用于烧结装置的下模具的烧结工具的制作方法

用于烧结装置的下模具的烧结工具
1.本申请为申请号为201580061144.0(国际申请号为pct/ep2015/070621)、国际申请日为2015年9月9日、发明名称为“用于烧结装置的下模具的烧结工具”的专利申请的分案申请。
技术领域
2.本发明涉及用于烧结装置的下模具的工具，工具具有用于有待烧结的电子子组件的支托。


背景技术：

3.已经知道用于对电子子组件进行低温压力烧结的烧结装置。例如，这些烧结装置具有可以填充有尤其有益于烧结操作的气体或相应的气体混合物的烧结室；并且这些烧结装置具有安排在烧结室中的上模具和下模具，上模具和下模具可以朝向彼此移动并且优选地在各自情况下具有其自身的加热装置。
4.下模具和/或上模具通常必须特别成形用于进行具体工艺或者用于适应有待烧结的产品，因此，通常提供可以紧固至下模具或上模具、允许装置总体上容易修改的工具。
5.例如，用于烧结包含电路载体的电子子组件的烧结装置以如下方式形成，方式为使得下模具配备有厚重的工具，厚重的工具携带并且加热平面电路载体。上模具工具的呈压力垫形式的耐高温弹性介质在电路载体的表面上产生不断增加的压力，由此，电路载体被压在下模具工具的平面支架上。压力垫的柔性介质不仅在电子子组件的有待连结的部件上而且在下模具工具的所有表面上提供准流体静力学压力。厚重的下部工具因此在准流体静力学烧结过程中形成反向支承件，电路载体由于有弹性介质的压缩接合而被按压在反向支承件上。通过这种金属压缩接合，热能也被供应至电路载体。
6.然而，这种设计的缺点是在烧结操作中占主导的直至350℃的温度下，由于电子子组件和下模具(下模具可以例如包括优质钢)的陶瓷材料具有不同的膨胀系数，在形成电子子组件的一部分的陶瓷材料中产生应力裂纹。


技术实现要素：

7.因此，本发明的目的是提供用于烧结装置的工具，通过烧结装置的工具避免陶瓷材料在烧结操作中产生裂纹和裂缝。
8.这个目的根据本发明是通过用于具有权利要求1的特征的烧结装置的工具来实现的。从属权利要求提供了本发明的有利设计。
9.本发明的基本概念是提供用于电子子组件以及总体上类似于电子子组件的物体或者电子子组件的电路载体的支托，支托具有低的线性膨胀系数。这种线性膨胀系数可以是大约11
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‑1。这导致在温度变化过程中在电子子组件和支托之间没有移位或者仅有非常小的移位。
10.因为这种低膨胀材料、也就是说具有低的热膨胀系数的材料(例如钼或可伐
(kovar))是成本密集获得的且非常难以加工，由于材料的特性，所以求助于所要求的设计，使得工具生产容易且工作友好变为可能。
11.因此，根据本发明，提供用于烧结装置的下模具的工具，工具具有或形成用于有待烧结的电子部件的支托并且支托是由具有小于或等于11
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‑1的线性膨胀系数(在20℃时测量)的材料形成的。
12.材料优选地具有小于或等于6
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10
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‑1的线性膨胀系数(在20℃时测量)。
13.具体地，支托可以通过借助于热喷涂方法至少涂覆工具的部分区域、尤其通过冷气喷涂来形成。
14.可替代地，支托可以形成为板，工具具有接收形成为板的支托的凹陷。在这种情况下，凹陷在壁中或者在凹陷的底部上具有通向工具的外部的通道，以便在执行烧结操作时没有空气或气体被捕获在凹陷中，并且在凹陷和围绕模具工具的空气之间可以产生压力平衡。
15.为了确保与有待烧结的电子子组件进行有效的热传递，用作支托的板应该被设计成尽可能薄。
16.用作支托的板的表面可以优选地涂覆有材料。然而，可替代地，板是由材料坚固地形成的。
17.所使用的材料优选地是钼或包含钼的合金。具有同样低的膨胀系数的其他物质，例如通过商品名可伐已知的材料是同样可想到的。
18.此外，为了进行批量处理，优选提供的是工具具有多个支托，各支托用于接收有待烧结的电子子组件。
19.最后，根据本发明还提供烧结装置，在烧结装置中，下模具总体上形成为以上所述的工具。
附图说明
20.基于附图中表示的示例性实施例更详细地解释本发明。在这些附图中：
21.图1示出了通过根据本发明的、具有特别优选设计的第一示例性实施例的剖视图。
22.图2示出了通过根据本发明的、具有特别优选设计的第二示例性实施例的剖视图。
23.图3示出了通过根据本发明的、具有特别优选设计的第三示例性实施例的透视图。
具体实施方式
24.图1示出了工具10，工具具有凹陷，在此凹陷中表示出了形成为板的支托20以及安排在支托上的有待烧结的电子子组件30。工具10中的凹陷被设计成使得支托20和子组件30完全被凹陷接收，并且子组件30的表面以与工具10的表面平齐而结束。在这种情况下，可以提供的是备有不同厚度的支托20以便补偿子组件30的不同高度。
25.图2示出了工具10，工具具有凹陷，在此凹陷中表示出了在凹陷的底部形成为层的部分涂层20a以及安排在涂层上的有待烧结的电子子组件30。工具10中的凹陷被设计成使得部分涂层20a和子组件30完全被凹陷接收，并且子组件30的表面以与工具10的表面平齐而结束。在这种情况下，可以提供的是部分涂层20a厚度不同，以便补偿子组件30的不同高度。
26.图3示出了工具10，工具具有多个凹陷，在此凹陷中表示出了在凹陷的底部形成为板或层的多个支托20。工具10中的凹陷被设计成使得具有通向工具10的周边的通道。
27.在展示的所有实施例中，如果工具10同时是烧结装置的模具，那么工具优选地包括加热元件(未示出)。


