Die vorliegende Erfindung betrifft ein Trägersubstrat für elektrische, insbesondere elektronische, Bauteile und ein Verfahren zum Herstellen eines Trägersubstrats.

Trägersubstrate sind beispielsweise als Leiterplatten oder Platinen aus dem Stand der Technik hinlänglich bekannt, beispielsweise aus der DE 102013 104 739 A1 , DE 19 927 046 B4 und DE 10 2009 033 029 A1 . Typischerweise werden auf einer Bauteilseite des Trägersubstrats Anschlussflächen für elektrische Bauteile und Leiterbahnen angeordnet, wobei die elektrischen Bauteile und die Leiterbahnen zu elektrischen Schaltkreisen zusammenschaltbar sind. Wesentliche Bestandteile der Trägersubstrate sind eine Isolationsschicht, die bevorzugt aus einer Keramik ge fertigt ist, und eine an die Isolationsschicht angebundene Metallschicht. Wegen ih ren vergleichsweise hohen Isolationsfestigkeiten haben sich aus Keramik gefer tigte Isolationsschichten als besonders vorteilhaft erwiesen. Durch eine Strukturie rung der Metallschicht können sodann Leiterbahnen und/oder Anschlussflächen für die elektrischen Bauteile realisiert werden.

Grundsätzlich ist neben einem niedrigen Wärmewiderstand auch eine hohe Tem peraturwechselbeständigkeit wünschenswert, die zur Langlebigkeit des entspre chenden Trägersubstrats beiträgt. Dabei hat es sich beispielswiese als vorteilhaft erwiesen, Aussparungen in den Randbereich der Metallschicht einzulassen, um mechanische Spannungen abzubauen und das Bruchverhalten von Großkarten zu verbessern. Insbesondere die Verbesserung des Bruchverhaltens von Großkarten wird in der Druckschrift EP 1 061 783 A2 offenbart. Dies führt allerdings in der Re gel zu einer Reduktion einer effektiven Nutzfläche für die Anbindung von elektri schen oder elektronischen Bauteilen.

Zur Verbesserung der Temperaturwechselbeständigkeit ist es aus der DE 102018 123681 A1 bekannt, ein Flankenverlauf mit einem lokalen Maximum und einem lokalen Minimum vorzusehen. Der Flankenverlauf aus der EP 3474643 A1 sieht mindestens zwei konkave Teilabschnitte im Flankenverlauf vor.

Ausgehend von diesem Flintergrund macht es sich die vorliegende Erfindung zur Aufgabe, die aus dem Stand der Technik bekannten Trägersubstrate weiter zu verbessern, insbesondere hinsichtlich ihrer Temperaturwechselbeständigkeit und/oder ihrer effektiven Größe der Nutzfläche.

Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Trägersubstrat gemäß Anspruch 1 und ein Verfahren gemäß Anspruch 9. Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung erge ben sich aus den Unteransprüchen sowie der Beschreibung und den beigefügten Figuren.

Erfindungsgemäß ist ein Trägersubstrat, insbesondere ein Metall-Keramik-Sub- strat, vorgesehen, das eine Isolationsschicht, vorzugsweise eine Keramikschicht, und eine Metallschicht umfasst, wobei die Metallschicht in einer parallel zur Haupt erstreckungsebene verlaufenden Primärrichtung am äußersten Umfang zumindest bereichsweise mit einem Flankenverlauf, insbesondere Ätzflankenverlauf, ab schließt, wobei sich in Primärrichtung gesehen der Flankenverlauf von einer ers ten Kante an einer Oberseite der Metallschicht, die der Isolationsschicht abge wandt ist, bis zu einer zweiten Kante an einer Unterseite der Metallschicht, die der Isolationsschicht zugewandt ist, erstreckt und wobei der Flankenverlauf in Primär richtung gesehen mindestens einen ersten Abschnitt mit einem geradlinigen Ver lauf und mindestens einen zweiten Abschnitt mit einem gekrümmten Verlauf auf weist. Gegenüber den aus dem Stand der Technik bekannten Trägersubstraten ist es er findungsgemäß vorgesehen, dass der Flankenverlauf einen ersten Abschnitt mit einem geradlinigen Verlauf und einen zweiten Abschnitt mit einem gekrümmten Verlauf umfasst. Es hat sich herausgestellt, dass ein solcher Flankenverlauf nicht nur die gewünschten Vorteile für die Temperaturwechselbeständigkeit ermöglicht, sondern zudem auch betriebssicher und einfach herstellbar ist. Insbesondere ist es möglich, in einem einzigen Ätzschritt einen Flankenverlauf zu realisieren, der einen ersten Abschnitt mit einem geradlinigen Verlauf und einen zweiten Abschnitt mit einem gekrümmten Verlauf realisiert. Als geradliniger Verlauf wird dabei ein solcher Verlauf des jeweiligen ersten Abschnitts verstanden, der sich durch einen Verlauf einer Geraden beschreiben lässt oder unter Berücksichtigung von Ferti gungstoleranzen durch eine Krümmung, deren Krümmungsradius größer ist als das fünfzigfache der Dicke der Metallschicht bzw. einer ersten Dicke der Metall schicht. Beispielsweise lässt sich ein derartiger geradliniger Verlauf in einem Schnittbild erkennen, das sich senkrecht zur Flaupterstreckungsebene erstreckt.

Vorzugsweise weist die Isolationsschicht AI2O3, S13N4, AIN, ZTA (Zirkonia toughe- ned Alumina), MgO, BeO, SiC oder hochdichtes MgO (> 90% der theoretischen Dichte), TSZ (tetragonal stabilisiertes Zirkonoxid) oder ZTA als Material für die Ke ramik auf. Es ist dabei auch vorstellbar, dass die Isolationsschicht als Verbund- bzw. Flybridkeramik ausgebildet ist, bei der zur Kombination verschiedener ge wünschter Eigenschaften mehrere Isolationsschichten, die sich jeweils in Hinblick auf ihre materielle Zusammensetzung unterscheiden, übereinander angeordnet und zu einer Isolationsschicht zusammengefügt sind. Es ist sogar vorstellbar, dass die Isolationsschicht, beispielsweise zur Bildung eines IMB, aus einem organi schen Material, z.B. einem Harz, gefertigt ist. Als Materialien für die Metallschicht sind Kupfer, Aluminium, Molybdän und/oder deren Legierungen sowie Laminate, wie CuW, CuMo, CuAI, AICu und/oder CuCu, insbesondere eine Kupfersandwich struktur mit einer ersten Kupferschicht und einer zweiten Kupferschicht, wobei sich eine Korngröße in der ersten Kupferschicht von der zweiten Kupferschicht unter scheidet, vorstellbar. Vorzugsweise wird der Flankenverlauf durch einen Ätzschritt hergestellt. Alternativ oder ergänzend ist es vorstellbar, dass der Flankenverlauf durch Fräsen und/oder Laserablation hergestellt wird. Darüber hinaus ist es vorzugsweise vorgesehen, dass das Trägersubstrat neben der Metallschicht und der Isolationsschicht min destens eine weitere Metallschicht und/oder eine weitere Isolationsschicht auf weist. Dabei ist das Trägersubstrat vorzugsweise in Sandwichbauweise zusam mengesetzt und die Isolationsschicht ist zwischen der Metallschicht und der weite ren Metallschicht angeordnet. Bevorzugt ist es vorgesehen, dass die weitere Me tallschicht frei ist von Strukturierungen. D. h. an der der Metallschicht gegenüber liegenden Seite der Keramikschicht ist die weitere Metallschicht durchgehend aus gestaltet. In diesem Fall bildet die weitere Metallschicht eine Rückseitenmetallisie rung aus, die es beispielsweise gestattet, eine vergleichsweise dünne Isolations schicht von weniger als 800 pm, zu verwenden.

Weiterhin ist es vorstellbar, dass die zweite Kante entlang einer Umlaufrichtung (, d. h. entlang einer dem generellen Verlauf der ersten Kante und der zweiten Kante um die Nutzfläche herum folgenden Richtung) gesehen die Anbindungsfläche in der Haupterstreckungsebene begrenzt und dabei in Umlaufrichtung einen mäan derförmigen, briefmarkenrandförmigen und/oder einen sägezahnförmigen Verlauf aufweist, wobei sich insbesondere der mäanderförmige, briefmarkenrandförmige und/oder der sägezahnförmige Verlauf über die gesamte zweite Kante der Metall schicht erstreckt. Vorstellbar ist auch, dass sich der mäanderförmige, briefmarken randförmige und/oder sägezahnförmige Verlauf der Metallschicht nur über einen Teilbereich der zweiten Kante der Metallschicht erstreckt bzw. mehrere Teilberei che in Umlaufrichtung gesehen zueinander beabstandet aneinander anschließen. Durch die Ausbildung eines strukturierten und/oder modulierten Verlaufs der zwei ten Kante wird dessen Oberflächenvergrößerung so ausgelegt, dass im Wesentli chen unabhängig vom Ort des Auftretens einer mechanischen Spannung diese vorteilhaft verteilt werden kann. Vorzugsweise ist die erste Kante analog moduliert. Der Flankenverlauf in Umlaufrichtung kann aber auch unregelmäßige Rück sprünge aufweisen, d. h. z. B. kleine und größere Aussparungen, die gemischt o- der abwechselnd zueinander angeordnet sind, oder die wellenlinienförmig, recht eckförmig, parallellogrammförmig oder zackig ausgebildet sind. Insbesondere ist es vorgesehen, dass sich die Anbindungsfläche nicht über die gesamte Länge der Isolationsschicht entlang der Primärrichtung erstreckt. Mit an deren Worten: die Isolationsschicht steht in Richtung der Haupterstreckungsebene gegenüber der Metallschicht, insbesondere gegenüber der zweiten Kante, vor. Vorzugsweise ist die Metallschicht strukturiert und die erste und zweite Kante ent steht in Folge einer Strukturierungsmaßnahme, z. B. einem Ätzen oder einem Oberflächenfräsen von Isolationsgräben. Ferner ist es vorstellbar, dass die Metall schicht in einem Randbereich, der sich an der ersten Kante in Richtung eines Zentrums der Metallschicht bzw. in Richtung der Nutzfläche, d. h. nach innen, er streckt, eine Materialschwächung aufweist. Der Randbereich liegt somit in Primär richtung gesehen bezogen auf die erste Kante dem Flankenverlauf gegenüber. Unter einer Materialschwächung ist insbesondere eine Variation bzw. Modulation in der Metallschichtdicke zu verstehen. Beispielsweise ist als Materialschwächung eine kuppelförmige Aussparung an der Oberseite der Metallschicht zu verstehen. Vorzugsweise beträgt ein Verhältnis einer Erstreckung des Randbereichs zu einer in dieselbe Richtung bemessenen Gesamtlänge der Metallschicht einen Wert von weniger als 0,25, bevorzugt weniger als 0,15 und besonders bevorzugt weniger als 0,1. Ferner ist es vorstellbar, dass in Primärrichtung gesehen an der Metall schicht ein dem Randbereich gegenüberliegender weiterer Randbereich ausgebil det ist (das beschriebene Verhältnis berücksichtigt dann die Erstreckung des Randbereichs und des weiteren Randbereichs). Vorzugsweise ist es vorgesehen, dass die Dimensionierung des Randbereichs, d. h. insbesondere das Verhältnis der Erstreckung des Randbereichs in Primärrichtung gesehen zur in dieselbe Richtung gemessenen Gesamtlänge der Metallschicht, abhängt von der ersten Di cke der Metallschicht. Beispielsweise ist für Metallschichten, deren erste Dicke größer ist als 150 pm - beispielsweise zwischen 0,4 und 2,5 mm liegt -, das Ver hältnis der Erstreckung des Randbereichs in Primärrichtung gesehen zur in die selbe Richtung gemessenen Gesamtlänge der Metallschicht kleiner als 0,35, be vorzugt kleiner als 0,25 und besonders bevorzugt kleiner als 0,18. Dabei bemisst sich die Erstreckung bzw. die Gesamtlänge insbesondere in einer senkrecht zum Verlauf der ersten Kante orientierten Richtung. Insbesondere beginnt die Messung der Erstreckung mit der ersten Kante und ist auf einen Zentralbereich der Metall schicht gerichtet.

