DE7119711U - Halbleiterbauelement - Google Patents

Description

Patentanwälte

Dr.-Ing. Wilhelm Reichel Dinl-Ing. Wollgang Reichel

J Fianklurt a. M. 1

Pcnksiraße 13

GE2IERAL ELECTRIC COIiPAlTY, Schenectady, Έ.Ί. VStA

Halbleiter "baue leine nt

Die !Teuerung; bezieht sich auf ein Halbleiterbauelement mit einem Halbleiterkörper, der einander gegenüberliegende Hauptoberflächen und eine sich zwischen den Hauptoberflächen erstreckende Umfangsoberfläche sov/ie mindestens einen die üxafangsoberfläche schneidenden Übergang auf— ^{v l} v/eist, und mit ohmschleitender^ Kontakteinrichtungen, die den Hauptoberflächen des Hal;K.fci-;erkörpers augeordnet sind.

Die elektrischen Eigenschaften von Halbleiterkörpern v/erden bereits durch geringe Kengen von Verunreinigungen nachteilig beeinträchtigt, insbesondere> v/enn die Verunreinir'

gungen bis zur Oberflächenschnittstelle eines Sperrübergangs gelangen. Um die Verunreinigungen absuschirmen, ist es bekannt, die Halbleiterkörper von Halbleiterbauelementen in hermetisch abgedichteteG-ehäuse zu packen. Um die Packungskosten für Halbleiterbauelemente unter diejenigen Kosten zu senken, die man für hermetische Gehäuse benötigt, wurden bereits verschiedenartige Verfahren entwickelt, nach denen auf den Oberflächenschnittstellen der Übergänge des Halbleiterkörpern ein Schutzstoff oder ein Passivierung— xüittcl aufgetragen wird, um einen hermetischen Verschluß oder eine vollständig dichte Packung des Halbleiterkörper zu erübrigen. Infolge des Unterschiedes zwischen den V/ärncausdehungskoeffizienten von Silicium und Glas sind die

obigen Verfahren pra":tir;ch auf Giliciumkorpor mit einer Breite von weniger als 5,3 mm (150 nils) beschränkt. I'ür Halbleiterbauelemente höherer Leistung hat man vorgeschlagen, eine dünne Glasschicht mit einer Stärke von v/unigö::- als 0,025 es (': nil) zu verv/enden und sie xait einem "vorgeformten Keramikkörper zu verkleben, dessen Värmeausdehungskoeffizient demjenigen- von Siliciun angepaßt ist.

Weiterhin hat man versucht, eine dünne G-lr.scchicht als Passivierungsmxttel auf der Oberfläche des Halbleiterlcörpers aufzubringen und einen polymeren Schutastoff als zusätzliches Passivierungcmittel zu verwenden. Diesen Lösungcv.'eg kann man jedoch infolge der mechanischen Zerbrechlichkeit der dünnen Glasschicht nur beschränkt anwenden, liun kann man aber eine Anzahl von polymeren Schutzstoffen direkt auf der Oberfläche des Halbleiterkörpers, also auf den Übergängen, aufbringen, ohne daß dadurch die elektrischen Eigenschaften vermindert v/erden. Die Verwendung derartiger polymerer Passivierungsmittel alleine ist jedoch durch die Tatsache beschränkt, daß sie gegenüber Verunreinigungen, insbesondere gegenüber !"euchtigkeit, eine höhere Durchlässigkeit als Glas, zeigen. !-lan glaubte daher, daß die Verwendung von polymeren Passivierungsmitteln auf Halbleiterbauelemente beschränkt ist, an die keine hohen elektrischen Anforderungen oder keine hohe Zuverlässigkeit gestellt wird. Perner glaubte man, die polymeren Passiviariin^sinittel lediglich zur Srgänzung anderer Schutzmaßnahmen verwenden zu können, beispielsweise bei Halbleiterbauelementen mit Glaspassivierung und hermetischen Packungen.

