Str. 50
Als Erfinder benannt:
Dr.-Ing. Reimer Emeis, Ebermannstadt
beruht auf dem Gedanken, eine zum Halbleiterkörper bezüglich ihrer Wärmedehnung passende Anschlußplatte mit dem eigentlichen Halbleiterelement, das gewöhnlich mehrere Bereiche (Schichten oder Zonen) mit unterschiedlichen elektrischen Eigenschaften aufweist, nicht schon vor oder während seiner Erzeugung zu vereinigen, sondern erst in einem späteren Stadium des Herstellungsprozesses, insbesondere erst beim Zusammenbau mit weiteren Bestandteilen der gesamten Halbleiterzelle, also z. B. mit einem Kühlblock, einem Teil eines Gestelles oder Gehäuses, mit äußeren Stromanschlüssen oder Einrichtungen zum Einbau in ein größeres Gerät, in welchem die Halbleiteranordnung mit weiteren Stromkreisteilen gleicher oder anderer Art zusammengefaßt werden soll. Diese spätere Vereinigung des Halbleiterelementes und einer Anschlußplatte mit ähnlicher Wärmedehnung muß nach einer neuen Erkenntnis bei verhältnismäßig niedriger Temperatur stattfinden, damit der Aufbau und die elektrischen Eigenschaften des Halbleiterelementes nicht gefährdet werden. Um sicherzugehen, bleibt man dabei am besten überhaupt unter der höchstzulässigen Betriebstemperatur des Halbleiterelementes. Die Erfindung ermöglicht es, diese Bedingungen zu erfüllen. Demgemäß bezieht sich die Erfindung auf eine Halbleiteranordnung mit einem plattenförmigen, im wesentlichen einkristallinen Halbleiterkörper, insbesondere aus Silizium, mit einer großflächigen, mindestens teilweise aus Metall bestehenden Kontaktelektrode. Die Erfindung besteht darin, daß die Kontaktelektrode mit einem Anschlußkontakt zusammengepreßt ist, der aus einer metallenen Druckplatte mit ähnlichem Wärmeausdehnungskoeffizienten wie der Halbleiterkörper besteht und mit einer Kontaktschicht aus gleichem Metall wie das in der Kontakt-
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elektrode enthaltene oder aus einem damit gut legierenden anderen Metall versehen ist, und daß mindestens eine der beiden Kontaktflächen eine gleichmäßige Rauhigkeit mit einer Rauhtiefe zwischen 0,5 und 50 μ hat und jede der beiden Kontaktflächen in so hohem Grade eben ist, daß die beiderseitigen Abweichungen der gemittelten Fläche von einer geometrischen Ebene nicht größer sind als die Rauhtiefe. Der Metallanteil der Kontaktelektrode soll vorzugsweise ein Edelmetall sein, ebenso die Kontaktschicht der Druckplatte.
Die Kontaktelektrode kann beispielsweise aus einer Gold-Silizium-Legierung bestehen. Die Kontaktschicht der Druckplatte kann z. B. auch aus Gold oder aus Silber bestehen. Für die Rauhtiefe einer Kontaktfläche oder beider Kontaktflächen haben sich Werte zwischen 1 und 3 μ als besonders vorteilhaft erwiesen.
