DE10015962C2 - Hochtemperaturfeste Lotverbindung für Halbleiterbauelement - Google Patents
Hochtemperaturfeste Lotverbindung für HalbleiterbauelementInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine hochtemperaturfeste
Lotverbindung aus einer Metallschicht, die zwischen einem
Halbleiterkörper und einem mit diesem verbundenen Kühlkörper
vorgesehen ist und eine schaumartig vernetzte Struktur hat, deren
Hohlräume von Trennwänden umgeben sind, die sich ohne Unter
brechung zwischen dem Halbleiterkörper und dem Kühlkörper erstrecken.
Außerdem bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren zum Herstellen einer
solchen Lotverbindung.
Leistungshalbleiterbauelemente entwickeln im Betrieb be
trächtliche Wärmemengen, die erhebliche Temperatursteigerun
gen bewirken, welche zu einer Zerstörung der Leistungshalb
leiterbauelemente führen können. Aus diesem Grund werden Lei
stungshalbleiterbauelemente mit Kühlkörpern ausgestattet, die
die in den Leistungshalbleiterbauelementen entwickelte Wärme
aufnehmen.
Leistungshalbleiterbauelemente bestehen zumeist aus Silizium,
während für die Kühlkörper vorzugsweise Kupfer verwendet
wird.
Wird nun ein Silizium-Leistungshalbleiterbauelement mit einem
Kupfer-Kühlkörper versehen, so treten infolge der durch die
unterschiedlichen Wärmeausdehnungskoeffizienten von Silizium
und Kupfer bedingten thermische Fehlanpassungen zwischen dem
Leistungshalbleiterbauelement und dem Kühlkörper im Halblei
terkörper des Leistungshalbleiterbauelementes große mechani
sche Spannungen auf, die zu Rißbildungen und Brüchen führen
können.
An der Lösung dieses Problemes wird seit vielen Jahren inten
siv gearbeitet. Dabei ist zu beachten, daß das Leistungshalb
leiterbauelement einerseits möglichst nahe an dem Kühlkörper
vorgesehen werden sollte, um eine gute Wärmeableitung zu dem
Kühlkörper gewährleisten zu können. Andererseits sollte aber
ein bestimmter Mindestabstand durch eine zwischen dem Leistungshalbleiterbauelement
und dessen Kühlkörper vorgesehene
Verbindungsschicht eingehalten werden, damit diese die bei
der Verformung des Leistungshalbleiterbauelementes und des
Kühlkörpers auftretenden Scherspannungen aufnehmen kann.
Bisher werden verbreitet Keramik/Kupfer-Substrate (DCB-Sub
strate) eingesetzt, auf die ein Silizium-Leistungshalbleiter
bauelement mittels einer Blei-Zinn-Weichlot-Verbindungs
schicht aufgebracht wird, und die gegebenenfalls noch mit ei
nem zusätzlichen Kupfer-Kühlkörper auf der dem Leistungs
halbleiterbauelement gegenüberliegenden Seite versehen werden
können. Die Weichlot-Verbindungsschicht reagiert auf die auf
tretenden mechanischen Scherspannungen mit plastischer Ver
formung und trägt somit dazu bei, diese Scherspannungen abzu
bauen.
Obwohl die DCB-Substrate thermisch an Silizium angepaßt sind,
hat dieser Ansatz zur Lösung der oben aufgezeigten Problema
tik gewisse Nachteile: durch das DCB-Substrat und die Blei-
Zinn-Weichlot-Verbindungsschicht wird die Wärmeableitung aus
dem Leistungshalbleiterbauelement verschlechtert. Weiterhin
vermag die Weichlot-Verbindungsschicht höhere Betriebstempe
raturen im Bereich von 200°C, wie sie derzeit in der Elek
tronik gelegentlich gefordert werden, nicht auszuhalten, da
Weichlot in diesem Temperaturbereich zu fließen beginnt.
