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Patent Searching and Data


Title:
METHOD FOR PRODUCING AN ELECTRONIC ASSEMBLY WITH SINTERED CONNECTION AND ELECTRONIC ASSEMBLY WITH SINTERED CONNECTION
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2019/020331
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a method for producing an electronic assembly and to an electronic assembly that can be produced by such a method. In the method, a circuit carrier (11, 12) is populated with components (15) and connected to said components, for example, by means of soldered connections. Furthermore, a structural component, such as a cooler (19), for example, is connected to the circuit carrier (11, 12) by a sintered connection (18). According to the invention, a holding mechanism, in particular a screw connection (20), is applied to the circuit carrier (11, 12) and the structural component (19), which holding mechanism forms a contact pressure for the sintered connection (18) at at least two separate locations. Said holding mechanism is therefore designed in a very simple and compact manner, but transmits a contact pressure to the sintered connection (18) reliably. The sintered connection can therefore be manufactured in a simple manner without special tools. The sintered connection (18) can preferably be produced at the same time as the soldered connections of the electronic components.

Inventors:
JESKE NORA (DE)
Application Number:
PCT/EP2018/068036
Publication Date:
January 31, 2019
Filing Date:
July 04, 2018
Export Citation:
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Assignee:
SIEMENS AG (DE)
International Classes:
H05K1/02; H05K3/00; H05K3/30
Domestic Patent References:
WO2002049104A22002-06-20
Foreign References:
EP2390912A12011-11-30
DE102015107724A12016-10-06
DE102014013036A12016-03-03
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Claims:
Patentansprüche

1. Verfahren zum Erzeugen einer elektronischen Baugruppe, bei dem

• ein Schaltungsträger (11, 12) mit einem elektronischen Bauelement (15) bestückt wird und dieses Bauelement (15) mit dem Schaltungsträger (11, 12) fest verbunden wird,

• der Schaltungsträger (11, 12) und eine Baukomponente

(19, 28, 29) in einer Positionierung zueinander fixiert werden und die Baukomponente (19, 28, 29) durch Sintern über eine Sinterschicht (18) fest mit dem Schaltungsträ¬ ger (11, 12) verbunden wird,

• an den Schaltungsträger (11, 12) und die Baukomponente (15) eine Haltervorrichtung (20, 25) angebracht wird, mit der der Schaltungsträger (11, 12) und die Baukompo¬ nente (19, 28, 29) in der Positionierung gehalten werden, wobei die Haltevorrichtung (20, 25) lokal an mindestens zwei Stellen der Baukomponente (19, 28, 29) ei¬ nen Anpressdruck zwischen der Baukomponente (19, 28, 29) und dem Schaltungsträger (11, 12) erzeugt,

• danach die elektronische Baugruppe zum Sintern einer er¬ höhten Temperatur ausgesetzt wird,

d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t,

dass

• die Haltevorrichtung aus mindestens zwei Schraubverbindungen (20) besteht, wobei der Anpressdruck durch Anziehen der Schraubverbindung (20) erzeugt wird,

• die Schraubverbindung durch ein Loch (22) geführt wird, welches durch die Baukomponente (19) und/oder durch den Schaltungsträger (12) führt.

2. Verfahren nach Anspruch 1,

d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t,

dass das elektronische Bauelement (15) durch Erzeugen einer Lötverbindung mit dem Schaltungsträger (11, 12) fest verbunden wird, wobei das Erzeugen der Lötverbindung gleichzeitig mit dem Sintern durchgeführt wird.

3. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t,

dass die Haltevorrichtung aus mindestens zwei Klammern (25) besteht, die von der Seite auf den Rand des Schaltungsträgers (11, 12) und der Baukomponente (19, 28, 29) aufgesteckt wer¬ den und den Anpressdruck erzeugen.

4. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t,

dass der Schaltungsträger eine Substratplatte (11) zur Auf¬ nahme des Bauelementes (15) und eine Bodenplatte (12) zur Aufnahme der Baukomponente (19, 28, 29) aufweist.

