Припой для пайки кремния

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ИЯ 4:ь 0882 Союз Советских Социалистических Республик(23) 11 риоритст Государствеикыи комитет Совета Мивистров СССР, П. Ксенофонтов 1) Заявитель ЙКИ КРЕЯ 1.1148 или до мент и й, фосот ц 1 нкеля, свинец - оссплавлсшгя с кремо/, сурьмысплавления может бытьа поверхность мичсского рас.а говсрхносз Изобретение относится к пайке, в частности к составу припоя для пайки кремния,Известен припой для пайки кремния, содержащий свинец, никель.С целью повышения качества паяного соединения в состав припоя на основе свинца, содержащего никеля 0,5 - 10%, вводят металл, образующий с никелем твердый раствор, а с кремнием - силицид, выбрашпяй из 11 - 111 пооочных групп периодической;пстемы в количестве 0,05 - 3%. Для придания припою акценторныхнорпых свойств, в него вводится элс з группы: бор, алюминий, галлий, инди фор, мышьяк, сурьма в количестве 0,1 - 10 о.Примеры выполнения припоев:1, 1/, марганца, 1% никеля, свине - остальнос. Температура сплавлепия с кремнием 550 С.2. 0,1% марганца, 1/,тальнос. Температуранием 550"С.3. 0,1 % хрома, 1 о/, никеля, свинец - остальное, Температура сплавлсния с кремнием 700 С.4. 0,1 о/о кобальта, 1 о/, никеля, 1свинец - остальное. Температурас кремнием 500 С.5, 0,1 оо железа, 1% пикеля, 1 о/о сурьмы,свинец - остальное. Температура сплавленияс кремнием 650 С.6. 0,1 то титана, 1";о никеля, 5 Юо олова, 5 о/индия, свинец - остальное. Температура;1 сплавлення с кремнием 700 С.Компоненты сплавов 1,2 растворяются всвинце непосредственно. В сплаве 3 хром, изза ннкой его растворимости в свинце,дптся в сплав уже соединенный с никелем -1 о растворяется сплав хромель (применяемыйдля термопар), состоящтШ пз 91 ооо никеля и9 о/о хРома. РаствоРимый в свинце 1,1 о/о этогосплава дает 0,1/о хрома и 1" никеля,Компоненты сплавов 4, 5 кобальт и железо15 предварительно растворяют в сурьме и вместе с сурьмой вводятся в свинец,В сплаве 6 титан предварительно растворяется в олове (2 % сплав) и вместе с оловом вводится в свинец (олово, как и свинец,зо нейтрально по отношспшо к кремншо).Увеличение концентрации тугоплавкпх примесей и свинца (никель - марганец, шткель кобальт, шксль - железо и т. д.) гораздо заметнее изменяет глубину проплавления крем 5 ння, чем температуру начала взаимодействияс кремнием.Пара тугоплавких примесейнанесена как пспосредственно 1кремния (путем, например, терзз ахыло 11 я в1 ив, Гс ии, 1 и. Сиииова, 2 крисгаллодержател 51 (например, гальвани 1 ески), к которому приплавляется кристалл кремния, Свинец с подъемом температуры будет растворять нанесенные па поверхность кремния или держателя тугоплавкие элементы, приплавляясь к кремнию.Возможно предварительное растворение в припое - свинце одного из тугоплавких элементов (титана, хрома, марганца) а кристаллодержатель (пли кремний) покрывать никелем. В припое с подъемом температуры образуется пара никель - тугоплавкий элемент (никель - титан, никель - хром, никель - марганец) способствующая ппзкотемпературпому приплавлению к кремнию.Осаждаемые на поверхность кремния или кристаллодержателя никель и его сплавы с тугоплавким элементом могут иметь в своем составе и элементы 1 П и Ч главной группы периодической системы.Поверхность кристаллодержателя (или кремния), покрытая никелем и его сплавами, может покрываться свинцом и его сплавами с элементами 1 П или У главной группы гериодической системы.Примеры покрытий:1. Поверхность кремния (а также кристаллодержателя) может быть покрыта сплавом никель - бор (бор - элемент 1 П главной группы) из водной ванны следу 1 ощсго состава (в г/л): никель хлористый 15 - 20; этилендпампп 50 - 10 - 25; калий уксуснокислый 35 - 60; боргидразин - 0,5 - 1,5.Процесс осаждения происходит при температуре раствора 20 - 50 С и рН 8,5 - 10,5.2, Повсрхцость кристаллодержателя может быть покрыта сплавом пиксл 1, - кобальт в ванне следу 1 ощего состава (в г/л): никель хлористый 30 - 40, кобальт хлористым 10 - 20, аммошгй хлористый 100 - 120, уротропин 40 - 60. Процесс ведут при рН 5,9 - 6,9 катодная плотность тока 1 - 10 а/дм, температура ванны 18 - 25 С,3. Поверхность кристаллодержателя, покрытая сплавом никеля (с кобальтом, желе 5 зом) может быть покрыта сплавом свинец - сурьма (сурьма - элемент Ч главнойгруппы) и ванне следующего состава (в г/л):цитрат аммония двуосновной 80 - 200, двойная виннокислая соль калия и сурьмы 10 - 80,10 патркевая соль уксуснокислого этилендиамина 30 - 60 окись свинца и уксуснокислый свинец 10 - 25; рН 4,6, температура 74 С, катодная плотность тока 0,5 - 0,54 а/дм.Во всех вышеприведенных случаях пайка5 кремния велась или в водороде с точкой росы - 60 С и содержанием кислорода 10 - %или в вакууме 10 4 мм рт. ст., в отожженныхграфитовых кассетах.Сплавы приготовлялись в кварцевых или20 алундовых лодочках, в горизонтальной кварцевой трубе с проточным водородом, с помощью газовой горелки. Предмет изобрстснияг 5 1. Припой для пайки кремния, содержащий свинец, никель, отличающийся тем, что, с целью повышения качества паяного соединения, в его состав введен металл, образующий с никелем твердый раствор, а с 30 кремнием - силицид, выбранный из 1 Ч - И 11побочных групп периодической системы элементов в количестве 0,05 - 3%, а остальные компоненты взяты в следующем соотношении в вес, %: никель - 0,5 - 10, свинец - осталь ное.2. Припой по и. 1, отли чаю щи й ся тем,что, с целью придания припою акценторных или донорных свойств, в него вводится элемент, выбранный из группы бор, алюминий, 40 галлий, индий, фосфор, мышьяк, сурьма в количестве О,1 - 10%.