DE102014206608A1 - Verfahren zum Montieren eines elektrischen Bauelements, bei der eine Haube zum Einsatz kommt, und zur Anwendung in diesem Verfahren geeignete Haube - Google Patents

Verfahren zum Montieren eines elektrischen Bauelements, bei der eine Haube zum Einsatz kommt, und zur Anwendung in diesem Verfahren geeignete Haube Download PDF

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Nora Busche
Jörg Strogies
Klaus Wilke
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Montieren eines elektrischen Bauelements (12) auf einen Substrat (13). Erfindungsgemäß wird das Fügen durch eine Haube (11) vereinfacht, indem in diese Haube eine Kontaktierungsstruktur (16) vorgesehen ist und diese beim Aufsetzen der Haube (11) auf verschiedenen Fügeleveln (28, 29) gleichzeitig mit einem Zusatzwerkstoff (35) gefügt wird. Weiterhin bezieht sich die Erfindung auf eine Haube, welche zur Anwendung in dem genannten Verfahren geeignet ist. Erfindungsgemäß besteht die Haube aus einem thermisch erweichbaren oder thermisch aushärtbaren Material, vorzugsweise aus einem Harz oder einem thermoplastischen Kunststoff. Die Haube wird vorzugsweise beim Fügen der Verbindungen soweit erwärmt, dass diese sich plastisch verformen lässt. Vorteilhaft werden auf diese Weise Toleranzen beim Fügen ausgeglichen, so dass es zu einer zuverlässigen Ausbildung aller Verbindungen kommen kann. Außerdem kann über die Haube ein erforderlicher Fügedruck aufgebaut werden, wie er beispielsweise bei Diffusionsverbindungen oder Sinterverbindungen der elektrischen Kontakte erforderlich ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Montieren eines elektrischen Bauelements auf einem Substrat, wobei das Bauelement eine dem Substrat zugewandte Unterseite und eine dieser gegenüberliegende Oberseite aufweist. Bei dem Verfahren wird die Unterseite des Bauelements mit der durch das Substrat zur Verfügung stehenden Baugruppe mechanisch verbunden. Die Oberseite des Bauelements wird dann mit einer Kontaktierungsstruktur mechanisch verbunden. Dabei liegen die Fügeverbindungen, die beim Fügen entstehen, in mindestens zwei unterschiedlichen Fügeleveln.
  • Weiterhin betrifft die Erfindung eine Haube für eine elektrische Baugruppe, wobei die Baugruppe ein Substrat und mindestens ein auf diesem montiertes Bauelement aufweist. Die Haube weist eine Stützfläche auf, mit der sie auf das Substrat aufgesetzt werden kann. Außerdem weist die Haube eine Kavität auf, in der das Bauelement aufgenommen werden kann. Das Bauelement weist sowohl an seiner Oberseite als auch an seiner Unterseite, mit der es auf dem Substrat montiert wird, Kontakte auf. Diese Kontakte befinden sich damit auf verschiedenen Fügeleveln.
  • Die Fügelevel werden dadurch definiert, dass sich die Kontakte elektronischer Bauelemente beim Montieren auf einem Substrat und beim Kontaktieren in verschiedenen Ebenen befinden, wobei der Ausdruck Ebene hier im technischen und nicht im mathematischen Sinne gemeint ist. Eine Ebene oder auch der zugehörige Fügelevel definiert Bereiche, in denen bestimmte elektrische oder anderweitige mechanische Verbindungen der zu kontaktierenden Bauelemente liegen. Durch die Anordnung von Bauelementen übereinander liegen die Fügelevel vorzugsweise ebenfalls übereinander, insbesondere in paralleler Ausrichtung zueinander.
  • Verfahren zum Montieren von elektronischen Bauelementen auf Substraten sind bekannt. Diese Montageverfahren finden auch bei der Montage von elektronischen Baugruppen der Leistungselektronik Anwendung. Beispielsweise ist in der DE 100 62 108 A1 beschrieben, dass ein Leistungsmodul ausgebildet werden kann, bei dem die elektronischen Leistungsbauelemente über eine Sinterschicht mit dem Substrat verbunden werden können. Bei dem Substrat kann es sich um in der Leistungselektronik üblicherweise verwendete DCB-Keramiksubstrate handeln (DCB steht für Direct Copper Bond). Die Oberseiten der Leistungsbauelemente können mit einer Sinterschicht beispielsweise an eine zusätzliche Wärmekapazität angeschlossen werden, die einen Kühlkörper zur Verfügung stellt. Genauso kann das Substrat mit seiner Unterseite über eine Sinterschicht mit einem weiteren Kühlkörper verbunden werden.
  • Gemäß der DE 10 2007 047 698 A1 ist bekannt, dass die Sinterverbindungen elektronischer Baugruppen mit Hilfe spezieller Werkzeuge gefertigt werden können. Diese Werkzeuge weisen Druckflächen auf, die die zu sinternden Bauteile berühren, so dass während der Sinterbehandlung ein Druck auf diese ausgeübt werden kann. Über Toleranzausgleiche in dem Werkzeug kann gewährleistet werden, dass der aufgebrachte Druck auch dann gleichmäßig ist, wenn die zu sinternde Baugruppe toleranzbedingte Fertigungsungenauigkeiten aufweist. Bei der Sinterbehandlung wird zusätzlich zu dem Druckaufbau das Erreichen einer bestimmten Sintertemperatur über einen definierten Zeitraum erforderlich. Statt Sinterverbindungen können auch Lötverbindungen vorgesehen werden.
  • Gemäß der US 2013/0201631 A1 ist darauf zu achten, dass die für den Sintervorgang notwendigen Temperaturen so gewählt sind, dass bereits montierte Fügeverbindungen in der Baugruppe durch die gerade stattfindende Wärmebehandlung nicht wieder aufgeschmolzen werden. Dies wird dadurch erreicht, dass die Bauteilverbindungen, die vor dem betreffenden Verbindungsvorgang schon durchgeführt wurden, Verbindungsmaterialen aufweisen, deren Prozesstemperaturen (Erweichungstemperatur, Sintertemperatur, Schmelztemperatur) mit einem genügenden Sicherheitsabstand oberhalb derjenigen Prozesstemperatur des gerade stattfindenden Verbindungsprozesses liegen. Auf diesem Wege werden die bereits ausgebildeten Fügeverbindungen hinsichtlich ihrer Integrität durch den gerade ablaufenden Verbindungsvorgang nicht gefährdet.
