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用于制造復(fù)合體和半導(dǎo)體模塊的方法

文檔序號:7260540閱讀:165來源:國知局
用于制造復(fù)合體和半導(dǎo)體模塊的方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及用于制造復(fù)合體和半導(dǎo)體模塊的方法。提供具有容納區(qū)域的保持框架以及工作缸。提供數(shù)量N≥1的壓強(qiáng)室。每個壓強(qiáng)室具有第一和第二殼體元件。每一個壓強(qiáng)室裝備有第一接合伙伴、第二接合伙伴、連接裝置和密封裝置,而且連接裝置布置在第一接合伙伴和第二接合伙伴之間。在此至少連接裝置布置在壓強(qiáng)室的第一室區(qū)域中。每個壓強(qiáng)室被放入到容納區(qū)域中。在每個壓強(qiáng)室中第一殼體元件按壓第二殼體元件,其中放入到容納區(qū)域中的壓強(qiáng)室借助于工作缸被夾持在工作缸和保持框架之間。在被夾持的狀態(tài)下,在壓強(qiáng)室的第二室區(qū)域中產(chǎn)生高于第一氣壓的第二氣壓。由此在相應(yīng)的壓強(qiáng)室內(nèi)第一接合伙伴、第二接合伙伴和位于它們之間的連接裝置彼此按壓。
【專利說明】用于制造復(fù)合體和半導(dǎo)體模塊的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及用于制造復(fù)合體和具有這樣的復(fù)合體的半導(dǎo)體模塊的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在許多【技術(shù)領(lǐng)域】中需要將兩個或更多個接合伙伴材料嚙合地彼此連接并且為此用大的壓緊力將所述接合伙伴相互壓緊。在常規(guī)方法的情況下常常存在這樣的風(fēng)險,即接合伙伴在連接過程期間或者在連接過程之后被損壞或者被用諸如油的外來物污染。此外在常規(guī)方法的情況下使用非常大的支架和壓力機(jī),它們經(jīng)得起在按壓過程時出現(xiàn)的大的力。但是由于它們的尺寸,所述支架和壓力機(jī)是昂貴的、不便于使用的并且此外需要許多空間。在常規(guī)方法的情況下也常常難以將接合伙伴定位在壓力機(jī)中,因?yàn)樗鼋雍匣锇樵诎磯哼^程之前一般必須被精確配合地相疊地定位在壓床中。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的任務(wù)在于,提供用于制造復(fù)合體和半導(dǎo)體模塊的改善的方法。該任務(wù)通過根據(jù)權(quán)利要求1的用于制造復(fù)合體的方法以及通過根據(jù)權(quán)利要求16的用于制造半導(dǎo)體模塊的方法來解決。本發(fā)明的構(gòu)型和擴(kuò)展方案是從屬權(quán)利要求的主題。
[0004]本發(fā)明的一個方面涉及一種用于制造復(fù)合體的方法,其中至少兩個接合伙伴牢固地彼此連接。為此提供具有容納區(qū)域的保持框架以及工作缸。同樣提供數(shù)量NS I的壓強(qiáng)室,其中可以N= I或者N32。該壓強(qiáng)室或這些壓強(qiáng)室中的每一個具有至少一個第一殼體元件和第二殼體元件。
[0005]針對壓強(qiáng)室中的每一個提供具有第一接合伙伴、第二接合伙伴、連接裝置和密封裝置的組。可選地,每個組還可以具有其他元件。每個壓強(qiáng)室裝備有對應(yīng)的組,而且這樣裝備,使得第一接合伙伴、第二接合伙伴和連接裝置這樣布置在相應(yīng)的壓強(qiáng)室中,使得連接裝置位于第一接合伙伴和第二接合伙伴之間。在此,至少連接裝置布置在壓強(qiáng)室的第一室區(qū)域中。每個壓強(qiáng)室在其通過這種方式裝備之后被放入到容納區(qū)域中。此后在每個壓強(qiáng)室中第一殼體元件按壓第二殼體元件,其方式是放入到容納區(qū)域中的壓強(qiáng)室借助于工作缸被夾持在工作缸和保持框架之間。
[0006]在被夾持的狀態(tài)下,在壓強(qiáng)室的第二室區(qū)域中產(chǎn)生第二氣壓,該第二氣壓高于第一室區(qū)域中的第一氣壓。由此在相應(yīng)的壓強(qiáng)室內(nèi)第一接合伙伴、第二接合伙伴和位于它們之間的連接裝置彼此按壓。
[0007]只要工作缸的開動氣動地利用工作壓強(qiáng)產(chǎn)生,該工作壓強(qiáng)和第二氣壓就可以可選地由相同的源饋送,也就是說工作缸的工作體積和第二室區(qū)域在被夾持狀態(tài)下至少暫時地連接到相同的壓強(qiáng)體積上,從而也就是在工作體積和第二室區(qū)域之間至少暫時地產(chǎn)生貫通的氣壓連接。
[0008]根據(jù)另一選項(xiàng),壓強(qiáng)室也可以用作工件載體并且經(jīng)由運(yùn)送系統(tǒng)與放入到該壓強(qiáng)室中的接合伙伴一起輸送給保持框架并且在接合過程之后再次從該保持框架輸送出來。[0009]利用通過該方式制造的復(fù)合體可以在以下情況下來制造半導(dǎo)體模塊:當(dāng)?shù)谝唤雍匣锇闃?gòu)造為具有用金屬化部鍍層的介電陶瓷板的電路載體時以及當(dāng)?shù)诙雍匣锇槭前雽?dǎo)體芯片時。為此在復(fù)合體和接觸元件和復(fù)合體之間建立機(jī)械和導(dǎo)電連接。該裝置這樣布置在模塊殼體的內(nèi)部中,使得接觸元件從模塊殼體的內(nèi)部延伸至其外側(cè)并且可在那里被電接觸。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]下面根據(jù)實(shí)施例參照附圖示例性地闡釋本發(fā)明。在圖中相同的附圖標(biāo)記表示相同的或者作用相同的元件。其中:
圖1A示出打開的壓強(qiáng)室的縱斷面,在該壓強(qiáng)室中布置有兩個接合伙伴、連接裝置以及構(gòu)造為膜的密封裝置;
圖1B示出根據(jù)圖1A的關(guān)閉的壓強(qiáng)室;
圖1C示出在向第二室區(qū)域施加第二氣壓之后根據(jù)圖1B的壓強(qiáng)室;
圖2示出可堆疊的壓強(qiáng)室的縱斷面;
圖3A示出剛性保持框架的縱斷面,在該保持框架上固定工作缸;
圖3B示出在將根據(jù)圖2構(gòu)造和裝備的壓強(qiáng)室放入到保持框架的容納區(qū)域中之后的圖3A中所示保持框架的縱斷面;
圖3C示出在工作缸開動之后根據(jù)圖3B的裝置的縱斷面;
圖3D示出在向第二室區(qū)域施加第二氣壓之后根據(jù)圖3C的裝置的縱斷面;
圖4示出一種裝置,其與根據(jù)圖3D的裝置的區(qū)別僅僅在于不從外部向第一室區(qū)域輸送壓強(qiáng);
圖5A示出保持框架的縱斷面,在該保持框架的容納區(qū)域中放入多個根據(jù)圖2構(gòu)造和裝備的壓強(qiáng)室;
圖5B示出在工作缸開動之后根據(jù)圖5A的裝置的縱斷面;
圖5C示出根據(jù)圖5B的裝置的縱斷面,在所放入的壓強(qiáng)室的每一個中向第二室區(qū)域施加第二氣壓;
圖6示出一種裝置的縱斷面,該裝置與根據(jù)圖4的裝置的區(qū)別僅僅在于所述膜被構(gòu)造為氣密地封閉的囊,在該囊中布置兩個接合伙伴和連接裝置;
圖7示出具有集成工作缸的保持框架的縱斷面;
圖8示出一種裝置的縱斷面,該裝置與根據(jù)圖3B的裝置的區(qū)別僅僅在于保持框架不被構(gòu)造為封閉的環(huán);
圖9示出一種裝置,該裝置與根據(jù)圖3B的裝置的區(qū)別僅僅在于保持框架由多個剛性地彼此連接的元件構(gòu)成;
圖1OA -1OD示出不同保持框架的透視圖;
圖11示出第一殼體元件的俯視圖,接合伙伴的堆疊被放置到該第一殼體元件上;
圖12示出半導(dǎo)體模塊的縱斷面,該半導(dǎo)體模塊包括根據(jù)本發(fā)明制造的復(fù)合體;
圖13 — 14示出在用構(gòu)造為燒結(jié)膏或粘合劑的連接裝置進(jìn)行接合過程期間的連接裝置的溫度以及第一和第二壓強(qiáng)的可能時間變化曲線的不同示例;
圖15 — 16示出在用構(gòu)造為焊劑的連接裝置進(jìn)行接合過程期間的連接裝置的溫度以及第一和第二壓強(qiáng)的可能時間變化曲線的不同示例;以及
圖17示出在將第二氣壓用于開動工作缸的情況下根據(jù)圖3A-3D的裝置的縱斷面。
【具體實(shí)施方式】
[0011]圖1A示出打開的壓強(qiáng)室7的截面圖,該壓強(qiáng)室7包括第一殼體元件71和第二殼體元件72。在該壓強(qiáng)室7中放入具有第一接合伙伴11、要與第一接合伙伴11連接的第二接合伙伴12以及連接裝置10的堆疊I。第一接合伙伴11可以例如是金屬化的陶瓷襯底,并且第二接合伙伴12可以是半導(dǎo)體芯片,例如是IGBT、M0SFET、阻擋層場效應(yīng)晶體管、晶閘管、或者任意其他可控的功率半導(dǎo)體芯片、或者二極管。同樣地,第一接合伙伴11也可以是金屬板并且第二接合伙伴12可以是金屬化的陶瓷襯底。但是第一和第二接合伙伴11、12原則上可以是任意的要彼此連接的元件。因此,接合伙伴11、12分別僅被示意性示出。
