WO2015086814A1 - Verfahren zum herstellen einer baugruppe und baugruppe - Google Patents

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WO2015086814A1
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Erich Mattmann
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Continental Automotive Gmbh
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    • H01L2924/181—Encapsulation

Definitions

  • the invention relates to a method for producing an assembly comprising a substrate and a number of electrical components.
  • the invention further relates to such an assembly.
  • the electrical components are typically power transistors. Assemblies with such power transistors are used, for example, to supply electrical motors, for example in a motor vehicle, with controlled electrical power.
  • Generic modules are offered, for example, as gehauste modules. These are typically electrically tested and can be installed on mechanics by their design without complex aids.
  • the electrical components so typically power transistors, are often connected by means of a solder to the substrate, which leads to a good heat dissipation.
  • the electrical components are typically electrically contacted by the technique of bonding, for example using an aluminum wire. To protect the assembly this is usually provided with a sheath made of silicone or a polymer.
  • a disadvantage of generic modules is in particular that the bonding technique of bonding requires a tool-based large-area space. For example, need wire guide and cutting device on the tool a defined space, which usually means the provision of additional surface for each outer so-called bond feet. Restrictions also result from it being avoided should be used to bond wires used for bonding over long distances. In fact, this could cause them to be damaged by vibrations or to sag, thus forming short circuits to other electrical potentials. Therefore, in generic assemblies often bases on the substrate or on an electrical component applied to keep short by the wires to be bridged routes and thus mechanically stable. These measures also mean that additional space must be provided. The corresponding subassemblies therefore have a particularly large area.
  • An additional disadvantage of the bonding technique of bonding is the requirement of various protection measures to avoid electrochemical corrosion and mechanical damage to the bonds.
  • Document DE 10 2011 083 627 A1 shows an improved manufacturing method for such assemblies compared to the bonding technique.
  • electrical connections above the substrate are no longer produced by means of bonding but by structured application of conductive and insulating layers.
  • the technique of screen printing is used. This mechanically more stable connections are generated and it can also be saved area.
  • each electrical component having at least one electrical contact surface on a surface facing away from the substrate
  • At least one electrical potential is not conducted on the substrate, but above the electrical components.
  • the method allows the use of all three spatial dimensions to form electrical connections and to distribute electrical potentials, wherein at least one electrical potential is removed from a two-dimensional surface of the substrate and instead is displaced upwards.
  • the footprint of a particular assembly can be significantly reduced in this way, for example, it can be halved. If the size of the substrate is determined on the basis of external parameters, more assemblies can be accommodated on the same substrate size. For example, twice as many assemblies can be accommodated on a substrate of a given size.
  • the contact rail used in the method according to the invention additionally offers the advantage that it dissipates power losses can dissipate the electrical components through the surface.
  • All other connections of the components can by conventional methods such as, for example, are electrically connected to electrically conductive bonding, soldering or welding the conductive tracks of the substrate, such as copper tracks ⁇ .
  • the ends of respective contacts which are typically located outside the module, can be varied thereby formed in ⁇ example by screws, clamps, press-fitting, soldering or welding.
  • an electrical connection to a control electronics can be formed.
  • the term "a number of elements" should be understood to mean that either such an element or several such elements are present.
  • a number of electrical components is thus understood, for example, either a component or a plurality of components.
  • an assembly has three such electrical components to which the contact rail is applied.
  • the electrical components are preferably transistors, and in particular, power transistors. These are preferably made in silicon technology. Such power transistors enable a high power density.
  • the contact rail may be electrically connected to transistors, for example, with respective source contacts.
  • the electrically conductive contact rail is typically a component which does not suffer from the use of a patterning process carried out on the substrate or a method of metallization typical in the field of semiconductor technology, for example the duplexer. al-Damascene technology, being trained. Rather, the contact rail is manufactured independently of the substrate by means of suitable shaping methods such as, for example, machining or injection molding. Typically, it can still be easily recognized in the finished assembly that the contact rail is such an externally manufactured component.
  • the contact rail is preferably straight. This leads to a simple design and is particularly suitable when the electrical components to which the contact rail is to be applied, are also arranged along a straight line. Particularly preferably, three such components are arranged side by side.
  • the method further comprises a step of bringing on ⁇ an electrically conductive material, preferably a sintered Leitpolymers or polymer on to the contact surface, which is performed before the step of applying the contact rail.
  • an electrically conductive material preferably a sintered Leitpolymers or polymer on to the contact surface
  • an advantageous electrically conductive and optionally also heat-conductive connection between the contact surface of the electrical component and the contact rail ⁇ be prepared.
  • the method comprises a step of sintering for forming a mechanically strong and electrically conductive connection between the contact surfaces and the contact rail over the electrically conductive material, which after the step of applying the contact rail is carried out on the electrical components.
  • the at least partially produced assembly can be heated in particular, so that the sintered polymer hardens. Supporting this can be a Pressure on the contact rail in the direction of the components to be exercised.
  • the lead polymer and / or the sintered polymer are preferably applied by the method of screen printing. This he ⁇ enables accurate and efficient application of these mate ⁇ rials.
  • the contact rail at surface portions, which make electrical contact with a contact surface in the applied state is preferable coated with a noble metal ⁇ be.
  • a noble metal ⁇ is gold.
  • a process of coating the contact rail with such a noble metal is typically carried out before the provision of the contact rail for use in the context of the method according to the invention.
  • the contact rail is integrated in a cover of the module.
  • the lid is typically made of plastic, in particular of a non-electrically conductive polymer.
  • the contact rail has a number of press-fit contacts, which project in the applied state transversely to the substrate.
  • Such press-fit contacts allow for advantageous attachment of the assembly to another component while reliably forming an electrical contact.
  • the other component typically has complementary holes to the press-fit contacts into which the press-fit contacts can be introduced under pressure and slight deformation.
  • the complementary holes are typically coated with an electrically conductive material and thus can produce a reliable electrical contact with the press-fit contacts, which preferably also consist of electrically conductive material.
  • a protrusion of the press-fit contacts transversely to the substrate is typically understood to extend with a respective longitudinal direction substantially or exactly transversely to the surface of the substrate on which the electrical components are applied.
  • a longitudinal end of the contact rail in the mounted state be ⁇ transverse to the substrate is from, where an adjoining this longitudinal end section of the contact rail is bent by about 90 °.
  • a contact that protrudes in the assembled state via a housing of the module can be formed, which is formed by the longitudinal end projecting transversely to the substrate.
  • the contact rail is preferably made of copper or a copper alloy. These materials have the advantage of good electrical conductivity and also good thermal conductivity. It should be noted that most Ma ⁇ terialien which are highly electrically conductive, also are good thermally conductive. It should be understood that it is in the above-mentioned advantageous properties of the contact rail to features of the contact bar, wherein the process of the invention is then preferably carried out such that a contact rail with ent ⁇ speaking characteristics is provided.
  • the electrical components preferably have at least one further electrical contact surface on the surface facing away from the substrate, wherein the method further comprises a step of applying an electrically insulating material to the further contact surfaces, which is performed before the step of applying the contact rail.
  • Such a further electrical contact surface may, for example, be a gate contact, in particular if the electrical component is a transistor.
  • a gate contact is preferably not contacted by means of the contact rail, but by another electrical connection. Therefore, it is advantageous to apply the mentioned electrically insulating material to the gate contact in order to avoid a short circuit to the contact rail.
  • the electrically insulating material is preferably a non-electrically conductive polymer.
  • the electrically insulating material is further preferably applied by means of a screen printing process. This allows a precise and cost-effective production.
  • the substrate is preferably electrically insulating.
  • a surface of the substrate on which the electrical components are applied then more preferably has a number of electrically conductive coated sections, wherein a respective section is electrically insulated from all other sections, wherein each electrical component is on a surface facing the substrate has a contact surface, wherein each electrical component is assigned to one of Ab ⁇ sections, and wherein a respective electrically conductive coated portion, which is associated with an electrical component is greater than the electrical component, so that the respective contact surface on the Substrate-facing surface of the electrical component with the associated portion is electrically contacted.
  • the sections are preferably coated with copper.
  • the substrate and its coating may, for example, be a rectified-copper-bonded (DCB) substrate, which can be used in a proven manner for known joining techniques.
  • DCB rectified-copper-bonded
  • each electrical component can be contacted electrically on its side facing the substrate.
  • a respective contact surface on the surface of each individual component facing the substrate can be electrically contacted individually, provided only one component is assigned to the section. This can be used, for example, for applying different potentials.
  • a section can also be assigned several components.
  • these are preferably respective drain contacts. This is particularly advantageous in connection with an embodiment in which respective source contacts of such transistors are electrically contacted with the contact rail and respective gate contacts are contacted separately.
  • solder is preferably applied, before the application of the respective component on the substrate. This achieves a mechanically stable and electrically conductive connection.
  • the method preferably further comprises a step of applying further electrical components to the substrate, which is preferably carried out prior to the step of applying the contact rail, wherein in addition to a respective electrical component, to which the contact rail is brought ⁇ along one direction two associated further electrical Bau ⁇ elements are arranged transversely to a longitudinal direction of the contact rail, so that the electrical component to which the contact rail is applied, is arranged in the middle of the two associated further electrical components.
  • an extension of the assembly is achieved by electrical components, which are not contacted by the contact rail. Rather, for these other connection techniques can be used. The functionality of the module to be produced can thus be considerably increased.
  • the further electrical components are preferably components of the same type as the respective component arranged between these two further electrical components, with the contact rail being applied to the latter.
  • all the components are transistors, in particular power transistors. It is particularly preferred if a total of nine electrical components are present, of which on three of these electrical components, the contact rail is applied and a total of six of the electrical components are arranged next to it.
  • the electrical components are then preferably arranged in a 3 ⁇ 3 matrix. This is advantageous for typical functionalities, as further described below. More preferably, each of the other electrical components on a substrate surface facing away from the at least one electrical contact surface, wherein the method further comprises the following steps which are carried out before the step of bringing the contact rail on ⁇ :
  • Such an embodiment ensures that a respective contact surface, facing the substrate, of an electrical component, to which the contact rail is applied, is electrically connected to a contact surface on a surface of an associated further electrical component facing away from the substrate.
  • a short circuit for example with an electrically conductive coated section underneath the further electrical component, can be prevented.
  • the electrical connection described is particularly advantageous for certain assemblies to be produced by the method according to the invention, for example for a B6 bridge with phase switch.
  • the method preferably further comprises the following steps, which are carried out before the step of applying the contact rail:
  • a screen printing process is particularly suitable for this because it is accurate and cost-effective to perform.
  • the above-mentioned steps can be repeated any number of times to form com ⁇ plex, and three-dimensional structures. This allows electrical cables to be stacked on several levels.
  • a cover layer can preferably be applied to the substrate with the applied electrical components, the contact rail, further components applied for electrical connection and other components. This cover layer can be an advantageous passivation and protection of the module be ⁇ act.
  • the module can preferably be inserted into an injection-molded housing in a known manner.
  • an injection ⁇ capable material can for example be injected around the assembly around and hardened.
  • Connections for example, the press-fit contacts mentioned above and / or the above-mentioned longitudinal end of the contact rail can protrude from the injection molded housing, so that an electrical contact is possible.
  • use of such an injection molded housing may, for example, speak of a module containing the assembly.
  • various mounting options exist, for example by screws or clamps.
  • the selection of a heat transfer medium to the heat sink is not limited, so that a variety of known sauceübertra ⁇ tion media can be used.
  • the invention further relates to an assembly comprising:
  • each electrical component has at least one electrical contact surface on a surface facing away from the substrate, and
  • an electrically conductive contact rail which is arranged on the electrical components and is electrically connected to the respective electrical contact surfaces on the surface facing away from the substrate of the electrical components.
  • Such an assembly according to the invention has in particular the advantage of a reduced space requirement compared to building ⁇ groups according to the prior art. This is primarily due to the contact rail, which leads to the fact that it is possible to dispense with at least one conductor track on the substrate, since the corresponding electrical potential is shifted into a third dimension, typically upwards. It can also be spoken of a stacked construction.
  • the assembly according to the invention is particularly preferably produced by means of a method according to the invention. It can be up all embodiments described with reference to the method according to the invention are used. Illustrated benefits apply accordingly.
  • the assembly according to the invention is particularly preferably designed as a B6 bridge with phase switch.
  • the advantages of the invention come in a special way to advantage.
  • Fig. La to ld the transition from an assembly according to the
  • Figures 1a to 1d illustrate what constitutes a basic principle of the invention and how this can significantly reduce the space required for an assembly.
  • the assembly 10 has a substrate 100 with a surface 110, to which a total of nine electrical components in the form of a first transistor 210, a second transistor 220, a third transistor 230, a fourth transistor 240, a fifth transistor 250, a sixth transistor 260, a seventh transistor 270, an eighth transistor 280 and a ninth transistor 290 are applied.
