DE1278022B - Verfahren zur Herstellung einer hochschmelzenden nichtsperrenden Legierungselektrodeoder einer hochschmelzenden nichtsperrenden Lotverbindung - Google Patents
Verfahren zur Herstellung einer hochschmelzenden nichtsperrenden Legierungselektrodeoder einer hochschmelzenden nichtsperrenden LotverbindungInfo
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Description
DEUTSCHES
PATENTAMT
Int. Cl.:
HOIl
Deutsche KI.: 21g-11/02
Nummer: 1278 022
Aktenzeichen: P 12 78 022.2-33 (T 24486)
Anmeldetag: 14. August 1963
Auslegetag: 19. September 1968
Bei der Herstellung von Halbleiterbauelementen muß man häufig die Feststellung machen, daß bei
Verwendung von Legierungselektroden oder Loten das Eutektikum aus dem Legierungsmaterial oder
Lot mit dem Halbleitermaterial bei verhältnismäßig niederer Temperatur schmilzt. Die Anwendung von
Legierungsmaterialien oder Loten, deren Eutektikum mit dem Material des Halbleitergrundkörpers eine
niedrige Schmelztemperatur aufweist, hat den Nachteil, daß beim weiteren Aufbau des Halbleiterbauelements,
wie z. B. beim Anlöten der Zuleitungsdrähte oder beim Zuschmelzen des Gehäuses, Schwierigkeiten
auftreten können, die auf die höheren Temperaturen bei den auf das Legieren oder Löten folgenden
Wärmebehandlungen zurückzuführen sind. Durch nachfolgende Wärmebehandlungen mit relativ hohen
Temperaturen kann das Legierungsmaterial bzw. das Lot wieder flüssig werden, so daß Kurzschlüsse entsethen
oder der in das Eutektikum eingebrachte Zuleitungsdraht bzw. die Grundplatte wieder gelöst so
werden.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren anzugeben, welches diese Nachteile
nicht aufweist. Die Erfindung besteht darin, daß zur Vermeidung eines Wiederaufschmelzens bei einer auf
das Legieren oder Löten folgenden Wärmebehandlung ein eine Schmelzpunkterhöhung bewirkender
Stoff während oder nach dem Legieren oder Löten mit dem Legierungsmaterial oder Lot in Berührung
gebracht und mit diesem zusammen zur Erzielung eines höheren Schmelzpunktes erwärmt
wird.
Es ist bereits ein Verfahren bekannt, bei dem Legierungsmaterial ebenfalls auf einen Stoff gegeben
wird, der unter Umständen den Schmelzpunkt des Legierungsmaterials erhöht. Die Zugabe des Stoffes
erfolgt bei dem bekannten Verfahren jedoch aus einem anderen Grund, und zwar sollen durch die
Stoffzugaben die Sperreigenschaften des pn-Überganges beeinflußt werden. Im Gegensatz dazu handelt es
sich bei der Erfindung nicht um die Herstellung von sperrenden Elektroden, sondern um die Herstellung
von nichtsperrenden Elektroden, bei denen durch die Stoffzugabe keine Sperreigenschaften beeinflußt werden.
Bei einem weiteren bekannten Verfahren wird die Haftfestigkeit von Aluminiumelektroden durch
entsprechende Stoffzugaben erhöht.
Der die Schmelzpunkterhöhung bewirkende Stoff kann gemäß der Erfindung während des Legierens
oder nach dem Legieren mit dem Legierungsmaterial zusammengebracht werden. Der die Schmelzpunkterhöhung
bewirkende Stoff wird beispielsweise auf die Verfahren zur Herstellung einer
hochschmelzenden nichtsperrenden
Legierungselektrode oder einer
hochschmelzenden nichtsperrenden
Lotverbindung
hochschmelzenden nichtsperrenden
Legierungselektrode oder einer
hochschmelzenden nichtsperrenden
Lotverbindung
Anmelder:
Telefunken
Telefunken
Patentverwertungsgesellschaft m. b. H.,
7900 Ulm, Elisabethenstr. 3
7900 Ulm, Elisabethenstr. 3
Als Erfinder benannt:
Dr. Dieter Gerstner, 7104 Willsbach
Oberfläche der Legierungspille aufgebracht oder in eine Vertiefung der Legierungspille eingeführt.
Es besteht auch die Möglichkeit, den die Schmelzpunkterhöhung bewirkenden Stoff in Gestalt eines
Legierungsdrahtes in die legierte Pille einzubringen oder bei Verwendung von Elektrodenzuleitungen ihn
als Überzug auf die Elektrodenzuleitung aufzubringen.
Die Schmelztemperatur des die Schmelzpunkterhöhung bewirkenden Stoffes wird vorzugsweise so gewählt,
daß sie über der Schmelztemperatur des Legierungsmaterials oder Lotes liegt. Der die Schmelzpunkterhöhung
bewirkende Stoff und das Legierungsmaterial oder Lot werden zur Schmelzpunkterhöhung
auf eine Temperatur gebracht, die unterhalb der Schmelztemperatur des die Schmelzpunkterhöhung
bewirkenden Stoffes liegt.
