祕、堿金屬和堿±金屬氧化物、氧化蹄等是玻璃烙塊的典型成分。
[0086] 就此而言基本"是指該混合物含有少于2重量%,優(yōu)選少于1重量%,更優(yōu)選少于 0. 5重量%,特別少于0. 1重量%,尤其少于0. 05重量%,例如0重量%的玻璃和/或玻璃烙 塊,其中重量數(shù)據(jù)各自相對于該混合物的總重量計(jì)。
[0087] 在一個(gè)特別的實(shí)施方案中,本發(fā)明的可燒結(jié)混合物的金屬顆粒a)是銀顆粒。已經(jīng) 令人驚訝地表明,如果銀的氧含量與有機(jī)化合物化)恰好互相匹配(例如通過選擇部分氧 化的銀和/或銀和氧化銀的混合物),可W實(shí)現(xiàn)最佳可燒結(jié)性。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中,銀 顆粒和有機(jī)化合物化)中所含的總氧與銀的摩爾比為大約1. 0至大約3. 5,優(yōu)選大約1. 2至 大約3. 0,特別是大約2. 0至大約2. 7。
[0088] 有機(jī)化合物化)中所含的總碳與銀的摩爾比更優(yōu)選為大約5至大約20,更優(yōu)選大 約7至大約16,特別是大約10至大約15。
[0089] 此外,如果選擇本發(fā)明的混合物的組成W將有機(jī)化合物化)中所含的碳與金屬 顆粒(a),特別是銀顆粒和有機(jī)化合物化)中所含的總氧的摩爾比調(diào)節(jié)為大約200至大約 600,更優(yōu)選大約400至大約570,特別是大約500至大約550,可W實(shí)現(xiàn)良好的可燒結(jié)性結(jié) 果。
[0090] 在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中,本發(fā)明的混合物含有 (a) 75至90重量%的金屬顆粒,其優(yōu)選選自銀、銅、侶和儀,特別是銀 化)0. 05至3. 0重量%的有機(jī)化合物化),其優(yōu)選選自脂肪酸、脂肪酸鹽和脂肪酸醋, 特別是脂肪酸,且其更優(yōu)選作為涂層存在于金屬顆粒(a)上,和 (C) 6至30重量%的分散劑,其優(yōu)選選自醇,特別是祗品醇,和 (d)任選的0. 05至1. 0重量%的纖維素,特別是乙基纖維素, 其中有機(jī)化合物化)中所含的碳與金屬顆粒(a)中所含的氧的摩爾比為5至40,優(yōu)選 10至35,更優(yōu)選12至30,特別優(yōu)選15至25,其中重量數(shù)據(jù)各自相對于該可燒結(jié)混合物的 總重量計(jì)。 W川燒結(jié) 本發(fā)明的另一主題是制造本發(fā)明的混合物的方法,其中將金屬顆粒(a)、有機(jī)化合物化)和任選的分散劑(C)混合。
[0092] 根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案,通過W下方式將金屬顆粒(a)和有機(jī)化合物 化)混合:將有機(jī)化合物化)懸浮在溶劑中并在粉碎裝置,特別是在珠磨機(jī)中與金屬顆粒 (a) -起研磨。隨后,可W在進(jìn)一步的步驟中將涂覆的金屬顆粒干燥并且任選地除塵。
[0093] 可W在本領(lǐng)域技術(shù)人員熟悉的混合裝置和攬拌器中制造本發(fā)明的可燒結(jié)混合物。 在本發(fā)明的制造方法的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中,在第一步驟中用有機(jī)化合物化)涂覆金屬顆 粒(a)。
[0094] 在隨后的步驟中將涂覆的顆粒與分散劑(C)混合。
[0095] 根據(jù)本發(fā)明,將本發(fā)明的糊料用于燒結(jié)法中。
[0096] 燒結(jié)優(yōu)選被理解為是指在不產(chǎn)生液相的情況下通過加熱接合兩個(gè)或更多個(gè)部件。 因此,該燒結(jié)作為擴(kuò)散法進(jìn)行。
[0097] 根據(jù)本發(fā)明,接合至少兩個(gè)部件被理解為是指將第一部件固定在第二部件上。就 此而言,"在...上"僅是指將第一部件的表面接合到第二部件的表面上,其中運(yùn)兩個(gè)部件的 相對位置或含有所述至少兩個(gè)部件的組件是不重要的。