  • Nach erfolgter Montage der Bauelemente auf dem Substrat muss in der Regel noch eine Kontaktierung dieser Bauelemente mit dem Substrat über geeignete Kontaktierungsstrukturen erfolgen. Dabei werden an der Oberseite des Bauelements liegende Kontakte mit korrespondierenden Kontakten auf dem Substrat verbunden. Hierzu können neben den allgemein bekannten Bonddrähten gemäß der US 2012/0106109 A1 auch metallische Leitstrukturen verwendete werden, die beispielsweise Teil eines Leadframes sein können. Die in geeigneter Weise gebogenen Leitstrukturen werden vorzugsweise mittels Sintern oder Löten mit den betreffenden Kontaktflächen verbunden. Eine andere Möglichkeit besteht darin, die Kontaktierungsstrukturen durch Flexfolien zur Verfügung zu stellen, auf denen die Leitstruktur beispielsweise aufgedruckt ist. Auch die Flexfolien können gemäß der DE 10 2009 016 112 A1 mittels Sinterverbindungen an den betreffenden Kontaktflächen der Oberseite des Bauelements und der Montageseite des Substrats verbunden werden.
  • Durch die bei Aufbauten der Leistungselektronik umgesetzten elektrischen Leistungen werden die leistungselektronischen Baugruppen thermisch und elektrisch stark belastet, weswegen die elektrischen Verbindungen und anderen Fügeverbindungen eine hohe Zuverlässigkeit aufweisen müssen. Gerade Sinterverbindungen eignen sich zu diesem Zweck in besonderem Maße, da ihre thermische Stabilität sowie eine fehlerfreie Ausbildung der Fügeverbindung gewährleistet werden können. Allerdings bedeutet die Montage leistungselektronischer Baugruppen durch Sinterverbindungen im Vergleich beispielsweise zum Löten zur Zeit einen gewissen Mehraufwand in der Fertigung.
  • Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Verfahren zum Montieren eines elektrischen Bauelements auf einem Substrat anzugeben, wobei dieses vereinfacht wird und auch die Montage von leistungselektronischen Bauelementen zulässt. Weiterhin besteht die Aufgabe eine Haube der eingangs angegebenen Art anzugeben, die in diesem verbesserten Verfahren zum Einsatz kommen kann.
  • Diese Aufgabe wird mit dem eingangs angegebenen Verfahren erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Kontaktierungsstruktur in Form von Leitpfaden in eine Haube integriert wird. Diese Haube ist aus einem thermisch erweichbaren oder thermisch aushärtbaren Material hergestellt. Bei der Montage wird die Haube zunächst auf die Montageseite des Substrats aufgesetzt. Dabei überspannt die Haube das Bauelement (oder mehrere Bauelemente). Die Kontaktflächen der Kontaktierungsstruktur mit dem Substrat liegen dabei innerhalb eines ersten Fügelevels, der durch die Montageseite des Substrats zur Verfügung gestellt wird. Mit diesen Kontaktflächen wird das Substrat elektrisch leitend verbunden. Auf der Innenseite der Haube befinden sich weitere Kontaktflächen der Kontaktierungsstruktur, wobei diese innerhalb eines zweiten Fügelevels auf Höhe der Oberseite des Bauelements mit dort befindlichen Kontakten des Bauelements in Eingriff gelangen. Auf diesem Wege schafft die Kontaktierungsstruktur eine elektrische Verbindung zwischen den Kontaktflächen auf dem Substrat und den Kontaktflächen auf der Oberseite des Bauelements, wobei die beiden Fügelevel überbrückt werden.
  • Erfindungsgemäß ist außerdem vorgesehen, dass das Material der Haube bei der Montage zumindest in den Erweichungsbereich (im Falle des Bestehens der Haube aus einem thermisch erweichbaren Material) oder in den Aushärtungsbereich (im Falle des Bestehens der Haube aus einem thermisch aushärtbaren Material) erwärmt wird. Dies hat den Vorteil, dass das Material der Haube während des Montagevorgangs in Grenzen plastisch verformbar wird. Treten bei der Montage Toleranzen auf, können diese damit zuverlässig überbrückt werden. Dies verringert die erforderliche Montagegenauigkeit bzw. vergrößert die zulässigen Fertigungstoleranzen der Fügepartner. Daher wird das Montageverfahren vorteilhaft vereinfacht.
  • Der Erweichungsbereich bzw. der Aushärtungsbereich ist durch einen Temperaturbereich gekennzeichnet, in dem die Erweichung in dem für das Montageverfahren zulässigen Maße bzw. die Aushärtung des Materials erfolgt. Während der Montage, also dem Aufsetzen der Haube auf das Substrat, ist für eine entsprechende Temperaturführung im Montageprozess zu sorgen, damit das plastisch verformbare Verhalten der Haube erzeugt wird.
  • Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Substrat, das Bauelement und die Haube mit der Kontaktierungsstruktur zuerst in der zu erzeugenden Konfiguration zueinander platziert werden. Erst danach sollen die Fügeverbindungen, insbesondere elektrische Verbindungen, am Bauelement innerhalb der mindestens zwei Fügelevel in ein und demselben Arbeitsgang durch eine Temperaturerhöhung oder eine Temperatur- und Druckerhöhung fertiggestellt werden. Gemäß der Erfindung ist mit anderen Worten vorgesehen, dass das Verfahren zur Montage der elektronischen Baugruppe auf dem Substrat in zwei definierten Prozessabschnitten ablaufen soll. Im ersten Prozessabschnitt werden alle zu montierenden Bauteile der durch das Substrat zur Verfügung gestellten Baugruppe zueinander platziert. Hierbei kommt es auch zur Ausbildung der Fügeverbindungen, die allerdings noch nicht fertiggestellt sind. In der zweiten Fertigungsphase werden die Fügeverbindungen fertiggestellt. Hierzu ist die Anwendung eines geeigneten Fügeverfahrens notwendig, wobei je nach Art der herzustellenden mechanischen Verbindungen eine Temperaturerhöhung (beispielsweise beim Löten) oder eine Temperatur- und Druckerhöhung (beispielsweise beim Diffusionslöten oder beim Sintern) erforderlich ist. Vorteilhaft ist vorgesehen, dass diese Fügeverbindungen in einem Arbeitsgang hergestellt werden können. Hierzu ist es erforderlich, alle zu erzeugenden Fügeverbindungen auf die bei diesem einzigen Arbeitsgang eingestellten Prozessparameter auszulegen. Hierbei wird ein bestimmtes Temperaturniveau erreicht. Außerdem kann zumindest auf einen Teil der Verbindungen zusätzlich ein Druck ausgeübt werden. Die jeweils gewählte Verbindungsart sowie evtl. notwendiges Zusatzmaterial muss nicht notwendigerweise bei allen Fügeverbindungen genau gleich sein. Wesentlich ist lediglich, dass die Prozessparameter bei allen Verbindungsarten und Materialien aufeinander abgestimmt sind und auf diese Weise die gleichzeitige Ausbildung aller Fügeverbindungen in einem Arbeitsgang möglich ist.
