EP4200371A1 - Haftvermittlungs-verbundwerkstoff, verfahren zum herstellen eines haftvermittlungs-verbundwerkstoffs, elektrische vorrichtung, verfahren zum herstellen einer elektrischen vorrichtung - Google Patents

Haftvermittlungs-verbundwerkstoff, verfahren zum herstellen eines haftvermittlungs-verbundwerkstoffs, elektrische vorrichtung, verfahren zum herstellen einer elektrischen vorrichtung

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EP4200371A1
EP4200371A1 EP21766599.1A EP21766599A EP4200371A1 EP 4200371 A1 EP4200371 A1 EP 4200371A1 EP 21766599 A EP21766599 A EP 21766599A EP 4200371 A1 EP4200371 A1 EP 4200371A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
adhesion
composite material
inorganic
hybrid polymer
organic hybrid
Prior art date
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Pending
Application number
EP21766599.1A
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English (en)
French (fr)
Inventor
Tobias Kohler
Erhard Hirth
Klaus Rose
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Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
Robert Bosch GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV, Robert Bosch GmbH filed Critical Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
Publication of EP4200371A1 publication Critical patent/EP4200371A1/de
Pending legal-status Critical Current

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    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • C09D183/00—Coating compositions based on macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing silicon, with or without sulfur, nitrogen, oxygen, or carbon only; Coating compositions based on derivatives of such polymers
    • C09D183/14—Coating compositions based on macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing silicon, with or without sulfur, nitrogen, oxygen, or carbon only; Coating compositions based on derivatives of such polymers in which at least two but not all the silicon atoms are connected by linkages other than oxygen atoms
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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    • C08L2203/20—Applications use in electrical or conductive gadgets
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    • C08L2205/00—Polymer mixtures characterised by other features
    • C08L2205/03—Polymer mixtures characterised by other features containing three or more polymers in a blend

Definitions

  • Adhesion Promoting Composite Method of Making an Adhesion Promoting Composite, Electrical Device, Method of Making an Electrical Device
  • the invention relates to an adhesion-promoting composite material.
  • the invention also relates to a method for producing an adhesion-promoting composite material.
  • the invention relates to an electrical device which has a coating with such an adhesion-promoting composite material.
  • the invention relates to a method for producing such an electrical device.
  • Electrical components are often encapsulated with a castable encapsulant.
  • the adhesion of the encapsulating compound on the electrical component is advantageous for the longevity of the component or the longevity of an electrical device having the component.
  • An encapsulating compound made from a silicone material or an epoxy resin material is often used in this case. In these cases, sufficient adhesion of the encapsulating compound on the electrical component is usually given.
  • published application DE 102015223 466 A1 discloses an electrical device with an electrical component that is encased in sections with a ceramic encapsulating compound. When using a ceramic With the encapsulating compound, however, the adhesion on the electrical component is generally lower than with an encapsulating compound made from a silicone material or an epoxy resin material.
  • inorganic-organic hybrid polymers are known from the prior art.
  • patent specification AU 2006 274207 B2 discloses a plastic bottle coated with an inorganic-organic hybrid polymer.
  • Such inorganic-organic hybrid polymers are also referred to as heteropoly(organo)siloxanes and are sold, for example, under the name “Ormocer”.
  • the inorganic-organic hybrid polymer is composed or built up from a plurality of monomers that differ from one another.
  • the adhesion-promoting composite material according to the invention with the features of claim 1 is particularly suitable for increasing the adhesion of a ceramic encapsulating compound on an electrical component as an adhesion-promoting layer.
  • the adhesion-promoting composite material has at least one inorganic-organic hybrid polymer and at least one epoxy-polyurethane. Because of the composition according to the invention, the adhesion promoter composite adheres particularly well to polar surfaces such as glass, ceramic or metal surfaces. In particular, even a reactive connection of the adhesion-promoting composite material to such surfaces is achieved. Accordingly, a good adhesive effect is achieved on ceramic encapsulating materials and on metallic components of electrical components.
  • the adhesion-promoting composite material according to the invention is also advantageously suitable as an adhesion promoter for other applications, ie for connecting other elements to one another.
  • the adhesion-promoting composite material according to the invention can be used as a lacquer, paint or other coating.
  • the good adhesive effect or the reactive connection is provided in particular by silanol groups of the inorganic-organic hybrid polymer.
  • the adhesion-promoting composite material according to the invention has an essentially constant adhesion effect at temperatures of up to 250°C.
  • the adhesion-promoting material preferably has the Sika Primer-3N epoxy-polyurethane as the epoxy-polyurethane.
  • the adhesion-promoting material has at least one solvent in addition to the inorganic-organic hybrid polymer and the epoxy-polyurethane.
  • the adhesion-promoting composite material is a solution of the inorganic-organic hybrid polymer and the epoxy-polyurethane in at least one solvent. Such a solution can easily be applied by spraying, by a printing process or by dip coating. Following application, at least a portion of the solvent evaporates or evaporates, thereby increasing the viscosity of the bond coat composite. The adhesion-promoting composite material is then present, for example, as a gel, so that it has a gel-like consistency, or as a solid.
  • the mass of the inorganic-organic hybrid polymer preferably corresponds to a mass fraction of 25% to 40%, based on the total mass of solids in the adhesion-promoting composite material.
  • the mass of the inorganic-organic hybrid polymer preferably corresponds to a mass fraction of 32% to 38%, particularly preferably a mass fraction of 35%.
  • the mass of the epoxy-polyurethane preferably corresponds to a mass fraction of 45% to 70%, based on the total mass of solids in the adhesion-promoting composite material.
  • the mass of the epoxy-polyurethane preferably corresponds to a mass fraction of 52% to 62%, particularly preferably a mass fraction of 57%.
  • Solids are substances which remain as an evaporation residue when the adhesion-promoting composite material is heated to, for example, 200° C. for 1 hour.
  • the adhesion-promoting composite material has at least one bisphenol-based epoxy resin.
  • An advantageous mixture of the epoxy-polyurethane with the inorganic-organic hybrid polymer is achieved by the bisphenol-based epoxy resin in the production of the adhesion-promoting composite material.
  • a chemical bond between the epoxy polyurethane and the inorganic-organic hybrid polymer is formed by means of the bisphenol-based epoxy resin.
  • the mass of the bisphenol-based epoxy resin preferably corresponds to a mass fraction of 8% to 9%, particularly preferably a mass fraction of 8.5%.
  • the hybrid inorganic-organic polymer comprises a metal alkoxide monomer.