Eine solche Druckkontaktverbindung hat den Vorteil, daß sie auf mechanischem Wege beim Zusammenbau ohne Erwärmung hergestellt werden kann. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß vor dem Zusammenbau des Halbleiterelementes und der Druckplatte die letztere tür sicVi allem mit einem elektrischen Anschluß aus Kupfer oder einem anderen gutleitenden Metall auf gewöhnlichem Weg durch Lötung oder Schweißung versehen werden kann, und zwar an einem vom Halbleiterelement beliebig weit entfernten Ort, so daß die obenerwähnte Verschlechterung der elektrischen Eigenschaften des Halbleiterelementes durch den Lot- oder Schweißvorgang auf keinen Fall zu befürchten ist. Schließlich stellte sich bei der praktischen Erprobung der neuen Druckkontaktverbindung heraus, daß die Kontaktflächen nach einer gewissen Betriebsdauer mit normaler Belastung, bei welcher die höchstzulässige Betriebstemperatur nicht überschritten wurde, fest miteinander verwachsen waren. Eine gewaltsam herbeigeführte Trennung der Druckplatte vom Halbleiterelement erfolgte sogar in der Regel nicht an den Druckkontaktflächen, sondern die Kontaktelektrode blieb mit der Druckplatte fest verbunden und brach dafür aus dem Halbleiterkörper heraus. Dieselbe unlösbare Verbindung zwischen den Druckkontaktflächen konnte auch vor Inbetriebnahme der Halbleiteranordnung durch eine Erwärmung von außen, z. B. in einem Ofen, mit annähernd gleichen Beträgen der Temperaturerhöhung und der Zeitdauer wie bei dem obenerwähnten Probebetrieb erzielt werden. Die Erfindung soll im folgenden an Hand der Zeichnung näher erläutert werden.
F i g. 1 zeigt ein schematisches Schnittbild einer Kontaktfläche und dient lediglich zur Veranschaulichung der Begriffe »Rauhtiefe« und »gemittelte Fläche«;
F i g. 2 stellt ein Ausführungsbeispiel der neuen Druckkontaktverbindung in ähnlicher Weise wie in F i g. 1 schematisch dar;
F i g. 3 und 4 veranschaulichen Ausführungsbeispiele von Halbleiteranordnungen mit der neuen Druckkontaktverbindung.
In F i g. 1 bezeichnet K einen Teil eines Druckkontaktes mit einer gleichmäßig aufgerauhten Kontaktfläche F in stark vergrößertem Maßstab. Die senkrechten Abmessungen sind hier noch wesentlich stärker vergrößert als die waagerechten, damit die Rauhigkeit deutlich erkennbar ist. Das Maß b gibt die Rauhtiefe an. Es ist zwischen dem Grund einer Vertiefung und der am weitesten nach außen ragenden Stelle eines benachbarten Vorsprunges eingezeichnet und soll den über die gesamte Kontaktfläche F gemittelten Wert dieser Maße bedeuten unter der Voraussetzung, daß die Werte der einzelnen Maße wegen der Gleichmäßigkeit der Aufrauhung nicht wesentlich voneinander abweichen. Aus der aufgerauhten Oberfläche F ist die durch eine gestrichelte Linie dargestellte gemittelte Fläche Fm ίο in der Weise gebildet, daß das Gesamtvolumen aller Vertiefungen gegenüber der Fläche/^ gleich dem Gesamtvolumen aller über die Fläche Fm hinausragenden Vorsprünge ist. Ferner ist durch die gemittelte Fläche Fm eine zur Zeichenebene senkrechte geometrische Ebene E, dargestellt durch eine strichpunktierte Linie, so hindurchgelegt, daß die beiderseitigen größten Abweichungen zwischen den beiden Flächen gleich groß sind. Die größte Abweichung der Fläche Fm von der Ebene E nach oben ist mit O1 bezeichnet und liegt etwa in der Mitte der Kontaktfläche. Die größten Abweichungen der Fläche Fm von der Ebene E nach unten liegen am Rande und sind mit a2 bezeichnet. Die Lage der Ebene E ist also dadurch definiert, daß ax = a2 ist. Etwaige Abrundüngen am äußeren Rande der Kontaktfläche sind hierbei eliminiert, indem die gestrichelte Linie Fm zum Rand hin mit gleicher Krümmung verlängert ist wie in der anschließenden, nicht wesentlich abgerundeten Ringzone. Die Schnittpunkte dieser Verlängerungen mit den seitlichen Begrenzungslinien des Kontaktes K bilden jeweils den einen Endpunkt des Maßes a2, dessen anderer Endpunkt durch die geometrische Ebene E gegeben ist. Da die Abstandsmaße O1 und a2 nach der Darstellung größer sind als die Rauhtiefe b, so folgt daraus, daß die dargestellte Kontaktfläche F den Bedingungen der Erfindung nicht genügen würde. Demgegenüber sind die Bedingungen der Erfindung bei dem Kontakt K1 erfüllt, von dem in F i g. 2 ein Teil in einem der F i g. 1 ähnliehen Maßstabsverhältnis und in gleicher Weise im Schnitt dargestellt ist; denn hier ist die gemittelte Kontaktfläche praktisch eben. Eine derartige Flächengestalt kann z. B. durch das bekannte Läppverfahren hergestellt werden, indem dazu ein Schleifmittel von so feiner Körnung verwendet wird, daß die vorgeschriebene Rauhtiefe erreicht wird.
