DE102010021126B4

DE102010021126B4 - Verfahren und Vorrichtung zum Erzeugen einer gasdichten Ultraschall-Lötverbindung

Info

Publication number: DE102010021126B4
Application number: DE102010021126.5A
Authority: DE
Inventors: Sven Hippeli; Dr. Weinländer Helmut; Dr. Ebert Hans-Peter; Wolfgang Friedl; Dr. Leitenmeier Stephan
Original assignee: Bayerisches Zentrum fuer Angewandte Energieforschung eV; Grenzebach Maschinenbau GmbH
Current assignee: Bayerisches Zentrum fuer Angewandte Energieforschung eV; Grenzebach Maschinenbau GmbH
Priority date: 2010-05-21
Filing date: 2010-05-21
Publication date: 2023-09-07
Anticipated expiration: 2030-05-22
Also published as: WO2011144205A3; WO2011144205A2; DE102010021126A1

Abstract

Verfahren zum Erzeugen einer gasdichten Ultraschall - Lötverbindung zweier Fügepartner A (1) und B (2) bei niedrigen Temperaturen, wobei diese eine entsprechende Bindungsfähigkeit mit dem verwendeten Lotmaterial aufweisen, mit den folgenden Verfahrensschritten:a) Bereitstellen des von der Ultraschallquelle entfernteren Fügepartners B (2), quasi als Substrat, mit den geforderten Abmessungen,b) Bereitstellen des anderen Fügepartners A (5), quasi als Applikat, mit den geforderten Abmessungen, wobei der Fügepartner A (5) entlang seiner Längsausdehnung im Bereich der gewünschten Lötverbindung in kleine Abschnitte unterteilt ist, deren Abmessungen so gewählt werden, dass deren Eigenfrequenzen in Resonanz mit der Anregungsfrequenz des Ultraschallsignals gehen müssen,c) Positionieren und Fixieren der Fügepartner A (5) und B (2) in der gewünschten Position unter Zwischenlage eines geeigneten Lotmittels (3),d) Erwärmen der Fügepartner A (5) und B (2) sowie des Lotmittels ( 3) durch eine Wärmequelle auf die erforderliche Fügetemperatur, während durch eine Ultraschallquelle das Lot (3) und die Fügepartner (5,2) in eine Schwingung (8) versetzt werden,e) anschließendes gesteuertes Abkühlen des Lotes (3) und der Fügepartner (5,2).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Erzeugen einer gasdichten Ultraschall - Lötverbindung bei niedrigen Temperaturen. Evakuierte Wärmedämmsysteme (z.B. Vakuumisolationspaneele, Vakuumisolierglas, Vakuumkollektoren) finden zunehmend Anwendung im Gebäudebereich. Solche Systeme müssen über mehrere Jahrzehnte einen definierten Unterdruck aufrechterhalten um ihre Wärmedämmwirkung zu gewährleisten.
Ein großes Problem stellt bei all diesen Systemen die Herstellung eines langzeitstabilen und ausreichend hochvakuumdichten Randverbundes dar. Angestrebt wird hierbei in der Regel eine Glas - Metall - Verbindung, da diese beiden Materialien einen flexiblen gasdichten Verbund ermöglichen. Prinzipielle Möglichkeiten zur Herstellung solcher Glas - Metall - Verbindungen sind z.B. Ultraschallschweißen, Ultraschalllöten oder die Verwendung von Glas - und Metallloten in Verbindung mit Schichten auf dem Glas oder Metall. Weitere Verfahren, wie z.B. eine Glas - Glas - Verbindung durch Glaslot werden hier nicht betrachtet, da bei diesen Verfahren ein starrer Randverbund größere geometrische Abmessungen von Glasflächen nicht zulässt.Klebeverbindungen sind aus Gründen der Ausgasung im Vakuum ebenso nicht geeignet.
Beim Ultraschallschweißen lassen sich zwar mechanisch stabile Glas - Metall - Verbindungen erzielen, jedoch ist bei diesem Verfahren die Prozeßsicherheit, vor allem bei Verbindungen im Längenbereich mehrerer Meter, problematisch. Aufgrund der unterschiedlichen thermischen Ausdehnung von Glas und Metall und der Einkopplung von Energie beim Ultraschallschweißprozess entstehen thermische Spannungen die bei längeren Schweißnähten zu Beschädigungen der Glasoberfläche und damit zu Undichtigkeiten führen können. Die Verwendung weicher Metalle wirkt sich hier günstig aus und reduziert die auftretenden thermischen Spannungen. Jedoch lassen sich weiche Metalle nur mit geringerer Energie schweißen und haften in geringerem Maß am Glas an, so dass sich auch hier keine gasdichten Verbindungen erzielen lassen.
