Technisches Gebiet;

Die Erfindung betrifft eine Halbleiteranordnung mit einem Keramikgehäuse, dessen Ober- und Unterseite mit je einer thermisch und elektrisch leitfähigen Druckkontaktscheibe dicht verschlossen ist, und mit zwei in Reihe geschalteten, mindestens einen p -Übergang aufweisenden Halbleiterschei- ben, die unter Zwischenlage von Molybdän-Ronden zwischen den DruckkontaktScheiben einspannbar sind.

Zugrundeliegender Stand der Technik:

Aus der DE-OS 21 04 726 ist ein Halbleiterbauelement be¬ kannt, welches zwei Leistungs-Halbleiterkristallkörper be¬ sitzt, die einen gleichrichtenden Übergang und ein wirk¬ sames mittleres Breiten- zu Dickenverhältnis von mindestens 50 : 1 aufweisen, wobei zwei, eine gute thermische und elektrische Leitfähigkeit aufweisende Anschlußteile elek-

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trisch und thermisch leitend auf einen flächenmäßig ausge dehnten Oberflächenteil jeweils eines der beiden Kristall halbleiterkörper aufgesetzt sind, wobei ferner ein Wärme¬ auf ahmeteil, dessen Wärmespeicherfähigkeit die der Halb- leiterkristallkörper zur Aufnahme der durch Stromstöße er zeugten Wärme überschreitet, zwischen den Halbleiterkrist körpern angeordnet und mit diesen elektrisch in Reihe ge¬ schaltet ist, wobei weiterhin das Wärmeaufnahmeteil mit d anderen flächenmäßig ausgedehnten Hauptflächenteile jedes der beiden Kristallkörper elektrisch und thermisch leiten verbunden ist, nd wobei schließlich eine Hüllenanordnung hermetisch abgedichtet mit den beiden Anschlußteilen ver¬ bunden ist und die Halbleiterkristallkörper zu ihrem Schu an ihrem Umfang umgibt, wobei die Anschlußteile, die Kri- stallkörper und die Hülle anOrdnung das Halbleiterbauele* ent bilden. Das zwischen den Halbleiterkristallkörpern angeordnete Wärmeaufnahmeteil, wel.ches die bei einem Stro stoß entstehende Wärme aufnimmt, besteht vorzugsweise aus Molybdän. Falls es sich bei den Halbleiterkristallkörpern iim Thyristoren handelt, ist ein Steuerelektrodenanschluß isoliert durch die Hüllanordnung nach außen geführt. Das kannte Halbleiterbauelement mit zwei in Reihe geschaltete Halbleiterkristallkörpern besitzt überragende dynamische Eigenschaften gegenüber einem Halbleiterbauelement mit nu einem einzigen, entsprechend stärker dimensionierten Halb leiterkristallkörper.

Es ist- weiterhin bekannt, Halbleiterbauelemente, wie Diod oder Thyristoren, in Reihe zu schalten, um hohe Spannunge schalten und sperren zu können. Dabei hat es sich heraus¬ gestellt, daß insbesondere dann, wenn die Schaltvorgänge mit hoher Frequenz vorgenommen werden müssen, eine extern Beschaltung der einzelnen Halbleiterelementen mit RC-Glie dern nötig ist, um die Sperrspannung gleichmäßig auf die Einzel-Halbleiterelemente aufteilen zu können.

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Anhand von Versuchen hat sich weiterhin herausgestellt, daß die in der eingangs beschriebenen Druckschrift dargestellte Lösung, die Halbleiterscheiben direkt zwischen Molybdän-Ron¬ den einzuspannen, gewisse Schwierigkeiten bringt. Es ist deshalb bereits in anderem Zusammenhang bekannt, zwischen Molybdän-Ronde und Halbleiteroberfläche eine duktile Silber- _, folie einzulegen, um die unterschiedlichen Wärmeausdehnungeri< zwischen Molybdän-Ronde und Halbleiterscheibe besser aus¬ gleichen zu können.

Offenbarung der Erfindung;

Da bei dem eingangs beschriebenen, bekannten Halbleiter-Bau¬ element weder ein Ausgleich der unterschiedlichen Wärmeaus- dehnungen zwischen Halbleiterscheibe und Molybdän-Ronde, noch eine äußere RC-Beschaltung zur Spannungsaufteilung auf die einzelnen Halbleiterscheiben möglich ist, liegt der vor¬ liegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Halbleiteranordnung anzugeben.

Diese Aufgabe. wird dadurch gelöst, daß zwischen Molybdän-Ron¬ de und Halbleiterscheibe je eine duktile Silberfolie bzw. je ein duktiler Silbernapf eingelegt ist, daß an der mitt¬ leren Molybdän-Ronde eine Stromzuführung befestigt ist, die aus dem Gehäuse herausgeführt ist, und daß die elektrisch wirksame Zonendicke jeder der beiden Halbleiterscheiben * kleiner ist als diejenige einer einzigen, auf die gleiche Sperrspannung bemessenen Halbleiterscheibe, jedoch größer als die halbe Dicke derselben.

