DE10127268A1 - Schaltungsträger, insbesondere Leiterplatte - Google Patents

Schaltungsträger, insbesondere Leiterplatte

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Abstract

Ein Schaltungsträger (2) (Leiterplatte 2) weist zwei metallische Außenschichten (13, 14) und mindestens eine metallische Zwischenschicht (11, 12) auf. Zwischen den Außenschichten (13, 14) und der Zwischenschicht (11, 12) sind Isolierschichten (8, 9) angeordnet. Auf den Außenschichten (13, 14) sind ein zu kühlendes Bauelement (3, 5) und ein Kühlelement (6, 7) angeordnet. Das Kühlelement (6, 7) ist über einen Wärmeleitpfad thermisch an das zu kühlende Bauelement (3, 5) angekoppelt. Der Wärmeleitpfad verläuft teilweise in der Zwischenschicht (11, 12). In ihm erfolgt ein Quertransport von Wärme.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Schaltungsträger, insbesondere eine Leiterplatte, mit zwei metallischen Außen­ schichten und mindestens einer metallischen Zwischenschicht,
  • - wobei zwischen den Außenschichten und der Zwischenschicht Isolierschichten angeordnet sind,
  • - wobei auf mindestens einer der Außenschichten mindestens ein zu kühlendes Bauelement angeordnet ist,
  • - wobei auf mindestens einer der Außenschichten mindestens ein Kühlelement angeordnet ist, das über mindestens einen Wärmeleitpfad thermisch an das zu kühlende Bauelement ange­ koppelt ist.
Derartige Schaltungsträger sind allgemein bekannt.
In den auf solchen Schaltungsträgern angeordneten elektri­ schen und elektronischen Bauelementen entsteht Verlustwärme, die abgeführt werden muss. Soweit hierzu die eigene Oberflä­ che des jeweiligen Bauelements nicht ausreicht, ist im Stand der Technik bekannt, auf dem Bauelement einen Kühlkörper an­ zuordnen bzw. das Bauelement direkt an ein den Schaltungsträ­ ger umgebendes Gehäuse thermisch anzukoppeln. Ferner ist be­ kannt, die auftretende Verlustwärme über den Schaltungsträger abzuführen. Hierzu sind im Stand der Technik mehrere Möglich­ keiten bekannt.
Zunächst ist bekannt, die Wärme innerhalb der - gegebenen­ falls entsprechend vergrößerten - Kontaktfläche, auf der das Bauelement angeordnet ist, zu verteilen (sogenannte Wärme­ spreizung). Diese Maßnahme hat aber nur eine begrenzte Wir­ kung, da der thermische Widerstand in der recht dünnen Kon­ taktfläche (ca. 25 bis 200 µm) relativ groß ist.
Ferner ist bekannt, die Wärme durch den Schaltungsträger hin­ durch auf einen Kühlkörper bzw. das Gehäuse abzuführen, der dem Bauelement auf der anderen Außenschicht gegenüber ange­ ordnet ist. Die thermische Ankopplung erfolgt dabei über me­ tallische Durchkontaktierungen (thermal vias). Diese Ausfüh­ rungsform ist auf Gestaltungen beschränkt, bei denen das zu kühlende Bauelement auf dem gleichen elektrischen Potential wie das Kühlelement liegt.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen Schaltungsträger der eingangs genannten Art derart weiterzu­ bilden, dass die Anordnung und Anbindung der Kühlelemente an ein zu kühlendes Bauelement flexibler gestaltbar ist.
Die Aufgabe wird dadurch gelöst, dass der Wärmeleitpfad teil­ weise in der Zwischenschicht verläuft und in der Zwischen­ schicht ein Quertransport von Wärme erfolgt.
Denn dadurch ist es möglich die Wärme nicht nur in der Außen­ schicht, auf der das Bauelement angeordnet ist, sondern auch über die Zwischenschicht seitlich abzuführen, so dass der thermische Widerstand bei der Querabführung von Wärme deut­ lich reduziert ist.
