CN204482148U - 电路板和电路板设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出了一种具有多个层的电路板(200)，其具有至少一个带有至少一条第一电导线的外层(241、246)和至少一个与外层(241、246)相邻的、带有至少一条第二导线的内层(243、245)。电路板(200)的特征在于，至少一条第一电导线和至少一条第二电导线布相互间具有相同的覆盖范围地布置，在此，电路板(200)具有至少一个由激光制造的、用于电连接和/或热连接至少一个外层(241、246)和至少一个与外层(241、246)相邻的内层(242、245)的穿通接触部(247)。本实用新型还提出了一种电路板设备。

Description

电路板和电路板设备

技术领域

本实用新型涉及一种具有多个层的电路板、一种带有这种电路板的电路板设备和一种用于制造具有多个层的电路板的方法。

背景技术

高伏特系统可以包括多种功能。在此，这些功能通常可以分配到不同的电路载体或者说电路板上。例如可能的是，设置一种用于获取或处理信号的控制电路载体，其中，高伏特功率开关及其驱动控制装置可以装配在驱动电路载体上。

DE 10 2011 077 206 A1涉及一种具有多个层的电路板和一种用于车辆的变速箱的、带有这种电路板的控制器，尤其涉及外层与第一内层的穿通接触部的应用。

实用新型内容

在这个背景之下，本实用新型按照独立权利要求提出一种改善的、具有多个层的电路板，一种改善的、具有这种电路板的电路板设备以及一种改善的、用于制造具有多个层的电路板的方法。有利的设计方案由从属权利要求和以下的说明中得出。

根据本实用新型的实施方式尤其是可以如下地实施多层的电路板，即，可以采用借助激光来穿孔的穿通接触部用以连接外层和相邻的内层。为了能够采用激光穿孔技术，例如可以大致并联连接外层和相邻的内层或者说第一内层，其中，导电轨或信号导线覆盖范围相同地布置在外层和相邻的内层上。因此，尤其可以防止的是，在外层和相邻的内层之间出现大于100V的电位，并且因此可以减少外层和相邻 的内层之间的间距直至一个数值，该数值允许通过激光来产生外层和相邻内层之间的穿通接触部。在此，例如可以提供一种具有高密度的由激光制造的穿通接触部或者说所谓的高密度激光穿孔的高伏特电路板。

例如当外层和相邻的内层的垂直间距最大约0.1毫米时，能够建立与激光穿通接触部的热连接或电连接。在高伏特应用或HV应用中存在例如IEC60664的规定，所述规定要求：在不同的层中的电导线上的信号的电位大于100伏特时，这些信号必须具有最小0.2毫米的间距。根据本实用新型的实施方式可以提供一种解决方案，这种解决方案允许在高伏特应用中采用激光钻孔技术。

根据本实用新型的实施例，这种电路板或者说电路载体尤其也不需要通过附加的插接件来连接。例如不需要多个应分别单独制造、装配和安装的电路载体。因此在这种电路板或者说电路载体之间不需要实现耗费的连接技术，像例如通过插头、跳线或类似物。由此，在连接部位上特别是得到相对于环境影响，例如腐蚀、温度周期、振荡或者就电磁耐受性或EMV而言耐久能力更高的连接。因此，特别是根据本实用新型的实施方式能够在所提到的点中实现耐用的连接技术。

以有利的方式，根据本实用新型的实施方式因此尤其能够考虑到并满足对高伏特系统(HVS)提出的有利的且高度集成的连接工艺的要求和现有的绝缘要求。以通过激光穿孔的穿通接触部或所谓的激光穿孔来实现的连接工艺是方便且节约空间的。由此例如能够实现热阻抗和电阻抗都低的铜结构，这会对HV功率半导体的散热以及这类电路板和整个系统的EMV特性起到积极的影响。根据本实用新型的实施方式尤其能够实现的是，可以节省电路板和耗费的连接技术。在此例如可以放弃额外的外部连接元件，并且在电路载体内可以建立材料锁合的、抗EMV的、耐温的连接。尤其是可以充分利用电路板中已经存在的、低热阻抗及低电阻抗的连接，这使得一种抗EMV的且导热性良好 的系统结构成为可能。通过省去外部的连接元件还能够减少必要的结构空间。有可能的是，将用于功率开关的触发功能和HV功率开关本身整合到一个电路板上。

一种具有多个层的电路板，这些层具有至少一个带有至少一条第一电导线的外层和至少一个和所述外层相邻的、带有至少一条第二电导线的外层，其特征在于，至少一条第一电导线和至少一条第二电导线相互间具有相同覆盖范围地构造，其中，电路板具有至少一个由激光制造的穿通接触部，用于电连接和/或热连接至少一个外层和至少一个与所述外层相邻的内层。

