DE102018119310B3 - Sinterpresse und Drucksinterverfahren zur Herstellung einer Sinterverbindung mittels der Sinterpresse - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Sinterpresse, mit einem Druckgegenstück (11) und einem über diesem angeordneten Druckstück (10), wobei zwischen dem Druckstück (10) und dem Druckgegenstück (11) ein Gewebe (2) angeordnet ist und zwischen dem Gewebe (2) und dem Druckgegenstück (11) eine Kunststofffolie (4) angeordnet ist, wobei die Sinterpresse (1) dazu ausgebildet ist, zur Herstellung einer Sinterverbindung zwischen einem ersten Verbindungspartner (5) und einem über diesem angeordneten zweiten Verbindungspartner (6), wenn der erste und zweite Verbindungspartner (5,6) zwischen der Kunststofffolie (4) und dem Druckgegenstück(11) angeordnet sind, das Druckstück (10) und das Druckgegenstück (11) relativ aufeinander zu zubewegen, und hierdurch das Gewebe (2) auf die Kunststofffolie (4) und die Kunststofffolie (4) auf den zweiten Verbindungspartner (6) zu drücken und den ersten und zweiten Verbindungspartner (5,6) aufeinander zu zudrücken. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Drucksinterverfahren zur Herstellung einer Sinterverbindung mittels der Sinterpresse (1).

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Sinterpresse und Drucksinterverfahren zur Herstellung einer Sinterverbindung mittels der Sinterpresse.
  • Aus der DE 10 2015 120 156 A1 ist ein Drucksinterverfahren, bei dem Leistungshalbleiterbauelemente mit einem Substrat über eine Sinterverbindung miteinander verbunden werden, bekannt. Dabei wird das Substrat, das Leiterbahnen aufweist, auf denen Leistungshalbleiterbauelemente angeordnet sind, wobei zwischen den Leistungshalbleiterbauelementen und den Leiterbahnen ein zu versintender Sinterstoff angeordnet ist, auf ein Druckgegenstück einer Sinterpresse aufgelegt. Anschließend erfolgt eine Druckbeaufschlagung der Leistungshalbleiterbauelemente mittels eines Druckstücks und eines elastischen Druckkissens einer Sinterpresse in Richtung auf das Druckgegenstück zu und eine Temperaturbeaufschlagung des Sinterstoffs, wobei dabei der Sinterstoff in ein Sintermetall überführt wird und hierdurch die Sinterverbindung der Leistungshalbleiterbauelemente mit einem Substrat ausgebildet wird. Das Druckkissen der Sinterpresse, das z.B. aus Silikon bestehen kann, wird dabei einer hohen mechanischen Belastung ausgesetzt, die zu einer Beschädigung des Druckkissens, insbesondere zu Rissen im Druckkissen, führen kann.
  • Aus der DE 10 2013 101 124 A1 ist eine Vorrichtung zum Sintern eines Sinterproduktes mit einer Presseinrichtung umfassend einen Presstisch und einen Pressstempel bekannt, wobei der Pressstempel einen Druckkörper aufweist, der an eine Heizeinrichtung derart gekoppelt ist, dass sich der Druckkörper bei einer Temperaturerhöhung ausdehnt, so dass auf das zwischen dem Presstisch und dem Pressstempel befindliche Sinterprodukt ein Druck ausgeübt wird.
  • Es ist Aufgabe der Erfindung eine höher verfügbare Sinterpresse und ein zugehöriges Drucksinterverfahren zur Herstellung einer Sinterverbindung mittels der Sinterpresse zu schaffen.
  • Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Sinterpresse, mit einem Druckgegenstück und einem über diesem angeordneten Druckstück, wobei zwischen dem Druckstück und dem Druckgegenstück ein Gewebe angeordnet ist und zwischen dem Gewebe und dem Druckgegenstück eine Kunststofffolie angeordnet ist, wobei die Sinterpresse dazu ausgebildet ist, zur Herstellung einer Sinterverbindung zwischen einem ersten Verbindungspartner und einem über diesem angeordneten zweiten Verbindungspartner, wenn der erste und zweite Verbindungspartner zwischen der Kunststofffolie und dem Druckgegenstück angeordnet sind, das Druckstück und das Druckgegenstück relativ aufeinander zu zubewegen, und hierdurch das Gewebe direkt auf die Kunststofffolie und die Kunststofffolie auf den zweiten Verbindungspartner zu drücken und den ersten und zweiten Verbindungspartner aufeinander zu zudrücken, wobei das Gewebe als Gewebeabschnitt einer Gewebebahn ausbildet ist, wobei die Sinterpresse eine Gewebebewegungseinrichtung aufweist, die dazu ausgebildet ist, in einem Zustand bei dem von der Sinterpresse kein Druck auf die Verbindungspartner ausgeübt wird, bei Empfang eines Gewebebewegungssignals, die Gewebebahn derart zu bewegen, dass der Gewebeabschnitt in Verlaufsrichtung der Gewebebahn bewegt wird, wobei die Sinterpresse ein zwischen dem Druckstück und dem Gewebe angeordnetes elastisches Druckkissen aufweist.