Der !Teuerung liegt daher die Aufgabe zugrunde, unter Verwendung von polymeren Passivierungsmitteln für HaIb-

leite rl. or "c i¹ eins ο ir. fache, weniger aufwendige Packer, j

r:i"t hohen Leisijuri^en cov;ic nit mehrerer: oder "Jr:iar.3sränaer:: git it

3u.r LöOLir.j dieser Aufgabe ist das eir-2^an3^G beschriebene Haibleiterbauele-ent dadurch gekear-seichnet, daß ein vorgeformter Isolierkörper den Umfang dec Halbleiterlcörperc unschlie.3t, daß die IContalctcinrichtungen und der vorgeforate Isolicrlcörper otv/a einander angepaßte, beabstandote Oberflächen aufv/ciser. und daß eine dünne Schicht aus einem polymeren Passivierungsmittel zwischen der Umfangsoberfläche des Halbleiterlcörpers sov/ie zwischen den Oberflächen der Eontalcteinrichtungen und der Oberfläche des vorgeformten Isolierkörpers angeordnet ist und diese Oberflächen miteinander verklebt.

Derartig aufgebaute Halbleiterbauelemente eignen sich auch insbesondere für !Thyristoren hoher !Leistung.

Bevorsugte Ausführungsbeispiele der ' Feuerung werden anhand von Piguren beschrieben.

Die Pig. 1 zeigt einen senkrechten Schnitt durch ein Halbleiterbauelement nach der Neuerung.

Die Pig. 2 zeigt einen senkrechten Schnitt durch ein

anderes Halbleiterbauelement nach der STeue.-rung.

Die Pig. 3 zeigt einen senkrechten Schnitt durch einen !Thyristor nach der !Teuerung.

-L-

In allen Piguren ist der besseren Übersicht halber der Halbleiterkörper nicht schraffiert und seine Dicke ist übertrieben dargestellt.

Das in dornig. 1 dargestellte Halbleiterbauelement ICO enthält einen Halbleiterkörper 102. Der Halbleiterkörper v/eist eine erste Kontaktoberfläche 104 £nd eine davon entfernte zweite Kontaktoberfläche 106 auf. jlo. die beiden Kontaktoberflächen grenzt eine geneinsane Urifangsoberfläche 103 an. Innerhalb des Ilalbleiterkorpers erstreckt sich zwischen den Koiitaktobcrflachen ein Übergang 11O₃ der mit der ünfansscbcrfläche oder den ürifangcrand eine Schnittlinie bildet. Ein erster Anschlußlcörpor 112 ist ohnschleiteua rait der ersten Kontaktoberfläche über ein Bindemittel 114 verbunden. Ein sv/eiter Anschlußlcörper 116 ist ohmschleitend mit der zweiten IContalctoberfläche über ein Bindemittel 118 verbunden. Das Bindemittel lcann eine oder mehrere Schichten von gleichen oder ungleichen I-Ietallen enthalten, v/as allgemein bekannt ist. V/enn es sich bei den Anschlußirörpern um ein I-iotall mit einem verhältnismäßig großen liärmeausdehnungslcoeffizienJen handelt, beispielsweise um Kupfer, wird als Bindemittel im allgemeinen ein Weichlot benutzt. Wenn es sich bei den Anschlußkörpern um hitzebeständige Metalle handelt, beispielsweise um Wolfram oder Molybdän, die einen verhältnismäßig geringen Wärmeausdehnungskoeffizienten haben, wird als Bindemittel ein Hartlot benutzt. Das Binde- oder Klebemittel enthält im allgemeinen eine oder mehrere ursprünglich vorgesehene Kontaktschichten,'die direkt mit der Oberfläche des Halbleiterkörpers verklebt werden, beispielsweise- durch Aufsprühen, Verdampfungsplattieren, stromloses Aufbringen usv/. Der Halbleiterkörper kann aus irgendeinem herkömmlichen monokristallinen Halbleitermaterial oder einer HaIbleiterverbindung bestehen. In den meisten Pällen handelt

Q-z sich jedoch bei den Halbleiterkörper um monokristdlines Silicium oder G-civ.ianium.

Der erste AnschluSkörper weist eine erste U^fangcoborf lache 120 and der zweite AnschluBkörper eine zweite ü:.ifangsoberfläche 122 auf. In einen etwa gleichmäßi-on Abstand von den ümfangsoVerflachen befindet sich eine Oberfläche 124, die von oj-ncn vorgeformten IsolierZcörOor 126 vorrjeeehen ist, der den I-Ialbloiterkörpcr and die Anschlußkörper angibt, jüin polysericches oder polymcrec Passivierangsnittel 123 ist cit der TJsfangsoberflücho dos Halbleiterkörpers verlclcbt. Das Passivicru.n£ccnittc'l befindet sich ferner zwischen den Uxnfangsoberflächen der Anschlußkörper und der benachbarten Oberfläche dec Isolierkörpers.

