CS248345B1 - Výkonová polovodičová součástka - Google Patents

Abstract

Očelem řešení je odstranění dilatací ve výkonové polovodičové součástce, vyplývajících z rozdílných koeficientů lineární tepelné roztaznosti polovodičové křemíkové struktury a wolframové nebo molybdenové dilatační elektrody. Uvedeného účelu se dosáhne tim, ze wolframová nebo molybdenová dilatační elektroda je nahrazena dilatační elektrodou z polovodičového materiálu s vodivostí blízké vodivosti kovu, která je s polovodičovou křemíkovou strukturou spojena měkkým nebo tvrdým spojem. Tato sestava je opatřena kovovými kontakty a kluzně vložena mezi hlavní elektrody pouzdra polovodičové součástky.

Description

Vynález se týká výkonové polovodičové součástky pro vysoká proudová přetížení.

Konstrukce výkonových polovodičových součástek se dosud řešila měkkým nebo tvrdým spojením polovodičové křemíkové struktury s molybdenovou nebo wolframovou dilatační elektrodou»

Nevýhodou této konstrukce» vyplývající z rozdílných koeficientů lineární tepelné roztažnosti křemíku a molybdenu nebo wolframu» je vznik dilatací. Dilatace vedou k prohnutí soustavy, ke kontrakci křemíkové desky a jsou příčinou různých typů poruch a snížené výtěžnosti.

Výše uvedené nevýhody odstraňuje výkonová polovodičová součástka podle vynálezu, sestávající z polovodičové křemíkové struktury, pevně spojené vodivým spojem s dilatačními elektrodami, kde polovodičová křemíková struktura je nejméně na jedné straně spojena tvrdým nebo měkkým spojem s dilatační elektrodou z polovodičového materiálu s vodivostí blízké vodivosti kovu. Sestava polovodičové křemíkové struktury a dilatační elektrody z polovodičového materiálu je na vnějších plochách opatřena kovovými kontakty a je kluzně uložena mezi hlavní elektrody pouzdra polovodičové součástky. Mezi kovovými kontakty a hlavními elektrodami může být umístěna nejméně na jedné straně kovová mezi2

248 345 vrstva, např* molybdenová nebo wolframová, případně další mezivrstva z měkkého kovu, nejméně na jedné ploše profilovaná*

Výhodou výkonové polovodičové součástky podle vynálezu je odstranění dilatací, způsobených rozdílnými koeficienty tepelné roztažnosti, polovodičová soustava nekontrahuje, neohýbá se a po připojení dilatační elektrody z polovodičového materiálu lze aplikovat běžné litografické postupy pro vytváření kontaktů*

Výroba výkonových polovodičových součástek s velkým průměrem křemíkové desky je ekonomicky výhodnější proti stávající konstrukci těchto součástek*

Na připojeném výkresu je na obr* 1 znázorněna polovodičová křemíková struktura výkonové polovodičové součástky podle vynálezu s vloženými kovovými mezivrstvami v řezu a na obr* 2 polovodičová křemíková struktura s další profilovanou mezivrstvou z měkkého kovu*

Příklad

Na obr* 1 je tyristorová struktura 1 o průměru 25 mm spojena tvrdým slitinovým spojem 2 s dilatační elektrodou £ v® tvaru podložky, vyrobené z křemíku vysoce dotovaného borem* Tento celek je opatřen hliníkovými kontakty 4 a £ a kluzně vložen mezi hlavní elektrody 6 a £ pouzdra polovodičové součástky. Mezi hlavními elektrodami 6 a£ pouzdra polovodičové součástky a hliníkovými kontakty 4 a fa jsou umístěny mezivrstvy 8 a £ vyrobené z molybdenového plechu tlouštky 0,2 mm*

Na obr* 2 je polovodičová diodová struktura 12 o průměru 25 mm. spojena tvrdým spojem 2 po obou stranách s dilatačními elektrodami 10 a 11* vyrobenými z křemíku vysoce dotovaného borem, opatřena hliníkovými kontakty 4 ^a5, které jsou odděleny mezivrstvami 8 a £ z molybdenového plechu tlouštky 0,2 mm od hlavních elektrod 6 a £ pouzdra polovodičové součástky, mezi které je celá sestava vložena* Mezi mezivrstvou 2 ^a hlavní elektrodou χ pouzdra polovodičové součástky je umístěna mezivrstva 13* vyrobená z na jedné ploše profilované stříbrné folie o výšce profilu 200 jim*

Náhradou molybdenové nebo wolframové dilatační elektrody dilatační elektrodou 2 ^z vysoce dotovaného křemíku je odstraněna dilatace, která byla způsobena rozdílnými koeficienty tepelné roztažnosti křemíku a wolframu nebo molybdenu* Mezivrstvy 8 a 2 z tenkého molybdenového plechu jsou použity pro odstranění dila3

248 345 tací při velkých průměrech polovodičových struktur. DalSí vrstva 13 z profilované stříbrné félie slouží k eliminování, nerovností hlavních elektrod 6 a J pouzdra polovodičové sou» částky.

Claims (3)

1. Výkonová polovodičová součástka sestávající z polovodičové, křemíkové struktury pevně spojené vodivým spojem s dilatačními elektrodami, vyznačená tím , že polovodičová křemíková struktura /1/ je nejméně na jedné straně spojena tvrdým nebo měkkým spojem s dilatační elektrodou /3/ z polovodičového materiálu s vodivostí blízké vodivosti kovů, přičemž sestava dilatační elektrody /3/ z polovodičového materiálu a polovodičové křemíkové struktury /1/ je na vnějších plochách opatřena kovovými kontakty /4/ a /5/ a je kluzně uložena mezi hlavní elektrody /6/ a /7/ pouzdra polovodičové součástky.

2. Výkonová polovodičová součástka podle bodu 1, vyznačená tím , že mezi kovovými kontakty /4/ a /5/ a hlavními elektrodami /6/ a /7/ pouzdra polovodičové součástky je umístěna nejméně na jedné straně kovová mezivrst* va /8/ a /9/, například wolframová nebo molybdenová.

3. Výkonová polovodičová součástka podle bodu 1 a 2_P vyznačená tím , že mezi kovovými kontakty /4/ a /5/ a hlavními elektrodami /6/ a /1/ pouzdra polovodičové součástky nebo kovovými mezivrstvami /8/ a /9/ je volně vložena mezivrstva /13/ z měkkého kovu, nejméně na jedné ploše profilovaná.