CS248397B1 - A method of forming a cathode contact of power semiconductor devices - Google Patents

A method of forming a cathode contact of power semiconductor devices Download PDF

Info

Publication number
CS248397B1
CS248397B1 CS815385A CS815385A CS248397B1 CS 248397 B1 CS248397 B1 CS 248397B1 CS 815385 A CS815385 A CS 815385A CS 815385 A CS815385 A CS 815385A CS 248397 B1 CS248397 B1 CS 248397B1
Authority
CS
Czechoslovakia
Prior art keywords
power semiconductor
cathode contact
forming
semiconductor devices
silver
Prior art date
Application number
CS815385A
Other languages
Czech (cs)
Inventor
Pavel Stejskal
Jaroslav Zamastil
Pavel Pojman
Original Assignee
Pavel Stejskal
Jaroslav Zamastil
Pavel Pojman
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Pavel Stejskal, Jaroslav Zamastil, Pavel Pojman filed Critical Pavel Stejskal
Priority to CS815385A priority Critical patent/CS248397B1/en
Publication of CS248397B1 publication Critical patent/CS248397B1/en

Links

Landscapes

  • Thyristors (AREA)

Abstract

Řešení se týká spůaobu vytvořeni katodového kontaktu výkonových polovodičových součástek na bázi křemíku např. diod, tyristorů nebo transistorů. Křemíková deska ee po běžném očistění napaří ve vakuu vrstvou stříbra tlouětky maximálně 1 <u»f dále vrstvou hliníku tlouětky maximálně i /ns s následným zesílením vrstvou stříbra případně hliníku tlouětky maximálně 10 fm.The solution concerns a method of creating a cathode contact of power semiconductor components based on silicon, e.g. diodes, thyristors or transistors. The silicon wafer is, after conventional cleaning, evaporated in vacuum with a silver layer of a maximum thickness of 1 <u»f, further with an aluminum layer of a maximum thickness of i /ns, with subsequent reinforcement with a silver or aluminum layer of a maximum thickness of 10 fm.

Description

Vynález se týká způsobu vytvoření katodového kontaktu výkonových polovodičových součástek na bázi křemíku např. diod, tyristorů nebo tranzistorů.The invention relates to a method of making a cathode contact of silicon-based power semiconductor devices such as diodes, thyristors or transistors.

a*and*

Při výrobč tčchto součástek se křemíková deska a vytvořenými PN přechody, vBtSinou nejprve připájí slitinami na bázi hliník-olovo k molybdenová nebo wolframová dilatační elektrodě . Potom následuje pokoveni druhá strany křemíková desky, tzv. katody či emitoru, která se provádí nejčaatěji vakuovým napařováním hliníku, zlata, niklu a pod.In the manufacture of these components, the silicon wafer and the PN junction formed are usually first soldered with aluminum-lead alloys to a molybdenum or tungsten diode electrode. This is followed by metallization of the other side of the silicon plate, the so-called cathode or emitter, which is most often carried out by vacuum vapor deposition of aluminum, gold, nickel and the like.

Z technologických důvodů by bylo výhodnější toto pokoveni provést před připájením křemíková desky k molybdenové (wolframové) elektrodě. Znamenalo by to vSak, zajistit pro katodový (emitorový) kontakt strukturální odolnost proti teplotě připájení křemíková desky k dilatační elektrodě což v případě pájky na bázi hliník-olovo je cca 700 °C. Běžně užívaná kontaktní materiály tuto odolnost nemají vzhledem k nízkým teplotám taveni (hliník, zlato) případně vzhledem ke vzniku intermetalických fází s křemíkem (nikl).For technological reasons, it would be preferable to perform this plating prior to soldering the silicon wafer to the molybdenum (tungsten) electrode. However, this would mean providing a cathodic (emitter) contact with a structural resistance to the temperature of soldering the silicon wafer to the diode electrode, which in the case of an aluminum-lead solder is about 700 ° C. Commonly used contact materials do not have this resistance due to low melting temperatures (aluminum, gold) or due to the formation of intermetallic phases with silicon (nickel).

Tento problém řeěí Způsob vytvoření katodového kontaktu výkonových polovodičových součástek podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že křemíkové deska se po běžném očistění napaří ve vakuu vrstvou stříbra tlouSlky maximálně 1 pm, dále vrstvou hliníku tlouSlky maximálně ' pm s následným zesílením vrstvou stříbra případně hliníku tlouělky maximálně 10 pm.This problem is solved by the method of cathodic contact of the power semiconductor components according to the invention, which consists in that after cleaning the silicon wafer vaporizes in vacuum with a layer of silver of maximum 1 µm, Thickness maximum 10 pm.

S výhodou se až 95 % tlouělky třetí vrstvy stříbra vyloučí elektrochemicky. t Preferably, up to 95% of the thickness of the third silver layer is eliminated electrochemically. t

Přínosem aplikace vynálezu v sériová výrobě výkonových polovodičových součástek je úspora pracnosti a materiálů, zejména drahých kovů.The benefit of the application of the invention in mass production of power semiconductor devices is the saving of labor and materials, especially of precious metals.