  • Weiterhin wird diese Aufgabe gelöst durch ein Drucksinterverfahren zur Herstellung einer Sinterverbindung zwischen einem ersten Verbindungspartner und einem über diesem angeordneten zweiten Verbindungspartner mittels einer erfindungsgemäßen Sinterpresse mit folgenden aufeinanderfolgenden Verfahrensschritten:
    • a) Anordnen einer Sinterkomponentenanordnung, mit einem ersten Verbindungspartner, mit einem über diesem angeordneten zweiten Verbindungspartner und mit einem zwischen den Verbindungspartnern angeordneten zu versintendern Sinterstoff, zwischen dem Druckstück und dem Druckgegenstück,
    • b) Druckbeaufschlagung der Sinterkomponentenanordnung durch Bewegen des Druckstücks und des Druckgegenstücks relativ aufeinander zu, wobei hierdurch das Gewebe direkt auf die Kunststofffolie und die Kunststofffolie auf den zweiten Verbindungspartner gedrückt wird und erste und zweite Verbindungspartner aufeinander zu gedrückt werden und Temperaturbeaufschlagung des Sinterstoffs, wobei durch die Druck- und Temperaturbeaufschlagung der Sinterstoff in ein Sintermetall überführt wird,
    wobei vor Verfahrensschritt a), oder zwischen Verfahrensschritt a) und b) der Gewebeabschnitt in Verlaufsrichtung der Gewebebahn bewegt wird.
  • Es erweist sich als vorteilhaft, wenn das Gewebe Aramidfasern und/oder Kohlefasern aufweist. Solche Gewebe weisen eine besonders hohe mechanische Belastbarkeit auf.
  • Weiterhin erweist es sich als vorteilhaft, wenn die Kunststofffolie als Polytetrafluorethylenfolie ausgebildet ist, da der zu versintender Sinterstoff an einer Polytetrafluorethylenfolie nicht oder nur sehr schlecht anhaftet.
  • Ferner erweist es sich als vorteilhaft, wenn die Kunststofffolie als Folienabschnitt einer Kunststofffolienbahn ausbildet ist, wobei die Sinterpresse eine Folienbewegungseinrichtung aufweist, die dazu ausgebildet ist, in einem Zustand bei dem von der Sinterpresse kein Druck auf die Verbindungspartner ausgeübt wird, bei Empfang eines Folienbewegungssignals, die Kunststofffolienbahn derart zu bewegen, dass der Folienabschnitt, insbesondere um eine bestimmte Länge, in Verlaufsrichtung der Kunststofffolienbahn bewegt wird. Hierdurch kann erreicht werden, dass nach einer ersten Anzahl von Pressvorgängen der Sinterpresse ein neuer Folienabschnitt, d.h. eine neue Kunststofffolie, zwischen dem Gewebe und dem ersten Verbindungspartner rationell angeordnet werden kann.
  • Das Gewebe ist als Gewebeabschnitt einer Gewebebahn ausbildet, wobei die Sinterpresse eine Gewebebewegungseinrichtung aufweist, die dazu ausgebildet ist, in einem Zustand bei dem von der Sinterpresse kein Druck auf die Verbindungspartner ausgeübt wird, bei Empfang eines Gewebebewegungssignals, die Gewebebahn derart zu bewegen, dass der Gewebeabschnitt, insbesondere um eine bestimmte Länge, in Verlaufsrichtung der Gewebebahn bewegt wird. Hierdurch kann erreicht werden, dass nach einer zweiten Anzahl von Pressvorgängen der Sinterpresse ein neuer Gewebeabschnitt, d.h. ein neues Gewebe, zwischen dem Gewebe und dem Druckstück rationell angeordnet werden kann.