Bei der Verwendung von Glas oder Metallloten muss das Lot zunächst unter Zwischenlage von Beschichtungen auf einen oder beiden Seiten der Glasscheiben als Fügepartner benetzend aufgebracht werden Denn wegen der unvermeidbaren Ausgasung bei der Verwendung von Flussmittel kann dieses im Bereich von Vakuum - Anwendungen nicht gebraucht werden. Anschließend werden die Fügepartner aufeinander gelegt und unter Einfluss von Druck und Temperatur verlötet. Hierzu ist jedoch eine relativ aufwendige Verfahrenstechnik notwendig um einerseits die notwendige Wärme gleichmäßig über die ganze Fläche einzukoppeln und andererseits den Anpressdruck gleichmäßig aufzubringen. Zudem gilt es die Bildung von Oxidationen durch Vakuum oder Schutzgas etc. zu vermeiden. Alternativ kann Ultraschallöten unter Verwendung von (teuerem), so genannten Aktivlot erfolgen. Eine weitere Alternative besteht im Ultraschalllöten mit zusätzlicher (einfacher) Beschichtung.
Durch das Verfahren des Ultraschalllötens lassen sich prinzipiell sowohl Glas als auch Metalle sehr gut benetzen. Die Einkopplung des Ultraschalls in das Lot führt zu einer Zerstörung von Oxiden die sich an der Oberfläche bilden und den Lötvorgang behindern. Durch die Ultraschallenergie wird dabei das Lot selbst in kleine Kavitäten gepresst, die sonst nicht zugänglich wären und mögliche Leckagen bilden könnten. Im Wesentlichen lassen sich beim Ultraschalllöten 3 verschiedene Verfahren unterscheiden.
Bei dem so genannten einstufigen Verfahren wird das Lotmaterial eingeschichtet und im Anschluss werden beide Fügepartner zusammengefügt. Dies kann zum Beispiel durch Ultraschallanregung eines Fügepartners und Erhitzen geschehen.
Bei dem so genannten zweistufigen Verfahren werden ein Fügepartner, oder auch beide, durch Ultraschalllöten mit entsprechendem Ultraschalllotmaterial benetzt und im Anschluss zusammengefügt. Dies kann zum Beispiel durch Erhitzen und Einwirken einer Druckkraft geschehen. Eventuell kann auch der Einsatz eines zweiten konventionellen Lotmaterials erfolgen.
Bei dem so genannten Tauchverfahren wird das Lot in einem Bad erhitzt und durch Ultraschall angeregt. Die Fügepartner werden dann in das Bad eingetaucht und zusammengefügt.
Diese genannten Verfahren lassen sich beliebig miteinander kombinieren, zum Beispiel indem das Benetzen der beiden Fügepartner in dem zweistufigen Verfahren durch Tauchlöten erfolgt.
Für das Aufbringen großformatiger Halbzeuge wie zum Beispiel Bleche oder Bandmaterial weisen die beschriebenen Verfahren jedoch die folgenden Nachteile auf.
Bei dem einstufigen Verfahren ist die Größe der Fügepartner begrenzt. Zum Beispiel ist hier eine technische Prozessführung mittels Zuführung von Bandmaterial von einer Rolle nicht möglich. Die Konstruktion einer speziellen Ultraschalllötvorrichtung für flexible Formate und / oder Massen ist sehr aufwändig und muss zudem in den benötigten verschiedenen Ausführungen vorgehalten werden.
Das Hauptproblem bei dem einstufigen Verfahren ist jedoch das, dass die Lötwirkung durch einen der Fügepartner hindurch erzielt werden muss. Während der Ultraschalllötkolben auf dem oberen Fügepartner aufliegt, muss die Ultraschallschwingung durch diesen Fügepartner hindurch mit ausreichender Energie zum Lot gelangen. Dies ist zum Beispiel beim Auflöten selbst eines dünnen Edelstahlbleches (0,5 mm Blechdicke) auf eine Glasscheibe selbst mit großer Ultraschallenergie sehr schwer zu erreichen.