[0098] 在本發(fā)明的范圍內(nèi),術(shù)語部件優(yōu)選包括零件。該零件優(yōu)選無法進(jìn)一步拆開。
[0099] 部件在本發(fā)明的范圍內(nèi)可W是不依賴于其功能的任何物體。在此,術(shù)語部件、構(gòu)件 和基底在本發(fā)明的范圍內(nèi)被認(rèn)為同義。 陽100] 根據(jù)特別的實(shí)施方案,部件是具有至少一個(gè)金屬表面的物體。 陽101 ] 根據(jù)特別的實(shí)施方案,術(shù)語部件是指高性能電子產(chǎn)品中使用的構(gòu)件。 陽102] 相應(yīng)地,部件可W例如是二極管、LE化(發(fā)光二極管)、DCB(直接覆銅)基底、引線 框、管忍(Dies)、IGBTs(絕緣柵雙極晶體管)、ICs(集成電路)、傳感器、散熱元件(優(yōu)選侶散 熱元件或銅散熱元件)或其它無源部件巧日電阻器、電容器或線圈)。該部件優(yōu)選也可W是非 金屬部件。
[0103] 待接合的部件可W是相同或不同部件。
[0104] 本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方案設(shè)及L邸與引線框的接合、L邸與陶瓷基底的接合、管忍、 二極管、IGBTs或ICs與引線框、陶瓷基底或DCB基底的接合、傳感器與引線框或陶瓷基底 的接合、DCB或陶瓷基底與銅或侶散熱元件的接合、引線框與散熱元件的接合或粗電容器在 優(yōu)選無外殼條件下與引線框的接合。
[0105] 也優(yōu)選將多于兩個(gè)部件互相接合。例如,可W將(i)L邸或忍片接合到扣)引線 框和(iii)散熱元件上,其中該引線框優(yōu)選位于(i)L邸或忍片和(iii)散熱元件之間。也 可W將二極管接合到兩個(gè)散熱元件上,其中該二極管優(yōu)選位于兩個(gè)散熱元件之間。
[0106] 根據(jù)一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案,該部件可包含至少一個(gè)金屬表面。所述金屬表面優(yōu)選是 該部件的一部分。所述金屬表面優(yōu)選位于該部件的至少一個(gè)表面上。 陽107] 該金屬表面可具有純金屬。因此,可能優(yōu)選的是該金屬表面具有至少50重量%,更 優(yōu)選至少70重量%,再更優(yōu)選至少90重量%或100重量%的純金屬。該純金屬優(yōu)選選自 侶、銅、銀、金、鈕和銷。
[0108] 另一方面,該金屬表面也可具有合金。該金屬表面的合金優(yōu)選含有至少一種選自 銀、金、儀、鈕和銷的金屬。也可能優(yōu)選的是,該金屬表面的合金中含有至少兩種選自銀、金、 儀、鈕和銷的金屬。選自銀、金、儀、鈕和銷的元素占合金的含量優(yōu)選為至少90重量%,更優(yōu) 選至少95重量%,再更優(yōu)選至少99重量%,例如100重量%。
[0109] 根據(jù)一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案,該金屬表面優(yōu)選含有至少95重量%,更優(yōu)選至少99重 量%,再更優(yōu)選100重量%的所述合金。該金屬表面也可具有多層結(jié)構(gòu)。因此例如可能優(yōu)選 的是,待拼合的部件的至少一個(gè)表面包含由具有上述純金屬和/或合金的多層制成的金屬 表面。
[0110] 根據(jù)一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案,部件,特別是DCB基底的至少一個(gè)金屬表面包含由銅制 成的層,在其上施加由儀制成的層。任選地,可W在由儀制成的層上再施加由金制成的 層。在運(yùn)種情況下,由儀制成的層的厚度優(yōu)選為1-2微米,由金制成的層的厚度優(yōu)選為 0. 05-0. 3微米。另一方面可能優(yōu)選的是,部件的金屬表面包含由銀或金制成的層和在其上 的由鈕或銷制成的層。 陽111] 根據(jù)另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案,所述各層除提及的純金屬或合金外還含有玻璃。運(yùn)些 層也優(yōu)選是來自(i)玻璃和(ii)純金屬或合金的混合物。
