PL48770B1 - - Google Patents

Description

Opublikowano 20. II. 1965 48770 KI. 21 g, 11/02 MKP UKD H 01 1 IR) Wlasciciel patentu: N. V. Philips' Gloeilampenfabrieken, Eindhoven (Holandia) iPIPLIOTEKA Sposób wytwarzania elektrod ostrzowych L¦'¦¦-....fj c 3*rnlc wego Wynalazek dotyczy sposobu wytwarzania ele¬ ktrod ostrzowych, przeznaczonych do przyrzadów pólprzewodnikowych, w szczególnosci diod kry¬ stalicznych. Elektrody te .skladaja sie z rdzenia metalowego w ksztalcie 'drutu, zwanego dalej 5 drutem rdzeniowym, który przynajmniej na jed¬ nym koncu ma ostrze pokryte warstwa metalu o mniejszej twardosci i o nizszym punkcie topnie¬ nia niz metal rdzenia. Ten ostatni metal nazywa¬ ny jest dalej metalem rdzeniowym, a pierwszy 10 metalem oslonowym. Taikie elektrody ostrzowe sa czesto stosowane w diodach krystalicznych, które zawieraja pólprzewodnik, na przyklad krzem lub german. Czesto ostrze jest stopione na stale z elementem pólprzewodnikowym, a sposób ten na- 15 zywany jest formowaniem. Jako metal rdzeniowy stosuje sie najczesciej molibden lub inne metale jak fosfor, braz i wolfram. Jako metale oslono¬ we stosuje sie czesto metale szlachetne jak zloto i platyna, do których moga byc dodane ind, gal 20 antymon lub arsen.Jezeli nie jest koniecznym aby ostrze elektrody bylo pokryte metalem oslonowym, to rdzen moz¬ na pokryc ^metalem oslonowym w sposób ciagly, a nastepnie pociac drut na kawalki i kazdy odci- 23 nek zaopatrzyc w ostrze. W takich elektrodach, - które na przyklad sa opisane w brytyjskim opisie patentowym nr 836.754 i w amerykanskim opisie patentowym ne 2.429.222, pólprzewodnik styka sie z metalem rdzeniowym. 30 W wielu przypadkach jest jednak pozadane, aby ten pólprzewodnik stykal sie z metalem oslo¬ nowym, i wtedy trzeba najpierw drut rdzeniowy pociac na odcinki, a nastepnie zaostrzyc i dopiero po tym metal oslonowy nalozyc na ostrze, tak jak jest to na przyklad podane w brytyjskim opdsie patentowym nr 686.907. Ten ostatni sposób jest jednak o wiele bardziej czasochlonny, gdyz na¬ kladanie warstwy metalu oslonowego trwa czesto kilka minut. Taki sposób oczywiscie latwiej sto¬ sowac jednorazowo na dlugim odcinku drutu, niz powtarzac go na pocietych i zaostrzonych odcin¬ kach.Celem wynalazku jest miedzy innymi uzyska¬ nie sposobu, za ipomoca którego mozna w prosty sposób otrzymac styk ostrzowy z ostrzem pokry¬ tym warstwa metalu oslonowego.Wedlug wynalazku, pokryty warstwa metalu oslonowego drut rdzeniowy rozrywa sie aa dwie czesci, ogrzewajac go jednoczesnie lokalnie do temperatury przynajmniej tego samego rzedu, co temperatura topnienia metalu oslonowego. Najko¬ rzystniej jest, gdy temperatura ta przynajmniej w momencie rozerwania drutu jest wyzsza od punktu topnienia metalu oslonowego.Okazalo sie, ze w tych warunkach drut rdze¬ niowy, po obu- stronach miejsca rozerwania, po¬ kryty zostaje metalem oslonowym na powierzch¬ niach powstalych w miejscu rozerwania, przez co wytworzone w ten sposób elektrody ostrzowe po- 487703 siadaja podobne wlasnosci jak elektrody wytwa¬ rzane przez pokrywanie zaostrzonego drutu rdze¬ niowego metalem oslonowym.Poniewaz stosuje sie miejscowe ogrzewanie, wiec miejsce rozerwania mozna latwo z góry okreslic.Ogrzewac mozna róznymi sposobami, na przy¬ klad za pomoca plomienia tlenów o wodorowego lub przez intensywne