  • the inorganic-organic hybrid polymer is thus made from different monomers, at least one of which is a metal alkoxide monomer. Due to the metal alkoxide monomers built into the inorganic-organic hybrid polymer, a high strength of the adhesion-promoting composite material is achieved.
  • the metal alkoxide monomer is a main or subgroup metal alkoxide monomer.
  • the metal of the metal alkoxide monomer is titanium, aluminum or zirconium. More preferably, the metal alkoxide monomer is Al(OBu)sEAA.
  • the molar amount of the metal alkoxide monomer preferably corresponds to a molar fraction of 15% to 25% based on the total molar amount of the monomers used for the preparation of the inorganic-organic hybrid polymer. More preferably, the mole fraction of the metal alkoxide monomer is 20% mole fraction.
  • the inorganic-organic hybrid polymer preferably has an epoxysilane monomer.
  • the inorganic-organic hybrid polymer is thus made from different monomers, at least one of which is an epoxysilane monomer. Due to the epoxy silane monomer, the inorganic-organic hybrid polymer can be easily cured at low temperatures or under UV radiation.
  • the epoxy silane monomer is 3-glycidyloxypropyltrimethoxysilane (GLYMO).
  • GLYMO 3-glycidyloxypropyltrimethoxysilane
  • the molar amount of the epoxysilane monomer preferably corresponds to a molar proportion of 40% to 50% based on the total molar amount of the monomers used for the preparation of the inorganic-organic hybrid polymer.
  • the mole fraction of the epoxysilane monomer is 45% mole fraction.
  • the inorganic-organic hybrid polymer has an alkyl silane monomer.
  • the inorganic-organic hybrid polymer is thus made from different monomers, at least one of which is an alkylsilane monomer.
  • the required properties of the adhesion-promoting composite material with regard to a desired chemical connection and a desired adhesive effect can be provided by the alkylsilane monomer.
  • the alkyl silane monomer is propyltrimethoxysilane (PTMO).
  • the molar amount of the alkylsilane monomer preferably corresponds to a molar proportion of 25% to 35% based on the total molar amount of the monomers used for the production of the inorganic-organic hybrid polymer.
  • the mole fraction of the alkylsilane monomer particularly preferably corresponds to a mole fraction of 30%.
  • the inorganic-organic hybrid polymer has an aminoalkylsilane monomer.
  • the inorganic-organic hybrid polymer is thus made from different monomers, at least one of which is an aminoalkylsilane monomer.
  • the required properties of the adhesion-promoting composite material with regard to a desired chemical connection and a desired adhesive effect can also be provided by the aminoalkylsilane monomer.
  • the aminoalkyl monomer is 3-aminopropyltriethoxysilane (AMEO).
  • the molar amount of the aminoalkyl monomer preferably corresponds to a molar proportion of 3% to 8%, based on the total molar amount of the monomers used for the preparation of the inorganic-organic hybrid polymer. More preferably, the mole fraction of the aminoalkyl monomer is 5% mole fraction.
  • the method according to the invention for producing an adhesion-promoting composite material is characterized by the features of claim 7 in that an inorganic-organic hybrid polymer and an epoxy-polyurethane are provided and that the epoxy-polyurethane is mixed with the inorganic-organic hybrid polymer.
  • the inorganic-organic hybrid polymer is provided by means of a sol-gel synthesis from different monomers.
  • the various monomers are thus first dissolved or dispersed in a solvent, preferably water.
  • the inorganic-organic hybrid polymer is then obtained as a gel or as a substance with a gel-like consistency by means of sol-gel synthesis.
  • the hybrid inorganic-organic polymer is mixed with a bisphenol-based epoxy resin before the hybrid inorganic-organic polymer is mixed with the epoxy-polyurethane in step c).
  • the mixture of the epoxy polyurethane with the inorganic-organic hybrid polymer is improved by the bisphenol-based epoxy resin, as already mentioned above.
  • the inorganic-organic hybrid polymer is mixed with a protic organic solvent before mixing with the bisphenol-based epoxy resin.
  • Mixing the inorganic-organic hybrid polymer with the solvent simplifies subsequent mixing with the bisphenol-based epoxy resin.
  • the inorganic-organic hybrid polymer is a gel
  • mixing with the solvent reduces the viscosity of the inorganic-organic hybrid polymer.
  • An alcohol particularly preferably 2-butoxyethanol, is preferably used as the protic organic solvent.
  • a solution of the epoxy polyurethane in an organic solvent is preferably provided as the epoxy polyurethane.
  • the solution of the epoxy-polyurethane can be mixed particularly easily and homogeneously with the inorganic-organic hybrid polymer.
  • the adhesion-promoting composite material is then at least initially obtained as a solution, as a result of which the adhesion-promoting composite material can be simply applied can.
  • the organic solvent is particularly preferably ethyl acetate.
  • the electrical device according to the invention has an electrical component and is characterized by a coating which covers at least one section of the electrical component and has the adhesion-promoting composite material according to the invention.
  • the covered section is protected by the coating, which increases the longevity of the component or the device. Further preferred features and combinations of features emerge from what has been described above and from the claims.
  • the electrical component is, for example, an active electrical component or a passive electrical component such as a transformer.
  • the device preferably has an encapsulating compound, in particular a ceramic one, which encapsulates the electrical component at least in sections in such a way that the coating is arranged between the component and the encapsulating compound. Due to the advantageous adhesive effect of the adhesion-promoting composite material of the coating, strong adhesion of the encapsulating compound on the component is achieved. In this respect, the coating forms an adhesion-promoting layer.
  • the method according to the invention for producing an electrical device is characterized by the features of claim 14 in that an electrical component is provided and that the adhesion-promoting composite material according to the invention is applied to the component in such a way that the adhesion-promoting composite material as a coating covers at least one section of the component covered.
  • the component is preferably encased at least in sections with an encapsulating compound in such a way that the coating is arranged between the component and the encapsulating compound.
  • the adhesion-promoting composite material is preferably initially provided in the form of a solution and applied to the electrical component.
  • the electrical component is then preferably dried after drying or drying the adhesion-promoting composite material with the encapsulating compound.
  • the adhesion-promoting composite material is applied to the component by spraying, by a printing process or by dip coating. If the adhesion-promoting composite material is at least initially in the form of a solution, this is advantageously possible due to its low viscosity. A homogeneous application of the adhesion-promoting composite material in a small layer thickness can be achieved by spraying, by the printing process or by dip-coating.
