(57)【要約】      （修正有）【課題】半導体素子との接触部の信頼性を改善した基板アダプタを製造する方法、基板アダプタ及び半導体素子を接触させるための方法を提供する。【解決手段】半導体素子２６と接触するよう機能する基板アダプタ５０を製造する方法であって、導電金属素子１５を構築するステップと、電気絶縁体１０、特にプラスチックによって少なくともいくつかの区分において構築された金属素子１５を封止するステップ及び金属素子１５の第１の面上に接触材１３を塗布するステップを含む。【選択図】図２
2016105477.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
特に半導体素子（２６）と接触するよう機能する基板アダプタ（５０）を製造する方法であって、
−導電金属素子（１５）を構築するステップと、
−電気絶縁体（１０）、特にプラスチックによって少なくともいくつかの区分において前記構築された金属素子（１５）を封止するステップと、
−前記金属素子（１５）の第１の面（１７）に接触材（１３）を塗布するステップと、を含む、方法。
【請求項２】
前記構築された金属素子（１５）を、基板に、および前記接触材（１３）に接合することを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
接触材（１３）を備える前記構築された金属素子（１５）を細分化して、前記基板が、互いに距離をおいて前記細分化された金属素子（１５）を固定するようさらに処理することを特徴とする、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記構築された金属素子（１５）を、電気絶縁体（１０）によって少なくともいくつかの区分において封止する前記ステップは、圧送成形、特に、フィルムアシスト成型または熱圧縮成形によって、または射出成形、特に、マイクロ成形によって行うことができることを特徴とする、請求項１から３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
前記構築された金属素子（１５）が封止された場合、少なくともいくつかの区分において、前記金属素子（１５）の側面（３０）は、電気絶縁体（１０）で被覆され、電気絶縁体（１０）で作られたフレーム（３１）が形成されることを特徴とする、請求項１から４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
前記金属素子（１５）の前記第１の面（１７）に、前記フレーム（３１）が、境界面（４１、４１’）を伴う空隙（４０）を形成し、当該空隙の中に前記接触材（１３）が導入されることを特徴とする、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記境界面（４１）の少なくとも１つの高さは、前記接触材（１３）の厚さ（ｄＫＭ）未満（Ｈ１）であり、または前記接触材（１３）の厚さ（ｄＫＭ）より高く（Ｈ２）、または前記接触材（１３）の厚さ（ｄＫＭ）と等しいことを特徴とする、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記境界面（４１、４１’）が、前記金属素子（１５）の前記第１の面（１７）に対し少なくとも９０°の角度（α）をなすよう形成されて、前記接触材（１３）が導入される位置決め形状を形成することを特徴とする、請求項５から６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項９】
前記少なくとも１つの空隙（４０）へのスキージー、またはスプレー、または噴射、または投与によって、前記金属素子（１５）の前記第１の面（１７）に、前記接触材（１３）を直接塗布することを特徴とする、請求項６から８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１０】
基板アダプタ（５０）であって、第１の面（１７）および第２の面（２０）を有する金属素子（１５）と、前記第１の面（１７）に塗布される接触材（１３）と、少なくともいくつかの区分において、前記金属素子（１５）の側面（３０）を被覆する電気絶縁体（１０）で作製される外側フレーム（３１）とを備える、基板アダプタ（５０）。
【請求項１１】
前記フレーム（３１）が、前記金属素子（１５）の２つの区分（１９’、１９’’）間に、電気絶縁体（１０）で作製された少なくとも１つの分離片（４５）を備えることを特徴とする、請求項１０に記載の基板アダプタ（５０）。
【請求項１２】
