CS229976B1 - Zliatina pre spájkovanie, najma zadněj strany křemíkových polovodičových doštičiek - Google Patents

Description

229 978

Vynález sa týká zliatiny pre spájkovanie, najma zadnej stra-ny křemíkových polovodičových doštičiek a rieši jeho vhodné zlože-nie,

Pri výrobě usmerňujúcich polovodičových prvkov zliatinovoutechnológiou, kde usmerňujúci P-N přechod je vytvořený na prednejstraně kremíkovej doštičky pomocou hliníkového kolíka, je potřebnézadnú stranu tejto doštičky dopovať, Toto obohatenie kremíkovejStruktury sa prevádza počas spájkovania kremíkovej doštičky na pod-ložku dopujúcim kovom obsiahnutým v spájkovej zliatine. Z doposialznámých přídavných materiálov najpoužívanejší je zložený zo zlataa antimonu, napr. spájka B-Au99Sb. Nevýhoda tohto materiálu spočí-vá v tom, že obsah zlata je vysoký a po metalurgickéj reakcii jevelké množstvo tohto drahého kovu použitého pre objemová výplň me-dzery spoja eliminujúcu povrchové nerovnosti spájených materiálov.Iný známy přídavný materiál obsahuje striebro, cín a antimon, napr.spájka B-Ag91Sn8, 6Sb. Nevýhodou tohto přídavného materiálu je vy-soká precovná spájkovacia teplota, takže nie je možné spájkovaniea dopovanie zadněj strany kremíkovej doštičky prevádzať v jednomtepelnom cykle a vytvářením usmerňujúceho P-N přechodu na prednejstraně kremíkovej doštičky. Zvyšujú sa tým výrobně náklady. Calšieznáme přídavné materiály neobsahujú drahé kovy. Sú to materiály nabáze cín-antimon, napr. B-Sn90Sb a olovo-antimon, napr.B-Pb89Sb.Nevýhodou týchto zliatin je to, že nevytvárajú s kremíkom dosta-točne výhovujúci metalurgieV spoj. Preto je potřebné křemíkovádoštičku, připadne i podložku vopred opatřit vrstvou zlata alebostriebra. Pre vykonanie týchto technologických operácií sú potřeb-né Speciálně zariadenia, akými sú pokovovacie linky, vákuové napa-rovačky a pod., ktoré taktiež nepriaznivo ovplyvňujú výrobné náklady

Uvedené nedostatky odstraňuje zliatina pre spájkovanie, najmazadnej strany křemíkových polovodičových doštičiek na podložky zasúčasného vytvárania usmerňujúceho P-N přechodu hliníkovým kolíkomna prednej straně podlá vynálezu, ktorej podstatou je, že obsahuje 229 976 75 hmctnostných percent zlata, 24 hrne tnoctných percent striebraa 1 hmotnostně percento antimónu.

Hlavnou výhodou zliatiny podl’a vynálezu je jej nízký obsahzlata, ktoré po naspájkevaní zostáva ako výplň medzery spoja,pričom pracovna spájkovacla teplota zliatiny umožňuje súčasnev jednom spájkovacom cykle vykonávať i dopovanie a vytvářenímusmerňujúceho F-H přechodu a nie je ani potřebné na spájané zák-ladné materiály nanášať povrchovo vrstvy z drahých kovov. Spáj-ková zliatina podl’a vynálezu vykazuje dobré mechanické vlastnos-ti, takže je možné z nej pri zaradení medzižíhania na zotaveniemateriálu vyvalcovať velmi tenké fólie. Výborné suájkovacie vlas-tnosti zliatiny umožňuju pcužiť pre metalurgická reakciu spájko-vania malé množstvo přídavného materiálu.

Ako prakticky příklad použitia cpÓ3obu podlá vynálezu mož-no uviesť výrobu zenerových diod typového radu 1-3HZ 70 zliati-novcu technológiou z vykružených křemíkových dešticiek 0 2,9mm,oleptaných v zmesi kyselin na hrůbku cca 56C/Um. Spájková zlia-tina bola vyrobená tak, že příslušné množstva polovodičovo čis-tých kovov boli uložené do kelímku. Vsádzka bola v pevnem staveodplynená vo vákuu a roztavená v ochrannej atmosféro argonu. Od-liatok kvadratického prierezu bol válcováním postupné pretvárne-ný na fóliu hrábky 0,06 mm. Medzi jednotlivými valcovaniami bolozařáděné medzižíhanie na zotavenie zliatiny pri teplote cca 33CcC.Z vyrobenej fólie boli pomecou nástroja vyseknuté spájkovacie ko-tučiky 0 2,9 mm. Do spájkovacej formy sa postupné umiestnili hli-níkové kolíky 0 0,9 x 30 mm, křemíkové doštiSky, spájkovacie ko-táciky a kovářové dilatačně podložky 0 2,9 x C,5m.m. Forma sa uzat-vorila a vložila do priebežnej spájkovacej pece s vodíkovou atmos-férou, kde sa pri pracovněj teplote 6l0cC vykonalo zospájkovaniekřemíkových do.Štičiek s dilatačnými podložkami za sáčasného dopo-vania kremíka antimónom a na opačnéj straně doštičiek sa vytvoři-li polovodičové usmerňujáce F-N přechody. Kvalita spájkovanýchspojov bola vyhovujúca a polovodičové systémy zapúzdrené do kovo-vých pázdier vyhovovali predpísaným tepelným a elektrickým parametrom. íivotnostné skúšky ukázali, že i prevádzkové vlastnosti taktovyrobených diod sá vyhovujáce. 3 výhovujácimi výsledkem! bolo tak-tiež overené valcovanie zliatiny na fóliu hrábky 0,03 mm a experi-mentálně vyrobené diody s použitím spájkovacích kotáčikov hrábky0,03 mm sa nelíši od diod bežnej sériovej výroby.

Claims (1)

1. PREDMET VYNÁLEZU 229 979 Zliatina pře spájkovanie, najma zadnej strany křemíkových polo-vodičových doštičiek na podložky za súčasného vytvárania usmer-ňujúceho P-N přechodu hliníkovým kolíkom na prednej straně kremíkových doštičiek pri výrobě diod vyznačená tým, že obsahuje 75hmotnostných percent zlata, 24 hmotnostných percent striebraa 1 hmotnostně percento antimonu.