用于半导体元件、半导体部件的支撑件和/或夹具以及制造方法技术

技术编号:13989058 阅读:54 留言:0更新日期:2016-11-13 13:35
本发明专利技术涉及一种用于至少一个半导体元件的支撑件和/或夹具,该支撑件和/或夹具具有用于连接至该半导体元件的至少一个功能表面(10)。本发明专利技术的特征还在于:具有尤其是直侧壁(13)的至少一个侧壁(13)的至少一个阻焊腔(12)、以及邻接该侧壁(13)并至少在一侧上对该功能表面(10)进行界定的界定边缘(14)。该界定边缘(14)形成突起(15),该突起突出超过该功能表面(10)以便拦阻焊料,和/或该侧壁(13)形成用于在该界定边缘(14)处拦阻焊料的底切(16)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】说明书本专利技术涉及一种用于至少一个半导体元件的支撑件和/或夹具,该支撑件和/或夹具具有用于连接至该半导体元件的至少一个功能表面。上述类型的支撑件例如是从US 6,577,012B1中已知的。该支撑件(也被称为引线框)是一种用于制造半导体部件或其他电子部件的具有框架形式的可焊接金属系统支撑件。该支撑件具有一个或多个功能表面,这些功能表面被提供用来接触并连接半导体元件。半导体元件通过焊接在功能表面上连接至支撑件。半导体元件或者通过键合接线或者通过一个或多个夹具连接至支撑件的连接件。夹具技术特别适合于结合MOSFET一起用于电力电子设备中。为了将半导体元件连接至支撑件或引线框,在开始时所提及的文献US 6,577,012B1建议在半导体元件与支撑件之间提供多个焊接点。为了防止液态焊料以不受控的方式在支撑件与半导体元件之间流动,在引线框上提供可用焊料润湿的区域。可润湿区域由非可润湿区域界定,非可润湿区域将焊料阻挡在其预期位置处。非可润湿区域借助于通过使用激光进行加工来氧化支撑件在此区域中的表面而产生,由此降低焊料的可湿性。替代性地,不可以被润湿的区域以及相邻的未处理区域从支撑件上的多层层压板中暴露出来。举例来说,单独暴露的非可润湿区域是从中间层形成的。这样制造的引线框并不能提供足够的安全性防止焊料以不受控的方式流动,尤其是当仅使用激光对表面进行氧化时。非可润湿层的选择性暴露的第二可能性是复杂的。本专利技术的一个目的在于说明一种用于至少一个半导体元件的支撑件或夹具,该支撑件或夹具各自都可以被容易地制造并且为在功能表面的区域中的焊料提供良好的拦阻功能。本专利技术进一步的目的在于说明一种半导体部件和一种用于制造支撑件或夹具的方法。根据本专利技术鉴于依据权利要求1的主题的支撑件和/或夹具、鉴于依据权利要求12的主题的半导体部件、以及鉴于依据权利要求13的主题的方法实现此目的。本专利技术基于以下构思:说明一种用于至少一个半导体元件的支撑件和/或夹具,该支撑件和/或夹具具有用于连接至该半导体元件的至少一个功能表面。在本专利技术的范围内,从而披露并要求保护一种具有用于连接至半导体元件的至少一个功能表面的支撑件以及与该支撑件分开披露并要求保护的一种具有用于连接至半导体元件的至少一个功能表面的夹具。此外,披露并要求保护包括支撑件和夹具的安排,其中,该支撑件和该夹具各自具有用于连接至半导体元件的功能表面。该支撑件或该夹具各自具有至少一个阻焊腔,该阻焊腔具有至少一个侧壁,尤其是直侧壁。该侧壁邻接界定边缘,该界定边缘在至少在一侧上对功能表面进行界定。针对拦阻功能,披露并单独考虑了支撑件或夹具的以下两个特征,每个特征各自实现了将焊料阻挡在义的位置处的所寻求的效果。还有可能将这两个特征彼此进行组合。该界定边缘形成突起,该突起突出超过功能表面以便阻挡焊料。该突起形成一个机械屏障,该机械屏障防止焊料以不受控的方式流动。