Bei dem zweistufigen Verfahren kann durch das konventionelle Zusammenfügen keine lunkerfreie Verbindung garantiert werden, das heißt, es besteht immer die Gefahr des Einschlusses von Luftblasen. Durch den anschließenden Erhitzungsprozess verschlechtert sich zudem die Bindungsqualität (Haftfestigkeit, Stabilität) wegen der zunehmenden Oxidbildung, falls keine weitere Anregung durch Ultraschall erfolgt oder Schutzgas eingesetzt wird. Eine solche weitere Anregung durch Ultraschall würde einen entsprechend geformten großflächigen Ultraschallstempel erfordern, der zudem, wie bei den Ausführungen zum einstufigen Verfahren bemerkt, durch einen der Fügepartner hindurch wirken müsste.
Bei dem Tauchverfahren nimmt die chemische Reaktivität des Lotmaterials mit zunehmender Standzeit des Ultraschallbades ab, da eine Reaktion mit dem umgebenden Luftsauerstoff stattfindet. Wird der Luftsauerstoff zum Beispiel durch eine Schutzgasatmosphäre abgeschirmt, so kann der für die Flüssig - Festkörper-Reaktion benötigte Sauerstoff ebenfalls die Fügestelle nicht erreichen. Entsprechend der geometrischen Abmessungen der Fügepartner ist der Einsatz an Lotmaterial sehr hoch.
Zum Stand der Technik aus der Patentliteratur wird auf die US 6 158 645 A verwiesen, die ein Bonding - Verfahren für eine Strahlungs - Platte betrifft.
Aus der JP S55 - 45 512 A ist ein Ultraschall - Lötverfahren bekannt.
Die DE 23 21 244 A behandelt eine gelötete Steckverbindung, insbesondere einen Abstandshalterrahmen für Doppelscheibenisolierglas.
Aus der US 2009/0155 958 A1 ist ein robustes Bonding - Verfahren für LED's bekannt.
Die US 2002/0056740 A1 betrifft ein FLIP - Chip CBonding Verfahren.
Dem erfindungsgemäßen Verfahren, bzw. der entsprechenden Vorrichtung, liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein Ultraschallfügeverfahren bei einer Temperatur unter 250°C zur Verfügung zu stellen mit dem sich auf einfache Weise eine Verbindung schaffen lässt, die sich durch eine niedrige Gaspermeationsrate auszeichnet. Die Verbindung soll zwischen mindestens einer der nachstehend genannten Werkstoffklassen Glas, Keramik, Kunststoff und Metall oder Kombinationen dieser Werkstoffklassen zu einem Verbundwerkstoff hergestellt werden.
Diese Aufgabe wird mit einem Verfahren nach Anspruch 1 bzw. einer Vorrichtung nach Anspruch 12 gelöst.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung wird im Folgenden näher beschrieben, Es zeigen dabei im Einzelnen:

: Die Gaswärmeleitung eines evakuierten Wärmedämmsystems
: Die Darstellung des einstufigen Verfahrens,
: Die Darstellung des zweistufigen Verfahrens
: Die Darstellung des erfindungsgemäßen Verfahrens
: Das Wirkprinzip des erfindungsgemäßen Verfahrens
: Die Darstellung der dreieckigen Strukturierung
: Die Darstellung weiterer Möglichkeiten der Strukturierung
:Die Übersicht über die verschiedenen Vorrichtungs - Stationen

In der ist die Abhängigkeit des Wärmedurchlasskoeffizienten eines evakuierten Wärmedämmsystems vom jeweiligen in ihm herrschenden Unterdruck am Beispiel eines Vakuumisolierglases mit einem Scheibenabstand von 1 mm dargestellt. Ein großes Problem stellt bei all diesen Systemen die Herstellung eines langzeitstabilen und ausreichend hochvakuumdichten Randverbundes dar. Angestrebt wird hierbei in der Regel eine Glas - Metall - Verbindung, da diese beiden Materialien an sich sehr gasdicht sind.
Die und zeigen den eingangs beschriebenen Sachverhalt in einer bildlichen Darstellung.
