DE2100103A1 - Abgeschirmte Halbleiter Vorrichtung - Google Patents

Abgeschirmte Halbleiter Vorrichtung

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DE2100103A1 DE19712100103 DE2100103A DE2100103A1 DE 2100103 A1 DE2100103 A1 DE 2100103A1 DE 19712100103 DE19712100103 DE 19712100103 DE 2100103 A DE2100103 A DE 2100103A DE 2100103 A1 DE2100103 A1 DE 2100103A1
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Description

Dipl.-lng. H. Sauenland ■ Dn.-lng. R. König
Dipl.-Ing. K. Bergen
Patentanwälte ■ 4ooo Dusseldorf ■ Cecilienallee 7β -Telefon 43273a
Unsere Akte: 26 361 31. Dezember 1970
——— =:_=s__— Be/ ocnn
RCA Corporation, New York, N.Y. (V.St.A.)
"Abgeschirmte Halbleiter-Vorrichtung"
Die vorliegende Erfindung hat Halbleiter-Vorrichtungen zum Gegenstand, und zwar insbesondere solche, die als sogenannte "dual-in-line"-Vorrichtungen bekannt sind.
"Dual-in-line"-Halbleiter-Vorrichtungen bestehen aus einer länglichen Hülle mit zwei Reihen von Anschlüssen, die aus zwei einander gegenüberliegenden Längsseiten der Hülle herausragen. Im Innern der Hülle sind die Enden der Anschlüsse mit verschiedenen Elementen einer integrierten Halbleiter-Schaltung verbunden. Der Vorteil derartiger Vorrichtungen besteht darin, daß sie sehr klein sind, wobei eine Vielzahl elektrischer Elemente oder Schaltkreise in einem Paket von z.B. nur 6mmx19mmx4mm enthalten sind, sowie darin, daß solche Vorrichtungen verhältnismäßig billig sind.
line bei derartigen Vorrichtungen auftretende Schwierigkeit besteht jedoch in der Herstellung einer brauchbaren elektrostatischen Abschirmung dafür. Das liegt daran, daß es infolge der geringen Gesamtabmessungen der Vorrichtung und infolge der dichten Nachbarschaft der Einzelteile derselben schwierig ist, eine brauchbare Abschirmung vorzusehen ohne dabei Kurzschlüsse der Einzelteile der Vorrichtung untereinander zu bewirken und ohne die Kosten für die Vorrichtung erheblich zu vergrößern·
io*ta§/iiso
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Halbleitervorrichtung zu schaffen, die unter Vermeidung von Kurzschlußmöglichkeiten eine einfach anzubringende Abschirmung aufweist. Diese Aufgabe wird bei einer Halbleitervorrichtung mit länglicher Hülle, die ein erstes und ein zweites Paar jeweils einander gegenüberliegender Längsseiten sowie ein Paar Endflächen besitzt, ferner.zwei Reihen von Anschlüssen, von denen jeweils eine Reihe aus einer der beiden gegenüberliegenden Seiten des ersten Paar von Längsseiten austritt, erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zwei Abschirmelemente auf den beiden Seiten des zweiten Paars von Längsseiten angebracht sind, daß diese Abschirmelemente Endstücke enthalten, die entlang der Endflächen verlaufen und daß mindestens ein Anschluß mit einem der Abschirmelemente verbunden und in einer der Anschlußreihen angeordnet ist.
Anhand der beigefügten, bevorzugte Ausflihrungsbeispiele darstellenden Zeichnung wird die Erfindung näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Halbleiter-Vorrichtung;
Fig. 2 eine Ansicht der Vorrichtung gemäß Fig. 1, vom linken Ende der Fig. 1 her gesehen;
Flg. 3 eine der Fig. 2 entsprechende Ansicht einer anderen Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 4 eine Draufsicht auf die Vorrichtung gemäß Fig. 1 und 2, wobei der Oberteil der IBIlIe zum Sichtbarmachen des Innenaufbaue der Vorrichtung entfernt ist;
Flg. 5 eine Seitenansicht einer weiteren AusfUhrungsform der Erfindung.