Weiterhin ist es bevorzugt vorgesehen, dass die zweite Kante umlaufend, insbe sondere zumindest teilweise oder vollständig, mit einem Füllmaterial bedeckt ist. Dabei ist das Füllmaterial dazu geeignet, die Rissbildung an der Kante zu unter drücken, d.h. eine Ausdehnung des Risses zu hemmen oder sogar gänzlich zu verhindern. Vorzugsweise umfasst das Füllmaterial ein Kunststoffmaterial, wie Po lyimid, Polyamide, Epoxid oder Polyetheretherketon. Es ist dabei auch vorstellbar, dass dem Kunststoffmaterial ein Keramikanteil zugefügt ist. Beispiele für einen solchen Zusatzstoff sind Siliziumnitrid, Aluminiumnitrid, Aluminiumoxid, Bornitrid oder Glas.

Es ist auch vorstellbar, dass dem Kunststoffmaterial Kohlefasern, Glasfasern und/oder Nanofasern beigefügt sind. Vorzugsweise ist es vorgesehen, dass das Füllmaterial hitzebeständig ist, d. h. das Füllmaterial schmilzt nicht bei Temperatu ren, die bei der Fierstellung des Trägersubstrats nach dem Aufbringen des Füllma terials und/oder beim Löten auftreten. Weiterhin ist es bevorzugt vorgesehen, dass das Füllmaterial geeignet ist, eine feste und gute Bindung mit der Isolations schicht, vorzugsweise dem gewählten Keramikmaterial, und der Metallschicht, vor zugsweise dem gewählten Metall, wie Kupfer, einzugehen. Weiterhin ist es vorge sehen, dass der thermische Ausdehnungskoeffizient des Füllmaterials gleich oder größer ist als der thermische Ausdehnungskoeffizient der Isolationsschicht und/o der der Metallschicht. Beispielsweise ist der thermische Ausdehnungskoeffizient des Füllmaterials mehr als dreimal so groß wie der thermische Ausdehnungskoef fizient der Metallschicht.

Vorzugsweise weist der Flankenverlauf ein lokales Maximum und mindestens ein lokales Minimum auf, d. h. zwischen der ersten Kante und der zweiten Kante ist ein lokales Maximum und ein lokales Minimum angeordnet. Die Begriffe „Maxi mum“ bzw. „Minimum“ bedeuten im Sinne der Erfindung die Höhe oder Dicke der Metallschicht an dieser Stelle, bezogen auf die der Metallschicht zugewandten Oberfläche der Isolationsschicht. Mit anderen Worten: es bildet sich eine Wölbung bzw. Ausbeulung, beispielsweise in Form eines Vorhügels oder Vorerhebung, im Flankenverlauf aus. Es hat sich in vorteilhafter Weise herausgestellt, dass sich mit einem Flankenverlauf, der mindestens ein lokales Maximum und ein lokales Mini mum aufweist, eine Temperaturwechselbeständigkeit signifikant verbessern lässt. Insbesondere erstreckt sich die Primärrichtung nach außen, d. h. von einem als Nutzfläche von der Metallschicht bereitgestellten Bereich zu einem metallfreien Bereich auf dem Trägersubstrat. Die Verbesserung der Temperaturwechselbe ständigkeit durch den Flankenverlauf mit dem lokalem Maximum und dem lokalen Minimum gestattet es zudem in vorteilhafter weise, auf eine Materialschwächung, beispielsweise in Form von kuppelförmigen Aushöhlungen, im Randbereich zu verzichten, wodurch die effektive Nutzfläche auf der Oberseite der Metallschicht vergrößert werden kann. Der Flankenverlauf bildet sich dabei als Außenseite der Metallschicht in einem senkrecht zur Flaupterstreckungsebene und parallel zur Pri märrichtung verlaufenden Querschnitt bzw. einer entsprechenden Schnittansicht aus. Vorzugsweise ist die Anzahl der lokalen Maxima und lokalen Minima jeweils kleiner als 5. Besonders bevorzugt gibt es genau ein lokales Maximum und ein lo kales Minimum.

Vorzugsweise bildet sich ein Wendepunkt bzw. ein Umkehrpunkt zwischen der ersten Kante und der zweiten Kante aus. Vorzugsweise ist das lokale Maximum zwischen dem Umkehrpunkt bzw. Wendepunkt und der zweiten Kante angeordnet und das lokale Minimum zwischen der ersten Kante und dem Umkehrpunkt bzw. Wendepunkt. Beispielsweise lässt sich der Flankenverlauf zumindest bereichs weise über ein Polynom mindestens dritten Grades beschreiben. Dabei ist es vor stellbar, dass der Flankenverlauf entlang eines Umfangs der Metallschicht, d. h. entlang einer geschlossenen Kurve innerhalb der Flaupterstreckungsebene am äu ßersten Umfang der Metallschicht, zu mehr als 50 %, bevorzugt zu mehr als 75 % und besonders bevorzugt vollständig mit einem lokalen Maximum und einem loka len Minimum ausgestaltet ist. Als lokales Maximum / Minimum versteht der Fach mann insbesondere einen Bereich, in dem in der Umgebung der Flankenverlauf nicht größer / nicht kleiner ist als im lokalen Maximum / Minimum. Dabei kann der Flankenverlauf in Form von globalen Maxima bzw. Minima durchaus größere bzw. kleinere Werte als das lokale Maximum bzw. Minimum annehmen. Beispielsweise nimmt der Flankenverlauf an der ersten Kante ein globales Maximum an, während an der zweiten Kante ein globales Minimum angenommen wird. Weiterhin ist es vorzugsweise vorgesehen, dass sich der Kantenverlauf kontinuierlich, d. h. im We sentlich stufenlos entlang der Primärrichtung erstreckt.

Vorzugsweise ist es vorgesehen, dass der geradlinige Verlauf des mindestens ei nen ersten Abschnitts gegenüber der Haupterstreckungsebene um einen zweiten Winkel geneigt ist, der größer als 20° ist, bevorzugt zwischen 20° und 50° und be sonders bevorzugt zwischen 25° und 40° liegt. Es hat sich herausgestellt, dass derartig steile, geradlinigen Verläufe möglich sind, ohne die Temperaturwechsel beständigkeit oder die Herstellung des Flankenverlaufs negativ zu beeinträchtigen. Gleichzeitig gestaltet der vergleichsweise steile Anstieg eine möglichst bauraum ökonomische und platzsparende Anordnung der einzelnen Metallabschnitte auf dem Trägersubstrat.

Vorzugsweise ist es vorgesehen, dass der gekrümmte Bereich des mindestens ei nen zweiten Abschnitts konkav gekrümmt ist. Vorzugsweise ist es vorgesehen, dass nur ein einziger zweiter Abschnitt vorgesehen bzw. ausgebildet ist, insbeson dere nur ein einziger konkav gekrümmter zweiter Abschnitt.

Ferner ist es bevorzugt vorgesehen, dass der mindestens eine erste Abschnitt zwischen dem lokalen Maximum und der zweiten Kante angeordnet ist. Insbeson dere ist es vorgesehen, dass nur ein einziger erster Abschnitt zwischen dem loka len Maximum und der zweiten Kante angeordnet ist und dass bevorzugt nur ein einziger erster Abschnitt und nur ein einziger zweiter Abschnitt ausgebildet sind. Insbesondere erstreckt sich der geradlinige Verlauf von der zweiten Kante bis zum lokalen Maximum, insbesondere dem lokalen Maximum, das am nächsten an der zweiten Kante angeordnet ist. Mit anderen Worten: Der erste Abschnitt enthält kei nerlei gekrümmten Teilbereich bzw. ist frei von einem gekrümmten Teilbereich. Vorstellbar ist, dass der erste Abschnitt mehrere geradlinige Verläufe umfasst, die beispielsweise unterschiedlich geneigt sind. Ferner ist es alternativ und/oder er- gänzend vorstellbar, dass mehrere gekrümmte Bereiche im zweiten Abschnitt aus gebildet sind, die sich in Hinblick auf ihren Krümmungsradius voneinander unter scheiden.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist es vor gesehen, dass die Metallschicht außerhalb des Flankenverlaufs, insbesondere in einem als Nutzfläche vorgesehenen zentralen Bereich, eine erste Dicke, und im lokalen Maximum eine zweite Dicke aufweist, wobei die zweite Dicke kleiner ist als die erste Dicke. Dadurch wird sichergestellt, dass das lokale Maximum nicht ge genüber der Oberseite der Metallschicht vorsteht. Dabei erstreckt sich das lokale Maximum in Umlaufrichtung wulstartig und bildet gegenüber dem globalen Maxi mum des Flankenverlaufs, nämlich der ersten Kante, einen Vorläufer in der Erhö hung.