Als Beispiel sei angenommen, daß der Kontaktteil ^1 mit der obenerwähnten Kontaktelektrode identisch ist, die sich auf einer Flachseite des Halbleiterkörpers befindet und überwiegend aus einem Edelmetall wie Gold bestehen möge. Ihre freie Oberfläche wird nach geeigneter Bearbeitung, wie vorher beispielsweise angegeben, als Kontaktfläche für die neue Druckkontaktverbindung verwendet. Der Gegenkontakt K2 möge aus einer Molybdänscheibe bestehen und mit einer Edelmetallauflage K22 versehen sein, die aus Silber bestehen möge oder aus einem anderen Metall, das mit dem Metall des Kontaktes K1 gut legiert. Die Auflageschicht K22 kann also auch aus demselben Metall bestehen wie der Kontaktteil K1, beispielsweise ebenfalls aus Gold. Statt der genannten Metalle können auch Metallegierungen verwendet werden, welche miteinander gut legieren. Die freie Oberfläche der Schicht K22 ist in gleicher Weise bearbeitet wie die Kontaktfläche von K1, so daß beide Kontaktflächen dieselbe gleichmäßige Rauhtiefe aufweisen und in gleich hohem Grade eben sind. Sie bilden infolgedessen, wenn sie fest aufeinander-
5 6
gepreßt werden, eine für elektrischen Strom wie auch beschriebenen weiteren Ausgestaltung der Halbfür Wärme gutleitende Druckkontaktverbindung. leiteranordnung.
Der Kontaktdruck je Flächeneinheit wird vorteilhaft Nach F i g. 3 ruht die Trägerplatte 4 auf dem im Bereich von 50 bis 500 kg/cm2 gewählt. Wenn Vorsprung Za des Kühlkörpers 2 mit einer verhältmechanische Beanspruchungen von außen her zu 5 nismäßig dicken Silberschicht 7 als Zwischenlage, erwarten sind, wird man innerhalb des genannten beispielsweise einer Folie von 0,1 bis 0,2 mm Stärke. Bereichs einen höheren Flächendruck wählen, wäh- Diese Folie kann auf beiden Seiten mit einem erharend die niedrigeren Werte des Bereiches geringeren benen Muster versehen sein, z. B. einem Waffel-Anforderungen genügen können. Die neue Druck- muster ähnlich der Rändelung von Rändelschrauben, kontaktverbindung hat sich unter anderem als vor- io Nach einer bevorzugten Ausführungsform ist diese teilhaft erwiesen für Halbleiteranordnungen, bei Silberfolie durch Ausglühen entgast und anschließend denen die Berührungsfläche zwischen der Kontakt- geätzt, z. B. mit Hilfe von Salpetersäure, wodurch elektrode und ihrem Gegenkontakt mindestens sich ein feines Ätzmuster auf der Oberfläche ergibt. 0,5 cm2 groß oder größer ist, insbesondere 1 cm2 und Auf der Oberseite der Halbleiteranordnung, also mehr beträgt. 15 auf der Kontaktelektrode 6, die z. B. aus einem
Die in F i g. 3 dargestellte Halbleiteranordnung Gold-Silizium-Eutektikum besteht, ruht ein stempelhat einen Kühlkörper, bestehend aus einem massiven förmiges Teil, das zweckmäßig vor dem Zusammen-Kupferklotz 2 mit einem Vorsprung Za, auf dem die bau aus einzelnen Teilen zusammengesetzt ist, näm-Trägerplatte der Halbleiteranordnung angebracht ist. lieh aus einem Kupferbolzen 8, einer aus Kupfer be-Ein ringförmiger Steg 3 α dient zum Anbördeln eines 20 stehenden Ringscheibe 9 und einer 1 bis 2 mm dik-Halteteiles 17. Der hochgezogene Rand 3 b des ken Molybdänscheibe 10. Diese Teile sind beispiels-Küpferklotzes dient zum Anbördeln weiterer Ge- weise miteinander hart verlötet. Die Unterseite der häuseteile, wie unten angegeben. Das Herzstück der Molybdänscheibe 10 ist vorteilhaft mit einer 0,1 bis Anordnung bildet ein Aggregat, das aus der Träger- 0,2 mm dicken Silberauflage versehen, z. B. plattiert, platte 4 aus Molybdän, einer anlegierten Halb- 25 und danach derart plangeläppt, daß sie dieselbe leiterscheibe 5 aus Silizium und einer darauf befind- gleichmäßige Rauhtiefe und einen gleich hohen liehen Kontaktelektrode 6 bestehen kann. Ebenheitsgrad aufweist wie dies bei der Gegenkon-
