Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Sandwichanordnung aus einem ersten über Lot mit einem zweiten Bauelement verbundenen Bauelement.

Löten als Methode zum stoffschlüssigen Verbinden von Bauelementen ist dem Fachmann bekannt. Insbesondere handelt es sich um eine Methode, um in der Elektronik verwendete Bauelemente über eine jeweilige Kontaktfläche mechanisch sowie wärme- und elektrisch leitend miteinander zu verbinden. Als Lotmaterial kann eine zwischen den zu verbindenden Bauelementen platzierte Lotvorform verwendet werden, die in einem Ofen zu geschmolzenem Lot aufgeschmolzen wird und nach Verlassen des Ofens, Abkühlen und Erstarren die gewünschte Verbindung der Bauelemente ergibt. Problematisch ist, dass es beim Bewegen der Anordnung aus Bauelement oder -elementen und Lotvorform, beispielsweise beim Transport in den Ofen, zu einer unerwünschten Positionsveränderung zwischen Lotvorform und zu verbindenden Bauelementen kommen kann. Im ungünstigsten Fall kann sich ein Bauelement nicht nur gegenüber Lotvorform und zu verbindendem Bauelement verschieben oder eine Schieflage annehmen, sondern sich sogar lösen und herunter fallen. Ursachen können beispielsweise Erschütterungen oder Beschleunigungs- bzw. Abbremsvorgänge während des Transports sein.

JP S59 110457A offenbart das Lötverbinden von Bauteilen mittels auf Vorder- und Rückseite mit einer Klebstoffschicht versehenen Lotmetallstreifen. Bei der

Klebstoffschicht kann es sich beispielsweise um eine getrocknete Lösung eines thermoplastischen Harzes handeln.

US 5,177,134 offenbart die Verwendung eines zum temporären Verbinden von Elektronikkomponenten geeigneten Klebstoffs mit Flussmitteleigenschaften beim Lötverbinden der Elektronikkomponenten. Wesentlicher Bestandteil des Klebstoffs ist eine 2,2-disubstituierte Bernsteinsäure.

Aufgabe der Erfindung ist die Entwicklung eines Verfahrens zur Herstellung einer Sandwichanordnung aus zwei Bauelementen mit dazwischen befindlichem Lot, bei dem intermediär ein Fixiermittel verwendet wird, welches einen Verzicht auf die Verwendung eines Flussmittels und die Herstellung einer zufriedenstellenden Lötverbindung zwischen den beiden Bauelementen erlaubt. Im Kontext der vorliegenden Offenbarung bedeutet„zufriedenstellende Lötverbindung“ eine

Lötverbindung ohne oder mit einer nach Anzahl und Größe nur geringe Menge an Lunkerfehlstellen an der Grenzfläche zwischen Bauelement und Lot. Solche

Lunkerfehlstellen können die mechanische, die elektrische und/oder die

wärmeleitende Verbindung stören. Das Fixiermittel soll möglichst in vergleichsweise geringer Menge eingesetzt werden können. Es hat sich gezeigt, dass das nachstehend offenbarte erfindungsgemäße Verfahren die Aufgabe lösen kann. Einer der Schlüssel zur Lösung liegt in der Verwendung eines mit einem Flussmittel nicht zu verwechselnden, d.h. eines kein Flussmittel darstellenden, weil keine Flussmittelwirkung (d.h. keine vor und/oder während des Lötens Lotmetalloxid oder Lotmetalloxidschicht auflösende respektive beseitigende Wirkung) aufweisenden, aus einer Fixiermittelzusammensetzung applizierbaren Fixiermittels zur Fixierung eines Bauelements oder von Bauelementen an einer Lotvorform während eines an sich bekannten Lötverbindungsprozesses,

insbesondere während damit einhergehender Transportschritte.

Es hat sich gezeigt, dass das Fixiermittel eine Fixierung im Sinne einer temporär hinreichenden Anhaftung einer Lotvorform an einem Bauelement oder an

Bauelementen erlaubt, was sich in der Praxis als deutlich verringerte Produktion von Ausschuss ausdrückt im Vergleich zum Arbeiten ohne Fixiermittel. Im Übrigen kann, wie sich auch gezeigt hat, beim Arbeiten mit Fixiermittel auf die Verwendung aufwändiger mechanischer Fixiereinrichtungen verzichtet werden. Es hat sich ferner gezeigt, dass die dem erfindungsgemäßen Verfahren entsprechende Verwendung des Fixiermittels geringfügige bis tolerierbare Einflüsse auf die mechanische, thermische bzw. elektrische Verbindung und Performance fertiger verlöteter

Sandwichanordnungen von Bauelementen hat. Das nachfolgend offenbarte erfindungsgemäße Verfahren kann ohne Verwendung von Flussmittel durchgeführt werden.

Es handelt sich bei dem erfindungsgemäßen Verfahren um ein Verfahren zur Herstellung einer Sandwichanordnung aus einem ersten Bauelement mit einer Kontaktfläche A, einem zweiten Bauelement mit einer Kontaktfläche D und zwischen den Kontaktflächen A und D befindlichem Lot,

wobei das Lot durch Schmelzen aus einer diskrete Kontaktflächen B und C

aufweisenden Lotvorform und anschließendes Abkühlen des geschmolzenen Lots unter seine Erstarrungstemperatur hergestellt wird,

wobei die Lotvorform vor dem Schmelzen mit ihren Kontaktflächen B und/oder C mittels eines aus einer Fixiermittelzusammensetzung applizierten Fixiermittels an den Kontaktflächen A und/oder D fixiert wird, und

wobei die Kontaktfläche A zur Kontaktfläche B und die Kontaktfläche C zur

Kontaktfläche D gewandt angeordnet wird,

wobei die Fixiermittelzusammensetzung aus

0 bis 97 Gew.-% (Gewichts-%) mindestens eines Lösemittels ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Wasser und bei < 285°C siedenden organischen Lösemitteln, 3 bis 100 Gew.-% mindestens eines Materials M1 ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus (i) im Bereich von 30 bis 180°C schmelzbaren thermoplastischen organischen Polymeren und (ii) im Bereich von 30 bis 180°C schmelzbaren nichtpolymeren organischen Verbindungen ohne saure Gruppen,

0 bis 20 Gew.-% mindestens eines Materials M2 ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus (iii) im Bereich von 30 bis 180°C nicht schmelzbaren organischen Polymeren und (iv) im Bereich von 30 bis 180°C nicht schmelzbaren nichtpolymeren organischen Verbindungen ohne saure Gruppen und ohne Siedepunkt oder mit einem Siedepunkt oberhalb 285°C, und

0 bis 30 Gew.-% eines oder mehrerer anorganischer fester Füllstoffe besteht, wobei die Summe der mit dem Fixiermittel versehenen Flächenanteile der eine gemeinsame Überlappungsfläche bildenden Kontaktflächen A und B respektive C und D bei Anwesenheit eines oder mehrerer Bestandteile (i) im mindestens einen Material M1 1500 pm ² bis 50 Flächen-% der gemeinsamen Überlappungsfläche beträgt, während besagte Summe bei alleiniger Anwesenheit eines oder mehrerer Bestandteile (ii) im mindestens einen Material M1 1500 pm ² bis 100 Flächen-% der gemeinsamen Überlappungsfläche beträgt.

Die hierin verwendeten Begriffe„organische Verbindung“ und„organisches Polymer“ können auch Stoffe mit organischen und anorganischen Anteilen umfassen; lediglich rein anorganische Stoffe sind von den Begriffen nicht umfasst. Der hierin verwendete Begriff„Polymere“ umfasst auch Oligomere; beide sind nicht mit nichtpolymeren Verbindungen zu verwechseln. Die Grenze zwischen Oligomeren und Polymeren wird hierin durch das Gewichtsmittel der Molmasse, bestimmbar mittels GPC (Gelpermeationschromatographie, Polystyrolstandards, Polystyrolgel als stationäre Phase, Tetrahydrofuran als mobile Phase) definiert. Polymere haben eine gewichtsmittlere Molmasse Mw über 1000, beispielsweise im Bereich von 1000 bis 300.000, Oligomere haben eine gewichtsmittlere Molmasse Mw von <1000, beispielsweise im Bereich von 500 bis <1000.

