153463. lajstromszámú szabadalom • Eljárás elektronikus szerkezeti elemek, különösen félvezetőszerkezeti elemeknek ultrahanggal való kontaktozására

MAGYAR NÉPKÖZTÁRSASÁG ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL SZABADALMI LEÍRÁS Bejelentés napja: 1965. II. 02. (HA—729) Német Demokratikus Köztársaság^beli elsőbbsége: 1964. II. 12. Közzététel napja: 1966. IX, 22. Megjelent: 1967. V. 20. 153463 Szabadalmi osztály: 49 h 25—33 Nemzetközi osztály: B 23 k Decimal osztályozás: Feltalálók: Bleich Karl-Heinz, Teltow, Schmidt Friedel-Christian, Potsdam-Bornstedt, Német Demokratikus Köztársaság Tulajdonos: VEB Halbleiterwerk Frankfurt/Oder, Német Demokratikus Köztársaság Eljárás elektronikus szerkezeti elemek, különösen félvezetőszerkezeti elemeknek ultrahanggal való kontaktozására i A találmány eljárás elektronikus szerkezeti elemeknek ultrahanggal való kontaktozására. Vékony, felgőzölt fémrétegek vagy villamos kapcsolási elemek közül a félvezetők felületeinek mint mesa, planár, epitaxialtranzisztorok, 5 félvezető diódák és szilárdtest-kapcsolóáraimkörök, valamint vékonyrétegű kapcsolóáramkörök kontaktozására főként az úgynevezett „termokompresszió-bond" néven ismert eljárást és az ultrahang hegesztést alkalmazzák. 10 A „tertmokompiresszió-bond" eljárásnál — amelyet a továbbiakban termokampressziós eljárásnak nevezünk — a rögzítendő érintkezőt pl. buzalvezetéket a kontaktozandó felületre préselik és az érintkezőt és az érintkező felü- 15 letet emellett nagyobb hőmérsékletre melegítik. Ez a nagyobb hőmérséklet kisebb mint az alkalmazott anyagok összetevőinek eutektikus hőmérséklete. Ezáltal relatív rövid időn belül szilárd kötés képződik, mely utóbbi kis villamos 20 átmeneti ellenállású. -Ez az eljárás lehetővé teszi, hogy pl. arany és alumínium rétegeket aranyból, ezüstből, alumíniumból vagy rézből készült vezetékekkel kössenek össze. Az ultrahang hegesztés mint 25 ismeretes, olyan hegesztés, amely az - összekötendő anyagféleségek felolvasztása nélkül történik. A hegesztés folyamata hasonlóságot mutat a hidegpréselési eljárásokhoz, azonban a hidegpréselés jelentős nyoimás alatt megy vég- 30 2 be. Bizonyos hőmérséklet emelkedés, azaz az összekötendő részek melegítése az ultrahang hegesztés szempontjából nem lényeges követel—, meny, mivel a legnagyobb hővezetőképességű fémek a legjobban hegeszthetők. Ilyen fémek az alumínium, az ezüst és a réz. A hegesztési eljárás folyamán kimutatható hőmérsékleti emelkedés, amely a mechanikus dörzsölés során láp fel, helyileg korlátozott, úgyhogy a hegesztés helyének környezete gyakorlatilag hideg marad. A hegesztési eljárás az összehegesztendő anyagféleségeken kívül bárom változótól függ. Ezek: a rezgés amplitúdója, az összeszoirítás ereje és a hegesztés ideje. Mint ismeretes az amplitúdónak olyan küszöbértéke van, amely alatt ultrahang hegesztés már nem jön létre. A rezgés folyamán a hegesztőanyagon a durva felületi íéteg leválik, úgyhogy ezt követően a hegesztés folyamata már végibemehet. A termoíkamipressziós eljárásnál az szükséges, hogy a kontaktozandó réteg, ill. felület és a_ felviendő vezeték meghatározott hőmérsékletre legyen felmelegítve és ezen a hőmérsékleten egy meghatározott ideig legyenek tartva. Mivel ezek a hőmérsékletek kb. 450 C° nagyságúak lehetnek és általában 300 C° fölött vannak, a félvezető szerkezeti elemeket ez a hőmérséklet igen nagymértékben terheli. A -melegítés következtében bizonyos körülmények között üvegátvezetések jöhetnek létre és — adott esetben — 153463