JPS62109348A - ダイオ−ドおよびそれに用いる金属スタツド - Google Patents
ダイオ−ドおよびそれに用いる金属スタツドInfo
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- JPS62109348A JPS62109348A JP61260825A JP26082586A JPS62109348A JP S62109348 A JPS62109348 A JP S62109348A JP 61260825 A JP61260825 A JP 61260825A JP 26082586 A JP26082586 A JP 26082586A JP S62109348 A JPS62109348 A JP S62109348A
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- metal stud
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- C22C32/00—Non-ferrous alloys containing at least 5% by weight but less than 50% by weight of oxides, carbides, borides, nitrides, silicides or other metal compounds, e.g. oxynitrides, sulfides, whether added as such or formed in situ
- C22C32/001—Non-ferrous alloys containing at least 5% by weight but less than 50% by weight of oxides, carbides, borides, nitrides, silicides or other metal compounds, e.g. oxynitrides, sulfides, whether added as such or formed in situ with only oxides
- C22C32/0015—Non-ferrous alloys containing at least 5% by weight but less than 50% by weight of oxides, carbides, borides, nitrides, silicides or other metal compounds, e.g. oxynitrides, sulfides, whether added as such or formed in situ with only oxides with only single oxides as main non-metallic constituents
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、ｐｎ接合を有する半導体ウニ／）が金属スタ
ッド間に内蔵された電気絶縁エンベロープと、それぞれ
の金属スタッドに接続してエンベロープ外に突出する電
流導体とを含んでなり、該金属スタッドは主としてタン
グステンと金属焼結活性剤とを含む焼結体であるダイオ
ードに関し、更に本発明は、か＼るダイオードにおける
使用に好適な金属スタッドに関する。か＼るダイオード
は、特開昭５８−７５８６２号（東邦金属株式会社、昭
和５８年５月７日公開）により公知である。
ッド間に内蔵された電気絶縁エンベロープと、それぞれ
の金属スタッドに接続してエンベロープ外に突出する電
流導体とを含んでなり、該金属スタッドは主としてタン
グステンと金属焼結活性剤とを含む焼結体であるダイオ
ードに関し、更に本発明は、か＼るダイオードにおける
使用に好適な金属スタッドに関する。か＼るダイオード
は、特開昭５８−７５８６２号（東邦金属株式会社、昭
和５８年５月７日公開）により公知である。
公知ダイオードのスタッドのタングステンには焼結前に
０．５重量％未満のＮｉが添加されている。
０．５重量％未満のＮｉが添加されている。
添加によって、Ｎｉ無添加の場合よりも低温（１８００
〜１９５０℃）でスタッドを焼結することが可能となる
。Ｎｉの添加をしない場合は、焼結方法は操作を約２時
間という順当な期間内に達成し得るためには、少なくと
も２２００℃で実施すべきである。
〜１９５０℃）でスタッドを焼結することが可能となる
。Ｎｉの添加をしない場合は、焼結方法は操作を約２時
間という順当な期間内に達成し得るためには、少なくと
も２２００℃で実施すべきである。
焼結活性剤としてのＮ１使用の欠点は、前記特許出願中
の写真からも明かなように、可成り粗い構造の焼結体が
生ずることである。構造が粗くなる場合は、金属スタン
ドの機械的強度の減少を来たすことが確Ｓ忍されている
。
の写真からも明かなように、可成り粗い構造の焼結体が
生ずることである。構造が粗くなる場合は、金属スタン
ドの機械的強度の減少を来たすことが確Ｓ忍されている
。
タングステン焼結体は金属焼結活性剤としてＮｉの代わ
