電路板、電路和用于制造電路的方法
【專利摘要】一種有第一電路板(2a)和第二電路板(2b)的電路。第一電路板有金屬基板(14)和使金屬基板在表面上電絕緣的絕緣層(8)，基板在至少一個連接區域(10a?10d)中沒有絕緣層。基板在連接區域中覆金屬層(12)且半導體(30)的觸點(30a)在連接區域的金屬層上電接觸。第二電路板有金屬基板(2b)、使金屬基板(24)表面上電絕緣的絕緣體(16)和絕緣體上施加的導電層(18)。絕緣體和導電層在至少一個接觸區域中打通(21)且在接觸區域中這樣設置基板上的至少一個金屬接觸片(20)，即接觸片與絕緣體和導電層環繞地間隔。電路中，電路板經空氣間隙(28)相間隔且通過至少一個功率半導體(30)互相機械連接。
【專利說明】
電路板、電路和用于制造電路的方法
技術領域
[0001] 本發明涉及一種電路板以及一種電路和一種制造電路、特別是用于功率半導體的 電路，尤其是用于SMD(表面貼裝器件)元件的電路的方法。
【背景技術】
[0002] 在半導體技術中，電路板通常由作為載體的絕緣材料和導電層組成，導電路徑由 導電層通過蝕刻成型。然而，在功率半導體的區域中還可以使電路板額外地設有金屬的芯， 例如銅的芯。該銅芯在雙面上涂覆絕緣材料，即所謂的預浸料(Prepreg)并且因此所有面都 絕緣。在此還使用在絕緣材料的表面上壓印的銅箱作為導電層并且在該銅箱上同樣形成導 電路徑。通過使所謂的μ通孔(yvias)穿過預浸料既與導電路徑又與銅芯接觸，由銅箱構成 的導電路徑部分地直接與金屬芯接觸。導電路徑的其它部分是在電路板的表面上的信號 線。然而，所謂的μ通孔的施加復雜而繁瑣，因為例如必需在施加銅箱之后銑削預浸料并且 將金屬材料引入其中。接著蝕刻導電路徑。μ通孔僅具有小的導電直徑，這樣使電過渡電阻 和熱過渡電阻都很高并且限制了冷卻效果，因為只能夠銑削和鉆孔非常小的開口，通孔的 鐵削也很復雜。
[0003] 另一特別在LED領域中應用的技術是將銅或鋁基板只用于冷卻。銅或鋁基板通過 絕緣材料，例如預浸料完全地相對于導電路徑絕緣。在銅或鋁基板和導電路徑之間不存在 導電連接。熱能穿過預浸料傳導到銅或鋁基板。因此，與導電路徑相連的電氣部件通過銅或 鋁基板冷卻。然而，預浸料妨礙了冷卻效果并且在該技術中既不能夠也不期望通過銅或鋁 基板進行電接觸。額外地，可以用導熱膏在銅或鋁基板下面設置散熱體。
【發明內容】
[0004] 提到的技術對于在汽車應用領域中的高功率半導體而言要么過于昂貴，要么不具 有足夠的冷卻。因此，本發明的目的在于提出一種電路板，該電路板一方面能夠簡單地和廉 價地制造并且另一方面對于功率半導體而言能夠足夠的冷卻。
[0005] 該目的通過根據權利要求1的電路板，根據權利要求7的電路板，根據權利要求18 的電路以及根據權利要求20的方法實現。
[0006] 已認識到，當銅板直接設有用于半導體的觸點時，銅板的冷卻效果能夠增強。建議 使用金屬的基板。該金屬的基板可以由銅制成。對此也可以是其合金。除此之外還可以例如 為了節省重量由鋁構成金屬的基板并且在表面上涂覆金屬，特別是用銅或者銅合金涂覆。
[0007] 在基板上涂覆特別是絕緣漆的絕緣層，該絕緣層使基板電絕緣。然而在連接區域 中，基板不具有絕緣層。
[0008] 為了就此使在電路板上設置的半導體，特別是功率或高功率半導體直接與基板電 接觸以及熱接觸，建議使基板在連接區域中涂覆金屬。金屬的涂層可以在涂覆絕緣層之前 或者在涂覆絕緣層之后形成。
[0009]優選地，半導體是晶體管，優選是功率晶體管。特別地，半導體可以是具有超過10 安培，優選超過50安培，特別地大于300安培的載流能力的高功率半導體。特別地使用晶體 管、晶閘管、雙向晶閘管或者類似物。也可以使用IGB晶體管和功率MOSFETS。
