2. Vydáno 15. července 1881 vyloženo 15. ledna 1961
PATENTNÍ spis č.
100212
Třída 21 g, 11/02
Právo k využití vynálezu přísluší státu podle 3 odst. 6 zák. . 34/1957 Sb.
OLDŘICH BENEŠ, PRAHA a VLADIMÍR RYBKA, HRADEC u Opavy
způsob výroby kontaktů na polovodičích
Přihlášeno . prosince 1959 (PV 7104-59) Platnost patentu od . prosince 1959
Vynález se týká způsobu výroby kontaktů na polovodičích za použití titanových šablon povrchově
upravených dusíkem.
Pro vytváření slévaných kontaktů bylo dosud používáno grafitových šablon, které mohou být různého
tvaru a velikostí. V zásadě mohou být dvoudílné, složené ze spodní části, v níž jsou vyvrtány otvory, do
nichž se vkládají legovací válečky z india, nad které se pak shora pokládá niklový přívod base a
germaniová destička, na jejíž horní povrch je opět přiložen druhý legovací váleček uložený v otvoru horní
části šablony. Germaniová destička je na přívodu k basi umístěna excentricky proti spodnímu legovacímu
válečku, přičemž v basi je kulatý otvor, v jehož středu se dotýká spodní legovací váleček germaniové
destičky, Z takto složené soustavy elementů vzniká tranzistor, jakmile při ohřevu na příslušnou teplotu se
vytvoří mezi spodním a horním legovacím válečkem a germaniovou destičkou slitinové přechody a
germaniová destička se na obvodu přiletuje k niklovému přívodu base pomocí slabé vrstvy cínu. Pro
úsporu materiálu není však třeba zhotovovat z grafitu celé šablony, nýbrž jen některé díly, které lze po
opotřebení vyměnit. Tak například při výrobě slitinových tranzistorů se běžně používá pouze grafitových
kolíků, které jsou vkládány do obou dílů šablony, aby je bylo možno vzhledem k jejich rychlému
opotřebení snáze vyměňovati. Požadavek dodržování přesných geometrických rozměrů se však stává
naprosto prvořadým a nezbytným při výrobě mikroslitinových a
3.
4. . “ - .. . . . . . . - o 100212:
vysokofrekvenčních tranzistorů a různých kontaktů k laboratorním účelům. Grafitové
kolíky vzhledem ke značnému opotřební po několika pracovních cyklech naprosto
nevyhovují kladeným požadavkům,
Pro lepší objasnění způsobů výroby podle známého
stavu techniky
je na výkresu význačeno sestavení přípravků používäných při slévacím
procesu pro vytvoření, slitinových přechodů u tranzistoru. Válcový ko
lík 2 z grafitu je v horní části osązen na menší průměr, přičemž v ose válce je vyvrtán shora
otvor přesné hloubky a přesného průměru, odpovídajícího velikosti příslušného legovacího
válečku 1, který se do tohoto otvoru vloží. Na osazení koliku se položí excentricky , niklová
destička 3 tvořící přívod k basi, v níž je kulatý otvor umístěný centricky k ose kolíku. Na destičku
3 dosedá shora germaniová destička , která je při ohřevu přiletována na svém òbvodu k miklové
destičce 3 pomocí mezilehlé, tenké vrstvy cínu, přičemž mezi spodním legovacím válečkem a
touto destičkou se vytvoří potřebný slitinový přechod. Přesně proti spodnímu legovacímu
válečku doléhá shora na germaniovou destičku druhý legovací váleček , který vytvoří druhý
přechod. Tento váleček je vložen do otvoru v kolíku . · · · · · ·
. . Pro současné zhotovení několika kontaktů na polovodičích při jednom slévacím prócesu
jsou kolíky 2 ukládány do společné základní šablony v libovolném počtu. Šablona je dvoudílná ;
8 a je zhotovena z levnějšího a snadno opracovatelného materiálu. Horní i spodní část je proti
sobě fixována vodicími kolíky. V příložce 9 jsou vloženy pohybové šroubky 10, jimiž je
nastavována, výška. kolíků 2.
Při výrobě . tranzistorů vzrůstají požadavky na velmi přesné dodržení osové symetrię, délky a.
průměru. legovacích válečků. Při výrobě je z toho důvodu nutno, aby rozměry přípravků, do nichž se tyto
válečky
4 vkládají, neměnily při ohřevu svůj objem a tím i předepsané rozměry - příslušných vrtání. Při výrobě
většího počtu kusů pak nesmí docházet
k pozorovatelnému opotřebení. Těmto požadavkům ovšem naprosto nevyhovují grafitové formy.
Použití forem ze safíru nebo rubínu je poměrně nákladné a je spojeno s velmi obtížným
opracováním. Podle vynálezu je možno úspěšně použít přípravků titanových, které po
normálním opracování se nitridují při teplotě 11001200° C po dobu asi 7 až 10 min. V atmosféře
dusíku.
.. Předmětem vynálezu je způsob výroby kontaktů na polovodičích slitinovou metodou,
zejména u . tranzistorů a kontaktů k laboratorním účelům, vyznačený tím, že legovací válečky
jsou vkládány do přesně vyvrtaných otvorů v šablonách z nitridovaného titanu.
Pro snížení spotřeby. titanu není třeba zhotovovat šablony pro současné slití několika
tranzistorů, celé z tohoto materiálu, ale postačí připravit pouze válcové kolíky 2 a 6, které se
umístí do společné základní formy , 8 z levnějšího materiálu. Tvar kolíků může být ovšem
jakkoliv přizpůsoben požadavkům výroby, např. může být nahrazen podlouhlými hranoly, tzv.
5. lištami, do nichž v určitých odlehlostech jsou vytvrtány otvory pro vkládání legovacích válečků.
Výhodou takto získaných šablon z čistého titanu je vysoká mecha
nická odolnost, snadné dosažení přesných geometrických rozměrů, odol
nost vůči vysokým teplotám, je zabráněno tvoření nežádoucích zplodin při vlastním
slévacím procesu v atmosféře vodíku, argonu a jiných používaných náplní, dále je
dosaženo naprosté netečnosti vůči polovodičovým součástkám, jimiž se tyto šablony
nesmáčejí.
Předmět patentu
1. Způsob výroby kontaktů na polovodičích slitinovou metodou, zejména u .
tranzistorů a kontaktů k laboratorním účelům, vyznačený
6.
7. 3 100212:
tím, že legovací válečky 5] jsou vkládány do přesně vyvrtaných otvorů. v šablonách z nitridovaného
titanu.
2. Způsob podle bodu 1 vyznačený tím, že legovací válečky (1, 5) jsou vkládány do otvorů v kolících
(2, 6) nebo v hranolovitých lištách. z nitridovaného titanu, které jsou uloženy v spodním (8) a horním (7)
dílu šablon z levnějšího kovu. - -
severogratia, n. p, závod 03