电路板例如可以是用于车辆变速器或其它的车辆系统的控制器的一部分，例如电驱动件、功率电子器件或高伏特系统。电路板可以是用于能够装配或已经装配了电构件的电路的电路板。电路板可以具有由多个层构成的叠垛。多个层可以被堆叠，以便构成电路板的基本结构。电路板的至少一个外层可以是电路板的多个层的最外层。电路板可以在相对置的侧上分别具有外层。电路板可以具有多个由电绝缘材料制成的层，例如由纤维塑料复合物或经纤维强化的塑料或经塑料强化的玻璃纤维织物制成，例如由经环氧化物强化的玻璃纤维材料。电路板可以用作电路的载体。由电绝缘材料制成的层可以涂覆能导电的涂层。由此能够在电绝缘材料上构成导电轨或导电面来作为到电路的能导电的连接件或电导线。可导电层通常由薄薄的可导电材料例如铜的层压制而成或蚀刻而成。在至少一个外层中可以布置有至少一条第一电导线或者说导电轨或导电面。在至少一个内层中可以布置有至少一条第二电导线或者说导电轨或导电面。相互间具有相同覆盖范围的电导线可以在外层以及内层中代表相同的导线图案或相同的导线走向。至少一条第一电导线和至少一条第二电导线在此可以并联或大致并联地连接。为此，电导线可以在应用穿通接触部的情况下相互连接。至少一个穿通接触部例如可以通过激光工艺来形成。因此，穿通接触部例如可以是所谓的微型穿通接触部或激光穿孔。特别是至少一个穿 通接触部可以成形为盲孔。至少一个穿通接触部可以用于建立电路板的至少一个外层和至少一个内层之间的连接地构造。

根据实施方式，电路板可以划分成至少一个用于处理控制信号的控制部段和至少一个用于触发至少一个高伏特功率开关的驱动部段。在驱动部段中可以出现比在控制部段中更高的电位。因此，例如可以如高伏特功率开关本身那样在同一个电路载体上实现对高伏特功率开关的控制以及驱动控制的功能。控制功能例如大多包含许多具有高度集成的壳体形式的构造模块，例如BGA(球栅阵列)或TQFP(薄型四方扁平封装)。这会要求从构件接头到电路板中的高密度的连接结构，这可以通过紧凑且有利的连接工艺实现，例如激光穿孔工艺。控制部段和驱动部段可以穿过电路板的所有层地延伸。这种实施方式提供以下优点，即，电路板的不同的、与功能相关的部段可以通过共同的、连续的层构建来实现。

在此，可以至少在驱动部段中相互间具有相同覆盖范围地布置至少一条第一电导线和至少一条第二电导线。这种实施方式提供以下优点，即，在驱动部段中不会在第一电导线和第二电导线之间出现大于100V的电位。由此能够实现外层和相邻的内层之间的小的间距。由此能够在电路板中实现由激光制造的穿通接触部。

根据实施方式，可以在控制部段中将至少一条第一电导线和至少一条第二电导线集中引导成为共同的导线。共同的导线可以作为唯一的导电轨在电路板的唯一的层上被引导。以这种方式能够简化控制部段内的导线布局。

电路板还可以具有至少一个用于将至少一个控制部段和至少一个驱动部段相互连接的连接部段。在此，电路板在连接部段中可以具有至少一条电连接导线，或者在电路上隔离地成形并具有传输装置。连接部段可以穿过电路板的所有的层地延伸。在高伏特系统中可以由高 伏特功率开关促成控制部段与驱动部段之间的电路上的隔离。为此，去除了控制部段和驱动部段之间的连接部段中的存在的可导电的材料，例如铜。传输装置例如光学地或感应地构造，用于建立控制部段和驱动部段之间的连接。这种实施方式提供以下优点，即，即使在电路上隔离的变型方案中也可以放弃外部的连接元件。连接部段的多层实施方式带来以下优点，即，一个或多个铜层可以被施加有针对相邻的导线的屏蔽电位。特别是连接部段中的整个面能够对相邻的层中的导线进行屏蔽，或者说体现为相邻的导线导引的逆电流路径。因此，可以通过电流对称的布局实现去流和逆流的平行引导。这能够使得电流对称结构之外的磁场和干扰被完全消除。此外，这种屏蔽面能够防止例如来自安置在附近的构件或导线的干扰的影响。因此，可以实现例如电子控制机构的结构空间的进一步减小。此外，封闭的屏避面可以用作电场的过滤器。利用这种结构可以优化信号质量和信号完整性。

特别地，电路板可以具有多个孤立布置的驱动部段，它们经由多个连接部段与共同的控制部段连接。因此，可以在高伏特岛中实现驱动控制功能。高伏特岛在此可以是为高伏特功率开关提供驱动功能的部段。这些高伏特岛在此通常可以参照如下的参考电位，例如功率开关的发射极或源极。在此，可以构造高伏特岛用以引导信号，所述信号就它们的参照电位而言具有少了几个伏特的差异。这种实施方式提供以下优点，即，通过高伏特岛内的大致平行性也可以在这里采用激光穿孔技术用于穿通接触部。

外层例如可以具有小于或等于70μm的恒定厚度。相邻的内层可以具有小于或等于70μm的厚度。由此，一方面可以通过外层实现激光穿孔工艺中的穿通接触部，另一方面能够可靠地通过内层将具有很大电位差的导线相互分隔开。