Dabei ist ein Verhältnis der zweiten Dicke zur ersten Dicke kleiner als 0,55, bevor zugt kleiner als 0,5 und besonders bevorzugt kleiner als 0,45. Es hat sich heraus gestellt, dass es mit dem entsprechenden Festlegen der zweiten Dicke möglich ist, sicherzustellen, dass sich im ersten Abschnitt, insbesondere zwischen dem loka len Maximum und der zweiten Kante ein geradliniger Verlauf einstellt.

Es ist ferner vorstellbar, dass das lokale Maximum Teil eines Plateaus oder einer kuppelförmigen Auswölbung ist. In Umlaufrichtung (d. h. wenn man einer Erstre ckungsrichtung der ersten Kante bzw. der zweiten Kante folgt) gesehen erstreckt sich dabei das lokale Maximum über mehr als 50 % des gesamten Umfangs der Metallschicht, bevorzugt über mehr als 75 % der Metallschicht, und besonders be vorzugt vollständig entlang des Umfangs der Metallschicht. Weiterhin ist es vorge sehen, dass die Metallschicht an der ersten Kante die erste Dicke aufweist und insbesondere die erste Dicke einer maximalen Dicke der Metallschicht darstellt.

Vorteilhafterweise ist es vorgesehen, dass sich der Flankenverlauf in Primärrich tung gemessen über eine erste Länge zwischen der ersten Kante und der zweiten Kante erstreckt, wobei ein Verhältnis zwischen der ersten Länge zur ersten Dicke einen Wert zwischen 0,5 und 2,5, bevorzugt zwischen 0,8 und 2,2, und besonders bevorzugt zwischen 1,1 und 1,9 annimmt. Dadurch lassen sich vergleichsweise breite Flankenverläufe realisieren. Zum Vergleich: Typischerweise ist das Verhält nis zwischen der ersten Länge zur ersten Dicke kleiner als 0,5. Es hat sich heraus gestellt, dass sich diese Verbreiterung des Flankenverlaufs nicht nur positiv auf die Temperaturwechselbeständigkeit auswirkt, sondern zudem auch eine Wärme spreizung unterstützt, insbesondere für Bauteile, die sehr nah an der ersten Kante platziert werden, da diese dann auch den Bereich unterhalb des Flankenverlaufs der Metallschicht zum Wärmetransport mitnutzen können. Ein breiter Flankenver lauf lässt es zudem zu, die Strukturierung mit lokalem Maximum und lokalem Mini mum kontrollierter einstellen zu können. Vorzugsweise ist es vorgesehen, dass die zweite Dicke in einem Punkt gemessen wird, der in Primärrichtung gesehen das 2/5-fache der ersten Länge von der zweiten Kante entfernt ist, insbesondere wenn das lokale Maximum durch den Flankenverlauf nicht klar ersichtlich sein sollte.

Vorzugsweise ist es vorgesehen, dass sich der Flankenverlauf von der zweiten Kante an der Unterseite bis zum lokalen Maximum über eine zweite Länge er streckt, wobei ein Verhältnis zwischen der zweiten Länge zu der ersten Länge ei nen Wert zwischen 0,2 und 0,7, bevorzugt zwischen 0,25 und 0,6 und besonders bevorzugt zwischen 0,3 und 0,5 annimmt. Mit anderen Worten: es hat sich her ausgestellt, dass es besonders vorteilhaft ist, wenn das lokale Maximum, das heißt die lokale Erhebung im Flankenverlauf, von der zweiten Kante aus gesehen in der ersten Hälfte oder, bevorzugt, in einem Bereich zwischen der ersten Hälfte und dem ersten Drittel des Flankenverlaufs angeordnet ist. Damit liegt das lokale Maximum insbesondere am äußersten Rand der Metallschicht und unterstützt so die Temperaturwechselbeständigkeit des gesamten Trägersubstrats.

Bevorzugt ist es vorgesehen, dass eine gedacht geradlinige erste Verbindungsli nie, die durch die erste Kante und die zweite Kante verläuft, gegenüber einer An bindungsfläche, über die die Metallschicht an die Isolationsschicht angebunden ist, um einen ersten Winkel geneigt ist, und wobei eine erste geradlinige zweite Ver bindungslinie, die durch die zweite Kante und das lokale Maximum verläuft, ge genüber der Anbindungsfläche um einen zweiten Winkel geneigt ist, wobei ein Verhältnis des zweiten Winkels zum ersten Winkel kleiner ist als 0,8, bevorzugt kleiner als 0,7 und besonders bevorzugt kleiner als 0,6. Dies gilt bevorzugt für Trä gersubstrate mit einer vergleichsweise großen ersten Dicke, beispielsweise ersten Dicken zwischen 0,4 und 2,5 mm. In dieser Ausführungsform ist es insbesondere vorgesehen, dass das lokale Maximum sich insbesondere in einem flachen Flan kenverlauf innerhalb des ersten Drittels ausbildet. Es hat sich bereits herausge stellt, dass mit einem solchen sehr flachen Flankenverlauf im ersten Drittel (von der zweiten Kante aus gesehen) mit einem nicht wesentlich ausgeprägten lokalen Maximum bereits signifikante Verbesserungen der Temperaturwechselbeständig keit erzielen lassen. Außerdem lässt sich ein solcher Verlauf vergleichsweise ein fach mit einem Füllmaterial bzw. mit einem Vergussmaterial abdecken. Für Trä gersubstrate mit einer vergleichsweise kleinen ersten Dicke ist es bevorzugt vor gesehen, dass der zweite Winkel größer ist als der erste Winkel. Beispielsweise nimmt das Verhältnis des zweiten Winkels zum ersten Winkel einen Wert zwi schen 0,5 und 2, bevorzugt zwischen 0,6und 1 ,6 oder besonders bevorzugt von etwa 0,7 und 1,2an. Es ist auch vorstellbar, dass statt des lokalen Maximums ein Punkt an der Außenseite des Flankenverlaufs genommen wird, der in Primärrich tung gesehen das 2/5-fache der ersten Länge von der zweiten Kante entfernt ist.

Vorzugsweise ist es vorgesehen, dass der zweite Winkel kleiner ist als der erste Winkel bzw. der erste Winkel ist größer als der zweite Winkel. Ein solches Verhält nis zwischen dem ersten Winkel und dem zweiten Winkel hat sich besonders vor teilhaft für Trägersubstrate mit einer vergleichsweise großen ersten Dicke heraus gestellt. Vorzugsweise ist die erste Dicke hierbei größer als 300 pm, bevorzugt größer als 400 pm und besonders bevorzugt größer als 500 pm oder sogar größer als 1 mm. Beispielsweise nimmt die erste Dicke einen Wert zwischen 300 pm und 5 mm, bevorzugt zwischen 400 pm und 3 mm und besonders bevorzugt zwischen 500pm und 1 mm an. Besonders bevorzugt ist die erste Dicke größer als 1 ,3 mm und besonders bevorzugt größer als 1 ,8 mm.

Vorzugsweise verändert sich das Verhältnis zwischen dem ersten Winkel und dem zweiten Winkel entlang einer parallel zur Haupterstreckungsebene verlaufenden Umlaufrichtung, insbesondere ist das Verhältnis moduliert, beispielsweise perio- disch. Dabei ist es vorstellbar, dass sich das Verhältnis zwischen dem ersten Win kel und dem zweiten Winkel zumindest abschnittsweise auch umkehrt, d. h. es gibt Abschnitte, in denen der erste Winkel größer ist als der zweite Winkel und Ab schnitte, in denen der zweite Winkel größer ist als der erste Winkel.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist es vorgesehen, dass ein Verhältnis zwi schen der zweiten Dicke und der ersten Länge einen Wert zwischen 0,08 und 0,4, bevorzugt zwischen 0,09 und 0,35, und besonders bevorzugt zwischen 0,1 und 0,3 oder sogar 0,2 annimmt, insbesondere wenn der zweite Winkel kleiner ist als der erste Winkel. Besonders für die Werte zwischen 0,1 und 0,3 hat sich eine sig nifikante Verbesserung der Temperaturwechselbeständigkeit eingestellt, die die Lebensdauer der Trägersubstrate deutlich verlängert.

In einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist es vorgesehen, dass die Metallschicht im lokalen Minimum eine dritte Dicke aufweist, wobei ein Verhältnis der dritten Dicke zur zweiten Dicke einen Wert zwischen 0,1 und 1 , be vorzugt zwischen 0,3 und 0,95 und besonders bevorzugt zwischen 0,5 und 0,9 annimmt. Es hat sich als besonders vorteilhaft erwiesen, wenn das lokale Mini mum eine deutlich kleinere Dicke aufweist als das lokale Maximum, wonach bei spielsweise das Vergussmaterial bzw. Füllmaterial in diese Absenkungen im Be reich des lokalen Minimums eindringen kann und so beispielsweise zu einem zu sätzlichen Formschluss in Primärrichtung gesehen führt. Dabei kann sich das Ver hältnis der dritten Dicke zur zweiten Dicke in Umlaufrichtung gesehen ändern. Ins besondere könnte das Verhältnis zwischen der dritten Dicke und der zweiten Di cke in Umlaufrichtung periodisch moduliert sein.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist es vorgesehen, dass die Me tallschicht eine erste Dicke zwischen 0,2 und 1 mm, bevorzugt zwischen 0,25 und 0,8 mm, und besonders bevorzugt zwischen 0,3 und 0,6 mm oder zwischen 0,4 und 2,5 mm, bevorzugt zwischen 0,5 und 2 mm, und besonders bevorzugt zwi schen 0,6 und 1,5 mm aufweist. Es hat sich in vorteilhafter weise herausgestellt, dass der Flankenverlauf mit dem lokalen Maximum und dem lokalen Minimum sich vorteilhaft auf die Temperaturwechselbeständigkeit auswirkt, sowohl für die Trä gersubstrate mit der einer üblichen ersten Dicke sowie für eine erste Dicke, die vergleichsweise groß ist. Vorzugsweise ist die erste Dicke größer als 1 mm, bevor zugt größer als 1,5 mm und besonders bevorzugt größer als 2 mm. Insbesondere für das Trägersubstrat mit einer vergleichsweise großen ersten Dicke ist es vorge sehen, dass die Isolationsschicht, d. h. insbesondere die Keramikschicht, eine Di cke aufnimmt, die kleiner ist als 1,1 mm, bevorzugt kleiner als 0,8 mm, und beson ders bevorzugt kleiner als 0,6 mm. Dadurch lässt sich zusätzlich noch die Tempe raturleitfähigkeit des Trägersubstrats optimieren.

