DE102020122784A1 - Leistungselektronische Schalteinrichtung mit einem dreidimensional vorgeformten Isolationsformkörper und Verfahren zu deren Herstellung - Google Patents

Leistungselektronische Schalteinrichtung mit einem dreidimensional vorgeformten Isolationsformkörper und Verfahren zu deren Herstellung Download PDF

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Abstract

Vorgestellt wird eine leistungselektronische Schalteinrichtung, wie auch ein Verfahren zu ihrer Herstellung, mit einem eine Normalenrichtung aufweisenden Substrat mit einer ersten und einer zweiten Leiterbahn, wobei auf der ersten Leiterbahn ein Leistungshalbleiterbauelement mittels einer elektrisch leitfähigen Verbindung angeordnet ist, wobei das Leistungshalbleiterbauelement einen seitlich umlaufenden Rand und auf seiner ersten, dem Substrat abgewandten Hauptseite einen Randbereich und einen Kontaktbereich aufweist, und mit einem dreidimensional vorgeformten Isolationsformkörper, der einen Überlappungsabschnitt, einen Anschlussabschnitt und einen Erstreckungsabschnitt aufweist, wobei der Überlappungsabschnitt vom Rand ausgehend den Randbereich des Leistungshalbleiterbauelements teilweise überlappt.

Description

  • Die Erfindung beschreibt eine leistungselektronische Schalteinrichtung mit einem Substrat mit einer ersten und einer zweiten Leiterbahn, wobei auf der ersten Leiterbahn ein Leistungshalbleiterbauelement mittels einer elektrisch leitfähigen Verbindung angeordnet ist. Das Leistungshalbleiterbauelement weist einen seitlich umlaufenden Rand und einen Randbereich auf, zu denen eine Isolationseinrichtung angeordnet ist. Weiterhin beschreibt die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung einer derartigen leistungselektronischen Schalteinrichtung.
  • Die DE 10 2015 116 165 A1 offenbart als Stand der Technik ein Verfahren zur Herstellung einer leistungselektronischen Schalteinrichtung. Hierbei wird ein Leistungshalbleiterbauelement auf einem ersten Bereich einer Leiterbahn eines Substrats angeordnet. Anschließend wird eine Isolationsfolie mit einer Aussparung bereitgestellt, wobei ein zu dieser Aussparung benachbarter Überlappungsbereich der Isolationsfolie dazu ausgebildet ist einen Randbereich des Leistungshalbleiterbauelements zu überdecken. Danach folgt das Anordnen der Isolationsfolie auf dem Substrat mit angeordnetem Leistungshalbleiterbauelement derart, dass das Leistungshalbleiterbauelement in seinem Randbereich allseits von dem Überdeckungsbereich der Isolationsfolie überdeckt wird, wobei ein weiterer Abschnitt der Isolationsfolie Teile einer der Leiterbahnen überdeckt. Abschließend wird die Verbindungseinrichtung angeordnet.
  • In Kenntnis des genannten Standes der Technik, liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine leistungselektronische Schalteinrichtung und ein Verfahren zu ihrer Herstellung mit einer alternativen Isolationseinrichtung vorzustellen, wobei diese einfacher angeordnet werden kann und materialtechnisch vorteilhaft ist.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine leistungselektronische Schalteinrichtung mit einem eine Normalenrichtung aufweisenden Substrat mit einer ersten und einer zweiten Leiterbahn, wobei auf der ersten Leiterbahn ein Leistungshalbleiterbauelement mittels einer elektrisch leitfähigen Verbindung angeordnet ist, wobei das Leistungshalbleiterbauelement einen seitlich umlaufenden Rand und auf seiner ersten, dem Substrat abgewandten Hauptseite einen Randbereich und einen Kontaktbereich aufweist, und mit einem dreidimensional vorgeformten Isolationsformkörper, der einen Überlappungsabschnitt, einen Anschlussabschnitt und einen Erstreckungsabschnitt aufweist, wobei der Überlappungsabschnitt vom Rand ausgehend den Randbereich des Leistungshalbleiterbauelements teilweise aus Normalenrichtung betrachtet, in zwei Richtungen jeweils senkrecht zu dieser Normalenrichtung überlappt, wodurch der Kontaktbereich teilweise oder vollständig nicht durch den Isolationsformkörper überlappt und somit freigespart und zugänglich ist.
