DE102016112289A1 - Leiterrahmen und Verfahren zur Herstellung desselben - Google Patents

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Abstract

Ein Leiterrahmen wird bereitgestellt, der einen oder mehrere Leistungsanschlüsse und einen oder mehrere Steueranschlüsse aufweist, wobei mindestens einen der Steueranschluss extern mit einem Presspassungskontaktelement abgeschlossen ist, und wobei mindestens einer der Steueranschlüsse und mindestens einer der Leistungsanschlüsse aus verschiedenen Materialien gebildet sind. Mit dem durch die Erfindung offenbarten Leiterrahmen werden geringere Materialquerschnitte in den Leistungsanschlüsse wegen der besseren elektrischen Leitfähigkeit bereitgestellt, wenn reines Kupfer im Vergleich mit Legierungen mit höherer mechanischer Stabilität verwendet wird. Darüber hinaus kann spezifische verschiedene Platierung je nach individuellen Bedürfnissen der verschiedenen Kontakttypen hinzugefügt werden, ohne dabei Maskierungen während des Platierungsprozesses zu verwenden.

Description

  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Gebiet der Erfindung
  • Ausführungsform der vorliegenden Erfindung betreffen im Allgemeinen das technische Gebiet der Packung von Schaltkreisen; und im Besonderen einen Leiterrahmen für die Packung von elektrischen Leistungsmodulen und ein assoziiertes Verfahren zur Herstellung derselben.
  • Beschreibung des verwandten Standes der Technik
  • Im Stand der Technik ist die Verwendung eines Leiterrahmens in der Konstruktion eines Halbleiterleistungsmoduls wohl bekannt. Die externen Kontakte, die in einem fertiggestellten Modul benötigt werden, werden anfänglich aus einem einstückigen Metallblech gestanzt. Diese Struktur ist der Leiterrahmen. Alle Kontaktleiter sind vorhanden und mit einander verbunden, um eine einzige Struktur zur bequemen Handhabung und Anordnung bereit zu stellen. Der Leiterrahmen ist auf einem Trägermaterial eines Leistungsmoduls platziert und Verbindungen werden ihrerseits durch ein Verfahren zur Verbindung von Halbleiterelementen hergestellt, wie zum Beispiel Löten, Sintern, Ultraschallschweißen und so weiter. Vor oder nach einem derartigen Schritt kann das Trägermaterial ebenso mit elektronischen Komponenten, die das Leistungsmodul bilden, bestückt werden, wie zum Beispiel schaltbaren Halbleiter (IBT, MOSFETs), passive elektronische Komponenten einschließlich Widerständen, Dioden, Kondensatoren oder Induktoren, und Verbindungen (zum Beispiel als wire-bonds). Dann können das Trägermaterial, die elektronischen Komponenten und der Leiterrahmen in einer integralen Schaltkreispackung eingekapselt werden, wobei ein Anteil des Leiterrahmenmaterials entfernt wird, um die Leiter zu separieren, beispielsweise durch einen Schneid- oder Trimmprozess.
  • In einem herkömmlichen stromschaltenden Leistungsmodul können zwei Arten von Verbindungen vorgesehen sein: Dies sind Leistungsleiter zum Transport von hohen Strömen in das Modul hinein und aus dem Modul heraus; und Steuerleiter zum Transport von Niederpegelsteuersignalen, zum Beispiel zur Steuerung der Funktionen der Eingabe, Ausgabe und Umschaltung des Schaltkreises innerhalb des Moduls. Ein zunehmend allgemeiner bekanntes Verfahren zur Verbindung der Steuerleiter mit anderen Schaltkreisen innerhalb derselben elektronischen Ausrüstung, die das Leistungsmodul aufweist, ist die Presspassung von Verbindungen/Anschlüssen. Presspassungsanschlüsse werden typischerweise an den Enden der Steuerleitungen ausgebildet, um individuelle konforme Kontaktabschnitte mit Elastizität zu bilden, die enganliegend in die korrespondierenden Leiterplattenlöcher gedrückt werden können und in diesen eine permanente Kontaktnormalkraft aufrechterhalten können, was durch entsprechende Deformationen der konformen Kontaktabschnitte während des Einfügens erreicht wird, um eine zuverlässige elektrische und mechanische Verbindung während der Lebenszeit zu erreichen; allerdings ist eine derartige Presspassungstechnologie nur für Niederstromanwendungen, wie die Weiterleitung von Steuersignalen geeignet und weniger für Hochstromanwendungen, zum Beispiel Leistungsverbindungen. Um die Verwendbarkeit eines Leiterrahmens für den Transport sowohl von Leistungsversorgungsströmen als auch vom Niederpegelsteuersignalen zugleich zu maximieren, werden eine Vielzahl von Steuerleitungen mit elastischen/konformen Presspassungskontakten und einer Vielzahl von Leistungsleitern, die hohe Ströme transportieren können, in ein und denselben Leiterrahmen kombiniert; und da typischerweise nur ein Leiterrahmen aus einem Material in einem gegossenem Modul verwendet wird, wird ein derartiger integraler Leiterrahmen beispielsweise durch Verwendung von leitfähigem Material mit hohe Elastizität gebildet. Ein Leiterrahmenmodul, das sowohl Presspassungssteuerleitungen als auch nicht Presspassungsleistungsleitungen aufweist ist beispielhaft in der früheren koreanischen Patentanmeldung KR 20110092779 gezeigt.
  • Falls allerdings ein einziger Leiterrahmen, der nur aus einem einzigen Material gebildet ist, verwendet werden soll, so muss ein Kompromiss erreicht werden, der zu Leistungsleitern führt, die einen elektrischen Widerstand aufweisen, der größer ist als ein optimaler elektrischer Widerstand, und der zu Presspassungsleistern führt, die keine optimalen Eigenschaften aufweisen, was in den verschiedenen Anforderungen für Leistungs- und Steuerleiter begründet ist. Genauer gesagt ist es vorteilhaft, wenn die Leistungsleiter einen geringen elektrischen Widerstand aufweisen und damit eine hohe elektrische Leitfähigkeit, um Ströme mit bis zu einigen hundert Amper zu leiten; hierbei sind derartige Leistungsleiter typischerweise aus reinem Kupfer hergestellt. Allerdings müssen im Gegensatz hierzu die Steuerleiter mit Presspassungsanschlüssen aus einem Material hergestellt werden, das einen gewissen Grad an Elastizität (hohe Zugfestigkeit) aufweist, wobei reines Kupfer weniger geeignet ist als andere Legierungen. So muss beispielsweise ein typischer Presspassungskontakt aus einer Kupferlegierung mit hoher mechanischer Stabilität und darüber hinaus mit einer wesentlich geringeren elektrischen Leitfähigkeit als reines Kupfer ausgebildet werden. Dieser Kontakttyp wird typischerweise bei Hilfsfunktionen verwendet. Die geringere elektrische Leitfähigkeit eines derartigen reinen elastischen Materials würde zu einem höheren Materialquerschnitt für den Leistungsanschluss führen und damit zu dickeren oder breiteren Anschlussgeometrien, was Bauraum in dem Modul einnimmt und entsprechend zu höheren Kosten beiträgt.
  • Falls also zusammenfassend einerseits ein einziger Leiterrahmen aus einem einzigen metallischen Material gebildet werden soll, so sind die Anforderungen an dieses Material sowohl in der hohen elektrischen Leitfähigkeit als auch der guten Elastizität die Anforderung.
  • Andererseits können Presspassungskontakte nicht bereitgestellt werden, falls hohe elektrische Leitfähigkeit die führende Anforderung darstellt.
  • Darüber hinaus ist es manchmal vorteilhaft, einige Kontakte in einer bestimmten Art und Weise zu platieren. Presspassungsverbindungen können beispielsweise mit einer Nickel/Zinn (NiSn) Platierung versehen werden, wobei dies aber ein komplexer Prozess ist, falls eine Maskierung benötigt wird, um zu verhindern, dass die Platierung die Leistungsverbindungen bedeckt.
  • Um Presspassungskontakte sowohl als Steueranschlüsse als auch als Leistungsanschlüsse mit einer hohen Stromleitfähigkeit in einem einzigen gegossenen Modul als einteiliger Leiterrahmen zu kombinieren, ist es vorteilhaft, verschiedene Materialien für jeden Kontakttyp zu verwenden. Die Verwendung von verschiedenen Materialien für verschiedene Kontakttypen hilft dabei, Eigenschaften wie hohe Zugfestigkeit für Presspassungen als auch hohe Stromleitfähigkeit für Leistungsanschlüsse maßzuschneidern. Es kann daher vorteilhaft sein, einen Leiterrahmen mit Leistungsleitern mit einem hochleitfähigen Material und Presspassungssteuerleiter aus einem anderen elastischen leitfähigen Material zu entwickeln. Insbesondere kann ein derartiger Leiterrahmen dadurch erhalten werden, dass mindestens zwei Subleiterrahmen aus verschiedenen Materialien kombiniert werden, so dass lediglich ein zusammengesetzter Leiterrahmen letztlich auf die gleiche Art und Weise wie Leiterrahmen im Stand der Technik verarbeitet werden kann, wobei bestehende Schneid-, Trimmungs- und Formungsprozesse beibehalten werden können.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung wurde gemacht, um wenigstens einen Aspekt der oben genannten Nachteile und/oder Defizite, die in den herkömmlichen technischen Lösungen existieren, zu überwinden oder abzuschwächen.