  • Durch die gleichzeitige Ausbildung aller Fügeverbindungen wird es vorteilhaft insbesondere auch möglich, Kontaktierungsstrukturen zu montieren, deren insbesondere elektrischen Verbindungen auf unterschiedlichen Fügeleveln liegen. Hierbei können diese Fügelevel überbrückt werden, ohne dass ein zusätzlicher Arbeitsgang zur Ausbildung der Fügeverbindungen notwendig würde. Vorteilhaft gelingt dies, indem die Unterseite des Bauelements innerhalb eines ersten Fügelevels liegt, der durch eine Montageseite des Substrates zur Verfügung gestellt wird und die Oberseite des Bauelements innerhalb eines zweiten Fügelevels liegt. Der erste Fügelevel wird durch die Ebene definiert, die gewöhnlich durch das Substrat zur Verfügung gestellt wird. Auf dieser Ebene (die bei nicht ebenen Substraten, wie beispielsweise Gehäusen, nicht zwangsläufig im mathematischen Sinne eben sein muss) liegt die Gruppe elektrischer Verbindungen, mit denen jeweils die Unterseite der elektrischen Bauelemente auf dem Substrat kontaktiert wird. Die Oberseite der Bauelemente definiert dann, sofern diese elektrische Kontaktflächen aufweisen, einen zweiten Fügelevel, der durch die räumliche Höhenausdehnung der elektrischen Bauelemente von dem ersten Fügelevel beabstandet ist. Durch unterschiedliche Höhen der elektrischen Bauelemente kann es sein, dass der zweite Fügelevel nicht in einer Ebene liegt, wobei die Summe aller Kontaktflächen auf der jeweiligen Oberseite von Bauelementen diesen Fügelevel definiert.
  • Werden mehrere elektrische Bauelemente aufeinander gestapelt, so entstehen dementsprechend in jeder "Etage" des Stapels weitere Fügelevel, die beim elektrischen Anschluss durch entsprechende Kontaktstrukturen evtl. überbrückt werden müssen. Die Anordnung der elektrischen Bauelemente derart, dass ihre Kontakte jeweils unterschiedlichen Fügeleveln zugeordnet werden können, erleichtert vorteilhaft die Montage der elektrischen Baugruppe, bei der die Bauelemente und Kontaktstrukturen Level für Level vormontiert werden können (d. h. zueinander platziert werden können), um anschließend die vorzugsweise elektrischen Verbindungen in allen Fügeleveln in einem Arbeitsgang herzustellen.
  • Gemäß einer besonderen Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Erweichen oder Aushärten der Haube und das Fertigstellen der Fügeverbindungen in ein und demselben Arbeitsgang unter gleichen Bedingungen erfolgt. Hierbei ist es vorteilhaft, wenn der Temperaturbereich des Erweichungsbereichs bzw. Aushärtungsbereichs sich mit dem Temperaturbereich für das Fertigstellen der Fügeverbindungen zumindest überschneidet. In diesem Fall lässt sich eine Temperatur für die Montage finden, bei der gleichzeitig die Fertigstellung der Fügeverbindungen und das Aushärten bzw. Erweichen der Haube stattfinden kann. Das Aushärten bzw. Erweichen der Haube und das Fertigstellen der Fügeverbindungen können aber auch nacheinander in demselben Arbeitsgang durchgeführt werden.
  • Außerdem muss das Material der Haube einer plastischen Verformung einen genügenden Widerstand entgegensetzen, damit evtl. bei dem Fertigstellen der Fügeverbindung ein Druck aufgebaut werden kann, der im Falle der Herstellung von Sinterverbindungen oder Diffusionslötverbindungen an den elektrischen Kontakten erforderlich sein kann. Dieser Druck kann aufgebaut werden, indem während der plastischen Verformung gleichzeitig ein Anteil einer elastischen Verformung in dem Material der Haube entsteht. Im Folgenden werden Beispiele für Materialpaarungen für die Fügeverbindungen einerseits und die Haube andererseits angegeben, welche die oben stehenden Bedingungen erfüllen.
  • Sinterverbindungen:
    • Silber-Sinterpaste (z.B. Heraeus mAgic Paste, Microbond ASP Serie) mit einem Temperaturbereich von 200–280°C
  • Diffusionslötverbindungen:
  • Materialsystem SnCu, SnAg, SnNi und weitere Materialsysteme, die hochschmelzende intermetallische Phasen bilden können. Dabei können verschiedene Formulierungen verwendet werden, wie zum Beispiel
    • – Einpastensysteme mit in der Grundmatrix aus niedrigschmelzenden Legierungen (wie SnCu) dispergierten hochschmelzenden Partikeln (z.B. Cu),
    • – Zweipastensysteme mit sequentiellen Auftragsmethoden (hochschmelzendes Cu gefolgt von SnCu-Legierung) oder
    • – Methoden, den niedrigschmelzenden Zusatzwerkstoff (z.B. SnCu-Legierung) zwischen die hochschmelzenden Grenzflächen (z.B. Cu) zu applizieren, wobei unter Prozessbedingungen durch diffusive Konzentrationsänderungen die hochschmelzende Fügezone generiert wird.
  • Thermisch aushärtbares Haubenmaterial:
    • Prepreg Material (z.B. Isola Duraver-E-Cu Qualität 104 ML) mit einem Temperaturmaximum von 230°C
  • Thermisch erweichbares Haubenmaterial:
    • Als Beispiele sind hier thermoplastische Werkstoffe wie Polyethylenterephthalate (PET), modifizierte Polyetheretherketone (PEEK) (bei erhöhten Fügetemperaturen), Polyamide und Polyphthalamide (PPA).
  • Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Substrat mit seiner der Montageseite abgekehrten Rückseite eine Kontaktfläche zur Verfügung stellt, mit der ein dritter Fügelevel zur Verfügung gestellt wird. Innerhalb dieses Fügelevels wird ein Bauteil platziert. Anschließend wird in der erfindungsgemäßen Weise eine Verbindung zwischen dem Bauteil und dem Substrat in genau dem Arbeitsgang durch eine Temperaturerhöhung oder eine Temperatur- und Druckerhöhung fertiggestellt, in dem auch die Fügeverbindungen am elektrischen Bauelement in dem ersten Fügelevel und dem zweiten Fügelevel (und evtl. weiteren Fügeleveln) fertiggestellt werden. Hierdurch ist vorteilhaft eine weitere Vereinfachung des Montageverfahrens möglich. Je mehr unterschiedliche Fügelevel in einem Arbeitsgang bei der Fertigstellung der Verbindungen berücksichtigt werden können, desto größer ist die Vereinfachung des Montageprozesses, was sich letztendlich auch vorteilhaft auf dessen Wirtschaftlichkeit auswirkt.
  • Bei dem Bauteil, welches auf der Rückseite des Substrats montiert wird, kann es sich beispielsweise um einen Kühlkörper handeln, der bei leistungselektronischen Baugruppen zu einer Abführung der Verlustwärme dient. Dieser Kühlkörper kann auch als Grundkörper ausgebildet sein, wobei dieser zur gemeinsamen Montage von mehreren elektronischen Baugruppen zur Verfügung steht. Eine andere Möglichkeit besteht darin, das Substrat beidseitig mit elektrischen Bauelementen zu bestücken. Eine Kühlung könnte in diesem Fall beispielsweise durch Kühlkanäle im Substrat erfolgen.
  • Gemäß einer besonderen Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass alle Fügeverbindungen mit ein und demselben Fügeverfahren fertiggestellt werden. Wie bereits erwähnt, ist es ebenso möglich, unterschiedliche Fügeverfahren für die einzelnen Fügeverbindungen auszuwählen. Jedoch muss die Bedingung erfüllt sein, dass die verschiedenen ausgewählten Fügeverfahren unter den vorgegebenen Prozessbedingungen (Druck, Temperatur) durchgeführt werden können. Insbesondere die Temperatur muss über die gesamte zu montierende elektrische Baugruppe gleich sein. Der Druck kann variieren, indem beispielsweise mehrere Fügewerkzeuge zum Einsatz kommen oder ein Fügewerkzeug vorgesehen wird, bei dem beispielsweise durch Federmechanismen mit unterschiedlicher Federsteifigkeit unterschiedliche Fertigungsdrücke an unterschiedlichen Komponenten des zu fügenden Aufbaus angelegt werden. Auch für den Fall, dass alle Fügeverbindungen mit ein und demselben Fügeverfahren fertiggestellt werden, gelten diese Bedingungen. Besonders vorteilhaft kann bei dem ausgewählten Fügeverfahren (insbesondere Diffusionslöten oder Sintern) auch derselbe Zusatzwerkstoff ausgewählt werden, so dass die Fertigungsbedingungen für das Fügeverfahren für die gesamte Baugruppe einheitlich sind. Es ist aber auch möglich, unterschiedliche Zusatzwerkstoffe auszuwählen, soweit diese in der oben erläuterten Weise unter den vorgegebenen Fügebedingungen fertiggestellt werden können.
  • Gemäß einer anderen Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass neben den Fügeverbindungen auch die Verbindung zwischen dem Bauteil (beispielsweise dem Kühlkörper) und dem Substrat (auf der Rückseite) mit dem ausgewählten Fügeverfahren fertiggestellt werden. Hiermit können die erläuterten Vorteile auch auf das Fügen der Verbindung zwischen dem Bauteil und dem Substrat ausgeweitet werden, die sich in einem Arbeitsgang zusammen mit den Fügeverbindungen auf der Montageseite des Substrats fertigstellen lassen. Natürlich können auch die Verbindungen auf der Rückseite des Substrats elektrische Verbindungen sein, wenn das Bauteil, welches dort montiert wird, ein elektrisches Bauteil ist.
  • Eine wieder andere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass als Fügeverfahren ein Diffusionslöten oder ein Sintern zum Einsatz kommt. Diese Verfahren eignen sich vorteilhaft in besonderer Weise, wenn Leistungselektronik montiert werden soll, da die ausgebildeten Verbindungen eine geringe Fehlerdichte aufweisen und eine hohe thermische Stabilität besitzen. Das Diffusionslöten hat einen mit dem Sintern verwandten Verfahrensablauf. Ein Zusatzwerkstoff wird in den Bereich zwischen den zu fügenden Bauteilen eingebracht, wobei dieser unter der Einwirkung von Temperatur und ggf. erhöhtem Druck zu einer Diffusion von niedrigschmelzenden und hochschmelzenden Legierungskomponenten beiträgt. Durch diese lokalen Konzentrationsänderungen kommt es in der Fügezone und an deren Grenzflächen zu den benachbarten Bauteilen zur Generierung von hochschmelzenden intermetallischen Phasen, die eine hohe Temperaturstabilität besitzen. Die entstehende Verbindung hat sehr hohe elektrische und thermische Leitfähigkeiten sowie hohe mechanische Festigkeiten.
  • Weiterhin kann vorteilhaft vorgesehen werden, dass vor dem Platzieren in der zu erzeugenden Konfiguration auf das Substrat und/oder das Bauelement und/oder die Kontaktierungsstruktur in der Haube und/oder das Bauteil ein Zusatzwerkstoff aufgebracht wird. Wie bereits erwähnt, können diese Zusatzwerkstoffe das Fügen, beispielsweise das Sintern oder das Diffusionslöten erleichtern. Die für die Sintervorgänge bzw. Diffusionsvorgänge verantwortlichen Verbindungsbestandteile können allerdings auch in die Kontaktflächen für die auszubildende Verbindung enthalten sein. Beim klassischen Löten ist allerdings als Zusatzwerkstoff immer ein Lotwerkstoff erforderlich.
  • Eine andere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Haube außen eine ebene Fläche aufweist, die parallel zum Substrat verläuft. Dies hat große Vorteile für den Ablauf des Montageverfahrens, welcher dadurch vereinfacht wird. Eine ebene Fläche erlaubt nämlich das einfache Aufsetzen eines Fügewerkzeugs, mit dem der Druck auf die zu montierende Baugruppe ausgeübt werden kann. Über dieses Werkzeug lässt sich im Übrigen auch die erforderliche Prozesswärme einbringen, wenn dieses erwärmt wird. Die Übertragung der Prozesswärme auf die zu fügenden Bauteile, insbesondere die Haube, wird ebenfalls verbessert, wenn eine ebene Fläche zur Verfügung steht, die sich insbesondere über die gesamte Flächenausdehnung der Haube erstreckt. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass das Fügewerkzeug geometrisch nicht an die Haube angepasst werden muss. Das Fügewerkzeug kann standardmäßig mit einer ebenen Fläche zur Druckausübung ausgestattet sein, wobei grundsätzlich Hauben unterschiedlicher Anwendungsfälle, also beispielsweise mit unterschiedlicher Größe oder mit unterschiedlicher Strukturierung der Innenseite, mit ein und demselben Fügewerkzeug montiert werden können.