Im Gegensatz zu Polymeren und Oligomeren handelt es sich bei nichtpolymeren Verbindungen um niedermolekulare Verbindungen mit definierter Summen- und Strukturformel. Der hierin verwendete Ausdruck„ohne saure Gruppen“ bedeutet ohne

Funktionalitäten, die als Protonendonator fungieren und in Wasser H ₃ 0 ⁺ -lonen bilden können, wie beispielsweise Carboxylgruppen, Sulfonsäuregruppen, phenolische OH- Gruppen und dergleichen. Der hierin im Zusammenhang mit Verbindungen vom Typ (iv) verwendete Ausdruck „ohne Siedepunkt“ bezieht sich auf solche Vertreter, die anstelle eines Siedepunktes lediglich einen Zersetzungspunkt oder -bereich aufweisen.

Mit anderen Worten, es sind grundsätzlich drei Fälle (a), (b) und (c) zu

unterscheiden:

(a) Die Lotvorform ist vor dem Schmelzen mit ihrer Kontaktfläche B mittels besagten Fixiermittels an der Kontaktfläche A des ersten Bauelements fixiert, während sie mit ihrer Kontaktfläche C nicht an der Kontaktfläche D des zweiten Bauelements fixiert sondern lediglich damit in Kontakt gebracht ist.

(b) Die Lotvorform ist vor dem Schmelzen mit ihrer Kontaktfläche C mittels besagten

Fixiermittels an der Kontaktfläche D des zweiten Bauelements fixiert, während sie mit ihrer Kontaktfläche B nicht an der Kontaktfläche A des ersten Bauelements fixiert sondern lediglich damit in Kontakt gebracht ist. (c) Die Lotvorform ist vor dem Schmelzen mittels besagten Fixiermittels sowohl mit ihrer Kontaktfläche B an der Kontaktfläche A des ersten Bauelements als auch mit ihrer Kontaktfläche C an der Kontaktfläche D des zweiten Bauelements fixiert. Im Rahmen der Erfindung soll der Begriff„Bauelement“ vorzugsweise Einzelteile umfassen. Diese Einzelteile sind vorzugsweise nicht weiter zerlegbar. Es handelt sich bei den Bauelementen insbesondere um Bauelemente oder Bauteile, die in der Elektronik verwendet werden. Die Bauelemente haben Kontaktflächen, insbesondere metallische Kontaktflächen. In einer Ausführungsform können die metallischen Kontaktflächen in Gestalt von Kontaktflächen von mit den eigentlichen metallischen Kontaktflächen betreffender Bauelemente verbundenen Lotdepots vorliegen.

Hierin wird zwischen einem Bauelement mit einer Kontaktfläche A und einem davon verschiedenen respektive davon unterscheidbaren Bauelement mit einer

Kontaktfläche D unterschieden. Um Missverständnissen vorzubeugen, Bauelemente mit Kontaktfläche können nur dann nicht voneinander unterscheidbar sein, wenn sie - als freie Bauelemente betrachtet - identisch sind, oder wenn sie zueinander symmetrisch angeordnet vorliegen. Liegen sie nicht in zueinander symmetrischer Anordnung vor, so können auch identische Bauelemente voneinander

unterscheidbar sein.

Das Bauelement mit einer Kontaktfläche A und das Bauelement mit einer

Kontaktfläche D können von derselben Art sein, d.h. es kann sich beispielsweise in beiden Fällen um Substrate handeln, oder es handelt sich jeweils um aktive oder passive Bauelemente oder um ein aktives und ein passives Bauelement. Es kann aber auch sein, dass es sich bei dem Bauelement mit einer Kontaktfläche A um ein Substrat und bei dem Bauelement mit einer Kontaktfläche D um ein aktives oder passives Bauelement handelt, oder umgekehrt. Bei den Substraten, den aktiven und den passiven Bauelementen handelt es sich insbesondere um Teile, die in der Elektronik verwendet werden.

Beispielsweise lassen sich so folgende Ausführungsformen unterscheiden:

Beispiele für Substrate sind IMS-Substrate (insulated metal-Substrate, isolierte Metallsubstrate), DCB-Substrate (direct copper bonded-Substrate),

Keramiksubstrate, PCBs (printed Circuit boards, gedruckte Leiterplatten) und

Leadframes. Die Größen der Kontaktflächen liegen beispielsweise im Bereich von 0,01 bis 200 cm ² . Die Form der Kontaktflächen kann beliebig sein, beispielsweise rund, sechseckig, dreieckig, bevorzugt rechteckig.

Beispiele für aktive Bauelemente sind Dioden, LEDs (light emitting diodes,

Leuchtdioden), Dies (Halbleiterchips), IGBTs (insulated-gate bipolar transistors, Bipolartransistoren mit isolierter Gate-Elektrode), ICs (integrated circuits, integrierte Schaltungen) und MOSFETs (metal-oxide-semiconductor field-effect transistors, Metall-Oxid-Halbleiter-Feldeffekttransistoren). Die Größen der Kontaktflächen liegen beispielsweise im Bereich von 0,01 bis 200 cm ² . Die Form der Kontaktflächen kann beliebig sein, beispielsweise rund, sechseckig, dreieckig, bevorzugt rechteckig.

Beispiele für passive Bauelemente sind Sensoren, Bodenplatten, Kühlkörper, Verbindungselemente (z. B. Clips), Widerstände, Kondensatoren, Induktoren und Antennen. Die Größen der Kontaktflächen liegen beispielsweise im Bereich von 0,01 bis 200 cm ² . Die Form der Kontaktflächen kann beliebig sein, beispielsweise rund, sechseckig, dreieckig, bevorzugt rechteckig.

Bei Lot handelt es sich um Lotmetall, beispielsweise Zinn oder zinnreiche

Legierungen. Beispiele für zinnreiche Legierungen sind solche mit einem Zinnanteil beispielsweise im Bereich von 90 bis 99,5 Gew.-%. Beispiele für Legierungsmetalle sind Kupfer, Silber, Indium, Germanium, Nickel, Blei, Bismut und Antimon. Die Legierungen können bleihaltig oder bleifrei sein. Bleifreie Legierungen können beispielsweise ausgewählt sein aus der Gruppe bestehend aus SnAg, SnBi, SnSb, SnAgCu, SnCu, SnSb, InSnCd, InBiSn, InSn, BiSnAg oder SnAgCuBiSbNi.

Bleihaltige Legierungen können beispielsweise ausgewählt sein aus der Gruppe umfassend SnPb und SnPbAg. Die Schmelztemperaturen der Lote können beispielsweise im Bereich von 150 bis 500°C, insbesondere 170 bis 350°C liegen.

Bei Lotvorformen handelt es sich um Lotmetall in Form von Formteilen,

beispielsweise Lotmetallfolie, Lotmetallband, Lotmetallplättchen oder

Lotmetallzylinder. Die Lotvorformen haben diskrete Kontaktflächen B und C, d.h. es handelt sich um voneinander separate und unterscheidbare Kontaktflächen B und C, beispielsweise auf einander gegenüberliegenden Seiten einer Lotvorform

angeordnete Kontaktflächen B und C. Die Größen der Kontaktflächen vom Typ B und C liegen jeweils beispielsweise im Bereich von 0,01 bis 200 cm ² . Die Form der Kontaktflächen vom Typ B und C kann beliebig sein, beispielsweise rund,

sechseckig, dreieckig, bevorzugt rechteckig.