5. Verfahren nach Anspruch 4,

d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t,

dass die Baukomponente aus einem Kühlkörper (19) oder einem elektrischen Lastanschluss (29) oder einem Halbleiterbaustein (28) besteht. 6. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t,

dass die Sinterschicht (18) vor dem Fixieren von Schaltungs¬ träger (11, 12) und Baukomponente (19, 28, 29) auf den Schal¬ tungsträger (11, 12) oder die Baukomponente (19, 28, 29) auf- getragen wird.

7. Verfahren nach Anspruch 6,

d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t,

dass die Sinterschicht (18) vor dem Fixieren von Schaltungs- träger (11, 12) und Baukomponente (19, 28, 29) in einem Ofen getrocknet wird.

8. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t,

dass das Sintern in einem Ofen, insbesondere in einem Reflow- Ofen (32b) erfolgt.

9. Elektronische Baugruppe, aufweisend einen Schaltungsträger (11, 12) auf dem ein elektronisches Bauelement (15) befestigt ist, und eine Baukomponente (19, 28, 29), die über eine Sin¬ terschicht (18) an dem Schaltungsträger (11, 12) befestigt ist,

• wobei der Schaltungsträger (11, 12) und die Baukomponente (15) von einer Haltervorrichtung (20, 25) umschlossen werden,

• wobei die Haltevorrichtung (20, 25) lokal an mindestens zwei Stellen der Baukomponente (15) einen Anpressdruck zwischen der Baukomponente (15) und dem Schaltungsträger (11, 12) erzeugt,

d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t,

dass

• die Haltevorrichtung aus mindestens zwei Schraubverbindungen (20) ausgebildet ist, wobei der Anpressdruck durch Anziehen der Schraubverbindung (20) erzeugbar ist,

• die Schraubverbindung durch ein Loch (22) geführt ist, welches durch die Baukomponente (19) und/oder durch den Schaltungsträger (12) führt.

Description:
Beschreibung

Verfahren zum Erzeugen einer elektronischen Baugruppe mit Sinterverbindung und elektronische Baugruppe mit Sinterver- bindung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erzeugen einer elektronischen Baugruppe, bei dem ein Schaltungsträger mit einem elektronischen Bauelement bestückt wird und dieses Bau- element mit dem Schaltungsträger fest verbunden wird (beispielsweise durch Kleben, Löten oder Bonden) . Beim Erzeugen der elektronischen Baugruppe wird außerdem eine weitere Bau ¬ komponente mit dem Schaltungsträger in einer bestimmten Positionierung fixiert und die Baukomponente anschließend durch Sintern über eine Sinterschicht fest mit dem Schaltungsträger verbunden. Außerdem betrifft die Erfindung eine elektronische Baugruppe, die einen Schaltungsträger aufweist. Auf diesem Schaltungsträger ist ein elektronisches Bauelement befestigt. Außerdem ist eine weitere Baukomponente über eine Sinter- schicht an dem Schaltungsträger befestigt.

Eine elektronische Baugruppe sowie ein Verfahren zu deren Herstellung ist beispielsweise aus der DE 10 2014 013 036 AI bekannt. Bei der elektronischen Baugruppe handelt es sich um ein Leistungsmodul, wobei auf der Oberseite eines Schaltungs ¬ trägers ein elektronisches Bauelement montiert ist. Mit der Unterseite ist der Schaltungsträger über eine Sinterverbindung mit einer Baukomponente in Form einer Kühlplatte verbunden. Das Sintern erfolgt dadurch, dass die Kühlplatte und die Leiterplatte beispielsweise unter erhöhtem Druck und erhöhter Temperatur zusammengepresst werden. Hierdurch kann eine dazwischen befindliche Silberpaste verdichtet werden und eine die beiden Bauteile verbindende Sinterschicht bilden. Die Verwendung von Silbersintermaterialien als Kontaktmaterial ist aufgrund der hohen thermischen Leitfähigkeit von Sil ¬ ber üblich. Zur Erzeugung einer großflächigen Sinterverbindung, wie diese beispielsweise zwischen einem Schaltungsträ- ger und einer Kühlplatte erforderlich ist, werden allerdings erhöhte Anforderungen an die Prozessführung (Temperatur, Zeit und Druck) gestellt, damit sich eine fehlerfreie Sinterver ¬ bindung ausbildet. Diese ist für eine gute Wärmeleitung Vo- raussetzung, da Fehler in der Sinterschicht, wie beispiels ¬ weise Lufteinschlüsse, die thermische Leitfähigkeit verrin ¬ gern würden.