  • Es ist daher eine wesentliche Aufgabe der beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, einen Leiterrahmen bereit zu stellen, der zu niedrigeren Materialquerschnitten in den Leistungsanschlüssen führt, wegen der besseren elektrischen Leitfähigkeit, wenn reines Kupfer im Vergleich zu Legierungen mit höheren mechanischen Belastbarkeiten verwendet wird. Darüber hinaus könnten spezifische/verschiedene Platierungen entsprechend den individuellen Bedürfnissen der verschiedenen Kontakttypen hinzugefügt werden, ohne eine Maskierung im Platierungsprozess zu verwenden.
  • Nach einem Aspekt einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird ein Leiterrahmen bereit gestellt, der ein oder mehrere Leistungsanschlüsse und ein oder mehrere Steueranschlüsse aufweist, wobei mindestens ein Steueranschluss extern mit einem Presspassungsverbindungselement abgeschlossen ist, wobei zumindest einer der Steueranschlüsse und zumindest einer der Leistungsanschlüsse aus verschiedenen Materialien gebildet sind.
  • Nach einer weiteren beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist der Leiterrahmen mindestens einen Leistungssubleiterrahmen auf, der aus einem ersten Material mit einer hohen Stromleitfähigkeit gebildet ist, und mindestens einen Steuersubleiterrahmen, der aus einem zweiten Material mit einer hohen Elastizität zur Herstellung von Presspassungsanschlüssen gebildet ist, und wobei mindestens ein Leistungssubleiterrahmen und ein Steuersubleiterrahmen miteinander an einer bi-metallischen Schnittstelle kombiniert sind.
  • Nach einer weiteren beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind der Leistungssubleiterrahmen und der Steuersubleiterrahmen, die aneinander anliegen, an der bi-metallischen Schnittstelle miteinander gebondet.
  • Nach einer weiteren beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind der Leistungssubleiterrahmen und der Steuersubleiterrahmen miteinander verbunden durch Laserschweißen oder Ultraschallschweißen oder Platierung oder die Verwendung von Epoxidharzen.
  • Nach einer weiteren beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist einer der Subleiterrahmen derart ausgebildet, dass er eine Tasche zur Aufnahme des vollen Profils des entsprechenden Abschnitts des anderen Subleiterrahmens an seinen Enden aufweist.
  • Nach einer weiteren beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind der Leistungssubleiterrahmen und der Steuersubleiterrahmen miteinander verbunden durch Laserschweißen oder Ultraschallschweißen oder Platierung oder die Verwendung von Epoxidharzen.
  • Nach einer weiteren beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind Kanten des Leistungssubleiterrahmens und des Steuersubleiterrahmens an der bi-metallischen Schnittstelle komplementär entlang der bi-metallischen Schnittstelle ausgebildet, indem sie entsprechende konkav/konvexe Abschnitte aufweisen, die komplementär in ihrer Form sind.
  • Nach einer weiteren beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind der Leistungssubleiterrahmen und der Steuersubleiterrahmen miteinander verbunden durch Laserschweißen oder Ultraschallschweißen oder Platierung oder die Verwendung von Epoxidharzen.
  • Nach einer weiteren beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist einer der Subleiterrahmen derartig ausgebildet, dass er eine Tasche zur Aufnahme eines vollen Profils der entsprechenden Abschnitte des anderen Subleiterrahmens an seinen Enden aufweist entlang all der komplementär gestalteten Kanten des Leistungssubleiterrahmens und des Steuersubleiterrahmens.
  • Nach einer weiteren beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind der Leistungssubleiterrahmen und der Steuersubleiterrahmen miteinander verbunden durch Laserschweißen oder Ultraschallschweißen oder Platierung oder die Verwendung von Epoxidharzen.
  • Nach einer weiteren beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind die Dicke des ersten und zweiten Materials im Wesentlichen gleich.
  • Nach einem weiteren Aspekt einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird weiterhin ein Verfahren zur Herstellung eines Leiterrahmens bereitgestellt, das folgende Schritte aufweist: Herstellung eines Steuersubleiterrahmens und eines Leistungssubleiterrahmens je einzeln und getrennt voneinander; Ausbildung eines oder mehrerer Leistungsanschlüsse innerhalb des Leistungssubleiterrahmens und eines oder mehrerer Steueranschlüsse innerhalb des Steuersubleiterrahmens je einzeln; externes Abschließen von mindestens einem Steueranschluss mit einem Presspassungskontaktelement; und Aneinanderlegen, Anpassen und Verbinden der zwei Subleiterrahmen miteinander, um zwischen ihnen eine gesicherte bi-metallische Schnittstelle auszubilden, um einen einteiligen Leiterrahmen auszubilden, und wobei mindestens einer der Steueranschlüsse und mindestens einer der Leistungsanschlüsse aus verschiedenen Materialien gebildet sind.
  • Nach einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist der Schritt der Ausbildung der Anschlüsse weiterhin auf: Internes Abschließen von mindestens einem der Steueranschlüsse mit einem Steuerkontaktelement; und internes Abschließen von mindestens einem der Leistungsanschlüsse mit einem Leistungskontaktelement.
  • Nach einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist der Schritt der Herstellung der zwei Subleiterrahmen die Bereitstellung einer Tasche an deren Enden entlang der bi-metallischen Schnittstelle zur Aufnahme des vollen Profils der entsprechenden Abschnitte des anderen Subleiterrahmens auf.
  • Nach einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist der Schritt der Herstellung der zwei Subleiterrahmen die Ausbildung von Kanten des Leistungssubleiterrahmens und des Steuersubleiterrahmens an der bi-metallischen Schnittstelle derartig auf, dass sie komplementär entlang der bi-metallischen Schnittstelle profiliert sind, indem sie entsprechend konkave/konvexe Abschnitte aufweisen, die komplementär in ihrer Gestalt sind.
  • Nach einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist der Schritt des Aneinanderlegens, Anpassens und Verbindens der zwei Subleiterrahmen miteinander das Verbinden durch irgendeine Verbindung, die aus der Gruppe Laserschweißen oder Ultraschallschweißen oder Platierung oder die Verwendung von Epoxidharzen ausgewählt ist, auf.
  • Nach einer weiteren beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist der Leiterrahmen einen Leistungssubleiterrahmen auf, der aus einem ersten Material mit hoher Stromleitfähigkeit gebildet ist, und einen Steuersubleiterrahmen, der aus einem zweiten Material mit hoher Elastizität zur Herstellung von Presspassungsanschlüssen gebildet ist, und wobei der Leistungssubleiterrahmen und der Steuersubleiterrahmen an einer bi-metallischen Schnittstelle miteinander kombiniert sind.
  • Nach einer weiteren beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die Dicke des ersten und zweiten Materials im Wesentlichen gleich.