Die Dicke der Lotvorform kann beispielsweise im Bereich von 10 bis 750 pm liegen. In einer ersten Ausführungsform umfasst das erfindungsgemäße Verfahren die aufeinander folgenden Schritte:

(1 ) Bereitstellen eines ersten Bauelements mit einer Kontaktfläche A, eines zweiten Bauelements mit einer Kontaktfläche D, einer wie vorerwähnt zusammengesetzten (d.h. zum Applizieren des Fixiermittels geeigneten) Fixiermittelzusammensetzung sowie einer Lotvorform mit diskreten jeweils nicht mit Fixiermittel versehenen

Kontaktflächen B und C,

(2) Applizieren des Fixiermittels aus der Fixiermittelzusammensetzung auf die Kontaktflächen A und/oder B,

(3) Platzieren der Lotvorform mit ihrer Kontaktfläche B auf die Kontaktfläche A mit dem Fixiermittel zwischen den Kontaktflächen A und B,

(4) gegebenenfalls Applizieren des Fixiermittels aus der

Fixiermittelzusammensetzung auf die Kontaktflächen C und/oder D, (5) Herstellen einer Sandwichanordnung aus den beiden Bauelementen mit der dazwischen befindlichen Lotvorform sowie mit dem Fixiermittel zwischen den

Kontaktflächen A und B sowie gegebenenfalls C und D,

(6) Schmelzen der Lotvorform unter Bildung geschmolzenen Lots, und

(7) Abkühlen des geschmolzenen Lots unter seine Erstarrungstemperatur unter

Bildung einer Sandwichanordnung aus den beiden über ihre Kontaktflächen A und D und das dazwischen befindliche erstarrte Lot verbundenen Bauelementen.

Hierin wird der Ausdruck„mit Fixiermittel versehen“ respektive„nicht mit Fixiermittel versehen“ verwendet. Er sagt aus, ob eine oder mehrere betreffende Kontaktflächen mit Fixiermittel ausgestattet oder frei davon sind, mit anderen Worten, ob Fixiermittel auf eine oder mehrere betreffende Kontaktflächen appliziert worden ist oder nicht.

In einer zweiten Ausführungsform umfasst das erfindungsgemäße Verfahren die aufeinander folgenden Schritte:

(1 ) Bereitstellen eines ersten Bauelements mit einer Kontaktfläche A, eines zweiten Bauelements mit einer Kontaktfläche D, einer wie vorerwähnt zusammengesetzten (d.h. zum Applizieren des Fixiermittels geeigneten) Fixiermittelzusammensetzung sowie einer Lotvorform mit diskreten jeweils nicht mit Fixiermittel versehenen

Kontaktflächen B und C,

(2) Applizieren des Fixiermittels aus der Fixiermittelzusammensetzung auf die Kontaktflächen C und/oder D,

(3) Platzieren der Lotvorform mit ihrer Kontaktfläche C auf die Kontaktfläche D mit dem Fixiermittel zwischen den Kontaktflächen C und D,

(4) gegebenenfalls Applizieren des Fixiermittels aus der

Fixiermittelzusammensetzung auf die Kontaktflächen A und/oder B,

(5) Herstellen einer Sandwichanordnung aus den beiden Bauelementen mit der dazwischen befindlichen Lotvorform sowie mit dem zwischen den Kontaktflächen C und D sowie gegebenenfalls A und B befindlichen Fixiermittel,

(6) Schmelzen der Lotvorform unter Bildung geschmolzenen Lots, und

(7) Abkühlen des geschmolzenen Lots unter seine Erstarrungstemperatur unter Bildung einer Sandwichanordnung aus den beiden über ihre Kontaktflächen A und D und das dazwischen befindliche erstarrte Lot verbundenen Bauelementen. In einer dritten Ausführungsform umfasst das erfindungsgemäße Verfahren die aufeinander folgenden Schritte:

(1 ) Bereitstellen eines ersten Bauelements mit einer Kontaktfläche A, eines zweiten Bauelements mit einer Kontaktfläche D, einer wie vorerwähnt zusammengesetzten (d.h. zum Applizieren des Fixiermittels geeigneten) Fixiermittelzusammensetzung sowie einer Lotvorform mit diskreten jeweils nicht mit Fixiermittel versehenen Kontaktflächen B und C,

(2) Platzieren der Lotvorform mit ihrer Kontaktfläche B auf die Kontaktfläche A ohne Fixiermittel zwischen den Kontaktflächen A und B,

(3) Applizieren des Fixiermittels aus der Fixiermittelzusammensetzung auf die Kontaktflächen C und/oder D,

(4) Herstellen einer Sandwichanordnung aus den beiden Bauelementen mit der dazwischen befindlichen Lotvorform sowie mit dem nur zwischen den Kontaktflächen C und D befindlichen Fixiermittel,

(5) Schmelzen der Lotvorform unter Bildung geschmolzenen Lots, und

(6) Abkühlen des geschmolzenen Lots unter seine Erstarrungstemperatur unter Bildung einer Sandwichanordnung aus den beiden über ihre Kontaktflächen A und D und das dazwischen befindliche erstarrte Lot verbundenen Bauelementen. In einer vierten Ausführungsform umfasst das erfindungsgemäße Verfahren die aufeinander folgenden Schritte:

(1 ) Bereitstellen eines ersten Bauelements mit einer Kontaktfläche A, eines zweiten Bauelements mit einer Kontaktfläche D, einer wie vorerwähnt zusammengesetzten (d.h. zum Applizieren des Fixiermittels geeigneten) Fixiermittelzusammensetzung sowie einer Lotvorform mit diskreten jeweils nicht mit Fixiermittel versehenen Kontaktflächen B und C,

(2) Platzieren der Lotvorform mit ihrer Kontaktfläche C auf die Kontaktfläche D ohne Fixiermittel zwischen den Kontaktflächen C und D,

(3) Applizieren des Fixiermittels aus der Fixiermittelzusammensetzung auf die Kontaktflächen A und/oder B,

(4) Herstellen einer Sandwichanordnung aus den beiden Bauelementen mit der dazwischen befindlichen Lotvorform sowie mit dem nur zwischen den Kontaktflächen A und B befindlichen Fixiermittel,

(5) Schmelzen der Lotvorform unter Bildung geschmolzenen Lots, und (6) Abkühlen des geschmolzenen Lots unter seine Erstarrungstemperatur unter Bildung einer Sandwichanordnung aus den beiden über ihre Kontaktflächen A und D und das dazwischen befindliche erstarrte Lot verbundenen Bauelementen. In einer fünften Ausführungsform umfasst das erfindungsgemäße Verfahren die aufeinander folgenden Schritte:

(1 ) Bereitstellen eines ersten Bauelements mit einer Kontaktfläche A, eines zweiten Bauelements mit einer Kontaktfläche D, einer wie vorerwähnt zusammengesetzten (d.h. zum Applizieren des Fixiermittels geeigneten) Fixiermittelzusammensetzung sowie einer Lotvorform mit diskreten Kontaktflächen B und C, wovon nur die

Kontaktfläche B mit dem aus der Fixiermittelzusammensetzung applizierten

Fixiermittel versehen ist,

(2) Platzieren der Lotvorform mit ihrer mit dem Fixiermittel versehenen Kontaktfläche B auf die gegebenenfalls mit dem aus der Fixiermittelzusammensetzung applizierten Fixiermittel versehene Kontaktfläche A mit dem Fixiermittel zwischen den

Kontaktflächen A und B,

(3) gegebenenfalls Applizieren des Fixiermittels aus der

Fixiermittelzusammensetzung auf die Kontaktflächen C und/oder D,

(4) Herstellen einer Sandwichanordnung aus den beiden Bauelementen mit der dazwischen befindlichen Lotvorform sowie mit dem zwischen den Kontaktflächen A und B sowie gegebenenfalls C und D befindlichen Fixiermittel,

(5) Schmelzen der Lotvorform unter Bildung geschmolzenen Lots, und

(6) Abkühlen des geschmolzenen Lots unter seine Erstarrungstemperatur unter Bildung einer Sandwichanordnung aus den beiden über ihre Kontaktflächen A und D und das dazwischen befindliche erstarrte Lot verbundenen Bauelementen.