  • In diesem Zusammenhang erweist es sich als vorteilhaft, wenn das Gewebe, zumindest in einem Zustand bei dem die Sinterpresse Druck auf die Verbindungspartner ausübt, einen mechanischen Kontakt mit dem Druckstück aufweist, da die Sinterpresse dann besonders einfach ausgebildet ist.
  • Die Sinterpresse weist ein zwischen dem Druckstück und dem Gewebe angeordnetes elastisches Druckkissen auf. Hierdurch wird der von der Sinterpresse erzeugte Druck besonders gleichmäßig auf den zweiten Verbindungspartner ausgeübt.
  • Ferner erweist es sich als vorteilhaft, wenn das Druckkissen mit dem Druckstück verbunden ist, da dann die Sinterpresse besonders einfach ausgebildet ist.
  • Weiterhin erweist es sich als vorteilhaft, wenn zwischen dem ersten Verbindungspartner und dem Druckgegenstück ein Werkstückträger angeordnet ist, da dann der erste Verbindungspartner besonders einfach in der Sinterpresse angeordnet werden kann.
  • Weiterhin erweist es sich als vorteilhaft, wenn der erste Verbindungspartner als Substrat und der zweite Verbindungspartner als Leistungshalbleiterbauelement ausgebildet ist, da diese technikübliche Ausbildungen der Verbindungspartner darstellen.
  • Weiterhin erweist es sich als vorteilhaft, wenn vor Verfahrensschritt a), oder zwischen Verfahrensschritt a) und b) der Folienabschnitt, insbesondere um eine bestimmte Länge, in Verlaufsrichtung der Kunststofffolienbahn bewegt wird. Hierdurch wird erreicht, dass nach einer ersten Anzahl von Pressvorgängen der Sinterpresse ein neuer Folienabschnitt, d.h. eine neue Kunststofffolie, zwischen dem Gewebe und dem ersten Verbindungspartner rationell angeordnet werden kann.
  • Vor Verfahrensschritt a), oder zwischen Verfahrensschritt a) und b) wird der Gewebeabschnitt, insbesondere um eine bestimmte Länge, in Verlaufsrichtung der Gewebebahn bewegt wird. Hierdurch wird erreicht, dass nach einer zweiten Anzahl von Pressvorgängen der Sinterpresse ein neuer Gewebeabschnitt, d.h. ein neues Gewebe, zwischen dem Gewebe und dem Druckstück rationell angeordnet werden kann.
  • Es sei angemerkt, dass die im Singular beschriebenen Elemente gegebenenfalls mehrfach vorhanden sein können.
  • Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die unten stehende 4 erläutert. Dabei zeigen:
    • 1 eine Schnittansicht einer Ausbildung einer Sinterpresse mit einer in der Sinterpresse angeordneten Sinterkomponentenanordnung in einem Zustand vor einer Druckbeaufschlagung der Sinterkomponentenanordnung durch die Sinterpresse,
    • 2 eine Schnittansicht einer weiteren Ausbildung einer Sinterpresse mit einer in der Sinterpresse angeordneten Sinterkomponentenanordnung in einem Zustand vor einer Druckbeaufschlagung der Sinterkomponentenanordnung durch die Sinterpresse,
    • 3 eine Schnittansicht einer weiteren Ausbildung einer Sinterpresse mit einer in der Sinterpresse angeordneten Sinterkomponentenanordnung in einem Zustand vor einer Druckbeaufschlagung der Sinterkomponentenanordnung durch die Sinterpresse und
    • 4 eine Schnittansicht einer erfindungsgemäßen Ausbildung einer Sinterpresse mit einer in der Sinterpresse angeordneten Sinterkomponentenanordnung in einem Zustand vor einer Druckbeaufschlagung der Sinterkomponentenanordnung durch die Sinterpresse.
  • Gleiche Elemente sind in den Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
  • In den 1 bis 4 sind jeweils eine Schnittansicht einer jeweiligen Ausbildung einer Sinterpresse 1 mit einer in der Sinterpresse 1 angeordneten Sinterkomponentenanordnung 17 in einem Zustand vor einer Druckbeaufschlagung der Sinterkomponentenanordnung 17 durch die Sinterpresse 1 dargestellt.
