AT14114U1 - Support plate for a power electronics module - Google Patents

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AT14114U1
AT14114U1 ATGM8051/2014U AT80512014U AT14114U1 AT 14114 U1 AT14114 U1 AT 14114U1 AT 80512014 U AT80512014 U AT 80512014U AT 14114 U1 AT14114 U1 AT 14114U1
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carrier
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ATGM8051/2014U
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Robert Christopher Burns
Andreas Karch
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Mikroelektronik Ges Mit Beschränkter Haftung Ab
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Abstract

Trägerplatte (1) für ein Leistungselektronikmodul (2) mit einer Oberfläche (3), auf der innerhalb wenigstens eines Montagebereichs (4) wenigstens ein Schaltungsträger (5) anordenbar ist, wobei die Oberfläche (3) entlang wenigstens eines Teils einer Umrandung (6) des wenigstens einen Montagebereichs (4) wenigstens eine Ausnehmung (7) aufweist.Support plate (1) for a power electronics module (2) having a surface (3) on which within at least one mounting region (4) at least one circuit carrier (5) can be arranged, wherein the surface (3) along at least part of a border (6) the at least one mounting region (4) has at least one recess (7).

Description

Beschreibung [0001] Die Erfindung betrifft eine Trägerplatte für ein Leistungselektronikmodul mit einer Ober¬fläche, auf der innerhalb wenigstens eines Montagebereichs wenigstens ein Schaltungsträgeranordenbar ist.Description: [0001] The invention relates to a carrier plate for a power electronics module having a surface on which at least one circuit carrier can be arranged within at least one mounting region.

[0002] Derartige Trägerplatten werden häufig als Träger für Leistungselektronikmodule einge¬setzt, um darauf einerseits Schaltungsträger wie beispielsweise Leiterplatten anordnen zukönnen und andererseits eine durch auf den Schaltungsträgern angeordnete Leistungselektro¬nikbauteile erzeugte Wärme abführen zu können. Als Trägerplatten werden dabei häufig Kup¬fer- oder Aluminiumplatten verwendet, auf denen in den entsprechenden MontagebereichenSchaltungsträger angeordnet werden, indem sie beispielsweise auf die Trägerplatte im Wesent¬lichen vollflächig aufgelötet, aufgeklebt oder aufgesintert werden.Such carrier plates are often einge¬ used as a carrier for power electronics modules to order on the one hand circuit carriers such as circuit boards zukönnen and on the other hand to be able to dissipate a heat generated by arranged on the circuit carriers Leistungselektro¬nikbauteile. As support plates, copper or aluminum plates are frequently used, on which circuit carriers are arranged in the corresponding mounting areas, for example, by being substantially completely soldered, glued or sintered onto the carrier plate.

[0003] Leistungselektronikmodule wie sie beispielsweise in der Automobilindustrie eingesetztwerden müssen in einem großen Temperaturbereich einsetzbar sein. Um die Einsetzbarkeit ineinem großen Temperaturbereich prüfen zu können, werden häufig thermische Zyklentestsdurchgeführt, bei denen ein Leistungselektronikmodul während eines thermischen Zyklus Tem¬peraturen von z.B. -40° Celsius bis +125° Celsius ausgesetzt wird. Dabei ist häufig zu beobach¬ten, dass herkömmliche Leistungselektronikmodule bereits nach etwa 200 solcher thermischenZyklen Beeinträchtigungen aufweisen, indem beispielsweise die Lötschicht zwischen der Trä¬gerplatte und einem auf der Trägerplatte angelöteten Schaltungsträger Beeinträchtigungenaufweist, welche die Anhaftung und thermische Verbindung zwischen dem Schaltungsträgerund der Trägerplatte verringern können.Power electronics modules such as those used in the automotive industry, for example, must be usable in a wide temperature range. In order to test the applicability in a wide temperature range, thermal cycle tests are often performed in which a power electronics module during a thermal cycle has temperatures of e.g. -40 ° Celsius to + 125 ° Celsius. It can often be observed that conventional power electronics modules already suffer from impairments after about 200 such thermal cycles, in that, for example, the solder layer between the carrier plate and a circuit carrier soldered to the carrier plate has impairments which reduce the adhesion and thermal connection between the circuit carrier and the carrier plate can.