Sinterverbindungen werden daher häufig unter Anwendung ange- passter Spezialwerkzeuge erzeugt, die es ermöglichen, die zu sinternden Bauteile in eine Sinterpresse einzulegen. Die Her ¬ stellung solcher Sinterwerkzeuge lohnt sich allerdings nur bei großen Stückzahlen, die in der Elektronikmontage nicht immer zu finden sind.

Um die Belastbarkeit und Zuverlässigkeit von Leistungsmodulen zu steigern, werden zunehmend Halbleiterbausteine als elekt ¬ ronische Bauelemente eingesetzt. Diese Chips werden ohne Ge ¬ häuse direkt mit dem Schaltungsträger verbunden, was insbe- sondere eine Ableitung von Verlustwärme vereinfacht. Diese kann allerdings nur dann zuverlässig erfolgen, wenn die thermische Anbindung zwischen Halbleiterbaustein und Schaltungsträger sowie zwischen Schaltungsträger und Kühlkörper eine hohe Qualität aufweisen. Der Halbleiterbaustein kann dabei beispielsweise durch eine Sinterverbindung mit dem Schal ¬ tungsträger verbunden werden.

Die Aufgabe besteht daher darin, ein Verfahren zum Erzeugen einer elektronischen Baugruppe mit Sinterverbindung anzuge- ben, welches einfach in der Durchführung ist und mit dem sich qualitativ hochwertige Sinterverbindungen erzeugen lassen. Außerdem ist es Aufgabe der Erfindung, eine elektronische Baugruppe mit einer Sinterverbindung anzugeben, die sich einfach herstellen lässt und eine hohe Qualität aufweist.

Diese Aufgabe wird mit dem eingangs angegebenen Verfahren er ¬ findungsgemäß dadurch gelöst, dass an den Schaltungsträger und die Baukomponente eine Haltevorrichtung angebracht wird, mit der der Schaltungsträger und die Baukomponente in der Positionierung gehalten werden, wobei die Haltevorrichtung lokal an mindestens zwei voneinander getrennten und

beabstandeten Stellen der Baukomponente einen Anpressdruck zwischen der Baukomponente und dem Schaltungsträger erzeugt. Danach wird die elektronische Baugruppe zum Sintern einer er ¬ höhten Temperatur ausgesetzt. Die erfindungsgemäße Haltevor ¬ richtung kann vorteilhaft sehr kompakt und einfach ausgeführt werden, da diese an zwei Stellen der Baukomponente angreift und so insgesamt eine symmetrische Krafteinleitung in die

Baukomponente möglich ist. Dadurch, dass die Haltevorrichtung kompakt ausgeführt werden kann, kann diese während des Ver ¬ fahrens zum Erzeugen der elektronischen Baugruppe vormontiert werden und die so mit einer Vorspannung versehene Sinterver- bindung während des Herstellungsverfahrens zu einem für die Herstellung günstigen Zeitpunkt durchgeführt werden. Insbe ¬ sondere ist es nicht erforderlich, eine Sinterpresse mit ei ¬ ner aufwendig auf die zu sinternden Bauteile angepassten Auf ¬ nahme zu verwenden. Stattdessen kann die Sinterverbindung beispielsweise in einem Ofen hergestellt werden, wobei sowohl ein Batch-Ofen als auch ein Reflow-Ofen in Frage kommen. Dies ermöglicht die kostengünstige Herstellung von elektronischen Baugruppen insbesondere bei kleinen geplanten Stückzahlen oder Einzelanfertigungen.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das elektronische Bauelement durch Erzeugen einer Lötverbindung mit dem Schaltungsträger fest verbunden wird, wobei das Erzeugen der Lötverbindung gleichzeitig mit dem Sintern durchgeführt wird. Hierdurch lässt sich vorteil ¬ haft ein Fertigungsschritt bei Erzeugen der elektronischen Baugruppe einsparen. Dies wird möglich, da die Sinterverbindung mit der kompakt ausgeführten Haltevorrichtung weiteren Fertigungsschritten unterworfen werden kann, beispielsweise mit Bauelementen bestückt werden kann. Das Löten sowie das Sintern können dann beispielsweise in einem Reflow-Ofen durchgeführt werden, wobei die Haltevorrichtung während die- ser Zeit für den notwendigen Anpressdruck zur Ausbildung der Sinterverbindung sorgt.