[0010]該電路的根據技術方案的使用優選在整流器的領域中，特別是在汽車的電池管理 領域中。特別地，優選用作在電動汽車或者混合動力汽車中的整流器。優選建議在以大于 10A，優選大于50A或者大于300A的電流而工作的應用中使用。
[0011]金屬的涂層直接涂覆到基板上并且接著用作半導體的觸點。半導體的觸點在連接 區域的金屬的涂層上電接觸。基板因此用作熱的和電氣的元件。通過使金屬的涂層直接地 用于半導體與基板的接觸，保證了半導體和基板之間非常良好的熱接觸。基板直接用于半 導體的觸點的引線并且可以從絕緣層外的區域電接觸。
[0012] 基板可以是平板部件，特別是帶材或板材。
[0013] 半導體的觸點優選是漏極觸點或源極觸點，其中該名稱這里代表半導體的引導功 率的觸點。半導體的柵極觸點或開關觸點通常只引導經過至少兩個其他觸點流動的開關電 流和接通的電流。半導體優選是SMD元件，該SMD元件直接平放在連接區域的金屬的涂層上。 半導體的不導電的區域可以平放在絕緣層上。
[0014]絕緣層優選是阻焊層，例如這樣涂覆該阻焊層，即連接區域不具有絕緣層。接著可 以通過鍍錫給連接區域涂覆金屬。
[0015] 優選地，在金屬層涂覆之前，將絕緣層壓印到基板上。
[0016] 根據實施例，金屬涂層是錫層。錫層優選大面積地，例如以在5cm2和0.5mm2之間的 相應連接面上涂覆到基板上。
[0017] 為了機械地支承半導體并且使電接觸盡可能保持不受機械的應力，建議金屬的涂 層基本上平面平行于絕緣層的表面。在這種情況下，包圍半導體的觸點的不導電的區域可 以直接平放到絕緣層上。半導體通常具有大面積的漏接觸區或源極觸區。優選地，連接區域 或者金屬的涂層在其面上基本上與半導體的觸點的面一致。
[0018]制造過程中，于是半導體可以直接在連接區域上放置。不導電的區域，特別是半導 體的邊緣區域可以平放在絕緣層上并且因此使半導體的固定特別簡單。還存在半導體的觸 點和金屬涂層之間的大的接觸面，這樣除了良好的電接觸外，還可以從半導體的觸點到基 板中的進行優異的熱傳導。
[0019]如已經提到的，半導體或者半導體的觸點與基板通過金屬的涂層進行電接觸。基 板可以在自由末端上具有用于與電氣電路接觸的連接部。這里例如可以是，存在用于容納 接線片的孔。也可以在基板的末端上設置電纜接線套管或者壓接連接件，并且這樣電路板 可以特別簡單的電接觸。
[0020]在此要特別注意，要實現高的載流能力。因此優選以帶有至少2.5mm2的導線橫截 面的導線實現與電路的接觸，這樣在基板末端上的接觸必須具有這種大的接觸面積。也至 少對應于導線橫截面選擇基板的導線橫截面，然而該基板的導線橫截面優選大于連接的導 線的導線橫截面。
[0021] 優選沿著整個外部邊緣，特別是沿著基板的縱向邊緣，兩個或者多于兩個連接區 域設置為互相相鄰、由絕緣層分開。特別是多于兩個相互對應的連接區域設置在基板的外 部邊緣上。這些連接區域也可以在基板的兩個遠端的外側邊緣上設置。
[0022] 根據另一方面，建議同樣具有金屬的基板的電路板。金屬的基板可以與根據權利 要求1的電路板的金屬基板相同。特別地可以使用同樣的材料、同樣的導體橫截面和/或同 樣的形狀因數。這可以有利于電路板的批量成產。
[0023] 金屬的基板同樣地以在至少一個表面上電絕緣地覆層。在此使用的絕緣體可以首 先全面地涂覆在基板的表面上。特別是，可以使用常規的用作電路板的支架的絕緣體。這可 以是塑料板。特別是將由預浸漬纖維（p r e i m p r e g n a t e d f i b r e s，德語： VorimpriignierteFasern)構成的所謂的預浸料層用作絕緣體。接著，在絕緣體上涂覆導 電層。絕緣體和導電層可以全面地通過基板壓緊。導電層可以例如是銅層。
[0024] 如同在制造常規的電路板中常見的，可以以已知的方式由導電層蝕刻導電路徑。
[0025] 另外，例如像是在根據權利要求1的電路板中一樣，在絕緣體和導電層上可以涂覆 絕緣層，特別是絕緣涂層。這同樣可以是絕緣漆、特別是阻焊劑。這可以在電路板成型之前 或之后進行。
