DE102012216280A1 - Kontaktbrücke und Anordnung mit Bauelement, Leiterstrukturträger und Kontaktbrücke - Google Patents

Kontaktbrücke und Anordnung mit Bauelement, Leiterstrukturträger und Kontaktbrücke Download PDF

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English (en)
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Rico BAUER
Rainer Holz
Marc Fischer
Andreas Birkhold
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Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Kontaktbrücke (12) zur elektrischen Verbindung einer Kontaktfläche (20) eines auf einem Leiterstrukturträger (10) montierten elektrischen Bauelements (14) mit mindestens einer der Leiterstrukturen (22) des Trägers (10), wobei die Kontaktbrücke (12) einen als Blechformteil (24) ausgebildeten Grundkörper (26) aufweist, der mindestens eine Kontaktfußanordnung (28) mit mindestens einem Kontaktfuß (30) zur Kontaktierung der mindestens einen Leiterstruktur (22) und eine von der mindestens einen Kontaktfußanordnung (28) beabstandet angeordnete erste Kontaktfläche (32) zur elektrischen Kontaktierung der Kontaktfläche (20) des Bauelements (14) über ein elektrisch leitendes Medium (54) aufweist, wobei das Blechformteil (24) mindestens einen das Blechformteil (24) durchquerenden Durchbruch (34) ausbildet, der in der ersten Kontaktfläche (32) mündet. Es ist vorgesehen, dass das Blechformteil (24) weiterhin zur gleichzeitigen Ableitung von Wärme aus dem Bauelement (14) in eine als Wärme-Senke wirkende Einrichtung (48), insbesondere in ein Gehäuseteil (46) eines den Leiterstrukturträger (10) und das Bauelement (14) einhausenden Gehäuses, eine zweite Kontaktfläche (38) zur thermischen Kontaktierung einer Oberfläche der Einrichtung () über ein elektrisch isolierendes Medium (52) aufweist. Die Erfindung betrifft weiterhin eine Anordnung mit Bauelement (14), Leiterstrukturträger (10) und entsprechender Kontaktbrücke (12).

Description

  • Die Erfindung geht aus von einer Kontaktbrücke zur elektrischen Verbindung einer Kontaktfläche eines auf einem Leiterstrukturträger montierten elektrischen Bauelements mit mindestens einer der Leiterstrukturen des Trägers. Dabei weist die Kontaktbrücke einen als Blechformteil ausgebildeten Grundkörper auf, der mindestens eine Kontaktfußanordnung mit mindestens einem Kontaktfuß zur Kontaktierung der mindestens einen Leiterstruktur und eine von der mindestens einen Kontaktfußanordnung beabstandet angeordnete erste Kontaktfläche zur elektrischen Kontaktierung der Kontaktfläche des Bauelements über ein elektrisch leitendes Medium aufweist. Das Blechformteil bildet mindestens einen das Blechformteil durchquerenden Durchbruch aus, der in der ersten Kontaktfläche mündet.
  • Stand der Technik
  • Eine derartige Kontaktbrücke ist bekannt. Die US 2007/0290336 A1 zeigt eine Kontaktbrücke mit einem in eine Hülle eingegossenen Blechformteil. Das entsprechend kontaktierte Bauelement ist ein Halbleiterchip (engl.: semiconductor die) auf einem Leiterrahmen (engl.: lead frame).
  • Im Betrieb vieler elektrischer Bauelemente, insbesondere elektronischer Bauelemente, werden oft hohe Verlustleistungen in Form von Wärme erzeugt. Die Ableitung dieser Wärme stellt bei solchen Bauelementen mit hoher Verlustleistung eine der Hauptaufgaben dar, um die Funktionsfähigkeit der Bauelemente dauerhaft zu gewährleisten.
  • Die Wärmeableitung erfolgt bei auf Leiterstrukturträgerbasis aufgebauten elektronischen Bauelementen entweder nach „unten“ über den Leiterstrukturträger, beispielsweise eine Leiterplatte, oder nach „oben“ in die Umgebung oder in ein den Leiterstrukturträger und das Bauelement einhausendes Gehäuse. Zur Optimierung der Wärmeströme stehen „Thermal Vias“, Dickkupferlagen, direkte Anbindung an das Gehäuse, Kühlkörper, Lüfter oder Kühlmedien (z. B. Wasser) zur Verfügung. Bei einigen Bauelementen erfolgt die Wärmeableitung mittels eines oder mehrerer der Anschlusseinrichtungen zum elektrischen Anschluss des Bauelements an die Leiterstrukturen (Leiterbahnen oder Kontaktpads) des Leiterstrukturträgers.