[0012]連接裝置10用于在連接過程期間在壓強(qiáng)室7關(guān)閉之后將第一接合伙伴11與第二接合伙伴12材料嚙合地連接。該連接過程可以例如是焊接、燒結(jié)或者粘合過程。對應(yīng)地,根據(jù)所期望的過程連接裝置10可以是焊劑、粘合材料或可燒結(jié)膏。所述膏例如可以包含銀粉和/或銀薄片以及溶劑。在可燒結(jié)膏的情況下,所述膏被涂覆到一個或兩個接合伙伴11、12上。同樣可能的是,可燒結(jié)層通過對可燒結(jié)材料進(jìn)行噴涂、絲網(wǎng)印刷或者模板印刷而被施加到一個或兩個接合伙伴11、12上。
[0013]可燒結(jié)材料例如可以由包括銀粉的膏來制造,所述銀粉配備有溶劑并且因此是可涂抹、可印刷或者可噴涂的,并且從而可涂覆到一個或兩個接合伙伴11、12上。在涂覆之后,可以使所述膏在溶劑蒸發(fā)的情況下干燥。為了協(xié)助該干燥過程,膏的溫度可以相對于室溫(20°C)被顯著提高和/或圍繞所涂覆膏的氣氛的絕對壓強(qiáng)可以被降低到明顯小于IOOOhPa的值。如果連接裝置10是可燒結(jié)材料,則有利的是接合伙伴11和12的彼此相向的表面由稀有金屬、例如金或銀組成。為此,接合伙伴11、12可以彼此無關(guān)地由該稀有金屬組成或者配備有由該稀有金屬構(gòu)成的層。
[0014]此外設(shè)置可選的加熱元件8,該加熱元件用于在隨后的連接過程期間對第一接合伙伴11、第二接合伙伴12和連接裝置10進(jìn)行加熱,使得連接裝置10的溫度T在連接過程期間遵循特定的時間溫度變化曲線。加熱元件8在此可以被松動地放置在第一殼體元件71上或者牢固地與第一殼體元件71連接。堆疊I與此無關(guān)地被松動地放置到加熱元件8上。一旦不存在加熱元件8或者加熱元件8集成到第一殼體元件71中,堆疊I就被松動地放置到第一殼體兀件71上。
[0015]如在本發(fā)明的所有其他可能構(gòu)型的情況下那樣,加熱元件8可以被構(gòu)造為電阻加熱元件,或者被構(gòu)造為例如由鋁構(gòu)成的被感應(yīng)加熱的金屬板。所需的電連接線路或可能的電感器在圖中沒有示出。
[0016]壓強(qiáng)室7包括第一殼體元件71和第二殼體元件72,它們相對于彼此是可運(yùn)動的,使得壓強(qiáng)室7可以被打開,以便用兩個或者更多個接合伙伴11、12和對應(yīng)數(shù)量的連接裝置10來裝備該壓強(qiáng)室7或者以便從該壓強(qiáng)室7中取出兩個或者更多個接合伙伴11、12之間的完成的復(fù)合體。
[0017]在壓強(qiáng)室7的關(guān)閉狀態(tài)下,第一殼體元件71和第二殼體元件72在使用位于殼體元件71和72之間的密封件73的情況下彼此按壓,使得第一殼體元件71和第二殼體元件72之間的縫隙74是氣密的。
[0018]在堆疊I上方將構(gòu)造為膜的連接裝置4放置為,使得其在殼體元件71和72彼此按壓時壓強(qiáng)室7關(guān)閉的情況下被環(huán)繞地夾在殼體元件71和72之間的縫隙74中并且與密封件73連接地使縫隙74密封,其結(jié)果在圖1B中示出??商鎿Q地,構(gòu)造為膜的密封裝置4也可以獨(dú)自承擔(dān)密封件73的功能,使得可以放棄單獨(dú)的密封件73。關(guān)閉的壓強(qiáng)室7的內(nèi)部空間6的體積原則上是任意的,但是該體積在該壓強(qiáng)室情況下也可以與在根據(jù)本發(fā)明的所有其他壓強(qiáng)室7情況下一樣被選擇為小于或等于200ml。例如聚四氟乙烯(PTFE)適合作為膜4的材料。
[0019]在關(guān)閉的壓強(qiáng)室7情況下,膜4將該壓強(qiáng)室7的內(nèi)部空間6劃分為第一室區(qū)域61和第二室區(qū)域62,并且阻止在該內(nèi)部空間6內(nèi)進(jìn)行第一室區(qū)域61與第二室區(qū)域62之間的氣體交換(除了非常小的剩余擴(kuò)散以外,所述剩余擴(kuò)散可以穿過膜來進(jìn)行,但是這對于本發(fā)明并不起到不利作用)。第一室區(qū)域61和第二室區(qū)域62因此通過膜4基本上氣密地彼此分隔開,使得兩個室區(qū)域61和62中的氣壓差僅能被極其緩慢地平衡。
[0020]壓強(qiáng)室7配備有可選的第一壓強(qiáng)端子81和第二壓強(qiáng)端子82,它們借助于第一連接線路91或借助于第二連接線路92與第一室區(qū)域61或第二室區(qū)域62連接。經(jīng)由第一壓強(qiáng)端子81和第一連接線路91,第一室區(qū)域61可以被施加以第一氣壓p61。對應(yīng)地,第二室區(qū)域62可以經(jīng)由第二壓強(qiáng)端子82和第二連接線路92被施加以第二氣壓p62。作為氣體原則上可以使用任意的氣體,例如空氣、氮?dú)?N2)、氧氣(02)、氬氣(Ar2)、氦氣(He2)或者合成氣體。
[0021]第一氣壓p61和第二氣壓p62可以彼此無關(guān)地是相對于圍繞壓強(qiáng)室7的氣氛的壓強(qiáng)的過壓或者欠壓。如果現(xiàn)在壓強(qiáng)P61和p62這樣施加到對應(yīng)的壓強(qiáng)端子81或82上,使得壓強(qiáng)差Λρ = P62 — p61大于零,則膜4如在圖1C中示出的那樣緊貼堆疊I的表面并且基本上遵循堆疊I的表面走向。在此情況下,膜4對其中存在連接裝置10的第一接合伙伴11和第二接合伙伴12之間的縫隙氣密密封,使得連接裝置10位于氣密區(qū)域5中。
[0022]如果壓強(qiáng)差Λ P在構(gòu)造了氣密區(qū)域5之后進(jìn)一步提高,則導(dǎo)致位于氣密區(qū)域5中的剩余氣體的壓縮并且第一接合伙伴11和第二接合伙伴12彼此按壓。在此情況下,連接裝置10緊貼接合伙伴11和12的彼此相向的側(cè)并且此外被壓緊。從構(gòu)造該氣密區(qū)域起存在兩種效應(yīng),這兩種效應(yīng)對于另外的接合方法來說有重要意義:
第一,壓強(qiáng)ρ62越高,兩個接合伙伴11和12彼此越強(qiáng)烈地按壓。為了可靠地維持氣密區(qū)域5,壓強(qiáng)ρ62必須被選擇為大于在密封時刻在氣密區(qū)域5中存在的壓強(qiáng)。因此可以經(jīng)由壓強(qiáng)Ρ62來調(diào)整用來使兩個接合伙伴11和12相對于彼此按壓的力。這基本上可以與壓強(qiáng)Ρ61無關(guān)地來進(jìn)行,只要遵循p62大于p61的輔助條件,這與壓強(qiáng)差Λρ = P62 — p61大于零意義相同。如果在其他情況下壓強(qiáng)P61可能超過壓強(qiáng)p61特定的數(shù)值,該數(shù)值由膜4在堆疊I和加熱元件8處的附著確定,則可能存在膜4從堆疊I脫落并且氣密區(qū)域5不能維持的風(fēng)險。
[0023]第二,用壓強(qiáng)差Λρ = ρ62 一 p61可以調(diào)整堆疊I和加熱元件8之間的壓緊力并且從而調(diào)整堆疊I和加熱元件8之間的熱接觸的強(qiáng)度,以及調(diào)整加熱元件8和殼體元件71之間的壓緊力并且從而調(diào)整加熱元件8和殼體元件71之間的熱接觸的強(qiáng)度。這些效應(yīng)在加熱和冷卻堆疊I時起重要作用。[0024]因此在所述方法情況下,壓強(qiáng)p62對接合伙伴11、12和連接裝置10起作用。但是作用于加熱元件8的力通過壓強(qiáng)差Λρ = p62 — p61來確定,也就是通過在實(shí)踐中被選擇為明顯小于P62的最大值的壓強(qiáng)來確定。在加熱元件8中出現(xiàn)的機(jī)械應(yīng)力以及隨之而來的翹曲或斷裂的風(fēng)險也由此降低。
[0025]為了借助加熱元件8在開始加熱堆疊I和/或在稍后對該堆疊I進(jìn)一步退火,有利的是該加熱元件8不通過殼體元件71被冷卻,也就是說在加熱元件8和殼體元件71之間存在差的熱接觸,這意味著Λρ = P62 — p61被調(diào)整到小的正值。
[0026]盡管在此堆疊I和加熱元件8之間的熱耦合也被減小,但是由于堆疊I的小的質(zhì)量和熱容量,加熱速率也保持為足夠的。