  • Figure 1 an electrical device
  • Figure 2 shows another electrical device
  • FIG. 3 shows a method for producing the electrical device or the further electrical device
  • FIG. 5 shows a section of a structure of the inorganic-organic hybrid polymer.
  • FIG. 1 shows an electrical device 1 in a schematic representation.
  • the electrical device 1 has an electrical component 2 which is an active electrical component 2 .
  • the electrical component 2 has a substrate 3 which is, for example, a DBC substrate 3 or an AMB substrate 3 .
  • a chip 4 is arranged on the substrate 3 and is, for example, a Si chip 4 , a SiC chip 4 or a GaN chip 4 .
  • a non-illustrated electrical conductor track of the substrate 3 is electrically connected to a conductor track (not shown) of the chip 4 by a bonding wire 5 of the electrical component 2 .
  • the electrical device 1 also has a ceramic encapsulant 6 which encapsulates a section of the electrical component 2 .
  • the electrical device 1 has a coating 7 or adhesion-promoting layer 7 which is arranged between the electrical component 2 and the encapsulating compound 6 .
  • the adhesion-promoting layer 7 is formed in such a way that the encapsulating compound 6 is separated from the electrical component 2 by the adhesion-promoting layer 7 . There is therefore no direct physical contact between the electrical component 2 and the encapsulating compound 6.
  • FIG. 2 shows a further electrical device 11 in a schematic representation.
  • the further electrical device 11 has an electrical component 12 which is a passive electrical component 12, in this case a transformer 12.
  • the electrical component 12 has a copper pot 13 with a receptacle.
  • a transformer core 14 around which an electrical conductor 15 is wound is arranged in the receptacle.
  • the further electrical device 11 also has a ceramic encapsulating compound 16 which encapsulates a section of the electrical component 12 .
  • a coating 17 or adhesion-promoting layer 17 is also provided in the case of the further electrical device 11 shown in FIG.
  • FIG. 3 shows the method using a flowchart.
  • the method steps S1 to S5 describe a method for producing an adhesion-promoting composite material for the adhesion-promoting layer 7 or 17.
  • an inorganic-organic hybrid polymer is provided by means of a sol-gel synthesis.
  • monomers namely a metal alkoxide monomer, an epoxysilane monomer, an alkylsilane monomer and an aminoalkylsilane monomer, are dissolved or dispersed in distilled water and the solution or dispersion is stirred to obtain the inorganic-organic hybrid polymer as a gel .
  • the monomers 3-glycidyloxypropyltrimethoxysilane (GLYMO), propyltrimethoxysilane (PTMO), 3-aminopropyltriethoxysilane (AMEO) and AI(OBu)sEAA shown in FIG. 4 are used as monomers.
  • the masses and amounts of substance of the monomers used are listed in the table below by way of example.
  • a second step S2 the inorganic-organic hybrid polymer obtained in step S1 is mixed with a protic organic solvent.
  • a protic organic solvent for example, 2-butoxy-ethanol is used as the solvent.
  • the 292.46 g of the gel obtained in step S1 are mixed with 48.74 g of 2-butoxyethanol.
  • a third step S3 the inorganic-organic hybrid polymer is mixed with a bisphenol-based epoxy resin.
  • the bisphenol-based epoxy resin Araldit GY 260 shown below is used as an example.
  • cross-linking of the inorganic-organic hybrid polymer is achieved by the bisphenol-based epoxy resin.
  • 200 g of the mixture obtained in step S2 are mixed with 34.29 g Araldit GY 260.
  • the structure of the inorganic-organic hybrid polymer thus obtained is shown in FIG.
  • the letter M denotes the metal ions of the metal alkoxide monomer.
  • the alkyl or aminoalkyl radicals of the alkylsilane monomer or aminoalkylsilane monomer are denoted by the letter R.
  • the inorganic-organic hybrid polymer has a Si-O network which is obtained by condensation reactions between the different monomers.
  • the wavy lines W represent chemical bonds between Si atoms obtained by reacting the reactive groups of the epoxysilane monomers with the reactive groups of the bisphenol-based epoxy resin.
  • a fourth step S4 the mixture obtained in step S3 is mixed with an organic solvent.
  • n-Propanol is used as an example.
  • the mixture is preferably diluted to such an extent that the mass fraction of solids in the mixture is 30%.
  • 17.54 g of the mixture obtained in step S3 are mixed with 12.46 g of n-propanol.
  • a fifth step S5 the mixture obtained in step S4 is mixed with a solution of an epoxy-polyurethane in an organic solvent.
  • a 40 percent solution of a Sika 3N epoxy polyurethane in ethyl acetate is used.
  • 30 g of the mixture obtained in step S4 are mixed with 30 g of the 40 percent solution of the Sika 3N epoxy polyurethane.
  • the adhesion-promoting composite material is produced or provided as a solution by mixing the mixture obtained in step S4 with the solution of the epoxy-polyurethane.
  • an electrical component is provided. If the electrical device 1 is to be produced by means of the method, then the component 2 is provided. However, if the further electrical device 11 is to be produced, the component 12 is provided.
  • the adhesion-promoting composite material present as a solution is applied to at least one section of the electrical component. For example, the application takes place by means of spraying, by means of a printing process or by means of dip coating.
  • the applied adhesion-promoting composite material is dried or partially dried. This increases the viscosity of the adhesion promoter composite.
  • the adhesion-promoting composite material is present as a gel after drying or initial drying.
  • the adhesion-promoting composite material is heated in step S8 for drying or initial drying, for example at 100-140° C. for 1-10 minutes.
  • heating is dispensed with, so that the adhesion-promoting composite material is dried or partially dried by evaporation of the solvent.
  • the adhesion-promoting composite material then forms the coating 7 or 17, which covers at least a section of the component 2 or 12, respectively.
  • a castable ceramic encapsulant is provided.
  • a tenth step S10 the electrical component 2 or 12 is encased using a casting process with the ceramic encapsulant 6 or 16 in such a way that the adhesion-promoting composite material is arranged as an adhesion-promoting layer 7 or 17 between the component 2 or 12 and the encapsulating compound 6 or 16.
  • the device 1 shown in FIG. 1 or the device 11 shown in FIG. 2 is obtained.

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Haftvermittlungs-Verbundwerkstoff. Es ist vorgesehen, dass der Haftvermittlungs-Verbundwerkstoff zumindest ein anorganisch-organisches Hybridpolymer und zumindest ein Epoxid-Polyurethan aufweist.