  • Offenbarung der Erfindung
  • Die erfindungsgemäße Kontaktbrücke mit den in Anspruch 1 genannten Merkmalen bietet den Vorteil, dass sie einfach herstellbar ist und auch für Bauelemente mit nicht unerheblicher Verlustleistung nutzbar ist.
  • Bei der erfindungsbemäßen Kontaktbrücke ist vorgesehen, dass das Blechformteil weiterhin zur gleichzeitigen Ableitung von Wärme aus dem Bauelement in eine als Wärme-Senke wirkende Einrichtung eine zweite Kontaktfläche zur thermischen Kontaktierung einer Oberfläche der Einrichtung über ein elektrisch isolierendes Medium aufweist. Das Blechformteil selbst dient als Wärmeleiter, um die im Bauelement entstehende Verlustwärme in die als Wärme-Senke wirkende Einrichtung zu transportieren. Gleichzeitig wird das Blechformteil als Stromleiter für das (aktive) Bauelement verwendet. Das Blechformteil kann dann über das elektrisch isolierende und gut wärmeleitende Medium (engl.: thermal interface material TIM) an die Oberfläche der Einrichtung angebunden werden. Die als Wärme-Senke wirkende Einrichtung ist insbesondere ein Gehäuseteil eines den Leiterstrukturträger und das Bauelement einhausenden Gehäuses. Der in der ersten Kontaktfläche mündende Durchbruch, im Allgemeinen eine Bohrung, dient dabei der Entgasung der zwischen der ersten Kontaktfläche des Blechformteils und der Kontaktfläche des Bauelements aufzubauenden Verbindungsstelle. Das zwischen der ersten Kontaktfläche des Blechformteils und der Kontaktfläche des Bauelements angeordnete elektrisch leitende Medium ist insbesondere ein Lot. Eine Verbesserung des Entgasungskonzepts führt zur Reduzierung der Restporosität und damit zur Optimierung der Wärmeleitfähigkeit.
  • In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Kontaktfußanordnung oder jede der Kontaktfußanordnungen mindestens drei Kontaktfüße zur Kontaktierung der mindestens einen Leiterstruktur aufweist, wobei die drei Kontaktfüße oder mindestens drei der Kontaktfüße der Kontaktfußanordnung bezüglich der Kontaktoberfläche der Leiterstruktur triangulär (also nicht fluchtend) angeordnet sind. Im Fall einer Lotverbindung besteht eine weitere Aufgabe des Durchbruchs zusammen mit der Anordnung der Kontaktfüße darin, über die Oberflächenspannung des flüssigen Lots die Position des Blechformteils relativ zum Bauelement zu fixieren. Damit wird der Lötprozess bezüglich der Sicherstellung der richtigen Position des Blechformteils relativ zum Bauelement und zum Leiterstrukturträger deutlich verbessert.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der mindestens eine Kontaktfuß als tiefgezogener und/oder geprägter Kontaktfuß ausgebildet ist, der einen Hohlraum ausbildet. Bei mehreren Kontaktfüßen sind diese alle als tiefgezogene und/oder geprägte Kontaktfüße ausgebildet, die jeweils einen Hohlraum bilden. Derartige Füße sind präzise ausgerichtet und dimensioniert herstellbar.
  • Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist das Blechformteil, mit Ausnahme des mindestens einen Kontaktfußes, als ebene Platte ausgebildet, wobei die erste Kontaktfläche und der Kontaktfuß beziehungsweise die Kontaktfüße auf einer Seite der Platte und die zweite Kontaktfläche auf der gegenüberliegenden anderen Seite der Platte angeordnet sind und sich der Durchbruch von der einen zur anderen Seite erstreckt. Ein derartiges Blechformteil ist einfach und präzise herstellbar.
  • Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind bei mehreren Kontaktfußanordnungen zumindest zwei dieser Kontaktfußanordnungen an – bezüglich der erste Kontaktfläche zur elektrischen Kontaktierung der Kontaktfläche des Bauelements – gegenüberliegenden Bereichen des Grundkörpers ausgebildet.