Damit Stabilität und Betriebssicherheit auch bei höheren Tem
peraturen gewährleistet sind, werden gelegentlich sogenannte
Diffusionslötverbindungen zwischen einem Leistungshalbleiter
bauelement und einem Kühlkörper, wie insbesondere einem DCB-
Substrat, eingesetzt. Bei solchen Diffusionslötverbindungen
ist aber die Lotnaht hart und extrem dünn, so daß die auftre
tenden mechanischen Spannungen nicht zuverlässig ausgeglichen
werden können und ein Ausfall des Leistungshalbleiterbauele
mentes nicht auszuschließen ist.
Derzeit wird als Verbindungsschicht, auch "Interposer" ge
nannt, zwischen einem Leistungshalbleiterbauelement und einem
Kühlkörper bevorzugt entweder eine etwa 100 µm dicke
Weichlotschicht oder eine etwa gleich dicke organische
Schicht aus Kunststoff eingesetzt. Unter "Leistungshalblei
terbauelement" ist dabei gegebenenfalls auch eine integrierte
Schaltung zu verstehen, während ein Kühlkörper die Platte
bzw. das Board dieses Leistungshalbleiterbauelementes umfas
sen kann.
Eine derartige Weichlotschicht ist aber, wie bereits oben er
wähnt wurde, für Anwendungen in Temperaturbereichen um 200°C
und darüber ungeeignet, während eine organische Schicht für
die Wärmeableitung wenig geeignet ist.
In der EP 0 590 232 A1 sind eine Halbleiterlaser
anordnung und ein Montageverfahren für diese beschrieben. Bei dieser Halblei
terlaseranordnung weist ein Halbleiter-Laserbarren 3 einen mit diesem verbun
denen Kühlkörper 1 auf, der über eine Metallschicht 26 mit dem Halbleiter-La
serbarren 3 verbunden ist. Die Metallschicht 26 hat eine anisotrope Wärmeleitfä
higkeit (vgl. Seite 10, Zeilen 8 bis 11) und besteht aus einem porösen polykristal
linen Film (vgl. Seite 10, Zeilen 25 und 26).
Die US 5,986,885 beschreibt ein Halbleiter
gehäuse mit einer internen Wärmesenke, bei der eine Scheibe 30 mit Bondpads
31 auf ihrer Rückseite mit einem leitenden Metallschaum 40 versehen ist, der als
Wärmesenke wirkt. Zwischen dem Metallschaum 40 und der Scheibe 30 befindet
sich ein wärmeleitender Klebstoff 66 (vgl. auch Spalte 7, Zeilen 56 bis 59).
Schließlich ist aus der EP 0 213 774 A1 ein anisotrop elek
trisch leitender Gegenstand bekannt, der mit Poren versehen ist, die insbesonde
re zur Aufnahme von Lot dienen (vgl. Spalte 3, Zeilen 26 bis 36).
Auch aus der DE 195 07 547 C2 ist es bekannt,
Poren in eine Silizium-Trägerplatte einzubringen
und diese Poren zur Herstellung einer elektrisch und
thermisch leitfähigen Verbindung mittels CVD
mit Metallen zu füllen. Auch gibt diese Druckschrift
an, daß durch Ändern der Stromstärke beim Anodischen
Ätzen ein Zusammenwachsen der Poren zum Ablösen
der porösen Schicht vom Substrat erreicht werden
kann. Jedoch fehlt es an einem Hinweis, dadurch
eine schaumartig vernetzte metallene Struktur
herzustellen.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine mecha
nisch stabile, elastisch verformbare hochtemperaturfeste Lot
verbindung zwischen einem Halbleiterkörper und einem mit die
sem verbundenen Kühlkörper anzugeben; außerdem sollen ein
Verfahren und eine Vorrichtung zum Herstellen einer solchen
Lotverbindung geschaffen werden.