りにＦｅまたはＣｏを含有し得ることが特開昭５５−１
２３．１３５号（東京芝浦電気株式会社、昭和５５年９
月２２日公開）から公知である。更にまた、パラジウム
が好適な代替品であることが確認されている。
りにＦｅまたはＣｏを含有し得ることが特開昭５５−１
２３．１３５号（東京芝浦電気株式会社、昭和５５年９
月２２日公開）から公知である。更にまた、パラジウム
が好適な代替品であることが確認されている。
本発明は、主としてタングステンよりなり、容易に製作
し得て、強度大なる焼結金属スタッド（を有するダイオ
ード）を提供することを目的とする。
し得て、強度大なる焼結金属スタッド（を有するダイオ
ード）を提供することを目的とする。
本発明によれば、この目的は、浮筒に記載した１重（頂
のダイオードにおいて、またこのダイオードに適する金
属スタットにおいて、金属スタッドがＹ２Ｏ３，５１０
２，Ａｌ２Ｏ３，ＺｒＯ２およびＴｈＯ２よりなる群か
ら選ばれた物質をも含有することで達成し得る。
のダイオードにおいて、またこのダイオードに適する金
属スタットにおいて、金属スタッドがＹ２Ｏ３，５１０
２，Ａｌ２Ｏ３，ＺｒＯ２およびＴｈＯ２よりなる群か
ら選ばれた物質をも含有することで達成し得る。
スタッドへの少量のこの添加物は、スタッドの大きい強
度と同時に微細な構造を腐すことが確認された。これは
また、金属焼結活性剤が、前記特許出願によれば最早や
容認し得ない量、例えば０．５重量％以上存在する場合
にも真実である。
度と同時に微細な構造を腐すことが確認された。これは
また、金属焼結活性剤が、前記特許出願によれば最早や
容認し得ない量、例えば０．５重量％以上存在する場合
にも真実である。
上記酸化物の存在の利点は、金属焼結活性剤（焼結工程
を助長する金属）が比較的多ｌ、例えば０．１〜２重滑
％の量、特に０．２乃至０．８重里％の量で存在し得る
ことである。焼結スタッドの高密度と大強度とを可成り
低温で短期間内に既に達成し得ることが事実判明してい
る。約１５００℃、例えば１４２５〜１６００℃の焼結
温度を約１５乃至３０分間作用させれば、最大可能密度
の９５％以上（９５％＝ １８．３ｇ／ｃｍ’）の密度
が得られる。
を助長する金属）が比較的多ｌ、例えば０．１〜２重滑
％の量、特に０．２乃至０．８重里％の量で存在し得る
ことである。焼結スタッドの高密度と大強度とを可成り
低温で短期間内に既に達成し得ることが事実判明してい
る。約１５００℃、例えば１４２５〜１６００℃の焼結
温度を約１５乃至３０分間作用させれば、最大可能密度
の９５％以上（９５％＝ １８．３ｇ／ｃｍ’）の密度
が得られる。
前記酸化物の添加は、少量で充分であるから、スタッド
の電気的性質には実質的にＷ響しない。
の電気的性質には実質的にＷ響しない。
概して、０．２乃至１重量％の量で全く充分である。
本発明によるダイオードの二つの実施例が添付図面中に
側面図で示されている。
側面図で示されている。
第１図において、ｐｎ接合を有する半導体材料のウェハ
１はガラスエンベロープ２内に金属スタット３，４の間
で内蔵され、金属スタッドはエンベロープ外に突出した
それぞれの電流導体５，６に接続する。図示の実施例に
おいて、ガラスエンベロープ２はスタッド３，４をウェ
ハ１に対し両側面に押圧する。
１はガラスエンベロープ２内に金属スタット３，４の間
で内蔵され、金属スタッドはエンベロープ外に突出した
それぞれの電流導体５，６に接続する。図示の実施例に
おいて、ガラスエンベロープ２はスタッド３，４をウェ
ハ１に対し両側面に押圧する。
第２図において、第１図の各部分に対応する部分は同一
符号で表示する。同図は、ガラスエンベロープ１２がド
ロップの形状をしているドロップダイオードを示す。ス
タッド３．４はこの実施例にあっては臘付けによってウ
ェハ１に接合する。
符号で表示する。同図は、ガラスエンベロープ１２がド
ロップの形状をしているドロップダイオードを示す。ス
タッド３．４はこの実施例にあっては臘付けによってウ
ェハ１に接合する。
両図において、金属スタッド３，４は焼結体であって、
主としてタングステンと焼結工程を促進する金属とを含
んでなり、またＹ２Ｏ３，Ａｌ２Ｏ３，ＳｉＯ□。
主としてタングステンと焼結工程を促進する金属とを含
んでなり、またＹ２Ｏ３，Ａｌ２Ｏ３，ＳｉＯ□。
ＺｒＯ２およびＴｈＯ□よりなる群から選ばれた物質を
も含ａする。
も含ａする。
金属スタットは次の如くにして取得された。
タングステン粉末をＮｉ（ＮＯ３）２の脱イオン水溶液
に加えた。混合物を２時間振盪し、次いで真空内、１０
０℃で乾燥した。引続き、粉末をＹ （ＮＯ３） ３水
溶液に加え、２時間振盪し、次いで真空乾燥した。
に加えた。混合物を２時間振盪し、次いで真空内、１０
０℃で乾燥した。引続き、粉末をＹ （ＮＯ３） ３水
溶液に加え、２時間振盪し、次いで真空乾燥した。
塩をＮ＋とＹ２Ｏ３とにそれぞれ変換するために、粉末
を水素中８５０℃で加熱した。Ｎ１の含量は、Ｙ２Ｏ３
の含量と同様に、０．５重量％であった。
を水素中８５０℃で加熱した。Ｎ１の含量は、Ｙ２Ｏ３
の含量と同様に、０．５重量％であった。
得られた粉末をドライバインダと混合し、次いで脱イオ