Description

Beschreibung
Titel
Haftvermittlungs-Verbundwerkstoff Verfahren zum Herstellen eines Haftvermittlungs-Verbundwerkstoffs, Elektrische Vorrichtung, Verfahren zum Herstellen einer elektrischen Vorrichtung
Die Erfindung betrifft einen Haftvermittlungs-Verbundwerkstoff.
Außerdem betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Herstellen eines Haftvermittlungs-Verbundwerkstoffs.
Ferner betrifft die Erfindung eine elektrische Vorrichtung, die eine Beschichtung mit einem derartigen Haftvermittlungs-Verbundwerkstoff aufweist.
Weiterhin betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Herstellen einer derartigen elektrischen Vorrichtung.
Stand der Technik
Elektrische Bauteile werden oftmals mit einer gießfähigen Umhüllmasse verkapselt. Dabei ist die Haftung der Umhüllmasse auf dem elektrischen Bauteil vorteilhaft für die Langlebigkeit des Bauteils beziehungsweise die Langlebigkeit einer das Bauteil aufweisenden elektrischen Vorrichtung. Oftmals wird dabei eine Umhüllmasse aus einem Silikon-Werkstoff oder einem Epoxidharz-Werkstoff verwendet. In diesen Fällen ist eine ausreichende Haftung der Umhüllmasse auf dem elektrischen Bauteil in der Regel gegeben. Außerdem ist es bekannt, für die Umhüllmasse einen keramischen Werkstoff zu verwenden. Beispielsweise offenbart die Offenlegungsschrift DE 102015223 466 A1 eine elektrische Vorrichtung mit einem elektrischen Bauteil, das abschnittsweise mit einer keramischen Umhüllmasse umhüllt ist. Bei Verwendung einer keramischen Umhüllmasse ist die Haftung auf dem elektrischen Bauteil allerdings in der Regel geringer als bei einer Umhüllmasse aus einem Silikon-Werkstoff oder einem Epoxidharz-Werkstoff.
Außerdem sind aus dem Stand der Technik Beschichtungen aus anorganischorganischen Hybridpolymeren bekannt. Beispielsweise offenbart die Patentschrift AU 2006 274207 B2 diesbezüglich eine mit einem anorganisch-organischen Hybridpolymer beschichtete Plastikflasche. Derartige anorganisch-organische Hybridpolymere werden auch als Hetero-poly(organo)-siloxane bezeichnet und beispielsweise unter der Bezeichnung „Ormocer“ vertrieben. Als Hybridpolymer ist das anorganisch-organische Hybridpolymer aus mehreren sich voneinander unterscheidenden Monomeren zusammengesetzt beziehungsweise aufgebaut.
Offenbarung der Erfindung
Der erfindungsgemäße Haftvermittlungs-Verbundwerkstoff mit den Merkmalen des Anspruchs 1 ist besonders geeignet, um als Haftvermittlungsschicht die Haftung einer keramischen Umhüllmasse auf einem elektrischen Bauteil zu steigern. Erfindungsgemäß ist hierzu vorgesehen, dass der Haftvermittlungs- Verbundwerkstoff zumindest ein anorganisch-organisches Hybridpolymer und zumindest ein Epoxid-Polyurethan aufweist. Aufgrund der erfindungsgemäßen Zusammensetzung haftet der Haftvermittlungs-Verbundstoff besonders gut an polaren Oberflächen wie beispielsweise Glas-, Keramik- oder Metalloberflächen. Insbesondere wird sogar eine reaktive Anbindung des Haftvermittlungs- Verbundwerkstoffs an derartigen Oberflächen erreicht. Entsprechend wird eine gute Haftwirkung an keramischen Umhüllmassen sowie an metallischen Bestandteilen von elektrischen Bauteilen erreicht. Der erfindungsgemäße Haftvermittlungs-Verbundwerkstoff eignet sich allerdings auch vorteilhaft als Haftvermittler für sonstige Anwendungen, also zur Verbindung sonstiger Elemente miteinander. Zudem kann der erfindungsgemäße Haftvermittlungs- Verbundwerkstoff als Lack, Anstrich oder sonstige Beschichtung eingesetzt werden. Die gute Haftwirkung beziehungsweise die reaktive Anbindung wird insbesondere durch Silanol-Gruppen des anorganisch-organischen Hybridpolymers bereitgestellt. Zudem weist der erfindungsgemäße Haftvermittlungs-Verbundwerkstoff eine im Wesentlichen konstante Haftwirkung bei Temperaturen von bis zu 250°C auf. Vorzugsweise weist der Haftvermittlungs-Werkstoff als Epoxid-Polyurethan das Sika Primer-3N Epoxid- Polyurethan auf. Insbesondere weist der Haftvermittlungs-Werkstoff zusätzlich zu dem anorganisch-organischen Hybridpolymer und dem Epoxid-Polyurethan zumindest ein Lösungsmittel auf. Beispielsweise handelt es sich bei dem Haftvermittlungs-Verbundwerkstoff um eine Lösung des anorganischorganischen Hybridpolymers und des Epoxid-Polyurethans in zumindest einem Lösungsmittel. Eine derartige Lösung kann durch Aufsprühen, durch ein Druckverfahren oder durch Dipcoating einfach aufgetragen werden. Im Anschluss an das Aufträgen verdunstet oder verdampft zumindest ein Teil des Lösungsmittels, wodurch die Viskosität des Haftvermittlungs-Verbundwerkstoff steigt. Der Haftvermittlungs-Verbundwerkstoff liegt dann beispielsweise als Gel vor, sodass er eine gelartige Konsistenz aufweist, oder als Feststoff. Vorzugsweise entspricht die Masse des anorganisch-organischen Hybridpolymers einem Massenanteil von 25% bis 40% bezogen auf die Gesamtmasse an Feststoffen des Haftvermittlungs-Verbundwerkstoffs. Vorzugsweise entspricht die Masse des anorganisch-organischen Hybridpolymers einem Massenanteil von 32% bis 38%, besonders bevorzugt einem Massenanteil von 35%. Vorzugsweise entspricht die Masse des Epoxid- Polyurethans einem Massenanteil von 45% bis 70% bezogen auf die Gesamtmasse an Feststoffen des Haftvermittlungs-Verbundwerkstoffs. Vorzugsweise entspricht die Masse des Epoxid-Polyurethans einem Massenanteil von 52% bis 62%, besonders bevorzugt einem Massenanteil von 57%. Unter Feststoffen sind dabei Substanzen zu verstehen, die bei Erwärmung des Haftvermittlungs-Verbundwerkstoffs auf beispielsweise 200 °C für 1 Stunde als Verdampfungsrückstand Zurückbleiben.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass der Haftvermittlungs-Verbundwerkstoff zumindest ein Bisphenol-basiertes Epoxidharz aufweist. Durch das Bisphenol-basierte Epoxidharz wird bei der Herstellung des Haftvermittlungs-Verbundwerkstoffs eine vorteilhafte Mischung des Epoxid-Polyurethans mit dem anorganisch-organischen Hybridpolymer erreicht. Insbesondere wird dabei eine chemische Verbindung des Epoxid- Polyurethans mit dem anorganisch-organischen Hybridpolymer mittels des Bisphenol-basierten Epoxidharzes ausgebildet. Vorzugsweise entspricht die Masse des Bisphenol-basierten Epoxidharzes einem Massenanteil von 6% bis 11% bezogen auf die Gesamtmasse an Feststoffen des Haftvermittlungs- Verbundwerkstoffs. Vorzugsweise entspricht die Masse des Bisphenol-basierten Epoxidharzes einem Massenanteil von 8% bis 9%, besonders bevorzugt einem Massenanteil von 8,5%.
