Pierwszenstwo: 08.IX.1961 Holandia Opublikowano: 10.VII.1965 49326 KI. 21 g, 11/02 MKF H 01 1 UKD 41/0.Wlasciciel patentu: N. V. Philips' Gloeilampenfabrieken, Eindhoven (Ho¬ landia) Sposób wytwarzania przyrzadu pólprzewodnikowego zwlaszcza tranzystora i przyrzad wytworzony tym sposobem Wynalazek dotyczy sposobu wytwarzania przy¬ rzadu pólprzewodnikowego na przyklad tranzysto¬ ra, przy czym przynajmniej dwie elektrody (czasze) domieszkowe polozone obok siebie na powierzchni elementu pólprzewodnikowego sa polaczone z prze- 5 wodami doprowadzajacymi.Wiadomym jest, ze przewody doprowadzajace skladaja sie z odcinków drutu, przy czym kazdy jest umocowany do elektrody (czaszy) przez przy- lutowanie lub przyspawanie. 10 Im mniejsze sa rozmiary elektrod oraz odleglosc miedzy nimi, co czesto wiaze sie z praca tych przy¬ rzadów na wysokich czestotliwosciach, tym trudniej jest zamocowac przewód doprowadzajacy do elek¬ trody przy jednoczesnym dokladnym ustaleniu po- 15 lozenia kazdego przewodu i odleglosci.Wynalazek ma na celu miedzy innymi ulepszenie mocowania.Wedlug wynalazku konce przewodów doprowa¬ dzajacych w ksztalcie rozwidlonych ramion prze- 20 wodu, sa umieszczane na elektrodach, przy czym odstep miedzy koncami jest równy odleglosci mie¬ dzy elektrodami, i w tym polozeniu konce te zo¬ staja umocowane, przy £zym czesc laczaca ramiona rozwidlonego przewodu, zostaje odcieta. 25 Warunek aby odleglosc miedzy koncam? ramion byla równa odleglosci miedzy elektrodami, nie na¬ lezy traktowac w sensie matematycznym, wystar¬ czajace jest jezeli konce znajduja sie w obrebie elektrod. W szczególnosci przynajmniej ta czesc 30 2 ramion przewodu, która laczy sie z elektrodami, lezy w plaszczyznie, która zawieral przeprowadzona linie laczaca obie elektrody.Rozwidlona czesc przewodu lezy w plaszczyznie, która tworzy z powierzchnia elementu pólprzewod¬ nikowego kat co najmniej 20°, przy czym na pól¬ przewodniku sa umieszczone wspomniane elektro¬ dy. Wskutek tego polepsza sie dostep do tych czesci powierzchni elementu pólprzewodnikowego, które otaczaja elektrody. W zwiazku z obróbka taka jak oslanianie i wytrawianie, której dokonuje sie po przylaczeniu przewodów doprowadzajacych do elektrod, dostep jest jak najbardziej pozadany.Konce rozwidlonego przewodu moga byc przyla-^ czone do elektrod za pomoca spawania lub luto¬ wania. Ponadto ramiona rozwidlonej czesci prze¬ wodu i pólprzewodnik sa mocowane na nózkach wsporczych polaczonych ze soba przez czesc izolu¬ jaca. Ta czesc izolujaca jest utworzona na przy¬ klad przez szklane dno obudowy, w której jest umieszczony przyrzad pólprzewodnikowy.Wynalazek dotyczy przyrzadu pólprzewodniko¬ wego w szczególnosci tranzystora, w którym na po¬ wierzchni pólprzewodnika sa co najmniej dwie elektrody polozone obok siebie, przy czym kazdy przewód jednym koncem jest przylaczony do elek¬ trody, a drugim koncem jest przylaczony do nózki wsporczej. Urzadzenie to znamienne jest tym, ze przewody doprowadzajace sa plaskie i leza w jed¬ nej plaszczyznie. Linia laczaca obie elektrody lezy 4932649326 4 równiez na wspomnianej plaszczyznie. Ta plaszczy¬ zna tworzy z powierzchnia elementu pólprzewodni¬ kowego, na którym znajduja sie elektrody, kat co najmniej 20°.Wynalazek jest objasniony blizej na podstawie przykladu uwidocznionego na rysunku.Poszczególne figury przedstawiaja rózne fazy wy¬ twarzania tranzystora w bardzo duzym powieksze¬ niu.Na fig. 1 jest przedstawiony poprzeczny prze- lirój pólprzewodnika, wraz z elektrodami, na fig. * \ \ 2 '— widok rozwidlonego przewodu, na fig. 3 i 5 **-?\| perspektywiczny widok tranzystora pokazany sche- # matycznie, na fig. 4 — widok z tylu, a na fig. 6 "jest przedstawiony przekrój poprzeczny gotowego tranzystora.Ze stosowanej zwykle obudowy tranzystora po¬ kazana jest tylko podstawa.Na fig. 1 cyfra 1 jest oznaczony element pólprze¬ wodnikowy, na przyklad z germanu, o przewodnic¬ twie typu „p". Na tym pólprzewodniku wtopione sa sa dwie elektrody domieszkowe 2 i 3, z których pierwsza jest stopem olowiu z okolo 5% antymonu - i l°/o aluminium, a druga jest stopem olowiu z oko- ^43 ¦ lo 5°/o antymonu bez aluminium. Podczas stapiania, antymon dyfunduje do germanu wskutek czego po- .