Sinterwerkstoff, Sinterverbindunq sowie Verfahren zum Herstellen einer Sinter- verbindunq

Stand der Technik

Die Erfindung betrifft einen Sinterwerkstoff zum miteinander Versintern zweier Fügepartner gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 , eine Sinterverbindung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 9 sowie ein Verfahren zum Herstellen ei- ner Sinterverbindung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 12.

Zum Verbinden von elektronischen Bauteilen mit einem weiteren Fügepartner sind zurzeit bleifreie Lötverbindungen Stand der Technik. Ebenso ist es für Anwendungen mit hohen Verlustleistungen und unter hohen Umgebungstemperatu- ren bekannt, Silbersintertechnologie einzusetzen, wie dies beispielsweise in der

DE 43 15 272 A1 beschrieben ist. Durch den Einsatz von hochschmelzenden Metallen oder Metalllegierungen in Form von Festkörperpartikeln wird die flüssige Phase im Sinterfügeprozess umgangen. Somit kann eine Sinterverbindung hergestellt werden, die hochtemperaturbeständig ist, eine elektrische und thermi- sehe Kontaktierung sicherstellt und gleichzeitig hohe Fügetemperaturen zum

Aufschmelzen der zum Einsatz kommenden Silbersinterpaste vermeidet.

Da das bekannte Silbersinterverfahren mit einem hohen Prozessdruck arbeitet, gibt es Bestrebungen, diese zu reduzieren. Eine Lösungsmöglichkeit hierzu ist es, sehr kleine Strukturpartikel einzusetzen, um die dadurch erhöhte Oberflächenenergie als Triebkraft für die Sinterung zu verwenden. Es werden sogar Strukturpartikel im Nanometerbereich eingesetzt. Neben den metallischen, wachsähnlich beschichteten Strukturpartikeln weisen bekannte Sinterpasten in der Regel noch organische Lösungsmittel auf, um die pastösen Eigenschaften einer Sinterpaste zu gewährleisten. Fakultativ sind häufig zusätzlich noch weitere chemische Verbindungen oder organische Füllstoffe vorhanden. Die Verwendung immer kleinerer metallischer Strukturpartikel führt dazu, dass der Anteil der organischen Komponenten in der Sinterpaste immer höher wird, während der Metallgehalt sinkt. Da die organischen Komponenten während des Fügeprozesses (Sinterprozesses) entfernt werden müssen, um eine Versinterung der einzelnen Strukturpartikel zu erzeugen, muss ein immer höherer organischer Anteil verdampft bzw. verbrannt werden. Dies führt dazu, dass die aus der Sinterschicht zu entfernende Gasmenge sehr groß ist, was zu einer Bildung von Poren in der Fügeschicht (Sinterschicht) führt. Diese Poren können bis zu einem gewissen Anteil vorteilhaft sein, sofern sich eine gleichmäßige Verteilung ausbildet. Bei höheren Organikanteilen kommt es vor allem im mittleren Bereich der Sinterschicht zur Bildung von großen Gasblasen, die in der Sinterschicht verbleiben. Da die Sinterschicht neben einer elektrischen und mechanischen Kontaktie- rung auch eine Entwärmung über eine thermische Leitfähigkeit sicherstellen muss, insbesondere wenn mittels der Sinterschicht ein Leistungshalbleiter mit einem weiteren Fügepartner verbunden wird, sind diese Gasblasen, die im Extremfall sogar die Dimension der Schichtdicke erreichen können, von Nachteil.

Der hohe Prozessdruck, der bei einem beispielsweise in der EP 0 330 895 B1 beschriebenen Sinterverfahren aufgewendet werden muss, kann uniaxial oder isostatisch aufgebracht werden. Beim aufwendigen isostatischen Verfahren muss die Fügestelle, beispielsweise mit einem Silikonmaterial, während der Druckbeaufschlagung verkapselt werden, um ein seitliches Herausquetschen der Sinterpaste zu vermeiden. Bei uniaxialer Druckbeaufschlagung ist die Fügekraft be- grenzt, da die Sinterpaste ohne Verkapselung herausgequetscht werden kann.

