Pierwszenstwo: 25.X.1965 Francja Opublikowano: 31.111.1969 57184 KI. 21 g, 11/02 i ! i MKP H 01 1 UH ov.t| s!i"c i^^nj Lutowi Twórca wynalazku: Andre Renelle Wlasciciel patentu: Compagnie Generale d'Electricite, Paryz (Francja) Sposób lutowania elementu wolframowego zawierajacego zloto lub srebro na innym elemencie metalowym lub pólprzewodnikowym Przedmiotem wynalazku jest sposób lutowania elementu wolframowego zawierajacego metale np. zloto lub srebro, przynajmniej na innym elemencie metalowym lub materiale pólprzewodnikowym.Znane jest, ze przyrzady pólprzewodnikowe grzeja sie na skutek zjawiska Joule'a w czasie ich pracy i z tego powodu dla przyrzadów znacz¬ nej mocy, nalezy odpowiednio odprowadzic wy¬ dzielone cieplo. Na ogól cieplo odprowadza sie z przyrzadu pólprzewodnikowego przy pomocy stop¬ ki metalowej przylutowanej do przyrzadu, przy czym stopka sluzy jednoczesnie jako elektroda do¬ prowadzajaca prad. Najczesciej stopka wykonana jest z miedzi, z uwagi na dobre jej wlasciwosci cieplne i elektryczne. Jednak jezeli przyrzad pól¬ przewodnikowy osiaga stosunkowo duze wymiary, najkorzystniej nie lutuje sie go do stopki, lecz miedzy stopka a przyrzadem umieszcza sie ele¬ ment z metalu ogniotrwalego, lub przeciwelek- trode, np. z wolframu lub molibdenu.Z uwagi na korzystne wspólczynniki rozszerzal¬ nosci cieplnej tych metali posredniczacych, miedzy miedzia a materialem pólprzewodnikowym przy¬ rzadu, uzyskuje sie zlagodzone naprezenia mecha¬ niczne, którym poddany jest przyrzad w czasie pracy,* w porównaniu do bezposredniego lutowa¬ nia pólprzewodnika do stopki. Znany sposób za¬ pewnia uzyskanie przyrzadów pólprzewodniko¬ wych posiadajacych bardzo dobre wlasnosci me- 15 30 chaniczne, zwlaszcza jezeli sie stosuje równoczes¬ nie twarde lutowanie przyrzadu do stopki.Przy wykorzystaniu przeciwelektrod z molibde¬ nu, mozna dokonac lutowania materialu pólprze¬ wodnikowego do molibdenu, stosujac metal, np. zloto, który laczy sie w wysokiej temperaturze z molibdenem.Znany jest sposób lutowania zlotem molibdenu z krzemem. Natomiast w przykladzie przeciwelek¬ trod wolframowych metale jak zloto lub srebro, na ogól stosowane do lutowania materialu pólprze¬ wodnikowego, nie tworza stopu z wolframem. Jed¬ nak mozna uzyskac mieszanine zloto-wolfram, lub srebro-wolfram wedlug znanego sposobu np. w metalurgii proszków. W przykladzie tym uzyskuje sie mieszanine krysztalów zlota lub srebra z wol¬ framem. Przeciwelektrody srebro-wolfram lub zlo¬ to-wolfram posiadaja szczególnie korzystne wlas¬ ciwosci mechaniczne i elektryczne dla wykonania przyrzadów pólprzewodnikowych duzych mocy.Jednak stosunek ilosci srebra lub zlota do wol¬ framu jest na ogól maly, tak ze lutowanie tycl przeciwelektrod z materialem pólprzewodnikowym, lub z metalem stopki przy uzyciu folii zlota lub srebra, lub folii zawierajacej oba te metale nie daje dobrego polaczenia lutowanego.Celem wynalazku jest usuniecie tych wad i opracowanie sposobu, za pomoca którego mozna lutowac element wolframowy zawierajacy zloto lub srebro, na innym elemencie z metalu lub z 571843 pólprzewodnika. Sposób lutowania wedlug wyna¬ lazku ma zastosowanie w przyrzadach pólprze¬ wodnikowych duzych mocy.Zgodnie z wynalazkiem osiaga sie to w ten spo¬ sób, ze element wolframowy zawierajacy zloto lub srebro podgrzewa sie do temperatury topnienia zlota lub srebra, tak aby stalo sie ono plynne, w celu uzyskania na drodze ograniczonego wypaca- nia, warstwy zlota lub srebra na calej powierzchni wyzej wymienionego elementu, przy czym proces dokonuje sie w atmosferze kontrolowanej reduku¬ jacej lub nie.* Mozna równiez umieszczac pomiedzy elementem wolframowym a drugim elementem folie metalo¬ wa, po czym caly zespól grzeje sie do temperatu¬ ry niezbednej dla uzyskania istopu miedzy zlotem lub srebrem zawartym w elemencie wolframowym a tym drugim elementem. Najkorzystniej folia me¬ talowa moze byc z tego samego metalu co metal zawarty w elemencie wolframowym lub stanowic moze stop zawierajacy ten metal. Folia ta moze byc ewentualnie uszlachetniona pierwiastkiem III lub V grupy ukladu okresowego. W przypadku gdy drugi element jest z materialu pólprzewod¬ nikowego, zapobiega sie tworzeniu w nim warstwy zaporowej — a zatem tworzy sie zlacze p—n w wyzej wymienionym materiale w zaleznosci od wyboru pierwiastka uszlachetniajacego.Mozna jednak nie umieszczac tej folii miedzy elementami w przypadku, gdy stosunek ilosci zlota lub srebra zawartego w wolframie jest dostatecz¬ nie duzy w stosunku do czasu trwania procesu, w celu uzyskania wypacania warstwy zlota lub srebra dostatecznie grubej na powierzchni ele¬ mentu wolframowego.W przypadku zastosowania sposobu wedlug wy¬ nalazku do lutowania elementu pólprzewodniko¬ wego, mozna lutowac element jedna plaszczyzna do elementu wolframowego a druga plaszczyzna do stopki. Spoine druga mozna dokonac przed lub po utworzeniu pierwszej. 4 Wedlug wynalazku mozna ksztaltki elementów lub przeciwelektrod wolframowych lutowac na jednym elemencie pólprzewodnikowym.Przyrzad pólprzewodnikowy do lutowania moze 5 byc jakikolwiek, na przyklad dioda prostownicza, tyrystor lub tyratron staly lub tez przyrzad sy¬ metryczny. PL PL PL PL PL PL PL PL PL PL PL PL PL