電子設備和用于制造電子設備的方法技術

提出一種電子設備，所述電子設備具有第一器件(1)和第二器件(2)，所述第一器件和所述第二器件借助具有第一金屬的燒結層(3)彼此連接，其中所述器件(1，2)中的至少一個器件具有至少一個接觸層(4，4’)，所述接觸層以與所述燒結層(3)直接接觸的方式設置，所述燒結層具有與第一金屬不同的第二金屬并且所述燒結層不含金。此外，提出一種用于制造電子設備的方法。

Electronic device and method for manufacturing an electronic device

Put forward a kind of electronic device, the electronic device has a first device (1) and the second device (2), the first device and the second device by means of sintering layer has a first metal (3) connected to each other, wherein the device (1, 2) at least one device has at least one a contact layer (4, 4 '), the contact layer by sintering with the layer (3) provided direct contact, the sintered layer has different with the first second metal metal and the sintering layer is not gold. In addition, a method for manufacturing an electronic device is presented.

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】相關申請的交叉參引本專利申請要求德國專利申請102014115319.7的優先權，其公開的內容通過參引的方式并入此文。
提出一種電子設備和一種用于制造電子設備的方法。尤其，電子設備具有燒結層。
技術介紹
常見的是，借助于燒結層彼此連接的器件具有呈由金構成的薄的覆蓋層形式的接觸面。借助于這種覆蓋層例如能夠覆蓋并且由此保護位于所述覆蓋層下方的易氧化的層。因為一方面例如由銀構成的燒結層能夠具有對氧的高度的溶解性和擴散性，并且另一方面隨時間的推移，金能夠溶于銀中，存在下述危險：在金覆蓋層下方的基底隨時間氧化。根據本專利技術，燒結層容易失去其在由此構成的氧化層上的附著，由此危害燒結連接的長期穩定性。為了避免這類問題，迄今為止在大多數情況下使用金層，所述金層具有至少100nm的非常厚的厚度進而也是非常昂貴的。替選地，另選鈀作為便宜的貴金屬變型形式所述鈀由厚度在幾納米范圍中的非常薄的金層覆蓋。此外也已知的是，使用厚的銀層來覆蓋。然而，例如在使用多孔的銀燒結層時，在厚的銀層下方又再必須放置由貴金屬構成的附著層，以便阻止銀在非貴金屬的附著層上形成的金屬氧化層處的長期去濕，所述多孔的銀燒結層通常在無壓力的燒結時產生。
技術實現思路
特定的實施方式的至少一個目的是，提出一種設備，其中兩個器件與燒結層連接。特定的實施方式的另一目的是提出一種這樣的設備。通過根據獨立權利要求的方法和主題來實現所述目的。方法和主題的有利的實施方式和改進方案是從屬權利要求的特性，并且此外從下面的說明書和附圖中得出。根據至少一個實施方式，電子設備具有第一器件和第二器件，所述第一器件和所述第二器件與燒結層彼此連接。燒結層具有第一金屬或由第一金屬構成。根據至少一個實施方式，用于制造具有至少一個第一器件和第二器件的電子設備的方法具有下述方法步驟，其中在第一器件和第二器件之間設置燒結材料。例如燒結材料能夠施加到第一器件上。隨后，第二器件能夠施加在施加于第一器件上的燒結材料上。替選于此，燒結材料能夠施加在第二器件上。隨后，第一器件能夠施加在施加在第二器件上的燒結材料上。此外也可行的是：第一器件或第二器件施加在燒結材料上并且隨后連同燒結材料一起放置在其他器件上。此外也可行的是：燒結材料施加在兩個器件上并且所述器件隨后彼此相疊地放置。隨后，燒結材料燒結成在第一器件和第二器件之間的燒結層。燒結能夠在熱和/或壓力和/或超聲波影響下在燒結時間期間進行。尤其，除溫度影響之外，例如應用單軸壓力能夠輔助燒結連接的構成。在上文中和下文中描述的特征和實施方式同樣適用于電子設備和用于制造電子設備的方法。根據另一實施方式，至少一個器件、即至少一個第一器件和/或至少二個第二器件具有至少一個接觸層，所述接觸層以與燒結層直接接觸的方式設置。接觸層具有第二金屬，所述第二金屬與燒結層的第一金屬不同。接觸層的第二金屬以與燒結層的第一金屬直接接觸的方式設置。尤其，接觸層不含金。根據另一實施方式，接觸層具有貴金屬作為第二金屬或由其構成。由此，接觸層形成貴金屬表面，燒結層直接施加在所述貴金屬表面上。代替例如溶解于銀或銀燒結層中的金，接觸層的第二金屬具有下述金屬，所述金屬與第一金屬、即例如與銀具有互溶間隙，或者所述金屬至少經由與燒結層自身的第一金屬形成金屬間化合物而鈍化。由此，接觸層間例如能夠保持作為在電子設備的使用壽命期對位于其下方的非貴金屬層進而可氧化的層的保護。因此，在使用金屬的燒結連接時，接觸層能夠具有適合的接觸材料，所述接觸材料在盡可能少量使用貴金屬材料的情況下尤其在含氧的環境中能夠確保長期穩定的連接。根據另一實施方式，接觸層具有鉑和/或銠和/或銥或由上述材料構成。這表示：接觸層能夠具有至少一種或多種選自鉑、銠和銥的材料或由上述材料構成。已證實的是：具有鉑和/或銠和/或銥或者由鉑和/或銠和/或銥構成的層比金更穩定，以防止例如溶解于銀層中，因為由于與金相比更高的熔點(Ir：2466℃，Rh：1966℃，Pt：1772℃，Au：1064℃，)，鉑、銠和銥顯示出在銀中顯著較小的擴散趨勢。所提及的材料例如能夠借助于沉積方法，例如噴鍍或噴霧(濺射)施加。根據另一實施方式，燒結層具有銀和/或銅。因此，燒結層能夠具有銀和/或銅作為第一金屬或由上述材料構成，使得鉑和/或銠和/或銥能夠用作為用于銀燒結層或銅燒結層的接觸層的接觸材料。如在上文中已經結合銀作為燒結層的第一金屬所描述的那樣，在銅作為燒結層的第一金屬的情況下，具有鉑和/或銠和/或銥或者由上述材料構成的接觸層也能夠是有利的。根據另一實施方式，燒結層對于氧是可穿透的。這尤其能夠引起：燒結層具有下述材料，例如第一金屬或者由其構成，所述材料對于氧是可穿透的。此外，對于氧的可穿透性也能夠通過燒結層的結構提供或影響。尤其，燒結層能夠由多孔材料、尤其第一金屬構成或者所述燒結層至少具有多孔材料、尤其第一金屬。根據另一實施方式，接觸層具有大于或等于5nm或者大于或等于15nm或者大于或等于30nm的層厚度。此外，接觸層能夠具有小于或等于500nm或者小于或等于100nm或者小于或等于60nm的層厚度。尤其，接觸層的層厚度能夠在5nm和500nm之間，優選在15nm和100nm之間并且尤其優選在30nm和60nm之間，其中分別包括邊界值。具有40nm的層厚度的接觸層也能夠證實為是尤其有利的。在這里描述的電子設備中，呈膏或預先壓實的干體形式的燒結材料、即包含第一金屬或由其構成的材料直接與第一器件和/或第二器件的接觸層連接。由此，能夠省去例如由銀或金構成的中間層。因此，尤其能夠形成含孔的接合層的燒結層因此處于與接觸層的直接接觸中。根據另一實施方式，接觸層施加在由可氧化的材料構成的層上。這尤其能夠表示：具有帶有第二金屬的接觸層的器件此外具有由可氧化的材料構成的層，所述層通過接觸層覆蓋。尤其，可氧化的材料能夠是在與氧接觸時容易氧化的金屬。接觸層覆蓋由可氧化的材料構成的層，使得所述層受到接觸層保護抵御環境氣體并且在這種情況下尤其抵御氧。可氧化的材料例如能夠具有鈦、鎳、鉻和/或鋁或由上述材料構成。接觸層和位于其下方的另一這種層或還有多個其他層能夠形成用于電接觸的接觸設置。根據另一實施方式，每個器件、即第一器件和第二器件分別具有接觸層，所述接觸層以與燒結層直接接觸的方式設置，所述燒結層具有與燒結層的第一金屬不同的金屬并且所述燒結層不含金。例如，第一器件和第二器件能夠具有帶有相同的第二金屬的接觸層。替選于此，也能夠可行的是：第一器件具有帶有第二金屬的接觸層，并且第二器件具有帶有第三金屬的接觸層，其中第二金屬和第三金屬是彼此不同的。第一器件和第二器件的接觸層能夠分別根據至少一個上述實施方式構成，使得第二金屬并且必要時第三金屬能夠分別具有鉑和/或銠和/或銥或者能夠由上述材料構成。根據另一實施方式，第一器件具有載體元件或構成為載體元件，第二器件借助于燒結層安裝在所述載體元件上。載體元件例如能夠選自導體框、塑料載體、塑料殼體、陶瓷載體、電路板或其組合。例如，第一器件能夠是例如由AlN構成的陶瓷載體或是金屬芯電路板。此外，第一器件也能夠是導體框，在安裝第二器件之前或在安裝第二器件之后用塑料壓力注塑包封所述導體框。第一載體元件能夠具有呈具有第二金屬的上述接本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種電子設備，所述電子設備具有第一器件(1)和第二器件(2)，所述第一器件和所述第二器件借助具有第一金屬的燒結層(3)彼此連接，其中所述器件(1，2)中的至少一個器件具有至少一個接觸層(4，4’)，所述接觸層以與所述燒結層(3)直接接觸的方式設置，所述燒結層具有與所述第一金屬不同的第二金屬并且所述燒結層不含金。