Vorzugsweise ist es vorgesehen, dass der Flankenverlauf sich in Primärrichtung gesehen über eine erste Länge erstreckt, die kleiner ist als 1000 pm und bevor zugt zwischen 150 pm und 800 pm und besonders bevorzugt zwischen 300 pm und 600 pm liegt. Dadurch lässt sich ein vergleichsweise schmaler Flankenverlauf bereitstellen, der eine bauraumökonomische Anordnung der Metallabschnitte auf dem Trägersubstrat gestattet.

Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft eine Großkarte, die meh rere durch mindestens eine Sollbruchlinie voneinander getrennte Trägersubstrate umfasst, wobei sich die Sollbruchlinie benachbart und entlang des Flankenverlaufs mit dem lokalen Maximum und dem lokalen Minimum, insbesondere entlang des sen zweiten Kante, erstreckt. Entlang der Sollbruchlinie werden die einzelnen Trä gersubstrate im Fertigungsprozess durch Brechen vereinzelt. Vorzugsweise ver läuft die Sollbruchlinie entlang des Flankenverlaufs der weiteren Metallschicht, d. h. der die der Metallschicht bezogen auf die Isolationsschicht in einer senkrecht zur Haupterstreckungsebene verlaufenden Stapelrichtung gegenüberliegt. Es hat sich herausgestellt, dass sich der erfindungsgemäße Flankenverlauf in vorteilhaf ter Weise positiv auf das Bruchverhalten der Großkarte beim Trennen der einzel nen Trägersubstrate auswirkt. Insbesondere wird die Wahrscheinlichkeit für einen Schaden beim Vereinzeln der Trägersubstrate reduziert und so der Ausschluss an unbrauchbaren Trägersubstraten gemindert. Dabei ist es insbesondere vorgese hen, dass sich im Flankenverlauf die Menge des Metalls je Volumeneinheit (spezi fische Metallmenge) gegenüber dem zentralen Bereich der Metallschicht mit der Nutzfläche auf 20 bis 70 % reduziert, bevorzugt auf 20 bis 65% und besonders bevorzugt auf 25 bis 50%.

Vorzugsweise weist der Flankenverlauf, insbesondere die zweite Kante, beispiels weise der weiteren Metallschicht bzw. der Rückseitenmetallisierung, einen in Pri märrichtung gemessener Abstand zur Sollbruchlinie auf, der kleiner ist als 1 mm, bevorzugt einen Abstand zwischen 0,05 und 1 mm aufweist. Vorzugsweise nimmt ein Verhältnis eines in Primärrichtung gemessenen Abstands zwischen der zwei ten Kante und der Sollbruchlinie und der ersten Länge einen Wert zwischen 0,3 und 2,5, bevorzugt zwischen 0,4 und 2,0 und besonders bevorzugt zwischen 0,5 und 1,5 an. Dies gilt insbesondere für vergleichsweise dicke erste Dicken, d. h. erste Dicken zwischen 0,4 und 2,5 mm. Bevorzugt ist es vorgesehen, dass der in Primärrichtung gemessene Abstand zwischen der zweiten Kante und der Soll bruchlinie kleiner ist als die erste Länge. Weiterhin ist es vorgesehen, dass zur Trennung der einzelnen Trägersubstraten zwei Gruppen von Sollbruchlinien vor gesehen, die sich kreuzen und vorzugsweise senkrecht zueinander verlaufen.

Vorzugsweise ist das Trägersubstrat, insbesondere zusammen mit einem ersten elektrischen Bauteil, in eine Verkapselung eingebettet. Insbesondere zusammen mit dem geschwungenen Ätzkantenverlauf lässt sich das Trägersubstrat beson ders wirksam mit der Verkapselung einbetten, und bildet einen wirksamen Form schluss bzw. eine Verankerung aus. Dies trifft insbesondere bei den Ätzkantenver läufen zu, bei denen der zweite Winkel größer als der erste Winkel ist. Dabei ist die Verkapselung vorzugsweise massiv, so dass sich keine Hohlräume zwischen der Verkapselung und dem Trägersubstrat ausbilden. Dadurch lässt sich mit Vor teil ein besonders kompaktes Elektronikmodul realisieren, dessen Trägersubstrat vorteilhafter Weise schlaggeschützt ist.

Weiterhin ist es bevorzugt vorgesehen, dass an der Außenseite der Verkapselung ein zweites elektrisches Bauteil vorgesehen ist, wobei vorzugsweise das erste elektrische Bauteil über eine durch die Verkapselung verlaufende Durchkontaktie rung mit dem ersten elektrischen Bauteil verbunden ist. Beispielsweise ist es dabei vorgesehen, dass eine Durchkontaktierung im gefertigten Zustand einen Kontakt zu einen Anschluss an einer Oberseite des ersten elektrischen Bauteils herstellt, d. h. einer Seite, die im montierten Zustand in Stapelrichtung dem Trägersubstrat gegenüberliegt. Weiterhin ist es bevorzugt vorgesehen, dass an der Außenseite der Verkapselung eine weitere Metallisierung, insbesondere strukturierte Metalli sierung, vorgesehen ist, die ein einfaches Anschließen des zweiten elektrischen bzw. elektronischen Bauteils gestattet.

Vorzugsweise ist es vorgesehen, dass im gefertigten Trägersubstrat eine Bin dungsschicht zwischen der Metallschicht und der Isolationsschicht ausgebildet ist, und wobei eine Haftvermittlerschicht der Bindungsschicht einen Flächenwider stand aufweist, der größer ist als 5 Ohm/sq, bevorzugt größer als 10 Ohm/sq und besonders bevorzugt größer als 20 Ohm/sq. Gegenüber den aus dem Stand der Technik bekannten Trägersubstraten ist es vorgesehen, dass der Flächenwider stand einer Haftvermittlerschicht der Bindungsschicht größer ist als 5 Ohm/sq, be vorzugt größer als 10 Ohm/sq und besonders bevorzugt größer als 20 Ohm/sq ist. Der ermittelte Flächenwiderstand steht dabei im direkten Zusammenhang mit ei nem Anteil des Aktivmetalls in der Haftvermittlerschicht, die maßgeblich für die An bindung der mindestens einen Metallschicht an die Isolationsschicht ist. Dabei nimmt der Flächenwiderstand mit abnehmenden Aktivmetallanteil in der Bindungs schicht zu. Ein entsprechend hoher Flächenwiderstand entspricht somit einem ge ringen Aktivmetallanteil in der Haftvermittlerschicht.

Es hat sich dabei herausgestellt, dass mit zunehmenden Anteil an Aktivmetall die Bildung von spröden, intermetallischen Phasen begünstigt wird, was wiederum nachteilig ist für eine Abzugsfestigkeit der Metallschicht an die Isolationsschicht.

Mit anderen Worten: Mit den anspruchsgemäßen Flächenwiderständen werden solche Bindungsschichten beschrieben, deren Abzugsfestigkeit aufgrund der redu zierten Bildung von spröden intermetallischen Phasen, verbessert, d. h. vergrößert wird. Durch das gezielte Einstellen der anspruchsgemäßen Flächenwiderstände lassen sich somit besonders starke Anbindungen der mindestens einen Metall schicht an das Keramikelement realisieren. Eine solche erhöhte Anbindungsstärke wirkt sich in vorteilhafter Weise auf die Lebensdauer des Trägersubstrats aus. Da- bei ist es zur Bestimmung des Flächenwiderstands vorgesehen, dass am gefertig ten Trägersubstrat zunächst die Metallschicht und ggf. eine Lotbasisschicht, bei spielsweise durch Ätzen, wieder entfernt werden. Mittels einer Vier-Punkt Mes sung wird dann an der Oberseite bzw. Unterseite des von der mindestens einen Metallschicht und der Lotbasisschicht befreiten Trägersubstrats ein Flächenwider stand gemessen. Insbesondere ist unter dem Flächenwiderstand einer Material probe als dessen Widerstand bezogen auf einen quadratischen Oberflächenbe reich zu verstehen. Es ist hierbei üblich den Oberflächenwiderstand mit der Einheit Ohm/sq(square) zu kennzeichnen. Die Physikalische Einheit des Flächenwider standes ist Ohm.

Vorzugsweise ist es vorgesehen, dass eine in Stapelrichtung bemessene Dicke der Bindungsschicht, gemittelt über mehrere Messpunkte innerhalb einer vorbe stimmten Fläche oder in mehreren Flächen, die parallel zur Haupterstreckungs ebene verläuft oder verlaufen, einen Wert annimmt, der kleiner als 0,20 mm, be vorzugt kleiner als 10 pm und besonders bevorzugt kleiner als 6 pm ist. Sofern vom mehreren Flächen gesprochen wird, ist insbesondere gemeint, dass die min destens eine Metallschicht in möglichst gleich große Flächen unterteilt wird und in jeder dieser die mindestens eine Metallschicht unterteilenden Flächen mindestens ein Wert, bevorzugt mehrere Messwerte, für die Dicke erfasst werden. Die so an verschiedenen Stellen ermittelten Dicken werden arithmetisch gemittelt.

Vorzugsweise ist es vorgesehen, dass die Bindungsschicht eine ein Aktivmetall umfassende Haftvermittlungsschicht ist und wobei vorzugsweise ein Anteil an Ak tivmetall in der ein Aktivmetall umfassenden Haftvermittlerschicht größer ist als 15 Gew.-%, bevorzugt größer als Gew.- 20 % und besonders bevorzugt größer als 25 Gew.- %.