  • Es kann insbesondere vorteilhaft sein, wenn der Überlappungsabschnitt aus Normalenrichtung betrachtet vom Rand ausgehend den Randbereich vollständig und den Kontaktbereich teilweise, bevorzugt vollständig umlaufend, und möglichst geringfügig überlappt.
  • Es kann bevorzugt sein, wenn der Isolationsformkörper auf seiner zweiten, dem Substrat zugewandten Hauptseite einen konturierten Verlauf aufweist und vorzugsweise auf seiner ersten, dem Substrat abgewandten Hauptseite, ebenfalls einen konturierten Verlauf aufweist. Hierbei kann es weiterhin bevorzugt sein, wenn die Dicke des Isolationsformkörpers inhomogen ist und in einem ersten flächigen Abschnitt um mehr als 20%, bevorzugt mehr als 30%, insbesondere bevorzugt um mehr als 50%, geringer ist als in einem zweiten flächigen Abschnitt. Hierbei soll unter einem flächigen Abschnitt ein Abschnitt mit zwei zueinander parallelen Abschnitten der jeweiligen Hauptseite verstanden werden. Vorzugsweise liegt der erste flächige Abschnitt im Bereich des Anschlussabschnitts und der zweite flächige Abschnitt im Bereich des Erstreckungsabschnitts.
  • Es kann besonders vorteilhaft sein, wenn zwischen dem Überlappungsabschnitt und der ersten Hauptseite des Leistungshalbleiterbauelements ein erster adhäsiver Stoff angeordnet ist. Hierbei kann es weiterhin vorteilhaft sein, wenn der erste adhäsive Stoff zusätzlich zwischen dem Rand des Leistungshalbleiterbauelements und einem zugeordneten Bereich des Anschlussabschnitts angeordnet ist.
  • Es kann weiterhin bevorzugt sein, wenn der Anschlussabschnitt auf der ersten Leiterbahn direkt aufliegt, oder zwischen einem zugeordneten Bereich des Anschlussabschnitts und der ersten Leiterbahn ein zweiter adhäsiver Stoff angeordnet ist. Es ist dabei besonders bevorzugt, wenn der erste und zweite adhäsive Stoff aus dem gleichen Material ausgebildet sind.
  • Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich, wenn der Isolationsformkörper eine um 25%, bevorzugt um 50%, insbesondere bevorzugt um 100% größere Dielektrizitätskonstante aufweist als der erste adhäsive Stoff.
  • Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich, wenn der Isolationsformkörper einen um 25%, bevorzugt um 50%, insbesondere bevorzugt um 100% geringeren Wärmeausdehnungskoeffizient aufweist als der erste adhäsive Stoff.
  • Ebenso ergeben sich vorteilhafte Ausgestaltungen, wenn der Isolationsformkörper eine Durchschlagfestigkeit von mehr als 1000 kV/m, insbesondere von mehr als 2000 kV/m, und einen spezifischen Widerstand von mehr als 109 Ω/m, insbesondere von mehr als 1010 Ω/m, aufweist.
  • Schließlich ergeben sich vorteilhafte Ausgestaltungen, wenn der Isolationsformkörper aus einem Material der Materialgruppe der Flüssigkristallpolymere oder der Thermoplaste oder der Duroplaste ausgebildet ist. Insbesondere kann der Isolationsformkörper ausgebildet sein aus: Polyamid, Polyamidimid, Polyethylenterephthalat, Polyphenylensulfid oder Polyetheretherketon.
  • Die Aufgabe wird weiterhin gelöst durch ein Verfahren zur Herstellung einer oben genannten erfindungsgemäßen leistungselektronischen Schalteinrichtung mit den Verfahrensschritten:
    1. a) Bereitstellen des Substrats mit einem Leistungshalbleiterbauelement angeordnet auf und elektrisch leitend verbunden mit einer ersten Leiterbahn;
    2. b) Anordnen des dreidimensional vorgeformten Isolationsformkörpers.
  • Hierbei kann es vorteilhaft sein, wenn vor dem Verfahrensschritt b) folgender Verfahrensschritt ausgeführt wird: Anordnen eines ersten adhäsiven Stoffs auf dem Randbereich des Leistungshalbleiterbauelements oder auf einem, dem Randbereich des Leistungshalbleiterbauelements zugewandten, Flächenabschnitt des Isolationsformkörpers.
