本發(fā)明涉及一種用于將附接物體(例如，半導(dǎo)體功率模塊)的接口表面燒結(jié)到基座部件的附接側(cè)的方法，例如燒結(jié)到熱消散器(heat?dissipator)、熱沉(heat?sink)和/或冷卻器(用于冷卻器的零件)。

背景技術(shù)：

1、該方法適用于功率模塊組件的制造。這樣的功率模塊組件(在下文中簡(jiǎn)稱為“組件”)可以包括被固定到基座部件的幾個(gè)附接物體。通常，該組件被配置成形成電路的一部分，例如電動(dòng)車輛的傳動(dòng)系電路。如今，對(duì)電動(dòng)車輛(，尤其是電動(dòng)汽車)的需求正在迅速增長(zhǎng)。

2、功率模塊，尤其是其附接物體，適于展現(xiàn)所需的電氣功能。附接物體中的至少一些可以是半導(dǎo)體功率模塊。這些可以包括絕緣柵雙極晶體管(igbt)和/或金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管(mosfet)。

3、在電路的運(yùn)行中，附接物體產(chǎn)生熱量，特別是由于電流的原因。為了避免附接物體過(guò)熱和損壞，將其固定在基座部件。通常，基座部件是熱消散器、熱沉和/或冷卻器(用于冷卻器的零件)?；考邮沼筛浇游矬w產(chǎn)生的相當(dāng)大一部分熱量，并將其進(jìn)一步消散。例如，基座部件經(jīng)由散熱片將熱量進(jìn)一步釋放到環(huán)境空氣。

4、附接物體應(yīng)以允許從附接物體到基座部件的足夠熱傳遞的方式被固定到基座部件。特別地，附接物體可以通過(guò)壓力燒結(jié)固定到基座部件。在附接物體和基座部件之間設(shè)置由燒結(jié)材料構(gòu)成的燒結(jié)層。在接下來(lái)的固化步驟期間，將燒結(jié)材料加熱至最高燒結(jié)溫度。此外，附接物體和基座部件被壓在一起，例如沿著法線方向，該法線方向可以垂直于附接側(cè)。固化步驟使燒結(jié)材料致密并固化。由燒結(jié)層在附接物體和基座部件之間形成燒結(jié)體層。燒結(jié)體層將附接物體永久地固定到基座部件。

5、固化步驟可能是組件生產(chǎn)中的一個(gè)瓶頸。它需要使用壓力燒結(jié)工具來(lái)在加熱燒結(jié)材料的同時(shí)將附接物體和基座部件彼此壓靠。

6、每個(gè)附接物體都應(yīng)在正確的位置處(即，在其各自的預(yù)定位置處和通過(guò)其各自的預(yù)定空間取向)固定到基座部件。為了使用壓力燒結(jié)工具的最大生產(chǎn)能力，在固化步驟開(kāi)始之前，將燒結(jié)層施加到基座部件，并且將附接物體定位在燒結(jié)層的頂部并且在壓力燒結(jié)工具外部。待燒結(jié)的搭配件被放在一起，然后被移動(dòng)到壓力燒結(jié)工具中。在該搭配件中，附接物體被正確地定位在燒結(jié)層上。它們的接口表面面向燒結(jié)層。

7、當(dāng)該搭配件被放在一起時(shí)，壓力燒結(jié)工具不被占用，同時(shí)可以執(zhí)行針對(duì)另一個(gè)組件的固化步驟。

8、僅僅將附接物體放置到燒結(jié)層上是不夠的。燒結(jié)層的上表面不是很粘，特別是在一些預(yù)干燥(如果有的話)之后。在該搭配件中，附接物體與燒結(jié)層沒(méi)有顯著的粘附。

9、此外，在固定該附接物體的附接側(cè)處，發(fā)生附接物體的接口表面的形狀與基座部件的形狀不匹配。當(dāng)附接物體在固化步驟之前被放置到燒結(jié)層上時(shí)，其接口表面不適合或緊貼地靠在燒結(jié)層上。這可能導(dǎo)致附接物體在燒結(jié)層上的不穩(wěn)定支撐。例如，附接物體的接口表面的形狀可以是凸起的。因此，在接口表面和燒結(jié)層之間僅存在小的接觸面積。附接物體可能會(huì)擺動(dòng)。當(dāng)然，也可能出現(xiàn)其他形狀不匹配的情況。