Vorzugsweise ist es vorgesehen, dass die Bindungsschicht und/oder die weitere Bindungsschicht eine ein Aktivmetall umfassende Haftvermittlerschicht ist. Insbe sondere ist es vorgesehen, dass die Bindungsschicht nur aus der Haftvermittler schicht ausgebildet ist, die das Aktivmetall umfasst. Dabei weist die Haftvermittler- Schicht in der Bindungsschicht eine Verbindung mit einem Bestandteil des Kerami kelements, wie beispielsweise Stickstoff, Sauerstoff oder Kohlenstoff, und den an deren Bestandteilen der Keramik auf. In entsprechender weise umfasst die Haft vermittlerschicht beispielsweise Titannitrid, Titanoxid und/oder Titancarbid. .Bei spielsweise umfasst die Bindungsschicht ausschließlich die das Aktivmetall umfas sende Haftvermittlerschicht, d. h. die Bindungsschicht weist kein Silber oder an dere Basislotbestandteile auf. In diesem Fall ist es vorgesehen, dass eine in Sta pelrichtung gemessene Dicke der Bindungsschicht gemittelt über mehrere Mess punkte innerhalb einer Fläche, die parallel zur Haupterstreckungsebene verläuft, oder der mehreren Flächen einen Wert annimmt der kleiner ist als 0,003 mm (3000 nm) , bevorzugt kleiner als 0,001 mm (1500 nm) und besonders bevorzugt kleiner als 0,0005 mm (500 nm) oder sogar kleiner als 0,00035 mm (350 nm). Ins besondere für solche Bindungsschichten, bei den auf ein Lotbasismaterial und/o der einen Silberanteil verzichtet wird, lässt sich in entsprechender Weise eine noch dünnere Bindungsschicht ausbilden.

Insbesondere ist es vorgesehen, dass die ein Aktivmetall umfassende Haftvermitt lerschicht eine im Wesentlichen konstante Dicke aufweist, insbesondere im Ge gensatz zu der Lotbasisschicht, die wegen einer Ondulation im Isolationsschicht moduliert ist. Insbesondere weisen die innerhalb der Fläche oder den Flächen be stimmten Messwerte der Dicke eine Verteilung auf, der eine Standardabweichung zuzuordnen ist, die kleiner ist als 0,2 pm, bevorzugt kleiner als 0,1 pm und beson ders bevorzugt kleiner als 0,05 pm. Insbesondere das physikalische und/oder che mische Gasphasenabscheiden einer Aktivmetallschicht und sich die daraus erge benden Bindungsschicht gestatten es, eine homogene und gleichmäßig verteilte Dicke der Bindungsschicht zu erzielen, die insbesondere nur aus der Haftvermitt lerschicht besteht. Die Haftvermittlerschicht kann dabei auch eine konstante Dicke aufweisen, wenn sie zusätzlich zum Lotbasismaterial ausgebildet ist.

Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung ist Trägersubstrat, insbesondere

Metall-Keramik-Substrat, umfassend eine Isolationsschicht und eine Metallschicht, wobei die Metallschicht in einer parallel zur Haupterstreckungsebene (HSE) ver laufenden Primärrichtung zumindest bereichsweise mit einem Flankenverlauf, ins besondere Ätzflankenverlauf, abschließt, wobei sich in Primärrichtung gesehen der Flankenverlauf von einer ersten Kante an einer Oberseite der Metallschicht, die der Isolationsschicht abgewandt ist, bis zu einer zweiten Kante an einer Unterseite der Metallschicht, die der Isolations schicht zugewandt ist, erstreckt, dadurch gekennzeichnet, dass der Flankenverlauf in Primärrichtung gesehen mindestens einen ersten Abschnitt mit einem konvex gekrümmten Verlauf und mindestens einen zweiten Abschnitt mit einem konkav gekrümmten Verlauf aufweist. Alle im Zusammenhang mit dem Trägersubstrat, das einen gradlinigen ersten Abschnitt aufweist, beschriebenen Vorteile und Merk male lassen sich analog auf das Trägersubstrat übertragen, das einen konvex ge krümmten zweiten Abschnitt aufweist.

Insbesondere hat sich herausgestellt, dass ein solcher Flankenverlauf nicht nur die gewünschten Vorteile für die Temperaturwechselbeständigkeit ermöglicht, son dern zudem auch betriebssicher und einfach herstellbar ist. Insbesondere ist es möglich, in einem einzigen Ätzschritt einen Flankenverlauf zu realisieren, der ei nen ersten Abschnitt mit einem geradlinigen Verlauf und einen zweiten Abschnitt mit einem gekrümmten Verlauf realisiert. Dabei ist es bevorzugt vorgesehen, dass der erste Abschnitt unmittelbar angrenzend an der zweiten Kante und der zweiten Abschnitt unmittelbar angrenzend an die erste Kante ausgebildet ist. Vorstellbar ist, dass zwischen dem ersten Abschnitt und dem zweiten Abschnitt ein dritter ge radliniger Abschnitt ausgebildet ist. Beispielsweise besteht der Flankenverlauf aus dem ersten Abschnitt, dem zweiten Abschnitt und dem dritten Abschnitt.

Es ist auch vorstellbar, dass der geradlinige dritte Abschnitt direkt angrenzend an der zweiten Kante und/oder zwischen dem ersten Abschnitt und dem zweiten Ab schnitt angeordnet ist.

Vorzugsweise ist es vorgesehen, dass der konvex gekrümmte erste Abschnitt ei nen ersten Krümmungsradius aufweist, der größer als 200 pm, bevorzugt größer als 400 mίti und besonders bevorzugt größer als 1000 gm und besonders bevor zugt größer als 5000 gm ist, wobei der konkav gekrümmte zweite Abschnitt vor zugsweise einen zweiten Krümmungsradius aufweist, der größer ist als der erste Krümmungsradius. Es ist auch vorstellbar, dass der erste Krümmungsradius grö ßer ist als der zweite Krümmungsradius. Eine vierte Länge des geradlinigen dritten Abschnitts ist vorzugsweise kleiner, bevorzugt mehr als dreimal kleiner besonders bevorzugt mehr als 5 mal kleiner oder sogar mehr als 7,5 mal kleiner, als der erste Krümmungsradius und/oder der zweite Krümmungsradius. Insbesondere hat es sich herausgestellt, dass durch das eingestellte Verhältnis der Krümmungsradii es möglich ist, die Temperaturwechselbeständigkeit zu optimieren.

Beispielsweise nimmt das Verhältnis des ersten Krümmungsradius zum ersten Krümmungsradius einen Wert zwischen 0,8 und 33, bevorzugt zwischen 2 und 33 und besonders bevorzugt zwischen 10 und 33 an. Weiterhin ist es vorgesehen, dass der erste Krümmungsradius und/oder der zweite Krümmungsradius kleiner sind als die erste Dicke.

Weiterhin ist es bevorzugt vorgesehen, wenn die erste Kante gegenüber dem Be ginn des Flankenverlaufs, bevorzugt dem zweiten Abschnitt, an der ersten Kante in Primärrichtung übersteht. Mit anderen Worten: Der Kantenverlauf ist zunächst in Richtung des Zentrums der Metallschicht gerichtet und wölbt sich dann in Rich tung der zweiten Kante an der Oberseite des Keramikelements.

Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Trä gersubstrats gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Flanken verlauf bevorzugt durch ein Ätzschritt, insbesondere einen einzigen Ätzschritt her gestellt wird. Alle für das Trägersubstrat beschriebenen Merkmale und deren Vor teile lassen sich analog auf das Verfahren übertragen und andersrum.

Weiterhin ist es bevorzugt vorgesehen, dass zum Ätzen eine Maskierung mit ei nem streifenförmigen Maskierungsabschnitt oberhalb des späteren Flankenver- laufs verwendet wird. Es ist dabei möglich den gewünschten Flankenverlauf be triebssicher und zuverlässig zu realisieren. Der Fachmann wird dabei den streifen förmigen Maskierungsabschnitt derart platzieren und dimensionieren, dass sich der anspruchsgemäße Flankenverlauf einstellt. Der Verlauf des streifenförmigen Maskierungsabschnitts gibt somit den späteren Randverlauf des strukturierten Me tallabschnitts vor.

Zur Anbindung von Metall und Keramik, wird vorzugsweise die Metallschicht an die Isolierschicht mittels eines AMB-Verfahrens und/oder ein DCB-Verfahren stoff schlüssig angebunden.

Unter einem „DCB-Verfahren” (Direct-Copper-Bond-Technology) oder einem „DAB-Verfahren” (Direct-Aluminium-Bond-Technology) versteht der Fachmann ein solches Verfahren, das beispielsweise zum Verbinden von Metallschichten oder - blechen (z. B. Kupferblechen oder -folien oder Aluminiumblechen oder -folien) miteinander und/oder mit Keramik oder Keramikschichten dient, und zwar unter Verwendung von Metall- bzw. Kupferblechen oder Metall- bzw. Kupferfolien, die an ihren Oberflächenseiten eine Schicht oder einen Überzug (Aufschmelzschicht), aufweisen. Bei diesem beispielsweise in der US 3 744 120 A oder in der DE23 19 854 C2 beschriebenen Verfahren bildet diese Schicht oder dieser Überzug (Auf schmelzschicht) ein Eutektikum mit einer Schmelztemperatur unter der Schmelz temperatur des Metalls (z. B. Kupfers), so dass durch Auflegen der Folie auf die Keramik und durch Erhitzen sämtlicher Schichten diese miteinander verbunden werden können, und zwar durch Aufschmelzen des Metalls bzw. Kupfers im We sentlichen nur im Bereich der Aufschmelzschicht bzw. Oxidschicht.

Insbesondere weist das DCB-Verfahren dann z. B. folgende Verfahrensschritte auf:

Oxidieren einer Kupferfolie derart, dass sich eine gleichmäßige Kupfer oxidschicht ergibt; Auflegen des Kupferfolie auf die Keramikschicht;

• Erhitzen des Verbundes auf eine Prozesstemperatur zwischen etwa 1025 bis 1083°C, z. B. auf ca. 1071 °C;

• Abkühlen auf Raumtemperatur.

Unter einem Aktivlot-Verfahren z. B. zum Verbinden von Metallschichten oder Me tallfolien, insbesondere auch von Kupferschichten oder Kupferfolien mit Keramik material ist ein Verfahren zu verstehen, welches speziell auch zum Herstellen von Metall-Keramik-Substraten verwendet wird, wird bei einer Temperatur zwischen ca.650-1000°C eine Verbindung zwischen einer Metallfolie, beispielsweise Kup ferfolie, und einem Keramiksubstrat, beispielsweise Aluminiumnitrid-Keramik, un ter Verwendung eines Hartlots hergestellt, welches zusätzlich zu einer Hauptkom ponente wie Kupfer, Silber und/oder Gold auch ein Aktivmetall enthält. Dieses Ak tivmetall, welches beispielsweise wenigstens ein Element der Gruppe Hf, Ti, Zr,

Nb, Ce ist, stellt durch chemische Reaktion eine Verbindung zwischen dem Lot und der Keramik her, während die Verbindung zwischen dem Lot und dem Metall eine metallische Hartlöt-Verbindung ist. Alternativ ist zur Anbindung auch ein Dick schichtverfahren vorstellbar.

