ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Данный материал является результатом научно-исследовательской работы ВГТУ.

Существуют различные способы пайки полупроводниковых кристаллов к основаниям корпусов. Основными недостатками существующих способов являются высокая температура нагрева, образование в паяном шве пустот из-за неполного смачивания соединяемых поверхностей кристалла и корпуса, что снижает мощность рассеивания полупроводниковых приборов при эксплуатации.

Разработанный способ включает покрытие слоем никеля коллекторной стороны кристалла сплавом и пайку. На слой никеля на коллекторной стороне кристалла наносят электролитическое покрытие из сплава никель-олово, содержащего 30-50% Ni, из фторхлоридного электролита с органической добавкой ОС-20, между кристаллом и никелированным корпусом размещают фольгу припоя ПСр 2,5, а пайку проводят в среде водорода или в вакууме.

Примером пайки полупроводникового кристалла, к корпусу служит сборка диода Шоттки: на коллекторную сторону полупроводникового кристалла в составе пластины последовательно наносят следующие пленки : алюминия - 0,2 мкм, титана - 0,2-0,4 мкм и никеля 0,4 мкм. На последнюю пленку для пайки наносят электролитический сплав никель-олово (содержащий 30-50% Ni) толщиной 7-10 мкм из фторхлоридного электролита с органической добавкой ОС-20. Электроосаждение сплава Ni- Sn проводят из электролита состава (г/л): NiCl₂ - 2 OO; SnCl₂-4 O; NH₄F-6 O; OC-2 O-5. Введение во фторхлоридный электролит органической добавки ОС-2О позволило получать качественно другие покрытия Ni- Sn, не блестящие, а серебристо-белые. Добавка ОС-2О в состав покрытия Ni- Sn играет роль поверхностно-активного вещества, а при температуре пайки выполняет функцию флюса и тем самым способствует лучшему смачиванию и растеканию припоя. Температура электролита -50 ⁰ С.

Корпус ТО-220 диодов Шоттки фиксируется в кассете. На площадках для пайки кристаллов размещают фольгу из припоя ПСр 2,5, размером равную площади кристалла. В ориентированном положении на припой устанавливают кристалл. Пайка осуществляется в вакууме или водородной среде при температуре 320-350 ⁰ С в течение 10 минут.

Использование данного способа позволяет существенно упростить технологический процесс нанесения покрытия на паяемую поверхность кристалла и сохранить 100% паяемость после хранения образцов в течение 5 лет.