KR20230020386A - 다금속 후크 및 루프 용접 - Google Patents

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KR20230020386A
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connection
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nanowires
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connecting element
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KR1020227035140A
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올라프 비를렘
플로리안 다씽거
세바슈티안 퀴드나우
파루그 루스타이
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나노와이어드 게엠베하
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    • H01L2224/32221—Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
    • H01L2224/32225—Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation
    • H01L2224/32227—Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation the layer connector connecting to a bond pad of the item
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    • H01L2224/83438—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron [B], silicon [Si], germanium [Ge], arsenic [As], antimony [Sb], tellurium [Te] and polonium [Po], and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of greater than or equal to 950°C and less than 1550°C
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Abstract

제 1 구성요소 (2) 를 제 2 구성요소 (3) 에 연결하기 위한 연결 요소 (6) 는, 연결 요소 (6) 의 제 1 측면 (10) 상의 제 1 연결 구역 (7) 상에서 그리고 제 1 측면 (10) 의 반대쪽의 연결 요소 (6) 의 제 2 측면 (11) 상의 제 2 연결 구역 (8) 상에서, 각각의 복수의 나노와이어 (1) 를 가지며, 제 1 연결 구역 (7) 상의 나노와이어 (1) 및 제 2 연결 구역 (8) 상의 나노와이어 (1) 는 상이한 재료로 제조된다. 제 1 구성요소 (2) 를 제 2 구성요소 (3) 에 연결하기 위한 방법은, a) 연결 요소 (6) 를 제공하는 단계, b) 제 1 구성요소 (2) 의 접촉 구역 (4) 과 연결 요소 (6) 의 제 1 연결 구역 (7) 을 함께 결합시키는 단계, 및 c) 제 2 구성요소 (3) 의 접촉 구역 (5) 과 연결 요소 (6) 의 제 2 연결 구역 (8) 을 결합시키는 단계를 포함한다. 제 1 연결 구역 (7) 상의 나노와이어들 (1) 은 금속으로 제조될 수 있고 및/또는 제 2 연결 구역 (8) 상의 나노와이어들 (1) 은 금속으로 제조될 수 있다. 제 1 연결 구역 (7) 상의 나노와이어들 (1) 은 제 1 구성요소 (2) 의 접촉 구역 (4) 의 재료로 제조될 수 있고 및/또는 제 2 연결 구역 (8) 상의 나노와이어들 (1) 은 제 2 구성요소 (3) 의 접촉 구역 (5) 의 재료로 제조될 수 있다. 제 1 구성요소 (2) 는 회로 기판일 수 있고, 제 1 구성요소 (2) 의 접촉 구역 (4) 은 구리로 제조된다. 제 2 구성요소 (3) 는 전자 요소일 수 있으며, 제 2 구성요소 (3) 의 접촉 구역 (5) 은 은, 니켈 및/또는 금으로 제조된다. 제 1 구성요소 (2) 및 제 2 구성요소 (3) 는 서로 상당 상에 체결되는 반도체 부품일 수 있다. 센서 (제 1 구성요소 (2) 로서) 와 같은 구성요소를 벽 또는 마운트 (제 2 구성요소 (3) 로서) 에 부착하는 것이 또한 가능하다. 본 방법은 또한 d) 적어도 접촉 구역 (4, 5) 을 적어도 90℃ 의 온도로 가열하는 단계를 포함할 수 있다. 가열은 단계 b) 및 c) 에 따라 연결부가 형성된 후에 수행될 수 있거나, 대안적으로 단계 b) 및 c) 및 단계 d) 가 적어도 부분적으로 동시에 수행될 수 있다. 연결 요소 (6) 는 포일-타입 연결 요소일 수 있다.

Description

다금속 후크 및 루프 용접
본 발명은 제 1 구성요소를 제 2 구성요소에 연결하기 위한 방법 및 연결 요소, 및 또한, 특히 전자장치들로부터의 구성요소들에 관한, 2개의 함께 연결된 구성요소들의 배열체에 관한 것이다.
매우 다양한 적용예들에서, 본체들을 서로 연결할 필요가 있다. 예로써, 2개의 금속 본체 또는 상이한 재료로 제조된 2개의 본체가 서로 연결될 필요가 있을 수 있다. 이는 특히 전자장치의 경우이다. 이러한 종류의 연결부를 형성하기 위해, 종래 기술로부터 매우 다양한 방법이 알려져 있다. 예를 들어, 용접, 경질 또는 연질 솔더링, 접착제 본딩, 나사결합, 리벳팅 (riveting) 또는 엠보싱 (embossing) 에 의해 구리로 제조된 전기 전도체 또는 본체를 연결하는 방법이 특히 공지되어 있다. 이러한 종류의 방법들에서, 준비된 표면들은 서로에 대해 정밀하게 배향되고 서로 연결된다. 따라서, 본체들은 종방향으로 그들의 정도 및 그들의 연결 위치에서 명확하게 기하학적으로 규정되고 준비되는 것이 필요하다. 또한, 예를 들어, 구멍의 드릴링 (drilling) 또는 상응하는 연결 요소의 제공과 같은 연결부를 제조하기 위한 준비는 미리 수행되어야 한다. 여기서, 접착제 본딩, 나사결합과 리벳팅 연결 기술은 실온 프로세스이다. 대조적으로, 용접, 연질 솔더링 및 경질 솔더링은 액체 금속이 생성되고 볼륨 충전 (volume-filling) 및 금속적으로 상호 작용하는 방식으로 조인트에 삽입되는 고온 프로세스이다.
빈번하게 최대 1400℃ 까지의 그 상당한 온도 입력의 결과로서, 용접은 한편으로는 당해 본체를 상당한 정도로 가열하여 가연성 재료의 발화를 트리거링할 위험이 있다는 단점을 갖는다. 연결될 본체들의 표면의 시각적 변화가 또한 발생할 수 있으며, 이는 특히 래커, 필름 또는 코팅으로 사전처리된 표면의 경우에 문제가 될 수 있다. 많은 재료들은 또한 용접이 불가능하다.
예를 들어 구리의 경질 솔더링은, 그 상당한 열 에너지 입력의 결과로서, 마찬가지로 연결부에 포함된 구성요소들이 상당히 가열되는 (특히 400℃ 초과) 결과로 될 수 있다. 이로 인해 가연성 재료가 점화되는 것을 초래할 수 있다.
예를 들어, 구리의 연질 솔더링은 한편으로는 연결부의 전단 강도 (shear strength) 가 요구되는 것보다 낮고, 다른 한편으로는 연질 솔더링의 경우에 교번하는 온도 부하 (alternating temperature loading) 가 금속의 탈혼합을 초래하여 따라서 연결부의 취화 (embrittlement) 를 초래한다는 단점을 가질 수 있다. 이로 인해 연결부가 파손될 수 있다. 또한, 연질 솔더는 예를 들어, 순수 구리보다 연결부의 전달 저항이 상당히 크다는 단점을 갖는다. 연질 솔더 연결부의 추가의 단점은 빈번하게 대략 최대 120℃ 까지만 존재하는 낮은 기계적 피로 강도에 있다. 산성 매질에 대한 이러한 연결부의 내식성 또한 종종 불충분하다.
예를 들어, 구리 구성요소와 같은 특히 전도성 구성요소의 접착 본딩 동안, 전기 전달 저항은 본드에 의해 상당한 정도로 부정적인 영향을 받는다는 단점이 종종 있다. 연결부의 기계적 강도 측면에서 기계적 요구조건은 전도성 본드에 의해 항상 만족될 수는 없다. 단지 최대 120℃ 의 온도 범위까지 충분한 기계적 강도가 존재하는 경우도 많다. 이는 특히 따뜻한 또는 고온 환경들에서의 사용 및/또는 고온 매체의 사용을 불가능하게 할 수 있다.