  • Zusammenfassend werden in der Lösung nach den beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ein neuer und vorteilhafter Leiterrahmen, eine Packung eines Leistungsmoduls, das den Leiterrahmen aufweist, und ein Verfahren zur Herstellung desselben bereitgestellt durch die Verwendung von verschiedenen Materialien für jeden Kontakttyp, was die folgenden vorteilhaften technischen Effekte nach sich zieht: Zum einen hilft die Verwendung von verschiedenen Materialien für verschiedene Kontakttypen dabei, Eigenschaften wie hohe Zugfestigkeit für die Presspassungssignalanschlüsse oder Steueranschlüsse und hohe Stromleitfähigkeit und elektrische Leitfähigkeitseigenschaften für die Leistungsanschlüsse maßzuschneidern, wodurch das Leiterrahmenmaterial nicht notwendigerweise ein spezifisches Legierungsmaterial sein muss, dass einen Kompromiss zwischen elektrischem Widerstand und mechanischer Belastbarkeit eingehen muss. Zweitens kann in den Leistungsanschlüssen ein geringer Materialquerschnitt realisiert werden, aufgrund der besseren elektrischen Leitfähigkeit im Vergleich mit Legierungen mit höherer mechanischer Belastbarkeit; zugleich kann eine minimierte Abweichung in den Dimensionen zwischen den Leistungsanschlüssen und den Steuer- oder Signalanschlüssen nicht nur interne Spannungen, sondern auch jedwede externen Kräfte, die darauf ausgeübt werden, zwischen den Leistungsanschlüssen, und den Steuer- oder Signalanschlüssen in ihrer Verteilung ausgleichen. Drittens können mehrere verschiedene Platierungsprozesse während der Herstellung eines Leiterrahmens verwendet werden in Abhängigkeit von den individuellen Anforderungen an verschiedene Kontakttypen, ohne Notwendigkeit einer Maskierung im Platierungsprozess. Schließlich kann ein derartiger Leiterrahmen dadurch erzielt werden, dass beispielsweise mindestens zwei oder mehr Subleiterrahmen zu einem Teil kombiniert werden, so dass lediglich ein zusammengebauter Leiterrahmen verarbeitet werden muss, wie es im Stand der Technik bekannt ist, wodurch insoweit ein Vorteil erreicht werden kann, dass die Guß-, Trimmungs-, und Kontaktformungsprozesse dieselben bleiben, wie in der herkömmlichen Leiterrahmenherstellung.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Diese und/oder andere Aspekte und Vorteile der Erfindung werden deutlich und können ohne weiteres wertgeschätzt werden aus der folgenden Beschreibung der Ausführungsform in Zusammenhang mit den beigefügten Zeichnungen, von denen:
  • 1 eine schematische perspektivische Darstellung ist, die ein Endprodukt eines Leistungselektronikelements darstellt, welches einen Leiterrahmen mit Leistungskontakten und von diesen ausgehenden Hilfskontakten aufweist nach dem Stand der Technik;
  • 2 eine schematische Draufsicht eines herkömmlichen Leiterrahmens nach dem Stand der Technik ist, bevor dieser auf ein Trägermaterial eines Leistungselektronikelements plaziert wird;
  • 3 eine schematische Draufsicht eines beispielhaften Leiterrahmens mit einem Leistungssubleiterrahmen und einem Steuersubleiterrahmen ist, die aus verschiedenen metallischen Materialien gebildet sind nach einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung, vor der Platzierung auf einem Trägermaterial eines Leistungselektronikelements;
  • 4(a)–4(g) schematische Draufsichten sind, die ein Verfahren zur Anbringung von Halbleiterchips auf einem Trägermaterial während der Ausbildung von individuellen finalen Leistungsanschlüssen und Steueranschlüssen darstellen, unter Verwendung des beispielhaften Leiterrahmens in 3;
  • 5(a) eine teilweise vergrößerte schematische Schnittdarstellung des Leiterrahmens zeigt wie in 3 gezeigt an seiner bi-metallischen Schnittstelle 106, wo der Leistungssubleiterrahmen und der Steuersubleiterrahmen direkt miteinander verbunden sind nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
  • 5(b) eine teilweise vergrößerte schematische Schnittansicht des Leiterrahmens zeigt wie in 3 gezeigt an seiner bi-metallischen Schnittstelle 106, wo der Leistungssubleiterrahmen und der Steuersubleiterrahmen miteinander verbunden sind durch Einführung der freien Endabschnitte eines Subleiterrahmens in die Profile der freien Endabschnitte eines anderen Subleiterrahmens nach einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
  • 6(a) eine teilweise vergrößerte schematische Draufsicht einer bi-metallischen Schnittstelle 106 eines Leiterrahmens zeigt, wie in 3 dargestellt, wo der Leistungssubleiterrahmen und der Steuersubleiterrahmen zunächst formschlüssig miteinander verbunden werden und sodann miteinander verbunden werden nach einer wiederum weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
  • 6(b) eine teilweise vergrößerte schematische Draufsicht einer bi-metallischen Schnittstelle 106 eines Leiterrahmens zeigt, wie in 3 dargestellt, wo der Leistungssubleiterrahmen und der Steuersubleiterrahmen zunächst formschlüssig in die Profile des jeweils anderen eingeführt und eingepasst werden und sodann miteinander verbunden werden nach einer wiederrum weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
  • 7 ein Flussdiagramm eines Verfahrens zur Herstellung eines beispielhaften Leiterrahmens aus zwei verschiedenen metallischen Materialien zeigt;
  • 8 eine schematische Draufsicht eines weiteren beispielhaften Leiterrahmens mit einem Leistungssubleiterrahmen und einem Steuersubleiterrahmen, die aus verschiedenen Metallen gebildet sind, zeigt.
  • Der Umfang der vorliegenden Erfindung ist in keiner Weise durch die einfachen schematischen Darstellungen der Zeichnungen, die Anzahl der sie bildenden Komponenten, ihre Materialien, ihre Gestalt, ihre relative Anordnung zueinander, und so weiter beschränkt, welche lediglich als ein Beispiel für eine Ausführungsform offenbart sind.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG VON BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN DER ERFINDUNG
  • Beispielhafte Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung werden im Folgenden im Detail mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben werden, worin gleiche Bezugszeichen gleiche Merkmale bezeichnen. Die vorliegende Offenbarung kann jedoch in vielen verschiedenen Formen ausgeführt werden und daher sollte die detaillierte Beschreibung der Ausführungsform der Erfindung im Hinblick auf die beigefügten Zeichnungen nicht als auf die folgenden Ausführungsformen beschränkt ausgelegt werden; vielmehr werden diese Ausführungsformen bereit gestellt, so dass die vorliegende Offenbarung gründlich und vollständig ist und das allgemeine Konzept der Offenbarung dem Fachmann vollständig vermittelt.
  • In der folgenden detaillierten Beschreibung werden zum Zwecke der Veranschaulichung viele spezifische Details angegeben, um ein gründliches Verständnis der offenbarten Ausführungsform zu gewährleisten. Dabei wird es allerdings auf der Hand liegen, dass ein oder mehrere Ausführungsformen auch ohne diese spezifischen Details ausgeführt werden können. In anderen Zusammenhängen werden wohlbekannte Strukturen und Elemente schematisch dargestellt, um die Zeichnungen zu vereinfachen.
  • Jeweilige Abmessungen und Gestalt jedweder Komponenten/Elemente in den Zeichnungen sollen lediglich dazu dienen, beispielhaft die Inhalte der Offenbarung zu illustrieren, als dazu, die praktischen Abmessungen oder Proportionen der Komponenten der Lösung der Verschlussanordnung zu demonstrieren.
  • 1 ist eine schematische perspektivische Darstellung, die ein Endprodukt eines Leistungselektronikelements darstellt, welches einen Leiterrahmen mit Leistungsanschlüssen und von diesen ausgehenden Hilfsanschlüssen aufweist nach dem Stand der Technik; und 2 ist eine schematische Draufsicht eines herkömmlichen Leiterrahmens nach dem Stand der Technik vor einer Platzierung eines Leistungselektronikelements auf einem Trägermaterial.
  • Im Stand der Technik wird ein Leiterrahmen vielfach in der Leistungselektronik verwendet, wie es in 1 dargestellt ist. Insbesondere wird beispielhaft in 2 ein herkömmlicher Leiterrahmen 1 für einen Halbleiterchip bereitgestellt, der einen äußeren Trägerrahmen 2, eine Vielzahl von Steuerleitern 3 und eine Vielzahl von Leistungsleitern 4 aufweist.
  • Der äußere Trägerrahmen 2 ist als ein hohles Metallblech ausgebildet, das aufweist: einen steuerseitigen Träger 21, von dem aus eine Vielzahl von Steuerleitern 3 nach innen ragen; einen leistungsseitigen Träger 22, von dem eine Vielzahl von Leistungsleitern 4 nach innen ragen, wobei der steuerseitige Träger parallel zum leistungsseitigen Träger ist und mit diesem entlang beider Enden ausgerichtet ist; und ein Paar von Lateralträgern 23, von denen jeder zwischen den entsprechenden Enden des steuerseitigen Trägers 21 und des leistungsseitigen Trägers 22 ausgerichtet ist, so ausgerichtet ist, so dass der äußere Trägerrahmen 4 in rechteckiger Gestalt mit einer zentralen rechteckigen Ausnehmung 5 für die Aufnahme eines Halbleiters darin ausgebildet ist.
  • Die Vielzahl an Steuerleitern 3 ist parallel miteinander und voneinander beabstandet angeordnet, wobei sie sich rechtwinklig zu dem steuerseitigen Träger 21 erstreckt, und wobei jeder der Vielzahl von Steuerleitern 3 einen ersten äußeren Leiterabschnitt 31 und einen ersten inneren Leiterabschnitt 32 aufweist, die in Reihe und an einer ersten zentralen Verbindung 33 miteinander verbunden angeordnet sind, wobei alle ersten zentralen Verbindungen mit einer ersten Trägerstange 34 verbunden sind, die sich seitlich über das Paar Lateralträger 23 erstreckt, um die Vielzahl von Steuerleitern relativ zum Leiterrahmen in ihrer Position zu sichern vor einem Trimmungsprozess derselben, der einem Befestigungs-/Bondingprozess eines Halbleiterchips auf den Leiterrahmen nachfolgt.
  • In gleicher Weise ist die Vielzahl an Leistungsleitern 4 parallel zu einander und voneinander beabstandet angeordnet, wobei sich diese senkrecht zum leistungsseitigen Träger 22 erstrecken und jede der Vielzahl von Leistungsleitern 4 einen zweiten äußeren Leiterabschnitt 41 und einen zweiten inneren Leiterabschnitt 42 aufweist, die in Reihe angeordnet und an einer zweiten zentralen Verbindung 43 miteinander verbunden sind, wobei alle der zweiten zentralen Verbindungen mittels eines zweiten Trägerbalkens 44 verbunden sind, der sich seitlich über das Paar von Lateralträgern 23 erstreckt, um die Vielzahl von Leistungsleitern relativ zum Leiterrahmen in ihrer Position zu sichern bevor ein Trimmungsprozess ausgeführt wird, der einem Befestigungs-/Bondingprozess eines Halbleiterchips auf dem Leiterrahmen nachfolgt.
  • Jeder der ersten äußeren Leiterabschnitte 31 ist zwischen dem steuerseitigen Träger 21 und der entsprechenden ersten zentralen Verbindung 33 angeordnet, während sich jeder der ersten inneren Leiterabschnitte 32 in Bezug auf den Leiterrahmen 1 ausgehend von der entsprechenden ersten zentralen Verbindung 33 erstreckt und an einem freien inneren Steueranschluss 35 endet und jeder der zweiten äußeren Leiterabschnitte 41 ist zwischen dem leistungsseitigen Träger 22 und der entsprechenden zweiten zentralen Verbindung 43 angeordnet, während sich jeder der zweiten inneren Leiterabschnitte 42 in Bezug auf den Leiterrahmen 1 nach innen von der entsprechenden zweiten zentralen Verbindung 43 erstreckt und an einem freien inneren Leistungsanschluss 45 endet und der Halbleiterchip, der auf dem Leiterrahmen 1 befestigt und gebondet werden soll, ist dazu eingerichtet, direkt mit den freien inneren Steueranschlusses 35 des ersten inneren Leiterabschnitts 32 und den freien inneren Leistungsanschlüssen 45 der zweiten inneren Leiterabschnitte 42 des Leiterrahmens 1 befestigt zu werden.
  • Falls, wie bereits erwähnt, ein einzelner Leiterrahmen, der aus nur einem Material gebildet ist, verwendet werden soll, so sollte ein Kompromiss erreicht werden, der Leistungsleiter, die einen Widerstand aufweisen, der größer ist als ein optimaler Widerstand und Presspassungsleitern zur Folge hat, die keine optimalen Eigenschaften aufweisen, wegen verschiedener Anforderungen an die Leistungs- und Steuerleiter.
  • Um sowohl elastische Presspassungskontakte als Steueranschlüsse als auch Leistungsanschlüsse mit hoher Stromleitfähigkeit in einem einzigen gegossenen Modul als einteiligen Leiterrahmen zu kombinieren, ist es vorteilhaft, verschiedene Materialien für jeden Kontakttyp zu verwenden, da die Verwendung von verschiedenen Materialien für verschiedene Kontakttypen dabei helfen kann, die Eigenschaften, wie zum Beispiel hohe Zugfestigkeit für den Presspassungstyp und hohe Stromleitfähigkeit für die Leistungsanschlüsse, maßzuschneidern. Zu diesem Zweck kann es beispielsweise vorteilhaft sein, einen Leiterrahmen mit Leistungsleitern aus einem hochleitfähigen Material und Presspassungssteuerleiter aus einem anderen elastischen leitfähigen Material zu entwickeln, so dass nur ein zusammengebauter Leiterrahmen letztendlich verarbeitet werden muss, wie es für vorbekannte Leiterrahmen des Standes der Technik der Fall ist, wodurch existierende Guß-, Trimmungs- und Formungsprozesse beibehalten werden können.
  • Grundlegende Ausführungsform:
  • 3 ist eine schematische Draufsicht eines beispielhaften Leiterrahmens mit einem Leistungssubleiterrahmen und einem Steuersubleiterrahmen, die aus verschiedenen metallischen Materialien gebildet sind, in einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung vor einer Platzierung eines Leistungselektronikelements auf einem Trägermaterial; und 4(a)–4(e) sind schematische Draufsichten, die ein Verfahren zur Befestigung eines Halbleiterchips auf einem Trägermaterial veranschaulichen, während individuelle Endleistungsanschlüsse und Steueranschlüsse ausgebildet werden unter Verwendung des beispielhaften Leiterrahmens in 3. Das Trägermaterial 20, 22 ist typischerweise aus einer direct copper bond (DCB) Struktur gebildet, in der eine keramische innere Platte auf beiden Seiten mit einer Kupferschicht bedeckt ist. Eine der Kupferschichten kann für die Aufbringung von elektrischen Komponenten (und des Leiterrahmens) verwendet werden, wenn sie in einem Leistungsmodul, wie in der vorliegenden Erfindung verwendet wird, und diese Kupferschicht kann derartig gemustert sein, dass Leiterbereiche elektrisch isoliert von anderen Leiterbereichen entstehen.
  • Entsprechend einem allgemeinen technischen Konzept der vorliegenden Erfindung ist in einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung ein Leiterrahmen 101 bereitgestellt, wie in 3 veranschaulicht, der einen oder mehrere Leistungsanschlüsse 103 und einen oder mehrere Steueranschlüsse 104 aufweist, wobei mindestens einer der Steueranschlüsse 103 extern in einem Presspassungskontaktelement 102 endet, und wobei zumindest einer der Steueranschlüsse 103 und zumindest einer der Leistungsanschlüsse 104 aus verschiedenen Materialien gebildet ist.
  • Als eine spezifische beispielhafte Ausführungsform, wie in 3 dargestellt, weist der Leiterrahmen 101 der vorliegenden Erfindung einen Steuersubleiterrahmen 1011 zur Leitung von Steuersignalen auf und einen hoch kapazitativen Leistungssubleiterahmen 1012 zur Leitung des Haupt- oder Teilstroms. Der Steuersubleiterrahmen 1011 und der Leistungssubleiterahmen 1012 sind beispielsweise individuell gefertigt und anschließend während des Herstellungsprozesses miteinander angeschlossen oder verbunden, um einen integralen Leiterrahmen 101 zu bilden. Es kann beispielsweise entweder einer der Steuersubleiterahmen oder der Leistungssubleiterrahmen zuerst gestanzt werden und sodann in einer Reihe von weiteren optionalen Schritten verarbeitet werden, die Biegen, Ziehen, Umformen oder andere Metallverarbeitungsschritte einschließen, um die entsprechenden finalen Muster individuell auszubilden.
  • Darüber hinaus ist in einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung ein Material des Steuersubleiterrahmens 1011 verschieden von demjenigen des Leistungssubleiterrahmens 1012. Der Steuersubleiterahmen 1011 kann beispielsweise aus einem leitfähigen Material gebildet sein, dass eine gewisse Elastizität aufweist, die es erleichtert, Presspassungsanschlüsse zur Leitung von Niederpegelsteuersignalen zu erleichtern; und der Leistungssubleiterrahmen 1012 kann aus einem leitfähigen metallischen Material mit geringeren Widerstand und somit hoher Stromleitfähigkeit gebildet sein. Die Leistungsleiter mit Leistungsverbindungsanschlüssen werden beispielsweise vorzugsweise aus reinem Kupfer hergestellt oder alternativ aus dessen Legierung mit ähnlich optimalen Leitfähigkeitseigenschaften, wie beispielsweise Wieland K12 Kupfer Cu-HCP oder K14 Cu-PHC, die kommerziell über Wieland Metals Inc. erhältlich sind; wohingegen die Steuerleitungen mit Presspassungsanschlüssen vorzugsweise aus einem Material gebildet sind, das eine gewisse Elastizität aufweist, das heißt eine hohe Zugfestigkeit, im Vergleich mit reinem Kupfer, beispielsweise in der Hochleistungslegierung K55 oder B16 (Phosphorbronze), welche kommerziell über Wieland Metals Inc. erhätlich ist (Dabei ist zu beachten dass die Aussage eine Komponente sei aus einem metallischen Material gebildet sowohl Komponenten einschließt, die aus reinem metallischen Material gebildet sind, als auch solche, die aus Legierungen aus derartigen metallischen Materialien gebildet sind).
  • Um genau zu sein, weist, wie in 3 beispielhaft gezeigt, der Steuersubleiterrahmen 1011 einen steuerseitigen Träger 1021, ein Paar von Lateralträgern 1023, die sich an beiden Enden des steuerseitigen Trägers 1021 in das Innere des Leiterrahmens 101 erstrecken, und eine Vielzahl von Steueranschlüssen 103 auf, die sich nach innen von und rechtwinklig zu dem steuerseitigen Träger 1021 erstrecken. Auf ähnliche Weise weist der Leistungssubleiterrahmen 1012 einen leistungsseitigen Träger 1022, ein Paar von Lateralträgern 1024, die sich von beiden Enden des leistungsseitigen Trägers 1022 in das Innere des Leiterrahmens 101 erstrecken; und eine Vielzahl von Leistungsanschlüssen 104 auf, die sich in das Innere von und rechtwinklig zu dem leistungsseitigen Träger 1022 erstrecken. Alle Träger 1021, 1023 des Steuersubleiterrahmens 1011 und alle Träger 1022, 1024 sind aufeinander abgestimmt ausgebildet als ein Muster aus einem hohlen rechteckigen Metallblech aus zwei metallischen Materialien geformt mit einer zentralen rechteckigen Ausnehmung 105 zur Aufnahme eines Halbleiters.
  • Hier sind, wie in einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung, die in 3 dargestellt ist, die Vielzahl von Steueranschlüssen 103 parallel zueinander und voneinander beabstandet angeordnet und jeder der Vielzahl von Steueranschlüssen 103 weist einen ersten äußeren Leiterabschnitt 1031 und einen ersten inneren Leiterabschnitt 1032 auf, die miteinander in Reihe und an einer ersten zentralen Verbindung 1033 miteinander verbunden angeordnet sind, wobei alle der ersten zentralen Verbindungen 1033 kreuzweise durch einen ersten Trägerbalken 1034 gekoppelt sind, der sich seitlich über das Paar von Lateralträgern 1023 erstreckt um die Vielzahl von Steueranschlüssen 103 relativ zum Leiterrahmen 101 in ihrer Position zu sichern, bevor ein Trimmungsprozess durchgeführt wird, der auf einen Befestigungs-/Bondingprozess eines Halbleiterchips auf dem Leiterrahmen folgt.
  • Ebenso ist die Vielzahl von Leistungsanschlüssen 104, wie beispielhaft ebenso in 3 dargestellt, parallel zueinander und voneinander beabstandet angeordnet, und jeder der Vielzahl von Leistungsanschlüssen 104 weist einen zweiten äußeren Leiterabschnitt 1041 und einen zweiten inneren Leiterabschnitt 1042 auf, die in Reihe und miteinander an einer zweiten zentralen Verbindung 1043 miteinander verbunden angeordnet sind, wobei alle zweiten zentralen Verbindungen 1043 kreuzweise durch einen zweiten Trägerbalken 1044 gekoppelt sind, der sich seitlich über das Paar von Lateralträgern 23 erstreckt, um die Vielzahl von Leistungsanschlüssen 104 relativ zum Leiterrahmen 101 in ihrer Position zu sichern, bevor ein Trimmungsprozess durchgeführt wird, der einem Befestigungs-/Bondingprozess eines Halbleiterchips auf dem Leiterrahmen folgt.
  • In einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung ist jeder der ersten äußeren Leiterabschnitte 1031 zwischen dem steuerseitigen Träger 1021 und der entsprechenden ersten zentralen Verbindung 1033 angeordnet und fungiert als ein Presspassungskontaktelement nach dem trimmen, um sie von den angrenzenden ersten äußeren Leitungsabschnitten zu trennen, mit anderen Worten endet jeder Steueranschluss 103 extern mit einem Presspassungskontaktelement 1031; wohingegen sich jeder der ersten inneren Leiterabschnitte 1032 von der entsprechenden ersten zentralen Verbindung 1033 in das Innere des Leiterrahmens 101 erstreckt und an einem freien Steuerkontaktelement 1035 endet. Und jeder der zweiten äußeren Leiterabschnitte 1041 ist beispielsweise zwischen dem leistungsseitigen Träger 1022 und der entsprechenden zweiten zentralen Verbindung 1044 positioniert, wobei sich jeder der zweiten inneren Leiterabschnitte 1042 von der entsprechenden zweiten zentralen Verbindung 1043 in das Innere des Leiterrahmens 101 erstreckt und an einem freien Leistungskontaktelement 1045 endet.
  • Nach einer beispielhaften Ausführungsform werden der Steuersubleiterrahmen 1011 und der Leistungssubleiterrahmen 1012, die aus verschiedenen metallischen Materialien gebildet sind, während der Herstellung des Leiterrahmens 101 einzeln hergestellt und anschließend verbunden und miteinander gebondet, um einen integralen Leiterrahmen 101 auszubilden, mit anderen Worten weist der Leiterrahmen 101 eine bi-metallische Struktur auf, die im allgemeinen den Steuersubleiterrahmen 1011 und den Leistungssubleiterrahmen 1012 aufweist, der an einer bi-metallischen Schnittstelle 106 mit dem Steuersubleiterrahmen 1011 zusammentrifft, wie in 3 dargestellt. Die bi-metallische Schnittstelle 106 ist entlang aller Berührungsabschnitte der Lateralträger 1023 des Steuersubleiterrahmens 1011 und der entsprechenden Lateralträger 1024 der Leistungssubleiterrahmen 1012 definiert. In einer grundlegenden beispielhaften Ausführungsform stimmt die bi-metallische Schnittfläche 106 überein mit der Bondingschnittfläche, beispielsweise der Schweißschnittfläche, zwischen den Enden der Lateralträger 1023, 1024 der zwei Subleiterrahmen.
  • Während der Herstellung des Leiterrahmens 101 sind 4(a)–4(g) beispielsweise schematische Draufsichten, die ein Verfahren zur Befestigung eines Halbleiterchips auf einem Trägermaterial darstellen, während individuelle Endleistungsanschlüsse und Steueranschlüsse ausgebildet werden, wobei der beispielhafte Leiterrahmen in 3 verwendet wird. Bevor z. B. der Leiterrahmen 101 und diesem zugeordneten Leistungsmodul und Verbindungen auf dem Substrat platziert werden, werden erstens einige elektronische Komponenten 2021, wie Halbleiter, Widerstände, Dioden, Kondensatoren oder Induktoren, auf dem Trägermaterial platziert, wie in 4(a) und 4(b) dargestellt. Sodann wird der Leiterrahmen 101 auf dem Trägermaterial befestigt, wobei dessen Anschlüsse vollständig innerhalb eines Bereichs des Trägerrahmens angeordnet sind, wie in 4(c) gezeigt. Sodann können zusätzliche Komponenten montiert werden und Zwischenverbindungen, wie wire-bonds, ribbon bonds und andere Verbindungsmethoden, welche im Stand der Technik bekannt sind, können zwischen diesen Komponenten, den Schaltkreiselementen des Trägermaterials und den Komponenten, Elementen und Anschlüssen des Leiterrahmens hergestellt werden. Danach kann, wie weiter in 4(d) dargestellt, eine Form 2023 der Packung des Leistungsmoduls direkt in Überlappung mit dem Leiterrahmen aufgebracht werden, insbesondere durch Überlappung, Abdeckung und schließlich Befestigung/Bonding mit dessen Anschlüssen. Sodann erfolgt ein Trimmungsprozess, wie in 4(e) dargestellt, um sämtliche verbundene Leiter/Anschlüsse zu separieren, beispielsweise durch die Entfernung der ersten und zweiten zentralen Verbindungen 1033, 1043, während alle äußeren Rahmen entfernt werden, das heißt die Träger 1021, 1022, 1023, 1024 des Leiterrahmens 101. Schließlich können individuelle Leiter oder Anschlüsse 103, 104, wie in den seitlichen Querschnittsdarstellungen der 4(f), 4(g), dargestellt, gebogen werden, um die Kontakte für die Verbindung zu den äußeren Schaltkreisen und/oder Komponenten zu vervollständigen.
  • Auf Grundlage der obigen Ausführungsform können ebenso einige Variationen, Modifikationen und Änderungen realisiert werden, wie zum Beispiel, dass die Dicke der verschiedenen Materialien im Wesentlichen die gleiche ist.
  • Und insoweit die Kombination zwischen zwei Subleiterrahmen betroffen ist, kann eine Schnittstelle für die Kombination in verschiedenen Modifikationen beispielhaft erläutert werden, wie es im Detail nachfolgend beschrieben wird.
  • Ausführungsform bi-metallische Schnittstelle I
  • 5(a) zeigt eine teilweise vergrößerte schematische Querschnittsdarstellung des Leiterrahmens, wie er in 3 dargestellt ist, an seiner bi-metallischen Schnittstelle 106, wo der Leistungssubleiterrahmen 1012 und der Steuersubleiterrahmen 1011 direkt miteinander gebondet sind nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • In einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung sind der Leistungssubleiterrahmen 1012, der aus einem metallischen Material, entweder ein reines Metall oder seine Legierung, gebildet ist, und der Steuersubleiterrahmen 1011, der aus einem anderen metallischen Material gebildet ist, derartig angeordnet, dass sie an Enden direkt und eng aneinander anliegen und anschließend miteinander gebondet/verbunden werden, beispielsweise durch eine Anzahl von verfügbaren Technologien, die Laserschweißen, Ultraschallschweißen, Platierung oder die Verwendung von Epoxidharzen oder anderen Schweißtechniken oder irgendwelchen anderen Befestigungsmethoden, um die bi-metallische Schnittstelle 106 zu bilden, einschließen. Hierbei ist die bi-metallische Schnittstelle 106 entlang aller angrenzenden Abschnitte des Leistungssubleiterrahmens 1012 und des Steuersubleiterrahmens 1011 definiert, das heißt an den Stirnseiten aller Lateralträgen 1023, 1024, und sie kann daher als übereinstimmend mit der Bondingschnittstelle zwischen diesen angesehen werden.
  • Durch direktes Aneinanderlegen und anschließende Durchführung von Bonding/Verbindungsverfahren kann sichergestellt werden, dass die zwei Subleiterrahmen sicher miteinander bonden, um einen integralen und sicheren Leiterrahmen zu bilden, der sowohl eine hohe Leitfähigkeit an den Leistungsanschlüssen als auch eine hohe Elastizität an den Steueranschlüssen für die Presspassung aufweist.
  • Ausführungsform bi-metallische Schnittstelle II:
  • 5(b) zeigt eine teilweise vergrößerte schematische Querschnittsdarstellung des Leiterrahmens wie in 3 dargestellt an seiner bi-metallischen Schnittstelle 106, wo der Leistungssubleiterrahmen 1012 und der Steuersubleiterrahmen 1011 miteinander gebondet sind durch Einführung von freien Enden eines Subleiterrahmens in die Profile der freien Enden des anderen Subleiterrahmens nach einer anderen Ausführungsform der Erfindung.