  • Besonders vorteilhaft ist es, wenn als aushärtbares Material ein Prepreg verwendet wird. Diese Materialien kann man als Halbzeuge beziehen und auf diesem Wege ohne großen Fertigungsaufwand Hauben unterschiedlicher Struktur anfertigen. Als Prepreg werden Verbundmaterialien aus Fasern und einer Matrix aus noch nicht vollständig ausgehärtetem, vorzugsweise duroplastischem, Harz verstanden. Das Harz kann allerdings teilweise ausgehärtet sein, um die mechanische Stabilität und die Verarbeitungseigenschaften des Prepregs zu verbessern. Eine endgültige Aushärtung erfolgt dann, wie bereits erläutert, im Rahmen der Montage der Haube.
  • Zur Herstellung der Haube können beispielsweise Prepregs von Isola Duraver-E-Cu verwendet werden. Diese werden dann in geeigneter Weise zugeschnitten und in Schichten übereinandergelegt, wobei eine geschichtete dreidimensionale Struktur entsteht. Die Kontaktierungsstruktur kann ebenfalls aus Schichtmaterial, beispielsweise Metallfolien, oder aber einem Leadframe ausgebildet werden. Diese metallischen Strukturen werden dann in den Schichtverbund integriert und durch das Aushärten des Haubenmaterials in dieses eingebettet.
  • Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen werden, dass als thermisch erweichbares Material ein Phasenwechselmaterial (auch phase change material genannt) Verwendung findet. Als Phasenwechselmaterialien sind Materialien zu verstehen, deren latente Schmelzwärme, Lösungswärme oder Absorptionswärme größer ist als die Wärme, die diese Materialien aufgrund ihrer spezifischen Wärmekapazität, also ohne Phasenumwandlungseffekt, speichern können. Diese Materialien werden hinsichtlich ihres Phasenwechselverhaltens so ausgewählt, dass dieser Phasenwechsel im geplanten Betrieb der elektronischen Baugruppe zumindest in bestimmten Betriebszuständen erreicht wird. Auf diese Weise kann sichergestellt werden, dass die Haube beispielsweise beim Überlastbetrieb von leistungselektronischen Komponenten eine Kühlungsreserve zur Verfügung stellt, indem durch die Erwärmung ein Phasenwechsel des Phasenwechselmaterials erzwungen wird. Diese Temperatur eines Phasenwechsels während des späteren Betriebs der Baugruppe liegt in jedem Fall unter derjenigen Temperatur, bei der die Haube erweicht. Diese Erweichung würde ansonsten auch im Betrieb erfolgen und würde daher die Funktion der Baugruppe gefährden. Ein solches Phasenwechselmaterial kann daher nicht alleine die Haube bilden, sondern muss in ein weiteres Material der Haube eingebunden sein. Beispielsweise könnte dies in Form eines mit dem Phasenwechselmaterial gefüllten Kissens erfolgen, wobei dieses in das restliche Material der Haube eingebettet wird. Allerdings lässt sich das Phasenwechselmaterial während der Montage aufgrund eines Vorliegens in der flüssigen Phase als Toleranzausgleich verwenden und lässt sich in diesem Zustand auch plastisch verformen. Daher kann das Montageverfahren von dem Einsatz des Phasenwechselmaterials profitieren, auch wenn deren Eigenschaften hauptsächlich für den späteren Betrieb der Baugruppe von Bedeutung sind.
  • Die Erfindung wird weiterhin mit der eingangs angegebenen Haube erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass eine Kontaktierungsstruktur in Form von Leitpfaden in eine Haube integriert ist. Die Haube selbst besteht aus einem thermisch erweichbaren oder thermisch aushärtbaren Material. Die Kontaktierungsstruktur auf der Innenseite der Haube weist Kontaktflächen auf, die zur elektrischen Verbindung auf dem Substrat und an dem Bauelement dienen. Die Kontaktierungsstruktur verläuft dabei auf der Innenseite der Haube, wobei diese derart verläuft, dass die Kontaktflächen auf verschiedenen Niveaus angeordnet sind, die bei der späteren Montage die Fügelevel definieren. Einer dieser Fügelevel wird, wie bereits erläutert, durch die Oberfläche des Substrats zur Verfügung gestellt. Ein anderer Fügelevel ist durch die Oberseite des Bauelements definiert, wo Kontaktflächen zur Kontaktierung mit der Kontaktierungsstruktur zur Verfügung stehen.
  • Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die Haube in Sandwichbauweise ausgeführt. Dabei bilden erfindungsgemäß sowohl das thermisch erweichbare oder thermisch aushärtbare Material als auch die Kontaktierungsstruktur Lagen in dem Sandwich. Diese Lagen können, wie bereits erläutert, aus einer thermoplastischen Kunststofffolie oder einem aushärtbaren Prepreg bestehen, während die Kontaktierungsstruktur beispielsweise durch eine Metallfolie oder einen Leadframe gebildet werden kann. Die Halbzeuge sind somit im Wesentlichen zweidimensional und können für die Herstellung der Haube in geeigneter Weise zugeschnitten werden. Durch Stapeln der einzelnen Lagen entsteht die dreidimensionale Struktur der Haube.
  • Besonders vorteilhaft ist es, wenn in der Haube auf die Kontaktflächen der Kontaktierungsstruktur ein Zusatzwerkstoff aufgebracht ist. Hierbei kann es sich, wie bereits erläutert, um ein Hochtemperaturlot, ein Diffusionslot oder ein Sintermaterial handeln. Diese Zusatzwerkstoffe stehen dann nach Montage der Haube auf der Baugruppe zur Ausbildung der Fügeverbindungen zur Verfügung. Ein Fügen kann in der oben bereits erläuterten Weise erfolgen.
