用于制造材料配合的连接的方法和自动装配设备技术

本发明专利技术的第一方面涉及一种用于在第一接合件和第二接合件之间制造材料配合的连接的方法。在该方法中借助于自动的粉末载体供给装置提供粉末载体，在粉末载体上施加含有金属粉末的粉末层。将第一接合件按压至位于粉末载体之上的粉末层，以使得粉末层区段粘附第一接合件，将第一接合件和粘附至第一接合件的粉末层区段从粉末载体一起取下，在第一接合件和第二接合件之间安置粘附至第一接合件的粉末层区段。在第一接合件和所述第二接合件之间通过将第一接合件和第二接合件相对彼此地按压来制造烧结连接，以使得粉末层区段既接触所述第一接合件也接触所述第二接合件。粉末层区段在相对彼此地按压的期间烧结。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于制造材料配合的连接的方法和自动装配设备。
技术介绍
在许多
例如功率电子装置之中需要机械的和可能也包括的导电的连接，该连接是耐高温并且对于温度变化是稳定的。尤其地，在功率电子装置领域，由于上升的功率密度和增长的更为紧凑的构建方式而能够期待半导体构件、电子组件等的运行温度将进一步持续上升。因此，对于连接技术存在如下需求，即满足这些要求。作为有前途的方法有所谓的低温连接技术(NTV)。代替之前常用的铁焊工艺，在此将在所连接的部件之间嵌入并且烧结有银粉末，由此产生这些部件的材料配合的连接。在此，存在以下危险，即银粉末在处理期间部分地丢失，因为银粉末在传统的方法中手动地供给，这与高额的花费联系在一起。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，提供一种经济的用于制造高温固定的并且温度切换稳定的材料配合的连接，以及提供一种用于执行这样的方法的设备。该任务将通过依据专利权利要求1所述的用于制造材料配合的连接的方法以及通过依据专利权利要求14的用于制造材料配合的连接的自动装配设备来解决。本专利技术的设计方案以及改进方案将是从属权利要求的主题。本专利技术的第一方面提出了一种用于在第一接合件和第二接合件之间制造材料配合的连接的方法。在所述方法中借助于自动的粉末载体供给装置提供粉末载体，在所述粉末载体上施加有含有金属粉末的粉末层。将所述第一接合件按压至位于所述粉末载体之上的粉末层，以使得粉末层区段粘附所述第一接合件。将所述第一接合件从所述粉末载体和粘附在所述第一接合件处的粉末层区段一起取下，并且在所述第一接合件和所述第二接合件之间安置粘附在所述第一接合件处的粉末层区段。在所述第一接合件和所述第二接合件之间通过将所述第一接合件和所述第二接合件相对彼此地按压来制造烧结连接，以使得粉末层区段既接触所述第一接合件也接触所述第二接合件。所述粉末层区段在所述相对彼此按压的期间烧结。第二方面涉及一种用于将第一接合件装配至第二接合件与第一接合件的安装的自动装配设备。所述自动装配设备具有自动的粉末载体供给装置，借助于所述自动的粉末载体供给装置能够从一个盒体中取出粉末载体和粉末层，在所述粉末载体之上施加有含有金属粉末的粉末层。所述自动装配设备还具有放置工具，借助于所述放置工具容纳所述第一接合件并且在从所述盒体中取出所述粉末载体之后在位于所述粉末载体处的粉末层上能够得以按压，以使得所述粉末层的一个区段粘附至所述第一接合件。此外，所述第一接合件和粘附至所述第一接合件的所述粉末层的区段一起能够从所述粉末载体取下。所述自动装配设备被构造为在取下之后将粘附至所述第一接合件的所述粉末层的区段如此地安置在所述第一接合件和所述第二接合件之间，以使得所述粉末层的所述区段既施加在所述第一接合件处也施加在所述第二接合件处。依据本专利技术的第二方面所构造的自动装配设备能够尤其是被构造用于执行依据所述第一方面的方法。附图说明接下来将参照所附附图借助于多个实施例来阐述本专利技术。在附图中相同的附图标记描述相同的元件。