一种电极预置焊料的光导开关及制作方法技术

本发明专利技术公开了一种电极预置焊料的光导开关，包括碳化硅衬底及两个电极，两个电极设置于碳化硅衬底的第一表面和或第二表面上，电极包括依次堆叠的Ni层、TiW层、Pt层、第一Au层、第二Au层及Sn层，且Ni层位于靠近碳化硅衬底一侧，其中第二Au层和Sn层形成共晶焊料层，传统的焊料片熔化焊接方式存在着放置精度差，焊料片较厚，焊接后易形成凸起导致电荷集中，通过在电极上预置焊料膜层的方式可精准控制焊料定位，同时可有效控制焊料厚度及形状，提高光导开关的电极连接可靠性，从而提升光导开关的耐压能力及可靠性。

【技术实现步骤摘要】
一种电极预置焊料的光导开关及制作方法
本专利技术涉及半导体器件封装领域，尤其涉及一种电极预置焊料的光导开关及制作方法。
技术介绍
光导开关(PCSS)是一种由光控制的开关，因其具有ps量级的响应速度以及功率容量大、体积小、使用光脉冲触发而不受电磁干扰等优点，在产生高功率脉冲、超快光电控制和太赫兹源等领域有极其广泛的应用。与Si、GaAs等晶体材料相比，SiC晶体材料具有击穿场强高、禁带宽度大、饱和电子速率快和热导率高等优势，是光导开关的理想衬底材料。要使得SiC材料在高温、高频、大功率半导体器件领域的潜力得以发挥，与外部电路的电路信号的输入、输出以及各元件间的相连必不可少，SiC金属电极直接影响器件的效率、增益和开关速度等性能指标。光导开关的电极结构包括共面电极、异面正对电极和异面非正对电极。许多的专利与论文对SiC的欧姆接触膜层进行了分析研究，在电极与SiC的界面形成欧姆接触势垒以降低接触电阻，但同时SiC电极与外电路的连接还存在的低热阻、高导电等焊接要求，目前使用的焊料或银浆等焊接方式焊料形状不可控，微小的凸点都易形成电场放大导致晶本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电极预置焊料的光导开关，其特征在于，包括：/n碳化硅衬底，包括相对的第一表面和第二表面；/n两个电极，设置于所述碳化硅衬底的第一表面和或第二表面上，所述电极包括依次堆叠的Ni层、TiW层、Pt层、第一Au层、第二Au层及Sn层，且所述Ni层位于靠近所述碳化硅衬底一侧，其中所述第二Au层和所述Sn层形成共晶焊料层。/n

【技术特征摘要】
1.一种电极预置焊料的光导开关，其特征在于，包括：
碳化硅衬底，包括相对的第一表面和第二表面；
两个电极，设置于所述碳化硅衬底的第一表面和或第二表面上，所述电极包括依次堆叠的Ni层、TiW层、Pt层、第一Au层、第二Au层及Sn层，且所述Ni层位于靠近所述碳化硅衬底一侧，其中所述第二Au层和所述Sn层形成共晶焊料层。


2.根据权利要求1所述的电极预置焊料的光导开关，其特征在于，所述Sn层的外侧还包括第三Au层。


3.根据权利要求1所述的电极预置焊料的光导开关，其特征在于，两个所述电极位于所述碳化硅衬底的第一表面的两侧；或
两个所述电极对称分布于所述碳化硅衬底的第一表面及第二表面上；或
两个所述电极错开分布于所述碳化硅衬底的第一表面及第二表面上。


4.一种电极预置焊料的光导开关的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1：提供碳化硅晶片；
S2：加工掩膜工装，所述掩膜工装包括上下堆叠的底座及掩膜钢板，于所述底座上开设若干与所述碳化硅晶片尺寸及厚度一致的晶片放置槽，根据电极的形状于所述掩膜钢板上与所述晶片放置槽对应的位置开设电极槽；
S3：将所述碳化硅晶片放置于所述晶片放置槽内，并于所述碳化硅晶片上依次溅射Ni层及TiW层；
S4：将所述碳化硅晶片取出进行高温退火处理；
S5：将所述碳化硅晶片放置于所述晶片放...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗燕，袁涛，周义，丁蕾，林闽佳，王立春，姚崇斌，
申请(专利权)人：上海航天电子通讯设备研究所，
类型：发明
国别省市：上海;31