DE2821268A1

DE2821268A1 - Halbleiterbauelement mit druckkontakt

Info

Publication number: DE2821268A1
Application number: DE19782821268
Authority: DE
Inventors: Werner Egerbacher
Original assignee: Siemens Corp
Current assignee: Siemens Corp
Priority date: 1978-05-16
Filing date: 1978-05-16
Publication date: 1979-11-22
Also published as: JPS54150077A; DE2821268C2

Description

Halbleiterbauelement mit Druckkontakt
Die Erfindung bezieht sich auf ein Halbleiterbauelement mit einem zwischen Kontaktelektroden einpreßbaren Halbleiterkörper und mit einer Zwischenlage aus gutleitendem Metall zwischen mindestens einer der Kontaktelektroden und dem Halbleiterkörper, wobei die Zwischenlage zwei Kontaktflächen aufweist und durch einen in eine Öffnung der Kontaktelektrode eingreifenden oder um den Rand der Kontaktelektrode oder des Halbleiterkörpers herumgreifenden, durch Verformung der Zwischenlage gebildeten Kragen gegen laterales Verschieben bezüglich der-Kontaktelektrode beziehungsweise des Halbleiterkörpers gesichert ist.
Halbleiterbauelemente dieser Art sind bereits mehrfach beschrieben worden. Bei einem dieser Halbleiterb2uelemente ist die Zwischenlage zu einer den Halbleiterkörper am Rand umgreifenden Kappe verformt. Damit kann die Zwischenlage in bezug auf den Halbleiterkörper gegen la- terales Verschieben gesichert werden. Diese Zwischenlage ist außerdem mit einem durch Verformen gebildeten Kragen versehen, der in eine Aussparung derjenigen Kontaktelek trode eingreift, die mit der Zwischenlage in Kontakt steht. Damit wird die Zwischenlage gegen laterales Verschieben bezüglich dieser Kontaktelektrode gesichert.
Insgesamt ergibt sich damit eine Lagesicherung des Halbleiterkörpers bezüglich der erwähnten Kontaktelektrode.
Bei einem anderen bekannten Halbleiterbauelement hat die Zwischenlage einen den Rand einer Kontaktelektrode umgreifenden, durch Verformen hergestellten Kragen. Damit ist die Zwischenlage bezüglich dieser Kontaktelektrode gegen laterales Verschieben gesichert.
Das Verformen der Zwischenlage zu einem Kragen bringt im Bereich der Verformung eine Verringerung der Materialstärke mit sich. Damit ergibt sich eine durch den Kontaktdruck nicht ausgleichbare und nicht genau bestimmbare Verringerung der Kontaktfläche der Zwischenlage. Die Größe der Kontaktfläche ist dadurch im wesentlichen undefiniert. Eine genau definierte Kontaktfläche ist äedoch insbesondere für Halbleiterbauelemente hoher Leistung unerläßlich.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Halbleiterbauelement der beschriebenen Art so weiterzubilden, daß stets definierte, durch Druck kontaktierbare Kontaktflächen erhalten werden.
Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß der Kragen mindestens im Bereich der größten Verformung geringere Stärke als die Zwischenlage im Bereich der Kontaktflächen hat, und daß die dem Kragen abgewandte Kontaktfläche der Zwischenlage von einer Kante begrenzt ist.
Vorzugsweise hat die Kante einen KrUmmungsradius, der mindestens zehnmal kleiner als der des verformten Bereiches ist. Das Metall kann im Bereich der Verformung vor der Verformung durch Abtragen dünner gemacht sein. Die Zwischenlage kann auf ihrer dem Halbleiterkörper zugewandten Seite im Bereich der Kontaktflächen dort mit Vertiefungen oder Aussparungen versehen sein, wo eine Kontaktierung des Halbleiterkörpers unerwünscht ist. Die Zwischenlage und der Halbleiterkörper können im Falle des den Rand der Kontaktelektrode umgreifenden Kragens durch einen Lack miteinander verbunden sein, der mindestens einen Teil des Kragens und den Rand des Halbleiterkörpers benetzt.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird in Verbindung mit der Figur näher erläutert: In der Figur ist der Halbleiterkörper mit 1 bezeichnet.
