[發明專利]用于多個金屬面觸點接通的方法和膏體

有效

• 申請號: 201110312205.X
• 申請日: 2008-09-28
• 公開（公告）號: CN102430875A
• 公開（公告）日: 2012-05-02
• 發明（設計）人: W·施米特;T·迪克爾;K·施滕格
• 申請（專利權）人: W.C.賀利氏有限公司
• 主分類號: B23K35/34
• 分類號: B23K35/34
• 代理公司: 北京天昊聯合知識產權代理有限公司 11112
• 代理人: 張天舒

技術領域

本發明涉及一種觸點接通膏體(Kontaktierungspasten)(特指銀膏)，用于固定松動的、彼此多層式設置的元器件。

背景技術

對于待連結的電子元件相互間的多層化結構，由在溶劑中離散的銀片(Silberflakes)構成的觸點接通膏體在數量級為30MPa的壓力下且在溫度約為300℃時被燒結，以便將約50μm的薄層涂敷在電子元件(芯片)上。在此，促成芯片和基板的可靠的連接，其能承受超過250℃的工作溫度。多個待連接的面必須是貴重金屬，特別是由銀或金制成。

WO?2004/026526公開了一種顆粒大小小于100nm的納米銀的應用，從而將壓力降低至約20MPa以及將溫度降低至約250℃。

根據US?6,951,666，易于分解的銀化合物用于生成絲網印刷，例如與銀片或者納米銀銀片或者與由銀片(Silberflocken)和納米銀(Nanosilber)組成的組合物一起應用。

發明內容

本發明的目的在于，一方面提供一種盡可能在軟焊料之上廣泛具有熔點的觸點接通，另一方面也可以盡可能簡單地如利用軟焊料制造這種觸點接通。這種觸點接通可以使得電子元件在擴展至200℃以上可能甚至超過250℃的溫度使用范圍內簡單地固定在基板上，尤其是為此可以降低壓力負荷。對此可以提供一種合適的觸點接通膏體。

為了實現該目的，多個松動的元件借助于連接膏體廣泛地在金屬熔點之下通過該熔點實現固定進而相互間全面地固定。

該目的利用獨立權利要求的特征來實現。優選的實施例在從屬權利要求中進行描述。

根據本發明，為了制造導電連接或導熱連接，以用于兩個松動的元件的穩定的觸點接通，特別是用于電子元件與其他元件的觸點接通，金屬化合物(特指銀化合物)在接觸面之間轉化為自然金屬(特指銀)。對此，在元件上的非貴重金屬涂鍍層，像例如銅金屬涂鍍層就已經足夠用于制造在多個元件之間的固定觸點。

在借助用于元件觸點接通的導電或者導熱的連接使得兩個多層式的待連接的電子元件連結到一起時，金屬化合物(特指銀化合物)分解為自然金屬(特指元件的接觸面之間的銀)的過程中可以實現壓力和溫度的顯著降低，以便元件彼此燒結。為簡化操作，多層式的連接可在熔爐中進行，或者借助于加熱板，特別是在循環室式干燥柜或具有加熱板系統的蓄熱式連續加熱爐中，或者借助可加熱的沖具。

對于本發明來說這是決定性的，即元件的多層式的觸點接通彼此間是其機械式的固定，該觸點接通優選地額外作為導熱使用或者作為導電連接使用。

優選情況如下，

·金屬化合物(特指銀化合物)是有機的金屬化合物，特指銀化合物，如碳酸銀或氧化銀；

·接觸面具有在表面中的非貴重金屬；

·用于制造銀觸點的加工溫度在400℃以下，特別是在150℃和350℃之間；

·銀觸點在大氣壓下進行制造；

·具有銀化合物的膏體涂敷在接觸面上；

·金屬觸點是一致的層體。

該膏體優選包括凝膠(根據DE10?2005?053?553?A1所述)和銅顆粒或銀顆粒，特別是在0.2μm和5μm之間范圍內，特別優選地在0.5μm和2μm之間。

金屬化合物(特指銀化合物)特別適合于在300℃之下特別是在250℃之下分解進而形成自然金屬(尤其是銀)，燒結膏體相對于其在200℃和300℃之間的應用范圍得到顯著地改善。根據本發明提供了一種具有易于分解的銀化合物的觸點接通膏體。這種根據本發明的膏體可以在低壓下，特別是在5bar之下，優選在3bar之下，以及工作溫度為約230℃(即在250℃之下，特別是在240℃之下)實現觸點接通。

根據本發明的在表面之間的觸點接通在超過200℃時是對溫度變化穩定的，甚至于在超過2000個周期時都是對溫度穩定的。因此，觸點接通膏體超過了利用軟焊料合金或導電膠所達到的耐溫性和穩定穩定性。在本發明的范圍內進而可以實現，觸點接通膏體的觸點接通溫度處于利用膏體制造的觸點的工作溫度之下。這簡化了用于制造由多個電子元件組成的多層式模塊的方法。根據本發明的易于分解的銀化合物可以簡單地制造并且比納米銀更易于保存。納米銀在儲存時會失去所希望的特性，因為表面通過積聚不斷地變小，進而不再適合于連結。