  • Die erfindungsgemäße Sinterpresse 1 weist ein Druckgegenstück 11 und ein über dem Druckgegenstück 11 angeordnetes Druckstück 10 auf. Das Druckstück 10 ist vorzugsweise aus Metall ausgebildet und kann z.B. als Metallplatte ausgebildet sein. Zwischen dem Druckstück 10 und dem Druckgegenstück 11 ist ein Gewebe 2 angeordnet. Das Druckgegenstück 11 ist vorzugsweise aus Metall ausgebildet und kann z.B. als Metallplatte ausgebildet sein. Das Gewebe 2 weist vorzugsweise Aramidfasern und/oder Kohlefasern auf. Das Gewebe 2 ist somit vorzugsweise als Aramidfasergewebe, als Kohlefasergewebe oder als Kohlearamidfasergewebe ausgebildet. Solche Gewebe weisen eine besonders hohe mechanische Belastbarkeit auf. Alternativ kann das Gewebe 2 z.B. auch als Glasfasergewebe oder Metallfasergewebe ausgebildet sein.
  • Die Zugfestigkeit der für das Gewebe 2 verwendete Faser ist vorzugsweise größer als 1000Mpa.
  • Zwischen dem Gewebe 2 und dem Druckgegenstück 11 ist eine Kunststofffolie 4 angeordnet, die vorzugsweise als Polytetrafluorethylenfolie (PTFE-Folie) ausgebildet ist.
  • Die Sinterpresse 1 ist dazu ausgebildet, zur Herstellung einer Sinterverbindung zwischen einem ersten Verbindungspartner 5 und einem über diesem angeordneten zweiten Verbindungspartner 6, wenn der erste und zweite Verbindungspartner 5 und 6 zwischen der Kunststofffolie 4 und dem Druckgegenstück 11 angeordnet sind, das Druckstück 10 und das Druckgegenstück 11 relativ zueinander aufeinander zu zubewegen, und hierdurch das Gewebe 2 direkt auf die Kunststofffolie 4 und die Kunststofffolie 4 auf den zweiten Verbindungspartner 6 zu drücken und den ersten und zweiten Verbindungspartner 5 und 6 aufeinander zu zudrücken.
  • Der erste Verbindungspartner 5 ist vorzugsweise als Substrat ausgebildet. Das Substrat 5 weist eine elektrisch nicht leitende Isolationsschicht 5a auf, auf deren dem Druckgegenstück 11 abgewandten ersten Hauptseite 5a' eine zu Leiterbahnen 5b' strukturierte Metallisierungsschicht 5b angeordnet ist. Das Substrat 5 weist vorzugsweise einen mechanischen Kontakt mit einer Hauptfläche 3a eines vorzugsweise vorhandenen und zwischen dem Substrat 5 und dem Druckgegenstück 11 angeordneten Werkstückträgers 3 auf. Die Leiterbahnen 5b' sind auf der Isolationsschicht 5a voneinander beanstandet angeordnet. Die Leiterbahnen 5b' sind auf der Isolationsschicht 5a voneinander elektrisch isoliert angeordnet. Die Isolationsschicht 5a ist vorzugsweise als Keramikplatte ausgebildet. Das Substrat 3 weist vorzugsweise eine auf der Isolationsschicht 5a angeordnete strukturierte oder unstrukturierte weitere Metallisierungsschicht 5c auf, wobei die Isolationsschicht 5a zwischen der Metallisierungsschicht 5b und der weiteren Metallisierungsschicht 5c angeordnet ist. Die jeweilige Metallisierungsschicht 5b bzw. 5c ist mit der Isolationsschicht 5a stoffschlüssig verbunden. Das Substrat 3 kann z.B. als Direct Copper Bonded Substrat (DCB-Substrat) oder als Aktive Metal Brazing Substrat (AMB-Substrat) ausgebildet sein. Alternativ kann das Substrat 3 auch als Insulated Metal Substrat (IMS-Substrat) ausgebildet sein.
  • Der zweite Verbindungspartner 6 ist vorzugsweise als Leistungshalbleiterbauelement ausgebildet, wobei das Leistungshalbleiterbauelement 6 vorzugweise in Form eines Leistungshalbleiterschalters oder einer Diode vorliegt. Der jeweilige Leistungshalbleiterschalter liegt dabei vorzugsweise in Form eines Transistors, wie z.B. eines IGBTs (Insulated Gate Bipolar Transistor) oder in Form eines MOSFETs (Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor) oder Thyristors vor.