Die Verarbeitbarkeit der Sinterpaste und die Formhaltigkeit der aufgebrachten, insbesondere gedruckten Sinterpaste stehen im direkten Widerspruch. Durch einen hohen Organikanteil wird die Viskosität der Sinterpaste und somit die Auf- bringbarkeit, insbesondere Druckbarkeit gewährleistet. Gleichzeitig sind diese viskosen Eigenschaften bei einem notwendigen Fügedruck unvorteilhaft, da die

Sinterpaste im Anfangsstadium noch verlaufen kann. Offenbarung der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Sinterwerkstoff anzugeben, mit dem die Gasbildung beim Sinterprozess reduziert werden kann. Bevorzugt soll der Sinterwerkstoff derart ausgebildet sein, dass auch ein seitliches Herausquetschen des Sinterwerkstoffs bei der Druckbeaufschlagung der Fügepartner zumindest weitgehend vermieden wird. Ferner besteht die Aufgabe darin, eine optimierte Sinterverbindung anzugeben, bei der in der Sinterschicht keine zu gro- ßen Gasblasen vorhanden sind. Besonders bevorzugt soll sich die Sinterverbindung auch bei hohen Prozessdrücken ohne die Notwendigkeit, eine Verkapse- lung des Sinterwerkstoffs vorsehen zu müssen, herstellen lassen. Ferner besteht die Aufgabe darin, ein Verfahren zum Herstellen einer Sinterverbindung anzugeben, wobei durch das Verfahren eine extreme Gasbildung während des Sin- terprozesses in der Sinterschicht vermieden werden soll. Bevorzugt soll das Verfahren ein Versintern mindestens zweier Fügepartner mittels Sinterwerkstoff erlauben, ohne die Notwendigkeit, die Sinterpaste vor der Druckbeaufschlagung verkapseln zu müssen.

Diese Aufgabe wird hinsichtlich des Sinterwerkstoffs mit den Merkmalen des Anspruchs 1 , hinsichtlich der Sinterverbindung mit den Merkmalen des Anspruchs 9 und hinsichtlich des Verfahrens mit den Merkmalen des Anspruchs 12 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben. In den Rahmen der Erfindung fallen sämtliche Kombinationen aus zumin- dest zwei von in der Beschreibung, den Ansprüchen und/oder den Figuren offenbarten Merkmalen. Zur Vermeidung von Wiederholungen sollen verfahrensgemäß offenbarte Merkmale auch als vorrichtungsgemäß offenbart gelten und beanspruchbar sein. Ebenso sollen vorrichtungsgemäß offenbarte Merkmale als verfahrensgemäß offenbart gelten und beanspruchbar sein.

In Bezug auf die Ausbildung eines vorteilhaften Sinterwerkstoffs liegt der Erfindung der Gedanke zugrunde, zusätzlich zu den metallischen, mit einer organischen Beschichtung versehenen Strukturpartikeln, insbesondere Kupfer-, Silber- und/oder Goldpartikel, Hilfspartikel vorzusehen, wobei es sich bei den Hilfsparti- kein um metallische und/oder keramische Partikel handelt, die im Gegensatz zu den Strukturpartikeln nicht organisch beschichtet sind, um somit die Entstehung von Gas beim Sinterprozess zu vermeiden. Je nach Anwendungszweck können die Hilfspartikel beispielsweise als feines Pulver, als Granulat oder als Pulver- Granulat-Mischung eingesetzt werden. Durch die Integration der vorgenannten Hilfspartikel in den Sinterwerkstoff wird der Organikanteil des Sinterwerkstoffs reduziert, wodurch eine gezielte Steuerung der erwünschten Porengröße möglich ist. Ein ähnlicher Effekt kann bei einer später noch zu erläuternden, nach dem Konzept der Erfindung ausgebildeten Sinterverbindung dadurch erzielt werden, dass die Hilfspartikel im Bereich der Fügestelle zwischen mindestens zwei Fügepartner vorgesehen werden, wobei die Hilfspartikel in diesem Fall nicht zwingend zuvor in den Sinterwerkstoff eingebracht werden müssen - es ist auch eine direkte Einbringung/Aufbringung in die Fügestelle bzw. auf zumindest einen Fügepartner möglich. Die für den Sinterwerkstoff zum Einsatz kommenden Hilfspartikel müssen nicht sortenrein sein - es kann sich auch um eine Mischung aus metallischen und keramischen Partikeln oder eine Mischung von verschiedenen me- tallischen und/oder keramischen Partikeln handeln. Wie zuvor erläutert wird der

