Способ соединения полупроводниковой пластины с термокомпенсатором

-мЮЭМтЕк.член,ля1 л,. Е ИЗОБ Т Я СВИДЕТЕЛЬСТВ К АВТОР ая техника. Сущоединении полуастины с е нагрева и доовесия между пространством в соединение, сое инертного газа табл ОСУДАРСТВЕН.ЮЕ ПАТЕНТНОЕДОМСТВО СССРОСПАТЕНТ СССР)(71) Мордовский государственный университет им. Н,П.Огарева(56) Маслов А.А Технология и конструкцияполупроводниковых приборов, М., Энергия,1979, стр, 147, 170,Патент ВеликобританииМ 1225088, кл. Н 1 О, 1971. Изобретение относится к созданию полупроводниковых приборов, в частности к технологии изготовления силовой электроники.Цель изобретения - улучшение качества соединения эа счет уменьшения несмоченных участков и выплесков расплава.Поставленная цель достигается тем, чтов способе соединения полупроводниковой пластины с термокомпенсатором, включающем сборку структуры, состоящей иэ пластинн полупроводникового материала, прокладки на основе алюминия или силумина и термокомпенсатора, помещение собранной структуры в камеру, нагрев ее в вакууме до рабочей температуры, превышающей температуру плавления прокладки, выдержку и охлаждение до комнатной температуры, после достижения теплового равновесия между структурой и окружающим пространством при рабочей температуре в . камере создают избыточное давление инертного газа не менее двух атмосфер. В качестве прокладки обычно испогьзуют либо алюминиевую, либо силуминовую фольгу с 1823031 А 1 ДИНЕНИЯ ПОЛУПРОСТИНЫ С ТЕРМОКОМ(54) СПОСОБ СОЕ ВОДНИКОВОЙ ПЛА ПЕ НСАТОРОМ(57) Назначение: электронн ность изобретения: при с проводниковой пл термокомпенсатором посл стижения теплового рав структурой и окружающим камере, где осуществляют эдают избь:то гное давлени не менее двух атмосфер. 1 процентным содержанием кремния до 207 О.Термокомпенсаторы изготавливают иэ материалов на основе вольфрама, молибдена, графита или кремния. Создание избыточного аэростатического давления на определенном этапе обработки способствует с одной стороны разрыву окисных пленок на поверхности соединяемых деталей, что при.водит к улучшению смачиваемости, а с другой - препятствует вытеканию расплава эа границу контактируемых деталей. Нижняя граница температуры выдержки определяется составом прокладки и требованием полного расплавления и не зависит от соединяел 1 ых материалов. Верхняя граница зависит только от минимальной температуры плавления одного из соединяемых материалов, Создание избыточного давления определяется моментом равномерного прогрева структуры и установлением равновесного тел 1 пературного состояния лежду ней и окружающей средой.П р и и е р ы осуществления способа.Способ был асуьцествлен на специальной установке, позволяющей создавать вакуумдо 10 мм рт.ст, и избыточное давление до-в60 атм, а также осуществлять нагрев до 800 С, Перед проведением процесса собирают структуру, состоящую из термокомпенсатора - молибдена 55 мм, на нее накладывают силуминовую фольгу с 12содержанием кремния диаметром 54,6 мм, которую накрывают кремниевой пластиной диаметром 54 мм. Собранную структуру помещают в рабочую камеру, в которой создают вакуум 2 10 мм рт.ст. и производят нагрев структуры до температуры 720 С. После выдержки в течение 5 минут при этой температуре в камере создают избыточное давление азота, Данное время выдержки соответствует моменту установления теплового равновесия между структурой и окружающей средой камеры, т.е, моменту равномерного прогрева структуры, что подтверждалось контрольными термопарами. После выдержки при избыточном давлении в течение 40 минут постепенно снижают температуру со скоростью 1 С/мин до температуры 450 С, а затем охлаждают естественным путем до комнатной температуры, После окончания процесса контролируют сплошность соединения путем снятия пологой фаски и наблюдения под микроскопом качества шва, а также с помощью дефектоскопа.Аналогичные эксперименты были проведены и для структуры диаметром 76 мм. Результаты измерений сведены в таблицу.Установлено и это видно из таблицы, что при избыточном давлении в 2 атм и более несмоченные участки и вытеки практически отсутствуют, причем независимо от диаметра соединяемых элементов. Момент создания избыточного давления зависит от 5 скорости нарастания температуры и диаметра соединяемых элементов, но отличается незначительно для широкого спектра и лежим в пределах 5-10 мин.Использование предлагаемого способа 10 в сравнении с прототипом позволит повысить процент выхода годных приборов и уменьшить материальные затраты. формула и зоб ретен и я15 Способ соединения полупроводниковой пластины с термокомпенсатором. включающий сборку структуры, состоящей изпластины полупроводникового материала,прокладки на основе алюминия или силуми 20 на и термокомпенсатора, помещение собранной структуры в камеру обработки,откачку, нагрев структуры в вакууме до рабочей температуры. превышающей темпе- .ратуру плавления прокладки, выдержку и25 охлаждение до комнатной температуры, отл и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью улучшения качества соединения за счет уменьшения несмоченных участков и выплесковрасплава, после достижения температурно 30 го равновесия между структурой и окружа-,ющим пространством камеры в процессевыдержки в камере создают избыточноедавление инертного газа, не менее двух атмосфер,35