该突起具有制造简单的优点,例如通过一种如浮雕或压印或铣削的成型方法。此外,该突起的拦阻效果不依赖于焊料成分并因此不依赖于焊料的表面张力。替代突起或除此之外,侧壁形成用于在界定边缘处阻挡焊料的底切。已经发现,底切的形成有效地防止焊料流入阻焊腔中。在底切的界定边缘处另外形成突起进一步增加了防止焊料的不受控流动的安全性。在界定边缘的区域中的阻焊腔的上述实施例结合支撑件或引线框以及夹具两者被披露并被要求保护。在优选实施例中,阻焊腔的深度是从支撑件的厚度或夹具的厚度的10%至80%,尤其是从是30%至50%。阻焊腔的深度具体可以是从0.03mm至3mm,尤其是从0.1mm至0.5mm。支撑件材料或夹具材料越厚,阻焊腔的百分比值越低。阻焊腔越深,则其可以作为用于超出了阻焊剂屏障的焊料的贮存器越有效,不管具有突起的界定边缘的形成和/或作为底切的侧壁的形成。从而创建了用于保护液态焊料免于不希望的扩散的第二装置。阻焊腔的宽度可以是从0.05mm至2mm,尤其是从0.3mm至1.2mm。同样,在此,确实,随着宽度增加,提供了作为第二安全屏障的更大的容积。突起的高度可以是从支撑件的厚度或夹具的厚度的5%至80%,尤其是从支撑件的厚度或夹具的厚度的10%至30%。突起越高,则将焊料阻挡在功能表面的该区域中针对此目的预期的位置处的安全性越有效。阻焊腔可以具有梯形截面,其中,该梯形截面的较长底侧形成开口。这意味着,阻焊腔逐渐变窄地进入材料中。替代性地,阻焊腔可以具有楔形截面。楔形截面也对支撑件或夹具的上侧开放。阻焊腔的上述截面可以通过浮雕方法容易地制造。结合特定的截面,在浮雕过程中通过移位的材料通过浮雕方法在界定边缘处形成焊珠形式的突起。焊珠的高度和形状可以根据浮雕深度和浮雕宽度以及根据截面确定。导致形成焊珠的其他截面形状是可能的。在进一步的优选实施例中,多个阻焊腔(尤其是2至10个阻焊腔)被平行地并排安排在该功能表面的相同侧上,其中,该界定边缘形成在第一阻焊腔处并且直接接界该功能表面。阻焊腔的多个安排提高了防止焊料的不希望的流动的安全性,因为第一界定边缘下游的阻焊腔形成进一步的界定边缘,这些界定边缘各自将必须由焊料超出才能使焊料流出超过功能表面的区域。如果功能表面被安排在支撑件的边缘处,那么在功能表面的与该边缘相反的一侧上的单个阻焊腔可以是足够的。多个阻焊腔还可以被安排在功能表面的不同侧、尤其是相反侧上,从而使得拦阻功能在支撑件或夹具的不同方向上起作用。在特别优选的实施例中,垂直于支撑件或夹具的参考平面与底切的侧壁之间的锐角是从5°至45°,尤其是从10°至30°。已经发现,在这些角度范围中实现了阻焊腔的拦阻功能的改进。底切的侧壁的界定边缘可以形成无焊珠的尖锐边缘。尖锐的边缘改善了表面张力的效果并因此改进了阻焊腔的拦阻功能。替代性地,底切的侧壁的界定边缘可以形成突起。在这种情况下,焊料由突起机械地阻挡。在特别优选的实施例中,阻焊腔是浮雕或压印出的。在界定边缘处形成具有焊珠的阻焊腔是因为一种可能性,即,该突起可以被容易地并因此经济地制造。此外,阻焊腔可被激光切割或被铣削。还披露并要求保护一种半导体部件,该半导体部件具有如权利要求1所述的支撑件和/或夹具并且具有至少一个半导体元件,并且被安排在支撑件或夹具的功能表面上并连接至支撑件和/或夹具。半导体元件的边缘抵靠在阻焊腔的界定边缘。替代性地,半导体元件的边缘可以被安排在距阻焊腔一段距离处。这意味着,半导体元件的边缘不会突出超过阻焊腔的界定边缘。半导体元件并不与阻焊腔重叠。因此以可靠的方式确保了没有焊料经由界定边缘沿着半导体元件的底面而过并会不希望地流入阻焊腔中。在一种用于制造用于至少一个半导体元件的支撑件或夹具的方法中,规定支撑件和/或夹具被构造(尤其是通过压印被构造),其中,形成用于连接至半导体元件的功能表面。