DE102015223449A1 - Electric device with a wrapping compound - Google Patents

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Sandrine Baudry-Wintrich
Felix Stewing
Helmut Schmidt
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Abstract

Es wird eine elektrische Vorrichtung mit einem elektrischen Bauteil (12), welches von einer eine Zementmasse (22) aufweisenden Umhüllmasse (20) zumindest teilweise umhüllt ist vorgeschlagen, wobei die Umhüllmasse (20) ein Schichtsystem (22) aus mindestens zwei diskreten Schichten (22) mit jeweils einer Zementmasse (22, 22‘, 22‘‘) aufweist.An electrical device with an electrical component (12) which is at least partially enveloped by an encapsulation compound (20) having a cement compound (22) is proposed, wherein the encasing compound (20) comprises a layer system (22) comprising at least two discrete layers (22 ), each having a cement composition (22, 22 ', 22' ').

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine elektrische Vorrichtung mit einem elektrischen Bauteil, welches von einer Umhüllmasse zumindest teilweise umhüllt ist sowie ein Verfahren zur Herstellung einer derartigen elektrischen Vorrichtung. The present invention relates to an electrical device with an electrical component, which is at least partially enveloped by a Umhüllmasse and a method for producing such an electrical device.

Stand der TechnikState of the art

Die Erhöhung der Zuverlässigkeit und der Effizienz sowie die Senkung der Kosten von Leistungselektronikmodulen und robusten Sensorsystemen sind heutzutage von höchster Bedeutung. Die aktuellen Umhüllmaterialien (Epoxid-Verbindungen, Silikonmassen) sind auf einen Temperaturbereich von unter 200°C begrenzt. Durch die Erschließung des Temperaturbereiches von bis zu 300°C bzw. 350°C für Umhüllmaterialien kann der Betriebsbereich von modernen Leistungshalbleitern (z.B. SiC) über 200°C hinaus erweitert werden, ohne das auf die Zusatzfunktion eines Umhüllmaterials (z.B. Schutz vor Umwelteinflüssen, verbesserte Thermik) verzichtet werden muss.Increasing reliability and efficiency, as well as lowering the cost of power electronics modules and robust sensor systems, are of paramount importance today. The current wrapping materials (epoxy compounds, silicone compounds) are limited to a temperature range below 200 ° C. By exploiting the temperature range of up to 300 ° C or 350 ° C for wrapping materials, the operating range of modern power semiconductors (eg SiC) can be extended beyond 200 ° C, without the additional function of a wrapping material (eg protection from environmental influences, improved Thermal) must be waived.

Aus der DE102013112267A1 ist ein Halbleitermodul mit einer einen Halbleiterbaustein bedeckenden Umhüllungsmasse aus verschiedenen Zementaten bekannt. Die Umhüllmasse weist hierbei ferner eine Schutzschicht und eine haftvermittelnde Schicht auf, welche beide kein Zement enthalten.From the DE102013112267A1 is a semiconductor module with a semiconductor device covering a covering mass of various cementates known. In this case, the encapsulation compound furthermore has a protective layer and an adhesion-promoting layer, both of which contain no cement.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine elektrische Vorrichtung mit einem elektrischen Bauteil, welches von einer eine Zementmasse aufweisenden Umhüllmasse zumindest teilweise umhüllt ist, wobei die Umhüllmasse ein Schichtsystem aus mindestens zwei diskreten Schichten mit jeweils einer Zementmasse aufweist.The subject matter of the present invention is an electrical device with an electrical component which is at least partially enveloped by an encasing compound having a cement compound, the encasing compound having a layer system of at least two discrete layers each having a cement mass.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ferner ein Verfahren zur Herstellung einer elektrischen Vorrichtung mit einem elektrischen Bauteil, welches von einer eine Zementmasse aufweisenden Umhüllmasse zumindest teilweise umhüllt wird, mit folgenden Schritten:

  • – Bereitstellen mindestens einer ersten und einer zweiten Zementmasse;
  • – Aufbringen der ersten Zementmasse als erste diskrete Schicht auf das elektrische Bauteil derart, dass das elektrische Bauteil zumindest teilweise umhüllt wird;
  • – Aufbringen der zweiten Zementmasse als zweite diskrete Schicht auf die erste diskrete Schicht, um ein Schichtsystem der Umhüllmasse zu bilden; und
  • – Behandeln mindestens einer der Zementmassen der diskreten Schichten.
The present invention furthermore relates to a method for producing an electrical device with an electrical component, which is at least partially enveloped by an encapsulation compound having a cement compound, with the following steps:
  • - providing at least a first and a second cement paste;
  • - Applying the first cement paste as a first discrete layer on the electrical component such that the electrical component is at least partially enveloped;
  • Applying the second cement paste as a second discrete layer to the first discrete layer to form a layer system of the encapsulant; and
  • Treating at least one of the cement masses of the discrete layers.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist außerdem die Verwendung eines Schichtsystems als Umhüllmasse für ein elektrisches Bauteil einer elektrischen Vorrichtung, wobei das Schichtsystem mindestens zwei diskrete Schichten mit jeweils einer Zementmasse aufweist.The present invention furthermore relates to the use of a layer system as encasing compound for an electrical component of an electrical device, wherein the layer system has at least two discrete layers each having a cement compound.

Das elektrische Bauteil kann bspw. ein Halbleiterbauelement, ein Sensorelement, eine Induktivität, eine Kapazität, eine Batteriezelle, ein Batteriemodul oder eine Schaltungsanordnung sein. Unter einem elektrischen Bauteil kann im Rahmen der vorliegenden Erfindung jedoch jegliches aktive und passive Bauelement bzw. Hochleistungs-Bauelement verstanden werden. Die elektrische Vorrichtung kann hierbei ein Trägersubstrat aufweisen, auf dem das elektrische Bauteil angeordnet ist. The electrical component may, for example, be a semiconductor component, a sensor element, an inductance, a capacitance, a battery cell, a battery module or a circuit arrangement. In the context of the present invention, however, an electrical component can be understood as meaning any active and passive component or high-performance component. The electrical device may in this case have a carrier substrate on which the electrical component is arranged.

Unter einem Zement kann im Rahmen der vorliegenden Erfindung ein anorganisches, metallfreies, hydraulisches Bindemittel verstanden werden. Der Zement erhärtet hierbei hydraulisch, d.h. es findet eine chemische Reaktion mit Wasser statt unter Bildung stabiler, unlöslicher Verbindungen. Hierbei kann der Zement zu Beginn des Verfahrens bzw. vor der Hydratation als feingemahlenes Pulver ausgebildet sein, welches mit Wasser bzw. Zugabewasser unter der Bildung von Hydraten reagiert, erstarrt und erhärtet. Die Hydrate können dabei Nadeln und/oder Plättchen ausbilden, welche sich verzahnen und somit zu einer hohen Festigkeit des Zementes führen. Im Gegensatz dazu erhärtet ein Phosphatzement nicht hydraulisch. Es findet eine Säure-Basen-Reaktion unter Bildung eines Salzgels statt, welches später zu einer meist amorphen Masse erstarrt. Bei der Säure-Base-Reaktion werden H+ (Wasserstoff-Ionen) ausgetauscht.Under a cement can be understood in the context of the present invention, an inorganic, metal-free, hydraulic binder. The cement hardens hydraulically, i. it undergoes a chemical reaction with water to form stable, insoluble compounds. Here, the cement may be formed at the beginning of the process or prior to hydration as finely ground powder, which reacts with water or addition of water with the formation of hydrates, solidifies and hardens. The hydrates can form needles and / or platelets, which interlock and thus lead to a high strength of the cement. In contrast, a phosphate cement does not harden hydraulically. An acid-base reaction takes place to form a salt gel, which later solidifies to a mostly amorphous mass. In the acid-base reaction, H + (hydrogen ions) are exchanged.

Der Zement kann überwiegend aus Calciumaluminaten bestehen und während der Hydratation Calciumaluminathydrate ausbilden. Es ist vorteilhaft, wenn die Zementmasse Tonerdezement aufweist, insbesondere aus Tonerdezement besteht. Tonerdezement (Kurzzeichen CAC) ist nach DIN EN 14647 europäisch geregelt. Tonerdezement besteht vorwiegend aus Monocalciumaluminat (CaO·Al2O3). The cement may consist predominantly of calcium aluminates and form calcium aluminate hydrates during hydration. It is advantageous if the cement paste has alumina cement, in particular consists of alumina cement. Alumina cement (abbreviated CAC) is after DIN EN 14647 European regulated. Alumina cement consists predominantly of monocalcium aluminate (CaO.Al 2 O 3 ).