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】2014.10.21 DE 102014115319.71.一種電子設備，所述電子設備具有第一器件(1)和第二器件(2)，所述第一器件和所述第二器件借助具有第一金屬的燒結層(3)彼此連接，其中所述器件(1，2)中的至少一個器件具有至少一個接觸層(4，4’)，所述接觸層以與所述燒結層(3)直接接觸的方式設置，所述燒結層具有與所述第一金屬不同的第二金屬并且所述燒結層不含金。2.根據權利要求1所述的設備，其中所述燒結層(3)對于氧是可穿透的。3.根據權利要求1或2所述的設備，其中所述燒結層(3)具有銀。4.根據上述權利要求中任一項所述的設備，其中所述燒結層(3)具有銅。5.根據上述權利要求中任一項所述的設備，其中所述接觸層(4，4’)具有貴金屬。6.根據上述權利要求中任一項所述的設備，其中所述接觸層(4，4’)具有銠和/或銥。7.根據上述權利要求中任一項所述的設備，其中所述接觸層(4，4’)具有鉑。8.根據上述權利要求中任一項所述的設備，其中所述接觸層(4，4’)具有大于或等于5nm并且小于等于500nm的層厚度。...

【專利技術屬性】
技術研發人員：安德烈亞斯·普洛斯爾，
申請(專利權)人：歐司朗光電半導體有限公司，
類型：發明
國別省市：德國;DE