CS206701B1 - Způsob vytvoření kontaktní vrstvy polovodičového systému - Google Patents

Description

Předmětem předloženého vynálezu je způsob vytvoření kontaktní vrstvy polovodičového systému nebo kontaktních elektrod případně chladiče.

V polovodičové technice a při výrobě dílů pouzder a chladičů polovodičových součástek se často vyskytuje potřeba povrchově upravit případně ochránit jeb část dílu. Na ostatních plochách je v některých případech úprava povrchu zbytečná nebo dokonce nežádoucí. Příkladem mohou být např. stykové plochy elektrod s PN systémem, stykové plochy chladičů s polovodičovou součástkou a pod. V souvislosti s touto problematikou se používá zpravidla technika galvanického nebo chemického pokovování případně pokovování žárové. U těchto technologií je však lokální pokovení obtížné, maskování dílů v podmínkách sériové a hromadné výroby naráží na četné problémy například znečištění neipokovenýeh částí povrchu zbytky pokovovacích lázní v rozporu s polovodičovou hygienou, znehodnocování lázní a odstraňování maskovacích prostředků.

V současné době se problematika stykových vrstev řeší u vnitřních kontaktů například metodou lokálního galvanického pokovování zvaného „tamponování“ nebo se z ploch, kde je pokovení nežádoucí, odstraňuj e'obráběním.

Větší problémy vznikají u chladičů, které jsou vyráběny zpravidla z hliníkových slitin, jejichž pokovování je obtížné a výsledkem bývá značná zmetkovitost. Hlavním požadavkem styku mezi polovodičovou součástkou a chladičem je totiž jeho dlouhodobá provozní stabilita. Životnost kovových vrstev na slitinách AI je ovšem nízká, dochází k odlupování vrstev a následuje zvýšení tepelných a elktrických odporů, což v provozu může způsobit havárii součástky nebo dokonce celého zařízení.

Proto se u chladičů hěkdy řeší problematika styků tím, že se do chladiče zalisuje měděný čep. I u tohoto řešení dochází v provozu ke zhoršení stykových vlastností, způsobených například uvolňováním spoje v podmínkách cyklického provozu, korozí styku Cu — AI apod.

Řešením může být i podložka vložená mezi chladič a polovodičovou součástku, čímž se sice získají dobré elektrioké vlastnosti styku, ale dochází zpravidla ke zhoršení tepelného odporu, což je zase nežádoucí u součástek pro vysoké výkony.

Všechna dosavadní řešení zatím nejsou optimální a buď zhoršují elektrické nebo tepelné vlastnosti styku, což má za následek nižší zatížitelnost součástek, větší rozměry zařízení, vyšší cenu, nižší hospodárnost atd.

Uvedené nevýhody podstatně snižuje způsob vytvoření kontaktní vrstvy polovodičového systému nebo kontaktních elektrod případně chladiče podle vynálezu, jehož podstatou je, že se plazmovou stříkací technikou nanese vrstva z niklu, stříbra, zlata, rhodia, paladia nebo platiny o tlouštce v rozmezí od 10 do 200 μΐη.

Zařízení podle vynálezu tedy používá k nanášení stykových vrstev plazmové stříkací techniky, která umožňuje nanesení stykové vrstvy na všechny materiály používané v polovodičové technice jiako například Al, Ou, Si, W, Mo apod. Výhodou tohoto způsobu pokovení je velmi dobrá přilnavost k základnímu materiálu, která zajišťuje vysokou životnost styků. Zavedení této techniky umožňuje snížení počtu stykových ploch, z čehož zase vyplývá zlepšení elektrických a tepelných vlastností styků, zvýšení zatížitelnosti polovodičových součástek, zvýšení účinnosti apod.

Další aplikace vynálezu spočívá v tom, že je možno novou vrstvu materiálu plazmově nastříkat po celé ploše chladiče případně po-

Claims (3)

1. PREDMET

   Způsob vytvoření kontaktní vrstvy polovodičového systému nebo kontaktních elektrod případně chladiče, vyznačující se tím, že se plazmovou stříkací technikou nanese lovodičové součástky, čímž se zároveň dosáhne i povrchové ochrany před korozními a klimatickými vlivy.

   Na připojeném výkresu jsou schematicky znázorněny příklady provedení součástek způsobem podle vynálezu.

   U součástek podle Obr. 1 jsou elektrody 2 na stykových plochách 1 opatřeny kontaktní vrstvou 3 zhotovenou plazmovým stříkáním kontaktního materiálu například Ni,. Ag apod. o tlouštce 10 až 200 μτα. Následujícím vhodným opracováním například lepováním nebo broušením se dosáhne povrchové rovinnosti, která by neměla přesáhnout 10 μτα a drsnosti Ra ^1,5 μτα.

   Podle obr.
2. 2 je základní materiál chladiče 4 opatřen kontaktní vrstvou 3 zhotovenou plazmovým nastříkáním materiálu například Ni, Ag apod. o tlouštce v rozmezí 10 až 200 /zm. Polovodičová součástka je k chladiči připojena buď šroubováním jako je znázorněno na obr. 2 něho tlakovým kontaktem, jako je v uspořádání podle Obr.
3. 3, kde materiál chladiče 4 je opatřen kontaktní vrstvou 3.

   VYNALEZU vrstva z niklu, stříbra, data, rhodia, paladia nebo platiny o tlouštce v rozmezí od 10 do 200 μτα..