RU1494376C - Method of diffusion welding of semiconductors or metals with alkaline glasses - Google Patents

Method of diffusion welding of semiconductors or metals with alkaline glasses Download PDF

Info

Publication number
RU1494376C
RU1494376C SU4305967A RU1494376C RU 1494376 C RU1494376 C RU 1494376C SU 4305967 A SU4305967 A SU 4305967A RU 1494376 C RU1494376 C RU 1494376C
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
glass
layer
semiconductor
welded
alkaline
Prior art date
Application number
Other languages
Russian (ru)
Inventor
В.М. Косогоров
С.Э. Шлифер
А.Г. Браун
А.Н. Рассказов
В.А. Фролов
Original Assignee
Научно-исследовательский институт физических измерений
Московский авиационно-технологический институт
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Научно-исследовательский институт физических измерений, Московский авиационно-технологический институт filed Critical Научно-исследовательский институт физических измерений
Priority to SU4305967 priority Critical patent/RU1494376C/en
Application granted granted Critical
Publication of RU1494376C publication Critical patent/RU1494376C/en

Links

Landscapes

  • Ceramic Products (AREA)
  • Pressure Welding/Diffusion-Bonding (AREA)

Abstract

FIELD: pressure welding. SUBSTANCE: in order to make products, containing semiconductor or metallic plates, between which a layer of alkaline glass is arranged, the diffusion welding method is being performed by two stages. At the first stage layer of the alkaline glass is being welded with the first layer of the semiconductor or the metal by applying to the glass a negative electric potential and to the semiconductor a positive electric potential. A the second stage a layer, oversaturated by alkaline elements, is being removed off a free glass surface and a second layer of the semiconductor or the metal is being welded to it. EFFECT: enhanced quality of welded joint due to elimination of oxides on surface of the glass, being welded, upon making laminate products. 1 cl

Description

Изобретение относится к сварке давлением с подогревом, в частности к диффузионной сварке, и может быть использовано на предприятиях электронной, авиационной и других отраслях промышленности. The invention relates to pressure welding with heating, in particular to diffusion welding, and can be used in enterprises of electronic, aviation and other industries.

Цель изобретения повышение качества соединения путем исключения окислов на свариваемой поверхности стекла при изготовлении многослойных изделий. The purpose of the invention is to improve the quality of the connection by eliminating oxides on the glass surface being welded in the manufacture of laminated products.

Способ осуществляют следующим образом. The method is as follows.

Детали из полупроводника или металла устанавливают в контакте с деталью из щелочного стекла и размещают их в сварочной камере. Затем к детали полупроводника или металла прикладывают положительный электропотенциал, а к детали из щелочного стекла отрицательный. Детали нагревают до температуры сварки и осуществляют изотермическую выдержку. После сварки детали охлаждают, со свободной поверхности стекла удаляют слой, перенасыщенный щелочными элементами, устанавливают в контакте с ним вторую деталь из полупроводника или металла, при этом отрицательный электропотенциал оставляют на стекле, нагревают до температуры сварки и осуществляют изотермическую выдержку. После сварки полученное многослойное изделие охлаждают и извлекают из сварочной камеры. В момент приложения электропотенциала за счет миграционной поляризации у положительного электрода образуется обедненный Na слой. Поле концентрируется на границе положительный электрод стекло. К отрицательному электроду выходят положительно заряженные ионы Na и нейтрализуются на поверхности стекла, образуя на нем слой щелочных металлов и их окислов, перенасыщенный щелочными металлами слой стекла. Удаление этого слоя способствует получению качественного соединения при дальнейшей сварке второго слоя полупроводника или металла. Semiconductor or metal parts are placed in contact with an alkaline glass part and placed in a welding chamber. Then, a positive electric potential is applied to the semiconductor or metal part, and negative to the alkaline glass part. The parts are heated to a welding temperature and isothermal exposure is carried out. After welding, the parts are cooled, a layer saturated with alkaline elements is removed from the free surface of the glass, a second part made of semiconductor or metal is placed in contact with it, and the negative electric potential is left on the glass, heated to the welding temperature and isothermal exposure is carried out. After welding, the resulting multilayer product is cooled and removed from the welding chamber. At the time of applying the electric potential due to migration polarization, a depleted Na layer is formed at the positive electrode. The field is concentrated on the boundary of the positive glass electrode. Positively charged Na ions exit to the negative electrode and neutralize on the glass surface, forming on it a layer of alkali metals and their oxides, a glass layer oversaturated with alkali metals. Removal of this layer helps to obtain a high-quality compound during further welding of the second layer of a semiconductor or metal.