  • Vorteilhaft ist es auch, wenn die Stützfläche durch einen Rand der Haube gebildet ist. Die Haube wird dann mit ihrem Rand auf das Substrat aufgesetzt. Sofern der Rand umlaufend ist, entsteht beim Aufsetzen der Haube auf das Substrat eine geschlossene Kavität, die vorteilhaft einen Schutz der Baugruppe gegen Verschmutzung und andere Umwelteinflüsse gewährleistet. Auf dem Rand der Haube können im Übrigen auch die Kontaktflächen bzw. die mit dem Zusatzwerkstoff versehenen Kontaktflächen vorgesehen werden, da hierdurch eine Kontaktierung der Kontaktierungsstruktur mit dem Substrat erfolgen kann.
  • Außerdem ist es besonders vorteilhaft, wenn die Außenseite der Haube eben ist. Dies bringt die bereits erläuterten Vorteile einer vereinfachten Montage mit sich, da das Fügewerkzeug eine ebene und damit einfache Geometrie aufweisen kann und auch für unterschiedliche Haubengeometrien (mit ebener Außenseite) Verwendung finden kann. Vorteilhaft ist es selbstverständlich, wenn die Außenseite der Haube parallel zur Stützfläche ausgebildet ist, da das Substrat, sofern dieses in waagerechter Positionierung montiert wird, auch durch waagerechtes Aufbringen der Fügewerkzeuge montiert werden kann.
  • Als Materialien für das elektrische Bauelement kommen Silizium, Siliziumcarbid, Galliumarsenid oder Galliumnitrid in Betracht. Diese Materialien werden vorzugsweise für leistungselektronische Bauelemente verwendet. Das Substrat kann zum Beispiel aus einer Keramik gefertigt sein. Diese kann mit Kupfer, Silber oder Gold beschichtet sein, wobei die Beschichtung zur Ausbildung von elektrischen Kontaktflächen und Leiterbahnen strukturiert sein kann. Als Zusatzwerkstoffe können je nach Fügeverfahren Hochtemperaturlote wie Antimonhaltige Legierungen oder konventionelle hoch-bleihaltige Lote, Diffusionslote der Materialsystems Sn-Cu, Sn-Cu-Ni, Sn-Cu-Ag, und vorzugweise silberhaltige Sinterpasten oder Sinterfolien zum Einsatz kommen.
  • Weitere Einzelheiten der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung beschrieben. Gleiche oder sich entsprechende Zeichnungselemente sind jeweils mit den gleichen Bezugszeichen versehen und werden nur insoweit mehrfach erläutert, wie sich Unterschiede zwischen den einzelnen Figuren ergeben. Es zeigen:
  • 1 ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Haube im schematischen Querschnitt, wobei es sich hierbei auch um den ersten Schritt eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Verfahren handelt,
  • 2 und 3 weiterer Verfahrensschritte dieses Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens als Seitenansicht, teilweise geschnitten und
  • 4 eine Baugruppe, fertig montiert, mit einer Haube gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens im Querschnitt.
  • In 1 ist eine Haube 11 dargestellt, die gemäß 3 auf ein mit einem elektrischen Bauelement 12 ausgestattetem Substrat 13 aufgesetzt werden kann. Die Haube besteht aus mehreren Lagen, die zusammen eine Sandwichstruktur ergeben. Es sind Lagen 14 aus einem thermisch aushärtbaren Prepreg-Material vorgesehen, zwischen denen metallische Lagen 15 eine Kontaktierungsstruktur 16 ergeben. Die Kontaktierungsstruktur ist somit in das Material der Haube integriert. An den Enden der Kontaktierungsstruktur 16, die Kontaktflächen zur Kontaktierung zur Verfügung stellen, ist in diesem Beispiel ein Zusatzwerkstoff in Form eines Diffusionslots vorgesehen. Die Haube weist eine Innenseite 18 und eine Außenseite 19 auf, wobei die Außenseite 19 eben ausgeführt ist, damit ein Fügewerkzeug 20a mit ebener Druckfläche auf die Außenseite 19 der Haube 11 aufgesetzt werden kann (vgl. 3).
  • Auf der Innenseite 18 der Haube ist außerdem eine Stützfläche 21 gebildet, die in dem in 1 dargestellten Schnitt durch den Zusatzwerkstoff 17 am äußeren Rand der Haube zur Verfügung gestellt wird. Wo kein Zusatzwerkstoff vorgesehen ist, kann diese Stützfläche 21 auch durch eine weitere Lage (nicht dargestellt) des Prepregs ausgebildet werden. Die Stützfläche dient dazu, in einem weiteren Verfahrensschritt direkt auf das Substrat aufgesetzt werden zu können. Hierdurch kann das Innere der Haube gegenüber der Umgebung abgedichtet werden, so dass im Inneren eine Kavität 22 entsteht (vgl. 3 und 4).
  • In 2 ist das Substrat 13 zu erkennen, welches eine Montageseite 23 und eine Rückseite 24 aufweist. Hierbei handelt es sich um ein nicht näher dargestelltes DCB-Keramiksubstrat, wobei die Kupferschichten nicht näher dargestellt sind. Auf der Montageseite 23 und auf der Rückseite 24 sind weitere Bereiche mit dem Zusatzwerkstoff 17 versehen, wo später verschiedene Fügepartner montiert werden sollen (vgl. 3). Die nicht dargestellte Kupferschicht auf der Montageseite 23 ist in geeigneter Weise strukturiert, damit das zu montierende Bauelement 12 in geeigneter Weise kontaktiert werden kann.