10、在沒(méi)有額外措施的情況下，在這些情況下，當(dāng)搭配件被移動(dòng)到加壓工具中時(shí)，附接物體遠(yuǎn)離其各自的預(yù)定位置和/或偏離各自的預(yù)定空間取向的風(fēng)險(xiǎn)很高。附接物體可能會(huì)擺動(dòng)，并且很容易失去其正確位置。在移動(dòng)搭配件(例如，將其移動(dòng)到壓力燒結(jié)工具中)時(shí)，需要一些東西來(lái)保持它們準(zhǔn)確就位。附加地或可替換地，在固化步驟的早期階段，當(dāng)附接物體被壓向基座部件并且凸起的接口表面由于壓力上升而變平時(shí)，附接物體相對(duì)于基座部件的無(wú)意偏斜和橫向移位仍然可能發(fā)生。

11、目前的方法采用對(duì)準(zhǔn)框架結(jié)構(gòu)，該對(duì)準(zhǔn)框架結(jié)構(gòu)將搭配件中的附接物體保持在它們的正確位置，特別是在將搭配件轉(zhuǎn)移到壓力燒結(jié)工具中期間以及在壓力燒結(jié)工具內(nèi)執(zhí)行的固化步驟期間。對(duì)準(zhǔn)框架結(jié)構(gòu)包括框架，該框架例如至少在垂直于法線方向的平面中周向地圍繞基座部件。對(duì)準(zhǔn)框架結(jié)構(gòu)可以包括用于在附接物體的正確位置處接收附接物體的凹部。附加地或可替換地，其可以包括與基座部件和/或附接物體中的相應(yīng)孔接合的銷。

12、對(duì)準(zhǔn)框架結(jié)構(gòu)的使用，特別是在轉(zhuǎn)移到壓力燒結(jié)工具中期間和在固化步驟期間，增加了制造時(shí)間、制造成本和制造復(fù)雜性。對(duì)準(zhǔn)框架結(jié)構(gòu)僅僅是臨時(shí)使用的。在固化步驟之后將其從組件中移除。必須為每個(gè)組件布局專門設(shè)計(jì)適當(dāng)?shù)膶?duì)準(zhǔn)框架結(jié)構(gòu)。目前的方法適用于小批量生產(chǎn)，但對(duì)于大批量生產(chǎn)來(lái)說(shuō)過(guò)于復(fù)雜。

13、此外，對(duì)準(zhǔn)框架結(jié)構(gòu)在設(shè)計(jì)上是復(fù)雜且精細(xì)的。這會(huì)導(dǎo)致相當(dāng)大的故障風(fēng)險(xiǎn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于便于制造如上所述的組件。

2、該問(wèn)題通過(guò)根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法來(lái)解決。

3、該方法用于將第一部件的第一表面燒結(jié)到第二部件的第二表面。它包括以下步驟：

4、-將燒結(jié)層施加到第二表面上；

5、-在第一表面上設(shè)置穩(wěn)定裝置；和

6、-將第一部件直接放置到燒結(jié)層上，其中，第一表面面向燒結(jié)層，并且其中，穩(wěn)定裝置突出到燒結(jié)層中，以用于穩(wěn)定第一部件相對(duì)于第二部件的橫向位置，從而形成待燒結(jié)的搭配件。

7、穩(wěn)定裝置與燒結(jié)層接合，并有助于將第一部件固定在其在搭配件中的正確位置。它穩(wěn)定了第一部件相對(duì)于燒結(jié)層的位置，從而穩(wěn)定了第一部件相對(duì)于第二部件的位置。不需要采用額外的對(duì)準(zhǔn)框架結(jié)構(gòu)來(lái)確保第一部件在該搭配件中的正確位置，例如在將該搭配件轉(zhuǎn)移到壓力燒結(jié)工具中期間或者在將燒結(jié)層的燒結(jié)材料固化到燒結(jié)體層的固化步驟期間。這便于制造。

8、由于沒(méi)有對(duì)準(zhǔn)框架結(jié)構(gòu)和搭配件一起被插入到壓力燒結(jié)工具中，因此壓力燒結(jié)工具可以更小。由于在固化步驟期間不浪費(fèi)熱量來(lái)至少部分加熱壓力燒結(jié)工具中的這種對(duì)準(zhǔn)框架結(jié)構(gòu)的材料，因此節(jié)省了能量。

9、當(dāng)?shù)谝徊考云湔_的位置放置在燒結(jié)層的頂部時(shí)，其第一表面面向燒結(jié)層。第一表面可以至少部分地直接鄰接燒結(jié)層。突出到燒結(jié)層中的穩(wěn)定裝置表現(xiàn)出穩(wěn)定裝置和燒結(jié)層之間的形狀配合。自然地，這穩(wěn)定了第一部件以保持在其正確位置。穩(wěn)定裝置接合燒結(jié)層，并且燒結(jié)層最終表現(xiàn)出預(yù)定的機(jī)械穩(wěn)定性。這種接合降低了第一部件移動(dòng)和/或偏離其在搭配件中的正確位置的風(fēng)險(xiǎn)。