根据实施方式，电路板可以具有第一外层和第一内层，它们经由至少一个由激光制造的第一穿通接触部连接并且在它们之间布置有具 有第一种厚度的电路板基础材料；以及具有第二外层和第二内层，它们经由至少一个由激光制造的第二穿通接触部连接并且在它们之间布置有具有第一种厚度的电路板基础材料。在此，可以在第一内层和第二内层之间布置有具有第二厚度的电路板基础材料，所述第二厚度大于第一厚度，或者布置有至少一个附加层，在该附加层和内层之间布置有具有第二厚度的电路板基础材料。电路板的各个层可以共同地构成叠垛。第二厚度特别是可以大于或等于0.2mm。第一厚度可以适合于实现通过激光来产生穿通接触部。第二厚度可以适合于实现具有高电位差的层之间的绝缘或隔离。至少一个附加层可以具有至少一个另外的内层。在此，至少一个附加层可以用于引导供电电压或提供其它功能地构造。层在叠垛中的顺序例如可以是：第一外层、电路板基础材料、第一内层、电路板基础材料、至少一个附加层、电路板基础材料、第二内层、电路板基础材料和第二外层。电路板的这种层结构对于根据本实用新型的实施方式的优点来说是示例性的，特别是就节省空间和能够在用于具有高电位差的信号的层中实现激光穿孔而言。

电路板设备具有以下特征：

先前所提到的具有多层的电路板的实施方式；

至少一个与电路板电连接的高伏特功率开关；以及

壳体，电路板和至少一个高伏特功率开关至少部分地布置在该壳体中。

结合这种电路板设备可以有利地采用或使用先前所提到的电路板的实施方式。电路板设备例如可以用作车辆的高伏特系统。高伏特功率开关例如可以理解为单个的MOSFET或IGBT、多个并联的提供逻辑开关功能的MOSFET、在共同的模块中被提供的B2电桥或B6电桥、或类似器件。至少一个高伏特功率开关可以是与电路板的驱动部段电连接的。也可以与电路板的外层相邻地布置有多个高伏特功率开关。至少一个高伏特功率开关能安装或者安装在电路板上和/或壳体上。电路板设备可以用于引导至少一个高电流电路板的高电流地构造。在此， 电路板设备可以具有电路板和至少一个高电流电路板，或者电路板也可以具有高电流导体功能。因此，可以将高伏特系统的多个功能组合到电路板中而作为多功能电路板，或者说组合到唯一的电路载体中。

根据实施方式可以设置有高伏特供电接头、消耗件接头和控制接头。在此，高伏特供电接头和消耗件接头可以布置在一个能量流平面内，其中，控制接头关于该能量流平面横向地布置或者布置在该能量流平面的法线上。在此，高伏特供电接头和消耗件接头的联接轴线在能量流平面内延伸，并且控制接头的联接轴线关于该能量流平面横向地延伸或者在该能量流平面的法线上延伸。在高伏特供电接头和消耗件接头之间，至少一条能量路径或者说能量流路径在能量流平面内延伸。能量路径是如下路径，即，用于运行消耗件所需要的功率穿过电路板、高电流电路板或类似物地在该路径中流动。例如至少一条能量路径可以从能联接在高伏特供电接头上的高伏特电池向着能联接在消耗件接头上的消耗件地延伸。控制接头可以与电路板或特别是与电路板的控制部段电连接。这种实施方式提供以下优点，即，通过层上的接头可以实现的是，能够将信号路径与能量流路径退耦，并因此能够提供改善的信号质量和信号完整性。通过将控制接头和所配属的电缆树例如布置在能量流的法线上而能够减少控制信号的EMV影响。

通过多个由激光制造的穿通接触部能够实现对电路板的热性能具有有利影响的拓扑结构。电路板中热量的排导可以经由导电轨或导电面和穿通接触部或穿孔，特别是它们的铜套管来进行。电路板的总热阻以如下方式被降低，即，通过使用多个由激光制造的穿通接触部而使电路板的至少一个外层和至少一个邻接在外层上的内层也相互热耦合。除了改善了总热阻之外还得到较好的热容性或热排导。特别是可以减少电路板的靠外的两层之间的热阻。通过多个微型穿通接触部因此可以非常迅速且大面积地向电路板的内部输导热量，例如从在运行中升温了的电路输导到电路板的表面。在电路板的内部可以一方面分散这些热量，并且另一方面可以通过其它的穿通接触部排导到电路板 的对置的一侧上，该侧可以用作降热部。在电路板的用作降热部的表面上可以通过多个由激光制造的穿通接触部将热量迅速且大面积地从电路板的内部引导出去。因此，本实用新型的实施方式提供了如下优点，即，改善了电路板的散热。为了热性能的改善而不需要采用耗费的工艺，例如陶瓷电路板。因此，可以使单件成本价保持较低，并且例如可以使用耗费不大的键合工艺。针于EMV的策略(EMV＝电磁兼容性)，此外根据本实用新型的实施方式还在电路板上具有许多用于抗EMV的设计的发挥空间。

至少一个高伏特功率开关也可以与壳体的热排导部段直接热耦合，或者与壳体的热排导部段直接地且经由电路板的面向至少一个高伏特功率开关的外层和相邻的内层、导热材料和附加地或替选地经由壳体突起部间接地与壳体的热排导部段热耦合。因此，可以提供从至少一个高伏特功率开关直接到壳体的热排导部段的第一热排导路径和从至少一个高伏特功率开关间接地经由电路板或高电流电路板到壳体的热排导部段的第二热排导路径。壳体的热排导路段可以是能够与冷却装置热耦合的。用于冷却产生热的功率开关的第一热排导路径可以由此形成，即，将其间接地利用它的壳体连结到冷却装置上。这特别是可以应用在非常大的功率开关的情况中。附加地还可以设置第二热排导路径或热路径。在此可以充分利用的是，在电路板上，或者在类似于电路板地构建的高电流电路板上，在面向至少一个功率开关的外侧和通过激光穿孔工艺连接的、相邻的内层上存在大的、不中断的导热面。这种实施方式提供以下优点，即，通过这种系统构建能够实现功率开关和电路载体到冷却装置上的短的、大面积的热连结。这使得实现了一条从热源(例如功率开关的阻挡层)到降热部(例如冷却水回路)的低热阻抗的路径。有可能的是，例如通过从冷却回路伸出的壳体突起部或棚顶，并且附加地或替选地通过在电路板或高电流电路板和壳体的热排导路段之间插入导热介质来实现对热流的进一步改善。通过外层和相邻的内层能够打开一条低热阻的路径，该路径使得功率开关例如能够经由导热介质大面积地连结到冷却装置上。因此， 可以进一步降低总热阻。这被称为热换向原理。在这里，热不需要受引导地穿过整个电路板，而是仅穿过外层和相邻的内层。因此，针对这种热换向原理不需要穿过整个电路板的热穿通接触部。因此，可以避免在借助热穿通接触部引导热穿过电路板时所产生的额外的热阻。

一种用于制造具有多个层的电路板的方法具有以下步骤：

成形至少一个具有至少一条第一电导线的外层和至少一个与该外层相邻的、具有至少一条第二电导线的内层，其中，至少一条第一电导线和至少一条第二电导线相互间具有相同的覆盖范围地布置；以及

借助激光来产生至少一个穿通接触部，用于至少一个外层和至少一个与所述外层相邻的内层的电连接和/或热连接。

通过实施这种方法能够有利地实现前面所提到的电路板的实施方式。

附图说明

借助附图示例性地详尽阐述了本实用新型。其中：

图1A至1C示出电路板系统；

图2A至图2D以及图3示出根据本实用新型的实施例的电路板；

图4A至图4F示出根据本实用新型的实施例的电路板设备；

图5示出根据本实用新型的实施例的、用于制造具有多个层的电路板的方法的流程图；以及

图6示出根据本实用新型的实施例的电路板。

在本实用新型的优选实施例的以下说明中，不同的图中所示出的且作用类似的元件使用相同的或类似的附图标记，其中，放弃了对这些元件的重复说明。

具体实施方式

图1A示出了一种电路板系统100。该电路板系统100在此具有用于控制功能的第一电路载体110、用于对高伏特功率开关进行驱动控制 的第二电路载体120和用于电连接第一电路载体和第二电路载体的外部连接元件130。由于针对控制功能以及用于驱动控制的信号具有不同高度的电位，需要分隔开的电路载体以及连接元件。

图1B示出了图1A的第一电路载体110或者说控制电路载体的可能的层结构。第一电路载体110的层结构在此具有层顺序，其包括例如含有铜或由铜制成的第一外层111、厚度小于0.1毫米的基础材料112的层、例如含有铜或由铜制成的第一内层113、具有任意厚度的基础材料112的一个另外的层、其它可能的内层114、具有任意厚度的基础材料112的一个另外的层、一个另外的例如含有铜或由铜制成的第一内层115、厚度小于0.1毫米的基础材料112的一个另外的层以及例如含有铜或由铜制成的第二外层116。

此外，示例性地示出了第一电路载体110的两个通过激光产生的穿通接触部117或激光穿孔。穿通接触部117中的第一个在第一外层111和第一内层113之间穿过基础材料112地成形。穿通接触部117中的第二个在第二外层116和另一个第一内层115之间穿过基础材料112地成形。

在第一电路载体110或者说控制电路载体上仅存在小于100伏特的电位。因此，这里不存在以下要求，即，铜层应相互之间间隔至少0.2毫米。

图1C示出了图1A的用于高伏特功率开关的第二电路载体120或者说驱动电路载体或者说带有驱动控制装置的载体的可能的层结构。第二电路载体120的层结构在此具有层顺序，其包括例如含有铜或由铜制成的第一外层121、厚度为至少0.2毫米的基础材料122的层、例如含有铜或由铜制成的第一内层123、厚度为至少0.2毫米的基础材料122的一个另外的层、其它可能的内层124、厚度为至少0.2毫米的基础材料122的一个另外的层、一个另外的例如含有铜或由铜制成的第 一内层125、厚度为至少0.2毫米的基础材料122的一个另外的层以及例如含有铜或由铜制成的第二外层126。

此外，示例性地示出了第二电路载体120的两个穿通接触部127或盲穿孔。穿通接触部127中的第一个在第一外层121和第一内层123之间穿过基础材料122地成形。穿通接触部127中的第二个在第二外层126和另一个第一内层125之间穿过基础材料122地成形。

在第二电路载体120上存在大于100伏特的电位。因此在这里存在以下要求，即，铜层相互之间应间隔至少0.2毫米。在这里不能用激光穿孔工艺制造穿通接触部127，因为外层121或126与第一内层123或125之间的间距过大。在这里，穿通接触部127实施为机械制造的盲孔。

从图1B和图1C中可以看出，电路载体110和120的层结构是不同的，因为对层间距有不同的要求。因此，在这种电路载体110和120的情况下不可能有共同的层结构。需要两个不同的电路载体或者说电路板。

图2A示出了具有多个层的电路板200或者说按照本实用新型的实施例的电路载体的示意图或者说原理图。在此示出了电路板200的控制部段210、驱动部段220和连接部段230。控制部段210和驱动部段220通过连接部段230相互电连接。在此，连接部段230布置在控制部段210和驱动部段220之间。

电路板200在此就它们的基面而言通过相应的安置被划分成用于控制和用于驱动的区域或者说划分成控制部段210和驱动部段220，并且因此具有用于控制功能的控制部段210、具有集成在电路板200中的连接技术方面的连接部段230和用于对至少一个高伏特功率开关进行驱动控制的驱动部段220。根据实施例，电路板200被划分成至少一个 用于处理控制信号的控制部段210、至少一个用于触发至少一个高伏特功率开关的驱动部段220以及至少一个用于将控制部段210和驱动部段220相互连接的连接部段230。

电路板200具有多个层，所述层包括至少一个带有至少一条第一电导线的外层和至少一个与该外层相邻的、带有至少一条第二电导线的内层，即使在图2A中未详尽示出。在此，至少一条第一电导线和至少一条第二电导线相互间具有相同的覆盖范围地布置。根据实施例，至少一条第一电导线和至少一条第二电导线至少在驱动部段220中相互间具有相同的覆盖范围地布置。

图2B示出了图2A的电路板200的示意性剖面图。换句话说，图2B以电路板200的剖面图示出了电路板200的原理图。示出了控制部段210、驱动部段220、连接部段230和电路板200的层结构或层复合，该层结构具有层顺序，其包括例如含有铜或由铜制成的第一外层241、厚度小于0.1毫米的基础材料242的层、例如含有铜或由铜制成的第一内层243、厚度为至少0.2毫米的基础材料242的一个另外的层、至少一个中间层或者说另一个内层244、厚度为至少0.2毫米的基础材料242的一个另外的层、一个另外的例如含有铜或由铜制成的第一内层245、厚度小于0.1毫米的基础材料242的一个另外的层以及例如含有铜或由铜制成的第二外层246。控制部段210和驱动部段220的连接是在连接部段230中通过现有的铜层来实现的。

图2C示出了图2A的电路板200的示意性剖面图。换句话说，图2C以电路板200的剖面图示出了电路板200的原理图。在此，图2C除了如下内容之外都与图2B相应，即，在图2C中额外地仅示例性地示出了驱动部段220中的两个通过激光产生的穿通接触部247。

穿通接触部247中的第一个在第一外层241和第一内层243之间穿过基础材料242地成形。穿通接触部247中的第一个被构造成用于 电连接或者电连接且热连接第一外层241和第一内层243。穿通接触部247中的第二个在第二外层246和另一个第一内层245之间穿过基础材料242地成形。穿通接触部247中的第二个被构造成用于电连接或电连接且热连接第二外层246和另一个第一内层245。

通过使外层241和246与相应的第一内层243和245大致并联连接来避免其中大于100伏特的电位。因此，能够有利地规避具有电位大于100伏特的层之间的间距至少为0.2毫米的要求。在此，实现了至少一个中间层或者说另一个间距大于0.2毫米的内层244。

图2D示出了图2A的电路板200的示意性剖面图。换句话说，图2D以带有在电路上隔离的电路板200的剖面图示出了电路板200的原理图。在此，图2D除了如下内容之外都与图2C相应，即，在图2D中去除了控制部段210和驱动部段220之间的连接部段230中的由铜制成的层并布置了传输装置250。因此，电路板200在连接部段230中在电路上隔离地构造。传输装置250在连接部段230中构造用于建立控制区域210和驱动区域220之间的连接。传输装置250例如光学地或感应地起作用。根据实施例，电路板200在连接部段230中具有至少一条电连接导线。