Diese Aufgabe wird bei einer hochtemperaturfesten Lotverbin
dung bzw. einem Verfahren der
eingangs genannten Art erfindungsgemäß durch die
in den Patentansprüchen 1 und 6 angegebenen
Merkmale gelöst.
Die erfindungsgemäße Lotverbindung aus der Metallschicht mit
einer schaumartig vernetzten Struktur bildet eine flexible
Zwischenschicht ("Interposer") zwischen dem Halbleiterkörper
und dem Kühlkörper, welche in hervorragender Weise bei höhe
ren Temperaturen auftretende mechanische Spannungen abbaut
und gleichzeitig eine hervorragende Wärmeleitfähigkeit zeigt.
Die erfindungsgemäße Lotverbindung kann dabei bereits auf Waferebene
zwischen dem Halbleiterkörper und dem Kühlkörper
eingefügt werden, so daß die Verwendung von Lotbändern nicht
erforderlich ist.
Die Herstellung der erfindungsgemäßen Hochtemperaturlotver
bindung wird vorzugsweise wie folgt vorgenommen:
Auf die Rückseite eines Siliziumwafers, aus welchem in einem späteren Herstellungsschritt durch Zerlegen die Halbleiter körper einer Vielzahl von Halbleiterbauelementen gewonnen werden, wird ein dünner Metallfilm aus beispielsweise Kupfer durch galvanische Abscheidung aufgetragen. Dieser dünne Me tallfilm, dessen Schichtdicke in der Größenordnung von eini gen µm liegt, erfüllt die Funktion einer Keimschicht für eine spätere galvanische Abscheidung. Selbstverständlich kann der Wafer auch aus einem anderen Material als Silizium bestehen, und für den Metallfilm können ebenfalls von Kupfer abwei chende Materialien eingesetzt werden.
Auf die Rückseite eines Siliziumwafers, aus welchem in einem späteren Herstellungsschritt durch Zerlegen die Halbleiter körper einer Vielzahl von Halbleiterbauelementen gewonnen werden, wird ein dünner Metallfilm aus beispielsweise Kupfer durch galvanische Abscheidung aufgetragen. Dieser dünne Me tallfilm, dessen Schichtdicke in der Größenordnung von eini gen µm liegt, erfüllt die Funktion einer Keimschicht für eine spätere galvanische Abscheidung. Selbstverständlich kann der Wafer auch aus einem anderen Material als Silizium bestehen, und für den Metallfilm können ebenfalls von Kupfer abwei chende Materialien eingesetzt werden.
Auf den Metallfilm wird sodann eine dünne, etwa 100 µm dicke,
vorzugsweise aus Kunststoff bestehende Folie geklebt, die ei
ne offenporige Struktur hat. Diese Folie ist vorzugsweise
selbstklebend oder einseitig mit einem Kleber beschichtet.
Die Poren der Folie haben vorzugsweise einen Durchmesser im
Bereich zwischen 5 und 20 µm und sind miteinander verbunden.
Der auf diese Weise präparierte Wafer wird sodann in einem
Galvanikbad mit beispielsweise Kupfer oder Nickel metalli
siert. Bei dieser Metallisierung wächst das Metall, also ins
besondere Kupfer oder Nickel, im Bereich der Poren auf dem
dünnen Metallfilm (aus beispielsweise ebenfalls Kupfer
und/oder Nickel) zu einem vielfach durch den Kunststoff un
terbrochenen metallischen Schaum auf, wobei die mit Metall
gefüllten Poren der Folie miteinander vernetzen, die Wände
der Folie aber gleichzeitig verhindern, daß diese Metall
schicht kompakt zusammenwächst.