[0026] 如果還沒有蝕刻掉，能夠通過銑銷或開孔打通絕緣體以及導電層，以形成與支撐 板的接觸區域。在此，絕緣體的窗戶狀的通孔可以形成接觸區域。基板可以首先在接觸區域 中露出，以便于之后在這上面形成至少一個接觸片。
[0027] 為了能夠接觸半導體，建議在接觸區域中設置至少一個在基板上的金屬的接觸 片。在此，接觸片以環繞的方式與絕緣體和導電層間隔。對此，接觸片可以至少從絕緣體的 層面上突出。當在絕緣體上還形成額外的絕緣層，例如絕緣漆時，接觸片可以基本上在絕緣 層的平面中終止。
[0028] 為了防止接觸片和導電層之間產生電接觸，接觸片以完全環繞的方式與導電層間 隔。因此，不同于常規的μ通孔的情況，接觸片并不適用于為了冷卻導電層的導電路徑而使 導電層的導電路徑與基板連接。而是使得基板作為導電元件直接與接觸片接觸并且在接觸 片上可以施加電觸點，特別是半導體的源極或漏極觸點。與μ通孔相反，接觸面也成型為絕 緣體的窗戶狀的通孔，從而使其制造簡單。接觸面通常是單個接觸片的面積的2到10倍，優 選4到7倍大。
[0029] 特別地當半導體是SMD元件并且源極或漏極應該與柵極一起沿著半導體的邊緣通 過位于平面上的接觸銷接觸時，有利的是，接觸片基本上平面平行于導電層。在這種情況 下，半導體可以平放到接觸片上并且同時放到導電層上。于是使得相對于導電層或者接觸 片的扭轉或翹起更困難。在導電層或者導電層的導電路徑上可以接觸柵極接觸銷并且接觸 片可以與漏極或源極接觸銷接觸。
[0030] 特別地可以成型多個互相相鄰設置的接觸片，這些接觸片分別具有與半導體的接 觸銷相應的接觸面。在半導體上沿著整個邊緣設置多個漏極或源極接觸銷和一個柵極接觸 銷。在遠端的邊緣上設置相應的源極或漏極觸點。多個設置在柵極接觸銷一側的源極或漏 極接觸銷可以平放到一個接觸片或者多個互相相鄰設置的接觸片上并且柵極接觸銷可以 平放到導電層上。接著通過SMD焊接可以進行特別簡單的接觸。
[0031] 為了在基板上制造接觸片，用光刻膠覆層接觸區域并且隨后在接觸片的區域中與 絕緣體間隔地曝光。在去掉光刻膠的曝光的區域之后，基板在那里露出。在該區域上，于是 可以優選以化學的方式形成接觸片。光刻膠或基板的未曝光的區域在此不施加銅。制成的 接觸片因此與絕緣體以及導電層間隔。
[0032] 接觸片具有能夠焊接的金屬表面。該金屬表面可以如已提到地以化學的方式形 成，例如通過涂覆鎳或錫。也可以電鍍地涂覆鎳或金。同樣可以是在曝光的區域中以化學的 方式施加錫或銀。接觸片的形成可以這樣一直進行，直到其表面要么平面平行于絕緣層，要 么平面平行于導電層。在此，接觸片和導電層或絕緣層的平面的小于IOwii或者更小的偏差 可以理解為平面平行。
[0033]為了接觸片與導電層和/或絕緣層能夠電絕緣，建議使接觸片和導電層和/或絕緣 體之間存在間距或環形空間。在此，接觸片和導電層和/或絕緣體之間的間距在IOmm到 0.5mm之間。
[0034] 接觸片和導電層和/或絕緣體之間的空間可以不含填充材料。特別地可以存在空 氣間隙。還可以將絕緣層引入到該空間中。
[0035] 如已經提到的，源極或漏極觸點可以與接觸片連接。為了使相應的柵極觸點與導 電層接觸(柵極觸點優選沿著半導體的相同的邊緣設置），導電層或者導電層的導電路徑可 以具有連接片。連接片具有能夠焊接的表面并且用于連接柵極觸點。
[0036] 不僅連接片而且接觸片或者互相相鄰的接觸片可以沿著電路板的共同的外側邊 緣設置。
[0037] 為了接觸在電路板上的半導體不僅設置連接片而且設置接觸片。接觸片可以這樣 接觸半導體的多個電氣的同類的銷（即漏極觸點或源極觸點的多個或者所有的銷），即，通 過設置多個互相相鄰的接觸片。接觸片可以與半導體的源極觸點的或漏極觸點的一個或者 多個銷接觸。除此之外，連接片可以與半導體的柵極觸點的銷電接觸。接觸片的焊接區域以 及連接片互相以與半導體的接觸銷的間距相同的間距間隔。
