[发明专利]利用具有随机配置空隙的纳米粒子层的增强型粘合

权利要求书

1.一种装置，其包括：

具有第一材料的衬底；

具有第二材料的层，其中具有第二材料的所述层邻接在所述衬底的表面上，

扩散区，其位于所述衬底的所述表面处，其中所述扩散区包括所述第二材料于所述第一材料中的混杂物；

其中具有所述第二材料的所述层包含具有随机分布和随机三维配置的空隙；以及

聚合化合物，位于具有第二材料的所述层上，其中所述聚合化合物填充具有所述第二材料的所述层中的所述空隙。

2.根据权利要求1所述的装置，其中所述空隙中的一些具有大体上球形形状和入口。

3.根据权利要求1所述的装置，其中所述衬底是金属引线框。

4.根据权利要求3所述的装置，其中所述金属引线框包含基底金属和镀覆在所述基底金属上的金属层。

5.根据权利要求3所述的装置，其中半导体芯片安装在所述金属引线框上且由所述聚合化合物覆盖。

6.根据权利要求1所述的装置，其中所述第二材料从包含以下各项的群组中选出：金属、金属氧化物、氧化物和陶瓷。

7.一种用于衬底修改的方法，其包括：

提供具有第一材料的衬底；

将溶剂浆料的层叠加地沉积在所述衬底的表面上，所述溶剂浆料包括：

具有第一重量百分比的第二材料的纳米粒子，所述第二材料的所述纳米粒子具有形成在比块状第二材料的熔点温度更低的温度下的熔点的大小；和

具有小于所述第一重量百分比的第二重量百分比的第三材料的纳米粒子，所述第三材料的所述纳米粒子具有至少与所述第二材料的所述纳米粒子大小一样大的大小和在比所述第二材料的所述纳米粒子的所述熔点温度更高的温度下的熔点；

在所述第二材料的所述熔点温度下将所述第二材料的所述纳米粒子烧结在一起，其中烧结结构包围所述第三材料的所述纳米粒子；以及

通过去除所述第三材料的所述纳米粒子在具有第二材料的所述层中形成空隙；

其中所述空隙具有随机分布和随机三维配置。

8.根据权利要求7所述的方法，其中所述衬底从包含以下各项的群组中选出：金属衬底、金属引线框和包含与绝缘层相间的金属层的层合衬底。

9.根据权利要求8所述的方法，其中所述第一材料从包含以下各项的群组中选出：铜、铜合金、铝、铝合金、铁镍合金和Kovar^TM。

10.根据权利要求9所述的方法，其中所述第一材料包含从包含以下各项的群组中选出的金属的镀覆层：锡、银、镍、钯和金。

11.根据权利要求7所述的方法，其中所述叠加沉积的方法从包含以下各项的群组中选出：丝网印刷、柔性版印刷、凹版印刷、浸涂、喷涂和喷墨印刷，所述喷墨印刷包括压电、热、声学和静电喷墨印刷。

12.根据权利要求7所述的方法，其中所述第二材料从包含以下各项的群组中选出：金属、金属氧化物、氧化物和陶瓷。

13.根据权利要求12所述的方法，其中所述第二材料的所述纳米粒子的所述大小介于约10nm到20nm的范围内。

14.根据权利要求7所述的方法，其中所述第三材料从包含以下各项的群组中选出：聚合物、氧化物、陶瓷、金属和金属氧化物。

15.根据权利要求7所述的方法，其中用于烧结所述第二纳米粒子的能量从包含以下各项的群组中选出：热能、光子能、电磁能和化学能。

16.根据权利要求7所述的方法，其中所述去除所述第三纳米粒子的方法从包含以下各项的群组中选出：加热、气相蚀刻和液相蚀刻。