(57)【要約】埋込ソケット（１１）を有するダイオード（１０）が記載されている。当該ダイオード（１０）には、軸上に延在する固定領域（１２）が半導体チップ（１５）のために設けられており、該半導体チップに固定されたヘッドワイヤ（１５，１７）が設けられている。ヘッドワイヤは、段付けされたワイヤ端子、ないしは、埋込ソケットとカバー（２２）とともに気密のケーシングを形成する領域（２１）を有する。ケーシングに形成された中空スペースには、安定化のために充填材（２３）が充填されており、この充填材（２３）はケーシング内部にのみ設けられている。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ダイオード（１０）であって、
埋込ソケット（１１）と、ヘッドワイヤ（１７）と、安定化のための手段とを有しており、
該埋込ソケット（１１）は、軸上に延在する固定領域（１２）が半導体チップ（１５）に対して設けられており、
該ヘッドワイヤ（１７）は、前記半導体チップ（１５）上に固定可能なヘッドワイヤ（１６）を有しており、
安定化のための前記手段は、少なくとも１つのカバー（２２）と、スペースを満たす充填材（２３）とを有している形式のものにおいて、
該ヘッドワイヤ（１７）は、段付けられたワイヤ端子を有しており、
前記ワイヤ端子は、前記カバー（２２）と埋込ソケット（１１）と固定領域（１２）とともにケーシングを形成する領域（２１）を含んでおり、
前記ケーシングの中空スペースに充填材が充填されていることを特徴とするダイオード（１０）。
【請求項２】
前記ヘッドワイヤは銅から形成されており、
該ヘッドワイヤの表面は、ニッケルまたはニッケル合金によってコーティングされており、
前記ニッケル合金は、たとえばニッケルリン合金である、請求項１記載のダイオード。
【請求項３】
前記充填材はエポキシドである、請求項１または２記載のダイオード。
【請求項４】
前記ケーシング内に存在する、ヘッドワイヤ（１７）のヘッド（１６）のみが、充填材によって囲まれている、請求項１から３までのいずれか１項記載のダイオード。
【請求項５】
該ヘッド（１６）には、異なる直径を有する少なくとも２つの領域が設けられている、請求項１から４までのいずれか１項記載のダイオード。
【請求項６】
該ヘッド（１６）は、円錐形または鐘形に形成されている、請求項１から４までのいずれか１項記載のダイオード。
【請求項７】
ダイオードの製造方法において、
該ヘッドワイヤと、段付けされたワイヤ端子の前記領域（２１）と、ヘッド（１６）とを、押出成形によって製造する、請求項１から６までのいずれか１項記載のダイオードの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、次の形式のダイオードに関する。すなわち、埋込ソケットと、ヘッドワイヤと、安定化のための手段とを有しており、該埋込ソケットは、軸上に延在する固定領域が半導体チップに対して設けられており、該ヘッドワイヤは、前記半導体チップ上に固定可能なヘッドワイヤを有しており、安定化のための前記手段は、少なくとも１つのカバーと、スペースを満たす充填材とを有している形式のダイオードに関する。
【０００２】
従来の技術
中程度の出力および比較的高い出力のためのダイオードを、埋込型ダイオード（Einpressdiode）として構成するのが公知である。この埋込型ダイオードは、たとえば整流ダイオードとして、整流回路として、自動車ジェネレータによって供給された電流を整流するのに使用され、埋込ソケットを有する。この埋込ソケットは固定エレメントの適切な切り欠きに押入されており、ダイオードと整流回路との持続的な熱結合および電気的接続を同時に行う。埋込ソケットは固定領域を有しており、この固定領域に半導体が、たとえばはんだ固定によって固定される。半導体チップ上にはたとえばはんだ付けによって、いわゆるヘッドワイヤも固定されており、このヘッドワイヤは自動車ジェネレータの相線に固定的に接続されている。
【０００３】
自動車の通常の運転時には、機械的な振動が発生してダイオードないしは該ダイオードの固定部にも負荷するので、ダイオードをカプセル状封入して、ヘッドワイヤと埋込ソケットとの間に形状接続部を形成するのが公知である。このような形状接続部によって、不安定な半導体チップから張力負荷を除去し、半導体チップと埋込ソケットとの間のはんだ付け層および半導体チップとヘッドワイヤとの間のはんだ付け層から張力負荷を除去しなければならない。通常、カプセル状封入部には付加的な手段が挿入されており、これによって必要な張力負荷除去が改善される。
【０００４】
張力負荷除去を改善するための別の手段を、ＤＥ‐ＯＳ４３４１２６９に記載された整流ダイオードと関連して説明する。整流ダイオードのこの構成では、半導体は埋込ソケットにはんだ付けされており、ヘッドワイヤは半導体チップにはんだ付けされている。埋込ソケットに結合されたカップないしはカバーが半導体チップとヘッドワイヤのヘッドおよび構成部分とを包囲する。このようにして形成された自由空間には、注型用樹脂ないしはエポキシドが充填される。これによって、硬化後に安定化することが保証される。付加的に、ソケットにカラーも設けられる。このカラーによって、充填材ないしは注型用樹脂によってカプセル状封入した後に、半導体チップ、ダイオードヘッドおよびヘッドワイヤが確実に固定される。
【０００５】
本発明の利点
請求項１の特徴を有する本発明のダイオードは、公知の解決手段に対して、充填材の量を低減できるという利点を有する。ここでは、カバーのために必要とされるエポキシドもプラスチックも低減される。必要とされる充填材の量が低減されることにより、有利にはコストが削減され、ダイオードにて使用される可燃性の材料が有利に低減される。
【０００６】
