[发明专利]用于接合至少两个接合构件的装置和方法

说明书

一种用于接合两个接合构件(10，20)的装置，包括：包括支撑表面(400)的第一部分(41)；被配置为承载至少一个箔片(50，51)的第一承载元件(60)；传输单元，所述传输单元被配置为布置第一承载元件(60)连同其上布置的至少一个箔片(50，51)，使得至少一个箔片(50，51)在垂直方向(y)上布置于第一部分(41)的支撑表面(400)上方；以及被配置为在接合堆叠体布置于支撑表面(400)上时向接合堆叠体施加压力的第二部分(42)。接合堆叠体包括布置于支撑表面(400)上的第一接合构件(10)、布置于第一接合构件(10)上的第二接合构件(20)以及布置于第一接合构件(10)和第二接合构件(20)之间的导电连接层(30)。在通过第二部分(42)向接合堆叠体施加压力时，至少一个箔片(50，51)布置于第二部分(42)和接合堆叠体之间，并且被按压到接合堆叠体上，接合堆叠体被按压到第一部分(41)上，从而压缩连接层(30)并且在第一和第二接合构件(10，20)之间形成物质与物质的键合。

技术领域

本公开涉及用于接合至少两个接合构件，尤其是用于将半导体部件烧结到半导体衬底的装置和方法。

背景技术

功率半导体模块装置常常包括布置于外壳中的至少一个半导体衬底。包括多个可控半导体部件(例如，半桥配置的两个或更多IGBT)的半导体装置通常布置于至少一个衬底的至少一个上。每个衬底通常包括衬底层(例如，陶瓷层)、沉积于衬底层的第一侧上的第一金属化层以及沉积于衬底层的第二侧上的第二金属化层。例如，可控半导体部件安装在第一金属化层上。通常，半导体部件被烧结到半导体衬底。烧结层布置于半导体部件中的每一个和半导体衬底之间，然后通过施加定义的压力将半导体部件按压到烧结层上。常常使用硬冲床(hard punches)来施加压力。为了均匀地分布压力，保护半导体部件不受损伤以及可能有害物质的污染，通常在冲床和半导体部件之间布置一个或多个箔片。

需要一种改进的装置和方法，其实现了接合构件、箔片和冲床的容易、快速、按定义以及精确定位。

发明内容

一种用于接合两个接合构件的装置包括：包括支撑表面的第一部分；被配置为承载至少一个箔片的第一承载元件；传输单元，所述传输单元被配置为布置第一承载元件连同其上布置的至少一个箔片，使得所述至少一个箔片在垂直方向上布置于第一部分的支撑表面上方；以及被配置为在接合堆叠体布置于支撑表面上时向接合堆叠体施加压力的第二部分。接合堆叠体包括布置于支撑表面上的第一接合构件、布置于第一接合构件上的第二接合构件以及布置于第一接合构件和第二接合构件之间的导电连接层。在通过第二部分向接合堆叠体施加压力时，至少一个箔片被布置于第二部分和接合堆叠体之间，并被按压到接合堆叠体上，并且接合堆叠体被按压到第一部分上，从而压缩连接层并在第一和第二接合构件之间形成物质与物质的键合。

一种方法包括在第一部分的支撑表面上布置第一接合构件、导电连接层以及第二接合构件，其中所述导电连接层布置于第一接合构件和第二接合构件之间。该方法还包括在第一承载元件上布置至少一个箔片，使用传输单元布置第一承载元件，使得至少一个箔片在垂直方向上布置于第一部分的支撑表面上方；以及利用第二部分向接合堆叠体施加压力，其中，在支撑表面上方布置至少一个箔片并且通过第二部分向接合堆叠体施加压力时，至少一个箔片被布置于第二部分和接合堆叠体之间，并被按压到接合堆叠体上，并且接合堆叠体被按压到第一部分上，从而压缩连接层并在第一接合构件和第二接合构件之间形成物质与物质的键合。

参考以下附图以及描述可以更好地理解本发明。图中的部件未必按比例绘制，而是侧重于示出本发明的原理。此外，在附图中，相似附图标记贯穿不同视图标示对应的部分。

附图说明

图1示出了用于接合两个接合构件的装置的截面图。

图2示意性示出了在执行接合该接合构件的步骤之前，用于接合两个个接合构件的另一装置的截面图。

图3示意性示出了在执行接合该接合构件的步骤之前，图2的装置的截面图。