Der Tonerdezement kann bspw. folgende Zusammensetzung aufweisen:

  • – Al2O3: größer oder gleich 67,8 Gew.-%
  • – CaO: kleiner oder gleich 31,0 Gew.-%
  • – SiO2: kleiner oder gleich 0,8 Gew.-%
  • – Fe2O3: kleiner oder gleich 0,4 Gew.-%
The alumina cement may, for example, have the following composition:
  • Al2O3: greater than or equal to 67.8% by weight
  • - CaO: less than or equal to 31.0% by weight
  • SiO 2: less than or equal to 0.8% by weight
  • Fe2O3: less than or equal to 0.4% by weight

Unter einer diskreten Schicht kann im Rahmen der vorliegenden Erfindung eine Schicht verstanden werden, welche zu ihrer Umgebung definierte Grenzflächen aufweist. Demnach bildet jede diskrete Schicht eine eigene Einheit. Jede diskrete Schichten kann weitestgehend homogene chemische und/oder physikalische Eigenschaften aufweisen. Die diskreten Schichten können sich untereinander in ihren chemischen und/oder physikalischen Eigenschaften unterscheiden. Zumindest eine der diskreten Schichten kann als Zementkomposit ausgebildet sein. D.h., mit anderen Worten, dass die diskrete Schicht eine Zementmatrix mit einem Füllstoff und/oder Additiv und/oder Zementwirkstoff aufweisen kann. Die diskreten Schichten können folgende Zusammensetzung aufweisen:

  • – Bindemittel Tonerdezement: größer oder gleich 8 Gew.-% bis kleiner oder gleich 47 Gew.-% (bspw. SECAR 71)
  • – Reaktionsmittel Wasser: größer oder gleich 10 Gew.-% bis kleiner oder gleich 28 Gew.-%
  • – Füllstoff: größer oder gleich 25 Gew.-% bis kleiner oder gleich 82 Gew.-%
In the context of the present invention, a discrete layer can be understood as meaning a layer which has defined interfaces to its surroundings. Accordingly, each discrete layer forms its own unit. Each discrete layer can be largely homogeneous have chemical and / or physical properties. The discrete layers may differ in their chemical and / or physical properties. At least one of the discrete layers may be formed as a cement composite. In other words, the discrete layer may have a cement matrix with a filler and / or additive and / or cementing agent. The discrete layers may have the following composition:
  • Binder alumina cement: greater than or equal to 8% by weight to less than or equal to 47% by weight (eg SECAR 71)
  • - Reactant water: greater than or equal to 10 wt .-% to less than or equal to 28 wt .-%
  • Filler: greater than or equal to 25% by weight to less than or equal to 82% by weight

Der Füllstoff kann ausgewählt sein aus der Gruppe bestehend aus:

  • – Al2O3: fein d50 ca. 1 µm bis grob d50 ca. 150–200 µm
  • – Alpha-Si3N4: fein ca. 1 µm bis grob ca. 100 µm
  • – Hex. BN: fein ca 15 µm bis grob ca. 250 µm
  • – SiC: fein ca. 10–50 µm bis grob ca. 600 µm
  • – AlN: fein ca. 1 µm bis grob ca. 100 µm
The filler may be selected from the group consisting of:
  • - Al2O3: fine d50 approx. 1 μm to roughly d50 approx. 150-200 μm
  • - Alpha-Si3N4: fine about 1 μm to roughly 100 μm
  • - Hex. BN: fine about 15 microns to roughly 250 microns
  • - SiC: fine about 10-50 microns to roughly 600 microns
  • AlN: fine about 1 μm to roughly 100 μm

Die Zementmassen können z.B. mittels eines Druckprozesses, Sprühprozesses und/oder Gießprozesses aufgebracht werden.The cement compositions may e.g. be applied by means of a printing process, spraying process and / or casting process.

Unter einem Schritt des Behandelns kann im Rahmen der vorliegenden Erfindung ein Härteschritt oder ein Reaktionsschritt verstanden werden. Der Schritt des Behandelns kann bspw. einen Tauchprozess umfassen. Der Schritt de Behandeln kann auch nur eine Teilbehandlung der Zementmasse(n) bzw. der Zementschicht(en) umfassen. D.h., mit anderen Worten, dass beim Behandeln eine partielle oder komplette Behandlung der Zementmasse(n) bzw. Zementschicht(en) erfolgen kann. Im Schritt des Behandeln kann bspw. nach dem Aufbringen der ersten Zementmasse als erste diskrete Schicht, die erste Zementmasse (teilweise) behandelt werden und nach dem Aufbringen der zweiten Zementmasse als zweite diskrete Schicht, die zweite diskerete Schicht (teilweise) behandelt werden. Es ist aber auch denkbar, dass das gesamte Schichtsystem nach dem Aufbringen der Zementmassen behandelt wird.In the context of the present invention, a step of treating can be understood as meaning a hardening step or a reaction step. The step of treating may include, for example, a dipping process. The step of treating may also include only a partial treatment of the cement mass (s) or the cement layer (s). In other words, during treatment, a partial or complete treatment of the cement mass (s) or cement layer (s) can take place. In the step of treating, for example, after applying the first cement paste as the first discrete layer, the first cement paste can be treated (partially) and after applying the second cement paste as a second discrete layer, the second diskered layer can be treated (partially). However, it is also conceivable that the entire layer system is treated after application of the cement masses.

Unter einem Schichtsystem kann im Rahmen der vorliegenden Erfindung ein Schichtverbund aus aufeinander gestapelten Schichten verstanden werden. Das Schichtsystem kann zwischen mindestens zwei der diskreten Schichten eine funktionelle Grenzschicht aufweisen. Die funktionelle Grenzschicht kann sich bspw. an der gemeinsamen Grenzfläche zweiter diskreter Schichten ausbilden. Die funktionelle Grenzschicht bildet hierbei eine Art Reaktionszone, welche verglichen zu den beiden diskreten Schichten lokale Unterschiede im Gefüge, in der chemische Zusammensetzung und in den chemischem Eigenschaften aufweist.In the context of the present invention, a layer system can be understood as meaning a layer composite of layers stacked on one another. The layer system may have a functional boundary layer between at least two of the discrete layers. The functional boundary layer can be formed, for example, at the common interface of second discrete layers. The functional boundary layer forms a kind of reaction zone, which has local differences in microstructure, chemical composition and chemical properties compared to the two discrete layers.

Unter einer Umhüllmasse kann im Rahmen der vorliegenden Erfindung jegliche Art von Verkapselung (Packaging) verstanden werden.In the context of the present invention, an encapsulation compound can be understood as any type of encapsulation (packaging).

Dadurch, dass die Umhüllmasse nicht nur aus einer zusammenhängenden Zementmasse, sondern vielmehr aus einem Schichtsystem aufweisend mehrere diskrete Schichten mit jeweils einer Zementmasse besteht, kann zum einen eine wesentlich bessere Haftung der Umhüllmasse an dem elektrischen Bauteil erzielt werden. Der Grund hierfür liegt darin, dass angepasst an die Materialpaarung die Zementmasse hinsichtlich ihrer Haftungseigenschaften optimiert und der Schichtaufbau selektiv für die Materialpaarungen zu einem Schichtsystem kombiniert werden kann. D.h., mit anderen Worten, dass z.B. die thermischen Ausdehnungskoeffizienten der Schichten angepasst werden können, so dass mögliche thermische oder mechanische Missmatches zwischen dem elektrischen Bauteil und der gesamte Umhüllmasse verhindern werden. Zum anderen kann die schichtübergreifende Ausbreitung von Rissen, welche sich in einer der diskreten Schichten gebildet haben, effizient gehemmt werden, da sich die Risse lediglich bis zur Schichtgrenze bzw. zur Grenzschicht ausbreiten und dort gestoppt bzw. „gepuffert“ werden. Des Weiteren können die Eigenschaften der einzelnen diskreten Schichten und damit der gesamten Umhüllmasse genau an die Anforderungen angepasst werden, wobei die vorteilhaften Eigenschaften des Zements stets in allen diskreten Schichten beibehalten werden. Somit kann bspw. ein Teil der Schichten eine zusätzliche Funktion ausführen, z.B. eine chemische Funktion als Passivierung oder Opferschicht, um einen Schutz vor der flüssigen Zementmasse und möglichen äußere Umwelteinwirkungen wie z.B. Feuchte, Staub usw. bereitzustellen und damit das elektrische Bauteil und das Metall vor aggresiven Angriffen zu schützen. Folglich kann eine elektrische Vorrichtung mit verbesserten mechanischen und risshemmenden Eigenschaften sowie höherer Lebensdauer bereitgestellt werden.Characterized in that the Umhüllmasse not only from a contiguous cement composition, but rather consists of a layer system comprising a plurality of discrete layers, each with a cement mass, on the one hand, a much better adhesion of Umhüllmasse be achieved on the electrical component. The reason for this is that adapted to the material pairing, the cement composition can be optimized with regard to its adhesion properties and the layer structure can be selectively combined for the material pairings to form a layer system. That is, in other words, e.g. the thermal expansion coefficients of the layers can be adjusted so that possible thermal or mechanical mismatches between the electrical component and the entire encapsulant are prevented. On the other hand, the cross-layer propagation of cracks, which have formed in one of the discrete layers, can be inhibited efficiently, since the cracks only spread to the layer boundary or to the boundary layer where they are stopped or "buffered". Furthermore, the properties of the individual discrete layers and thus of the entire encapsulation compound can be adapted precisely to the requirements, the advantageous properties of the cement always being maintained in all discrete layers. Thus, for example, a portion of the layers may perform an additional function, e.g. a chemical function as a passivation or sacrificial layer, to provide protection against the liquid cement paste and possible external environmental effects, e.g. Moisture, dust, etc. provide and thus protect the electrical component and the metal from aggressive attacks. As a result, an electrical device with improved mechanical and anti-crack properties and longer life can be provided.