Handelt es sich um das Auflöten eines Halbleiterkörpers auf einen Grundkörper, so wird der die
Schmelzpunkterhöhung bewirkende Stoff auf den Grundkörper vor oder gleichzeitig mit dem Auflöten
aufgebracht.
Als Schmelzpunkterhöhung bewirkender Stoff wird beispielsweise eines der Elemente Gold, Silber oder
Kupfer oder eine Mischung zweier oder sämtlicher dieser Elemente verwendet. Die Erfindung eignet sich
vorzugsweise zur Schmelzpunkterhöhung einer Indium-Gallium-Legierung oder eines Indium-Gallium-Lotes.
Die Erfindung wird im folgenden an einem Ausführungsbeispiel
erläutert.
Die Fig. 1 und 2 erläutern die Anwendung der
Erfindung auf die Aushärtung eines Lotes, welches zur Herstellung einer sperrschichtfreien Lötverbin-
809 617/431
dung zwischen dem Halbleiterkörper 1 und dem Gehäusesockel 2 dient. Im Gegensatz zu bekannten Verfahren
ist gemäß der Erfindung beim Auflöten eines p-leitenden Halbleiterkörpers 1 auf den Gehäusesockel!
neben dem aus Indium bestehenden Lot 3 noch zusätzlich eine Goldschicht 4 vorgesehen, die in
Analogie zum Aushärten des Legierungsmaterials ein Aushärten des Lotes 3 bewirkt. Das Aushärten des
Lotes erfolgt beim Ausführungsbeispiel der Fig. 2 gleichzeitig mit der Herstellung der sperrschichtfreien
Lötverbindung zwischen Halbleiterkörper 1 und dem Gehäusesockel 2. Die F i g. 2 zeigt das Halbleitersystem
der F i g. 1 nach Beendigung des Lötprozesses, durch den das Indium-Lot gleichzeitig in eine hochschmelzende Verbindung 5 übergeführt worden ist.
Claims (10)
1. Verfahren zum Herstellen einer hochschmelzenden nichtsperrenden Legierungselektrode
oder einer hochschmelzenden nichtsperrenden Lotverbindung bei Halbleiteranordnungen,
dadurch gekennzeichnet, daß zur Vermeidung eines Wiederaufschmelzens bei einer auf
das Legieren oder Löten folgenden Wärmebehandlung ein eine Schmelzpunkterhöhung bewirkender
Stoff während oder nach dem Legieren oder Löten mit dem Legierungsmaterial oder Lot
in Berührung gebracht und mit diesem zusammen zur Erzielung eines höheren Schmelzpunktes erwärmt
wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der die Schmelzpunkterhöhung
bewirkende Stoff auf die Oberfläche der Legierungspille aufgebracht wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der die Schmelzpunkterhöhung
bewirkende Stoff in eine Vertiefung der Legierungspille eingebracht wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der die Schmelzpunkterhöhung
bewirkende Stoff in Gestalt des Legierungsdrahtes in die legierte Pille eingebracht wird.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß beim Herstellen einer Legierungselektrode
der die Schmelzpunkterhöhung bewirkende Stoff als Überzug auf die Elektrodenzuleitungen
aufgebracht und zusammen mit den Elektrodenzuleitungen in die legierte Pille eingebracht
wird.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die
Schmelztemperatur des die Schmelzpunkterhöhung bewirkenden Stoffes über der Schmelztemperatur
des Legierungsmaterials oder Lotes liegt und daß dann der Stoff und die Legierungsmaterialschmelze
oder das flüssige Lot zur Schmelzpunkterhöhung auf eine Temperatur gebracht werden, die unterhalb der Schmelztemperatur des
die Schmelzpunkterhöhung bewirkenden Stoffes liegt.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der die
Schmelzpunkterhöhung bewirkende Stoff beim Auflöten des Halbleiterkörpers auf einen Grundkörper
auf diesen vor dem Auflöten aufgebracht wird.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der die Schmelzpunkterhöhung
bewirkende Stoff auf einen der Befestigung des Halbleiterkörpers dienenden Gehäusefuß aufgebracht
wird.
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als den
Schmelzpunkt erhöhender Stoff eines der Elemente Gold, Silber oder Kupfer oder eine
Mischung zweier oder aller dieser Elemente verwendet wird.
10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch die Anwendung
zur Schmelzpunkterhöhung einer Indium-Gallium-Legierung oder eines Indium-Gallium-Lotes.
In Betracht gezogene Druckschriften:
Österreichische Patentschriften Nr. 211 872,
712.
Österreichische Patentschriften Nr. 211 872,
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Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
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| AT219712B (de) * | 1958-12-18 | 1962-02-12 | Bosch Gmbh Robert | Stromleiter mit stark gekrümmter Stromspannungskennlinie |
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