In einer sechsten Ausführungsform umfasst das erfindungsgemäße Verfahren die aufeinander folgenden Schritte:

(1 ) Bereitstellen eines ersten Bauelements mit einer Kontaktfläche A, eines zweiten Bauelements mit einer Kontaktfläche D, einer wie vorerwähnt zusammengesetzten (d.h. zum Applizieren des Fixiermittels geeigneten) Fixiermittelzusammensetzung sowie einer Lotvorform mit diskreten Kontaktflächen B und C, wovon nur die

Kontaktfläche B mit dem aus der Fixiermittelzusammensetzung applizierten

Fixiermittel versehen ist, (2) gegebenenfalls Applizieren des Fixiermittels aus der

Fixiermittelzusammensetzung auf die Kontaktflächen C und/oder D,

(3) Platzieren der Lotvorform mit ihrer gegebenenfalls mit dem Fixiermittel versehenen Kontaktfläche C auf die gegebenenfalls mit dem Fixiermittel versehene Kontaktfläche D,

(4) gegebenenfalls Applizieren des Fixiermittels aus der

Fixiermittelzusammensetzung auf die Kontaktfläche A,

(5) Fierstellen einer Sandwichanordnung aus den beiden Bauelementen mit der dazwischen befindlichen Lotvorform sowie mit dem zwischen den Kontaktflächen A und B sowie gegebenenfalls C und D befindlichen Fixiermittel,

(6) Schmelzen der Lotvorform unter Bildung geschmolzenen Lots, und

(7) Abkühlen des geschmolzenen Lots unter seine Erstarrungstemperatur unter Bildung einer Sandwichanordnung aus den beiden über ihre Kontaktflächen A und D und das dazwischen befindliche erstarrte Lot verbundenen Bauelementen.

In einer siebten Ausführungsform umfasst das erfindungsgemäße Verfahren die aufeinander folgenden Schritte:

(1 ) Bereitstellen eines ersten Bauelements mit einer Kontaktfläche A, eines zweiten Bauelements mit einer Kontaktfläche D, einer wie vorerwähnt zusammengesetzten (d.h. zum Applizieren des Fixiermittels geeigneten) Fixiermittelzusammensetzung sowie einer Lotvorform mit diskreten Kontaktflächen B und C, wovon nur die

Kontaktfläche C mit dem aus der Fixiermittelzusammensetzung applizierten

Fixiermittel versehen ist,

(2) Platzieren der Lotvorform mit ihrer mit dem Fixiermittel versehenen Kontaktfläche C auf die gegebenenfalls mit dem Fixiermittel versehene Kontaktfläche D mit dem

Fixiermittel zwischen den Kontaktflächen C und D,

(3) gegebenenfalls Applizieren des Fixiermittels aus der

Fixiermittelzusammensetzung auf die Kontaktflächen A und/oder B,

(4) Herstellen einer Sandwichanordnung aus den beiden Bauelementen mit der dazwischen befindlichen Lotvorform sowie mit dem zwischen den Kontaktflächen C und D sowie gegebenenfalls A und B befindlichen Fixiermittel,

(5) Schmelzen der Lotvorform unter Bildung geschmolzenen Lots, und (6) Abkühlen des geschmolzenen Lots unter seine Erstarrungstemperatur unter Bildung einer Sandwichanordnung aus den beiden über ihre Kontaktflächen A und D und das dazwischen befindliche erstarrte Lot verbundenen Bauelementen. In einer achten Ausführungsform umfasst das erfindungsgemäße Verfahren die aufeinander folgenden Schritte:

(1 ) Bereitstellen eines ersten Bauelements mit einer Kontaktfläche A, eines zweiten Bauelements mit einer Kontaktfläche D, einer wie vorerwähnt zusammengesetzten (d.h. zum Applizieren des Fixiermittels geeigneten) Fixiermittelzusammensetzung sowie einer Lotvorform mit diskreten Kontaktflächen B und C, wovon nur die

Kontaktfläche C mit dem aus der Fixiermittelzusammensetzung applizierten

Fixiermittel versehen ist,

(2) gegebenenfalls Applizieren des Fixiermittels aus der

Fixiermittelzusammensetzung auf die Kontaktflächen A und/oder B,

(3) Platzieren der Lotvorform mit ihrer gegebenenfalls mit dem Fixiermittel versehenen Kontaktfläche B auf die gegebenenfalls mit dem Fixiermittel versehene Kontaktfläche A,

(4) gegebenenfalls Applizieren des Fixiermittels aus der

Fixiermittelzusammensetzung auf die Kontaktfläche D,

(5) Herstellen einer Sandwichanordnung aus den beiden Bauelementen mit der dazwischen befindlichen Lotvorform sowie mit dem zwischen den Kontaktflächen C und D sowie gegebenenfalls A und B befindlichen Fixiermittel,

(6) Schmelzen der Lotvorform unter Bildung geschmolzenen Lots, und

(7) Abkühlen des geschmolzenen Lots unter seine Erstarrungstemperatur unter Bildung einer Sandwichanordnung aus den beiden über ihre Kontaktflächen A und D und das dazwischen befindliche erstarrte Lot verbundenen Bauelementen.

In einer neunten Ausführungsform umfasst das erfindungsgemäße Verfahren die aufeinander folgenden Schritte:

(1 ) Bereitstellen eines ersten Bauelements mit einer Kontaktfläche A, eines zweiten

Bauelements mit einer Kontaktfläche D, einer wie vorerwähnt zusammengesetzten (d.h. zum Applizieren des Fixiermittels geeigneten) Fixiermittelzusammensetzung sowie einer Lotvorform mit diskreten jeweils mit dem aus der Fixiermittelzusammensetzung applizierten Fixiermittel versehenen Kontaktflächen B und C,

(2) gegebenenfalls Applizieren des Fixiermittels aus der

Fixiermittelzusammensetzung auf die Kontaktfläche A,

(3) Platzieren der Lotvorform mit ihrer Kontaktfläche B auf die gegebenenfalls mit dem Fixiermittel versehene Kontaktfläche A mit dem Fixiermittel zwischen den Kontaktflächen A und B,

(4) gegebenenfalls Applizieren des Fixiermittels aus der

Fixiermittelzusammensetzung auf die Kontaktfläche D,

(5) Fierstellen einer Sandwichanordnung aus den beiden Bauelementen mit der dazwischen befindlichen Lotvorform sowie mit dem zwischen den Kontaktflächen A und B sowie C und D befindlichen Fixiermittel,

(6) Schmelzen der Lotvorform unter Bildung geschmolzenen Lots, und

(7) Abkühlen des geschmolzenen Lots unter seine Erstarrungstemperatur unter Bildung einer Sandwichanordnung aus den beiden über ihre Kontaktflächen A und D und das dazwischen befindliche erstarrte Lot verbundenen Bauelementen.