[0004] Solche Beeinträchtigungen in z.B. der Lötschicht werden oft dadurch hervorgerufen,dass die Wärmeausdehnungskoeffizienten (CTE) von Trägerplatte und Schaltungsträger unter¬schiedliche Werte aufweisen. Die Schaltungsträger umfassen häufig ein keramisches Substrat,dessen Wärmeausdehnungskoeffizient in einem Bereich von etwa 4 bis 7 ppm pro Kelvin liegt,wohingegen der Wärmeausdehnungskoeffizient einer üblichen Trägerplatte aus Kupfer oderAluminium Werte zwischen etwa 17 und 22 ppm pro Kelvin aufweist. Bei schwankenden Tem¬peraturen ist somit die Lötschicht, die zwei Bauteile mit unterschiedlichen Wärmeausdehnungs¬koeffizienten verbindet, entsprechenden Belastungen bzw. Spannungen ausgesetzt. Beein¬trächtigungen der Lötschicht können zu einer verringerten Wärmetransportfähigkeit zwischenSchaltungsträger und Trägerplatte und somit in weiterer Folge zu einer Überhitzung des gesam¬ten Leistungselektronikmoduls bis hin zum Ausfall des Leistungselektronikmoduls führen.Such impairments in e.g. The soldering layer is often caused by the fact that the thermal expansion coefficients (CTE) of the carrier plate and the circuit carrier have different values. The circuit carriers often comprise a ceramic substrate whose coefficient of thermal expansion ranges from about 4 to 7 ppm per Kelvin, whereas the coefficient of thermal expansion of a conventional copper or aluminum support plate has values between about 17 and 22 ppm per Kelvin. At fluctuating temperatures, the solder layer, which connects two components with different thermal expansion coefficients, is thus subjected to corresponding stresses or strains. Impairment of the solder layer can lead to a reduced heat transport capability between the circuit carrier and carrier plate and thus subsequently to overheating of the entire power electronics module up to the failure of the power electronics module.

[0005] Aufgabe der Erfindung ist es, die vorbeschriebenen Nachteile zu vermeiden und einegegenüber dem Stand der Technik verbesserte Trägerplatte anzugeben. Insbesondere soll miteiner vorgeschlagenen Trägerplatte ein Leistungselektronikmodul mit einer höheren Zuverläs¬sigkeit in Bezug auf Temperaturschwankungen ermöglicht werden.The object of the invention is to avoid the disadvantages described above and provide a comparison with the prior art improved carrier plate. In particular, a power electronics module with a higher reliability with respect to temperature fluctuations should be made possible with a proposed carrier plate.

[0006] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.This object is achieved by the features of claim 1.Vorteilhafte embodiments of the invention are set forth in the dependent claims.

[0007] Gemäß der Erfindung ist also vorgesehen, dass die Oberfläche entlang wenigstenseines Teils einer Umrandung des wenigstens einen Montagebereichs wenigstens eine Aus¬nehmung aufweist.According to the invention, it is thus provided that the surface has at least one recess along at least one part of a border of the at least one mounting region.

[0008] Durch das Vorsehen wenigstens einer Ausnehmung an der Umrandung des Montagebe¬reichs wird die Stresseinleitung im Montagebereich verringert. Insbesondere können durch dieAusnehmung in der Trägerplatte entstehende Spannungen leichter aufgenommen werden, diedurch unterschiedliche Wärmeausdehnungskoeffizienten von Trägerplatte und darauf anorden¬barer Schaltungsträger in der Trägerplatte hervorgerufen werden können. Dadurch lässt sicheine erhöhte Zuverlässigkeit einer Verbindung zwischen Trägerplatte und Schaltungsträgerermöglichen, insbesondere in Bezug auf Temperaturschwankungen. Versuche der Anmelderinhaben gezeigt, dass bei Einsatz einer vorgeschlagenen Trägerplatte ein damit ausgestattetesLeistungselektronikmodul selbst bei einer dreifach höheren Anzahl von thermischen Zyklen immer noch eine zuverlässige Anhaftung von Schaltungsträgern an der Trägerplatte und damiteine gute Wärmeleitung von den Schaltungsträgern zur Trägerplatte erzielt werden können.By providing at least one recess on the border of Montagebe¬reichs the stress introduction in the assembly area is reduced. In particular, stresses resulting from the recess in the carrier plate can be taken up more easily, which can be caused by different coefficients of thermal expansion of the carrier plate and circuit carriers which can be arranged thereon in the carrier plate. This makes it possible to increase the reliability of a connection between the carrier plate and the circuit carrier, in particular with regard to temperature fluctuations. Applicants' experiments have shown that, when using a proposed carrier plate, a power electronics module equipped therewith can still achieve reliable adhesion of circuit carriers to the carrier plate and good heat conduction from the circuit carriers to the carrier plate even with a threefold higher number of thermal cycles.