Anteil der organischen Komponenten in dem Sinterwerkstoff durch das Vorsehen der Hilfspartikel reduziert, sodass eine geringere Gasmenge aus dem Pastenvolumen entfernt werden muss. Dies führt zu einem geringeren Porenanteil bzw. zu einer Reduktion von Poren mit großem Volumen und somit zu einer verbesserten Entwärmung der herzustellenden Sinterverbindung. Weiterhin kann durch die

Hilfspartikel eine Änderung des thermischen Ausdehnungskoeffizienten des Sinterwerkstoffs erreicht werden, was Vorteile bezüglich der Temperaturwechselbeständigkeit des Verbundes von Fügepartnern und Sinterwerkstoff mit sich bringt. Besonders bevorzugt ist eine Senkung des thermischen Ausdehnungsverhaltens durch den Einsatz keramischer Hilfspartikel, da die Sinterschicht (Verbindungsschicht) auf diese Weise an den Ausdehnungskoeffizienten der zufügenden Halbleiterelementen angepasst werden kann. Ferner ermöglicht das Vorsehen von wie zuvor beschrieben ausgebildeten Hilfspartikeln in dem Sinterwerkstoff und/oder unmittelbar auf mindestens einen der Fügepartner eine gezielte Einstel- lung des Sinterspaltes. Für diesen Anwendungszweck übertrifft die Korngröße der Hilfspartikel die Korngröße der Strukturpartikel bevorzugt um ein Vielfaches. Durch die Wahl der Korngröße und den Anteil der Hilfspartikel lässt sich ein minimaler Abstand zwischen den Fügepartnern vorgeben. So ist trotz eines notwendigen Fügedruckes eine minimale Spaltbreite zwischen den Fügepartnern gewährleistet, da eine oder mehrere Lagen der Hilfspartikel ein weiteres Zusammendrücken der Fügepartner vermeiden. Es kommt hierdurch zu einer höheren Formtreue der insbesondere gedruckten Struktur. Hierdurch kann ein Herausquetschen des Hilfspartikel aufweisenden Sinterwerkstoffs kontrolliert bzw. minimiert werden. Ein Herausdrücken des Sinterwerkstoffs kann im ungünstigsten Fall zu einem Kurzschluss führen.

Bevorzugt handelt es sich bei dem Sinterwerkstoff um Sinterpaste, ganz besonders bevorzugt um Silbersinterpaste, wobei es weiter bevorzugt ist, wenn die Sinterpaste organisches Lösungsmittel zur Gewährleistung der pastösen Eigenschaften umfasst. Gemäß einer alternativen Ausführungsform kann es sich bei dem Sinterwerkstoff auch um eine Pulvermischung handeln. Ebenso ist eine

Ausführungsform realisierbar, bei der der Sinterwerkstoff als Sintermaterialvor- form (Preform), also bereits als Formkörper ausgebildet ist.

Bevorzugt wird der nach dem Konzept der Erfindung ausgebildete Sinterwerk- stoff bei Produkten eingesetzt, bei denen eine elektrische Verbindung zu elektrischen Bauelementen hergestellt werden muss. Insbesondere können bisher zum Einsatz kommende Lotverbindungen durch eine mittels eines nach dem Konzept der Erfindung ausgebildeten Sinterwerkstoffs hergestellte Sinterverbindung substituiert werden. Die mittels des Sinterwerkstoffs hergestellte Sinterverbindung kann bei hohen Temperaturen eingesetzt werden und/oder bei Bauelementen mit hohen Verlustleistungen. Durch den erfindungsgemäß ausgebildeten Sinterwerkstoff können bisher auftretende Lebensdauereinschränkungen überwunden werden. Dies ist insbesondere bei der Ausbildung der Hilfspartikel als Abstandhalter möglich, da ein definiertes Spaltmaß trotz eines hohen Prozessdruckes eingehal- ten werden kann. Beispiele für Einsatzgebiete sind: Leistungsendstufen von e- lektrischen Servolenkungen, Leistungsendstufen von universellen Wechselrichteinheiten, Regelelektroniken, insbesondere am Starter und/oder Generator, Einpressdioden an Generatorschildern, hochtemperaturstabile Halbleiter, wie Siliziumkarbid, oder auch Sensoren, die unter hoher Temperatur betrieben werden und eine sensornahe Auswerteelektronik benötigen. Auch ist der Einsatz bei

Halbleiterdioden möglich. Auch ist der Sinterwerkstoff bei Modulen für Wechselrichter, insbesondere an Photovoltaikanlagen, einsetzbar.