[0027]結(jié)果,加熱元件8和第一殼體元件71之間的熱耦合降低以及隨之而來地在隨后的退火過程期間加熱元件8通過第一殼體元件71的散熱降低,這使得堆疊I的加熱變得容易。在此有利的是,加熱元件8具有小的熱容量,使得其可以被快速加熱。加熱元件8的熱容量不必選擇為與堆疊I的接合伙伴11、12的類型有關(guān),但是可以被選擇為與堆疊I的接合伙伴11、12的類型有關(guān)。于是對于堆疊I包括金屬化的陶瓷襯底、而不是厚金屬板(例如用作半導(dǎo)體模塊的底板的厚金屬板)的情況,堆疊I的、相對于陶瓷襯底的基面的熱容量可以處于例如0.25J/ (K ^m2)至1.4J/ (K ^m2)的范圍中。在該情況下,加熱元件8的、相對于陶瓷襯底的基面的熱容量可以處于例如0.5J/ (1(%1112)至51/ (K ?cm2)的范圍中,以及加熱元件8的、同樣相對于陶瓷襯底的基面的加熱功率可以處于例如5W/cm2至50W/cm2的范圍中。這些值范圍可以分別彼此無關(guān)地在本發(fā)明的全部構(gòu)型中采用。上面定義的“厚金屬板”含義可以 視作其厚度大于或等于2.5mm的金屬板。此外將陶瓷襯底的基面理解為陶瓷襯底的陶瓷板的最大面積側(cè)的面。
[0028]如從圖1C中同樣可以獲悉的那樣,連接裝置10的加熱間接地經(jīng)由兩個接合伙伴
11、12中的一個接合伙伴進(jìn)行,該一個接合伙伴布置在加熱元件8與兩個接合伙伴11、12中的另一個接合伙伴之間。
[0029]如果連接裝置10是焊劑,則將由加熱元件8輸出的熱和/或?qū)⒓訜岢掷m(xù)時間調(diào)整為,使得該焊劑熔化并且在接合伙伴11和12之間產(chǎn)生焊接連接。為了實(shí)現(xiàn)焊接,接合伙伴
11、12中的每一個在其朝向另一個接合伙伴12、11的側(cè)上具有金屬表面。
[0030]可選地可以在產(chǎn)生氣密區(qū)域5之前通過泵吸剛好在焊劑熔化之前、在焊劑熔化期間或者在焊劑熔化之后至少降低壓強(qiáng)P61并且同樣可選地也可以降低p62,以便最大程度地去除由焊劑構(gòu)成的可能氣穴并且從而實(shí)現(xiàn)盡可能無氣孔的焊接。
[0031]在焊劑熔化和提高壓強(qiáng)差Λρ以將接合伙伴12按壓到接合伙伴11上之后,焊劑在連接裝置10的高于焊劑熔化溫度的高溫T時凝固,這由液態(tài)焊劑與來自一個或兩個接合伙伴11、12的金屬化部的一種或多種金屬形成合金造成(擴(kuò)散焊接)。所述焊劑例如可以是含錫的焊劑,并且接合伙伴11、12的金屬化部可以分別包含銅和/或銀或者由銅和/或銀組成。在焊劑熔化之后,來自所述金屬化部的銅和/或銀擴(kuò)散到焊劑中并且與焊劑中包含的錫一起構(gòu)成一個或多個高強(qiáng)度的和高熔點(diǎn)的金屬間相。在這些金屬間相中,金屬間相Cu6Sn5具有415°C的最低熔點(diǎn),然后接著是具有480°C熔點(diǎn)的相Ag3Sn和具有676°C熔點(diǎn)的Cu3Sn。
[0032]在連接裝置10中充分地構(gòu)造牢固的、穿過接合伙伴11和12連接的橋之后,該連接裝置10進(jìn)一步緩慢地冷卻直至其凝固,使得在第一接合伙伴11和第二接合伙伴12之間產(chǎn)生牢固的、持久的材料嚙合的連接。
[0033]焊劑例如可以作為預(yù)先形成的薄焊板(預(yù)先形成焊劑)放入接合伙伴11和12之間或者作為焊膏涂覆到一個或兩個接合伙伴11和12上。該焊劑也可以作為薄的表面層涂覆到接合伙伴11、12中的任意一個上或者涂覆到兩個接合伙伴11、12上。預(yù)先形成的焊板例如可以具有小于或等于30 μ m的厚度。僅僅涂覆在接合伙伴11或12之一上的焊層的層厚度或者涂覆到接合伙伴11和12上的兩個焊層的總厚度在此可以為5 μ m至30 μ m,或者例如 5 μ m M 15 μ m。
[0034]為了冷卻,從加熱元件8向堆疊I的熱輸送可以減少或中斷。為此在最簡單的情況下,加熱元件8被簡單地關(guān)斷。兩個接合伙伴11、12和連接裝置10的熱量于是可以經(jīng)由加熱元件8向第一殼體元件71流出。第一殼體元件71在這種情況下充當(dāng)冷卻體。替換于此地,加熱元件8的加熱運(yùn)行雖然可以被維持,但是被緩慢地遏制,以便在加熱元件8最終被關(guān)斷之前將出現(xiàn)的熱機(jī)械應(yīng)力保持得小。
[0035]此外為了冷卻堆疊I可以與加熱階段相比提高壓強(qiáng)差Λρ = P62 — p61,使得堆疊I和加熱元件8被按壓抵靠殼體元件71,該殼體元件71于是充當(dāng)冷卻體。
[0036]如果連接裝置10是可燒結(jié)膏、可燒結(jié)膜、涂覆到一個或兩個接合伙伴11、12上并且然后干燥的可燒結(jié)層或者是粘合劑,則連接裝置10在充分燒結(jié)或硬化之前被一直加熱,使得在第一接合伙伴11和第二接合伙伴12之間產(chǎn)生牢固的、材料嚙合的連接。構(gòu)造為可燒結(jié)膜的連接裝置10例如可以作為預(yù)先形成的(“生的”,也就是未燒結(jié)的)膜板放入接合伙伴11和12之間。如果連接裝置10是可燒結(jié)膏或者粘合劑,則連接裝置10可以被涂覆到一個或兩個接合伙伴11和12上。可燒結(jié)膏在涂覆之后優(yōu)選被預(yù)先干燥或在沒有壓強(qiáng)的情況下被預(yù)先燒結(jié)。
[0037]與連接裝置10的類型無關(guān)地,壓強(qiáng)室7在退火過程之后被打開并且從該壓強(qiáng)室7中取出堆疊I,在該堆疊I中現(xiàn)在第一接合伙伴11和第二接合伙伴12借助位于其間的連接裝置10牢固和材料嚙合地彼此連接。緊接在退火過程之后的冷卻階段可以完全或部分地在仍關(guān)閉的壓強(qiáng)室7中進(jìn)行,或者在從壓強(qiáng)室7中取出堆疊I之后進(jìn)行。
[0038]在該實(shí)施例以及同樣在其他實(shí)施例的情況下,匯合區(qū)域一連接線路91和92在該匯合區(qū)域處匯合到壓強(qiáng)室7的內(nèi)部空間6中——的位置僅僅示意性示出。相應(yīng)的位置原則上可以改變,只要確保上述作用方式可被實(shí)現(xiàn)。為了避免在不利的壓強(qiáng)關(guān)系情況下所述匯合區(qū)域被膜4封閉,可以根據(jù)相應(yīng)的構(gòu)型來選擇匯合區(qū)域的位置。第一連接線路91的匯合區(qū)域也可以被實(shí)施為,使得該匯合區(qū)域在加熱元件8下方環(huán)繞在加熱元件8周圍地構(gòu)造,從而加熱元件8的側(cè)邊緣的朝向第一殼體元件71的棱邊自由地位于該匯合區(qū)域中并且不放置在該殼體元件71上。
[0039]圖2中示出的壓強(qiáng)室7與圖1A至IC中示出的壓強(qiáng)室7的區(qū)別在于,圖2的壓強(qiáng)室可與一個或多個另外的、相同或類似地構(gòu)建的壓強(qiáng)室7堆疊,使得該堆疊中的壓強(qiáng)p61和/或P62可以在壓強(qiáng)室7與壓強(qiáng)室7之間傳遞。為此,有關(guān)壓強(qiáng)線路91、92分別在壓強(qiáng)室7的下側(cè)77處的匯合開口 83或85與壓強(qiáng)室7的上側(cè)78處的匯合開口 84或86之間延伸,其中匯合開口 83和85被構(gòu)造在第一殼體元件71處并且匯合開口 84和86被構(gòu)造在第二殼體元件72處。[0040]壓強(qiáng)線路91、92中的每一個至少在其一個匯合開口 83、84或85、86處由環(huán)狀密封件75圍繞。這些密封件75確保有關(guān)壓強(qiáng)線路91、92可以不透氣密封地與堆疊到該壓強(qiáng)室7上的另一壓強(qiáng)室7的對應(yīng)壓強(qiáng)線路91、92耦合。對應(yīng)地,環(huán)狀密封件76負(fù)責(zé)殼體元件71和72之間區(qū)域中的壓強(qiáng)線路91和92的不透氣密封。
[0041]壓強(qiáng)線路91、92例如可以借助于鉆孔來實(shí)現(xiàn)。只要需要,敞開的鉆孔開口就可以借助于蓋子90被不透氣密封地封閉。為此可以將可選地與密封件連接的蓋子90擰入到該鉆孔開口中。同樣可能的是,鉆孔開口通過將蓋子90焊接到壓強(qiáng)室7上而被不透氣地封閉。
[0042]利用根據(jù)圖2構(gòu)造的壓強(qiáng)室7,可以以相同方式實(shí)施參照圖1A至IC闡述的接合方法。對應(yīng)的情況也適用于多個根據(jù)圖2構(gòu)造的和上下堆疊的壓強(qiáng)室7,這些壓強(qiáng)室7分別裝備有第一接合伙伴11、第二接合伙伴12、連接裝置10和密封裝置4。
[0043]根據(jù)圖3A至3D現(xiàn)在闡述如下設(shè)備的原理,借助該設(shè)備可以將裝備有堆疊I的壓強(qiáng)室7的殼體元件71和72彼此按壓。該設(shè)備包括保持框架100,該保持框架環(huán)狀地圍繞容納區(qū)域110。保持框架100被構(gòu)造為剛性的并且由此具有由于高的運(yùn)行壓強(qiáng)而必要的機(jī)械穩(wěn)定性。此外在保持框架100處安裝具有缸體121和可在該缸體121中運(yùn)動的活塞122的工作缸120。工作缸120的工作體積125可以經(jīng)由壓強(qiáng)線路137被施加工作壓強(qiáng),以便活塞122從下面的位置運(yùn)動到上面的位置??蛇x地,活塞122可以在其上端配備適配板123。
