Substratangepasstes kombiniertes Laserstrahllöten- und schweißen von elektrischen Leistungsverbindern für die Leistungselektronik

Vorhabenbeschreibung:

Ziel dieses Projektes ist die Entwicklung eines robusten Prozesses zur Kontaktierung von elektronischen Bauelementen und Leiterplatten in der Leistungselektronik, mit dem unterschiedliche Temperaturniveaus und Werkstoff-Belastungsgrenzen von Bauelementen und Verbindern mit einer gemeinsamen Maschinentechnik abgedeckt werden können. Hierfür werden die beiden Fügeprozesse Schweißen und Löten zu einem Verfahren kombiniert, so dass als Verbindermaterial ein sowohl löt- als auch schweißbares Bändchen verwendet kann. Die damit realisierte Kontaktierungstechnik ermöglicht vor allem für KMUs mit wechselnden Aufgabenstellungen einen flexiblen Einsatz bei unterschiedlichen Anwendungsfällen, da durch die Bedienung von zwei möglichen Fügeprozessen in einem einzigen kombinierten Prozess eine breitere Palette von Produkten bei gleichbleibenden Investitionskosten abdeckbar ist. Durch die Kombination der Vorteile eines Löt- und Schweißprozesses lassen sich applikationsabhängig unterschiedliche Temperaturniveaus im Verbinder und der Fügestelle sowohl bei der Herstellung als auch im Betrieb abdecken. Dabei erlaubt auf der Halbleiterseite die Schweißverbindung eine höhere Betriebstemperatur bei Verwendung einer höheren Metallisierungsdicke, während auf der Leiterplattenseite eine werkstoffschonende Löttechnik eingesetzt wird. Weiterhin ist eine Erweiterung der Materialvielfalt durch eine Kombination dieser beiden Fügeprozesse gegeben. So lässt sich ein Weichlötprozess nicht auf Guss- oder Stahlbauteile anwenden, welche jedoch mit einem Schweißprozess prozesssicher gefügt werden können.