[0038]通過接觸片的金屬涂層使基板和半導體之間能夠進行優異的電連接和熱連接。就 此建議，源極觸點或漏極觸點通過接觸片與基板接觸。還建議，基板具有用于使源極觸點或 漏極觸點與電路接觸的自由末端。與根據權利要求1到6中任一項的電路板相應，這里也需 要具有大的導體橫截面的接觸部。因此可以在基板的自由末端上設置相應的觸點。
[0039] 還建議，柵極觸點與導電層電接觸。在導電層上可以設置導電路徑，特別是從導電 層中蝕刻并且容納用于柵極觸點的控制電路的至少多個部分。因此，在電路板上可以直接 設置用于半導體的控制電路的至少多個部分。
[0040] 根據實施例建議，在電路板的外側邊緣的區域中設置至少一個連接片和至少一個 接觸片。特別是沿著電路板的縱向邊緣可以以相鄰的方式設置連接片和接觸片。連接片可 以直接與接觸片相鄰地設置在電路板的外側邊緣上。
[0041] 為了防止焊接的半導體的翹起，建議連接片和接觸片設置為基本上互相平面平 行。連接片和接觸片的焊接區域可以這樣設計，即其基本上位于一個平面中。
[0042] 根據實施例建議，基板具有至少Imm的厚度，優選至少1.5mm、但小于50mm的厚度。 還建議，基板的導體橫截面大于2.5mm2。
[0043]如同已經提到的，基板可以由銅或者銅合金構成。還可以是，基板由鋁或鋁合金構 成并且用銅進行覆層。
[0044] 各個基板可以在自由末端上不含有絕緣層和/或絕緣體。基板可以在該自由末端 上例如鍍錫和/或鍍鎳。也可以在自由末端區域中設置電連接點，以便于容納大電流電纜。
[0045] 另一方面涉及一種電路，特別是具有根據權利要求1的第一電路板與根據權利要 求7的第二電路板的電路。該電路的特征在于，兩個電路板以互相相對的方式互相相鄰設置 并且通過縫隙互相間隔。通過縫隙，兩個電路板可以互相絕緣。縫隙也可以是空氣間隙。也 可以用絕緣材料填充該縫隙。
[0046] 跨接該縫隙地，電路板可以通過至少一個半導體以電氣且機械的方式互相連接， 該半導體以電氣且機械的方式固定到接觸片上、連接片上和金屬的涂層上。
[0047] 第一電路板的具有連接區域的外側邊緣可以平行于第二電路板的容納接觸區域 的外側邊緣延伸。這簡化了電路板通過半導體的互相機械連接。
[0048] 可以在第二電路板的朝向第一電路板的外側邊緣上設置接觸區域和/或接觸片。 這同樣簡化了電路板借助半導體的機械連接。當連接區域和/或金屬的涂層在第一電路板 的朝向第二電路板的外側邊緣上設置時，這同樣適用。
[0049] 在這些提到的情況中，第一電路板而后與第二電路板共同安裝有至少一個相同的 半導體。半導體可以通過至少一個銷電氣地和機械地固定在第一電路板上并且通過第二銷 固定在第二電路板上。當電路板在安裝后保持在殼體或支架中并且由此額外地機械地互相 固定時，技術方案的思想不受影響。
[0050] 如已經提到的，不僅根據權利要求1的電路板的金屬的涂層，而且根據權利要求7 的電路板的接觸片和連接片能夠沿著相應共同外側邊緣而設置。這些相應的外側邊緣可以 在電路中互相相對地設置。這些基板以基本上互相平行的方式延伸。
[0051] 縫隙電氣地并且優選只通過功率半導體機械地橋接。尤其是特別以SMD與金屬的 涂層、接觸片和連接片焊接的半導體負責這兩個電路板之間的機械連接。
[0052]接觸片在第二電路板朝向第一電路板的邊緣上設置并且設置朝向第二電路板的 第一電路板的金屬涂層。
[0053]第二電路板的接觸片和第一電路板的金屬的涂層互相相對。通過至少一個相同 的、共同的功率半導體進行電路板的接觸。
[0054] -種用于制造電路的方法建議，將根據權利要求1的電路板和根據權利要求7的電 路板輸送給一個安裝裝置。對此，電路板互相間隔。半導體經間距而放置并且接著與接觸 片、連接片和金屬的涂層連接，特別是焊接。因此這樣進行電路板的安裝，即在電路板上設 置橋接電路板之間的間距的半導體。
[0055] 電路板可以由兩個分開的基板制造并且接著在共同的貨物載體上運輸到安裝裝 置。
[0056] 也可以是，根據權利要求1的第一電路板與根據權利要求7的第二電路板一起首先 在單片式基板上成型。在此，基板例如首先這樣分開，即形成電路板之間的縫隙，其中該縫 隙通過基板的橋板橋接并且基板因此保持為單片的。接著，可以在第一電路板上制造連接 面上的觸點。在第二電路板上可以成型接觸面上的接觸片、連接片和導電路徑。接著，為基 板裝配至少一個半導體，其中該半導體將互相相對的觸點和接觸片或者連接片互相連接。 接下來可以去掉、例如銑削掉還存在的橋板。基板現在至少是兩件式的，其中，由此形成的 兩個電路板通過半導體機械地和電氣地互相連接。
[0057] 優選電路板是U形的并且第二電路板設置在U形形狀內。特別地，根據權利要求1的 電路板具有U形形狀并且觸點或者金屬涂層分別設置在指向內部的腿部上。根據權利要求7 的電路板設置在形成U形的腿部之間并且接觸片和連接片設置在分別指向腿部的方向的遠 端的邊緣上。
【附圖說明】
[0058] 下面借助示出實施例的附圖詳細闡述本發明。其中：
[0059] 附圖1示出了具有多個金屬的涂層的電路板的俯視圖；
[0060] 附圖2示出了根據附圖1的電路板的剖面圖；
[0061]附圖3示出了根據附圖3的電路板的另一剖面圖；
[0062] 附圖4示出了具有接觸片和連接片的電路板的俯視圖；
[0063] 附圖5示出了根據附圖4的電路板的剖面圖；
[0064] 附圖6示出了根據附圖4的電路板的剖面圖；
[0065] 附圖7示出了用于安裝互相相鄰設置的根據附圖1和附圖4的電路板的俯視圖；
[0066] 附圖8不出了兩個裝有功率半導體的電路板的俯視圖；
[0067] 附圖9示出了在分開橋板前具有兩個電路板的單片式的基板的俯視圖。
【具體實施方式】
[0068]附圖1示出了第一電路板2a。該電路板可以是具有超過10安培，優選超過300安培 的載流能力的高電流電路板。對此，電路板具有金屬的基板，基板具有超過5mm2,優選超過 15mm 2，特別是超過3 5mm2的導體橫截面。
[0069]在電路板2a的俯視圖中可以看出，基板在第一自由末端4a上具有接口6a。在所示 情況下，該接口是能夠用于容納電纜的孔。基板2a例如用錫在自由末端4a上涂覆，然而特別 地不具有絕緣層。
[0070] 電路板2a的絕大部分、特別是大于三分之二的面積的部分是絕緣的并且因而具有 絕緣層8。絕緣層8優選是壓印到電路板2a上的阻焊層。這可以通過絲網印刷工藝進行。
[0071] 如同看到的，四個連接區域IOa-IOd中不存在絕緣層8。代替絕緣層8,在連接區域 IOa-IOd中涂覆金屬涂層12。金屬涂層12優選是錫層或者另一適合焊接的層。
[0072]用絕緣層8壓印到電路板2a上的過程中，將連接區域IOa-IOd開槽并且接著涂覆金 屬涂層12。金屬涂層12可以形成用于半導體的觸點。電路板2a的構造在根據附圖2的剖面 II-II中詳細闡明。
[0073] 附圖2中可以看到，電路板2a具有金屬的基板14。金屬的基板14可以由銅或者銅合 金構成。金屬的基板14也可以具有由鋁或鋁合金構成的芯并且用銅或合金或者錫涂覆。
[0074] 還可以看到，在金屬的基板14上涂覆絕緣層8。在連接區域10a-d中，金屬的基板14 不具有絕緣層8并且涂覆金屬的涂層12。金屬的涂層12直接在金屬的基板14上涂覆。附圖2 中可以看到，金屬的涂層12基本上沿著相對于絕緣層8的表面平面平行的表面延伸。
[0075]還可以看到，連接區域10a-d示例性地分別設置為由兩個互相對應的連接區域 10a，b和10c，d所組成的組。連接區域10a-d的沿著電路板2a的縱軸的空間布置取決于后續 的安裝操作。