  • Ebenso kann es bevorzugt sein, wenn nach dem Verfahrensschritt b) folgender Verfahrensschritt ausgeführt wird: Beaufschlagung der leistungselektronischen Schalteinrichtung mit einer Temperatur zwischen von 50°C und 200°C, vorzugsweise zwischen 80°C und 120°C.
  • Weiterhin kann es bevorzugt sein, wenn nach dem Verfahrensschritt b) folgender Verfahrensschritt ausgeführt wird: Anordnen einer Verbindungseinrichtung zur elektrisch leitenden Verbindung zwischen einer Kontaktfläche des Kontaktabschnitts des Leistungshalbleiterbauelements und der zweiten Leiterbahn, wobei die Verbindungseinrichtung als Drahtbondverbindung oder als ein Folienstapel ausgebildet ist, wobei dieser durch eine abwechselnde Anordnung mindestens einer elektrisch leitenden Folie und mindestens einer elektrisch isolierenden Folie ausgebildet ist.
  • Selbstverständlich können, sofern dies nicht per se oder explizit ausgeschlossen ist, die im Singular genannten Merkmale, insbesondere die jeweiligen Leiterbahnen und das Leistungshalbleiterbauelement und gegebenenfalls auch der Isolationsformkörper, mehrfach in der erfindungsgemäßen leistungselektronischen Schalteinrichtung vorhanden sein. Es kann aber auch bevorzugt sein, wenn nur genau ein dreidimensional vorgeformter Isolationsformkörper in der erfindungsgemäßen leistungselektronischen Schalteinrichtung vorhanden ist.
  • Es versteht sich, dass die verschiedenen Ausgestaltungen der Erfindung einzeln oder in beliebigen Kombinationen realisiert sein können, um Verbesserungen zu erreichen. Insbesondere sind die vorstehend und im Folgenden genannten und erläuterten Merkmale, gleichgültig ob sie im Rahmen der leistungselektronischen Schalteinrichtung oder des Verfahrens beschrieben sind, nicht nur in den angegebenen Kombinationen, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung einsetzbar, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen. In bevorzugter Weise ist nur ein oder maximal zwei dreidimensional vorgeformter Isolationsformkörper angeordnet und jedem mindestens zwei, vorzugsweise mehr als zwei, Leistungshalbleiterbauelemente zugeordnet.
  • Weitere Erläuterungen der Erfindung, vorteilhafte Einzelheiten und Merkmale, ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der in den 1 bis 7 schematisch dargestellten Ausführungsbeispielen der Erfindung, oder von jeweiligen Teilen hiervon. Hierbei soll unter einer erfindungsgemäßen leistungselektronischen Schalteinrichtung immer auch eine erfindungsgemäß hergestellte leistungselektronische Schalteinrichtung verstanden werden.
    • 1 zeigt eine seitliche Ansicht einer leistungselektronischen Schalteinrichtung nach dem Stand der Technik.
    • 2 und 3 zeigen eine seitliche Ansicht einer ersten erfindungsgemäßen Ausgestaltung einer leistungselektronischen Schalteinrichtung.
    • 4 zeigt eine seitliche Ansicht einer zweiten erfindungsgemäßen Ausgestaltung einer leistungselektronischen Schalteinrichtung.
    • 5 zeigt eine seitliche Ansicht einer dritten erfindungsgemäßen Ausgestaltung einer leistungselektronischen Schalteinrichtung.
    • 6 zeigt eine seitliche Ansicht einer vierten erfindungsgemäßen Ausgestaltung einer leistungselektronischen Schalteinrichtung.
    • 7 zeigt zur weiteren Erläuterung eine Draufsicht auf ein Leistungshalbleiterbauelement einer leistungselektronischen Schalteinrichtung.
  • 1 zeigt eine seitliche Ansicht einer leistungselektronischen Schalteinrichtung 1 nach dem Stand der Technik. Diese Schalteinrichtung 1 weist ein Substrat 2, mit einem Isolierstoffkörper 20 und hier angeordneten ersten und zweiten Leiterbahnen 22,24 auf. Auf der ersten Leiterbahn 22 dieses Substrats 2 ist ein Leistungshalbleiterbauelement 5 angeordnet und mit seiner der ersten Leiterbahn 22 zugewandten Kontaktfläche elektrisch leitend mit dieser verbunden. Diese elektrisch leitende Verbindung 900 ist hier, ohne Beschränkung der Allgemeinheit, als eine stoffschlüssige Drucksinterverbindung ausgebildet.
