Припой для пайки кремния с вольфрамом

 

Изобретение относится к пайке, в частности к составу припоя, используемого для пайки кремниевых пластин к вольфрамовым термокомпенсаторам, применяемым в полупроводниковой технике. Цель изобретения - повышение количества выхода годных изделий и снижение величины падения напряжения путем повышения растекаемости припоя. Припой имеет следующий состав, мас.%: кремний 13 - 20, ванадий 0,26 - 1,1, алюминий остальное. Пайка осуществляется в печи при 735-750°С в среде аргона. Припой изготовляется в виде фольги толщиной 0,03 - 0,05 мм, полученной методом прокатки слитков. Он обеспечивает 99 - 100% величину припоя паяного соединения, выхода годных выпрямительных элементов на операциях снятия фаски 98% и травления 84%, при этом величина прямого падения напряжения 1,1 - 1,24 В. 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (53)5 В 23 К 35/28

ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4396636! 27-27 (22) 15,02,88 (46) 30.06.90. Бюл, М 24 (71) Государственный научно-исследовательский, проектный и конструкторский институт сплавов и обработки цветных металлов

"Гипроцветметоб работка" (72) А.И.Зенцов, Г,Е.Губин, Л,Б.Злотин, Т.С.Югова, В,Г,Бадаев и Л.M,Ëåðìîíòîâà (53) 621,791,3 (088.8) (56) Заявка Франции N 2517700, кл. В 23 К 35/28, 1981. (54) ПРИПОЙ ДЛЯ ПАЙКИ КРЕМНИЯ С

ВОЛЬФРАМОМ (57) Изобретение относится к пайке, в частности к составу припоя, используемого для пайки кремниевых пластин к вольфрамовым

Изобретение относится к пайке, в частности к составу припоя, используемого для пайки кремниевых пластин с вольфрамовым термокомпенсатором.

Цель изобретения — повышение количества выхода ГОдных иэделий и снижение величины падения напряжения путем повышения растекаемости припоя.

Припой имеет следующий состав, в мас,%:

Кремний 13-20

Ванадий 0,26- 1,1

Алюминий Остальное

При соединении деталей полупроводниковых приборов — кремниевой пластины с вольфрамовым термокомпенсатором, ванадий, вводимый в состав припоя в количестве 0,26 — 1,1%, способствует предотвращению роста частиц кремния в расплаве в процессе сплавления элементов приборов и, следовательно, устранению воэможности,, Д,/„„1574416 А1 термокомпенсаторам, применяемым B полупроводниковой технике, Цель изобретенияповышение количества выхода годных изделий и снижение величины падения напряжения путем повышения растекаемости припоя, Припой имеет следующий состав, мас.%: кремний 13-20, ванадий 0,26-1,1, алюминий остальное. Пайка осуществляется в печи при 735 — 750 С в среде аргона, Припой изготовляется в виде фольги толщиной 0,03 — 0,05 мм, полученной методом прокатки слитков. Он обеспечивает 99-100% величину припоя паяного соединения, выхода годных выпрямительных элементов на операциях снятия фаски 98% и травления

84%, при этом величина прямого падения напряжения 1,1 — 1,24 В. 1 табл. образования лысок, снижающих эксплуатационные свойства готовых изделий. Кроме того, ванадий, вводимый в состав припоя, образует сложные интерметаллидные соединения, облегчающие смачивание поверх. ности вольфрама расплавом припоя.

Введение ванадия в количестве менее

0,26% не обеспечивает наблюдаемого эффекта в максимальных количествах, а введение ванадия более 1,1% приводит к черезмерному увеличению количества интерметаллидных соединений, которые глубоко сплавляются в кремниевые пластины, изменяя тип проводимости контактного слоя кремниевой пластины и ухудшая свойства готовых изделий.

Содержание кремния в припое в количестве 13 — 20% обусловлено необходимостью получения определенной величины зоны, обладающей заданным уровнем электрофизических свойств сплавной зоны кон1574416

13 — 20

0,26 — 1,10

Остальное

П р и и е р, Химический состав припоя, мас;

Величина Выход годных выпряприпоя, мительных элементов на one а иях, Величи прямого падения на пряже ния, В

Кремний Ванадий Алюминий

Снятие фаски

Травление

13,0

17,0

20,0

12,0

21,0

17,4

1.

2.

3.

4.

5.

99-100

100

99-100

65

0,26

0,7

1.,1

0,2

1,2

0,251

86,74

82,3 . 78,9

Ост.

Oct, Ост.

