2K中，沿著沒有金屬結(jié)構(gòu)202、204、216的表面區(qū)230劃分電絕緣材料212以形成單個模塊。這可以包括將嵌板200切割成條狀尺寸，在正面用阻焊劑來涂敷所得到的條的表面并使用層壓件切割過程來將每個條的單個模塊分離。
[0039]結(jié)合圖2所述的過程流程的順序可以不同。并且，可以將附加堆積(build-up)層層壓到電絕緣材料212的頂面213?？梢岳缬媒Y(jié)構(gòu)化層壓件和將襯底200、結(jié)構(gòu)化層壓件和金屬層216結(jié)合在一起的樹脂膜(例如結(jié)合膜)來替換預(yù)浸料214?？梢岳缬弥T如在批量管芯附著過程期間放置在背面上的薄層壓層(未示出)來保護(hù)金屬復(fù)合材料襯底200的金屬層204的暴露(底部)表面。Cu/Al復(fù)合材料襯底僅僅是一個選項(xiàng)。還可以使用其它金屬箔和/或復(fù)合材料箔。還可使用替換焊接過程或材料來將管芯206附著于金屬箔202。例如，可以如先前參考管芯附著過程所述地采用擴(kuò)散焊接過程，在圖2B中圖示出其結(jié)果。
[0040]擴(kuò)散焊接是擴(kuò)散結(jié)合和焊接的混合。擴(kuò)散焊接的原理是將諸如In、Sn或InSn之類的微量的低熔點(diǎn)焊料中間層敷設(shè)到被壓制在一起并被加熱以形成液體填料的部件之間的接頭中，該液體填料通過經(jīng)由與襯底的等溫反應(yīng)到高熔點(diǎn)相的轉(zhuǎn)換而凝固。液體填料形成，因?yàn)槌^了中間層焊料的熔點(diǎn)或者由于低和高熔點(diǎn)部件之間的共晶反應(yīng)。液體填料的等溫凝固在相對低的溫度下形成強(qiáng)結(jié)合，其然后在高得多的溫度下仍是固體的。在本文中參考在擴(kuò)散焊接過程中使用的中間層管芯附著焊料所使用的術(shù)語‘低熔點(diǎn)’意指該焊料具有低于被接合的部件的熔點(diǎn)。通過相互擴(kuò)散或反應(yīng)擴(kuò)散而產(chǎn)生的接頭不會重新熔化，除非被加熱至在其處高熔點(diǎn)相熔化的溫度。用于半導(dǎo)體部件的常規(guī)擴(kuò)散焊接過程涉及到在管芯單體化(分離)之前向晶片背面施加管芯附著焊料，其通過要求將切穿厚的晶片背面金屬化作為單體化過程的一部分而不利地影響晶片單體化過程。
[0041]圖3圖示出使用其中向金屬復(fù)合材料襯底而不是管芯施加管芯附著焊料的擴(kuò)散焊接過程將半導(dǎo)體管芯附著于例如先前在本文中參考圖1和2所述種類的金屬復(fù)合材料襯底的方法的實(shí)施例。該方法包括提供一種包括被附著于金屬層的金屬箔的金屬復(fù)合材料襯底，該金屬箔比金屬層更薄且包括與之不同的材料(方框300)。金屬箔可以包含Cu、N1、Ag等。然后用熔點(diǎn)低于金屬箔和金屬層的管芯附著焊料來涂敷與金屬層相對的金屬箔的表面(方框302)。通過用管芯附著焊料來覆蓋金屬箔的整體或大部分而避免焊料‘?dāng)D出’的問題。
[0042]管芯附著焊料可以被結(jié)構(gòu)化(方框306)或在管芯附著之前保持未結(jié)構(gòu)化(方框308)ο在將管芯附著焊料結(jié)構(gòu)化的情況下，可以使用結(jié)構(gòu)化焊料作為掩模以使底層金屬箔圖案化(方框310)，并且然后將管芯放置在結(jié)構(gòu)化管芯附著材料上(方框312)。在管芯附著焊料在管芯附著之前保持未結(jié)構(gòu)化的情況下，將管芯放置在未結(jié)構(gòu)化管芯附著材料上(方框 314)0
[0043]在任一種情況下(結(jié)構(gòu)化或未結(jié)構(gòu)化管芯附著焊料)，然后用擴(kuò)散焊接將管芯附著于金屬箔，由此，將管芯和金屬復(fù)合材料襯底壓在一起并加熱以由管芯附著焊料形成液體填料，該液體填料通過經(jīng)由與管芯和金屬復(fù)合材料襯底的等溫反應(yīng)到高熔點(diǎn)相的轉(zhuǎn)換而固化(方框316)?？梢岳缤ㄟ^選擇性蝕刻而從金屬箔去除多余焊料，諸如焊料的未反應(yīng)部分，即并未與管芯結(jié)合的焊料部分(方框318)。模塊組裝過程然后例如通過將半導(dǎo)體管芯裝入電絕緣材料中、形成微過孔連接和模塊單體化來繼續(xù)(方框320 )，如先前在本文中所述。
[0044]圖4和5圖示出用于結(jié)構(gòu)化和未結(jié)構(gòu)化管芯附著焊料的圖3中所示的擴(kuò)散焊接方法的不同階段。包括圖4A至4G的圖4圖示出其中管芯附著焊料在管芯附著之前保持未結(jié)構(gòu)化的擴(kuò)散焊接方法的實(shí)施例。包括圖5A至51的圖5圖示出其中在管芯附著之前將管芯附著焊料結(jié)構(gòu)化的擴(kuò)散焊接方法的實(shí)施例。