Einstufiges Verfahren (Abbildung 2)
Zwischen beide Fügepartner wird das Lotmaterial eingeschichtet ( und im Anschluss werden beide Fügepartner zusammengefügt (z.B. durch Ultraschallanregung eines Fügepartners und Erhitzen ( und )
Zweistufiges Verfahren (Abbildung 3)
Ein oder beide Fügepartner werden durch Ultraschalllöten mit entsprechendem Ultraschallmaterial benetzt ( und im Anschluss zusammengefügt, z.B. durch Erhitzen und Krafteinwirkung, eventuell durch den Einsatz eines zweiten konventionellen Lotmaterials ( und )
In der ist das erfindungsgemäße Verfahren ebenfalls bildlich dargestellt. Ein entsprechend der Erfindung strukturierter Fügepartner A 5 ( wird mit dem Fügepartner A 1 in Kontakt gebracht. Das Lot 3 wird z.B. über einen Ultraschalllötkolben 4 zugeführt ( , das Lot dringt sodann durch die Strukturierung des Fügepartners A 5 in den Lotspalt und verbindet die beiden Fügepartner gasdicht ( ).
Der Grundgedanke der vorliegenden Erfindung beruht darin durch eine spezielle Strukturierung eines Fügepartners 1,2 die Einkopplung der verwendeten Ultraschallenergie so zu erleichtern, dass sie das darunter liegende Lot in ausreichendem Maß erreicht. Diese Strukturierung unterteilt den betreffenden Fügepartner in kleinere Abschnitte. In diesem Fall ist das der in Richtung des Ultraschallsignals oben liegenden Metallstreifen. Die Eigenfrequenz dieser kleineren Abschnitte ist hierbei derart ausgebildet, dass diese Abschnitte durch die Einkopplung eines Ultraschallsignals auch mit geringerer Energie in Schwingung versetzt werden und diese Schwingung an das darunter liegende Lot weitergeben können. Die Eigenfrequenz dieser Abschnitte wird zur Erzielung einer optimalen Energieübertragung bevorzugt so gewählt, dass sie in Resonanz mit der Anregungsfrequenz des Ultraschallsignals gehen muss. Anstelle dieser Anregungsfrequenz selbst können auch deren Harmonische gewählt werden.
In bevorzugter Ausführungsform können diese Abschnitte auch so gewählt sein, dass deren Hauptabmessungen in Resonanz mit der Anregungsfrequenz des Ultraschallsignals in Resonanz gehen und deren Mikrolamellen 7 mit deren Harmonischen.
Durch diese Wahl der Strukturierung ist es sogar möglich das Lot 3 durch den oben befindlichen Fügepartner hindurch zu applizieren. Auf diese Weise ist es nicht mehr notwendig das Lot 3 vorher zwischen die Fügepartner 1,2 einzubringen, sondern das Lot 3 wird, gewissermaßen über die Abschnittsgrenzen des oben liegenden strukturierten Fügepartners, mittels der solcherart angebotenen Lotspalte, in den Zwischenraum zwischen den beiden Fügepartnern 1,2, also dem Glas und dem Metall, eingesaugt. Die solcherart entstehende Verbindung der beiden Fügepartner ist gasdicht. Deshalb kann das Lot 3 auch beispielsweise über die Spitze eines Ultraschalllötkolbens 4 eingebracht werden.
Das beschriebene Wirkprinzip ist in der besonders herausgestellt. Aufgrund der Strukturierung regt die Ultraschallquelle (z.B. ein Ultraschalllötkolben 4 ) die strukturierten Abschnitte (Mikrolamellen) zum Schwingen an. Die strukturierten Abschnitte saugen das Lot 3 in den Lötspalt und koppeln die Energie der Ultraschallquelle in das Lot ein. Je kleiner die Abmessungen der strukturierten Bereiche sind, desto besser ist prinzipiell die Energieeinkopplung. Typische Abmessungen liegen hierbei im Bereich einiger Zehntel Millimeter Breite und einiger Millimeter bis zu mehrere Zentimeter Länge.
Die zeigt eine Darstellung einer in der Grundform dreieckigen Strukturierun, eine so genannte Sägezahnstruktur 6, als eine Möglichkeit der Strukturierung. Diese Strukturierung wurde an einer Edelstahl - Floatglas - Verbindung erfolgreich getestet. Bei dieser Verbindung konnte im Helium - Lecktest kein Heliumtransport durch die fertige Lötnaht festgestellt werden. Neben der dreieckigen Strukturierung in der bezieht sich die Erfindung auch auf andere geometrische Figuren, wie z.B. Rechtecke, Trapeze und /oder gebogene Konturen.
In der finden sich Darstellungen weiterer Möglichkeiten der Strukturierung. Prinzipiell kann die Richtung der Einschnitte frei gewählt werden, so dass diese senkrecht zur Kante der Fügepartner, parallel zur Kante oder in einem beliebigen Winkel dazu liegen können.