ン水に加えて預粒化した。頚粒は、４４〜１４４ μｍ
の分画を単離するために篩別した。
ン水に加えて預粒化した。頚粒は、４４〜１４４ μｍ
の分画を単離するために篩別した。
頚粒を圧縮して成形品となし、その後成形品を水素／水
蒸気中１０００℃で脱炭素処理した。
蒸気中１０００℃で脱炭素処理した。
成形品を、１分間当り２５℃で１０００℃から最終温度
まで昇温し、該成形品をこの温度に若干の間保持して焼
結しスタッドを形成した。
まで昇温し、該成形品をこの温度に若干の間保持して焼
結しスタッドを形成した。
比較のために、０．５ｍｆｆ１％のＮｉシか含有しない
タングステンスタッドを同ト策の方法で作製した。
タングステンスタッドを同ト策の方法で作製した。
両方のタイプのスタット（ずなわち、Ｙ２Ｏ３を含有す
るものと含有しないもの）について密度を測定した。こ
の密度は、最大可能密度の％で表わして、第１表に示し
である。密度が少なくとも９５．０％の焼結体について
、強度を測定した。第１表は焼結体を１％だけ変形する
に要した圧力を示す。
るものと含有しないもの）について密度を測定した。こ
の密度は、最大可能密度の％で表わして、第１表に示し
である。密度が少なくとも９５．０％の焼結体について
、強度を測定した。第１表は焼結体を１％だけ変形する
に要した圧力を示す。
′！５１表
Ｙ２Ｏ３を含有するスタッドは、同様な方法で作製され
たがＹ２Ｏ，を含有しないスタッドよりも常に高い密度
を有することがこの表から明がである。
たがＹ２Ｏ，を含有しないスタッドよりも常に高い密度
を有することがこの表から明がである。
Ｙ２Ｏ３を含有するスタッドの構造はＹ２Ｏ３を含有し
ないスタッドのそれより可成り微細であることが常に確
認された。
ないスタッドのそれより可成り微細であることが常に確
認された。
更に、Ｙ２Ｏ３を含有するスタッドは、同様な方法で作
製されたがＹ２Ｏ３を含有しないスタッドよりも可成り
大なる強度を有することも上表から明かである。
製されたがＹ２Ｏ３を含有しないスタッドよりも可成り
大なる強度を有することも上表から明かである。
更に、スタッドを１４２５℃乃至１５００℃の範囲の低
温で焼結したならば非常に有利であることも第１表から
明かである。第１表に記載したものを製作するのに使用
した方法と若干異なる方法で他の金属スタッドを取得し
た。
温で焼結したならば非常に有利であることも第１表から
明かである。第１表に記載したものを製作するのに使用
した方法と若干異なる方法で他の金属スタッドを取得し
た。
タングステン粉末にＮ ｉ （ＮＯ３）またはＣｏ（Ｎ
［１３） ２を含浸し、引続いて前述の通りに乾燥した
。取得した粉末に次いでＹ （ＮＯ３） ２またはＡＩ
（ＮＯ３） ２を前述の如くに含浸して真空内、７０
℃で乾燥した。得られた混合物から粒径ｌ１４〜１４４
μｍの預粒を篩別した。
［１３） ２を含浸し、引続いて前述の通りに乾燥した
。取得した粉末に次いでＹ （ＮＯ３） ２またはＡＩ
（ＮＯ３） ２を前述の如くに含浸して真空内、７０
℃で乾燥した。得られた混合物から粒径ｌ１４〜１４４
μｍの預粒を篩別した。
頚粒を圧縮して成形品とした。成形品は、塩をＮ＋、
Ｃｏ、 Ｙ２Ｏ３およびＡｌ２Ｏ３ニそれぞれ変換する
ために水素中８５０℃で加熱した。
Ｃｏ、 Ｙ２Ｏ３およびＡｌ２Ｏ３ニそれぞれ変換する
ために水素中８５０℃で加熱した。
温度を１分間当り２５℃ずつ１０００℃から最終温度に
まで上昇させ、若干時間その状態に維持することによっ
て、成形品を焼結してスタッドを形成した。
まで上昇させ、若干時間その状態に維持することによっ
て、成形品を焼結してスタッドを形成した。
製作したすべてのスタッドについて密度を測定し、最大
可能密度の％で表示した。製作したスタッドの強度は破
損荷重、すなわちスタッドが破壊する圧力の測定によっ
て判定した。この強度はＮ／ｍｍ２で表示する。
可能密度の％で表示した。製作したスタッドの強度は破
損荷重、すなわちスタッドが破壊する圧力の測定によっ
て判定した。この強度はＮ／ｍｍ２で表示する。
結果を第２表〜第４表に示す。Ｎｉ、 Ｃｏ、 Ａｌ２
Ｏ３およびＹ２Ｏ，の量は重量％である。
Ｏ３およびＹ２Ｏ，の量は重量％である。
第２表
水比較例
第３表
第４表
第２表から、０，２５重世％という低いＹ２Ｏ３の量で
、非フ；已に高い密度と強度のスタッドを生ずるのに充
分であることが明らがである。等量のＮ１が存在するな
らば、これらのパラメータは最高となる。すべてのスタ
ッドの密度と強度とは、Ｙ２Ｏ３を含有しない比較例と
対比すれば可成り改善される。Ｙ２Ｏ３を含有するスタ
ッドの構造はＹ２ｏｚを含有しないスタッドの構造より
も微細であり。Ｙ２Ｏ３とＮｌとの比が高い程、より微
細な構造となる。
、非フ；已に高い密度と強度のスタッドを生ずるのに充
分であることが明らがである。等量のＮ１が存在するな
らば、これらのパラメータは最高となる。すべてのスタ
ッドの密度と強度とは、Ｙ２Ｏ３を含有しない比較例と
対比すれば可成り改善される。Ｙ２Ｏ３を含有するスタ
ッドの構造はＹ２ｏｚを含有しないスタッドの構造より
も微細であり。Ｙ２Ｏ３とＮｌとの比が高い程、より微