In den Fig. 1 und 2 ist «ine Halbleiter-Vorrichtung 10 dar-
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gestellt, welche eine längliche, quaderförmige Hülle 12 aufweist, welche aus einem festen, kunststoffartigen Einkapselmaterial besteht. Zwei Reihen von Anschlüssen 22 sind in die Hülle 12 eingebettet und durch zwei gegenüberliegende Längsseiten 14 und 16 der Hülle 12 nach außen geführt. Darüber hinaus enthält die eine Anschlußreihe zwei Anschlüsse 23 und 24, die nicht aus den Seiten 14 oder 16 der Hülle 12 herausragen sondern vielmehr Bestandteile von im folgenden beschriebenen, leitfähigen Elementen darstellen, welche aus den Endflächen 54 und 36 der Hülle 12 herausragen. Wie abgebildet sind die Anschlüsse jeder Anschlußreihe gegeneinander versetzt angeordnet, und zwar derart, daß sämtliche freien Enden der Anschlüsse in die gleiche Richtung weisen, wobei die eine Hälfte der Anschlüsse eine? Reihe in Bezug auf die Hülle 12 etwas weiter innen angeordnet ist als die andere Hälfte der Anschlüsse derselben Reihe.
Entlang den anderen beiden Längsseiten 25 und 26 der Hülle 12 ist ein Paar elektrisch leitender, z.B. aus dünnem Metallblech bestehenden Abschirmelementen 28 und 30 angeordnet. Die Abschirmelemente 28 und 30 enthalten Endstücke 32, welche an den Endflächen 34 und 36 der Hülle 12 zunächst abwärts und dann nach außen gerichtet verlaufen. Ein Paar flacher leitfähiger Elemente 38 und 40 erstreckt sich durch die Endflächen 34 und 36 der Hülle 12 nach außen und ist sowohl elektrisch als auch mechanisch - etwa durch Schweißen oder Stecken - mit den Endstücken 32 der Abschirmelemente verbunden. Hierdurch sind die Abschirmelemente 28 und an ihren Endstücken 32 elektrisch miteinander verbunden und bilden eine geschlossene elektrische Schleife um die Hülle 12 herum. Die Befestigung der Abschirmelemente 28 und 30 an den leitfähigen Elementen 38 und 40 dient außerdem dazu, die Abschirmelemente stabil an der Hülle 12 zu befestigen. Die Anschlüsse 23 und 24 sind integrale Bestandteile der leitfähigen Elemente 38 und 40 in Form von Verlängerungen derselben.
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Wie oben beschrieben ist ein Teil der Anschlüsse einer jeden Anschlußreihe in Bezug auf die Hülle 12 etwas weiter innen angeordnet als der andere Teil. Bei der vorliegenden Ausführungsform liegen die abgebogenen Teile der weiter innen liegenden Anschlüsse 22 mit ihren Kanten 42 (Fig. 2) ziemlich dicht an den unteren Kanten der Hülle und können die Hülle sogar berühren. Um Kurzschlüsse zwischen den Anschlüssen 22 und dem unteren Abschirmelement 28 zu vermeiden ist dieses Abschirmelement 28 etwas schmaler als die Hülle 12, so daß es nicht zu dicht an die Kante der Hülle heranreicht. Das andere Abschirmelement 30, welches entlang der Seitenfläche 26 der Hülle 12 und somit den abgewinkelten Anschlüssen 22 gegenüberliegend angeordnet ist, ist breiter als das Abschirmelement 28.
Es sei hier bemerkt, daß Form und Abmessungen der Anschlüsse 22, 23 und 24 als Folge der schon erfolgten kommerziellen Nutzung von "dual-in-line"-Vorrichtungen der hier beschriebenen Art festgelegt bzw. genormt worden sind. Das Hinzufügen der Abschirmelemente 28 und 30 gemäß der vorliegenden Erfindung wird deshalb vorzugsweise so vorgenommen, daß keine Änderungen an der genormten Anordnung der Anschlüsse erforderlich wird.