附图中：图1至图8示出了用于制造两个接合件之间的烧结连接的方法的不同的步骤；图9示出了载体框架的立体图示；图10示出了装备有粉末载体的依据图9的载体框架的立体图示，其中在粉末载体上施加有粉末层；图11示出了一个盒体的立体图示，该盒体装备有多个载体框架，在多个载体框架中的每个装备有粉末载体，在粉末载体上施加有粉末层；图12示出了一个输送段的立体图示，在该输送段中设置有装备有一个粉末载体的载体框架，其中，在粉末载体上施加有粉末层；以及图13A至图13H示出了用于制造两个接合件之间的烧结连接的方法的不同的步骤。具体实施方式图1示出了穿过粉末载体4的一个横截面，在粉末载体4上施加有粉末层5。粉末载体4能够例如为薄膜，其厚度例如在50μm至500μm之间。该膜能够例如由温度稳定的材料如PEN(聚萘二甲酸乙二醇酯)、PI(聚酰亚胺)或PTFE(聚四氟乙烯)或其他材料等组成。粉末层5能够具有银粉末或者由银粉末构成。粉末层5在粉末载体4上面的施加能够例如由此实现，即含有银粉末和溶剂的黏胶作为薄层涂覆在粉末载体4上并且然后干燥，从而使得溶剂蒸发并且将粉末层留下。粉末层5在粉末载体4上面的施加然而并不限于这种方法。原则上来说也能够替代地使用任意其他的方法。粉末载体4能够与位于其上的粉末层5一起设置在载体框架3之上，结果在图2中示出。替代地能够首先仅仅将粉末载体4而不将粉末层5设置在载体框架3之上，并且然后将粉末层5如前所述地涂覆在粉末载体4之上，这样的结果同样会形成如图2所示的装置。为了简化粉末载体4在载体框架3上面的定位并且准确地将粉末载体4固定在载体框架3上，载体框架3可选地具有多个调整销31，这多个调整销中的每个嵌入该粉末载体4的相对应的调整开口41之中。调整开口41能够例如以两个平行的排来安置，这两个平行的排分别接近粉末载体4的侧面的边缘地加以走向。此类的调整开口41能够被用于粉末载体4的目标精确的定位和/或用于输送粉末载体4，例如借助于牵引装置。然而，代替调整开口41和调整销31原则上也能够提供任意其他的调整元件。在作为膜来构造粉末载体4的情况下，该膜能够绷紧在载体框架3之上。这意味着该膜在将其固定在载体框架3上之前进行旋转并且以旋转的状态固定在该载体框架3处。在固定的状态下该膜相对于绷紧的状态进行旋转。只要该膜绷紧在载体框架3之上，此后该粉末层5则已经涂覆在该膜之上了，该膜的旋转仅仅以一定程度发生，以该程度不会损坏粉末层5。如以下在图3和在图4的结果中示出的那样，第一接合件1例如借助于自动装配设备(例如芯片键合器，英语为die bonder)的放置工具70来容纳、设置在位于粉末载体4之上的粉末层5上并且借助于第一按压压强p1相对于粉末层5按压。在此，粉末层5位于第一接合件1和粉末载体4之间。第一按压压强p1能够例如大于0.1MPa地加以选择和/或小于20MPa地加以选择。为了能够实现足够的第一按压压强p1的构建而设置有第一逆止件71，其在按压期间施加在粉末载体4的与粉末层5背对的侧之上。可选地，第一逆止件71具有弹性的均衡垫710(例如有机硅或由全氟弹性体构成)，该弹性的均衡垫710在按压期间施加在该粉末载体4的与粉末层5背对的侧上。通过使用这样的均衡垫710能够确保能够将粉末层5的粉末层区段51从粉末载体4整齐地拆下。将第一接合件1按压至粉末层5将会影响粉末层5的区段51(接下来也称作“粉末层区段”)与第一接合件1的粘附，当第一接合件如在图5中所示那样再次从粉末载体4取下时。将第一接合件1按压至粉末层5和/或接下来将该接合件1从粉末载体4以及粘附至第一接合件1的粉末层区段51取下能够可选地通过放置工具70进行。如借助于图3和图4能够看出的那样，第一逆止件71和载体框架3相对彼此可调节，从而使得在第一逆止件71和粉末载体4(例如在与粉末载体4垂直的方向上)之间的距离能够得以设置。该可调节性能够例如通过以下方式给出，即第一逆止件71被取下并且倾斜，和/或通过接下来将阐述的输送段9结合载体框架3以及安装在其上的粉末载体4和位于粉末载体4之上的粉末层5取下并且倾斜。