  • Gemäß einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Kontaktbrücke das elektrisch leitende Medium und/oder das elektrisch isolierende Medium umfasst. Das elektrisch leitende Medium ist vorzugsweise ein Lot und das elektrisch isolierende Medium ist bevorzugt eine Wärmeleitpaste.
  • Dabei ist insbesondere vorgesehen, dass die Kontaktbrücke ausschließlich aus dem Blechformteil, dem der ersten Kontaktfläche anhaftenden elektrisch leitenden Medium und dem der zweiten Kontaktfläche anhaftenden elektrisch isolierenden Medium besteht.
  • Gemäß noch einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Blechformteil aus einem der folgenden Metalle, nämlich Kupfer, Bronze, Stahl und Silber ausgebildet ist. Besonders bevorzugt ist das Blechformteil dabei aus Kupfer. Kupfer hat sowohl eine besonders hohe elektrische Leitfähigkeit als auch eine besonders hohe Wärmeleitfähigkeit.
  • Die Erfindung betrifft weiterhin eine Anordnung mit einem Leiterstrukturträger, mindestens einem auf dem Leiterstrukturträger montierten elektrischen Bauelement, einer als Wärme-Senke wirkenden Einrichtung und einer Kontaktbrücke, die eine Kontaktfläche des elektrischen Bauelements mit einer Leiterstruktur des Trägers elektrisch verbindet und gleichzeitig das Bauelement thermisch mit der als Wärme-Senke wirkenden Einrichtung verbindet, wobei die Kontaktbrücke als vorstehend genannte Kontaktbrücke ausgebildet ist. Die als Wärme-Senke wirkende Einrichtung ist insbesondere ein Gehäuseteil eines den Leiterstrukturträger und das Bauelement einhausenden Gehäuses. Der Leiterstrukturträger ist insbesondere eine Leiterplatte.
  • Die erste Kontaktfläche des Blechformteils kontaktiert elektrisch leitend flächig die Kontaktfläche des Bauelements. Die zweite Kontaktfläche des Blechformteils kontaktiert elektrisch isolierend flächig die Oberfläche der als Wärme-Senke wirkenden Einrichtung. Die mindestens eine von dem Kontaktfuß oder den Kontaktfüßen der mindestens einen Kontaktfußanordnung elektrisch kontaktierten Leiterstruktur ist bevorzugt als Kontaktpad ausgebildet.
  • Der Leiterstrukturträger ist dabei bevorzugt als ebener Leiterstrukturträger ausgebildet. Der als Leiterplatte ausgebildete Leiterstrukturträger ist dabei insbesondere eine starre Leiterplatte.
  • In Verbindung mit dem Durchbruch und der Wahl der Größe der zu kontaktierenden Leiterstruktur (Padgröße) ergibt sich ein Selbstzentrierungseffekt. Wenn die laterale Ausdehnung der Leiterstruktur gleich der lateralen Ausdehnung der Kontaktfußanordnung ist, d.h. bei einer Dreifußprägung passen die Kontaktfüße der entsprechenden Kontaktfußanordnung genau auf die Leiterstruktur (das Pad), verhindert dies ein Verschwimmen beim Löten. Gleichzeitig kann das Lot zwischen Kontaktfläche des Bauelements und erster Kontaktfläche des Blechformteils in den Durchbruch hineingelangen und aufsteigen (Kapillarkräfte) und aus Symmetriegründen ein Verschwimmen verhindern. Da der Durchbruch und die Kontaktfußanordnung beabstanded in unterschiedlichen Bereichen des Blechformteils (bevorzugt entlang einer Symmetrieachse des Gesamtaufbaus) liegen, kann sich das Blech nicht verdrehen.
  • Dieser Effekt ist sehr wichtig, wenn ohne äußere Hilfsmittel gearbeitet werden soll. Eine Verdrehung des Blechformteils relativ zum darunterliegenden Bauelement ist unerwünscht, da die Krafteinwirkung über die als Wärme-Senke wirkende Einrichtung auf das Bauelement nicht mehr symmetrisch wäre (Momentfreiheit erwünscht). Ist die Leiterstruktur (das Pad), welche das Blech kontaktiert, zu groß, besteht die Gefahr des Verschwimmens beim Aufschmelzen des Lots.