[0044]當(dāng)活塞122如在圖3B中所示位于下面的位置時,壓強(qiáng)室7可以放入到容納區(qū)域110中,該壓強(qiáng)室7如上面參照圖2所闡述那樣構(gòu)造和裝備。為此,壓強(qiáng)室7以其下側(cè)77放置到活塞122上,或者如果存在的話放置到適配板123上。
[0045]然后工作體積125經(jīng)由壓強(qiáng)線路137借助氣體或液體被施加工作壓強(qiáng)pl20。該工作壓強(qiáng)P120被選擇為使得活塞122與位于其上的壓強(qiáng)室7和必要時適配板124 —起向上運(yùn)動,從而位于容納區(qū)域110中的壓強(qiáng)室7被夾持在保持框架100的兩個支腳101和102之間并且第一殼體元件71被壓按得抵靠第二殼體元件72,其結(jié)果在圖3C中示出。
[0046]在此,密封件73密封殼體元件71和72之間的縫隙74,并且由此阻止了通過縫隙74進(jìn)行關(guān)閉的壓強(qiáng)室7的內(nèi)部空間6和壓強(qiáng)室7的外部之間的氣體交換。在此可選地可以如所示那樣也將膜4夾持在殼體元件71和72之間。
[0047]此外在所述夾持狀態(tài)下,密封件75 (圖2)負(fù)責(zé)在壓強(qiáng)線路91 (圖2)和在保持框架100中構(gòu)造的壓強(qiáng)線路131之間的或在壓強(qiáng)線路92 (圖2)和在保持框架100中構(gòu)造的壓強(qiáng)線路132之間的氣密連接。由此可能的是,第一室區(qū)域61被經(jīng)由壓強(qiáng)端子141和壓強(qiáng)線路131和91施加第一氣壓p61,并且第二室區(qū)域62被經(jīng)由壓強(qiáng)端子142和壓強(qiáng)線路132和92施加第二氣壓p62。該方法和在此出現(xiàn)的效應(yīng)與已經(jīng)根據(jù)圖1A至IC的方法或效應(yīng)是相同的。唯一的區(qū)別在于,在圖1A至IC中示出的壓強(qiáng)室7的情況下,壓強(qiáng)線路91和92的線路引導(dǎo)被選擇為與在圖2和3A至3D中示出的壓強(qiáng)室7的情況下不同,但是這對于在壓強(qiáng)室7內(nèi)進(jìn)行的接合方法的流程是不重要的,因?yàn)樗鼋雍戏椒▋H僅取決于可以向第一室區(qū)域61輸送第一氣壓p61并且可以向第二室區(qū)域62輸送第二氣壓p62。
[0048]在施加壓強(qiáng)差Λρ = P62 — p61 > O之后,膜4緊貼堆疊I并且如前面闡述的那樣遵循堆疊I的表面輪廓。在此在壓強(qiáng)差A(yù)p足夠高的情況下,加熱元件8與堆疊I 一起通過作用于膜4的壓強(qiáng)差Λρ被朝向第一殼體元件71的方向按壓。[0049]在現(xiàn)在膜4將其中存在連接裝置10的區(qū)域5氣密密封并且該連接裝置10在進(jìn)一步提高壓強(qiáng)差A(yù)p的情況下被壓縮之后,該壓強(qiáng)差A(yù)p可以被再次減小,使得加熱元件8與第一殼體元件71完全或部分地?zé)崛ヱ睢?br> [0050]在該與殼體元件71熱去耦的狀態(tài)下,連接裝置10與接合伙伴11、12 —起如前面所述的那樣被退火并且借助反應(yīng)器7中的過壓被壓縮、按壓和燒結(jié)或者焊接。為了使堆疊I在退火之后冷卻,壓強(qiáng)差A(yù)p可以被再次提高到這樣的值,在該值情況下加熱元件8與堆疊I 一起由于作用于膜4的壓強(qiáng)差Λ P而被按壓得抵靠第一殼體元件71,使得堆疊I和加熱元件8與第一殼體元件71存在良好的熱接觸,該殼體元件71于是充當(dāng)冷卻體。為了不對該冷卻起反作用,加熱元件8可以在該冷卻過程期間被關(guān)斷。
[0051]在被構(gòu)造為焊劑的連接裝置10的情況下,整個壓強(qiáng)室7可以首先被抽真空到例如小于50hPa的非常小的絕對壓強(qiáng)。然后通過提高第二室區(qū)域62中的壓強(qiáng)p62和通過保持第一室區(qū)域61中的非常小的壓強(qiáng)p61來提高壓強(qiáng)差Λ p,使得膜4被按壓到堆疊I處。通過非常小的壓強(qiáng)Ρ61避免了稍后的焊層中的氣穴。壓強(qiáng)差Λρ = ρ62 — p61在此被選擇得如此高,使得構(gòu)造出氣密區(qū)域5,焊劑10位于該氣密區(qū)域5中。壓強(qiáng)差A(yù)p于是如此程度地降低,使得加熱板8與第一殼體元件71去耦。隨后加熱元件8被加熱并且最遲在焊劑熔化時提高壓強(qiáng)P62,使得焊接伙伴11和12彼此按壓。同時也可以提高壓強(qiáng)p61,使得保持非常小的壓強(qiáng)差Λρ,以便避免加熱元件8和第一殼體元件71之間的過強(qiáng)的熱耦合。在焊劑中構(gòu)造足夠的金屬間相(“擴(kuò)散焊接”)之后,可以通過提高壓強(qiáng)差Λρ、可選地在事先關(guān)斷加熱元件8之后來進(jìn)行冷卻。為了檢查和控制連接裝置10的必要的溫度曲線,可以如在本發(fā)明的所有可能構(gòu)型中那樣使用與連接裝置10熱耦合的溫度傳感器(未示出)。
[0052]替換或補(bǔ)充于此地,通過如下方式調(diào)整對連接裝置10的溫度的特定時間變化曲線的遵守,即利用測試堆疊I (“樣本”)來進(jìn)行具有加熱元件8的加熱功率、壓強(qiáng)Ρ62和(只要設(shè)置的話)壓強(qiáng)Ρ61的特定時間曲線的特定過程流程并且根據(jù)所獲得的結(jié)果對所述過程流程進(jìn)行評估。然后足夠好的結(jié)果可以在實(shí)際的加工過程中根據(jù)相同的時間上的溫度變化曲線和壓強(qiáng)變化曲線被修正。在此前提條件是,測試堆疊I與在實(shí)際加工過程中處理的堆疊I是相同的或者至少是可比較的。
[0053]為了能在事后確定所達(dá)到的最大溫度,可以用不可逆的熱色溫標(biāo)顏色對接合伙伴
11、12中的至少一個或者樣本進(jìn)行標(biāo)記,該不可逆的熱色溫標(biāo)顏色在達(dá)到取決于有關(guān)顏色的極限溫度時呈現(xiàn)特定的顏色并且本身在有關(guān)接合伙伴的溫度再次低于該極限溫度時保持下來。
[0054]為了調(diào)整冷卻的所定義的變化曲線,加熱元件8 一方面和堆疊I之間的熱耦合并且另一方面和第一殼體元件71之間的熱耦合交替地提高或者降低,其方式是提高或降低壓強(qiáng)差Λ P。
[0055]圖4示出另一構(gòu)型。該構(gòu)型與圖3C中所示構(gòu)型的區(qū)別僅僅在于,在壓強(qiáng)室7關(guān)閉時、也就是當(dāng)壓強(qiáng)室7如上所述那樣處于夾持狀態(tài)時不從外部向第一室區(qū)域61輸送壓強(qiáng)。在該情況下,稍后經(jīng)由壓強(qiáng)線路132和壓強(qiáng)端子142向第二室區(qū)域62輸送的壓強(qiáng)ρ62反作用于位于第一室區(qū)域61中的氣體,其中第一室區(qū)域61是不透氣密封的。對應(yīng)地,保持框架100也可以實(shí)施為沒有如圖3C中示出的壓強(qiáng)端子141和壓強(qiáng)線路131。但是也存在設(shè)置這樣的壓強(qiáng)端子141和這樣的壓強(qiáng)線路131并且僅僅不使用它們的可能性。對應(yīng)地,也可以將壓強(qiáng)室7實(shí)施為沒有圖2中示出的壓強(qiáng)線路91。替換于此地,當(dāng)壓強(qiáng)線路91在接合過程期間封閉時,壓強(qiáng)室7也可以具有這種壓強(qiáng)線路91。
[0056]例如圖2中所示的壓強(qiáng)室7也可以構(gòu)造為,使得其可以與一個或多個與其相同地或類似地構(gòu)建的壓強(qiáng)室7堆疊為使得該堆疊可以布置在保持框架100的容納區(qū)域110中,這示例性地在圖5A中示出。位于容納區(qū)域110中的堆疊可以在那里如圖5B所示那樣借助于工作缸被夾持,使得該堆疊的全部壓強(qiáng)室7在堆疊方向上彼此按壓并且此外在這些壓強(qiáng)室7的每一個中其第一殼體元件71及其第二殼體元件72彼此按壓,其結(jié)果在圖5B中示出。為了開動工作缸,該工作缸的工作體積125借助氣體或者液體經(jīng)由壓強(qiáng)線路137被施加工作壓強(qiáng)P120。工作壓強(qiáng)pl20被選擇為,使得活塞122與位于其上的壓強(qiáng)室7的堆疊和可選的適配板123 —起向上運(yùn)動并且位于容納區(qū)域110中的堆疊被夾持在保持支架100的兩個支腳101和102之間。
