Инструмент для контактной точечной сварки

 

Изобретение относится к контактной точечной электросварке и может использоваться в полупроводниковой технологии для получения электрических контактов. Цель изобретения - повышение проводимости контактного соединения металл-арсенид галлия и металл-германий. Инструмент содержит внутренний электрод 1, выполненный из графитового стержня, и наружный электрод 2, выполненный из консольно закрепленной латунной пластины. Пластина имеет изогнутый свободный конец, образующий рабочую часть. Применение инструмента позволяет создать локальную зону вплавления металла. Отсутствуют схватывание металла с электродом и выплеск металла из зоны вплавления, исключается появление паразитных сопротивлений. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

51 4, В 23 К 11/30

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4300912/23-27 (22) 02.09.87 (46) 07.09.89. Бюл. № 33 (71) Коммунарский горно-металлургический институт (72) В. М. Теплова (53) 621.791.763.1 (088.8) (56) Назаров Г. В. Сварка и пайка в микроэлектронике. — М.: Советское радио, 1969, с. 155.

Евтифеев П. И. и др. Термокомпрессионная и односторонняя контактная сварка деталей малых толщин. — Л.: 1970, с. 10 и 11.

„„Я0„„15О5719 А1

2 (54) ИНСТРУМЕНТ ДЛЯ КОНТАКТНОЙ

ТОЧЕЧНОЙ СВАРКИ (57) Изобретение относится к контактной точечной электросварке и может использоваться в полупроводниковой технологии для получения электрических контактов.

Цель изобретения — повышение проводимости контактного соединения металл-арсенид галлия и металл-германий. Инструмент содержит внутренний электрод 1, выполненный из графитового стержня, и наружный электрод 2, выполненный из консольно закрепленной латунной пластины. Пластина имеет изогнутый свободный конец, образующий рабочую часть. Применение инструмента позволяет создать локальную зону

Bnëàaëåíèÿ металла. Отсутствуют схватывание металла с электродом и выплеск металла из зоны вплавления, исключается появление паразитных сопротивлений. 1 ил.

1505719

Изобретение относится к конта ктной точечной электросварке и может использоваться в полупроводниковой технологии для получения электрических контактов.

Цель изобретения — повышение проводимости контактного соединения металл— арсенид галлия и металл--германий.

На чертеже изображен предлагаемый инструмент, общий вид.

Инструмент для контактной точечной сварки содержит центральный 1 и наружнь|й

2 электроды и слой диэлектрика 3. Центральный электрод 1 выполнен из графитового стержня с шлифованной рабочей поверхностью. Наружный электрод 2 выполнен в ви- 15 де консольно закрепленной плоской латунной пластины, изогнутой в рабочей части, образу|ошей рабочую часть, в которой имеется отверстие 4, соосное с осью, централь ного электрода 1. Наружный 2 и центральный 1 электроды верхней частьк) закреплены в держателе 5 при помощи болтов 6 и зажимной пластины 7.

Инструмент для контактной точечной сва рки используется следующим образом.

Навеску вплавляемого металла размером

1х1 мм устанавливают на поверхность пластины из арсенида галлия или германия и опускают на нее инструмент под необходимым давлением (8 кгс/мм ) . Через электроды 1 и 2 пропускают импульс тока длительЗО ностью 0,5 с.

Вплавление металла в арсенид галлия происходит вследствие локального нагрева в зоне центрального электрода 1 и приложенного усилия сжатия. 35

1

Предлагаемый инструмент может ис-! пользоваться для получения контактов на основе м еталлов, образующих низкотем пературные эвтектики или хор<нпо растворимых в интервале температур 200- 450 С, например индий, олово, свинец, галлий, золото и сплавы на их основе, используемые для электрических контактов с арсенидом галлия и германием. При использовании предлагаемого инструмента вплавление металла в полупроводник происходит IIO площади, определяемой формой его торцовой части стержневого электрода 1, при равномерном нагреве всей ее поверхности. Паразитное сопротивление в этом случае отсутствует и контактное сопротивление определяется величиной переходного сопротивления металл — Iloлупроводник, которое при оптимальных режимах: температура вплавления 300 — 400 С, контактное давление 8 кгс, м и время 0,5 с сварки, обладает высокой проводимостью. т.е, высокого качества.

Вплавляемый металл не схватывается с электродом, так как центральный электрод изготовлеll из графита.

Графит не взаимодействует с рядом металлов JTI,Sn,Ni,A1 и не окисляется при температурах до 700 С. Выплеск металла под электродом исключен за счет искользования шлифованной рабочей поверхности графитового электрода с микровпадинами глубиной 1Π— 20 мкм. Наличие микроуглублений уменьшает касательные напряжения в металле, возникающие в результате смешения металла под поверхностью электрода, и снижает пластическое течение металла под электродом. Это снижение деформаций обуславливает отсутствие выплеска металла под таким электродом.

Коаксиальное соединение торцовых час. тей электродов и применение разнородных материалов графита и латуни с различным удельным сопротивлением и коэффициентом теплопроводпости позволяет локализовать тепловое воздействие тока в области графитового электрода. Латунь имеет высокий коэффициент тепловодности и хорошо рассеивает тепло в области, примыкающей к зоне вплавления. Поэтому вплавляемый металл не схватывается с электродами.

Применение консольного крепления плоской латунной пластины, изогнутой в рабочей части, образующей основание, расположенное коаксиально с центральным электродом, приводит к cíèæåíèþ механических напряжений в приконтактной области увеличиваIolIIvx сопротивление контактов, а также к уменьшению инерционности наружного электрода.

Применение предлагаемого инструмента позволяет создать локальную зону вплавления металла в полупроводниковую пластину, ограниченную торцовой частью центрального графитового электрода, с оптимальной температурой нагрева и контактным усилием для получения электропроводных контактов и исключить схватывание металла с электродом и выплеск металла из зоны вплавления вследствие применения центрального электрода из графита. Кроме того. конструкция исключает появление паразитных сопротивлений, увеличивающих сопротивление контактов и ухудшающих их качество, вследствие применения конструкции наружного электрода, создающей минимальный температурный нагрев и контактное усилие вне зоны вплавления.

Формула изобретения

Инструмент для контактной точечной сварки,.содержащий центральный и наружный электроды, торцовые рабочие части которых расположены коаксиально, и диэлектрик, размещенный между электродами, оТnu om uuc тем, что, с целью повышения проводимости контактов соединения металларсенид галлия и металл-германий, централь1505719

Составитель Э. Ветрова

Реда кт ор И. Де р 6 а к Техред И. Верее Корректор М. Самборская

Заказ 5361/! 4 Тираж 894 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат «Патент», г. Ужгород, ул. Гагарина, 101 ный электрод выполнен из графитового стержня с шлифованной рабочей поверхностью, а наружный электрод выполнен в виде кон6 сольно закрепленной латунной пластины, изогнутый свободный конец которой образует рабочую часть.