Wenn die Zwischenschicht mit dem Bauelement und/oder dem Kühlelement galvanisch verbunden ist, ergibt sich eine beson­ ders wirksame Ankopplung der Zwischenschicht an das Bauele­ ment bzw. das Kühlelement. Soweit zur Potentialtrennung er­ forderlich, kann die Zwischenschicht aber von dem Kühlelement oder dem Bauelement galvanisch getrennt sein.
Wenn die galvanische Verbindung als mindestens eine metalli­ sche Durchkontaktierung (thermal via) ausgebildet ist, ist die galvanische Verbindung besonders einfach bei der Herstel­ lung des Schaltungsträgers erstellbar.
Das Bauelement und das Kühlelement können auf derselben oder auf verschiedenen Außenschichten angeordnet sein.
Wenn die Elemente auf derselben Außenschicht angeordnet sind, ist eine galvanische Trennung von Bau- und Kühlelement beson­ ders einfach dadurch zu bewerkstelligen, dass sie auf je ei­ ner Kontaktfläche angeordnet sind, die durch einen Isolati­ onsgraben galvanisch voneinander getrennt sind.
Wenn der Isolationsgraben derart dimensioniert ist, dass er gerade die Abmessungen der minimal zulässigen Luft- und Kriechstrecke der entsprechenden Spannungsklasse aufweist, ergibt sich dennoch eine vergleichsweise gute thermische An­ kopplung der Kontaktflächen aneinander. Die Ankopplung kann dabei dadurch optimiert werden, dass der Isolationsgraben mit einem Isoliermedium, z. B. einem Lötstopplack, gefüllt ist. Denn das Isoliermedium leitet üblicherweise Wärme erheblich besser als Luft, wenn auch bei weitem nicht so gut wie Me­ tall.
Wenn die Elemente auf verschiedenen Außenschichten angeordnet sind, können sie insbesondere gegeneinander versetzt angeord­ net sein (bei Anordnung auf derselben Außenschicht ist das zwangsweise der Fall).
Das Bauelement ist besonders gut an die Außenschicht ther­ misch angekoppelt, wenn es als oberflächenmontiertes Bauele­ ment ausgebildet ist.
Die Ankopplung ist noch besser, wenn zwischen dem Bauelement und der Außenschicht ein Kontaktkörper angeordnet ist.
Der Quertransport von Wärme kann dadurch erhöht werden, dass der Schaltungsträger mehr als eine metallische Zwischen­ schicht aufweist, zwischen je zwei metallischen Zwischen­ schichten je eine isolierende Innenschicht angeordnet ist und der Quertransport von Wärme in mindestens zwei der Zwischen­ schichten erfolgt.
Wenn das Kühlelement Bestandteil eines Gehäuses für den Schaltungsträger ist, ist das Bauelement besonders effektiv kühlbar.
Weitere Vorteile und Einzelheiten ergeben sich aus der nach­ folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels in Verbin­ dung mit den Zeichnungen. Dabei zeigen in Prinzipdarstellung
Fig. 1 eine elektrische Baugruppe,
Fig. 2 einen Ausschnitt von Fig. 1,
Fig. 3 ein Abwandlung von Fig. 2 und
Fig. 4 einen weiteren Ausschnitt von Fig. 1.
Gemäß Fig. 1 weist eine elektrische Baugruppe zunächst ein Ge­ häuse 1 auf. Im Gehäuse 1 ist ein Schaltungsträger 2 gehal­ ten, der im vorliegenden Fall als Leiterplatte 2 ausgebildet ist. Auf der Leiterplatte 2 sind Bauelemente 3 bis 5 angeord­ net. Von diesen Bauelementen 3 bis 5 ist beispielsweise das Bauelement 4 ohne zusätzliche Kühlung betreibbar. Den Bauele­ menten 3 und 5 hingegen sind Kühlelemente 6, 7 zugeordnet. Gemäß Fig. 1 sind dabei dem Bauelement 3 beispielsweise eigene Kühlelemente 6 zugeordnet, wohingegen das Kühlelement 7 für das Bauelement 5 Bestandteil des Gehäuses 1 ist.