Da aufgrund der Hilfspartikel ein geringer Porengehalt eingestellt werden kann und geeignete thermische Ausdehnungskoeffizienten realisierbar sind, können höhere Einsatztemperaturen der erhaltenen Sinterverbindung realisiert werden. Aufgrund der Minimierung der Poren kann auch die Fügefläche erhöht werden, die derzeit durch die Entgasungsproblematik beschränkt ist. Hierdurch können optimale Wärmeübertragungseigenschaften erreicht werden.

In Weiterbildung der Erfindung zeichnen sich die zum Einsatz kommenden Hilfs- partikel dadurch aus, dass deren Schmelztemperatur größer ist als eine Sinterprozesstemperatur, um ein Aufschmelzen der Hilfspartikel beim Sinterprozess zu vermeiden. Ganz besonderes bevorzugt ist es, wenn die Schmelztemperatur der Hilfspartikel größer ist als die der zum Einsatz kommenden Strukturpartikel. Be- sonders bevorzugt liegt die bei dem Sinterprozess zur Anwendung kommende

Temperatur unter 300 ⁰ C, vorzugsweise unter 250 ⁰ C, ganz besonders bevorzugt unter 100°C. Technisch wünschenswert ist der zur Anwendung kommende Prozessdruck null, was jedoch kaum realisierbar ist. Bevorzugt beträgt der Prozessdruck maximal 40 MPa, vorzugsweise weniger als 15 MPa, weiter bevorzugt we- niger als 10 MPa, oder weniger als 6 MPa, oder weniger als 3 MPa, oder weniger als 1 MPa, oder weniger als 0,5 MPa.

Besonders zweckmäßig ist es, wenn die Hilfspartikel derart ausgebildet sind, dass diese während des Sinterprozesses mit den Strukturpartikeln versintern. Hierzu können die Hilfspartikel beispielsweise eine sinterfähige Oberfläche aufweisen, die beispielsweise mittels einer geeigneten Beschichtung realisierbar ist. Auch ist es möglich, die Hilfspartikel derart auszuwählen, dass diese in die Strukturpartikel eindiffundieren.

Besonders bevorzugt ist es, wenn es sich bei den Hilfspartikeln um keramische und/oder metallische Partikel handelt. Im Falle des Vorsehens von Hilfspartikeln kann es vorteilhaft sein, diese zu beschichten, insbesondere metallisch zu beschichten, vorzugsweise mit dem Metall und/oder mit einem Edelmetall oder mit Nickel, ganz besonders bevorzugt mit einem Phosphoranteil aufweisenden Ni- ekel. Hierdurch kann die Haftung der Hilfspartikel in dem Sinterwerkstoff verbessert werden. Bei der Verwendung von Metallpartikeln als Hilfspartikel können diese aus demselben Material ausgebildet sein wie die Strukturpartikel (jedoch ohne organische Beschichtung). Dies hat zwar keine Veränderung des thermischen Ausdehnungsverhaltens zur Folge, reduziert jedoch das Volumen der beim Sinterprozess entstehenden Gase, was eine dichtere Sinterschicht zur Folge hat. Im Hinblick auf die Ausbildung der Strukturpartikel gibt es ebenfalls unterschiedliche Möglichkeiten. Ganz besonders bevorzugt ist eine Ausführungsform, bei der es sich bei den Strukturpartikeln um Silberpartikel handelt. Zusätzlich oder alter- nativ können als Kupferpartikel, Goldpartikel oder Palladiumpartikel ausgebildete

Strukturpartikel vorgesehen sein. Auch ist es möglich, eine Mischung aus vorgenannten Partikeln als Strukturpartikel zu verwenden. Zusätzlich oder alternativ ist es möglich, die Strukturpartikel aus Legierungen auszubilden, die bevorzugt mindestens eines der vorgenannten Metalle umfassen.

