RO126722A2 - Dispozitiv pentru prinderea şi realizarea unui contact electric pe suprafaţa unei plachete de siliciu - Google Patents

Abstract

Invenţia se referă la un dispozitiv pentru prinderea şi realizarea unui contact electric pe suprafaţa unei plachete de siliciu. Dispozitivul conform invenţiei este alcătuit dintr-un corp (101) de etanşare, o garnitură (102) de etanşare inferioară, prevăzută cu un inel metalic de contact, un disc (103) de presare şi autocentrare, o altă garnitură (104) de etanşare superioară, un dop (105) de închidere şi etanşare, un suport (106) de etanşare şi prelungire contact, destinat realizării contactului electric între partea metalică a garniturii (102) inferioare şi un conductor (107) de cupru, între cele două garnituri (102 şi 104) fiind prinsă o plachetă de siliciu (108), astfel încât suprafaţa de interes a acesteia să fie îndreptată spre garnitura (102) inferioară.

Description

Dispozitiv pentru prinderea si realizarea unui contact electric pe suprafața unei plachete de siliciu

In literatura sint descrise diverse dispozitive de etansare cu contact electric. Sint prezentate sisteme ce utilizează ca etansare o-ringuri prin sfringerea intre doua suprafețe cu șuruburi si realizarea contactului electric pe spatele suprafeței plachetei. Dezavantajele acestor sisteme constau in faptul ca la montarea plachetei in dispozitiv in timp ce șuruburile sint strinse exista riscul crescut de spargere a plachetei in dispozitiv daca șuruburile nu sint strinse uniform in diagonala. La aceste dispozitive contactul electric este realizat pe spatele plachetei de siliciu si caracteristicile curenttensiune sunt influențate de tipul/concentratia dopantului in placheta. Alte sisteme utilizează aerul sub presiune pentru fixarea si etansarea plachetei de siliciu in procese de anodizare asa cum este descris in brevetul US5458755.

Sunt citate in literatura dispozitive ce utilizează vacuum-ul pentru prinderea, etansarea si realizarea contactului electric pe spatele plachetelor expunind in electrolit cealalta suprafața asa cum este prezentat in brevetul US4428815 precum si sisteme ce utilizează mai multe plachete in timpul procesului asa cum este descris in US6517697B1. Contactul electric este realizat deasemenea pe spatele plachetei. Aceste sisteme prezintă avantajul ca suprafața de interes supusa prelucrării este folosita in totalitate.

Sunt utilizate sisteme de anodizare sau porozificare a suprafețelor plachetelor de siliciu unde contactul este realizat pe fata de interes a plachetei, punctul de contact nefiind imersat in electrolit. In brevetele US5458756 si US5501787 sint prezentate asemenea dispozitive. In cazul anodizarilor diferitelor straturi metalice depuse pe placheta de siliciu exista riscul ca la interfața electrolit/aer pe placheta de siliciu, reacțiile chimice sa decurgă diferit cu riscul întreruperii contactului pentru suprafața imersata in electrolit. De aceea este necesara utilizarea unui sistem de etansare a contactului astfel incit reacțiile chimice carp au Ioc sa nu afecteze contactul electric si sa decurgă uniform pe toata suprafața expusa in electrolit.

Este preferata utilizarea unui sistem care sa asigure o buna etansare prin expunerea numai a suprafeței de interes, un contact electric ferm precum si o montare/demontare ușoara a plachetei de siliciu fara a provoca spargerea plachetei, deteriorarea marginilor sau impurificarea pe parcursul procesului.

Invenția de fata prezintă avantajul utilizării unui sistem simplu prin realizarea unui dispozitiv (holder) de prindere si etansare a unei plachete de siliciu pentru prelucrarea ulterioara in procese electrochimice precum anodizari, corodari sau depuneri electrochimice. Sistemul de etansare intre cele 2 granituri flexibile permite montarea/demontarea facila a plachetei de siliciu neexistind riscul de deteriorare. Deasemenea una dintre garnituri are încastrat un inel metalic care realizează prin presare un contact ferm direct pe suprafața supusa prelucrării construit astfel incit inelul sa fie protejat de electrolit. Prin realizarea contactulμΐ ctrochimice

'shorafata ο<-2 Ο Ο 9 - Ο Ο 9 4 Ο - 1 7 -11- 2009 de contact (301) este modificata prin corodarea cu agenți chimici pentru facilitarea lipirii garniturii. Discul prezintă pe suprafața exterioara un cilindru (302) pentru a facilita prinderea si extragerea din coprul de etansare atunci cind este demontat.

In Figura 4 este prezentat in secțiune dopul (105) unde filetul exterior (401) este de același pas cu cel de pe suprafața (202). Suprafața de contact a dopului (402) prezintă șanțuri concentrice pentru a diminua aceasta suprafața de contact si totodată pentru evitarea rotirii discului (103) atunci cind dopul este strâns. Dopul are in partea superioara un disc cu suprafața laterala (403) prelucrata pentru a permite stringerea sau desfacerea manuala. Dopul prezintă in interior o suprafața conica (404).

In Figura 5 este prezentat in secțiune suportul de etansare-prelungire contact (106). Pasul filetului (501) este identic cu degajarea (203). Prin capilarul (502) trece un conductor metalic lipit termic prin orificiul de la degajarea (602). Suportul (106) prezintă in zona de contact a capilarului cu corpul (101) o degajare conica (503) cu rolul₍de a preveni deteriorarea extensiei (602) la infiletare. Etanșeitatea suportului este asigurata de o garnitura din material siliconic (504).

In Figura 6 este prezentat un detaliu al garniturii inferioare (102). Inelul de contact (601) este realizat din folie de cupru de 50-200 pm avand suprafața acoperita cu un metal protector, depus electrochimie sau prin sputtering care protejează împotriva oxidarii inelul de cupru. Lipirea inelului de garnitura a fost realizata cu ajutorul unei matrite. Prin turnarea materialului siliconic peste inelul prins pe suprafața interioara a matriței s-a realizat lipirea si încastrarea. Suprafețele (601) si (603) sunt la același nivel in sensul ca suprafața in ansamblu comuna nu prezintă nici o denivelare.

Metalul protector depus peste inelul de cupru , înainte de realizarea garniturii de contact, poate fi crom, aur, sau platina. Metalul preferat este aurul.

Inelul de contact prezintă o extensie cu orificiu (602) pentru prelungirea contactului electric printr-un conductor de cupru ce trece prin capilarul (502). Suprafața de contact (603) trebuie sa prezinte o planeitate foarte buna pentru etansare

Claims (4)

1. Dispozitiv de prindere si etanșare caracterizat printr-un contact flexibil electric direct pe suprafața unei plachete de siliciu de 2, 3, 4 si 6 inch format din 2 garnituri flexibile unde una din garnituri prezintă un inel metalic de contact pe suprafața expusa a plachetei de siliciu, corp de etanșare cu suport de protecție si prelungire contact, disc de presare cu autocentrare a plachetei de siliciu si dop de stringere si etanșare sistem.

2. Dispozitiv de prindere si realizare conform revendicării 1 caracterizat prin protecția inelului, a contactului si conductorului de cupru fata de mediul de imersie-electrolit.

*

3. Dispozitiv de prindere si realizare caracterizat prin aceea ca suprafețele de contact unde au fost lipite garniturile au fost corodate pentru a permite o lipire ferma.

4. Dispozitiv de prindere si realizare conform revendicării 1 caracterizat prin aceea ca inelul metalic este lipit si încastrat in garnitura inferioara.