  • Das Leistungshalbleiterbauelement 5, genauer dessen dem Substrat 2 in dessen Normalenrichtung N abgewandte Kontaktfläche, ist mit einer zweiten Leiterbahn 24 des Substrats 2 mittels einer Verbindungseinrichtung 3 elektrisch leitend verbunden. Diese Verbindungseinrichtung 3 ist ausgebildet als ein Folienverbund aus einer, dem Substrat 2 zugewandten, ersten elektrisch leitfähigen Folie 30, einer im Folienverbund folgenden elektrisch isolierenden Folie 32 und einer im Folienverbund weiter folgenden zweiten elektrisch leitfähigen Folie 34. Hierbei ist vorteilhafterweise mindestens eine elektrisch leitende Folie 30,34 in sich strukturiert und bildet Folienleiterbahnen aus.
  • Die leistungselektronische Schalteinrichtung 1 weist weiterhin ein Anschlusselement 6, hier dargestellt ist ausschließlich ein Hilfsanschlusselement, zur Führung von Hilfspotentialen, wie beispielhaft Sensor- oder Ansteuersignalen, auf. Dieses Anschlusselement 6 ist ausgebildet als ein fachübliches Press-Kontakt-Element 64 angeordnet auf der Verbindungseinrichtung mittels einer Hülse 62. Diese Hülse weist eine stoffschlüssige Verbindung 900 zu einem Kontaktabschnitt auf der dem Substrat 2 abgewandten Oberfläche der ersten elektrisch leitfähigen Folie 30 auf.
  • Diese erste elektrisch leitfähige Folie 30 ist mit der zweiten Leiterbahn 24 des Substrats 2 mittels einer stoffschlüssigen und elektrisch leitfähigen Verbindung 900, hier ausgebildet als fachübliche Drucksinterverbindung, verbunden. Weiterhin dargestellt ist ein Teil eines Gehäuses 7, das hier Teil der leistungselektronischen Schalteinrichtung oder eines hiermit ausgebildeten Leistungshalbleitermoduls ist. Dieses Gehäuse weist eine Durchführung 70 für das Anschlusselement 6 auf. Derartige hier genannte, auch unterschiedlich ausgebildete, interne Verbindungseinrichtungen, Anschlusselemente und Gehäuse oder Teilgehäuse können auch zu der erfindungsgemäßen leistungselektronischen Schalteinrichtung angeordnet werden und dann insbesondere ein Leistungshalbleitersubmodul mit dieser ausbilden.
  • 2 und 3 zeigen eine seitliche Ansicht einer ersten erfindungsgemäßen Ausgestaltung einer leistungselektronischen Schalteinrichtung. Das Substrat 2 samt Leistungshalbleiterbauelement 5, wie auch die grundsätzliche Ausgestaltung der Verbindungseinrichtung 3 gemäß 3 entsprechen dem Stand der Technik, wie unter 1 beschrieben ist. Diese Verbindungseinrichtung 3, ausgestaltet als Folienverbund, weist eine erste und zweite elektrisch leitfähige Folie 30,34 mit einer jeweiligen Dicke von 200 µm und eine elektrisch isolierende Folie 32 mit einer Dicke von 80 µm auf.
  • Das Leistungshalbleiterbauelement 5 weist, vgl. auch 7, einen seitlich umlaufenden Rand 50 und auf seiner ersten, dem Substrat 2 abgewandten Hauptseite 500 einen Randbereich 52 und einen Kontaktbereich 54 auf, der sich unmittelbar an den Randbereich 52 anschließt und ein oder, wie in 7 dargestellt, mehrere Kontaktflächen aufweist.
  • Weiterhin dargestellt ist ein Teil eines dreidimensional vorgeformten Isolationsformkörpers 4, der im Vergleich zu einer Folie starr ausgebildet ist. Dieser Isolationsformkörpers 4 weist einen Überlappungsabschnitt 42, einen Anschlussabschnitt 44 und einen hier nicht dargestellten Erstreckungsabschnitt 46 auf, wobei der Anschlussabschnitt 44 vollständig zwischen dem Überlappungsabschnitt 42 und dem Erstreckungsabschnitt 46 angeordnet ist. Betrachtet aus der Normalenrichtung N überlappt der Überlappungsabschnitt 42 vom Rand 50 des Leistungshalbleiterbauelements 5 ausgehend den Randbereich 52 des Leistungshalbleiterbauelements 5 teilweise und reicht hier bis nahe an den Kontaktbereich 54 heran.