Zusätzlich kann die Qualität der Ultraschalllotfügung durch chemische und / oder physikalische Aktivierung und / oder Strukturierung der beteiligten Oberflächen gesteigert werden. Hierdurch kann zum Beispiel eine Vergrößerung der aktiven Oberflächen über eine Erhöhung der Mikrorauhigkeit und damit eine bessere Haftfestigkeit und Gasdichtigkeit erreicht werden.
Weiterhin kann durch eine chemische Oberflächenaktivierung der für die Lotverbindung nötige Sauerstoffanteil gezielt eingestellt werden.
Neben den Materialien Glas, Kunststoff, Keramik und Metall ist das erfindungsgemäße Fügeverfahren auch für alle anderen Materialien, Verbundmaterialien oder Materialkombinationen anwendbar, die eine entsprechende Bindungsfähigkeit mit dem verwendeten Lotmaterial aufweisen.
Bei der industriellen Herstellung von Wärmedämmsystemen mittels der erfindungsgemäßen Ultraschalllotverbindung sind die verschiedensten Anforderungen an die Abmessungen solcher Systeme zu erfüllen. Hieraus ergeben sich unterschiedliche Anforderungen an die Abmessungen der Fügepartner 1,2 und die Struktur des jeweils strukturierten Fügepartners. Zusätzlich ist die Frequenz, bzw. das Frequenzspektrum, des jeweiligen Ultraschallsignals an die Abmessung und die Anforderung an das herzustellende Wärmedämmsystem anzupassen.
In der 8 findet sich eine Übersicht über eine Vorrichtung zur konstruktiven Umsetzung des erfindungsgemäßen Verfahrens.
Die Einrichtung 9 dient dazu, die jeweiligen Fügepartner B 2 aus einem Lager zu befördern, zu positionieren und bis zu einer bestimmten, von den geometrischen Abmessungen abhängigen, Temperatur zu erwärmen.
Eine entsprechende Funktion erfüllt die Einrichtung 10 für den Fügepartner A 5. Auch dieser kann, neben seiner Strukturierung, vorgewärmt werden, wobei auch diese Temperatur von den betreffenden geometrischen Abmessungen und der betreffenden Raumtemperatur abhängt.
Die Einrichtung 11 erwärmt die beiden Fügepartner 1,5 und steuert den Lötvorgang. Die Einrichtung 12 entnimmt das fertig verlötete Zwischenprodukt und führt es der weiteren Verarbeitung zu.
Die komplexe Steuerung der beschriebenen Anforderungsprofile erfordert ein spezielles Steuerprogramm.
Bezugszeichenliste

1: Fügepartner A
2: Fügepartner B
3: Lot
4: Ultraschalllötkolben
5: Fügepartner A, strukturiert
6: Sägezahnstruktur
7: Mikrolammellen
8: Ultraschallschwingungen
9: Positionier - und Vorwärmeinrichtung für Fügepartner B
10: Postiionier - und Auflegeeinrichtung für Fügepartner A
11: Aufwärm - und Löteinrichtung für Fügepartner A und B
12: Entnahmeeinrichtung für die zusammengefügten Partner A und B

Claims

Verfahren zum Erzeugen einer gasdichten Ultraschall - Lötverbindung zweier Fügepartner A (1) und B (2) bei niedrigen Temperaturen, wobei diese eine entsprechende Bindungsfähigkeit mit dem verwendeten Lotmaterial aufweisen, mit den folgenden Verfahrensschritten: a) Bereitstellen des von der Ultraschallquelle entfernteren Fügepartners B (2), quasi als Substrat, mit den geforderten Abmessungen, b) Bereitstellen des anderen Fügepartners A (5), quasi als Applikat, mit den geforderten Abmessungen, wobei der Fügepartner A (5) entlang seiner Längsausdehnung im Bereich der gewünschten Lötverbindung in kleine Abschnitte unterteilt ist, deren Abmessungen so gewählt werden, dass deren Eigenfrequenzen in Resonanz mit der Anregungsfrequenz des Ultraschallsignals gehen müssen, c) Positionieren und Fixieren der Fügepartner A (5) und B (2) in der gewünschten Position unter Zwischenlage eines geeigneten Lotmittels (3), d) Erwärmen der Fügepartner A (5) und B (2) sowie des Lotmittels ( 3) durch eine Wärmequelle auf die erforderliche Fügetemperatur, während durch eine Ultraschallquelle das Lot (3) und die Fügepartner (5,2) in eine Schwingung (8) versetzt werden, e) anschließendes gesteuertes Abkühlen des Lotes (3) und der Fügepartner (5,2).