  • the transistors 210, 220, 230, 240, 250, 260, 270, 280, 290 in the present case are power transistors.
  • the electrically conductive coated portions 111, 112, 113, 114, 115, 116, 117 are each electrically insulated from all other portions.
  • the substrate 100 is formed of a ceramic material which is electrically insulating.
  • the arrangement of an electrically isolie ⁇ leaders substrate with copper coating described may also be referred to as a di- rect-Copper-bonded (DCB) substrate.
  • the first to sixth transistors 210, 220, 230, 240, 250, 260 are each a single one of the first to sixth sections 111,
  • the respective sections 111, 112, 113, 114, 115, 116 seen in the plane of the surface 110 are larger than the respective transistor 210, 220, 230, 240, 250, 260, to which the respective section 111, 112, 113, 114, 115, 116 is assigned.
  • the seventh, eighth and ninth transistors 270, 280, 290 are assigned together to the seventh electrically conductive portion 117, wherein also in this case, a respective bottom of the respective transistor 270, 280, 290 is electrically contacted with the copper-coated portion 117.
  • all the lower sides of the seventh, eighth and ninth transistors 270, 280, 290 are connected to a common potential, which can be electrically connected due to the likewise larger, ie protruding extension of the section 117.
  • each of the transistors 210, 220, 230, 240, 250, 260, 270, 280, 290 each has an electrical contact area in the form of a respective source contact 212, 222, 232, 242, 252, 262, 272, 282, 292 and a respective further electrical contact surface in the form of a respective gate contact 214, 224, 234, 244, 254, 264, 274, 284, 294.
  • the respective source contacts 212, 222, 232, 242, 252, 262, 272, 282, 292 are each made larger in area than the respective gate contacts 214, 224, 234, 244, 254, 264, 274, 284, 294th
  • the conductor 120 is also made of a copper coating, similar to the electrically conductive coated portions 111, 112, 113, 114, 115, 116, 117. Their extent on the surface 110 is so large that it can meet requirements regarding the amount of current to be absorbed.
  • the wide interconnect 120 provides a potential that can be tapped at several locations on the surface 110 of the substrate 100.
  • the conductor track 120 is connected to the respective source contacts 212, 222, 232 of the first, second and third transistors 210, 220, 230 by means of three electrical connectors 145. It thus serves as a common source terminal of the first, second and third transistors 210, 220, 230.
  • Further electrical connectors 145 are connected between the first electrically conductive coated portion 111, to which the first transistor 210 is assigned, and the respective source contacts 242, 272 of the fourth and seventh transistors 240, 270, between the second electrically conductive coated portion 112 the second transistor 220 is assigned, and the respective source contacts 252, 282 of the fifth and eighth transistors 250, 280 and between the third electrically conductive coated portion 113, which is associated with the third transistor 230, and the respective source contacts 262, 292 of the sixth and ninth transistors 260, 290 provided.
  • the total of nine transistors 210, 220, 230, 240, 250, 260, 270, 280, 290 are arranged in three rows of three transistors each.
  • the middle row there are the first, second and third transistors 210, 220, 230.
  • Each of these transistors of the middle row is assigned in each case one transistor of the upper row and one transistor of the lower row.
  • About the electrical just described Connector 145 is a respective transistor 210, 220, 230 connected with its two associated transistors such that the drain contact of the respective transistor of the middle row is connected to the respective source contacts of the transistors of the upper and lower row.
  • the electrical connectors 145 are shown simplistic in the present case as wider connections. They are implemented by a plurality of parallel bonding wires to achieve a necessary to the corresponding compounds higher current carrying ⁇ bility.
  • a plurality of electrical terminals 130 are provided on the surface 110 of the substrate 100. These can be used to connect individual contact surfaces or contacts of electrical components or other conductive components arranged on the substrate 100.
  • the electrical connections 130 are here as well as the electrically conductive coated portions 111, 112, 113, 114, 115, 116, 117 and the wide conductor 120 formed by a copper coating.
  • the respective electrical connections 130 are connected by means of respective bonding wires 140 to a respective source or gate contact of the transistors 210, 220, 230, 240, 250, 260, 270, 280, 290.
  • the respective contacts which are formed as electrical contact surfaces can be electrically connected to external units such as a power supply or a motor.
  • the bonding wires 140 bring the disadvantages already mentioned at the beginning of this description. In particular, they must be secured against mechanical damage and vibration and require an increased space requirement for installation. Furthermore, it can be seen in FIG.
  • Fig. Lb shows a modification of the assembly 10 of Fig. La, in which already a feature according to the invention is realized.
  • an electrically conductive contact rail 300 for contacting the respective source contacts 212, 222, 232 of the first, second and third transistors 210, 220, 230 is provided instead of the wide interconnect 120.
  • the supply of the corresponding potential for these source contacts 212, 222, 232 is shifted from the flat surface 110 into the third dimension, that is, upwards.
  • the assembly 10 may be made more compact overall, for example, by reducing the distance between the upper and middle rows of transistors. This is shown in Fig. Lc.
  • a further areal optimization can be achieved by the arrangement is made smaller also in the longitudinal direction of the contact rail 300.
  • the dimensions of the electrically conductive coated sections 111, 112, 113, 114, 115, 116, 117 are significantly reduced.
  • a corresponding embodiment is shown in FIG. Id. Not only was the space requirement significantly reduced, but now - in contrast to the embodiments according to FIGS. 1 a to 1 c - the bonding wires 140 have been replaced by conductor tracks 150.
  • the printed conductors 150 are applied by means of a screen printing method and do not bring about the disadvantages of the bonding wires 140 which were described at the outset. In particular, they can not hang, no short circuits or other unwanted contacts cause and do not require support structures.
  • FIGS. 2a to 2g show components of an assembly 10 and of a module 20, which contains the assembly 10, between respective method steps of a method according to the invention for producing an assembly according to the invention. Based on these figures, an embodiment of he ⁇ inventive method will be explained below. It should be mentioned that the illustration of some components has been omitted for reasons of clarity.
  • FIG. 2 a shows a substrate 100 with a surface 110 to which further components of the assembly 10 are to be applied.
  • the substrate 100 is formed of electrically non-conductive ceramic and coated with copper.
  • a total of seven namely first to seventh electrically conductive coated sections 111, 112, 113, 114, 115, 116, 117 are formed on the surface 110 and a plurality of electrical terminals 130. These are each electrically insulated from one another, just as was described with reference to FIG. 1a.
  • Each transistor of the middle row so the first, second and third transistors 210, 220, 230 are each a transistor 240, 250, 260 of the upper row and each associated with a transistor 270, 280, 290 of the lower row.
  • the respective transistor of the middle row is located between its two associated transistors of the other two rows.
  • Each of the first, second, third, fourth, fifth and sixth transistors 210, 220, 230, 240, 250, 260 is assigned in each case to one of the first to sixth electrically conductive coated sections 111, 112, 113, 114, 115, 116.
  • the seventh, eighth and ninth transistors 270, 280, 290 are assigned a single, namely the seventh, electrically conductive coated section 117.
  • the respective electrically conductive coated sections 111, 112, 113, 114, 115, 116, 117 are each larger than the transistors 210, 220, 230, 240, 250, 260, 270, 280, 290 disposed thereon.
  • the respective drain contact by means of the respectively associated electrically conductive coated portion 111, 112, 113, 114, 115, 116, 117 are electrically connected.
  • FIG. 2c shows a state after a further method ⁇ step, in which respective tabs 243, 253, 263, 273, 283, 293 of electrically conductive material, namely of a conductive polymer, on the respective strips 241, 251, 261, 271, 281, 291 were applied from electrically insulating material.
  • the strips 243, 253, 263, 273, 283, 293 of electrically conductive material in each case extend from an electrically conductive coated section 111, 112, 113, which is assigned to a transistor from the middle row of transistors, to respective source contacts 242 , 252, 262, 272, 282, 292 of the respective associated transistors from the upper and lower rows.
  • an electrical connection is made between the respective electrically conductive coated portion and the respective source contact.
  • Fig. 2d shows a state after a further process step ⁇ .
  • a respective layer 215, 225, 235 of an electrically conductive material, namely a conductive polymer was applied to each of the three transistors 210, 220, 230 of the middle row. This makes it possible to contact the respective drain contact 212, 222, 232 of the respective transistor 210, 220, 230 from above.
  • Fig. 2e shows a state after a further process step.
  • an electrically conductive contact rail 300 was applied to the respective layers 215, 225, 235 of conductive polymer.
  • the contact rail 300 here consists of copper and extends with a longitudinal direction corresponding to the middle row of transistors.
  • the direct contact of the contact rail 300 on the respective layers 215, 225, 235 of conductive polymer is a respective electrical connection of the contact rail 300 to the respective source contacts 212, 222, 232 of the underlying first, second and third transistors 210, 220, 230 manufactured.
  • the contact rail 300 provides a common potential for these source contacts 212, 222, 232.
  • the contact rail 300 also has three press-fit contacts 310, which can be compressed in a known manner when introduced into corresponding holes with a slightly smaller diameter, whereby both a mechanical fixation as well as the formation of an electrical contact in a known manner is possible.
  • the contact bar 300 further includes a longitudinal end 320 which on ⁇ housed state transversely to the substrate 100, ie, to the surface 110 of the substrate 100 extending in the in Fig. 2e shown. In other words, the longitudinal end 320 or an ab ⁇ section of the contact rail 300 adjacent to the longitudinal end 320 is perpendicular to the surface 110 of the substrate 100. Between this transversely projecting longitudinal end 320 and the remainder of the contact rail 300 there is a curved section 325 which a bend of 90 ° ensures.
  • the longitudinal end 320 projecting transversely to the substrate 100 can be used, for example, as a power connection, as will be explained further below.
  • a common potential for the source contacts 212, 222, 232 of the darun ⁇ terrise first, second and third transistors 210, 220, 230 may be provided.
  • no additional area on the surface 110 is necessary because a space above the surface 110 is used for this purpose. This corresponds otherwise ⁇ expresses a stacked construction. The area required on the substrate 100 can thus be significantly reduced.
  • Fig. 2e shows a state after a further method step, by which the assembly is processed to form a module 10 further ⁇ .
  • a contact block 160 is applied to the electrical connections 130. From the contact block 160 are shown press-fit contacts 165, which are connected to one of the plurality of electrical terminals 130. These press-fit contacts are signal contacts in the present case.
  • FIGS. 2 a to 2 g some components were not shown in order to increase the clarity and comprehensibility.
  • electrical interconnects between the electrical connections 130 and transistors or electrically conductive coated sections of the assembly 10 have been omitted. It should be understood that such interconnects or other electrical connections are present in real assemblies and thus by the signal contacts respective source, drain or gate contacts of the transistors 210, 220, 230, 240, 250, 260, 270, 280, 290th are electrically accessible. For example, these can be electrically connected via the signal contacts 165.
  • a total of four high-current contacts namely a lower high-current contact 170 and three upper high-current contacts, namely a first high-current contact 171, a second high-current contact 172 and a third high-current contact 173, were applied.
  • the lower high-current contact 170 is electrically connected to the seventh electrically conductive coated portion 117, which the seventh, eighth and ninth transistors 270, 280, 290 are assigned.
  • the upper high current contacts 171, 172, 173 are in each case electrically conductively connected to one of the fourth to sixth electrically conductive coated sections 114, 115, 116, to each of which one of the fourth, fifth and sixth transistors 240, 250, 260 is assigned.
  • the respective high-current contacts 170, 171, 172, 173 are adhesively bonded to a respective electrically conductive section, namely with electrically conductive adhesive material. This enables a simple and reliable electrical connection Ver ⁇ .
  • FIG. 2 g shows a state after a further step, and in particular shows a complete module 20, which contains the electrical assembly 10.
  • a housing 180 was applied from injection molding material, by means of an injection molding process.
  • the housing 180 has a total of four protruding eyelets 181, 182, 183, 184, which can serve to fasten the module 20.
  • the signal contacts 165, the press-fit contacts 310 of the contact rail 300, the curved longitudinal end 320 of the contact rail 300 and the four high current contacts 170, 171, 172, 173 protrude beyond the housing 180 and can thus be electrically connected or contacted , This allows a connection of the individual components of the assembly 10, each with a suitable design for each required current density.
  • a small portion of the substrate 100 projects with respective small portions of the electrically conductive coated portions 114, 115, 116 over the housing 180. This is advantageous for certain installation situations.
  • FIG. 3 shows a cross section through an assembly 10 according to an embodiment, which is in principle similar to that which is the basis of the assembly of FIGS. 2e to 2g, however, it is slightly modified especially in terms of proportions.
  • a further copper-coated and thus conductive layer 105 is arranged below the substrate 100. This can also be used for suitable power supply.