  • Zwischen dem Überlappungsabschnitt 42 und der ersten Hauptseite 500 des Leistungshalbleiterbauelements 5, genauer des überlappten Abschnitts des Randbereichs 52 des Leistungshalbleiterbauelements 5, ist ein erster adhäsiver Stoff 80 angeordnet. Dieser erste adhäsive Stoff 80 ist ebenfalls zwischen dem Rand des Leistungshalbleiterbauelements 5 und dem gegenüberliegenden, also zugeordneten, Bereich des Anschlussabschnitts 44 des Isolationsformkörpers 4 angeordnet, sodass kein direkter Kontakt zwischen dem dreidimensional vorgeformten Isolationsformkörper 4 und dem Leistungshalbleiterbauelement 5 besteht. Der erste adhäsive Stoff 80 reicht sogar über den Rand des Isolationsformkörpers 4 hinaus in Richtung des Kontaktbereichs 54 des Leistungshalbleiterbauelements 5 und berührt diesen Bereich geringfügig.
  • Im Übrigen liegt der Anschlussabschnitt 44 bei dieser Ausgestaltung auf der ersten und auch der zweiten Leiterbahn 22,24 direkt auf und überbrückt hierbei einen zwischen den Leiterbahnen 22,24 angeordneten Graben 26.
  • Der Isolationsformkörper 4 besteht in diesem Ausführungsbeispiel und rein beispielhaft aus Polyphenylensulfid und weist eine um mindestens 50% größere Dielektrizitätskonstante auf als der erste adhäsive Stoff 80, einem Silkonkautschuk. Zudem weist der Isolationsformkörper 4 einen um mindestens 50% geringeren Wärmeausdehnungskoeffizienten auf als der erste adhäsive Stoff 80. Weiterhin weist der Isolationsformkörper 4 eine Durchschlagfestigkeit von mehr als 1500 kV/m und einen spezifischen Widerstand von mehr als 1010 Ω/m, auf.
  • 4 zeigt eine seitliche Ansicht einer zweiten erfindungsgemäßen Ausgestaltung einer leistungselektronischen Schalteinrichtung. Das Substrat 2, das Leistungshalbleiterbauelement 5 und der erste adhäsive Stoff 80 sind jeweils identisch denjenigen gemäß der 2 und 3.
  • Vom dem dreidimensional vorgeformten Isolationsformkörper 4 ist hier der Überlappungsabschnitt 42, der Anschlussabschnitt 44 und ein Teil des Erstreckungsabschnitts 46 dargestellt. In dieser zweiten Ausgestaltung weist der Isolationsformkörper 4, wie derjenige der ersten Ausgestaltung, auf seiner zweiten, dem Substrat 2 zugewandten Hauptseite 402 einen konturierten Verlauf auf. Im Bereich des Übergangs vom Anschlussabschnitt 44 zum Erstreckungsabschnitt 46 weist dieser dreidimensional vorgeformte Isolationsformkörper 4 auf seiner ersten, dem Substrat 2 abgewandten, Hauptseite 400 ebenfalls einen konturierten Verlauf auf.
  • Der Anschlussabschnitt 44, wie auch der Erstreckungsabschnitt 46, der bis zu einem weiteren nicht dargestellten Anschlussabschnitt eines weiteren ebenfalls nicht dargestellten Leistungshalbleiterbauelements reicht, liegt in dieser zweiten Ausgestaltung ebenfalls auf der ersten und zweiten Leiterbahn 22,24 direkt auf.
  • 5 zeigt eine seitliche Ansicht einer dritten erfindungsgemäßen Ausgestaltung einer leistungselektronischen Schalteinrichtung. Im Unterschied zur zweiten Ausgestaltung liegt hier der Anschlussabschnitt 44 und auch der Erstreckungsabschnitt 46 auf keiner der Leiterbahnen 22,24 direkt auf. Vielmehr ist hier zwischen dem dreidimensional vorgeformten Isolationsformkörper 4 und dem Substrat 2 samt dessen Leiterbahnen 22,24 vollflächig ein zweiter adhäsiver Stoff 82 angeordnet. In vorteilhafter Weise sind der erste und zweite adhäsive Stoff 80,82 aus dem gleichen Material, also identisch, ausgebildet und werden im Rahmen des Herstellungsverfahrens auch gleichzeitig angeordnet.