Die Molybdänscheibe 4 möge einen Durchmesser taktfläche, nämlich der Oberfläche der goldhaltigen
von etwa 20 mm haben und 2 bis 3 mm dick sein. Kontaktelektrode 6, z. B. ebenfalls durch Planläppen,
Der Durchmesser der Halbleiterscheibe 5 betrage 30 erreicht werden kann.
etwa 18 mm und der Durchmesser der Elektrode 6 Auf den Kupferbolzen 8 sind eine beispielsweise etwa 14 mm. Die Scheibe 5, deren ursprüngliche aus Stahl bestehende Ringscheibe 11, eine Glimmer-Dicke 0,3 mm betragen haben möge, habe eine scheibe 12, eine weitere Stahlscheibe 13 und drei p-leitende Mittelschicht mit einem spezifischen Tellerfedern 14,15,16 geschoben und zuletzt ein Widerstand von etwa 1000 Ohm · cm, darunter eine 35 glockenförmiges Halteteil 17, das unten einen mit Aluminium dotierte und darüber eine mit Anti- Flansch hat. Letzterer ist mit Hilfe des Steges 3 a mon dotierte Rekristallisationsschicht. Die untere angebördelt. Der obere Rand des Halteteiles 17 ist Rekristallisationsschicht bildet also mit einer weiter nach innen gezogen und bildet das Widerlager für nach unten angrenzenden Silizium-Aluminium-Le- die Tellerfedern, die dadurch zusammengepreßt und gierungsschicht, an der die Molybdänscheibe 4 be- 40 gespannt werden. So ergibt sich, wie F i g. 3 zeigt, ein festigt ist, einen ohmschen Kontakt des Halbleiter- sehr gedrängter Aufbau, bei dem alle Teile in ihrer elementes, während sich zwischen der oberen genauen Lage zueinander festgehalten werden und Rekristallisationsschicht und der Mittelschicht ein demzufolge weder durch mechanische Erschüttepn-Übergang befindet und an die obere Rekristalli- rungen noch durch Wärmebewegungen verschoben sationsschicht weiter nach oben die schon erwähnte 45 werden können. Eine wichtige Rolle spielt dabei die Elektrode 6 angrenzt, die aus einer Legierung von Glimmerscheibe 12, welche sowohl zur elektrischen Silizium und Gold, das etwa 0,5 °/o Antimon enthält, Isolierung des Halteteils 17 von der Kontaktelekbestehen und einen Durchmesser von z. B. 14 mm, trode 6 der Halbleiteranordnung dient als auch zur also kleiner als die Siliziumscheibe, haben möge. Zentrierung des Bolzens 8. Zu diesem Zweck liegt
Ein wesentlicher Vorteil der Erfindung besteht 50 der äußere Rand der Glimmerscheibe 12 an der unter anderem darin, daß an einem solchen Halb- zylindrischen Innenwand des Halteteils 17 an, wähleiterelement weitere Anschlußteile ohne Anwen- rend ihr innerer Rand den Kupferbolzen 8 berührt. dung so hoher Temperaturen bis zu etwa 800° C, wie Zwischen den Druckkontaktflächen, die von der zum Herstellen der beschriebenen Legierungselek- auf der Unterseite der Molybdänscheibe 10 befindtroden erforderlich, angebracht werden können, viel- 55 liehen Silberauflage und der gegenüberliegenden mehr sind die dazu erforderlichen Temperaturen goldhaltigen Kontaktelektrode 6 gebildet sind, entniedrig genug, daß