Bevorzugt ist es vorgesehen, dass die Metallschicht mittels eines DCB-Verfahrens oder einem DAB-Verfahren an die Isolationsschicht angebunden wird. Es hat sich überraschender Weise herausgestellt, dass eine besonders große Verbesserung in Hinblick auf die Temperaturwechselbeständigkeit erzielen lässt, wenn die Me tallschicht mittels eine DCB-Verfahrens an die Isolationsschicht angebunden wird.

Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung eines Trägersubstrat, insbesondere eines erfindungsgemäß Metall- Keramik-Substrates, vorgesehen, umfassend:

- Bereitstellen mindestens einer Metallschicht und eine Isolationsschicht, insbe sondere eines Keramikelements, eines Glaselements, eines Glaskeramikelements und/oder eines hochtemperaturbeständiges Kunststoffelements, wobei sich die mindestens eine Metallschicht und die Isolationsschicht entlang einer Haupter streckungsebene erstrecken,

- Anordnen der mindestens einen Metallschicht und der Isolationsschicht in einer senkrecht zur Haupterstreckungsebene verlaufenden Stapelrichtung übereinan der, wobei zwischen der mindestens einen Metallschicht und der Isolationsschicht eine Aktivmetallschicht angeordnet wird, und

- Anbinden der mindestens einen Metallschicht an die Isolationsschicht über die Aktivmetallschicht unter Ausbildung einer Bindungsschicht zwischen der mindes tens einen Metallschicht und der Isolationsschicht. Alle für das Metall-Keramik- Substrat bzw. die Metall-Keramik-Substrate beschriebenen Vorteile und Eigen schaften lassen sich analog auf das Verfahren übertragen und andersrum.

Insbesondere lassen sich mit dem angegebenen Verfahren die Flächenwider stände realisieren, die größer sind als 5 Ohm/sq, bevorzugt größer als 10 Ohm/sq und besonders bevorzugt größer als 20 Ohm/sq. Schließlich ist es durch das be schriebene Verfahren möglich, derart dünne und homogen dicke Bindungsschich ten zu realisieren, die eine technisch sinnvolle Verbindung zwischen Keramikele ment und Metallschicht realisieren und die besagten Flächenwiderstände aufwei sen.

Insbesondere ist es durch die Nutzung einer separat ausgeführten Aktivmetall schicht möglich, diese vergleichsweise dünn auszugestalten, wodurch die an spruchsgemäßen vergleichsweise dünnen Dicken der Bindungsschicht realisierbar sind, insbesondere gemittelt über verschiedenen Messerwerte innerhalb der fest gelegten Fläche bzw. Flächen. Beispiele für ein Aktivmetall sind Titan (Ti), Zirko nium (Zr), Hafnium (Hf), Chrom (Cr), Niob (Nb), Cer (Ce), Tantal (Ta), Magnesium (Mg), Lanthan (La) und Vanadium (V). Hierbei ist darauf zu achten, dass die Me talle La, Ce, Ca und Mg leicht oxidieren können. Ferner wird angemerkt, dass die Elemente Cr, Mo und W keine klassischen Aktivmetalle sind, sich aber als Kon taktschicht zwischen S13N4 und der mindestens einem Metallschicht bzw. dem Lot system bzw. Lotmaterial eignen, da sie mit der mindestens einen Metallschicht, beispielsweise Kupfer, keine intermetallischen Phasen bilden und keine Randlös lichkeit haben. Vorzugsweise ist es vorgesehen, dass der Aktivmetallanteil in der Aktivmetall schicht größer ist als 15 Gew.-%, bevorzugt größer als Gew.- 20 % und besonders bevorzugt größer als 25 Gew.- %.

Vorzugsweise ist es vorgesehen, dass in der angeordneten Aktivmetallschicht ein Anteil an nichtmetallischen Verunreinigungen kleiner ist als 0,1 Gew-%, bevorzugt kleiner als 0,05 Gew-% und besonders bevorzugt kleiner als 0,01 Gew-%. Durch die Minimierung von Verunreinigungen ist es in vorteilhafter weise möglich die Schichtdicke kleiner zu gestalten, da im Falle einer Verunreinigung nur ein Teil des vorhandenen Aktivmetalls zur Verbindung der mindestens einen Metallschicht mit der Isolationsschicht beitragen kann, während der Rest des Aktivmetalls durch die Verunreinigungen gebunden wird. Durch die entsprechende Sicherstellung ei nes vergleichsweise geringen Anteils an Verunreinigungen wird so eine effektivere Anbindung realisiert, die es gestattet, den Anteil des Aktivmetalls zu reduzieren, wodurch sich wiederrum die Bindungsschicht dünner gestalten lässt.

Vorzugsweise ist es vorgesehen, dass eine Aktivmetallschicht verwendet wird, de ren Dicke zwischen 10 nm und 1000 nm liegt, bevorzugt zwischen 50 nm und 750 nm, besonders bevorzugt zwischen 100 und 500 nm. Weiterhin ist es bevorzugt vorgesehen, dass das Aktivmetall mittels eines physikalischen und/oder chemi sches Gasphasenabscheidens auf der Isolationsschicht und/oder dem Lotbasis material, das vorzugsweise ebenfalls als Folie ausgebildet ist, aufgetragen wird. Beispielsweise ist es auch vorstellbar, dass das Aktivmetall zusammen mit dem Lotmaterial auf die gewünschte Dicke heruntergewalzt wird, um eine vergleichs weise dünne Bindungsschicht zwischen der mindestens einen Metallschicht und der Isolationsschicht auszubilden.

Vorzugsweise wird eine Lotfolie verwendet, die kleiner ist als 20 pm, bevorzugt kleiner als 12 pm und besonders bevorzugt kleiner als 8 pm aufweist. Beispiels weise nimmt die Dicke der Lotschicht einen Wert zwischen 2 und 20 pm oder zwi- sehen 2 und 5 gm zwischen bevorzugt zwischen 8 und 15 gm und besonders be vorzugt zwischen 5 und 10 gm an. Weiterhin ist es vorstellbar, dass das Lotbasis material als Folie, als Paste, als eine durch physikalisches und/oder chemisches Abscheiden entstandene Schicht, und/oder als galvanisch gebildete Schicht be reitgestellt wird.

Es ist auch vorstellbar, dass die Anbindung über die Aktivmetallschicht im Rah men eines heißisotropischen Pressens erfolgt. Vorzugsweise ist es vorgesehen, dass bei einem heißisostatischen Pressen der Metallbehälter in einer Heiz- und Druckvorrichtung einem Gasdruck zwischen 100 und 2000 bar, bevorzugt zwi schen 150 und 1200 bar und besonders bevorzugt zwischen 300 und 1000 bar und einer Prozesstemperatur von 300 °C bis zu einer Schmelztemperatur der min destens einen Metallschicht, insbesondere bis zu einer Temperatur unterhalt der Schmelztemperatur, ausgesetzt wird. Es hat sich in vorteilhafter weise herausge stellt, dass es so möglich ist, eine Metallschicht, d.h. ein erste und/oder zweite Me talllage des Metallbehälters, an das Keramikelement anzubinden, ohne die erfor derlichen Temperaturen eines Direktmetallanbindungsverfahrens, beispielsweise eines DCB- oder einem DAB-Verfahrens, und/oder ohne ein Lotbasismaterial, das beim Aktivlöten verwendet wird. Darüber hinaus gestattet das Nutzen bzw. die Verwendung eines entsprechenden Gasdrucks die Möglichkeit, möglichst lunker frei, d. h. ohne Gaseinschlüsse zwischen Metallschicht und Keramikelement ein Metall-Keramik-Substrat zu fertigen. Insbesondere finden Prozessparameter Ver wendung, die in der DE 2013 113734 A1 erwähnt werden und auf die hiermit ex plizit Bezug genommen wird.

Weiterhin ist es bevorzugt vorgesehen, dass die mindestens eine Metallschicht und/oder die mindestens eine weitere Metallschicht mittels eines Aktivlotverfah rens und/oder eines heißisostatischen Pressens und/oder eines DCB-Verfahrens an die Isolationsschicht angebunden wird. Beispielsweise ist es vorgesehen, dass ein Verfahren zur Herstellung eines Metall-Keramik-Substrats vorgesehen ist, um fassend:

- Bereitstellen einer Lötschicht, insbesondere in Form mindestens einer Lötfolie bzw. Hartlotfolie, - Beschichten der Isolationsschicht und/oder der mindestens einen Metallschicht und/oder der mindestens einen Lötschicht mit mindestens einer Aktivmetallschicht,

- Anordnen der mindestens einen Lötschicht zwischen der Isolationsschicht und der mindestens einen Metallschicht entlang einer Stapelrichtung unter Ausbildung eines Lötsystems, das die mindestens eine Lötschicht und die mindestens eine Aktivmetallschicht umfasst, wobei ein Lotmaterial der mindestens einen Lötschicht vorzugsweise frei von einem schmelzpunkterniedrigenden Material bzw. von ei nem phosphorfreien Material ist, und

- Anbinden der mindestens einen Metallschicht an die mindestens eine Keramik schicht über das Lötsystem mittels eines Aktivlotverfahrens.

