EP3559989A1

Carrier substrate for electric components, and method for manufacturing a carrier substrate

Abstract

This record has no abstract on file.

Term

11.2 yearsto projected expiry

Projected expiry 19 December 2037, counted from filing; an application has no term until it is granted.

  1. Priority
  2. Filed
  3. Published
  4. Today
  5. Projected expiry

4 claims: 4 independent, 0 dependent

  1. 1
    Claims of equivalent WO 2018114880 A1 AnsprücheTrägersubstrat (1 ) für elektrische Bauteile (13), wobei das Trägersubstrat (1 ) eine Bauteilseite (4) und eine der Bauteilseite (4) gegenüberliegende Kühlseite (5) mit einer Kühlstruktur (30) aufweist, wobei das Trägersubstrat (1 ) zur elektrischen Isolation eine der Bauteilseite (4) zugewandte und aus Keramik gefertigte Primärschicht (10) und zur Versteifung des Trägersubstrats (1 ) eine der Kühlseite (5) zugewandte Sekundärschicht (20) umfasst, wobei zur Wärmeübertragung von der Bauteilseite (4) zur Kühlseite (5) zwischen der Primärschicht (10) und der Sekundärschicht (20) eine metallische Zwischenschicht (15) angeordnet ist, wobei die metallische Zwischenschicht (15) dicker als die Primärschicht (10) und/oder die Sekundärschicht (20) ist. Trägersubstrat (1 ) gemäß Anspruch 1 , wobei die Zwischenschicht (15) zwischen
  2. 2
    2,5- und 100- mal, bevorzugt zwischen 3,5 und 50 mal, besonders bevorzugt zwischen 10 und 25 mal oder sogar im Wesentlichen 20 mal so dick ist wie die Primärschicht und/oder die Sekundärschicht. Trägersubstrat (1 ) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Zwischenschicht (15) zwischen 1 mm und 10 mm, bevorzugt zwischen 1 mm und 5 mm, besonders bevorzugt zwischen 1 .2mm und 3 mm oder sogar im Wesentlichen 3 mm dick ist. Trägersubstrat (1 ) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Zwischenschicht (15) dicker als 1 mm, bevorzugt dicker als 1 ,4 mm und besonders bevorzugt dicker als 1 ,9 mm ist. Trägersubstrat (1 ) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Kühlstruktur (30) einen Basiskörperbereich (B1 ) und einen Stegbereich (S1 ) aufweist, wobei ein Verhältnis (SD / BD) zwischen einer Stegbereichsdicke (SD) zu einer Basiskörperdicke (BD) einen Wert zwischen 1 ,2 bis 6, bevorzugt zwischen 1 ,4 und 3 und besonders bevorzugt zwischen 1 ,6 und 2,5 annimmt. Trägersubstrat (1 ) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei eine Kühlstrukturdicke (KD), insbesondere eine effektive Kühlstrukturdicke (d30.E), 0,03 bis 1 mal, bevorzugt 0,1 bis 0,5 mal und besonders bevorzugt 0,15 bis 0,3 mal so groß ist wie die metallische Zwischenschichtdicke (b). Trägersubstrat (1 ) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die metallische Zwischenschicht (15) einlagig ausgestaltet ist. Trägersubstrat (1 ) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ein Primärsubstrat (10') und ein Sekundärsubstratchicht (20') zur Vermeidung eines Durchbiegens des Trägersubstrats (1 ) in Hinblick auf ihre thermischen Ausdehnungen, insbesondere in Hinblick auf ihre Ausdehnungskoeffizienten, aneinander angepasst sind. Trägersubstrat (1 ) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei als Abschluss des Trägersubstrats (1 ) auf der Kühlseite (5) an die Sekundärschicht (20) eine für eine Fluidkühlung vorgesehene Kühlstruktur (30), insbesondere eine Rippen-, Nadel- und/oder Noppenstruktur, unmittelbar angrenzt, wobei die Kühlstruktur (30) zum Korrosionsschutz vorzugsweise mit einer Korrosionsschutzschicht beschichtet ist. 10. Trägersubstrat (1 ) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Primärschicht (10) eine Durchkontaktierung (1 1 ) aufweist und/oder zur Bildung einer weiteren Leiterbahn die Zwischenschicht (15) ein Kontaktelement (16) aufweist. Trägersubstrat (1 ) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Sekundärschicht (20) aus Keramik und/oder Molybdän gefertigt ist. 12. Trägersubstrat (1 ) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die metallische Zwischenschicht (15), die Leitungsbahn (12), das Kontaktelement (16), das metallische Anschlusselement (13) und/oder die Kühlstruktur (30) zur Erhöhung der Temperaturwechselbeständigkeit auf der der Primärschicht oder der der Sekundärschicht zugewandten Seite eingeätzte Strukturen aufweist.
  3. 3
    Trägersubstrat (1 ) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Trägersubstrat (1 ) ein die Bauteilseite (4) ummantelndes Gehäuseteil (40), insbesondere ein als Gussteil ausgestaltetes Gehäuseteil (40), aufweist, wobei das Gehäuseteil (40) vorzugsweise mit der auf der Kühlseite (5) angeordneten Kühlstruktur (30) bündig abschließt.
  4. 4
    Verfahren zur Herstellung eines Trägersubstrats (1 ) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Primärschicht (10), die Sekundärschicht (20), die Zwischenschicht (15) und die Kühlstruktur (15), und vorzugsweise die Leiterbahn (12) mit einer einheitlichen Verbindungsmethode, insbesondere zeitgleich in einem gemeinsamen Verfahrensschritt, gefügt werden. 15. Verfahren gemäß Anspruch 14, wobei die thermischen Ausdehnungskoeffizienten des Primärsubstrats (10') und des Sekundärsubstrats (20') aneinander angepasst werden.