  • FIG. 3 shows the first transistor 210, which has an electrical contact surface in the form of a drain contact 211 on its underside. Between the drain contact 211 and the electrically conductive coated portion 111, which is associated with the first transistor 210, there is a solder 216, which is a mechanically stable and electrically conductive connection between the first transistor 210 and the substrate 100 via the electrically conductive coated Section 111 generated.
  • the source contact 212 and the gate contact 214 On top of the first transistor 210 are the source contact 212 and the gate contact 214. Above the source contact 212 is a layer 215 of conductive polymer, whereas above the gate contact 214 there is a layer 217 of electrically insulating material located.
  • the contact rail 300 located above the first transistor 210, the contact rail 300, with a press-fit contact 310 and its bent longitudinal end 320.
  • the contact rail 300 is located both on the layer 215 of conductive polymer as well as on the electrically insulating layer 217, so that a electrically conductive connection between the contact rail 300 and the source 212 contact, but not made to the gate contact 214 becomes.
  • the source contact 212 can be electrically connected in a manner already described above.
  • the first high current contact 171 is applied, which can be made with respect to further details to the above description.
  • All components located above the substrate 100 with the exception of protruding contacts, are located within the housing 180 of injection molding material. Thus, these are advantageously protected against damage or unwanted electrical contacts.
  • the housing 180 is not so short that a part of the substrate 100 projects beyond the housing 180. Rather, in the embodiment according to FIG. 3, the housing is designed such that it completely encloses all electrically conductive coated sections on the surface 110 as well as the surface 110 of the substrate 100.
  • Figures 4a to 4d show components of an assembly 10 between respective process steps, the components and arrangements being very similar to those already described with reference to Figures 2a to 2g. In essence, only proportions are somewhat changed and, in addition, of the respective transistors 210, 220, 230, 240, 250, 260, 270, 280, 290, respective further electrical contact surfaces in the form of respective gate contacts 214, 224, 234, 244 , 254, 264, 274, 284, 294.
  • the representations of FIGS. 4a to 4d respectively relate to states between two respective method steps, wherein, in addition to the components already shown in FIGS. 2a to 2g, further components are shown are, which have been omitted in Figs. 2a to 2g for ease of understanding.
  • Fig. 4a shows a state which may occur, for example, between the states shown in Figs. 2c and 2d. In this case, all the components shown in Fig. 2c have already been applied, but now also electrical conductive layers 150 and surrounding insulating layers 155 are shown. These are basically not shown in FIGS. 2a to 2g for reasons of simplification.
  • Respective conductive layers 150 each provide an electrical connection between in each case one of the electrical connections 130 and a source or gate contact of in each case one of the transistors 210, 220, 230, 240, 250, 260, 270, 280, 290. Thus, they perform virtually the same function as the bonding wires 140 shown in FIG. 1a, but are considerably more robust.
  • FIG. 4 b shows a state which can occur after the state shown in FIG. 4 a and before the contact rail 300 is applied.
  • the gate contacts 214, 224 of the first and second transistors 210, 220 were covered with a layer 217 of electrically insulating material.
  • the gate contact 234 of the third transistor 230 has been covered with a layer 237 of electrically insulating material. This can prevent that during the subsequent application of the contact rail 300, an undesired electrical contact between the contact rail 300 and one of the Ga ⁇ te contacts 214, 224, 234 is made.
  • FIG. 4 c shows a state that can occur, in particular, after the state illustrated in FIG. 4 b, but before the contact rail 300 has been applied.
  • respective layers 215, 225, 235 of conductive polymer were additionally applied to the first, second and third transistors 210, 220, 230.
  • FIG. 2d With regard to the details and advantages of these respective layers, reference may be made to the description of FIG. 2d.
  • FIG. 4 d shows a state in which the contact rail 300 has been applied compared to the state of FIG. 4 c and an electrical connection between the contact rail 300 and the respective source contacts 212, 222, 232 of the first, second and third transistors 210 , 220, 230 was formed.
  • the assembly 10 is completed as such.
  • the altogether four high-current contacts 170, 171, 172, 173 were also applied.
  • Fig. 2f For further details, reference is made to the description of Fig. 2f.
  • the assembly 10 which is shown in particular in FIGS. 2e and 4d, is particularly suitable as a B6 bridge with phase switch.
  • a B6 bridge with phase switch With such a use, the effect of area reduction described several times in the text is particularly advantageous, since more B6 switches of this type can be applied to a given area.
  • the typical wiring of a B6 bridge with phase switch is known to the person skilled in the art and can also be taken easily from FIGS. 2e and 4d and the associated description.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer Baugruppe, wobei auf ein Substrat eine Anzahl von elektrischen Bauelementen aufgebracht wird und einige Kontakte der elektrischen Bauelemente mittels einer über den elektrischen Bauelementen angeordneten Kontaktschiene elektrisch angeschlossen werden. Die Erfindung betrifft des Weiteren eine entsprechende Baugruppe.

Description

Verfahren zum Herstellen einer Baugruppe und Baugruppe
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer Baugruppe mit einem Substrat und einer Anzahl von elektrischen Bauelementen. Die Erfindung betrifft des Weiteren eine solche Baugruppe .
Bei den elektrischen Bauelementen handelt es sich typischerweise um Leistungstransistoren. Baugruppen mit solchen Leistungstransistoren werden beispielsweise eingesetzt, um elektrische Motoren, beispielsweise in einem Kraftfahrzeug, gesteuert mit elektrischer Energie zu versorgen.
Gattungsgemäße Baugruppen werden beispielsweise als gehauste Module angeboten. Diese sind typischerweise elektrisch geprüft und können durch ihre Bauart ohne aufwändige Hilfsmittel auf Mechaniken verbaut werden. Die elektrischen Bauelemente, also typischerweise Leistungstransistoren, sind dabei häufig mittels eines Lots mit dem Substrat verbunden, was zu einer guten Wärmeabfuhr führt. Auf einer dem Substrat abgewandten Seite werden die elektrischen Bauelemente typischerweise durch die Technik des Bondens elektrisch kontaktiert, beispielsweise unter Verwendung eines Aluminiumdrahts. Zum Schutz der Baugruppe ist diese meistens mit einer Umhüllung aus Silikon oder einem Polymer versehen .
Nachteilig an gattungsgemäßen Baugruppen ist insbesondere, dass die Verbindungstechnik des Bondens einen werkzeugbedingt großflächigen Bauraum erfordert. Beispielsweise benötigen Drahtführung und Schneidevorrichtung am Werkzeug einen definierten Freiraum, der in der Regel das Vorsehen von zusätzlicher Fläche für jeweils außenliegende sogenannte Bondfüße bedeutet. Einschränkungen ergeben sich auch daraus, dass es vermieden werden soll, zum Bonden verwendete Drähte über zu weite Strecken aufzuspannen. Dies könnte nämlich dazu führen, dass diese durch Vibrationen geschädigt werden oder dass sie durchhängen und damit Kurzschlüsse zu anderen elektrischen Potentialen bilden. Deshalb werden bei gattungsgemäßen Baugruppen häufig Stützpunkte auf dem Substrat oder auf einem elektrischen Bauelement aufgebracht, um die mittels der Drähte zu überbrückenden Strecken kurz und damit mechanisch stabil zu halten. Auch diese Maßnahmen führen dazu, dass zusätzliche Flächen vorgesehen werden müssen. Die ent- sprechenden Baugruppen fallen deshalb besonders großflächig aus . Ein zusätzlicher Nachteil der Verbindungstechnik des Bondens ist die Erfordernis diverser Schutzmaßnahmen, um elektrochemische Korrosion und mechanische Zerstörung der Bondverbindungen zu vermeiden .
Das Dokument DE 10 2011 083 627 AI zeigt ein im Vergleich zur Bondtechnik verbessertes Herstellungsverfahren für solche Baugruppen. Dabei werden elektrische Verbindungen oberhalb des Substrats nicht mehr mittels Bonden, sondern durch struktu- riertes Aufbringen von leitfähigen und isolierenden Schichten hergestellt. Bevorzugt wird dabei die Technik des Siebdrucks verwendet. Damit werden mechanisch stabilere Verbindungen erzeugt und es kann außerdem Fläche eingespart werden. Ausgehend vom bekannten Stand der Technik ist es eine Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zum Herstellen einer Baugruppe vorzusehen, welches die Herstellung einer solchen Baugruppe auf noch geringerer Fläche erlaubt. Des Weiteren ist es eine Aufgabe der Erfindung, eine entsprechende Baugruppe vorzusehen.
Dies wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren nach Anspruch 1 sowie durch eine Baugruppe nach Anspruch 13 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen können beispielsweise den jeweiligen Unteransprüchen entnommen werden. Der Inhalt der Ansprüche wird durch ausdrückliche Inbezugnahme zum Inhalt der Beschreibung gemacht. Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer Baugruppe, welches folgende Schritte aufweist:
Bereitstellen eines Substrats,
- Aufbringen einer Anzahl von elektrischen Bauelementen auf das Substrat, wobei jedes elektrische Bauelement auf einer dem Substrat abgewandten Oberfläche zumindest eine elektrische Kontaktfläche aufweist,
Bereitstellen einer elektrisch leitfähigen Kontaktschiene, - Aufbringen der Kontaktschiene auf die elektrischen Bau¬ elemente, und
Ausbilden eines elektrischen Kontakts zwischen den Kontaktflächen der elektrischen Bauelemente und der Kontaktschiene .
Bei der erfindungsgemäßen Ausführung des Verfahrens wird zumindest ein elektrisches Potential nicht auf dem Substrat, sondern oberhalb der elektrischen Bauelemente geführt. Anders ausgedrückt erlaubt das Verfahren die Verwendung aller drei Raumdimensionen zur Ausbildung von elektrischen Anschlüssen und zur Verteilung von elektrischen Potentialen, wobei zumindest ein elektrisches Potential von einer zweidimensionalen Oberfläche des Substrats entfernt wird und stattdessen nach oben verlagert wird. Die Grundfläche einer jeweiligen Baugruppe kann auf diese Weise deutlich verringert werden, beispielsweise kann sie halbiert werden. Sofern die Größe des Substrats aufgrund äußerer Parameter festgelegt ist, können auf der gleichen Substratgröße mehr Baugruppen untergebracht werden. Beispielsweise können doppelt so viele Baugruppen auf einem Substrat einer vorgegebenen Größe untergebracht werden. Diese Vorteile führen insbesondere auch zu einer Einsparung von Kosten.
Neben der Bereitstellung eines elektrischen Potentials bietet die bei dem erfindungsgemäßen Verfahren verwendete Kontakt- schiene zusätzlich den Vorteil, dass sie Verlustleistungswärme der elektrischen Bauelemente über deren Oberfläche abführen kann .
Alle weiteren Anschlüsse der Bauelemente, beispielsweise Signal- oder Leistungsanschlüsse, können mit gängigen Verfahren wie beispielsweise elektrisch leitendes Kleben, Löten oder Schweißen mit leitfähigen Bahnen des Substrats, beispielsweise Kupfer¬ bahnen, elektrisch verbunden werden. Die Enden jeweiliger Kontakte, welche sich typischerweise außerhalb des Moduls befinden, können dabei vielfältig ausgebildet werden, bei¬ spielsweise durch Schrauben, Klemmen, Einpressen, Löten oder Schweißen. Damit kann beispielsweise eine elektrische Verbindung zu einer Ansteuerungselektronik ausgebildet werden. Unter dem Begriff einer Anzahl von Elementen sei im Rahmen dieser Anmeldung grundsätzlich verstanden, dass entweder ein solches Element oder mehrere solche Elemente vorhanden sind. Unter einer Anzahl von elektrischen Bauelementen sei somit beispielsweise entweder ein Bauelement oder eine Mehrzahl von Bauelementen verstanden. Typischerweise weist eine Baugruppe drei solche elektrische Bauelemente auf, auf welche die Kontaktschiene aufgebracht wird.
Bei den elektrischen Bauelementen handelt es sich bevorzugt um Transistoren, und insbesondere um Leistungstransistoren. Diese sind bevorzugt in Siliziumtechnologie ausgeführt. Derartige Leistungstransistoren ermöglichen eine hohe Leistungsdichte. Die Kontaktschiene kann bei Transistoren beispielsweise mit jeweiligen Source-Kontakten elektrisch verbunden sein.
Bei der elektrisch leitfähigen Kontaktschiene handelt es sich typischerweise um ein Bauteil, welches nicht durch die Verwendung eines auf dem Substrat ausgeführten Strukturierungsverfahrens oder eines im Bereich der Halbleitertechnologie typischen Verfahrens zur Metallisierung, beispielsweise die Du- al-Damascene-Technologie, ausgebildet wird. Vielmehr wird die Kontaktschiene unabhängig vom Substrat mittels geeigneter Formgebungsverfahren wie beispielsweise spanende Bearbeitung oder Spritzguss hergestellt. Typischerweise kann es noch in der fertigen Baugruppe problemlos erkannt werden, dass es sich bei der Kontaktschiene um ein solches extern hergestelltes Bau¬ element handelt.