可选地，在此该第一逆止件71主要从相对于载体框架3的第一位置(图3)移位至相对于载体框架本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于在第一接合件(1)和第二接合件(2)之间制造材料配合的连接的方法，其中，所述方法包括：借助于自动的粉末载体供给装置(9、10)提供粉末载体(4)，在所述粉末载体上施加含有金属粉末的粉末层(5)；将所述第一接合件(1)按压至位于所述粉末载体(4)之上的所述粉末层(5)，以使得粉末层区段(51)粘附至所述第一接合件(1)；将所述第一接合件(1)和粘附在所述第一接合件(1)处的所述粉末层区段(51)从所述粉末载体(4)一起取下；在所述第一接合件(1)和所述第二接合件(2)之间安置粘附在所述第一接合件(1)处的所述粉末层区段(51)；以及在所述第一接合件(1)和所述第二接合件(2)之间通过将所述第一接合件(1)和所述第二接合件(2)相对彼此地按压来制造烧结连接，以使得所述粉末层区段(51)既接触所述第一接合件(1)也接触所述第二接合件(2)，其中，所述粉末层区段(51)在所述相对彼此地按压的期间烧结。

【技术特征摘要】
2015.05.29 DE 102015108512.71.一种用于在第一接合件(1)和第二接合件(2)之间制造材料配合的连接的方法，其中，所述方法包括：借助于自动的粉末载体供给装置(9、10)提供粉末载体(4)，在所述粉末载体上施加含有金属粉末的粉末层(5)；将所述第一接合件(1)按压至位于所述粉末载体(4)之上的所述粉末层(5)，以使得粉末层区段(51)粘附至所述第一接合件(1)；将所述第一接合件(1)和粘附在所述第一接合件(1)处的所述粉末层区段(51)从所述粉末载体(4)一起取下；在所述第一接合件(1)和所述第二接合件(2)之间安置粘附在所述第一接合件(1)处的所述粉末层区段(51)；以及在所述第一接合件(1)和所述第二接合件(2)之间通过将所述第一接合件(1)和所述第二接合件(2)相对彼此地按压来制造烧结连接，以使得所述粉末层区段(51)既接触所述第一接合件(1)也接触所述第二接合件(2)，其中，所述粉末层区段(51)在所述相对彼此地按压的期间烧结。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述粉末载体(4)被构造为载体膜。3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述粉末层(5)具有银粉末或者由银粉末构成。4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述粉末载体(4)和施加于其上的粉末层(5)被安置在盒体(8)之中，并且其中，通过将所述粉末载体(4)与施加在其上的粉末层(5)一起借助于自动输送机(10)从所述盒体(8)中取出的方式来实现提供所述粉末载体(4)。5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，将所述第一接合件(1)按压至位于所述粉末载体(4)之上的粉末层(5)以及将所述第一接合件(1)从所述粉末载体(4)取下借助于自动装配设备的放置工具(70)来实现。6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述第一接合件(1)被构造为半导体芯片。7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述第二接合件(2)被构造为陶瓷基体，所述陶瓷基体具有介电的、陶瓷的绝缘载体(20)，在所述绝缘载体之上施加上金属化层(21)，其中，如此地实现所述烧结，使得所述第一接合件(1)在所述上金属化层(21)处与所述第二接合件(2)连接。8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述粉末载体(4)在其被提供期间安置在载体框架(3)之上。9.根据权利要求8所述的方法，其中，所述载体框架(...

【专利技术属性】
技术研发人员：N·霍伊克，M·马奇托，R·斯佩克尔斯，
申请(专利权)人：英飞凌科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE