具有连接至半导体元件的可烧结固化糊料的支架和夹子、烧结糊料、生产方法和用途技术

技术编号:14076843 阅读:89 留言:0更新日期:2016-11-30 11:48
本发明专利技术涉及用于至少一个半导体元件的支架(如引线架)和夹子,该支架和夹子具有至少一个用于联接至该半导体元件的功能表面(10)和多个端子(11)。本发明专利技术的特征在于,该支架或该夹子的材料包含金属和用固化(干燥的)烧结糊料(尤其包含银和/或银化合物的烧结糊料)制成的层(12),并且该层被安排在功能表面(10)上,其中,该支架或该夹子与用烧结糊料制成的层(12)形成可以连接至半导体元件的中间产品。通过利用固化烧结糊料的烧结在一个工作步骤中连接至该夹子,该支架和夹子被用于生产具有引线架的封装物(引线架封装件)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】本专利技术涉及用于至少一个半导体元件的支架,该支架具有至少一个用于联接至该半导体元件的功能表面。本专利技术还涉及用于至少一个半导体元件的夹子,该夹子具有至少一个用于联接至该半导体元件的功能表面。本专利技术还涉及用于生产这种支架或这种夹子的方法,也涉及该支架或夹子的用途并且涉及烧结糊料。例如从DE 10 2009 017 853 A1中已知在介绍中提及的类型的支架。在该已知支架的生产工艺中,烧结糊料最初被涂敷到半导体元件的下侧。接着使该半导体元件与该支架的功能表面接触并且被暂时地固定。接着通过使用糊料将该支架烧结至该半导体元件来实施实际的连接。以此方式,产生了被进一步加工为半导体部件的层式系统。该支架可以是例如所谓的引线架,并且该半导体元件可以是芯片。在已知的方法中,在分开的工艺中涂敷烧结材料或焊料。尤其,焊料的使用费用高昂并且增加了工艺和材料成本。本专利技术的目的是分别提供用于半导体元件的支架或夹子,该夹子或支架在各自情况下简化了半导体部件的生产。本专利技术的目的是进一步提供这种支架或夹子的生产方法以及用途和烧结糊料。根据本专利技术,此目的在支架方面通过权利要求1的主题实现,并且在夹子方面通过权利要求5的主题实现。在方法方面,此目的通过权利要求9的主题实现,在用途方面通过权利要求12的主题实现并且在烧结糊料方面通过权利要求13的主题实现。本专利技术基于以下构思:提供用于至少一个半导体元件的支架,该支架具有至少一个用于联接至该半导体元件的功能表面。根据本专利技术,支架的材料包含金属。可烧结固化糊料层被安排在功能表面上,该可烧结固化糊料层包含银和/或银化合物以及0.1%至2%的脂肪酸或有机粘结剂。该支架和该层形成可以被连接至半导体元件的中间产品。该固化糊料包含银和/或银化合物。该糊料进一步包含0.1%至2%的脂肪酸或有机粘结剂。换言之,除了银和/或银化合物,该糊料另外还包含0.1%至2%的脂肪酸或有机粘结剂该固化糊料包含银和/或银化合物,同时也包含0.1%至2%的脂肪酸或有机粘结剂。例如,该脂肪酸可以是羊脂酸(辛酸)和/或羊蜡酸(癸酸)和/或月桂酸(十二烷酸)和/或肉豆蔻酸(十四烷酸)和/或棕榈酸(十六烷酸)和/或珠光酯酸(十七烷酸)和/或硬脂酸(十八烷酸)和/或花生酸(二十烷酸)和/或山嵛酸(二十二烷酸)和/或木蜡酸(二十四烷酸)。该固化糊料优选地包含羊脂酸(辛酸)和/或月桂酸(十二烷酸)和/或肉豆蔻酸(十四烷酸)和/或棕榈酸(十六烷酸)和/或珠光酯酸(十七烷酸)和/或硬脂酸(十八烷酸)。