10、當(dāng)然，該方法可以涉及將多個(gè)第一部件的第一表面，例如至少兩個(gè)第一部件的第一表面燒結(jié)到第二部件的第二表面。與“第一部件”及其與第二部件的固定有關(guān)的公開(kāi)內(nèi)容可能各自分別涉及第一部件中的一個(gè)、多個(gè)或所有第一部件。根據(jù)本公開(kāi)，不同第一部件的固定可以包括不同的修改。優(yōu)選地，多個(gè)第一部件的固定通過(guò)相同的固化步驟來(lái)執(zhí)行。根據(jù)一個(gè)方面，可以以相同的方式將所有第一部件固定到第二部件。第一部件可以在待燒結(jié)的搭配件中(并且相應(yīng)地在所得到的組件中)彼此間隔開(kāi)地定位。

11、根據(jù)一個(gè)方面，將待燒結(jié)的搭配件一起放在壓力燒結(jié)工具的外部，然后移動(dòng)到壓力燒結(jié)工具中?？梢詫⒋裏Y(jié)的搭配件移動(dòng)到壓力燒結(jié)工具中，而不使用與第二部件和第一部件接合的對(duì)準(zhǔn)框架裝置。特別地，在將(待燒結(jié)的)搭配件移動(dòng)到壓力燒結(jié)工具中的同時(shí)，第一部件可以僅通過(guò)以下方式與第二部件機(jī)械接合：

12、·經(jīng)由燒結(jié)層

13、·以及，可選地，此外，直接通過(guò)突出穿過(guò)燒結(jié)層并直接鄰接第二表面的穩(wěn)定裝置搭配件。

14、已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，通過(guò)將燒結(jié)層施加到第一部件的第一表面或第二部件的第二表面，可以在搭配件中獲得相同的穩(wěn)定性，條件是將穩(wěn)定裝置施加到與已經(jīng)施加燒結(jié)層的表面相反的表面。

15、因此，在一個(gè)實(shí)施例中，第一部件可以是附接物體并且第一表面可以是附接物體的接口表面，并且第二部件是基座部件并且第二表面是基座部件的附接側(cè)。

16、在替代實(shí)施例中，第一部件可以是基座部件并且第一表面可以是基座部件的附接側(cè)，并且第二部件是附接物體并且第二表面是附接物體的接口表面。

17、在一個(gè)實(shí)施例中，穩(wěn)定裝置包括從接口表面突出的至少一個(gè)突起。不考慮附加的穩(wěn)定裝置，在固化步驟之后，接口表面至少基本上是平坦的。然而，由于(特別是在搭配件中)在固化步驟之前接口表面的凸起形狀，接口表面的至少一部分可能在待燒結(jié)的搭配件中不直接鄰接燒結(jié)層(非鄰接部分)，而接口表面的至少另一部分直接鄰接燒結(jié)層(鄰燒部分)。當(dāng)至少一個(gè)突起從接口表面突出時(shí)，其在待燒結(jié)的搭配件中朝向基座部件突出。

18、如果提供了幾個(gè)突起，與“突起”相關(guān)的公開(kāi)內(nèi)容可以分別單獨(dú)涉及至少一個(gè)、幾個(gè)或所有突起。可以根據(jù)不同的公開(kāi)的修改例來(lái)實(shí)現(xiàn)不同的突起。

19、突起可以從接口表面突出，例如在法線方向上突出至少125μm?？紤]到接口表面的預(yù)期最大凸度，這確保了即使突起被布置在非鄰接部分中，突起仍然突出到燒結(jié)層中的可接受概率。

20、如果所述至少一個(gè)突起位于鄰接部分中，則其深深地突出到燒結(jié)層中。這表現(xiàn)出與燒結(jié)層的相對(duì)較強(qiáng)的接合。

21、如果所述至少一個(gè)突起位于所述非鄰接部分中，則其決不能部分地突出到所述燒結(jié)層中。因此，現(xiàn)在至少有兩個(gè)不同的位置顯示出附接物體和燒結(jié)層之間的接合：所述至少一個(gè)鄰接部分和所述至少一個(gè)突起。這降低了附接物體偏離其各自的預(yù)期空間取向的風(fēng)險(xiǎn)，例如，在搭配件被移動(dòng)和/或搭配件受到壓力燒結(jié)時(shí)。當(dāng)然，這也進(jìn)一步降低了附接物體相對(duì)于基座部件偏離其各自預(yù)期位置移位的風(fēng)險(xiǎn)。

