CS233007B1 - Katodová kontaktní struktura křemíková desky výkonová polovodičové součástky - Google Patents

Abstract

Vynález se týká úspory zlata při výrobě katodové kontaktní vrstvy výkonové polovodičové součástky. Uvedeného účelu se dosáhne tím, že na křemíkové desce je vytvořena první vrstva ze zlata, opatřená druhou vrstvou z materiálu méně ekonomicky náročného, např. stříbra nebo niklu. Druhá vrstva může být opatřena třetí ochrannou vrstvou ze zlata

Description

Vynález se týká katodové kontaktní struktury křemíkové desky výkonové polovodičové součástky, zejména diody a tyristorů.

Výkonové polovodičové součástky jsou obvykle složeny z křemíkové desky, opatřené jedním nebo několika PN přechody a spojené prostřednictvím vhodné slitiny a dilatační elektrodou. Druhá strana křemíkové desky bývá opatřena kovovou vrstvou, např. ze zlata, které tvoří katodovou kontaktní vrstvu polovodičové součástky.

Katodová kontaktní vrstva je v podstatě složena z těchto funkčně odlišných oblastí:

Oblast přiléhající ke křemíkové desce, která spoluvytváří rozhraní kov-polovodič.

Z této funkce vyplývají i požadavky na její vlastnosti, jako je kvalita spoje, nízký kontaktní odpor a vysoká adheze ke křemíku.

Vnější kontaktní oblast, jejíž rozhodující vlastností kromě dobré elektrické a tepelné vodivosti je chemická resp. metalurgická stabilita, zejména s ohledem na časovou stálost a spolehlivost polovodičové součástky.

Nevýhodou všeobecně používaných masivních zlatých katodových kontaktních vrstev je především jejich vysoká cena.

Výše uvedená nevýhoda je odstraněna katodovou kontaktní strukturou křemíkové desky podle vynálezu, jejíž podstatou je, že na křemíkové desce je vytvořena první vrstva ze zlata tloušlky 0,2 až 0,5/im, opatřená druhou vrstvou stříbra nebo niklu tloušlky 2 až 5 /um. Druhá vrstva je opatřena třetí vrstvou zlata tloušlky 0,1 až 1 /im.

Výhodou kontaktní struktury křemíkové desky podle vynálezu je vyšší ekonomičnost výroby, protože dochází k výrazné úspoře zlata.

řříklad konkrétního provedení:

Katodová kontaktní struktura křemíkové desky výkonové polovodičové diody je tvořena první vrstvou zlata, ve vakuu napařeném tlouštky 0,2 /im. Na této vrstvě je galvanicky nanesena druhá vrstva stříbra tlouštky 3 jum. Druhá vrstva je pokovena třetí ochrannou vrstvou zlata tlouštky 0,8 /um.

První vrstva zajišíuje nízký kontaktní odpor, vysokou adhezi ke křemíkové desce a kvalitu spoje. Druhá vrstva tvoří vlastní kontaktní vrstvu a splňuje požadavek dobré elektrické a tepelné vodivosti. Třetí vrstva je ochranná a zajiětuje časovou stálost a spolehlivost polovodičové součástky. V případě, že druhá vrstva je dostatečně rezistentní vůči okolnímu prostředí při následném technologickém zpracování, resp. provozu součástky, je možno třetí ochrannou vrstvu vypustit.

Katodovou kontaktní strukturu křemíkové desky podle vynálezu je možno použít při výrobě všech výkonových polovodičových součástek.

Claims (2)

1. PŘEDMĚT VYNÁLEZU

   1. Katodová kontaktní struktura křemíkové desky výkonové polovodičové součástky, vyznačená tím, že na křemíkové desce je vytvořena první vrstva ze zlata tloušlky 0,2 až 0,5/um, opatřená druhou vrstvou stříbra nebo niklu tlouštky 2 až 5/im.
2. 2. Katodová kontaktní struktura křemíkové desky podle bodu 1 nebo 2, vyznačená tím, že druhé vrstva je opatřena třetí vrstvou ze zlata tlouštky 0,1 až 1 /um.