[0076]附圖3示出了根據附圖1的剖面III-III。可以再次看到金屬的基板14和絕緣層8。 此外可以看到，在基板14的縱向邊緣或外側邊緣14a上設置各個連接區域10a-d。可以看到， 連接區域10并不直接以縱向邊緣14a終止，而是在涂層12和縱向邊緣14a之間保留絕緣層8 的相對窄的區域。該區域優選小于I mm，優選小于0.5mm，特別小于0.1 mm。然而也可以使，金 屬涂層12達到縱向邊緣14a。
[0077]電路板2a適用于連接到晶體管，特別是SMD結構的高功率晶體管的漏極或源極觸 區。這種晶體管在其下側上具有大面積的漏極或源極觸區，該觸區可以與金屬的涂層12焊 接。通過使金屬的涂層12優選基本上與漏極或源極觸區的面一致，其可以大面積地平放在 連接區域10上并且除了良好的電接觸外，實現了對來自半導體的熱能通過其漏極或源極觸 區到基板14中的良好的散熱。
[0078]附圖4示出了同樣具有自由末端4b和接口6b的第二電路板2b。自由末端4b以相應 于自由末端4a的方式設計。此外可以看到，絕緣體，例如塑料、預浸料或者類似物16涂覆到 電路板2b上。該絕緣體16可以與導電層一起壓印到金屬的基板24上。接下來，可以通過曝光 和蝕刻由導電層制造導電路徑18。導電路徑18與電路拓撲相應地在絕緣體16上延伸并且用 于控制電子器件(未示出）的連接。
[0079]可以朝向外側邊緣地設置接觸片20和連接片22。特別地，連接片22可以直接與導 電路徑18直接接觸。然而，接觸片20設置在絕緣體16的窗戶狀的通孔21中。在該通孔21中首 先露出基板24。隨后，在接觸片20形成后可以涂覆絕緣層8。在通孔21中，接觸片20通過絕緣 縫隙，特別是空氣間隙與絕緣體16以及與導電路徑18或者導電層間隔。如可以看到的，在通 孔21中設置多個接觸片20。直接靠近通孔21，在絕緣體16上，可以設置與接觸片20對應的連 接片22。可以根據功率半導體的接觸銷的數量選擇接觸片20以及連接片的數量。特別地，晶 體管為了散熱具有多個源極或漏極接觸銷并且恰好一個柵極接觸銷。柵極接觸銷可以與接 觸片22連接并且源極或漏極接觸銷與接觸片20相連。為了防止接觸片20與連接片22的短路 電連接，接觸片20的導電的區域必須與導電路徑18絕緣。對此，在絕緣層16以及導電層壓印 到基板14上之后，可以分別將與連接片22對應的通孔21穿通一直銑削或開孔到基板14。在 通孔21中，接著可以曝光光刻膠。曝光的區域可以與接觸片20的面相應。光刻膠的該區域移 除和隨后接觸片直接在基板24上例如以化學的方式形成。這種構造以細節部分23而在附圖 5a和5b中示出。
[0080] 附圖5b示出了細節部分23的剖面V-V。附圖5示出了金屬的基板24,該基板可以以 相應于金屬的基板14的方式設計。在金屬的基板24上可以壓印絕緣體16和未示出的導電 層。接下來，可以曝光并且蝕刻導電層，從而在絕緣體16上形成導電路徑18。
[0081] 例如以開孔或銑削的方式在通孔21中移除絕緣體16。導電層可以同樣例如以開孔 或銑削或者特別是蝕刻的方式在通孔21中移除。接著，在通孔21內部通過熱學和/或電鍍的 工藝將至少一個接觸片20施加到金屬的基板24上。如同看到的，通孔21這樣成型，即，使接 觸片20與絕緣體16間隔。此外，不存在與導電層的接觸并且也不存在與導電路徑18的接觸。 在接觸片20形成后，在通孔21的區域中，特別是在電路板2b的除了末端4b外的余下部分上 也可以涂覆絕緣層8。
[0082]能夠通過導電層的曝光和蝕刻而制造的連接片22與導電路徑18接觸。接觸片20和 連接片22以可焊接的方式涂覆和/或由能夠焊接的材料組成。如同看到的，接觸片20在其指 向外的表面上基本上平行于絕緣層16并且優選平面平行于導電路徑18和連接片22。
[0083]附圖5a示出了細節部分23的俯視圖。可以看到，在通孔21中設置多個與絕緣體16 間隔的接觸片22。在通孔21中移除絕緣體16并且基板的材料可以直接涂覆。還可以看到，連 接片22設置在通孔21的側面。