Das Lotmaterial und das Material der Sinterschicht werden bei dieser Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens so aufeinander abgestimmt, dass sich die erforderlichen Prozess ¬ fenster für das Löten und das Sintern überschneiden. Mit anderen Worten können in dem Überschneidungsbereich dieser Prozessfenster Prozessparameter aufgefunden werden, die sich so- wohl für das Ausbilden der Lötverbindung als auch für das Ausbilden der Sinterverbindung eignen.

Beispielsweise kann als Sintermaterial ein Silbersintermate ¬ rial ausgewählt werden. Silbersintermaterialien zum Drucksin- tern werden typischerweise bei 200-250°C innerhalb von 1-3 min, je nach Hersteller, versintert. Dazu passende Lotmate- rialen sind zum Beispiel das bleifreie Lotlegierungen auf Zinn-Silber-Kupfer Basis. Peaktemperaturen beim Löten liegen hier bei ca. 245°C, wobei die Zeit oberhalb 200°C bei ca. 100s liegt. Damit ist sowohl ein Umschmelzen des Lotes als auch ein Versintern des Silbersintermaterials in ein und dem ¬ selben Fertigungsschritt möglich.

Gemäß einer anderen Ausgestaltung der Erfindung besteht die Haltevorrichtung aus mindestens zwei Klammern, die von der

Seite auf den Rand des Schaltungsträgers und der Baukomponen ¬ te aufgesteckt werden und den Anpressdruck erzeugen. Vorteilhaft ist die Montage der Klammern besonders einfach möglich. Diese kann beispielsweise durch einen Bestückautomaten und damit automatisiert durchgeführt werden. Der Anpressdruck kann durch die Elastizität des Klammermaterials erzeugt wer ¬ den. Die Klammern können nach erfolgter Sinterbehandlung wieder abgenommen werden und so mehrfach verwendet werden. Gemäß einer anderen Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Haltevorrichtung aus mindestens zwei Schraub ¬ verbindungen besteht, wobei der Anpressdruck durch Anziehen der Schraubverbindungen erzeugt wird. Vorteilhaft kann das Anzugsmoment für einen bestimmten Anpressdruck berechnet werden, wobei dies ein für Schraubverbindungen übliches Verfahren darstellt und daher hier nicht näher erläutert wird. Da ¬ mit ist es auch möglich, den Anpressdruck unabhängig von auf- tretenden Toleranzen der über die Sinterverbindung zu verbindenden Bauteile aufzubauen, da das Gewinde der Schraubverbindungen gleichzeitig einen axialen Toleranzausgleich in Richtung der Schraubenachse ermöglicht. Außerdem handelt es sich bei den Bauteilen einer Schraubverbindung, also Schrauben, Muttern und Scheiben zur Verteilung der Krafteinleitung, um Standardbauteile, welche kostengünstig zu beschaffen sind. Die Schraubverbindung (ebenso eine Klammer) kann nach erfolgter Sinterbehandlung an der elektronischen Baugruppe montiert bleiben oder wieder abgenommen werden.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Schraubverbindung durch ein Loch geführt wird, welches durch die Baukomponente und/oder durch den Schaltungsträger verläuft. Das Loch ermöglicht vorteilhaft die einfache Platzierung der Schraubverbin- dung an genau der Stelle der Baukomponente, wo der Anpress ¬ druck erzeugt werden soll. Das Loch verhindert auch, dass sich die Schraubverbindung während des Anziehens verschiebt. Das Loch kann, muss aber nicht in beiden Verbindungspartnern ausgebildet sein. Das Loch kann auch ein Gewindeloch sein, in das die Schraubverbindung eingeschraubt wird.

