来自铭预电锻或铜电锻的纤维 的碳纤维的晶片状核。晶片状核的两侧可WW铜电解沉积。可W执行化学机械抛光W平滑 铜表面。可W通过针对扩散焊接沉积锡和侵蚀保护物(例如，通过Au-Sn或Ag-Sn)来执行 完成一个或两个表面。可W执行预制晶片状核的个别化W制造稍微大于个别忍片的焊料焊 盘。用于扩散焊接到娃忍片上的焊料焊盘可W包含热压的碳纤维铜复合材料的晶片状核并 且具有一个或两个扩散可焊接的表面，其中表面粗糖度明确小于1 ym。特别地，用于将娃 忍片扩散焊接到铜引线框架上的预制物比如可W包含热压的铜纤维-铜复合材料或由热 压的铜纤维-铜复合材料构成。表面的两侧可W同样地W保护免于侵蚀的扩散可焊接的 金-锡或银-锡层覆盖。
[0078] 各种实施例设及使用包含烧结的碳纤维复合物或由烧结的碳纤维复合物制成的 预制物的自调节焊料槽。各种实施例也设及使用碳复合物(例如，C-化）预制焊料结构组装 功率电子部件。预制结构可W小于忍片并且液体的相当大部分可W填充在按压的焊料结构 的侧或侧壁处的槽。
[0079] 钢焊盘的插入中间布置比如可W通过用于千兆赫范围中的移动电话的横向扩散 金属氧化物半导体（LDMOS)忍片的组件来提供CTE的逐渐过渡。尽管冷电解工艺可能已 被用来在晶片上制造复合材料，但是通过热压工艺来得到无电沉积的铜在碳纤维上的粘附 性。粘附金属层例如铭可W提供碳纤维的电解或丝网印刷预处理。此外，偶尔其它因素可 W妨碍执行运样的工业质量的预处理。
[0080] 适合于形成用于预制结构的碳纤维复合片的碳纤维比如可WW 50欧元/千克 (化ro/kg)或更少商业地获得或制造。尽管基于体积的对应数量的铜可能至少昂贵十倍，但 是来自原材料的复合材料将仅是纯铜的一半贵。比如，因为碳纤维的低比重，体积价格可W 比铜的体积价格低得多。钢比如可能不能够在价格方面竞争。
[0081] 针对热压对碳纤维上的铜的无电沉积工艺使用钮可能是热压的碳纤维铜复合材 料的高价格的原因。比如，在下述情形下成本可能相当大：如果所有铜层要被碳纤维复合材 料取代。然而，复合材料可W在没有铜的无电沉积的情况下实现并且用于纤维的铭电锻的 原材料比如可W比带有钮添加剂的电锻槽便宜得多。
[0082] 当在计算机或处理器上运行计算机程序时，示例实施例可W进一步提供具有用于 执行W上方法中的一个的程序代码的计算机程序。本领域技术人员将容易地意识到可W通 过编程的计算机来执行各种W上描述的方法的动作。在本文中，一些示例实施例也意图覆 盖程序存储器件，例如数字数据存储介质，其是机器或计算机可读的并且对机器可运行的 或计算机可运行的指令的程序编码，其中所述指令执行W上描述的方法的动作中的一些或 所有。程序存储器件可W是例如数字存储器、磁存储介质诸如磁碟和磁带、硬盘、或光可读 数字数据存储介质。进一步示例实施例也意图覆盖被编程W执行W上描述的方法的动作的 计算机、或被编程W执行W上描述的方法的动作的(场）可编程逻辑阵列（（F)PLA)或(场） 可编程口阵列（（F)PGA)。
[0083] 描述和附图仅仅图解公开内容的原理。因而将会被认识到的是本领域技术人员将 能够设计各种布置，该布置尽管在本文中没有明确地描述或示出，但是体现本公开内容的 原理并且被包含在其精神和范围内。此外，在本文中列举的所有示例主要明确意图于只为 了教学的目的W辅助读者理解公开内容的原理和由（一个或多个）发明者贡献的概念W推 动本领域，并且本文列举的所有示例被理解为没有被局限于运样特定列举的示例和条件。 另外，在本文中列举公开内容的原理、方面和实施例的所有陈述W及其特定实施例意图涵 盖其等价物。
[0084] 被指示为"用于….的装置"（执行特定功能）的功能块将被理解为包括被配置成 分别执行某个功能的电路的功能块。因此，"用于某物的装置"也可W被理解为"被配置成 或适合某物的装置"。被配置成执行特定功能的装置因此不暗示运样的装置必须正在执行 功能(在给定的时间时刻)。
[0085] 在附图中示出的各种元件的功能，包含被标为"装置"、"用于提供传感器信号的装 置"、"用于生成传输信号的装置"等等的任何功能块，可W通过专用的硬件诸如"信号提供 器"、"信号处理单元"、"处理器"、"控制器"等等W及能够运行与合适的软件关联的软件的 硬件的使用而被提供。另外，任何在本文中被描述为"装置"的实体可W对应于或被实施为 "一个或多个模块"、"一个或多个器件"、"一个或多个单元"等等。当由处理器提供时，该功 能可W由单个专用的处理器提供，由单个共享的处理器提供，或由多个个别处理器(其中的 一些可W被共享）提供。另外，术语"处理器"或"控制器"的明确使用不应该被理解成专口 指的是能够运行软件的硬件，并且可W不言明地包含而没有限定数字信号处理器（DSP)硬 件、网络处理器、专用集成电路(ASIC)、场可编程口阵列（FPGA)、用于存储软件的只读存储 器（ROM)、随机访问存储器（RAM)、和非易失储存器。其它硬件，传统的和/或定制的，也可W 被包含。