In einer zehnten Ausführungsform umfasst das erfindungsgemäße Verfahren die aufeinander folgenden Schritte:

(1 ) Bereitstellen eines ersten Bauelements mit einer Kontaktfläche A, eines zweiten

Bauelements mit einer Kontaktfläche D, einer wie vorerwähnt zusammengesetzten (d.h. zum Applizieren des Fixiermittels geeigneten) Fixiermittelzusammensetzung sowie einer Lotvorform mit diskreten jeweils mit dem aus der

Fixiermittelzusammensetzung applizierten Fixiermittel versehenen Kontaktflächen B und C,

(2) gegebenenfalls Applizieren des Fixiermittels aus der

Fixiermittelzusammensetzung auf die Kontaktfläche D,

(3) Platzieren der Lotvorform mit ihrer Kontaktfläche C auf die gegebenenfalls mit dem Fixiermittel versehene Kontaktfläche D mit dem Fixiermittel zwischen den Kontaktflächen C und D,

(4) gegebenenfalls Applizieren des Fixiermittels aus der

Fixiermittelzusammensetzung auf die Kontaktfläche A, (5) Herstellen einer Sandwichanordnung aus den beiden Bauelementen mit der dazwischen befindlichen Lotvorform sowie mit dem zwischen den Kontaktflächen A und B sowie C und D befindlichen Fixiermittel,

(6) Schmelzen der Lotvorform unter Bildung geschmolzenen Lots, und

(7) Abkühlen des geschmolzenen Lots unter seine Erstarrungstemperatur unter

Bildung einer Sandwichanordnung aus den beiden über ihre Kontaktflächen A und D und das dazwischen befindliche erstarrte Lot verbundenen Bauelementen.

Die vorerwähnten zehn Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens stellen definierte Schrittfolgen dar, welche die jeweiligen aufeinander folgenden Schritte (1 ) bis (6) respektive (1 ) bis (7) umfassen oder daraus bestehen. Es kann sich bei besagten sechs oder sieben Schritten um direkt aufeinander folgende Schritte handeln, d.h. ohne Zwischenschritte oder zumindest ohne wesentliche Zwischenschritte, also ohne das Wesen des erfindungsgemäßen Verfahrens verändernde Zwischenschritte. Allerdings können Teilschritte des

Bereitstellungsschritts (1 ) eine Ausnahme dergestalt bilden, dass sie, soweit es die weitere Schrittfolge erlaubt oder sogar erfordert, an geeigneter Stelle im Verfahren stattfinden oder abgeschlossen werden und so Bereitstellungsschritt (1 ) zum vollständigen Abschluss bringen können.

Die vorliegende Offenbarung umfasst neben den mit dem erfindungsgemäßen Verfahren herstellbaren Sandwichanordnungen auch Anordnungen, die als

Zwischenprodukte des erfindungsgemäßen Verfahrens erhalten werden oder auftreten können.

Eine solche als Zwischenprodukt bei allen zehn Ausführungsformen des

erfindungsgemäßen Verfahrens erhältliche Anordnung umfasst verschiedene Varianten einer noch unfertigen, d.h. unverlöteten Sandwichanordnung aus einem ersten Bauelement mit einer Kontaktfläche A, einem zweiten Bauelement mit einer Kontaktfläche D und einer zwischen den beiden Bauelementen befindlichen

Lotvorform mit diskreten Kontaktflächen B und C mit dem zwischen den

Kontaktflächen A und B und/oder zwischen den Kontaktflächen C und D befindlichen Fixiermittel. Eine weitere solche als Zwischenprodukt bei verschiedenen Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens erhältliche Anordnung ist eine Anordnung aus einem Bauelement mit einer Kontaktfläche A und einer Lotvorform mit diskreten

Kontaktflächen B und C mit dem Fixiermittel zwischen den Kontaktflächen A und B, wobei die Kontaktfläche C mit dem Fixiermittel versehen sein kann.

Eine weitere solche als Zwischenprodukt bei verschiedenen Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens erhältliche Anordnung ist eine Anordnung aus einem Bauelement mit einer Kontaktfläche D und einer Lotvorform mit diskreten

Kontaktflächen B und C mit dem Fixiermittel zwischen den Kontaktflächen C und D, wobei die Kontaktfläche B mit dem Fixiermittel versehen sein kann.

Eine weitere solche als Zwischenprodukt bei verschiedenen Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens erhältliche Anordnung ist eine Anordnung aus einem Bauelement mit einer Kontaktfläche A und einer Lotvorform mit diskreten

Kontaktflächen B und C ohne Fixiermittel zwischen den Kontaktflächen A und B, wobei die Kontaktfläche C mit dem Fixiermittel versehen ist.

Eine weitere solche als Zwischenprodukt bei verschiedenen Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens erhältliche Anordnung ist eine Anordnung aus einem Bauelement mit einer Kontaktfläche D und einer Lotvorform mit diskreten

Kontaktflächen B und C ohne Fixiermittel zwischen den Kontaktflächen C und D, wobei die Kontaktfläche B mit dem Fixiermittel versehen ist. Die vorliegende Offenbarung umfasst neben den mit dem erfindungsgemäßen Verfahren herstellbaren Sandwichanordnungen sowie den vorerwähnten

Anordnungen, die als Zwischenprodukte erhalten werden können, auch eine ebenfalls als Zwischenprodukt bei verschiedenen Ausführungsformen des

erfindungsgemäßen Verfahrens erhältliche freie Lotvorform mit diskreten

Kontaktflächen B und C, wobei die Kontaktflächen B und/oder C mit dem Fixiermittel versehen sind.

Die vorliegende Offenbarung umfasst ferner als Zwischenprodukte des

erfindungsgemäßen Verfahrens erhältliche freie Bauelemente mit einer mit dem Fixiermittel versehenen Kontaktfläche A sowie freie Bauelemente mit einer mit dem Fixiermittel versehenen Kontaktfläche D.

Im erfindungsgemäßen Verfahren werden die Kontaktflächen A zu B und C zu D gewandt angeordnet respektive in Kontakt gebracht. Dabei bilden die Kontaktflächen A und B respektive C und D jeweils miteinander eine gemeinsame

Überlappungsfläche. Weisen die Kontaktflächen A und B respektive C und D nicht die gleichen Abmessungen auf oder sind die Kontaktflächen A und B respektive C und D bei der zueinander gewandten Anordnung nicht kongruent zueinander gewandt angeordnet, so entspricht die gemeinsame Überlappungsfläche einer Teilfläche mindestens einer der sie bildenden Kontaktflächen A und B respektive C und D.

Hierin ist vom Inkontaktbringen von Kontaktflächen mit dem oder ohne das

Fixiermittel zwischen den Kontaktflächen die Rede. In diesem Kontext bedeutet der Begriff„Kontakt“ einen direkten Kontakt im Sinne einer Berührung bis hin zu einem Kontakt im Sinne einer Annäherung bis auf einen vernachlässigbaren Abstand von beispielsweise <100 pm. Letzteres trifft insbesondere zu im Falle eines

Vorhandenseins des Fixiermittels zwischen Kontaktflächen. Zur Vermeidung von Missverständnissen, im Falle einer stoffschlüssigen Lotverbindung zwischen

Kontaktflächen besteht lediglich eine indirekte Verbindung zwischen den

lotverbundenen respektive verlöteten Kontaktflächen, hingegen ein direkter Kontakt zum verbindenden Lot. Das Inkontaktbringen von Kontaktflächen mit dem Fixiermittel zwischen besagten Kontaktflächen bedeutet, dass das Fixiermittel aus einer wie vorerwähnt zusammengesetzten Fixiermittelzusammensetzung auf mindestens eine der beiden beteiligten Kontaktflächen appliziert worden ist, was im Falle einer lösemittelhaltigen Fixiermittelzusammensetzung wie nacherwähnt ein Entfernen von Lösemittel vor dem eigentlichen Inkontaktbringen umfasst. Alle Kontaktflächen A, B, C und D weisen eine nur geringe mittlere

Oberflächenrauigkeit Ra (bestimmt nach DIN EN ISO 25178-6:2010-06)

beispielsweise im Bereich von 0,1 bis 40 pm auf. Im Allgemeinen sind die

Kontaktflächen eben oder im Wesentlichen eben. Hierin wird der Ausdruck„Fixiermittel“ oder„aus einer wie vorerwähnt zusammengesetzten Fixiermittelzusammensetzung appliziertes Fixiermittel“ gebraucht. Gemeint ist damit das auf eine betreffende Kontaktfläche A, B, C respektive D applizierte Fixiermittel in dem Zustand und unter den Bedingungen unmittelbar vor dem respektive beim zueinander gewandten Anordnen und