  • Der Leiterrahmen von Ausführungsform bi-metallische Schnittstelle II, wie in 5(b) dargestellt, unterscheidet sich von der Ausführungsform bi-metallische Schnittstelle I, wie in 5(a) dargestellt, lediglich in der spezifischen Struktur an der bi-metallischen Schnittstelle.
  • Alternativ kann in einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung die vorgenannte bi-metallische Schnittstelle der 5(a) derartig ausgebildet sein, dass sie an den Enden der Lateralträger aneinander direkt anliegen. Die Enden der Lateralträger 1023 des Steuersubleiterrahmens 1011 können im Gegensatz, wie in 5(b) dargestellt, entlang der beabsichtigten bi-metallischen Schnittstelle mechanisch und elektrisch mit den Enden der Lateralträger 1024 des Leistungssubleiterrahmens 1012 durch Platierung verbunden sein oder durch andere Prozesse gemeinsam abgeschlossen werden, wie zum Beispiel eine Anzahl von verfügbaren Technologien, die Laserschweißen, Ultraschallschweißen, Platierung und die Verwendung von Epoxidharzen, anderen Schweißverfahren oder irgendeinem anderen Befestigungsmittel um die bi-metallische Schnittstelle 106 zu bilden, einschließen.
  • In einer beispielhaften Ausführungsform können die Enden den Lateralträger 1023 des Steuersubleiterrahmens 1011 mit einer Tasche ausgebildet sein, die entlang und innerhalb der Einhüllenden oder des Profils von diesen Enden zur Aufnahme/Anordnung der Enden der Lateralträger 1024 des Leistungssubleiterrahmens 1012 definiert ist. Die Enden der Lateralträger 1024 sind in die Tasche eingeführt und passen in die Einhüllende oder das Profil der Enden der Lateralträger 1023. Die Enden der Lateralträger 1024 sind im Vergleich mit den Enden der Lateralträger 1023 kleiner in Breite und/oder Höhe, und die Enden der Lateralträger 1023 erstrecken sich über den vollen Bereich der Enden der Lateralträger 1024, um zwischen diesen die bi-metallische Schnittstelle zu definieren. Sodann werden die zwei Subleiterrahmen 1011, 1012 miteinander an den Enden der Lateralträger 1023, 1024 gebondet/verbunden, beispielsweise durch eine Anzahl verfügbarer Technologien, die Laserschweißen, Ultraschallschweißen, Platierung oder die Verwendung von Epoxidharzen oder anderen Schweißmitteln oder irgendwelcher anderer Befestigungsmittel zur Ausbildung der bi-metallischen Schnittstelle 106, einschließen. Beispielsweise kann die bi-metallische Schnittstelle 106 aufgrund der Existenz der Tasche und dem Unterschied in Breite und/oder Höhe der Enden der Lateralträger 1023, 1024 als nicht übereinstimmend mit der Bondingschnittstelle zwischen diesen angesehen werden. Eine derartige Bedingung liegt auch dann vor, wenn die entsprechenden Strukturen der Enden von beiden Paaren der Lateralträgern 1023, 1024 einander ersetzen oder umgekehrt.
  • Der Fachmann erkennt, dass durch die Bereitstellung der Tasche an den Enden eines Lateralträgers zur Aufnahme der entsprechenden Enden des anderen entgegengesetzten Lateralträgers und das anschließende Verfahren zum Bonding/zur Verbindung die zwei Subleiterrahmen formschlüssig aneinander angepasst und sicher miteinander gebondet werden, um einen integralen und sicheren Leiterrahmen auszubilden, der sowohl gute Leitfähigkeitseigenschaften an den Leistungsanschlüssen als auch hohe Elastizität an den Steueranschlüssen für die Presspassung aufweist.
  • Ausführungsform bi-metallische Schnittstelle III:
  • 6(a) zeigt eine teilweise vergrößerte schematische Draufsicht einer bi-metallischen Schnittstelle 106 des Leiterrahmens, wie in 3 dargestellt, wobei der Leistungssubleiterrahmen 1012 und der Steuersubleiterrahmen 1011 zunächst formschlüssig aneinander angepasst werden und sodann miteinander gebondet werden nach einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • Der Leiterrahmen der Ausführungsform bi-metallische Schnittfläche III, wie in 6(a) dargestellt, unterscheidet sich von denjenigen der Ausführungsform bimetallische Schnittfläche I, II und III, wie in 5(a), 5(b) dargestellt, in der spezifischen Struktur an der bi-metallischen Schnittstelle.
  • In einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung werden der Leistungssubleiterrahmen 1012, der aus einem metallischen Material, entweder aus einem reinen Metall oder dessen Legierung, gebildet ist, und der Steuersubleiterrahmen 1011, der aus einem anderen metallischen Material ausgebildet ist, zunächst derartig gebildet, dass sie an den entsprechenden Enden der entsprechenden Lateralträger 1023, 1024 in ihrer Gestalt komplementär sind, beispielsweise entsprechendekonkave/konvexe Abschnitte aufweisen, die in ihrer Gestalt komplementär profiliert sein können. Und diese zwei Subleiterrahmen 1011, 1012 werden anschließend formschlüssig an den Enden ihrer entsprechenden Lateralträger 1023, 1024 platziert und liegen an diesen Enden direkt und eng aneinander an, um so dazwischen eine vorbestimmte Position der bi-metallischen Schnittfläche zu definieren.
  • Sodann werden die zwei Subleiterrahmen miteinander gebondet/verbunden entlang der bi-metallischen Schnittstelle, beispielsweise durch eine Anzahl von verfügbaren Technologien, die Laserschweißen, Ultraschallschweißen, Platierung oder die Verwendung von Epoxidharzen, anderen Schweißmitteln oder irgendwelchen anderen Befestigungsmitteln einschließen, um die bi-metallische Schnittstelle 106 zu bilden. Hierdurch wird die bi-metallische Schnittstelle 106 entlang aller aneinander angrenzenden Leistungssubleiterrahmen 1012 und des Steuersubleiterrahmens 1011 definiert, das heißt an den Stirnflächen aller Lateralträger 1023, 1024, und können damit als übereinstimmend mit den Bondingschnittstellen zwischen diesen angesehen werden.
  • Durch Verwendung von sowohl eines Formschlusses mittels der komplementär ausgebildeten Enden der entsprechenden Lateralträger 1023, 1024 der zwei Subleiterrahmen als auch der Bonding/Verbindungsverfahren kann sichergestellt werden, dass die zwei Subleiterrahmen sicher miteinander gebondet sind, um einen integralen und sicheren Leiterrahmen mit sowohl hoher Stromleitfähigkeit an den Leistungsanschlüssen, als auch hoher Elastizität an den Steueranschlüssen für die Presspassung zu bilden.
  • Ausführungsform bi-metallische Schnittstelle IV:
  • 6(b) zeigt eine teilweise vergrößerte schematische Draufsicht einer bimetallischen Schnittstelle 106 des Leiterrahmens, wie in 3 dargestellt, wobei der Leistungssubleiterrahmen 1012 und der Steuersubleiterrahmen 1011 zunächst formschlüssig aneinander angepasst und in die Profile des jeweils anderen eingeführt werden und sodann miteinander gebondet werden nach einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • Der Leiterrahmen der Ausführungsform bi-metallische Schnittstelle IV, wie in 6(b) dargestellt, unterscheidet sich von denjenigen Ausführungsformen bimetallische Schnittstelle I, II und III, wie in den 5(a), 5(b) und 6(a) dargestellt, lediglich, in der spezifischen Struktur an der bi-metallischen Schnittstelle.
  • Um genau zu sein, nach einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung, wie in 6(b) dargestellt, werden im Gegensatz der Leistungssubleiterrahmen 1012, der aus einem metallischen Material, entweder aus reinem Metall oder dessen Legierung, gebildet ist, und der Steuersubleiterrahmen 1011, der aus einem anderen metallischen Material gebildet ist, zunächst so ausgebildet, dass sie an ihren entsprechenden Enden der entsprechenden Lateralträger 1023, 1024 ein komplementäres Profil aufweisen, zum Beispiel dadurch, dass sie entsprechende konkave/konvexe Abschnitte aufweisen, die komplementär in ihrer Gestalt sein können. Und diese beiden Subleiterrahmen 1011 und 1012 werden sodann formschlüssig an den Enden ihrer entsprechenden Lateralträger 1023, 1024 platziert und derartig, dass sie an den Enden direkt und eng aneinander anliegen, um eine vorbestimmte Position der bimetallischen Schnittstelle zwischen ihnen zu definieren.
  • Dabei können die Enden der Lateralträger 1023 des Steuersubleiterrahmens 1011 entlang der beabsichtigten bi-metallischen Schnittstelle mechanisch und elektrisch mit den Enden der Lateralträger 1024 der Leistungssubleiterahmen 1012 durch Platierung verbunden werden oder gemeinsam enden durch einen anderen Prozess, wie zum Beispiel eine Anzahl von verfügbaren Technologien, die Laserschweißen, Ultraschallschweißen, Platierung, die Verwendung von Epoxidharzen andere Schweißmittel oder irgendwelche anderen Befestigungsmittel einschließen, um die bi-metallische Schnittstelle 106 zu bilden.