Die Kontaktschiene ist dabei bevorzugt gerade ausgebildet. Dies führt zu einer einfachen Ausführung und ist besonders dann geeignet, wenn die elektrischen Bauelemente, auf welche die Kontaktschiene aufgebracht werden soll, ebenfalls entlang einer geraden Linie angeordnet sind. Besonders bevorzugt sind drei solcher Bauelemente nebeneinander angeordnet.
Bevorzugt weist das Verfahren ferner einen Schritt des Auf¬ bringens eines elektrisch leitfähigen Materials, bevorzugt eines Leitpolymers oder Sinterpolymers, auf die Kontaktfläche auf, welcher vor dem Schritt des Aufbringens der Kontaktschiene ausgeführt wird. Mithilfe eines solchen Leitpolymers oder Sinterpolymers kann eine vorteilhafte elektrisch leitfähige und gegebenenfalls auch thermisch leitfähige Verbindung zwischen der Kontaktfläche des elektrischen Bauelements und der Kontakt¬ schiene hergestellt werden.
Insbesondere bei der Verwendung eines Sinterpolymers ist es ferner bevorzugt, dass das Verfahren einen Schritt des Sinterns zur Ausbildung einer mechanisch festen und elektrisch leitfähigen Verbindung zwischen den Kontaktflächen und der Kon- taktschiene über das elektrisch leitfähige Material aufweist, welcher nach dem Schritt des Aufbringens der Kontaktschiene auf die elektrischen Bauelemente ausführt wird. Dabei kann die zumindest teilweise hergestellte Baugruppe nach dem Schritt des Aufbringens der Kontaktschiene insbesondere erwärmt werden, so dass das Sinterpolymer aushärtet. Unterstützend hierzu kann ein Druck auf die Kontaktschiene in Richtung auf die Bauelemente ausgeübt werden.
Das Leitpolymer und/oder das Sinterpolymer werden bevorzugt mittels des Verfahrens des Siebdrucks aufgebracht. Dies er¬ möglicht eine exakte und effiziente Aufbringung dieser Mate¬ rialien .
Bevorzugt ist die Kontaktschiene an Oberflächenabschnitten, welche im aufgebrachten Zustand einen elektrischen Kontakt mit einer Kontaktfläche herstellen, mit einem Edelmetall be¬ schichtet. Damit kann die elektrische Leitfähigkeit zwischen der Kontaktschiene und der Kontaktfläche eines elektrischen Bau¬ elements verbessert werden. Bevorzugt handelt es sich bei dem Edelmetall um Gold.
Ein Vorgang des Beschichtens der Kontaktschiene mit einem solchen Edelmetall wird dabei typischerweise vor dem Bereitstellen der Kontaktschiene zur Anwendung im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens durchgeführt.
Bevorzugt ist die Kontaktschiene in einen Deckel der Baugruppe integriert. Dies ermöglicht eine kompakte Ausführung und eine einfache Herstellung, wobei weiter bevorzugt Deckel und Kon- taktschiene gemeinsam aufgebracht werden können. Der Deckel besteht dabei typischerweise aus Kunststoff, insbesondere aus einem nicht elektrisch leitfähigen Polymer.
Bevorzugt weist die Kontaktschiene eine Anzahl von Press-Fit-Kontakten auf, welche im aufgebrachten Zustand quer zum Substrat abstehen. Derartige Press-Fit-Kontakte ermöglichen eine vorteilhafte Befestigung der Baugruppe an einer anderen Komponente unter gleichzeitiger zuverlässiger Ausbildung eines elektrischen Kontakts. Hierzu weist die andere Komponente typischerweise zu den Press-Fit-Kontakten komplementäre Löcher auf, in welche die Press-Fit-Kontakte unter Druck und leichter Verformung eingeführt werden können. Die komplementären Löcher sind dabei typischerweise mit einem elektrisch leitfähigen Material beschichtet und können somit einen zuverlässigen elektrischen Kontakt zu den Press-Fit-Kontakten herstellen, welche bevorzugt ebenfalls aus elektrisch leitfähigem Material bestehen .
Unter einem Abstehen der Press-Fit-Kontakte quer zum Substrat wird typischerweise verstanden, dass sich diese mit einer jeweiligen Längsrichtung im Wesentlichen oder auch exakt quer zu derjenigen Oberfläche des Substrats erstrecken, auf welcher die elektrischen Bauelemente aufgebracht sind. Bevorzugt steht ein Längsende der Kontaktschiene im aufge¬ brachten Zustand quer zum Substrat ab, wobei ein an diesem Längsende angrenzender Abschnitt der Kontaktschiene um etwa 90° gebogen ist. Damit kann ein im fertig montierten Zustand über ein Gehäuse der Baugruppe hervorstehender Kontakt ausgebildet werden, welcher durch das quer zum Substrat abstehende Längsende gebildet wird.
Die Kontaktschiene besteht bevorzugt aus Kupfer oder aus einer Kupferlegierung. Diese Materialien haben den Vorteil einer guten elektrischen Leitfähigkeit und zudem auch einer guten thermischen Leitfähigkeit. Es sei erwähnt, dass die meisten Ma¬ terialien, welche gut elektrisch leitfähig sind, auch gut thermisch leitfähig sind. Es sei verstanden, dass es sich bei den erwähnten vorteilhaften Eigenschaften der Kontaktschiene um Merkmale der Kontaktschiene handelt, wobei das erfindungsgemäße Verfahren dann bevorzugt derart ausgeführt wird, dass eine Kontaktschiene mit ent¬ sprechenden Merkmalen bereitgestellt wird. Bevorzugt weisen die elektrischen Bauelemente auf der dem Substrat abgewandten Oberfläche zumindest eine weitere elektrische Kontaktfläche auf, wobei das Verfahren ferner einen Schritt des Aufbringens eines elektrisch isolierenden Materials auf die weiteren Kontaktflächen aufweist, welcher vor dem Schritt des Aufbringens der Kontaktschiene ausgeführt wird.
Bei einer solchen weiteren elektrischen Kontaktfläche kann es sich beispielsweise um einen Gate-Kontakt handeln, und zwar insbesondere dann, wenn es sich bei dem elektrischen Bauelement um einen Transistor handelt. Ein solcher Gate-Kontakt wird bevorzugt nicht mittels der Kontaktschiene, sondern von einer anderweitigen elektrischen Verbindung kontaktiert. Deshalb ist es vorteilhaft, das erwähnte elektrisch isolierende Material auf den Gate-Kontakt aufzubringen, um einen Kurzschluss zu der Kontaktschiene zu vermeiden.
Bei dem elektrisch isolierenden Material handelt es sich bevorzugt um ein nicht elektrisch leitfähiges Polymer. Das elektrisch isolierende Material wird ferner bevorzugt mittels eines Siebdruckverfahrens aufgebracht. Dies ermöglicht eine exakte und kostengünstige Herstellung.
Bevorzugt ist das Substrat elektrisch isolierend. Eine Ober- fläche des Substrats, auf welcher die elektrischen Bauelemente aufgebracht werden, weist dann weiter bevorzugt eine Anzahl von elektrisch leitfähig beschichteten Abschnitten auf, wobei ein jeweiliger Abschnitt gegenüber allen anderen Abschnitten elektrisch isoliert ist, wobei jedes elektrische Bauelement an einer dem Substrat zugewandten Oberfläche eine Kontaktfläche aufweist, wobei jedes elektrische Bauelement einem der Ab¬ schnitte zugeordnet ist, und wobei ein jeweiliger elektrisch leitfähig beschichteter Abschnitt, welchem ein elektrisches Bauelement zugeordnet ist, größer ist als das elektrische Bauelement, so dass die jeweilige Kontaktfläche auf der dem Substrat zugewandten Oberfläche des elektrischen Bauelements mit dem zugeordneten Abschnitt elektrisch kontaktiert ist.
Die Abschnitte sind dabei bevorzugt mit Kupfer beschichtet. Dabei handelt es sich um ein gut elektrisch leitfähiges Material. In einer solchen Ausführung kann es sich beispielsweise bei dem Substrat und seiner Beschichtung um ein Di- rect-Copper-Bonded (DCB) -Substrat handeln, welches in bewährter Weise für bekannte Verbindungstechniken verwendet werden kann.
Durch die beschriebene Ausführung eines elektrisch isolierenden Substrats mit aufgebrachten elektrisch leitfähig beschichteten Abschnitten kann erreicht werden, dass jedes elektrische Bauelement an seiner dem Substrat zugewandten Seite elektrisch kontaktiert werden kann. Durch die elektrische Isolierung der einzelnen Abschnitte gegeneinander kann eine jeweilige Kontaktfläche auf der dem Substrat zugewandten Oberfläche jedes einzelnen Bauelements einzeln elektrisch kontaktiert werden, sofern lediglich ein Bauelement dem Abschnitt zugeordnet ist. Dies kann beispielsweise zum Anlegen unterschiedlicher Potentiale verwendet werden. Es können einem Abschnitt jedoch auch mehrere Bauelemente zugeordnet sein.
Bei den Kontaktflächen auf den dem Substrat zugewandten Oberflächen handelt es sich für den Fall, dass es sich bei den elektrischen Bauelementen um Transistoren handelt, bevorzugt um jeweilige Drain-Kontakte. Dies ist insbesondere vorteilhaft in Verbindung mit einer Ausführung, in welcher jeweilige Sour- ce-Kontakte solcher Transistoren mit der Kontaktschiene elektrisch kontaktiert sind und jeweilige Gate-Kontakte separat kontaktiert sind.
Zwischen den elektrisch leitfähig beschichteten Abschnitten und den elektrischen Bauelementen wird bevorzugt ein Lot aufge- bracht, und zwar vor dem Aufbringen des jeweiligen Bauelements auf das Substrat. Damit wird eine mechanisch stabile und elektrisch gut leitfähige Verbindung erreicht.
Das Verfahren weist bevorzugt ferner einen Schritt des Auf- bringens weiterer elektrischer Bauelemente auf das Substrat auf, welcher vorzugsweise vor dem Schritt des Aufbringens der Kontaktschiene ausgeführt wird, wobei neben ein jeweiliges elektrisches Bauelement, auf welches die Kontaktschiene auf¬ gebracht wird, entlang einer Richtung quer zu einer Längsrichtung der Kontaktschiene zwei zugeordnete weitere elektrische Bau¬ elemente angeordnet werden, so dass das elektrische Bauelement, auf welches die Kontaktschiene aufgebracht wird, in der Mitte der beiden zugeordneten weiteren elektrischen Bauelemente angeordnet ist.
Mit einer solchen Ausführung wird eine Erweiterung der Baugruppe um elektrische Bauelemente erreicht, welche nicht von der Kontaktschiene kontaktiert werden. Vielmehr können für diese andere Verbindungstechniken verwendet werden. Die Funktiona- lität der herzustellenden Baugruppe kann damit erheblich erhöht werden .
Bevorzugt handelt es sich bei den weiteren elektrischen Bauelementen um Bauelemente vom gleichen Typ wie das jeweilige zwischen diesen beiden weiteren elektrischen Bauelementen angeordnete Bauelement, wobei auf letzteres die Kontaktschiene aufgebracht wird. Beispielsweise handelt es sich bei allen Bauelementen um Transistoren, insbesondere um Leistungstransistoren. Besonders bevorzugt ist es, wenn insgesamt neun elektrische Bauelemente vorhanden sind, wovon auf drei dieser elektrischen Bauelemente die Kontaktschiene aufgebracht wird und insgesamt sechs der elektrischen Bauelemente daneben angeordnet sind. Die elektrischen Bauelemente sind dann bevorzugt in einer 3 x 3-Matrix angeordnet. Dies ist für typische Funktionalitäten vorteilhaft, wie weiter unten weiter beschrieben wird. Weiter bevorzugt weist jedes der weiteren elektrischen Bauelemente auf einer dem Substrat abgewandten Oberfläche zumindest eine elektrische Kontaktfläche auf, wobei das Verfahren ferner folgende Schritte aufweist, welche vor dem Schritt des Auf¬ bringens der Kontaktschiene ausgeführt werden:
Aufbringen von elektrisch isolierendem Material, bevorzugt ein Polymer, seitlich an jedem der weiteren elektrischen Bauelemente, so dass ein Bereich von einem jeweiligen elektrisch leitfähig beschichteten Abschnitt, welchem ein von der Kontaktschiene zu kontaktierendes elektrisches Bauelement zugeordnet ist, zu einer Kontaktfläche eines jeweiligen zugeordneten weiteren elektrischen Bauelements überdeckt wird, und
- Aufbringen eines elektrisch leitfähigen Materials, bevorzugt ein Leitpolymer, auf das elektrisch isolierende Material, so dass eine elektrische Verbindung zwischen dem elektrisch leitfähig beschichteten Abschnitt und der Kontaktfläche hergestellt wird.