sie sogar weder die reinigende steht durch die Betriebswärme eine feste Verbin-Wirkung einer sich an die Herstellung des Halb- dung, indem die betreffenden beiden Kontaktteile leiterelementes anschließenden Ätz- und Spülbe- infolge teilweiser wechselseitiger Eindiffusion von handlung desselben noch die Schutzwirkung einer auf 60 Silber- und Goldteilchen an der Berührungsfläche der Oberfläche des gereinigten Halbleiterelementes unlösbar zusammenwachsen. Eine solche feste Verelektrolytisch oder mit Hilfe einer verdünnten Ätz- bindung kann auch schon bei der Herstellung durch lösung oder Dämpfen einer Ätzlösung erzeugten mäßige Erwärmung der aufeinandergepreßten Teile Oxydhaut, durch welche die Sperrfähigkeit des pn- auf eine Temperatur von beispielsweise 150 bis Überganges stabilisiert werden kann, gefährden 65 2500C während einiger Stunden hervorgerufen können. Eine Vereinigung dieser Vorteile mit denen werden.
einer einfachen und leicht zu überwachenden Ferti- Auf dieselbe Weise entsteht auch unterhalb der
gung ergibt sich beispielsweise aus der im folgenden Molybdänscheibe 4 eine unlösbare Verbindung zwi-

Claims (4)

  1. 7 8
    sehen der Silberfolie 7 und dem Vorsprung 2 a des körper aus Kupfer, dessen beide Teile 8 a und 9 a
    Kühlkörpers 2. Im Gegensatz dazu behalten die hier von vornherein aus einem Stück bestehen kön-
    gegenseitigen Berührungsflächen der Molybdän- nen, ist als Druckkontaktverbindung in der gleichen
    scheibe 4 und der Silberfolie 7 die Fähigkeit, aufein- Weise ausgebildet wie die untere Druckkontaktver-
    ander zu gleiten, weil die Metalle Molybdän und SiI- 5 bindung zwischen der Molybdänscheibe 4 und dem
    ber bei den hier in Betracht kommenden Temperatu- Sockel 2 a des Kühlkörpers 2 und weist infolgedessen
    ren praktisch nicht miteinander legieren. Infolgedes- ebenso wie diese eine gewisse Gleitfähigkeit in seit-
    sen können sich bei wechselnder Höhe der thermi- liehen Richtungen auf. Die Gleitfähigkeit kann durch
    sehen Beanspruchungen die Unterschiede der Graphitpulver, das beim Zusammenbau jeweils zwi-
    Wärmedehnungen durch radiale gegenseitige Bewe- io sehen die beiden Teile der Druckkontaktverbindung
    gungen der Flächenteile ausgleichen, ohne mecha- eingestreut werden kann, noch erhöht werden, ohne
    nische Spannungen hervorzurufen. daß dadurch die guten Übergangseigenschaften für
    Schließlich ist ein glockenförmiges Gehäuseteil, elektrischen Strom und Wärme beeinträchtigt werdas aus den Einzelteilen 18, 19, 20, 21 besteht, über den. Da die Molybdänscheibe 10 a infolge ihres grodie gesamte Anordnung gestülpt. Das Teil 18 ist an 15 ßen Durchmessers über die ringförmige freie Oberseinem unteren Ende mit Hilfe des Randes 3 b am fläche des Halbleiterkörpers, an der der pn-Ubergang Kühlkörper 2 angebördelt, während der Kupferbol- zutage tritt, hinwegreicht, ist es weiter vorteilhaft, zen 8 mit dem Teil 21 durch eine Anquetschung ver- daß dieser Oberflächenteil durch eine dünne Lackbunden ist. Das Teil 21 kann beispielsweise aus Kup- schicht, beispielsweise aus Siliconlack mit Alizarinfer bestellen, während die Teile 18 und 20 aus Stahl 20 zusatz, die auf das Halbleitermaterial aufgetragen oder aus einer entsprechend geeigneten Eisen-Nickel- sein kann, geschützt ist.