나사결합과 리벳팅의 경우, 부품들이 특히 정밀하게 함께 결합되어야 한다. 요구된 구멍 및 나사 또는 리벳 연결에 의한 조립체는 또한 전체 구성의 시각적 및 기계적 외관의 시각적 장애를 빈번하게 초래한다. 또한 구성의 관점에서도 연결부가 실행될 정확한 위치를 미리 알 수 있도록 할 필요가 있다. 이에 의해, 길이의 관점에서 규정되지 않은 구성요소들의 활용성은 더욱 어렵게 되거나 방해받을 수 있다. 더욱이, 이러한 연결부의 경우, 구성요소들 사이에 잔류 갭이 빈번하게 존재한다. 모세관 작용의 결과로서, 수분이 잔류 갭에 진입할 수 있고, 후속적으로 부식이 발생할 수 있다. 부식이 연결부를 손상시킬 수 있다. 연결부의 전기 및/또는 열 전달 저항이 또한 증가할 수 있다. 더욱이, 나사 또는 리벳을 위한 구멍은 연결부의 영역에서 누출을 야기할 수 있다. 이는, 예를 들어, 특히 추가적인 시일링 수단이 요구된다는 점에서, 베슬 또는 압력 시스템에 대해 이러한 연결부의 사용을 더 어렵게 할 수 있다.
이로부터, 본 발명의 목적은 종래 기술과 관련하여 논의된 기술적 과제를 해결하거나 적어도 완화하는 것이다. 본 발명의 목적은 특히 제 1 구성요소를 제 2 구성요소에 연결하기 위한 방법 및 연결 요소, 그리고 또한 2개의 연결된 구성요소들의 배열체를 제공하는 것이며, 이 경우에 특히 신뢰성 있고 간단한 방식으로 구성요소들 사이에 연결부가 형성되거나 형성되었고, 상기 연결부는 특히 기계적으로 안정적이고 특히 양호한 전기 및/또는 열 전도성을 갖는다.
상기 목적은 독립적 청구항의 특징들에 따른 방법에 의해, 연결 요소에 의해 그리고 배열체에 의해 달성된다. 추가로 유리한 개선은 각각 종속적으로 공식화된 특허 청구 범위에 명시된다. 특허 청구항들에서 개별적으로 특정된 특징들은 임의의 원하는 기술적으로 편리한 방식으로 서로 조합될 수 있고 설명으로부터의 설명 사실들에 의해 보충될 수 있으며, 본 발명의 추가적인 설계 변형들이 강조된다.
본 발명에 따르면, 제 1 구성요소를 제 2 구성요소에 연결하기 위한 방법이 제시된다. 방법은,
a) 연결 요소에, 상기 연결 요소의 제 1 측면 상의 제 1 연결 구역 및 상기 연결 요소의, 제 1 측면의 반대쪽의 제 2 측면 상의 제 2 연결 구역 상에서 각각의 다수의 나노와이어들을 제공하는 단계로서, 상기 제 1 연결 구역 상의 상기 나노와이어들 및 상기 제 2 연결 구역 상의 나노와이어들은 상이한 재료들로 형성되는, 상기 제공하는 단계,
b) 상기 제 1 구성요소의 접촉 구역 및 상기 연결 요소의 상기 제 1 연결 구역을 함께 결합시키는 단계, 및
c) 상기 제 2 구성요소의 접촉 구역 및 상기 연결 요소의 상기 제 2 연결 구역을 함께 결합시키는 단계를 포함한다.
제 1 구성요소 및 제 2 구성요소는 바람직하게는 예를 들어 반도체 구성요소, 컴퓨터 칩, 마이크로프로세서 또는 인쇄 회로 기판과 같은 전자 구성요소이다. 제 1 구성요소 및/또는 제 2 구성요소는 바람직하게는 적어도 부분적으로 전기 및/또는 열 전도성이다.
여기에서 사용되는 의미의 전기 및/또는 열 전도성은 예를 들어 구리와 같은 금속에 존재하며, 이는 일반적으로 "전기 전도성"으로 또는 동등하게 "전기 전도" 또는 "열 전도성" 또는 "열 전도"로 지칭된다. 특히, 일반적으로 전기 및/또는 열 절연성인 것으로 간주되는 재료들은 여기서 전기 및/또는 열 전도성으로 간주되도록 의도되지 않는다.
본 명세서에 설명된 방법은 전자 분야의 적용예에 제한되지 않는다. 예를 들어, 센서 (제 1 구성요소로서) 와 같은 구성요소가 설명된 방법에 따라 벽 또는 마운트 (제 2 구성요소로서) 에 장착되는 것이 또한 가능하다. 설명된 방법에 의해, 특히 기계적으로 안정적이고 전기적으로 그리고/또는 열적으로 전도성 연결부가 제 1 구성요소와 제 2 구성요소 사이에 형성되는 것이 가능하다. 따라서, 설명된 방법은 2개의 구성요소들 사이의 상응하는 연결부가 요구되는 모든 분야들에서 이용될 수 있다. 설명된 방법은 또한 소정 크기의 구성요소들에 제한되지 않는다. 따라서, 설명된 방법은 예를 들어 (마이크로) 전자 분야의 적용예 또는 거시적 레벨에서 상당히 더 큰 구성요소의 연결부에 적합하다.
구성요소들은 각각의 접촉 구역들을 통해 연결 요소에 연결될 수 있다. 접촉 구역은 특히 각각의 구성요소의 표면의 공간적으로 특징지어진 영역이다. 특히, 접촉 구역은 연결부의 형성에 의해 특징지어지는 것이 바람직하다. 이는 초기에 접촉 구역이 구성요소의 표면의 나머지 부분과 상이하지 않고, 단지 연결부의 형성에 의해서만 연결부가 형성되는 구역이 접촉 구역이라는 점에서 구별된다는 것을 의미한다. 이 경우 접촉 구역은 처음에는 구성요소의 표면의 나머지 부분과 개념적으로만 구별된다. 접촉 구역들의 영역에서, 연결 요소의 나노와이어들은 각각의 접촉 구역과 접촉할 수 있다.
접촉 구역은 바람직하게는 각각의 경우에 각각의 구성요소의 표면의 단순히 연속적인 형태의 영역이다. 대안예로서, 제 1 구성요소 및/또는 제 2 구성요소의 각각의 접촉 구역이 각각의 구성요소의 표면의 복수의 별개의 서브영역으로 세분되는 것이 가능하다. 따라서, 접촉 구역은 각각의 구성요소의 표면의 2개 이상의 별개의 부분을 포함할 수 있다. 접촉 구역은 전기적 및/또는 열적 전도성 또는 절연성일 수 있다. 접촉 구역들은 전기 및/또는 열 전도성 연결부가 형성될 수 있도록 전기 및/또는 열 전도성인 것이 바람직하다.
바람직하게는, 구성요소들은 강성의 설계이거나 또는 각각의 접촉 구역이 제공되는 적어도 하나의 강성의 표면을 갖는다. 이는 특히 구성요소들 (또는 적어도 접촉 구역들) 이 바람직하게 가요성이지 않다는 것을 의미한다. 강성의 구성요소 또는 접촉 구역에 있어서, 특히 만족스러운 방식으로 설명된 방법에 따른 연결부가 형성될 수 있다. 예를 들어, 구성요소들 중 하나가 가요성 설계이면, 나노와이어들의 로딩으로 인해 연결부가 끊어지는 것이 가능할 수 있다. 그러나, 정확한 상황들에 따라, 설명된 방법이 가요성 구성요소들 또는 접촉 구역들로 유리하게 구현되는 것이 또한 가능하다.
설명된 방법에서, 제 1 구성요소들과 연결 요소 사이의 연결부들은 다수의 나노와이어들을 통해 형성된다.
여기서, 나노와이어는 와이어와 같은 형태 및 몇 나노미터 내지 몇 마이크로미터 범위의 크기를 갖는 임의의 재료 본체를 의미하는 것으로 이해되어야 한다. 나노와이어는 예를 들어 원형, 타원형 또는 다각형 베이스 구역을 가질 수 있다. 특히, 나노와이어는 육각형의 베이스 구역을 가질 수 있다.