  • In einer beispielhaften Ausführungsform können die Enden der Lateralträger 1023 des Steuersubleiterrahmens 1011 mit einer Tasche ausgebildet sein, die entlang und innerhalb der Einhüllenden oder des Profils von diesen Enden zur Aufnahme/Platzierung der Enden der Lateralträger 1024 der Leistungssubleiterrahmen 1012 definiert ist. Die Enden der Lateralträger 1024 werden in die Tasche eingeführt und passen innerhalb der Einhüllenden oder des Profils der Enden der Lateralträger 1023. Die Enden den Lateralträger 1024 sind kleiner im Vergleich mit den Enden der Lateralträger 1023 in Breite und/oder Höhe, und die Enden der Lateralträger 1023 erstrecken sich über den gesamten Bereich der Enden der Lateralträger 1024, um zwischen diesen die bi-metallische Schnittstelle zu definieren. Sodann werden die zwei Subleiterrahmen 1011, 1012 miteinander gebondet/verbunden an den Enden der Lateralträger 1023, 1024, beispielsweise durch eine Anzahl von verfügbaren Technologien, die Laserschweißen, Ultraschallschweißen, Platierung und die Verwendung von Epoxidharzen, oder andere Schweißmittel oder irgendwelche anderen Befestigungsmittel umfassen, um die bi-metallische Schnittstelle 106 zu bilden. Die bi-metallische Schnittstelle 106 kann beispielsweise aufgrund der Existenz der Tasche und der Verschiedenheit in Breite und/oder Höhe der Enden der Lateralträger 1023, 1024 als nicht übereinstimmend mit der Bondingschnittstelle zwischen diesen angesehen werden. Diese Bedingung trifft auch zu, wenn die entsprechenden Strukturen der Enden von beiden Paaren der lateralen Träger 1023, 1024 einander ersetzen und umgekehrt.
  • Es kann durch das Bereitstellen von nicht nur einem Formschluss durch komplementär profilierte konkave/konvexe Gestalt an den Enden der entsprechenden Lateralträger 1023, 1024 der beiden Subleiterrahmen, sondern auch der Tasche an den Enden von einem Lateralträger zur Aufnahme von entsprechenden Enden der entgegengesetzten Lateralträger und anschließende Bonding/Verbindungsverfahren sichergestellt werden, dass die beiden Subleiterrahmen formschlüssig miteinander verbunden und sicher miteinander gebondet sind, um einen integralen und sicheren Leiterrahmen bereit zu stellen, der sowohl eine hohe Stromleitfähigkeit an den Leistungsanschlüssen aufweist, als auch eine hohe Elastizität an den Steueranschlüssen für die Presspassung.
  • 7 zeigt ein Flussdiagramm eines Verfahrens für die Herstellung eines beispielhaften Leiterrahmens aus zwei verschiedenen metallischen Materialien.
  • Nach einem weiteren Aspekt einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wie in 7 dargestellt, wird ein Verfahren zur Herstellung des Leiterrahmens angegeben, wobei dieses Verfahren folgende Schritte aufweist:
    Schritt S101: einzelne und getrennte Herstellung eines Steuersubleiterrahmens und eines Leistungssubleiterrahmens;
    Schritt S102: Ausbildung von einem oder mehreren Leistungsanschlüssen 103 innerhalb des Leistungssubleiterrahmen und eines oder mehrerer Steueranschlüsse 104 innerhalb des Steuersubleiterrahmens jeweils einzeln;
    Schritt S103: externes Abschließen von mindestens einem der Steueranschlüsse 103 mit einem Presspassungskontaktelement 1031; und
    Schritt S104; ineinanderlegen, anpassen und bonding/verbinden der zwei Subleiterrahmen mit einander um zwischen diesen eine sichere bi-metallische Schnittstelle auszubilden, um einen integralen Leiterrahmen 101 auszubilden.
  • Weitere Ausführungsform:
  • 8 ist eine schematische Draufsicht eines beispielhaften Leiterrahmens mit einem Leistungssubleiterrahmen und einem Steuersubleiterrahmen, die aus verschiedenen metallischen Materialien gebildet sind nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung, bevor ein Leistungselektronikelement auf einem Trägermaterial platziert wird.
  • In dieser Ausführungsform ist der Steuersubleiterrahmen beschränkt auf das unmittelbare Gebiet um die Abschnitte des Subleiterrahmens herum, dass die Presspassungskontakte bilden wird. Ein derartige Ausführungsform veranschaulicht die Idee, dass kleine Abschnitte des vollen Leiterrahmens aus verschiedenen Materialien konstruiert werden können, anstatt den Leiterrahmen grob hälftig zu teilen, wobei die eine Hälfte das eine Material und die andere Hälfte das andere Material aufweist. Es ist ebenso offensichtlich, dass es mehr als zwei verschiedene Materialabschnitte geben kann, die in dem endgültigen Leiterrahmen verwendet werden. Zwei, drei, vier und mehr separate Subleiterrahmen, die verschiedene Materialien aufweisen, können miteinander verbunden werden, um den endgültigen Leiterrahmen auszubilden. Auf diesem Wege können sehr präzise Materialien dort verwendet werden, wo sie in der oben beschriebenen Weise benötigt werden.
  • Zusammenfassend werden aufgrund der vorgenannten beispielhaften Ausführungsformen eines Leiterrahmens mit sowohl einem Steuersubleiterrahmen als auch einem Leistungssubleiterrahmen, die aus verschiedenen metallischen Materialien ausgebildet sind, wobei eines eine hohe elektrische Leitfähigkeit und das andere eine gewisse Elastizität aufweist, sowie einer einzigartigen Struktur an den Bondingschnittstellen der zwei Subleiterrahmen durch die bi-metallische Schnittstelle, ein neuartiger und vorteilhafter Leiterrahmen und ein Verfahren zur Herstellung desselben angeben, die einige vorteilhafte technische Effekte wie nachfolgend beschrieben aufweisen: Zum einen hilft die Verwendung von verschiedenen Materialien für verschiedene Kontakte Eigenschaften wie hohe Zugfestigkeit für die Presspassungssignalanschlüsse oder Steueranschlüsse und hohe Stromleitfähigkeit und elektrische Leitfähigkeit für die Leistungsanschlüsse, maßzuschneidern, und deshalb muss das Material des Leiterrahmens nicht lediglich ein spezifisches Legierungsmaterial sein, das einen Kompromiss zwischen elektrischem Widerstand und mechanischer Stabilität eingehen muss. Zweitens kann in den Leistungsanschlüssen ein geringer Materialquerschnitt realisiert werden, wegen der besseren elektrischen Leitfähigkeit im Vergleich mit Legierungen mit höherer mechanischer Stabilität; zugleich kann eine minimierte Differenz in den Abmessungen zwischen dem Leistungsanschluss und den Steuer- oder Signalanschlüssen vorteilhafterweise die Verteilung von nicht nur internen Spannungen, sondern auch jedweden externen Kräften, die zwischen den Leistungsanschlüssen und den Steuer- oder Signalanschlüsse aufgebracht werden, ausgleichen. Drittens können ebenso verschiedene Platierungsprozesse während der Herstellung eines Leiterrahmens verwendet werden in Abhängigkeit von den individuellen Bedürfnissen der verschiedenen Kontakttypen, ohne dass eine Maskierung im Platierungsprozess notwendig wäre. Schließlich kann, da ein derartiger Leiterrahmen erreicht werden kann, zum Beispiel durch Kombination von mindestens zwei oder mehr Subleiterrahmen in einem Bauteil, so dass lediglich ein zusammengesetzter Leiterrahmen weiterverarbeitet werden muss, wie Teile nach dem Stand der Technik, sich der weitere Vorteil ergeben, dass die Formungs-, Trimmungs- und Kontaktformungsprozesse die gleichen bleiben wie die herkömmlichen Leiterrahmenprozessen.
  • Obwohl die Offenbarung im Zusammenhang mit den beigefügten Zeichnungen beschrieben ist, sind die Ausführungsformen, die in den Zeichnungen offenbart sind, nur dazu gedacht, die bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beispielhaft zu illustrieren und sollten daher nicht als eine Einschränkung derselben verstanden werden.
  • Verschiedene Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung wurden nach und nach dargestellt, wobei entsprechend identische oder gleichartige Teile zwischen diesen ausgetauscht werden können. Die Unterschiede zwischen den einzelnen Ausführungsformen untereinander sind jeweils ausdrücklich hervorgehoben.
  • Es sollte dabei beachtet werden, dass Ausdrücke wie „aufweisen”, „beinhalten” oder „haben” nicht derartig verstanden werden sollten, dass sie andere Elemente oder Schritte ausschließen, und dass die Worte „eine” oder „einer” nicht dahingehend verstanden werden sollten, dass sie eine Anzahl an derartigen Elementen oder Schritten ausschließen. Darüber hinaus sollten die Bezugszeichen in den Ansprüchen nicht als eine Beschränkung des Schutzbereichs der vorliegenden Erfindung angesehen werden.