[0009] Durch die verbesserten Eigenschaften der Trägerplatte im Bereich der Ausnehmungkann auch ein allfälliger Anlötprozess eines Schaltungsträgers auf die Trägerplatte verbessertwerden, da durch die Ausnehmung unerwünschte Verformungen der Trägerplatte während desLötprozesses weitestgehend vermieden werden können.Due to the improved properties of the carrier plate in the region of the recess also a possible Anlötprozess a circuit substrate can be improved on the support plate, as can be largely avoided by the recess undesirable deformation of the support plate during the soldering process.

[0010] Vorzugsweise kann vorgesehen sein, dass die Trägerplatte zumindest teilweise, vor¬zugsweise im Wesentlichen vollständig, aus Metall besteht, vorzugsweise aus Kupfer oderAluminium oder deren Legierungen. Dadurch kann eine verbesserte Wärmeabfuhr durch dieTrägerplatte, die z.B. selbst wiederum an einem Gehäuseteil angeordnet sein kann, erzieltwerden. Beim Metall kann es sich auch um eine Metalllegierung handeln, wie beispielsweiseeine Kupferlegierung oder eine Aluminiumlegierung.Preferably, it can be provided that the carrier plate at least partially, preferably substantially completely, consists of metal, preferably of copper or aluminum or their alloys. Thereby, improved heat dissipation through the support plate, e.g. itself in turn can be arranged on a housing part, be achieved. The metal may also be a metal alloy, such as a copper alloy or an aluminum alloy.

[0011] Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass diewenigstens eine Ausnehmung einen den wenigstens einen Montagebereich zumindest teilwei¬se, vorzugsweise im Wesentlichen vollständig, begrenzenden Rahmen bildet. Die besten Er¬gebnisse können dabei erzielt werden, wenn die wenigstens eine Ausnehmung einen vollstän¬digen Rahmen um den jeweiligen Montagebereich bildet.According to a particularly preferred embodiment, it can be provided that the at least one recess forms an at least teilwei¬se at least teilwei¬se, preferably substantially completely, limiting frame at least one mounting area. The best results can be achieved if the at least one recess forms a complete frame around the respective assembly area.

[0012] Bei einer weiteren Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass die Umrandung einepolygonale Form aufweist, wobei sich die wenigstens eine Ausnehmung zumindest im Bereichwenigstens einer Ecke der Umrandung, vorzugsweise in den Bereichen aller Ecken der Umran¬dung, um die jeweilige Ecke herum erstreckt.In a further embodiment it can be provided that the border has a polygonal shape, wherein the at least one recess at least in the region at least one corner of the border, preferably in the areas of all corners of the Umran¬dung, extends around the respective corner.

[0013] Da Schaltungsträger häufig eine rechteckige Form aufweisen, hat es sich als besondersvorteilhaft herausgestellt, wenn die Umrandung eine im Wesentlichen rechteckige Form miteiner Umrandungslänge und einer Umrandungsbreite aufweist. Dabei kann vorzugsweise vor¬gesehen sein, dass sich die wenigstens eine Ausnehmung zumindest im Bereich wenigstenseiner Ecke der Umrandung, vorzugsweise in den Bereichen aller Ecken der Umrandung, um diejeweilige Ecke herum zumindest entlang eines Teils der Umrandungslänge und/oder der Um¬randungsbreite erstreckt. Günstig ist es dabei, wenn sich die wenigstens eine Ausnehmungüber mindestens 5% der Umrandungslänge und/oder über mindestens 5% der Umrandungs¬breite erstreckt.Since circuit carriers often have a rectangular shape, it has been found to be particularly advantageous if the border has a substantially rectangular shape with a border length and a border width. In this case, it can preferably be envisaged that the at least one recess extends at least in the region of at least one corner of the border, preferably in the regions of all corners of the border, around the respective corner at least along part of the border length and / or the border width. It is favorable if the at least one recess extends over at least 5% of the bordering length and / or over at least 5% of the bordering width.