제 1 연결 구역 상의 나노와이어들 및 제 2 연결 구역 상의 나노와이어들은 상이한 재료들로 형성된다. 연결 요소와 구성요소 사이의 연결을 형성하기 위한 나노와이어들의 용량은 특히 나노와이어들의 재료에 의해 영향을 받는다. 나노와이어들의 재료에 따라, 연결부는 상이한 특성들을 가질 수 있다. 특히, 연결부의 기계적 강도 및 전기적 및/또는 열 전도성은 나노와이어들의 재료에 의해 영향을 받는다. 2개의 연결 구역 상의 나노와이어가 상이한 재료로 형성된다는 사실의 결과로서, 상이한 특성을 갖는 2개의 연결부를 형성하는 것이 가능하다. 따라서, 연결 요소는 또한, 그렇지 않으면 서로 연결 가능하지 않거나, 또는 단지 어렵게 연결 가능한 2개의 구성요소가 연결 요소를 통해 서로 연결될 수 있는 한, 연결될 2개의 구성요소 사이의 촉진자로 간주될 수 있다. 2개의 구성요소 사이에 형성될 수 없거나, 단지 어렵게 형성될 수 있는 직접 연결부 대신에, 제 1 구성요소와 연결 요소 사이에 제 1 연결부가 형성되고, 또한 제 2 구성요소와 연결 요소 사이에 제 2 연결부가 형성될 수 있다. 나노와이어들 및 연결 요소의 재료들의 적절한 선택에 있어서, 제 1 연결부 및 제 2 연결부는 제 1 구성요소와 제 2 구성요소 사이의 직접 연결보다 더 효과적인 방식으로 형성될 수 있다.
바람직하게는, 연결부에 포함되는 나노와이어들 모두는 동일한 재료로 형성된다. 이는, 바람직하게는, 제 1 연결 구역 상의 나노와이어들 모두가 제 1 재료로 형성되고 제 2 연결 구역 상의 나노와이어들 모두가 제 1 재료와 상이한 제 2 재료로 형성된다는 것을 의미한다. 나노와이어들이 전기 및/또는 열 전도성 재료로부터 전체적으로 형성되는 것이 특히 바람직하다. 따라서, 전기적 및/또는 열적 전도성 연결부가 형성될 수 있다. 연결 요소는 바람직하게는 또한 전기 및/또는 열 전도성이다. 2개의 연결 구역 및 연결 요소 상의 나노와이어가 전기적으로 및/또는 열적으로 전도성이면, 제 1 구성요소와 제 2 구성요소 사이의 연결부는 전체에 걸쳐 전기적으로 및/또는 열적으로 전도성이다.
나노와이어는 바람직하게는 100 nm [나노미터] 내지 100 ㎛ [마이크로미터] 범위, 특히 500 nm 내지 30 ㎛ 범위의 길이를 갖는다. 또한, 나노와이어는 바람직하게는 10 nm 내지 10 ㎛ 범위, 특히 30 nm 내지 2 ㎛ 범위의 직경을 갖는다. 여기서 '직경'이라는 표현은 원형의 밑면적에 관한 것으로, 이로부터 벗어난 밑면적에 대해서는 직경의 유사한 정의가 고려된다. 사용되는 모든 나노와이어들이 동일한 길이 및 동일한 직경을 갖는 것이 특히 바람직하다.
현재 설명된 방법에서, 구성요소들은 연결 요소를 통해 간접적으로 서로 연결된다. 이는 나노와이어들이 구성요소들 중 어느 것 상에도 제공될 필요가 없다는 이점을 갖는다. 나노와이어들이 연결 요소 상에 존재하기에 충분하다. 특히, 나노와이어들이 구성요소들의 접촉 구역들 상에 제공되지 않고 오히려 연결 요소의 연결 구역들 상에만 제공되는 것이 바람직하다. 이는 상기 방법의 수행을 더 용이하게 할 수 있고, 특히 또한 상기 나노와이어들의 성장을 위해, 접근가능하지 않거나 단지 어렵게 접근가능한 그러한 구성요소들에 상기 방법의 적용 분야를 확장시킬 수 있다. 나노와이어들의 성장은 또한 구성요소들로부터 별개로 국부적으로 실행될 수 있다. 그럼에도 불구하고, 각각의 다수의 나노와이어가 또한 제 1 구성요소의 접촉 구역 및/또는 제 2 구성요소의 접촉 구역 상에 제공되는 것이 대안적으로 바람직하다.
연결 요소는 바람직하게는 가요성 구성이다. 대안예로서, 연결 요소가 강성의 구성으로 되는 것이 바람직하다. 연결 요소는 예를 들어 고체 소형 금속 플레이트 형태로 구성될 수 있다.
연결 요소는 플라스틱으로 형성되는 것이 바람직하다. 예로서, 연결 요소는 폴리머, 특히 폴리카보네이트, PVC, 폴리에스테르, 폴리에틸렌, 폴리아미드 및/또는 PET로부터 형성될 수 있다. 연결 요소가 예를 들어 세라믹 재료, 규소, 알루미늄 산화물 또는 유리로 형성되는 것이 또한 가능하다. 또한, 연결 요소는 스테인리스 강, 알루미늄 또는 비철 금속으로 형성될 수 있다. 연결 요소가 앞서 언급한 재료 중 몇개를 포함하는 복합 재료로 형성되는 것이 또한 바람직하다.
단계 a) 에서, 2개의 연결 구역을 갖는 연결 요소가 제공된다. 2개의 연결 구역은 각각 다수의 나노와이어를 갖는다. 제 1 연결 구역은 연결 요소의 제 1 측면 상에 배열되고, 제 2 연결 구역은 연결 요소의 제 2 측면 상에 배열된다. 연결 요소의 제 1 측면 및 제 2 측면은 상호 반대 방식으로 배열된다. 연결 요소의 제 1 측면은 연결부의 형성 후에 제 1 구성요소를 대면하는 연결 요소의 측면이다. 연결 요소의 제 2 측면은 연결부의 형성 후에 제 2 구성요소를 대면하는 연결 요소의 측면이다. 따라서, 구성요소들은, 연결부의 형성 후에, 2개의 구성요소들의 접촉 구역들이 연결 요소의 2개의 측면들 상에 상호 반대 방식으로 배열되기 때문에 설명된 방법에 의해 연결될 수 있다. 이 경우에, 2개의 접촉 구역 사이의 이격은 단지 연결 요소의 두께 및 나노와이어들에 의해 점유된 공간에 의해서만 야기된다.
연결 요소는 설명된 방법의 단계 a) 에 제공된다. 이 경우 제공은, 한편으로는, 설명된 바와 같이 구성된 연결 요소가 방법의 일부로서 제공되는 것을 의미하는 것으로 이해된다. 나노와이어들이 방법의 일부로서, 특히 갈바닉 성장에 의해 연결 구역들에 적용되는 것이 특히 가능하다. 그러나, 다른 한편으로, 제공은 또한 나노와이어들이 연결 구역들 상에 이미 제공된 연결 요소가 사용되는 것을 포함한다. 따라서, 예를 들어 상응하게 제조된 연결 요소가 공급자로부터 획득되고, 설명된 방법에 이용되는 것이 가능하다. 이러한 방식으로 준비된 연결 요소를 획득하는 것은 또한 여기서 사용되는 의미의 연결 요소의 제공이다.
나노와이어는 바람직하게는 상기 나노와이어가 각각의 연결 구역에 실질적으로 수직 (바람직하게는 수직) 이도록 하는 방식으로 연결 구역 상에 제공된다. 연결 구역 상의 나노와이어들 전체는 특히 나노와이어들의 터프 (turf) 로서 지칭될 수 있다. 그러나, 나노와이어들은 또한 연결 구역들 상에서 임의의 원하는 배향으로 제공될 수 있다. 연결 구역이 복수의 (함께 연결되거나 분리된) 서브영역들로 세분되는 것이 또한 가능하며, 여기서 나노와이어들은 다양한 서브영역들에서 상이하게 배향된다. 이러한 방식으로, 특히 만족스러운 방식으로 전단력들을 특히 또한 견딜 수 있는 특히 안정된 연결부가 실현될 수 있다. 또한, 나노와이어들이 연결 구역들의 다양한 지점들에서, 특히 그들의 길이, 직경, 재료 및 밀도 (단위 면적당 얼마나 많은 나노와이어들이 제공되는 지를 특정하는 나노와이어들의 밀도) 에 관하여 상이하게 구성되는 것이 가능하다.