Das polymere Passivierun^sinittel kann man aus einer Gruppe von herkömmlichen polymeren Stoffen ausv/ählen, die man direkt auf dxe Übergänge des Halbleitcrkörpers aufbringen kann, ohne dabei die elektrischen Eigenschaften zu verschlechtern. Als Stoffe v/erden beispielsv/eipc Organopolysilixane bevorzugt, die im allgemeinen als Siliconharze und Siliconkautschuk bekannt sind. Ein bevorzugtes handeisübliches Organopolysili;-:anist RIV-11. Epoi-ridharz, beispielsweise Epo;-:y 10, lieferbar von der Pirna Sranscne, Inc., ist ebenfalls ein geeignetes polymeres Passivierungsmittel. Weiterhin kommen als polymere Passivierungsmittel Polyimide in Präge, beispielsweise Pyre-I-I.I/. von DuPont. Perner kann man als Passivierungsmittel Pluorocarbonpolymero benutzen, bcispielsv/oise 2eflon, 2eflon-PEP und ICeI-I?. Die polymeren Passivierungsmittel sollten eine dielektrische Festigkeit oder Durchschlagfestigkeit von mindestens 4000 V/mm (100 volts/mil) jedoch vorzugsv/eiso von mindestens 8000 V/mm (200 volts/mil) und einen spezifischen Widerstand

von mindestens 10' Ohn-cm haben. Dor 'oi'^OiOrntG j.:;oiierkörpoi¹, dor in einem Abstand von der. Übergang angeordnet ist, braucht weder einen derart hohen spezifischer, 'viderstand noch eine derart hohe dielektrische festigkeit wie das polymere Passiviorungc.-jittel zu. haben, wird jedoch vorzugsweise derart gewählt, daß er ebenfalls diesen Anforderungen genügt, da er versehentlich mit der ümfangsoberfläche des Halbleiterlcörpers in Berührung koraaea kann. Der Isolierkörper kann aus Glas oder einer glasartigen Keramik hergestellt sein. Vorzugsweise ist der Isolierkörper feuehtigkeitsundurchlässig. Es ist jedoch lediglich erforderlich, daß der Isolierkörper gegenüber Verunreinigungen eine beachtlich geringere Durchlässigkeit als das polymere Passivierungsmittel aufweist, um nützlich zu sein.

Die Packung des Bauelements 100 ist gleichseitig vorgeschlagenen Packungen ähnlich, bei denen eine dünne Schicht aus Glas nit der entsprechend ausgebildeten Ober-• fläche eines vorgeformten Keramikkörpers verbunden wird, dessen Wärmeausdehnungskoeffizient demjenigen eines Sili— ciunhalbleiterkörpers etwa angepaßt ist. Perner ist es wichtig, daß die Glasbindeschicht eine Stärke von weniger ) als 0,025 mm hat, um übermäßige Spannungen und Risse in dein Glas zu vermeiden.

Die vorliegende Packung weicht in einigen Punkten von den gleichzeitig vorgeschlagenen Packungen ab. Da polymere Passivierungsmittel elastische Stoffe sind, ist es nicht notwendig, daß zwischen dem Isolierkörper und dem Halbleiterkörper oder den etwa angepaßten Oberflächen der Anschlußkörper ein genauer maximaler Abstand besteht. "Wenn die Stärke der polymeren Passivierungsmittelschicht großer als 0,025 mm ist, besteht keine Gefahr, daß die Schicht bricht oder reißt.

— ^r> _

V/oitcrhin ist es nicht notwendig, daß der Isolierkörper aus einem Hatcrial hergestellt wird, dos::c".". *.'äiT.oau:jd.ehnungskocffisicnt denjenigen des Halbleiterkörper" angcpaßt ist. Darübe:: hinaus ist es nicht c/fordcrlior., die Auswahl für die Anschlußkörper auf hitzebeständig Metalle mit einem niedrigen Wärmeausdehnungskoeffizienten zu beschränken. Die elastischen oder federnden Eigenschaften der polymeren Passivierungsmittcl verhindern, daß die unterschiedlichen Wärmeausdehnungen der verschiedenen Elemente aufeinander einwirken und es zu inneren Spannungen koxnnt. Je dicker und je elastischer das polymere Passivierungsmittcl ist, um so geringer ist die übertragene Spannung. V/enn man ein weniger elastisches polymeres Passivierungsmittel benutzt, ist es stets möglich, einen. Isolierkörper zu verwenden, dessen V/ärmeausdehnungskoeffizient dichter bei demjenigen des Ilalbleiterkörpers oder demjenigen der Anschlußkörper liegt. Im G-rensfall kann man ein verhältnismäßig starres polymeres Passivierungsmittel in Verbindung mit hitzebeständigen Metallanschlußkörpern und mit einem Isolierkörper verwenden, deren V/ärraeausdehnungskoeffizienten aufeinander und auf die übrigen Bauelemente abgestimmt sind. Dazu müssen jedoch die Bauelemente optimal ausgewählt werden.