Es ist ferner vorteilhaft, wenn mindestens zwei der diskreten Schichten teilweise an dem elektrischen Bauteil angeordnet sind. D.h., mit anderen Worten, dass mindestens zwei der diskreten Schichten derart angeordnet und/oder ausgebildet sind, dass sie beide das elektrische Bauteil kontaktieren. Durch diese Maßnahme können definierte Wärmepfade erzeugt werden, bspw. wenn die beiden Zementmassen der diskreten Schichten unterschiedliche Wärmeleitfähigkeiten aufweisen, so dass eine gezielte und damit schnellere Wärmeabfuhr an die Umgebung erreicht werden kann.It is also advantageous if at least two of the discrete layers are partially disposed on the electrical component. That is, in other words, at least two of the discrete layers are arranged and / or formed such that they both contact the electrical component. By this measure, defined heat paths can be generated, for example, if the two cement compositions of the discrete layers have different thermal conductivities, so that a targeted and thus faster heat dissipation to the environment can be achieved.

Des Weiteren ist es vorteilhaft, wenn das Schichtsystem einen Gradienten in Dickenrichtung des Schichtsystems aufweist. Hierbei ist es vorteilhaft, wenn der Gradient ein Gradient der chemischen und/oder physikalischen Eigenschaften der Zementmassen ist. Demnach können die diskreten Schichten bspw. einen Gradienten bzgl. ihrer chemischen und/oder strukturellen Zusammensetzung aufweisen. Der Gradient ist hierbei vorzugsweise stufenweise bezüglich der diskreten Schichten des Schichtsystems ausgebildet. D.h., mit anderen Worten, dass der Gradient nicht innerhalb der diskreten Schichten besteht, sondern dieser vielmehr von einer diskreten Schicht zu der nächsten diskreten Schicht vorliegt. Demnach können die einzelnen diskreten Schichten jeweils homogen bzgl. Ihrer chemischen und/oder physikalischen Eigenschaften ausgebildet sein. Der Gradient kann gebildet werden aufgrund der Ausbildung bzw. Zusammensetzung und/oder der Art des Aufbringens und/oder der Behandlung der Zementmassen. Bei dem Gradienten kann es sich um einen positiven oder negativen Gradienten handeln. Der Gradient kann vorzugsweise ausgehend vom elektrischen Bauteil nach außen hin abnehmen. Furthermore, it is advantageous if the layer system has a gradient in the thickness direction of the layer system. It is advantageous if the gradient is a gradient of the chemical and / or physical properties of the cement masses. Accordingly, the discrete layers may, for example, have a gradient with regard to their chemical and / or structural composition. The gradient is preferably formed stepwise with respect to the discrete layers of the layer system. That is, in other words, that the gradient does not exist within the discrete layers, but rather exists from one discrete layer to the next discrete layer. Accordingly, the individual discrete layers can each be formed homogeneously with respect to their chemical and / or physical properties. The gradient can be formed on the basis of the composition and / or the method of application and / or the treatment of the cement masses. The gradient may be a positive or negative gradient. The gradient may preferably decrease starting from the electrical component to the outside.

Der Gradient kann bevorzugt ausgewählt sein aus der Gruppe bestehend aus: Porositätsgradient, insbesondere Gradient der Porengröße und/oder der Porenanzahl, Dichtegradient, Schichtdickengradient, Gradient des Hydratationsgrades, Gradient der Zusammensetzung, Konzentrationsgradient eines Zementwirkstoffes, Konzentrationsgradient einer reagierenden chemischen Funktion des Zements, Konzentrationsgradient eines Füllstoffes, Partikelgrößengradient eines Füllstoffes. Hierbei ist eine Vielzahlt weiterer Gradieten denkbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.The gradient may preferably be selected from the group consisting of: porosity gradient, in particular gradient of the pore size and / or the number of pores, density gradient, layer thickness gradient, gradient of the degree of hydration, gradient of the composition, concentration gradient of a cement agent, concentration gradient of a reactive chemical function of the cement, concentration gradient of one Filler, particle size gradient of a filler. Here is a variety of other Gradieten conceivable without departing from the scope of the invention.

Die Zementmassen der unterschiedlichen diskreten Schichten können eine ähnliche chemische Zusammensetzung aufweisen. Der Unterschied der diskreten Schichten kann bspw. lediglich in der Konzentration eines Zementwirkstoffes und/oder einer reagierenden chemischen Funktion des Zements und/oder eines Füllstoffes bestehen. Der Unterschied der diskreten Schichten kann auch im Hydratationsgrad bestehen. Die Porosität bzw. der Porositätsgrad – bspw. bzl. der Anzahl der Poren oder der Porengröße – der diskreten Schichten kann bspw. durch Änderung der Füllstoffkonzentration und/oder Partikelgröße des Füllstoffes eingestellt bzw. variiert werden. Durch eine Porositätserhöhung können eine Gewichtsreduktion sowie eine verbesserte Risshemmung erreicht werden. Letzteres ist dem Umstand geschuldet, dass die Risse aufgrund der Poren umgeleitet und sich somit schlechter innerhalb der diskreten Schichten und ferner schichtübergreifend ausbreiten können. Ferner steigt mit wachsender Porosität auch die Inhibitionsfläche für Reaktionen, wodurch zum einen die Haftungseigenschaften weiter verbessert werden können. Zum anderen sinkt der Wärmeaustausch, wodurch die Isolationseigenschaften wiederum variiert bzw. mit wachsender Porosität gesteigert werden können. Außerdem können durch die Porosität auch die mechanischen Eigenschaften, d.h. die Härte oder die Flexibilität der diskreten Schichten und damit der Umhüllmasse eingestellt werden. Des Weiteren können die Poren auch verfüllt werden, um somit eine zusätzliche Funktion bereitzustellen.The cement compositions of the different discrete layers may have a similar chemical composition. The difference of the discrete layers may consist, for example, only in the concentration of a cement active and / or a reactive chemical function of the cement and / or a filler. The difference of the discrete layers can also exist in the degree of hydration. The porosity or degree of porosity - eg. the number of pores or pore size - the discrete layers can be adjusted or varied, for example, by changing the filler concentration and / or particle size of the filler. By increasing the porosity, weight reduction and improved crack inhibition can be achieved. The latter is due to the fact that the cracks diverted due to the pores and thus can spread worse within the discrete layers and also across layers. Furthermore, as the porosity increases, so does the inhibitory surface area for the reactions, which on the one hand further improves adhesion properties. On the other hand, the heat exchange decreases, whereby the insulation properties in turn can be varied or increased with increasing porosity. In addition, porosity can also increase the mechanical properties, i. the hardness or flexibility of the discrete layers and thus the Umhüllmasse be adjusted. Furthermore, the pores can also be filled, thus providing an additional function.

