用于接触半导体的方法和用于半导体的接触组件技术

本发明专利技术涉及一种用于接触半导体（10）的方法以及一种用于半导体（10）的接触组件（1），其中，所述半导体（10）在至少一个第一面处通过形成具有预定厚度的第一焊接层（30）与第一接触副（20）面式地相连接。根据本发明专利技术，在所述半导体（10）上施加聚酰亚胺层（14）作为限制介质，其预定了所述半导体（10）的至少一个焊接面（12）的尺寸和/或形状。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于接触半导体的方法和用于半导体的接触组件
本专利技术涉及一种根据独立权利要求1所述的类型的用于接触半导体的方法以及一种根据独立权利要求5所述的类型的用于半导体的接触组件。
技术介绍
在其中接通高功率的所谓的高功率应用中，用于建立接触组件的结构元件通常作为没有壳体的构件、所谓的“bare-dies”焊接在基质、例如直接敷铜技术基质(DBC)、绝缘金属衬底技术基质(IMS)等上和/或电路板上和/或冲制格栅或类似者上。半导体在至少一个第一面处通过构造带有预定厚度的第一焊接层与至少一个第一接触副面式地相连接。在此问题是，在没有侧向引导的情况下半导体可能在焊接层上漂移，使得半导体不能保持原来的位置，而是在基质上侧向地运动。可通过合适的措施防止该侧向的运动。在接触副和接触副之间，这些措施彼此不同。此外，半导体在以上阐述的高功率应用中不仅焊接在面对第一接触副的接触面上，而且也通过构造带有第二接触面的第二焊接层与第二接触副接触。在此，第一接触面通常通过金属卡子和/或金属桥、但是在一些情况中也通过特有的DBC接触。在此，下侧通常是用于储存热或散热的绝缘的金属块，但是也可为其它基质。在公开文献DE10332695A1中例如描述了用于将结构元件固定在至少一个支架处的组件。在所描述的组件中，在结构元件的焊接部位上设置焊接层，其中，焊接部位布置在面对相应的支架的表面上。此外，在支架的表面处设置用于容纳焊接过量部和/或焊接限制部的相应的支架的至少一个凹口。在此，具有凹口的支架表面面对结构元件的焊接部位。在专利文献US4,935,803中描述了一种用于构件的接触组件。在所描述的接触组件中，构件在至少一个第一面处通过构造第一焊接层与至少一个第一接触副面式地相连接，其中，第一接触副实施成电接触压板。此外，构件在第二面处通过构造至少一个第二焊接层与第二接触副面式地相连接。通过凸形的压板形状，防止了第一焊接层的偏移并且实现了压板在构件上的自动对中。
技术实现思路
相对地，带有根据独立权利要求1或6所述的特征的根据本专利技术的用于接触半导体的方法以及根据本专利技术的用于半导体的接触组件具有的优点是，在半导体上施加有耐焊接的层作为限制介质，该耐焊接的层预定了半导体的至少一个焊接面的尺寸和/或形状，并且防止了在焊接过程期间半导体的漂移和/或侧向的折断。防止用焊料将所述层润湿的材料、例如聚酰亚胺适合作为耐焊接的层。聚酰亚胺是高功率塑料，其最重要的结构特征是酰亚胺族。以有利的方式，仅仅芳香族的聚酰亚胺通常不可熔化并且在化学上也相对于多种溶剂非常稳定。由于耐热性、少的气体析出、耐辐射性、绝缘性能和通常的溶剂不会附着在聚酰亚胺层上的性能，聚酰亚胺溶剂非常好地适合用作用于限制在半导体上的焊接面的涂覆介质。本专利技术的实施例以有利的方式防止了半导体在焊接时的侧向漂移和/或扭转并且特别是在双侧焊接半导体时相对于其它已知的解决方案提供了优点。耐焊接的层以有利的方式保护了半导体的这样的区域，即，该区域不应与焊剂接触并且用于通过在耐焊接的层中形成凹口而简单地且快速地形成焊接面。以有利的方式，仅仅必须准备待固定的半导体并且利用耐焊接的层将其进行预处理，而接触副不必具有附加的限制部和/或漂移保护措施。优选地，耐焊接的覆层已经是半导体壳体的组成部分。本专利技术的重要想法基于，通过耐焊接的层可将被施加的焊剂在一定的焊接区域之内保持在半导体上。根据本专利技术的用于接触半导体的方法的实施方式使半导体在至少一个第一面处通过形成具有预定厚度的第一焊接层与至少一个第一接触副面式地相连接。根据本专利技术，在半导体上施加耐焊接的层、例如聚酰亚胺层作为限制介质，其预定了半导体的至少一个焊接面的尺寸和/或形状。此外，提出了一种用于半导体的接触组件，其在至少一个第一面处通过形成具有预定厚度的第一焊接层与至少一个第一接触副面式地相连接。根据本专利技术，在半导体上施加耐焊接的层、例如聚酰亚胺层作为限制介质，其预定了半导体的至少一个焊接面的尺寸和/或形状。本专利技术的实施方式以有利的方式使半导体与第一接触副的第一接触面面式地相连接，从而在均匀的电流分布时可实现小的电阻力并且实现在半导体上高的功率密度。通过在从属权利要求中阐述的措施和改进方案，实现了在独立权利要求1中给出的用于接触半导体的方法和在独立权利要求6中给出的根据本专利技术的用于接触半导体的接触组件的有利改进方案。特别有利地，在至少一个第一接触副的至少一个接触面和耐焊接的层的边缘之间的侧向距离根据焊接层的厚度进行选择。通过该距离可以有利的方式预定其中半导体可能漂移的最大公差范围。当在焊接过程期间施加了过多的焊剂时，这是特别有利的。在根据本专利技术的用于接触半导体的方法的有利设计方案中，第一接触副的至少一个接触面的边缘可被倒圆。该边缘的倒圆优选地可通过在第一接触副的与所述接触面相对的一侧上进行模压来实现。所述至少一个第一接触面的倒圆的几何形状以有利的方式即使在半导体和第一接触副严重倾覆时也能够避免在半导体的棱边和第一接触副之间的机械接触。因此，可以有利的方式保护在边缘区域中的关键的有效结构。