Durch eine solche Ausführung wird erreicht, dass eine jeweilige dem Substrat zugewandte Kontaktfläche eines elektrischen Bauelements, auf welches die Kontaktschiene aufgebracht wird, mit einer Kontaktfläche auf einer dem Substrat abgewandten Oberfläche eines zugeordneten weiteren elektrischen Bauelements elektrisch verbunden wird. Mittels des zunächst aufgebrachten elektrisch isolierenden Materials kann dabei ein Kurzschluss, beispielsweise mit einem elektrisch leitfähig beschichteten Abschnitt unterhalb des weiteren elektrischen Bauelements, verhindert werden. Die beschriebene elektrische Verbindung ist für bestimmte, mit dem erfindungsgemäßen Verfahren herzustellende Baugruppen, beispielsweise für eine B6-Brücke mit Phasenschalter, besonders vorteilhaft. Das Verfahren weist ferner bevorzugt folgende Schritte auf, welche vor dem Schritt des Aufbringens der Kontaktschiene ausgeführt werden:
Aufbringen mindestens einer Flüssigkeitsschicht auf das Substrat und auf jeweilige elektrische Bauelemente, be¬ vorzugt mittels Siebdruck,
Aushärten der mindestens einen Flüssigkeitsschicht zum Ausbilden einer elektrisch isolierenden Schicht, und Aufbringen mindestens einer elektrischen Leitschicht zum elektrischen Verbinden einer elektrischen Kontaktfläche oder einer weiteren elektrischen Kontaktfläche des jeweiligen elektrischen Bauelements mit zumindest einer Leiterbahn des Substrats. Mittels dieser Verfahrensschritte können Kontaktflächen von elektrischen Bauelementen, welche nicht mittels der Kontaktschiene kontaktiert werden, in vorteilhafter Weise elektrisch verbunden werden. Idealerweise kann auf Bonden vollständig verzichtet werden. Die eingangs beschriebenen Nachteile werden damit vollständig vermieden. Es sei verstanden, dass mit dem eben beschriebenen Verfahrensschritt Kontaktflächen und weitere Kontakflächen aller elektrischen Bauelemente, also auch weiterer elektrischer Bauelemente, verbunden werden können. Die Flüssigkeitsschicht und/oder die elektrische Leitschicht werden dabei bevorzugt in einem vorgegebenen Muster auf ausgewählte Bereiche des Substrats aufgebracht, wobei andere Bereiche des Substrats jeweils ausgespart werden. Die Verwendung eines Siebdruckverfahrens ist hierfür besonders geeignet, da es exakt und kosteneffizient durchzuführen ist. Die erwähnten Schritte können auch beliebig oft wiederholt werden, um kom¬ plexere, auch dreidimensionale Strukturen auszubilden. Damit können elektrische Leitungen in mehreren Ebenen übereinan- dergelegt werden. Nach Abschluss der bisher erwähnten Verfahrensschritte oder einer beliebigen Unterkombination dieser Schritte kann bevorzugt eine Deckschicht auf das Substrat mit den aufgebrachten elektrischen Bauelementen, der Kontaktschiene, weiteren zur elektrischen Verbindung aufgebrachten Komponenten und sonstigen Bestandteilen aufgebracht werden. Diese Deckschicht kann eine vorteilhafte Passivierung und einen Schutz der Baugruppe be¬ wirken . Die Baugruppe kann nach Durchführung der beschriebenen Verfahrensschritte oder einer beliebigen Unterkombination bevorzugt in ein Spritzgussgehäuse in bekannter Art und Weise eingefügt werden. Hierzu kann beispielsweise ein spritzguss¬ fähiges Material um die Baugruppe herum gespritzt und gehärtet werden. Anschlüsse, beispielsweise die weiter oben erwähnten Press-Fit-Kontakte und/oder das weiter oben erwähnte Längsende der Kontaktschiene können dabei aus dem Spritzgussgehäuse hervorstehen, so dass ein elektrischer Kontakt möglich ist. Nach Fertigstellung kann durch die Verwendung eines solchen Spritzgussgehäuses beispielsweise von einem Modul, welches die Baugruppe enthält, gesprochen werden. Für ein solches Modul können unter anderem verschiedene Montagemöglichkeiten bestehen, beispielsweise durch Schrauben oder Klemmen. Die Auswahl eines Wärmeübertragungsmediums zum Kühlkörper ist dabei nicht eingeschränkt, so dass eine Vielzahl bekannter Wärmeübertra¬ gungsmedien verwendet werden kann. Außerdem ist es möglich, alle Potentialanschlüsse in ein Kunststoffgehäuse zu integrieren und anschließend die Kontakte auf dem Substrat mit bekannten Technologien zu verbinden.
Zur Vermeidung von Spannungsrissen und Temperaturbelastung von zu verbindenden Teilen wie beispielsweise solchen aus Silizium oder Kupfer, welche teilweise unterschiedliche Ausdehnungs¬ koeffizienten haben können, werden für die Durchführung des Verfahrens bevorzugt duktile, elastische Materialien einge¬ setzt .
Die Erfindung betrifft des Weiteren eine Baugruppe, welche Folgendes aufweist:
ein Substrat,
eine Anzahl von elektrischen Bauelementen auf dem Substrat, wobei jedes elektrische Bauelement auf einer dem Substrat abgewandten Oberfläche zumindest eine elektrische Kon- taktfläche aufweist, und
eine elektrisch leitfähige Kontaktschiene, welche auf den elektrischen Bauelementen angeordnet ist und mit den jeweiligen elektrischen Kontaktflächen auf der dem Substrat abgewandten Oberfläche der elektrischen Bauelemente elektrisch verbunden ist.
Eine solche erfindungsgemäße Baugruppe weist insbesondere den Vorteil eines verringerten Platzbedarfs im Vergleich zu Bau¬ gruppen gemäß dem Stand der Technik auf. Dies liegt vor allem an der Kontaktschiene, welche dazu führt, dass auf zumindest eine Leiterbahn auf dem Substrat verzichtet werden kann, da das entsprechende elektrische Potential in eine dritte Dimension, typischerweise nach oben, verlagert wird. Es kann hierbei auch von einer gestapelten Bauweise gesprochen werden.
Alle mit Bezug auf das erfindungsgemäße Verfahren beschriebenen vorteilhaften Ausführungen sind, sofern diese auf die erfindungsgemäße Baugruppe entsprechend anwendbar sind, auch vor¬ teilhafte Ausführungen der erfindungsgemäßen Baugruppe. Ins- besondere gilt dies für mit Bezug auf das erfindungsgemäße Verfahren beschriebene Materialien und Anordnungen. Erläuterte Vorteile gelten entsprechend.
Die erfindungsgemäße Baugruppe ist besonders bevorzugt mittels eines erfindungsgemäßen Verfahrens hergestellt. Dabei kann auf alle mit Bezug auf das erfindungsgemäße Verfahren beschriebenen Ausführungen zurückgegriffen werden. Erläuterte Vorteile gelten entsprechend .
Die erfindungsgemäße Baugruppe ist besonders bevorzugt als B6-Brücke mit Phasenschalter ausgebildet. Bei einer solchen Baugruppe kommen die erfindungsgemäßen Vorteile in besonderer Weise zur Geltung.
Weitere Merkmale und Vorteile wird der Fachmann von den nachfolgend mit Bezug auf die beigefügte Zeichnung beschriebenen Ausführungsbeispielen entnehmen.
Dabei zeigen:
Fig. la bis ld: den Übergang von einer Baugruppe gemäß dem
Stand der Technik zu einer flächenopti¬ mierten erfindungsgemäßen Baugruppe,
Fig. 2a bis 2g: Komponenten einer Baugruppe und eines die
Baugruppe enthaltenden Moduls zwischen mehreren Schritten eines erfindungsgemäßen Verfahrens ,
Fig. 3: eine Querschnittsansicht durch eine er¬ findungsgemäße Baugruppe,
Fig. 4a bis 4d: Komponenten einer Baugruppe zwischen unterschiedlichen Schritten eines erfindungsgemäßen Verfahrens .
Die Fig. la bis ld veranschaulichen, worin ein grundlegendes Prinzip der Erfindung besteht und wie man mit diesem den für eine Baugruppe benötigten Platz erheblich verringern kann.
Fig. la zeigt eine Baugruppe 10 gemäß dem Stand der Technik. Die Baugruppe 10 weist ein Substrat 100 mit einer Oberfläche 110 auf, auf welche insgesamt neun elektrische Bauelemente in Form von einem ersten Transistor 210, einem zweiten Transistor 220, einem dritten Transistor 230, einem vierten Transistor 240, einem fünften Transistor 250, einem sechsten Transistor 260, einem siebten Transistor 270, einem achten Transistor 280 und einem neunten Transistor 290 aufgebracht sind. Bei den Transistoren 210, 220, 230, 240, 250, 260, 270, 280, 290 handelt es sich vorliegend um Leistungstransistoren.
Auf der Oberfläche 110 befinden sich insgesamt sieben elektrisch leitfähig beschichtete Abschnitte, nämlich ein erster Abschnitt
111, ein zweiter Abschnitt 112, ein dritter Abschnitt 113, ein vierter Abschnitt 114, ein fünfter Abschnitt 115, ein sechster Abschnitt 116 und ein siebter Abschnitt 117, wobei innerhalb eines jeden der Abschnitte 111, 112, 113, 114, 115, 116, 117 eine aus Kupfer bestehende Schicht auf die Oberfläche 110 aufgebracht ist. Die elektrisch leitfähig beschichteten Abschnitte 111 , 112, 113, 114, 115, 116, 117 sind jeweils gegenüber allen anderen Abschnitten elektrisch isoliert. Das Substrat 100 ist aus einem keramischen Material ausgebildet, welches elektrisch isolierend ist. Die beschriebene Anordnung aus einem elektrisch isolie¬ renden Substrat mit Kupferbeschichtung kann auch als Di- rect-Copper-Bonded (DCB) -Substrat bezeichnet werden.
Den ersten bis sechsten Transistoren 210, 220, 230, 240, 250, 260 ist jeweils ein einziger der ersten bis sechsten Abschnitte 111,
112, 113, 114, 115, 116 zugeordnet. Dies bedeutet, dass der jeweilige Transistor 210, 220, 230, 240, 250, 260 auf jeweils einen der mit Kupfer beschichteten Abschnitte 111 , 112, 113, 114, 115, 116 aufgebracht ist, wobei eine elektrisch leitfähige Verbindung zwischen einer Unterseite des jeweiligen Transistors 210, 220, 230, 240, 250, 260 und dem jeweils zugeordneten, mit Kupfer beschichteten Abschnitt 111, 112, 113, 114, 115, 116 besteht. Wie gezeigt sind ferner die jeweiligen Abschnitte 111, 112, 113, 114, 115, 116 in der Ebene der Oberfläche 110 gesehen größer als der jeweilige Transistor 210, 220, 230, 240, 250, 260, welchem der jeweilige Abschnitt 111, 112, 113, 114, 115, 116 zugeordnet ist. Dies ermöglicht es, die jeweilige Unterseite der Transistoren 210, 220, 230, 240, 250, 260 durch Vorsehen eines elektrischen Anschlusses zu dem jeweiligen Abschnitt 111, 112, 113, 114, 115, 116 elektrisch zu kontaktieren.
Die siebten, achten und neunten Transistoren 270, 280, 290 sind zusammen dem siebten elektrisch leitfähigen Abschnitt 117 zugeordnet, wobei auch in diesem Fall eine jeweilige Unterseite des jeweiligen Transistors 270, 280, 290 mit dem mit Kupfer beschichteten Abschnitt 117 elektrisch kontaktiert ist. Somit sind alle Unterseiten der siebten, achten und neunten Transistoren 270, 280, 290 auf ein gemeinsames Potential verschaltet, welches aufgrund der ebenfalls größeren, also überstehenden Ausdehnung des Abschnitts 117 elektrisch angeschlossen werden kann .
An den jeweiligen Unterseiten der Transistoren 210, 220, 230, 240, 250, 260, 270, 280, 290 befindet sich jeweils eine elektrische Kontaktfläche in Form eines Drain-Kontakts. Diese sind jedoch in der Darstellung von Fig. la nicht sichtbar.
Auf einer jeweiligen dem Substrat 100 abgewandten Oberfläche weist jeder der Transistoren 210, 220, 230, 240, 250, 260, 270, 280, 290 jeweils eine elektrische Kontaktfläche in Form eines jeweiligen Source-Kontakts 212, 222, 232, 242, 252, 262, 272, 282, 292 sowie eine jeweilige weitere elektrische Kontaktfläche in Form eines jeweiligen Gate-Kontakts 214, 224, 234, 244, 254, 264, 274, 284, 294 auf. Die jeweiligen Source-Kontakte 212, 222, 232, 242, 252, 262, 272, 282, 292 sind dabei jeweils flächenmäßig größer ausgeführt als die jeweiligen Gate-Kontakte 214, 224, 234, 244, 254, 264, 274, 284, 294.