Infolge des relativ geringen Volumenanteiles der Wände der
Folie im Verhältnis zum Volumen der Poren besteht die aufge
wachsene Metallschicht überwiegend aus festem Metall, das
durch die Kunststoffwände der Folie unterbrochen ist. Durch
den galvanischen Prozeß und die dreidimensionale Vernetzung
der aufgewachsenen Metallschicht wird außerdem sicherge
stellt, daß diese aufgewachsene Metallschicht in vertikaler
Richtung keine Unterbrechungen aufweist. Mit anderen Worten,
es sind eine hohe Wärmeleitfähigkeit und eine gute elektri
sche Leitfähigkeit der aufgewachsenen Metallschicht in verti
kaler Richtung zwischen dem Halbleiterkörper und einem Kühl
körper gewährleistet.
Die Metallschicht braucht nicht unbedingt bis zu der Ober
kante der Folie aufzuwachsen. Ihre Dicke hängt vielmehr von
der späteren Verwendung des Halbleiterbauelementes ab und
kann zwischen 10 und 30 µm liegen.
Nach dem oben beschriebenen galvanischen Prozeß wird die Fo
lie vorzugsweise mit einem geeigneten Lösungsmittel entfernt.
Dies ist ohne weiteres möglich, da die Wände der Folie eben
falls wie die Poren ein zusammenhängendes, nach oben offenes
Gerüst bilden.
Die auf diese Weise gebildete Metallschicht kann nun direkt
verlötet, d. h. mit einer Lotschicht versehen werden. Diese
Lotschicht sollte relativ dünn sein und eine Schichtdicke in
der Größenordnung von 2,5 µm aufweisen, damit sich die Poren
der aufgewachsenen Metallschicht nicht verschließen.
Ein geeignetes Lotverfahren ist das bereits erwähnte Diffusi
onslöten, mit dem sich bei niedrigen Fügetemperaturen sehr
hochtemperaturfeste Verbindungen erreichen lassen.
Die dünne Lotschicht kann auch auf der Metallschicht bei
spielsweise durch einen galvanischen Prozeß, stromlose Ab
scheidung, thermisches Verdampfen oder Sputtern von reinem
Zinn oder einer noch niedriger schmelzenden Legierung, wie
beispielsweise eutektischem Zinn/Indium aufgetragen werden.
Dies kann, speziell bei Massenprozessen, gegebenenfalls noch
vor Entfernung der Folie erfolgen.
Anstelle einer Kunststoffolie können auch keramische Werk
stoffe eingesetzt werden, von welchen ebenfalls Schäume mit
stark offenporiger Struktur bekannt sind. Mit anderen Worten,
bei dieser Variante wird ein Schaum auf der Basis eines kera
mischen Werkstoffes als dielektrische Schicht auf dem Wafer
abgeschieden und in gleicher Weise wie die Kunststoffolie in
ihren Poren galvanisch gefüllt. Dieser Keramikschaum braucht
nach der Füllung mit Metall, also insbesondere Kupfer
und/oder Nickel, nicht entfernt zu werden, da er die notwen
dige Temperaturfestigkeit aufweist. In diesem Fall kann die
Metallfüllung sogar bis über die Oberkante der durch den Ke
ramikschaum gebildeten Schicht hinauswachsen, so daß sich
schließlich eine geschlossene Oberfläche ergibt.
Die erfindungsgemäße hochtemperaturfeste Lotverbindung kann
auch bei strukturierten Oberflächen, wie beispielsweise Kon
taktpads bzw. -kissen zu deren Metallisierung angewandt wer
den: hierzu wird die offenporige Folie (oder ein Keramik
schaum) ganzflächig auf die bereits strukturierte Oberfläche
aufgeklebt oder auf dieser abgeschieden. Für eine Metallisie
rung zur Bildung der Metallschicht mit der schaumartig ver
netzten Struktur kann dann kein galvanisches Verfahren mehr
verwendet werden, da die durchgehend leitende Metallschicht
aus insbesondere Kupfer oder Nickel fehlt. Durch stromlose
Abscheidung von speziell Nickel läßt sich die Folie oder der
Keramikschaum aber ohne weiteres selektiv nur im Bereich der
Kontaktpads füllen. Dabei ist zu beachten, daß Nickel ebenso
wie Kupfer für Diffusionslöten geeignet ist.
Eine andere Möglichkeit zur Bildung der schaumartig vernetz
ten Struktur für die Metallschicht besteht darin, auf den Me
tallfilm Kunststoffkugeln aufzutragen und die Hohlräume zwi
schen diesen Kugeln mit Metall zu füllen. Dabei können Kugeln
unterschiedlicher Größe verwendet werden, um gegebenenfalls
nach deren Entfernung Poren zu erhalten, deren Größe sich
stetig zwischen dem Halbleiterkörper und dem Kühlkörper än
dert. Die Kugeln sollten dabei aus einem Material bestehen,
das nicht galvanisiert wird und das sich leicht absetzt, also
in einer entsprechenden Galvanisiervorrichtung zu Boden
sinkt.
Eine solche Galvanisiervorrichtung ist vorzugsweise mit einem
Rührer versehen, der die Kugeln zunächst aufwirbelt. Nach Ab
schalten dieses Rührers setzen sich die Kugeln auf den Me
tallfilm des Wafers ab, wobei die größeren Kugeln infolge ih
res höheren Gewichtes nach unten sinken. Sobald die Kugeln
auf den Wafer abgelagert sind, wird der galvanische Prozeß
begonnen, um die Hohlräume zwischen den Kugeln mit Metall,
also insbesondere Kupfer oder Nickel, zu füllen.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand der Zeichnungen näher
erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Schnittdarstellung eines Wafers
mit einem Metallfilm und einer teilweise mit Kupfer
gefüllten Folie;
Fig. 2 eine schematische Schnittdarstellung zur Erläute
rung einer strukturierten Metallisierung auf Kon
taktpads;
Fig. 3 eine schematische Schnittdarstellung zur Erläute
rung der Gewinnung einer schaumartig vernetzten
Struktur mit Kugeln; und
Fig. 4 eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zur
Erzeugung der schaumartig vernetzten Struktur mit
tels Kugeln.
Auf einem Wafer 1 aus Silizium oder einem anderen Halbleiter
material, wie beispielsweise Siliziumcarbid oder einer AIII-
BV-Verbindung, ist ein Metallfilm 2 aus Kupfer oder Nickel
mit einer Schichtdicke von 100 nm bis einigen µm als Keim
schicht aufgetragen. Auf diesen Metallfilm 2 wird eine offen
porige Folie 3 aufgebracht, die aus Kunststoff, wie bei
spielsweise Polymer, oder Keramik besteht. Diese offenporige
Folie 3 hat eine schwammartige Struktur mit Hohlräumen 4 und
mit Kunststoff- bzw. Keramikbereichen 5.
Die Hohlräume 4 sind zusammenhängend, so daß die gewünschte
offenporige Struktur vorliegt, während die Bereiche 5 eben
falls untereinander vernetzt sind. Diese Vernetzung kann
durch Verbindungen der Bereiche 5 in verschiedenen Ebenen ge
schehen. Da Fig. 1 lediglich einen Schnitt in einer bestimm
ten Ebene zeigt, ist hier die Vernetzung der Bereiche 5 un
tereinander nicht zu sehen.
Der Metallfilm 2 kann durch galvanische Abscheidung aufgetra
gen werden. Die Folie 3 wird auf die Metallschicht 2 vorzugs
weise aufgeklebt, weshalb sie einseitig mit einem Kleber auf
der dem Metallfilm 2 zugewandten Seite beschichtet ist oder
selbstklebend sein kann. Die Poren, also Hohlräume 4, haben
einen Durchmesser im Bereich zwischen 5 und 20 µm und sind
alle miteinander verbunden.