„ wstaje warstwa 4 typu „n" o grubosci okolo 1 \i. ec^'^;1 Qf Elektroda 2 zawierajaca aluminium tworzy z war- \*»^ '.. stwa 4 kontakt prostowniczy, a elektroda 3 jest kontaktem oporowym. Do plytki pólprzewodniko¬ wej 1 przylutowany jest wykonany z niklu element wsporczy 6, przy czym jako spoiwo stosuje sie warstwe indu 5 zawierajaca gal.W przypadku^ gdy tranzystor ma pracowac na wysokich czestotliwosciach, to znaczy, gdy tranzy¬ stor ma sluzyc do sterowania pradów o wysokiej czestotliwosci, odlegosc A miedzy elektrodami 2 i 3 musi byc mala. Odleglosc ta moze byc mniejsza od 50 \i. Równiez przekrój poprzeczny elektrod jest wtedy bardzo maly i wynosi na przyklad 100 m. Ja¬ ko przewód doprowadzajacy jest zastosowany ele¬ ment 11 wyciety na przyklad z plytki niklowej o grubosci okolo 50 m- i zawierajacy dwa ramiona 12 i 13 (patrz fig. 2). Odleglosc miedzy dolnymi konca¬ mi wynosi równiez A.Nastepnie przewód 11 zostaje umieszczony na elektrodach w sposób przedstawiony na fig. 3, przy czym przewód 11 i element wsporczy 6 pólprzewod¬ nika 1 sa zamocowane w podstawie obudowy. Pod¬ stawa ta sklada sie ze szklanej plytki 21, jako izo¬ latora, w która wtopione sa trzy elementy wsporcze 22, 23, 24. Plytka 21 otoczona jest metalowym pier¬ scieniem 25. Po uprzednim odpowiednim ustawieniu poszczególnych elementów, to znaczy 12 i 22, 13 ' i 23, 6 i 24, które w razie potrzeby sa uprzednio ocynowane, przez dysze 26 wdmuchuje sie na te elementy strumien ogrzanego wodoru lub innego gazu redukujacego i w ten sposób uzyskuje sie ich polaczenie. Zlacza lutownicze sa zaznaczone na fig. 4 cyfra 27. W tym samym czasie ramiona 12 i 13 zostaja zlutowane z elektrodami 2 i 3.W elemencie 11 ucina sie teraz wzdluz przery¬ wanej linii 28 zaznaczonej na fig. 3 polaczenie. Ra¬ miona 12 i 13 tego rozwidlonego przewodu, pomie¬ dzy którymi nie ma teraz polaczenia, nazywane be¬ da nastepnie przewodami doprowadzajacymi. Usu¬ wa sie równiez zbedna czesc elemenfu wsporczego 6. Poszczególne elementy sa tak umieszczone wzgle¬ dem siebie, ze kat a (patrz fig. 4) utworzony przez 5 plaszczyzne w której leza przewody doprowadza¬ jace 12 i 13 i powierzchnia pólprzewodnika 1 wy¬ nosi okolo 30°.Przy opisanym tranzystorze, nalezy usunac czesc warstwy 4 otaczajacej elektrody 2 i 3, z wyjatkiem 10 tej czesci warstwy, która jest miedzy elektrodami.W tym celu urzadzenie pokrywa sie na przyklad lakierem, a nastepnie wdmuchuje sie na elektrody rozpuszczalnik tego lakieru na przyklad aceton w stanie rozpylonym z przeciwnych kierunków, 15 które leza w plaszczyznie przewodów doprowadza¬ jacych 12 i 13 (patrz fig. 5), kierunki te sa zazna¬ czone strzalkami 31 i 32. W ten sposób lakier zo¬ staje rozpuszczony i wydmuchany, z wyjatkiem niewielkiego obszaru 33, który znajduje sie miedzy 20 elektrodami 2 i 3 oraz dolnej czesci szczeliny 34 dzielacej dolne konce przewodów doprowadzaja¬ cych 12 i 13. Z tego wzgledu jest korzystnym, gdy plaszczyzna która tworza ramiona 12, 13 rozdwojo¬ nego przewodu, oraz powierzchnia pólprzewodnika 25 pozostaja wolne przynajmniej w poblizu ich linii przeciecia, przez co rozumie sie, ze te plaszczyzny nie przecinaja zadnych elementów jak elementy wsporcze,lub przewody tak, ze rozpylony rozpu¬ szczalnik moze sie swobodnie przedostac i wraz ze 30 srodkiem pokrywajacym moze byc usuniety z tych wszystkich miejsc, gdzie to jest konieczne. Linie przeciecia obu wspomnianych plaszczyzn z pla¬ szczyzna rysunku sa zaznaczone na fig. 4 przez X —X i Y — Y. Linia przeciecia tych plaszczyzn 35 która tworzy równiez linie laczaca miedzy elektro¬ dami 2 i 3, jest zaznaczona na fig. 5 przez Z — Z.Nastepnie tranzystor zostaje umieszczony w 30°/o- -owym wodnym roztworze wodorotlenku potasu i wytrawia sie go na drodze elektrolitycznej. Pól- 40 przewodnik jest pod dodatnim napieciem okolo 2V wzgledem katody zanurzonej w kapieli wytrawia¬ jacej.Po tej obróbce tranzystor ma przekrój taki jak to jest przedstawione schematycznie na fig. 6. 45 W danym przykladzie istnieja obok siebie dwie elektrody 2 i 3, jednak w ramach wynalazku mozna w podobny sposób umiescic przewody doprowadza¬ jace przy wiecej niz dwóch elektrodach. 50 PL