Gemäß Fig. 2 weist der Schaltungsträger 2 zwei Isolierschich­ ten 8, 9 auf, zwischen denen eine isolierende Innenschicht 10 angeordnet ist. Zwischen der Innenschicht 10 und den Isolier­ schichten 8, 9 ist je eine Zwischenschicht 11, 12 angeordnet. Auf den Isolierschichten 8, 9 sind außen Außenschichten 13, 14 angeordnet.
Die Außenschichten 13, 14 und die Zwischenschichten 11, 12 sind ursprünglich einheitliche metallische (in der Regel Kup­ fer-) Schichten. Sie werden teilweise entfernt, so dass der verbleibende Teil der Schichten 11 bis 14 Leiterbahnen bil­ det. Diese dienen im wesentlichen der elektrischen Verbindung der Bauelemente 3 bis 5.
Gemäß Fig. 2 ist das Bauelement 3 als oberflächenmontiertes Bauelement 3 ausgebildet. Zwischen dem Bauelement 3 und der Außenschicht 13 ist dabei ein Kontaktkörper 15 angeordnet, welcher eine bessere thermische Anbindung des Bauelements 3 an die Außenschicht 13 gewährleistet.
Gemäß Fig. 2 sind die Kühlelemente 6 und das Bauelement 3 auf derselben Außenschicht 13 angeordnet. Die Außenschicht 13 ist ferner im Bereich zwischen dem Bauelement 3 und den Kühlele­ menten 6 durchgehend. Das Bauelement 3 und die Kühlelemente 6 sind daher galvanisch miteinander verbunden.
Gemäß Fig. 2 sind im Bereich der Kühlelemente 6 und im Bereich des Bauelements 3 in die Leiterplatte 2 metallische Durchkon­ taktierungen 16 (sogenannte thermal vias 16) eingebracht. Mittels dieser Durchkontaktierungen 16 sind das Bauelement 3 und die Kühlelemente 6 mit den Zwischenschichten 11, 12 und auch der anderen Außenschicht 14 galvanisch verbunden. Das Bauelement 3 ist somit über eine Vielzahl von Wärmeleitpfaden thermisch an die Kühlelemente 6 angekoppelt. Dabei verläuft ein erster Wärmeleitpfad direkt in der Außenschicht 13, auf der das Bauelement 3 und die Kühlelemente 6 angeordnet sind. Weitere Wärmeleitpfade verlaufen über die Durchkontaktierun­ gen 16 und die Zwischenschichten 11, 12 bzw. die andere Au­ ßenschicht 14. In den Zwischenschichten 11, 12 und der ande­ ren Außenschicht 14 erfolgt dabei ein Quertransport von Wär­ me.
Aufgrund der Durchgängigkeit der Durchkontaktierungen 16 von der Außenschicht 13 zur Außenschicht 14 wäre es alternativ oder zusätzlich auch möglich, die Kühlelemente 6 auf der dem Bauelement 3 gegenüberliegenden Außenschicht 14 anzuordnen.
Dies ist in Fig. 2 gestrichelt für ein weiteres Kühlelement 6 angedeutet.
Die Darstellung von Fig. 3 entspricht im wesentlichen der von Fig. 2. Nachfolgend wird daher nur auf die Unterschiede zu Fig. 2 eingegangen. Auch sind in Fig. 3 Bezugszeichen nur soweit eingezeichnet, wie dies zum Verständnis der Unterschiede zu Fig. 2 erforderlich ist.
Gemäß Fig. 3 sind das Bauelement 3 und die Kühlelemente 6 auf je einer Kontaktfläche 17, 18 der Außenschicht 13 angeordnet. Die Kontaktflächen 17, 18 sind durch einen Isolationsgraben 19 galvanisch voneinander getrennt. Auch sind nur die Durch­ kontaktierungen 16 im Bereich der Kühlelemente 6 durchgehend. Die Kühlelemente 6 sind also nach wie vor galvanisch mit den Zwischenschichten 11, 12 und der anderen Außenschicht 14 ver­ bunden. Im Bereich des Bauelements 3 hingegen sind die Durch­ kontaktierungen 16 entweder gar nicht vorhanden oder aber sie enden spätestens in der Zwischenschicht 11, welche an die Isolierschicht 8 angrenzt. Das Bauelement 3 ist somit galva­ nisch von den Zwischenschichten 11, 12 und der anderen Außen­ schicht 14 getrennt.