该有机粘合剂优选地是比如纤维素衍生物,例如甲基纤维素和/或乙基纤维素和/或乙基甲基纤维素和/或羧基纤维素和/或羟丙基纤维素。本专利技术具有的优点是支架和层可以一起生产,并且它们形成可烧结的中间产品。该可烧结的中间产品可以被其他的生产商使用,以便将支架与半导体元件装配,这样使得随后只通过烧结来执行支架与半导体元件之间的连接。已经发现的是,对于支架(或者引线架)来说,与可烧结层一起生产并随后连接至半导体元件是较便宜的。该支架与由可烧结固化糊料形成的层形成中间产品,该中间产品可以被单独处理,并且可以在时间上或空间上的分开的工艺中被进一步加工。优选地,该支架具有至少一个端子,另一个可烧结固化糊料层被安排在功能表面的一侧上的端子上,该可烧结固化糊料层包含银和/或银化合物以及0.1%至2%的脂肪酸或有机粘结剂。该层可以被连接至夹子,尤其如权利要求5所述的夹子。此实施例具有的优点是,不仅是该功能表面,该端子或多个端子也可以在一个工作步骤中与该可烧结层一起提供,这样使得生产工艺被进一步地简化。已经证明,该层的厚度在5μm至100μm之间是有利的,尤其是在5μm至50μm之间。该层包含粒度从200nm至20μm的银粒子。在本专利技术的范围内,披露并要求保护用于连接至半导体元件的夹子以及支架,尤其是如权利要求1所述的支架。该夹子具有与该支架相同的特征,即用于连接至半导体元件的至少一个功能表面,该夹子的材料包含金属。可烧结固化糊料层被安排在功能表面上,该可烧结固化糊料层包含银和/或银化合物以及0.1%至2%的脂肪酸或有机粘结剂。该夹子和该层形成可以被连接至半导体元件的中间产品。所解释的与支架相关的优点也适用于该夹子。该糊料包含银和/或银化合物。该糊料进一步包含0.1%至2%的脂肪酸或有机粘结剂。换言之,除了银和/或银化合物,该糊料另外还包含0.1%至2%的脂肪酸或有机粘结剂。该固化糊料包含银和/或银化合物,同时也包含0.1%至2%的脂肪酸或有机粘结剂。例如,该脂肪酸可以是羊脂酸(辛酸)和/或羊蜡酸(癸酸)和/或月桂酸(十二烷酸)和/或肉豆蔻酸(十四烷酸)和/或棕榈酸(十六烷酸)和/或珠光酯酸(十七烷酸)和/或硬脂酸(十八烷酸)和/或花生酸(二十烷酸)和/或山嵛酸(二十二烷酸)和/或木蜡酸(二十四烷酸)。该固化糊料优选地包含羊脂酸(辛酸)和/或月桂酸(十二烷酸)和/或肉豆蔻酸(十四烷酸)和/或棕榈酸(十六烷酸)和/或珠光酯酸(十七烷酸)和/或硬脂酸(十八烷酸)。该有机粘合剂优选地是比如纤维素衍生物,例如甲基纤维素和/或乙基纤维素和/或乙基甲基纤维素和/或羧基纤维素和/或羟丙基纤维素。关于该夹子的实施例的优点,参照与该支架相关地披露和描述的优点。根据本专利技术的生产用于至少一个半导体元件的支架或用于连接至半导体元件的夹子的方法,是基于被构造(尤其被冲压)并且具有用于连接至半导体元件的功能表面的支架或夹子。将烧结糊料,尤其含有银的烧结糊料,涂敷到功能表面上,并且加热以用于干燥和固化。其结果是,固化的且可烧结的层形成在支架或夹子的功能表面上。以此方式生产出的中间产品在分开的工艺中被连接至半导体元件。优选地,在涂敷烧结糊料之前,以黏合剂、尤其以银或银化合物涂覆功能表面。可以通过模板印刷方法来涂敷烧结糊料,尤其通过喷涂方法或滴涂方法。此外,在本专利技术的范围中披露并要求保护如权利要求1所述的支架和/或如权利要求5所述的夹子用于生产引线架封装件的用途。此外,披露并要求保护用于涂敷到支架上和/或涂敷到夹子上的烧结糊料,其独特之处在于该烧结糊料可以涂敷到如权利要求1至4中的一项所述的支架上和/或涂敷到如权利要求5至8中的一项所述的夹子上。