CS197724B1 - Spósob výroby elektrických kontaktov na křemíkových vysokonapaťových ušmerňovačoch - Google Patents

Abstract

Vynález sa týká výroby elektrických kontaktov na křemíkových vysokonapaťových usmerňovačoch. Doteraz používané spósoby výroby elektrických kontaktov na zodpovedajúcich polovodičových súčiastkach sa spravidla vyznačujů aplikáciou vrstvy drahého kovu, ktorá má zabezpečit dobrú spájkovatelnosť a dostatočnú ochranu kontaktných plóch pri úpravě elektrických parametrov chemickým leptáním. Z dóvodov všeobecne nízkej adhézie vrstiev drahých kovov ku křemíku sa však používajú iba viacvrstvové kontaktně štruktúry ako například Ni/Au, Cr/Au, Ni/Rh, Ti/Pd/Au, Ti/Pt/Au apod., kde prvé vrstvy zabezpečujú dobrú adhéziu a nízkoohmový kontakt ku křemíku. Vrstvy kovov sa nanášajú na kontaktně plochy zostavy ešte před jej rozčleněním na jednotlivé štipce, z ktorých každý představuje funkčnú . časť polovodičového vysokonapaťového usmerňovača. Po rozčlenění a chemickom oleptaní sa k stlpcom pomocou PbSn fólie naspájkujú přívody. Nevýhodou uvedeného výrobného postupu je velká spotřeba drahých kovov a spósob spájania, ktorý je značné pracný a naviac neposkytuje uspokojivé výrobné výťažnosti. Předložený vynález rieši uvedené nedostatky tým spósobom, že na prvotné kontaktně vrstvy, z ktorých ani jedna nemusí byť vytvořená z drahého kovu, sa éšte před rozčleněním zostavy na jednotlivé štipce nanesie galvanickým spósobom vrstva nízkotavitelnej spájky, poskytujúca dobrú ochranu pri leptaní a umožňujúca prispájkovanie prívodov. Po nanesení spájky následuje členenie zostavy řezáním obvyklým v technologii polovodičov. Spósob výroby elektrických kontaktov podía předloženého vynálezu sa objasňuje pomocou přiloženého výkresu, na ktorom je znázorněná už nakontaktovaná zostava s detailnějším opisom časti technologického postupu výroby křemíkových vysokonapaťových usmerňovačov. Na .výkrese sú znázorněné křemíkové došky 10, spojené do zostavy pomocou hliníkových vrstiev 11. Na celách zostavy sú znázorněné napařené vrstvy 12 titanu, vrstvy 13 niklu a galvanicky nanesené vrstvy 14 spájky. Oproti konvenčným postupom nastáva pri aplikácii spósobu podlá předloženého vynálezu změna v technologii až po vytvoření zostavy polovodičových dosiek.

Description

Vynález sa týká výroby elektrických kontaktov na křemíkových vysokonapaťových usmerňovačoch.

Doteraz používané spósoby výroby elektrických kontaktov na zodpovedajúcich polovodičových súčiastkach sa spravidla vyznačujů aplikáciou vrstvy drahého kovu, ktorá má zabezpečit dobrú spájkovatelnosť a dostat očnú ochranu kontaktných plóch pri úpravě elektrických parametrov chemickým leptáním. Z dóvodov všeobecne nízkej adhézie vrstiev drahých kovov ku křemíku sa však používajú iba viacvrstvové kontaktně štruktúry ako například Ni/Au, Cr/Au, Ni/Rh, Ti/Pd/Au, Ti/Pt/Au apod., kde prvé vrstvy zabezpečujú dobrú adhéziu a nízkoohmový kontakt ku křemíku. Vrstvy kovov sa nanášajú na kontaktně plochy zostavy ešte před jej rozčleněním na jednotlivé štipce, z ktorých každý představuje funkčnú . časť polovodičového vysokonapaťového usmerňovača. Po rozčlenění a chemickom oleptaní sa k stlpcom pomocou PbSn fólie naspájkujú přívody.