少なくともいくつかの区分において、前記フレーム（３１）が、前記金属素子（１５）の前記第１の面（１７）および／または第２の面（２０）の縁部（３３）の後方で結合することを特徴とする、請求項１０または１１に記載の基板アダプタ（５０）。
【請求項１３】
前記金属素子（１５）の前記第１の面（１７）に、境界面（４１、４１’）を伴う空隙（４０）が形成され、当該空隙（４０）の中に前記接触材（１３）が導入されることを特徴とする、請求項１０から１２のいずれか一項に記載の基板アダプタ（５０）。
【請求項１４】
前記境界面（４１）の少なくとも１つの高さは、前記接触材（１３）の厚さ（ｄＫＭ）未満（Ｈ１）であり、または前記接触材（１３）の厚さ（ｄＫＭ）より高く（Ｈ２）、または前記接触材（１３）の厚さ（ｄＫＭ）と等しいことを特徴とする、請求項１３に記載の基板アダプタ（５０）。
【請求項１５】
少なくとも１つの分離片（４５）が境界面（４１’）に接続され、当該境界面（４１’）の高さが、前記接触材（１３）の厚さ（ｄＫＭ）未満（Ｈ１）であることを特徴とする、請求項１４に記載の基板アダプタ（５０）。
【請求項１６】
前記境界面（４１、４１’）が、前記金属素子（１５）の前記第１の面（１７）に対し少なくとも９０°の角度（α）をなして、位置決め形状を形成することを特徴とする、請求項１３から１５のいずれか一項に記載の基板アダプタ（５０）。
【請求項１７】
請求項１０から１６のいずれか一項に記載の基板アダプタ（５０）によって半導体素子（２６）、特に、パワーコンポーネントを接触させるための方法であって、
−接触材（１３）が接合された金属素子（１５）と、電気絶縁体から作製されるフレーム（３１）とを備える細分化された基板アダプタ（５０）を基板から取り外すステップと、
−前記接触材（１３）と前記半導体素子（２６）とが互いに向き合うように当該半導体素子（２６）に前記基板アダプタ（５０）を位置づけるステップと、
−熱および／または圧力の印加によって前記半導体素子（２６）に前記基板アダプタ（５０）を取り付けるステップと、
−前記任意選択的にコーティングされた金属素子（１５）の前記第２の面（２０）を接触要素、特に、ボンディングワイヤ（２５）、および／またはボンディングストリップ、および／またはクリップで接触させるステップと、を含む方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特に、半導体素子と接触するよう機能する、基板アダプタを製造する方法に関する。さらに、本発明は、基板アダプタ、および当該基板アダプタを使用する半導体素子、特にパワーコンポーネントと接触させるための方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
パワー・エレクトロニクス・モジュールにおける要求、例えば、その伝導率およびサービス寿命に関する要求の増加は、パワー半導体を互いに、またはパワー・エレクトロニクス・モジュール内の他の端子に接触させるためのＣｕボンドワイヤを使用することを必要とする。現在使用されているチップメタライゼーションの主な方法は、アルミニウムコーティングまたはアルミニウムメタライゼーションであり、接触処理において、およびデバイスの後の使用において問題を引き起こす可能性がある。例えば、そのようなメタライゼーション方法は、動作中のモジュールにおいて後に故障を引き起こす可能性がある。
【０００３】
システムのサービス寿命を延ばすために、いわゆるフレックス回路基板を使用するなどの、さまざまな手法が存在する。しかし、そのようなフレックス回路基板も欠点がある。すなわち、フレックス回路基板は従来のワイヤボンド処理で接触させることができず、既存の製造能力は、もはや使用できないからである。
【発明の概要】
【０００４】
本発明の目的は、特に、製造された半導体デバイス、特に、パワー半導体デバイスの信頼性に関する改善策を提供することである。さらに、特に下流のピックアンドプレース技術に関し、改善をもたらす方法を説明する。
【０００５】
本発明によると、特に半導体素子と接触するよう機能する基板アダプタを製造する方法に関して、この目的は、請求項１の特徴を有する方法によって実現され、基板アダプタに関して、請求項１７の発明の主題によって実現され、半導体素子、特に、パワーコンポーネントと接触させるための方法に関して、本発明に係る基板アダプタによって、請求項２４の特徴を有する方法によって実現される。
【０００６】
基板アダプタを製造するための本発明に係る方法の、または半導体素子と接触させるための本発明に係る方法の、または本発明に係る基板アダプタの有利で簡便な構成は、従属請求項で説明する。