연결 요소는 특히 제 1 구성요소와 제 2 구성요소 사이의 연결의 매개체인 것으로 이해될 수 있다. 연결 요소로서의 고려는 특히 구성요소들의 연결을 위해 구성요소들의 접촉 구역들 사이에 배열되기에 적합한 임의의 물리적 대상에 주어진다.
연결 구역은 특히 연결 요소의 각각의 측면 상에서 연결 요소의 표면의 공간적으로 특징지어지는 영역이다. 특히, 연결 구역은 연결부의 형성에 의해 특징지어지는 것이 바람직하다. 이는 초기에 연결 구역이 구성요소의 표면의 나머지 부분과 상이하지 않고, 단지 연결부의 형성에 의해서만 연결부가 형성되는 구역이 접촉 구역이라는 점에서 구별된다는 것을 의미한다. 이 경우, 연결부의 형성 전에, 연결 구역은 연결 요소의 표면의 나머지와는 개념적으로 단지 구별된다. 예로써, 구역적 연결 요소의 연결 구역은 각각의 구성요소에 대한 구역적 연결부가 연결 요소의 제한된 구역에 걸쳐 (즉, 연결 구역에 걸쳐) 형성되는 것을 특징으로 할 수 있다.
연결 구역은 상응하는 접촉 구역만큼 큰 것이 바람직하고, 특히 바람직하게는 그 형태를 갖는다. 그러나, 상응하는 연결 구역보다 크거나 작은 접촉 구역 및/또는 상이한 형태를 갖는 접촉 구역 및 상응하는 연결 구역이 또한 가능하다.
연결 구역은 바람직하게는 각각의 경우에 연결 요소의 표면의 단순히 연속적인 형태의 영역이다. 대안예로서, 제 1 연결 구역 및/또는 제 2 연결 구역이 연결 요소의 표면의 복수의 별개의 서브영역으로 세분되는 것이 가능하다. 따라서, 연결 구역은 접촉 요소의 표면의 2개 이상의 별개의 부분을 포함할 수 있다.
단계 b) 및 c) 에서, 접촉 구역 및 연결 구역은 함께 결합되고, 즉 서로를 향해 이동된다. 그 결과, 연결 구역들 상의 나노와이어들은 각각의 접촉 구역에 접촉하게 된다. 이 경우, 나노와이어들은 상응하는 접촉 구역에 연결되고, 그 결과로서 구성요소들과 연결 요소 사이의 상응하는 연결부가 형성된다.
연결부는 나노와이어들, 특히 각각의 접촉 구역을 대면하는 그들의 단부들이 접촉 구역에 연결된다는 점에서 형성된다. 이러한 연결부는 원자 레벨에서 형성된다. 이러한 원자적으로 진행되는 작동은 소결 동안 발생하는 것과 유사하다. 획득된 연결부는 특히 연결부 및/또는 함께 연결된 구성요소의 부식이 연결부의 영역에서 방지되거나 적어도 제한될 수 있는 방식으로 가스 및/또는 액체에 대해 타이트할 수 있다. 특히, 형성된 연결부는 완전히 금속성인 것으로서 간주될 수 있다. 설명된 방법은 또한 "클렛 용접 (KlettWelding) "[후크 및 루프 용접]으로 지칭될 수 있다. 이는 연결부가 다수의 나노와이어에 의해, 따라서 다수의 세장형 헤어와 같은 구조에 의해, 그리고 가열에 의해 획득된다는 것을 나타낸다. 다수의 나노와이어들은 접촉 구역들의 요철들 및 거칠기들을 보상할 수 있다.
나노미터 범위의 나노와이어의 크기로 인해, 연결부의 표면 (즉, 반데르 발스 힘 (Van der Waals force) 과 같은 힘이 원자 레벨에 작용하는 면적) 은 특히 크다. 따라서, 연결부는 특히 양호한 전기 및/또는 열 전도도 및/또는 기계적 안정성을 가질 수 있다. 전기적으로 및/또는 열적으로 특히 양호한 전도성 연결부를 위해, 나노와이어들이 전기적으로 및/또는 열적으로 전도성 재료로 형성되는 것이 바람직하다. 여기서, 구리, 은, 니켈 및 금의 사용이 특히 바람직하다. 접촉 구역은 바람직하게는 또한 전기 및/또는 열 전도성 재료, 특히 구리, 은, 니켈 또는 금으로 형성된다. 전술한 바와 같이, 구리의 사용은 특히 용접된 연결부들의 경우에는 불가능하다. 설명된 방법에 의해 획득된 연결부의 큰 표면으로 인해, 연결부의 전기 및/또는 열 전도성이 특히 큰 것이 가능하다. 연결부의 특히 양호한 열 전도도는 예를 들어 연결부에 포함된 구성요소들의 냉각을 개선할 수 있다. 특히, 이를 위해, 나노와이어들 및/또는 접촉 구역들에 대해 구리, 은, 니켈 및 금의 사용이 바람직하다.
본원에 설명된 연결부는 추가로 특히 간단한 방식으로 그리고 공구 없이 형성될 수 있다. 단지 구성요소들이 함께 결합되는 것만이 필수적이다. 가열 및 압력의 작용은 선택적으로 수행될 수 있지만, 반드시 필요한 것은 아니다.
방법 단계 a) 내지 c) 는 바람직하게는 언급된 순서대로, 특히 연속적으로 수행된다. 특히, 단계 a) 는 단계 b) 및 c) 가 시작되기 전에 수행되는 것이 바람직하다.
단계 b) 및 c) 가 연속적으로 수행되면, 제 1 구성요소 및 제 1 연결 구역의 접촉 구역, 즉 제 1 구성요소 및 연결 요소가 초기에 함께 결합될 수 있다 (단계 b). 그후, 단계 b) 에 따라 제 1 구성요소와 함께 결합되는 연결 요소는 제 2 구성요소와 함께 결합될 수 있어서 제 2 구성요소의 접촉 구역과 제 2 연결 구역이 함께 결합된다 (단계 c).
단계 b) 및 단계 c) 는 대안적으로 동시에, 시간적으로 오버랩되는 방식으로 또는 연속적으로 수행될 수 있다. 이는 예를 들어 연결 요소가 2개의 구성요소 사이에 유지되고 상기 구성요소들이 양쪽 측면들로부터 연결 요소를 향해 동시에 이동된다는 점에서 가능하다.
방법의 바람직한 실시예에서, 제 1 연결 구역 상의 나노와이어들 및/또는 제 2 연결 구역 상의 나노와이어들은 각각의 금속으로 형성된다.
제 1 연결 구역 상의 나노와이어들 및 제 2 연결 구역 상의 나노와이어들은 각각의 금속으로 형성되는 것이 바람직하다.
제 1 연결 구역 상의 나노와이어들은 바람직하게는 모두 제 1 금속으로 형성된다. 제 2 연결 구역 상의 나노와이어들은 바람직하게는 모두 제 2 금속으로 형성된다.
특히 금속으로 제조된 나노와이어들에 있어서, 기계적으로 안정적이고 전기적으로 및/또는 열적으로 전도성 연결부가 형성될 수 있다.
추가의 바람직한 실시예에서, 제 1 연결 구역 상의 나노와이어들은 제 1 구성요소의 접촉 구역의 재료로 형성되고 및/또는 제 2 연결 구역 상의 나노와이어들은 제 2 구성요소의 접촉 구역의 재료로 형성된다.
바람직하게, 제 1 연결 구역 상의 나노와이어들은 제 1 구성요소의 접촉 구역의 재료로 형성되고 및/또는 제 2 연결 구역 상의 나노와이어들은 상기 제 2 구성요소의 접촉 구역의 재료로 형성된다.