[0086] 应该被本领域技术人员认识到在本文中任何框图表示图解的体现公开内容的原 理的电路的概念视图。类似地，将被认识到任何流程图表、流程图、状态转换图、伪码等等表 示各种过程，所述过程可W基本上被表示在计算机可读介质中并且被计算机或处理器运样 运行，无论运样的计算机或处理器是否被明确地示出。
[0087] 此外，下文的权利要求被结合进【具体实施方式】，其中每项权利要求可W作为单独 的实施例自身而成立。当每项权利要求可W作为单独的实施例自身而成立时，要被指出的 是尽管从属权利要求可W在权利要求中指的是与一项或多项其它权利要求的特定组合，但 是其它实施例也可W包含带有每个其它从属或独立权利要求主题的从属权利要求的组合。 在本文中提出运样的组合除非陈述不意图于特定的组合。此外，意图于也把权利要求的特 征包含到任何其它独立权利要求，即使运个权利要求没有直接从属于所述独立权利要求。
[0088] 要被进一步指出的是在说明书中或在权利要求书中公开的方法可W被具有用于 执行运些方法的分别动作中的每一个的装置的器件实施。
[0089] 进一步地，要被理解的是在说明书中或在权利要求书中公开的多个动作或功能的 公开内容可W不被理解为在特定的次序内。因此，多个动作或功能的公开内容将不局限运 些到特定的次序，除非运样的动作或功能出于技术原因是不可互换的。此外，在一些实施例 中，单个动作可W包含或可W被分断成多个子动作。运样的子动作除非明确被排除可W被 包含并且可W是运个单个动作的公开内容的部分。
【主权项】
1. 一种用于焊接半导体芯片布置的预制结构，所述预制结构包括： 碳纤维复合片；以及 在所述碳纤维复合片之上形成的焊料层。2. 依据权利要求1的所述预制结构，其中所述碳纤维复合片包括碳纤维和铜或铬中的 至少一个。3. 依据权利要求1的所述预制结构，其中所述碳纤维复合片包括在50%到80%之间的 铜或络。4. 依据权利要求1的所述预制结构，其中在所述碳纤维复合片之上形成的所述焊料 层的表面粗糙度小于2μm。5. 依据权利要求1的所述预制结构，其中所述预制结构进一步包括在所述碳纤维复合 片和所述焊料层之间形成的导电层。6. 依据权利要求5的所述预制结构，其中所述导电层包括铜。7. 依据权利要求5的所述预制结构，包括在所述碳纤维复合片的第一横向侧处在所述 碳纤维复合片和所述焊料层之间形成的导电层；以及 在与所述碳纤维复合片的所述第一横向侧相对的所述碳纤维复合片的第二横向侧处 在所述碳纤维复合片和第二焊料层之间形成的第二导电层。8. 依据权利要求1的所述预制结构，其中所述焊料层包括金-锡或银-锡。9. 依据权利要求1的所述预制结构，其中所述碳纤维复合片具有位于50μπι到250 μm之间的厚度。10. 依据权利要求1的所述预制结构，其中所述预制结构具有位于200μm到400μm 之间的厚度。11. 一种用于形成用于半导体芯片布置的预制结构的方法，所述方法包括： 热压碳纤维和补充材料以得到碳纤维复合片；并且 基于所述碳纤维复合片形成预制结构。12. 依据权利要求11的所述方法，其中所述补充材料包括铜粉。13. 依据权利要求11的所述方法，其中所述补充材料包括电镀到所述碳纤维上的铬或 铜。14. 依据权利要求11的所述方法，在所述碳纤维复合片的第一横向侧和第二横向侧中 的至少一个之上沉积导电层。15. 依据权利要求14的所述方法，进一步包括在所述导电层之上沉积焊料层。16. 依据权利要求15的所述方法，进一步包括平滑所述导电层的表面从而在所述碳 纤维复合片之上形成的所述焊料层的表面粗糙度小于2μπι。17. 依据权利要求11的所述方法，进一步包括将所述碳纤维复合片个别化成多个预制 结构。18. -种用于焊接半导体芯片布置的方法，所述方法包括： 将预制结构布置在半导体芯片和载体结构之间，其中所述预制结构的横向侧的表面积 小于所述半导体芯片的横向侧的表面积；并且 焊接所述半导体芯片布置。19. 依据权利要求18的所述方法，其中所述预制结构包括碳纤维复合片以及在所述碳 纤维复合片之上形成的焊料层。20.依据权利要求18的所述方法，其中焊接通过扩散焊接完成。
【专利摘要】本发明涉及预制结构及其形成方法、和焊接半导体芯片布置的方法。用于焊接半导体芯片布置的预制结构包括碳纤维复合片以及在碳纤维复合片之上形成的焊料层。
【IPC分类】H01L23/495, H01L23/488, H01L21/58
【公开号】CN105405824
【申请号】CN201510554070
【发明人】F.克勒纳
【申请人】英飞凌科技股份有限公司
【公开日】2016年3月16日
【申请日】2015年9月2日
【公告号】DE102015114874A1, US20160071814