[0084]附圖6中示出了附圖4的剖面VI-VI。對應于金屬的涂層12，接觸片20也分配給外側 或縱向邊緣24a，然而優選通過絕緣體16的橋板與其間隔。根據附圖3,該橋板非常窄，優選 小于Imm。然而還可以去掉橋板并且接觸片20可以直接在縱向邊緣24a上終止。
[0085]根據附圖1和附圖4制造的電路板2a，2b設置為通過空氣間隙28互相間隔。在此如 附圖7中看到的，縱向邊緣14a和24a互相面對。此外，沿著縱向邊緣14a，24a以與接口 6a，6b 的相同的距離設置金屬的涂層12以及接觸片20和連接片22。這導致了當電路板2a，2b互相 對應地設置為互相相鄰時，金屬的涂層12朝向接觸片20和連接片22。
[0086]根據附圖7設置的電路板2a，2b接著輸送到裝配裝置并且以晶體管30裝配。能夠看 出，如同附圖8中所示出的，基板14,24之間的空氣間隙28機械地以及電氣地通過晶體管30 橋接。
[0087]晶體管30在其側面上具有漏極接口 30a。該漏極接口優選設置為大面積地位于晶 體管30的下側。漏極接口 30a通過焊接技術焊接到金屬的涂層上。在相對的側面上，晶體管 30安裝有柵極接觸銷30b和五個源極接觸銷30c。柵極接觸銷30b通過焊接與連接片22連接。 源極接觸銷30c通過焊接與接觸片20連接。通過晶體管30在金屬的涂層上或者在接觸片20 和連接片22上的焊接，實現了電路板2a，2b的互相機械固定。顯然，同樣可以安裝其他晶體 管到電路板2a，2b上。另外顯然導電路徑18可以用于成型用于通過導電路徑18的柵極接觸 銷的控制電子器件。也可以在兩面進行安裝，因而半導體設置在電路板的上側和下側。 [0088]附圖9示出了金屬的托架34。在該托架中成型第一基板14和第二基板24。這可以例 如通過在托架34中銑削相應的縫隙36完成。可以看到，托架34是單片的并且基板14和34通 過橋板38互相連接并且與托架34機械地連接。
[0089]托架34這樣加工，即如上所述金屬的涂層12在基板14上形成并且接觸片20和連接 片22在基板24上形成。隨后或者之前，可以在托架34中設有托架具有橋板38的縫隙36。可以 看到，電路板14和24之間的縫隙36復制U形的形狀。電路板14具有U形形狀并且在腿部上設 有金屬的涂層12。顯然，金屬的涂層12的概念指在托架14上形成接觸或連接，特別是焊接連 接。電路板24設置在該U形中。
[0090]接著，可以進行安裝，例如通過SMD的安裝。至少一個晶體管可以在一側與金屬的 涂層焊接并且與接觸片20和連接片22焊接。在焊料硬化后，晶體管將電路板14和24互相機 械地電氣地連接。可以去掉橋板38。于是在電路板14和24之間的唯一的機械和電氣的連接 是通過晶體管形成。
【主權項】
1. 一種電路板，所述電路板具有 -金屬的基板， -使金屬的基板在表面上電絕緣的絕緣層，其中所述基板在至少一個連接區域中不具 有絕緣層， 其特征在于， -所述基板在所述連接區域中以金屬覆層并且 -半導體的觸點在所述連接區域的金屬的涂層上電接觸。2. 根據權利要求1所述的電路板，其特征在于，所述絕緣層是阻焊層。3. 根據權利要求1或2所述的電路板，其特征在于，所述絕緣層壓印到基板上。4. 根據前述權利要求中的任一項所述的電路板，其特征在于，所述金屬的涂層是錫層。5. 根據前述權利要求中的任一項所述的電路板，其特征在于，所述金屬的涂層基本上 平面平行于絕緣層的表面。6. 根據前述權利要求中的任一項所述的電路板，其特征在于，所述觸點與所述基板通 過所述金屬的涂層電接觸并且所述基板具有用于使所述觸點與電路接觸的自由末端。7. -種電路板，所述電路板具有 -金屬的基板， -使金屬的基板在表面上電絕緣的絕緣體， -在絕緣體上施加的導電層， 其特征在于， -所述絕緣體以及所述導電層在至少一個接觸區域中打通并且 -在所述接觸區域中這樣設置至少一個在所述基板上的金屬的接觸片，即所述接觸片 與所述絕緣體和所述導電層以環繞的方式間隔。