П р и м е р. Производят диффузионную сварку в электростатическом поле дисков из монокристаллического кремния толщиной 0,2 мм, диаметром 8,0 мм со стеклом "Пирекс" в виде дисков диаметром 8,0 мм, толщиной d 0,4 мм, расположенных между дисками из кремния. Кремний обрабатывают по 14 классу, стекло по 12 классу. PRI me R. Diffusion welding is performed in the electrostatic field of single-crystal silicon disks with a thickness of 0.2 mm, a diameter of 8.0 mm, and Pyrex glass in the form of disks with a diameter of 8.0 mm and a thickness of 0.4 mm located between silicon disks. Silicon is treated in grade 14, glass in grade 12.

Оптимальный режим: температура сварки Т 680 К, напряжение U 400 В. Optimum mode: welding temperature T 680 K, voltage U 400 V.

На первой стадии сваривают два диска. К диску из кремния прикладывают положительный электропотенциал, а к диску из стекла отрицательный. Изотермическую выдержку осуществляют 10 мин под давлением. После сварки со свободной поверхности стекла сошлифовывают слой, перенасыщенный щелочными элементами, толщиной не менее 2 мкм. Затем размещают на ней второй диск из полупроводника и сваривают его со стеклом аналогично сварке первого диска. После сварки полученное многослойное изделие охлаждают и подвергают механическим испытаниям, которые показывают повышение прочности соединения. In the first stage, two discs are welded. A positive electric potential is applied to the silicon disk, and negative to the glass disk. Isothermal exposure is carried out for 10 minutes under pressure. After welding, a layer saturated with alkaline elements with a thickness of at least 2 μm is ground off from the free surface of the glass. Then a second semiconductor disk is placed on it and it is welded with glass similarly to the welding of the first disk. After welding, the resulting multilayer product is cooled and subjected to mechanical tests, which show an increase in bond strength.

Claims (1)

СПОСОБ ДИФФУЗИОННОЙ СВАРКИ ПОЛУПРОВОДНИКОВ ИЛИ МЕТАЛЛОВ С ЩЕЛОЧНЫМИ СТЕКЛАМИ, при котором детали сдавливают, к полупроводнику или металлу прикладывают положительный электропотенциал, а к стеклу отрицательный и осуществляют изотермическую выдержку, отличающийся тем, что, с целью повышения качества соединения путем исключения избытка химических соединений щелочных металлов на свариваемой поверхности стекла при изготовлении многослойных изделий, со свободной поверхности стекла удаляют слой, перенасыщенный щелочными элементами. METHOD FOR DIFFUSION WELDING OF SEMICONDUCTORS OR METALS WITH ALKALI GLASSES, in which the parts are squeezed, a positive electric potential is applied to the semiconductor or metal, and negative is applied to the glass and isothermal exposure is carried out, characterized in that, in order to improve the quality of compounds of alkali metals by eliminating the glass surface being welded in the manufacture of multilayer products, a layer saturated with alkaline elements is removed from the free surface of the glass.
SU4305967 1987-09-14 1987-09-14 Method of diffusion welding of semiconductors or metals with alkaline glasses RU1494376C (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU4305967 RU1494376C (en) 1987-09-14 1987-09-14 Method of diffusion welding of semiconductors or metals with alkaline glasses

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU4305967 RU1494376C (en) 1987-09-14 1987-09-14 Method of diffusion welding of semiconductors or metals with alkaline glasses

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU1494376C true RU1494376C (en) 1995-07-20

Family

ID=30440777

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU4305967 RU1494376C (en) 1987-09-14 1987-09-14 Method of diffusion welding of semiconductors or metals with alkaline glasses

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU1494376C (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР N 1276467, кл. B 23K 20/14, 1985. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100491356B1 (en) Process of moving the thin film from the initial board to the final board
US2426650A (en) Method of soldering a terminal to a piezoelectric crystal
US4247034A (en) Method of indirectly connecting two parts
US3252722A (en) Delay line bond
US2195314A (en) Method of uniting metal objects
RU1494376C (en) Method of diffusion welding of semiconductors or metals with alkaline glasses
US3235943A (en) Method of making a flux free bonded article
US3131460A (en) Method of bonding a crystal to a delay line
US3249408A (en) Flux free bonded article
JPS57146283A (en) Forming method for hologram sealing material
JPH0693468B2 (en) Pressure contact type semiconductor device
JPH06163943A (en) Fabrication of electronic device
SU585887A1 (en) Method of assembling laminated piezoelectric transducers
US3730761A (en) Coating of metals
RU1594815C (en) Diffusion welding method
JPH02141442A (en) Method for anodically bonding silicon wafer and glass substrate
JPH0435431B2 (en)
SU965317A1 (en) Method of manufacturing image converters
SU1530360A1 (en) Method of soldering parts made of aluminium or coated with a layer of aluminium without flux
US3428474A (en) Method for forming ceramic metallic bonds
SU1479246A1 (en) Method of diffusion welding through interlay
GB604666A (en) Process for applying optical layers to glass
SU1534094A1 (en) Method of enhancing the strength of articles of titanium alloys
JPH0745801A (en) Method of joining boards
JPS58127917A (en) Manufacture of liquid crystal cell