图3示出了具有多个层的电路板200或者说按照本实用新型的实施例的电路载体的示意图或原理图。在此示出了电路板200的控制部段210、多个示例性地且出于图示的原因仅示出了其中六个的驱动部段220，它们孤立地布置或实施为高伏特岛，以及多个示例性地且出于图示的原因示出了其中六个的具有传输装置250的连接部段。换句话说，图3示出了电路板200作为所谓的组合板时的理论上的结构，该组合板具有作为共同的控制部段的控制部段210中的控制功能、用于实现在电路上隔离的传输装置250、作为高伏特岛的驱动部段220。多个孤立布置的驱动部段220经由多个连接部段或传输装置250与共同的控制部段210连接。共同的控制部段210围绕驱动部段220地布置。

因此，根据本实用新型的在图3中示出的实施例，在实施为高伏特岛的驱动部段220中实现了驱动控制功能。高伏特岛在此表示为驱动部段220，它为高伏特功率开关提供驱动功能。所述高伏特岛在此通常参照参考电位，例如功率开关的发射极或源极。在此，这样地实施为高伏特岛的驱动部段220可以构造成用于对信号进行引导，这些信号就它们的参考电位而言具有少了几个伏特的差别。由于在驱动部段220或者说高伏特岛内的大致平行性，也可以在电路板200的部分部段220中针对穿通接触部采用激光穿孔技术。

图4A示出了根据本实用新型的实施例的电路板设备的示意性剖面图。示出了具有多个层的电路板200、电路板设备400、壳体410、高伏特供电接头412或者说高伏特电池接头、消耗件接头414、控制接头416、高电流电路板420、仅示例性地且出于图示的原因示出的三个高电流功率开关430和冷却装置440。电路板200是一种具有多个层的电路板，如图2A至图3的电路板那样。换句话说，图4A示出了具有电路板200或者说组合板的电路板设备400或高伏特系统的理论结构。

根据本实用新型的在图4A中所示的实施例，电路板设备400具有电路板200、壳体410、高伏特供电接头412、消耗件接头414、控制接头416、高电流电路板420和高电流功率开关430。

壳体410被构造用于容纳电路板200、高电流电路板420和高电流功率开关430。壳体410围绕电路板200、高电流电路板420和高电流功率开关430地布置。在此，高电流功率开关430布置在高电流电路板420和壳体410的热排导部段之间。高电流电路板420布置在电路板200和高电流功率开关430之间。壳体410利用热排导部段与冷却装置440邻接。冷却装置440例如是水冷却器。高伏特功率开关430与壳体410的热排导部段直接地热耦合。高电流功率开关430因此与冷却装置440相邻地布置。

电路板设备400的高伏特供电接头412穿过壳体410地延伸，并且与高电流电路板420电连接。电路板设备400的消耗件接头414穿过壳体410地延伸，并且与高电流电路板420电连接。控制接头416穿过壳体410地延伸，并且与电路板200电连接。在此，控制接头416特别是与电路板200的控制部段电连接。在此，高伏特供电接头412和消耗件接头414布置在一个能量流平面内，这个平面示例性地表示为高电流电路板420的主延伸平面，其中，控制接头416关于该能量流平面横向地布置或者布置在该能量流平面的法线上。

图4B示出了图4A的电路板设备400，其具有接触元件450作为高电流功率开关430和电路板200之间的穿插连接件。在图4B中仅示例性地且由于图示的原因示出了六个接触元件450。接触元件450被构造用于建立高电流功率开关430和电路板200的驱动部段之间的电连接。在此，电路板200的驱动部段布置在电路板设备400的高电流功率开关430的区域内。

换句话说，高电流功率开关430与电路板200上的部分部段或驱动触发装置的连接是借助穿过高电流电路板420的穿插技术(THT)来实现的。在这里例如通过压紧技术、选择性焊接或引脚浸入锡膏法来实现与电路板200和420的连接。利用这种结构实现驱动触发装置与高电流功率开关430的短的连结。根据实施例，驱动触发装置集成在高电流电路板420中，并且借助穿通接触部与高电流功率开关430连接。

图4C示出了图4B的电路板设备400，其具有壳体突起部460和导热材料470或者说导热介质。在此，壳体突起部460布置在壳体410的热排导部段上。壳体突起部460从壳体410延伸至高电流电路板420。在此，壳体突起部460在热排导部段中成形为棚顶或壳体的棚顶形的突起部。壳体突起部460布置在高电流功率开关430之间和高电流功 率开关430的区域之外。导热材料470布置在壳体突起部460和高电流电路板420之间。在此，壳体突起部460和高电流电路板420之间的中间空间由导热材料470填充。

因此，高伏特功率开关430一方面直接地与壳体410的热排导部段热耦合，并且另一方面间接地经由高电流电路板420、导热材料470和壳体突起部460与壳体410的热排导部段热耦合。因此能够通过高电流电路板420和冷却装置440来冷却高电流功率开关430。

换句话说，图4C示出了带有电路板200的电路板设备400或高伏特系统的理论结构，其具有从高伏特功率开关430到电路板200的穿插连接和高电流电路板420与冷却装置440的热连结。通过在图4C中所示的和所描述的系统结构能够短地且大面积地热连结高伏特功率开关430和电路载体。这允许从热源(例如高伏特功率开关430中的阻挡层)到降热部(例如水冷却回路)的低热抗阻的热链。有可能的是，例如通过从冷却回路向外伸出的壳体突起部460和导热材料470的运用来实现对可能的热流的改善。

图4D示出了图4C的电路板设备400，其中，在图4D中象征性地通过方向箭头额外地表示出了从高伏特功率开关430穿过壳体410的热排导部段到冷却装置440的热流Q。高电流电路板420或高伏特功率开关430与冷却装置440的这种热连结使得从高伏特功率开关430到冷却装置440的第一热路径成为可能。用于冷却产生热量的高伏特功率开关430的第一热路径就是将其间接地利用它的壳体连结到冷却装置440上。这是一种常用的方法，尤其是可以用在大型功率开关中。

图4E示出了图4D的电路板设备400，其中，在图4E中象征性地通过方向箭头额外地表示出了从高伏特功率开关430穿过高电流电路板420、导热材料470、壳体突起部460和壳体410的热排导部段到冷却装置440的热流Q。除了图4D的第一热路径，在图4E中还示出了 经由高电流电路板420、导热材料470、壳体突起部460和壳体410到冷却装置440的能够实现的、平行的第二热路径。

图4F示出了图4E的电路板设备400的变型方案，其中，电路板200实施为多功能电路板，其中包含高电流电路板的功能。在这里，高伏特供电接头412和消耗件接头414也与电路板200电连接。高伏特功率开关430布置在电路板200和壳体410的热排导部段之间，与电路板200的部分部段电连接，并且与电路板200和壳体410的热排导部段热耦合。电路板200借助导热材料470和壳体突起部460与壳体100的热排导部段热耦合。

因此，高伏特功率开关430一方面直接地与壳体410的热排导部段热耦合，并且另一方面间接地经由电路板200的面向高伏特功率开关430的外层和相邻的内层、导热材料470和壳体突起部460与壳体100的热排导部段热耦合。因此，能够通过电路板200和冷却装置440来冷却高电流功率开关430。

因此，在电路板设备400中提供了从高伏特功率开关430直接经由壳体410到冷却装置440的第一热路径。还提供了从高伏特功率开关430间接地经由电路板200、导热材料470和壳体突起部460到冷却装置440的平行的第二热路径。在此充分利用的是，在电路板200上在面向冷却装置440的外层和相邻的第一内层上存在大的、不中断的导热面。这两个层在这里借助激光穿孔技术经由穿通接触部相连。通过这两个所描述的层打开了一条低热阻的路径，这条路径使得经由导热材料470大面积地与冷却装置440连结成为可能，并且能够进一步降低总热阻。

在两个平行的热排导路径原理中或热换向原理中，来自高伏特功率开关430的热量不需要被引导穿过整个电路板200，而是仅穿过电路板的面向高伏特功率开关430的外层和相邻的内层。因此，针对热换 向原理特别是不需要穿过电路板200的热穿通接触部。因此，有利地避免了在借助热穿通接触部引导热量穿过电路板200时可能产生的额外热阻。

参照图4A至图4F会发现，能够提供平坦的电路板设备400或者说平坦的高伏特系统，并且可以省去在电路板设备400内的连接技术。

图5示出了根据本实用新型的实施例的、用于制造具有多个层的电路板的方法500的流程图。通过实施该方法500能够有利地制造电路板，就像图2A至图4F中的任一幅所示出的电路板。

方法500具有步骤510，即，成形至少一个带有至少一条第一电导线的外层和至少一个与所述外层相邻的、带有至少一条第二电导线的内层。在此，如下地实施该成形的步骤510，即，至少一条第一电导线和至少一条第二电导线相互间具有相同的覆盖范围地构造。

方法500还具有步骤520，即，借助激光产生至少一个穿通接触部，用于电连接并且附加地或者替选地热连接至少一个外层和至少一个与所述外层相邻的内层。

图6示出了根据本实用新型的实施例的电路板200的示意图。电路板200具有由多个电路板层构成的叠垛。该叠垛作为层至少包括外层241和内层243。外层241和内层243分别具有至少一条导电轨作为电导线601、603。根据这个实施例，第一导线601布置在外层241的外表面上。根据这个实施例，第二导线603布置在内层243的面向外层241的表面上。这两条导线601、603具有相同的覆盖范围地受引导，例如具有相同的导线走向，所述导线走向彼此间仅错开一个层地布置。电路板200具有至少一个由激光制造的穿通接触部247，用于连接两条平行地受引导的导线601、603。

导线601、603可以在更大的、特别是可以比导线601、603的宽度更长的长度上相互平行地并且具有相同覆盖范围地受引导。例如这个长度可以大于10mm。导线601、603例如可以在两个导线接头之间相互平行地且具有相同覆盖范围地延伸，用于馈入并截获经由导线601、603引导的信号。在此，导线接头可以分别与两条导线601、603相连，例如经由穿通接触部247或者多个连接这些导线的、穿过外层241的穿通接触部。