  • Der zweite Verbindungspartner 6 kann z.B. aber auch als elektrisch leitendes Lastanschlusselement ausgebildet sein.
  • Der Werkstückträger 3 weist vorzugsweise mindestens ein Anschlagmittel 13 auf, das einer Bewegung des Substrats 5 in senkrechter Richtung zur Normalenrichtung N1 der ersten Hauptseite 5a' der Isolationsschicht 5 entgegensteht. Das mindestens eine Anschlagmittel 13 ist vorzugsweise als mindestens eine aus der Hauptfläche 3a des Werkstückträgers 3 hervorstehende Erhebung ausgebildet.
  • Die Kunststofffolie 4 verhindert, dass beim Zusammenpressen des ersten und zweiten Verbindungspartners 5 und 6 ein zwischen diesen angeordneter zu versintender Sinterstoff 7, der eventuell aus einem zwischen dem ersten und zweiten Verbindungspartner 5 und 6 vorhanden mit dem Sinterstoff 7 verfüllten Spalt lateral heraustritt, mit dem Gewebe 2 in Kontakt kommt. Der zu versintender Sinterstoff 7 liegt vorzugsweise in Form einer techniküblichen Sinterpaste vor. Der Sinterstoff 7, insbesondere die Sinterpaste, enthält Metallpartikel, z.B. aus Silber.
  • Die Kunststofffolie 4 ist vorzugsweise als Folienabschnitt 4' einer Kunststofffolienbahn 9 ausbildet, wobei die Sinterpresse 1 eine Folienbewegungseinrichtung 12 aufweist, die dazu ausgebildet ist, in einem Zustand bei dem von der Sinterpresse 1 kein Druck auf den ersten und zweiten Verbindungspartner 5 und 6 ausgeübt wird, bei Empfang eines Folienbewegungssignals, die Kunststofffolienbahn 9 derart zu bewegen, dass der Folienabschnitt 4', insbesondere um eine bestimmte Länge, in Verlaufsrichtung VF der Kunststofffolienbahn 9 bewegt wird. Hierdurch kann erreicht werden, dass nach einer ersten Anzahl N von Pressvorgängen der Sinterpresse 1, wobei N≥1 ist, ein neuer Folienabschnitt 4', d.h. eine neue Kunststofffolie 4, zwischen dem Gewebe 2 und dem ersten Verbindungspartner 5 angeordnet wird. Die bestimmte Länge um die die Kunststofffolienbahn 9 in Verlaufsrichtung VF der Kunststofffolienbahn 9 bewegt wird, ist vorzugsweise entsprechend gewählt. Die Folienbewegungseinrichtung 12 weist vorzugsweise eine drehbare Kunststofffolienabrolleinrichtung 12a, von der die Kunststofffolienbahn 9 abgerollt wird und eine drehbare Kunststofffolienaufrolleinrichtung 12b, von der die Kunststofffolienbahn 9 aufgerollt wird, auf. Das Folienbewegungssignal kann z.B. von einer in den Figuren der Übersichtlichkeit halber nicht dargestellten Steuereinrichtung der Sinterpresse 1 erzeugt werden.
  • Das Gewebe 2 kann, wie beispielhaft in 1 dargestellt, an dem Druckstück 10 angeordnet und mit dem Druckstück 10 verbunden sein. Das Gewebe 2 kann dabei z.B. auch aus mehreren übereinanderliegenden, z.B. aus mehreren übereinander gestapelten oder übereinander gefalteten, Gewebelagen bestehen.
  • Wie beispielhaft in 2 und 4 dargestellt, weist die Sinterpresse 1 ein zwischen dem Druckstück 10 und dem Gewebe 2 angeordnetes elastisches Druckkissen 16 auf, das z.B. aus Silikon bestehen kann. Das Druckkissen 16 ist vorzugsweise mit dem Druckstück 10 verbunden.
  • Wie beispielhaft in 2 dargestellt, kann das Gewebe 2 an dem Druckkissen 16 angeordnet und mit dem Druckkissen 16 verbunden sein. Das Gewebe 2 kann dabei z.B. auch aus mehreren übereinanderliegenden, z.B. aus mehreren übereinander gestapelten oder übereinander gefalteten, Gewebelagen bestehen.