Inkontaktbringen der Kontaktflächen von Lotvorform und Bauelement mit dem dazwischen befindlichen Fixiermittel. Besagte Bedingungen umfassen beispielsweise die beim Anordnen und Inkontaktbringen herrschenden Bedingungen betreffend Temperatur, Luftdruck und Luftfeuchte respektive Temperatur und Art der

Umgebungsatmosphäre. So kann es gegebenenfalls zweckmäßig sein, ein Anordnen und Inkontaktbringen bei erhöhter, in jedem Fall jedoch unterhalb der

Schmelztemperatur des Lots liegender Temperatur durchzuführen. Beispielsweise kann dies mit erwärmten Kontaktflächen erfolgen. Das Fixiermittel wird aus einer wie vorerwähnt zusammengesetzten

Fixiermittelzusammensetzung appliziert. Der hierin im Zusammenhang mit der Applikation von Fixiermittel aus einer wie vorerwähnt zusammengesetzten

Fixiermittelzusammensetzung auf eine Kontaktfläche verwendete Begriff

„Applizieren“ kann eine sich gegebenenfalls währenddessen und/oder an das eigentliche Applizieren anschließende thermische und/oder photochemische

Behandlung einschließen. Im Falle einer lösemittelhaltigen

Fixiermittelzusammensetzung schließt der Begriff„Applizieren“ in jedem Fall ein sich an das eigentliche Applizieren anschließendes Entfernen von Lösemittel,

insbesondere weitgehendes bis bevorzugt vollständiges Entfernen von Lösemittel ein, beispielsweise durch Trocknen, was durch übliche Maßnahmen wie

beispielsweise Erwärmen und/oder Druckverminderung unterstützt oder bewirkt werden kann. Weitgehende bis vollständige Lösemittelentfernung bedeutet

Entfernung von >50 bis 100 Gew.-%, bevorzugt >80 bis 100 Gew.-% des

ursprünglich in der lösemittelhaltigen Fixiermittelzusammensetzung enthaltenen Lösemittels.

Die Fixiermittelzusammensetzung besteht, wie schon gesagt, aus

0 bis 97 Gew.-% mindestens eines Lösemittels ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Wasser und bei < 285°C siedenden organischen Lösemitteln, 3 bis 100 Gew.-% mindestens eines Materials M1 ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus (i) im Bereich von 30 bis 180°C schmelzbaren thermoplastischen organischen Polymeren und (ii) im Bereich von 30 bis 180°C schmelzbaren nichtpolymeren organischen Verbindungen ohne saure Gruppen,

0 bis 20 Gew.-% mindestens eines Materials M2 ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus (iii) im Bereich von 30 bis 180°C nicht schmelzbaren organischen Polymeren und (iv) im Bereich von 30 bis 180°C nicht schmelzbaren nichtpolymeren organischen Verbindungen ohne saure Gruppen und ohne Siedepunkt oder mit einem Siedepunkt oberhalb 285°C, und

0 bis 30 Gew.-% eines oder mehrerer anorganischer fester Füllstoffe.

Entsprechend ihres Gehaltes von 0 bis 97 Gew.-% mindestens eines Lösemittels ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Wasser und bei < 285°C siedenden organischen Lösemitteln kann es sich bei der Fixiermittelzusammensetzung um eine lösemittelfreie, um eine wässrige von organischem Lösemittel freie, um eine wässrige organisches Lösemittel enthaltende oder um eine nichtwässrige

organisches Lösemittel enthaltende Zusammensetzung handeln.

Beispiele für lösemittelfreie Fixiermittelzusammensetzungen sind beim Applizieren feste bis klebrige Fixiermittelzusammensetzungen, beispielsweise in Form von Folie, Strang, Pulver, Tropfen, Hotmelt-Material, öligem oder harzartigem Material.

Abhängig von der Konsistenz einer betreffenden lösemittelfreien

Fixiermittelzusammensetzung wird der Fachmann ein zum Applizieren auf eine Kontaktfläche A, B, C respektive D geeignetes Verfahren auswählen.

Beispiele für wässrige Fixiermittelzusammensetzungen sind wässrige von

organischem Lösemittel freie oder wässrige organisches Lösemittel enthaltende Fixiermittelzusammensetzungen. Dabei kann es sich um Lösungen, Suspensionen oder Dispersionen handeln, deren Theologisches Verhalten in einem breiten Bereich vom flüssigen bis zum pastösen Zustand liegen kann. Dementsprechend können die wässrigen Fixiermittelzusammensetzungen auf verschiedene Art auf eine

Kontaktfläche A, B, C respektive D appliziert werden, beispielsweise durch Jetten, Dispensen, Sprühen, Pinseln, Tupfen, Tauchen oder Drucken, gefolgt von einer Trocknung zwecks weitgehender bis bevorzugt vollständiger Entfernung des

Wassers und des gegebenenfalls enthaltenen organischen Lösemittels.

Bei nichtwässrigen organisches Lösemittel enthaltenden

Fixiermittelzusammensetzungen kann es sich um Lösungen, Suspensionen oder Dispersionen handeln, deren rheologisches Verhalten in einem breiten Bereich vom flüssigen bis zum pastösen Zustand liegen kann. Dementsprechend können die nichtwässrigen organisches Lösemittel enthaltenden

Fixiermittelzusammensetzungen auf verschiedene Art auf eine Kontaktfläche A, B, C respektive D appliziert werden, beispielsweise durch Jetten, Dispensen, Sprühen, Pinseln, Tupfen, Tauchen oder Drucken, gefolgt von einer Trocknung zwecks weitgehender bis bevorzugt vollständiger Entfernung des organischen Lösemittels.

Bevorzugt als das mindestens eine Material M1 sind im Bereich von 30 bis 180°C schmelzbare thermoplastische organische Polymere vom Typ (i), und darunter insbesondere teil- oder vollsynthetische Vertreter. Bevorzugt umfasst das

mindestens eine Material M1 keine nichtsynthetischen organischen Polymere, d.h. keine organischen Polymere natürlichen Ursprungs wie Naturharze. Beispiele für Naturharze sind Baumharze wie Kolophoniumharz. Stofflich besteht für die im Bereich von 30 bis 180°C schmelzbaren thermoplastischen organischen Polymere keine Beschränkung. Es kann sich beispielsweise um Vinylcopolymere,

(Meth)acrylcopolymere, Polyester, Polyurethane, Polymervorläufer solcher vorerwähnten Polymere und/oder um Cellulosederivate wie beispielsweise

Celluloseether und -ester handeln. Besonders bevorzugt sind (Meth)acrylcopolymere und Cellulosederivate wie Methylcellulose oder Ethylcellulose. Die im Bereich von 30 bis 180°C schmelzbaren thermoplastischen organischen Polymere können saure Gruppen entsprechend einer Säurezahl im Bereich von 0 bis 50 mg KOH/g, bevorzugt unter 25 mg KOH/g aufweisen; besonders bevorzugt haben sie keine sauren Gruppen und weisen keine Säurezahl auf. Die Bestimmung der Säurezahl, beispielsweise Carboxylzahl von organischen Polymeren ist dem Fachmann bekannt, beispielsweise die Bestimmung nach DIN EN ISO 2114.