[0014] Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführung kann vorgesehen sein, dass die we¬nigstens eine Ausnehmung als eine, vorzugsweise eingeprägte oder ausgefräste oder eingeätz¬te, Nut ausgebildet ist. Insbesondere eine eingeprägte Nut, die vorzugsweise im Querschnittrechteckförmig ausgebildet ist, hat dabei den Vorteil, dass das Material der Trägerplatte an denPrägestellen durch das Einprägen verdichtet wird und damit zu einer verbesserten Wärmever¬teilung bzw. einem verbesserten Wärmetransport durch die Trägerplatte führt. Das Einprägender Ausnehmung kann dabei im selben Arbeitsschritt wie das Ausstanzen der Trägerplatteerfolgen.According to a particularly preferred embodiment it can be provided that the at least one recess is formed as a, preferably embossed or milled or etched, groove. In particular, an embossed groove, which is preferably formed in a cross-sectional rectangular shape, has the advantage that the material of the support plate is compacted at the centers by the embossing and thus leads to improved Wärmever¬teilung or improved heat transfer through the support plate. The embossing of the recess can follow in the same step as the punching of the carrier plate.

[0015] Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel kann vorgesehen sein, dass die wenigs¬tens eine Ausnehmung als eine Mehrzahl von aneinander gereihter Einzelausnehmungen,vorzugsweise von Löchern, ausgebildet ist.According to a further embodiment it can be provided that the wenigs¬tens a recess as a plurality of juxtaposed individual recesses, preferably of holes, is formed.

[0016] In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann vorgesehen sein, dass dieTrägerplatte eine Dicke aufweist, wobei sich die wenigstens eine Ausnehmung mit einer maxi¬malen Tiefe von etwa 10% bis 30% der Dicke in die Trägerplatte erstreckt.In a preferred embodiment of the invention it can be provided that the carrier plate has a thickness, wherein the at least one recess extends with a maxi¬malen depth of about 10% to 30% of the thickness in the carrier plate.

[0017] Vorzugsweise kann vorgesehen sein, dass die wenigstens eine Ausnehmung entlangder Umrandung eine Längserstreckung aufweist, wobei die wenigstens eine Ausnehmung querzu ihrer Längserstreckung eine Breite von etwa 0,1 mm bis etwa 2 mm, vorzugsweise etwa 0,1mm bis etwa 1 mm, aufweist.Preferably, it can be provided that the at least one recess along the border has a longitudinal extent, wherein the at least one recess transverse to its longitudinal extent a width of about 0.1 mm to about 2 mm, preferably about 0.1 mm to about 1 mm, having.

[0018] Schutz wird auch begehrt für ein Leistungselektronikmodul mit einer vorgeschlagenenTrägerplatte gemäß Anspruch 12.Protection is also desired for a power electronics module having a proposed carrier plate according to claim 12.

[0019] Vorzugsweise kann dabei vorgesehen, dass der Schaltungsträger innerhalb des wenigs¬tens einen Montagebereichs angeordnet ist, vorzugsweise angelötet ist, wobei die wenigstenseine Ausnehmung den Schaltungsträger zumindest teilweise umrahmt. Der Schaltungsträgerkann dabei beispielsweise ein Direct-Bonded- Copper-Substrat (DBC-Substrat) umfassen, aufdessen erster Oberfläche elektronische Bauteile angeordnet sind und dessen zweite Oberflächedurch eine Kupferschicht gebildet wird, die im Montagebereich der Trägerplatte mit der Träger¬platte verlötet wird.Preferably, it may be provided that the circuit carrier is disposed within the wenigs¬tens a mounting region, preferably soldered, wherein the at least one recess at least partially framed the circuit substrate. In this case, the circuit carrier may comprise, for example, a direct-bonded copper substrate (DBC substrate) on whose first surface electronic components are arranged and whose second surface is formed by a copper layer which is soldered to the carrier plate in the mounting region of the carrier plate.

[0020] Weitere Einzelheiten und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden anhand der nach¬folgenden Figurenbeschreibung erläutert. Dabei zeigt bzw. zeigen: [0021] Fig. 1 eine Draufsicht auf ein Ausführungsbeispiel einer vorgeschlagenen Trägerplat¬ te, [0022] Fig. 2 die Trägerplatte gemäß Fig. 1 mit darauf angeordneten Schaltungsträgern, [0023] Fig. 3 eine Querschnittsdarstellung durch die Trägerplatte der Fig. 2 gemäß Schnittli¬ nie A-A, [0024] Fig. 4 eine perspektivische Ansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels einer vorge¬ schlagenen Trägerplatte, [0025] Fig. 5 eine Draufsicht auf die Trägerplatte der Fig. 4, [0026] Fig. 6 die Trägerplatte gemäß Fig. 5 mit darauf angeordneten Schaltungsträgern, [0027] Fig. 7 eine vergrößerte Darstellung des Bereichs C der Fig. 5 und [0028] Fig. 8 eine schematische Darstellung eines vorgeschlagenen Leistungselektronikmo¬ duls umfassend eine vorgeschlagene Trägerplatte.Further details and advantages of the present invention will be explained with reference to the following description of the figures. 1 shows a plan view of an embodiment of a proposed carrier plate, [0022] FIG. 2 shows the carrier plate according to FIG. 1 with circuit carriers arranged thereon, [0023] FIG 4 shows a perspective view of a further exemplary embodiment of a proposed carrier plate, [0025] FIG. 5 shows a plan view of the carrier plate of FIG. 4, [0026] FIG. 6 shows the carrier plate according to FIG. 5 with circuit carriers arranged thereon, [0027] FIG. 7 shows an enlarged illustration of the region C of FIG. 5, [0028] FIG. 8 shows a schematic representation of a proposed power electronics module comprising a proposed carrier plate.