Insbesondere ist dabei ein mehrschichtiges Lötsystem aus mindestens einer Löt schicht, vorzugsweise frei von schmelzpunkterniedrigenden Elementen, beson ders bevorzugt aus einer phosphorfreien Lötschicht, und mindestens einer Aktiv metallschicht, vorgesehen. Die Separation der mindestens einen Aktivmetall schicht und der mindestens einen Lötschicht erweist sich insbesondere deswegen als vorteilhaft, weil dadurch vergleichsweise dünne Lötschichten realisierbar sind, insbesondere wenn es sich bei der Lötschicht um eine Folie handelt. Für aktivme tallhaltige Lötmaterialien müssen andernfalls vergleichsweise große Lötschichtdi cken wegen der spröden intermetallischen Phasen bzw. des hohen E-Moduls und hoher Streckgrenze der gängigen Aktivmetalle und deren intermetallischen Phasen, die die Umformung der Lötpaste bzw. Lötschicht behindern, realisiert werden, wodurch die minimale Schichtdicke durch die Fertigungseigenschaften des aktivmetallhaltigen Lötmaterials begrenzt wird. Entsprechend bestimmt für ak tivmetallhaltige Lötschichten nicht die für das Fügeverfahren erforderliche Mindest dicke die minimale Lötschichtdicke der Lötschicht, sondern die für die technisch realisierbare minimale Schichtdicke der Lötschicht bestimmt die minimale Löt schichtdicke der Lötschicht. Dadurch ist diese dickere, aktivmetallhaltige Löt schicht teurer als dünne Schichten. Unter phosphorfrei versteht der Fachmann ins besondere, dass der Anteil an Phosphor in der Lötschicht kleiner ist als 150 ppm, kleiner als 100 ppm und besonders bevorzugt kleiner als 50 ppm. Der Ausdruck im Wesentlichen bedeutet im Sinne der Erfindung Abweichungen vom jeweils exakten Wert um +/- 15 %, bevorzugt um +/- 10 % und besonders be vorzugt um +/- 5 % und/oder Abweichungen in Form von für die Funktion unbe deutenden Änderungen.

Weitere Vorteile und Merkmale ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Gegenstands mit Bezug auf die beigefügten Figuren. Einzelne Merkmale der einzelnen Ausführungsformen können dabei im Rahmen der Erfindung miteinander kombiniert werden.

Es zeigt:

Fig.1 : schematische Darstellung eines Trägersubstrats gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfin dung,

Fig. 2 schematische Darstellung eines Trägersubstrats gemäß einer zweiten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfin dung

Fig. 3 schematische Darstellung eines T rägersubstrats gemäß einer drit ten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung und

Fig.4 schematische Darstellung eines Trägersubstrats gemäß einer vierten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

In Figur 1 ist ein Trägersubstrat 1 gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungs form der vorliegenden Erfindung dargestellt. Solche Trägersubstrate 1 dienen vor zugsweise als Träger von elektronischen bzw. elektrischen Bauteile, die an das Trägersubstrat 1 anbindbar sind. Wesentliche Bestandteile eines solchen Trä gersubstrats 1 sind eine sich entlang einer Flaupterstreckungsebene FISE erstre ckende Isolationsschicht 11 und eine an der Isolationsschicht 11 angebundene Metallschicht 12. Die Isolationsschicht 11 ist aus mindestens einem eine Keramik umfassenden Material gefertigt. Die Metallschicht 12 und die Isolationsschicht 11 sind dabei entlang einer senkrecht zur Haupterstreckungsebene HSE verlaufen den Stapelrichtung S übereinander angeordnet und über eine Anbindungsfläche 25 miteinander stoffschlüssig verbunden. Im gefertigten Zustand ist die Metall schicht 12 zur Bildung von Leiterbahnen oder Anbindungsstellen für die elektri schen Bauteile strukturiert. Beispielsweise wird diese Strukturierung in die Metall schicht 12 eingeätzt. Im Vorfeld muss allerdings eine dauerhafte Bindung, insbe sondere stoffschlüssige Anbindung, zwischen der Metallschicht 12 und der Isolati onsschicht 11 gebildet werden.

Um die Metallschicht 12 dauerhaft an die Isolationsschicht 11 anzubinden, um fasst eine Anlage zur Herstellung des Trägersubstrats, insbesondere in einem SFB (Super - Flat - Bonding) -Anbindungsverfahren, beispielsweise einen Ofen, in dem ein bereitgestellter Vorverbund aus Metall und Keramik erhitzt wird und so die Bindung erzielt wird. Beispielsweise handelt es sich bei der Metallschicht 12 um eine aus Kupfer gefertigte Metallschicht 12, wobei die Metallschicht 12 und die Isolationsschicht 11 mittels eines DCB (Direct-Copper-Bonding)-Anbindungsver- fahren miteinander stoffschlüssig verbunden werden. Alternativ lässt sich die Me tallschicht 12 an die Keramikschicht 11 über ein Aktivlötverfahren anbinden.

Insbesondere weist die Metallschicht 12 eine der Keramikschicht 11 abgewandte Oberseite 31 und eine der Keramikschicht 11 zugewandte Unterseite 32 auf. Die Oberseite 31 der Metallschicht 12 umfasst dabei eine Nutzfläche 17, auf der ins besondere elektrische oder elektronische Bauteile montierbar sind. Die Oberseite 31 wird in eine parallel zur Haupterstreckungsebene HSE verlaufende Richtung durch eine erste Kante 15 begrenzt, während die Unterseite 32 der Metallschicht 12 über die Anbindungsfläche 25 stoffschlüssig mit der Keramikschicht 11 verbun den ist. Die Anbindungsfläche 25 wird in einer parallel zur Haupterstreckungs ebene HSE verlaufenden Richtung durch eine zweite Kante 16 nach außen hin begrenzt. Dabei liegen die erste Kante 15 und die zweite Kante 16 in einer senk recht zur Haupterstreckungsebene HSE verlaufenden Stapelrichtung S gesehen nicht deckungsgleich übereinander, sondern sind entlang einer Primärrichtung P zueinander versetzt. Die Primärrichtung P verläuft insbesondere von einem Zent ralbereich der Metallschicht 12, in dem beispielsweise die Nutzfläche 17 vorgese hen ist, nach außen zu einem Bereich des Trägersubstrats 1, der metallfrei ist, d. h. einem Bereich, in dem im Wesentlichen die Keramikschicht die Außenseite des Trägersubstrats 1 bildet. Die erste Kante 15 ist mit der zweiten Kante 16 durch ei nen sich entlang der Primärrichtung P erstreckenden Flankenverlauf 2 verbunden. Beispielsweise wird der Flankenverlauf 2 durch einen Ätzprozess, insbesondere durch einen einmaligen Ätzschritt, hergestellt. Der Flankenverlauf 2 bildet im Be reich zwischen der ersten Kante 15 und der zweiten Kante 16 insbesondere in ei nem senkrecht zur Flaupterstreckungsebene FISE verlaufenden Querschnitt be trachtet die Außenseite der Metallschicht 12.

Zur Verbesserung der Temperaturwechselbeständigkeit ist es vorgesehen, dass der Flankenverlauf 2 zwischen der ersten Kante 15 und der zweiten Kante 16 min destens ein lokales Maximum 21 und mindestens eine lokales Minimum 22 auf weist. Dabei liegt das lokale Minimum 22 in Primärrichtung P gesehen vorzugs weise zwischen der erste Kante 15 und dem lokalen Maximum 21.

Insbesondere hat es sich herausgestellt, dass es sich für die Temperaturwechsel beständigkeit als vorteilhaft erweist, wenn der Flankenverlauf 2 mindestens einen ersten Abschnitt A1 mit einem geradlinigen Verlauf und mindestens einen zweiten Abschnitt A2 mit einem gekrümmten Verlauf aufweist. In dem in Figur 1 dargestell ten Ausführungsbeispiel ist genau ein erster Abschnitt A1 und genau ein zweiter Abschnitt A2 ausgebildet. Dabei grenzt der erste Abschnitt A1 direkt an den zwei ten Abschnitt A2 an. Vorzugsweise erstreckt sich der erste Abschnitt A1 mit dem geradlinigen Verlaufe zwischen der zweiten Kante 16 und dem lokalen Maximum 21.

Insbesondere ist es vorgesehen, dass die Metallschicht 12 im Zentralbereich, das heißt insbesondere im Bereich der Nutzfläche 17, eine erste Dicke D1 und im lo kalen Maximum 21 eine zweite Dicke D2 aufweist, wobei die erste Dicke D1 grö ßer als die zweite Dicke D2 ist. Vorzugsweise nimmt ein Verhältnis der zweiten Di- cke D2 zu der ersten Dicke D1 einen Wert an, der kleiner als 0,55, bevorzugt klei ner als 0,45 und besonders bevorzugt kleiner als 0,35 ist. Mit anderen Worten: der Flankenverlauf 2 weist eine zusätzliche Auswölbung oder Erhebung, beispiels weise in Form einer hügel- oder wulstartigen Erhebung.

Weiterhin ist es vorgesehen, dass sich der Flankenverlauf 2 in Primärrichtung P gemessen über eine erste Länge L1 erstreckt, wobei ein Verhältnis zwischen der ersten Länge L1 zur ersten Dicke D1 einen Wert zwischen 0,5 und 2,5, bevorzugt zwischen 0,8 und 2,2 und besonders bevorzugt zwischen 1,1 und 1 ,9 annimmt.

Besonders bevorzugt ist es, wenn die Metallschicht 12 im lokalen Minimum 22 eine dritte Dicke D3 aufweist, wobei ein Verhältnis der dritten Dicke D3 zur zwei ten Dicke D2 einen Wert zwischen 0,1 und 1 , bevorzugt zwischen 0,3 und 0,95 und besonders bevorzugt zwischen 0,5 und 0,9 annimmt. In Figur 1 sind des Wei teren eine gedachte geradlinige erste Verbindungslinie V1 und eine gedachte ge radlinige zweite Verbindungslinie V2 eingezeichnet. Die zweite VerbindungslinieV2 verläuft dabei entlang des geradlinigen Verlaufs des ersten Abschnitts A1. Die erste Verbindungslinie V1 durchläuft die erste Kante 15 und die zweite Kante 16 und ist gegenüber der Anbindungsfläche 25 um einen ersten Winkel W1 geneigt, während die zweite Verbindungslinie V2 durch die zweite Kante 16 und das lokale Maximum 21 verläuft. Dabei ist die zweite Verbindungslinie V2 gegenüber der An bindungsfläche 25 um einen zweiten Winkel W2 geneigt. Vorzugsweise ist es vor gesehen, dass der zweite Winkel W2 größer ist als der erste Winkel W1. Bei spielsweise nimmt das Verhältnis des zweiten Winkels W2 zum ersten Winkel W1 einen Wert zwischen 0,5 und 2, bevorzugt zwischen0,6 und 1 ,6 oder besonders bevorzugt von etwa 0,7 und 1 ,2 an. Insbesondere nimmt der zweite Winkel W2 ein Wert an, der größer ist als 20° bzw. bevorzugt zwischen 20° und 50° und beson ders bevorzugt zwischen 25° und 40° liegt.

