156592. lajstromszámú szabadalom • Eljárás félvezető alkatrészek felületkezelésére

MAGYAR NÉPKÖZTÁRSASÁG SZABADALMI LEÍRÁS SZOLGALATI TALÁLMÁNY 156592 £ Bejelentés napja: 1968. IX. 20. (EE—1565) Szabadalmi osztály. 21 c 1—19 Nemzetközi osztály. H 01 b ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL Közzététel napja: 1969. V. 27. Megjelent: 1970. VI. 01. Decimái' osztályozás: Feltalálók: Osztás József villamosmérnök, 42,5%, Nényei Zsolt vegyészmérnök, 42,5%, Zoltán Attila' technikus, 15%, .Budapest Tulajdonos: Egyesült Izzólámpa és Villamossági BT., Budapest Eljárás félvezető alkatrészek felületkezeléséré A találmány tárgya félvezető eszközök tokjainak vákuumbiztos lezárását elősegítő eljárás. Nevezetesen a tok azon felületeit, amiket pl. impulzushegesztéssel kívánnak összekötni előzetesen kis hőmérsékleten megolvadó ötvözetből álló bevonattal látjuk el. A hegesztéskor a könnyen megolvadó felületi bevonat gyors és vákuumbiztos összeköttetést eredményez a tok felületei között. Találmányunk részletezése előtt — teljességre való törekvés nélkül — néhány, szabadalmakban leírt eljárást kívánunk ismertetni, melyekhez viszonyítva találmányunk lényegét ki tudjuk emelni. A Brit.Pat. 935 102 a félvezető sapka és állvány közé ólom- vagy ólom-antimon ötvözetből-, esetleg műanyagból pl. politetrafluoretilenből készült gyűrű helyezését írja le és az összesajtolt sapka és állvány közti gyűrű végzi a tömítést. A Brit. Pat. 942 331 oly eljárást ír le, amelyben aranyozott ezüst lapra hidegen nyomják a sapkát és a tömítést itt a lágy arany rétegnek kell biztosítania. Ismeretes azonban, hogy az eddig használatos tokrészek összekötési eljárásainál a hegesztés (pl. impulzushegesztés) különféle nehézséggel járt. Az első nehézség mindjárt abból adódott, hogy a különféle fémek hegeszthetősége más és más. Ezért az irodalom igen különböző megoldást ír 10 15 20 25 30 le, anélkül azonban, hogy a kérdést lényegében megoldotta volna. Ajánlották pl. különleges (Fe-Ni-Co) ötvözetek felhasználását is, ezután az összekötési felületek ónozását (pl. DBP 1054.589 stb.), bár a javasolt ífelület kezelés lagtöbbnyixe csak alapos tisztításból állott. Az utóbbi eljárásnál a kötési felületek között a villamos átmeneti ellenállás túl kicsi, vagy a (speciális ötvözetnél) az olvadási hőmérséklet nagyon nagy, az anyag túl lágy stb., ezért' a hegesztésnél a jó kötést biztosító olvadék mag részben gyakran kifeccsen. A következmény az eszköz lyukassága és a nem esztétikus hatású varrat. A felsorolt — és más nem részletezett — nehézségek tapasztalataink szerint könnyen áthidalhatók a következőképpen. A tok azon részeinek felületét, amiket össze kell hegeszteni, néíhány mikron rétegvastagságú Ni-P vagy Ni-B ötvözettel bevonjuk. Ez a,— célszerűen kb. 4—11% P ill. kb 6—7% B tartalmú — réteg lényegében keményforrasznak tekinthető. Egyébként a P 1—13%, a B pedig 1—10% értékek között jó eredményt ad. Efféle összetételű ötvözetek igen alkalmasak impulzushegesztésre. Az említett ötvözetekből álló réteget célszerűen kémiai redukcióval választjuk le a tokrész felületére. A réteg villamosvezető képessége (kb 60 p ohm cm) a tiszta nikkelénél, (kb 9 p ohm cm) kb egy nagyságrenddel, olvadási hőmérséklete 156592