97

98

97

94

94

84

84

81

1,24

1,10

1,18

1,48 t;54

1,36

Составитель г1.Абросимова

Редактор Л.Пчолинская Техред М.Моргентал Корректор M.Ñàìáîðñêàÿ

Заказ 1747 Тираж 647 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101 такта и определяющей уровень эксплуатационных параметров иэделий полупроводниковой техники, Кроме того, снижение содержания кремния менее 13 или превышение его более 20 g, приводит к изменению жидкотекучести припоя и ухудшению смачиваемости соединяемых поверхностей при условиях сплавления, определяемых уровнем эксплуатационных свойств иэделий, Выпрямительный элемент изготовляют следующим образом.

Перед пайкой проводится сборка выпрямительного элемента, при которой на вольфрамовый термокомпенсатор толщиной 1,0-1,1 мм накладывают припой в виде фольги толщиной 0,03 — 0,05 мм, полученной методом прокатки слитков, а сверху укладывают пластину кремниевой структуры толщиной 240-280 мкм. Затем собранные выпрямительные элементы укладывают в специальные кассеты стопкой по 24 штуки и устанавливают в печь. Пайка осущеетвляется в печи при 735 — 750 С в атмосфере аргона.

Примеры выполнения припоя и свойства паяных соединений даны в таблице.

Процент выхода годного выпрямительных элементов на операциях снятия фаски и травления определяется качеством сплав. ления — растекаемостью припоя по поверхности соединяемых поверхностей, Чем хуже растекаемость, тем выше процент брака при снятии фаски и травлении эа счет сколов кремниевых структур, трещин и растравов, образуемых из-за высоких внутренних напряжений в паяном соединении.

Величина прямого падения напряже5 ния, одна из основных характеристик выпрямительного элемента, также определяется качеством сплавления. Отсутствие непропаев обеспечивает формирование ровного фронта сплавления и

10 стабильность и оптимальную величину прямого падения напряжения.

Как видно из данных таблицы, данный припой обеспечивает полную смачиваемость поверхностей соединяемых деталей

15 (вольфрамового термокомпенсатора с кремниевой пластиной), и тем самым, способствует получению высококачественного паяного соединения сплавного полупроводникового прибора, обладающего высокими

20 эксплуатационными характеристиками и высокой надежностью работы, Формула изобретения

Припой для пайки кремния с вольфра25 мом, содержащий кремний, ванадий и алюминий, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения количества выхода годных изделий и снижения величины падения напряжения путем повышения растекаемости

30 припоя, он содержит компоненты в следующем соотношении, мас, j,:

Кремний

Ванадий

Алюминий

Припой для пайки кремния с вольфрамом Припой для пайки кремния с вольфрамом 

 

Похожие патенты:

Изобретение относится к пайке, в частности к составу припоя, используемого при ремонте паяных конструкций из стали, медных и никелевых сплавов при ступенчатой пайке

Изобретение относится к пайке, в частности к составам припоя для пайки алюминия и его сплавов

Изобретение относится к области пайки, в частности к составу припоя для пайки изделий из черных металлов и твердых сплавов, а также к способу изготовления припоя

Изобретение относится к области металлургии алюминиевых сплавов
Изобретение относится к обладающему свариваемостью коррозионно-стойкому алюминиево-магниевому сплаву с высоким содержанием магния, в состав которого в качестве важного компонента входит трехкомпонентная алюминиево-скандиево-циркониевая фаза
Изобретение относится к обладающему свариваемостью коррозионно стойкому алюминиево-магниевому сплаву, содержащему в качестве важного компонента трехкомпонентную алюминий-скандий-циркониевую фазу
Изобретение относится к обладающему свариваемостью коррозионно-стойкому алюминиево-магниевому сплаву с высоким содержанием магния, содержащему в качестве важного компонента трехкомпонентную алюминий-скандий-циркониевую фазу
Изобретение относится к области металлургии, а именно к сварочным материалам, и может быть использовано для сварки алюминиевых сплавов системы Al-Mg, Al-Mg-Li, Al-Zn-Mg-Cu
Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано при получении припоя для соединения термоупрочняемых алюминиевых сплавов

Изобретение относится к листу для пайки твердым припоем с высоким сопротивлением коррозии и к способу изготовления таких изделий

Изобретение относится к области металлургии, а именно к области создания сварочных присадочных прутков из дисперсно армированных композиционных материалов (КМ) с матрицей из высокопрочных, литейных сплавов на основе алюминия, предназначенных для дуговой и плазменной наплавки износостойких слоев на детали машин и оборудования, работающие в условиях воздействия абразивного изнашивания, ударных нагрузок, эрозии при повышенных температурах
Наверх