[发明专利]接合银浆的方法

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求于2013年12月30日提交到韩国知识产权局的韩国专利申请第10-2013-0167817号的优先权和权益，其全部内容并入本文以供参考。

技术领域

本发明涉及接合银浆的方法。更具体地，本发明提供用于接合半导体装置的银浆接合方法。

背景技术

根据应用设备的尺寸和容量近来变大的趋势，对具有高击穿电压、高电流和高速开关特性的电力用半导体装置的需求持续增加。在半导体装置当中，碳化硅(SiC)半导体装置可具有优点。例如，由于碳化硅半导体装置比常规的硅(Si)半导体装置具有更宽的带隙，因此可在升高的温度更稳定地实施半导体特性。

然而，在升高的温度可能额外地需要稳定地应用包装材料，以获得相当高温的操作效果。特别地，由于用于接合半导体装置的常规焊料具有小于约230℃的熔融温度，所以焊料无法在可应用和操作碳化硅半导体装置的约250℃或更高的接合温度使用。

近来，已提出包括金(Au)等的高温焊料作为替代物以代替常规焊料，但已经报道高温焊料更昂贵并具有降低的特性例如接合强度。

上述在该背景技术部分公开的信息仅用于增强对本发明背景的理解，因此其可能含有不构成在该国本领域普通技术人员已经知晓的现有技术的信息。

发明内容

本发明提供一种无需使用玻璃粉而接合银浆的方法。

在本发明的示例性实施方式中，接合银浆的方法可以包括：制备包括多个银粉末和多个铅粉末的银浆；加热银浆；和接合银粉末。可执行加热银浆的步骤直到加热温度高于或等于约200℃。具体地，可执行加热银浆的步骤直到加热温度上升到约400℃。

在示例性实施方式中，加热银浆的步骤可包括：将铅粉末转化成液相铅；以及用液相铅环绕各个银粉末的表面。使银粉末相互接合的步骤可包括：使环绕各个银粉末的表面的液相铅与相邻的液相铅接触；使液相铅扩散到银粉末中；和使银粉末扩散到液相铅中，以形成使银粉末相互接合的接合部。在接合银粉末的过程中，液相铅可扩散到银粉末中，以被移除。

在示例性实施方式中，铅粉末的含量基于银浆的总重量可在约0.1wt％至约10wt％，约1wt％至约9wt％，约2wt％至约8wt％，约3wt％至约6wt％，或特别是约4wt％至约5wt％的范围内。

根据本发明的各种示例性实施方式，加热包括银粉末和铅粉末的银浆的步骤可在铅的熔融温度或更高温度下进行，以接合银粉末。

附图说明

根据结合附图的以下具体实施方式可以更清楚地理解本发明的上述和其它目的、特征和优点。图1至6相继示出根据本发明的示例性实施方式的接合银浆的示例性方法。

图1示出根据本发明的示例性实施方式的包括银粉末100和铅粉末200的银浆的示例性状态；

图2示出根据本发明的示例性实施方式的银浆被加热且铅粉末210熔化为液相而银粉末100保持粉末状态的银浆的示例性状态；

图3示出根据本发明的示例性实施方式的液相铅210环绕各个单个的银粉末200的银浆的示例性状态；

图4示出根据本发明的示例性实施方式的环绕银粉末的液相铅210与相邻的环绕其它银粉末的液相铅210接触的银浆的示例性状态；

图5示出根据本发明的示例性实施方式的在由液相铅210环绕的银粉末100之间形成接合部110的银浆的示例性状态；

图6示出根据本发明的示例性实施方式的银粉末100通过接合部接合而液相铅扩散到银粉末中的银浆的示例性状态；

图1-6中提到的附图标记包括对以下进一步讨论的下列元件的参考：

100：银粉末

110：接合部

200：铅粉末

210：液相铅

具体实施方式

本文使用的术语仅仅是为了说明具体实施方式的目的而不是意在限制本发明。如本文所使用的，单数形式“一个、一种”和“该”也意在包括复数形式，除非上下文中清楚指明。还可以理解的是，在说明书中使用的术语“包括”和/或“包含”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或部件，但是不排除存在或添加一个或多个其它特征、整数、步骤、操作、元件、部件和/或其群组。如本文所使用的，术语“和/或”包括一个或多个相关所列项目的任何和所有组合。