  • Wenn die Anordnung mit Leiterstrukturträger, Bauelement und Kontaktbrücke gegen die Oberfläche der als Wärmesenke wirkenden Einrichtung gedrückt wird, wirkt eine Kraft auf das Bauelement. Um eine homogene Krafteinleitung und Kraftübertragung zu gewährleisten, ist neben der Selbstzentrierung die PIanparallelität wichtig, das heißt die Höhentoleranzen senkrecht zum Leiterstrukturträger. Bei der Verwendung von nur einer Kontaktfußanordnung wird die Planparallelität über das elektrisch leitende Medium, z.B. Lot, während des Umschmelzvorgangs erzeugt. Daher ist hier die Wahl der richtigen Lotmenge in Verbindungen mit einem engen Toleranzband der Maße des Blechteils entscheidend.
  • Diese Vorgang kann man entscheidend verbessern und absichern, in dem auf der gegenüberliegenden Seite der einen Kontaktfußanordnung entlang der Symmetrielinie durch den Durchbruch eine weitere Kontaktfußanordnung angeordnet ist.
  • Bei der Montage des Blechformteils kann dieses nun nach entsprechender lateraler Ausrichtung auf Kontaktstoß mit dem ebenen Leiterstrukturträger montiert werden unter Sicherstellung der Planparallität zwischen Leiterstrukturträger und Blechformteil. Erst die Kontaktfußanordnung mit geprägten und/oder tiefgezogenen Kontaktfüßen und die damit verbundene große Blechfläche erlauben dies.
  • Denn bei einer Stanzbiegung ist die Krafteinleitung über das Gehäuse in das Blechteil begrenzt durch die Art der Biegung. Eine solche Biegung existiert beim Prägen nicht.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Gesamtsystems ist vorgesehen, dass das auf dem Leiterstrukturträger montierte Bauelement als elektronisches Bauelement, insbesondere als Leistungshalbleiter, ausgebildet ist. Der Leistungshalbleiter ist insbesondere eine Halbleiterleistungsdiode oder ein Transistor wie beispielsweise ein Feldeffekttransistor, insbesondere ein Metall-Oxid-Halbleiter-Feldeffekttransistor (MOSFET), oder ein Bipolar-Transistor mit isolierter Gate-Elektrode (IGBT).
  • In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die ebene Platte des als Blechformteil ausgebildeten Grundkörpers planparallel zur Oberfläche des Leiterstrukturträgers und/oder planparallel zur Oberfläche der als Wärmesenke wirkenden Einrichtung verläuft.
  • Die Erfindung wird im Folgenden anhand von Abbildungen näher erläutert. Es zeigen
  • 1 eine Anordnung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung, mit einem Leiterstrukturträger, mehreren darauf montierten elektrischen Bauelementen, welche jedoch in der Darstellung von entsprechenden Kontaktbrücken weitestgehend verdeckt sind,
  • 2 eine Seitenansicht mit dem Leiterstrukturträger, einer als Kontaktpad ausgebildeten Leiterstruktur und einem Abschnitt einer Kontaktbrücken aus 1,
  • 3 eine weitere Ansicht mit dem Leiterstrukturträger, Pads und Kontaktbrücken,
  • 4 eine Draufsicht auf eine der Kontaktbrücken,
  • 5 eine Schnittdarstellung der Kontaktbrücke der 4 entlang der Schnittlinie A-A,
  • 6 eine Gesamtanordnung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung, mit dem Leiterstrukturträger, auf dem Leiterstrukturträger montierten elektrischen Bauelementen, den Kontaktbrücken und einem Gehäuseteil eines die Anordnung der 1 einhausenden Gehäuses in einer Seitenansicht und
  • 7 eine alternative Gesamtanordnung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung, bei der eine Kontaktbrücke das Bauelement beidseitig mit Leiterstrukturen elektrisch verbindet.
  • Die 1 zeigt eine Anordnung mit einem Leiterstrukturträger 10, mehreren (hier sechs) Kontaktbrücken 12 und mehreren (ebenfalls sechs) darauf montierten elektrischen Bauelementen 14, welche jedoch in der Darstellung von den Kontaktbrücken 12 weitestgehend verdeckt sind. Der Leiterstrukturträger 10 ist als Leiterplatte 16 und die elektrischen Bauelemente 14 als elektronische Bauelemente, genauer gesagt als Leistungshalbleiter 18 ausgebildet.
