[发明专利]安装半导体器件及其制作方法

权利要求书

1.一种低应力安装平面半导体器件的方法，其包括：

提供具有平整表面的热沉和具有相对的第一平整表面和第二平整表面的过渡热沉， 其中，三个所述表面中的两个具有粘附在其上的焊料薄膜；

将所述热沉的所述平整表面冷接触到所述过渡热沉的所述第一平整表面，以及将所 述过渡热沉的所述第二平整表面冷接触到所述平面半导体器件的平整表面，以形成堆 叠，其中，将所述焊料薄膜置于所述过渡热沉的所述第一平整表面和所述第二平整表面 上；

将所述过渡热沉的所述第一平整表面和所述第二平整表面上的所述焊料薄膜熔解； 以及

将所述焊料薄膜冷却并固化；

其中，所述平面半导体器件、所述过渡热沉和所述热沉分别具有第一热膨胀系数 CTE1、第二热膨胀系数CTE2和第三热膨胀系数CTE3，其中，以平行于所述平整表面 的方向测量所述热膨胀系数，以及其中，所述值CTE1在所述值CTE2和所述值CTE3 之间；以及

其中所述热沉，过渡热沉和所述平面半导体器件在垂直于所述平整表面的方向上具 有厚度，并且对所述过渡热沉的所述厚度进行选取，以使当将所述过渡热沉的所述第一 平整表面焊接到所述热沉上之后，所述过渡热沉在所述第二平整表面的所述热膨胀系数 与CTE1匹配。

2.如权利要求1所述的方法，其中，CTE3＞CTE1＞CTE2。

3.如权利要求1所述的方法，其中，CTE3＜CTE1＜CTE2。

4.如权利要求2所述的方法，其中，CTE3＞15×10^-6/℃，而且CTE1-CTE2＞2× 10^-6/℃。

5.如权利要求1所述的方法，其中，所述热沉的所述厚度小于1.2mm；所述过渡 热沉的所述厚度小于0.25mm；以及所述平面半导体器件的所述厚度小于0.12mm。

6.如权利要求1所述的方法，其中，采用单个加热步骤来熔解所述焊料薄膜。

7.如权利要求1所述的方法，其中，所述两个焊料薄膜的每一个具有熔点，以及 其中，所述两个薄膜的所述熔点彼此基本相等。

8.如权利要求1所述的方法，其中，所述两个焊料薄膜的每一个具有熔点，以及 其中，所述两个薄膜的所述熔点彼此相差在10℃之内。

9.如权利要求2所述的方法，其中，所述热沉包括铜Cu，所述过渡热沉包括碳化 硅SiC，以及所述平面半导体器件包括砷化镓GaAs。

10.如权利要求1所述的方法，其中，所述焊料薄膜包括金-锡合金AuSn，其具有 下述成分：Au(70+-10％)；Sn(30-+10％)。

11.如权利要求1所述的方法，其中，所述两个焊料薄膜中的每一个在包含多个沉积 层的多层结构上形成，所述多层结构中的所述多个沉积层的沉积顺序为：钛Ti层；铂 Pt层；和金Au层，其中，所述层和所述焊接薄膜的每一个具有厚度，以及：

所述Ti层的厚度为0.1±0.01um；所述Pt层的厚度为0.2±0.02um；所述Au层的 厚度为0.5±0.05um；

其中，在熔解所述焊料薄膜的所述步骤之前，与所述热沉接触的焊料薄膜的厚度为 11±1.1um，以及与所述平面半导体器件接触的焊料薄膜的厚度为4±0.4um。

12.如权利要求1所述的方法，其中，所述焊料薄膜使用焊料蒸发方法形成。

13.如权利要求1所述的方法，其中，采用控制传导加热将所述整个堆叠的温度加 热到至少290℃来进行所述熔解所述焊料薄膜的步骤。

14.如权利要求1所述的方法，其中，在所述安装时平面半导体器件中的剩余机械 应力小于20Mpa。

15.如权利要求1所述的方法，其中，在所述安装时平面半导体器件中的剩余机械 应力小于10Mpa。

16.如权利要求1所述的方法，其中，所述平面半导体器件是激光二极管。