[0029] Fig. 1 zeigt eine Draufsicht auf eine vorgeschlagene Trägerplatte 1, auf deren Oberflä¬che 3 insgesamt drei Montagebereiche 4 für hier nicht dargestellte Schaltungsträger 5 vorgese¬hen sind. Die Umrandungen 6 der Montagebereiche 4 haben jeweils eine rechteckige Form undweisen jeweils eine Umrandungsbreite a und eine Umrandungslänge b auf. Entlang der Umran¬dungen 6 ist an der Oberfläche 3 der Trägerplatte 1 jeweils eine Ausnehmung 7 ausgebildet,die einen den jeweiligen Montagebereich 4 vollständig begrenzenden Rahmen bildet.Fig. 1 shows a plan view of a proposed carrier plate 1, on whose Oberflä¬ 3 a total of three mounting areas 4 vorgese¬hen for circuit carrier 5, not shown here. The borders 6 of the mounting areas 4 each have a rectangular shape and each have a border width a and a border length b. Along the circumference 6, a respective recess 7 is formed on the surface 3 of the carrier plate 1, which forms a frame completely bounding the respective mounting region 4.

[0030] Fig. 2 zeigt die Trägerplatte 1 gemäß Fig. 1, wobei in den Montagenbereichen 4 jeweilsein Schaltungsträger 5 in Form einer Leiterplatte angeordnet ist, wobei auf den Schaltungsträ¬gern 5 hier nicht näher bezeichnete Elektronikbauteile angeordnet sind.Fig. 2 shows the carrier plate 1 according to FIG. 1, wherein in the mounting areas 4 each a circuit carrier 5 is arranged in the form of a printed circuit board, wherein on the Schaltungsträ¬gern 5 unspecified electronic components are arranged.

[0031] Fig. 3 zeigt eine vergrößerte Schnittdarstellung gemäß Schnittlinie A-A in Fig. 2. In die¬ser Schnittdarstellung ist die den entsprechenden Montagebereich 4 rahmenartig umgebendeAusnehmung 7 zu erkennen, die eine Breite 12 aufweist und sich mit einer Tiefe 11 ausgehendvon der Oberfläche 3 in die Trägerplatte 1 erstreckt, wobei die Trägerplatte 1 eine Dicke 10aufweist. Wie in dieser Darstellung gezeigt, ist die Tiefe 11 vorzugsweise durch eine gedachteSchnittlinie begrenzbar, wobei die Schnittlinie ausgehend vom Montagebereich 4 bzw. voneinem äußeren Rand einer im Montagebereich 4 angeordneten Anhaftschicht für den Schal¬tungsträger 5 (z.B. eine Lötschicht 17) mit einem Winkel von etwa 60° in Bezug auf den Monta¬gebereich verläuft. Beim Winkel von etwa 60° handelt es sich um einen besonders günstigenWärmespreizwinkel der Trägerplatte 1.FIG. 3 shows an enlarged sectional view according to section line AA in FIG. 2. In this sectional illustration, the recess 7 surrounding the corresponding mounting region 4 can be seen, which has a width 12 and extends with a depth 11 from the surface 3 extends into the carrier plate 1, wherein the carrier plate 1 has a thickness 10. As shown in this illustration, the depth 11 can preferably be limited by an imaginary cut line, the cut line starting from the mounting area 4 or from an outer edge of an adhesive layer for the circuit substrate 5 arranged in the mounting area 4 (eg a solder layer 17) at an angle of about 60 ° with respect to the Monta¬gebereich runs. The angle of approximately 60 ° is a particularly favorable heat spreading angle of the carrier plate 1.