Gemäß einer besonderen Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Schaltungsträger eine Substratplatte zur Aufnahme des Bauelements und eine Bodenplatte zur Aufnahme der Baukomponente aufweist. Die Substratplatte kann beispielswei ¬ se die Leiterbahn zur Erzeugung der elektronischen Schaltung aufweisen. Die Bodenplatte kann beispielsweise metallisch ausgebildet sein, um eine Wärmeableitung zu begünstigen.

Gleichzeitig stabilisiert die Bodenplatte den Schaltungsträ- ger, was es ermöglicht, den durch die Haltevorrichtung erzeugten Anpressdruck besser auf die gesamte Fläche der Sinterverbindung zu verteilen, da die Krafteinleitung an voneinander beabstandeten Stellen der Baukomponente erfolgt. Vorzugsweise kann die Baukomponente aus einem Kühlkörper oder einem elektrischen Lastanschluss oder einem Halbleiterbau ¬ stein bestehen. Wird als Baukomponente ein Kühlkörper mit dem Schaltungsträger verbunden, so ist die Wärmeableitung in den Kühlkörper durch die qualitativ hochwertige Sinterverbindung vorteilhaft verbessert. Wird ein elektrischer Lastanschluss montiert, so profitiert dieser vorzugsweise von einer besse ¬ ren elektrischen Übertragung. Der geringere Übergangswider- stand zwischen dem Lastanschluss und dem Schaltungsträger führt vorteilhaft dazu, dass weniger Verlustleistung ent ¬ steht. Wird als Baukomponente ein Halbleiterbaustein verarbeitet, so kann die Sinterverbindung aufgrund ihrer höheren Qualität zu einer verbesserten Wärmeableitung genutzt werden. Wie beim Lastanschluss führt eine verbesserte Sinterverbin ¬ dung auch zu verringerten Übergangswiderständen in der Sinterverbindung, falls diese auch zur elektrischen Kontaktie- rung genutzt werden soll. Vorteilhaft ist es auch, wenn die Sinterschicht vor dem Fi ¬ xieren von Schaltungsträger und Baukomponente auf den Schaltungsträger oder die Baukomponente aufgetragen wird. Dies vereinfacht die anschließende Montage, weil die Sinterschicht dann nicht als gesondertes Bauteil gehandhabt werden muss. Die Sinterschicht kann beispielsweise in einem Schablonen ¬ druckverfahren auf die Baukomponente oder auf den Schaltungs ¬ träger aufgetragen werden.

Vorteilhaft ist es, wenn die Sinterschicht vor dem Fixieren von Schaltungsträger und Baukomponente in einem Ofen getrocknet wird. Hierdurch erlangt die Sinterschicht vorteilhaft be ¬ reits eine größere mechanische Stabilität. Deswegen kann der Anpressdruck, der durch die Haltevorrichtung ausgeübt wird, einen höheren Betrag aufweisen. Dies fördert die Ausbildung der Sinterverbindung durch die Sinterschicht im anschließenden Sinterprozess . Insbesondere ist es möglich, bei einem hö ¬ heren Anpressdruck das Sintern bei geringeren Temperaturen durchzuführen, was insbesondere bei einer Kombination des Sinterns mit einem Löten vorteilhafterweise das Prozessfens ¬ ter für das Sintern vergrößert. Auf diese Weise können vor ¬ teilhaft mehr Lotmaterialien mit mehr Sintermaterialien für einen kombinierten Montagevorgang (wie oben beschrieben) aus- gewählt werden.