22、在一個(gè)實(shí)施例中，穩(wěn)定裝置包括從接口表面突出的至少兩個(gè)突起，其中所述至少兩個(gè)突起彼此間隔開(kāi)。當(dāng)突起從接口表面突出時(shí)，它們會(huì)朝著搭配件中的基座部件突出。由于所述至少兩個(gè)突起在所述搭配件中突出到所述燒結(jié)層中，所以即使在接口表面與所述燒結(jié)體層的粘附性特別低(不考慮所述穩(wěn)定裝置)的情況下，所述附接物體在所述待燒結(jié)的搭配件中的單獨(dú)的預(yù)期定位和單獨(dú)的預(yù)期對(duì)準(zhǔn)也被確保特別可靠。

23、穩(wěn)定裝置可以包括從接口表面突出的多個(gè)突起。附接物體不能保持正確位置的風(fēng)險(xiǎn)隨著突起數(shù)量的增加而進(jìn)一步降低。例如，可以存在至少3個(gè)突起或者甚至至少24個(gè)突起。

24、在一個(gè)實(shí)施例中，穩(wěn)定裝置包括從接口表面突出的至少三個(gè)突起。所述至少三個(gè)突起可以彼此間隔開(kāi)。確保附接物體在燒結(jié)層上的至少三個(gè)不同位置處擱置。換言之，附接物體通過(guò)至少三點(diǎn)支撐件被支撐在燒結(jié)層上。這防止了附接物體在燒結(jié)層的頂部上擺動(dòng)，即使接口表面的形狀是凸起的。

25、根據(jù)另一個(gè)方面，至少一個(gè)突起分別布置在接口表面的每個(gè)角部部分處。例如，接口表面可以是矩形形狀并且具有四個(gè)角部部分。

26、根據(jù)一個(gè)方面，穩(wěn)定裝置的部分(例如，突起)可以聚集在至少一個(gè)區(qū)域處和/或附近，在該區(qū)域處預(yù)期燒結(jié)體層中破裂的風(fēng)險(xiǎn)增加。這些位置例如是附接物體和燒結(jié)體層的邊緣和角部，例如燒結(jié)體層在垂直于法線方向的平面中的橫向端部(邊緣)，尤其是角部，或者燒結(jié)體層的鄰近附接物體的接口表面的橫向端部(尤其是角部)的區(qū)域。在最終組裝中，燒結(jié)層和穩(wěn)定裝置的組合(如果適用，其剩余部分)至少局部地形成復(fù)合材料剩余部分。這抑制了裂紋在燒結(jié)體層中的形成和/或擴(kuò)展。

27、例如，穩(wěn)定裝置可以包括從接口表面突出的多個(gè)突起，這些突起沿著接口表面的周向外部排列。突起可以沿著周向等距離地間隔開(kāi)。在燒結(jié)體層中形成裂紋的風(fēng)險(xiǎn)特別高的至少一個(gè)區(qū)域中，所述突起的空間密度增加也是可能的。例如，沿著燒結(jié)體層的邊緣和/或鄰近接口表面的邊緣基本等距地設(shè)置突起，但在燒結(jié)體層的角部處和/或鄰近接口表面的角部處具有更密集的空間(更窄)布置。

28、突起(或其剩余部分)局部地提高了燒結(jié)體層的熱循環(huán)電阻(tc電阻)。tc電阻是指通過(guò)熱循環(huán)抵抗損壞的電阻。在組件的運(yùn)行中，附接物體(例如，以模制半導(dǎo)體功率模塊的形式)可以產(chǎn)生熱量。附接物體、燒結(jié)層和附接側(cè)的溫度在運(yùn)行中可以變化。這導(dǎo)致附接物體和附接側(cè)之間的燒結(jié)體層的熱循環(huán)。熱誘導(dǎo)應(yīng)力在燒結(jié)體層和/或接口表面的邊緣處較高，并且在燒結(jié)體層和/或接口表面的角部處特別高。熱循環(huán)可以導(dǎo)致燒結(jié)體層中的裂紋形成和裂紋擴(kuò)展。

29、在附接物體(例如具有dcb結(jié)構(gòu)的模制模塊(見(jiàn)下文))的邊緣周圍布置許多突起，例如引線接合結(jié)構(gòu)，以與纖維增強(qiáng)塑料(例如玻璃纖維)等復(fù)合材料的情況類似的方式抑制了裂紋從邊緣(在該處，裂紋形成發(fā)生的概率預(yù)計(jì)會(huì)增加)的擴(kuò)展。在均質(zhì)材料中，裂紋通常更容易擴(kuò)展。在富含表現(xiàn)出不同物理性質(zhì)的物品的材料中(如這種情況下的突起或其剩余部分，或玻璃纖維的情況下的玻璃纖維)，裂紋的尖端被反復(fù)鈍化，這減緩了裂紋的擴(kuò)展。