Vorzugsweise weist das anorganisch-organische Hybridpolymer ein Metallalkoxid-Monomer auf. Das anorganisch-organische Hybridpolymer ist also aus verschiedenen Monomeren hergestellt, von denen zumindest eines ein Metallalkoxid-Monomer ist. Durch die in das anorganisch-organische Hybridpolymer eingebauten Metallalkoxid-Monomere wird eine hohe Festigkeit des Haftvermittlungs-Verbundwerkstoffs erreicht. Bei dem Metallalkoxid- Monomer handelt es sich um ein Haupt- oder Nebengruppen-Metallalkoxid- Monomer. Vorzugsweise handelt es sich bei dem Metall des Metallalkoxid- Monomers um Titan, Aluminium oder Zirkon. Besonders bevorzugt handelt es sich bei dem Metallalkoxid-Monomer um AI(OBu)sEAA. Vorzugsweise entspricht die Stoffmenge des Metallalkoxid-Monomers einem Stoffmengenanteil von 15% bis 25% bezogen auf die Gesamtstoffmenge der für die Herstellung des anorganisch-organischen Hybridpolymers eingesetzten Monomere. Besonders bevorzugt entspricht die Stoffmenge des Metallalkoxid-Monomers einem Stoffmengenanteil von 20%.
Vorzugsweise weist das anorganisch-organische Hybridpolymer ein Epoxysilan- Monomer auf. Das anorganisch-organische Hybridpolymer ist also aus verschiedenen Monomeren hergestellt, von denen zumindest eines ein Epoxysilan-Monomer ist. Durch das Epoxysilan-Monomer kann das anorganischorganische Hybridpolymer bei niedrigen Temperaturen oder unter UV- Bestrahlung einfach ausgehärtet werden. Besonders bevorzugt handelt es sich bei dem Epoxysilan-Monomer um 3-Glycidyloxypropyltrimethoxysilan (GLYMO). Vorzugsweise entspricht die Stoffmenge des Epoxysilan-Monomers einem Stoffmengenanteil von 40% bis 50% bezogen auf die Gesamtstoffmenge der für die Herstellung des anorganisch-organischen Hybridpolymers eingesetzten Monomere. Besonders bevorzugt entspricht die Stoffmenge des Epoxysilan- Monomers einem Stoffmengenanteil von 45%. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass das anorganisch-organische Hybridpolymer ein Alkylsilan-Monomer aufweist. Das anorganisch-organische Hybridpolymer ist also aus verschiedenen Monomeren hergestellt, von denen zumindest eines ein Alkylsilan-Monomer ist. Durch das Alkylsilan-Monomer können die geforderten Eigenschaften des Haftvermittlungs- Verbundwerkstoffs hinsichtlich einer gewünschten chemischen Anbindung sowie einer gewünschten Haftwirkung bereitgestellt werden. Besonders bevorzugt handelt es sich bei dem Alkylsilan-Monomer um Propyltrimethoxysilan (PTMO). Vorzugsweise entspricht die Stoffmenge des Alkylsilan-Monomers einem Stoffmengenanteil von 25% bis 35% bezogen auf die Gesamtstoffmenge der für die Herstellung des anorganisch-organischen Hybridpolymers eingesetzten Monomere. Besonders bevorzugt entspricht die Stoffmenge des Alkylsilan- Monomers einem Stoffmengenanteil von 30%.
Gemäß einer bevorzugen Ausführungsform ist vorgesehen, dass das anorganisch-organische Hybridpolymer ein Aminoalkylsilan-Monomer aufweist. Das anorganisch-organische Hybridpolymer ist also aus verschiedenen Monomeren hergestellt, von denen zumindest eines ein Aminoalkylsilan- Monomer ist. Auch durch das Aminoalkylsilan-Monomer können die geforderten Eigenschaften des Haftvermittlungs-Verbundwerkstoffs hinsichtlich einer gewünschten chemischen Anbindung sowie einer gewünschten Haftwirkung bereitgestellt werden. Besonders bevorzugt handelt es sich bei dem Aminoalkyl- Monomer um 3-Aminopropyltriethoxysilan (AMEO). Vorzugsweise entspricht die Stoffmenge des Aminoalkyl-Monomers einem Stoffmengenanteil von 3% bis 8% bezogen auf die Gesamtstoffmenge der für die Herstellung des anorganischorganischen Hybridpolymers eingesetzten Monomere. Besonders bevorzugt entspricht die Stoffmenge des Aminoalkyl-Monomers einem Stoffmengenanteil von 5%.
Das erfindungsgemäße Verfahren zum Herstellen eines Haftvermittlungs- Verbundwerkstoffs zeichnet sich mit den Merkmalen des Anspruchs 7 dadurch aus, dass ein anorganisch-organisches Hybridpolymer und ein Epoxid- Polyurethan bereitgestellt werden, und dass das Epoxid-Polyurethan mit dem anorganisch-organischen Hybridpolymer vermischt wird. Auch daraus ergeben sich die bereits genannten Vorteile. Weitere bevorzugte Merkmale und Merkmalskombinationen ergeben sich aus dem zuvor Beschriebenen sowie aus den Ansprüchen.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass das anorganisch-organische Hybridpolymer mittels einer Sol-Gel-Synthese aus verschiedenen Monomeren bereitgestellt wird. Die verschiedenen Monomere werden also zunächst in einem Lösungsmittel, vorzugsweise Wasser, gelöst beziehungsweise dispergiert. Mittels der Sol-Gel-Synthese wird dann das anorganisch-organische Hybridpolymer als Gel beziehungsweise als Substanz mit gelartiger Konsistenz erhalten.