Die oben angegebene Aufgabe wird außerdem durch die eingangs angegebene elektronische Baugruppe erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass der Schaltungsträger und die Baukomponente von einer Haltevorrichtung umschlossen werden, wobei die Haltevorrichtung lokal an mindestens zwei voneinander getrennten und beabstandeten Stellen der Baukomponente einen Anpressdruck zwischen der Baukomponente und dem Schaltungsträger erzeugt. Die Haltevorrichtung ermöglicht vorteilhaft die Durch- führung des oben bereits beschriebenen Verfahrens zum Erzeu ¬ gen dieser elektronischen Baugruppe, wobei die Erzeugung des Anpressdrucks zwischen der Baukomponente und dem Schaltungs ¬ träger durch die Haltevorrichtung vorteilhaft zuverlässig und mit einfachen Mitteln möglich ist. Vorteilhaft kann die

Klemmvorrichtung durch mindestens zwei Klammern oder mindestens zwei Schraubverbindungen ausgeführt sein. Hierbei handelt es sich um einfach ausgebildete Bauteile, die auch nach dem Montageverfahren an der elektronischen Baugruppe verbleiben können. Hierdurch wird der damit verbundene Demontageauf- wand eingespart, wobei abzuwägen ist, ob dieser Vorteil ge ¬ genüber der Möglichkeit einer mehrfachen Verwendung der

Klemmvorrichtung überwiegt.

Weitere Einzelheiten der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung beschrieben. Gleiche oder sich entsprechende Zeichnungselemente sind jeweils mit den gleichen Bezugszei ¬ chen versehen und werden nur insoweit mehrfach erläutert, wie sich Unterschiede zwischen den einzelnen Figuren ergeben. Bei den im Folgenden erläuterten Ausführungsbeispielen handelt es sich um bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung. Bei den Ausführungsbeispielen stellen die beschriebenen Komponenten der Ausführungsformen jeweils einzelne, unabhängig voneinander zu betrachtende Merkmale der Erfindung dar, welche die Erfindung jeweils auch unabhängig voneinander weiterbilden und damit auch einzeln oder in einer anderen als der gezeigten Kombination als Bestandteil der Erfindung anzusehen sind. Des Weiteren sind die beschriebenen Ausführungsformen auch durch weitere der bereits beschriebenen Merkmale der Erfindung ergänzbar.

Es zeigen:

Figur 1 ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen elektronischen Baugruppe von der Seite, teil ¬ weise aufgeschnitten, hergestellt nach einem Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Ver- fahrens,

Figur 2 bis 4 Ausschnitte von Ausführungsbeispielen der erfindungsgemäßen Baugruppe gemäß Figur 1 als Seitenansicht, bei denen alternative Haltevor ¬ richtungen zum Einsatz kommen,

Figu ein anderes Ausführungsbeispiel der erfin ¬ dungsgemäßen Baugruppe mit einem Lastanschluss als Seitenansicht, teilweise aufgeschnitten,

Figu ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen

Verfahrens, bei dem eine Sinterschicht vorge ¬ trocknet wird, schematisch als Seitenansicht und

Figur 7 ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen

Verfahrens, bei dem die Sinterverbindung in einem Reflow-Ofen erzeugt wird, als schemati ¬ sche Seitenansicht.

In Figur 1 ist eine elektronische Baugruppe dargestellt, die auf einem Schaltungsträger montiert ist. Der Schaltungsträger besteht aus einer Substratplatte 11 und einer Bodenplatte 12, die fest miteinander verbunden sind. Auf der Substratplatte 11 befindet sich eine Kontaktschicht aus der durch Struktu ¬ rieren Kontaktpads 13 für elektrische Kontakte und Kontakt ¬ flächen 14 zur Aufnahme von elektronischen Bauelementen 15 vorgesehen sind. Die elektronischen Bauelemente 15 können beispielsweise durch Bonddrähte 16 oder Kontaktstrukturen 17 mit den Kontaktpads 13 elektrisch kontaktiert werden. Die Kontaktstrukturen 17 sind durch nicht näher dargestellte Lötverbindungen mit den Kontaktpads 13 elektrisch kontak- tiert.