30、根據(jù)一個(gè)方面，相鄰?fù)黄鹬g的橫向距離可以小于0.5mm。橫向距離可以在突起被固定到接口表面的位置被測(cè)量。

31、突起可以局部地影響燒結(jié)層和/或燒結(jié)體層中的熱傳導(dǎo)。

32、穩(wěn)定裝置可以包括被固定到接口表面的元件和/或與接口表面直接形成一體的元件。

33、該方法可以包括通過(guò)引線接合，例如通過(guò)引線接合器(wire-bonder)，在接口表面上形成穩(wěn)定裝置的至少一部分(的步驟)。通過(guò)這種技術(shù)形成的穩(wěn)定裝置的多個(gè)部分的位置可以非常精確地控制。該技術(shù)可以很容易地在現(xiàn)有的制造實(shí)踐中實(shí)施。它特別適合以非常精確的方式將穩(wěn)定裝置的多個(gè)部分(例如，突起)聚集在特定位置處。這是將穩(wěn)定裝置固定到接口表面的成本有效且時(shí)間有效的方法。用于引線接合的接合引線與燒結(jié)工藝兼容。它們不會(huì)影響燒結(jié)過(guò)程。

34、所使用的接合引線的厚度可以在90μm到200μm的范圍內(nèi)，例如在100μm到140μm的范圍內(nèi)。這允許創(chuàng)建非常精細(xì)的結(jié)構(gòu)。

35、在一個(gè)實(shí)施例中，穩(wěn)定裝置包括至少一個(gè)引線接合結(jié)構(gòu)。如上所述，可以通過(guò)引線接合來(lái)形成引線接合結(jié)構(gòu)。它可以通過(guò)超聲波焊接固定到接口表面。

36、例如，所述至少一個(gè)突起可以是由引線接合器形成的引線接合結(jié)構(gòu)。

37、因此，所述至少兩個(gè)突起可以分別通過(guò)引線接合器形成為引線接合結(jié)構(gòu)。

38、特別地，所述至少一個(gè)引線接合結(jié)構(gòu)可以是接合物。接合物是通過(guò)接合引線的自由端部部分固定到接口表面的引線接合結(jié)構(gòu)。換言之，接合引線的自由端部部分不直接固定到接口表面，而接合引線的另一部分，例如接合引線的至少另一端部，例如通過(guò)超聲焊接工藝熔化而固定到接口表面。即使在燒結(jié)層的預(yù)干燥已經(jīng)完成之后，尖銳的接合物也可以容易地穿透燒結(jié)層。

39、引線接合結(jié)構(gòu)中的至少一個(gè)、幾個(gè)或全部可以是接合物。突起中的至少一個(gè)、幾個(gè)或全部都可以是接合物。

40、在一個(gè)實(shí)施例中，所述至少一個(gè)引線接合結(jié)構(gòu)可以是球接合物。通常，引線接合結(jié)構(gòu)中的至少一個(gè)、幾個(gè)或全部可以是球接合物。

41、在一個(gè)實(shí)施例中，穩(wěn)定裝置由可燒結(jié)材料制成?！翱蔁Y(jié)材料”可能是指在固化步驟期間與燒結(jié)體層結(jié)合良好的材料。例如，可以通過(guò)使用(多種)可燒結(jié)材料(例如銅、銀和/或鋁(包括基于這些材料中的至少一種的合金)的引線來(lái)制造(多個(gè))引線接合結(jié)構(gòu)。特別地，穩(wěn)定裝置可以由在固化步驟中與燒結(jié)材料一起燒結(jié)的材料制成。在一個(gè)實(shí)施例中，穩(wěn)定裝置由在固化步驟中可與燒結(jié)層一起燒結(jié)但不同于燒結(jié)材料的金屬比例的材料制成。一方面，這有利于在固化步驟之后將附接物體牢固地永久固定到基座部件，但另一方面，有利于抑制燒結(jié)體層中的裂紋形成和/或擴(kuò)展。

42、在一個(gè)實(shí)施例中，突起中的至少一個(gè)、幾個(gè)或所有可以包括膠滴。根據(jù)另一個(gè)方面，突起中的至少一個(gè)、幾個(gè)或所有可以在接口表面處包括尖銳的毛刺。尖銳的毛刺可以通過(guò)切割和/或刮入到接口表面中而形成。根據(jù)另一個(gè)方面，突起中的至少一個(gè)、幾個(gè)或所有是通過(guò)將例如由金屬制成的固體突起物體固定到接口表面而產(chǎn)生的。