Bei der Verwendung von keramischen Partikeln als Hilfspartikel sollte die Wärmeleitfähigkeit der Hilfspartikel gewährleistet sein. Deshalb eignen sich hier insbesondere Materialien wie Aluminiumoxid (auch dotiert), Aluminiumnitrid, Berylliumoxid und Siliziumnitrid. Um die elektrische Leitfähigkeit von keramischen Hilfspartikeln nicht zu verschlechtern, können auch elektrisch leitfähige Keramiken, wie beispielsweise Borkarbid oder Siliziumkarbid eingesetzt werden.

Besonders bevorzugt ist dabei eine Ausführungsform, bei der die Hilfspartikel als Formkörper mit bestimmten geometrischen Formen ausgebildet sind. So ist es beispielsweise möglich, die Hilfspartikel kugelförmig, quaderförmig, zylindrisch etc. zu konturieren. Dies kann beispielsweise durch Ausstanzen der Hilfspartikel aus einem Blech erreicht werden, wobei es in diesem Fall besonders bevorzugt ist, wenn das Blech bzw. die Formkörper mit einer Beschichtung versehen werden, die eine Versinterung der Hilfspartikel mit den Strukturpartikeln ermöglicht, wobei die Beschichtung jedoch auf keinen Fall organischer Natur sein darf, um nicht zusätzlich ein Gasvolumen beim Sinterprozess zu erzeugen. Auch ist der Einsatz von unregelmäßig konturierten Hilfspartikeln als Abstandhalter möglich. Besonders bevorzugt ist es, wenn die Hilfspartikel eine wesentlich größere, insbesondere um ein Vielfaches größere Korngröße aufweisen als die Strukturparti- kel. Ganz besonders bevorzugt sind die Hilfspartikel so groß gewählt, dass sie gleichzeitig beide miteinander zu fügenden Fügepartner berühren und somit die Spaltbreite direkt definieren.

Die Erfindung führt auch auf eine Sinterverbindung, umfassend mindestens zwei Fügepartner, die in einem Fügebereich miteinander versintert sind. Die Sinterverbindung zeichnet sich dadurch aus, dass wie in der vorangehenden Beschrei- bung sowie in den Ansprüchen zum Sinterwerkstoff beschriebenen Hilfspartikel im Fügebereich vorgesehen sind, mit denen zum einen eine übermäßige Gasproduktion aufgrund der Reduzierung des Organikanteils vermieden werden kann und die bei entsprechender Korngröße eine Abstandhalterfunktion zur Ein- Stellung des Fügespaltes übernehmen.

Für den Fall der Ausbildung der Hilfspartikel als Abstandhalter ist es bevorzugt, wenn die Hilfspartikel eine, vorzugsweise um ein Vielfaches, größere Korngröße aufweisen als die Strukturpartikel. In einer besonders bevorzugten Ausführungs- form berühren die Hilfspartikel gleichzeitig beide Fügepartner.

Im Hinblick auf die Ausbildung der mindestens zwei miteinander versinterten Fügepartner gibt es unterschiedliche Möglichkeiten. So kann zumindest einer der Fügepartner beispielsweise als elektronisches Bauelement, insbesondere als Halbleiterbauelement, vorzugsweise als Leistungshalbleiterbauelement, ausgebildet sein. Dabei ist es besonders bevorzugt, wenn dieses Bauteil Silizium, Siliziumkarbid, Siliziumnitrid, Galliumphosphid oder Galliumarsenid umfasst. Weiter bevorzugt ist es, wenn ein derartiges Bauteil mit einem elektrischen Schaltungsträger mittels einer Sinterschicht verbunden wird. Auch ist es möglich, einen, ins- besondere bestückten, Schaltungsträger und eine Grundplatte und/oder ein Gehäuse mittels einer Sinterschicht zu versintern. Auch kann ein Bauelement, insbesondere ein elektronisches Bauelement, mit zwei, vorzugsweise voneinander abgewandten Sinterschichten, sandwichartig zwischen zwei Fügepartner eingebracht werden, die eine elektrische Kontaktierung des Bauelementes nach oben und/oder unten sicherstellen. Im Falle der Ausbildung eines der Fügepartner als

Grundplatte ist es bevorzugt, dieses als sogenanntes DCB-Substrat oder AMB- Substrat oder IMS-Substrat oder PCB-Substrat oder LTCC-Substrat oder Standardkeramiksubstrat auszubilden.

