Vysokoteplotní pájení výkonových polovodičových součástek

Abstract

Diplomová práce se zabývá studiem procesu vysokoteplotního pájení výkonových polovodičových součástek. Křemíkové destičky jsou ve vakuové peci kontaktovány na molybdenovou elektrodu pro zajištění mechanické odolnosti a odvodu ztrátového tepla. Vlastnosti pájeného spoje určují elektrické, geometrické a mechanické parametry výsledné součástky a tyto souvisí s životností v prostředí vysokého zatížení při provozu v rozličných průmyslových strojích či dopravních prostředcích. Parametry procesu jsou zkoumány jak z hlediska vstupních materiálů a jejich úpravy, tak z hlediska teplotního profilu a podmínek ve vakuové peci. Zkušební vzorky jsou vyhodnoceny na základě jejich elektrických a geometrických parametrů a je výběrově zkoumáno prvkové složení výsledného kontaktu. Na základě analýzy testů je určeno optimální nastavení procesu.The thesis deals with study of high-temperature alloying process of power semiconductor devices. Mechanical durability and loss heat extraction is achieved via contacting silicon devices on molybdenum electrode in vacuum alloying furnace. Properties of alloy contact determine electrical, geometrical and mechanical parameters of device and are related with durability of device under heavy load during operation in various industrial machines or transport vehicles. Process parameters are evaluated in terms of input materials and their preparation along with temperature ramp profile and conditions in vacuum furnace. Test samples are analyzed to assess their electrical and geometrical parameters and selected samples underwent element analysis of alloy contact. Optimal process parameters are estimated according to analysis of experiments.