Při teplotě pájení křemíku k dilatační elektrodě 700 °C sice dojde k roztavení kontaktních kovů, ale pouze ve velmi úzká oblasti ze strany křemíková desky. Vnějěl oblast kontaktu zůstane strukturálně nezměněna. Při požadavku teplotní odolnosti kontaktu pouze do 550 °C je možná třetí vrstvu stříbra nahradit hliníkem. Takto vytvořené katodová kontakty se vyznačují velmi dobrou ohmičností a spolehlivostí.While the soldering temperature of the silicon to the diode electrode 700 ° C melts the contact metals, but only in a very narrow area on the side of the silicon wafer. The external contact area remains structurally unchanged. If the temperature resistance of the contact is only up to 550 ° C, the third silver layer can be replaced by aluminum. The cathode contacts thus formed are distinguished by very good ohmicness and reliability.

Příklad provedení č. 1Exemplary embodiment No. 1

Křemíková deska 0 28 mm pro výkonovou diodu se po běžném očistění napaří ve vakuu vrstvami stříbra 0,2 pm, hliníku 0,5 um a opět stříbra 0,2/um. Po skončeni napařovacího procesu se třetí vrstva zesílí galvanicky stříbrem na celkovou tlouělku kontaktu 4 pm.The 28 mm silicon wafer for the power diode is vacuum cleaned with 0.2 µm silver, 0.5 µm aluminum and 0.2 µm silver again after vacuum cleaning. After the vaporization process is completed, the third layer is silver plated to a total contact thickness of 4 µm.

Příklad provedení č. 2Embodiment No. 2

Křemíková deska 0 40 mm pro středofrekvenční tyristor se po běžném očistění napaří ve vakuu vrstvou stříbra tloušlky 0,2 pm a dále vrstvou hliníku tlouSlky 0,2/um, která se následně zesílí na celkovou tlouSlku kontaktu 8 pm.The 40 mm medium-frequency thyristor silicon plate is vacuum cleaned after vacuum cleaning with a 0.2 µm silver layer and a 0.2 µm aluminum layer which is then thickened to a total contact thickness of 8 µm.

Claims (2)

PfiEDMĚT V ΪΗ (LÍZ UOBJECT IN ΪΗ (LIS U 1· Způsob vytvořeni katodového kontaktu výkonových polovodičových součástek, vyznačený tím, že křemíková deska se po běžném očistění napaří ve vakuu vrstvou stříbra tloušlky maximálně 1 pm, dále vrstvou hliníku tloušlky maximálnS 1 /um s následným zesílením vrstvou stříbra, případnS hliníku tlouSlky maximálnS lOpm.Method for making a cathode contact of power semiconductor components, characterized in that the silicon wafer, after normal cleaning, is vaporized by vacuum with a silver layer of max. 2. Způsob vytvoření katodového kontaktu podle bodu 1, vyznačený tím, Se až 95 % tlouSlky Zřetí vrstvy stříbra se vyloučí elektrochemicky.2. The method of forming a cathode contact according to claim 1, characterized in that up to 95% of the thickness of the silver layer is precipitated electrochemically.
CS815385A 1985-11-13 1985-11-13 A method of forming a cathode contact of power semiconductor devices CS248397B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS815385A CS248397B1 (en) 1985-11-13 1985-11-13 A method of forming a cathode contact of power semiconductor devices

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS815385A CS248397B1 (en) 1985-11-13 1985-11-13 A method of forming a cathode contact of power semiconductor devices

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CS248397B1 true CS248397B1 (en) 1987-02-12

Family

ID=5431729

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CS815385A CS248397B1 (en) 1985-11-13 1985-11-13 A method of forming a cathode contact of power semiconductor devices

Country Status (1)

Country Link
CS (1) CS248397B1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8710678B2 (en) Device and method including a soldering process
US20220059484A1 (en) Designs and methods for conductive bumps
US7022548B2 (en) Method for making a semiconductor die package
US3480412A (en) Method of fabrication of solder reflow interconnections for face down bonding of semiconductor devices
US20210225795A1 (en) Power Semiconductor Device and Method for Fabricating a Power Semiconductor Device
US20240373548A1 (en) Pre-Plating of Solder Layer on Solderable Elements for Diffusion Soldering
US5106009A (en) Methods of joining components
US3522087A (en) Semiconductor device contact layers
US3159462A (en) Semiconductor and secured metal base and method of making the same
CN100508147C (en) Method for galvanization and forming a contact boss
US6468413B1 (en) Electrochemical etch for high tin solder bumps
GB2221570A (en) Bonding a semiconductor to a heat sink
JP2017188544A (en) Semiconductor device and method of manufacturing the same
CS248397B1 (en) A method of forming a cathode contact of power semiconductor devices
US3942244A (en) Semiconductor element
JP3412969B2 (en) Semiconductor device and manufacturing method thereof
US3093882A (en) Method for producing a silicon semiconductor device
JP2022523791A (en) Patterned wafer solder diffusion barrier
US5760482A (en) Semiconductor device of the type sealed in glass comprising a semiconductor body connected to slugs by means of a silver-aluminum bonding layer
US4806818A (en) Method of providing electrical contact to a semiconductor cathode, cathode so produced, and electron tube provided with such cathode
JPS59189625A (en) Manufacture of semiconductor device
RU2564685C1 (en) Heat fusion method
US20060266446A1 (en) Whisker-free electronic structures
JPH05335309A (en) Semiconductor device
JP3466498B2 (en) Wiring board and method of manufacturing the same