[發(fā)明專利]用于功率電子部件的連接配對(duì)件的材料結(jié)合連接的裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201611051383.0
• 申請(qǐng)日: 2016-11-10
• 公開（公告）號(hào): CN106971948B
• 公開（公告）日: 2021-10-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 英戈·博根;?？啤げ祭窢?/a>;克里斯蒂安·約布爾;烏爾里希·扎格鮑姆;于爾根·溫迪施曼
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 賽米控電子股份有限公司
• 主分類號(hào): H01L21/58
• 分類號(hào): H01L21/58;H01L21/60
• 代理公司: 中原信達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11219
• 代理人: 蔡石蒙;車文

本發(fā)明涉及用于功率電子部件的連接配對(duì)件的材料結(jié)合連接的裝置。根據(jù)本發(fā)明的裝置設(shè)計(jì)有壓頭，該壓頭具有彈性緩沖元件并且旨在用于功率電子部件的第一連接配對(duì)件與第二連接配對(duì)件的材料結(jié)合的擠壓燒結(jié)連接，其中所述壓頭的彈性緩沖元件由尺寸穩(wěn)定的框架包圍，所述壓頭的緩沖元件和引導(dǎo)部分在所述尺寸穩(wěn)定的框架內(nèi)被引導(dǎo)進(jìn)行線性移動(dòng)，使得所述尺寸穩(wěn)定的框架降低到所述第一連接配對(duì)件上，或降低到其中布置有所述第一連接配對(duì)件的工件載架上，并且跟著抵靠于所述第一連接配對(duì)件或工件載架之后，所述壓頭與所述彈性緩沖元件一起降低到所述第二連接配對(duì)件上，并且所述彈性緩沖元件施加將所述第一連接配對(duì)件連接到所述第二連接配對(duì)件所需要的壓力。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種具有壓頭(pressing ram)的裝置，該壓頭具有彈性緩沖元件并且旨在用于功率電子部件、特別是功率半導(dǎo)體模塊的連接配對(duì)件的材料結(jié)合連接、特別是壓力燒結(jié)連接。

背景技術(shù)

DE 10 2007 006 706 A1公開了一種電路布置結(jié)構(gòu)，該電路布置結(jié)構(gòu)具有基板；具有導(dǎo)電軌道，該導(dǎo)電軌道布置在所述基板的主表面上；具有至少一個(gè)半導(dǎo)體部件，所述至少一個(gè)半導(dǎo)體部件的第一主表面布置在第一導(dǎo)電軌道上；并且具有導(dǎo)電連接器件，該導(dǎo)電連接器件與半導(dǎo)體部件的第二主表面的至少一個(gè)接觸表面連接。連接器件在這里設(shè)計(jì)成復(fù)合膜結(jié)構(gòu)的形式，該復(fù)合膜結(jié)構(gòu)由至少一個(gè)金屬膜組成，優(yōu)選由至少兩個(gè)金屬膜和布置在金屬膜之間的絕緣膜組成。

DE 10 2005 058 794 A1公開了一種裝置以及一種用于將多個(gè)芯片形式部件壓力燒結(jié)連接至基板的導(dǎo)電軌道的循環(huán)方法。為了這個(gè)目的，該裝置具有擠壓裝置、輸送帶和用于以保護(hù)膜覆蓋基板的另一裝置。這里的擠壓裝置適于循環(huán)操作，具有壓頭和可加熱的擠壓臺(tái)。輸送帶能夠?qū)毫ψ銐蚍€(wěn)定并且布置用以在擠壓臺(tái)上方直接運(yùn)行。保護(hù)膜布置在基板和壓頭之間，在基板上布置有部件。在循環(huán)方法的過程中，以保護(hù)膜覆蓋基板的上側(cè)面，并且接著啟動(dòng)壓力燒結(jié)操作。

除了燒結(jié)例如功率半導(dǎo)體部件的基本上平面的部件外，作為本領(lǐng)域中的標(biāo)準(zhǔn)用于建立壓力燒結(jié)連接的擠壓裝置也能夠用于燒結(jié)平面表面的連接。傾斜的連接的燒結(jié)僅在有限的程度上是可能的。這導(dǎo)致了連接元件的幾何形狀是受限制的。如果存在多個(gè)連接配對(duì)件，那么這些配對(duì)件就必須用已知的燒結(jié)壓力機(jī)相繼地進(jìn)行燒結(jié)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供在引言中提到的類型的裝置，該裝置也適于任何期望的幾何形狀的連接，即甚至適于非平面的連接。

根據(jù)本發(fā)明，通過具有本發(fā)明的特征的裝置和通過具有本發(fā)明的特征的這個(gè)裝置的用途來實(shí)現(xiàn)這個(gè)目的。還描述了裝置的優(yōu)選實(shí)施例。

根據(jù)本發(fā)明的裝置被設(shè)計(jì)為具有壓頭，該壓頭具有彈性緩沖元件并且旨在用于功率電子部件的第一連接配對(duì)件與第二連接配對(duì)件的材料結(jié)合的擠壓燒結(jié)連接，其中壓頭的彈性緩沖元件由尺寸穩(wěn)定的框架(dimensionally stable frame)包圍，壓頭的緩沖元件和引導(dǎo)部分在尺寸穩(wěn)定的框架內(nèi)被引導(dǎo)進(jìn)行線性移動(dòng)，使得尺寸穩(wěn)定的框架降低到第一連接配對(duì)件上，或降低到其中布置有第一連接配對(duì)件的工件載架上，并且跟著抵靠于第一連接配對(duì)件或工件載架之后，壓頭與彈性緩沖元件一起降低到第二連接配對(duì)件上，并且彈性緩沖元件施加將第一連接配對(duì)件和第二連接配對(duì)件連接所必需的壓力。

如果在壓頭和框架之間設(shè)置懸掛裝置(suspension arrangement)，則是優(yōu)選的。框架和壓頭在這里一起降低。當(dāng)框架處于抵接狀態(tài)中時(shí)，那么壓頭能夠進(jìn)一步降低，其中框架借助于懸掛裝置被推到第二連接配對(duì)件或工件載架上。作為替換，壓頭可具有降低設(shè)備，該降低設(shè)備獨(dú)立于框架起作用。在這種情況下，在壓頭降低到第二連接配對(duì)件上之前，框架降低到第二連接配對(duì)件或工件載架上。

原則上，在壓頭的非作用的休息狀態(tài)中，如果彈性緩沖元件的端表面相對(duì)于框架的支承在第一連接配對(duì)件上的支承端周界稍微地回縮，則是有利的。這里框架的支承端周界能夠具有平滑設(shè)計(jì)，并且限定平面的支承表面。