나노와이어들과 각각의 접촉 구역 사이의 연결부는 나노와이어들이 접촉 구역과 동일한 재료로 구성되면 특히 만족스러운 방식으로 형성될 수 있다. 이는 원자 레벨에서 연결이 형성되기 때문이다. 상이한 재료들로 제조된 본체들 사이의 연결은 재료들의 상이한 격자 구조들의 결과로서 더 어렵워질 수 있다. 상이한 격자 상수가 연결부의 형성을 더 어렵게 하거나 형성된 연결부의 특성에 불리한 영향을 미칠 수 있는 경우가 이미 존재한다.
제 1 구성요소와 제 2 구성요소가 나노와이어들을 통해 직접 서로 연결되어야 하는 경우, 상이한 재료들로 제조된 본체들 사이의 연결부의 설명된 단점들이 또한 발생할 것이다. 이 경우, 상이한 재료로 제조된 나노와이어들 사이 또는 나노와이어들과 상이한 재료로 제조된 접촉 구역 사이의 연결은 원자 수준으로 형성되어야 한다. 이러한 문제점들은 본 방법의 연결 요소에 의해 회피된다. 나노와이어들과 연결 요소 사이의 연결부는 단순히 함께 결합하는 작동에 의해 영향을 받지 않는다. 대신에, 나노와이어들은 연결 요소 상에서 성장된다. 그 결과로서, 매우 타이트한 본드를 형성하는 것이 가능하다. 따라서, 연결 요소는 균질한 재료로 형성되는 것이 가능하다. 대안예로서, 연결 요소의 연결 구역들이 상이한 재료들로, 바람직하게는 각각의 경우에 상응하는 나노와이어들의 재료로 형성되는 것이 바람직하다.
제 1 연결 구역은 바람직하게 제 1 연결 구역 상의 나노와이어들의 재료에 바람직하게 상응하는 제 1 재료로 형성된다. 제 2 연결 구역은 바람직하게 제 2 연결 구역 상의 나노와이어들의 재료에 바람직하게 상응하는 제 2 재료로 형성된다. 연결 요소는 바람직하게 제 3 재료로 형성되고, 제 1 연결 구역의 영역에서 제 1 재료로 코팅되고, 제 2 연결 구역의 영역에서 제 2 재료로 코팅된다. 연결 구역은 코팅에 의해 형성된다. 제 3 재료는 바람직하게는 전기 및/또는 열 전도성이다. 대안예로서, 제 3 재료는 전기 및/또는 열 절연성인 것이 바람직하다. 그러한 경우, 연결 요소는 제 1 연결 구역의 서브영역들과 제 2 연결 구역의 서브영역들 사이에 각각의 국부적 전기 전도성 연결부들을 갖는 것이 바람직하다.
제 3 재료 대신에, 연결 요소는 또한 예를 들어 층들로 배열되는 복수의 상이한 재료를 포함할 수 있다. 그러한 경우에, 연결 요소는 또한 하이브리드 테이프로 지칭될 수 있다.
대안예로서, 연결 요소는 제 1 재료로 형성되고 제 2 연결 구역의 영역에서 제 2 재료로 코팅되는 것이 바람직하다. 추가의 대안예로서, 연결 요소가 제 2 재료로 형성되고 제 1 연결 구역의 영역에서 제 1 재료로 코팅되는 것이 바람직하다.
추가의 바람직한 실시예에서, 제 1 구성요소는 인쇄 회로 기판이고, 제 1 구성요소의 접촉 구역은 구리로 형성된다.
추가의 바람직한 실시예에서, 제 2 구성요소는 전자 구성요소이고, 제 2 구성요소의 접촉 구역은 은, 니켈 및/또는 금으로 형성된다.
설명된 방법에 의해, 특히 접촉 구역으로서 은으로 제조된 단자들을 갖는 제 2 구성요소로서 MOSFET들 또는 IGBT 모듈들과 같은 전자 구성요소들이 접촉 구역으로서 구리 접촉부들을 갖는 제 1 구성요소로서 인쇄 회로 기판에 체결되는 것이 가능하다.
본 방법의 추가의 바람직한 실시예에서, 단계 b) 및/또는 단계 c) 는 실온에서 수행된다.
접촉 구역들과 연결 구역들 사이의 설명된 연결부는 이미 실온에서 형성될 수 있다. 이러한 경우 연결부를 형성하기 위해 2개의 구성요소가 함께 푸시되는 것이 바람직하다. 바람직하게는, 여기서 사용되는 압력은 5 MPa 내지 200 MPa 의 범위, 특히 15 MPa 내지 70 MPa 의 범위에 있다. 20 MPa 의 압력이 특히 바람직하다.
b) 단계와 c) 단계의 종료 후에는 가열이 또한 행해지지 않는 것이 바람직하다. 그 결과로서, 구성요소들이 온도 효과들의 결과로서 손상되는 것을 방지할 수 있다.
추가의 바람직한 실시예에서, 방법은 추가로 다음의 단계를 포함한다:
d) 적어도 접촉 구역들을 적어도 90℃ 의 온도로 가열하는 단계.
접촉 구역은 적어도 90℃ (최소 온도로서) 의 온도, 바람직하게는 적어도 150℃ (최소 온도로서) 의 온도로 가열된다. 온도는 바람직하게는 200℃ 이다. 가열은 바람직하게는 최대 270℃, 특히 최대 240℃ 의 온도로 실행된다. 본 실시예에서, 단계 b) 및/또는 단계 c) 는 실온에서 수행되는 것이 또한 바람직하다. 이는 가열이 단계 b) 및 c) 에 따라 연결부의 형성 후에만 행해짐을 의미한다. 가열에 의해, 따라서 형성된 연결부가 보강된다.
단계 d) 에 따른 가열은 나노와이어를 접촉 구역에 특히 만족스러운 방식으로 연결한다. 상응하여, 접촉 구역들만이 가열되는 것이 충분하다. 실제로, 이러한 종류의 가열에 있어서, 가열이 접촉 구역들, 나노와이어들, 연결 요소, 부분적으로 또는 전체적으로 제 1 구성요소, 및/또는 부분적으로 또는 전체적으로 제 2 구성요소 상에서 수행되는지 여부에 관한 구별을 행하는 것이 종종 불가능하다. 이는 특히 열 전도성 재료들이 사용되는 경우이다. 연결부의 형성을 위해, 접촉 구역 이외의 요소의 (공동) 가열은 요구되지 않지만, 또한 해롭지 않다. 따라서, 단계 d) 에 따른 가열은 특히 제 1 구성요소, 제 2 구성요소 및 연결 요소가 예를 들어 노에서 집합적으로 가열된다는 점에서 실행될 수 있다. 그러나, 대안예로서, 열이 연결부의 영역 내로, 특히 접촉 구역들의 영역 내로 국부적으로 입력되는 것이 또한 가능하다.
연결부의 형성을 위하여, 설명된 최소 온도가 적어도 짧은 시간 기간 동안 한번 도달되는 것으로 충분하다. 최소 온도는 반드시 유지될 필요는 없다. 그러나, 단계 d) 에서 가열이 수행되는 온도는 적어도 10초, 바람직하게는 적어도 30초 유지되는 것이 바람직하다. 이는 원하는 대로 연결부가 형성되는 것을 보장한다. 원칙적으로 온도가 더 오래 유지되는 것은 유해하지 않다.
단계 b) 및 c), 및 또한 단계 d) 는 적어도 부분적으로 시간적으로 오버랩되는 방식으로 수행될 수 있다. 따라서, 예를 들어, 예열이 단계 b) 및 c) 이전에 또는 그 동안에 수행되는 것이 가능하고, 상기 예열은 단계 d) 의 일부로서 이해될 수 있다. 또한, 단계 b) 또는 c) 에 따라 함께 결합하는 작동 동안 연결부의 형성에 요구되는 온도에 이미 도달되는 방식으로 단계 d) 전에 제 1 구성요소 및/또는 제 2 구성요소의 각각의 접촉 구역이 가열되는 것이 가능하다. 특히, 이와 관련하여, 단계 d) 가 단계 b) 또는 c) 이전에 시작되는 것이 또한 가능하다. 이러한 경우, 단계 d) 는 단계 b) 또는 c) 의 종료 후에도 적어도 일시적으로 단계 d) 에 따라 요구되는 온도가 존재하는 한 수행된다.
