Способ изготовления полупроводникового прибора со стеклянным корпусом

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)ю Н 011 21/56

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4800910/21 (22) 07.02.90 (46) 07.01.93, Бюл, М 1 (71) Научно-исследовательский институт

Микротехники (72) А.Ю.Кем, С.К.Кривоносов, Д.Ю.Смирнов, Т,В.Епифанцева и В.И.Зеленский (56) Патент Японии М 55-22941, кл. Н 01 (23/30, 1980.

Патент Японии М 57-53971, кл. Н 01 ) 21/56, 1988. (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПОЛУПРОВОДНИКОВОГО ПРИБОРА СО СТЕКЛЯННЫМ КОРПУСОМ

Изобретение относится к области изготовления полупроводниковых приборов и может быть использовано при изготовлении полупроводниковых приборов со стеклянным корпусом.

Целью изобретения является повышение рабочего напряжения до 1500В.

Способ изготовления полупроводниковых приборов со стеклянным корпусом заключается в изготовлении молибденовых злектрододержателей, соединении пайкой электрододержателей с медными выводами и полупроводниковой структурой и герметизации заготовки стеклом, Причем молибде. новые злектрододержатели изготовляют прессованием порошка при давлении 400500 МПа, спеканием при 1000-1100 С в течение от 1 до 1,5 ч в атмосфере водорода и выдержке в вакууме при 1100 С 1800 С в течение не менее 3 ч.

Герметизацию стеклом осуществляют заливкой заготовки шликером из порошкового стекла, сушкой в печи 80-105 С в тече,.,!Ж„, 1786541 А1 (57) Использование: способ может быть использован при изготовлении высоковольтных полупроводниковых приборов со стеклянным корпусом, Сущность изобретения: для повышения рабочего напряжения молибденовые злектрододержатели изготавливают прессованием пОрошКа при давлении 400„.500 МПа, спеканием при

1000,...1100 С в течение от 1 до 1,5 ч в атмосфере водорода и выдержке в вакууме при 1800 С в течение 3 ч. Герметизацию стеклом осуществляют заливкой заготовки шликером из порошкового стекла. Сушка производится в печи при 80....105 С в течениее 0,5...1,0 ч. Оплавление стекла осуществляют в защитной атмосфере. 1 табл. ние 0,5-1,0 ч и оплавлением в защитной атмосфере.

Пример. Из порошка молибдена марки МП0 ТУ-48-19-69-80 в стальной пресс-форме с диаметром формообразующей полости матрицы 2,1 мм прессуют заготовки электрододержателей под удельным давлением 400-500 Мпа. Прессование пуансонами с торцевой частью, соответствующей зеркальному отображению формы и размеров торцевой части заготовок элект-, рододержателей, позволяет получать последние с притупленными кромками радиусами наружного скругления (0,150,25 мм). Затем прессовки подвергают спеканию при температуре 1000-1100 С в течение 1,2 ч в атмосфере водорода, после чего в вакууме (16,65 х 10 Па) при температуре 1800 С в течение 3 ч. В результате после спекания получают молибденовые электрододержатели диаметром 1,98-2,02 мм, высотой 2-2,1 мм и радиусами наружного скругления 0,12 мм.

1786541

4 таблице данных оптимальный радиус наружного скругления составляет 0,1-0,2 мм, при этих значениях достигается требуемое рабочее напряжение пробоя (не менее

1500 В).

Кроме того, использование электрододержателей, полученных прессованием порошка молибдена исключает возможность возникновения областей с напряжениями в стекле, вследствие сохранения остаточной пористости (не более 5 ) играющей роль демпфера, что повышает величину рабочего напряжения пробоя.

Остаточная пористость, g

Величина радиуса наружного . скругления, мм

Напряжение пробоя, В

Примечания

Плохое эатекание шликера.

Повышенный брак на операции герметизации

Удовлетворительное затекание шликера

4,5

0,05

1200

1530

0,1

4,5

4,0

6,3

0,2

0,3

1612

Расплав ТР растрав поверхности элект о оде жателей

Составитель Ю. Яресько

Техред М.Моргентал Корректор Э. Лончакова

Редактор Б; Федотов

Заказ 251 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

После пайки выводов и сборки заготовки прибора осуществляют герметизацию.

При этом герметизацию проводят по двум технологическим схемам, Окунание и обволакивание собранного 5 прибора шликером из порошкового стекла, Для придания правильной формы и удаление излишков жидкого герметизирующего состава остекловываемые приборы вращают, в. этом случае форма (точность размеров) 10 изделий не регламентируется. Высушенные при 80-105 С в течение 30-60 мин изделия оплавляются при 700 С в защитной атмосфере.

Заливку в съемную форму при группо- 15 вой технолгии изготовления диодов осуществляют следующим образом. В открытую часть формы с предварительно загруженной металлической арматурой и кристаллами (заготовками приборов) заливают 20 шликер из порошкового стекла. Заливку осуществляют при комнатной температуре, затем загерметизированные приборы в кассете сушат в проходной печи при температуре 80-105 С в течение 0,5-1,0 ч, после чего 25 оплавляют при 700 С в защитной атмосфере.

Изготовленные полупроводниковые приборы испытывали с целью определения напряжения пробоя. При этом оставляли неизменной технологию получения всех ком- 30 понентов прибора и его герметизацию, изменению подвергалась форма кромок электрододержателей (радиус наружного скругления), Как следует из приведенных в

Формула изобретения

Способ изготовления полупроводникового прибора со стеклянным корпусом, включающий изготовление молибденовых электрододержателей, соединение пайкой электрододержателей с медными выводами и полупроводниковой структурой и герметизацию заготовки стеклом, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения рабочего напряжения, молибденовые электрододержатели изготавливают прессованием по-. рошка при давлении 400-500 МПа, спекание при 1000-1100 С в течение 1-1,5 ч в атмосфере водорода и выдержке в вакууме при

1100-1800 С в течение не менее 3 ч, а герметизацию стеклом осуществляют заливкой заготовки шликером из порошкового стекла, сушкой в печи при 80-105оС в течение

0,5-1,0 ч и оплавлением в защитной атмосфере,