Vorzugsweise wird das anorganisch-organische Hybridpolymer mit einem Bisphenol-basierten Epoxidharz gemischt, bevor das anorganisch-organische Hybridpolymer in dem Schritt c) mit dem Epoxid-Polyurethan gemischt wird. Durch das Bisphenol-basierte Epoxidharz wird die Mischung des Epoxid- Polyurethans mit dem anorganisch-organischen Hybridpolymer verbessert, wie vorstehend bereits erwähnt.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass das anorganisch-organische Hybridpolymer vor dem Mischen mit dem Bisphenol- basierten Epoxidharz mit einem protischen organischen Lösungsmittel gemischt wird. Durch das Mischen des anorganisch-organischen Hybridpolymers mit dem Lösungsmittel wird die darauffolgende Vermischung mit dem Bisphenol-basierten Epoxidharz vereinfacht. Handelt es sich bei dem anorganisch-organischen Hybridpolymer beispielsweise um ein Gel, so wird durch das Mischen mit dem Lösungsmittel die Viskosität des anorganisch-organischen Hybridpolymers verringert. Vorzugsweise wird als protisches organisches Lösungsmittel ein Alkohol, besonders bevorzugt 2-Butoxy-ethanol verwendet.
Vorzugsweise wird als Epoxid-Polyurethan eine Lösung des Epoxid-Polyurethans in einem organischen Lösungsmittel bereitgestellt. Die Lösung des Epoxid- Polyurethans kann besonders einfach und homogen mit dem anorganischorganischen Hybridpolymer gemischt werden. Zudem wird dann der Haftvermittlungs-Verbundwerkstoff zumindest zunächst als Lösung erhalten, wodurch der Haftvermittlungs-Verbundwerkstoff einfach aufgetragen werden kann. Besonders bevorzugt handelt es sich bei dem organischen Lösungsmittel um Ethylacetat.
Die erfindungsgemäße elektrische Vorrichtung weist ein elektrisches Bauteil auf und zeichnet sich mit den Merkmalen des Anspruchs 12 durch eine Beschichtung aus, die zumindest einen Abschnitt des elektrischen Bauteils bedeckt und den erfindungsgemäßen Haftvermittlungs-Verbundwerkstoff aufweist. Durch die Beschichtung ist der bedeckte Abschnitt geschützt wodurch die Langlebigkeit des Bauteils beziehungsweise der Vorrichtung gesteigert wird. Weitere bevorzugte Merkmale und Merkmalskombinationen ergeben sich aus dem zuvor Beschriebenen sowie aus den Ansprüchen. Bei dem elektrischen Bauteil handelt es sich beispielsweise um ein aktives elektrisches Bauteil oder um ein passives elektrisches Bauteil wie beispielsweise einen Transformator.
Vorzugsweise weist die Vorrichtung eine insbesondere keramische Umhüllmasse auf, die das elektrische Bauteil zumindest abschnittsweise derart umhüllt, dass die Beschichtung zwischen dem Bauteil und der Umhüllmasse angeordnet ist. Aufgrund der vorteilhaften Haftwirkung des Haftvermittlungs-Verbundwerkstoffs der Beschichtung wird eine starke Haftung der Umhüllmasse auf dem Bauteil erreicht. Die Beschichtung bildet insofern eine Haftvermittlungsschicht.
Das erfindungsgemäße Verfahren zum Herstellen einer elektrischen Vorrichtung zeichnet sich mit den Merkmalen des Anspruchs 14 dadurch aus, dass ein elektrisches Bauteil bereitgestellt wird, und dass der erfindungsgemäße Haftvermittlungs-Verbundwerkstoff derart auf das Bauteil aufgetragen wird, dass der Haftvermittlungs-Verbundwerkstoff als Beschichtung zumindest einen Abschnitt des Bauteils bedeckt. Auch daraus ergeben sich die bereits genannten Vorteile. Weitere bevorzugte Merkmale und Merkmalskombinationen ergeben sich aus dem zuvor Beschriebenen sowie aus den Ansprüchen. Vorzugsweise wird das Bauteil zumindest abschnittsweise derart mit einer Umhüllmasse umhüllt, dass die Beschichtung zwischen dem Bauteil und der Umhüllmasse angeordnet ist. Vorzugsweise wird der Haftvermittlungs-Verbundwerkstoff zunächst in Form einer Lösung bereitgestellt und auf das elektrische Bauteil aufgetragen. Das elektrische Bauteil wird dann vorzugsweise nach Antrocknen oder Trocknen des Haftvermittlungs-Verbundwerkstoffs mit der Umhüllmasse umhüllt.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass der Haftvermittlungs-Verbundwerkstoff durch Aufsprühen, durch ein Druckverfahren oder durch Dipcoating auf das Bauteil aufgetragen wird. Liegt der Haftvermittlungs-Verbundwerkstoff zumindest zunächst als Lösung vor, so ist dies aufgrund seiner geringen Viskosität vorteilhaft möglich. Durch Aufsprühen, durch das Druckverfahren oder Dipcoating kann eine homogene Auftragung des Haftvermittlungs-Verbundwerkstoffs in geringer Schichtdicke erreicht werden.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert. Dazu zeigen
Figur 1 eine elektrische Vorrichtung,
Figur 2 eine weitere elektrische Vorrichtung,
Figur 3 ein Verfahren zur Herstellung der elektrischen Vorrichtung beziehungsweise der weiteren elektrischen Vorrichtung,
Figur 4 verschiedene Monomere für ein anorganisch-organisches Hybridpolymer und
Figur 5 einen Ausschnitt einer Struktur des anorganisch-organischen Hybridpolymers.
Figur 1 zeigt in einer schematischen Darstellung eine elektrische Vorrichtung 1. Die elektrische Vorrichtung 1 weist ein elektrisches Bauteil 2 auf, bei dem es sich um ein aktives elektrisches Bauteil 2 handelt. Das elektrische Bauteil 2 weist ein Substrat 3 auf, bei dem es sich beispielsweise um ein DBC-Substrat 3 oder ein AM B-Substrat 3 handelt. Auf dem Substrat 3 ist ein Chip 4 angeordnet, bei dem es sich beispielsweise um einen Si-Chip 4, einen SiC-Chip 4 oder einen GaN- Chip 4 handelt. Eine nicht dargestellte elektrische Leiterbahn des Substrats 3 ist durch einen Bonddraht 5 des elektrischen Bauteils 2 elektrisch mit einer nicht dargestellten Leiterbahn des Chips 4 verbunden.