Die vorliegende Packung bietet die Vorteile, daß sie stabiler ist und über einen größeren Bereich Abmessungstoleranzen ausgleicht sowie eine größere V/ahVfür aie Isolierkörperstoffe ermöglicht und gleichzeitig die zuvor bei polymeren Passivierungsmitteln auftretenden iTachteile ' beseitigt, nämlich das Eindringen von Verunreinigungen. Aus der ö?ig. 1 geht hervor, daß lediglich zwei schmale Ränder des polymeren Passivierungsmittels äußeren Verunreinigungen ausgesetzt sind. Die Stärke oder Dicke dieser Pfänder wird mit I¹ bezeichnet. Der Hauptabschnitt des polymeren Passivierungsmittels v/ird gegenüber Verunreini-

der nit der ge α amt cn Außcnoborfiächc des Γαο civic ru.:,^- mittcls verbunden oder verklebt ist. Verunreinigungen, die den Übergang des ITalblcitcrkorpcrs erreichen v/ollcr., müssen eine Strecke von L zurücklegen. Cc.rj minimale- Verhältnis von L au 0? betrügt 5 : 1« Is allconoinori οοΐΐνΰ es .jedoch höher sein, "beispielov/eise 10 : 1 bis 100 : 1 oder noch höher. Größere Verhältnisse von L : 2 erhu.lt man, v/enn man die Toleranzen der ümfangsoocrilachen der Anschlußlcörper und der angepaßten Oberfläche des Isolierkörpers in engeren Grenzen hält. Ί/eitcrhin lcann aan die Länge.des Isolierkörpers und die Breite der Anschlußkürpcr vergrößern, un das Verhältnis L : ü? zu erhöhen. Eine v/citcre Schutzmaßnahme besteht darin, den einen Ancchluß-Irörpor vor dera Zusammenbau des Ilalbleiterbauelenents Kit den vorgeformten Isolierkörper zu verlöten oder anderweitig undurchlässig su verbinden, so daß lediglich der eine Rand des polymeren Passivierungsmittels Verunreinigungen ausgesetzt ist.

In der j?ig. 2 ist ein Halbleiterbauelement 200 mit einem Halbleiterkörper 202 dargestellt. Der Halbleiterkörper v/eist eine erste Kontaktoberf lache 204 und in einem Abstand davon eine zweite Kontaktoberfläche 206 auf. An die beiden Kontaktoberflächen grenzt eine Umfangsoberfläche oder ein ümfangsrand 203 an. Sin in dem Halbleiterkörper liegender Übergang 210 befindet sich zwischen den Kontaktoberflächen und bildet rait der Umfangsoberfläche eine Schnittlinie.

Sin erster Anschlußkörper 212 v/eist einen zentralen abgesetzten Abschnitt 214 auf. Eies hitsebeständige KetalIstut: platte 216 mit einem verhältnismäßig geringen V.^rärmeausdchnungskocffizicntcn, beispielsweise aus Wolfrain oder