8. 根據權利要求7所述的電路板，其特征在于，所述接觸片基本上平面平行于所述導電 層。9. 根據權利要求7至8中任一項所述的電路板，其特征在于，所述接觸片設置在所述接 觸區域的曝光的區域中。10. 根據權利要求7至9中任一項所述的電路板，其特征在于，形成用于接納至少兩個接 觸片的接觸區域并且所述接觸區域不具有絕緣體和/或在所述接觸片和所述導電層和/或 絕緣層之間設置環形空間，特別是所述接觸片和所述導電層的間距小于1mm，特別是小于 0.5臟，優選小于0· Imnin11. 根據權利要求7至10中任一項所述的電路板，其特征在于，在所述接觸片與所述導 電層和/或與所述絕緣體之間所存在的空間不具有填充材料和/或使用絕緣層來覆層。12. 根據權利要求7至11中任一項所述的電路板，其特征在于，至少一個連接片與所述 導電層電連接。13. 根據權利要求7至12中任一項所述的電路板，其特征在于，所述接觸片與功率半導 體的源極觸點或漏極觸點電接觸并且連接片與所述功率半導體的柵極觸點電接觸。14. 根據權利要求13所述的電路板，其特征在于，所述源極觸點或漏極觸點與所述基板 通過接觸片電接觸和/或所述基板具有用于將所述源極觸點或漏極觸點與電路接觸的自由 末端和/或柵極觸點與導電層電接觸并且在導電層上形成用于所述柵極觸點的控制電路的 導電路徑。15. 根據權利要求7至14中任一項所述的電路板，其特征在于，在所述電路板的邊緣的 區域中設置至少一個連接片和/或至少一個接觸片和/或沿著所述電路板的縱向邊緣設置 接觸區域。16. 根據權利要求7至15中任一項所述的電路板，其特征在于，所述連接片和所述接觸 片基本上互相平面平行地設置。17. 根據前述權利要求中的任一項所述的電路板，其特征在于，所述基板具有至少Imm 的厚度，優選至少1.5mm、但小于50mm的厚度和/或所述基板由銅或者銅合金構成或者所述 基板由鋁或鋁合金構成并且具有銅涂層和/或所述基板在自由末端上不含有絕緣層和/或 所述基板的自由末端構成電的連接點。18. -種具有根據權利要求1所述的第一電路板與根據權利要求7所述的第二電路板的 電路，其特征在于，所述電路板通過空氣間隙互相間隔。19. 根據權利要求18所述的電路，其特征在于，所述電路板通過至少一個半導體互相機 械地連接;和/或第一電路板的具有連接區域的外側邊緣平行于第二電路板的容納接觸區 域的外側邊緣延伸;和/或在第二電路板的朝向第一電路板的外側邊緣上設置接觸區域和/ 或接觸片;和/或連接區域和/或金屬的涂層在第一電路板的朝向第二電路板的外側邊緣上 設置;和/或第二電路板的接觸區域和/或接觸片與第一電路板的連接區域和/或金屬的涂 層互相相對;和/或第一電路板和第二電路板共同安裝有至少一個相同的半導體。20. -種用于制造根據權利要求18的電路的方法，其特征在于，以橋接電路板之間的間 隙的方式來實施至少一個半導體的安裝。21. 根據權利要求20所述的方法，其特征在于，根據權利要求1所述的第一電路板與根 據權利要求7所述的第二電路板在共同的貨物載體上輸送至安裝裝置。22. 根據權利要求20所述的方法，其特征在于，根據權利要求1所述的第一電路板與根 據權利要求7所述的第二電路板首先在單片式的基板上成型，在安裝之前或之后將形成兩 個電路板的所述基板分開。23. 根據權利要求22所述的方法，其特征在于，所述電路板通過基板的連接橋板互相連 接。
【文檔編號】H05K1/02GK105917749SQ201480073066
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2014年10月14日
【發明人】瓦西姆·塔扎里, 西蒙·貝奇爾, 弗蘭克·格龍瓦爾德
【申請人】自動電纜管理有限公司