此外，通过相应地造型，第一接触副的至少一个待接触的接触面能够与半导体的至少一个焊接面相匹配，并且在理想情况中与该焊接面相符。由此，在焊接过程中作用的焊剂的附着力能够防止半导体的旋转和/或漂移。这提供了成本适宜的解决方案，因为以有利的方式不需要附加的措施、例如焊接终止漆或填平部（Dimpel）。此外，至少一个第一接触副的接触面可如此实施，使得焊剂在半导体上流到限制的耐焊接的层并且在第一接触副的接触面上流到接触面的棱边。由此，可以有利的方式利用整个可供使用的接触面用于接触，从而可得到在电流分布、电阻和导热方面的显著优点。此外，可以有利的方式减小在半导体的棱边处的机械应力并且可避免半导体的损坏。在根据本专利技术的用于接触半导体的方法的另一有利设计方案中，可使半导体在第二面处通过构造至少一个第二焊接层与第二接触副面式地相连接。这以有利的方式实现了待接触的半导体在基质、例如直接敷铜技术基质（DBC）、绝缘金属衬底技术基质（IMS）等上和/或电路板上和/或冲制格栅和/或导热元件上的固定。特别有利的是，在至少一个第一接触副的至少一个接触面和耐焊接的层的边缘之间的距离相当于焊接层厚度的两倍至四倍。优选地，焊接层的厚度约为50至100μm，并且对应的侧向距离优选地在100至400μm的范围中。在根据本专利技术的用于半导体的接触组件的有利设计方案中，半导体在第二面处通过形成第二焊接层与第二接触副面式地相连接。在此，第一接触副例如可实施成压板和/或金属卡子和/或桥，其中，半导体通过第一接触副与至少一个组件电连接。第二接触副例如可实施成基质和/或电路板和/或冲压格栅和/或导热元件。通过与实施成压板和/或桥的第一接触副接触，半导体可以有利的方式以小的接触电阻与其它组件相连接以传递高功率。因此，半导体例如可与电流源和/或电压源和/或其它半导体构件相连接。同时，半导体可与不同的第二接触副相连接，由此以有利的方式实现了材料选择与实际情况的匹配。因此，例如可选择具有绝缘的和/或冷却的和/或蓄热的和/或导热的性能的材料。通过根据本专利技术的接触组件的实施方式，半导体能够以有利的方式与具有良好的导热能力的第一接触副和实现高的热导出的第二本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于接触半导体的方法，其中，所述半导体（10、10'、10）在至少一个第一面处通过形成具有预定厚度（LD）的第一焊接层（30、32'、34'、36'、30、80）与至少一个第一接触副（20、20'、20、60）面式地相连接，其特征在于，在所述半导体（10、10'、10）上施加耐焊接的层（14、14'、14、18'）作为限制介质，所述耐焊接的层预定了所述半导体（10、10'、10）的至少一个焊接面（12、12'、12）的尺寸和/或形状。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.11.21 DE 102011086687.61.一种用于接触半导体的方法，其中，所述半导体(10、10'、10")在至少一个第一面处通过形成具有预定厚度(LD)的第一焊接层(30、32'、34'、36'、30"、80")与至少一个第一接触副(20、20'、20"、60")面式地相连接，其特征在于，在所述半导体(10、10'、10")上施加耐焊接的层(14、14'、14"、18')作为限制介质，所述耐焊接的层预定了所述半导体(10、10'、10")的至少一个焊接面(12、12'、12")的尺寸和/或形状，其中，所述至少一个焊接面在边缘被所述耐焊接的层完全地包围，使得在第一接触副的接触面与半导体的被包围边缘的焊接面的形状和大小匹配时，通过来自边缘包围的附着力在任意方向上都防止了半导体的漂移和旋转，其中，在所述至少一个第一接触副(20、20'、20"、60")的至少一个接触面(20.2、22.2'、24.2'、26.2'、20.2")和所述耐焊接的层(14、14'、14"、18')的边缘之间的侧向距离(A)根据所述焊接层(30、32'、34'、36'、30"、80")的厚度(LD)进行选择。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，设置聚酰亚胺层(14、14'、14"、18')作为耐焊接的层。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述第一接触副(20、20'、20"、60")的至少一个接触面(20.2、22.2'、24.2'、26.2'、20.2")的边缘被倒圆。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述边缘的倒圆通过在所述第一接触副(20、20'、20"、60")的与所述接触面(20.2、22.2'、24.2'、26.2'、20.2")相对的一侧上引入模压部(20.4、20.4')来实现。5.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述半导体(10、10'、10")在第二面处通过形成至少一个第二焊接层(50、50'、50")与第二接触副(40、40'、40")面式地相连接。6.一种用于半导体的接触组件，其中，所述半导体(10、10'、10")在至少一个第一面处通过形成...

【专利技术属性】
技术研发人员：E·聚斯克，E·盖尼兹，G·布劳恩，
申请(专利权)人：罗伯特·博世有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE