AT522987A2

AT522987A2 - Method for producing a metallic insert and an arrangement for a printed circuit board, metallic insert and printed circuit board

Info

Publication number: AT522987A2
Application number: ATA50721/2020A
Authority: AT
Inventors: Georgiev Georgi; Fiehler Ralph; Jelitzki Raik
Original assignee: KSG GmbH
Priority date: 2019-09-20
Filing date: 2020-08-27
Publication date: 2021-04-15
Also published as: DE102019125449B4; DE102019125449A1; CH716650B1; CH716650A2; AT522987A3; AT522987B1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines metallischen Einlegeteils für eine Leiterplatte, mit Bereitstellen einer Metallplatte (1); Herstellen einer Vertiefung (5) entlang einer Trennlinie (8) auf einer Flachseite (3) der Metallplatte (1); Herstellen einer gegenüberliegenden Vertiefung (6) entlang der Trennlinie (8) auf einer gegenüberliegenden Flachseite (4) der Metalplatte (1), derart, dass die gegenüberliegende Vertiefung (6) der Vertiefung (5) gegenüberliegend angeordnet ist und zwischen der Vertiefung (5) und der gegenüberliegenden Vertiefung (6) entlang der Trennlinie (8) ein Restmaterialsteg (7) hergestellt wird; und Herstellen eines metallischen Einlegeteils (2), wobei hierbei die Metallplatte (1) entlang des Restmaterialstegs (7) getrennt wird. Weiterhin sind ein Verfahren zum Herstellen einer Anordnung für eine Leiterplatte mit einem metallischen Einlegeteil, ein metallisches Einlegeteil sowie eine Leiterplatte vorgesehen.The invention relates to a method for producing a metallic insert for a printed circuit board, with the provision of a metal plate (1); Producing a recess (5) along a dividing line (8) on a flat side (3) of the metal plate (1); Production of an opposite depression (6) along the dividing line (8) on an opposite flat side (4) of the metal plate (1), in such a way that the opposite depression (6) is arranged opposite the depression (5) and between the depression (5) and a residual material web (7) is produced in the opposite recess (6) along the dividing line (8); and producing a metallic insert (2), the metal plate (1) being separated along the residual material web (7). Furthermore, a method for producing an arrangement for a printed circuit board with a metallic insert, a metallic insert and a printed circuit board are provided.

Description

Verfahren zum Herstellen eines metallischen Einlegeteils und einer Anordnung für eine Leiterplatte, metallisches Einlegeteil und Leiterplatte Method for producing a metallic insert and an arrangement for a printed circuit board, metallic insert and printed circuit board

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines metallischen Einlegeteils für eine Leiterplatte, ein Verfahren zum Herstellen einer Anordnung für eine Leiterplatte mit einer Dickmetall-Einlage, metallisches Einlegeteil sowie eine Leiterplatte. The invention relates to a method for producing a metallic insert for a printed circuit board, a method for producing an arrangement for a printed circuit board with a thick metal insert, a metallic insert and a printed circuit board.

Hintergrund background

In Verbindung mit Leiterplatten ist es bekannt, in den Schichtverbund der Leiterplatte metallische Einlegeteile, die auch als Dickmetall-Einlagen bezeichnet werden, einzubetten, welche dazu dienen, das Wärmemanagement in der Leiterplatte zu verbessern. Beim Betrieb von Bauelementen, mit denen die Leiterplatte bestückt ist, auftretende Wärme kann so besser abgeleitet werden. Alternativ oder ergänzend können die metallische Einlegeteile, die auch als Inlays oder Coins bezeichnet werden, der Leitung hoher Ströme In connection with circuit boards, it is known to embed metallic inserts, which are also referred to as thick metal inserts, in the layer composite of the circuit board, which are used to improve the thermal management in the circuit board. During the operation of components with which the circuit board is equipped, the heat that occurs can be better dissipated. As an alternative or in addition, the metallic inserts, which are also referred to as inlays or coins, can conduct high currents

(Hochstromanwendungen) dienen. (High current applications).

Zusammenfassung Summary

Aufgabe der Erfindung ist es, verbesserte Technologien für Leiterplatten mit metallischen Einlegeteilen anzugeben. Dieses betrifft insbesondere die Herstellung solcher metallischen Einlegeteile selbst wie auch deren Einbettung in einen Schichtverbund der Leiterplatte. The object of the invention is to provide improved technologies for printed circuit boards with metallic inserts. This relates in particular to the production of such metallic inserts themselves as well as their embedding in a layer composite of the circuit board.

Zur Lösung sind ein Verfahren zum Herstellen eines metallischen Einlegeteils für eine Leiterplatte sowie ein Verfahren zum Herstellen einer Anordnung für eine Leiterplatte mit einem metallischen Einlegeteil nach den unabhängigen Ansprüchen 1 und 9 geschaffen. Weiterhin sind ein metallisches Einlegeteil für eine Leiterplatte sowie eine Leiterplatte nach den nebengeordneten Ansprüchen 10 und 14 geschaffen. Ausgestaltungen sind Gegenstand von abhängigen Ansprüchen. To solve this, a method for producing a metallic insert for a printed circuit board and a method for producing an arrangement for a printed circuit board with a metallic insert according to independent claims 1 and 9 are created. Furthermore, a metallic insert for a circuit board and a circuit board according to the independent claims 10 and 14 are created. Refinements are the subject of the dependent claims.

Nach einem Aspekt ist ein Verfahren zum Herstellen eines metallischen Einlegeteils für eine According to one aspect, a method for producing a metallic insert for a

Leiterplatte geschaffen. Bei dem Verfahren wird eine Metallplatte bereitgestellt. Auf einer Flachseite der Metallplatte wird eine Vertiefung entlang einer Trennlinie hergestellt, uns auf Printed circuit board created. In the method, a metal plate is provided. On one flat side of the metal plate, a recess is made along a dividing line, us on

einer gegenüberliegenden Flachseite der Metalplatte wird entlang der Trennlinie eine gegenüberliegende Vertiefung hergestellt, derart, dass die gegenüberliegende Vertiefung der Vertiefung gegenüberliegend angeordnet ist und zwischen der Vertiefung und der gegenüberliegenden Vertiefung entlang der Trennlinie ein Restmaterialsteg hergestellt wird. Sodann wird ein metallisches Einlegeteil hergestellt, wobei hierbei die Metallplatte entlang des Restmaterialstegs getrennt wird. On an opposite flat side of the metal plate, an opposite depression is made along the dividing line, such that the opposite depression is arranged opposite the depression and a residual material web is made between the depression and the opposite depression along the separating line. A metallic insert is then produced, with the metal plate being separated along the residual material web.

Nach einem weiteren Aspekt ist ein Verfahren zum Herstellen einer Anordnung für eine Leiterplatte mit einem metallischen Einlegeteil geschaffen, bei dem ein Schichtverbund mit einer Leiterschicht aus einem elektrisch leitenden Material und wenigstens zwei Isolierschichten aus einem elektrisch isolierenden Material gebildet wird, wobei in zumindest eine der wenigstens zwei Isolierschichten ein metallisches Einlegeteil eingebracht wird. According to a further aspect, a method for producing an arrangement for a printed circuit board with a metallic insert is created, in which a layer composite is formed with a conductor layer made of an electrically conductive material and at least two insulating layers made of an electrically insulating material, with at least one of the at least two insulating layers a metallic insert is introduced.

Nach einem anderen Aspekt ist ein metallisches Einlegeteil für eine Leiterplatte geschaffen, welche einen flachen metallischen Einlagekörper aufweist, bei dem auf einer Stirn- oder Schmalseite ein Stegvorsprung angeordnet ist, welcher sich in Längsrichtung der Stirnseite erstreckt. According to another aspect, a metallic insert is created for a printed circuit board, which has a flat metallic insert body, in which a web projection is arranged on one end or narrow side, which extends in the longitudinal direction of the end.

Weiterhin ist eine Leiterplatte, mit einem Schichtverbund mit einer Leiterschicht aus einem elektrisch leitenden Material und wenigstens zwei Isolierschichten aus einem elektrisch isolierenden Material vorgesehen, bei der in zumindest einer der wenigstens zwei Isolierschichten ein solches metallisches Einlegeteil angeordnet ist. Die metallische Einlegeteil kann in einer innenliegenden Isolierschicht angeordnet sein. Furthermore, a printed circuit board is provided with a layer composite with a conductor layer made of an electrically conductive material and at least two insulating layers made of an electrically insulating material, in which such a metallic insert is arranged in at least one of the at least two insulating layers. The metallic insert can be arranged in an internal insulating layer.

Als Material für die Metallplatte können zum Beispiel Kupfer oder Aluminium verwendet Copper or aluminum, for example, can be used as the material for the metal plate

werden. become.

Mit Hilfe der einander gegenüberliegenden Vertiefungen auf den beiden Flachseiten der Metallplatte entlang der Trennlinie ist die Metallplatte vorbereitet, um dann mittels Trennen das metallische Einlegteil herzustellen, welches auch als Dickmetall-Einlage bezeichnet werden kann. Das Trennen kann auf verschiedene Art und Weise durchgeführt werden, beispielsweise mittels Bruch entlang der Trennlinie, so dass auf einer Schmal- oder Stirnseite an dem metallischen Einlegteil eine Bruchkante entsteht. Nach dem Herstellen der einander gegenüberliegenden Vertiefungen erstreckt sich entlang der Trennlinie eine Sollbruchstelle. With the help of the opposing depressions on the two flat sides of the metal plate along the dividing line, the metal plate is prepared in order to then produce the metal insert by means of separation, which can also be referred to as a thick metal insert. The separation can be carried out in various ways, for example by means of a break along the separation line, so that a break edge is created on a narrow or front side on the metallic insert. After the mutually opposite depressions have been produced, a predetermined breaking point extends along the dividing line.

Die Vertiefungen und die gegenüberliegende Vertiefung können jeweils als eine Nut hergestellt werden. The indentations and the opposite indentation can each be made as a groove.

Die Metallplatte kann zum Beispiel eine Dicke von etwa 0,5 mm bis etwa 2,5 mm aufweisen. Das metallische Einlegteil weist dann die Dicke der Metallplatte auf. For example, the metal plate can have a thickness of about 0.5 mm to about 2.5 mm. The metallic insert then has the thickness of the metal plate.

Die Vertiefung und die gegenüberliegende Vertiefung können mit einer im Wesentlichen gleichen Tiefe hergestellt werden. Alternativ können die beiden Vertiefungen auf den Flachseiten der Metallplatte mit unterschiedlicher Tiefe ausgeführt sein. Bei im Wesentlichen gleicher Tiefe ist der Restmaterialsteg im mittleren Bereich der Metallplatte ausgebildet. The recess and the opposite recess can be made with substantially the same depth. Alternatively, the two depressions on the flat sides of the metal plate can be designed with different depths. With essentially the same depth, the residual material web is formed in the central area of the metal plate.

Die Vertiefung und / oder die gegenüberliegende Vertiefung können im Querschnitt mit einer V- oder einer U-Form hergestellt werden. Im Fall der V-Form kann die am Restmaterialsteg gebildete Spitze abgerundet sein. Auch können Seitenwandbereiche der Vertiefungen gekrümmt sein, zum Beispiel nach außen in Bezug auf die Vertiefung. The recess and / or the opposite recess can be produced in cross section with a V or U shape. In the case of the V-shape, the tip formed on the residual material web can be rounded. Side wall areas of the depressions can also be curved, for example outward with respect to the depression.

Die Vertiefung und / oder die gegenüberliegende Vertiefung können mittels eines spanabhebenden Bearbeitungsverfahrens hergestellt werden. Beispielsweise kann ein Ritzoder Kerbwerkzeug zum Einsatz kommen, welches beim Herstellen der Vertiefungen rotiert. Auch ein Herstellen der Vertiefungen mittels Laserbearbeitung kann vorgesehen sein. Bei diesen oder anderen Ausführungsformen können die Vertiefungen auf den beiden Flachseiten der Metallplatte zumindest teilweise gleichzeitig hergestellt werden. Im Fall der Nutzung von Ritzwerkzeugen können diese auf den beiden gegenüberliegenden Seiten der Metallplatte im Gegenlauf betrieben werden, wenn die Vertiefungen auf den Flachseiten hergestellt werden. Die Vertiefungen können alternativ mittels eines Fräswerkzeugs hergestellt werde, wahlweise in zeitlicher Hinsicht nacheinander. The depression and / or the opposite depression can be produced by means of a machining process. For example, a scoring or notching tool can be used, which rotates when the indentations are produced. A production of the depressions by means of laser processing can also be provided. In these or other embodiments, the depressions on the two flat sides of the metal plate can be produced at least partially at the same time. In the case of the use of scoring tools, these can be operated in the opposite direction on the two opposite sides of the metal plate if the depressions are made on the flat sides. The depressions can alternatively be produced by means of a milling tool, optionally one after the other in terms of time.

Der Restmaterialsteg kann mit einer Steghöhe zwischen etwa 15 % und etwa 35 % der Materialdicke der Metallplatte hergestellt werden. In einer Ausgestaltung kann eine Steghöhe zwischen etwa 0,15 mm und etwa 0,35 mm vorgesehen sein, alternativ mit einer Steghöhe The residual material web can be produced with a web height between approximately 15% and approximately 35% of the material thickness of the metal plate. In one embodiment, a web height between approximately 0.15 mm and approximately 0.35 mm can be provided, alternatively with a web height

zwischen etwa 0,20 mm und etwa 0,30 mm. Das metallische Einlegeteil kann mindestens auf zwei einander gegenüberliegenden Seiten between about 0.20 mm and about 0.30 mm. The metallic insert can be on at least two opposite sides

mittels Trennen entlang der Trennlinie hergestellt werden. Dieses bedeutet, dass zumindest auf den beiden einander gegenüberliegenden Seiten der Restmaterialsteg vor dem Trennen can be produced by cutting along the dividing line. This means that, at least on the two opposite sides, the residual material web before the separation

hergestellt wurde. In einer Ausgestaltung erfolgen das Herstellen der Vertiefungen und das anschließende Trennen allseitig umlaufend beim Herstellen des metallischen Einlegeteils. was produced. In one embodiment, the production of the depressions and the subsequent separation take place circumferentially on all sides during the production of the metallic insert.

Das metallische Einlegteil kann auf einer Schmal- oder Stirnseite mit einem Stegvorsprung hergestellt werden, welcher nach dem Trennen von einem auf der Stirnseite verbleibenden Abschnitt des Restmaterialstegs gebildet wird und sich in Längsrichtung der Stirnseite erstreckt. Bei dieser Ausführungsform bleibt von dem Restmaterialsteg beim und nach dem Trennen entlang der Trennlinie ein verbleibender Abschnitt übrig, mit dem der auf der Stirnseite vorstehende Stegvorsprung gebildet ist. Oberhalb und unterhalb des Stegvorsprungs steht die Oberfläche auf der Stirnseite des metallischen Einlegeteils gegenüber der Stegspitze zurück. Diese Flächenabschnitte können im Wesentlichen in horizontaler Richtung oder schräg zur Horizontalen verlaufen. Nach dem Trennen kann der Stegvorsprung unbearbeitet verbleiben. Wahlweise kann vorgesehen sein, den nach dem Trennen auf der Stirnseite verbleibenden Stegvorsprung zu bearbeiten, beispielsweise teilweise abzutragen, zum Beispiel um eine teilweise Glättung auszuführen. Erfolgt das Trennen entlang der Trennlinie mittels Bruch kann die hierdurch entlang des Stegvorsprungs entstehende Bruchkante unbearbeitet verbleiben oder wie vorangehend erläutert bearbeitet werden. Bei dieser oder anderen Ausführungsformen kann der Stegvorsprung entlang der jeweils zugeordneten Stirnseite auf dieser durchgehend ausgebildet werden. Alternativ kann vorgesehen sein, den verbleibenden Abschnitt des Restmaterialstegs, welcher den Stegvorsprung bildet, in einem oder mehreren Teilbereichen entlang der Schmalseite mittels Nachbearbeitung zu entfernen. Auf diese Weise kann der Stegvorsprung entlang einer Stirnseite des metallischen Einlegeteils als in Längsrichtung der Stirnseite unterbrochenen Vorsprung ausgebildet werden. The metallic insert can be produced on a narrow or front side with a web projection, which is formed after the separation of a portion of the residual material web remaining on the front side and extends in the longitudinal direction of the front side. In this embodiment, a remaining section remains of the residual material web during and after the separation along the separating line, with which the web projection protruding on the end face is formed. Above and below the web projection, the surface on the end face of the metallic insert is set back opposite the web tip. These surface sections can run essentially in the horizontal direction or at an angle to the horizontal. After the separation, the web projection can remain unprocessed. Optionally, provision can be made for the web projection remaining on the end face after the separation to be machined, for example partially removed, for example in order to carry out a partial smoothing. If the separation takes place along the separation line by means of a break, the break edge that is created along the web projection can remain unprocessed or can be processed as explained above. In this or other embodiments, the web projection can be formed continuously along the respectively assigned end face on the latter. Alternatively, provision can be made for the remaining section of the residual material web, which forms the web projection, to be removed in one or more subregions along the narrow side by means of post-processing. In this way, the web projection along an end face of the metallic insert can be designed as a projection interrupted in the longitudinal direction of the end face.

Die Metallplatte vor dem Trennen und / oder das metallische Einlegeteil nach dem Trennen können oberflächenvergrößernd bearbeitet werden. Die hierbei hergestellt Oberflächenvergrößerung, sei es auf den Flachseiten und / oder den Stirnseiten des metallischen Einlegeteils, verbessert den Haftverbund zwischen dem metallischen Einlegeteil dem elektrisch isolierende Material in der Isolierschicht einer Leiterplatte. Beispielsweise kann vorgesehen sein, eine Oxidationsreaktion anzuwenden, um die Oberflächenvergrößerung (Flächenaufrauung) auszuführen. Verfahren dieser Art sind als The metal plate before the separation and / or the metallic insert after the separation can be processed to enlarge the surface. The surface enlargement produced here, be it on the flat sides and / or the end faces of the metallic insert, improves the adhesive bond between the metallic insert and the electrically insulating material in the insulating layer of a printed circuit board. For example, it can be provided to use an oxidation reaction in order to carry out the surface enlargement (surface roughening). Procedures of this type are called

solche in verschiedenen Ausführungsformen bekannt. known in various embodiments.

Die vorangehend erläuterten Ausgestaltungen können im Zusammenhang mit dem Verfahren zum Herstellen einer Anordnung für eine Leiterplatte, dem metallischen Einlegteil und / oder der Leiterplatte entsprechend vorgesehen sein. The configurations explained above can be provided accordingly in connection with the method for producing an arrangement for a circuit board, the metallic insert and / or the circuit board.

Weitere Ausgestaltungen des metallischen Einlegteils können Folgendes betreffen. Der Stegvorsprung kann wenigstens auf zwei gegenüberliegenden Schmal- oder Stirnseiten des Einlagenkörpers gebildet sein. Ein Seitenflächenabschnitt kann oberhalb und oder unterhalb des Stegvorsprungs auf dem Schmalseite zur Ebene des Einlagen- oder Einlegeteilkörpers schräg ausgeführt sein. Der Stegvorsprung kann eine abgerundete Stegspitze aufweisen. Further configurations of the metallic insert can relate to the following. The web projection can be formed at least on two opposite narrow or front sides of the insert body. A side surface section can be designed above and or below the web projection on the narrow side at an angle to the level of the insert or insert body. The web projection can have a rounded web tip.

Beschreibung von Ausführungsbeispielen Description of exemplary embodiments

Im Folgenden werden weitere Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf Figuren einer In the following, further exemplary embodiments are described with reference to figures a

Zeichnung näher erläutert. Hierbei zeigen: Drawing explained in more detail. Here show:

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Metallplatte; Fig. 1 is a schematic representation of a metal plate;

Fig. 2 eine schematische Darstellung der Metallplatte aus Fig. 1, wobei auf einer Flachseite Vertiefungen eingebracht sind; FIG. 2 shows a schematic illustration of the metal plate from FIG. 1, with depressions being made on a flat side; FIG.

Fig. 3 eine schematische Darstellung der Metallplatte aus Fig. 2, wobei auf einer gegenüberliegenden Flachseite gegenüberliegende Vertiefungen hergestellt sind; FIG. 3 shows a schematic illustration of the metal plate from FIG. 2, with opposite depressions being produced on an opposite flat side; FIG.

Fig.4 eine schematische Darstellung eines metallischen Einlegeteils im Querschnitt; und 4 shows a schematic representation of a metallic insert in cross section; and

Fig. 5 eine schematische Darstellung eines Abschnitts einer Leiterplatte mit einem metallischen Einlegeteil im Querschnitt. 5 shows a schematic representation of a section of a printed circuit board with a metallic insert in cross section.

Unter Bezugnahme auf die Fig. 1 bis 4 wird nachfolgend ein Verfahren zum Herstellen einer Dickmetall-Einlage für eine Leiterplatte beschrieben. Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung einer Metallplatte 1, beispielsweise Kupfer oder Aluminium, im Querschnitt. Die Metallplatte kann beispielsweise eine Dicke zwischen etwa 0,5 mm und etwa 3,5 mm With reference to FIGS. 1 to 4, a method for producing a thick metal insert for a printed circuit board is described below. Fig. 1 shows a schematic representation of a metal plate 1, for example copper or aluminum, in cross section. The metal plate can, for example, have a thickness between approximately 0.5 mm and approximately 3.5 mm

aufweisen. exhibit.

Im Prozess zum Herstellen eines metallischen Einlegteils 2 (vgl. Fig. 4) werden auf den Flachseiten 3, 4 der Metallplatte 1 eine Vertiefung 5 sowie eine gegenüberliegende Vertiefung 6 hergestellt. Bei der dargestellten Ausführungsform sind die beiden Vertiefungen 5, 6 Jeweils mit einer in der Vertiefungsspitze abgerundeten V-Form hergestellt. Alternativ kann eine im Wesentlichen U-förmige Querschnittsausbildung vorgesehen sein. Zwischen den beiden Vertiefungen 5, 6 ist ein Restmaterialsteg 7 hergestellt. Der Restmaterialsteg 7 In the process of producing a metallic insert 2 (cf. FIG. 4), a recess 5 and an opposite recess 6 are produced on the flat sides 3, 4 of the metal plate 1. In the embodiment shown, the two depressions 5, 6 are each produced with a V-shape rounded at the tip of the depression. Alternatively, a substantially U-shaped cross-sectional configuration can be provided. A residual material web 7 is produced between the two depressions 5, 6. The residual material bar 7

weist eine Steghöhe auf. Bevorzugt kann die Steghöhe des Restmaterialstegs 7 zwischen etwa 15 % und etwa 35 % der Plattendicke der Metallplatte 1 betragen. has a ridge height. The web height of the residual material web 7 can preferably be between approximately 15% and approximately 35% of the plate thickness of the metal plate 1.

Zum Herstellen der beiden Vertiefungen 5, 6 können unterschiedliche Bearbeitungsverfahren genutzt werden, um den Materialabtrag auszuführen. In einer Ausgestaltung ist vorgesehen, die beiden Vertiefungen 5, 6 mit einem jeweiligen Ritz- oder Kerbwerkzeug (nicht dargestellt) herzustellen. Erfolgt die Herstellung der beiden Vertiefungen 5, 6 im Wesentlichen zeitgleich, können die Ritzwerkzeuge gegenläufig drehend betrieben werden. Bei dieser Ausführungsform wird ein Kerb-Ritz-Prozess genutzt, um die Vertiefungen 5, 6 herzustellen, derart, dass der Restmaterialsteg 7 zwischen den beiden einander gegenüberliegenden Vertiefungen 5, 6 verbleibt. To produce the two depressions 5, 6, different processing methods can be used in order to carry out the material removal. In one embodiment it is provided that the two depressions 5, 6 are produced with a respective scoring or notching tool (not shown). If the two depressions 5, 6 are produced essentially at the same time, the scoring tools can be operated rotating in opposite directions. In this embodiment, a notch-scoring process is used to produce the depressions 5, 6 in such a way that the residual material web 7 remains between the two opposite depressions 5, 6.

Zum Herstellen der Vertiefungen 5, 6 kann alternativ oder ergänzend eine Laserbearbeitung As an alternative or in addition, laser processing can be used to produce the depressions 5, 6

genutzt werden. be used.

Der Restmaterialsteg 7 verläuft entlang einer Trennlinie 8, entlang welcher dann benachbarte Abschnitte 9, 10 der Metallplatte 1 voneinander getrennt werden. Es entsteht so die das metallische Einlegeteil 2, welche in Fig. 4 gezeigt ist. The residual material web 7 runs along a dividing line 8, along which adjacent sections 9, 10 of the metal plate 1 are then separated from one another. This creates the metallic insert 2, which is shown in FIG. 4.

Das Trennen der benachbarten Abschnitte 9, 10 kann mit Hilfe verschiedener Trennverfahren ausgeführt werden. In einer Ausgestaltung kann vorgesehen sein, eine Bruchtrennung auszuführen, so dass entlang der Trennlinie 8 an den beiden Abschnitten 9, 10 der Metallplatte 1 Bruchkanten oder -stege entstehen. The separation of the adjacent sections 9, 10 can be carried out with the aid of various separation methods. In one embodiment, it can be provided to perform a break separation, so that break edges or webs arise along the separating line 8 on the two sections 9, 10 of the metal plate 1.

Gemäß Fig. 4 weist das metallische Einlegeteil 2 auf gegenüberliegenden Schmalseiten 11, 12 einen jeweiligen Stegvorsprung 11a, 12a auf, der von einem verbleibenden Teil des Restmaterialstegs 7 gebildet wird, welcher nach dem Trennen auf der jeweiligen Schmalseite 11, 12 verbleibt. Oberhalb und unterhalb des Stegvorsprungs 11a, 12a verlaufen Flächen 13, 14 auf der Schmalseite 11, 12 schräg zur horizontalen Richtung, was im gezeigten Ausführungsbeispiel insbesondere Folge der V-förmigen Ausbildung der beiden Vertiefungen 5, 6 ist. Die beim Trennen entstehende Gestaltung (Oberflächenform) auf den Schmalseiten 11, 12 kann für das metallische Einlegeteil 2 nach dem Trennen unverändert (unbearbeitet) bleiben. Alternativ kann eine Nachbearbeitung vorgesehen sein, zum Beispiel zum Entgraten. Auch können die Fläche auf dem Schmalseiten 11, 12 mittels Nachbearbeitung frei von Ausfaserungen oder Splittern hergestellt werden. According to FIG. 4, the metallic insert 2 has a respective web projection 11a, 12a on opposite narrow sides 11, 12, which is formed by a remaining part of the residual material web 7, which remains on the respective narrow side 11, 12 after separation. Above and below the web projection 11a, 12a, surfaces 13, 14 on the narrow side 11, 12 run obliquely to the horizontal direction, which in the exemplary embodiment shown is in particular the result of the V-shaped design of the two depressions 5, 6. The design (surface shape) on the narrow sides 11, 12 that occurs during separation can remain unchanged (unprocessed) for the metallic insert 2 after separation. Alternatively, post-processing can be provided, for example for deburring. The surface on the narrow sides 11, 12 can also be made free of fraying or splinters by means of post-processing.

Zur weiteren Verbesserung der Einbindung des metallischen Einlegeteils 2 in eine Leiterplatte (vgl. Fig. 5) kann vorgesehen sein, die äußere Oberfläche des metallischen Einlegeteils 2 vollständig oder in Teilbereichen zu oxidieren. Hierdurch erfolgt eine Oberflächenvergrößerung, so dass das Material der Isolierschicht der Leiterplatte stärker an der Oberfläche der Dickmetall-Einlage haftet. Oxidationsverfahren hierfür sind als solche in verschiedenen Ausführungsformen bekannt. Bei der Herstellung des metallischen Einlegeteils 2 kann vorgesehen sein, den Oxidationsprozess für die Metallplatte 1 auszuführen, so dass deren Oberflächen auf den Flachseiten 3, 4 oxidiert werden, sei es vor und / oder nach dem Herstellen der beiden Vertiefungen 5, 6. Wenn diese vor dem Oxidationsprozess hergestellt sind, werden die Oberflächen der beiden Vertiefungen 5, 6 ebenso oxidiert. Alternativ oder ergänzend kann vorgesehen sein, den Oxidationsprozess nach dem Trennen des metallischen Einlegeteils 2 auszuführen. To further improve the integration of the metallic insert 2 in a printed circuit board (cf. FIG. 5), the outer surface of the metallic insert 2 can be oxidized completely or in partial areas. This increases the surface area so that the material of the insulating layer of the circuit board adheres more strongly to the surface of the thick metal insert. Oxidation processes for this are known as such in various embodiments. During the production of the metallic insert 2, provision can be made for the oxidation process for the metal plate 1 to be carried out so that its surfaces are oxidized on the flat sides 3, 4, be it before and / or after the production of the two depressions 5, 6 are made before the oxidation process, the surfaces of the two depressions 5, 6 are also oxidized. As an alternative or in addition, provision can be made for the oxidation process to be carried out after the metal insert 2 has been separated.

Das metallische Einlegeteil 2 kann dann bei der Herstellung einer Leiterplatte in eine der Isolierschichten der Leiterplatte eingebettet werden. Fig. 5 zeigt ein Beispiel für eine Leiterplatte 20 im Querschnitt, bei der das metallische Einlegeteil 2 in eine Isolierschicht 21 eingebettet ist. Über Durchkontaktierungen 22 ist das metallische Einlegeteil 2 mit außenseitigen Leiterschichten 23, 24 verbunden, die teilweise mit einer Lötstopplackbeschichtung 25 bedeckt sind. Lötstopplackbeschichtungen können alternativ entfallen. Hierdurch kann Wärmeenergie, die im Betrieb von Bauelementen entsteht, welche im Bereich der Leiterschichten 23, 24 auf der Leiterplatte 20 montiert werden können, effizient verteilt und abgeleitet werden. Die Durchkontaktierungen 22 werden daher auch als thermische Ankontaktierungen (thermische Vias) bezeichnet. Alternativ oder ergänzend kann ein metallisches Einlegeteil vergleichbar dem metallischen Einlegteil 2 in Fig. 5 der Leitung von hohen Strömen im Schichtverbund der Leiterplatte 20 dienen. Hohe Ströme im Sinne der vorliegenden Offenbarung sind Ströme von wenigstens 20 A, alternativ von wenigstens 30 A. Die Ströme können bis zu 100 A betragen. The metallic insert 2 can then be embedded in one of the insulating layers of the circuit board during the production of a circuit board. 5 shows an example of a printed circuit board 20 in cross section, in which the metallic insert 2 is embedded in an insulating layer 21. The metallic insert 2 is connected via plated-through holes 22 to external conductor layers 23, 24, which are partially covered with a solder resist coating 25. Alternatively, solder mask coatings can be omitted. As a result, thermal energy that arises during the operation of components which can be mounted on the circuit board 20 in the area of the conductor layers 23, 24 can be efficiently distributed and dissipated. The plated-through holes 22 are therefore also referred to as thermal contacts (thermal vias). Alternatively or in addition, a metallic insert, comparable to the metallic insert 2 in FIG. 5, can be used to conduct high currents in the layer composite of the printed circuit board 20. High currents in the context of the present disclosure are currents of at least 20 A, alternatively of at least 30 A. The currents can be up to 100 A.

Für eine Durchkontaktierung ist eine Bohrung 26 vorgesehen, die zumindest teilweise mit einem metallischen Material, zum Beispiel Kupfer, oder einem wärmeleitenden nichtmetallischen Material gefüllt sein kann. Weiterhin ist bei dem Ausführungsbeispiel eine innere Leiterschicht 27 gebildet. A hole 26 is provided for a through-hole plating, which can be at least partially filled with a metallic material, for example copper, or a thermally conductive non-metallic material. Furthermore, in the exemplary embodiment, an inner conductor layer 27 is formed.

Die in der vorstehenden Beschreibung, den Ansprüchen sowie der Zeichnung offenbarten Those disclosed in the above description, the claims and the drawing

Merkmale können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für die Verwirklichung Features can be used both individually and in any combination for the achievement

der verschiedenen Ausführungen von Bedeutung sein. of the various designs may be important.

Claims

Method for producing a metallic insert for a printed circuit board, with

- providing a metal plate (1);

- producing a recess (5) along a dividing line (8) on a flat side (3) of the metal plate (1);

- Production of an opposite depression (6) along the dividing line (8) on an opposite flat side (4) of the metal plate (1), in such a way that the opposite depression (6) is arranged opposite the depression (5) and between the depression (5 ) and the opposite recess (6) along the dividing line (8) a residual material web (7) is produced; and

- Production of a metallic insert (2), the metal plate (1) being separated along the residual material web (7).

Method according to Claim 1, characterized in that the depression (5) and the opposite depression (6) are produced with a substantially equal depth.

Method according to Claim 1 or 2, characterized in that the depression (5) and / or the opposite depression (6) are produced in cross section with a V or U shape.

Method according to at least one of the preceding claims, characterized in that the depression (5) and / or the opposite depression (6) is produced by means of a machining process

become.

Method according to at least one of the preceding claims, characterized in that the residual material web (7) is produced with a web height between approximately 15% and approximately 35% of the material thickness of the metal plate (1).

Method according to at least one of the preceding claims, characterized in that the metallic insert (2) is produced on at least two opposite sides by means of cutting along the separating line (8).

11.

12th

13th

60441

Method according to at least one of the preceding claims, characterized in that the metallic insert (2) is produced on one end face (11; 12) with a web projection (11a; 12a) which, after being separated from one on the end face (11; 12 ) remaining portion of the residual material web (7) is formed and extends in the longitudinal direction of the end face (11; 12).

Method according to at least one of the preceding claims, characterized in that the metal plate (1) is processed to increase the surface area before the separation and / or the metallic insert (2) after the separation.

Method for producing an arrangement for a printed circuit board with a metallic insert, in which a layer composite is formed with a conductor layer made of an electrically conductive material and at least two insulating layers made of an electrically insulating material, with a metallic insert ( 2) is introduced, which is produced by a method according to at least one of the preceding claims.

Metallic insert (2) for a printed circuit board, with a flat metallic insert body, in which a web projection (11a; 12a) is arranged on one end face (11; 12) which extends in the longitudinal direction of the end face (11; 12).

Metallic insert (2) according to Claim 10, characterized in that the web projection (11a, 12a) is formed at least on two opposite end faces (11, 12) of the insert body.

Metallic insert (2) according to claim 10 or 11, characterized in that a side surface section (13; 14) above and / or below the web projection (11a; 12a) on the end face (11; 12) is inclined to the level of the insert body.

Metallic insert (2) according to at least one of Claims 10 to 12, characterized

characterized in that the web projection (11a; 12a) has a rounded web tip.

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Printed circuit board, with a layer composite with a conductor layer made of an electrically conductive material and at least two insulating layers made of an electrically insulating material, a metallic insert (2) according to at least one of claims 10 to 13 being arranged in at least one of the at least two insulating layers.

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