Способ изготовления корпусов транзисторов

СОЮЗ СОВЕТСКИХСЭИВЛЮПНеСНипРЕСПУБЛИК 23/ З(Ю Н ЫЙ КОМИТЕТ ССС ТЕНИЙ И ОТНРЬ ГОСУД АРСТВЕННПО ДЕЛАМ ИЭОБРЕ ЙД".др щ;Я ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ ЕЛЬСТВ К АВТОРСКОМ,80971046 А на керамическое основание рисункаметаллиэации, вююгание ее и пайкуметаллиэированной керамики с металлическими выводами высокотемпературным припоем, о т л и ч а а щ и й с ятем, что, с цеЛьв увеличения надеаности и обеспечения хорошего теплоотвода, рисунок металлиэации наносяттолщиной 1-3 мкм, виигают ее при1300-1350 С, а пайку ведут под давлением 0,5-1,5 кгс/ммф в течение 15 мин.Изобретение относится к полупроводниковой промышленности, а именнок изготовлению корпусов малошумящихи мощных транзисторон.Известен способ многослойной металлизацин на керамической .подложке. 5формирование тонкопленочных проводников на керамической подложке производится вакуумным напылением при200-300 С последовательно слоев Сг,И 1, Сг. Поверх слоев Наносится золо. 1 Ото толщиной 0,2-0,3 мкм, затем сприменением Фотолитографии получается рисунок, для закрепления которого на керамике .проводят термообработку при 3000 С в течение 30 ч Г 1 3Недостатками способа являютсямногоступенчатость и длительностьпроцесса металлиэациц; низкотемпературные обработки не обеспечивают хорошей адгезии пленок к керамике,следовательно, хорошей механическойпрочности соединения металлиэированной керамики с металлическими выводами. Способ ограничен применимостьютолько для пайки с металлизированнойкерамикой полупроводникового. кристалла.Наиболее близким техническим решением является способ, включающийнанесение на керамическое основаниерисунка металлизации, вжигание ее и З 0пайку металлизированной керамикис металлическими выводами высокотемпературным припоем 2 1.К недостаткам данного способаотносится толстая металлиэация и вы. 35сокая температура (1450-1520 С) еевжигания, .приводящие к росту теплового сопротивления корпуса и, следонательно, плохому.теплоотводу 1 невозможность без применения Фотолитографии обеспечить нужную точностьгеометрических размеров, а такженизкие паразитные параметры.,Целью настоящего изобретения является увеличение надежности и обеспечения хорошего теплоотвода.Поставленная цель достигаетсятем, что при изготовлении корпусонтранзисторов способом, включающимнанесение на керамическое основаниерисунка металлизации, ваигание ее ипайку металлиэированной керамикис металлическими выводами высокотемпературным припоем, рисунок металлиэации наносят толщиной 1-3 мкм, ваигают ее при 1300-1350 С, а пайкуведут под давлением 0,5-1,5 кгс/ммн течение 1-5 мин.Тонкая металлизация 1-3 мкм обеспечивает снижение теплового сопро"тивления (хороший теплоотвод) и высокую точность геометрических размеров, а такае малые величины паразитных параметров. Ваиганием обеспечивается хорошее, механически прочное,соединение слоя металлиэации, в пре делах от 1300 до 1350 С обеспечивает ся необходимая адгеэия слоя к керамическому основанию беэ изменения свойств керамики, что могло бы иметь место при более высокой температуре, При нагреве до 1300 С адгеэия недостаточна. Осуществление пайки под действием сжимающего усилия 0;5- 1,5 кгс/ммопределяется тем что при давлении меньше 0,5 кгс/мм не обеспечивается еще хороший контакт и взаимодействие, а при давлении более 1,5 кгс/мм иэ-эа деформации металлических выводов возможно ухудшение точности геометрических размеров .элементов корпуса. Давление 0,5- 1,5 кгс/мм 2 обеспечивает нысокую механическую прочность соединения, необходимую точность геометрических размеров, низкие паразитные параметры. Выдержка 1-5 мин при плавлении припоя обеспечивает механически прочное соединение, выдержка меньше 1 мин не обеспечивает полного расплавления припоя, а свыше 5 мин приводит к перепайке; в обоих случаях механическая прочность соединения снижается.П р и м е р. На керамическое основание корпуса из керамики ВКдиаметром 2,5 мм ионно"плазменным распылением через маску, изготовленную фотолитографическим способом, наносят с высокой точностью рисунок металлизации состава молибден-марганец слоем толщиной 1-3 мкм.Рисунок закрепляют на керамике вжиганием при 1300-13500 С в среде нодорода (в смеси с азотом) . Метал- лизированную керамику паяют в водороде с никелевыми выводами твердым высокотемпературным припоем. Температура пайки 950-1050 С. Пайка произ. водится в специальных многопоэиционных оправках из металлов с различными ТКЛР, обеспечивающих в процессе нагрева при пайке в местах контакта керамики с металлом сжимающие усилия 0,5-1,5 кгс/мм 2. Время выдержки при температуре плавления припоя 1-5 мин.Предложенный способ увеличивает механическую прочность. корпусов тран зисторов, обеспечивает хороший теплоотвод, малые паразитные параметры и высокую точность геометрических размеров элементон корпуса.В корпусах, изготовленных таким способом, механическая прочность на отрыв выводов.от керамикй достигает 7 кгс/мм, отрыв идет с разрушением керамики. Спаи накуумноплотные, и все 100 корпусов выдераинают беэ разрушения механические . см, таблицу , вибрационные термоиспытаноя971046 Продолжение таблицы 4 Многократные удкорением 150. 4000 Нагрев в 900-95 Одиночные удар рением до 500 с уск Нагрев в Н 2 до 600-650 0 оставитель Л. Андрехред ЯУЬанта,ва Корректор О. Тиг актор Б. то Заказ 645/2. Тираа 703 ВНИИПИ Государст по делам изобре 113035, Москва, %"35Подписиенного комитета СССРтений и открытийРаушская наб., д. 4/5 лиал ППП фПатентф, г. ужгород, ул, Проектная, 4 Термо- и механические испытания корпусовСмена температур 150- С) СВибрации в диапазоне частот от 2 до 2500 Гц с ус-, корением до 15 ф.