Dennoch ist das Bauelement 3 gut thermisch an die Kühlelemen­ te 6 angekoppelt. Denn zum einen muss von der abzuführenden Wärme nur eine einzige (relativ dünne) Isolierschicht, näm­ lich die Isolierschicht 8, durchdrungen werden. Der Quer­ transport der Wärme, der auch hier in den Zwischenschichten 11, 12 und der anderen Außenschicht 14 erfolgt, kann dann wieder in thermisch gut leitenden Schichten, nämlich den Schichten 11, 12 und 14 erfolgen. Über die Durchkontaktierun­ gen 16 im Bereich der Kühlelemente 6 ist dann ein leichter Transport der Wärme zu den Kühlelementen 6 möglich.
Je nach Umständen des Einzelfalls ist es alternativ auch mög­ lich, statt der Kühlelemente 6 das Bauelement 3 mit den Zwi­ schenschichten 11, 12 und der anderen Außenschicht 14 galva­ nisch zu verbinden und die Kühlelemente 6 von den Schichten 11, 12, 14 galvanisch getrennt zu halten.
Das Bauelement 3 wird in einem vorbekannten Spannungsbereich (Spannungsklasse) betrieben. Für den vorbekannten Spannungs­ bereich ist bekannt, welche Mindestabstände für Luft- und Kriechstrecken eingehalten werden müssen. Zur Optimierung der thermischen Ankopplung der Kontaktflächen 17, 18 aneinander ist der Isolationsgraben 19 daher so klein wie gerade noch zulässig dimensioniert. Er erfüllt also gerade die Abmessun­ gen der minimal zulässigen Luft- und Kriechstrecke der ent­ sprechenden Spannungsklasse des Bauelements 3.
Um die thermische Ankopplung noch weiter zu verbessern, ist der Isolationsgraben 19 mit einem Isoliermedium 20 gefüllt. Das Isoliermedium 20 ist typischerweise ein Lötstopplack. Die Verbesserung der thermischen Ankopplung wird dabei dadurch erreicht, dass das Isoliermedium Wärme erheblich besser lei­ tet als Luft, wenn auch meist erheblich schlechter als Me­ tall. Darüber hinaus schützt das Isoliermedium 20 den Isola­ tionsgraben 19 vor Verschmutzung und dadurch z. B. hervorruf­ baren Kurzschlüssen der Kontaktflächen 17, 18.
Auch bei der Darstellung gemäß Fig. 4 sind das Bauelement 5 und die Kühlelemente 7 galvanisch voneinander getrennt. Die galvanische Trennung kann dabei einerseits durch Weglassen der Durchkontaktierungen 16 im Bereich des Bauelements 5 und damit verbundene galvanische Trennung des Bauelements 5 von den Zwischenschichten 11, 12 erfolgen. Alternativ ist auch hier wieder die galvanische Trennung der Kühlelemente 7 von den Zwischenschichten 11, 12 möglich.
Im Unterschied zu Fig. 3 sind aber gemäß Fig. 4 das Bauelement 5 und die Kühlelemente 7 auf verschiedenen Außenschichten 13, 14 angeordnet. Auch sind das Bauelement 5 und die Kühlelemen­ te 7 auf dem Schaltungsträger 2 gegeneinander versetzt ange­ ordnet. Auch bei Fig. 4 erfolgt aber wieder ein Quertransport von Wärme in den Zwischenschichten 11, 12 und der anderen Au­ ßenschicht 14. Auch können im Bereich des Bauelements 5 Durchkontaktierungen 16 der Außenschicht 14 und der Zwischen­ schichten 11, 12 erfolgen. Lediglich die Außenschicht 13, auf der das Bauelement 5 angeordnet ist, darf nicht mit durchkon­ taktiert werden.
