Способ контактной пайки изделий

 

° sr д + - е"1"ч аЛВ

Оll Е

Союз Советских

Социалистических

Республик 727350

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 30.12.77 (2! ) 2561557/25-27 с присоединением заявки №вЂ” (51) М. Кл

В 23 К 1/00

Гееударстееннмй комитет

СССР (23) Приоритет— ч

Опубликовано 15.04.80. Бюллетень № 14

Дата опубликования описания 25.04.80 (53) УДК 621.791..3 (088.8) ао делам изобретений и открытей

А. С. Мал ьковский и В. М. Залети н (72) Авторы изобретения (71) 3аявнтелк, Институтчфизики полупроводников СО АН СССР и Новосибирский ! ч ч государственный университет (54) СПОСОБ КОНТАКТНОЙ ПАЙКИ ИЗДЕЛИЙ

Изобретение относится к области пайки, в частности к способу контактной пайки изделий, который может быть использован в микроэлектронике, полупроводниковой технике, а также в других областях техники, Известен способ контактной пайки деталей, прн котором в зону соединения вносится припой, а затем пропускается ток через наземные изделий и припой (1).

Известен также способ контактной пайки, при котором источник тока подключают к паяльнику и припаиваемому изделию, предварительно разместив припой !2).

Существенным недостатком известных способов пайки является применение флюса, который загрязняет поверхность паяемого изделия.

Например, пайка с применением флюса электрического вывода к тонкой металлической пленке поверхностно-барьерного детектора ионизирующих излучений, является совершенно недопустимой, так как из-за загрязнения значительно возрастают обратные токи и резко снижается энергетическое разрешение детектора. Очистка от флюса недопустима, так как в этом случае даже сама очистка может увеличивать обратный ток детектора.--—

Цель изобретения — увеличение адгезии припоя, обеспечение пайки без флюса и предохранение от разрушения при пайке

5 тонких металлических- пленок.

Цель достигается тем, что на паяемую поверхность перед включением источника тока в зазор вводят припой в расплавленном виде.

На чертеже представлена схема бесфлюсовой пайки тонких металлических пленок.

Способ осуществляется следующим образом.

При пропускании электрического тока через контакт расплавленного припоя с паfS яемым изделием происходит лучшее смачивание паяемой поверхности припоем, т. е. происходит увеличение адгезии припоя. При плотности тока 1 — 3 а/мм в течение 15—

30 сек не увеличивается температура пайки, а увеличивается адгезия припоя.

Пример. Барьер Шоттки (детекторная структура) изготовлен термическим расыплением золота в вакууме на эпитаксиальную пленку арсенида галлия-и-типа с концентра,t.

„. ° ю ,, 3 цией носителей заряда 5 10 — 5«10 " см .

Толш14на пленки напыленного металла 200—

500 А. Пленка арсенида галлия выращена газофазной эпитаксией на п -подложке.

На п -подложку арсенида галлия с противоположной барьеру Шоттки стороны на- 3 носится омический контакт из никеля 1 электрическим осаждением по обычной технологии.

Готовая детекторная структура 2 помещается на предметный столик 3.

Для пайки приспособлен стандартный паяльник 4, у которого с целью уменьшения площади контактирования нйгреваемый наконечник 5 заострен на конце с малым углом (5 — 8 ).

Для обеспечения большей чистоты наконечник изготовлен из латуни. На нагретый паяльник с помощью пинцета наносится припой — индий 6. Паяльник крепится на штативе и перемещается в вертикальной плоскости с помощью преп аратоводителя (на фиг. 1 не показан).

На барьер Шоттки (пленку золота) и электрический вывод с помощью наконечника 5 наносится предварительно расплавленный припой — индий 6.

К паяльнику и барьеру Шоттки подключается источник питания ИП1.

После нанесения расплавленногб припоя в зону пайки через контакт припоя с пленкой золота пропускается постоянный электрический ток с плотностью 1,5 a/мм в течение 20 сек. Таким же образом проводится пайка на пленке из никеля, серебра, платины.

В качестве припоя применяется чистый индий, чистое олово и припой ПОС-61. Плотность тока 1 — 3 а/мм . Время пайки !

5 — 30 сек.

3$

Использование предлагаемого способа пайки обеспечивает чистоту паяемых поверхностей, сохраняет высокие эксплуатацион0 ные параметры полупроводниковых структур, обеспечивает целостйость барьера Шоттки (вследствие касания барьера только расплавленным припоем), снижает температуру нагрева места пайки до температуры плавления припоя.

При райке без пропускания электрического тока смачивания поверхности металлической пленки припоем не происходит.

После пропускания электрического- тока происходит смачивание поверхности металла расплавленным припоем.

Для проверки механической прочности пайки припой удаляется с места пайки усилием, приложенным параллельно плоскости пайки.

При этом разрушение контакта происходит не по плоскости раздела металл-припой, а преимущественно по слою металла барьера Шоттки. Это указывает на высокие механических свойства пайки.

Формула изобретения

Способ контактной пайки изделий, при котором в зазоре между паяемыми материалами размещают припой, к паяльнику и припаиваемому изделию подключают источник тока и осуществляют нагрев под пайку, отличающийся тем, что, с целью увеличения адгеции припоя, обеспечечия пайки без флюса и предохранения от разрушения при пайке тонких металлических пленок, перед включением источника тока в зазор вводят припой в расплавленном виде.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Лашко Н. Ф., Лашко-Авакян С. В.

Пайка металлов, Чашгиз, 1959, с. 23? — 246.

2. Патент Франции № 1569772, кл. В 23 К 1/00, 1968.

ЦН И ИП И Заказ 1036/9 Тираж 160 Подписное

Филиал ППП Патент>, г. Ужгород, ул. Проектная, 4