설명된 방법에 의해, 예를 들어, 용접 또는 경질 솔더링의 경우와 같은 규모를 갖는 온도에 도달하지 않고, 2개의 구성요소들 사이에 연결부를 획득하는 것이 가능하다. 본 실시예에서 이러한 이점은 불필요한 가열이 생략된다는 점에서 활용될 수 있다. 예로서, 구성요소들에 대한 손상이 따라서 회피될 수 있다. 가연성 재료의 점화는 또한 설명된 저온의 결과로서 배제될 수 있다. 상응하게, 제 1 구성요소 및/또는 제 2 구성요소의 온도는 설명된 방법의 임의의 지점에서 270℃, 특히 240℃ 를 초과하지 않는 것이 특히 바람직하다.
본 방법의 추가의 바람직한 실시예에서, 제 1 구성요소 및 제 2 구성요소는 적어도 가열의 일부 동안 적어도 5 MPa, 특히 적어도 15 MPa, 및/또는 최대 200 MPa, 특히 70 MPa 의 압력으로 연결 요소에 대해 푸시된다. 이는 특히 연결 요소가 2개의 구성요소들 사이에 배열되는 동안 2개의 구성요소들이 서로를 향해 푸시된다는 점에서 실행될 수 있다.
바람직하게는, 사용되는 압력은 5 MPa 내지 200 MPa 의 범위, 특히 15 MPa 내지 70 MPa 의 범위에 놓인다. 20 MPa 의 압력이 특히 바람직하다.
압력은 바람직하게는 적어도 온도가 그에 대해 특정된 하한을 초과하는 시간 기간에 표시된 하한을 초과한다. 이와 관련하여, 따라서, 나노와이어들 및 접촉 구역은 적어도 상기 시간 기간에 상응하는 압력 및 상응하는 온도 양쪽에 노출된다. 그 결과로서, 압력 및 온도의 작용에 의해 연결부가 형성될 수 있다.
본 방법의 추가의 바람직한 실시예에서, 제 1 연결 구역 및 제 2 연결 구역은 상호 반대 방식으로 구성된다.
제 1 연결 구역 및 제 2 연결 구역은 서로 평행하게 배열되는 것이 바람직하다.
본 실시예에서, 연결 요소는 연결될 2개의 구성요소 사이에 배열될 수 있다. 이러한 경우, (연결부의 형성과는 별도로) 연결 요소는 단지 접촉 구역이 서로 직접 인접하지 않고 오히려 특히 연결 요소의 재료 두께만큼 서로 이격되어 배열되는 것을 달성한다. 서로에 대한 접촉 구역의 배향은 연결 요소에 의해 영향을 받지 않고 유지된다.
대안예로서, 예를 들어 제 1 연결 구역 및 제 2 연결 구역이 또한 연결 요소의 각각의 특히 평면 표면의 상이한 위치에 제공되는 것이 가능하다. 그러한 경우에, 제 1 구성요소는 상기 위치들 중 제 1 위치에서 연결 요소에 연결될 수 있고, 제 2 구성요소는 상기 위치들 중 제 2 위치에서 상기 연결 요소에 연결될 수 있다.
추가의 바람직한 실시예에서, 제 1 구성요소 및 제 2 구성요소는 서로 체결되는 반도체 구성요소이다.
이러한 실시예에서, 연결 요소는 전기 절연성 제 3 재료로 형성되고, 제 1 연결 구역의 영역에서 전기 전도성 제 1 재료로 코팅되고, 제 2 연결 구역의 영역에서 전기 전도성 제 2 재료로 코팅되는 것이 바람직하다. 연결 구역은 코팅에 의해 형성된다. 제 1 연결 구역 및 제 2 연결 구역은 각각의 연결 구역의 서로 전기적으로 절연된 서브영역이 생성되도록 구성되는 것이 바람직하다. 바람직하게는, 연결 요소는 연결 요소의 상단 측면과 바닥 측면 사이에 국부적으로 전기 전도성인 연결부를 갖는다. 따라서, 제 1 연결 구역의 서브영역이 국부적인 연결부를 통해 제 2 연결 구역의 서브영역에 전기 전도성 방식으로 연결되는 것이 가능하다. 이는 반도체 구성요소들의 접촉부들을 접촉-연결하는 데 사용될 수 있다. 서브영역들은 전도체 트랙들의 형태로 구성될 수 있으며, 이를 통해 신호들이 분배될 수 있다.
따라서 형성된 연결 요소에 의해, 반도체 칩들, 마이크로 컨트롤러들, RAM들 또는 DRAM들 과 같은 반도체 구성요소들이 체결되고 동시에 접촉 연결되는 것이 가능하다. 예로서, 따라서, 제 1 DRAM 이 제 1 구성요소로서 하우징의 베이스에, 예를 들어 단순한 나노와이어 연결을 통해 연결되는 것이 가능하다. 설명된 방법에 의해, 제 2 DRAM 은 제 2 구성요소로서 제 1 DRAM 에 체결될 수 있다. DRAM들 사이에 놓인 연결 요소는 바람직하게는 제 1 DRAM 뿐만 아니라 하우징의 베이스에 또한 체결될 수 있도록 치수설정된다. 연결 요소는 바람직하게 또한 신호 분배를 위해, 특히 제 2 DRAM 을 위해 사용된다. 따라서, 제 2 DRAM 의 접촉부들이 서로 전기적으로 절연된 제 1 연결 구역의 서브영역들에 연결되는 것이 가능하다. 다른 전기 절연 연결 요소의 각각의 국부적인 전기 전도성 연결부는 연결 요소의 상단 측면 상에 따라서 형성된 전도체 트랙이 선택적으로 연결 요소의 바닥 측면 상의 서로 전기적으로 절연된 전도체 트랙을 통해, 하우징의 베이스 상에서 접촉부에 연결되는 것을 가능하게 한다. 제 2 DRAM 의 접촉부들이 각각의 국부적 전기 전도성 연결부를 통해 제 1 DRAM 의 접촉부들에 직접 연결되는 것이 또한 가능하다. 추가의 DRAM들은 제 2 DRAM 과 유사한 방식으로 체결될 수 있다. 예를 들어, 10개의 DRAM들이 스태킹되고 접촉 연결되는 것이 가능하다.
추가의 양상로서 제 1 구성요소를 제 2 구성요소에 연결하기 위한 연결 요소가 제공된다. 연결 요소는, 연결 요소의 제 1 측면 상의 제 1 연결 구역 및 상기 연결 요소의, 제 1 측면의 반대쪽의 제 2 측면 상의 제 2 연결 구역 상에서 각각의 다수의 나노와이어들을 갖는다. 제 1 연결 구역 상의 나노와이어들 및 제 2 연결 구역 상의 나노와이어들은 상이한 재료들로 형성된다.
상기 추가로 설명된 방법의 특정 이점들 및 설계 특징들은 설명된 연결 요소에 적용가능하고 전송가능하며, 그 반대도 가능하다.
바람직한 실시예에서, 연결 요소는 필름과 같은 구성이다.
필름과 같은 구성은 연결 요소가 나머지 방향들에서 연결 요소의 정도보다 매우 훨씬 더 작은 두께를 갖는 것을 의미하는 것으로 이해된다. 바람직한 실시예에서, 연결 요소는 최대 5 mm 의 두께를 갖는다. 바람직하게는, 연결 요소의 두께는 0.05 mm 내지 5 mm [밀리미터] 의 범위, 특히 0.1 mm 내지 1 mm 의 범위 내에 놓인다.
또한, 연결 요소는 스트립과 같은 구성인 것이 바람직하다. 이러한 실시예에서, 연결 요소의 제 1 측면 및 제 1 측면의 반대쪽에 놓이는 제 2 측면은 (스트립의 재료 두께로 인해 생성되는) 모든 다른 표면에 대해 상당히 더 큰 표면적을 갖는 스트립의 2개의 표면들이다.