細な構造となる。
第３表は、Ｎ１に加えてＡｌ２Ｏ３が存在するときは、
高密度と非常に高強度のスタッドを取得し得ることを示
す。該スタッドはＡｌ２Ｏ３を欠如するスタッドより幕
かに微細な構造を有する。
高密度と非常に高強度のスタッドを取得し得ることを示
す。該スタッドはＡｌ２Ｏ３を欠如するスタッドより幕
かに微細な構造を有する。
第４表からは、Ｃｏの池にＡｔ２０３を添加するときは
、遥かに高密度で非常に高強度のスタッドを得られるこ
とが明かである。本発明のスタッドは非常に微細な構造
を有する。Ａｌ２Ｏ３を欠如する比較例のスタッドの密
度は容認不能な程低い。
、遥かに高密度で非常に高強度のスタッドを得られるこ
とが明かである。本発明のスタッドは非常に微細な構造
を有する。Ａｌ２Ｏ３を欠如する比較例のスタッドの密
度は容認不能な程低い。
ニッケルを含有するタングステン粉末を１５００℃でま
たはコバルト含有のものを１５５０℃で、共に１５分間
焼結して製造したスタッドからダイオードを製作した。
たはコバルト含有のものを１５５０℃で、共に１５分間
焼結して製造したスタッドからダイオードを製作した。
該ダイオードの電気伝導度を、タングステンと０．５％
のニッケルとよりなる焼結スタッドを有するダイオード
、および引抜きタングステン線のスタッドを有するダイ
オードの伝導度と対比した。２５℃と１６５℃との両方
における伝導度を、１ｍＡまたは１００ ｍＡの電流が
ダイオードを通過する際のダイオード上の電圧降下を計
測することによって測定した。
のニッケルとよりなる焼結スタッドを有するダイオード
、および引抜きタングステン線のスタッドを有するダイ
オードの伝導度と対比した。２５℃と１６５℃との両方
における伝導度を、１ｍＡまたは１００ ｍＡの電流が
ダイオードを通過する際のダイオード上の電圧降下を計
測することによって測定した。
これらの試験の結果を第５表に表わす。
第５表
本比較例
これらのデータから、Ｙ２Ｏ３またはＡ１□０３の添加
は、それら酸化物を含有するスタッドを有するダイオー
ドの電気伝導度に有意に影背しないと結論される。
は、それら酸化物を含有するスタッドを有するダイオー
ドの電気伝導度に有意に影背しないと結論される。
本発明によるスタッドの粗度は最大許容粗度５μｍより
も常に小さい。
も常に小さい。
第１図は本発明ダイオードの一態様を示す側面図であり
、 第２図は本発明ダイオードの別の態様を示す同じく側面
図である。 ■・・・ウェハ
、 第２図は本発明ダイオードの別の態様を示す同じく側面
図である。 ■・・・ウェハ
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、ｐｎ接合を有する半導体ウェハが金属スタッド間に
内蔵された電気絶縁エンベロープと、それぞれの金属ス
タッドに接続してエンベロープ外に突出する電流導体と
を含んでなり、該金属スタッドは主としてタングステン
と金属焼結活性剤とを含む焼結体であるダイオードにお
いて、上記金属スタッドが更にＹ＿２Ｏ＿３、ＳｉＯ＿
２、Ａｌ＿２Ｏ＿３、ＺｒＯ＿２およびＴｈＯ＿２より
なる群から選ばれた物質を含有することを特徴とするダ
イオード。 ２、主としてタングステンと金属焼結活性剤とを含む焼
結体を含んでなり、且つ該金属スタッドが更にＹ＿２Ｏ
＿３、ＳｉＯ＿２、Ａｌ＿２Ｏ＿３、ＺｒＯ＿２および
ＴｈＯ＿２よりなる群から選ばれた物質を含有すること
を特徴とする特許請求の範囲第１項に記載のダイオード
に用いる金属スタッド。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| NL8503023 | 1985-11-05 | ||
| NL8503023A NL8503023A (nl) | 1985-11-05 | 1985-11-05 | Diode en metalen stud daarvoor. |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62109348A true JPS62109348A (ja) | 1987-05-20 |
| JPH0744248B2 JPH0744248B2 (ja) | 1995-05-15 |
Family
ID=19846808
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61260825A Expired - Fee Related JPH0744248B2 (ja) | 1985-11-05 | 1986-11-04 | ダイオ−ドおよびそれに用いる金属スタツド |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US4758874A (ja) |
| EP (1) | EP0223286B1 (ja) |
| JP (1) | JPH0744248B2 (ja) |
| KR (1) | KR950000206B1 (ja) |
| DE (1) | DE3677570D1 (ja) |
| HK (1) | HK15793A (ja) |
