DD134331B1 - Verfahren zur montage von halbleiterbauelementen mittels weichloetung - Google Patents

Description

Grobe, Wolfgang ßtahnsdorf, den 15. 5« 1980

155 Ialtow, L-Herrmann-Str. 3 a

Hirsch, Wolfg uig

153 Teltow, E^-Thälmann-Str. 93 a

Dr· Hadamovskr/t Hans-Friedrich 1532 ICleiniaachnow, Steinweg 25

Loof, Dieter

153 Teltow, Elbestr· 11 Б

Dr. Mohr, Ulrich

1532 Kleiniiiachnow, Ph.-Müller-Allee 159

ßachse, Gerhard

1532 Kleirimachnow, Kiefernweg 38

Verfahren zur Montage von Halbleiterbauelementen mittels Weichlot ung

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Montage von Kochspannungstransistoren mittels Weichlötungo

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Die Montage von metallisierten Si-Slementen auf Trägerscheiben oder Sockel mittels Weichlötung ist bekannt und wird z, B* in

der DE-AS 1 207 501 beschrieben.

Weiterhin ist auch das DD-WP 105 744 bekannt, in dem die elektronischen Bauelemente mittels eines rückstandslos verdampfenden Flußmittels, z. B· einer alkoholhaltigen Adipinsäurelösung, aufgelötet werden·

In der DE-AS 2 2J8 874 wird ein Lötverfahren angegeben, bei dem ein in einer Trägersubstanz gelöstes Reduktionsmittel als Flußmittel verwendet wird. Als Trägersubstanz dient hier gemäß Anspruch. 5 Äthylalkohol«

Schließlich ist durch die KB-OS 1 552 980 ein Verfahren bekannt, durch das, unter Verwendung von Stickstoff als Schutzgas, die Ausbildung von Verfärbungen geglühter Metalle durch Eintauchen in eine Flüssigkeit mit geringer Oberflächenspannung, z. B, Spiritus, verhindert wird· Bei allen genannten Schriften sind die zu lötenden Flächen oxidierbar·

Bei der Montage von Hochsparmungstransistoren ist ѳб schwierig, vergoldete Si-Elemente mit einer ungeschützten Fase auf einen vergoldeten Sockel aufzulöten. Die Elemente sind auf einer Seite ganzflächig vergoldet· Hierbei ist die Verwendung von Flußmitteln nicht möglich, da bei den bisher bekannten Flußmitteln eine Kontaminier ong der ungeschützten Fasenflächen und damit verbunden eine schädliche Beeinflussung der Sperreigenschaften das Bauelementes nicht zu, vermeiden ist· Die Lotung im Schutzgas ohne Flußmittel führt ebenfalls zu unbefriedigenden Resultaten,, Hierbei zeigt sich ebenfalls ein nachteiliger Einfluß des Wasserstoffs auf die Sperrcharakteristik· Bei Verwendung von N₀ als Schutzgas treten ein träger Lotfluß und Benetzungsfehlstellen auf, die zu einem Anstieg des Wärmewiderstandes führen·

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist gs, bei Hochspannungsbauelementen den inneren Wärmewid er stand S₄.. _A zu verringern und eine höhere

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Ausbeute zu erreichen,

Darlegung des Wesens dor Erfindung

Ausgehend vom Ziel der Erfindung» stellt sich die technische Aufgab©, ein Verfahren zur fehlerfreien Montage von Hochspannungsbauelementen zu schaffen, bei dem die Sperrcharakteristik des Bauelementes erhalten bleibt.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die geätzten, auf der Fase ungeschützten Elemente, die einseitig ganzflächig vergoldet sind, unmittelbar vor der Lötung in einer Hg-AtmoSphäre kurz in Äthanol getaucht werden und danach in bekannter· Weise unter Beibehaltung der Np-Schutzgasatmosphäre bei Temperaturen zwischen 200 und 500 ⁰CJ mit einem bleihaltigen Zinnlot auf den träger oder Sockel aufgelötet v/erden· Die Wirkung der dargelegten erfinderischen Maßnahme ist für den Fachmann überraschend ι da bei den vergoldeten Bauteilen Oxidschicht©n, wie sie bei anderen Metallen auftreten, hier nicht vorhanden sind« Der Wirkungsmechanismus muß sich von dem, der bei der Verwendung von alkoholhaltigen Flußmitteln bei anderen Metallen auftritt, unterscheiden, da die Fachwelt bei Goldoberflächen nicht von einer Aktivierung durch Äthanol sprechen würde und Äthanol in den bekannten Fällen immer nur in Verbindung mit weiteren Mitteln (Säuren) zur Anwendung gelangt ist. Obwohl der Wirkungsmechanismus des erfindungsgemäßen Verfahrens nicht voll·« kommun geklärt ist, wird angenommen, daß die bei der Temperaturerhöhung entstehende Alkoholwolke eine Art gasförmiger Schutzschicht auf der vergoldeten Elementoberfläche bildet, unter deren Einfluß sich ein besserer Lotfluß und dadurch weniger Benetsungsfehlstellen ergeben«

AusführanKSbeispiel

Geätzte, gespülte und getrocknete Si-Elemente für Hochspannung— transistoren werden am Lötplatz unter Ng etwa 5 Sekunden in Äthanol (99 %) getaucht und innerhalb von 20 Sekunden auf den vorhar

auf eine Löttemperatur von ca. 270 ⁰C gebrachten Sockel gelegt. Gleichzeitig wird dabei das Lot (z. B. PbSn 60) zugeführt, welches sofort zwischen Element und Sockel fließt. Nach Herstellung der Stromzuführungen wird das Bauelement mit einem geeigneten Abdeckstoff stabilisiert·

Claims (1)

1. Anspruch

   Yerfehren zur Montage von elektronischen Kochspannungßbaueleiaeri- tont insbesondere Hochspannungstraasistoren_t mittels Weichlötung der vergoldeten Si-Slemente in oiner Np-Schutzgasatmosphäre, dadurch gekennzeichnet, daß die vergoldeten auf der Fase ungoschützten Si-Eiemante vor der Lotung für die Bauer einiger Sekunden in Äthanol getaucht und anschließend innerhalb von 20 Sekunden nut einem Blei-Zinnlot bei Temperaturen im Bereich 200-500 ⁰O mit dem Sockel verlötet worden.

   In betracht gezogene Druckschriften: DD-PS 105 744 (B 23 K, 1/20) DE-OS 1552980 {B 29 K₊ 1/12) DE-AS 2238374 (B 23 K, 1/12)