Die elektrische Vorrichtung 1 weist außerdem eine keramische Umhüllmasse 6 auf, die einen Abschnitt des elektrischen Bauteils 2 umhüllt. Um eine Haftung der keramischen Umhüllmasse 6 auf dem elektrischen Bauteil 2 zu steigern, weist die elektrische Vorrichtung 1 eine Beschichtung 7 beziehungsweise Haftvermittlungsschicht 7 auf, die zwischen dem elektrischen Bauteil 2 und der Umhüllmasse 6 angeordnet ist. Vorliegend ist die Haftvermittlungsschicht 7 derart ausgebildet, dass die Umhüllmasse 6 durch die Haftvermittlungsschicht 7 von dem elektrischen Bauteil 2 getrennt ist. Es besteht also kein direkter Berührkontakt zwischen dem elektrischen Bauteil 2 und der Umhüllmasse 6.
Figur 2 zeigt in einer schematischen Darstellung eine weitere elektrische Vorrichtung 11. Die weitere elektrische Vorrichtung 11 weist ein elektrisches Bauteil 12 auf, bei dem es sich um ein passives elektrisches Bauteil 12, vorliegend einen Transformator 12, handelt. Das elektrische Bauteil 12 weist einen Kupfertopf 13 mit einer Aufnahme auf. In der Aufnahme ist ein Transformatorkern 14 angeordnet, der mit einem elektrischen Leiter 15 umwickelt ist. Auch die weitere elektrische Vorrichtung 11 weist eine keramische Umhüllmasse 16 auf, die einen Abschnitt des elektrischen Bauteils 12 umhüllt. Um die Haftung der Umhüllmasse 16 auf dem elektrischen Bauteil 12 zu steigern, ist auch im Falle der in Figur 2 dargestellten weiteren elektrischen Vorrichtung 11 eine Beschichtung 17 beziehungsweise Haftvermittlungsschicht 17 vorgesehen, die zwischen dem elektrischen Bauteil 12 und der Umhüllmasse 16 angeordnet ist.
Im Folgenden wird mit Bezug auf Figur 3 ein vorteilhaftes Verfahren zum Herstellen der elektrischen Vorrichtung 1 beziehungsweise der weiteren elektrischen Vorrichtung 11 beschrieben. Figur 3 zeigt das Verfahren anhand eines Flussdiagramms. Dabei beschreiben die Verfahrensschritte S1 bis S5 ein Verfahren zur Herstellung eines Haftvermittlungs-Verbundwerkstoffs für die Haftvermittlungsschicht 7 beziehungsweise 17. In einem ersten Schritt S1 wird ein anorganisch-organisches Hybridpolymer mittels einer Sol-Gel-Synthese bereitgestellt. Hierzu werden mehrere Monomere, nämlich ein Metallalkoxid-Monomer, ein Epoxysilan-Monomer, ein Alkylsilan- Monomer und ein Aminoalkylsilan-Monomer, in destilliertem Wasser gelöst beziehungsweise dispergiert und die Lösung beziehungsweise Dispersion wird gerührt, um das anorganisch-organische Hybridpolymer als Gel zu erhalten. Vorliegend werden als Monomere die in Figur 4 dargestellten Monomere 3- Glycidyloxypropyltrimethoxysilan (GLYMO), Propyltrimethoxysilan (PTMO), 3- Aminopropyltriethoxysilan (AMEO) und AI(OBu)sEAA verwendet. Die Massen und Stoffmengen der verwendeten Monomere sind beispielhalber in der nachfolgenden Tabelle aufgelistet.
In einem zweiten Schritt S2 wird das in dem Schritt S1 erhaltene anorganischorganische Hybridpolymer mit einem protischen organischen Lösungsmittel gemischt. Beispielhalber wird 2-Butoxy-ethanol als Lösungsmittel verwendet. Vorliegend werden die 292,46 g des in dem Schritt S1 erhaltenen Gels mit 48,74 g 2-Butoxy-ethanol gemischt.
In einem dritten Schritt S3 wird das anorganisch-organische Hybridpolymer mit einem Bisphenol-basierten Epoxidharz gemischt. Beispielhalber wird das nachfolgend dargestellte Bisphenol-basierte Epoxidharz Araldit GY 260 verwendet. Insbesondere wird durch das Bisphenol-basierte Epoxidharz eine Quervernetzung des anorganisch-organischen Hybridpolymers erreicht. Vorliegend werden 200 g der in dem Schritt S2 erhaltenen Mischung mit 34,29 g Araldit GY 260 gemischt.
Die Struktur des dadurch erhaltenen anorganisch-organischen Hybridpolymers ist in Figur 5 dargestellt. Dabei sind die Metall-Ionen des Metallalkoxid-Monomers mit dem Buchstaben M bezeichnet. Die Alkyl- beziehungsweise Aminoalkyl- Reste des Alkylsilan-Monomers beziehungsweise Aminoalkylsilan-Monomers sind mit dem Buchstaben R bezeichnet. Wie aus Figur 5 ersichtlich ist, weist das anorganisch-organische Hybridpolymer ein Si-O-Netzwerk auf, das durch Kondensationsreaktionen zwischen den verschiedenen Monomeren erhalten wird. Die Wellenlinien W stellen chemische Bindungen zwischen Si-Atomen dar, die durch Reaktion der reaktiven Gruppen der Epoxysilan-Monomere mit den reaktiven Gruppen des Bisphenol-basierten Epoxidharzes erhalten wurden.
In einem vierten Schritt S4 wird die in dem Schritt S3 erhaltene Mischung mit einem organischen Lösungsmittel gemischt. Beispielhalber wird n-Propanol verwendet. Vorzugsweise wird durch das Zumischen von dem organischen Lösungsmittel die Mischung derart weit verdünnt, dass der Massenanteil an Feststoffen in der Mischung 30% beträgt. Vorliegend werden hierzu 17,54 g der in dem Schritt S3 erhaltenen Mischung mit 12,46 g n-Propanol gemischt.
In einem fünften Schritt S5 wird die in dem Schritt S4 erhaltene Mischung mit einer Lösung eines Epoxid-Polyurethans in einem organischen Lösungsmittel gemischt. Vorzugsweise wird eine 40 prozentige Lösung eines Sika 3N Epoxid- Polyurethans in Ethylacetat verwendet. Vorliegend werden 30 g der in dem Schritt S4 erhaltenen Mischung mit 30 g der 40 prozentigen Lösung des Sika 3N Epoxid-Polyurethans gemischt. Durch das Mischen der in dem Schritt S4 erhaltenen Mischung mit der Lösung des Epoxid-Polyurethans wird der Haftvermittlungs-Verbundwerkstoff als Lösung hergestellt beziehungsweise bereitgestellt.