【０００７】
基板アダプタを製造するための本発明に係る方法は、特に、半導体素子と接触するよう機能し、以下のステップを含む。
−導電金属素子を構築するステップ、
−電気絶縁体、特にプラスチックによって、構築された金属素子を少なくともいくつかの区分において封止するステップ、
−金属素子の第１の面に接触材を塗布するステップ。
【０００８】
導電金属素子の構築は、構築物を導電金属素子に組み込むことに関し、その構築物は、導電金属素子の片側および２つ以上の面に組み込むことができる。例えば、導電金属素子の構築は、実現される基板アダプタの形状、または実現される接触材の形状に関して実行される。例えば、同一形状または対応する形状を、導電金属素子に、互いに間隔を空けて組み込むことが可能である。
【０００９】
導電金属素子は、金属箔、特に、銅箔とすることができる。金属素子は、銅合金で形成することもできる。この点に関して、ＣｕＮｉ、ＣｕＳｎ、ＣｕＦｅ、ＣｕＮｉＳｚ、ＣｕＡｇ、ＣｕＷ、またはＣｕＭｏが使用されると考えられる。金属素子は、純銀からなるものとすることも可能である。
【００１０】
構築された金属素子の第１の面を、第１のコーティング系でコーティングし、および／または構築された金属素子の第２の面を、第２のコーティング系でコーティングすることを任意選択的に行うことができる。第１および／または第２のコーティング系を伴う金属素子の第１の面および／または第２の面のオプションのコーティングは、例えば、亜鉛メッキで実行することができる。コーティング、すなわち、第１および／または第２のコーティング系はそれぞれ、異なる金属、特に、ニッケル、銀、および／または金が好ましい。
【００１１】
本発明に係る方法において、構築された金属素子は、電気絶縁体、特にプラスチックにより少なくともいくつかの区分において封止される。その場合、本発明に係る方法は、まず、電気絶縁体で封止されるため、金属素子の電気絶縁が、生産処理の間、改善され、さらに、より良好な安定した中間および／または最終生成物がもたらされるということによって特徴づけられる。
【００１２】
本発明に係る方法において、構築された金属素子を、基板および接触材に接合するか、または基板および接触材と共に接合することができる。
【００１３】
接触材を備える構築された金属素子の細分化を、基板が、細分化された金属素子を互いに距離をおいて固定するように、さらなる処理のために実行することができる。したがって、基板上に、接触材を備える複数の細分化された金属素子が設置され、ここで、金属素子は、基板上に互いに隣接して配置され、細分化された金属素子の基板上の互いの間隔が維持される。基板は細分化された金属素子が、定位置に保持されるという効果を有する。
【００１４】
本発明を拡張すると、好ましくは、接触材を備える構築された金属素子を細分化する前に、保護箔を、構築された金属素子の第２の面に付着させることが提起される。保護箔により、構築された金属素子の第２の面を、電気的接触、および／または異物混入、および／または損傷に対して保護することができる。
【００１５】
構築された金属素子を、電気絶縁体によって少なくともいくつかの区分において封止することは、圧送成形、特に、フィルムアシスト成型または熱圧縮成形によって、または射出成形、特に、マイクロ成形によって行うことができる。選択した成形方法に応じて、さまざまな異なる材料を使用することができる。射出成形の場合、ＰＰＥまたはＰＥＥＫなどの熱可塑性材料を使用することができる。圧送成形の場合では、熱硬化性樹脂を使用することが好ましい。成形材料は、フィラー材料、例えば、ガラス繊維要素を混合するということも考えられる。
【００１６】
構築された金属素子を封止する場合、金属素子の側面の少なくともいくつかの部分が、電気絶縁体でカバーされ、ここで、電気絶縁体のフレームが形成される。金属素子の側面は、構築された金属素子の厚さを形成する面である。言い換えると、構築された金属素子の側面は、金属箔の厚さまたは高さを形成する面である。構築された金属素子の側面はまた、縁面と呼ぶこともできる。
【００１７】
そのように形成されたフレームを有するため、構築された金属素子は、腐食に対して保護されるように設計される。さらに、非常に堅実な中間要素が形成され、この中間要素は有利な手法で既存の下流のピックアンドプレース処理に搬送することができ、これは、フレームの破壊電圧が高まるからである。
【００１８】
電気絶縁体で作られたフレームは、構築された金属素子の２つの区分の間に、電気絶縁体からなる少なくとも１つの分離片を設けることができる。金属素子の構築および後続の細分化の一部としてゲートおよびエミッタが形成された場合、分離片は、構築された金属素子の２つの区分の間、すなわち、ゲートおよびエミッタの間に形成することができる。分離片は、フレームの一部または区分として理解されよう。そのような分離片により、ゲートおよびエミッタの間に明確な分離を形成することができる。
【００１９】
電気絶縁体、特に、プラスチックからなるフレームの高さは、金属素子の厚さと等しくすることができる。フレームのそのような設計では、金属素子は、フレームと同一平面で終端することが可能である。
【００２０】
本発明の一部として、金属素子の第１の面上で、フレームは、中に接触材が導入される、境界面を伴う空隙を形成することも提起される。そのような空隙は、接触材を塗布するための位置決め補助として使用される。さらに、フレームの少なくともいくつかの部分は、金属素子の第１の面および／または第２の面の縁部の後方で結合することができる。金属素子の第１の面および／または第２の面の縁部のそのような結合により、金属素子のさらなる安定化をもたらす。その結果、金属素子の縁部および／または角部を、プラスチックでコーティングまたは封止することもできる。
【００２１】
本発明によれば、境界面の少なくとも１つの高さを、接触材の厚さ未満にするか、または接触材の厚さより高くするか、または接触材の厚さと等しくすることも提供することができる。接触材の厚さが境界面の高さと等しい場合、金属素子の第１の面の接触材は、境界面と、したがって、電気絶縁体のフレームと、同一平面で終端する。境界面の１つの高さが接触材の厚さ未満である場合、金属素子の第１の面の接触材は、フレームを超えて、またはフレームより高く、少なくともいくつかの区分に延在する。より大きな境界面の少なくとも１つの高さが接触材の厚さより高い場合、フレームワークの少なくともいくつかの区分が接触材より上に配置され、その効果は、例えば、基板および／または基板箔がフレーム上に載ることである。
【００２２】
本発明のさらなる実施形態において、フレームの少なくとも１つの分離片を、境界面に接続することができ、ここで、この境界面の高さは、接触材の厚さ未満である。
【００２３】
本発明によれば、境界面が、金属素子の第１の面に対し少なくとも９０°の角度をなすよう形成され、接触材が塗布される位置決め形状を形成することを提供することができる。
【００２４】
接触材を金属素子の第１の面に塗布することは、以下のステップを含むことができる。
−特に、スクリーン印刷またはテンプレート印刷によって、基板の１つの面上に塗布するステップ、
−いくつかの区分に封止される金属素子、および基板を、金属素子の第１の面と接触材とが互いに反対に位置するように配置するステップ、
−構築された金属素子を基板に、および基板上に配置された接触材に接合するステップ。
【００２５】
そのような方法は、間接印刷と呼ぶことができる。
【００２６】
接触材は、例えば、スクリーン印刷またはテンプレート印刷によって、金属素子の第１の面上に直接塗布することができる。接触材のそのような塗布は、フレームの高さが金属素子の厚さに等しいような場合に実行されることが好ましい。
【００２７】
接触材が、少なくとも１つの空隙に、スキージーを使用する、またはスプレーするもしくは噴霧するもしくは投与することによって、金属素子の第１の面上に直接塗布されることをさらに提供してもよい。接触材のこの種類の塗布は、好ましくは、フレームが金属素子と同一平面で終端しないが、空隙が形成される場合に、選択すべきである。空隙を接触材で完全に満たすことを提供することができる。空隙が、それらの高さまたは深さに関して、ある区分内を接触材で満たされるか、または充填されればよいとも考えることができる。したがって、本発明によれば、構築された金属素子が少なくともいくつかの区分において封止された場合、金属素子に組み込まれた構造は、絶縁体で充填される、および／またはいくつかの区分で充填されることもまた提起される。金属素子に組み込まれた構造は、例えば、凹部、および／またはトレンチ、および／または溝とすることができ、これによってこの凹部、トレンチ、または溝は、例えば、電気絶縁体で完全に満たされる。電気絶縁体で凹部、溝、またはトレンチの深さに対する部分を充填することもまた、考えられる。
【００２８】
例えば、接触材は、易焼結性材料または焼結材とすることができる。接触材は、焼結ペーストおよび／または焼結箔とすることができ、焼結材および／または焼結ペーストおよび／または焼結箔は、例えば、銀および／または銀化合物を含むことができる。接触材は、はんだ、および／または導電性接着剤であるとも考えられる。