스트립 재료은 예를 들어 롤의 형태로 제공될 수 있다. 이러한 경우에, 나노와이어들은 스트립 재료 상에 이미 제공될 수 있고, 예를 들어 보호 래커에 의해 보호될 수 있다. 연결 요소의 사용 전에, 보호 래커는 제거될 수 있고 따라서 나노와이어들이 노출될 수 있다. 스트립 재료의 각각 요구된 부분을 롤로부터 분리되어 사용될 수 있다.
본 실시예에서, 연결 요소는 또한 "연결 테이프" 및 특히 "KlettWelding 테이프" [후크 및 루프 용접 테이프] 로 지칭될 수 있다.
추가의 바람직한 실시예에서, 연결 요소는 적어도 부분적으로 전기 및/또는 열 전도성이다.
특히, 이러한 실시예에서, 형성된 연결부는 특히 양호한 전기 및/또는 열 전도도를 가질 수 있다.
대안예로서, 제 1 연결 구역과 제 2 연결 구역이 서로 전기적으로 절연되는 것이 바람직하다.
제 1 연결 구역 및 제 2 연결 구역은 임의의 경우에, 제 1 연결 구역과 제 2 연결 구역 사이의 전기 저항이 다음 조건들 하에서 적어도 100 kΩ 인 것으로 4개의 지점 측정부에서 측정되면 서로 전기적으로 절연된 것으로 간주되도록 의도된다: 실온, 공기 습도 20%, (즉, 교류 전압이 아닌) 정전압에서의 측정, 제 1 연결 구역 및 제 2 연결 구역 상의 각각의 전극을 이용한 측정, 전극들은 1 cm²의 영역에 걸쳐 각각의 연결 구역과 접촉한다.
연결 구역들이 서로 전기적으로 절연되는 경우, 전기적으로 절연되지만, 기계적으로 안정적이고 선택적으로 또한 열적으로 전도성인 연결부가 접촉 구역들 사이에 형성될 수 있다. 바람직하게는, 제 1 연결 구역과 제 2 연결 구역 사이의 영역에서 연결 요소의 재료의 비전기 저항은 실온에서 적어도 10 5 Ωm, 바람직하게는 적어도 10 8 Ωm 이다.
연결 요소의 재료의 비전기 저항에 대해 설명되는 명세서는 정전압에서의 측정에 관한 것이다. 교류 전압이 인가될 때, 특히 교류 전압의 주파수에 종속될 수 있는 다양한 결과들이 획득될 수 있다.
적어도 10 5 Ωm, 바람직하게는 적어도 10 8 Ωm 의 언급된 값은 연결 요소의 재료에 관한 것이다. 매우 다양한 재료의 비저항은 전문 문헌, 예를 들어 표에서 입수가능하다. 여기서 이러한 명세서가 참조된다. 연결 요소가 특정 재료로부터 전체에 걸쳐 형성되는 경우, 연결 요소의 재료의 여기서 사용될 비저항은 전문 문헌에서 상기 특정 재료에 대해 특정된 값이다. 이러한 규정은 재료가 아닌, 예를 들어, 연결 요소의 형태에 의해 생성되는 모든 효과들이 배제됨을 의미한다. 연결 요소가 상이한 재료들로 구성되는 경우, 이때 개별적인 재료들의 비저항은 전문 문헌으로부터 확인될 수 있고, 연결 요소의 재료의 총 비저항, 즉 재료들의 조성이 확인될 수 있다. 사용된 재료의 비저항에 대한 값이 전문 문헌에서 발견되지 않는 경우, 상기 값은 측정에 의해 확인될 수 있다.
연결 요소가 제 3 재료로 형성되고 제 1 연결 구역의 영역에서 제 1 재료로 코팅되고 제 2 연결 구역의 영역에서 제 2 재료로 코팅되면, 제 3 재료가 전기적으로 절연된다는 점에서 연결 구역들 사이의 전기적 절연이 달성될 수 있다. 그러한 경우, 제 1 재료 및 제 2 재료는 전기 전도성일 수 있다. 따라서, 금속성 나노와이어들이 각각 동일한 재료의 연결 구역들 상에 성장되는 것이 가능하며, 그럼에도 불구하고 전기 절연은 제 3 재료에 의해 달성된다. 연결 요소가 제 1 연결 구역과 제 2 연결 구역 사이의 영역에서 세라믹 재료로 형성되는 것이 바람직하다.
추가의 양상으로서 배열체가 제시되고, 배열체는 다음을 포함한다:
- 연결 요소의 제 1 측면 상의 제 1 연결 구역에서 다수의 나노와이어에 의해 상기 연결 요소에 연결되는 제 1 구성요소, 및
- 연결 요소의, 제 1 측면에 반대쪽의 제 2 측면 상의 제 2 연결 구역에서 다수의 나노와이어에 의해 연결 요소에 연결되는 제 2 구성요소.
제 1 연결 구역 상의 나노와이어들 및 제 2 연결 구역 상의 상기 나노와이어들은 상이한 재료들로 형성된다.
상기 추가로 설명된 방법 및 연결 요소의 특정의 이점들 및 설계 특징들이 기술된 배열체에 적용가능하고 전이가능하다. 배열체는 바람직하게는 본원에 설명된 방법에 의해 제조된다. 연결 요소는 바람직하게는 설명된 바와 같이 구성된다.
본 발명 및 기술분야에 대해서는 도면을 기초으로 이하에서 보다 상세히 설명될 것이다.
도면들은 특히 바람직한 예시적인 실시예들을 도시하지만, 본 발명은 제한되지 않는다. 특히, 도면들, 및 특히 예시된 비율들은 단지 도식적이라는 것에 유념한다. 도면들에서, 각각의 경우 개략적으로 예시된다.
도 1 은 2개의 구성요소를 연결하기 위한 본 발명에 따른 방법의 예시를 도시한다.
도 2 는 도 1 로부터의 방법에 따라 서로 연결되는 2개의 구성요소의 본 발명에 따른 배열체의 예시를 도시한다.
도 3 은 도 2 로부터의 배열체로부터의 연결 요소의 제 1 실시예를 도시한다.
도 4 는 도 2 로부터의 배열체로부터의 연결 요소의 제 2 실시예를 도시한다.
도 1 은 제 1 구성요소 (2) 를 제 2 구성요소 (3) 에 연결하기 위한 방법을 도시한다. 사용된 도면부호는 도 2 와 관련된다. 방법은,
a) 연결 요소 (6) 에, 상기 연결 요소 (6) 의 제 1 측면 (10) 상의 제 1 연결 구역 (7) 및 상기 연결 요소 (6) 의, 제 1 측면 (10) 의 반대쪽의 제 2 측면 (11) 상의 제 2 연결 구역 (8) 상에서 각각의 다수의 나노와이어들 (1) 을 제공하는 단계,
b) 상기 제 1 구성요소 (2) 의 접촉 구역 (4) 및 상기 연결 요소 (6) 의 상기 제 1 연결 구역 (7) 을 함께 결합시키는 단계, 및
c) 상기 제 2 구성요소 (3) 의 접촉 구역 (5) 및 상기 연결 요소 (6) 의 상기 제 2 연결 구역 (8) 을 함께 결합시키는 단계를 포함한다.
나노와이어들 (1) 은 상이한 재료들로 형성된다. 여기에 설명된 예에서, 제 1 연결 구역 (7) 상의 나노와이어들 (1) 은 구리로 형성되고, 제 2 연결 구역 (8) 상의 나노와이어들 (1) 은 은으로 형성된다. 제 1 구성요소 (2) 는 인쇄 회로 기판이고, 제 2 구성요소 (3) 는 MOSFET 또는 IGBT 모듈과 같은 전자 구성요소이다.
단계 b) 및/또는 단계 c) 는 실온에서 수행되는 것이 바람직하다. 방법은 또한 도 1 에서 점선 박스로 표시된 다음의 선택적인 단계를 포함할 수 있다:
d) 적어도 접촉 구역들 (4, 5) 을 적어도 150℃ 의 온도로 가열하는 단계.
