ПОЛУПРОВОДНИКОВОГО ПРИБОРА Советский патент 1969 года по МПК H01L23/367 

Изобретение относится к изготовлению силовых полупроводниковых приборов, а именно к способу нрисоединения термокомпенсатора к основанию прибора.

В силовых полупроводникО|ВЫХ приборах нижиий вольфрамовый термокомпенсатор соединяется с медным основанием плоским швом из мягкого припоя. Однако в материале припоя обнаруживаются многочисленные несплошности усадочного и газового происхождения. Отношение площади, занятой пустотами, к обш,ей плош,ади контакта обычно составляет 30-70%. При значительном количестве пор тепловое сопротивление пр.ибора оказывается завышенным, температура внутри прибора также повышается, что создает более жесткие условия для его работы. При таком паяном соединении невозможно избежать усадочных раковин,-поскольку при пайке кристаллизация припоя идет от периферии к центру шва. При этом затрудняется и выход газов наружу.

При циклической работе прибора в режиме включено-выключено в материале шва накапливаются структурные изменения, обусловленные переменными напряжениями, что приводит к усталостному разрушению паяного соединения после определенного числа циклов.

тактов свидетельствуют о том, что разрушение припоя начинается на периферии шва и развивается к его центру, постепенно сокращая площадь, через которую отводится тепло. Контакт полностью нарушается при оплавлении участка в середине шва, когда температура внутри прибора резко возрастает, Развитие процесса термической усталости можно затормозить, снизив напряжения среза на периферии паяного соединения, что возможно, если увеличить здесь толщ11ну припоя.

С целью снижения теплового сопротивления прибора, улучшения качества пайки и повыщеиия цнклоустойчивости прибора предлагается крпсталлодержатель выполиять в месте устаповки термокомпен:сирующего диска в виде усеченного конуса, а по оси снабдить каналом для подвода охлаждающей жидкости.

На чертелче дано одно из конкретных выполнений крнсталлодержателя, где /-кристаллодержатель, 2-термокомпепсируюший диск, 3-канал. Такое выполнение создает условия для направленной кристаллизации припоя от

середины шва к его периферии, что приводит к сосредоточению нустот в массе припоя вне площади контакта. Увеличение толщины шва на его периферии приводит к увеличению срока службы прибора при токовых циклических

Предмет изобретения

Корпус силового полупроводникового прибора, содержащий кристаллодержатель и установленный на нем термокомпенсирующий диск, отличающийся тем, что, с целью снижения теплового сопротивления прибора и повышения его циклоустойчивости, в месте установки термокомпенсирующего диска кристаллодержатель выполнен в виде усеченного конуса и снабжен по оси каналом для подвода охлаждающей жидкости.