DE102006017101B4 - Leiterplatte und elektrisches Gerät - Google Patents

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Abstract

Leiterplatte mit elektrischen und/oder elektronischen Bauelementen und mit der Leiterplatte zugeordneten elektrischen Leitungsbahnen (2) zur elektrischen Kontaktierung der Bauelemente, wobei die Leiterplatte (1) aus einem Glasfaser- und/oder Papierverbundstoff hergestellt ist, wobei die Bauelemente wenigstens ein Mehrkontakt-Bauelement, nämlich einen ungehäusten Leistungshalbleiter (3) umfassen und in Bestückungsposition des Leistungshalbleiters (3) auf der Leiterplatte (1) wenigstens ein erster Kontakt des Leistungshalbleiters (3) der Leiterplatte (1) zugewandt ist und wenigstens ein zweiter Kontakt (4) des Leistungshalbleiters (3) von der Leiterplatte (1) abgewandt ist, wobei einer der von der Leiterplatte (1) abgewandten zweiten Kontakte (4) des Leistungshalbleiters (3) über wenigstens einen Strombügel (5) direkt mit einer Leitungsbahn (2) der Leiterplatte (1) elektrisch verbunden ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Leiterplatte mit elektrischen und/oder elektronischen Bauelementen und mit der Leiterplatte zugeordneten elektrischen Leitungsbahnen zur elektrischen Kontaktierung der Bauelemente. Die Erfindung betrifft weiterhin ein elektrisches Gerät mit einer solchen Leiterplatte und mit einem die Leiterplatte – zumindest teilweise – umschließenden Gehäuse.
  • Leiterplatten der beschriebenen Art sind seit langem bekannt, und dienen als elektrisch isolierende Träger von Bauelementen, die über Leitungsbahnen bzw. Leiterbahnen auf der Leiterplatte miteinander verbunden sind und so elektrische Schaltungen realisieren.
  • Als Materialien für die Leiterplatten kommen ganz unterschiedliche Werkstoffe in Betracht, die je nach Art der Schaltung ausgewählt werden müssen. Zur Realisierung von Kleinsignalschaltungen, deren Bauelemente nur geringe Verlustleistungen aufweisen, sind Materialien aus dem Bereich der Papier- und Glasfaserverbundstoffe – wie z. B. Pertinax und FR4 – ausreichend. Sind die Bauelemente hingegen thermisch höher belastet, wie z. B. Leistungshalbleiter, die auch im Kleinsignalbereich vergleichsweise große Leistungen umsetzen und entsprechend hohe Temperaturen erreichen können, so müssen üblicherweise thermisch belastbarere Werkstoffe für die Leiterplatte verwendet werden. Üblich sind z. B. kupferkaschierte Keramiksubstrate, die als DCB-Substrate (Direct Copper Bonding) bekannt sind. Derartige Keramik-Kupfermaterialien sind erheblich teurer als thermisch weniger standfeste Materialien, wie z. B. FR4 und weisen darüber hinaus den Nachteil auf, daß auf ihnen nur vergleichsweise große Leiterbahnabstände realisiert werden können.
  • Große Leiterbahnabstände (≥ 0,6 mm) sind naturgemäß überall dort problematisch, wo Bauelemente kontaktiert werden müssen, die Kontaktabstände im Bereich des kleinstmöglichen Leiterbahnabstandes – und darunter – aufweisen. Bauelemente mit solch geringen Kontaktabständen treten beispielsweise häufig bei der Verwendung ungehäuster Chips – sogenannter Dies – auf, also von Halbleiterelementen, die nicht in einem Gehäuse vergossen sind. Ungehäuste Chips, insbesondere Vierschicht-Dioden, wie z. B. Thyristoren und Alternistoren, werden vor allem im Bereich der Hybridtechnologie verwendet.
  • Diese ungehäusten Mehrkontakt-Bauelemente sind in der Regel an gegenüberliegenden Seiten mit elektrischen Kontakten ausgestattet, typischerweise mit zwei Kontakten (Kathode und Gate-Elektrode) auf einer Seite des Bauelements und einem weiteren elektrischen Kontakt (Anode) auf der gegenüberliegenden Seite des Bauelements.
  • Aufgrund der meist geringen Kontaktabstände auf der einen Seite des ungehäusten Mehrkontakt-Bauelements ist es im Stand der Technik üblich, das Mehrkontakt-Bauelement mit der Seite, die nur einen Kontakt aufweist direkt mit der Leiterplatte zu kontaktieren und die Kontakte der anderen Seite des Mehrkontakt-Bauelements durch Bonding mit Leitungsbahnen auf der Leiterplatte zu verbinden (z. B. elektrische Wendelastrelais von Phoenix Contact, vgl. Prospekt ”Signalkonverter INTERFACE 2005”, Seiten 122–130, Phoenix Contact). Nachteilig ist hierbei, daß vergleichsweise teure Leiterplatten auf DCB-Basis zwar zunächst automatisch mit Bestückungsautomaten bauteilmäßig bestückt werden können, nachfolgend jedoch für ein Teil der Bauelemente eine elektrische Verbindung erst durch einen Bondautomaten hergestellt werden kann, was fertigungstechnisch sehr kostenintensiv ist.