[0032] Fig. 4 zeigt ein Leistungselektronikmodul 2 mit einer weiteren Ausführungsform einervorgeschlagenen Trägerplatte 1 in einer perspektivischen Ansicht. Die Oberfläche 3 der Trä¬gerplatte 1 weist in diesem Fall ebenfalls drei Montagebereiche 4 auf, auf denen jeweils einSchaltungsträger 5 angeordnet ist. Die Umrandungen 6 der Montagebereiche 4 sind jeweilsrechteckförmig. In den Bereichen aller Ecken 8 einer Umrandung 6 ist jeweils eine Ausnehmung7 ausgebildet, die um die jeweilige Ecke 8 herum verläuft. Aus Übersichtlichkeitsgründen sind indieser Darstellung nicht alle Ecken 8 und Ausnehmungen 7 entsprechend bezeichnet.Fig. 4 shows a power electronics module 2 with a further embodiment of a proposed support plate 1 in a perspective view. The surface 3 of the Trä¬gerplatte 1 in this case also has three mounting areas 4, on each of which a circuit carrier 5 is arranged. The borders 6 of the mounting areas 4 are each rectangular. In the areas of all corners 8 of a border 6 each have a recess 7 is formed, which extends around the respective corner 8 around. For reasons of clarity, not all corners 8 and recesses 7 are correspondingly designated in this representation.

[0033] Fig. 5 zeigt die Trägerplatte 1 gemäß Fig. 4 in einer Draufsicht. Hier sind die drei Monta- gebereiche 4 zu erkennen, die jeweils durch eine Umrandung 6 begrenzt sind, wobei diesegedachten Umrandungen 6 der Montagebereiche 4 in dieser Darstellung als strichlierte Recht¬ecke angedeutet sind. An den Ecken 8 einer jeweiligen Umrandung 6 ist jeweils eine Ausneh¬mung 7 ausgebildet, die um die jeweilige Ecke 8 herum verläuft. Eine Ausnehmung 7 weistdabei eine Ausnehmungslänge x und eine Ausnehmungsbreite y auf, wobei die Ausnehmungs¬länge x in diesem Beispiel mehr als 5% der Umrandungslänge b der jeweiligen Umrandung 6beträgt und die Ausnehmungsbreite y mehr als 5% der Umrandungsbreite a der jeweiligenUmrandung 6 beträgt.Fig. 5 shows the carrier plate 1 according to FIG. 4 in a plan view. Here, the three mounting areas 4 can be seen, which are bounded in each case by a border 6, wherein these ledges 6 of the mounting areas 4 are indicated in this illustration as a dashed right-hand corner. At the corners 8 of a respective border 6 a recess 7 is formed in each case, which runs around the respective corner 8 around. A recess 7 has a recess length x and a recess width y, the recess length x in this example being more than 5% of the border length b of the respective border 6 and the recess width y being more than 5% of the border width a of the respective border 6.

[0034] Fig. 6 zeigt die Trägerplatte 1 gemäß Fig. 5 mit in den drei Montagebereichen 4 auf derOberfläche 3 der Trägerplatte 1 angeordneten Schaltungsträgern 5.FIG. 6 shows the carrier plate 1 according to FIG. 5 with circuit carriers 5 arranged in the three mounting regions 4 on the surface 3 of the carrier plate 1.

[0035] Fig. 7 zeigt den mit einem Kreis markierten Bereich C der Fig. 5 in einer vergrößertenDarstellung. Hierbei ist zu erkennen, dass in diesem Beispiel eine Ausnehmung 7 jeweils durcheine Aneinanderreihung von Einzelnausnehmungen 9 in Form von Löchern als Lochkette aus¬gebildet ist.Fig. 7 shows the circle-marked area C of Fig. 5 in an enlarged view. It can be seen here that in this example a recess 7 is in each case formed by a series of individual recesses 9 in the form of holes as a hole chain.