Bei einer anderen Ausführungsform der Erfindung, wie sie in Fig. 3 dargestellt ist, wird die untere Hälfte A der Hülle 12 - gemessen von der Austrittslinie der Anschlußreihe aus der Hülle - in geringerer Dicke ausgeführt als die obere Hälfte B der Hülle. Hierdurch wird der Abstand zwischen den Kanten 42 der Anschlüsse und der Kante der Hülle vergrößert. Demzufolge braucht bei dieser Ausführungsform das Abschirmelement 28 nicht schmaler zu sein als das Abschirmelement 30,
Wie in Fig. 4 dargestellt, ist innerhalb der Hülle 12 eine Halbleiter-Pastille 50 angeordnet, welche eine Anzahl nicht
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dargestellter elektrischer Elemente enthält. Die Pastille 50 ist auf einem dünnen, quadratischen Metall-Grundplättchen 52 angebracht, welches zusammen mit zwei dünnen, länglichen Metall-Leitern 54 und 56 ein einziges Bauelement darstellt. Die Leiter 54 und 56 enden in den flachen leitfähigen Elementen 38 bzw. 40, welche weiter oben beschrieben wurden und die sich durch die Endflächen 34 bzw, 36 der Hülle 12 nach außen erstrecken. Die inneren Enden der Anschlüsse 22, die in die gegossene Hülle 12 eingebettet sind, sind einzeln mit verschiedenen der elektrischen Elemente auf der Pastille 50 mittels feiner Drähte 58 verbunden.
Beim Betrieb der Vorrichtung 10 sind die mit den leitfähigen Elementen 38 und 40 eine Einheit bildenden Anschlüsse 23 und 24 im allgemeinen mit Erdpotential verbunden. Hierdurch werden die Abschirmelemente 28 und 30 gleichermaßen geerdet.
Bei anderen Ausführungsformen, wie sie im folgenden beschrieben werden, sind die beiden Abschirmelemente 38 und 40 nicht zu einer geschlossenen elektrischen Schleife zusammengeschaltet. Ein Vorteil einer derartigen Anordnung ergibt sich dann, wenn etwa die Halbleiter-Pastille 50 zwei oder mehr elektrische Schaltkreise enthält, die auf erheblich voneinander abweichenden Signal-Niveaus arbeiten, so daß es wünschenswert ist, wilde Kopplungen zwischen den beiden Kreisen zu vermeiden. Eine Möglichkeit zur Verhinderung derartiger wilder Kopplungen besteht darin, daß man voneinander getrennte Erdanschlüsse über getrennte Leitungen für Jeden einzelnen der Schaltkreise vorsieht, so daß die Signale eines Jeden Schaltkreises nicht über einen gemeinsamen Brdanschluß in Wechselwirkung treten können.
Ein Problem in Verbindung mit der Notwendigkeit getrennter ErdanschlUsse besteht darin, daß in einigen Fällen - etwa bei Pastillen mit sehr komplexen integrierten Schaltungen,
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die viele Anschlüsse nach außen benötigen - die Gesamtzahl der nach außen führenden Anschlüsse begrenzt ist. In solchen Fällen ist es wünschenswert, die Anschlüsse 23 und sowohl für die Abschirmelemente 28 und 30 als auch für die elektrischen Schaltkreise auf der Pastille zu verwenden. Dies vermindert die Gesamtzahl der benötigten Anschlüsse und somit auch die Herstellungskosten der Vorrichtung.
Wenn jedoch zwei verschiedene Erdleitungen nötig sind, sollten die Abschirmelemente 28 und 30 so angeordnet werden, daß sich keine große induktive Impedanz ergibt, die beiden Schaltkreisen gemeinsam ist und durch welche wilde Kopplungen zwischen den Schaltkreisen auftreten können. Deshalb ist bei der Ausführungsform gemäß Fig. 5 nur jeweils ein Endstück 32 von jedem der beiden Abschirmelemente 28 und 30 mit je einem der flachen leitfähigen Elemente 38 bzw. 40 an gegenüberliegenden Enden der Hülle 12 verbunden. Hierdurch wird ein Kurzschluß der Anschlüsse 23 und 24 durch die länglichen und deshalb induktiven Abschirmelemente 28 und 30 vermieden. Zwar sind die Anschlüsse 23 und 24 elektrisch untereinander über das Grundplättchen 52 verbunden, wie in Fig. 4 dargestellt; doch ist die induktive Impedanz des Grundplättchens 52 so klein, daß durch sie nur geringe oder gar keine wilden Kopplungen zwischen den Schaltkreisen auftreten.
