用于将电路载体与载体板焊接的方法
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及电路载体和载体板之间的焊接连接的制造。这样的连接例如在电子模块中采用，其中，载体板形成模块的底板。
【背景技术】
[0002]通常，电路载体与载体板焊接。在此，电路载体必须在焊接过程之后一方面足够精确地位于载体板的预设的目标区域中，另一方面对于焊接连接的质量来说有利的是，当这样的时候电路载体在焊接时漂浮在液态的焊料上。然而后者会导致的是，电路载体偏离到位于目标区域之外。这能够例如出现的是，载体板在与电路载体焊接的那侧上具有不平坦性，这是由于焊料在其在焊接过程期间熔化的时候侧向地流走。当为了之后在完成连接时，使由于所参与的材料的不同的热力学的膨胀系数而出现的弯曲尽可能小而在焊接过程之前为载体板设置预弯曲时，在电子模块中经常存在这种不平坦性。例如当载体板的应当与载体板焊接的那侧虽然是平坦的，但是相对于水平线倾斜的时候，也可能出现不期望的偏离。在电子模块中，在设计要与电路载体连接的电接口时考虑能够从电路载体偏离得出的公差，然而同样不允许电路载体任意严重地偏离。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于，提供一种用于将电路载体与载体板焊接起来的方法，利用该方法能够将电路载体在预定的目标范围中可靠地与载体板连接。该目的通过根据权利要求1的用于将电路载体与载体连接起来的方法实现。本发明的设计方案和改进方案是从属权利要求的内容。
[0004]根据本发明的观点，为了将电路载体与载体板焊接起来而提供载体板、电路载体和焊料。载体板具有上侧以及第一校准装置，并且电路载体具有下侧以及第二校准装置。将电路载体放置在载体板上，以使得电路载体的下侧朝向载体板的上侧，将焊料布置在载体板和电路载体之间，并且第一校准装置为第二校准装置形成止挡部，其限制了放置在载体板上的电路载体沿着载体板的上侧的移动。然后熔化焊料并且随后冷却，直到其硬化并且将下金属化层上的电路载体材料配合地与载体板连接。
【附图说明】
[0005]本发明的这个以及另外的方面在下面根据以附图为参考的实施例进行阐述。在此示出:
[0006]图1A是具有三个电路载体的连接，这些电路载体分别具有上金属化层和介电的绝缘载体以及下金属化层，这些电路载体在下金属化层上焊接到共有的载体板上，其中，载体板具有用于电路载体中的每一个的突出部，其啮合到该电路载体的下金属化层的留空部中。
[0007]图1B是通过根据图1A的连接的在截面El-El中的部段的横截面图。
[0008]图1C是根据图1A的连接，其中，从电路载体中的一个去除上金属化层和绝缘载体。
[0009]图2A-2D是用于将电路载体与载体板焊接起来的方法的各种步骤。
[0010]图3A是具有三个电路载体的连接，这些电路载体分别具有上金属化层和介电的绝缘载体以及下金属化层，这些电路载体在下金属化层上焊接到共有的载体板上，其中，载体板对于电路载体中的每个来说都具有两个突出部，其中的每个都啮合到该电路载体的下金属化层的留空部中。
[0011]图3B是根据图3A的连接，其中，从电路载体中的一个去除上金属化层、绝缘载体和焊料层。
[0012]图3C是通过根据图3A的连接的载体板的在截面E2-E2中的突出部中的一个的横截面图。
[0013]图3D是通过根据图3A的连接的载体板的在截面E2-E2中的突出部中的另一个的横截面图。
[0014]图4A是具有三个电路载体的连接，这些电路载体分别具有上金属化层和介电的绝缘载体以及下金属化层，这些电路载体在下金属化层上焊接到共有的载体板上，其中，载体板具有多个突出部，其中的每个都啮合到电路载体中的至少一个的下金属化层的留空部中。
[0015]图4B是根据图4A的连接，其中，去除电路载体中的两个包括所属的焊料层，并且其中，从电路载体中的第三个去除上金属化层和绝缘载体。