  • 6 zeigt eine seitliche Ansicht einer vierten erfindungsgemäßen Ausgestaltung einer leistungselektronischen Schalteinrichtung. Der dreidimensional vorgeformte Isolationsformkörper 4 weist hier wiederum einen Überlappungsabschnitt 42, einen Anschlussabschnitt 44 und einen Erstreckungsabschnitt 46 auf. Aus Normalenrichtung N betrachtet überlappt der Überlappungsabschnitt 42 hierbei vom Rand 50 ausgehend den Randbereich 52 des Leistungshalbleiterbauelements vollständig, und damit auch vollständig umlaufend, sowie auch den Kontaktbereich 54 des Leistungshalbleiterbauelements 5 teilweise, allerdings nur geringfügig.
  • Zur sicheren mechanischen Verbindung weist der Rand des Überlappungsabschnitts 42 eine vollständig umlaufende rinnenartige Vertiefung 420 auf, die dem Leistungshalbleiterbauelement 5 zugewandt angeordnet ist.
  • Der Isolationsformkörper 4 weist auf seiner zweiten, dem Substrat 2 zugewandten Hauptseite 402 einen konturierten Verlauf auf. Ebenso weist er auf seiner ersten, dem Substrat 2 abgewandten Hauptseite 400, ebenfalls einen konturierten Verlauf auf. Dabei ist die Dicke des Isolationsformkörpers 4 inhomogen und in einem ersten flächigen Abschnitt 404 um mehr als 30% geringer als in einem zweiten flächigen Abschnitt 406.
  • 7 zeigt zur weiteren Erläuterung eine Draufsicht auf ein Leistungshalbleiterbauelement 5 einer leistungselektronischen Schalteinrichtung. Das Leistungshalbleiterbauelement 5 weist einen seitlich zwischen seinen Hauptflächen gelegenen Rand 50 auf. Auf der Oberseite, der ersten Hauptseite 500, vgl. 2 bis 6, erstreckt sich vom Rand 50 ausgehend ein Randbereich 52 dieser ersten Hauptseite 500, in dem fachübliche, ringartige Randstrukturen angeordnet sind. An den Randbereich 52 angrenzend und den Innenbereich des Leistungshalbleiterbauelements 5 ausbildend ist der Kontaktbereich 54 angeordnet, der alle elektrischen Kontaktflächen 540,542 wie auch deren Zwischenräume einschließt. Hier rein beispielhaft dargestellt sind zwei elektrische Kontaktflächen, eine Steueranschlusskontaktfläche 542 und eine Lastanschlusskontaktfläche 540, hier ausgebildet als Emitteranschlusskontaktfläche eines Leistungstransistors.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 102015116165 A1 [0002]

Claims (16)

  1. Leistungselektronische Schalteinrichtung (1) mit einem eine Normalenrichtung (N) aufweisenden Substrat (2) mit einer ersten und einer zweiten Leiterbahn (22,24), wobei auf der ersten Leiterbahn (22) ein Leistungshalbleiterbauelement (5) mittels einer elektrisch leitfähigen Verbindung (900) angeordnet ist, wobei das Leistungshalbleiterbauelement (5) einen seitlich umlaufenden Rand (50) und auf seiner ersten, dem Substrat (2) abgewandten Hauptseite (500) einen Randbereich (52) und einen Kontaktbereich (54) aufweist, und mit einem dreidimensional vorgeformten Isolationsformkörper (4), der einen Überlappungsabschnitt (42), einen Anschlussabschnitt (44) und einen Erstreckungsabschnitt (46) aufweist, wobei der Überlappungsabschnitt (42) vom Rand (50) ausgehend den Randbereich (52) des Leistungshalbleiterbauelements (5) teilweise aus Normalenrichtung (N) betrachtet überlappt.
  2. Schalteinrichtung nach Anspruch 1, wobei der Überlappungsabschnitt (42) aus Normalenrichtung (N) betrachtet vom Rand (50) ausgehend den Randbereich (52) vollständig und den Kontaktbereich (54) teilweise überlappt.