Bei einer anderen, nicht abgebildeten AusfUhrungsform wird ein Endstück 32 der beiden Abschirmelemente 28 und 30 zusammen mit einem der leitfähigen Elemente 38 oder 40 an einem Ende der Vorrichtung verbunden. Am anderen Ende der Vorrichtung werden die anderen Endstücke der Abschirmelemente elektrisch von dem zweiten elektrisch leitfähigen Element isoliert. Auch hier bilden die Abschirmelemente und 30 keine geschlossene elektrische Schleife mehr.
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Claims (6)

  1. RCA Corporation, New York, N.Y. (V.St.A.)
    Patentansprüche;
    /i.JHalbleiter-Vorrichtung mit länglicher Hülle, wobei diese — Hülle ein erstes und ein zweites Paar jeweils einander gegenüberliegender Längsseiten sowie ein Paar Endflächen besitzt, ferner zwei Reihen von Anschlüssen, von denen jeweils eine Reihe aus .einer der beiden gegenüberliegenden Seiten des ersten Paars von Längsseiten austritt, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Abschirmelemente auf den beiden Seiten des zweiten Paars von Längsseiten angebracht sind, daß diese Abschirmelemente Endstücke enthalten, die entlang der Endflächen verlaufen und daß mindestens ein Anschluß mit einem der Abschirmelemente verbunden und in einer der Anschluß-Reihen angeordnet ist.
  2. 2. Halbleiter-Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet," daß die Endstücke der Abschirmelemente an beiden Enden der Hülle elektrisch miteinander verbunden sind, so daß sich eine geschlossene elektrische Schleife um die Hülle herum ergibt.
  3. 3. Halbleiter-Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie im Innern der Hülle einen länglichen Leiter mit Endstücken enthält, die durch die Endflächen aus der Hülle austreten, ferner eine Halbleiter-Pastille, die innerhalb der Hülle auf dem länglichen Leiter angebracht ist, und daß die Endstücke der beiden Abschirmelemente an den einander gegenüberliegenden Enden der Hülle elektrisch mit den aus den Endflächen der Hülle austretenden Endstücken des länglichen Leiters verbunden sind, so daß eine geschlossene elek
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    trische Schleife aus den Abschirmelementen um die Hülle herum gebildet wird.
  4. 4. Halbleiter-Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen länglichen Leiter im Innern der Hülle enthält mit Endstücken, die durch die Endflächen der Hülle austreten, daß ein Anschluß mit jedem dieser Endstücke elektrisch verbunden ist, daß eine Halbleiter-Pastille innerhalb der Hülle auf dem länglichen Leiter angebracht ist, und daß nur ein Endstück eines jeden Abschirmelements elektrisch mit einem der Endstücke des länglichen Leiters verbunden ist, so daß die mit den Endstücken elektrisch verbundenen Anschlüsse nicht untereinander elektrisch über die Abschirmelemente verbunden sind.
  5. 5. Halbleiter-Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß sich sämtliche Anschlüsse in die gleiche allgemeine Richtung erstrecken, und zwar auf das eine der Abschirmelemente zu und von dem anderen Abschirmelement weg, und daß das erstgenannte Abschirmelement schmaler ist als das andere Abschirmelement.
  6. 6. Halbleiter-Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß sich sämtliche Anschlüsse in die gleiche allgemeine Richtung erstrecken, und zwar auf das eine der Abschirmelemente zu und von dem anderen weg, und daß die Dicke der Hülle zwischen der Austrittslinie der beiden Reihen von Anschlüssen aus der Hülle und dem erstgenannten Abschirmelement kleiner ist als die Dicke der Hülle zwischen der genannten Austrittslinie und dem anderen Abschirmelement .
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