Der auf diese Weise mit dem Metallfilm 2 und der Folie 3 prä
parierte Wafer 1 wird sodann in einem Galvanikbad mit bei
spielsweise Kupfer oder Nickel metallisiert. Dabei wächst das
Metall im Bereich der Hohlräume 4 zu einem vielfach unterbro
chenen metallischen Schaum 6 auf, wobei sich die mit dem Metall
gefüllten Hohlräume miteinander vernetzen und die Berei
che 5 der Folie 3 aber verhindern, daß eine durch den Schaum
6 gebildete Metallschicht 7 kompakt zusammenwächst.
Durch den geringen Volumenanteil der Bereiche 5 im Verhältnis
zu dem Volumen der Hohlräume 4 besteht die Metallschicht 7
überwiegend aus Metall. Außerdem ist durch den galvanischen
Prozeß und die dreidimensionale Vernetzung des Schaumes 6 der
Metallschicht 7 sichergestellt, daß diese Metallschicht 7 in
vertikaler Richtung nirgends unterbrochen ist. Damit sind so
wohl eine hohe Wärmeleitfähigkeit als auch eine gute elektri
sche Leitfähigkeit der Metallschicht in vertikaler Richtung
zwischen dem Halbleiterwafer 1 und einem Kühlkörper gewähr
leistet, der auf der dem Halbleiterwafer 1 gegenüberliegenden
Oberfläche der Metallschicht 7 mittels einer dünnen Lot
schicht mit einer Schichtdicke von 2 bis 5 µm aufgetragen
ist.
Die Metallschicht 7 muß nicht bis zu der Oberkante der Folie
3 aufwachsen. Vielmehr hängt ihre Dicke von der späteren Ver
wendung des Halbleiterbauelementes ab und kann zwischen 10
und 100 µm, vorzugsweise 10 und 30 µm, liegen.
Nach dem galvanischen Prozeß wird die Folie 3 mittels eines
geeigneten Lösungsmittels wie z. B. Azeton entfernt, was ohne
weiteres möglich ist, da die Bereiche 5 der Folie 3 ebenfalls
wie die Hohlräume 4 ein zusammenhängendes und nach oben offe
nes Gerüst bilden.
Fig. 2 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungs
gemäßen Lotverbindung, bei der die Folie 3 auf eine mit Kon
taktpads 8 versehene Oberfläche des Halbleiter-Wafers 1 auf
getragen ist. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist der durchge
hende Metallfilm 2 also nicht vorhanden. Da diese durchgehend
leitende Basisschicht fehlt, kann kein galvanisches Verfahren
vorgenommen werden, um auf den Kontakt 8 Metall-Schäume 6 zu
bilden. Eine dünne, durchgängige Keimschicht läßt sich nach
träglich durch einen kurzen Naßätzschritt entfernen, wobei
die wesentlich dickeren Pads nicht angegriffen werden.
Durch stromlose Abscheidung von beispielsweise Nickel ist es
aber möglich, die Folie 3 selektiv lediglich im Bereich der
Kontaktpads 8 mit den Metallschichten 7 zu füllen.
Fig. 3 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungs
gemäßen hochtemperaturfesten Lotverbindung. Bei diesem Aus
führungsbeispiel besteht die "Folie" 3 aus Kugeln oder Kör
nern 9 oder kugelähnlichen Gebilden unterschiedlicher Größe,
die auf dem Metallfilm 2 abgelagert sind. Die Hohlräume 4
zwischen den Kugeln 9 sind, wie im Ausführungsbeispiel von
Fig. 1 mit Metall gefüllt, so daß eine zusammenhängende Me
tallschicht 7 vorliegt.
Nach Herstellung der Metallschicht 7 werden die Kugeln 9
durch ein Lösungsmittel entfernt, was ohne weiteres möglich
ist, da die Kugeln 9 aneinandergrenzen und somit ein zusam
menhängendes Gerüst bilden. Schließlich wird auf die Metall
schicht 7 noch eine dünne Lotschicht 10 mit einer Schicht
dicke von 2 bis 5 µm aufgetragen, auf der dann ein Kühlkörper
11 aus beispielsweise Kupfer angebracht werden kann.