【００２９】
二次的な態様において、本発明は、第１の面および第２の面を伴う金属素子を備える基板アダプタに関し、接触材が第１の面に塗布され、外側フレームが電気絶縁体から作られ、金属素子の面の少なくともいくつかの区分を被覆する。
【００３０】
本発明を拡張すると、フレームは、構築された金属素子の２つの区分の間に、電気絶縁体で作られた少なくとも１つの分離片を含むことができる。そのような分離片は、金属素子の２つの区分によって形成される、ゲートとエミッタとの間の規定されたスペーサーとして主に理解されよう。したがって、２つの区分は、互いに電気的に絶縁される。
【００３１】
本発明に係る基板アダプタに関し、少なくともいくつかの区分において、フレームが、金属素子の第１および／または第２の面の縁部の後方で結合することも提起される。このことは、基板アダプタのさらなる補強に繋がり、極めて堅実に設計され、したがって、ピックアンドプレース技術によって搬送することができる。
【００３２】
金属素子の第１の面上で、中に接触材が導入される、境界面を伴う空隙を形成することができる。境界面の少なくとも１つの高さを、接触材の厚さ未満にするか、または接触材の厚さより高くするか、または接触材の厚さと等しくすることも可能である。同等の利点は、本発明に係る方法と関連してすでに説明したように得られる。
【００３３】
少なくとも１つの分離片を、空隙の境界面に接続することができ、ここで、境界面の高さは、接触材の厚さ未満である。
【００３４】
境界面が、金属素子の第１の面と少なくとも９０°の角度を有し、位置決め形状を形成することも可能である。この位置決め形状は、接触材が塗布される場合に有利である。さらに、基板アダプタの位置決め形状は、接触材または金属素子に対して半導体を位置決めするために使用することができる。
【００３５】
電気絶縁体から構成されるフレームと、空隙とは、接触材を塗布するための、ある種の三次元テンプレートを形成する。金属素子は、銅または銅合金で形成することができる。この点に関して、ＣｕＮｉ、ＣｕＳｎ、ＣｕＦｅ、ＣｕＮｉＳｚ、ＣｕＡｇ、ＣｕＷ、またはＣｕＭｏが使用されると考えられる。金属素子は、純銀から作ることも可能である。
【００３６】
本発明のさらなる二次態様は、本発明に係る基板アダプタによって、半導体素子、特に、パワーコンポーネントを接触させる方法に関する。本発明に係る接触方法は、以下のステップを含む。
−金属素子に接合された接触材を伴う当該金属素子と、電気絶縁体から作られるフレームとを備える細分化された基板アダプタを基板から取り外すステップ、
−接触材と半導体素子とが互いに向き合うように当該半導体素子に基板アダプタを位置づけるステップ、
−熱および／または圧力の印加によって半導体素子に基板アダプタを取り付けるステップ、
−任意選択的にコーティングされた金属素子の第２の面を接触要素、特に、ボンディングワイヤ、および／またはボンディングストリップおよび／またはクリップと接触させるステップ。
【００３７】
ボンディングワイヤ、および／またはボンディングストリップ、および／またはクリップは、純銅または銅合金から作ることができる。この点に関して、以下の材料が考えられる。  ＣｕＮｉ、ＣｕＳｎ、ＣｕＦｎ、ＣｕＮｉＳｚ、ＣｕＡｇ、ＣｕＷ、またはＣｕＭｏ。金属素子を、純銀から製造することも可能である。
【００３８】
半導体素子を接触させるための本発明に係る方法のさらなる実施形態において、特に、金属素子の第２の面を接触要素と接触させるステップの前に、保護箔の除去および金属素子の第２の面の露出を含むさらなるステップを実行する。さらに、本発明に係る接触方法は、基板アダプタを半導体素子に、および／または半導体素子を備える基板に、焼結する、および／またはハンダ付けする、および／または接着する方法ステップを含むことができる。
【００３９】
基板アダプタを製造するための本発明に係る方法により、および本発明に係る基板アダプタにより、接触材と共に、顧客に供給され、および／または加工ラインに供給されることが可能である基板アダプタが提供される。基板アダプタは、フィルムフレームに供給することができる。そのような送達形式では、基板アダプタは、以後の処理または方法ステップでフィルムフレームから直接除去され、半導体素子、特に、パワーコンポーネントに配置することができる。これは、ピックアンドプレース技術と同等であり、すなわち、基板アダプタを、ロボット技術または把持装置または吸引器を使用してフィルムフレームから取り外し、対応する半導体素子に搬送することができる。