Über eine Sinterschicht 18 ist die Bodenplatte 12 des Schal ¬ tungsträgers mit einer Baukomponente in Form eines Kühlkör ¬ pers 19 thermisch leitend verbunden. Um vor einer Sinterbe- handlung den Kühlkörper 19 und die Bodenplatte 12 zueinander zu fixieren, werden zwei Haltevorrichtungen in Form von

Schraubverbindungen 20 verwendet. Die Schraubverbindungen 20 bestehen jeweils aus einer Schraube 21, die durch ein Loch 22 gesteckt ist, wobei das Loch 22 durch den Kühlkörper 19, die Sinterschicht 18 und die Bodenplatte 12 führt. Am Ende der Schraube 21 ist eine Mutter 23 vorgesehen, die einen durch das Anzugsmoment definierten Anpressdruck auf den Verband aus Bodenplatte 12, Sinterschicht 18 und Kühlkörper 19 ausübt. Dieser Anpressdruck wird über Unterlegscheiben 24 gleichmäßig um den Rand des Lochs 22 verteilt.

Da der Kühlkörper 19 und die Bodenplatte 12 rechteckig ausge ¬ führt sind, sind die Schraubverbindungen 20 an diagonal ge ¬ genüberliegenden Ecken angebracht, um durch eine symmetrische Einleitung des Anpressdrucks eine gleichmäßige Druckvertei ¬ lung in der Sinterschicht 18 erzeugen zu können. Diese Wirkung wird verbessert, wenn die Bodenplatte 12 verhältnismäßig steif ausgeführt ist, beispielsweise aus einem Metall be ¬ steht. Auch der Kühlkörper ist metallisch ausgeführt, bei- spielsweise aus Aluminium. So ist eine gute Wärmeableitung aus der Substratplatte 11 über die Bodenplatte 12 und die Sinterschicht 18 in den Kühlkörper 19 möglich. Selbstverständlich können auch mehr als zwei Schraubverbindungen ver- wendet werden, beispielsweise an jeder der vier Ecken der Bodenplatte. Dadurch kann vorteilhaft ein höherer Anpressdruck erzeugt werden und/oder ein Anpressdruck gleichmäßiger auf die Fläche der Sinterschicht 18 verteilt werden.

In Figur 2 ist eine alternative Ausgestaltung der Baugruppe gemäß Figur 1 dargestellt. Der Unterschied besteht darin, dass die Sinterschicht 18 eine geringere Fläche aufweist, als der Kühlkörper 19 und die Bodenplatte 12, so dass die Schrau- be 21 einen Spalt überbrückt, der durch die Dicke der Sinter ¬ schicht 18 definiert ist. Da die Sinterschicht 18 auf diese Weise eine kleinere Fläche aufweist, kann mittels der

Schraubverbindung 20 ein höherer Anpressdruck erzeugt werden, wenn das Anzugsmoment im Vergleich zu Figur 1 gleich ist.

Gemäß Figur 3 ist dargestellt, dass auch die Bodenplatte 12 derart verkleinert werden kann, dass sich das Loch 22 (gesti ¬ chelt dargestellt) gemäß Figur 1 außerhalb der Bodenplatte befindet. Die Schraube 21 der Schraubverbindung 20 wird dann nur in dem Loch 22 des Kühlkörpers 19 geführt, wobei die Un ¬ terlegscheibe 24 auf einer Seite der Schraube 21 zu einer Krafteinleitung in die Bodenplatte 12 genutzt wird. Das Loch ist gemäß Figur 3 als Gewindeloch ausgeführt, in das die Schraube 21 direkt eingeschraubt werden kann. Daher ist keine Mutter notwendig, um die Schraubverbindung 20 gemäß Figur 3 zu sichern.

Gemäß Figur 4 ist als Haltevorrichtung eine Klammer 25 vorgesehen. Diese wird von der Seite auf den Verband, bestehend aus Bodenplatte 12, Sinterschicht 18 und Kühlkörper 19 aufge ¬ schoben. Auf der Seite des Kühlkörpers 19 weist die Klammer eine Wange 26 auf, die unter den Kühlkörper 19 greift. Auf der Seite der Bodenplatte 12 ist an der Klammer eine Biegefe ¬ der 27 ausgebildet, die sich auf der Oberseite der Bodenplat- te 12 abstützt und durch deren Verformung der Anpressdruck für die Sinterschicht 18 vorgegeben wird. In Figur 5 besteht der Schaltungsträger lediglich aus der Substratplatte 11. Selbstverständlich kann als nicht darge ¬ stellte Alternative auch eine Bodenplatte 12, wie in Figur 1 dargestellt, vorgesehen werden. Auf der Substratplatte 11 ist ein Bauelement 15 mit Kontaktstrukturen 17 auf den

