Способ сборки полупроводниковых приборов Советский патент 1976 года по МПК H01L21/22 

Изобретение относится к области; ааектротехники, в частности к производству пол проводниковых приборов, и может быть применено при сборке элементов, деталей и узлов полупроводниковых приборов путем диффузионной сварки в вакууме. Известен способ сборки полупроводникового прибора различными видами пайки при помощи припоев (например ГЮС-61, С-000 ПСр-5ОКд, золото-кремний и др ) нагревае мым инструментом, ультразвуком и проч. Однако эти способы сборки ( сварки и пайки) полупроводниковых приборов отличаются наличием дорогостоящих припоев и флюсов, защитных газов, промежуточных термокомпенсаторов (молибден, ковар, вольфрам и др.) из-за различных физических свойств соединяемых материалов, наличием несмачи ваемости в отдельных местах, вызывающим локальные пробои полупроводникового перехода, затеканием припоя на элементы схемы, трудоемкостью и нетехнологичностью процесса сборки, необходимостью больщого количества разнообразного оборудования. потреоноттьк ь ::..л сро: ; -.: и : yrou металлах. Для с гаси-;:;;:-: ::-: lu-.p:;--СI ;--ок аиибироз предлагается с;;сссД с1-ог;а и аолупроаодн1:ковых приборов пзтем пи-|хруз1-:оико; сварки в вакууме, по которсгч.у сборку ;з8дут при температуре, не npesbjujaboinen, по крайней мере, 0,4 температуры плавления легкоплавкого материала соединяемых деталей, н сжимающем удельпом усилии, не превышающем величину предела упругости полупроводникового кристалла. Детали и элементы полупроводникового прибора, контактирующие поверхности которых имеют шлифовальные или полированные обезжиренные поверхности, помещают в вакуумную камеру (например, с остаточным вакуумом 1 . 1О-7 мм рт. ст.), нагревают до температуры, не 1тревь шающей 0,4 температуры плавления легкоплавкого материала соединяемых деталей, прижимают их друг к другу с удельным усилием, не превыщающим величину предела ynpjTocTH полупроводн11кового кристалла, выдерживают при температуре сварки в те3

чение времени, необходимого для получения вакуумно-1шотг1ых соединений, после чего охлаждают и извлекают из камеры. Сжимающее усилие к соединяемым материалам может передаваться механически, пневматически или гидравлически. Для более равномер ного распределения давления по всей площад кристалла усилие передают через слой порошка окиси алюминия.

На чертеже показано устройство, реализующее предлагаемый способ.

Оно содержит вакуумную камеру 1, индуктор 2 , кристалл полупроводникового прибора 3, молибденовый диск 4, медную ножку транзистора 5, скобу 6, подставку 7 сильфон 8 и шток 9 пневмоцилиндра.

Сборку мощного транзистора предлагаемым способом осуществляют следующим образом. Одновременно сваривают медь, молибден, полупроводниковый материал (например кремний), медь. Контролируют качество соединений свариваемых материалов (деталей, элементов) и алектропараметры полупроводниковых приборов. Испытания показывают надежность диффузионной сварки, обеспечение стабильности и улучшение параметров приборов.

формула изобретения

Способ сборки полупроводниковых приборов путем диффузионной сварки в вакууме, отличающийся тем, что, с целью стабилизации параметров приборов, сборку ведут при температуре, не превышающей, по крайней мере, 0,4 температуры плавления легкоплавкого материала соединяемых деталей, и сжимающем удельном усилии, не превышающем величину предела упругости полупроводникового кристалла.