[0057]通過壓強(qiáng)室7的堆疊和彼此按壓,這些壓強(qiáng)室7的壓強(qiáng)線路92 (見圖2)在該堆疊內(nèi)氣動地串聯(lián),使得經(jīng)由壓強(qiáng)端子142饋入到在保持框架110中集成的壓強(qiáng)線路132中的氣動或液壓壓強(qiáng)P62經(jīng)由壓強(qiáng)室7的相應(yīng)壓強(qiáng)線路92在壓強(qiáng)室7與壓強(qiáng)室7之間傳遞。在此情況下,相鄰壓強(qiáng)室7的壓強(qiáng)線路92分別借助位于這些壓強(qiáng)室7之間的密封件75(也見圖2)密封。
[0058]對應(yīng)地,通過壓強(qiáng)室7的堆疊和彼此按壓這些壓強(qiáng)室7的可選壓強(qiáng)線路91 (見圖2)在該堆疊內(nèi)也氣動地串聯(lián),使得經(jīng)由壓強(qiáng)端子141饋入到在保持框架110中集成的壓強(qiáng)線路131中的氣動或液壓壓強(qiáng)p61經(jīng)由壓強(qiáng)室7的相應(yīng)壓強(qiáng)線路91在壓強(qiáng)室7與壓強(qiáng)室7之間傳遞。在此情況下,相鄰壓強(qiáng)室7的壓強(qiáng)線路91分別借助位于這些壓強(qiáng)室7之間的密封件75 (也見圖2)密封。
[0059]該堆疊的最上面壓強(qiáng)室7的上側(cè)78處的密封件75用于將該壓強(qiáng)室7的壓強(qiáng)線路92和該壓強(qiáng)室7的可選的壓強(qiáng)線路91不透氣密封地連接到壓強(qiáng)線路142或141上。在該堆疊的最下面壓強(qiáng)室7的壓強(qiáng)線路92和適配板123之間以及在該堆疊的最下面壓強(qiáng)室7的可選壓強(qiáng)線路91和適配板123之間分別布置密封件79,利用這些密封件79不透氣密封地封閉在該堆疊的夾持狀態(tài)下的壓強(qiáng)線路92或91的下端。
[0060]在該堆疊的各個壓強(qiáng)室7中的另外的接合過程于是同樣可以如在前面針對各個壓強(qiáng)室參照圖1A至IC所闡述那樣的進(jìn)行。圖5C示出在將壓強(qiáng)p61和p62施加到壓強(qiáng)端子141或142上之后的裝置,所述壓強(qiáng)具有大于零的壓強(qiáng)差Λρ = P62 — p61,使得在各個壓強(qiáng)室7中膜4緊貼接合伙伴11和12以及緊貼可選的加熱元件8,如在圖2中針對單個壓強(qiáng)室7示出的那樣。
[0061]在另一在圖6中示出的構(gòu)型情況下,密封裝置4同樣被構(gòu)造為膜4,但是不像在迄今為止示出的變型中那樣被夾持在第一殼體元件71和第二殼體元件72之間。替代與此地,膜4構(gòu)造為氣密的、封閉的囊,在該囊中上下堆疊地布置第一接合伙伴11、第二接合伙伴12和位于它們之間的連接裝置10??蛇x地,具有放入的堆疊I的囊4可以在其放入到壓強(qiáng)室7中之前被抽真空并且在抽真空狀態(tài)下被氣密地焊接。因此在該構(gòu)型中,連接裝置10也位于通過囊4的內(nèi)部給出的氣密區(qū)域5中。
[0062]當(dāng)?shù)诙覅^(qū)域62在反應(yīng)器7關(guān)閉之后經(jīng)由壓強(qiáng)端子142和壓強(qiáng)線路132被施加高于該裝置的環(huán)境壓強(qiáng)的絕對壓強(qiáng)P62時,接合伙伴11、12被按壓得抵靠位于它們之間的連接裝置10。在此情況下,連接裝置10被密封并且此外緊貼接合伙伴11和12的朝向彼此的側(cè)。
[0063]隨后,連接裝置10可以如在前面闡述的那樣借助于加熱元件8被加熱和退火。在此,該連接裝置也可以例如是焊劑、可燒結(jié)膏或者粘合劑。與迄今為止闡述的構(gòu)型不同,壓強(qiáng)P62的改變不引起加熱元件8與壓強(qiáng)室7的第一殼體元件71之間的熱耦合的變化,因?yàn)楸惶畛涞哪つ?僅僅位于加熱元件8上。
[0064]更確切的說,在該構(gòu)型情況下在退火過程和后續(xù)的冷卻期間的特定的要遵守的溫度曲線基本上通過調(diào)節(jié)加熱元件8的加熱功率來得到控制,其中加熱元件8也可以被關(guān)斷或者多次交替地斷開和接通。加熱元件8連續(xù)地與第一殼體元件71足夠好地?zé)峤佑|,該加熱元件8尤其是可以與第一殼體元件71牢固連接。
[0065]根據(jù)圖6闡述的方法也可以利用多個堆疊的壓強(qiáng)室7來實(shí)現(xiàn),其中僅僅保持框架100的尺寸要與以堆疊方式要處理的壓強(qiáng)室7的數(shù)量相匹配。
[0066]根據(jù)另一在圖7中示出的構(gòu)型,工作缸120也可以集成到保持框架100中。該變型在所有保持框架100的情況下實(shí)現(xiàn)。為此保持框架100的至少一部分充當(dāng)缸體121。
[0067]在此如也在本發(fā)明的所有其他變型中那樣,工作缸120的活塞122可以與重力G的方向平行地具有小于或等于5mm、小于或等于Imm或者小于或等于0.2mm的最大可能沖程Hmax,而且與工作缸120是否集成到保持框架100中無關(guān)。
[0068]原則上,本發(fā)明在所有變型中都借助于構(gòu)造為剛性的并且由此具有高牢固性的保持框架100來實(shí)現(xiàn)。為了能夠?qū)崿F(xiàn)特別高的牢固性,保持框架100在此可以構(gòu)造為環(huán)狀閉合的框架,該框架環(huán)狀地包圍容納區(qū)域110。
[0069]但是同樣可能的是,保持框架100不是環(huán)狀閉合的。圖8示出對此的示例。除了保持框架100的不同結(jié)構(gòu)以外,該裝置與根據(jù)圖3D的裝置是相同的。接合過程也可以與參照圖3A至3D所述的完全一樣地進(jìn)行。
[0070]與保持框架100是否構(gòu)造為環(huán)狀閉合的無關(guān),該保持框架100可以由唯一的部分組成,這在所有前面的圖中已經(jīng)示出,或者保持框架100可以由兩個或者更多個彼此連接的部分組成,這在圖9中借助保持框架100的四個彼此牢固連接的支腳101、102、103、104示例性示出。支腳101、102、103、104的連接例如可以借助于螺釘126進(jìn)行。但是可替換地或者附加地,支腳101、102、103、104也可以按照每種任意的其他方式、例如通過焊接彼此牢固地連接。
[0071]除了保持框架100的多部分的構(gòu)型以外,該裝置與根據(jù)圖3B的裝置是相同的。但是與圖3B不同地示出另一截平面,以便示出螺釘126。
[0072]保持框架100的前面闡述的可能構(gòu)型可以任意地在本發(fā)明的所有其他變型中采用。
[0073]在圖1OA至IOD中現(xiàn)在示例性地還示出保持框架100的幾個變型。為了簡化沒有示出壓強(qiáng)端子141、142和147,但是它們原則上可以存在。
[0074]根據(jù)圖1OA的保持框架100的結(jié)構(gòu)對應(yīng)于圖8中所示保持框架100的結(jié)構(gòu)。容納區(qū)域110在此情況下位于保持框架100的相對置的支腳101和102之間。
[0075]圖1OB中所示的保持框架100如圖1A至1C、2、3A至3D、4、5A至?、6和7中那樣構(gòu)造為單部分的閉合的環(huán),該環(huán)包圍容納區(qū)域110。[0076]根據(jù)圖1OC的保持框架100具有兩個相對置的、基本上矩形的支腳101和102,它們通過四個連接片段103彼此連接。連接片段103在此分別連接支腳101和102的兩個上下重疊的角區(qū)域。所示的保持框架100構(gòu)造為單部分的,但是其也可以由多個彼此牢固連接的、例如彼此旋擰的或者彼此焊接的支腳101、102、103組成。但是連接支腳103的數(shù)量不限于4個。更確切地說,也可以采用少于或多個4個連接支腳103。但是一般不是所有的連接支腳103都必須分別連接支腳101和102的上下重疊的角區(qū)域。此外有可能、但是有利地不是一定必要的是,支腳101和102的所有上下重疊的角區(qū)域都通過一個連接支腳103連接。
[0077]針對圖1OC所述的內(nèi)容對應(yīng)地也適用于具有如下特殊性的根據(jù)圖1OD的保持框架100,所述特殊性即連接片段103以平行的兩行布置,在這兩行中每一行在支腳101和102的兩個上下重疊的棱邊之間延伸。
[0078]如在所有前面的圖1A至1C、2、3A至3D、4、5A至和6至9中所示的那樣,工作缸120可以在本發(fā)明的全部構(gòu)型中在重力方向上位于容納區(qū)域110下方,使得活塞122在接合過程結(jié)束之后通過去掉工作壓強(qiáng)P120由于其自重以及由于施加到其上的壓強(qiáng)室7或施加到其上的壓強(qiáng)室7的堆疊而向下運(yùn)動,并且壓強(qiáng)室7或壓強(qiáng)室7的堆疊可以從容納區(qū)域110中被取出。