    Kobalt-Legierung bestehen können. Die Teile 20 und Der freie Zwischenraum zwischen den beiden
    21 sind miteinander verlötet oder verschweißt. Das gleich großen Molybdänscheiben 4 und 10 a kann
    Teil 19, welches zweckmäßig aus Keramik besteht, vorteilhaft mit einer Gießharzfüllung 23 ausgefüllt
    dient zur Isolierung. Es ist an den Stellen, an denen 25 sein, die man am Rand zweckmäßig etwas überstehen
    es mit den Teilen 18 und 20 zusammenstößt, metalli- läßt, wie in der Zeichnung dargestellt. Dadurch wird
    siert, so daß diese Teile mit ihm durch Lötung ver- die Überschlagfestigkeit der Halbleiteranordnung
    bunden werden können. Ein Anschlußkabel 22 ist in wesentlich erhöht.
    das Teil 21 von außen her eingeschoben und eben- Das von den Molybdänscheiben eingeschlossene
    falls durch Anquetschung mit diesem verbunden. 30 Aggregat kann bei gleicher Anordnung aller übrigen
    Selbstverständlich kann das aus dem Halbleiter- Teile der Ventilsitze auch umgekehrt angeordnet
    körper mit einlegierten Kontaktelektroden und an- sein, derart, daß die Scheibe 4 oben und die Scheibe
    legierter Trägerplatte bestehende Aggregat auch 10 a unten ist und die Durchlaßrichtung von oben
    einen anderen als den beschriebenen Aufbau auf- nach unten geht.
    weisen. Es kann sich also beispielsweise um einen 35 Die beschriebenen Aüsführungsbeispiele beziehen
    Halbleiterkörper aus Germanium handeln, in den sich auf Gleichrichter. Die Erfindung ist aber nicht
    z. B. Elektroden aus Indium bzw. Blei-Arsen einle- auf solche beschränkt, sondern kann auch bei ande-
    giert wurden. Die Trägerplatte kann beispielsweise ren Halbleiterdioden, und zwar auch bei solchen
    aus gewissen hochlegierten Stahlsorten insbesondere ohne pn-übergang, angewendet werden, ferner bei
    mit Nickel- und Kobaltgehalt bestehen, welche einen 40 Halbleitertrioden, wie Transistoren, Vierschichtenan-
    ähnlichen Ausdehnungskoeffizienten, wie beispiels- Ordnungen (pnpn), die durch einen Steuerimpuls
    weise Germanium oder Silizium, aufweisen. Der durchlässig gemacht werden können und erst bei
    Halbleiterkörper kann auch aus Siliziumkarbid be- einem Nulldurchgang des Stromes ihre Sperrwirkung
    stehen oder aus einer intermetallischen Verbindung in Durchlaßrichtung wiedererlangen, Fotoelementen
    von Elementen der III. und V. oder der II. und 45 und Fototransistoren sowie bei Vielfachanordnun-
    VI. Gruppe des Periodischen Systems. Geeignete gen, bei denen mehrere derartige Dioden oder/und
    Elektrodenmetalle hierfür und passende Metalle für Trioden in einem einzigen Halbleiterkörper vereinigt
    Trägerplatten für die genannten Halbleitermaterialien sind,
    sind an sich bekannt oder können nach bekannten
    Richtlinien ausgewählt werden. 50 Patentansprüche:
    Eine wichtige Eigenschaft der beschriebenen Anordnung ist darin zu sehen, daß das aus dem Halb- 1. Halbleiteranordnung mit einem plattenleiterkörper mit einlegierten Kontaktelektroden und förmigen, im wesentlichen einkristallinen Halb-Träger- bzw. Anschlußplatten bestehende Aggregat leiterkörper, insbesondere aus Silizium, mit einer auch gegebenenfalls umgekehrt wie in dem ausge- 55 großflächigen, mindestens teilweise aus Metall führten Beispiel in das Gehäuse eingebaut werden bestehenden Kontaktelektrode, dadurch gekann. Es können also auf diese Weise Halbleiter- kennzeichnet, daß die Kontaktelektrode mit dioden unterschiedlicher Polarität mit vollkommen einem Anschlußkontakt zusammengepreßt ist, gleichem äußerem Aufbau, mit übereinstimmenden der aus einer metallenen Druckplatte mit ähn-Charakteristiken und auch mit ähnlichem Innenauf- 60 lichem Wärmeausdehnungskoeffizienten wie der bau hergestellt werden. Halbleiterkörper besteht und mit einer Kontakt-