| NL (1) | NL8503023A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4442161C1 (de) * | 1994-11-27 | 1996-03-07 | Bayerische Metallwerke Gmbh | Verfahren zur Herstellung eines Formteils |
| US5847498A (en) * | 1994-12-23 | 1998-12-08 | Philips Electronics North America Corporation | Multiple layer composite electrodes for discharge lamps |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3551992A (en) * | 1965-10-15 | 1971-01-05 | Battelle Development Corp | Method of producing ductile-tungsten base sheet alloy |
| DE1533395A1 (de) * | 1966-03-11 | 1969-12-18 | Tokvo Shibaura Electric Co Ltd | Wolframstoffe mit verbesserter Biegsamkeit,Methode fuer deren Bearbeitung sowie aus diesen Stoffen hergestellte Bauteile |
| GB1209969A (en) * | 1968-02-29 | 1970-10-28 | Wieland Werke Ag | Die for extruding metallic materials |
| US3698055A (en) * | 1970-12-28 | 1972-10-17 | Crucible Inc | Heat resistant alloys of iron, cobalt and/or nickel and articles thereof |
| US3927815A (en) * | 1971-11-22 | 1975-12-23 | Ngk Insulators Ltd | Method for producing multilayer metallized beryllia ceramics |
| US3996602A (en) * | 1975-08-14 | 1976-12-07 | General Instrument Corporation | Passivated and encapsulated semiconductors and method of making same |
| JPS606910B2 (ja) * | 1981-12-09 | 1985-02-21 | 日本碍子株式会社 | 金属セラミツクス接合体 |
-
1985
- 1985-11-05 NL NL8503023A patent/NL8503023A/nl not_active Application Discontinuation
-
1986
- 1986-03-13 US US06/839,249 patent/US4758874A/en not_active Expired - Lifetime
- 1986-11-03 KR KR1019860009237A patent/KR950000206B1/ko not_active IP Right Cessation
- 1986-11-03 DE DE8686201914T patent/DE3677570D1/de not_active Expired - Lifetime
- 1986-11-03 EP EP86201914A patent/EP0223286B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1986-11-04 JP JP61260825A patent/JPH0744248B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 1986-12-18 US US06/944,292 patent/US4748493A/en not_active Expired - Lifetime
-
1993
- 1993-02-25 HK HK157/93A patent/HK15793A/xx not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0223286A1 (en) | 1987-05-27 |
| KR950000206B1 (ko) | 1995-01-11 |
| DE3677570D1 (de) | 1991-03-28 |
| JPH0744248B2 (ja) | 1995-05-15 |
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