Ferner führt die Erfindung auf ein Verfahren zum Herstellen einer Sinterverbindung. Diese umfasst mindestens zwei in einem Sinterprozess unter Anwendung von Sinterwerkstoff miteinander versinterte Fügepartner. Kern des Gedankens ist es, im Fügebereich wie in der vorangehenden Beschreibung oder in den Ansprüchen beschrieben ausgebildete Hilfspartikel vorzusehen, wobei es möglich ist, einen mit derartigen Hilfspartikeln versehenen Sinterwerkstoff einzusetzen und/oder die Hilfspartikel als solches, die entweder auf zumindest einem der Fü- gepartner im Fügebereich aufgebracht werden und/oder auf den aufgebrachten, insbesondere aufgedruckten Sinterwerkstoff. Ziel des Vorsehens der Hilfspartikel ist es, eine übermäßige Gasblasenbildung durch eine Reduktion des Organikan- teils zu vermeiden. Je nach Korngröße der Hilfspartikel kann über diese auch der Abstand, d.h. das Spaltmaß, zwischen den Fügepartnern eingestellt werden.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnungen.

Diese zeigen in:

Fig. 1 : eine mögliche Ausführungsform einer Sinterverbindung mit zwei Fügepartnern,

Fig. 2: eine alternative Ausführungsform einer Sinterverbindung mit insgesamt drei Fügepartnern und zwei Sinterschichten,

Fig. 3: eine alternative Sinterverbindung, bei der kugelförmige Hilfspartikel als Abstandhalter vorgesehen sind,

Fig. 4: eine weitere alternative Sinterverbindung, bei der die kugelförmigen, als Abstandhalter dienenden Sinterpartikel mit einer nicht-organischen Be- schichtung versehene Partikel sind,

Fig. 5: ein weiteres alternatives Ausführungsbeispiel einer Sinterverbindung, bei der die als Abstandhalter dienenden Hilfspartikel quaderförmig ausgebildet sind,

Fig. 6: ein weiteres alternatives Ausführungsbeispiel einer Sinterverbindung, bei dem die Hilfspartikel als grobkörniges Pulver ausgebildet sind, und

Fig. 7: eine Darstellung einer Sinterverbindung mit kugelförmigen Hilfspartikeln, die zwei Sinterschichten miteinander verbinden. In den Figuren sind gleiche Elemente und Elemente mit der gleichen Funktion mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet.

In Fig. 1 ist eine Sinterverbindung 1 gezeigt. Diese umfasst einen in der Zeich- nungsebene oberen ersten Fügepartner 2 sowie einen darunter befindlichen zweiten Fügepartner 3. Die beiden Fügepartner 2, 3 sind über eine aus einem nicht dargestellten Sinterwerkstoff hergestellte Sinterschicht 4 miteinander versintert. Der Sinterwerkstoff enthielt vor dem Sinterprozess und die daraus resultierende Sinterschicht 4 enthält nach dem Sinterprozess neben metallischen Strukturpartikel Hilfspartikel, die nicht-organisch beschichtet waren/sind. Bei dem zum Einsatz kommenden Sinterwerkstoff kann es sich alternativ um eine Sinterpaste, eine Pulvermischung oder ein Sinterformteil handeln. Die Hilfspartikel dienen zur Reduzierung des Organikanteils und damit zur Reduzierung der Gasbildung beim Sintern der Sinterpartner. Die Hilfspartikel zeichnen sich im Wesentli- chen dadurch aus, dass sie gegenüber dem Sinterprozess inert sind, d.h. diesen zumindest näherungsweise unverändert überstehen. Bei dem ersten Fügepartner 2 handelt es sich beispielsweise um ein elektronisches Bauelement, beispielsweise eine Leistungshalbleiter, und bei dem zweiten Fügepartner 3 beispielsweise um einen Schaltungsträger. Auch ist es möglich, dass es sich bei dem ersten Fügepartner 2 um einen bestückten Schaltungsträger und bei dem zweiten Fügepartner 3 um eine Grundplatte (Wärmesenke) handelt.