[0112] 根據(jù)本發(fā)明,至少兩個(gè)部件通過燒結(jié)互相接合。
[0113] 為此,首先使所述至少兩個(gè)部件互相接觸。在此借助本發(fā)明的金屬糊料實(shí)現(xiàn)該接 觸。為此提供組件,其中使金屬糊料位于所述至少兩個(gè)部件的每兩個(gè)之間。
[0114] 因此,如果兩個(gè)部件,即部件1和部件2要互相接合,那么在燒結(jié)之前使本發(fā)明的 金屬糊料位于部件1和部件2之間。另一方面可設(shè)想將多于兩個(gè)部件互相接合。例如,Ξ 個(gè)部件,即部件1、部件2和部件3可W互相接合W使部件2位于部件1和部件3之間。在 運(yùn)種情況下,使本發(fā)明的金屬糊料位于部件1和部件2之間W及位于部件2和部件3之間。 根據(jù)本發(fā)明設(shè)定,各部件存在于夾層組件中并互相接合。
[0115] 根據(jù)本發(fā)明,夾層組件被理解為是指其中兩個(gè)部件互相疊置并且待接合的接觸面 優(yōu)選基本互相平行的組件。
[0116] 本發(fā)明的另一方面是用于接合至少兩個(gè)部件的方法,其包括下列步驟: -提供具有至少一個(gè)第一部件、第二部件和本發(fā)明混合物的夾層組件,其中該混合物 位于第一和第二部件之間,和 -燒結(jié)該夾層組件。
[0117] 可W根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)中已知的方法制造至少由至少兩個(gè)部件和金屬糊料制成的組 件,其中該金屬糊料位于該組件的兩個(gè)部件之間。
[0118] 優(yōu)選地,首先為部件1的至少一個(gè)表面提供本發(fā)明的金屬糊料。然后,將另一部件2W其表面之一置于已施加到部件1表面上的金屬糊料上。
[0119] 根據(jù)該方法的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案,在所述部件的至少之一中具有金屬表面,優(yōu)選 金表面、鈕表面、銀表面或銅表面,在其上施加本發(fā)明的混合物。
[0120] 包括下列步驟的該方法的一個(gè)實(shí)施方案也是優(yōu)選的: a) 將本發(fā)明的混合物施加到部件的部件表面上; b) 通過安置第二部件W使該混合物位于第一部件和第二部件之間,提供夾層組件;和 C)燒結(jié)該夾層組件。 陽121] 特別優(yōu)選的是運(yùn)樣的實(shí)施方案,其中在其上施加該混合物的部件表面至少之一是 非貴金屬表面,特別是銅。
[0122] 已經(jīng)令人驚訝地表明,特別是如果待接合的部件表面之一具有非貴金屬表面,特 別是銅,本發(fā)明的混合物一一其中有機(jī)化合物化)中所含的碳與金屬顆粒(a)中所含的氧 的摩爾比為11至48,尤其是14至40-一是有利的。還已經(jīng)表明特別在運(yùn)種摩爾比下,甚 至在低工藝壓力,例如0MPa下的燒結(jié)也可行。
[0123] 可W通過傳統(tǒng)方法將該金屬糊料施加到部件的表面上。優(yōu)選借助印刷法,例如通 過絲網(wǎng)印刷或模版印刷施加該金屬糊料。另一方面,也可W借助分配技術(shù)、借助噴涂技術(shù)、 借助噴射技術(shù)、借助針式轉(zhuǎn)移或通過浸潰施加該金屬糊料。
[0124] 在施加該金屬糊料后,優(yōu)選使配有該金屬糊料的部件表面和待與其接合的部件表 面經(jīng)由該金屬糊料接觸。相應(yīng)地,金屬糊料層位于待接合的部件之間。
[01巧]優(yōu)選地,待接合的部件之間的濕層厚度為15-200微米。濕層厚度被理解為是指在 燒結(jié)過程之前待接合的部件的相對表面之間的距離。優(yōu)選的濕層厚度取決于所選的施加金 屬糊料的方法。如果例如借助絲網(wǎng)印刷法施加金屬糊料,則濕層厚度可優(yōu)選為15-50微米。 如果借助模版印刷施加金屬糊料,則優(yōu)選的濕層厚度可W為50-200微米。根據(jù)一個(gè)優(yōu)選實(shí) 施方案,在該燒結(jié)過程之前進(jìn)行干燥步驟。 陽126] 優(yōu)選地,干燥被理解為是