    Ein Beispiel einer solchen Anordnung ist in schicht aus gleichem Metall wie das in der Kon-
    Fig. 4 teilweise dargestellt, die im übrigen nach taktelektrode enthaltene oder aus einem damit
    F i g. 3 ergänzt werden kann. Bei der Ausführungs- gut legierenden anderen Metall versehen ist, und
    form nach F i g. 4 hat die oberhalb des Halbleiter- 65 daß mindestens eine der beiden Kontaktflächen
    körpers angeordnete Molybdänscheibe 10 α dieselbe eine gleichmäßige Rauhigkeit mit einer Rauhtiefe
    Größe wie die untere Molybdänscheibe 4. Die Ver- zwischen 0,5 und 50 μ hat und jede der beiden
    bindung zwischen dem stempeiförmigen Anschluß- Kontaktflächen in so hohem Grade eben ist,
    daß die beiderseitigen Abweichungen der gemittelten Fläche von einer geometrischen Ebene nicht größer sind als die Rauhtiefe.
  2. 2. Halbleiterkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rauhtiefe der Kontaktflächen einen Wert zwischen 1 und 3 μ hat.
  3. 3. Halbleiteranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke der Kontaktschicht der Druckplatte mindestens gleich dem doppelten Betrag der Rauhtiefe der Kontaktfläche ist.
  4. 4. Halbleiteranordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktschicht aus einer hart aufgelöteten Folie besteht.
    5. Halbleiteranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktschicht der Druckplatte auf ihrer Kontaktfläche mit einem Rillenmuster versehen ist, dessen Tiefe größer ist als die Rauhtiefe der Kontaktfläche.
    6. Halbleiteranordnung nach Anspruch 1, da- ao durch gekennzeichnet, daß die Berührungsfläche zwischen der Kontaktelektrode und dem Anschlußkontakt mindestens 0,5 cm2 groß ist.
    7. Halbleiteranordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Berührungsfläche zwischen der Kontaktelektrode und dem Anschlußkontakt mindestens 1 cm2 groß ist.
    8. Halbleiteranordnung nach Anspruch 1 mit einem scheibenförmigen Halbleiterkörper und mit einer mindestens ebenso großen Trägerscheibe sowie einem pn-übergang mit auf der der Trägerscheibe gegenüberliegenden Seite auftauchendem, kreisförmigem Außenrand, dessen Durchmesser kleiner ist als der Durchmesser des Halbleiterkörpers, und mit dazu passender Kontaktelektrode, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckplatte denselben Durchmesser hat und vorzugsweise aus demselben Metall besteht wie die Trägerscheibe.
    9. Halbleiteranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kontaktdruck der Berührungsfläche zwischen der Kontaktelektrode und dem Anschlußkontakt einen im Bereich von 50 bis 500 kg/cm2 liegenden Wert hat.
    10. Halbleiteranordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß Tellerfedern zur Erzeugung eines zentralen Kontaktdruckes koaxial zur Kontaktfläche angeordnet sind.
    11. Halbleiteranordnung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Tellerfedern durch einen auf der Rückseite des Anschlußkontaktes senkrecht zur Kontaktfläche angeordneten Bolzen zentriert sind, der zugleich als Stromzrführung dient.
    In Betracht gezogene Druckschriften:
    Deutsche Auslegeschrift Nr. 1 098 103;
    USA.-Patentschriften Nr. 2 889 498, 2 956 214.
    Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
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