导线601、603例如可以用于引导高伏特信号地构造，该高伏特信号与一条另外的导线相比可以具有大于100V的电位差，所述一条另外的导线例如可以沿着内层243的与导线603相对置的一侧地受引导。因此，至少其中一条导线601、603可以具有到高伏特信号源例如功率开关的导线接头。

所描述的且在附图中所示的实施例仅示例性地选出。不同的实施例可以完全地或者就个别特征而言相互组合。也可以用一个实施例的特征补充另一个实施例。

附图标记列表

100  电路板系统

110  第一电路载体

111  第一外层

112  基础材料

113  第一内层

114  另一个可能的内层

115  另一个第一内层

116  第二外层

117  穿通接触部

120  第二电路载体

121  第一外层

122  基础材料

123  第一内层

124  另一个可能的内层

125  另一个第一内层

126  第二外层

127  穿通接触部

130  连接元件

200  电路板

210  控制部段

220  驱动部段

230  连接部段

241  第一外层

242  基础材料

243  第一内层

244  中间层或另一个内层

245  另一个第一内层

246  第二外层

247  穿通接触部

250  传输装置

400  电路板设备

410  壳体

412  高伏特供电接头

414  消耗件接头

416  控制接头

420  高电流电路板

430  高电流功率开关

440  冷却装置

450  接触元件

460  壳体突起部

470  导热材料

500  用于制造的方法

510  成形的步骤

520  制造穿通接触部的步骤

601  第一导线

603  第二导线。

Claims (9)

1.具有多个层的电路板(200)，其具有至少一个带有至少一条第一电导线(601)的外层(241、246)和至少一个与所述外层(241、246)相邻的、带有至少一条第二电导线(603)的内层(243、245)，其特征在于，所述至少一条第一电导线(601)和所述至少一条第二电导线(603)相互间具有相同的覆盖范围地布置，其中，所述电路板(200)具有至少一个由激光制造的、用于电连接和/或热连接所述至少一个外层(241、246)和所述至少一个与该外层(241、246)相邻的内层(242、245)的穿通接触部(247)。

2.按照权利要求1所述的电路板(200)，其特征在于，所述电路板(200)划分成至少一个用于处理控制信号的控制部段(210)和至少一个用于触发至少一个高伏特功率开关(430)的驱动部段(220)。

3.按照权利要求2所述的电路板(200)，其特征在于，所述电路板(200)具有至少一个用于将所述至少一个控制部段(210)和所述至少一个驱动部段(220)相互连接的连接部段(230)，其中，所述电路板(200)在连接部段(230)内具有至少一条电连接导线或者在电路上隔离地成形并具有传输装置(250)。

4.按照权利要求2至3中任一项所述的电路板(200)，其特征在于，所述电路板(200)具有多个岛状布置的驱动部段(220)，所述驱动部段经由多个连接部段(230)与共同的控制部段(210)连接。

5.按照权利要求1-3中任一项所述的电路板(200)，其特征在于，外层(241、246)具有小于或等于70μm的厚度并且相邻的内层(243、245)具有小于或等于70μm的厚度。

6.按照权利要求1-3中任一项所述的电路板(200)，其特征在于，所述电路板(200)具有第一外层(241)和第一内层(243)，它们经由至少一个由激光制造的第一穿通接触部(247)连接，并且在第一外层和第一内层之间布置了具有第一厚度的电路板基础材料(242)，所述电路板还具有第二外层(246)和第二内层(245)，它们经由至少一个由激光制造的第二穿通接触部(247)连接，并且在第二外层和第二内层之间布置了具有第一厚度的电路板基础材料(242)，其中，在所述第一内层(243)和所述第二内层(245)之间布置有具有第二厚度的电路板基础材料(242)或者至少一个附加层(244)，第二厚度是大于第一厚度的，在附加层和内层(243、245)之间布置有具有第二厚度的电路板基础材料(242)。

7.电路板设备(400)，其具有以下特征：

根据以上权利要求中任一项所述的具有多个层的电路板(200)；

至少一个与电路板(200)电连接的高伏特功率开关(430)；以及

壳体(410)，电路板(200)和所述至少一个高伏特功率开关(430)至少部分地布置在该壳体中。

8.按照权利要求7所述的电路板设备(400)，其特征在于具有高伏特供电接头(412)、消耗件接头(414)和控制接头(416)，其中，高伏特供电接头(412)和消耗件接头(414)布置在一个能量流平面内，其中，控制接头(416)关于该能量流平面横向地布置或者布置在该能量流平面的法线上。

9.按照权利要求7至8中任一项所述的电路板设备(400)，其特征在于，所述至少一个高伏特功率开关(430)与壳体(410)的热排导部段直接热耦合，或者与壳体(410)的热排导部段直接地且经由电路板(200)的面向所述至少一个高伏特功率开关(430)的外层(241、 246)和相邻的内层(243、245)、导热材料(470)和/或壳体突起部(460)间接地与壳体(410)的热排导部段热耦合。