【００４０】
少なくともいくつかの区分において構築された金属素子の本発明における封止によって、ゲートおよびエミッタの間の改善された機械的接続を提供し、したがって、この処理は、より剛性の高いコンポーネントによって実現することができる。
【００４１】
本発明は、例示的な実施形態を用いて、添付図面を参照して、以下に詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１ａ】少なくともいくつかの区分においてプラスチックで封止された金属素子を示す断面図である。
【図１ｂ】下側から見た、少なくともいくつかの区分においてプラスチックで封止された金属素子を示す図である。
【図２】本発明に係る基板アダプタを使用して接触された半導体素子を示す図である。
【図３】本発明に係る基板アダプタのさらなる実施形態を示す図である。
【図４】本発明に係る基板アダプタのさらなる実施形態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００４３】
以下において、同一の参照番号は、同一か、または機能的に同等の部分に対して使用される。
【００４４】
図１ａおよび図１ｂは、すでに構築された金属素子１５、すなわち、銅箔を示す。これを実現するために、分離点２４が、金属素子１５の第１の面１７に組み込まれ、ここで、分離点２４は、全体の厚さｄにわたって金属素子１５を分割し、したがって、構造体１６が、金属素子１５の第１の面１７上に得られる。
【００４５】
金属素子１５の第１の面１７および金属素子１５の第２の面２０の両方に、第１の面１７では第１のコーティング系により、および第２の面２０では第２のコーティング系により、コーティングを塗布することができる。したがって、構築された金属素子１５のオプションのコーティングが、金属素子１５の構築後に実行されることが好ましい。金属素子１５の第１の面１７および第２の面２０のコーティングは、例えば、亜鉛メッキによって実行される。
【００４６】
第１のコーティング系および第２のコーティング系は、異なる金属、特に、例えば、ニッケル、銀、および／または金が好ましい。
【００４７】
構築された金属素子１５は、電気絶縁体１０、特にプラスチックにより少なくともいくつかの区分に封止される。構築された金属素子１５を、電気絶縁体１０を伴う少なくともいくつかの区分に封止することは、圧送成形処理、特に、フィルムアシスト成型または熱圧縮成形によって、または射出成形処理、特に、マイクロ成形によって行うことができる。
【００４８】
構築された金属素子１５が封止された場合、金属素子１５の側面は、少なくともいくつかの区分において、電気絶縁体１０で被覆され、したがって、電気絶縁体１０で作られたフレーム３１が形成される。フレーム３１は、構築された金属素子１５の２つの区分１９’および１９’’の間に、電気絶縁体１０で作られた少なくとも１つの分離片４５を備える。言い換えると、分離片４５は、分離点２４を満たす。構築された金属素子１５の区分１９’および１９’’は、ゲートおよびエミッタを形成する。
【００４９】
図示したフレーム３１は、金属素子１５の第１の面１７の縁部３３の後方で、その全体にわたって、結合される。縁部３３の完全密封により、フレーム３１の完全な支持要素３２が形成される。この支持要素３２は、形成される基板アダプタのさらなる安定を保証する。支持要素３２は、空隙４０の一部である境界面４１を有する。図示した２つの空隙４０において、接触材１３が塗布されている。
【００５０】
図示した本例における分離片４５は、金属素子の厚さｄより高く、したがって、分離片４５はまた、境界面４１を伴う支持要素３２を形成する。図示した断面図における分離片４５は、Ｔ型である。金属素子１５の第１の面１７に塗布された接触材１３は、例えば、スキージーを使用することによって、または空隙４０にスプレーするか、噴射するか、もしくは投与することによって、塗布することができる。スキージー処理の場合、フレーム３１は、金属素子１５の第１の面１７に塗布される接触材１３のためのテンプレートまたはスクリーンとして機能する。接触材１３は、例えば、銀ベースの、または銀合金ベースの焼結ペーストである。塗布状態にある接触材１３は構造体１４を有し、ここで、構造体１４は、金属素子１５の構造体１６に対応する。
【００５１】