Die Dichte der diskreten Schichten kann bspw. durch Änderung der Konzentration des Füllstoffes unter Beibehaltung des Porositätsgrades eingestellt bzw. variiert werden. Hierdurch kann die Wärmeleitfähigkeit der Zementmasse variiert werden. Ein selektiver, gerichteter Aufbau der diskreten Schichten ermöglicht eine gerichtete Wärmeableitung.The density of the discrete layers can be adjusted or varied, for example, by changing the concentration of the filler while maintaining the degree of porosity. As a result, the thermal conductivity of the cement paste can be varied. Selective directional discrete layer construction allows directional heat dissipation.

Mit Hydratationsgradient ist ein Gradient des Hydratationsgrades zu verstehen. Die Hydratation kann bspw. durch Variation des Zementanteils und des Wasseranteils eingestellt werden. Der Hydratationsgrad gibt an, zu wieviel Prozent der in der Zementmasse vorhandene Zement durch Hydratation in Zementgel umgewandelt wurde und damit festigkeitsbildend wirkt. Demnach können durch den Hydratationsgradienten bzw. den Gradienten des Hydratationsgrades ebenfalls die mechanischen Eigenschaften der diskreten Schichten eingestellt werden. Ausserdem kann hierdurch auch eine Art Wasserpuffer integriert bzw. bereitgestellt werden. Hydration gradient is a gradient of the degree of hydration to understand. The hydration can be adjusted, for example, by varying the cement content and the water content. The degree of hydration indicates the percentage by which the cement present in the cement paste has been converted into cement gel by hydration and thus has a strength-forming effect. Accordingly, the hydration gradient or the gradient of the degree of hydration can likewise be used to adjust the mechanical properties of the discrete layers. In addition, this can also be a kind of water buffer integrated or provided.

Durch den Schichtdickengradienten können mechanische Spannungen an den Grenzflächen abgebaut werden. D.h., mit anderen Worten, dass z.B. der Wärmeausdehnungskoeffizient der Zementschicht entsprechend der Materialpaarung angepasst und somit eine Reduzierung der mechanischen Spannungen erreicht werden könnte.Due to the layer thickness gradient, mechanical stresses at the interfaces can be reduced. That is, in other words, e.g. the coefficient of thermal expansion of the cement layer could be adjusted according to the material pairing and thus a reduction of the mechanical stresses could be achieved.

Vorteilhaft ist es ferner, wenn der Füllstoff ein Material aufweist oder aus einem Material besteht, welches ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus: organisches Material, insbesondere Polymer, anorganisches Material, insbesondere keramischer Werkstoff (z.B. Al2O3, ZrO2), Glas und metallisches Material.It is furthermore advantageous if the filler comprises a material or consists of a material which is selected from the group consisting of: organic material, in particular polymer, inorganic material, in particular ceramic material (for example Al 2 O 3, ZrO 2), glass and metallic material.

Es ist außerdem vorteilhaft, wenn der Schritt des Behandelns der Zementmassen der diskreten Schichten zumindest eine der folgenden Behandlungen umfasst:

  • – Wärmebehandlung der Zementmassen;
  • – Aussetzen der Zementmassen in einer definierten Gasatmosphäre;
  • – Beaufschlagung der Zementmassen mit einem definierten Druck;
  • – Beaufschlagung der Zementmassen mit elektromagnetischer Strahlung einer definierten Wellenlänge und Intensität, bspw. UV-Strahlung, Infrarot-Strahlung, sichtbarem Licht.
It is also advantageous if the step of treating the cementitious masses of the discrete layers comprises at least one of the following treatments:
  • - heat treatment of the cement masses;
  • - exposure of the cement masses in a defined gas atmosphere;
  • - Applying to the cement masses with a defined pressure;
  • - Acting on the cement compositions with electromagnetic radiation of a defined wavelength and intensity, for example. UV radiation, infrared radiation, visible light.

Die Wärmebehandlung kann einen Temperschritt in einem Temperofen umfassen. Die Wärmebehandlung kann in einem Temperaturbereich von größer oder gleich 40 °C bis gleicher oder gleich 95 °C erfolgen.The heat treatment may comprise a tempering step in a tempering furnace. The heat treatment can be carried out in a temperature range of greater than or equal to 40 ° C to the same or equal to 95 ° C.

Die Gasatmosphäre kann bspw. als Atmosphäre bzw. Luft mit einer erhöhten Luftfeuchtigkeit von bis zu 100% ausgebildet sein. Die Gasatmosphäre kann auch Katalysator- oder Beschleuniger-Moleküle aufweisen.The gas atmosphere can be formed, for example, as an atmosphere or air with an increased air humidity of up to 100%. The gas atmosphere may also include catalyst or promoter molecules.

Durch diese Maßnahme kann bspw. der Zusatzstoff effizient und zuverlässig aktiviert werden, um seine Funktionalität zu entfalten.By this measure, for example, the additive can be activated efficiently and reliably to develop its functionality.

Zeichnungendrawings

Die Erfindung wird nachstehend anhand der beigefügten Zeichnungen beispielhaft näher erläutert. Es zeigen:The invention will now be described by way of example with reference to the accompanying drawings. Show it:

1 eine Darstellung einer elektrischen Vorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; und 1 a representation of an electrical device according to an embodiment of the present invention; and

2 eine Darstellung einer elektrischen Vorrichtung gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. 2 a representation of an electrical device according to another embodiment of the present invention.

In 1 ist eine erfindungsgemäße elektrische Vorrichtung dargestellt, welche in ihrer Gesamtheit mit der Bezugsziffer 10 versehen ist. In 1 an electrical device according to the invention is shown, which in its entirety by the reference numeral 10 is provided.

Die elektrische Vorrichtung 10 weist ein elektrisches Bauteil 12 auf. Das elektrische Bauteil 12 ist als Halbleiterbauelement 12 ausgebildet. Das elektrische Bauteil 12 ist auf einem Trägersubstrat 14 angeordnet. Zwischen dem elektrischen Bauteil 12 und dem Trägersubstrat 14 ist eine Kupferschicht 16 angeordnet. Die Kupferschicht 16 hat hierbei mehrere Funktionen, nämlich die Wärmeanbindung und -abfuhr zu verbessern, eine elektrische Kontaktierungsmöglichkeit für das elektrische Bauteil 12 bereitzustellen und ggf. als Fließstop der Umhüllmasse beim Auftragen.The electrical device 10 has an electrical component 12 on. The electrical component 12 is as a semiconductor device 12 educated. The electrical component 12 is on a carrier substrate 14 arranged. Between the electrical component 12 and the carrier substrate 14 is a copper layer 16 arranged. The copper layer 16 in this case has several functions, namely to improve the heat connection and removal, an electrical contacting possibility for the electrical component 12 provide and possibly as flow stop the Umhüllmasse when applying.

Das elektrische Bauteil 12 ist über Bonddrähte 18 mit der ihm gegenüberliegenden Seite des Trägersubstrats 14 verbunden, wodurch eine elektrische Kontaktierung des elektrischen Bauteils 12 von außen ermöglicht wird. Hierbei kann das Trägersubstrat 14 beispielsweise als eine Platte ausgebildet sein, in die ferner Leiterbahnen bzw. elektrische Kontakte zum Kontaktieren des elektrischen Bauteils 12 integriert sein können. Die Leiterbahnen können auch auf einer Oberfläche des Trägersubstrats 14 angeordnet sein. Das Trägersubstrat 14 kann zu einem Chip ausgebildet sein. The electrical component 12 is over bonding wires 18 with the opposite side of the carrier substrate 14 connected, whereby an electrical contact of the electrical component 12 is made possible from the outside. In this case, the carrier substrate 14 For example, be formed as a plate, in the further conductor tracks or electrical contacts for contacting the electrical component 12 can be integrated. The interconnects may also be on a surface of the carrier substrate 14 be arranged. The carrier substrate 14 may be formed into a chip.

Die elektrische Vorrichtung 10 weist ferner eine Umhüllmasse 20 mit einem Schichtsystem 22 auf. Die Umhüllmasse 20 und das Schichtsystem 22 sind als Glob-Top ausgebildet. Die Umhüllmasse 20 bzw. das Schichtsystem 22 ist an dem Trägersubstrat 14 angeordnet. Das Schichtsystem 22 umhüllt hierbei das elektrische Bauteil 12 an den Flächen, welche von dem Trägersubstrat 14 unbedeckt sind. Demnach ist das elektrische Bauteil 12 vollständig durch das Trägersubstrat 14 und die Umhüllmasse 20 umhüllt. Das Schichtsystem 22 bedeckt ferner auch einen Teil des Trägersubstrats 14, über den sie fest mit dem Trägersubstrat 14 verbunden ist.The electrical device 10 also has an enveloping mass 20 with a layer system 22 on. The enveloping mass 20 and the shift system 22 are trained as Glob-Top. The enveloping mass 20 or the layer system 22 is on the carrier substrate 14 arranged. The shift system 22 envelops the electrical component 12 on the surfaces of the carrier substrate 14 are uncovered. Accordingly, the electrical component 12 completely through the carrier substrate 14 and the enveloping mass 20 envelops. The shift system 22 also covers a part of the carrier substrate 14 over which she is firmly attached to the carrier substrate 14 connected is.