在此,使用冲压机将至少在功能表面的一侧上的具有界定边缘的至少一个阻焊腔浮雕或压印到支撑件中或到夹具中。在浮雕或压印过程中,冲压机在该界定边缘处用支撑件的材料或夹具的材料形成突起。在成型过程中在界定边缘的区域中通过材料的移位形成具有焊珠形式的突起。在此,在本专利技术的范围内,有必要的是,在分界边缘处的突起或焊珠在制造过程中被拦阻且不被去除,例如不被蚀刻掉或碾碎。替代性地或另外地,使用激光束对至本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于至少一个半导体元件的支撑件和/或夹具,该支撑件和/或夹具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,具有尤其是直侧壁(13)的至少一个侧壁(13)的至少一个阻焊腔(12)、以及邻接该侧壁(13)并至少在一侧上对该功能表面(10)进行界定的界定边缘(14),其中,‑该界定边缘(14)形成突起(15),该突起突出超过该功能表面(10)以便阻挡焊料,和/或‑该侧壁(13)形成用于在该界定边缘(14)处阻挡焊料的底切(16)。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.03.26 DE 102014104267.0;2014.04.04 DE 10201411.一种用于至少一个半导体元件的支撑件和/或夹具,该支撑件和/或夹具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,具有尤其是直侧壁(13)的至少一个侧壁(13)的至少一个阻焊腔(12)、以及邻接该侧壁(13)并至少在一侧上对该功能表面(10)进行界定的界定边缘(14),其中,-该界定边缘(14)形成突起(15),该突起突出超过该功能表面(10)以便阻挡焊料,和/或-该侧壁(13)形成用于在该界定边缘(14)处阻挡焊料的底切(16)。2.如权利要求1所述的支撑件和/或夹具,其特征在于,该阻焊腔(12)的深度是从该支撑件的厚度或该夹具的厚度的10%至80%,尤其是从30%至50%。3.如权利要求1或2所述的支撑件和/或夹具,其特征在于,该阻焊腔(12)的宽度是从0.05mm至2mm,尤其是从0.3mm至1.2mm。4.如前述权利要求中任一项所述的支撑件和/或夹具,其特征在于,该突起(15)的高度是从该支撑件的厚度或该夹具的厚度的5%至80%,尤其是从该支撑件的厚度或该夹具的厚度的10%至30%。5.如前述权利要求中任一项所述的支撑件和/或夹具,其特征在于,该阻焊腔(12)具有梯形截面或具有楔形截面,该梯形截面的较长底侧作为开口。6.如前述权利要求中任一项所述的支撑件和/或夹具,其特征在于,多个阻焊腔(12)、尤其是2至10个阻焊腔(12)被平行地并排安排在该功能表面(10)的相同侧上,其中,该界定边缘(14)形成在第一阻焊腔(12)处,该界定边缘直接接界该功能表面(10)。7.如前述权利要求中任一项所述的支撑件和/或夹具,其特征在于,至少一个阻焊腔(12)被安排在该功能表面(10)的不同侧、尤其是相反侧上。8.如前述权利要求中任一项所述的支撑件和/或夹具,其特征在于,垂直于该支撑件或夹具的参考平面与该底切(16)的该侧壁(...

【专利技术属性】
技术研发人员:安德列亚斯·欣里希莱因哈德·迪策尔安德列亚斯·克莱因
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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