LIoIy ¹Oei;In, ist zwischen der ersten Kontaktoberfläche und dem abgesetzten Abschnitt angeordnet. "Jm die ohr;sc":c Lc. 'iiur.r von dem ersten Anschlußkörper zu. der erster. Kontaktoberfläche des Ilalblcitcrlcörpers zu erleichtern, "befindet sich zwischen der Stutaplatte und dem a-b^rocüt^ton Abschnitt eine Kontaktschicht 218. Die Schicht kann aus Gold oder einem anderen geschmeidigen Hetall bestehen, das entweder axt dem stufenförmig abgesetzten Abschnitt und DSV/, oder der Stütsplatte verbunden ist. Hit der ersten Kontaktoberfläche des Halbleiterkörper ist ebenfalls eine Kontaktschicht 220 verbunden. Bei dieser Schicht kann es sich um eine herkömmliche Kontaktschicht handeln. Die Stützplatte kann durch die Kontaktschichtea entweder mit dem abgesetzten Abschnitt oder der ersten Kontaktoberflache, aber auch mit keinem dieser Seile, jedoch niemals mit beiden Seilen verbunden oder verklebt sein. Wie es aus der Darstellung hervorgeht, sind der zweiten Kontaktoberfläche ähnliche Elemente in der gleichen Reihenfolge zugeordnet, die nrlt den gleichen Bezugszeichen versehen sind. Dine dünne polymere Passivierungsmittelschicht 222 verklebt einen ringförmigen vorgeformten Isolöeckörper 224 mit den gegenüberliegenden ümfangsoberflächen der Stützplatten, des Halbleiterkörpers und der Anschlußkörper. Der Isolierkörper ist derart ausgebildet, daß er sich den gegenüberliegenden Oberflächen der Anschlußkörper anpaßt. Da die Anschlußkörper, die Stütz- · platten und der Halbleiterkörper vor dem Eingeben des polymeren Passivierungsmittels zwischen den Isolierkörper und die zuerst genannten Bauteile keine miteinander verbundene Einheit bilden, kann man das gezeigte Bauelement, allerdings noch ohne die Passivierungsmittelschicht, in eine Porm einsetzen und auf die Anschlußkörper eine Druckkraft ausüben. In diesem Zustand Zcann man ütor einen oder mehrere Einlaßkanäle 226 in dem vorgeformten. Isolierkörper das

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-IG-

poly:.:ere Pas civic::;;;".;·.; mittel zugeben. Die Länge der I/'..ί-laSkaniilo beträgt r:i:^o::;tone dec runffacLo ihres Burch-•r.ossors, co da;'J Verunreinigungen, die vor. au.0cr. in dc:.; Pacsivicrungsr.ittcl einzudringen versuche;!, den "Jbcrgcng

* O

v/ira das Ealoleiteroauelecont von der polyneren Pas si vierungsnittelschicht sucanniGngehalten. Das Bauelement lcann Ean in ähnlicher Weise wie die herköanlichen PreiB-paclcun^en ve^/endon.

In der Pig. 3 ist ein thyristor 500 mit einem Shristorhalbleitcrlcörper 302 dargestellt, der in herkönmlicher V.'eise aufgebaut sein l:ann. Der Thyristorl:örper enthält vier aufeinanderfolgend angeordnete Schichten 304, 306, und 510. Die Schichten sind abwechselnd von entgegengesetzten Leitungstyp, la allgemeinen sind die Schichten 304 &nd 508 I\T-ieitcnd und die Schichten 306 und 510 P^lei= tend. Die Außenschichten 304- und 310 werden Smitterschich— ten genannt. Die dazwischenliegenden Schichten 506 und werden als Basisschichten bezeichnet. Zwischen den Schichten 304 und 306 befindet sich ein Eaitterübergang 312. Die Schichten 308 und 310 v/erden von einem Smitterübergang 314 und die Basisschichten von einem Kollelctorube.rga.ng 316 getrennt.

Der Thyristorhalbleiterlcörper v/eist eine erste Kontaktoberfläche 318 und eine zweite Kontaktoberfläche 320 auf. Die Dnitterschicht 504 grenzt an einen Hauptabschnitt der ersten Kontaktoberfläche an. Die Basisschicht 506 bildet einen zentralen kleineren Abschnitt dieser Oberfläche. Der Srmitterübergang 512 schneidet die erste 2Contaktoberfläche zwischen der Emitterschicht und der Basisschicht. Die Emitterschicht 310 grenzt an die zweite Kontaktoberfläche an.