Das Schichtsystem 22 weist eine erste diskrete Schicht 24, eine zweite diskrete Schicht 24‘ und eine dritte diskrete Schicht 24‘‘ auf. Die diskreten Schicht 24, 24‘, 24‘‘ sind aufeinander gestapelt und umhüllen das elektrische Bauteil 12. Die erste diskrete Schicht 24 ist innen, d.h. angrenzend an dem elektrischen Bauteil 12 angeordnet. Die zweite diskrete Schicht 24‘ ist mittig, d.h. zwischen der ersten diskreten Schicht 24 und der dritten diskreten Schicht 24‘‘ angeordnet. Die dritte diskrete Schicht 24‘‘ ist außen, d.h. angrenzend an die Umgebung der elektrischen Vorrichtung 10 angeordnet.The shift system 22 has a first discrete layer 24 , a second discrete layer 24 ' and a third discrete layer 24 '' on. The discreet layer 24 . 24 ' . 24 '' are stacked on each other and encase the electrical component 12 , The first discrete layer 24 is inside, ie adjacent to the electrical component 12 arranged. The second discrete layer 24 ' is central, ie between the first discrete layer 24 and the third discrete layer 24 '' arranged. The third discrete layer 24 '' is outside, ie adjacent to the environment of the electrical device 10 arranged.

Erfindungsgemäß weisen die diskreten Schichten 24, 24‘, 24‘‘ jeweils eine Zementmasse 26, 26‘, 26‘‘ auf. Hierbei weist die erste diskrete Schicht 24 die erste Zementmasse 26 auf. Die zweite diskrete Schicht 24' weist die zweite Zementmasse 26‘ auf. Die dritte diskrete Schicht 24‘‘ weist die dritte Zementmasse 26‘‘ auf. Im gezeigten Ausführungsbeispiel weisen alle diskreten Schichten 24, 24‘, 24‘‘ jeweils einen Füllstoff 28 auf. Der Füllstoff 28 ist partikelförmig ausgebildet. Der Füllstoff 28 ist in jeder der diskreten Schicht 24, 24‘, 24‘‘ jeweils im Wesentlichen homogen verteilt. Jede der diskreten Schichten 24, 24‘, 24‘‘ weist eine im Wesentlichen gleiche Konzentration an Füllstoff 28 auf. Die Partikelgröße des Füllstoffes 28 ist innerhalb jeder der diskreten Schichten 24, 24‘, 24‘‘ größtenteils konstant. Die Partikelgröße des Füllstoffes 28 nimmt jedoch von der innenliegenden ersten diskreten Schicht 24 über die mittige zweite diskrete Schicht 24‘ bis zur äußeren diskreten Schicht 24‘‘ zu. Demnach weist das Schichtsystem 22 in seiner Dickenrichtung 30 einen Gradienten der Partikelgröße des Füllstoffes 28 auf. Die Dickenrichtung 30 entspricht hierbei der Dickenrichtung der einzelnen diskreten Schichten 24, 24‘, 24‘‘. D.h., mit anderen Worten, dann der Gradient der Partikelgröße des Füllstoffes 28 nicht kontinuierlich von der ersten diskreten Schicht 24 zu der dritten diskreten Schicht 24‘‘ zunimmt, sondern vielmehr stufenweise von der ersten diskreten Schicht 24 zu der zweiten diskreten Schicht 24‘ und wieder stufenweise von der zweiten diskreten Schicht 24‘ zu der dritten diskreten Schicht 24‘‘ zunimmt. Demnach ist es erfindungsgemäß möglich, durch einen Gradienten der Partikelgröße des Füllstoffes 28 die Festigkeit und die Spaltfüllbarkeit der Umhüllmasse 20 zu variieren.According to the invention, the discrete layers 24 . 24 ' . 24 '' one cement paste each 26 . 26 ' . 26 '' on. Here, the first discrete layer 24 the first cement paste 26 on. The second discrete layer 24 ' has the second cement paste 26 ' on. The third discrete layer 24 '' indicates the third cement mass 26 '' on. In the exemplary embodiment shown, all discrete layers 24 . 24 ' . 24 '' one filler each 28 on. The filler 28 is particulate. The filler 28 is in each of the discrete layer 24 . 24 ' . 24 '' each substantially homogeneously distributed. Each of the discrete layers 24 . 24 ' . 24 '' has a substantially equal concentration of filler 28 on. The particle size of the filler 28 is within each of the discrete layers 24 . 24 ' . 24 '' mostly constant. The particle size of the filler 28 however, decreases from the inner first discrete layer 24 over the middle second discrete layer 24 ' to the outer discrete layer 24 '' to. Accordingly, the layer system 22 in his thickness direction 30 a gradient of the particle size of the filler 28 on. The thickness direction 30 corresponds to the thickness direction of the individual discrete layers 24 . 24 ' . 24 '' , That is, in other words, then the gradient of the particle size of the filler 28 not continuously from the first discrete layer 24 to the third discrete layer 24 '' but gradually from the first discrete layer 24 to the second discrete layer 24 ' and again gradually from the second discrete layer 24 ' to the third discrete layer 24 '' increases. Accordingly, it is possible according to the invention by a gradient of the particle size of the filler 28 the strength and the gap filling ability of Umhüllmasse 20 to vary.

Das Schichtsystem 22 weist ferner funktionelle Grenzschichten 32 auf. Die funktionellen Grenzschichten 32 sind jeweils zwischen den diskreten Schichten 24, 24‘, 24‘‘ angeordnet. Die funktionellen Grenzschichten 32 sind hierbei als Reaktionszonen ausgebildet. Die funktionellen Grenzschichten 32 wurden somit nicht separat aufgetragen sondern haben sich vielmehr an den Grenzflächen zwischen den einzelnen diskreten Schichten 24, 24‘, 24‘‘ während des Prozesses gebildet. Demnach weisen die funktionellen Grenzschichten 32 lokale Unterschiede im Gefüge, in der chemische Zusammensetzung und in den chemischem Eigenschaften auf.The shift system 22 also has functional boundary layers 32 on. The functional boundary layers 32 are each between the discrete layers 24 . 24 ' . 24 '' arranged. The functional boundary layers 32 are designed as reaction zones. The functional boundary layers 32 were thus not applied separately but rather at the interfaces between the individual discrete layers 24 . 24 ' . 24 '' formed during the process. Accordingly, the functional boundary layers have 32 local differences in microstructure, chemical composition and chemical properties.

Hierdurch kann eine wesentlich bessere Haftung, insbesondere innerhalb der Umhüllmasse 20 erzielt werden. Ferner kann die Ausbreitung von Rissen an den Grenzflächen der diskreten Schichten 24, 24‘, 24‘‘ bzw. an den funktionellen Grenzschichten 32 effizient gestoppt werden.This allows a much better adhesion, in particular within the Umhüllmasse 20 be achieved. Furthermore, the propagation of cracks at the interfaces of the discrete layers 24 . 24 ' . 24 '' or at the functional boundary layers 32 be stopped efficiently.

In 2 ist eine weitere erfindungsgemäße elektrische Vorrichtung 10‘ dargestellt. Die elektrische Vorrichtung 10‘ ist analog zu der Vorrichtung 10 aus 1 aufgebaut. Die elektrische Vorrichtung 10‘ weist jedoch zum einen eine Vielzahl von elektrischen Bauteilen 12, 12‘ auf. Die elektrischen Bauteile 12, 12‘ umfassen ein Halbleiterbauelement 12 und ein Sensorelement 12‘. Die Umhüllmasse 20‘ bzw. das Schichtsystem 22‘ umhüllen hierbei alle elektrischen Bauteile 12, 12‘. Zum anderen sind die Umüllmasse 20‘ und das Schichtsystem 22 planar ausgebildet.In 2 is another electrical device according to the invention 10 ' shown. The electrical device 10 ' is analogous to the device 10 out 1 built up. The electrical device 10 ' However, on the one hand, a large number of electrical components 12 . 12 ' on. The electrical components 12 . 12 ' comprise a semiconductor device 12 and a sensor element 12 ' , The enveloping mass 20 ' or the layer system 22 ' enclose all electrical components 12 . 12 ' , On the other hand, the Umüllmasse 20 ' and the shift system 22 planar design.

Die elektrischen Vorrichtung 10‘ weist erfindungsgemäß ebenfalls einen Gradienten in Dickenrichtung 30 des Schichtsystems 22‘ auf. Im Gegensatz zu dem Ausführungsbeispiel aus 1 handelt es sich jedoch hierbei um einen Hydratationsgradienten bzw. einen Gradienten des Hydratationsgrades. Wie vorangehend erläutert, gibt der Hydratationsgrad an, zu wieviel Prozent der in der Zementmasse vorhandene Zement durch Hydratation in Zementgel umgewandelt wurde und damit festigkeitsbildend wirkt. Hierbei nimmt der Gradient und damit Hydratationsgrad in Dickenrichtung 30 des Schichtsystems 22‘ nach außen ab. Der Hydratationsgrad innerhalb jeder der diskreten Schichten 24, 24‘, 24‘‘ ist hierbei wiederum im Wesentlichen gleich. Der Hydratationsgrad nimmt lediglich von einer diskreten Schicht 24, 24‘ zu der nächsten diskreten Schichten 24‘, 24‘‘ stufenweise zu. Demnach weist die erste diskrete Schicht 24 den höchsten Hydratationsgrad und die dritte diskrete Schicht 24‘‘ den geringsten Hydratationsgrad auf.The electrical device 10 ' according to the invention also has a gradient in the thickness direction 30 of the shift system 22 ' on. In contrast to the embodiment of 1 However, this is a hydration gradient or a gradient of the degree of hydration. As explained above, the degree of hydration indicates the percentage by which the cement present in the cement paste has been converted into cement gel by hydration and thus has a strength-forming effect. Here, the gradient and thus degree of hydration in the thickness direction decreases 30 of the shift system 22 ' outwards. The degree of hydration within each of the discrete layers 24 . 24 ' . 24 '' is again essentially the same. The degree of hydration only decreases from a discrete layer 24 . 24 ' to the next discrete layers 24 ' . 24 '' gradually. Thus, the first discrete layer 24 the highest degree of hydration and the third discrete layer 24 '' the lowest degree of hydration.

3 zeigt eine weitere erfindungsgemäße elektrische Vorrichtung 10‘‘. Die elektrische Vorrichtung 10‘‘ ist analog zu der Vorrichtung 10‘ aus 2 aufgebaut und weist somit ebenfalls einen Vielzahl von elektrischen Bauteilen 12, 12‘ sowie einen planaren Aufbau auf. Im Gegensatz zu dem Ausführungsbeispiel aus 2 weist das Schichtsystem 22‘‘ zusätzlich Pfade 34 auf. Die Pfade 34 sind Teile der diskreten Schichten und erstrecken sich von einer relativ zu den elektrischen Bauteilen 12, 12‘ weiter außen angeordneten diskreten Schicht 24‘, 24‘‘ durch die dazwischen angeordnete Schicht 24 bzw. Schichten 24, 24‘ bis zu einem der elektrischen Bauteile 12, 12‘. Einer der Pfade 34, welcher Teil der dritten diskreten Schicht 24‘‘ ist und ebenfalls die Zementmasse 26‘‘ aufweist, erstreckt sich durch die erste diskrete Schicht 24 und die zweite diskrete Schicht 24‘ bis zu dem elektrischen Bauteil 12. Demnach wird das elektrische Bauteil 12 sowohl von der ersten diskreten Schicht 24 als auch von der dritten diskreten Schicht 24‘‘ kontaktiert. Einer weiterer Pfad 34, welcher Teil der zweiten diskreten Schicht 24‘ ist und ebenfalls die Zementmasse 26‘ aufweist, erstreckt sich durch die erste diskrete Schicht 24 bis zu dem elektrischen Bauteil 12‘. Demnach wird das elektrische Bauteil 12‘ sowohl von der ersten diskreten Schicht 24 als auch von der zweiten diskreten Schicht 24‘‘ kontaktiert. Die Pfade 34 bilden hierbei Wärmepfade aus, bspw. dadurch, dass die beiden Zementmassen 26, 26‘, 26‘‘ der diskreten Schichten 24, 24‘, 24‘‘ jeweils unterschiedliche Wärmeleitfähigkeiten aufweisen, so dass eine gezielte und damit schnellere Wärmeabfuhr an die Umgebung erreicht werden kann. 3 shows a further electrical device according to the invention 10 '' , The electrical device 10 '' is analogous to the device 10 ' out 2 constructed and thus also has a variety of electrical components 12 . 12 ' and a planar structure. In contrast to the embodiment of 2 has the layer system 22 '' additional paths 34 on. The paths 34 are parts of the discrete layers and extend from one relative to the electrical components 12 . 12 ' further outward discrete layer 24 ' . 24 '' through the interposed layer 24 or layers 24 . 24 ' up to one of the electrical components 12 . 12 ' , One of the paths 34 which part of the third discrete layer 24 '' is and also the cement paste 26 '' extends through the first discrete layer 24 and the second discrete layer 24 ' to the electrical component 12 , Accordingly, the electrical component 12 both from the first discrete layer 24 as well as from the third discrete layer 24 '' contacted. Another path 34 which part of the second discrete layer 24 ' is and also the cement paste 26 ' extends through the first discrete layer 24 to the electrical component 12 ' , Accordingly, the electrical component 12 ' both from the first discrete layer 24 as well as from the second discrete layer 24 '' contacted. The paths 34 In this case form heat paths, eg. By the fact that the two cement compounds 26 . 26 ' . 26 '' the discrete layers 24 . 24 ' . 24 '' each have different thermal conductivities, so that a targeted and thus faster heat dissipation to the environment can be achieved.

Bei der Herstellung der erfindungsgemäßen elektrischen Vorrichtung 10 werden zunächst die Zementmassen 26, 26‘, 26‘‘, bspw. in Pulverform bereitgestellt. In jede der Zementmassen 26, 26‘, 26‘‘ wird anschließend der Füllstoff 28 mit jeweils unterschiedlicher Partikelgröße eingemischt, so dass drei Zementmassen 26, 26‘, 26‘‘ mit im Wesentlichen gleicher Füllstoffkonzentration aber unterschiedlicher Partikelgröße an Füllstoff 28 resultieren. Im Anschluss wird eine flüssige Komponente, bspw. Wasser mit ggf. dem Flussmittel Melflux jeweils in die Zementmassen 26, 26‘, 26‘‘ beigemischt. Die erste feuchte Zementmasse 26 mit der geringsten Partikelgröße wird dann evakuiert, auf das elektrische Bauteil 12 aufgebracht und als erste diskrete Schicht 24 in Form gebracht, bspw. mittels Spritzgießen oder Vergießen in Formen. Darauf folgend wird die erste Zementmasse 26 wärmebehandelt bzw. getempert, bspw. bei 60°C und 90% relativer Luftfeuchtigkeit, wodurch eine vollständige oder partielle Gelbildung, Kristallisation, Vernadelung und Aushärtung der ersten diskreten Schicht 24 erfolgt. Hierbei beugt die Luftfeuchte einem Wasserverlust (Wasser-Zement-Wert) vor und die Temperatur bewirkt eine Ausbildung der gewünschten Strukturen. Anschließend wird die zweite feuchte Zementmass 26‘ mit der mittleren Partikelgröße evakuiert, auf die erste diskrete Schicht 24 aufgebracht und als zweite diskrete Schicht 24‘ in Form gebracht, bspw. mittels Spritzgießen oder Vergießen in Formen. Darauf folgend wird die zweite Zementmasse 26‘ wärmebehandelt bzw. getempert, bspw. bei 60°C und 90% relativer Luftfeuchtigkeit, wodurch eine vollständige oder partielle Gelbildung, Kristallisation, Vernadelung und Aushärtung der zweiten diskreten Schicht 24‘ erfolgt. Hierbei bildet sich ggf. eine funktionelle Grenzschicht 32 zwischen der ersten und der zweiten diskreten Schicht 24, 24‘ aus. Anschließend wird die dritte feuchte Zementmass 26‘‘ mit der größten Partikelgröße evakuiert, auf die zweite diskrete Schicht 24‘ aufgebracht und als dritte diskrete Schicht 24‘‘ in Form gebracht, bspw. mittels Spritzgießen oder Vergießen in Formen. Darauf folgend wird die dritte Zementmasse 26‘‘ wärmebehandelt bzw. getempert, bspw. bei 60°C und 90% relativer Luftfeuchtigkeit, wodurch eine vollständige oder partielle Gelbildung, Kristallisation, Vernadelung und Aushärtung der dritten diskreten Schicht 24‘‘ erfolgt. Hierbei bildet sich ggf. eine funktionelle Grenzschicht 32 zwischen der zweiten und der dritten diskreten Schicht 24‘, 24‘‘ aus. Schließlich wird die Umhüllmasse 20 bzw. das Schichtsystem 22 optional behandelt, dann entformt und ausgelagert, bspw. bei 300°C.In the manufacture of the electrical device according to the invention 10 First, the cement masses 26 . 26 ' . 26 '' , For example, provided in powder form. In each of the cement masses 26 . 26 ' . 26 '' then becomes the filler 28 each mixed with different particle size, so that three cement masses 26 . 26 ' . 26 '' with substantially the same filler concentration but different particle size of filler 28 result. Subsequently, a liquid component, for example. Water with possibly the flux Melflux each in the cement masses 26 . 26 ' . 26 '' added. The first wet cement paste 26 with the smallest particle size is then evacuated to the electrical component 12 applied and as the first discrete layer 24 brought into shape, eg. By injection molding or casting in molds. Subsequently, the first cement paste 26 heat-treated or tempered, for example at 60 ° C and 90% relative humidity, whereby a complete or partial gelation, crystallization, needling and curing of the first discrete layer 24 he follows. This bows the humidity of a water loss (water-cement value) before and the temperature causes formation of the desired structures. Then the second wet cement measure 26 ' evacuated with the average particle size, on the first discrete layer 24 applied and as a second discrete layer 24 ' brought into shape, eg. By injection molding or casting in molds. Subsequently, the second cement paste 26 ' heat-treated or tempered, for example at 60 ° C and 90% relative humidity, whereby a complete or partial gelation, crystallization, needling and curing of the second discrete layer 24 ' he follows. This may form a functional boundary layer 32 between the first and second discrete layers 24 . 24 ' out. Then the third wet cement measure 26 '' with the largest particle size evacuated to the second discrete layer 24 ' applied and as a third discrete layer 24 '' brought into shape, eg. By injection molding or casting in molds. Subsequently, the third cement paste 26 '' heat-treated or tempered, for example at 60 ° C and 90% relative humidity, whereby a complete or partial gelation, crystallization, needling and curing of the third discrete layer 24 '' he follows. This may form a functional boundary layer 32 between the second and the third discrete layer 24 ' . 24 '' out. Finally, the Umhüllmasse 20 or the layer system 22 optionally treated, then demoulded and outsourced, for example at 300 ° C.

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Claims (15)

Elektrische Vorrichtung mit einem elektrischen Bauteil (12, 12‘), welches von einer eine Zementmasse (26) aufweisenden Umhüllmasse (20; 20‘; 20‘‘) zumindest teilweise umhüllt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Umhüllmasse (20; 20‘; 20‘‘) ein Schichtsystem (22; 22‘; 22‘‘) aus mindestens zwei diskreten Schichten (24, 24‘, 24‘‘) mit jeweils einer Zementmasse (26, 26‘, 26‘‘) aufweist.Electrical device with an electrical component ( 12 . 12 ' ), which is a cement mass ( 26 ) comprising Umhüllmasse ( 20 ; 20 '; 20 '' ) is at least partially enveloped, characterized in that the Umhüllmasse ( 20 ; 20 '; 20 '' ) a layer system ( 22 ; 22 '; 22 '' ) of at least two discrete layers ( 24 . 24 ' . 24 '' ) each with a cement paste ( 26 . 26 ' . 26 '' ) having. Elektrische Vorrichtung (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine der Zementmassen (26, 26‘, 26‘‘) Tonerdezement aufweist oder aus Tonerdezement besteht.Electric device ( 10 ) according to claim 1, characterized in that at least one of the cement masses ( 26 . 26 ' . 26 '' ) Comprises alumina cement or consists of alumina cement. Elektrische Vorrichtung (10) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Schichtsystem (22; 22‘; 22‘‘) mindestens eine weitere diskrete Schichte (24, 24‘, 24‘‘) mit jeweils einer Zementmasse (26, 26‘, 26‘‘) aufweist.Electric device ( 10 ) according to claim 1 or 2, characterized in that the layer system ( 22 ; 22 '; 22 '' ) at least one further discrete layer ( 24 . 24 ' . 24 '' ) each with a cement paste ( 26 . 26 ' . 26 '' ) having. Elektrische Vorrichtung (10) nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Schichtsystem (22; 22‘; 22‘‘) zwischen mindestens zwei der diskreten Schichten (24, 24‘, 24‘‘) eine funktionelle Grenzschicht (32) aufweist.Electric device ( 10 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the layer system ( 22 ; 22 '; 22 '' ) between at least two of the discrete layers ( 24 . 24 ' . 24 '' ) a functional boundary layer ( 32 ) having. Elektrische Vorrichtung (10) nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei der diskreten Schichten (24, 24‘, 24‘‘) teilweise an dem elektrischen Bauteil (12, 12‘) angeordnet sind.Electric device ( 10 ) according to one of the preceding claims, characterized in that at least two of the discrete layers ( 24 . 24 ' . 24 '' ) partially on the electrical component ( 12 . 12 ' ) are arranged. Elektrische Vorrichtung (10) nach einem der vorgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Schichtsystem (22; 22‘; 22‘‘) einen Gradienten in Dickenrichtung (30) des Schichtsystems (22; 22‘; 22‘‘) aufweist.Electric device ( 10 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the layer system ( 22 ; 22 '; 22 '' ) a gradient in the thickness direction ( 30 ) of the layer system ( 22 ; 22 '; 22 '' ) having. Elektrische Vorrichtung (10) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Gradient stufenweise bezüglich der diskreten Schichten (24, 24‘, 24‘‘) des Schichtsystems (22; 22‘; 22‘‘) ausgebildet ist. Electric device ( 10 ) according to claim 6, characterized in that the gradient is gradual with respect to the discrete layers ( 24 . 24 ' . 24 '' ) of the layer system ( 22 ; 22 '; 22 '' ) is trained. Elektrische Vorrichtung (10) nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Gradient ein Gradient der chemischen und/oder physikalischen Eigenschaften der Zementmassen (26, 26‘, 26‘‘) ist.Electric device ( 10 ) according to claim 6 or 7, characterized in that the gradient is a gradient of the chemical and / or physical properties of the cement masses ( 26 . 26 ' . 26 '' ). Elektrische Vorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Gradient ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus: Porositätsgradient, insbesondere Gradient der Porengröße und/oder der Porenanzahl, Dichtegradient, Schichtdickengradient, Hydratationsgradient, Gradient der Zusammensetzung, Konzentrationsgradient eines Zementwirkstoffes, Konzentrationsgradient einer reagierenden chemischen Funktion des Zements, Konzentrationsgradient eines Füllstoffes (28), Partikelgrößengradient eines Füllstoffes (28).Electric device ( 10 ) according to one of claims 6 to 8, characterized in that the gradient is selected from the group consisting of: porosity gradient, in particular gradient of the pore size and / or the number of pores, density gradient, layer thickness gradient, hydration gradient, gradient of the composition, concentration gradient of a cement active, concentration gradient a reactive chemical function of the cement, concentration gradient of a filler ( 28 ), Particle size gradient of a filler ( 28 ). Elektrische Vorrichtung (10) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Füllstoff (28) ein Material aufweist oder aus einem Material besteht, welches ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus: organisches Material, insbesondere Polymer, anorganisches Material, anorganisches Material, insbesondere keramischer Werkstoff, Glas und metallisches Material.Electric device ( 10 ) according to claim 9, characterized in that the filler ( 28 ) comprises a material or consists of a material which is selected from the group consisting of: organic material, in particular polymer, inorganic material, inorganic material, in particular ceramic material, glass and metallic material. Elektrische Vorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das elektrische Bauteil (12, 12‘) ein Halbleiterbauelement (12), ein Sensorelement (12‘), eine Induktivität, eine Kapazität, eine Batteriezelle, ein Batteriemodul oder eine Schaltungsanordnung ist.Electric device ( 10 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the electrical component ( 12 . 12 ' ) a semiconductor device ( 12 ), a sensor element ( 12 ' ), an inductance, a capacitance, a battery cell, a battery module or a circuit arrangement. Verfahren zur Herstellung einer elektrischen Vorrichtung (10) mit einem elektrischen Bauteil (12, 12‘), welches von einer eine Zementmasse (26) aufweisenden Umhüllmasse (20; 20‘; 20‘‘) zumindest teilweise umhüllt wird, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit folgenden Schritten: – Bereitstellen mindestens einer ersten und einer zweiten Zementmasse (26, 26‘, 26‘‘); – Aufbringen der ersten Zementmasse (26) als erste diskrete Schicht (24) auf das elektrische Bauteil (12, 12‘); – Aufbringen der zweiten Zementmasse (26‘) als zweite diskrete Schicht (24‘) auf die erste diskrete Schicht (24), um ein Schichtsystem (22; 22‘; 22‘‘) der Umhüllmasse (20; 20‘; 20‘‘) zu bilden; und – Behandeln mindestens einer der Zementmassen (26, 26‘) der diskreten Schichten (24, 24‘).Method for producing an electrical device ( 10 ) with an electrical component ( 12 . 12 ' ), which is a cement mass ( 26 ) comprising Umhüllmasse ( 20 ; 20 '; 20 '' ) is at least partially enveloped, in particular according to one of the preceding claims, with the following steps: providing at least one first and one second cement compound ( 26 . 26 ' . 26 '' ); - application of the first cement paste ( 26 ) as the first discrete layer ( 24 ) on the electrical component ( 12 . 12 ' ); Application of the second cement paste ( 26 ' ) as a second discrete layer ( 24 ' ) on the first discrete layer ( 24 ) to a shift system ( 22 ; 22 '; 22 '' ) of the enveloping mass ( 20 ; 20 '; 20 '' ) to build; and - treating at least one of the cement masses ( 26 . 26 ' ) of the discrete layers ( 24 . 24 ' ). Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt des Behandelns der Zementmassen (26, 26‘, 26‘‘) der diskreten Schichten (24, 24‘, 24‘‘) zumindest eine der folgenden Behandlungen umfasst: – Wärmebehandlung der Zementmassen (26, 26‘, 26‘‘); – Aussetzen der Zementmassen (26, 26‘, 26‘‘) in einer definierten Gasatmosphäre; – Beaufschlagung der Zementmassen (26, 26‘, 26‘‘) mit einem definierten Druck; – Beaufschlagung der Zementmassen (26, 26‘, 26‘‘) mit elektromagnetischer Strahlung.A method according to claim 12, characterized in that the step of treating the cement masses ( 26 . 26 ' . 26 '' ) of the discrete layers ( 24 . 24 ' . 24 '' ) comprises at least one of the following treatments: - heat treatment of the cement masses ( 26 . 26 ' . 26 '' ); - exposure of the cement masses ( 26 . 26 ' . 26 '' ) in a defined gas atmosphere; - loading the cement masses ( 26 . 26 ' . 26 '' ) with a defined pressure; - loading the cement masses ( 26 . 26 ' . 26 '' ) with electromagnetic radiation. Verfahren nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Zementmassen (26, 26‘, 26‘‘) jeweils derart ausgebildet und/oder aufgebracht und/oder behandelt werden, dass in dem Schichtsystem (22; 22‘; 22‘‘) ein stufenweiser Gradient bezüglich der diskreten Schichten (24, 24‘, 24‘‘) des Schichtsystems (22; 22‘; 22‘‘) gebildet wird.Process according to claim 12 or 13, characterized in that the cement compositions ( 26 . 26 ' . 26 '' ) are each formed and / or applied and / or treated in such a way that in the layer system ( 22 ; 22 '; 22 '' ) a gradual gradient with respect to the discrete layers ( 24 . 24 ' . 24 '' ) of the layer system ( 22 ; 22 '; 22 '' ) is formed. Verwendung eines Schichtsystems (22; 22‘; 22‘‘) als Umhüllmasse (20; 20‘; 20‘‘) für ein elektrisches Bauteil (12, 12‘) einer elektrischen Vorrichtung (10), insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 11 oder hergestellt nach einem der Ansprüche 12 bis 14, wobei das Schichtsystem (22; 22‘; 22‘‘) mindestens zwei diskrete Schichten (24, 24‘, 24‘‘) mit jeweils einer Zementmasse (26, 26‘, 26‘‘) aufweist. Use of a layer system ( 22 ; 22 '; 22 '' ) as encasing compound ( 20 ; 20 '; 20 '' ) for an electrical component ( 12 . 12 ' ) an electrical device ( 10 ), in particular according to one of claims 1 to 11 or produced according to one of claims 12 to 14, wherein the layer system ( 22 ; 22 '; 22 '' ) at least two discrete layers ( 24 . 24 ' . 24 '' ) each with a cement paste ( 26 . 26 ' . 26 '' ) having.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019042764A1 (en) * 2017-09-01 2019-03-07 Robert Bosch Gmbh Composite material and process for production thereof
WO2020052991A1 (en) 2018-09-14 2020-03-19 Robert Bosch Gmbh Encapsulation compound, electrically insulated electrical or electronic component, and method for electrically insulating same
BE1026677B1 (en) * 2018-10-05 2020-05-04 Doorsolutions Bvba MORTAR FOR FIRE-RESISTANT SEALING AND / OR FILLING OF OPENINGS

