SU855793A1 - Способ получени теплоотвода дл полупроводниковых приборов - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к получению твердотельного элемента, рассеивающего тепловую энергию, выдел ющуюс  при работе полупроводникового j прибора, и может быть использовано в электронике дл  размещени  на нем полупроводниковых приборов, например ЛПД, диодов Ганна инжекционных лазеров и др.

Известна конструкци , в которой алмазна  частица используетс  дл  теплоотвода состо щего из металлического основани  с высокой теплопроводностью ,.и сферической частицы S алмаза типа П а или синтетического алмаза с подобной теплопроводностью. Алмазна  частица округл етс , затем усекаетс  шлифовкой и полировкой и помещаетс  в медное тело гор чим 20 прессованием или при точном высверливании выемки i.

Недостатками данного способа  вл ютс  сложные операции создани  сферы и усечени , шлифовки и поли- 25 ровки дл  получени  плоскости.

Наиболее близким к предлагаемому техническому решению  вл етс  способ , включающий размещение кристалла алмаза в металлическом основании, зО

а именно внедрение кубического кристалла алмаза методом прессовани  2.

Недостатками данного способа  вл ютс  необходимость использовани  ajtMa3OB .только строго кубической формы, возможность создани  механических дефектов кристаллов вплоть до разрушени , а также возможность получени  деформации медного основани  при запрессовке кристалла.

Цель изббретени  - повышение эффективности теплоотвода и иск.точение механических дефектов.

Указанна  цель достигаетс  тем, что согласноспособу получени  Теплоотвода дл  полупроводниковых приборов , включающему размещение кристалла алмаза в металлическом основании , перед размещением кристалла а.пмаза в металлическом основании в последнем выполн ют,углубление и заполн ют его расплавом материала, теплопроводность которого выше теплопроводности основани , например расплавом серебра.

Пример. В медном основании, например, диаметром 3 мм по центру высверливаетс  отверстие диаметром 1,5 мм, глубиной 1,5 мм, и далее .фреЗОЙ конус от сверла в медном основании убираетс , т.е. образуетс  цилиндрическое углубление диаметром 1,5 мм и глубиной 1,5 мм. В него помещаетс  навеска серебра, подобран на  экспериментально по весу. Медное основание с навеской помещаетс  в вакуумную камеру. В вакууме не ниже 10 Торр навеска серебра вплавл етс  в отверстие медного основани . Кристалл алмаза с наибольшим геометрическим размером не более 1,5 мм подвергаетс  химической очистке и металлизации со всех сторон катодным распылением в среде аргона хромом или титаном толщиной 200-300 А, а затем никелем 800-1000 А, Металлизированный кристалл алмаза помещаетс  в мениск, образованный от вплавлени  серебра в медное основание, и данна  конструкци  нагреваетс  в среде аргона. Нагрев можно вести до значительного разм гчени  серебра,и при незначительном давлении утопить металлизированный кристалл алмаза в медное основание или нагреть до температуры плавлени  серебра , но не более 980 С, и при незначительном нажатии дать возможность системе охладитьс  в среде аргона. Аргон предотвращает окисление медного основани  и металлов , используемых дл  металлизации, и способствует получению качественного теплового контакта между алмазом и медным основанием. Серебро по теплопроводности превосходит медь и отлично смачивает все используемые металлы. При удачно подобранной навеске серебра, котора  зависит от размера кристалла, медное основание с утопленным металлизированньпл кристаллом алмаза гальванически покрываетс  золотом толщиной 1 мкм. Если, имеетс  избыток серебра,тс лосле вплавлени  необходимо произвести перед гал

ваническим покрытием золотом шлифовку , полировку и очистку поверхности

Предлагаемый способ позвол ет получать теплоотвод при использовании монокристалла алмаза любой формы . При этом в результате заполнени углублени  в медном основании расплавом серебра и вдавливании алмаза в это углубление обеспечиваетс  хороший тепловой контакт алмаза с медным основанием. Кроме того, вдавливание монокристалла алмаза производитс  при столь небольшом усилии , что исключает разрушение хрупких кристаллов в процессе изготовле ни  теплоотвода.

Claims (2)

1.Способ получени  теплоотвода дл  полупроводниковых приборов, вклчающий размещение кристалла алмаза

в металлическом основании, отличающийс  тем, что, с целью повышени  эффективности теплоотвода и исключени  механических дефектов, перед размещением кристалла алмаза в металлическом основании в последнем выполн ют углубление и заполн ют его расплавом материала, теплопроводность которого выше теплопроводности основани .

2.Способ по п.1,от л ич а ю щ и и с   тем, что- углубление в металлическом основании заполн ют расплавом серебра.

Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе

1.Патент США № 3.828.848, кл. 165-80, опублик. 1974.

2.Расселл, Томсон. Алмазные теплоотводы дл  ЛИД, утопленные в медные основани . - ТИИЭР, № 8

т. 60, 1972 (прототип).