[0036] Fig. 8 zeigt eine schematische Querschnittsdarstellung durch ein Leistungselektronik¬modul 2 mit einer vorgeschlagenen Trägerplatte 1. Auf einer Oberfläche 3 der Trägerplatte 1 istein Montagebereich 4 vorgesehen, innerhalb dessen ein Schaltungsträger 5 auf der Oberfläche3 der Trägerplatte 1 angeordnet ist. Eine Ausnehmung 7 in Form einer im Querschnitt rechteck¬förmigen Nut an der Oberfläche 3 der Trägerplatte 1 umrahmt dabei den Montagebereich 4rund um den Schaltungsträger 5. Die Trägerplatte 1 weist eine Dicke 10 auf und die Ausneh¬mung 7 erstreckt sich mit einer Tiefe 11 in die Trägerplatte 1 hinein. Die Ausnehmung 7 weisteine Breite 12 von beispielsweise 0,5 mm auf. Der Schaltungsträger 5 ist in diesem Beispiel alsDBC-Substrat ausgebildet, welches eine Keramikplatte 13 umfasst, auf deren beiden gegen¬überliegenden Oberflächen jeweils eine Kupferschicht 14, 16 angeordnet ist. Auf der der Trä¬gerplatte abgewandten Kupferschicht 14 sind Elektronikbauteile 15 an dem Schaltungsträger 5angelötet.8 shows a schematic cross-sectional representation through a power electronics module 2 with a proposed carrier plate 1. On a surface 3 of the carrier plate 1, a mounting region 4 is provided, within which a circuit carrier 5 is arranged on the surface 3 of the carrier plate 1. A recess 7 in the form of a cross-sectionally rectangular groove on the surface 3 of the carrier plate 1 frames the mounting area 4 around the circuit carrier 5. The carrier plate 1 has a thickness 10 and the recess 7 extends with a depth 11 in FIG the carrier plate 1 inside. The recess 7 has a width 12 of, for example, 0.5 mm. The circuit carrier 5 is formed in this example as a DBC substrate, which comprises a ceramic plate 13, on whose two opposite surfaces in each case a copper layer 14, 16 is arranged. On the Trä¬gerplatte facing away from copper layer 14 are electronic components 15gelangelelte on the circuit substrate 5.

[0037] Die der Trägerplatte 1 zugewandte Kupferschicht 16 des Schaltungsträgers 5 ist mittelseiner Lötschicht 17 mit der Trägerplatte 1 verlötet.The support plate 1 facing copper layer 16 of the circuit substrate 5 is soldered by means of a solder layer 17 with the support plate 1.

[0038] Durch unterschiedliche Wärmeausdehnungskoeffizienten von Trägerplatte 1 und Schal¬tungsträger 5 können Spannungen, die insbesondere durch Temperaturschwankungen hervor¬gerufen werden, durch die Ausbildung der den Schaltungsträger 5 umgebenden Ausnehmung 7aufgenommen werden.By different coefficients of thermal expansion of the support plate 1 and circuit carrier 5 voltages that are caused in particular by temperature fluctuations, 7aufgenommen by the formation of the circuit substrate 5 surrounding recess.

Claims (13)