この利点を達成するためには、段付けされたヘッドワイヤが使用される。このヘッドワイヤはヘッドに、たとえばはんだ層によって結合され、ソケットに結合されたカバーとともにケーシングを形成する。ソケットと半導体チップとヘッドと段付けされたワイヤ端子とカバーとによって区切られているケーシングの中空スペースは、公知の解決手段より小さくなっている。したがって利点として、中空スペースに充填する際に必要とされる充填材の量が僅かになる。有利なのは、本発明の構成によって安定性が低減されないことである。
【０００７】
本発明の別の利点が、従属請求項の構成から理解できる。たとえば有利には、ヘッドの形状をある程度まで要求に適合することができる。ここではたとえば、円錐形のヘッドまたは段状のヘッドが考えられる。
【０００８】
特に有利なのは、たとえば自動車において使用されている際にバッテリーの極性反転によってダイオードに過負荷がかかり、数百℃の非常に高い温度が発生した場合に、火災の危険性が生じないことである。というのも、ワイヤのヘッドに設けられた段によって充填材が間隔をおいて保持され、有利には気密のケーシング内部にあるからだ。
【０００９】
図面
本発明によるダイオードの２つの実施例が図１および２に示されている。図３は、図２に示された実施例の詳細な構成を示している。図４，５および６には、従来の技術に属する埋込型ダイオードの実施例が示されている。
【００１０】
説明
図１には、本発明の第１の実施例が示されている。ここには、ダイオードとりわけ埋込型ダイオードの断面が示されている。ここでは、ダイオード１０は埋込ソケット１１を有しており、この埋込ソケット１１は、軸上に延在する固定領域１２に移行する。たとえばシリコンチップ等の半導体チップ１３は、はんだ層１４によって埋込ソケット１１の固定領域１２に結合されている。半導体チップ１３は別のはんだ層１５によって、ヘッドワイヤ１７のヘッド１６に結合されている。このヘッド１６には図１の実施例では、異なる直径を有する３つの領域１８，１９，２０が設けられている。段付けされたワイヤ端子を形成するのが、領域２１である。ワイヤシャフトにあるこの領域２１は、ヘッド１６ないしは該ヘッド１６の領域２０に移行する。
【００１１】
段付けされたヘッドワイヤの領域２１は、埋込ソケット１１およびカバー２２とともに気密なケーシングを形成する。カバー２２は、たとえばプラスチックから製造される。ケーシング内部の中空スペースには充填材２３が充填されているので、半導体チップ１３自体が機械的に固定され、湿度から保護される。前記充填材２３は、たとえばエポキシまたは他のプラスチックである。このようにしてケーシングの気密性は、図１に示された構成によって保証される。半導体チップ１３は、図４，５および６に示された公知の解決手段のように充填材によってヘッド１６全体をカバーすることなく、湿度から保護される。
【００１２】
ヘッドワイヤ１７のヘッド１６には、図１に示された実施例では、異なる直径を有する領域１８，１９，２０が設けられている。領域１８，１９を１つの領域としてまとめることもできる。
【００１３】
図２には、本発明の別の実施例が示されている。この実施例が図１の実施例と相違する点は、ヘッド１６が円錐形または鐘形であることだけである。しかし重要なのは、図２に示された実施例でも、固定領域１２を有する埋込ソケット１１とカバー２１と段付けされたワイヤ端子の領域２１とによって気密なケーシングを形成し、この気密なケーシングに充填材を充填して、半導体チップ１３を保護することである。
【００１４】
図３にはヘッドワイヤが、特に有利な寸法とともに詳細に示されている。ここではヘッド１６には、異なる直径および傾斜面を有する複数の領域が設けられている。詳細は図面に記載されている。
【００１５】
図４，５および６は、従来の埋込型ダイオードを示している。これらの図から、この従来の埋込型ダイオードのワイヤシャフトないしはヘッドに段を有さないことが理解できる。したがって、充填材にワイヤシャフトを埋め込むことによってのみ部分的に安定性が得られる。ここでは安定性を保証するため、ケーシングの外壁ないしはカバーを本発明の実施例より格段に長くしなければならない。このようにして形成された、充填材を充填すべき中空スペースもまた、本発明の実施例より格段に大きくなり、ワイヤヘッド全体およびヘッドワイヤ１７の部分自体もまた、所望の安定性を得るために、付加的に充填材によって被覆する必要が生じる。
【００１６】
段付けされたワイヤ端子を有するダイオードないしはワイヤ自体は、本発明の解決手段では従来のシステムと同様に、押出成形によって製造される。ヘッドワイヤの材料としては、たとえば銅が使用される。表面はニッケルまたはニッケル合金によってコーティングすることができる。このニッケル合金は、たとえばニッケルリン合金である。
【００１７】
図４，５および６に示された公知のダイオードでは、充填材およびカバーとして０．３６９ｇ〜０．６３０ｇのプラスチック材料が必要であるのに対し、本発明の両実施例では、０．２３２ｇの充填材を含めた０．３１８ｇで十分であるか（図１）、ないしは０．２４２ｇの充填材を含めた０．３２３ｇで十分であるか（図２）、ないしは、図２に示された形態をさらに最適化した場合、０．３１６ｇで十分である。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明によるダイオードの第１の実施例を示している。
【図２】本発明によるダイオードの第２の実施例を示している。
【図３】図２に示された実施例の詳細な構成を示している。
【図４】従来の技術に属する埋込型ダイオードの実施例を示している。
【図５】従来の技術に属する埋込型ダイオードの実施例を示している。
【図６】従来の技術に属する埋込型ダイオードの実施例を示している。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【国際調査報告】
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