43、穩(wěn)定裝置可能包括不同類型的突起。

44、根據(jù)另一方面，該方法可以包括將燒結(jié)材料施加到附接側(cè)上以形成燒結(jié)層(的步驟)。

45、如果搭配件包括多個(gè)附接物體，則燒結(jié)層可以包括多個(gè)部分，例如每個(gè)附接物體一個(gè)部分。燒結(jié)層的不同部分可以彼此間隔開(kāi)。

46、燒結(jié)材料可以包括燒結(jié)膏和/或燒結(jié)漿料(可替換地稱為燒結(jié)預(yù)成型件)(尤其由燒結(jié)膏和/或燒結(jié)漿料形成)。

47、燒結(jié)材料可以包括金屬顆粒和至少一種揮發(fā)性組分。金屬顆?？梢园ㄣy顆粒和/或銅顆粒，或者可以是銀顆粒和/或銅顆粒。(多種)揮發(fā)性組分可以是有機(jī)的。燒結(jié)材料的密度可以在2.5g/cm3至3.5g/cm3的范圍內(nèi)。

48、可以對(duì)燒結(jié)材料(燒結(jié)膏和/或燒結(jié)漿料)進(jìn)行預(yù)干燥。特別地，該方法可以包括對(duì)燒結(jié)材料進(jìn)行預(yù)干燥的步驟，例如在施加之后和在將附接物體放置到附接側(cè)上之前，其中燒結(jié)層在附接物體和附接側(cè)之間。揮發(fā)性有機(jī)組分的至少一部分可以在預(yù)干燥期間蒸發(fā)。

49、燒結(jié)材料可以在預(yù)干燥之前的施加步驟中以濕潤(rùn)狀態(tài)施加。

50、通過(guò)預(yù)干燥，與潮濕狀態(tài)相比，燒結(jié)材料變得更像固體材料。燒結(jié)漿料可以粘附到附接表面，因?yàn)樗菨{料。預(yù)干燥的燒結(jié)層可以牢固地附接到附接側(cè)。隨著燒結(jié)材料通過(guò)預(yù)干燥變得更像固體材料，它表現(xiàn)出更大的阻力來(lái)抵抗平行于附接側(cè)拖動(dòng)穩(wěn)定裝置。

51、在(多種)揮發(fā)性組分蒸發(fā)之后，預(yù)干燥的燒結(jié)層可以是多孔的。因此，即使在預(yù)干燥已經(jīng)完成之后，穩(wěn)定裝置也可以穿透燒結(jié)層。

52、燒結(jié)層的(沿法線方向的)厚度可以在80μm至200μm的范圍內(nèi)，例如100μm。

53、該方法可以包括通過(guò)機(jī)器人將附接物體放置到所施加的燒結(jié)層上的步驟。這允許高生產(chǎn)能力和高精度的成本高效生產(chǎn)。由于不需要復(fù)雜的對(duì)準(zhǔn)框架結(jié)構(gòu)，因此使用機(jī)器人來(lái)完成這項(xiàng)任務(wù)要容易得多。

54、預(yù)干燥(的步驟)可以在將附接物體放置到燒結(jié)層上(的步驟)之前、期間和/或之后進(jìn)行。預(yù)干燥可以最晚在搭配件被插入到壓力燒結(jié)工具中之前完成，特別是在搭配件被移動(dòng)以插入到壓力燒結(jié)工具中之前。例如，當(dāng)蒸發(fā)了至少70重量％的揮發(fā)性化合物時(shí)，可以認(rèn)為預(yù)干燥完成。

55、例如，附接物體可以被放置到預(yù)干燥的燒結(jié)材料上。特別地，在預(yù)干燥完成(例如蒸發(fā)了至少70重量％的揮發(fā)性化合物)之后，執(zhí)行將附接物體放置到所施加的燒結(jié)層上(的步驟)。

56、固化步驟可以用預(yù)干燥的燒結(jié)材料進(jìn)行。

57、根據(jù)一個(gè)方面，該方法包括將待燒結(jié)的搭配件插入到壓力燒結(jié)工具中(的步驟)，其中在待燒結(jié)的搭配件插入到壓力燒結(jié)工具中之前發(fā)生將附接物體放置到燒結(jié)層上。換言之，該方法可以包括將待燒結(jié)的搭配件移動(dòng)到壓力燒結(jié)工具中(的步驟)。特別地，待燒結(jié)的搭配件可以被插入到壓力燒結(jié)工具中，而不需要用于將搭配件中的附接物體保持在其正確位置的對(duì)準(zhǔn)框架結(jié)構(gòu)。