  • Wie beispielhaft in 3 und 4 dargestellt, ist das Gewebe 2 als Gewebeabschnitt 2' einer Gewebebahn 14 ausbildet sein, wobei die Sinterpresse 1 eine Gewebebewegungseinrichtung 15 aufweist, die dazu ausgebildet ist, in einem Zustand bei dem von der Sinterpresse 1 kein Druck auf den ersten und zweiten Verbindungspartner 5 und 6 ausgeübt wird, bei Empfang eines Gewebebewegungssignals, die Gewebebahn 14 derart zu bewegen, dass der Gewebeabschnitt 2', insbesondere um eine bestimmte Länge, in Verlaufsrichtung VG der Gewebebahn 14 bewegt wird. Hierdurch kann erreicht werden, dass nach einer zweiten Anzahl M von Pressvorgängen der Sinterpresse 1, wobei M≥1 ist, ein neuer Gewebeabschnitt 2', d.h. ein neues Gewebe 2, zwischen dem Druckgegenstück 11 und dem Druckstück 10 angeordnet wird. Die bestimmte Länge um die die Gewebebahn 14 in Verlaufsrichtung VG der Gewebebahn 14 bewegt wird, ist vorzugsweise entsprechend gewählt. Die Gewebebewegungseinrichtung 15 weist vorzugsweise eine drehbare Gewebeabrolleinrichtung 15a, von der die Gewebebahn 14 abgerollt wird und eine drehbare Gewebeaufrolleinrichtung 15b, von der die Gewebebahn 14 aufgerollt wird, auf. Das Gewebebewegungssignal kann z.B. von einer in den Figuren der Übersichtlichkeit halber nicht dargestellten Steuereinrichtung der Sinterpresse 1 erzeugt werden.
  • Die zweite Anzahl M von Pressvorgängen ist vorzugsweise größer als die erste Anzahl N von Pressvorgängen. Die Kunststofffolie 4 wird somit, da sie wesentlich schneller verschleißt als das Gewebe 2, vorzugsweise öfter gegen eine neue Kunststofffolie 4 ersetzt als das Gewebe 2.
  • Bei 3 weist das Gewebe 2, zumindest in einem Zustand bei dem die Sinterpresse 1 Druck auf den ersten und zweiten Verbindungspartner 5 und 6 ausübt, einen mechanischen Kontakt mit dem Druckstück 10 auf. Beim Ausführungsbeispiel gemäß 4 weist das Gewebe 2, zumindest in einem Zustand bei dem die Sinterpresse 1 Druck auf den ersten und zweiten Verbindungspartner 5 und 6 ausübt, einen mechanischen Kontakt mit dem Druckkissen 16 auf.
  • Bei der Erfindung wird eine Beschädigung des Druckkissens 16 durch das Gewebe 2 vermieden, indem bei der Ausgestaltung gemäß 4 das Druckkissen 16 durch das Gewebe 2 geschützt wird.
  • Im Folgenden wird ein erfindungsgemäßes Drucksinterverfahren zur Herstellung einer Sinterverbindung zwischen dem ersten Verbindungspartner 5 und dem über diesem angeordneten zweiten Verbindungspartner 6 mittels der erfindungsgemäßen Sinterpresse 1 beschrieben.
  • In einem Verfahrensschritt a) erfolgt ein Anordnen einer Sinterkomponentenanordnung 17, die den ersten Verbindungspartner 5, den über diesem angeordneten zweiten Verbindungspartner 6 und den zwischen den ersten und zweiten Verbindungspartnern 5 und 6 angeordneten zu versintendern Sinterstoff 7 aufweist, zwischen dem Druckstück 10 und dem Druckgegenstück 11. Bei dem Ausführungsbeispiel erfolgt dabei ein Anordnen der Sinterkomponentenanordnung 17 zwischen der Kunststofffolie 4 und dem Druckgegenstück 11.
  • Es sei allgemein angemerkt, dass im Sinne der Erfindung, wenn ein Gewebe 2 bzw. eine Kunststofffolie 4 zwischen dem Druckstück 10 und dem Druckgegenstück 11 angeordnet wird, das Gewebe 2 bzw. die Kunststofffolie 4 Bestandteil der erfindungsgemäßen Sinterpresse 1 ist.