Bevorzugte Beispiele für im Bereich von 30 bis 180°C schmelzbare nichtpolymere organische Verbindungen ohne saure Gruppen vom Typ (ii) sind Lactame wie beispielsweise Laurinlactam; und Fettalkohole wie beispielsweise 1 -Dodecanol (Laurylalkohol), 1 -Tetradecanol (Myristylalkohol), 1 -Hexadecanol (Cetylalkohol), 1- Heptadecanol (Margarylalkohol), 1 -Octadecanol (Stearylalkohol), 1-Eicosanol (Arachidylalkohol), 1 -Docosanol (Behenylalkohol), 1 -Tetracosanol

(Lignocerylalkohol), 1 -Hexacosanol (Cerylalkohol), 1 -Octacosanol (Montanylalkohol), 1 -Triacontanol (Melissylalkohol).

Weitere Beispiele für im Bereich von 30 bis 180°C schmelzbare nichtpolymere organische Verbindungen ohne saure Gruppen vom Typ (ii) sind entsprechende Einzelbestandteile von im Bereich von 30 bis 180°C schmelzbaren Gemischen organischer Substanzen wie Öle, Fette, Wachse, beispielsweise natürliche Wachse wie beispielsweise Bienenwachs, Paraffinwachse und Vaseline.

Die Fixiermittelzusammensetzung enthält 0 bis 20 Gew.-% mindestens eines

Materials M2 ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus (iii) im Bereich von 30 bis 180°C nicht schmelzbaren organischen Polymeren und (iv) im Bereich von 30 bis 180°C nicht schmelzbaren nichtpolymeren organischen Verbindungen ohne saure Gruppen und ohne Siedepunkt oder mit einem Siedepunkt oberhalb 285°C. Die organischen Polymeren vom Typ (iii) unterscheiden sich von denen vom Typ (i) und besitzen bevorzugt auch keine sauren Gruppen. Beispielsweise kann es sich um nichtthermoplastische oder um außerhalb des Bereichs von 30 bis 180 °C

schmelzbare organische Polymere handeln. Die nichtpolymeren organischen

Verbindungen vom Typ (iv) unterscheiden sich von denen vom Typ (ii);

beispielsweise kann es sich um außerhalb des Bereichs von 30 bis 180 °C

schmelzbare nichtpolymere organische Verbindungen ohne saure Gruppen handeln; alternativ kann es sich um nichtpolymere organische Verbindungen ohne saure Gruppen handeln, die unzersetzt oberhalb 285°C sieden und destilliert werden können oder die anstelle eines Siedepunktes einen Zersetzungspunkt oder -bereich aufweisen. Letztere lassen sich nicht unter Normalbedingungen destillieren.

Bei Vertretern des Materials M2 kann es sich beispielsweise um Additive wie beispielsweise Benetzungsadditive und Rheologieadditive handeln. Die Fixiermittelzusammensetzung enthält 0 bis 30 Gew.-% eines oder mehrerer anorganischer fester Füllstoffe. Beispiele für anorganische feste Füllstoffe sind Siliziumdioxid und Aluminiumoxid. Die Summe der mit dem Fixiermittel versehenen Flächenanteile der eine

gemeinsame Überlappungsfläche bildenden Kontaktflächen A und B respektive C und D beträgt bei Anwesenheit eines oder mehrerer Bestandteile vom Typ (i) im mindestens einen Material M1 1500 pm ² bis 50 Flächen-%, bevorzugt 1500 pm ² bis 20 Flächen-%, insbesondere 1500 pm ² bis 10 Flächen-% der gemeinsamen

Überlappungsfläche. Bei alleiniger Anwesenheit eines oder mehrerer Bestandteile vom Typ (ii) im mindestens einen Material M1 beträgt besagte Summe 1500 pm ² bis 100 Flächen-%, bevorzugt 1500 pm ² bis 50 Flächen-%, insbesondere 1500 pm ² bis 20 Flächen-% oder sogar nur 1500 pm ² bis 10 Flächen-% der gemeinsamen

Überlappungsfläche.

Das Fixiermittel kann dabei in allen vorerwähnten Fällen als einzelne

zusammenhängende Fläche oder als mehrere voneinander getrennte Flächen verteilt vorliegen, beispielsweise als ein oder mehrere Flächenelemente,

beispielsweise als Punkte, Linien, Linien- oder Punktemuster. Einzelne der oder alle Flächenelemente können auch über eine betreffende

Überlappungsflächenbegrenzungslinie hinausragen, beispielsweise dergestalt, dass die Fixiermittelzusammensetzung absichtlich oder unabsichtlich eine betreffende Überlappungsflächenbegrenzungslinie überschreitend appliziert wird. Beispielsweise kann ein Flächenelement die Überlappungsflächenbegrenzungslinie teilweise bedecken und sich dabei teilweise innerhalb und teilweise außerhalb der

Überlappungsfläche befinden. Auch eine teilweise oder vollständige rahmenartige Bedeckung der Überlappungsflächenbegrenzungslinie ist möglich. Einzelne zusammenhängende die Überlappungsflächenbegrenzungslinie nicht berührende Flächenelemente können eine Fläche von beispielsweise 1500 pm ² bis 10 Flächen- %, bevorzugt 1500 pm ² bis 5 Flächen-%, insbesondere 1500 pm ² bis 2 Flächen-% der betreffenden gemeinsamen Überlappungsfläche haben. Das oder die

Flächenelemente können aus der entsprechenden Kontaktflächenebene hinreichend weit herausragen, um eine Fixierverbindung zu verbindender Kontaktflächen zu ermöglichen. So können das oder die aus dem Fixiermittel bestehenden Flächenelemente eine Dicke beispielsweise im Bereich von 1 bis 100 pm oder bevorzugt 1 bis 50 pm oder mehr bevorzugt 1 bis 20 pm oder am meisten bevorzugt 1 bis 10 pm aufweisen; dies gilt insbesondere für nicht oder nicht vollständig geschmolzenes Fixiermittel.

Das applizierte Fixiermittel kann sich in seiner Zusammensetzung qualitativ und/oder quantitativ von der der Fixiermittelzusammensetzung unterscheiden. Dies kann beispielsweise Folge seiner Applikation und/oder einer im Rahmen seiner Applikation bewusst durchgeführten Entfernung von Lösemittel oder Trocknung und/oder thermischen und/oder photochemischen Behandlung sein. Im Falle eines aus einer Lösemittel enthaltenden Fixiermittelzusammensetzung applizierten Fixiermittels ist dessen Lösemittelanteil relativ zu dem der Fixiermittelzusammensetzung um >50 bis 100 Gew.-%, bevorzugt um >80 bis 100 Gew.-% reduziert. Mit anderen Worten, im Vergleich zur lösemittelhaltigen Fixiermittelzusammensetzung ist im applizierten Fixiermittel mehr als die Hälfte, bevorzugt mehr als 80 Gew.-% des ursprünglich in der lösemittelhaltigen Fixiermittelzusammensetzung enthaltenen Lösemittels entfernt.

Ein sich in seiner Zusammensetzung von der vorerwähnten

Fixiermittelzusammensetzung unterscheidendes Fixiermittel kann beispielsweise aus 0 bis 10 Gew.-% mindestens eines Lösemittels ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Wasser und bei < 285°C siedenden organischen Lösemitteln,

65 bis 100 Gew.-% mindestens eines Materials M1 ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus (i) im Bereich von 30 bis 180°C schmelzbaren thermoplastischen organischen Polymeren und (ii) im Bereich von 30 bis 180°C schmelzbaren

nichtpolymeren organischen Verbindungen ohne saure Gruppen,

0 bis 25 Gew.-% mindestens eines Materials M2 ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus (iii) im Bereich von 30 bis 180°C nicht schmelzbaren organischen Polymeren und (iv) im Bereich von 30 bis 180°C nicht schmelzbaren nichtpolymeren organischen Verbindungen ohne saure Gruppen und ohne Siedepunkt oder mit einem Siedepunkt oberhalb 285°C, und

0 bis 35 Gew.-% eines oder mehrerer anorganischer fester Füllstoffe bestehen.