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112435855B (en) * 2020-11-17 2022-04-12 安徽富航电子科技发展有限公司 High-temperature-resistant winding type mica capacitor and preparation method thereof
KR20230093457A (en) * 2020-12-23 2023-06-27 헤레우스 도이칠란트 게엠베하 운트 코. 카게 Method for manufacturing an encapsulated semiconductor die and/or an encapsulated semiconductor package

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7170188B2 (en) * 2004-06-30 2007-01-30 Intel Corporation Package stress management
US20090110909A1 (en) * 2007-10-26 2009-04-30 E. I. Dupont De Nemours And Company Asymmetric dielectric film
US20110027520A1 (en) * 2008-02-22 2011-02-03 Future-Shape Gmbh Method for producing a floor covering substrate and method for producing a substrate layer for a floor covering substrate comprising at least one electronic construction element integrated therein
DE102013112267A1 (en) 2013-11-07 2015-05-07 Heraeus Deutschland GmbH & Co. KG Semiconductor module with a semiconductor device covering a cover mass

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS507487Y1 (en) * 1971-07-15 1975-03-05
JPS6151859A (en) * 1984-08-20 1986-03-14 Mitsubishi Electric Corp Resin seal type semiconductor device
JPH05258902A (en) * 1992-03-10 1993-10-08 Seidensha:Kk Sealed electrode part and manufacture thereof
CN1292491C (en) * 2003-03-10 2006-12-27 友达光电股份有限公司 Sealing structure and producing method thereof
US7655486B2 (en) * 2006-05-17 2010-02-02 3M Innovative Properties Company Method of making light emitting device with multilayer silicon-containing encapsulant
JP2010109011A (en) * 2008-10-28 2010-05-13 Nec Electronics Corp Semiconductor device and method of manufacturing the same
US9165849B2 (en) * 2010-10-28 2015-10-20 Kyocera Corporation Electronic device
CN103280516B (en) * 2013-05-15 2015-07-01 陕西煤业化工技术研究院有限责任公司 Light-emitting diode packaging material and packaging forming method
CN104037276A (en) * 2014-06-24 2014-09-10 合肥工业大学 Multi-layer white light LED (Light Emitting Diode) device with gradient refractive indexes and packaging method thereof

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7170188B2 (en) * 2004-06-30 2007-01-30 Intel Corporation Package stress management
US20090110909A1 (en) * 2007-10-26 2009-04-30 E. I. Dupont De Nemours And Company Asymmetric dielectric film
US20110027520A1 (en) * 2008-02-22 2011-02-03 Future-Shape Gmbh Method for producing a floor covering substrate and method for producing a substrate layer for a floor covering substrate comprising at least one electronic construction element integrated therein
DE102013112267A1 (en) 2013-11-07 2015-05-07 Heraeus Deutschland GmbH & Co. KG Semiconductor module with a semiconductor device covering a cover mass

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
DIN EN 14647

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019042764A1 (en) * 2017-09-01 2019-03-07 Robert Bosch Gmbh Composite material and process for production thereof
WO2020052991A1 (en) 2018-09-14 2020-03-19 Robert Bosch Gmbh Encapsulation compound, electrically insulated electrical or electronic component, and method for electrically insulating same
BE1026677B1 (en) * 2018-10-05 2020-05-04 Doorsolutions Bvba MORTAR FOR FIRE-RESISTANT SEALING AND / OR FILLING OF OPENINGS

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