Ansprüche 1. Trägerplatte (1) für ein Leistungselektronikmodul (2) mit einer Oberfläche (3), auf der in¬nerhalb wenigstens eines Montagebereichs (4) wenigstens ein Schaltungsträger (5)anordenbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberfläche (3) entlang wenigstens ei¬nes Teils einer Umrandung (6) des wenigstens einen Montagebereichs (4) wenigstens eineAusnehmung (7) aufweist.Claims 1. A carrier plate (1) for a power electronics module (2) having a surface (3) on which at least one circuit carrier (5) can be arranged within at least one mounting region (4), characterized in that the surface (3) is along at least a part of a border (6) of the at least one mounting area (4) has at least one recess (7). 2. Trägerplatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Trägerplatte (1) zumin¬dest teilweise, vorzugsweise im Wesentlichen vollständig, aus Metall besteht, vorzugswei¬se aus Kupfer oder Aluminium oder deren Legierungen.2. carrier plate according to claim 1, characterized in that the carrier plate (1) zumin¬dest partially, preferably substantially completely, consists of metal, vorzugswei¬se of copper or aluminum or their alloys. 3. Trägerplatte nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eineAusnehmung (7) einen den wenigstens einen Montagebereich (4) zumindest teilweise, vor¬zugsweise im Wesentlichen vollständig, begrenzenden Rahmen bildet.3. Supporting plate according to claim 1 or 2, characterized in that the at least one recess (7) forms the at least one mounting region (4) at least partially, preferably substantially completely, limiting frame. 4. Trägerplatte nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Um¬randung (6) eine polygonale Form aufweist, wobei sich die wenigstens eine Ausnehmung (7) zumindest im Bereich wenigstens einer Ecke (8) der Umrandung (6), vorzugsweise inden Bereichen aller Ecken (8) der Umrandung (6), um die jeweilige Ecke (8) herum er¬streckt.4. carrier plate according to one of claims 1 to 3, characterized in that the Um¬randung (6) has a polygonal shape, wherein the at least one recess (7) at least in the region of at least one corner (8) of the border (6) , preferably in the regions of all corners (8) of the border (6), extends around the respective corner (8). 5. Trägerplatte nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Um¬randung (6) eine im Wesentlichen rechteckige Form mit einer Umrandungslänge (b) undeiner Umrandungsbreite (a) aufweist.5. carrier plate according to one of claims 1 to 4, characterized in that the Um¬randung (6) has a substantially rectangular shape with a border length (b) and a border width (a). 6. Trägerplatte nach einem der Ansprüche 5, dadurch gekennzeichnet, dass sich die we¬nigstens eine Ausnehmung (7) zumindest im Bereich wenigstens einer Ecke (8) der Um¬randung (6), vorzugsweise in den Bereichen aller Ecken (8) der Umrandung (6), um die je¬weilige Ecke (8) herum zumindest entlang eines Teils der Umrandungslänge (b) und/oderder Umrandungsbreite (a) erstreckt.6. carrier plate according to one of claims 5, characterized in that the at least one recess (7) at least in the region of at least one corner (8) of the Um¬randung (6), preferably in the areas of all corners (8) of Border (6), around the respective corner (8) around at least along part of the border length (b) and / or the border width (a). 7. Trägerplatte nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass sich die wenigstenseine Ausnehmung (7) über mindestens 5% der Umrandungslänge (b) und/oder über min¬destens 5% der Umrandungsbreite (a) erstreckt.7. Support plate according to claim 5 or 6, characterized in that the at least one recess (7) extends over at least 5% of the bordering length (b) and / or over at least 5% of the bordering width (a). 8. Trägerplatte nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die we¬nigstens eine Ausnehmung (7) als eine, vorzugsweise eingeprägte oder ausgefräste odereingeätzte, Nut ausgebildet ist.8. carrier plate according to one of claims 1 to 7, characterized in that the at least one recess (7) as a, preferably embossed or milled or etched, groove is formed. 9. Trägerplatte nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die we¬nigstens eine Ausnehmung (7) als eine Mehrzahl von aneinander gereihter Einzelausneh¬mungen (9), vorzugsweise von Löchern, ausgebildet ist.9. carrier plate according to one of claims 1 to 8, characterized in that the at least one recess (7) as a plurality of juxtaposed Einzelausneh¬mungen (9), preferably of holes, is formed. 10. Trägerplatte nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Trä¬gerplatte (1) eine Dicke (10) aufweist, wobei sich die wenigstens eine Ausnehmung (7) miteiner maximalen Tiefe (11) von etwa 10% bis 30% der Dicke (10) in die Trägerplatte (1) er¬streckt.10. Carrier plate according to one of claims 1 to 9, characterized in that the Trä¬gerplatte (1) has a thickness (10), wherein the at least one recess (7) miteiner maximum depth (11) of about 10% to 30 % of the thickness (10) in the support plate (1) extends. 11. Trägerplatte nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass diewenigstens eine Ausnehmung (7) entlang der Umrandung (6) eine Längserstreckung auf¬weist, wobei die wenigstens eine Ausnehmung (7) quer zu ihrer Längserstreckung eineBreite (12) von etwa 0,1 mm bis etwa 2 mm, vorzugsweise etwa 0,1 mm bis etwa 1 mm,aufweist.Support plate according to one of claims 1 to 10, characterized in that the at least one recess (7) has a longitudinal extent along the border (6), the at least one recess (7) having a width (12) transverse to its longitudinal extent about 0.1 mm to about 2 mm, preferably about 0.1 mm to about 1 mm. 12. Leistungselektronikmodul (2) mit einer Trägerplatte (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 11und wenigstens einem darauf angeordneten Schaltungsträger (5).12. Power electronics module (2) with a carrier plate (1) according to one of claims 1 to 11 and at least one circuit carrier (5) arranged thereon. 13. Leistungselektronikmodul nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Schal¬tungsträger (5) innerhalb des wenigstens einen Montagebereichs (4) angeordnet ist, vor¬zugsweise angelötet ist, wobei die wenigstens eine Ausnehmung (7) den Schaltungsträger (5) zumindest teilweise umrahmt. Hierzu 4 Blatt Zeichnungen13. Power electronics module according to claim 12, characterized in that the circuit carrier (5) is arranged within the at least one mounting region (4), preferably soldered, wherein the at least one recess (7) the circuit carrier (5) at least partially framed. 4 sheets of drawings
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