Zwischen den elektrisch leitfähig beschichteten Abschnitten 111, 112, 113, 114, 115, 116, 117 ist eine breite Leiterbahn 120 auf der Oberfläche 110 des Substrats 100 angeordnet. Die Leiterbahn 120 besteht ebenfalls aus einer Kupferbeschichtung, ähnlich wie die elektrisch leitfähig beschichteten Abschnitte 111 , 112, 113, 114, 115, 116, 117. Ihre Ausdehnung auf der Oberfläche 110 ist so groß, dass sie Anforderungen hinsichtlich der aufzunehmenden Stromstärke erfüllen kann.
Die breite Leiterbahn 120 stellt ein an mehreren Stellen auf der Oberfläche 110 des Substrats 100 abgreifbares Potential zur Verfügung. Die Leiterbahn 120 ist mittels dreier elektrischer Verbinder 145 mit den jeweiligen Source-Kontakten 212, 222, 232 der ersten, zweiten und dritten Transistoren 210, 220, 230 verbunden. Sie dient somit als gemeinsamer Source-Anschluss der ersten, zweiten und dritten Transistoren 210, 220, 230.
Weitere elektrische Verbinder 145 sind zwischen dem ersten elektrisch leitfähig beschichteten Abschnitt 111, welchem der erste Transistor 210 zugeordnet ist, und den jeweiligen Source-Kontakten 242, 272 der vierten und siebten Transistoren 240, 270, zwischen dem zweiten elektrisch leitfähig beschichteten Abschnitt 112, welchem der zweite Transistor 220 zugeordnet ist, und den jeweiligen Source-Kontakten 252, 282 der fünften und achten Transistoren 250, 280 sowie zwischen dem dritten elektrisch leitfähig beschichteten Abschnitt 113, welchem der dritte Transistor 230 zugeordnet ist, und den jeweiligen Source-Kontakten 262, 292 der sechsten und neunten Transistoren 260, 290 vorgesehen.
Wie in Fig. la zu sehen ist, sind die insgesamt neun Transistoren 210, 220, 230, 240, 250, 260, 270, 280, 290 in drei Reihen zu jeweils drei Transistoren angeordnet. In der mittleren Reihe befinden sich dabei die ersten, zweiten und dritten Transistoren 210, 220, 230. Jedem dieser Transistoren der mittleren Reihe ist jeweils ein Transistor der oberen und ein Transistor der unteren Reihe zugeordnet. Über die eben beschriebenen elektrischen Verbinder 145 ist ein jeweiliger Transistor 210, 220, 230 mit seinen jeweils zwei zugeordneten Transistoren derart verbunden, dass der Drain-Kontakt des jeweiligen Transistors der mittleren Reihe mit den jeweiligen Source-Kontakten der Transistoren der oberen und unteren Reihe verbunden ist.
Die elektrischen Verbinder 145 sind vorliegend vereinfachend als breitere Verbindungen dargestellt. Sie werden realisiert durch eine Mehrzahl parallel laufender Bonddrähte, um eine an den entsprechenden Verbindungen notwendige höhere Strombelast¬ barkeit zu erreichen.
Auf der Oberfläche 110 des Substrats 100 ist des Weiteren eine Mehrzahl von elektrischen Anschlüssen 130 vorgesehen. Diese können zum Anschließen einzelner Kontaktflächen oder Kontakte von auf dem Substrat 100 angeordneten elektrischen Bauelementen oder sonstigen leitfähigen Bestandteilen verwendet werden. Die elektrischen Anschlüsse 130 sind vorliegend ebenso wie die elektrisch leitfähig beschichteten Abschnitte 111, 112, 113, 114, 115, 116, 117 sowie die breite Leiterbahn 120 durch eine Kupferbeschichtung ausgebildet.
In der Ausführung gemäß Fig. la sind die jeweiligen elektrischen Anschlüsse 130 mittels jeweiliger Bonddrähte 140 mit jeweils einem Source- oder Gate-Kontakt der Transistoren 210, 220, 230, 240, 250, 260, 270, 280, 290 verbunden. Auf diese Weise können die jeweiligen Kontakte, welche als elektrische Kontaktflächen ausgebildet sind, mit externen Einheiten wie beispielsweise einer Spannungsversorgung oder einem Motor elektrisch verbunden werden. Die Bonddrähte 140 bringen die bereits am Anfang dieser Beschreibung erwähnten Nachteile mit sich. Insbesondere müssen sie gegen mechanische Beschädigung und Vibrationen gesichert werden und erfordern einen erhöhten Platzbedarf zur Montage. Des Weiteren ist in Fig. la zu sehen, dass zwei der Bonddrähte 140, nämlich diejenigen Bonddrähte, welche zu den Gate-Kontakten 244, 264 der vierten und sechsten Transistoren 240, 260 führen, in der Mitte abgeknickt sind, wobei sich unter dem jeweiligen Knick ein kleiner, in Fig. la nicht dargestellter Pfosten zur Abstützung des jeweiligen Bonddrahts 140 befindet. Dies erfordert zu- sätzlichen Montageaufwand und Platzbedarf.
Fig. lb zeigt eine Abwandlung der Baugruppe 10 von Fig. la, in welcher bereits ein Merkmal gemäß der Erfindung verwirklicht ist . Dabei ist anstelle der breiten Leiterbahn 120 eine elektrisch leitfähige Kontaktschiene 300 zur Kontaktierung der jeweiligen Source-Kontakte 212, 222, 232 der ersten, zweiten und dritten Transistoren 210, 220, 230 vorgesehen. Somit wird die Zuführung des entsprechenden Potentials für diese Source-Kontakte 212, 222, 232 ausgehend von der ebenen Oberfläche 110 in die dritte Dimension, also nach oben verlagert.
Durch diese Maßnahme wird die ursprünglich für die breite Leiterbahn 120 vorgesehene Fläche auf der Oberfläche 110 nicht mehr benötigt. Deshalb kann die Baugruppe 10 insgesamt bei- spielsweise dadurch kompakter ausgeführt werden, dass der Abstand zwischen der oberen und der mittleren Reihe von Transistoren verringert wird. Dies ist in Fig. lc dargestellt.
Eine weitere flächenmäßige Optimierung kann erreicht werden, indem die Anordnung auch in der Längsrichtung der Kontaktschiene 300 kleiner ausgeführt wird. Hierzu werden insbesondere die Ausdehnungen der elektrisch leitfähig beschichteten Abschnitte 111, 112, 113, 114, 115, 116, 117 deutlich verringert. Eine entsprechende Ausführung zeigt Fig. Id. Dabei wurde nicht nur der Platzbedarf deutlich verringert, sondern es wurden nunmehr auch - im Gegensatz zu den Ausführungen gemäß den Fig. la bis lc - die Bonddrähte 140 durch Leiterbahnen 150 ersetzt. Die Leiterbahnen 150 sind mittels eines Siebdruckverfahrens aufgebracht und bringen nicht die Nachteile der Bonddrähte 140 mit sich, welche eingangs beschrieben wurden. Insbesondere können sie nicht durchhängen, keine Kurzschlüsse oder andere ungewollten Kontakte verursachen und benötigen keine Stützkonstruktionen.
Die Fig. 2a bis 2g zeigen Komponenten einer Baugruppe 10 und eines Moduls 20, welches die Baugruppe 10 enthält, zwischen jeweiligen Verfahrensschritten eines erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung einer erfindungsgemäßen Baugruppe. Anhand dieser Figuren wird nachfolgend ein Ausführungsbeispiel eines er¬ findungsgemäßen Verfahrens erläutert. Es sei erwähnt, dass dabei auf die Darstellung einiger Komponenten aus Gründen der Übersichtlichkeit verzichtet wurde.
Fig. 2a zeigt ein Substrat 100 mit einer Oberfläche 110, auf welche weitere Komponenten der Baugruppe 10 aufgebracht werden sollen. Das Substrat 100 ist aus elektrisch nicht leitfähiger Keramik ausgebildet und mit Kupfer beschichtet. Dadurch werden insgesamt sieben, nämlich erste bis siebte elektrisch leitfähig beschichtete Abschnitte 111, 112, 113, 114, 115, 116, 117 auf die Oberfläche 110 sowie eine Mehrzahl von elektrischen Anschlüssen 130 ausgebildet. Diese sind jeweils gegeneinander elektrisch isoliert, ebenso wie dies mit Bezug auf Fig. la beschrieben wurde.
Auf die Oberfläche 110 sind des Weiteren ein erster, zweiter, dritter, vierter, fünfter, sechster, siebter, achter und ein neunter Transistor 210, 220, 230, 240, 250, 260, 270, 280, 290 angeordnet, und zwar in drei Reihen von jeweils drei Tran¬ sistoren, ebenso wie bereits mit Bezug auf die Fig. la bis ld beschrieben wurde . Jedem Transistor der mittleren Reihe, also den ersten, zweiten und dritten Transistoren 210 , 220, 230 sind dabei jeweils ein Transistor 240, 250, 260 der oberen Reihe und jeweils ein Transistor 270, 280, 290 der unteren Reihe zugeordnet. Der jeweilige Transistor der mittleren Reihe befindet sich zwischen seinen beiden zugeordneten Transistoren der beiden anderen Reihen . Jedem der ersten, zweiten, dritten, vierten, fünften und sechsten Transistoren 210, 220, 230, 240, 250, 260 ist jeweils einer der ersten bis sechsten elektrisch leitfähig beschichteten Abschnitte 111, 112, 113, 114, 115, 116 zugeordnet. Den siebten, achten und neunten Transistoren 270, 280, 290 ist ein einziger, nämlich der siebte elektrisch leitfähig beschichtete Abschnitt 117 zugeordnet. Die jeweiligen elektrisch leitfähig beschichteten Abschnitte 111, 112, 113, 114, 115, 116, 117 sind jeweils größer als die darauf angeordneten Transistoren 210, 220, 230, 240, 250, 260, 270, 280, 290. Die Transistoren 210 , 220, 230,
240, 250, 260, 270, 280, 290 haben jeweils auf ihrer dem Substrat zugewandten, in Fig. 2a nicht sichtbaren Unterseite eine elektrische Kontaktfläche in Form eines Drain-Kontakts, welcher mittels eines nicht sichtbaren Lots auf den jeweils zugeordneten elektrisch leitfähig beschichteten Abschnitt 111 , 112, 113, 114, 115, 116, 117 aufgebracht ist. Somit kann der jeweilige Drain-Kontakt mittels des jeweils zugeordneten elektrisch leitfähig beschichteten Abschnitts 111, 112, 113, 114, 115, 116, 117 elektrisch angeschlossen werden.
Auf der jeweiligen vom Substrat abgewandten Oberfläche der Transistoren 210, 220, 230, 240, 250, 260, 270, 280, 290 befindet sich j eweils ein Source-Kontakt 212 , 222, 232, 242, 252, 262, 272, 282, 292 des jeweiligen Transistors. Zwar befinden sich auf dieser Oberfläche jeweils auch Gate-Kontakte, diese sind jedoch aus Vereinfachungsgründen in den Fig. 2a bis 2g nicht dargestellt.
Fig. 2b zeigt einen Zustand nach einem Verfahrensschritt, in welchem jeweilige Streifen 241, 251, 261, 271, 281, 291 aus elektrisch isolierendem Material, nämlich einem elektrisch nicht leitfähigen Polymer, aufgebracht wurden. Die jeweiligen Streifen
241, 251, 261, 271, 281, 291 verlaufen dabei jeweils von einem der ersten bis dritten elektrisch leitfähig beschichteten Abschnitte 111, 112, 113, welchen Transistoren der mittleren Reihe von Transistoren zugeordnet sind, zu den jeweiligen Source-Kontakten 242, 252, 262, 272, 282, 292 der jeweils zugeordneten Transistoren der oberen und unteren Reihe. Fig. 2c zeigt einen Zustand nach einem weiteren Verfahrens¬ schritt, in welchem jeweilige Streifen 243, 253, 263, 273, 283, 293 aus elektrisch leitfähigem Material, nämlich aus einem Leitpolymer, auf die jeweiligen Streifen 241, 251, 261, 271, 281, 291 aus elektrisch isolierendem Material aufgebracht wurden. Die Streifen 243, 253, 263, 273, 283, 293 aus elektrisch leitfähigem Material verlaufen dabei jeweils von einem elektrisch leitfähig beschichteten Abschnitt 111, 112, 113, welcher einem Transistor aus der mittleren Reihe von Transistoren zugeordnet ist, zu jeweiligen Source-Kontakten 242, 252, 262, 272, 282, 292 der jeweils zugeordneten Transistoren aus der oberen und unteren Reihe. Somit wird eine elektrische Verbindung zwischen dem jeweiligen elektrisch leitfähig beschichteten Abschnitt und dem jeweiligen Source-Kontakt hergestellt. Fig. 2d zeigt einen Zustand nach einem weiteren Verfahrens¬ schritt. Dabei wurde auf jeden der drei Transistoren 210, 220, 230 der mittleren Reihe eine jeweilige Schicht 215, 225, 235 aus einem elektrisch leitfähigem Material, nämlich einem Leitpolymer, aufgebracht. Dies ermöglicht eine Kontaktierung des jeweiligen Drain-Kontakts 212, 222, 232 des jeweiligen Transistors 210, 220, 230 von oben.