Er ist zwischen zwei Kontaktelektroden 2, 3 angeordnet und ist von diesen durch Druck kontaktierbar. Zur Verbesserung der Druckkontakte liegen zwischen den Kontaktelektroden 2, 3 und dem Halbleiterkörper 1 Zwischenlagen 4, 5 aus gutleitendem Metall. Dieses Metall kann zum Beispiel Silber sein und eine Dicke von 200 bis 300 /um aufweisen. Die Zwischenlage 4 weist einen den Rand 7 der Kontaktelektrode 2 umgreifenden Kragen 15 auf. Damit ist die Zwischenlage 4 bezüglich der Kontaktelektrode 2 gegen laterales Verschieben gesichert. Die Zwischenlage 5 weist einen den Rand des Halbleiterkörpers 1 umfassenden Kragen 14 auf. Außerdem hat sie einen in eine Ausnehmung 6 der Kontaktelektrode 3 eingreifenden Kragen 16. Die Kragen 14, 15, 16 werden durch Verformen der Zwischenlagen 4, 5 erzeugt. Die verformten Bereiche sind mit 8, 9, 10 bezeichnet.
Die Zwischenlagen 4, 5 weisen den Halbleiterkörper 1 kontaktierende, im wesentlichen plane Kontaktflächen 20, 22 auf. Die die Kontaktelektroden 2, 3 kontaktierenden Kontaktflächen sind mit 19, 21 bezeichnet. Die Kontaktfläche 20 ist von einer am Halbleiterkörper 1 anliegenden Kante 13 begrenzt. Die Kontaktflächen 21, 22 sind durch an der Kontaktelektrode 3 beziehungsweise am Halbleiterkörper 1 anliegende Kanten 11, 12 begrenzt.
Die verformten Bereiche 8, 9, 10 weisen wenigstens im Bereich der größten Verformung, das heißt der stärksten Krüümung, eine Materialstärke auf, die kleiner, zum Beispiel halb so groß ist wie die im Bereich der Kontaktflächen. Sie kann also 100 bis 150 /um betragen. Beim Verformen tritt eine Verminderung der Materialstärke daher lediglich in den Bereichen 8, 9, 10 auf. Die Kanten 11, 12, 13 bleiben im Kontakt mit dem Halbleiterkörper beziehungsweise der Kontaktelektrode und bilden damit eine definierte Begrenzung der Kontaktflächen. Als definiert soll die Kontaktfläche dann noch angesehen werden, wenn der KrUmmungsradius der Kanten 11, 12, 13 mindestens zehnmal kleiner als der Krümmungsradius der verformten Bereiche 8, 9, 10 ist. Die Kragen 14, 15, 16 können durch Umbiegen der Zwischenlagen 4, 3 erzeugt werden. Dazu wird zweckmäßigerweise in den Bereichen 8, 9, 10 vor dem Biegen Material abgetragen. Dies kann zum Beispiel durch Sandstrahlen oder durch Ätzen über geeignete Masken erfolgen. Weiches Material wird man vorzugsweise durch Ätzen abtragen, während hartes Material wie zum Beispiel Molybdat auch sandgestrahlt werden kann.
Die Zwischenlage 4 ist mit einer Aussparung 17 versehen.
Durch diese kann ein Steueranschluß hindurchgeführt werden, wenn es sich beim Halbleiterkörper 1 um den eines Thyristors handelt. Die Zwischenlagen 4, 5 können an al- len Stellen, an denen eine Kontaktierung mit dem Halbleiterkörper nicht erwünscht ist, mit Aussparungen oder Vertiefungen versehen sein. Weist der Halbleiterkörper katodenseitig zum Beispiel eine den Ztindstrom verstärkende Struktur mit fingerförmiger oder tannenbaumförmiger Ausgestaltung seiner Elektroden auf, so kann die Zwischenlage 4 an ihrer dem Halbleiterkörper 1 zugewandten Seite dort Vertiefungen aufweisen, wo die erwähnten Strukturen sitzen.
Die Zwischenlage 4 kann mit dem Halbleiterkörper 1 durch einen Lack 18 verbunden sein. Damit läßt sich der Halbleiterkörper 1 bezüglich der Kontaktelektrode 2 zentrieren. Außerdem wird der Rand des Halbleiterkörpers 1 geschützt. Zweckmäßigerweise sollte zum Zentrieren wenigstens ein Teil des Kragens vom Lack 15 benetzt werden.
Dabei verhindert die Kante 13, daß der Lack 18 zwischen die Zwischenlage 4 und den Halbleiterkörper 1 kriecht, wie dies bei Kontaktflächen der Fall wäre, die von verformten Bereichen mit relativ großen Krümmungsradius begrenzt sind. Eine Verschlechterung des Kontaktes durch eindringenden Lack wird damit verhindert.
Beim in der Figur dargestellten Ausführungsbeispiel werden zwei Zwischenlagen verwendet, von denen die eine einen Kragen und die zweite zwei Kragen aufweist. Je nachdem, welche Teile gegen laterales Verschieben gesichert oder zentriert werden sollen, kann es ausreichen, wenn nur eine der Zwischenlagen mit einem Kragen oder beide Zwischenlagen mit nur Je einem Kragen versehen sind.
5 Patentansprüche 1 Figur