58、根據(jù)另一個(gè)方面，該方法包括固化步驟，用于在待燒結(jié)的搭配件中固化燒結(jié)層。從而，附接物體變得剛性地且永久地固定到基座部件。

59、固化步驟可以包括以200℃至300℃范圍內(nèi)的最大燒結(jié)溫度和/或以10mpa至40mpa范圍內(nèi)的最大燒結(jié)壓力來(lái)燒結(jié)燒結(jié)層(用于將至少一個(gè)附接物體永久固定至基座部件)。這確保了適當(dāng)?shù)臒Y(jié)，并因此確保了將附接物體剛性地且牢固地固定到基座部件。

60、固化步驟可以用壓力燒結(jié)工具執(zhí)行。

61、在一個(gè)實(shí)施例中，燒結(jié)層的(例如，沿著法線方向的)厚度最大為70μm。附加地或替代地，燒結(jié)層的厚度可以至少為20μm。燒結(jié)層的厚度可以是50μm±v。例如，v可以是10μm或6μm。燒結(jié)層的厚度可以小于前一燒結(jié)層的寬度。燒結(jié)層的密度可以高于前一燒結(jié)層的密度。燒結(jié)層可以由至少90重量％(可能至少96重量％)的金屬制成，例如由燒結(jié)材料的金屬材料比例產(chǎn)生。燒結(jié)層的密度可以至少基本上對(duì)應(yīng)于燒結(jié)材料的金屬材料比例的密度。

62、穩(wěn)定裝置可以在固化步驟中變得至少部分地被永久壓縮(至少部分地在高度上減小)。如上所述，穩(wěn)定裝置可以包括由直徑為125μm的接合引線形成的突起。此外，燒結(jié)層應(yīng)該很薄，以允許從附接物體到基座部件的良好熱傳遞，例如其厚度最多為70μm。即使在附接物體的接口表面最初是凸起形狀的情況下，其在固化步驟的后期階段已經(jīng)變得平坦。將附接物體壓向基座部件的力以及由此產(chǎn)生的來(lái)自被擠壓在接口表面和基座部件之間的燒結(jié)層和穩(wěn)定裝置的反作用力使接口表面變平。此外，由于附接物體、燒結(jié)層和基座部件之間的相對(duì)摩擦以及由于燒結(jié)層的后期固化(硬化)，不再需要穩(wěn)定裝置來(lái)將附接物體保持在其正確位置。因此，沒(méi)有問(wèn)題導(dǎo)致穩(wěn)定裝置在固化步驟過(guò)程中變得至少部分地被永久壓縮。還發(fā)現(xiàn)，這不會(huì)損害燒結(jié)過(guò)程。

63、根據(jù)一個(gè)方面，穩(wěn)定裝置可以由與接口表面不同的材料制成。例如，穩(wěn)定裝置(的材料)的硬度和/或屈服強(qiáng)度可以小于接口表面(的材料)的硬度和/或者屈服強(qiáng)度。這降低了如果穩(wěn)定裝置在固化步驟期間被壓縮則接口表面被損壞的風(fēng)險(xiǎn)。

64、根據(jù)另一個(gè)方面，附接物體是或包括以下中的至少一個(gè)：

65、-發(fā)熱部件，

66、-電子部件，例如半導(dǎo)體部件，以及

67、-半導(dǎo)體功率模塊。

68、特別地，附接物體可以是半導(dǎo)體功率模塊。半導(dǎo)體功率模塊可以包括至少一個(gè)半導(dǎo)體部件。

69、電子部件和半導(dǎo)體功率模塊在運(yùn)行過(guò)程中產(chǎn)生熱量；因此它們也可以分別被認(rèn)為是發(fā)熱部件。

70、半導(dǎo)體部件可以包括半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)、絕緣柵雙極晶體管(igbt)、金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管(mosfet)等或由其組成。

71、特別地，附接物體可以包括模制模塊或由模制模塊組成。模制模塊可以是包括樹(shù)脂蓋的半導(dǎo)體功率模塊。樹(shù)脂蓋可以通過(guò)轉(zhuǎn)移樹(shù)脂模塑來(lái)制造。如果多個(gè)附接物體被固定到圖案化對(duì)象，則它們中的至少一個(gè)、它們的一部分或它們中的全部可以分別包括模制模塊或由模制模塊組成。

72、半導(dǎo)體功率模塊本身可以包括不同的層和/或部件。

73、半導(dǎo)體功率模塊可以包括以下中的任何一個(gè)、幾個(gè)或全部：

74、-集成式散熱器(heat?spreader)，

75、-絕緣層，

76、-(內(nèi)部)電路層，

77、-用于將半導(dǎo)體部件固定到絕緣層和/或電路層的固定層(例如，內(nèi)部燒結(jié)層)，

78、-半導(dǎo)體部件，

79、-接合引線，以及

80、-樹(shù)脂蓋(“模制模塊”)。

81、絕緣層可以由陶瓷材料制成。(內(nèi)部)電路層可以固定到絕緣層。附加地或可替換地，集成式散熱器可以固定到絕緣層。集成式散熱器可以布置在接口表面處。特別是，它可以構(gòu)成接口表面。絕緣層可以設(shè)置在集成式散熱器和(內(nèi)部)電路層之間。