[0045]在管芯附著焊料在管芯附著過程之前保持未結(jié)構(gòu)化的情況下，提供包括被附著于金屬層404的金屬箔402的金屬復(fù)合材料襯底400，并且用熔點(diǎn)低于金屬箔402和金屬層404的管芯附著焊料406來涂敷與金屬層404相對的金屬箔402的表面401，如圖4A中所示。金屬箔402比金屬層404更薄且包括與之不同的材料。例如，金屬層404可以是具有在50 Mm和200 Mm之間的厚度的鋁層，并且金屬箔402可以是具有在3 Mm和100 Mm之間的厚度的銅箔。可以使用其它材料，諸如鎳合金，比如用于金屬箔402的NiAu或NiCu，或者任何其它與擴(kuò)散焊接相容金屬材料?？梢允褂眠m合于擴(kuò)散焊接的任何管芯附著焊料406，諸如Sn、In、Zn或焊料合金，例如AuSn、SnAg> InAg、InSn或SAC焊料、J合金或另一充分低恪點(diǎn)金屬或焊料合金。
[0046]在管芯附著過程之前將管芯附著焊料結(jié)構(gòu)化的情況下，提供包括被附著于金屬層506的金屬箔502的金屬復(fù)合材料襯底500，并且用熔點(diǎn)低于金屬箔502和金屬層504的管芯附著焊料506來涂敷與金屬層504相對的金屬箔502的表面501，如圖5A中所示。如上文結(jié)合圖4A所述，金屬箔502比金屬層504更薄且包括與之不同的材料。例如，金屬層504可以是具有在50 Mm和200 Mm之間的厚度的鋁層，并且金屬箔502可以是具有在3 Mm和100 Mm之間的厚度的銅箔?？梢允褂闷渌牧?，諸如鎳合金，比如用于金屬箔502的NiAu或NiCu，或者任何其它與擴(kuò)散焊接相容金屬材料?？梢允褂眠m合于擴(kuò)散焊接的任何管芯附著焊料506，諸如Sn、In、Zn或焊料合金，例如AuSn、SnAg、InAg、InSn或SAC焊料、J合金或另一充分低熔點(diǎn)的金屬或焊料合金。在管芯附著之前，例如使用光刻過程和如圖5B中所示的蝕刻來將管芯附著焊料506結(jié)構(gòu)化。然后使用結(jié)構(gòu)化焊料506作為硬掩模以用于例如通過蝕刻將在焊料506下面的金屬箔502結(jié)構(gòu)化，如圖5C中所示。
[0047]在圖4或5的任一實(shí)施例中，可以在將半導(dǎo)體管芯擴(kuò)散焊接到金屬箔402/502之前向與金屬層404/504相對的金屬箔402/502的表面401/501施加燒結(jié)層、焊膏和膠粘劑中的一個或多個。在圖4和5中為了便于圖示而未示出此類附加層。
[0048]在圖4B和中，通過擴(kuò)散焊接而在管芯408/508的第一表面407/507處將半導(dǎo)體管芯408/508附著于金屬箔402/502，由此，將管芯408/508和金屬復(fù)合材料襯底400/500壓在一起并加熱以由管芯附著焊料406/506形成液體填料，該液體填料通過經(jīng)由與管芯408/508和金屬復(fù)合材料襯底400/500的等溫反應(yīng)到高熔點(diǎn)相的轉(zhuǎn)換而凝固。在一個實(shí)施例中，在將管芯408/508的第一表面407/507擴(kuò)散焊接到金屬箔402/502之前向半導(dǎo)體管芯408/508的第一表面407/507施加金屬化410/510。例如，可以向管芯408/508的第一表面 407/507 施加諸如 Ti/Cu/Ag、Al/Ti/Cu/Ag 或 Al/Ti/NiV/Ag 之類的背面金屬化 410/510并用擴(kuò)散焊接將其結(jié)合到管芯附著焊料406/506。管芯408/508的相對(第二)表面409/509背對金屬箔402/502并包括諸如結(jié)合焊盤之類的一個或多個端子412/512。
[0049]在圖4C和5E中，例如使用蝕刻過程從管芯408/508被擴(kuò)散焊接到的金屬箔402/502的表面401/501去除多余焊料406/506。未被管芯408/508覆蓋的管芯附著焊料406/506的多余部分并不作為擴(kuò)散焊接過程的一部分與管芯408/508反應(yīng)(即結(jié)合)。因此，可以在將管芯408/508擴(kuò)散焊接到金屬箔402/502之后和將管芯408/508裝入電絕緣材料中之前從金屬箔402/502中去除焊料406/506的這些未反應(yīng)部分。
[0050]在圖4D和5F中，在將半導(dǎo)體管芯408/508擴(kuò)散焊接到金屬箔402/502之后將其裝入電絕緣材料414/514中。在一個實(shí)施例中，用層壓過程來實(shí)現(xiàn)電絕緣材料414/514，例如，如先前在本文中結(jié)合圖2C和2D所述?？梢岳缬脤⒉考Y(jié)合在一起的結(jié)構(gòu)化層壓件和樹脂膜(例如結(jié)合膜)來替換在標(biāo)準(zhǔn)層壓過程中使用的預(yù)浸料?？梢允褂闷渌娊^緣材料414/514來包住半導(dǎo)體管芯408/508，諸如成型化合物、環(huán)氧樹脂等。在每種情況下，可以在背對