Ferner ist es vorgesehen, dass sich der Flankenverlauf 2 von der zweiten Kante 16 an der Unterseite 32 bis zum lokalen Maximum 21 über eine zweite Länge L2 erstreckt, wobei eine Verhältnis zwischen der zweiten Länge L2 zur ersten Länge L1 eine Wert zwischen 0,2 und 0,7, bevorzugt zwischen 0,25 und 0,6, und beson ders bevorzugt zwischen 0,3 und 0,5 annimmt. Vorzugsweise ist es vorgesehen, dass ein Verhältnis zwischen der zweiten Dicke D2 zur ersten Länge L1 einen Wert zwischen 0,05 und 0,5, bevorzugt zwischen 0,08 und 0,4 und besonders be vorzugt zwischen 0,1 und 0,3 oder sogar 0,23 annimmt.

Weiterhin ist es vorgesehen, dass sich der erste Abschnitt A1 in Primärrichtung P bemessen über die zweite Länge L2 erstreckt und der zweite Abschnitt A2 über eine vierte Länge L4, wobei ein Verhältnis der vierten Länge L4 zur zweiten Länge L2 einen Wert zwischen 0,25 und 0,75, bevorzugt zwischen 0,4 und 0,6 und be sonders bevorzugt zwischen 0,45 und 0,55 annimmt.

In dem dargestellten Ausführungsbeispiel der Figur 1 ist zudem die erste Dicke D1 zwischen 0,2 und 1 mm dick, bevorzugt zwischen 0,25 und 0,8 mm, und beson ders bevorzugt zwischen 0,3 und 0,6 mm.

In Figur 2 ist schematisch ein Trägersubstrat 1 gemäß einer zweiten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dargestellt. Dabei entspricht die Aus führungsform im Wesentlichen derjenigen aus Figur 1 und unterscheidet sich nur dahingehend, dass die erste Dicke D1 einen Wert zwischen 0,4 und 2,5 mm, be vorzugt zwischen 0,5 und 2 mm, und besonders bevorzugt zwischen 0,6 und 1 ,5 mm aufweist. Mit anderen Worten: gegenüber der Ausführungsform aus Figur 1 handelt es sich hier um eine vergleichsweise dicke Metallschicht 12 im Zentralbe reich. Vorzugsweise nimmt ein Verhältnis der zweiten Dicke D2 zu der ersten Di cke D1 hier einen Wert zwischen 0,01 und 0,5, bevorzugt zwischen 0,05 und 0,4, und besonders bevorzugt zwischen 0, 07 und 0,3 an. Vorzugsweise ist es vorge sehen, dass ein Verhältnis des zweiten Winkels W2 zum ersten Winkel W1 kleiner als 0,8, bevorzugt kleiner als 0,7, und besonders bevorzugt kleiner als 0,6 ist.

In Figur 3 ist schematisch ein Trägersubstrat 1 gemäß einer vierten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dargestellt, wobei der Flankenverlauf 2 mehrere lokale Maxima 21 und mehrere lokale Minima 22 aufweist. Dabei weist die Metallschicht 12 in den jeweiligen lokalen Maxima 21 und lokalen Minima 22 jeweils dieselbe Dicke auf. Es ist allerdings auch vorstellbar, dass die Metall schicht 12 in den unterschiedlichen lokalen Maxima 21 und/oder lokalen Minima 22 unterschiedliche Dicken aufweist. Insbesondere weist die Ausführungsform aus der Figur 3 zwischen dem lokalen Maximum 21 und der ersten Kante 15 mehrere zweite Abschnitte A2 auf.

In Figur 4 ist schematisch ein Trägersubstrat 1 gemäß einer dritten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dargestellt. Insbesondere zeichnet sich die Ausführungsform in Figur 4 dadurch aus, dass statt eines geradlinigen Verlaufs im ersten Abschnitt A1 ein konvex gekrümmter erster Abschnitt A1 aus geprägt ist. Somit umfasst der Flankenverlauf in Primärrichtung P gesehen min destens einen ersten Abschnitt A1 mit einem konvex gekrümmten Verlauf und mindestens einem zweiten Abschnitt A2 mit einem konkav gekrümmten Verlauf. Dabei ist vorzugsweise der erste Abschnitt A1 unmittelbar angrenzend an der zweiten Kante 16 angeordnet und insbesondere der zweite Abschnitt A2 unmittel bar angrenzend an die ersten Kante 15 angrenzend angeordnet. Zwischen dem ersten Abschnitt A1 und dem zweiten Abschnitt A2 kann ein geradlinig verlaufen der dritter Abschnitt ausgebildet sein. In einer beispielhaften Ausführungsform be steht der Kantenverlauf aus dem ersten Abschnitt A1 , dem zweiten Abschnitt A2 und dem dritten Abschnitt A3.

Ferner ist es vorgesehen, dass der konvexe Verlauf im ersten Abschnitt A1 einen ersten Krümmungsradius R1 und/oder der konkave Verlauf im zweiten Abschnitt A2 einen zweiten Krümmungsradius R2 aufweist. Vorzugsweise ist es dabei vor gesehen, dass der erste Krümmungsradius R1 größer ist als 200 pm, bevorzugt größer als 400 pm und besonders bevorzugt größer als 1000 pm und/oder sogar größer als 5000 pm. Ferner ist es dabei vorgesehen, dass der zweite Krümmungs radius R2 einen Wert zwischen 100 pm und 1000 pm, vorzugsweise einen Wert zwischen 150 und 700 pm und besonders bevorzugt einen Wert zwischen 180 und 500 pm annimmt. Besonders bevorzugt ist es vorgesehen, dass ein Verhältnis des ersten Krüm mungsradius R1 zum zweiten Krümmungsradius R2 einen Wert annimmt, der grö ßer ist als 0,8, bevorzugt größer als 2 und besonders bevorzugt größer als 0,6 o- der als 10.

Mit anderen Worten: der erste Krümmungsradius R1 ist größer als der zweite Krümmungsradius R2, insbesondere um mindestens des anderthalbfache größer Beispielsweise nimmt das Verhältnis des ersten Krümmungsradius zum ersten Krümmungsradius einen Wert zwischen 0,8 und 33, bevorzugt zwischen 2 und 33 und besonders bevorzugt zwischen 10 und 33 an. Weiterhin ist es besonders vor gesehen, dass das entsprechende Verhältnis des ersten und/oder zweiten Krüm mungsradius ausgebildet ist, wenn die erste Dicke D1 der Metallschicht 12 größer ist als 300 pm, bevorzugt größer als 400 pm und besonders bevorzugt größer als 500 pm. Es ist aber auch vorstellbar, dass die erste Dicke D1 kleiner ist als 300 pm.

Weiterhin ist es vorstellbar, dass zwischen dem ersten Abschnitt A1 mit dem kon vex gekrümmten Verlauf und dem zweiten Abschnitt A2 mit dem konkaven Verlauf der dritter Abschnitt A3 angeordnet ist, der einen geradlinigen Verlauf aufzeigt. Dabei erstreckt sich der geradlinige Verlauf vorzugsweise über eine vierte Länge L4 , die einen Wert annimmt, der kleiner ist als 250 pm, bevorzugt kleiner als 150 pm und besonders bevorzugt kleiner als 100 pm. Weiterhin ist es bevorzugt vorge sehen, dass die Isolationsschicht 11 bzw. Keramikelement eine Dicke D aufweist, die kleiner ist als die erste Dicke D1 der Metallschicht 12.

Weiterhin ist es bevorzugt vorgesehen, dass die erste Kante 15 in Primärrichtung P gesehen zumindest gegenüber dem angrenzenden Teilbereich des zweiten Ab schnitts A2 vorsteht. Dadurch wird eine Art Überhang über den konkav verlaufen den zweiten Abschnitt geschaffen und der Kantenverlauf im zweiten Abschnitt A2 höhlt bzw. beult ein wenig die Metallschicht 12 ein. Weiterhin ist es bevorzugt vorgesehen, dass sich der Flankenverlauf von der ers ten Kante 15 bis zur zweiten Kante 16 entlang einer parallel zur Haupterstre ckungsebene HSE verlaufenden Primärrichtung P über eine Distanz erstreckt, die größer ist als 0,5 mm. Vorzugsweise ist es vorgesehen, dass ein Verhältnis der ersten Länge L1 zu der ersten Dicke D1 größer ist als 0,5, bevorzugt größer als 0,65 und besonders bevorzugt größer als 0,8. Weiterhin ist es vorstellbar, dass das Verhältnis der ersten Länge L1 zu der ersten Dicke D1 kleiner ist als 2,5 be vorzugt kleiner als 2,2 und besonders bevorzugt kleiner als 1 ,8. Vorzugsweise ist der Flankenverlauf entlang der Primärrichtung P kürzer als 2,5 mm, bevorzugt kür- zer als 2,2 mm und besonders bevorzugt kürzer als 1 ,8 mm. Diese Angaben, ins besondere bezüglich der Länge des Flankenverlaufs und bezüglich des zweiten Krümmungsradius R2, gelten bevorzugt ebenfalls für die Ausführungsform der Fi guren 1 und 2 bzw. für jegliche Ausführungsformen bei denen ein konkaverzwei ter Abschnitt A2 ausgebildet ist und beispielsweise ein geradliniger erster Ab- schnitt D1 , der unmittelbar angrenzend an die zweite Kante 16 ausgebildet ist, vor gesehen ist. Bezugszeichenliste:

1 Trägersubstrat

2 Flankenverlauf

8 Sollbruchstelle 11 Isolationsschicht

12 Metallschicht

15 erste Kante

16 zweite Kante 17 Nutzfläche 21 lokales Maximum

22 lokales Minimum 25 Anbindungsfläche 31 Oberseite 32 Unterseite

100 Großkarte

D Dicke

D1 erste Dicke D2 zweite Dicke

D3 dritte Dicke

V1 erste Verbindungslinie

V2 zweite Verbindungslinie L1 erste Länge L2 zweite Länge

L3 dritter Länge

L4 vierte Länge

W1 erster Winkel

W2 zweite Winkel S Stapelrichtung

HSE Haupterstreckungsebene P Primärrichtung

R1 erster Krümmungsradius R2 zweiter Krümmungsradius A Abstand

A1 erster Abschnitt

A2 zweite Abschnitt A3 dritter Abschnitt