  • In 3 ist dargestellt, wie die zu montierende elektrische Baugruppe ausgebildet ist. Es ist zu erkennen, dass auf der Montageseite 23 des Substrats 13 im Bereich des Zusatzwerkstoffs (vgl. 2) das Bauelement 12 mit seiner Unterseite 26 auf die Montageseite 23 des Substrats 13 aufgesetzt wurde. Dieses Bauelement 12 weist auf seiner Oberseite 27 nicht näher dargestellte elektrische Kontakte auf. Auf die so gebildete Baugruppe, bestehend aus dem Substrat 13 und dem Bauelement 12, wird die Haube 11 gemäß 1 aufgesetzt, wobei die Kontaktierungsstrukturen 16 mit ihren Enden und dem Zusatzwerkstoff (vgl. 1) auf der Oberseite 27 des Bauelements 12 und der Montageseite 23 des Substrats 13 zu liegen kommen. Hierbei ist zu berücksichtigen, dass die Enden der Kontaktierungsstruktur 16 jeweils auf unterschiedlichen Niveaus liegen, die in 3 als erster Fügelevel 28, vorgegeben durch die Montageseite 23 des Substrats 13, und als zweiter Fügelevel 29, vorgegeben durch Oberseite 27 des Bauelements 12, gekennzeichnet sind. Ein dritter Fügelevel 30 wird durch die Unterseite 24 des Substrats 13 zur Verfügung gestellt. Dieser dient zur Befestigung einer Grundplatte 31, die als Kühlkörper ausgeführt ist und als Bauteil über den Zusatzwerkstoff (vgl. 2) mit der Unterseite 24 des Substrats 13 thermisch leitend verbunden ist. In der Grundplatte 23 können zum Zwecke der Kühlung beispielsweise Kühlkanäle 32 vorgesehen sein. Die Baugruppe gemäß 3 ist nun vormontiert. Das heißt, dass die einzelnen Komponenten (Grundplatte 31, Substrat 13, Bauelement 12, Kontaktierungsstruktur 16) in der zu erzeugenden Konfiguration zueinander platziert wurden. Der Zusatzwerkstoff 17 sorgt dafür, dass diese Konfiguration für Handhabungszwecke im weiteren Verfahren der Fertigung bereits eine genügende Stabilität aufweist. Zu diesem Zwecke können außerdem nicht näher dargestellte Fügehilfen vorhanden sein. Diese können beispielsweise aus externen Werkzeugen, wie beispielsweise Klammern, bestehen. Auch ist es möglich, in die einzelnen Bauteile Fügehilfen, wie beispielsweise Clipverbindungen, zu integrieren (nicht dargestellt). Die Halterung der einzelnen Komponenten der Baugruppe mittels dieser Fügehilfen ist nur vorläufig bis zur endgültigen Montage der Baugruppe.
  • Gemäß 3 sind die beiden Lagen 15 aus Metall innerhalb der unteren Lage 14 des Prepregs ebenfalls über ein Formstück des Zusatzwerkstoffs (vgl. 1) verbunden. Dies hat den Vorteil, dass auch diese beiden Lagen während des Fügeprozesses zuverlässig miteinander verbunden werden können. Zwischen den beiden Lagen 15 wird somit auch eine metallische Verbindung 35a während des Fügeprozesses hergestellt, beispielsweise eine Sinterverbindung. Alternativ (nicht dargestellt) ist es auch möglich, dass die Kontaktierungsstruktur 16 aus einem Stück gefertigt wird. Allerdings müssen die Lagen 14 aus dem Prepreg dann in geeigneter Weise zugeschnitten werden, damit diese jeweils vor und hinter den senkrecht verlaufenden Teilen der Kontaktierungsstruktur verlegt werden können. Da die Lagen aus dem Prepreg elastisch sind, können hierbei gewisse Hinterschneidungen überwunden werden.
  • Die endgültige Montage ist ebenfalls in 3 angedeutet. Die Baugruppe wird in ein geeignetes Werkzeug eingelegt. Dieses besteht aus Fügewerkzeugen 20a, 20b, welche von unten und von oben an die fertigzustellende Baugruppe 25 herangeführt werden. Die Fügewerkzeuge verfügen über Auflageflächen 34, mit denen eine Druckkraft P auf die zu fügenden Bauteile ausgeübt werden kann. Diese Auflageflächen 34 sind vorteilhaft eben ausgeführt, was dadurch gelingt, dass sowohl die Grundplatte 31 als auch die Haube 11 in geeigneter Weise ebene Auflageflächen für die Fügewerkzeuge 20a, 20b zur Verfügung stellen. Daher kann eine nicht näher dargestellte Heizung, mit denen die Fügewerkzeuge auf die Temperatur T gebracht werden, die Wärme über die gesamte Auflagefläche 34 auf die Baugruppe 25 übertragen. Die Wärme in den Fügewerkzeugen kann beispielsweise über eine nicht dargestellte elektrische Widerstandsheizung erfolgen. Zusammen mit der erforderlichen Druckkraft P wird der Zusatzwerkstoff (vgl. 1) in Fügeverbindungen 35, 35a gemäß 3 umgewandelt, so dass die Baugruppe auf diese Weise bleibend montiert wird.
  • Gleichzeitig mit der Schaffung der Fügeverbindungen 35, 35a wird auch das Material der Lagen 14 aus dem Prepreg ausgehärtet. Es ist erkennbar, dass sich dieses Material durch den Druck P plastisch verformt. Unter anderem setzt das Material dabei auf die Oberseite 27 des Bauelements 12 auf und kann dort einen Fügedruck erzeugen. Außerdem werden Lücken 36 (vgl. 1) geschlossen, während sich die Lagen 14 des Prepregs miteinander verbinden. Aufgrund der plastischen Verformung ist auch eine bauchige Außenseite 37 der Haube 11 in 3 zu erkennen. In diesem Zustand härtet das Prepregmaterial aus, während gleichzeitig die Fügeverbindungen 35 in einem Arbeitsgang hergestellt werden. Der Verlauf der Temperatur T und des Drucks P während des Fügeverfahrens muss sowohl die Aushärtungszeiten des Prepregs berücksichtigen als auch die Bedingungen der Ausbildung der Fügeverbindungen. Dabei müssen Druck P und Temperatur T nicht zwangsläufig konstant gehalten werden. Es ist auch möglich, dass beispielsweise erst die thermischen Bedingungen für die Ausbildung des Prepregs erreicht werden, die geringer ausfallen, und anschließend der ausgehärtete Prepreg dazu verwendet wird, um den notwendigen Druck P für eine anschließende Sinterbehandlung zur Verfügung zu stellen. Hierbei kann, wenn erforderlich, auch eine Temperaturerhöhung erfolgen, da das ausgehärtete Prepregmaterial nun auch bei höheren Temperaturen mechanisch stabil bleibt.
  • In 4 ist eine alternativ ausgestaltete Baugruppe 25 dargestellt, und zwar, nachdem die Fügewerkzeuge entfernt wurden. Da die Außenfläche 19 sowie die Fläche der Grundplatte 31 jeweils eben ausgeführt sind, können die Fügewerkzeuge 33 gemäß 3 auch für die elektrische Baugruppe 25 gemäß 4 verwendet werden. Die Haube 11 gemäß 4 ist allerdings anders ausgestaltet, als die Haube gemäß den 1 und 3. Diese besteht aus einem thermoplastischen Kunststoffmaterial. In die Innenseite 18 der Haube ist eine Kontaktierungsstruktur 16 in Form eines Leadframes eingelegt worden. Nach vorläufiger Fixierung der Kontaktierungsstruktur sind überschüssige Teile des Leadframes bereits abgetrennt worden (nicht näher dargestellt). Die Kontaktierungsstrukturen sind ebenfalls mit einem Zusatzwerkstoff (analog zu 1 und 2) versehen worden, der in der Baugruppe 25 gemäß 4 Fügeverbindungen 35 ausbildet.