Claims

Patentansprüche @ Halbleiterbauelement mit einem zwischen Kontaktelektroden einpreßbaren Halbleiterkörper und mit einer Zwischenlage aus gutleitendem Metall zwischen mindestens einer der Kontaktelektroden und dem Halbleiterkörper, wobei die Zwischenlage zwei Kontaktflächen aufweist und durch einen in eine Öffnung der Kontaktelektrode eingreifenden oder um den Rand der Kontaktelektrode oder des Halbleiterkörpers herumgreifenden, durch Verformung der Zwischenlage gebildeten Kragen gegen laterales Verschieben bezüglich der Eontaktelektrode beziehungsweise des Halbleiterkörpers gesichert ist, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der Kragen (14, 15, 16) mindestens im Bereich der größten Verformung (8, 9, 10) geringere Stärke als die Zwischenlage (4, 5) im Bereich der Kontaktflächen hat, und daß die dem Kragen abgewandte Kontaktfläche der Zwischenlage (4, 5) von einer Kante (11, 12, 13) begrenzt ist.
2. Halbleiterbauelement nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Kante (11, 12, 13) einen Krümmungsradius hat, der mindestens zehnmal kleiner als der des verformten Bereiches (8, 9, 10) ist.
3. Halbleiterbauelement nach Anspruch 1 oder 2, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß das Metall der Zwischenlage (4, 5) im Bereich der Verformung (8, 9, 10) vor der Verformung durch Abtragen dünner gemacht ist.
4. Halbleiterbauelement nach Anspruch 1, 2 oder 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Zwischenlage im Bereich der Kontaktflächen (19, 20; 21, 22) auf ihrer dem Halbleiterkörper (1) zugewandten Seite dort mit Vertiefungen oder Aussparungen (17) versehen ist, wo eine Kontaktierung des Halbleiterkörpers (1) unerwünscht ist.
5. Halbleiterbauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Zwischenlage (4) und der Halbleiterkörper (1) im Falle des den Rand (7) der Kontaktelektrode (2) umgreifenden Kragens (15) durch einen Lack (18) miteinander verbunden sind, der mindestens einen Teil des Kragens (15) und den Rand des Halbleiterkörpers (1) benetzt.