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass anstelle der Anregungsfrequenz des Ultraschallsignals deren Harmonische gewählt werden.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Hauptabmessungen der Abschnitte so gewählt werden, dass deren Hauptabmessungen in Resonanz mit der Anregungsfrequenz des Ultraschallsignals gehen und deren Mikrolamellen (7) mit deren Harmonischen..
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3 dadurch gekennzeichnet, dass das Lotmittel (3) nicht zwischen die Fügepartner A (5) und B (2 ) appliziert wird, sondern oben auf den Fügepartner A (5) aufgetragen und erwärmt wird und während des Lötprozesses durch die in Schwingung gebrachten Struktur - Unterbrechungen im Fügepartner A (5) nach unten zwischen die beiden Fügepartner fließt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die grundlegende Strukturierung des Fügepartners A (5) im Wesentlichen einer Linie aufeinander folgender Dreiecke, Rechtecke, Trapeze oder vergleichbarer Strukturen folgt, wobei die Dreiecke, Rechtecke, Trapeze oder die vergleichbaren Strukturen vereinzelt oder insgesamt gebogene Teilstücke aufweisen können.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der grundlegenden Struktur des strukturierten Fügepartners eine Struktur in der Form zungenartiger Mikrolamellen (7) überlagert ist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Qualität der Ultraschalllotfügung dadurch gesteigert wird, dass der gesamte Prozess nicht in normaler Atmosphäre und / oder Druck sondern in einer Kammer mit einer speziellen Gasatmosphäre und einem speziellen Druck ausgeführt wird.
Computerprogramm mit einem Programmcode zur Durchführung der Verfahrensschritte nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wenn das Programm in einem Computer ausgeführt wird.
Maschinenlesbarer Träger mit dem Programmcode eines Computerprogramms zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche1 bis 7, wenn das Programm in einem Computer ausgeführt wird.
Vorrichtung zum Erzeugen einer gasdichten Ultraschall - Lötverbindung zweier unterschiedlicher Materialien als Fügepartner A (1) und B (2) bei niedrigen Temperaturen, wobei diese eine entsprechende Bindungsfähigkeit mit dem verwendeten Lotmaterial aufweisen, mit den folgenden Merkmalen: a) einer Positionier - und Vorwärmeinrichtung (9) für einen auf der Fügevorrichtung zuunterst liegenden Fügepartner B (2), b) einer Positionier - und Auflegeeinrichtung (10) für den aufzusetzenden Fügepartner A (5), wobei der Fügepartner A (5) entlang seiner Längsausdehnung im Bereich der gewünschten Lötverbindung in kleine Abschnitte unterteilt ist, deren Abmessungen so gewählt werden, dass deren Eigenfrequenzen in Resonanz mit der Anregungsfrequenz des Ultraschallsignals gehen müssen, c) einer Aufwärm - und Löteinrichtung (11) zum gemeinsamen Aufwärmen und Verlöten der Fügepartner A (5) und B (2) d) einer Entnahmeeinrichtung für die zusammengefügten Fügepartner A (5) und B (2)
Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Lotmittel nicht zwischen die Fügepartner A (5) und B (2) appliziert wird, sondern oben auf den Fügepartner A (5) aufgetragen und erwärmt wird und während des Lötprozesses durch die in Schwingung gebrachten Struktur - Unterbrechungen im Fügepartner A (5) nach unten zwischen die beiden Fügepartner fließt.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Qualität der Ultraschalllotfügung durch chemische und / oder physikalische Aktivierung und / oder zusätzliche Strukturierung der am Lötvorgang beteiligten Oberflächen gesteigert werden.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die grundlegende Strukturierung des Fügepartners A (5) im Wesentlichen einer Linie aufeinander folgender Dreiecke, Rechtecke, Trapeze oder vergleichbarer Strukturen folgt, wobei die Dreiecke, Rechtecke, Trapeze oder die vergleichbaren Strukturen vereinzelt oder insgesamt gebogene Teilstücke aufweisen können.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der grundlegenden Struktur des strukturierten Fügepartners eine Struktur in der Form zungenartiger Mikrolamellen (7) überlagert ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Qualität der Ultraschalllotfügung dadurch gesteigert wird, dass der gesamte Prozess nicht in normaler Atmosphäre und / oder Druck sondern in einer Kammer mit einer speziellen Gasatmosphäre und einem speziellen Druck ausgeführt wird.