Fig. 2e zeigt einen Zustand nach einem weiteren Verfahrensschritt. Dabei wurde auf die jeweiligen Schichten 215, 225, 235 aus Leitpolymer eine elektrisch leitfähige Kontaktschiene 300 aufgebracht. Die Kontaktschiene 300 besteht vorliegend aus Kupfer und erstreckt sich mit einer Längsrichtung entsprechend der mittleren Reihe von Transistoren. Durch das direkte Aufliegen der Kontaktschiene 300 auf die jeweiligen Schichten 215, 225, 235 aus Leitpolymer wird eine jeweilige elektrische Verbindung von der Kontaktschiene 300 zu den jeweiligen Source-Kontakten 212, 222, 232 der darunterliegenden ersten, zweiten und dritten Transistoren 210, 220, 230 hergestellt. Anders ausgedrückt stellt die Kontaktschiene 300 ein gemeinsames Potential für diese Source-Kontakte 212, 222, 232 bereit.
Die Kontaktschiene 300 weist ferner drei Press-Fit-Kontakte 310 auf, welche in bekannter Weise bei Einführung in entsprechende Löcher mit geringfügig kleinerem Durchmesser zusammengedrückt werden können, wodurch sowohl eine mechanische Fixierung wie auch die Ausbildung eines elektrischen Kontakts in bekannter Weise möglich ist. Die Kontaktschiene 300 weist des Weiteren ein Längsende 320 auf, welches im in Fig. 2e dargestellten auf¬ gebrachten Zustand quer zum Substrat 100, d.h. zur Oberfläche 110 des Substrats 100, absteht. Anders ausgedrückt steht das Längsende 320 bzw. ein an das Längsende 320 angrenzender Ab¬ schnitt der Kontaktschiene 300 senkrecht auf der Oberfläche 110 des Substrats 100. Zwischen diesem quer abstehenden Längsende 320 und dem Rest der Kontaktschiene 300 befindet sich ein gebogener Abschnitt 325, welcher für eine Biegung um 90° sorgt. Das quer zum Substrat 100 abstehende Längsende 320 kann beispielsweise als Stromanschluss verwendet werden, wie weiter unten noch weiter erläutert wird. Durch die Aufbringung der Kontaktschiene 300 kann ein gemeinsames Potential für die Source-Kontakte 212, 222, 232 der darun¬ terliegenden ersten, zweiten und dritten Transistoren 210, 220, 230 vorgesehen werden. Hierfür ist keine zusätzliche Fläche auf der Oberfläche 110 nötig, da hierfür ein Platz oberhalb der Oberfläche 110 verwendet wird. Dies entspricht anders ausge¬ drückt einer gestapelten Bauweise. Die auf dem Substrat 100 benötigte Fläche kann somit deutlich reduziert werden.
Da nunmehr alle für eine komplette Baugruppe notwendigen Komponenten vorhanden sind, können diese im Zustand, welcher in Fig. 2e gezeigt ist, nunmehr auch als Baugruppe 10 bezeichnet werden. Es handelt sich dabei um ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Baugruppe. Fig. 2f zeigt einen Zustand nach einem weiteren Verfahrensschritt, mit welchem die Baugruppe 10 zu einem Modul weiter¬ verarbeitet wird. Hierzu wird ein Kontaktblock 160 auf die elektrischen Anschlüsse 130 aufgebracht. Aus dem Kontaktblock 160 stehen Press-Fit-Kontakte 165 hervor, welche mit jeweils einem der Mehrzahl von elektrischen Anschlüssen 130 verbunden sind. Bei diesen Press-Fit-Kontakten handelt es sich vorliegend um Signalkontakte.
Es sei nochmals erwähnt, dass bei den Fig. 2a bis 2g einige Komponenten nicht dargestellt wurden, um die Übersichtlichkeit und Verständlichkeit zu erhöhen. Hierbei wurden insbesondere elektrische Leiterbahnen zwischen den elektrischen Anschlüssen 130 und Transistoren oder elektrisch leitfähig beschichteten Abschnitten der Baugruppe 10 weggelassen. Es sei verstanden, dass in realen Baugruppen derartige Leiterbahnen oder sonstige elektrische Verbindungen vorhanden sind und somit durch die Signalkontakte jeweilige Source-, Drain- oder Gate-Kontakte der Transistoren 210, 220, 230, 240, 250, 260, 270, 280, 290 elektrisch zugänglich sind. Beispielsweise können diese über die Signalkontakte 165 elektrisch angeschlossen werden.
Des Weiteren wurden beim Übergang auf den in Fig. 2f dargestellten Zustand insgesamt vier Hochstromkontakte, nämlich ein unterer Hochstromkontakt 170 und drei obere Hochstromkontakte, nämlich ein erster Hochstromkontakt 171, ein zweiter Hochstromkontakt 172 und ein dritter Hochstromkontakt 173 aufgebracht. Der untere Hochstromkontakt 170, ist dabei elektrisch leitend mit dem siebten elektrisch leitfähig beschichteten Abschnitt 117 verbunden, welchem die siebten, achten und neunten Transistoren 270, 280, 290 zugeordnet sind. Die oberen Hochstromkontakte 171, 172, 173 sind jeweils mit einem der vierten bis sechsten elektrisch leitfähig beschichteten Abschnitte 114, 115, 116 elektrisch leitend verbunden, welchen jeweils einer der vierten, fünften und sechsten Transistoren 240, 250, 260 zugeordnet ist. Die jeweiligen Hochstromkontakte 170, 171, 172, 173 sind dabei auf einen jeweiligen elektrisch leitfähigen Abschnitt aufgeklebt, und zwar mit elektrisch leitfähigem Klebematerial. Dies ermöglicht eine einfache und zuverlässige elektrische Ver¬ bindung .
Fig. 2g zeigt einen Zustand nach einem weiteren Schritt, und zeigt insbesondere ein vollständiges Modul 20, welches die elektrische Baugruppe 10 enthält. Hierzu wurde ein Gehäuse 180 aus Spritzgussmaterial aufgebracht, und zwar mittels eines Spritzgussverfahrens. Das Gehäuse 180 weist insgesamt vier abstehende Ösen 181, 182, 183, 184 auf, welche zur Befestigung des Moduls 20 dienen können. Die Signalkontakte 165, die Press-Fit-Kontakte 310 der Kontaktschiene 300, das gebogene Längsende 320 der Kontaktschiene 300 sowie die vier Hoch- Stromkontakte 170, 171, 172, 173 stehen über das Gehäuse 180 hervor und können somit elektrisch angeschlossen bzw. kontaktiert werden. Dies ermöglicht einen Anschluss der einzelnen Komponenten der Baugruppe 10 mit jeweils geeigneter Auslegung für die jeweils notwendige Stromdichte.
Wie am oberen Rand von Fig. 2g zu sehen ist, steht ein kleiner Teil des Substrats 100 mit jeweiligen kleinen Teilen der elektrisch leitfähig beschichteten Abschnitte 114, 115, 116 über das Gehäuse 180 hervor. Dies ist für bestimmte Einbausituationen vorteilhaft.
Fig. 3 zeigt einen Querschnitt durch eine Baugruppe 10 gemäß einem Ausführungsbeispiel, welches prinzipiell ähnlich zu demjenigen ist, welches der Baugruppe der Fig. 2e bis 2g zugrunde liegt, jedoch insbesondere hinsichtlich der Proportionen leicht abgewandelt ist.
Dabei ist zu erkennen, dass unterhalb des Substrats 100 eine weitere mit Kupfer beschichtete und somit leitfähige Schicht 105 angeordnet ist. Diese kann ebenfalls zu geeigneter Stromführung verwendet werden.
Auf dem Substrat befinden sich zwei elektrisch leitfähig be- schichtete Abschnitte 111 und 114. Die Schnittansicht von Fig. 3 ist somit in etwa entlang einer Linie genommen, welche sich in Fig. 2g von dem ersten Transistor 210 aus nach oben erstreckt, und zwar vorbei an dem vierten Transistor 240. Fig. 3 zeigt den ersten Transistor 210, welcher auf seiner Unterseite eine elektrische Kontaktfläche in Form eines Drain-Kontakts 211 aufweist. Zwischen dem Drain-Kontakt 211 und dem elektrisch leitfähig beschichteten Abschnitt 111, welcher dem ersten Transistor 210 zugeordnet ist, befindet sich ein Lot 216, welches eine mechanisch stabile und elektrisch leitfähige Verbindung zwischen dem ersten Transistor 210 und dem Substrat 100 über den elektrisch leitfähig beschichteten Abschnitt 111 erzeugt. Auf der Oberseite des ersten Transistors 210 befinden sich der Source-Kontakt 212 und der Gate-Kontakt 214. Oberhalb des Source-Kontakts 212 befindet sich eine Schicht 215 aus Leitpolymer, wohingegen sich oberhalb des Gate-Kontakts 214 eine Schicht 217 aus elektrisch isolierendem Material befindet.
Weiterhin befindet sich oberhalb des ersten Transistors 210 die Kontaktschiene 300, mit einem Press-Fit-Kontakt 310 und ihrem gebogenen Längsende 320. Die Kontaktschiene 300 liegt sowohl auf der Schicht 215 aus Leitpolymer wie auch auf der elektrisch isolierenden Schicht 217 auf, so dass eine elektrisch leitfähige Verbindung zwischen der Kontaktschiene 300 und dem Sour- ce-Kontakt 212, nicht jedoch zu dem Gate-Kontakt 214 hergestellt wird. Damit kann der Source-Kontakt 212 in bereits weiter oben beschriebener Art und Weise elektrisch angeschlossen werden.
Auf dem anderen der beiden elektrisch leitfähig beschichteten Abschnitte, nämlich auf dem elektrisch leitfähig beschichteten Abschnitt 114, ist der erste Hochstromkontakt 171 aufgebracht, wobei hier bezüglich weiterer Details auf die obige Beschreibung verwiesen werden kann. Alle sich oberhalb des Substrats 100 befindlichen Bauteile, mit Ausnahme von hervorstehenden Kontakten, befinden sich innerhalb des Gehäuses 180 aus Spritzgussmaterial. Somit sind diese in vorteilhafter Weise gegen Beschädigungen oder unerwünschte elektrische Kontakte geschützt. Es sei erwähnt, dass bei der Ausführung gemäß Fig. 3 - im Gegensatz zur Ausführung gemäß Fig. 2g - das Gehäuse 180 nicht so kurz ist, dass ein Teil des Substrats 100 über das Gehäuse 180 hinaussteht. Vielmehr ist bei der Ausführung gemäß Fig. 3 das Gehäuse so ausgebildet, dass es alle elektrisch leitfähig beschichteten Abschnitte auf der Oberfläche 110 sowie die Oberfläche 110 des Substrats 100 vollständig umschließt .
Die Fig. 4a bis 4d zeigen Komponenten einer Baugruppe 10 zwischen jeweiligen Verfahrensschritten, wobei die Komponenten und die Anordnungen sehr ähnlich sind zu denjenigen, welche bereits mit Bezug auf die Fig. 2a bis 2g beschrieben wurden. Im Wesentlichen sind lediglich Proportionen etwas verändert und zudem sind von den jeweiligen Transistoren 210, 220, 230, 240, 250, 260, 270, 280, 290 auch jeweilige weitere elektrische Kontaktflächen in Form von jeweiligen Gate-Kontakten 214, 224, 234, 244, 254, 264, 274, 284, 294 gezeigt. Die Darstellungen der Fig. 4a bis 4d beziehen sich dabei jeweils auf Zustände zwischen zwei jeweiligen Verfahrensschritten, wobei zusätzlich zu den bereits in den Fig. 2a bis 2g gezeigten Komponenten noch weitere Komponenten gezeigt sind, welche in den Fig. 2a bis 2g zur besseren Verständlichkeit weggelassen wurden.