  • Die Sinterkomponentenanordnung 17 weist vorzugsweise auch den Werkstückträger 3 auf, wobei der erste Verbindungspartner 5 vorzugsweise einen mechanischen Kontakt mit der Hauptfläche 3a des Werkstückträgers 3 aufweist. Die Sinterkomponentenanordnung 17 mit dem Werkstückträger 3, wird bei allen Ausführungsbeispielen beim Anordnen der Sinterkomponentenanordnung 17 auf dem Druckgegenstück 11 angeordnet. Alternativ wäre es auch möglich, dass der Werkstückträger 3 integraler Bestandteil der Sinterpresse 1 ist und somit nicht Bestandteil der Sinterkomponentenanordnung 17 ist, wobei in diesem Fall beim Anordnen der Sinterkomponentenanordnung 17 diese auf dem Werkstückträger 3, der bereits auf dem Druckgegenstück 11 angeordnet ist, angeordnet wird. Es sei angemerkt, dass der Werkstückträger 3 selbstverständlich nicht notwendiger Weise vorhanden sein muss.
  • In einem nachfolgenden Verfahrensschritt b) erfolgt eine Druckbeaufschlagung der Sinterkomponentenanordnung 17 durch Bewegen des Druckstücks 10 und des Druckgegenstücks 11 relativ aufeinander zu, wobei hierdurch das Gewebe 2 direkt auf die Kunststofffolie 4 und die Kunststofffolie 4 auf den zweiten Verbindungspartner 6 gedrückt wird und der erste und zweite Verbindungspartner 5 und 6 aufeinander zu gedrückt werden, und eine Temperaturbeaufschlagung des Sinterstoffs 7, wobei durch die Druck- und Temperaturbeaufschlagung der Sinterstoff 7 in ein Sintermetall überführt wird. Die Überführung des Sinterstoffs 7 in das Sintermetall erfolgt durch Versinterung der im Sinterstoff 7 enthaltenen Metallpartikel. Bei den Ausführungsbeispielen bestehen die Metallpartikel aus Silber, so dass bei den Ausführungsbeispielen das Sintermetall aus Silber besteht. Die Temperaturbeaufschlagung des Sinterstoffs 7 erfolgt vorzugsweise durch Erwärmung des Druckgegenstücks 11 und/oder des Druckstücks 10. Die Wärme wird dabei vom ersten Verbindungspartner 5 und/oder vom zweiten Verbindungspartner 6 auf den Sinterstoff 7 übertragen. Das Bewegen des Druckstücks 10 und des Druckgegenstücks 11 relativ aufeinander zu, kann bei der Erfindung erfolgen, indem wie in 4 durch die Pfeile 8 dargestellt, sich das Druckstück 10 nach unten bewegt, und/oder indem sich das Druckgegenstück 11 nach oben bewegt.
  • Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß 4 kann vor Verfahrensschritt a), oder zwischen Verfahrensschritt a) und b) der Folienabschnitt 4', insbesondere um eine bestimmte Länge, in Verlaufsrichtung VF der Kunststofffolienbahn 4 bewegt werden.
  • Bei den Ausführungsbeispiel gemäß 4 wird vor Verfahrensschritt a), oder zwischen Verfahrensschritt a) und b) der Gewebeabschnitt 2', insbesondere um eine bestimmte Länge, in Verlaufsrichtung VG der Gewebebahn 14 bewegt.
  • Es sei angemerkt, dass selbstverständlich Merkmale von verschiedenen Ausführungsbeispielen der Erfindung, sofern sich die Merkmale nicht gegenseitig ausschließen, beliebig miteinander kombiniert werden können, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.

Claims (10)

  1. Sinterpresse, mit einem Druckgegenstück (11) und einem über diesem angeordneten Druckstück (10), wobei zwischen dem Druckstück (10) und dem Druckgegenstück (11) ein Gewebe (2) angeordnet ist und zwischen dem Gewebe (2) und dem Druckgegenstück (11) eine Kunststofffolie (4) angeordnet ist, wobei die Sinterpresse (1) dazu ausgebildet ist, zur Herstellung einer Sinterverbindung zwischen einem ersten Verbindungspartner (5) und einem über diesem angeordneten zweiten Verbindungspartner (6), wenn der erste und zweite Verbindungspartner (5,6) zwischen der Kunststofffolie (4) und dem Druckgegenstück(11) angeordnet sind, das Druckstück (10) und das Druckgegenstück (11) relativ aufeinander zu zubewegen, und hierdurch das Gewebe (2) direkt auf die Kunststofffolie (4) und die Kunststofffolie (4) auf den zweiten Verbindungspartner (6) zu drücken und den ersten und zweiten Verbindungspartner (5,6) aufeinander zu zudrücken, wobei das Gewebe (2) als Gewebeabschnitt (2') einer Gewebebahn (14) ausbildet ist, wobei die Sinterpresse (1) eine Gewebebewegungseinrichtung (15) aufweist, die dazu ausgebildet ist, in einem Zustand bei dem von der Sinterpresse (1) kein Druck auf die Verbindungspartner (5,6) ausgeübt wird, bei Empfang eines Gewebebewegungssignals, die Gewebebahn (14) derart zu bewegen, dass der Gewebeabschnitt (2') in Verlaufsrichtung (VG) der Gewebebahn (14) bewegt wird, wobei die Sinterpresse (1) ein zwischen dem Druckstück (10) und dem Gewebe (2) angeordnetes elastisches Druckkissen (16) aufweist.
