EP0242626A2

Method for mounting electronic components on a substrate.

Abstract

When mounting of electronic components (B), in particular large-area power semiconductors, on a substrate (S) First, a metal powder, preferably silver powder, and a solvent existing paste (P) coated onto the contacting layer (KS) of the component (B) and / or the contact surface (KO) of the substrate (S) and then dried. After drying, the paste (P), the component (B) to the substrate (S) is then placed, after which the entire assembly with simultaneous exercise of a mechanical pressure of at least 900 N / cm², preferably of at least 1500 N / cm², to the sintering temperature is heated. This compound is suitable by pressure sintering at relatively low sintering temperatures of preferably 180 ° C to 250 ° C in particular for the fastening of manufactured in MOS technology power semiconductors on a substrate (S).

EP0242626A2, drawing sheet 1
Sheet 1 of 3

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15 claims: 7 independent, 8 dependent

  1. 1
    Verfahren zur Befestigung von elektronischen Bau­elementen, insbesondere von großflächigen Leistungs­halbleitern, auf einem Substrat durch Drucksintern, bei welchem man a. eine aus Metallpulver und einem Lösungsmittel be­stehende Paste (P) schichtförmig auf die Kontak­tierungsschicht (KS) des Bauelements (B) und/oder die Kontaktoberfläche (KO) des Substrats (S) auf­trägt, b. dann die aufgetragene Paste (P) trocknet, c. das Bauelement (B) auf das Substrat (S) aufsetzt und d. dann die gesamte Anordnung unter gleichzeitiger Ausübung eines mechanischen Druckes von mindestens 900 N/cm² auf Sintertemperatur erwärmt.
  2. 2
    Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn­zeichnet , daß als Metallpulver das Pulver eines Edelmetalls oder einer Edelmetall-Legierung verwendet wird.
  3. 3
    Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekenn­zeichnet , daß als Metallpulver Silberpulver oder das Pulver einer Silberlegierung verwendet wird.
  4. 4
    Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß beim Drucksintern ein mechanischer Druck von mindestens 1000 N/cm² ausgeübt wird.
  5. 5
    Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet , daß beim Drucksintern ein mechanischer Druck von mindestens 1500 N/cm² aus­geübt wird.
  6. 6
    Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet , daß beim Drucksintern ein mechanischer Druck ausgeübt wird, welcher min­destens dem vorgesehenen Betriebsdruck eines druck­kontaktierten Bauelements (B) entspricht.
  7. 7
    Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß das Bauelement (B) und das Substrat (S) vor dem Drucksin­tern drucklos auf eine unterhalb der Sintertemperatur liegende Temperatur von mindestens 100°C erwärmt werden.
  8. 8
    Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekenn­zeichnet , daß das Bauelement (B) und das Substrat (S) drucklos auf eine Temperatur erwärmt werden, welche etwa der vorgesehenen Betriebstempera­tur eines Bauelements (B) entspricht.
  9. 9
    Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß das Drucksintern bei einer Sintertemperatur von min­destens 150°C vorgenommen wird.
  10. 10
    Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet , daß das Drucksintern bei einer Sintertemperatur zwischen 180°C und 250°C vorgenommen wird.
  11. 11
    Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß das Drucksintern in einer Presse mit beheizten Stempeln (St1, St2) vorgenommen wird.
  12. 12
    Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß beim Drucksintern die Oberseite des Bauelements durch eine verformbare Zwischenlage (Z1) geschützt wird.
  13. 13
    Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekenn­zeichnet , daß beim Drucksintern über der Zwischenlage (Z1) eine zweite Zwischenlage (Z2) aus einem harten Werkstoff mit niedriger Wärmeausdehnung angeordnet wird.
  14. 14
    Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß nach dem Drucksintern ein druckloses Nachsintern vorgenom­men wird.
  15. 15
    Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekenn­zeichnet , daß für das Drucksintern Sinter­zeiten im Bereich von einer Minute und für das Nach­sintern Sinterzeiten im Bereich von mehreren Minuten gewählt werden.
Independent claims15