Kontaktpads 13 vorgesehen. Weitere Bauelemente sind nicht dargestellt, können aber auch vorhanden sein, beispielsweise ein Bauelement, welches mit Bonddrähten kontaktiert ist (vgl. Figur 1 ) .

Anders als in Figur 1 dargestellt, sind als Baukomponenten auf Kontaktpads 13 über Sinterschichten 18 ein Halbleiterbau ¬ stein 28 und ein Lastanschluss 29 kontaktiert. Der Halblei ¬ terbaustein 28 kann beispielsweise ein leistungselektronisches Schaltelement sein, und wird mittels der Klammer 25 ge ¬ halten (wie in Figur 4 erklärt) . Eine zweite Klammer liegt hinter der dargestellten Klammer 25 und ist daher in Figur 5 nicht zu erkennen. Der Lastanschluss 29 wird über zwei Schraubverbindungen 20 auf dem Kontaktpad 13 fixiert, wobei eine der Schraubverbin ¬ dungen 20 vor dem Lastanschluss 29 und die andere der

Schraubverbindungen 20 hinter dem Lastanschluss angeordnet ist. Dadurch ist eine symmetrische Krafteinleitung in den Lastanschluss 29 möglich, so dass auf die Sinterschicht 18 ein gleichmäßiger Anpressdruck ausgeübt wird. Das Ende des Lastanschlusses dient zur Kontaktierung mit einer nicht dar ¬ gestellten elektrischen Verkabelung. In Figur 6 ist dargestellt, wie eine Baukomponente in Form des Kühlkörpers 19 mit der Sinterschicht 18 versehen werden kann. Zu diesem Zweck wird eine Schablone 30 aufgelegt, in der mit einer Dosiervorrichtung 31 die Sinterschicht 18 erzeugt wird. Anschließend wird die Sinterschicht in einem Reflow-Ofen 32a getrocknet. Der Prozess läuft kontinuierlich ab, weswegen die einzelnen Fertigungsschritte in einer Figur erkennbar sind. Die Kühlkörper 19 liegen auf einem Förderband 33a und werden durch dieses durch die einzelnen Fertigungs ¬ stationen inklusive den Reflow-Ofens 32a geführt.

Auch das Verfahren gemäß Figur 7 läuft kontinuierlich ab. Der Kühlkörper 19 wird ebenfalls durch ein Förderband 33b durch die einzelnen Stationen geführt. Bei dem Kühlkörper 19 handelt es sich um einen mit einer Sinterschicht versehenen Kühlkörper, wobei die Sinterschicht, anders als in Figur 6, einer besseren Übersichtlichkeit halber nicht dargestellt ist.

In einem ersten Verfahrensschritt wird der Kühlkörper 19 mit einer Substratplatte 11 in Kontakt gebracht, wobei die

Schraubverbindungen 20 angebracht werden und einen Anpress- druck zwischen dem Kühlkörper 19 und der Substratplatte 11 erzeugen .

In einem nächsten Fertigungsschritt wird die Substratplatte 11 mit elektronischen Bauelementen 15 bestückt. Die Kontak- tierung dieser Bauelemente soll über nicht näher dargestellte Lötverbindungen erfolgen.

In einem nächsten Schritt wird die gesamte Baugruppe durch einen Reflow-Ofen geleitet, wobei die Sinterverbindung zwi- sehen dem Kühlkörper 19 und der Substratplatte 11 gleichzei ¬ tig mit den nicht näher dargestellten Lötverbindungen der elektronischen Bauelemente 15 hergestellt wird. Nach Durch ¬ laufen des Reflow-Ofens 32b werden die Schraubverbindungen 20 in nicht näher dargestellter Weise entfernt.