Ei;;e verhältnis:.:.".."::.;; schwach abgeschrägte Umfangcoborflächo 322 des llaibloitcrkörpers erstreckt sich von der erston Kontaktoberfläche nach unten und nach außen. Diese Umfangsoberfläche schneidet die Übergänge 512 und 515 unter einen spitzen Winkel. Da di; Schichten 504, 506 und 503 in dar genannten Reihenfolge zuiiehacr.de spezifische Widerstände aufweisen, bildet die abgeschrägte Umfange— oberfläche 522 einen negativen Neigungswinkel mit den betreffenden Übergängen. Die den negativ abgeschrägten Übergängen zugeordneten Oberflächenfeldgradienten werden im allgemeinen vermindert, wenn der Neigungswinkel kleiner •als 20° ist. Eine verhältnismäßig stark geneigte Umfangsoborfläche 524 erstreckt sich von der zweiten Kontaktoberfläche zu der schwach geneigten Umfangsoberfläche 522. Da die Schicht 508 einen höheren spezifischen Widerstand als die Schicht 510 aufweist, schneidet die Umfangsoberflache 524 den Smitterübergang 514 unter einem positiven Neigungswinkel. Es ist bekannt, daß ein positiver Neigungswinkel den Oberflächenfeldgradienten verteilt, wobei eine kontinuierlich zunehmende.Verbesserung beobachtet v/erden kann, wenn der Neigungswinkel beginnend mit 90° abnimmt und sich dem Wert Hull nähert. In den meisten Fällen ist es daher nicht wesentlich oder nicht erwünscht, daß die Umfangsoberfläche 524 genauso flach verläuft wie die Umfangsoberfläche 522. Bei vielen Anwendungszwecken kann die Umfangsoberfläche sogar senkrecht zu den Kon-■ taktoberflächen verlaufen. In diesem Falle wird der Übergang 514 unter einem rechten V/i nie el geschnitten. Ia allgemeinen wird die Umfangsoberfläche 522 auf einen genauen Winkel geschliffen, um die Eigenschaften des Kollektorübergangs zu optimieren. In vielen Fällen wird für die Umfangsoberfläche 322 eine negativer Neigungswinkel von 3 bis 3° gewählt. Im Gegensatz da^u wird im allgemeinen für die ümfangsoberfläche 524 ein ITeigungswinkel von

bis 45 gewählt, zu dessen Ausbildung der Halbleiter- . körper einem Sandstrahlbiasvcrfahren auslesetst wird. Die Sandstrahlblastcchnik ist zwar ein übliches Hc rstelluvigsverfahron sum Ausbilden dieser Oberfläche, jedoch leidet dabei die Gleichmäßigkeit der Uniangsoberfläche 524. Die TJmfangsoberflache 322 wird somit in allgemeinen gleichmäßig geschliffen und ihr IToigungswinkel ^enau eingestellt, obv.'ohl sich die Breite dieser Umfangsoberfläche beträchtlich ändern darf. Im Gegensatz dazu kann sich bei der ümfangsoberfläche 524- sowohl die Heigung, die Breite und die Gleichförmigkeit ändern. Das Abschrägen von Shyristorkristallcn ist bekannt und braucht daher in einzelnen nicht beschrieben zu v/crden. Iiicrs wird auf die Ü3-PS 3 4-91 272 und 3 179 860 verwiesen.

Ein erster hauptstromführender Anschlußkörper 326 ist ohiEschleitend mit der Smitterschicht 304 und der ersten Kontaktoberfläche über eine Bindemittelschicht 328 verbunden. In ähnlicher V/eise ist ein zweiter hauptstrom- · führender Anschlußkörper 330 mit der zweiten Kontaktoberfläche über eine !Bindemittelschicht 332 verbunden. Der erste Anschlußkörper weist eine Öffnung 354 auf, so daß der erste Anschlußkörper bereits außerhalb der Schnittstelle des Übergangs 312 nit der ersten Kontaktoberfläche endet. Eine loranschlußleitung 336 ist innerhalb des Übergangs 312 an der ersten Kontaktoberfläche mit der Basisschicht 306 verbunden. Ein vorgeformter Isolierkörper 54O umschließt dicht die Soranschlußleitung und weist von der ersten Kontaktoberfläche und der benachbarten Umfangsoberfläche des ersten Anschlußkörpers einen Abstand auf und ict diesen Oberflächen entsprechend ausgebildet. Ein polymeres Passivierungsmittel 342 ist zwischen den Isolierkörper und den ersten Anschlußkörper eingebracht und mit diesen dicht verbunden.

