Способ получения полупроводниковых изделий из оксидных порошков

 

Изобретение относится к металлургии, в частности к процессам изготовления полупроводниковых приборов, терморезисторов и позисторов из оксидных порошков. Цель - удешевление процесса, улучшение качества и стабильности параметров изделий. В способе, включающем спекание порошковых материалов и формирование поверхностного контактного слоя, формирование последнего осуществляют термообработкой в среде водорода при 650 - 670°С в течение 8 - 10 мин с последующим охлаждением с печью до 100 - 80°С и далее на воздухе. Получающиеся пластины разрезают на готовые изделия. За счет лучшей адгезии и повышения надежности омического контакта улучшается стабильность электрических параметров. При использовании предлагаемого способа отклонение от номинала не превышает 10% и подгонки не требуется, в то время как в известном способе - 30 - 60%, что требует последующей подгонки термообработкой.

СОЮЗ COHf 1СКИХ, СОЦИАЛИСТИ lf СКИХ

РЕСПУВ,ЧИК (ч а В 22 F 3/24

ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТГ Т

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И 01КРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4657523/02 (22) 02.01.89 (46) 07.08.91. Бюл. М 29 (71) Тамбовский институт химического машиностроения (72) А.М.Минаев, Ю.А.Брусенцов и B.M.YMрихин (53) 621.762.8:621. 79 (088.8) (56) Шефтель И,Т. Термосопротивление. M., Фиэматгиз, 1958.

Шефтель И.Т, Терморезисторы. М; Наука, 1973, с. 268. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ ИЗДЕЛИЙ ИЗ ОКСИДНЫХ ПОРОШКОВ (57) Изобретение относится к металлургии, в частности к процессам изготовления полупроводниковых приборов, терморезисторов и позисторов иэ оксидных порошков

Изобретение относится к металлургии, в частности к процессам изготовления полупроводниковых приборов, термореэисторов и поэисторов от оксидных порошков.

Целью изобретения является удешевление процесса, улучшение качества и стабильности параметров изделий.

В предлагаемом способе. включающем спекание порошковых материалов и формирование поверхностного контактного слоя, последнее осуществляют путем термообработки в среде водорода при 650 — 670 С течение 8 — 10 мин, последующего охлаждения с печью до 100 — 80 С и далее на воздухе, после чего пластины разрезают на готовые изделия.

„... )Ц„„1668043 А1

Цель — удешевление процесса, улучшение качества и стабильности параметров изделий. В способе, включающем спекание порошковых материалов и формирование поверхностного контактного слоя, формирование последнего осуществляют термообработкой в среде водорода при 650—

670"С в течение 8 — 10 мин с последующим охлаждением с печью до 100 — 80 С и далее на воздухе, Получающиеся пластины разрезают на готовые иэделия. За счет лучшей адгеэии и повышения надежности омического контакта улучшается стабильность электрических параметров. При использовании предаагаемого способа отклонение от номинала не превышает 10% и подгонки не требуется, в то время как в известном способе 30 — 60, что требует последующей подгонки термообработкой.

Удешевление технологического процесса является, во-первых, следствием того, что вместо дорогостоящих наплавок из драгоценных металлов в качестве контактных слоев иэделий используется слой Металла, восстанавливаемый на поверхности из составляющих полупроводниковых окислов.

Замена в технологии вжигания наплавок термообработкой также приводит к упрощению. а следовательно, удешевлению процесса.

При получении в качестве поверхностного слоя металла с достаточно высоким потенциалом окисления, например, никеля, эффект выпрямления и варисторный эффект. обусловленный нелинейностью кон1668043

Формула изобретения

Способ получения полупроводниковых иэделий из оксидных порошков, включающий спекание и формирование поверхностного контактного слоя. отличающийся тем, что, с целью удешевления процесса. улучшения качества и стабильности параметров изделий. формирование поверхностного контактного слоя осуществляют термообработкой в среде водорода при

650 — 670 С в течение 8 — 10 мин с последующим охлаждением с печью до 100 — 80 С и далее на воздухе.

Составитель С.Деркачева

Редактор М.Стрельникова Техред М.Моргентал Корректор Т.Колб

Заказ 2608 Тираж 489 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. УжгороД, ул.Гагарина, 101 тактного переходного сопротивления, не наблюдаются. Восстановление никеля иэ окислов за счет термобработки в восстанавливающей среде водорода позволяет создать поверхностный проводящий слой с 5 высокой механической прочностью и достаточной омичностью контактов, При этом высокоомные переходные слои на границе металл-полупроводник не образуются, за счет чего улучшается качество и стабиль- 10 ность параметров изделий.

Способ осуществляют следующим образом, Спеченные пластины помещают в печь с восстановительной средой водорода, на- 15 гревают до 650 — 670 С и выдерживают в течение 8 — 10 мин, охлаждают с печью до

80 — 100 С во избежание коробления и растрескивания и далее на воздухе. После этого пластину разрезают на готовые иэделия. 20

Пример. Спеченные образцы из окислов никеля, кобальта и марганца в виде длинной пластины помещают в горизонтально расположенную кварцевую трубку, находящуюся в печи, через которую пропу- 25 скают очищенный водород под давлением

1,05 атм. Образцы выдерживают в течение

10 мин при 670 С, затем охлаждают с печью до 100 С и далее на воздухе. Анализ показывает, что на поверхнос и пластины появ- 30 ляется металлический <онтактный слой из никеля и кобальта толщиной порядка

100 мкм, необходимый для припаивания выводов, с, высокой механической связью с внутренним полупроводниковым слоем, Да- 35 лее пластину разрезают на части и к металлизированным плоскостям припаивают проволочные выводы.

Аналогичные опыты проводят при температурах выдержки 650 и 660ОC с сохранением других параметров термообработки. Выдержка при 650--660 С в течение 8 мин приводит к появлению контактного слоя толщиной 90 — 95 мкм, который также позволяет осуществлять качественную пайку выводов, Отклонение от номинала в 1 кОм после обработки при 670" С в среде водорода в течение 10 мин и по режиму 650 С в течение

8 мин составляет в обоих случаях менее

10%. в то время как при вжигании серебряной пасты по существующей технологии отклонение достигает 30 — 60%, По сравнению с известным предлагаемый способ обеспечивает снижение себестоимости производства терморезисторов, улучшение их качества и стабильности параметров за счет сбережения дорогостоящих материалов и использования в качестве покрытия металла с высоким потенциалом окисления, восстанавливаемого из полупроводника.