miejscowe napromieniowa- ' nie cieplne, Jendaikze wedlug wynalazku najko¬ rzystniejsze jest ogrzewanie za pomoca przepusz¬ czania przez drut pradu elektrycznego. Przy tym sposobie ogrzewania iczesc drutu, w miejscu gdzie ma nastapic przerwanie, wskutek powstajacego przy tym zwezenia ogrzewa sie do temperatury wyzszej niz reszta drutu, co sprzyja rozplywaniu sie metalu oslonowego na obie powierzchnie po¬ wstale w miejscu przerwania drutu.Ogrzewac mozna pradem zmiennym, jednak okazalo sie, ze jakosc pokrycia powierzchni w miejscu przerwania zalezy Od biegunowosci pra¬ du w momencie przerwania drutu. Dlatego tez korzystniej jest ogrzewac drut pradem stalym.Ostrze rozerwanego na dwie czesci drutu, które bylo polaczone z ujemnym biegunem zródla pra¬ du stalego* jest umieszczone w przyrzadzie pól¬ przewodnikowym, na pólprzewodniku. Ogólnie biorac, przy zastosowaniu wynalazku z jednego dlugiego odcinka drutu uzyskuje sie duza ilosc elektrod ostrzowych.Kazdy z uzyskanych przy tym odcinków drutu posiada 'dwa ostrza z których jedno niie jest wy¬ korzystane.Ksztalt uzyskiwanych ostrzy jest zalezny od wlasnosci materialu drutu rdzeniowego. Z regu¬ ly, dla otrzymania ostrza o wlasciwym ksztalcie, jest rzecza pozadana, aby drut rdzeniowy byl nieco rozciagliwy.Korzystnie jest, gdy material drutu rdzeniowego przy rozerwaniu ma rozciagliwosc wynoszaca co najmniej 10%, najlepiej 15% do 20%.Metal oslonowy moze zawierac jeden lub kilka pierwiastków dodatkowych. Moga one byc zawar¬ te w oslonie lub nalozone na inia, zanim jeszcze drut rdzeniowy zostanie rozerwany na dwie czes¬ ci, ale moga one byc tez nalozone na Ostrze juz po rozerwaniu drutu, co jest wskazane w przy¬ padku, gdy nie sa odporne lub sa malo odporne na silne podgrzanie, jak ma przyklad w przypad¬ ku pierwiastka galu.Wynalazek jest objasniony blizej na podstawie przykladu wykonania d na rysunku.Fig. 1 uwidacznia schematycznie urzadzenie do pokrywania sposobem ciaglym drutu rdzeniowego metalem oslonnym, fig. 2 — schematycznie1 urza¬ dzenie do rozrywania drutu na dwie czesci, fig. 3—ksztalt konców cLrutu w przekroju, w powie¬ kszonej skali, fig. 4 — przekrój diody krystalicz¬ nej.Odcinek drutu molibclenowego 1 o grubosci 100 \x przeciaga sie z predkoscia okolo 30 m na minute przez kapiel 2, skladajaca sie z 3% roz¬ tworu Ka Au (CN)2 w wodzie. Temperatura ka¬ pieli wynosi 60°C. Drut jest polaczony z ujemnym biegunem baterii. Biegun dodatni tej baterii jest 770 4 polaczony z anoda 4, która jest umieszczona w kapieli. Dlugosc zanurzonej czesci drutu wynosi okolo 250 cm a prad dostarczany przez baterie wynosi 800 m A. Grubosc otrzymywanej warstwy 5 zlota wynosi okolo 1/2 |ll. W celu oczyszczenia dru¬ tu przed naniesieniem warstwy zlota jest on pod¬ grzewamy w atmosferze wodoru do okolo 1400°C a po naniesieniu warstwy zlota, jeszcze raz pod¬ grzewany jest do 1100°C, równiez W atmosferze io wodoru. Ta obróbka cieplna, która moglaby wplynac na mechaniczne wlasnosci 'drutu rdze¬ niowego jest tak dobrana, ze otrzymany drut jest podczas rozrywania dluzszy o 15 do 20%4 Drut 1 pokryty zlotem, chwyta sie teraz miedzy dwie 15 szczeki miedziane 12 i 13 (fig. 2). Dlugosc drutu miedzy szczekami wynosi okolo 4 mm. Poprzez zaciski 14 szczeki sa polaczone ze zródlem pradu 15, którego napiecie wynosi 1 do 2 V. Gdy szcze¬ ke 13 przesuwa sie pionowo z sila okolo 1/2 kg, a 20 szczeka 12 pozostaje w miejscu, to drut ogrzewa sie az wreszcie zostanie rozerwany. Szczeki 12 i 13 sa w tym wypadku wykonane z miedzi w celu odprowadzenia ciepla z zacisnietych czesci 'drutu, przez co czesc drutu zawarta miedzy szczekami 25 ma wzrastajacy rozklad temperatury w kierunku srodkowego punktu drutu, który znajduje sie miedzy iszczekami. Wskutek tego rozerwanie na¬ stepuje w zasadzie dokladnie w srodku miedzy dwoma szczekami. 