Nevýhodou uvedeného výrobného postupu je velká spotřeba drahých kovov a spósob spájania, ktorý je značné pracný a naviac neposkytuje uspokojivé výrobné výťažnosti.

Předložený vynález rieši uvedené nedostatky tým spósobom, že na prvotné kontaktně vrstvy, z ktorých ani jedna nemusí byť vytvořená z drahého kovu, sa éšte před rozčleněním zostavy na jednotlivé štipce nanesie galvanickým spósobom vrstva nízkotavitelnej spájky, poskytujúca dobrú ochranu pri leptaní a umožňujúca prispájkovanie prívodov. Po nanesení spájky následuje členenie zostavy řezáním obvyklým v technologii polovodičov. Spósob výroby elektrických kontaktov podía předloženého vynálezu sa objasňuje pomocou přiloženého výkresu, na ktorom je znázorněná už nakontaktovaná zostava s detailnějším opisom časti technologického postupu výroby křemíkových vysokonapaťových usmerňovačov.

Na .výkrese sú znázorněné křemíkové došky 10, spojené do zostavy pomocou hliníkových vrstiev 11. Na celách zostavy sú znázorněné napařené vrstvy 12 titanu, vrstvy 13 niklu a galvanicky nanesené vrstvy 14 spájky.

Oproti konvenčným postupom nastáva pri aplikácii spósobu podlá předloženého vynálezu změna v technologii až po vytvoření zostavy polovodičových dosiek.

Příklad prevedenia

Najskór sa z potřebného počtu křemíkových dosiek, majúcich už nadifundované přechody PN známým spósobom, napr. zliatím pomocou Al vrstiev, nanesených na oboch stranách dosiek (vynímajúc obe krajné došky zostavy, na kto197724 rých je Al vrstva nanesená jednostranné) vytvoří zostava. Nepokovené plochy jednostranné napařených dosiek tvoriacich celá zostavy sa pokryjú vrstvou Ti (50 až 100 nm) a vrstvou Ni

200 nm), alebo vrstvou iného menej ušlechtilého, ale spájkovatelného kovu, napr. napařením, alebo naprášením apod. Na tieto kovové vrstvy sa potom v súlade s předloženým vynálezom nanesie galvanickým spósobom nízkotavitelná spájka, napr. spájka PbSn (do 5 % Sn), hrůbky cca 40 μτη. Galvanické nanášanie spájky možno uskutočniť vo fluoroboritánovom kúpeli o zložení:

fluoroboritan cínatý 15 g/1 fluoroboritan olovnatý 170 g/1 kyselina fluoroboritá, volná 40 g/1 kyselina boritá, volná 25 g/1 želatina 3 g/1 hydrochinon 2 g/1 alebo inom vhodnom kúpeli, umiestnením zostavy uchytenej v držiaku medzi anody zo zliatiny PbSn a aplikáciou prúdu odpovedajúceho přúdovej hustotě Ik = 1 až 7 A/dm². Po nanesení vrstvy spájky je ďalšie spracovanie zostáv obdobné konvenčnému až na to, že pri operácií úpravy elektrických parametrov leptáním stlpcov, získaných rozčleněním zostáv, vo vhodnom leptadle, sa plné uplatnia výhody spósobu podía předloženého vynálezu.

Ďalšia možnosť aplikácie spomínaného spósobu je pri výrobě elektrických kontaktov k polovodičovým súčiastkam vyrobeným na jedinej Si doske.

Claims (1)

1. Spósob výroby elektrických kontaktov na křemíkových vysokónapáťových usmerňovačoch, pri ktorom sa nanáša najmenej jedna vrstva kontaktného kovu na kontaktně plochy, vyznačujúci

   VYNALEZU sa tým, že sa před rozčleněním zostavy na jednotlivé štipce galvanicky nanáša vrstva spájky na uvedené kontaktně plochy s vrstvou kontaktného kovu.