  • Die Kontaktbrücke 12 ist eine Kontaktbrücke 12 zur elektrischen Verbindung einer Kontaktfläche 20 eines der Bauelemente 14 mit mindestens einer der (in den 2, 3, 6, 7 gezeigten) Leiterstrukturen 22 des Trägers 10. Die Kontaktbrücke 12 weist einen als Blechformteil 24 ausgebildeten Grundkörper 26 auf. Dieser weist – wie aus den 2 bis 7 ersichtlich mindestens eine Kontaktfußanordnung 28 mit je mehreren Kontaktfüßen 30 zur Kontaktierung der mindestens einen Leiterstruktur 22 und eine von der mindestens einen Kontaktfußanordnung 28 beabstandet angeordnete erste Kontaktfläche 32 zur elektrischen Kontaktierung der jeweiligen Kontaktfläche 20 des Bauelements 14 auf. Dabei bildet das Blechformteil 24 mindestens einen das Blechformteil 24 durchquerenden Durchbruch 34 aus, der in der ersten Kontaktfläche 32 des Blechteils mündet.
  • Das als Blechformteil 24 ausgebildete Grundteil 26 der Kontaktbrücke 12 ist, mit Ausnahme des mindestens einen Kontaktfußes 30, als ebene Platte ausgebildet. Dabei sind die erste Kontaktfläche 32 und der Kontaktfuß 30 beziehungsweise die Kontaktfüße 30 auf einer Seite 36 der Platte (hier der Unterseite) und eine in 6 erkennbare zweite Kontaktfläche 38 auf der gegenüberliegenden anderen Seite 40 (hier der Oberseite) des ebenen Plattenteils angeordnet (5). Der beispielsweise als Bohrung realisierte Durchbruch 34 erstreckt sich durch die Platte von der einen Seite 36 zur anderen Seite.
  • In 3 ist deutlich erkennbar, dass pro Kontaktfußanordnung 28 genau drei Kontaktfüße 30 zur Kontaktierung der mindestens einen Leiterstruktur 22 vorgesehen sind. Die drei Kontaktfüße 30 der Kontaktfußanordnung 28 sind bezüglich der Kontaktoberfläche 42 der Leiterstruktur 22 triangulär angeordnet. In 4 ist erkennbar, dass die drei Kontaktfüße 30 in Form eines gleichseitigen Dreiecks angeordnet sind.
  • Die 4 zeigt eine Draufsicht auf ein Grundteil 26 (beziehungsweise Blechformteils 24) einer der Kontaktbrücken 12; die 5 zeigt eine Schnittdarstellung durch das Grundteil 26. In diesen Darstellungen ist gut erkennbar, dass die Kontaktfüße 30 als geprägte Kontaktfüße (oder alternativ als tiefgezogene Kontaktfüße) ausgebildet sind. Jeder der Kontaktfüße 30 bildet einen Hohlraum 44 an der anderen Seite 40 (der Oberseite) aus. Derartige Füße sind präzise ausgerichtet und dimensioniert herstellbar, indem die Kontaktfüße 30 einer Kontakfußanordnung 28 in einem gemeinsamen Prägeschritt mittels eines Werkzeugs hergestellt werden. Die Kontaktfußanordnung 28 und der Durchbruch 34 beziehungsweise die erste Kontaktfläche 32, in der dieser Durchbruch mündet, sind deutlich beabstandet zueinander angeordnet.
  • Die 6 zeigt die gesamte Anordnung mit dem Leiterstrukturträger 10, den auf dem Leiterstrukturträger 10 montierten elektrischen Bauelementen 14, den Kontaktbrücken 12 und einem Gehäuseteil 46 eines den Leiterstrukturträger 10 und die darauf montierten Bauelemente 14 einhausenden Gehäuses in einer Seitenansicht. Anstelle des Gehäuseteils 46 kann auch jede andere Einrichtung 48 verwendet werden, die ebenfalls als Wärmesenke wirken kann/wirkt.
  • Das Blechformteil 24 weist weiterhin zur Ableitung von Wärme aus dem Bauelement 14 in das Gehäuseteil 46 (oder alternativ in eine andere als Wärme-Senke wirkende Einrichtung 48) die zweite Kontaktfläche zur thermischen Kontaktierung einer Oberfläche 50 der Einrichtung über ein elektrisch isolierendes Medium 52 auf. Dieses elektrisch isolierende Medium 52 ist beispielsweise eine Wärmeleitpaste, die flächig auf der anderen Seite 40 aufgetragen ist.