30 Fig. 3 uwidacznia schematycznie w duzym po¬ wiekszeniu przekrój konców drutu. Obydwa dru¬ ty rdzeniowe 20 maja przytepione ostrza, które sa pokryte metalem oslonnym 21. Okazuje sie, ze kloniec 23 odcinka drutu, który byl polaczony 35 z ujemnym biegunem (fig. 2), na ogól nie ma uszkodzen. Koniec 24, który byl polaczony z do¬ datnim biegunem, posiada niekiedy male otworki 22 w warstwie oslonnej 21. Wprawdzie i te ostrza mozna stosowac, ale niekiedy 40 przy zastosowaniu jako elektrody sa one powodem braków. Ostrze metalu oslonnego zo¬ staje teraz wzbogacone galem w ten sposób, ze pewna ilosc drucików elektrodowych zostaje za¬ nurzona w 10% roztworze wodnym Ga(iS04)3 45 (siarczan galowy) w temperaturze pokojowej, przy czyim przez kazdy drut w ciagu jednej mi¬ nuty przepuszcza sie prad 1,2 mA.Otrzymuje sie wiec odcinki 'drutu 309 które mo¬ ga byc stosowane w diodach krystalicznych przez 50 przypawanie do drutu wsporczego z zelazoniklu (fig. 4), który jest zatopiony w jednym z konców szklanej oslony 32. W dru(gim koncu jest zatopio¬ ny drugi pret podtrzymujacy 33, na którym jest osadzony element pólprzewodnikowy 34, w da- 55 nym przypadku z germanu o przewodnictwie ty¬ pu „n".Oczywiscie w ramach wynalazku mozliwe sa rózne odmiany materialów i wymiarów. Najko¬ rzystniejsze czynniki moga byc na ogól ustalone 60 na drodze doswiadczalnej, po wykonaniu szeregu prób. PL

Claims (2)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Sposób wytwarzania elektrod ostrzowych prze- 65 znaczonych dla przyrzadów pólprzewodniko-5 48 770 6 3. Sposób wedlug zastrz. 2, znamienny tym ,ze jako ostrze elektrody przyrzadu pólprzewodni¬ kowego stosuje sie ostrze drutu, które w czasie rozrywania drutu bylo polaczone z ujemnym 5 biegunem zródla pradu. 4. Sposób wedlug zastrz. 1—3, znamienny tym, ze jako drut rdzeniowy stosuje sie drut molibde¬ nowy. 5. Sposób wedlug zastrz. 1—4, znamienny tym, 10 ze stosuje sie drut, który podczas rozrywania zwieksza swa dlugosc conajmniej o 10%- 6. Sposób wedlug zastrz. 1—5, znamienny tym, ze jako metal oslonny stosuje sie zloto, do które¬ go moga byc dodane inne pierwiastki. wyoh, w szczególnosci dla diod krzystalicz- nych, fctóre to elektrody skladaja sie z metalo¬ wego rdzenia w formie drutu, który przynaj¬ mniej na jednym koncu ma ostrze pokryte metalem, o mniejszej twardosci i posiada niz¬ szy punkt topienia niz metal z którego jest wykonany rdzen znarnieliny tym, ze pokryty w sposób ciagly metalem oslonnym drut rdze¬ niowy, rozrywa sie na dwie czesci, ogrzewajac go lokalnie jednoczesnie do temperatury przy¬ najmniej tego samego rzedu, co temperatura tcpinienia metalu oslonnego.

2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze drut jest ogrzewany za pomoca przeplywajace¬ go przez drut pradu stalego. 2074. RSW „Prasa", Kielce. Nakl. 400 egz. PL