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Hin vorgeformter isolierkörper 544 überdeckt die Ur.fangcoberflächen des Halblciterkorpers und woist Oberflächen 34o und 342 auf, die den benachbarten Oberflächen der Anschlußkörper 32S und 550 angepaßt sind. Der Isolijrkörpcr 544 v/eist ebenfalls eine abgeschrägte Oberfläche 550 auf, die der abgeschrägten Umfangsoberfläche 522 angepaßte ist. ,Zwischen diesen vorgeformten Isolierkörper und den Umfangt;— oberflächen des Halbleiterkörper und der Anschlußkörper befindet sich ein polymeres Passivierungsmittel. Das polymere Passivierungsmittel ist mit diesen Oberflächen verklebt. Das polymere Passivierungsmittel ist in der gleichen Weise ausgewählt, wie es bereits im Zusammenhang mit der Pig. 1 beschrieben worden ist, so daß lediglich äußerst dünne Ränder des polymeren Passivicrungsmittels Verunreinigungen ausgesetzt sind und dio Strecke, die die Verunreinigungen zurücklegen müssen, um zu einem Übergang zu gelangen, verhältnismäßig groß ist, also das obige Verhälnis von 5 : 1 mindestens gewahrt ist. Da der 'übergang 512 normalerweise keine hohen Spannungen zu sperren braucht, ist eine Passivierung dieses Übergangs an der Schnittstelle mit der ersten IContaktoberflache nicht erforderlich, jedoch erwünscht. Anstelle des gezeigten vorgeformten Isolierkörpers 340 kann man auch polymeres Passivierungsmittel verwenden, weiin man bereit ist, eine geringfügige 'verminderung der Sperreigenschaft des Übergangs 312 hinzunehmen, was bei vielen Anv/endungszwecken möglich ist.

Die dargestellten und beschriebenen Ausführungsbeispiele können in mannigfacher Weise abgeändert werden. Die als Dioden dargestellten Bauelemente 100 und 200 können beispielsweise bei Verwendung eines Halbleiterkörpers mit drei Übergängen in Shoclcley-Dioden umgewandelt werden. Pcrncr kann .r.au diese 3auo lc no nt e sehr leicht in tor-G Baue1 c-cnte umformen, indem man in dem einen

Anschlußkörper eine öffnung vorsieht und durch diese öffnung eine [Poranschlußloitung führt, wie es "beispiolswcise "oei den Lauoloincnt 500 gezeigt ist. Andererseits kann das Bauelement 500 sehr leicht dadurch in eine Diode oder eine Shockloy-Dicdo ungcv/andclt v/erden, da.3 die ujoranschlußleitung weggelassen und in dem ersten Anschiui3-körpcr keine Öffnung vorgesehen wird." Aswcichond davon kann nan das Bauelement 500 auch au einen 'Iransistor unfornen, indes r.an einen Zlaioleiterkörper .r.it zwei U'oergangen und drei Schichten verwendet. 3ic in der Pig. 3 gezeigte Packung kann man auch bei Baue lere nt en "benutzen, die lediglich einen einzigen I-Teigungswinkel des Uafangcrandes aufweisen.

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Claims (15)

6645 S c hatζ ansnrüc he

1. Halbleiterbauelement nit einen Halbleiterkörper, der einander gegenüberliegende Ilauptoberf lächer, und eine sich zwischen den. Hauptoberflächen erstreckende ümfangs-

■ oberfläche sowie mindestens einen die ümfangsoberfläche schneidenden Übergang aufweist, und mit olimschleitenden Xontakteinrichtungen die den Hauptoberflächen des HaIbleiterkörpers zugeordnet sind, dadurch gekennzeichnet , daß ein vorgeformter Isolierkörper (126) den Umfang des Ilalblcitcrkörpers (102) umschließt, daß die Kontakteinrichtungen (112, 116) und der vorgeformte Isolierkörper etwa einander angepaßte, beabstandote Oberflächen aufweisen und daß eine dünne Schicht (123) aus einem polymeren Passivierungsmittel zwischen der Umfangs— oberfläche (103) des Halbleiterkörpers sowie zwischen den Oberflächen (120, 122) der K^ntalcteinriichtungen und der Oberfläche (124) des vorgeformten Isolierkörpers angeordnet ist und diese Oberflächen miteinander verklebt.

2. Halbleiterbauelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß das polymere Passivierrngsaittel ein Polyimid ist.

3. Halbleiterbauelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß das poljraere Passivierungsmittel ein Organopolysiloxan ist.

4-. Halbleiterbauelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß das -polymere Passivierung: mittel ein Epoxidharz ist.

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- ι υ —

5. Halbleiterbauelement nach einem der vorangegangenen Ansprüche,dadurch gekennzeichnet, daß dor vorgcformte Isolierkörper gegenüber Verunreinigungen eine geringere Durchlässigkeit als das polymere Passivieruugsmittel zeigt.

