[发明专利]用于功率电子部件的连接配对件的材料结合连接的装置

说明书

本发明涉及用于功率电子部件的连接配对件的材料结合连接的装置。根据本发明的装置设计有压头，该压头具有弹性缓冲元件并且旨在用于功率电子部件的第一连接配对件与第二连接配对件的材料结合的挤压烧结连接，其中所述压头的弹性缓冲元件由尺寸稳定的框架包围，所述压头的缓冲元件和引导部分在所述尺寸稳定的框架内被引导进行线性移动，使得所述尺寸稳定的框架降低到所述第一连接配对件上，或降低到其中布置有所述第一连接配对件的工件载架上，并且跟着抵靠于所述第一连接配对件或工件载架之后，所述压头与所述弹性缓冲元件一起降低到所述第二连接配对件上，并且所述弹性缓冲元件施加将所述第一连接配对件连接到所述第二连接配对件所需要的压力。

技术领域

本发明涉及一种具有压头(pressing ram)的装置，该压头具有弹性缓冲元件并且旨在用于功率电子部件、特别是功率半导体模块的连接配对件的材料结合连接、特别是压力烧结连接。

背景技术

DE 10 2007 006 706 A1公开了一种电路布置结构，该电路布置结构具有基板；具有导电轨道，该导电轨道布置在所述基板的主表面上；具有至少一个半导体部件，所述至少一个半导体部件的第一主表面布置在第一导电轨道上；并且具有导电连接器件，该导电连接器件与半导体部件的第二主表面的至少一个接触表面连接。连接器件在这里设计成复合膜结构的形式，该复合膜结构由至少一个金属膜组成，优选由至少两个金属膜和布置在金属膜之间的绝缘膜组成。

DE 10 2005 058 794 A1公开了一种装置以及一种用于将多个芯片形式部件压力烧结连接至基板的导电轨道的循环方法。为了这个目的，该装置具有挤压装置、输送带和用于以保护膜覆盖基板的另一装置。这里的挤压装置适于循环操作，具有压头和可加热的挤压台。输送带能够对压力足够稳定并且布置用以在挤压台上方直接运行。保护膜布置在基板和压头之间，在基板上布置有部件。在循环方法的过程中，以保护膜覆盖基板的上侧面，并且接着启动压力烧结操作。

除了烧结例如功率半导体部件的基本上平面的部件外，作为本领域中的标准用于建立压力烧结连接的挤压装置也能够用于烧结平面表面的连接。倾斜的连接的烧结仅在有限的程度上是可能的。这导致了连接元件的几何形状是受限制的。如果存在多个连接配对件，那么这些配对件就必须用已知的烧结压力机相继地进行烧结。

发明内容

本发明的目的是提供在引言中提到的类型的装置，该装置也适于任何期望的几何形状的连接，即甚至适于非平面的连接。

根据本发明，通过具有本发明的特征的装置和通过具有本发明的特征的这个装置的用途来实现这个目的。还描述了装置的优选实施例。

根据本发明的装置被设计为具有压头，该压头具有弹性缓冲元件并且旨在用于功率电子部件的第一连接配对件与第二连接配对件的材料结合的挤压烧结连接，其中压头的弹性缓冲元件由尺寸稳定的框架(dimensionally stable frame)包围，压头的缓冲元件和引导部分在尺寸稳定的框架内被引导进行线性移动，使得尺寸稳定的框架降低到第一连接配对件上，或降低到其中布置有第一连接配对件的工件载架上，并且跟着抵靠于第一连接配对件或工件载架之后，压头与弹性缓冲元件一起降低到第二连接配对件上，并且弹性缓冲元件施加将第一连接配对件和第二连接配对件连接所必需的压力。

如果在压头和框架之间设置悬挂装置(suspension arrangement)，则是优选的。框架和压头在这里一起降低。当框架处于抵接状态中时，那么压头能够进一步降低，其中框架借助于悬挂装置被推到第二连接配对件或工件载架上。作为替换，压头可具有降低设备，该降低设备独立于框架起作用。在这种情况下，在压头降低到第二连接配对件上之前，框架降低到第二连接配对件或工件载架上。

原则上，在压头的非作用的休息状态中，如果弹性缓冲元件的端表面相对于框架的支承在第一连接配对件上的支承端周界稍微地回缩，则是有利的。这里框架的支承端周界能够具有平滑设计，并且限定平面的支承表面。