Bei der Darstellung gemäß den Fig. 1 und 4 wird die im Bauele­ ment 5 entstehende Wärme nicht direkt auf die Kühlelemente 7 geleitet, sondern zuerst auf Zwischenkörper 7', welche mit dem Gehäuse 1 bzw. den dortigen Kühlelementen 7 verbunden sind.
Ergänzend ist in Fig. 4 schraffiert noch ein weiteres Kühlele­ ment 21 eingezeichnet. Dieses Kühlelement 21 ist gegenüber dem Bauelement S unversetzt angeordnet. Auch dieses Kühlele­ ment 21 ist aber vom Bauelement 5 galvanisch getrennt, wohl aber thermisch an es angekoppelt.
Abschließend sei noch erwähnt, dass die in den Fig. 1 bis 4 dargestellte - vorzugsweise symmetrische - Anordnung der Kühlelemente 6, 7 beidseits der Bauelemente 3, 5 selbstver­ ständlich vorteilhaft ist. Auch das Vorhandensein nur eines einzigen Kühlelements 6, 7 ist aber möglich und liegt im Rah­ men der vorliegenden Erfindung.

Claims (15)

1. Schaltungsträger, insbesondere Leiterplatte, mit zwei me­ tallischen Außenschichten (13, 14) und mindestens einer metal­ lischen Zwischenschicht (11, 12),
wobei zwischen den Außenschichten (13, 14) und der Zwischen­ schicht (11, 12) Isolierschichten (8, 9) angeordnet sind,
wobei auf mindestens einer der Außenschichten (13, 14) min­ destens ein zu kühlendes Bauelement (3, 5) angeordnet ist,
wobei auf mindestens einer der Außenschichten (13, 14) min­ destens ein Kühlelement (6, 7) angeordnet ist, das über min­ destens einen Wärmeleitpfad thermisch an das zu kühlende Bauelement (3, 5) angekoppelt ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Wärmeleitpfad teilweise in der Zwischenschicht (11, 12) ver­ läuft und dass in der Zwischenschicht (11, 12) ein Quertrans­ port von Wärme erfolgt.
2. Schaltungsträger nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, dass das Bauelement (3) und das Kühlelement (6) mit der Zwischenschicht (11, 12) galvanisch verbunden sind.
3. Schaltungsträger nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, dass das Bauelement (3) mit der Zwischenschicht (11, 12) galvanisch verbunden und das Kühlele­ ment (6) von der Zwischenschicht (11, 12) galvanisch getrennt ist.
4. Schaltungsträger nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, dass das Bauelement (3) von der Zwischenschicht (11, 12) galvanisch getrennt und das Kühlele­ ment (6) mit der Zwischenschicht (11, 12) galvanisch verbunden ist.
5. Schaltungsträger nach Anspruch 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die galvanische Verbin­ dung als mindestens eine metallische Durchkontaktierung (16) (thermal via 16) ausgebildet ist.
6. Schaltungsträger nach einem der obigen Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, dass das Bauele­ ment (3) und das Kühlelement (6) auf derselben Außenschicht (13) angeordnet sind.
7. Schaltungsträger nach Anspruch 6, dadurch ge­ kennzeichnet, dass das Bauelement (3) und das Kühlelement (6) auf je einer Kontaktfläche (17, 18) angeordnet sind und dass die Kontaktflächen (17, 18) durch einen Isolati­ onsgraben (19) galvanisch voneinander getrennt sind.
8. Schaltungsträger nach Anspruch 7, dadurch ge­ kennzeichnet, dass der Isolationsgraben (19) derart dimensioniert ist, dass er gerade die Abmessungen der minimal zulässigen Luft- und Kriechstrecke der entsprechenden Spannungsklasse aufweist.
9. Schaltungsträger nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Isolationsgraben (19) mit einem Isoliermedium (20), z. B. einem Lötstopplack (20), gefüllt ist.
10. Schaltungsträger nach einem der Ansprüche 1 bis 5, da­ durch gekennzeichnet, dass das Bauele­ ment (5) und das Kühlelement (7) auf verschiedenen Außen­ schichten (13, 14) angeordnet sind.