Vorzugsweise beträgt für Sperrspannungen von 2500 V bis 3000 V die Dicke jeder der beiden Halbleiterscheiben 330 bis 360 μ .

Kurze Beschreibung der Zeichnung;

Die Zeichnung zeigt eine Explosionsdarstellung einer erfin dungsgemäßen HalbleiteranOrdnung. Es handelt sich um Fre- quenz—Leistungsthyristoren in einem druckkontaktierbaren Scheibengehäuse mit beidseitiger Kühlung.

Bester Weg zur Ausführung der Erfindung;

Eine Druckkontaktscheibe 1 ist randseitig mit einem aus einer zum Anschluß an ein Keramikgehäuse 2 (siehe uiyten) geeigneten Ringscheibe 3 hart verlötet; Die Kontakt¬ scheibe 1 trägt auf ihrer oberen Seite eine Nickelschicht, auf ihrer unteren Seite eine Silbεr-Nickelschicht. Auf die Kontaktscheibe 1 folgt eine Molybdän-Ronde 4, die oben mit Gold und darüber mit Rhodium und unten mit Gold überzogen ist. Daran schließt sich ein aus der DE-PS 20 39 806 bekan ter Silbernapf 5 an, der mit seinem umgebördelten Rand die Molybdän-Ronde 4 umfaßt. Seine Bodenfläche ist einer erste Halbleiterscheibe 6 zugekehrt, deren Kathodenseite K oben liegt und die sowohl auf der Kathodenseite K als auch auf der Anodenseite Ä mit einer oder zwei Nickelschichten und einer darüberliegenden Rhodiumschicht metallisiert sein kann. An die Anode schließt sich dann eine ebenfalls wie der Silbernapf 5 duktile Silberfolie 7 an. Dieser folgt wiederum eine zwischengeschaltete Molybdän-Ronde 8 , die vorzugsweise vergoldet ist, darunter eine duktile Silber¬ folie 9, darunter eine zweite, in gleicher Weise wie die erste metallisierte Halbleiterscheibe 10, darunter ein Silbernapf 11, darunter eine weitere Molybdän-Ronde 12, die vergoldet ist und auf ihrer Unterseite zusätzlich mit Rhodium überzogen sein kann, darunter eine versilberte Kupferscheibe 13 und darunter eine ebenso wie die Kontakt¬ scheibe 1 aufgebaute Kontaktscheibe 14 als anodenseitiger Druckkontaktanschluß. Diese Kontaktscheibe 14 ist bereits

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mit einem Isoliergehäuse 2 aus Keramik verbunden. Die ober¬ halb dieses Isoliergehäuses 2 gezeigten Teile werden nach¬ einander in dasselbe eingesetzt. Schließlich wird der Ring¬ teil 3 mit der Keramik verbunden und das Gehäuse dabei ab¬ gedichtet. Die Molybdän-Ronden 4, 8, 12 sind im Gegensatz zu oft üblichen Lösungen an den Halbleiterscheiben 6, 10 nicht anlegiert. Die notwendige Fixierung in zentrierter Lage erfolgt durch eine randseitige Verlackung, z.B. mit einem Lack auf der Basis von Silikonkautschuk.

Da es sich im Ausführungsbeispiel um steuerbare Freuqenz-Lei- stungsthyristoren handelt, ist eine isolierte Durchführung 15 für den Steuerelektrodenanschluß im Gehäuse 2 vorgesehen. Es ist weiterhin im Gehäuse 2 eine Durchführung 17 vorge- sehen, durch die eine Stromzuführung 16 zu der zwischen den beiden Halbleiterscheiben 6, 10 angeordneten Molybdän- Ronde 8 durch das Gehäuse 2 hindur-chgeführt wird. Beide Durchführungen 15, 17 sind ebenso wie die obere und untere Druckkontaktscheibe 1, 14 vakuumdicht mit dem Gehäuse 2 verbunden. Die Beschaltung zur Spannungsaufteilung zwischen der oberen Druckkontaktscheibe 1 und dem Mittelanschluß 16 sowie zwischen dem Mittelanschluß 16 und der unteren Druck- kontaktscheibe 14 kann somit bequem außerhalb des Gehäuses 2 vorgenommen werden.

Gewerbliche Verwertbarkeit:

Die Erfindung eignet sich bevorzugt für Frequenz-Leistungs- halbleiter , die aus in Reihe geschalteten Halbleiterschei- ben in einem einzigen Gehäuse bestehen.