82、在一個(gè)實(shí)施例中，附接物體(例如，半導(dǎo)體功率模塊)包括直接接合銅(dcb)結(jié)構(gòu)。它可以包括形成絕緣層的基底，例如陶瓷基底。此外，dcb結(jié)構(gòu)可以包括絕緣層、以及(內(nèi)部)電路層和集成式散熱器中的一者或兩者。

83、根據(jù)另一方面，圖案化物體是或包括熱消散器、熱沉和/或冷卻器(冷卻器的零件)。

84、在一個(gè)實(shí)施例中，基座部件的附接側(cè)由金屬制成。附加地或替代地，接口表面由金屬制成。這允許附接物體中產(chǎn)生的熱量的良好傳遞和消散。

85、通過(guò)包括基座部件和附接物體的組件進(jìn)一步解決了上述問(wèn)題，其中附接物體的接口表面和基座部件的附接側(cè)之間的燒結(jié)層將附接物體固定到基座部件，其中在接口表面上形成的穩(wěn)定裝置或至少它的剩余部分突出到燒結(jié)層中。

86、關(guān)于該方法描述的特征和優(yōu)點(diǎn)相應(yīng)地適用于該組件，反之亦然。例如，如上所述，穩(wěn)定裝置(，例如突起，或其剩余部分)可以抑制裂紋的形成和/或擴(kuò)展。

87、根據(jù)一個(gè)方面，使用本文公開(kāi)的方法，附接物體可能已經(jīng)(永久地)固定到基座物體。

88、該組件可以適于展現(xiàn)電氣功能。例如，它可以適于切換電流。

89、該組件可以被配置成電連接到其他電氣和/或電子部件。

90、在一個(gè)實(shí)施例中，該組件被配置成形成電路的一部分。

91、該組件可以被配置成形成傳動(dòng)系電路的一部分，例如在電動(dòng)車輛中。電動(dòng)車輛可以包括電動(dòng)汽車、卡車、電動(dòng)火車、海上車輛(例如船舶和船只)、飛機(jī)等。傳動(dòng)系電路可以是用于電動(dòng)機(jī)、電動(dòng)傳動(dòng)系、混合動(dòng)力電動(dòng)傳動(dòng)系、電池電動(dòng)傳動(dòng)系和/或類似物的電路。例如，該組件可以是多芯片汽車牽引功率模塊。通常，傳動(dòng)系電路可以被配置成用于移動(dòng)、半移動(dòng)和/或固定應(yīng)用。例如，也可以考慮用于壓縮機(jī)、索道、固定式起重機(jī)、泵等的傳動(dòng)系電路。

92、根據(jù)一個(gè)方面，該組件被配置成形成逆變器電路的一部分。該組件可以用在逆變器中，例如，用在傳動(dòng)系電路中。

93、根據(jù)一個(gè)方面，該組件是半橋功率組件。

94、通過(guò)用于通過(guò)燒結(jié)將附接物體的接口表面固定到基座部件的附接側(cè)的待燒結(jié)的搭配件進(jìn)一步解決了上述問(wèn)題，該搭配件包括：

95、基座部件；

96、附接物體；和

97、燒結(jié)層，所述燒結(jié)層布置在所述附接側(cè)和所述接口表面之間；

98、其中，用于穩(wěn)定所述附接物體相對(duì)于所述基座部件的橫向位置的穩(wěn)定裝置形成在所述接口表面上，其中，所述穩(wěn)定裝置突出到所述燒結(jié)層中，用于穩(wěn)定該附接物體相對(duì)所述基座部件的橫向位置。

99、關(guān)于該方法和組件描述的特征和優(yōu)點(diǎn)相應(yīng)地適用于待燒結(jié)的搭配件，反之亦然。

100、待燒結(jié)的搭配件可以適于生產(chǎn)該組件。

101、本發(fā)明的附加特征、優(yōu)點(diǎn)和可能的應(yīng)用產(chǎn)生自以下對(duì)示例性實(shí)施例和附圖的描述。這里以圖形方式描述和/或圖示的所有特征單獨(dú)地或以任何期望的組合形成本發(fā)明的主題，而不管它們?cè)跈?quán)利要求中或在其對(duì)前述權(quán)利要求的引用中如何組合。