[發(fā)明專利]接合銀漿的方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410432816.1
• 申請日: 2014-08-28
• 公開（公告）號: CN104752240A
• 公開（公告）日: 2015-07-01
• 發(fā)明（設計）人: 洪坰國;姜修檳
• 申請（專利權）人: 現(xiàn)代自動車株式會社
• 主分類號: H01L21/60
• 分類號: H01L21/60
• 代理公司: 北京尚誠知識產(chǎn)權代理有限公司 11322
• 代理人: 龍淳

相關申請的交叉引用

本申請要求2013年12月30日提交到韓國知識產(chǎn)權局的韓國專利申請第10-2013-0167818號的優(yōu)先權和權益，其全部內(nèi)容并入本文以供參考。

技術領域

本發(fā)明涉及接合銀漿的方法。更具體地，本發(fā)明提供用于接合半導體裝置的銀漿接合方法。

背景技術

根據(jù)應用設備的尺寸和容量近來變大的趨勢，對具有高擊穿電壓、高電流和高速開關特性的電力用半導體裝置的需求持續(xù)增加。在半導體裝置當中，碳化硅(SiC)半導體裝置可具有優(yōu)點。例如，由于碳化硅半導體裝置比常規(guī)的硅(Si)半導體裝置具有更寬的帶隙，因此可在高溫更穩(wěn)定地實施半導體特性。

然而，在升高的溫度可能額外地需要穩(wěn)定地應用包裝材料，以獲得相當高溫的操作效果。特別地，由于用于接合半導體裝置的常規(guī)焊料具有小于約230℃的熔融溫度，所以焊料無法在可應用和操作碳化硅半導體裝置的約250℃或更高的接合溫度使用。

近來，已提出包括金(Au)等的高溫焊料作為替代物以代替當前的焊料，但已經(jīng)報道高溫焊料可能更昂貴并可能具有降低的特性例如接合強度。

上述在該背景技術部分公開的信息僅用于增強對本發(fā)明背景的理解，因此其可能含有不構成在該國本領域普通技術人員已經(jīng)知曉的現(xiàn)有技術的信息。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供接合銀漿而無需加熱至銀熔點的方法。

在本發(fā)明的示例性實施方式中，接合銀漿的方法可包括：制備包括多個銀粉末和能夠環(huán)繞各個銀粉末的固相燒結(jié)介質(zhì)材料的銀漿；在大于大氣氧分壓的氧分壓下加熱銀漿；以及接合銀粉末。

加熱銀漿的步驟可在約250℃至約900℃的溫度執(zhí)行。氧分壓可大于0.21，且等于或小于約1。燒結(jié)介質(zhì)材料可為但不限于玻璃粉(glass?frit)。加熱銀漿的步驟可包括將固相燒結(jié)介質(zhì)材料轉(zhuǎn)化為液相燒結(jié)介質(zhì)材料。

在示例性實施方式中，接合銀粉末的步驟可包括：使環(huán)繞各個銀粉末表面的液相燒結(jié)介質(zhì)材料與鄰近的液相燒結(jié)介質(zhì)材料接觸；以及使銀粉末的銀原子和銀離子通過液相燒結(jié)介質(zhì)材料擴散以形成將銀粉末彼此接合的接合部。在接合銀粉末的步驟中，可去除液相燒結(jié)介質(zhì)材料。

如上所述，根據(jù)本發(fā)明的各個示例性實施方式，加熱銀漿的步驟可在大于大氣氧分壓的氧分壓下執(zhí)行以接合銀漿。

附圖說明

根據(jù)以下具體實施方式并結(jié)合附圖，將更加清楚地理解本發(fā)明的上述和其它目的、特征和優(yōu)點。圖1至圖4為依次示出根據(jù)本發(fā)明示例性實施方式的銀漿接合方法的視圖。

圖1示出根據(jù)本發(fā)明示例性實施方式的包括銀粉末100和環(huán)繞銀粉末100的固相燒結(jié)介質(zhì)材料200的銀漿的示例性狀態(tài)；

圖2示出根據(jù)本發(fā)明示例性實施方式的銀漿的示例性狀態(tài)，其中銀漿被加熱并且環(huán)繞銀粉末的液相燒結(jié)介質(zhì)材料210與環(huán)繞其他銀粉末的鄰近液相燒結(jié)介質(zhì)材料210接觸；

圖3示出根據(jù)本發(fā)明示例性實施方式的在由液相燒結(jié)介質(zhì)材料210環(huán)繞的銀粉末100之間形成接合部110的銀漿的示例性狀態(tài)；且

圖4示出根據(jù)本發(fā)明示例性實施方式的銀粉末100通過接合部接合而液相燒結(jié)介質(zhì)材料被完全去除的銀漿的示例性狀態(tài)。

圖1-4中示出的附圖標記包括對下面進一步討論的以下元件的參照：

100：銀粉末

110：接合部

200：固相燒結(jié)介質(zhì)材料

210：液相燒結(jié)介質(zhì)材料

具體實施方式

本文使用的術語僅僅是為了說明具體實施方式的目的而不是意在限制本發(fā)明。如本文所使用的，單數(shù)形式“一個、一種”和“該”也意在包括復數(shù)形式，除非上下文中清楚指明。還可以理解的是，在說明書中使用的術語“包括”和/或“包含”是指存在所述特征、整數(shù)、步驟、操作、元件和/或部件，但是不排除存在或添加一個或多個其它特征、整數(shù)、步驟、操作、元件、部件和/或其群組。如本文所使用的，術語“和/或”包括一個或多個相關所列項目的任何和所有組合。

除非特別說明或從上下文明顯得到，否則本文所用的術語“約”理解為在本領域的正常容許范圍內(nèi)，例如在均值的2個標準偏差內(nèi)。“約”可以理解為在所述數(shù)值的10％、9％、8％、7％、6％、5％、4％、3％、2％、1％、0.5％、0.1％、0.05％或0.01％內(nèi)。除非另外從上下文清楚得到，本文提供的所有數(shù)值都由術語“約”修飾。