In einem sechsten Schritt S6 wird ein elektrisches Bauteil bereitgestellt. Soll mittels des Verfahrens die elektrische Vorrichtung 1 hergestellt werden, so wird das Bauteil 2 bereitgestellt. Soll jedoch die weitere elektrische Vorrichtung 11 hergestellt werden, so wird das Bauteil 12 bereitgestellt. In einem siebten Schritt S7 wird der als Lösung vorliegende Haftvermittlungs- Verbundwerkstoff zumindest auf einen Abschnitt des elektrischen Bauteils aufgetragen. Beispielsweise erfolgt das Aufträgen mittels Aufsprühen, mittels eines Druckverfahrens oder mittels Dipcoating.
In einem achten Schritt S8 wird der aufgetragene Haftvermittlungs- Verbundwerkstoff getrocknet beziehungsweise angetrocknet. Hierdurch erhöht sich die Viskosität des Haftvermittlungs-Verbundwerkstoffs. Insbesondere liegt der Haftvermittlungs-Verbundwerkstoff nach dem Trocknen beziehungsweise Antrocknen als Gel vor. Insbesondere wird der Haftvermittlungs- Verbundwerkstoff in dem Schritt S8 zum Trocknen beziehungsweise Antrocknen erwärmt, beispielsweise auf 100 - 140°C für 1 - 10 Minuten. Alternativ dazu wird auf ein Erwärmen verzichtet, sodass der Haftvermittlungs-Verbundwerkstoff durch Verdunsten der Lösungsmittel getrocknet beziehungsweise angetrocknet wird. Der Haftvermittlungs-Verbundwerkstoff bildet dann die Beschichtung 7 beziehungsweise 17, die zumindest einen Abschnitt des Bauteils 2 beziehungsweise 12 bedeckt.
In einem neunten Schritt S9 wird eine gießfähige keramische Umhüllmasse bereitgestellt.
In einem zehnten Schritt S10 wird das elektrische Bauteil 2 oder 12 mittels eines Gießverfahrens mit der keramischen Umhüllmasse 6 beziehungsweise 16 derart umhüllt, dass der Haftvermittlungs-Verbundwerkstoff als Haftvermittlungsschicht 7 beziehungsweise 17 zwischen dem Bauteil 2 beziehungsweise 12 und der Umhüllmasse 6 beziehungsweise 16 angeordnet ist. Hierdurch wird schließlich die in Figur 1 dargestellte Vorrichtung 1 beziehungsweise die in Figur 2 dargestellte Vorrichtung 11 erhalten.

Claims

Ansprüche
1. Haftvermittlungs-Verbundwerkstoff, aufweisend zumindest ein anorganisch-organisches Hybridpolymer und zumindest ein Epoxid-Polyurethan.
2. Haftvermittlungs-Verbundwerkstoff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Haftvermittlungs-Verbundwerkstoff zumindest ein Bisphenol-basiertes Epoxidharz aufweist.
3. Haftvermittlungs-Verbundwerkstoff nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das anorganisch-organische Hybridpolymer ein Metallalkoxid-Monomer (AI(OBu)sEAA) aufweist.
4. Haftvermittlungs-Verbundwerkstoff nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das anorganisch-organische Hybridpolymer ein Epoxysilan-Monomer, insbesondere 3- Glycidyloxypropyltrimethoxysilan (GLYMO), aufweist.
5. Haftvermittlungs-Verbundwerkstoff nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das anorganisch-organische Hybridpolymer ein Alkylsilan-Monomer, insbesondere Propyltrimethoxysilan (PTMO), aufweist.
6. Haftvermittlungs-Verbundwerkstoff nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das anorganisch-organische Hybridpolymer ein Aminoalkylsilan-Monomer, insbesondere 3- Aminopropyltriethoxysilan (AMEO), aufweist.
7. Verfahren zum Herstellen eines Haftvermittlungs-Verbundwerkstoffs, mit folgenden Schritten: a) Bereitstellen eines anorganisch-organischen Hybridpolymers, b) Bereitstellen eines Epoxid-Polyurethans, c) Mischen des Epoxid-Polyurethans mit dem anorganisch-organischen Hybridpolymer.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das anorganisch-organische Hybridpolymer mittels einer Sol-Gel-Synthese aus verschiedenen Monomeren bereitgestellt wird.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, dass das anorganisch-organische Hybridpolymer mit einem Bisphenol-basierten Epoxidharz gemischt wird, bevor das anorganischorganische Hybridpolymer in dem Schritt c) mit dem Epoxid-Polyurethan gemischt wird.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das anorganisch-organische Hybridpolymer vor dem Mischen mit dem Bisphenol- basierten Epoxidharz mit einem protischen organischen Lösungsmittel, insbesondere 2-Butoxyethanol, gemischt wird.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass als Epoxid-Polyurethan eine Lösung des Epoxid- Polyurethans in einem organischen Lösungsmittel, insbesondere Ethylacetat, bereitgestellt wird.
12. Elektrische Vorrichtung mit einem elektrischen Bauteil (2,12), gekennzeichnet durch eine Beschichtung (7,17), die zumindest einen Abschnitt des elektrischen Bauteils (2,12) bedeckt und einen Haftvermittlungs- Verbundwerkstoff gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6 aufweist.
13. Elektrische Vorrichtung nach Anspruch 12, gekennzeichnet durch eine insbesondere keramische Umhüllmasse (6,16), die das elektrische Bauteil (2,12) zumindest abschnittsweise derart umhüllt, dass die Beschichtung (7,17) zwischen dem Bauteil (2,12) und der Umhüllmasse (6,16) angeordnet ist. - 15 -
14. Verfahren zum Herstellen einer elektrischen Vorrichtung, wobei ein elektrisches Bauteil (2,12) bereitgestellt wird, und wobei ein Haftvermittlungs- Verbundwerkstoff gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6 derart auf das elektrische Bauteil (2,12) aufgetragen wird, dass der Haftvermittlungs-Verbundwerkstoff als Beschichtung (7,17) zumindest einen Abschnitt des Bauteils (2,12) bedeckt.
15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Haftvermittlungs-Verbundwerkstoff durch Aufsprühen, durch ein Druckverfahren oder durch Dipcoating auf das Bauteil (2,12) aufgetragen wird.
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