  • Der elektrische Kontakt zwischen der Kontaktfläche 20 des Bauelements 14 und der ersten Kontaktfläche 32 des als Blechformteil 24 ausgebildeten Grundteils 26 erfolgt über ein elektrisch leitendes Medium 54, insbesondere ein Lot.
  • Die Kontaktbrücke umfasst neben dem Grundteil, also dem Blechformteil 24 auch das elektrisch leitende Medium 54 und das elektrisch isolierende Medium 52.
  • Die 7 zeigt schließlich eine alternative Anordnung, bei der eine Kontaktbrücke 12 das Bauelement 14 beidseitig mit Leiterstrukturen 22 elektrisch verbindet und die Wärme des Bauelements 14 weiterhin über das Gehäuseteil 46 oder alternativ über eine andere als Wärmesenke wirkende Einrichtung ableitet. Die beiden Kontaktfußanordnungen 28 sind also bezüglich der erste Kontaktfläche 32 in einander gegenüberliegenden Bereichen 56, 58 des Grundkörpers 26 ausgebildet.
  • Es ergeben sich folgende Funktionen und Vorteile:
    Das Konzept umfasst die Entwärmung des Bauelements 14 über das Gehäuse durch Verwendung von optimierten Blechformteilen 24 (z. B. aus Cu, Bronze, Stahl, Ag...), die zwischen dem Bauelement 14 und dem Gehäuseteil 46 des Gehäuses platziert werden. Zwischen dem Blechformteil 24 und dem Gehäuse befindet sich ein weiteres elektrisch isolierendes Medium 52.
  • Das Blechformteil 24 dient als Wärmeleiter, um die im Bauelement 14 entstehende Verlustwärme in das Gehäuse zu transportieren. Gleichzeitig wird das Blechformteil 24 als Stromleiter für das Bauelement 14 verwendet. Dazu sind Prägungen erforderlich, welche Kontaktfüße 30 entstehen lassen, die den Strom vom Bauelement 14 über das Blechformteil 24 in den Leiterstrukturträger 10 (die Leiterstrukturen 22 der Leiterplatte 16) leiten. Gleichzeitig dienen diese Prägungen der Positionierung und dem Höhenausgleich.
  • Das Blechformteil 24 wird planparallel zum Leiterstrukturträger (der Leiterplatte 16) und zum Gehäuse auf dem Bauelement 14 montiert unter Sicherstellung aller elektrischen Kontakte zwischen Bauelement 14, Blechformteil 24 und Leiterstrukturträger 10. Dabei müssen die Zuverlässigkeit der Verbindungsstellen (z. B. Lötstellen) sowie die thermomechanische Belastbarkeit sichergestellt werden.
  • Blechformteile 24, die zwischen dem Bauelement 14 und dem Gehäuseteil 46 platziert werden, sind mit einem Durchbruch 34 (einer Bohrung) und drei oder mehr Füßen 30 versehen, die vorzugsweise als geprägte Füße ausgebildet sind.
  • Die Bohrung(en) dient(en) einmal der Entgasung der zwischen dem Bauelement 14 und dem Blechformteil 24 aufzubauenden Verbindungsstelle. Eine Verbesserung des Entgasungskonzepts führt zur Reduzierung der Restporosität und damit zur Optimierung der Wärmeleitfähigkeit.