11. Schaltungsträger nach Anspruch 10, dadurch ge­ kennzeichnet, dass das Bauelement (5) und das Kühlelement (7) auf dem Schaltungsträger gegeneinander ver­ setzt angeordnet sind.
12. Schaltungsträger nach einem der obigen Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, dass das Bauele­ ment (3, 5) als oberflächenmontiertes Bauelement (3, 5) ausge­ bildet ist.
13. Schaltungsträger nach einem der obigen Ansprüche da­ durch gekennzeichnet, dass zwischen dem Bauelement (3, 5) und der Außenschicht (13) ein Kontakt­ körper (15) angeordnet ist.
14. Schaltungsträger nach einem der obigen Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, dass er mehr als eine metallische Zwischenschicht (11, 12) aufweist, dass zwischen je zwei metallischen Zwischenschichten (11, 12) je eine isolierende Innenschicht (10) angeordnet ist und dass der Quertransport von Wärme in mindestens zwei der Zwischen­ schichten (11, 12) erfolgt.
15. Schaltungsträger nach einem der obigen Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, dass das Kühl­ element (7) Bestandteil (7) eines Gehäuses (1) für den Schal­ tungsträger ist.
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Cited By (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10349775A1 (de) * 2003-10-24 2005-05-25 Sitronic Gmbh & Co. Kg Schaltungsträger für ein elektrisches oder elektronisches Bauteil und Herstellungsverfahren
DE10351826A1 (de) * 2003-11-06 2005-06-09 Conti Temic Microelectronic Gmbh Leiterplatte mit mindestens einem elektronischen Bauelement
EP1796163A1 (de) * 2005-12-09 2007-06-13 Hitachi, Ltd. Halbleiterbauelement und elektronische Steuerungseinheit unter Verwendung desselben
WO2007077233A1 (de) * 2005-12-30 2007-07-12 Robert Bosch Gmbh Integriertes elektronisches bauteil sowie kühlvorrichtung für ein integriertes elektronisches bauteil
DE102009058914A1 (de) * 2009-12-17 2011-06-22 Conti Temic microelectronic GmbH, 90411 Leiterplatte mit mehreren übereinander angeordneten Leiterplattenlagen
DE102010043077A1 (de) * 2010-10-28 2011-11-17 Continental Automotive Gmbh Mehrlagiger Schaltungsträger
DE102010039550A1 (de) * 2010-08-20 2012-02-23 Zf Friedrichshafen Ag Steuermodul
DE102011077206A1 (de) * 2011-06-08 2012-12-13 Zf Friedrichshafen Ag Leiterplatte und Steuergerät für ein Getriebe eines Fahrzeugs mit der Leiterplatte
DE102005002508B4 (de) * 2004-02-13 2014-09-04 Heidelberger Druckmaschinen Ag Leiterplatte mit Oxidationsschicht
DE202014002060U1 (de) * 2014-03-06 2015-04-08 HKR Seuffer Automotive GmbH & Co. KG Kühleinrichtung und Kühlanordnung mit der Kühleinrichtung
EP2961250A1 (de) * 2014-06-24 2015-12-30 Zumtobel Lighting GmbH Anordnung zur lichtabgabe mit led und trägerelement
WO2017071860A1 (de) * 2015-10-29 2017-05-04 Robert Bosch Gmbh Steuervorrichtung für eine getriebesteuerung eines kraftfahrzeugs
DE102018129405A1 (de) * 2018-11-22 2020-05-28 Semikron Elektronik Gmbh & Co. Kg Anordnung mit einer Leiterplatte und einem darüber zu entwärmenden Leistungshalbleiterbauelement
US10912186B2 (en) 2015-12-03 2021-02-02 Mitsubishi Electric Corporation Semiconductor device
DE112018002707B4 (de) 2017-05-26 2022-05-05 Mitsubishi Electric Corporation Halbleiterbauelement