  2. Sinterpresse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Gewebe (2) Aramidfasern und/oder Kohlefasern aufweist.
  3. Sinterpresse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kunststofffolie (4) als Polytetrafluorethylenfolie ausgebildet ist.
  4. Sinterpresse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kunststofffolie (4) als Folienabschnitt (4') einer Kunststofffolienbahn (9) ausbildet ist, wobei die Sinterpresse (1) eine Folienbewegungseinrichtung (12) aufweist, die dazu ausgebildet ist, in einem Zustand bei dem von der Sinterpresse (1) kein Druck auf die Verbindungspartner (5,6) ausgeübt wird, bei Empfang eines Folienbewegungssignals, die Kunststofffolienbahn (9) derart zu bewegen, dass der Folienabschnitt (4'), insbesondere um eine bestimmte Länge, in Verlaufsrichtung (VF) der Kunststofffolienbahn (9) bewegt wird.
  5. Sinterpresse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gewebe (2), zumindest in einem Zustand bei dem die Sinterpresse (1) Druck auf die Verbindungspartner (5,6) ausübt, einen mechanischen Kontakt mit dem Druckstück (10) aufweist.
  6. Sinterpresse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Druckkissen (16) mit dem Druckstück (10) verbunden ist.
  7. Sinterpresse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem ersten Verbindungspartner (5) und dem Druckgegenstück (11) ein Werkstückträger (3) angeordnet ist.
  8. Sinterpresse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Verbindungspartner (5) als Substrat und der zweite Verbindungspartner (6) als Leistungshalbleiterbauelement ausgebildet ist.
  9. Drucksinterverfahren zur Herstellung einer Sinterverbindung zwischen einem ersten Verbindungspartner (5) und einem über diesem angeordneten zweiten Verbindungspartner (6) mittels einer Sinterpresse (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8 mit folgenden aufeinanderfolgenden Verfahrensschritten: a) Anordnen einer Sinterkomponentenanordnung (17), mit einem ersten Verbindungspartner (5), mit einem über diesem angeordneten zweiten Verbindungspartner (6) und mit einem zwischen den Verbindungspartnern (5,6) angeordneten zu versintendern Sinterstoff (7), zwischen dem Druckstück (10) und dem Druckgegenstück (11), b) Druckbeaufschlagung der Sinterkomponentenanordnung (17) durch Bewegen des Druckstücks (10) und des Druckgegenstücks (11) relativ aufeinander zu, wobei hierdurch das Gewebe (2) direkt auf die Kunststofffolie (4) und die Kunststofffolie (4) auf den zweiten Verbindungspartner (6) gedrückt wird und der erste und zweite Verbindungspartner (5,6) aufeinander zu gedrückt werden und Temperaturbeaufschlagung des Sinterstoffs (7), wobei durch die Druck- und Temperaturbeaufschlagung der Sinterstoff (7) in ein Sintermetall überführt wird, wobei vor Verfahrensschritt a), oder zwischen Verfahrensschritt a) und b) der Gewebeabschnitt (2') in Verlaufsrichtung (VG) der Gewebebahn (14) bewegt wird.
  10. Drucksinterverfahren nach Anspruch 9, wobei die Sinterpresse (1) nach Anspruch 4 oder nach einem direkt oder indirekt auf den Anspruch 4 zurückbezogen Anspruch ausgebildet ist, wobei vor Verfahrensschritt a), oder zwischen Verfahrensschritt a) und b) der Folienabschnitt (4'), insbesondere um eine bestimmte Länge, in Verlaufsrichtung (VF) der Kunststofffolienbahn (4) bewegt wird.
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