도 2 는 도 1 로부터의 방법에 의해 획득될 수 있는 배열체 (9) 를 도시한다. 배열체 (9) 는 연결 요소 (6) 의 제 1 측면 (10) 상의 제 1 연결 구역 (7) 에서 다수의 나노와이어 (1) 에 의해 연결 요소 (6) 에 연결되는 제 1 구성요소 (2) 를 포함한다. 배열체 (9) 는 연결 요소 (6) 의, 제 1 측면 (10) 에 반대쪽의 제 2 측면 (11) 상의 제 2 연결 구역 (8) 에서 다수의 나노와이어 (1) 에 의해 연결 요소 (6) 에 연결되는 제 2 구성요소 (3) 를 포함한다. 이를 위해, 제 1 구성요소 (2) 및 제 2 구성요소 (3) 는 각각의 접촉 구역 (4, 5) 을 갖는다.
나노와이어들 (1) 은 도 1 과 관련하여 설명된 바와 같이 상이한 재료들로 형성된다.
연결 요소 (6) 는 필름과 같은 구성을 갖는다. 연결 요소 (6) 의 두께는 최대 5 mm 이다. 연결 요소 (6) 의 두께는 수직 방향으로의 연결 요소 (6) 의 정도로서 도 2 에서 식별될 수 있다.
도 3 은 도 2 로부터의 배열체 (9) 로부터의 연결 요소 (6) 의 제 1 실시예를 도시한다. 제 1 연결 구역 (7) 은 제 1 연결 구역 (7) 상의 나노와이어들 (1) 의 재료에 상응하는 제 1 재료 (12) 로 형성된다. 제 2 연결 구역 (8) 은 제 2 연결 구역 (8) 상의 나노와이어들 (1) 의 재료에 상응하는 제 2 재료 (13) 로 형성된다. 연결 요소 (6) 는 제 3 재료 (14) 로 형성되고, 제 1 연결 구역 (7) 의 영역에서 제 1 재료 (12) 로 코팅되고, 제 2 연결 구역 (8) 의 영역에서 제 2 재료 (13) 로 코팅된다.
도 4 는 도 2 로부터의 배열체 (9) 로부터의 연결 요소 (6) 의 제 2 실시예를 도시한다. 이 경우, 연결 요소 (6) 는 제 1 재료 (12) 로 형성되고 제 2 연결 구역 (8) 의 영역에서 제 2 재료 (13) 로 코팅된다. 제 1 연결 구역 (7) 은 코팅에 의해서가 아니라, 오히려 도 4 에서 바닥에 놓인 제 1 재료 (12) 의 그러한 측면에 의해 형성된다.
1 나노와이어
2 제 1 구성요소
3 제 2 구성요소
4 제 1 구성요소의 접촉 구역
5 제 2 구성요소의 접촉 구역
6 연결 요소
7 제 1 연결 구역
8 제 2 연결 구역
9 배열체
10 제 1 측면
11 제 2 측면
12 제 1 재료
13 제 2 재료
14 제 3 재료

Claims (11)

  1. 제 1 구성요소 (2) 를 제 2 구성요소 (3) 에 연결하기 위한 방법으로서,
    a) 연결 요소 (6) 에, 상기 연결 요소 (6) 의 제 1 측면 (10) 상의 제 1 연결 구역 (7) 상에서 그리고 상기 연결 요소 (6) 의, 상기 제 1 측면 (10) 의 반대쪽의 제 2 측면 (11) 상의 제 2 연결 구역 (8) 상에서 각각의 다수의 나노와이어들 (1) 을 제공하는 단계로서, 상기 제 1 연결 구역 (7) 상의 상기 나노와이어들 (1) 및 상기 제 2 연결 구역 (8) 상의 상기 나노와이어들 (1) 은 상이한 재료들로 형성되는, 상기 제공하는 단계,
    b) 상기 제 1 구성요소 (2) 의 접촉 구역 (4) 및 상기 연결 요소 (6) 의 상기 제 1 연결 구역 (7) 을 함께 결합시키는 (bring together) 단계, 및
    c) 상기 제 2 구성요소 (3) 의 접촉 구역 (5) 및 상기 연결 요소 (6) 의 상기 제 2 연결 구역 (8) 을 함께 결합시키는 단계를 포함하는, 제 1 구성요소를 제 2 구성요소에 연결하기 위한 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 연결 구역 (7) 상의 상기 나노와이어들 (1) 및/또는 상기 제 2 연결 구역 (8) 상의 상기 나노와이어들 (1) 은 각각의 금속으로 형성되는, 제 1 구성요소를 제 2 구성요소에 연결하기 위한 방법.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 제 1 연결 구역 (7) 상의 상기 나노와이어들 (1) 은 상기 제 1 구성요소 (2) 의 상기 접촉 구역 (4) 의 재료로 형성되고 및/또는 상기 제 2 연결 구역 (8) 상의 상기 나노와이어들 (1) 은 상기 제 2 구성요소 (3) 의 상기 접촉 구역 (5) 의 재료로 형성되는, 제 1 구성요소를 제 2 구성요소에 연결하기 위한 방법.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 구성요소 (2) 는 인쇄 회로 기판이고, 상기 제 1 구성요소 (2) 의 상기 접촉 구역 (4) 은 구리로 형성되는, 제 1 구성요소를 제 2 구성요소에 연결하기 위한 방법.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 2 구성요소 (3) 는 전자 구성요소이고, 상기 제 2 구성요소 (3) 의 상기 접촉 구역 (5) 은 은, 니켈 및/또는 금으로 형성되는, 제 1 구성요소를 제 2 구성요소에 연결하기 위한 방법.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    d) 적어도 접촉 구역들 (4, 5) 을 적어도 90℃ 의 온도로 가열하는 단계를 더 포함하는, 제 1 구성요소를 제 2 구성요소에 연결하기 위한 방법.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 구성요소 및 상기 제 2 구성요소는 서로 체결되는 반도체 구성요소인, 제 1 구성요소를 제 2 구성요소에 연결하기 위한 방법.
  8. 제 1 구성요소 (2) 를 제 2 구성요소 (3) 에 연결하기 위한 연결 요소 (6) 로서,
    상기 연결 요소 (6) 는 상기 연결 요소 (6) 의 제 1 측면 (10) 상의 제 1 연결 구역 (7) 상에서 그리고 상기 연결 요소 (6) 의, 상기 제 1 측면 (10) 의 반대쪽의 제 2 측면 (11) 상의 제 2 연결 구역 (8) 상에서 각각의 다수의 나노와이어들 (1) 을 갖고, 상기 제 1 연결 구역 (7) 상의 상기 나노와이어들 (1) 및 상기 제 2 연결 구역 (8) 상의 상기 나노와이어들 (1) 은 상이한 재료들로 형성되는, 제 1 구성요소를 제 2 구성요소에 연결하기 위한 연결 요소 (6).
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 연결 요소 (6) 는 필름과 같은 구성인, 제 1 구성요소를 제 2 구성요소에 연결하기 위한 연결 요소 (6).
  10. 제 8 항 또는 제 9 항에 있어서,
    상기 연결 요소 (6) 의 두께는 최대 5 mm인, 제 1 구성요소를 제 2 구성요소에 연결하기 위한 연결 요소 (6).
  11. 배열체 (9) 로서,
    - 연결 요소 (6) 의 제 1 측면 (10) 상의 제 1 연결 구역 (7) 에서 다수의 나노와이어 (1) 에 의해 상기 연결 요소 (6) 에 연결되는 제 1 구성요소 (2), 및
    - 상기 연결 요소 (6) 의, 상기 제 1 측면 (10) 에 반대쪽의 제 2 측면 (11) 상의 제 2 연결 구역 (8) 에서 다수의 나노와이어들 (1) 에 의해 상기 연결 요소 (6) 에 연결되는 제 2 구성요소 (3) 를 포함하고,
    상기 제 1 연결 구역 (7) 상의 나노와이어들 (1) 및 상기 제 2 연결 구역 (8) 상의 나노와이어들 (1) 은 상이한 재료들로 형성되는, 배열체.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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