  • Auch in 4 ist zu erkennen, dass die Außenseite 37 der Haube gewölbt ist. Dies ist darauf zurückzuführen, dass der thermoplastische Kunststoff während des Fügevorgangs aufgrund der wirkenden Kräfte P (vgl. 3) zu fließen begonnen hatte. Allerdings waren die erforderlichen Temperaturen für das Fügen so mit dem Temperaturbereich der Erweichung des thermoplastischen Materials der Haube 11 abgestimmt, dass dieser Fließvorgang nur langsam erfolgte und insofern eine genügende mechanische Stabilität des thermoplastischen Materials erhalten blieb, damit die Fügekraft P auf die sich ausbildenden Fügeverbindungen 35 übertragen werden konnte. Das Kriechen des thermoplastischen Materials muss im Übrigen so langsam erfolgen, dass der Fügedruck über den gesamten Zeitraum des Fügeprozesses aufrechterhalten werden kann.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 10062108 A1 [0004]
    • DE 102007047698 A1 [0005]
    • US 2013/0201631 A1 [0006]
    • US 2012/0106109 A1 [0007]
    • DE 102009016112 A1 [0007]

Claims (13)

  1. Verfahren zum Montieren eines elektrischen Bauelementes (12) auf einem Substrat (13), wobei – das Bauelement eine dem Substrat zugewandte Unterseite (26) und eine dieser genüberliegende Oberseite (27) aufweist, – die Unterseite (26) des Bauelementes (12) mit der durch das Substrat (13) zur Verfügung stehenden Baugruppe mechanisch verbunden wird, – die Oberseite (27) des Bauelementes (12) und die Montageseite (23) des Substrates (13) über eine Kontaktierungsstruktur (16) mechanisch verbunden wird, wobei die Fügeverbindungen, die beim Fügen entstehen, in mindestens zwei unterschiedlichen Fügeleveln liegen, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktierungsstruktur (16) in Form von Leitpfaden in eine Haube (11) integriert wird, wobei die Haube (11) aus einem thermisch erweichbaren oder thermisch aushärtbaren Material besteht, wobei die Haube (11) bei der Montage – auf die Montageseite (23) des Substrates (13) aufgesetzt wird, – das Bauelement (12) überspannt, – Kontaktflächen der Kontaktierungsstruktur (16) mit dem Substrat (13) innerhalb eines ersten Fügelevels (28), der durch die Montageseite (23) des Substates (13) zur Verfügung gestellt wird, in Eingriff gelangen und – auf der Innenseite der Haube (11) Kontaktflächen der Kontaktierungsstruktur (16) innerhalb eines zweiten Fügelevels (29) auf Höhe der Oberseite (27) des Bauelementes mit dem Bauelement (12) in Eingriff gelangen, und wobei das Material der Haube (11) bei der Montage zumindest in den Erweichungsbereich oder in den Aushärtungsbereich hinein erwärmt wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass – das Substrat (13), das Bauelement (12) und die Haube (11) zusammengesetzt werden, bevor – Fügeverbindungen (35) am Bauelement (12) in dem ersten Fügelevel (28) und in dem zweiten Fügelevel (29) in ein und demselben Arbeitsgang durch eine Temperaturerhöhung oder eine Temperatur- und Druckerhöhung fertiggestellt werden.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Erweichen oder Aushärten der Haube (11) und das Fertigstellen der Fügeverbindungen (35) in ein und demselben Arbeitsgang unter gleichen Bedingungen erfolgt.
  4. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass – das Substrat (13) mit seiner der Montageseite (23) abgekehrten Rückseite (24), die einen dritter Fügelevel +30 zur Verfügung stellt, mit einem Bauteil (31) zusammengesetzt wird, bevor – eine Verbindung zwischen dem Bauteil (31) und dem Substrat (13) in demjenigen Arbeitsgang fertiggestellt wird, in dem auch die Fügeverbindungen (35) am Bauelement (12) in dem ersten Fügelevel (28) und in dem zweiten Fügelevel (29) fertiggestellt werden.
  5. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Haube (11) außen eine ebene Fläche aufweist, die parallel zum Substrat verläuft.
  6. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als aushärtbares Material ein Prepreg verwendet wird.
  7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass als thermisch erweichbares Material ein Phasenwechselmaterial Verwendung findet.
  8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Phasenwechselmaterial in einer Umhüllung eingeschlossen wird.
  9. Haube für eine elektrische Baugruppe, die ein Substrat (13) und mindestens ein auf diesem montiertes Bauelement (12) aufweist, wobei die Haube – eine Stützfläche (21) aufweist, mit der sie auf das Substrat aufgesetzt werden kann, – eine Kavität aufweist, in der das Bauelement aufgenommen werden kann, dadurch gekennzeichnet, dass eine Kontaktierungsstruktur (16) in Form von Leitpfaden in eine Haube (11) integriert ist, wobei – die Haube (11) aus einem thermisch erweichbaren oder thermisch aushärtbaren Material besteht und – die Kontaktierungsstruktur auf der Innenseite der Haube (16), im Bereich der Stützfläche (21) in der Kavität (22) Kontaktflächen für das Substrat (13) und das Bauelement (12) aufsweist.
  10. Haube nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Haube (11) in Sandwichbauweise ausgeführt ist, wobei das sowohl das thermisch erweichbare oder thermisch aushärtbare Material als auch die Kontaktierungsstruktur (16) Lagen (14, 15) in dem Sandwich bilden.
  11. Haube nach einem der Ansprüche 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass in der Haube auf die Kontaktflächen +27 der Kontaktierungsstuktur (16) ein Zusatzwerkstoff (17) aufgebracht ist.
  12. Haube nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützfläche (21) durch einen Rand der Haube (11) gebildet ist.
  13. Haube nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenseite (19) der Haube (11) eben ist.
DE102014206608.5A 2014-04-04 2014-04-04 Verfahren zum Montieren eines elektrischen Bauelements, bei der eine Haube zum Einsatz kommt, und zur Anwendung in diesem Verfahren geeignete Haube Withdrawn DE102014206608A1 (de)

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