[0079]只要在本發(fā)明的其他任意變型情況下放入到容納區(qū)域110中的壓強(qiáng)室7的壓強(qiáng)線路與特定的集成在保持框架100中的壓強(qiáng)線路氣動地串聯(lián),和/或只要壓強(qiáng)室7的壓強(qiáng)線路與堆疊到該壓強(qiáng)室7上的另一壓強(qiáng)室7的壓強(qiáng)線路氣動地串聯(lián),就需要相應(yīng)壓強(qiáng)室7在容納區(qū)域110中的足夠精確的定位或上下堆疊的壓強(qiáng)室7的足夠精確的相對定位。為此可以給分別相對于彼此要定位的壓強(qiáng)室7或保持框架100配備任意的定位輔助措施。例如可以為此在一個元件處使用定位突出部,該定位突出部嚙合到另一元件的定位槽中。
[0080]在所有前面闡述的示例中,第一和第二接合伙伴11、12在使用位于它們之間的連接裝置10的情況下被連接,其中第一接合伙伴11、連接裝置10和第二接合伙伴12相疊地布置成一個堆疊I。
[0081]第一接合伙伴11可以是例如用于半導(dǎo)體模塊的金屬底板,并且第二接合伙伴12可以是電路載體。第一接合伙伴11同樣可以是例如電路載體,并且第二接合伙伴12可以是半導(dǎo)體芯片。在全部這些變型中,電路載體可以構(gòu)造為陶瓷板,該陶瓷板在對立的主面上分別被用金屬化層鍍層。在此,金屬化部中的至少一個可以具有印制導(dǎo)線結(jié)構(gòu)。
[0082]此外,堆疊I可以在本發(fā)明的所有闡述的方法中不僅包括兩個、而且還可以包括三個或者更多個要彼此連接的接合伙伴和對應(yīng)數(shù)量的連接裝置。因此該堆疊可以作為接合伙伴例如具有用于半導(dǎo)體模塊的底板、如上闡述的電路載體以及半導(dǎo)體芯片,它們被上下堆疊,使得電路載體位于底板和半導(dǎo)體芯片之間。從而這樣的堆疊I在準(zhǔn)備接合過程時被放入到壓強(qiáng)室7中并且與該壓強(qiáng)室7 —起定位在保持框架100的容納區(qū)域110中,使得底板在重力方向上位于下方,即在堆疊I的朝向工作缸120的側(cè)上。
[0083]與保持框架100的其他構(gòu)型無關(guān)地,該保持框架100可以設(shè)計為使得當(dāng)工作缸120將在保持框架100中的位于該工作缸120上的一個或多個壓強(qiáng)室7夾緊時,該保持框架100經(jīng)受住工作缸120的300巴的絕對壓強(qiáng)pl20。
[0084]圖11示出壓強(qiáng)室7的殼體元件71的俯視圖,在該壓強(qiáng)室7的內(nèi)部空間6中放入堆疊1,該堆疊I包括用于半導(dǎo)體模塊的金屬底板11、如所闡述那樣的多個在兩側(cè)金屬化的陶瓷電路載體12以及多個半導(dǎo)體芯片13。電路載體12被放置到底板11上,其中在每個電路載體12和底板11之間存在第一連接裝置(被覆蓋)。此外在電路載體12的每一個上放置至少一個半導(dǎo)體芯片13,其中在半導(dǎo)體芯片13中的每一個與有關(guān)電路載體12之間存在第二連接裝置(被覆蓋)。在堆疊I上方放置構(gòu)造為膜的密封裝置4,該膜覆蓋底板U、電路載體12和半導(dǎo)體芯片13并且延伸直至穿過密封件73,因此位于膜下方并且被膜覆蓋的部件底板11、電路載體12和半導(dǎo)體芯片13以虛線示出。半導(dǎo)體芯片13在此位于電路載體12的背離底板11的側(cè)上。在底板11和電路載體12之間以及在電路載體12和半導(dǎo)體芯片13之間還不存在牢固連接。所述連接在壓強(qiáng)室7關(guān)閉之后在前述接合過程中的任意一個的范圍內(nèi)并且在使用前述壓強(qiáng)室7中的任意一個的情況下以及在使用任意前述保持框架100的情況下才建立,其中分別示出的堆疊I由在圖11中示出的堆疊I代替。
[0085]利用完成接合的堆疊I可以制成半導(dǎo)體模塊,該堆疊I例如包括至少一個底板11和與該底板11材料嚙合地連接的電路載體12,或者包括至少一個電路載體12和與該電路載體12材料嚙合地連接的半導(dǎo)體芯片13,或者包括至少一個底板11、與該底板11材料嚙合地連接的陶瓷板12和與該陶瓷板12材料嚙合地連接的半導(dǎo)體芯片13。
[0086]圖12示出這樣的半導(dǎo)體模塊200的示例。在該半導(dǎo)體模塊200情況下,堆疊I在接合過程之后與一個或多個導(dǎo)電的接觸元件202電接觸并且布置在殼體201中。電路載體12在此包括陶瓷板12a,該陶瓷板12a在對立的主面(即陶瓷板12a的兩個面積最大的側(cè))上用金屬化層12b和12t鍍層。第一連接裝置10布置在底板11和電路載體12之間,第二連接裝置20布置在電路載體12和半導(dǎo)體芯片13之間。
[0087]在圖13和14中現(xiàn)在闡述兩個針對在前述接合過程之一期間連接裝置10的溫度以及壓強(qiáng)P61和p62的相對時間變化曲線的示例。連接裝置10在此可以由粘合劑組成或者由將在接合過程期間被燒結(jié)的可燒結(jié)材料組成。
[0088]上面的曲線分別示出壓強(qiáng)差Λρ = p62 — p61的變化曲線,中間的曲線分別示出P62的變化過程,以及下面的曲線分別示出加熱元件8的溫度T的變化過程。壓強(qiáng)p61和P62分別是絕對壓強(qiáng)。這些示例可以在所有構(gòu)型中被采用,在這些構(gòu)型中壓強(qiáng)室7的內(nèi)部空間6通過構(gòu)造為膜的密封裝置4劃分成兩個室區(qū)域61和62,在這兩個室區(qū)域之間膜阻止了氣體交換。在其中僅僅存在一個可統(tǒng)一被施加壓強(qiáng)的室區(qū)域62的構(gòu)型中,僅僅所闡述的壓強(qiáng)P62、一個或多個連接裝置10、22的溫度T的變化曲線適用。在這些情況下具有壓強(qiáng)差的變化過程的上面的曲線是無關(guān)的。
[0089]在根據(jù)圖11的第一示例中,在壓強(qiáng)室7關(guān)閉之后在第一時間間隔I中在(相對于室溫)略微提高的溫度情況下產(chǎn)生壓強(qiáng)差Λρ = P62 — p61。這引起膜4變軟并且在此緊貼在位于壓強(qiáng)室7中的堆疊I的表面處,使得產(chǎn)生氣密區(qū)域5。此外加熱元件8被預(yù)加熱。在時間間隔I中壓強(qiáng)差Δρ達(dá)到ApImax的最大值,其為最小20巴并且可以例如在燒結(jié)情況下處于80巴至400巴范圍內(nèi),或者在粘貼情況下處于20巴至50巴范圍內(nèi)。
[0090]之后壓強(qiáng)ρ62和溫度T在第二時間間隔II中提高到值p62max或Tmax,以便使接合伙伴11和12以及布置在它們之間的連接裝置10彼此按壓并且(除了在其中僅僅存在一個可統(tǒng)一被施加壓強(qiáng)的室區(qū)域62的構(gòu)型以外)在堆疊I和加熱元件8之間建立良好的熱接觸。在此值Tmax被選擇為,使得其足以使連接裝置10在粘合劑情況下被硬化或在可燒結(jié)材料下被燒結(jié)。
[0091]在堆疊I在時間間隔II中充分退火之后,堆疊I以及隨之而來地連接裝置10被冷卻。為此可以重新提高壓強(qiáng)差Λρ = p62 - ρ61,以便提高堆疊I和充當(dāng)冷卻體的殼體元件71之間的熱耦合(除了在其中僅僅存在一個可統(tǒng)一被施加壓強(qiáng)的室區(qū)域62的構(gòu)型以外)。
[0092]根據(jù)圖12的示例首先示出第一時間片段I,其與根據(jù)圖15的時間片段I相同并且以相同的過程運(yùn)行。在構(gòu)造了連接裝置10位于其中的密封區(qū)域5之后壓強(qiáng)差Λρ可以下降,同時壓強(qiáng)Ρ62在時間間隔II’中繼續(xù)提高。于是在后續(xù)的時間間隔II’’期間,溫度T也提高。溫度升高因此相對于壓強(qiáng)ρ62的升高延遲地進(jìn)行。由此在燒結(jié)情況下連接裝置10首先被劇烈壓縮(在片段II’中開始并且在片段II’’中維持)。在片段II’’中,粘合或燒結(jié)由于高溫T被完成。因此在燒結(jié)連接的情況下實(shí)現(xiàn)經(jīng)燒結(jié)材料的高密度,這在燒結(jié)連接的牢固性方面以及在接合伙伴11、12之間的熱耦合方面是有利的。
[0093]一般特別是在制造燒結(jié)連接時(在此情況下也就是連接裝置10由任意可燒結(jié)的材料組成)重要的是,在溫度T上升到使連接裝置10燒結(jié)的溫度之前達(dá)到燒結(jié)過程所需的壓強(qiáng)Ρ62的最大值。否則尤其是在具有納米結(jié)構(gòu)的燒結(jié)材料情況下可能存在提前燒結(jié)的風(fēng)險,這可能導(dǎo)致強(qiáng)多孔性結(jié)構(gòu)的構(gòu)造,該結(jié)構(gòu)也不能再壓縮。
[0094]在制造燒結(jié)連接時,溫度Tmax可以例如為最高280°或者最高260°。與此無關(guān)地,最大壓強(qiáng)p62max可以為最小50巴、最小80巴或者最小150巴。此外,最大壓強(qiáng)p62max可以與Tmax無關(guān)地以及與其最小值無關(guān)地為最高300巴或最高500巴。
[0095]此外,在本發(fā)明的所有構(gòu)型中、也就是不僅在制造燒結(jié)連接時,壓強(qiáng)p61(只要在有關(guān)壓強(qiáng)室7或保持框架100中被提供)、壓強(qiáng)p62和溫度T可以彼此無關(guān)地行進(jìn)。
[0096]在圖15和16中現(xiàn)在闡述針對在前述擴(kuò)散焊接過程期間的溫度和壓強(qiáng)的相對時間變化曲線的兩個示例,其中連接裝置10由焊劑組成,所述焊劑在接合過程時被加熱至超過其熔化溫度Te并且在此情況下熔化并且之后冷卻。上面的曲線分別示出壓強(qiáng)差A(yù)p =P62 - p61的變化曲線,中間的曲線分別示出p62的變化曲線,并且下面的曲線分別示出連接裝置10的溫度的變化曲線。壓強(qiáng)p61和p62是絕對壓強(qiáng)。所述示例可以在所有構(gòu)型情況下采用,其中壓強(qiáng)室7的內(nèi)部空間6通過構(gòu)造為膜的密封裝置4劃分成兩個室區(qū)域61和62,膜在這兩個室區(qū)域之間阻止氣體交換。在其中僅僅存在一個可統(tǒng)一被施加壓強(qiáng)的室區(qū)域62的構(gòu)型中,僅僅適用所闡述的壓強(qiáng)p62以及連接裝置10、22的溫度T的時間變化曲線。具有壓強(qiáng)差變化過程的上面的曲線在這些情況下是無關(guān)的。
[0097]在根據(jù)圖15的示例中,關(guān)閉的壓強(qiáng)室(在兩個室區(qū)域61和62情況下是兩個室區(qū)域61和62)首先處于標(biāo)稱壓強(qiáng)ρκ,也就是包圍壓強(qiáng)室7的空間壓強(qiáng)。然后內(nèi)部空間6 (或兩個室區(qū)域61、62)被抽真空到非常小的絕對壓強(qiáng),例如小于50hPa,使得在兩個室區(qū)域61、62的情況下壓強(qiáng)差Λρ = P62 — p61等于零。對第一室區(qū)域61抽真空引起在焊劑后續(xù)在間隔III中熔化時由連接裝置10構(gòu)成的可能氣穴可以消失,以便實(shí)現(xiàn)盡可能無氣孔的焊接。此外在間隔I中連接裝置10的溫度T從室溫Tk提高到小于連接裝置10的熔化溫度Te的溫度。在此情況下,對具有連接裝置10和接合伙伴11、12的堆疊I的加熱變得容易,因?yàn)橛捎趬簭?qiáng)差Λ P等于零在堆疊I和殼體元件71之間僅僅產(chǎn)生小的熱耦合。
[0098]在隨后的間隔II中,溫度T繼續(xù)以小于間隔I中的加熱速率的加熱速率提高,直至在間隔II結(jié)束時達(dá)到連接裝置10的熔點(diǎn)Te,使得該連接裝置10液化。從達(dá)到熔點(diǎn)Te起,由焊劑構(gòu)成的可能氣穴消失。
[0099]在隨后的間隔III中,溫度T還提高至高于熔點(diǎn)T θ的最大溫度Tmax,使得確保連接裝置10的完全熔化。熔點(diǎn)Te例如可以處于220°C的范圍內(nèi)。
[0100]在隨后的間隔IV中,壓強(qiáng)p62提高到例如50巴的最大壓強(qiáng)p62max,并且壓強(qiáng)p61提高到例如I巴的環(huán)境壓強(qiáng)PK,使得在所述示例中的最大壓強(qiáng)差A(yù)p_max為49巴??蛇x地,壓強(qiáng)P61在間隔IV中被再次引到環(huán)境壓強(qiáng)ρκ。通過壓強(qiáng)ρ62在連接裝置10熔化時的提高,接合伙伴11、12通過該壓強(qiáng)ρ62彼此按壓。在此情況下,熔化的連接裝置10被壓合成非常薄的層,這有利于焊劑的合金貫通(Durchlegieren),因?yàn)樵诖饲闆r下重要的是來自緊貼連接裝置10的接合伙伴11、12中的至少一個接合伙伴的材料侵入到液態(tài)的焊劑中并且在此盡可能完全穿透該焊劑。通過薄的焊層減小了所需的擴(kuò)散路徑,這有利于合金貫通。
[0101]在接著的間隔V中,壓強(qiáng)P62和P61以及溫度T恒定地保持在高水平上,以便實(shí)現(xiàn)焊劑的盡可能完全的合金貫通。利用根據(jù)圖15的示例將說明,當(dāng)通過高壓強(qiáng)差A(yù)p在堆疊I和殼體元件71之間產(chǎn)生良好的熱耦合時(又排除在其中僅僅存在一個可統(tǒng)一被施加壓強(qiáng)的室區(qū)域62的構(gòu)型),溫度T也可以提高(間隔IV)和/或保持在高水平上(間隔V)。但是與此不同地,壓強(qiáng)p61也可以在間隔IV中與壓強(qiáng)p62 —起升聞并且在間隔V中保持在聞水平上,而且在這兩種情況下如此進(jìn)行,使得壓強(qiáng)差Λρ = P62 — p61等于零,或者僅僅具有例如小于I巴或小于5巴的非常小的值。
[0102]利用另一間隔VI進(jìn)行冷卻階段,直至溫度T在間隔VI結(jié)束時達(dá)到室溫Tk并且(一個或多個)壓強(qiáng)室7或其室區(qū)域61、62可以被引到環(huán)境壓強(qiáng)ρκ。替換于此地,(一個或多個)壓強(qiáng)室7或其室區(qū)域61、62在達(dá)到室溫Tk時或在達(dá)到室溫Tk之前被弓I到環(huán)境壓強(qiáng)ρκ,只要連接裝置10的溫度T已被如此程度地降低,使得所接合的堆疊I具有足夠的牢固度。
[0103]在根據(jù)圖16的示例中,關(guān)閉的壓強(qiáng)室7 (在兩個室區(qū)域61和62的情況下是兩個室區(qū)域61和62)首先處于標(biāo)稱壓強(qiáng)ρκ。然后壓強(qiáng)室7 (或兩個室區(qū)域61、62)在間隔I期間在室溫Tk時被抽真空到非常小的絕對壓強(qiáng),例如小于50hPa,使得在兩個室區(qū)域61、62的情況下存在恰好為零的壓強(qiáng)差Λρ = p62 - ρ61。這些值在后續(xù)間隔II期間保持恒定。
[0104]在后續(xù)間隔III中,壓強(qiáng)ρ62行進(jìn)到例如41巴的高壓p62max,而壓強(qiáng)p61提高到例如I巴的環(huán)境壓強(qiáng)Ρκ,這總體上引起壓強(qiáng)差Δρ = ρ62 — p61升高到最大值A(chǔ)p_max到40巴。由此,一方面參與的接合伙伴11、12由于p62的高值被彼此按壓,另一方面高的壓強(qiáng)差Λρ (又排除在其中僅僅存在一個可統(tǒng)一被施加壓強(qiáng)的室區(qū)域62的構(gòu)型)引起堆疊I朝著第一殼體兀件71方向的按壓。
[0105]此后,溫度T在間隔IV期間在恒定保持的壓強(qiáng)ρ61、ρ62情況下提高,直至在間隔IV結(jié)束時達(dá)到連接裝置10、22的熔化溫度Te,使得該連接裝置液化并且接合伙伴11、12通過壓強(qiáng)Ρ62的高值而被彼此按壓。由于已經(jīng)熔化的連接裝置10,該連接裝置被壓合成非常
薄的層。
[0106]為了確保連接裝置10的完全熔化,溫度T在后續(xù)間隔V中還超過熔化溫度Te地提高至最大溫度Tmax。
[0107]在壓強(qiáng)P62和p61以及溫度T在后續(xù)間隔VI期間恒定地保持在高水平上以便達(dá)到盡可能完全的合金貫通之后,在另一間隔VII中進(jìn)行冷卻階段,直至溫度T在間隔VI結(jié)束時達(dá)到室溫Tk并且(一個或多個)壓強(qiáng)室7或室區(qū)域61、62可被引到環(huán)境壓強(qiáng)ρκ。
[0108]在前面的示例中提到的溫度值和壓強(qiáng)值應(yīng)僅僅被理解為示例。同樣的情況也適用于壓強(qiáng)ρ61、62和溫度T的相對變化曲線。原則上可以設(shè)定任意其他的值和變化曲線。
[0109]在本發(fā)明的所有構(gòu)型中可以提供壓強(qiáng)ρ62和(只要需要的話)ρ61,其方式是,將有關(guān)壓強(qiáng)端子82或81連接到壓縮器和/或真空泵和/或壓強(qiáng)貯存器上。
[0110]同樣可以在本發(fā)明的所有構(gòu)型中也將第二氣壓Ρ62用于開動工作缸120,只要該工作缸構(gòu)造為氣動缸。這示例性地在圖17中闡述,在圖17中示例性地使用圖3Α至3D中所示的裝置。
[0111]提供壓強(qiáng)Ρ62的壓強(qiáng)源150、例如壓縮器經(jīng)由氣動連接線路160、162和167連接到壓強(qiáng)端子142或147上。在壓強(qiáng)源150和壓強(qiáng)端子142之間的連接線路162中存在氣動閥門152,利用該氣動閥門可以關(guān)閉或打開連接線路162。對應(yīng)地,在壓強(qiáng)源150和壓強(qiáng)端子147之間的連接線路167中存在氣動閥門157,利用該氣動閥門可以關(guān)閉或打開連接線路167。