DE102020128729A1 (de) 2020-11-02 2022-05-05 Audi Aktiengesellschaft Anordnung zum Austauschen von Wärme

Cited By (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10349775B4 (de) * 2003-10-24 2006-05-11 Sitronic Gmbh & Co. Kg Schaltungsträger für Leuchtdioden
DE10349775A1 (de) * 2003-10-24 2005-05-25 Sitronic Gmbh & Co. Kg Schaltungsträger für ein elektrisches oder elektronisches Bauteil und Herstellungsverfahren
DE10351826A1 (de) * 2003-11-06 2005-06-09 Conti Temic Microelectronic Gmbh Leiterplatte mit mindestens einem elektronischen Bauelement
DE102005002508B4 (de) * 2004-02-13 2014-09-04 Heidelberger Druckmaschinen Ag Leiterplatte mit Oxidationsschicht
EP1796163A1 (de) * 2005-12-09 2007-06-13 Hitachi, Ltd. Halbleiterbauelement und elektronische Steuerungseinheit unter Verwendung desselben
US7679176B2 (en) 2005-12-09 2010-03-16 Hitachi, Ltd. Semiconductor device and electronic control unit using the same
WO2007077233A1 (de) * 2005-12-30 2007-07-12 Robert Bosch Gmbh Integriertes elektronisches bauteil sowie kühlvorrichtung für ein integriertes elektronisches bauteil
DE102009058914A1 (de) * 2009-12-17 2011-06-22 Conti Temic microelectronic GmbH, 90411 Leiterplatte mit mehreren übereinander angeordneten Leiterplattenlagen
DE102010039550A1 (de) * 2010-08-20 2012-02-23 Zf Friedrichshafen Ag Steuermodul
DE102010043077A1 (de) * 2010-10-28 2011-11-17 Continental Automotive Gmbh Mehrlagiger Schaltungsträger
DE102011077206A1 (de) * 2011-06-08 2012-12-13 Zf Friedrichshafen Ag Leiterplatte und Steuergerät für ein Getriebe eines Fahrzeugs mit der Leiterplatte
DE102011077206B4 (de) * 2011-06-08 2019-01-31 Zf Friedrichshafen Ag Leiterplatte und Steuergerät für ein Getriebe eines Fahrzeugs mit der Leiterplatte
DE202014002060U1 (de) * 2014-03-06 2015-04-08 HKR Seuffer Automotive GmbH & Co. KG Kühleinrichtung und Kühlanordnung mit der Kühleinrichtung
US9433130B2 (en) 2014-03-06 2016-08-30 HKR Seuffer Automotive GmbH & Co. KG Cooling device and cooling arrangement including cooling device
EP2961250A1 (de) * 2014-06-24 2015-12-30 Zumtobel Lighting GmbH Anordnung zur lichtabgabe mit led und trägerelement
CN108141975A (zh) * 2015-10-29 2018-06-08 罗伯特·博世有限公司 用于机动车的变速器控制装置的控制设备
WO2017071860A1 (de) * 2015-10-29 2017-05-04 Robert Bosch Gmbh Steuervorrichtung für eine getriebesteuerung eines kraftfahrzeugs
US10925193B2 (en) 2015-10-29 2021-02-16 Robert Bosch Gmbh Control device for a gearbox control system of a motor vehicle
CN108141975B (zh) * 2015-10-29 2021-07-30 罗伯特·博世有限公司 用于机动车的变速器控制装置的控制设备
US10912186B2 (en) 2015-12-03 2021-02-02 Mitsubishi Electric Corporation Semiconductor device
DE112016005508B4 (de) 2015-12-03 2021-08-19 Mitsubishi Electric Corporation Halbleitereinrichtung
DE112018002707B4 (de) 2017-05-26 2022-05-05 Mitsubishi Electric Corporation Halbleiterbauelement
DE102018129405A1 (de) * 2018-11-22 2020-05-28 Semikron Elektronik Gmbh & Co. Kg Anordnung mit einer Leiterplatte und einem darüber zu entwärmenden Leistungshalbleiterbauelement
DE102020128729A1 (de) 2020-11-02 2022-05-05 Audi Aktiengesellschaft Anordnung zum Austauschen von Wärme
CN114449734A (zh) * 2020-11-02 2022-05-06 奥迪股份公司 热交换装置
US11533803B2 (en) 2020-11-02 2022-12-20 Audi Ag Arrangement for heat exchange

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