Das Fixiermittel zeigt ein haftvermittelndes Verhalten zwischen zu verbindenden Kontaktflächen A und B respektive C und D, d.h. zumindest bei den beim Anordnen und Inkontaktbringen der betreffenden Kontaktflächen mit dem dazwischen befindlichen Fixiermittel herrschenden Bedingungen verhält es sich klebrig und/oder Adhäsion der betreffenden Kontaktflächen bewirkend. Alle zehn vorerwähnten Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens umfassen ein Platzieren der Lotvorform, beispielsweise ein Auflegen der Lotvorform auf ein Bauelement oder umgekehrt. Das Auflegen geschieht dabei im Sinne einer zueinander gewandten Anordnung der Kontaktflächen A und B und/oder C und D. Allen zehn vorerwähnten Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens gemein ist die Herstellung einer noch unverlöteten Sandwichanordnung aus den beiden Bauelementen mit der dazwischen befindlichen Lotvorform mit dem

Fixiermittel zwischen den Kontaktflächen A und B und/oder C und D, gefolgt vom eigentlichen Verlöten unter Bildung der fertigen verlöteten Sandwichanordnung.

Platzieren der Lotvorform und Herstellen der noch unverlöteten Sandwichanordnung kann beispielsweise bei einer Temperatur der betreffenden Kontaktflächen im Bereich von Raumtemperatur bis unterhalb der Schmelztemperatur der Lotvorform stattfinden, beispielsweise bis 10 °C unterhalb der Schmelztemperatur der

Lotvorform.

Nach Bildung der noch unverlöteten Sandwichanordnung findet der eigentliche Lötverbindungsprozess statt. Dieser Lötverbindungsprozess umfasst das Schmelzen der Lotvorform unter Bildung geschmolzenen Lots und ein anschließendes Abkühlen des geschmolzenen Lots unter dessen Erstarrungstemperatur unter Bildung einer fertigen verlöteten Sandwichanordnung aus den beiden über ihre Kontaktflächen A und D und das dazwischen befindliche erstarrte Lot verbundenen Bauelementen.

Die Sandwichanordnung aus den beiden Bauelementen mit der dazwischen befindlichen Lotvorform mit dem Fixiermittel zwischen den Kontaktflächen A und B und/oder C und D wird zwecks Schmelzen der Lotvorform in einen Ofen mit einer oberhalb der Schmelztemperatur des Lots liegenden Ofentemperatur befördert. Die Aufenthaltsdauer im Ofen und die Ofentemperatur sind so bemessen, dass ein vollständiges Schmelzen der Lotvorform stattfinden kann. Beispielsweise beträgt die Aufenthaltsdauer im Bereich von 1 bis 60 Minuten bei einer Ofentemperatur beispielsweise im Bereich von 150 bis 500°C, insbesondere 170 bis 350°C. Der Schmelzprozess kann als Batch- oder als kontinuierlicher Prozess durchgeführt werden.

Es ist nicht im Einzelnen geklärt, was beim Schmelzvorgang bzw. Lötprozess mit dem Fixiermittel geschieht.

Nach Verlassen des Ofens kühlt die Sandwichanordnung aus den beiden

Bauelementen und dem geschmolzenem Lot ab und das Lot erstarrt nach

Unterschreiten seiner Erstarrungstemperatur unter Bildung des Produkts des erfindungsgemäßen Verfahrens, nämlich der fertigen Sandwichanordnung aus dem ersten Bauelement mit der Kontaktfläche A, dem zweiten Bauelement mit der Kontaktfläche D mit dem zwischen den Kontaktflächen A und D befindlichen die beiden Bauelemente mechanisch, elektrisch und wärmeleitend verbindenden Lot.

Beispiele

Beispiel 1 (erfindungsgemäß):

Eine Fixiermittelzusammensetzung bestehend aus 20 Gew.-% DEGALAN® LP 63/11 (Acrylcopolymer erhältlich von Evonik Industries AG, Säurezahl 6 mg KOH/g, Mw 30.000) gelöst in 80 Gew.-% a-Terpineol wurde mittels einer 20 pm dicken

Schablone mit einer runden Öffnung und einem Durchmesser von 40 pm auf eine Kupferseite eines DCB-Substrats (320 pm dicke AhOs-Keramik mit beidseitiger jeweils 200 pm Kupferkaschierung) gedruckt. Anschließend wurde die so applizierte Fixiermittelzusammensetzung 20 min lang bei 80°C im Umlufttrockenschrank getrocknet. Man erhielt einen 2000 pm ² großen und 3 pm dicken Fixiermittelpunkt. Auf diesen Fixiermittelpunkt wurde anschließend eine 10 mm x 10 mm x 0,1 mm große Lotvorform (Zinn-Silber-Legierung mit 3,5 Gew.-% Silberanteil) maschinell zentrisch platziert. Dies geschah mittels einer Bestückungsapparatur Datacon 2200 evo, wobei das DCB-Substrat vor dem eigentlichen Bestücken auf 130°C

vorgewärmt und die Lotvorform mit einer Kraft von 1 Newton auf den

Fixiermittelpunkt aufgelegt wurde. In einem zweiten Schritt wurde das Drucken und Trocknen der

Fixiermittelzusammensetzung analog wie zuvor beschrieben auf der nach außen weisenden Seite der Lotvorform wiederholt. Auf den so auf die Lotvorform applizierten Fixiermittelpunkt wurde anschließend ein 10 mm x 10 mm x 0,18 mm großer IGBT unter den gleichen Bedingungen und unter Verwendung der gleichen Bestückungsapparatur platziert.

Die so geschaffene noch unverlötete Sandwichanordnung wurde in einem Lötofen einem Temperaturprofil von 6 Minuten bei 180°C und anschließend 3 Minuten bei 260°C ausgesetzt, wobei das Lot vollständig schmolz. Nach Entnahme aus dem Ofen wurde die Sandwichanordnung auf Raumtemperatur abkühlen gelassen.

Nach dem Abkühlen wurde die Wärmeleitfähigkeit der Lotverbindung innerhalb der Sandwichanordnung mittels der Laserflashmethode (Gerät LFA 467 der Firma Netzsch, Deutschland, Energieimpuls von der Seite des IGBT her) zu 36 Wm ¹ K ¹ bestimmt.

Beispiel 2 (erfindungsgemäß):

Abweichend von Beispiel 1 wurde die Fixiermittelzusammensetzung jeweils mittels einer 20 pm dicken Schablone mit vier als 2-2-Anordnung mit jeweils 2 mm voneinander beabstandeten quadratischen Öffnungen von jeweils 9 mm ² gedruckt. Man erhielt vier jeweils circa 10 mm ² große und 3 pm dicke Fixiermittel- Flächenelemente (insgesamt circa 40 Flächen-% Bedeckung der jeweiligen Überlappungsfläche nach Auflegen der Lotvorform bzw. nach dem Bestücken mit dem IGBT).

Die Wärmeleitfähigkeitsbestimmung ergab einen Wert von 22 Wm ¹ K ¹ .

Beispiel 3 (Vergleich): Abweichend von Beispiel 1 wurde die Fixiermittelzusammensetzung jeweils mittels einer 20 pm dicken Schablone mit vier als 2-2-Anordnung mit jeweils 2 mm voneinander beabstandeten quadratischen Öffnungen von jeweils 13 mm ² gedruckt. Man erhielt vier jeweils circa 13,5 mm ² große und 3 miti dicke Fixiermittel- Flächenelemente (insgesamt circa 55 Flächen-% Bedeckung der jeweiligen

Überlappungsfläche nach Auflegen der Lotvorform bzw. nach dem Bestücken mit dem IGBT).

Die Wärmeleitfähigkeitsbestimmung ergab einen Wert von 15 Wm ¹ K ¹ .

Wärmeleitfähigkeiten >20 Wm ¹ K ¹ stellen zufriedenstellende Ergebnisse dar.