[0112]從圖3Β中所示情形出發(fā)并且在氣動閥門152和157關(guān)閉的情況下,現(xiàn)在可以首先打開氣動閥門157,使得在工作缸122的工作體積125中存在壓強(qiáng)ρ62并且活塞122向上運(yùn)動,從而存在根據(jù)圖3C的情形,其中圖3C中所示的壓強(qiáng)P120與ρ62相同。在該狀態(tài)下,壓強(qiáng)線路91 (見圖2)連接到壓強(qiáng)線路131上并且壓強(qiáng)線路92 (見圖2)連接到壓強(qiáng)線路132上?,F(xiàn)在也可以打開氣動閥門152,使得在第二室區(qū)域62中也存在壓強(qiáng)ρ62。因?yàn)閴簭?qiáng)ρ62現(xiàn)在從相對立的側(cè)作用到活塞122上,原則上存在如下風(fēng)險,即活塞122由于其自重和在其上負(fù)載的、經(jīng)填充的壓強(qiáng)室7的重量而在重力方向上向下運(yùn)動,并且由此壓強(qiáng)線路91和壓強(qiáng)線路131之間的以及壓強(qiáng)線路92和壓強(qiáng)線路132之間的連接松開。為了避免這一點(diǎn),活塞122的有效基面應(yīng)當(dāng)大于壓強(qiáng)ρ62通過其將活塞向下壓的有效基面。這些有效基面在此分別在與重力方向垂直的投影平面中確定。
[0113]活塞122的有效基面在此是活塞122下側(cè)的被壓強(qiáng)ρ62作用于其上的片段到所述投影平面上的投影面。
[0114]對應(yīng)地,壓強(qiáng)ρ62通過其將活塞向下壓的有效基面通過適配板123和壓強(qiáng)室7的如下一個或多個片段到所述投影平面上的全部投影面來給出,在所述一個或多個片段上壓強(qiáng)ρ62將在重力方向上向下指向的力施加到活塞上。在所示示例中,該有效基面基本上通過內(nèi)部空間6到所述投影平面上的投影面和位于壓強(qiáng)室7的底側(cè)77處的匯合開口 83或85到所述投影平面上的投影面的總和來給出。
【權(quán)利要求】
1.用于制造至少一個復(fù)合體的方法,其中分別將至少兩個接合伙伴(11、12)牢固地彼此連接,該方法具有如下步驟: 提供具有容納區(qū)域(110)的保持框架(100)以及工作缸(120); 提供數(shù)量NS I的壓強(qiáng)室(7),其中每個壓強(qiáng)室具有第一殼體元件(71)和第二殼體元件(72);以及 其中針對每個壓強(qiáng)室(7)執(zhí)行以下步驟: 一提供第一接合伙伴(11 )、第二接合伙伴(12)、連接裝置(10)和密封裝置(4); 一用第一接合伙伴(11)、第二接合伙伴(12)和連接裝置(10)將壓強(qiáng)室(7)裝備為,使得連接裝置(10)位于第一接合伙伴(II)和第二接合伙伴(12)之間,其中至少連接裝置(10)布置在壓強(qiáng)室(7)的第一室區(qū)域(61)中; 一將所裝備的壓強(qiáng)室(7)放入到容納區(qū)域(110)中; 一相應(yīng)的第一殼體元件(71)按壓相應(yīng)的第二殼體元件(72),其方式是放入到容納區(qū)域(110)中的壓強(qiáng)室(7) 借助于工作缸(120)被夾持在工作缸(120)和保持框架(100)之間; 一在壓強(qiáng)室(7)的第二室區(qū)域(62)中產(chǎn)生第二氣壓(p62),該第二氣壓高于第一室區(qū)域(61)中的第一氣壓(p61),使得第一接合伙伴(11)、第二接合伙伴(12)和位于它們之間的連接裝置(10)彼此按壓。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法,其中針對每個壓強(qiáng)室(7)執(zhí)行以下步驟: 一將相應(yīng)的第一接合伙伴(11 )、相應(yīng)的第二接合伙伴(12)和相應(yīng)的接合裝置(10)加熱到預(yù)先給定的溫度,該預(yù)先給定的溫度大于室溫,同時在相應(yīng)的第二室區(qū)域(62)中存在第二氣壓(P62);以及 -隨后冷卻相應(yīng)的第一接合伙伴(11 )、相應(yīng)的第二接合伙伴(12)和相應(yīng)的連接裝置(10)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的方法,其中 保持框架(100)具有第一支腳(101)和與該第一支腳剛性連接的第二支腳(102);以及 容納區(qū)域(110)位于第一支腳(101)和第二支腳(102)之間。
4.根據(jù)前述權(quán)利要求之一的方法,其中密封裝置(4)在壓強(qiáng)室(7)中的一個、多個或者每一個壓強(qiáng)室中構(gòu)造為膜,所述膜構(gòu)成氣密的、封閉的囊,相應(yīng)的第一接合伙伴(11)、相應(yīng)的第二接合伙伴(12)和相應(yīng)的連接裝置(10)布置在該囊中。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至3之一的方法,其中 在所述壓強(qiáng)室(7)中的一個、多個或者每一個壓強(qiáng)室中密封裝置(4)構(gòu)造為膜,所述膜通過相應(yīng)的壓強(qiáng)室(7)的第一殼體元件(71)和第二殼體元件(72)之間的按壓被夾持并且在此過程中將第一室區(qū)域(61)與第二室區(qū)域(62)分隔開; 放入到相應(yīng)的壓強(qiáng)室(7)中的第一接合伙伴(11)、第二接合伙伴(12)和連接裝置(10)在所述膜被夾持在第一殼體兀件(71)和第二殼體兀件(72 )之間之后位于第一室區(qū)域(61)中。
6.根據(jù)前述權(quán)利要求之一的方法,其中所述接合伙伴(11)中的至少一個構(gòu)造為金屬化的陶瓷載體(12a),該陶瓷載體具有通過該陶瓷載體(12a)的面積最大的側(cè)給出的基面。
7.根據(jù)前述權(quán)利要求之一的方法,其中在所述壓強(qiáng)室(7)中的一個、多個或者每一個壓強(qiáng)室中 相應(yīng)的第一接合伙伴(11)是金屬化的陶瓷載體并且相應(yīng)的第二接合伙伴(12)是半導(dǎo)體芯片(13);或者 相應(yīng)的第一接合伙伴(11)是金屬板并且相應(yīng)的第二接合伙伴(12)是金屬化的陶瓷載體(12a)。
8.根據(jù)前述權(quán)利要求之一的方法,其中工作缸(120)具有最大可能的沖程(Hmax),該沖程小于或等于5mm、小于或等于Imm或者小于或等于0.2mm。
9.根據(jù)前述權(quán)利要求之一的方法,其中工作缸(120)構(gòu)造為氣動缸或者液壓缸。
10.根據(jù)權(quán)利要求9的方法,其中 所述工作缸(120)構(gòu)造為具有工作體積(125)的氣動缸; 相應(yīng)的第一殼體元件(71)與相應(yīng)的第二殼體元件(72)的按壓通過如下方式進(jìn)行,即向所述工作體積(125)輸送工作壓強(qiáng)(pl20),該工作壓強(qiáng)從與第二氣壓(p62)相同的壓強(qiáng)源(15)饋送。
11.根據(jù)權(quán)利要求10的方法,其中在相應(yīng)的第一殼體兀件(71)與相應(yīng)的第二殼體兀件(72)按壓期間,至少短暫地在工作體積(125)和第二室區(qū)域(62)之間存在貫穿的氣動連接。
12.根據(jù)前述權(quán)利要求之一的方法,其中絕對工作壓強(qiáng)(P120)取至少21巴的值。
13.根據(jù)前述權(quán)利要求之一的方法,其中連接裝置(10)是 焊劑;或者 可燒結(jié)膏,其包含金屬薄片和/或金屬粉末, 以及溶劑。
14.根據(jù)前述權(quán)利要求之一的方法,其中 N = I ;或者 N≥2。
15.根據(jù)前述權(quán)利要求之一的方法,其中 N ^ 2 ; 放入到容納區(qū)域(110)中的經(jīng)裝備的壓強(qiáng)室(7)相疊地布置;以及 放入到容納區(qū)域(110)中的經(jīng)裝備的壓強(qiáng)室(7)在被夾持狀態(tài)下構(gòu)成堆疊。
16.用于制造半導(dǎo)體模塊(200)的方法,具有如下步驟: 提供利用根據(jù)前述權(quán)利要求之一的方法制造的復(fù)合體,其中第一接合伙伴構(gòu)造為具有介電陶瓷板(12a)的電路載體(12),該介電陶瓷板用金屬化部(12t)鍍層,并且其中第二接合伙伴(12)是半導(dǎo)體芯片; 提供導(dǎo)電的接觸元件(202)以及模塊殼體(201); 制造該接觸元件(202)和該復(fù)合體之間的機(jī)械和導(dǎo)電連接; 將所述復(fù)合體布置在該模塊殼體(201)的內(nèi)部中,使得該接觸元件(201)從該模塊殼體(201)的內(nèi)部延伸至其外側(cè)并且能在那里被電接觸。
【文檔編號】H01L21/50GK103715103SQ201310293402
【公開日】2014年4月9日 申請日期:2013年7月12日 優(yōu)先權(quán)日:2012年7月12日
【發(fā)明者】洪濤 申請人:英飛凌科技股份有限公司
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