図１ａは、接触材１３に接合した、すでに組み立てられた状態での封止された金属素子１５を示す。さらに、構築された金属素子１５は、後に、基板に接合することができる。破線の要素は、金属素子１５、外側フレーム３１、および接触材１３を備える複数の基板アダプタを、単一のステップで形成することができることを示す。垂直の破線は、接触材１３を備える構築された金属素子１５を、さらなる処理のために細分化することができる区分を示し、細分化された金属素子１５は、基板上で、例えば、互いに距離をおいて固定される。細分化は、ソーイングおよび／またはレーザ切断および／またはパンチングおよび／またはエッチングおよび／またはウォータージェット切断によって実行することができる。
【００５２】
図２に示すように、金属素子１５の第２の面２０は、接触要素２５、すなわち、銅ボンディングワイヤと接触させることができる。基板アダプタ５０は、例えば、標準組立および接続処理により、基板６０の半導体素子２６に焼結される。
【００５３】
図３は、可能な基板アダプタ５０のさらなる実施形態を示す。基板アダプタ５０は、２つの区分１９’および１９’’を伴う金属素子１５を備える。金属素子１５は、第１の面１７と第２の面２０とを有し、接触材１３は、第１の面１７に塗布される。電気絶縁体１０で作られた外側フレーム３１も示され、金属素子１５の側面３０を被覆する。側面３０は、金属素子１５の第１の面１７および第２の面２０に対して、垂直である。側面３０は、金属素子１５の厚さｄを決定する。さらに、フレーム３１は、電気絶縁体１０で作られた分離片４５を備える。フレーム３１は、第１の面１７の縁部３３の後方で結合する。金属素子１５の第１の面１７上で、中へ接触材１３が導入される、境界面４１、４１’を伴う２つの空隙４０が形成される。
【００５４】
分離片４５は、境界面４１’に接続され、境界面４１’の高さＨ１は、接触材１３の厚さｄＫＭ未満である。これは、境界面４１’の両方に適用され、そのそれぞれが、分離空隙４０の一部を形成する。
【００５５】
境界面４１の高さＨ２は、接触材１３の厚さｄＫＭより高い。したがって、分離片４５の高さは、金属素子１５の側面３０の後方で結合するフレーム３１の部分の高さ未満である。
【００５６】
境界面４１、４１’は、金属素子１５の第１の面１７から、９０°を超える値を有する角度αで閉じられ、これにより、位置決め形状が、接触材１３が導入されるよう形成される。図３は、接触材１３に接続される半導体素子２８を示す。フレーム３１もまた、半導体素子２８に対する位置決め補助とすることができる。
【００５７】
図４は、本発明に係る基板アダプタ５０に対するさらなる実施形態の一部を示す。金属素子１５はまた、２つの区分１９’、１９’’を備える。図示する分離片４５は、Ｈ型断面を有する。したがって、図示していないが、フレーム３１の分離片４５は、金属素子１５に導入される構造の陰極である。図４における金属素子１５の構造体は、凸部３４を有する。凸部３４は、フレーム３１の電気絶縁体１０またはフレームの分離片４５によって、完全に封止される。フレーム３１の、すなわち、それぞれがフレームと関連づけられた分離片４５の高さは、金属素子１５の厚さｄに等しい。
【００５８】
金属素子１５の第１の面１７に、接触材１３が塗布される。この実施形態における接触材１３は、例えば、スクリーン印刷もしくはテンプレート印刷によって、または間接印刷によって、金属素子１５の第１の面１７上に塗布することができる。
【００５９】
ここで、図１ａ、図１ｂ、および図２から図４で示した実施形態に関して上記した全ての方法ステップおよび要素、特に、図面で示した詳細は、それ自体単独でも、任意の組み合わせでも、本発明にとって重要なものであることに留意されたい。
【符号の説明】
【００６０】
１０  電気絶縁体
１３  接触材
１４  接触材の構造体
１５  金属素子
１６  金属素子の構造体
１７  金属素子の第１の面
１９’、１９’’  金属素子の区分
２０  金属素子の第２の面
２４  分離点
２５  銅ボンディングワイヤ
２６  半導体素子
２８  半導体素子
３０  金属素子の側面
３１  フレーム
３２  支持要素
３３  金属素子の周縁部
３４  金属素子の凸部
４０  空隙
４１、４１’  境界面
４５  分離片
５０  基板アダプタ
６０  基板
ｄ  金属素子の厚さ
ｄＫＭ  接触材の厚さ
Ｈ１、Ｈ２  境界面の高さ
α  角度
【図１ａ】
2016105477.tif 000003
【図１ｂ】
2016105477.tif 000004
【図２】
2016105477.tif 000005
【図３】
2016105477.tif 000006
【図４】
2016105477.tif 000007
【外国語明細書】
2016105477000001.pdf