  • Im Fall einer Lötverbindung besteht eine weitere Aufgabe des Durchbruchs 34 zusammen mit der Prägung darin, über die Oberflächenspannung des flüssigen Lots die Position des Blechformteils 24 relativ zum Bauelement 14 zu fixieren. Damit wird der Lötprozess bezüglich der Sicherstellung der richtigen Position des Blechformteils 24 relativ zum Bauelement 14 und zum Leiterstrukturträger 10 (der Leiterplatte 16) deutlich verbessert.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • US 2007/0290336 A1 [0002]

Claims (10)

  1. Kontaktbrücke (12) zur elektrischen Verbindung einer Kontaktfläche (20) eines auf einem Leiterstrukturträger (10) montierten elektrischen Bauelements (14) mit mindestens einer der Leiterstrukturen (22) des Trägers (10), wobei die Kontaktbrücke (12) einen als Blechformteil (24) ausgebildeten Grundkörper (26) aufweist, der mindestens eine Kontaktfußanordnung (28) mit mindestens einem Kontaktfuß (30) zur Kontaktierung der mindestens einen Leiterstruktur (22) und eine von der mindestens einen Kontaktfußanordnung (28) beabstandet angeordnete erste Kontaktfläche (32) zur elektrischen Kontaktierung der Kontaktfläche (20) des Bauelements (14) über ein elektrisch leitendes Medium (54) aufweist, wobei das Blechformteil (24) mindestens einen das Blechformteil (24) durchquerenden Durchbruch (34) ausbildet, der in der ersten Kontaktfläche (32) mündet, dadurch gekennzeichnet, dass das Blechformteil (24) weiterhin zur gleichzeitigen Ableitung von Wärme aus dem Bauelement (14) in eine als Wärme-Senke wirkende Einrichtung (48), insbesondere in ein Gehäuseteil (46) eines den Leiterstrukturträger (10) und das Bauelement (14) einhausenden Gehäuses, eine zweite Kontaktfläche (38) zur thermischen Kontaktierung einer Oberfläche (50) der Einrichtung (48) über ein elektrisch isolierendes Medium (52) aufweist.
  2. Kontaktbrücke nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktfußanordnung (28) oder jede der Kontaktfußanordnungen (28) mindestens drei Kontaktfüße (30) zur Kontaktierung der mindestens einen Leiterstruktur (22) aufweist, wobei die drei Kontaktfüße (30) oder mindestens drei der Kontaktfüße (30) der Kontaktfußanordnung (28) bezüglich der Kontaktoberfläche (42) der Leiterstruktur (22) triangulär angeordnet sind.
  3. Kontaktbrücke nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Kontaktfuß (30) als tiefgezogener und/oder geprägter Kontaktfuß (30) ausgebildet ist.
  4. Kontaktbrücke nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Blechformteil (24), mit Ausnahme des mindestens einen Kontaktfußes (30), als ebene Platte ausgebildet ist, wobei die erste Kontaktfläche (32) und der Kontaktfuß (30) beziehungsweise die Kontaktfüße (30) auf einer Seite (36) der Platte und die zweite Kontaktfläche (38) auf der gegenüberliegenden anderen Seite (40) der Platte angeordnet sind und sich der Durchbruch (34) von der einen zur anderen Seite (36, 40) erstreckt.
  5. Kontaktbrücke nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei mehreren Kontaktfußanordnungen (28) zumindest zwei dieser Kontaktfußanordnungen (28) an – bezüglich der erste Kontaktfläche (32) – gegenüberliegenden Bereichen (56, 58) des Grundkörpers (26) ausgebildet sind.
  6. Kontaktbrücke nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktbrücke (12) das elektrisch leitende Medium (54) und/oder das elektrisch isolierende Medium (52) umfasst.
  7. Kontaktbrücke nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktbrücke (12) ausschließlich aus dem Blechformteil (24), dem der ersten Kontaktfläche (32) anhaftenden elektrisch leitenden Medium (54) und dem der zweiten Kontaktfläche (38) anhaftenden elektrisch isolierenden Medium (52) besteht.
  8. Anordnung mit einem Leiterstrukturträger (10), mindestens einem auf dem Leiterstrukturträger (10) montierten elektrischen Bauelement (14), einer als Wärmesenke wirkenden Einrichtung (48), insbesondere ein Gehäuseteil (46) eines den Leiterstrukturträger (10) und das Bauelement (14) einhausenden Gehäuses, und einer Kontaktbrücke (12), die eine Kontaktfläche (20) des elektrischen Bauelements (14) mit einer Leiterstruktur (22) des Trägers (10) elektrisch verbindet und gleichzeitig das Bauelement (14) thermisch mit der als Wärmesenke wirkenden Einrichtung (48) verbindet, wobei die Kontaktbrücke (12) nach einem der vorhergehenden Ansprüche ausgebildet ist.
  9. Anordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das auf dem Leiterstrukturträger (10) montierte Bauelement (14) als elektronisches Bauelement, insbesondere als Leistungshalbleiter (18), ausgebildet ist.
  10. Anordnung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die ebene Platte des als Blechformteil (24) ausgebildeten Grundkörpers (26) planparallel zur Oberfläche des Leiterstrukturträgers (10) und/oder planparallel zur Oberfläche der Einrichtung (48) verläuft.
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