技术特征：
1.用于烧结装置的下模具的工具(10)，该工具(10)具有用于有待烧结的、包含电路载体的电子子组件(30)的支托(20)，其中，该支托(20)是由具有线性膨胀系数的材料形成，该线性膨胀系数接近于该电子子组件(30)的电路载体的膨胀系数，其中，该支托(20)形成为板并且该工具(10)具有接收形成为板的该支托(20)的凹陷，并且其中，该凹陷在壁中或者在该凹陷的底部上具有通向该工具(10)的外部的通道。2.根据权利要求1所述的工具(10)，其特征在于，该支托(20)是由具有在20℃时测量的线性膨胀系数的材料形成的，该线性膨胀系数小于或等于15
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‑1。3.根据以上权利要求之一所述的工具(10)，其特征在于，该支托(20)是由具有在20℃时测量的线性膨胀系数的材料形成的，该线性膨胀系数小于或等于11
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‑1。4.根据权利要求1所述的工具(10)，其特征在于，该支托(20)是通过至少涂覆该工具(10)的部分区域形成的。5.根据权利要求1所述的工具(10)，其特征在于，该板的用作支托(20)的表面涂覆有该材料。6.根据权利要求1所述的工具(10)，其特征在于，该板是由该材料坚固地形成的。7.根据以上权利要求之一所述的工具(10)，其特征在于，该材料是钼或包含钼的合金。8.根据以上权利要求之一所述的工具(10)，其特征在于，该工具(10)包含多个支托(20)。9.烧结装置(10)，具有形成为根据以上权利要求之一所述的工具的下模具。

技术总结
用于烧结装置的下模具的工具(10)，工具(10)具有用于有待烧结的、包含电路载体的电子子组件(30)的支托(20)，其中，支托(20)是由具有线性膨胀系数的材料形成，线性膨胀系数接近于电子子组件(30)的电路载体的膨胀系数。于电子子组件(30)的电路载体的膨胀系数。于电子子组件(30)的电路载体的膨胀系数。


技术研发人员：弗兰克
受保护的技术使用者：丹佛斯硅动力有限责任公司
技术研发日：2015.09.09
技术公布日：2021/10/8