6. Halbleiterbauelement nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der vorgeformte Isolierkörper flüssigkeits- und gasundurchlässig ist.

7. Halbleiterbauelement nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der vorgeformte Isolierkörper aus Glas besteht.

S. Halbleiterbauelement nach einender Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der vorgeformte Isolierkörper aus einer glasartigen Keramik besteht.

9. Halbleiterbauelement nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge (L) des kürzesten potentiellen Verunreinigungsweges durch das polymere Passivierungsmittel zwischen den Kontakteinrichtungen (112, 116) und dem vorgeformten Isolierkörper (126) mindestens das !Fünffache des Abstandes (2) zwischen den etwa einander angepaßten Oberflächen der Xontakteinriciatungen und des vorgeformten Isolierkörpers beträgt.

10. Halbleiterbauelement nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontakteinrichtung ein Innenteil (216) und ein auf das Innenteil lose aufgesetztes Außenteil (212) enthält und daß die beiden Seile durch das polymere Passivierungsmittel (222) miteinander verklebt sind.

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-Vl-

11. Halbleiterbauelement nach einem 03r vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der vorgeformte Isolierkörper (224) mindestens einen

gießkanal (226) aufweist und daß die Länge des Eingießkanals mindestens das Fünffache seiner Ereite beträgt.

12. Halbleiterbauelement nach einen der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Halbleiterkörper (502) vier aufeinanderfolgende Schichten (304, 506, 503, 510) vom abwechselnd entgegengesetzten Leitungstyp aufweist, daß die Schichten drei Übergänge (512, 514, 516) bilden, daß eine erste Außenschicht dieser Schichten an eine erste Kontaktoberfläche und eine zweite Außenschicht dieser Schichten an eine zweite Kontaktoberfläche angrenzt;, daß sich die Umfangsoberflache (522, 524) zwischen den beiden Kontaktoberflächen erstreckt, daß der ersten Kontaktoberfläche eine erste hauptstromführende Kontakteinrichtung (526) und der zweiten Kontaktoberfläche eine zweite hauptstromführende Kontakteinrichtung (550) ohmschleitend zugeordnet ist, daß der vorgeformte Isolierkörper (544) den Umfang des Shyristorhalbleiterkörpers (502) umgibt, daß die Hauptkontakteinrichtungen und der vorgeformte Isolierkörper etwa einander angepaßte, beabstandete Oberflächen aufweisen und daß die dünne Schicht (552) des

' polymeren Passivlerutngsmittels zwischen der Umfcngsoberfläche des !hyristorhalbleiterkörpers sowie zwischen den sich etwa angepaßten Oberflächen der Kontakteinrichtungen und des vorgeformten Isolierkörpers angeordnet ist und diese Oberflächen miteinander verklebt.

13.Halbleiterbauelement nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet , daß an der ersten Kontaktoberfläche an'einer von der ersten hauptstromführenden

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Kontakteinrichtung durch einen Übergang (312) getrennten Stelle eine SorZcontaktcinrichtung (35ο, 333) nit einer Zwischenschicht des ihyrirjtorhalbleitorkrictalls verbunden X3~c Und daß av/ischon d?r ^o7ⁱ?rnni;sl<:^ni_ni'?_C:'li'"..*lg Ι'ϊΐί. dor ersten hauptstromführenden IContalctcinrichtunc (326) ein isolierendes Schutzraittel (340, 342) vorgesehen ist.

14. Halbleiterbauelement nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet , daß das isolierende Schutzmittel einen v/eiteren vorgeformten Isolierkörper (340) und eine v/eitere dünne Schicht (342) aus einem polymeren Pasivierungsmittel aufweist, die zwischen dem weiteren vorgeformten Isolierkörper, der ersten Kontaktoberfläche und dem ersten Hauptkontakt angeordnet ist und diese Seile miteinander verklebt.

15. Halbleiterbauelement nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Umfangsrand des 2hyristorhalbleiterkörpers(5O2) mindestens einen abgeschrägten Unfangsrandabschnitt aufweist, der mindestens mit einem Übergang eine Schnittstelle bildet, und daß der vorgeformte Isolierkörper (544) an dieser Stelle eine entsprechend abgeschrägte Oberfläche aufweist.

Re/Li/Ho