Bezüglich der bereits aus den Fig. 2a bis 3 bekannten Komponenten, insbesondere bezüglich der Transistoren 210, 220, 230, 240, 250, 260, 270, 280, 290, der Source-Kontakte 212, 222, 232, 242, 252, 262, 272, 282, 292, der Streifen 241, 251, 261, 271, 281, 291 aus elektrisch isolierendem Material, der Streifen 243, 253, 263, 273, 283, 293 aus elektrisch leitfähigem Material , der elektrisch leitfähig beschichteten Abschnitte 111, 112, 113, 114, 115, 116, 117, des Substrats 100 mit seiner Oberfläche 110, sowie der elektrischen Anschlüsse 130 kann vollumfänglich auf die Beschreibung der Fig. 2a bis 3 verwiesen werden. Auf eine Wiederholung soll aus Gründen der Vereinfachung verzichtet werden.
Fig. 4a zeigt einen Zustand, welcher beispielsweise zwischen den in den Fig. 2c und 2d gezeigten Zuständen auftreten kann. Dabei wurden bereits alle in Fig. 2c gezeigten Komponenten aufgebracht, zusätzlich sind nun jedoch auch elektrische Leitschichten 150 und umgebende Isolierschichten 155 gezeigt. Diese sind in den Fig. 2a bis 2g aus Vereinfachungsgründen grundsätzlich nicht dargestellt.
Jeweilige Leitschichten 150 stellen jeweils eine elektrische Verbindung zwischen jeweils einem der elektrischen Anschlüsse 130 und einem Source- oder Gate-Kontakt von jeweils einem der Transistoren 210, 220, 230, 240, 250, 260, 270, 280, 290 her. Somit erfüllen sie praktisch die gleiche Funktion wie die in Fig. la gezeigten Bonddrähte 140, sind jedoch erheblich robuster.
Fig. 4b zeigt einen Zustand, welcher nach dem in Fig. 4a dargestellten Zustand und noch vor dem Aufbringen der Kontaktschiene 300 auftreten kann. Dabei wurden die Gate-Kontakte 214, 224 der ersten und zweiten Transistoren 210, 220 mit einer Schicht 217 aus elektrisch isolierendem Material überdeckt. Ebenso wurde der Gate-Kontakt 234 des dritten Transistors 230 mit einer Schicht 237 aus elektrisch isolierendem Material überdeckt. Damit kann verhindert werden, dass beim nachfolgenden Aufbringen der Kontaktschiene 300 ein unerwünschter elektrischer Kontakt zwischen der Kontaktschiene 300 und einem der Ga¬ te-Kontakte 214, 224, 234 hergestellt wird.
Fig. 4c zeigt einen Zustand, welcher insbesondere nach dem in Fig. 4b dargestellten Zustand, jedoch noch vor dem Aufbringen der Kontaktschiene 300 auftreten kann. Im Vergleich zum Zustand von Fig. 4b wurden dabei zusätzlich jeweilige Schichten 215, 225, 235 aus Leitpolymer auf die ersten, zweiten und dritten Transistoren 210, 220, 230 aufgebracht. Bezüglich der Details und Vorteile dieser jeweiligen Schichten kann auf die Beschreibung zu Fig. 2d verwiesen werden.
Fig. 4d zeigt einen Zustand, in welchem im Vergleich zum Zustand von Fig. 4c die Kontaktschiene 300 aufgebracht wurde und eine elektrische Verbindung zwischen der Kontaktschiene 300 und den j eweiligen Source-Kontakten 212 , 222, 232 der ersten, zweiten und dritten Transistoren 210, 220, 230 ausgebildet wurde. Bezüglich der Details hierzu sei auf die obige Beschreibung verwiesen. Hierdurch wird die Baugruppe 10 als solche fertiggestellt. Des Weiteren wurden bei dem Zustand von Fig. 4d im Vergleich zu demjenigen von Fig. 3c auch die insgesamt vier Hochstromkontakte 170, 171, 172, 173 aufgebracht. Zu den weiteren Details hierzu sei auf die Beschreibung von Fig. 2f verwiesen.
Die Baugruppe 10, welche insbesondere in den Fig. 2e und 4d dargestellt ist, eignet sich insbesondere als B6-Brücke mit Phasenschalter. Bei einer solchen Verwendung kommt der im Text mehrfach beschriebene Effekt der Flächenreduzierung besonders vorteilhaft zur Geltung, da auf einer vorgegebenen Fläche mehr derartige B6-Schalter aufgebracht werden können. Die typische Beschaltung einer B6-Brücke mit Phasenschalter ist dem Fachmann bekannt und ist zudem aus den Fig. 2e und 4d sowie der zugehörigen Beschreibung einfach zu entnehmen.

Claims

Verfahren zum Herstellen einer Baugruppe (10), welches folgende Schritte aufweist:
Bereitstellen eines Substrats (100),
Aufbringen einer Anzahl von elektrischen Bauelementen (210, 220, 230) auf das Substrat (100), wobei jedes elektrische Bauelement (210, 220, 230) auf einer dem Substrat (100) abgewandten Oberfläche zumindest eine elektrische Kontaktfläche (212, 222, 232) aufweist, Bereitstellen einer elektrisch leitfähigen Kontaktschiene (300),
Aufbringen der Kontaktschiene (300) auf die elekt¬ rischen Bauelemente (210, 220, 230), und
Ausbilden eines elektrischen Kontakts zwischen den Kontaktflächen (212, 222, 232) der elektrischen Bauelemente (210, 220, 230) und der Kontaktschiene (300) .
Verfahren nach Anspruch 1,
welches ferner einen Schritt des Aufbringens eines elektrisch leitfähigen Materials (215, 225, 235) , bevorzugt eines Leitpolymers oder Sinterpolymers, auf die Kon¬ taktflächen (212, 222, 232) aufweist, welcher vor dem Schritt des Aufbringens der Kontaktschiene (300) ausgeführt wird .
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Kontaktschiene (300) an Oberflächenabschnitten, welche im aufgebrachten Zustand einen elektrischen Kontakt mit einer Kontaktfläche (212, 222, 232) herstellen, mit einem Edelmetall, bevorzugt Gold, beschichtet ist. 4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Kontaktschiene (300) in einen Deckel der Baugruppe (10), welcher bevorzugt aus Kunststoff besteht, integriert ist .
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
wobei die Kontaktschiene (300) eine Anzahl von
Press-Fit-Kontakten (310) aufweist, welche im aufge¬ brachten Zustand quer zum Substrat (100) abstehen.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
wobei ein Längsende (320) der Kontaktschiene (300) im aufgebrachten Zustand quer zum Substrat (100) absteht, und wobei ein an diesem Längsende (320) angrenzender Abschnitt der Kontaktschiene (300) um etwa 90° gebogen ist.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
wobei die Kontaktschiene (300) aus Kupfer oder aus einer Kupferlegierung besteht.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
wobei die elektrischen Bauelemente (210, 220, 230) auf der dem Substrat (100) abgewandten Oberfläche zumindest eine weitere elektrische Kontaktfläche (214, 224, 234) auf¬ weisen,
und wobei das Verfahren ferner einen Schritt des Aufbringens eines elektrisch isolierenden Materials (217, 237), bevorzugt ein nicht elektrisch leitfähiges Polymer, auf die weiteren Kontaktflächen (214, 224, 234) aufweist, welcher vor dem Schritt des Aufbringens der Kontaktschiene (300) ausgeführt wird. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Substrat (100) elektrisch isolierend ist und ferner auf einer Oberfläche (110), auf welcher die elektrischen Bauelemente (210, 220, 230) aufgebracht werden, eine Anzahl von elektrisch leitfähig beschichteten Abschnitten (111, 112, 113, 114, 115, 116, 117) aufweist, wobei ein jeweiliger Abschnitt (111, 112, 113, 114, 115, 116, 117) gegenüber allen anderen Abschnitten (111, 112, 113, 114, 115, 116, 117) elektrisch isoliert ist, wobei jedes elektrische Bauelement (210, 220, 230) an einer dem Substrat (100) zugewandten Oberfläche eine Kontakt¬ fläche (211) aufweist,
wobei j edes elektrische Bauelement (210, 220, 230) einem der Abschnitte (111, 112, 113) zugeordnet ist,
und wobei ein jeweiliger elektrisch leitfähig beschichteter Abschnitt (111, 112, 113), welchem ein elektrisches Bauelement (210, 220, 230) zugeordnet ist, größer ist als das elektrische Bauelement (210, 220, 230),
so dass die jeweilige Kontaktfläche (211) auf der dem Substrat (100) zugewandten Oberfläche des elektrischen Bauelements (210, 220, 230) mit dem zugeordneten Abschnitt (111, 112, 113) elektrisch kontaktiert ist.
Verfahren nach Anspruch 9,
welches ferner einen Schritt des Aufbringens weiterer elektrischer Bauelemente (240, 250, 260, 270, 280, 290) auf das Substrat (100) aufweist, welcher vor dem Schritt des Aufbringens der Kontaktschiene (300) ausgeführt wird, wobei neben ein jeweiliges elektrisches Bauelement (210, 220, 230), auf welches die Kontaktschiene (300) aufgebracht wird, entlang einer Richtung quer zu einer Längsrichtung der Kontaktschiene (300) zwei zugeordnete weitere elektrische Bauelemente (240, 250, 260, 270, 280, 290) angeordnet werden, so dass das elektrische Bauelement (210, 220, 230) , auf welches die Kontaktschiene (300) aufgebracht wird, in der Mitte der beiden zugeordneten weiteren elektrischen Bauelemente (240, 250, 260, 270, 280, 290) angeordnet ist.
Verfahren nach Anspruch 10,
wobei jedes der weiteren elektrischen Bauelemente (240, 250, 260, 270, 280, 290) auf einer dem Substrat (100) abgewandten Oberfläche zumindest eine elektrische Kon¬ taktfläche (242, 252, 262, 272, 282, 292) aufweist, und wobei das Verfahren ferner folgende Schritte aufweist, welche vor dem Schritt des Aufbringens der Kontaktschiene (300) ausgeführt werden:
Aufbringen von elektrisch isolierendem Material (241, 251, 261, 271, 281, 291), bevorzugt ein Polymer, seitlich an jedem der weiteren elektrischen Bauelemente (240, 250, 260, 270, 280, 290), so dass ein Bereich von einem jeweiligen elektrisch leitfähig beschichtetem Abschnitt (111, 112, 113), welchem ein von der Kontaktschiene (300) zu kontaktierendes elektrisches Bauelement (210, 220, 230) zugeordnet ist, zu einer Kontaktfläche (242, 252, 262, 272, 282, 292) eines jeweiligen zugeordneten weiteren elektrischen Bauelements (240, 250, 260, 270, 280, 290), überdeckt wird, und
Aufbringen eines elektrisch leitfähigen Materials (243, 253, 263, 273, 283, 293), bevorzugt ein
Leitpolymer, auf das elektrisch isolierende Material (241, 251, 261, 271, 281, 291), so dass eine elektrische Verbindung zwischen dem elektrisch leitfähig beschichteten Abschnitt (111, 112, 113) und der Kontaktfläche (242, 252, 262, 272, 282, 292) hergestellt wird. Verfahren nach Anspruch 11,
welches ferner folgende Schritte aufweist, welche vor dem Schritt des Aufbringens der Kontaktschiene (300) ausgeführt werden :
Aufbringen mindestens einer Flüssigkeitsschicht auf das Substrat (100) und auf jeweilige elektrische Bauelemente (210, 220, 230, 240, 250, 260, 270, 280, 290), bevorzugt mittels Siebdruck,
Aushärten der mindestens einen Flüssigkeitsschicht zum Ausbilden einer elektrisch isolierenden Schicht (155) , und
Aufbringen mindestens einer elektrischen Leitschicht (150) zum elektrischen Verbinden einer elektrischen Kontaktfläche (242, 252, 262, 272, 282, 292 ) oder einer weiteren elektrischen Kontaktfläche 214, 224, 234, 244, 254, 264, 274, 284, 294)des jeweiligen elektrischen Bauelements mit zumindest einer Leiterbahn des Substrats (100) .
Baugruppe (10), aufweisend:
ein Substrat (100),
eine Anzahl von elektrischen Bauelementen (210, 220, 230) auf dem Substrat (100), wobei jedes elektrische Bauelement auf einer dem Substrat (100) abgewandten Oberfläche zumindest eine elektrische Kotaktfläche (212, 222, 232) aufweist, und
eine elektrisch leitfähige Kontaktschiene (300), welche auf den elektrischen Bauelementen (210, 220, 230) angeordnet ist und mit den jeweiligen elekt¬ rischen Kontaktflächen (212, 222, 232) auf der dem Substrat (100) abgewandten Oberfläche der elektri¬ schen Bauelemente (210, 220, 230) elektrisch verbunden ist .
Baugruppe (10) nach Anspruch 13, welche mittels eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 12 hergestellt ist.
Baugruppe (10) nach einem der Ansprüche 13 oder 14, welche als B6-Brücke mit Phasenschalter ausgebildet ist.
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