Das Entfernen der Folie 3 bzw. der Kugeln 9 ist nicht erfor
derlich, wenn für diese ein hochtemperaturfestes Material,
wie beispielsweise Keramik, Glas oder Halbleiter (Si) verwen
det wird.
Fig. 4 zeigt noch eine Vorrichtung zur Herstellung der
hochtemperaturfesten Lotverbindung von Fig. 3: in einem Gal
vanikbad 12 befindet sich ein Rührer 13, mit dem die Kugeln 9
zunächst aufgewirbelt werden, bevor sie sich nach Abschalten
des Rührers 13 auf dem Metallfilm 2 ablagern.
Durch Verwendung von Kugeln unterschiedlicher Größe kann eine
entsprechende Strukturierung der Metallschicht 7 erhalten
werden, da sich die kleinen Kugeln bevorzugt in den unteren
Zwischenräumen der nach unten absinkenden großen Kugeln abla
gern. Nach Abschalten des Rührers 13 wird mittels Elektroden
14, 15 die galvanische Abschaltung von Kupfer oder Nickel zur
Bildung der Metallschicht 7 vorgenommen.
Claims (11)
1. Hochtemperaturfeste Lotverbindung aus einer Metall
schicht (7), die zwischen einem Halbleiterkörper (1) und ei
nem mit diesem verbundenen Kühlkörper (11) vorgesehen ist und
eine schaumartig vernetzte Struktur (6) hat, deren Hohlräume
(9) von Trennwänden umgeben sind, die sich ohne Unterbrechung
zwischen dem Halbleiterkörper (1) und dem Kühlkörper (11) er
strecken,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Metallschicht (7) auf einen auf dem Halbleiterkörper
(1) vorgesehenen Metallfilm (2) oder strukturiert auf Kon
taktpads (8) aufgetragen und auf der dem Halbleiterkörper (1)
gegenüberliegenden Seite mit einer Lotschicht (10) versehen
ist.
2. Hochtemperaturfeste Lotverbindung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Metallschicht aus Kupfer oder Nickel gebildet ist.
3. Hochtemperaturfeste Lotverbindung nach Anspruch 1 oder
2,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Schichtdicke der Metallschicht (7) zwischen 10 und
100 µm, vorzugsweise zwischen 10 und 30 µm liegt.
4. Hochtemperaturfeste Lotverbindung nach einem der Ansprü
che 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Lotschicht (10) eine Schichtdicke von 2 bis 5 µm
aufweist.
5. Hochtemperaturfeste Lotverbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, dass
Hohlräume der Metallschicht (7) mit Keramik gefüllt
sind.
6. Verfahren zum Herstellen der hochtemperaturfesten Lot
verbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
gekennzeichnet durch
die folgenden Schritte:
- a) Auftragen einer offenporigen Folie (3) auf einen Halbleiterkörper (1), wobei die Folie (3) aus Kugeln oder Körnern (9) gebildet ist, die auf einen Metallfilm (2) abge lagert sind,
- b) Füllen der Hohlräume der Folie (3) mit Metall und
- c) Auftragen einer Lotschicht (10) auf die mit Metall gefüllte Folie (3).
7. Verfahren nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Folie (3) nach dem Füllen der Hohlräume mit Metall
entfernt wird.
8. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7,
dadurch gekennzeichnet, dass
zwischen der Folie (3) und dem Halbleiterkörper (1) der
Metallfilm (2) vorgesehen wird.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 8,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Hohlräume der Folie (3) galvanisch mit dem Metall
gefüllt werden.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 9,
dadurch gekennzeichnet, dass
für die Kugeln bzw. Körner (9) der Folie Kunststoff oder
Keramik verwendet wird.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 10,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Kugeln bzw. Körner (9) mit unterschiedlicher Größe
versehen werden.
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