[0016]图4C是根据图4A的连接，其中，在全部的电路载体中分别去除上金属化层和绝缘载体。
[0017]图5是电路载体和载体板之间的线性的可移动性的由于校准装置导致的限制。
[0018]图6是电路载体和载体板之间的由于校准装置导致的旋转限制。
[0019]附图中的视图并不是按照比例的。如果没有其它的说明，在附图中以相同的标号标记相同的或者相同作用的元件。
【具体实施方式】
[0020]图1A示出了三个电路载体2连接的透视图，该三个电路载体一起焊接到载体板3的上侧3t上。电路载体2中的每个都具有上侧2t以及与上侧相对置的、在图1A中覆盖着的下侧2b (见图1C)。上侧2t能够分别可选地装配有一个或多个半导体芯片。
[0021]电路载体2还具有在其上涂有上金属化层21的介电的绝缘载体20以及位于绝缘载体20的相互对置的那侧上的可选的下金属化层22。上金属化层21能够在需要的时候构造，从而使其具有印刷电路，其例如能够用于电接线或者用于芯片安装。介电的绝缘载体20能够对此应用为，使上金属化层21和下金属化层22相互电绝缘。
[0022]电路载体2能够例如是陶瓷衬底，其中，绝缘载体20构造为薄的层，其具有陶瓷或者由陶瓷构成。作为用于上金属化层21和如果存在的下金属化层的材料适用于导电良好的金属、例如铜或者铜合金、铝或者铝合金又或其它任意的金属或者合金。假如绝缘载体20具有陶瓷或者由陶瓷构成，那么陶瓷能够例如是氧化铝(Al2O3)或氮化铝(AlN)或氧化锆(ZrO2),或者是混合陶瓷，其除了至少一种所谓的陶瓷原料之外还具有至少一种另外的、与其不同的陶瓷材料。例如，电路载体2能够构造为DCB衬底(DCB = Direct CopperBonding，直接铜键合)、DAB 衬底(DAB = Direct Aluminum Bonding，直接招键合)、AMB 衬底(AMB = Active Metal Brazing，活性金属纤焊)或者 AMS 衬底(IMS = Insulated MetalSubstrate，绝缘金属衬底)。上金属化层21和下金属化层22能够相互独立地分别具有
0.05mm至2.5mm范围的厚度。绝缘载体20的厚度能够例如处于0.1mm至2mm的范围中。然而，大于或者小于给出的厚度同样是可能的。在此，这些厚度能够分别在垂直于电路载体2的下侧2b的方向上测定。
[0023]载体板3能够例如构造为金属板。其能够例如完全或者至少90%地由铜、铝或者铜招合金组成，或者由金属矩阵合成物(MMC = Metal Matrix Composite)组成。可选地，其能够在其上侧3t上还具有薄的外壳、例如电镀涂敷的镍层，以便改善可焊接性。
[0024]只要电路载体2预装配了一个或多个半导体芯片1，那么电路载体2就能够预装配这些半导体芯片I并且随后在预装配状态中与该或者这些半导体芯片I一起与载体板3焊接。每个这种半导体芯片I能够包括任意的电元器件，例如MOSFET(MetalOxide Semiconductor Field Effect Transistor，金属氧化物半导体场效应晶体管)、IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor，绝缘栅双极型晶体管)、晶闸管、JFET(Junct1n Field Effect Transistor,结型场效应管)、HEMT(High ElectronMobility Transistor，高电子迀移率晶体管)、二极管等，可替换地或附加地也包括一个或多个任意其它的有源的或无源的电元器件。
[0025]电路载体2的上侧2t代表了其装配侧，并且通过电路载体2的背离载体板3的那侧给出，同时电路载体2的朝向载体板3的那侧形成了其下侧2b。电路载体2的下侧2b对此用