以下将在示例性实施例的帮助下参照附图来更详细地说明本专利技术,在附图中:图1示出了带有涂敷层的支架或引线架的侧视图;图2示出了带有涂敷的可烧结层的夹子的侧视图;并且图3示出了带有根据图1和图2的引线架和夹子的半导体元件。图1示出了根据本专利技术的一个示例性实施例的支架或引线架的侧视图。该支架是通过本身已知的方法被生产出的冲压件或蚀刻件。该支架形成中间产品,在另一个分开的方法步骤中该支架被连接至半导体元件,例如芯片。为此目的,该支架具有功能表面10,该半导体元件放置在该功能表面上。为了将该半导体元件连接至该支架的功能表面10上,由可烧结的固化糊料组成的层12被涂敷到功能表面10上。层12包含银和/或银化合物和0.1%至0.2%的脂肪酸或有机粘结剂。为了生产层12,在预备工艺中将烧结糊料涂敷到功能表面10上。然后将烧结糊料干燥。在此情况下,在室温下除去液体成分。固化(即糊本文档来自技高网...
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【技术保护点】
一种用于至少一个半导体元件的支架,该支架具有用于联接至该半导体元件的至少一个功能表面(10),其特征在于,该支架的材料包含金属,并且可烧结的固化糊料的一个层(12)被安排在该功能表面(10)上,该可烧结的固化糊料包含银和/或银化合物以及0.1%‑2%的脂肪酸或有机粘结剂,该支架与该层(12)形成能够被连接至该半导体元件的一个中间产品。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.03.26 DE 102014104272.71.一种用于至少一个半导体元件的支架,该支架具有用于联接至该半导体元件的至少一个功能表面(10),其特征在于,该支架的材料包含金属,并且可烧结的固化糊料的一个层(12)被安排在该功能表面(10)上,该可烧结的固化糊料包含银和/或银化合物以及0.1%-2%的脂肪酸或有机粘结剂,该支架与该层(12)形成能够被连接至该半导体元件的一个中间产品。2.如权利要求1所述的支架,其特征在于,至少一个端子(11),可烧结的固化糊料的另一个层(12)被安排在该功能表面(10)的一侧上的端子(11)上,该可烧结的固化糊料包含银和/或银化合物以及0.1%-2%的脂肪酸或有机粘结剂并且能够连接至一个夹子,尤其如权利要求5所述的夹子。3.如权利要求1或2所述的支架,其特征在于,该层(12)的厚度是从5μm至100μm,尤其是从5μm至50μm。4.根据以上权利要求之一所述的支架,其特征在于,该层(12)包含粒度为从200nm至20μm的银粒子。5.一种用于连接至半导体元件和支架的夹子,该支架尤其如权利要求1所述的支架,该夹子具有用于连接至该半导体元件的至少一个功能表面(10),其特征在于,该夹子的材料包含金属,并且可烧结的固化糊料的一个层(12)被安排在该功能表面(10)上,该可烧结的固化糊料包含银和/或银化合物以及0.1%-2%的脂肪酸或有机粘结剂,该夹子与该层(12)形成能够...

【专利技术属性】
技术研发人员:迈克尔·贝内迪克特托马斯·克雷布斯迈克尔·舍费尔沃尔夫冈·施密特安德列亚斯·欣里希安德列亚斯·克莱因亚历山大·布兰德马丁·布雷夫斯
申请(专利权)人:贺利氏德国有限及两合公司
类型:发明
国别省市:德国;DE

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