  3. Schalteinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Isolationsformkörper (4) auf seiner zweiten, dem Substrat (2) zugewandten Hauptseite (402) einen konturierten Verlauf aufweist und vorzugsweise auf seiner ersten, dem Substrat (2) abgewandten Hauptseite (400), ebenfalls einen konturierten Verlauf aufweist.
  4. Schalteinrichtung nach Anspruch 3, wobei die Dicke des Isolationsformkörpers (4) inhomogen ist und in einem ersten flächigen Abschnitt (404) um mehr als 20%, bevorzugt mehr als 30%, insbesondere bevorzugt um mehr als 50%, geringer ist als in einem zweiten flächigen Abschnitt (406).
  5. Schalteinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei zwischen dem Überlappungsabschnitt (42) und der ersten Hauptseite (500) des Leistungshalbleiterbauelements (5) ein erster adhäsiver Stoff (80) angeordnet ist.
  6. Schalteinrichtung nach Anspruch 5, wobei der erste adhäsive Stoff (80) zusätzlich zwischen dem Rand (50) des Leistungshalbleiterbauelements (5) und einem zugeordneten Bereich des Anschlussabschnitts (44) angeordnet ist.
  7. Schalteinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Anschlussabschnitt (44) auf der ersten Leiterbahn (22) direkt aufliegt, oder zwischen einem zugeordneten Bereich des Anschlussabschnitts (44) und der ersten Leiterbahn (22) ein zweiter adhäsiver Stoff (82) angeordnet ist.
  8. Schalteinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der erste und zweite adhäsive Stoff (80,82) aus dem gleichen Material ausgebildet sind.
  9. Schalteinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Isolationsformkörper (4) eine um 25%, bevorzugt um 50%, insbesondere bevorzugt um 100% größere Dielektrizitätskonstante aufweist als der erste adhäsive Stoff (80).
  10. Schalteinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Isolationsformkörper (4) einen um 25%, bevorzugt um 50%, insbesondere bevorzugt um 100% geringeren Wärmeausdehnungskoeffizienten aufweist als der erste adhäsive Stoff (80).
  11. Schalteinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Isolationsformkörper (4) eine Durchschlagfestigkeit von mehr als 1000 kV/m, insbesondere von mehr als 2000 kV/m, und einen spezifischen Widerstand von mehr als 109 Ω/m, insbesondere von mehr als 1010 Ω/m, aufweist.
  12. Schalteinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Isolationsformkörper (4) aus einem Material der Materialgruppe der Flüssigkristallpolymer oder der Thermoplaste oder der Duroplaste ausgebildet ist.
  13. Verfahren zur Herstellung einer leistungselektronischen Schalteinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche mit den Verfahrensschritten: a) Bereitstellen des Substrats (2) mit einem Leistungshalbleiterbauelement 5 angeordnet auf und elektrisch leitend verbunden mit einer ersten Leiterbahn (22); b) Anordnen des dreidimensional vorgeformten Isolationsformkörpers (4).
  14. Verfahren nach Anspruch 13, wobei vor dem Verfahrensschritt b) folgender Verfahrensschritt ausgeführt wird: Anordnen eines ersten adhäsiven Stoffs (80) auf dem Randbereich (52) des Leistungshalbleiterbauelements (5) oder auf einem, dem Randbereich (52) des Leistungshalbleiterbauelements (5) zugewandten, Flächenabschnitt des Isolatonsformkörpers (4).
  15. Verfahren nach Anspruch 13 oder 14, wobei nach dem Verfahrensschritt b) folgender Verfahrensschritt ausgeführt wird: Beaufschlagung der leistungselektronischen Schalteinrichtung mit einer Temperatur zwischen 50°C und 200°C, vorzugsweise zwischen 80°C und 120°C.
  16. Verfahren nach einem der Ansprüche Anspruch 13 bis 15, wobei nach dem Verfahrensschritt b) folgender Verfahrensschritt ausgeführt wird: Anordnen einer Verbindungseinrichtung (3) zur elektrisch leitenden Verbindung zwischen einer elektrischen Kontaktfläche (540,542) des Kontaktbereichs (54) des Leistungshalbleiterbauelements (5) und der zweiten Leiterbahn (24), wobei die Verbindungseinrichtung (3) als Drahtbondverbindung oder als ein Folienstapel ausgebildet ist, wobei dieser durch eine abwechselnde Anordnung mindestens einer elektrisch leitenden Folie (30, 34) und mindestens einer elektrisch isolierenden Folie (32) ausgebildet ist.
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