In Fig. 2 ist eine alternative Sinterverbindung 1 gezeigt. Diese umfasst neben den ersten beiden, hier außen angeordneten Fügepartnern 2, 3 einen dritten Füge- partner 5, bei dem es sich in dem gezeigten Ausführungsbeispiel beispielsweise um ein elektronisches Bauelement handelt. Der erste und der zweite Fügepartner 2, 3 sind bevorzugt jeweils als Schaltungsträger oder Grundplatte oder Gehäuse etc. ausgebildet. Sowohl zwischen dem ersten Fügepartner 2 und dem dritten Fügepartner 5 als auch zwischen dem dritten Fügepartner 5 und dem zweiten Fügepartner 3 befindet sich jeweils eine Sinterschicht 4, 6, die jeweils aus einem

Sinterwerkstoff hergestellt wurde. Dieser Sinterwerkstoff enthielt metallische oder keramische, nicht organisch beschichtete Hilfspartikel, die beim Sinterprozess unter Anwendung von Druck und Temperatur nicht ausgasen.

In den Fig. 3 bis 6 sind weitere Ausführungsbeispiele von Sinterverbindungen 1 , umfassend jeweils zwei miteinander durch Sintern gefügte Fügepartner 2, 3 ge- zeigt. Die zwischen den Fügepartnern 2, 3 befindliche Sinterschicht 4 wurde jeweils hergestellt aus einem Sinterwerkstoff (beispielsweise eine Sinterpaste, eine Pulvermischung oder ein Sinterformteil), umfassend metallische oder keramische, nicht-organisch beschichtete, während des Sinterprozesses nicht ausga- sende Hilfspartikel 7. In den Ausführungsbeispielen gemäß den Fig. 3 bis 6 dienen die Hilfspartikel 7 als Abstandhalter zur Einstellung des Spaltmaßes des Sinterspaltes bzw. der Schichtdicke der Sinterschicht 4. Die schematisch dargestellten Hilfspartikel 7 weisen in sämtlichen Ausführungsbeispielen gemäß den Fig. 3 bis 6 eine wesentlich größere Korngröße auf als die aus Übersichtlichkeitsgrün- den nicht eingezeichneten Strukturpartikel der Sinterschicht 4. Die Hilfspartikel 7 zeichnen sich im Wesentlichen dadurch aus, dass sie gegenüber dem Sinterpro- zess inert sind, d.h. diesen zumindest näherungsweise unverändert überstehen.

Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3 weisen die Hilfspartikel 7 eine kugel- förmige Gestalt auf, ebenso wie bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 4, mit dem Unterschied, dass die Hilfspartikel 7 in dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 4 beschichtet sind. Bevorzugt handelt es sich um metallisch beschichtete Keramikpartikel.

Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 5 sind quaderförmig oder zylindrisch konturierte Hilfspartikel 7 vorgesehen und bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 6 ein grobkörniges Pulver, wobei die einzelnen Hilfspartikel 7 unregelmäßig konturiert sind.

Bei den in den Fig. 3 bis 5 dargestellten Hilfspartikeln 7 kann es sich auch beispielsweise um Formkörper handeln, die weiter beispielsweise aus Blechen gestanzt sind. Bevorzugt sind diese Formkörper mit einer Beschichtung (Oberflächenfinish) versehen, wie dies beispielsweise in Fig. 4 dargestellt ist, um zu den Strukturpartikeln des Sinterwerkstoffs bzw. der Sinterschicht eine feste Verbin- düng eingehen zu können.

In Fig. 7 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Sinterverbindung 1 gezeigt. Zu erkennen sind zwei miteinander durch Sintern fest verbundene Fügepartner 2, 3, wobei auf jeweils einer Seite jedes Fügepartners 2, 3 eine Sinterschicht 4, 6 ausgebildet ist, wobei die Sinterschichten 4, 6 sich in dem gezeigten Ausführungsbeispiel nicht unmittelbar berühren, sondern über vergleichsweise groß di- mensionierte Hilfskörper 7 miteinander verbunden sind, wobei die Hilfskörper 7 an die Strukturpartikel der Sinterschichten 4, 6 angesintert sind.