  • Es sollte dem Fachmann geläufig sein, dass die obigen Ausführungsformen dazu bestimmt sind, zu beschreiben und nicht zu beschränken. So können zum Beispiel viele Modifikationen in Bezug auf die vorgenannten Ausführungsformen durch den Fachmann vorgenommen werden und verschiedene Merkmale, die in den verschiedenen Ausführungsformen beschrieben werden, frei miteinander kombiniert werden, ohne dass es dabei zu Konflikten hinsichtlich der Konstruktion oder Lehre kommt.
  • Ob schon mehrere beispielhafte Ausführungsformen des allgemeinen Konzepts der vorliegenden Erfindung gezeigt und beschrieben worden sind, ist es dem Fachmann verständlich, dass verschiedene Abwandlungen oder Modifikationen in diesen Ausführungsformen vorgenommen werden können, ohne dabei von den Prinzipien und dem Geist der Offenbarung abzuweichen deren Schutzbereich durch die Ansprüche und deren Äquivalent bestimmt ist.
  • Bezugszeichenliste
    • 1
    Leiterrahmen (gebildet aus einem einzigen metallischen Material)
    2
    äußerer Trägerrahmen
    21
    steuerseitiger Träger
    22
    leistungsseitiger Träger
    23
    Lateralträger
    3
    Steuerträger
    31
    erster äußerer Leiterabschnitt
    32
    erster innerer Leiterabschnitt
    33
    erste zentrale Verbindung
    34
    erste Trägerstange
    35
    freier innerer Steueranschluss
    4
    Leistungsleiter
    41
    zweiter äußerer Leiterabschnitt
    42
    zweiter innerer Leiterabschnitt
    43
    zweite zentrale Verbindung
    44
    zweite Trägerstange
    45
    freier innerer Leistungsanschluss
    5
    zentrale rechteckige Ausnehmung
    101
    Leiterrahmen (gebildet aus zwei verschiedenen metallischen Materialien)
    1011
    Steuersubleiterrahmen
    1012
    leistungssubleiterrahmen
    1021
    steuerseitiger Träger
    1022
    leistungsseitiger Träger
    1023
    Lateralträger
    1024
    Lateralträger
    103
    Steuerleiter
    1031
    erster äußerer Leiterabschnitt
    1032
    erster innerer Leiterabschnitt
    1033
    erste zentrale Verbindung
    1034
    erste Trägerstange
    1035
    freier innerer Steueranschluss
    104
    Leistungsleiter
    1041
    zweiter äußerer Leiterabschnitt
    1042
    zweiter innerer Leiterabschnitt
    1043
    zweite zentrale Verbindung
    1044
    zweite Trägerstange
    1045
    freier innerer Leistungsanschluss
    105
    zentrale rechteckige Ausnehmung
    106
    bi-metallische Schnittstelle
    2021
    elektronische Komponente
    2022
    Trägermaterial
    2023
    Form
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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  • Zitierte Patentliteratur
    • KR 20110092779 [0003]

Claims (18)

  1. Leiterrahmen mit einem oder mehreren Leistungsanschlüssen und mit einem oder mehreren Steueranschlüssen, wobei mindestens einer der Steueranschlüsse extern mit einem Presspassungskontaktelement endet und wobei mindestens einer der Steueranschlüsse und mindestens einer der Leistungsanschlüsse aus verschiedenen Materialien gebildet ist.
  2. Leiterrahmen nach Anspruch 1, wobei der Leiterrahmen mindestens einen Leistungssubleiterrahmen, der aus einem ersten Material mit hoher Stromleitfähigkeit gebildet ist, und mindestens einen Steuersubleiterrahmen, der aus einem zweiten Material mit Elastizität zur Herstellung von Presspassungsanschlusss, aufweist und wobei mindestens ein Leistungssubleiterrahmen und mindestens ein Steuersubleiterrahmen miteinander in einer bi-metallischen Schnittstelle kombiniert sind.
  3. Leiterrahmen nach Anspruch 2, wobei der Leistungssubleiterrahmen und der Steuersubleiterrahmen aneinander anliegen und miteinander an der bimetallischen Schnittstelle gebondet sind.
  4. Leiterrahmen nach Anspruch 3, wobei der Leistungssubleiterrahmen und der Steuersubleiterrahmen miteinander gebondet sind durch Laserschweißen oder Ultraschallschweißen oder Platierung oder die Verwendung von Epoxidharzen.
  5. Der Leiterrahmen nach Anspruch 2, wobei einer der Subleiterrahmen dazu ausgebildet ist, mit einer Tasche an einem seiner Enden versehen zu sein entlang der bi-metallischen Schnittstelle zur Aufnahme eines vollständigen Profils eines entsprechenden Abschnitts des anderen Subleiterrahmens.
  6. Leiterrahmen nach Anspruch 5, wobei der Leistungssubleiterrahmen und der Steuersubleiterrahmen miteinander gebondet sind durch Laserschweißen oder Ultraschallschweißen oder Platierung oder die Verwendung von Epoxidharzen.
  7. Leiterrahmen nach Anspruch 2, wobei Kanten des Leistungssubleiterrahmens und des Steuersubleiterrahmens an der bimetallischen Schnittstelle derartig ausgebildet sind, dass sie komplementäre Profile entlang der bi-metallischen Schnittstelle aufweisen mittels entsprechender konkaver/konvexer Abschnitte, die komplementäre Gestalt aufweisen.
  8. Leiterrahmen nach Anspruch 7, wobei der Leistungssubleiterrahmen und der Steuersubleiterrahmen miteinander gebondet sind durch Laserschweißen oder Ultraschallschweißen oder Platierung oder die Verwendung von Epoxidharzen.
  9. Leiterrahmen nach Anspruch 7, wobei einer der Subleiterrahmen dazu ausgebildet ist, mit einer Tasche an einem seiner Enden versehen zu sein zur Aufnahme eines vollständigen Profils eines entsprechenden Abschnitts des anderen Subleiterrahmens entlang all der komplementär ausgebildeten Kanten des Leistungssubleiterrahmens und des Steuersubleiterrahmens.
  10. Leiterrahmen nach Anspruch 9, wobei der Leistungssubleiterrahmen und der Steuersubleiterrahmen miteinander gebondet sind durch Laserschweißen oder Ultraschallschweißen oder Platierung die Verwendung von Epoxidharzen.
  11. Leiterrahmen nach Anspruch 1, wobei die Dicke des ersten und zweiten Materials im Wesentlichen gleich ist.
  12. Verfahren zur Herstellung eines Leiterrahmens, das folgende Schritte aufweist: Herstellung eines Steuersubleiterrahmens und eines Leistungssubleiterrahmens je einzeln und getrennt voneinander; Ausbildung von einem oder mehreren Leistungsanschlüssen innerhalb des Leistungssubleiterrahmens und von einem oder mehreren Steueranschlüssen innerhalb des Steuersubleiterrahmens je einzeln; Externes Abschließen von mindestens einem der Steueranschlüssen mit einem Presspassungskontaktelement; und Aneinanderlegen, Anpassen und Bonden der zwei Subleiterrahmen miteinander, um eine sichere bi-metallische Schnittstelle zwischen diesen auszubilden, um einen integralen Leiterrahmen auszubilden, wobei mindestens einer der Steueranschlüsse und mindestens einer der Leistungsanschlüsse aus verschiedenen Materialien gebildet sind.
  13. Verfahren nach Anspruch 12, wobei der Schritt der Ausbildung der Anschlüsse weiterhin aufweist: Internes Abschließen von mindestens einem der Steueranschlüsse mit einem Steuerkontaktelement; und internes Abschließen von mindestens einem der Leistungsanschlüsse mit einem Leistungskontaktelement.
  14. Verfahren nach Anspruch 12, wobei der Schritt des Herstellens der zwei Subleiterrahmen die Bereitstellung einer Tasche an einem Ende davon entlang der bi-metallischen Schnittstelle zur Aufnahme eines vollständigen Profils mit entsprechendem Abschnitt des anderen Subleiterrahmens aufweist.
  15. Verfahren nach Anspruch 12, wobei der Schritt des Herstellens der zwei Subleiterrahmen die Ausbildung von Kanten des Leistungssubleiterrahmens und des Steuersubleiterrahmens an der bi-metallischen Schnittstelle so aufweist, dass diese entlang der bi-metallischen Schnittstelle komplementär ausgebildet sind mittels entsprechender konkaver/konvexer Abschnitte, die komplementär in ihrer Gestalt sind.
  16. Verfahren nach Anspruch 12, wobei der Schritt des Aneinanderlegens, Anpassens und Bondings der zwei Subleiterrahmen aneinander das Bonden durch Laserschweißen, Ultraschallschweißen, Platierung oder die Verwendung von Epoxidharzen aufweist.
  17. Verfahren nach Anspruch 12, wobei der Leiterrahmen einen Leistungssubleiterrahmen aufweist, der aus einem ersten Material mit hoher Stromleitfähigkeit gebildet ist, und einem Steuersubleiterrahmen, der aus einem zweiten Material mit Elastizität zur Herstellung von Presspassungsanschlüsse ausgebildet ist, und wobei der Leistungssubleiterrahmen und der Steuersubleiterrahmen miteinander an der bi-metallischen Schnittstelle kombiniert sind.
  18. Verfahren nach Anspruch 12, wobei die Dicke des ersten und des zweiten Materials im Wesentlichen gleich sind.
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