  • Die US 6,319,755 B1 beschreibt ein Verfahren zur Verkapselung integrierter Schaltungen, bei der ein integrierter Chip zunächst mittels eines elektrisch leitfähigen Klebers auf einer Kontaktfläche eines Leadframes befestigt wird. Auf der dem Leadframe gegenüberliegenden Seite des integrierter Chip sowie auf einen Anschlußfinger des Leadframes wird ebenfalls ein elektrisch leitfähiger Kleber aufgebracht. Anschließen wird ein leitender Bügel mit seinem einen Ende mittels des Klebers auf der Oberseite des Chips und mit seinem anderen Ende auf dem Anschlußfinger des Leadframes befestigt. Durch gleichzeitiges Aushärten der drei Klebebereiche wird der Chip dauerhaft mit dem Leadframe verbunden. Abschließend wird der Chip zusammen mit den angeschlossenen Bonddrähten und dem angeschlossenen Bügel mit einem isolierenden Material verkapselt.
  • Aus der US 5,544,412 A ist ein elektronisches Bauteil bekannt, das eine Trägerplatte und mehrere darauf angeordnete Halbleiterbauelemente aufweist. Die Trägerplatte besteht dabei aus einer mit Aluminium durchtränkten Basisplatte aus Siliziumkarbid, auf deren Oberfläche Schichtabfolgen aus keramischen und leitfähigen Strukturen aufgebracht sind. Ein Teil der von der Trägerplatte abgewandten Kontakte der Halbleiterbauelemente sind über Bonddrähte mit auf der Trägerplatte angeordneten Kontaktflächen elektrisch leitend verbunden. Die Spannungsversorgung der Halbleiterbauelemente erfolgt dadurch, daß das eine Ende eines elastischen Bügels in einer Ausnehmung in einem auf der Trägerplatte angeordneten Halter eingespannt ist, während das andere Ende des Bügels derart ausgelenkt ist, daß es unter Druck auf den entsprechenden Kontakten der Halbleiterbauelemente aufliegt. Bei dem bekannten Bauteil ist sowohl die verwendete Trägerplatte relativ teuer als auch die elektrische Kontaktierung der Halbleiterbauelemente relativ aufwendig.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Leiterplatte mit Mehrkontakt-Bauelementen und ein elektrisches Gerät zu Verfügung zu stellen, bei denen die geschilderten Nachteile – zumindest teilweise – behoben sind. Insbesondere soll der Automatisierungsgrad bei der Herstellung der Leiterplatte bzw. des elektrischen Geräts weiter erhöht werden.
  • Diese Aufgabe ist durch eine Leiterplatte gemäß Patentanspruch 1 gelöst. Die Leiterplatte weist dabei einen ungehäusten Leitungshalbleiter als Mehrkontakt-Bauelement auf. In Bestückungsposition des ungehäusten Leitungshalbleiters auf der Leiterplatte ist wenigstens ein erster Kontakt des Leitungshalbleiters der Leiterplatte zugewandt und wenigstens ein zweiter Kontakt von der Leiterplatte abgewandt, wobei einer der von der Leiterplatte abgewandten zweiten Kontakte des Leitungshalbleiters über wenigstens einen Strombügel direkt mit einer Leitungsbahn der aus einem Glasfaser- und/oder Papierverbundstoff hergestellten Leiterplatte elektrisch verbunden ist. Ein solcher Strombügel kann – wie andere Bauelemente der elektrischen Leiterplatte auch – mit Hilfe eines Bestückungsautomatens auf der Leiterplatte plaziert werden, wobei der Strombügel eine direkte elektrische Verbindung zwischen einer Leitungsbahn der Leiterplatte und dem von der Leiterplatte abgewandten Kontakt des ungehäusten Leistungshalbleiters herstellt.
  • In einer bevorzugten Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Leiterplatte ist der Strombügel mit einem leitfähigen Kleber an dem zweiten Kontakt des Mehrkontakt-Bauelements befestigt. Dies kann einfach mittels eines Dosierautomaten erfolgen, so daß auch hier der hohe Automatisierungsgrad gewahrt bleibt.
  • In einer weiteren Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Leiterplatte ist der Strombügel elastisch ausgebildet und drückt im Montagezustand unter mechanischer Spannung auf den zweiten Kontakt des Mehrkontakt-Bauelements, also den Kontakt, der der Leiterplatte abgewandt ist. Die elastische Ausbildung unterstützt dabei die elektrische und mechanische Kontaktierung des Strombügels mit dem Kontakt des Mehrkontakt-Bauelements, insbesondere bei der Verwendung eines leitfähigen Klebers.
  • In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist das Mehrkontakt-Bauelement in Bestückungsposition mit wenigstens zwei Kontakten der Leiterplatte zugewandt, mit dem Vorteil, daß bei der großen Gruppe der Mehrkontakt-Bauelemente mit drei Kontakten (z. B. Vierschicht-Leistungshalbleiter) nur noch ein Kontakt von der Leiterplatte abgewandt ist, und nur noch dieser eine Kontakt mittels eines Strombügels mit einer Leitungsbahn der Leiterplatte zu verbinden ist.
  • Dadurch, daß als Trägermaterial der Leiterplatte ein Glasfaser- und/oder Papierverbundstoff, insbesondere FR4 oder Pertinax, verwendet wird, ergibt sich der vorteilhafte Effekt, daß mit der erfindungsgemäßen Leiterplatte auch Leiterbahnabstände von weniger als 0,6 mm realisierbar sind. Bei dieser Ausgestaltung der Leiterplatte sind auch wenigstens zwei der Leiterplatte zugewandte Kontakte des Mehrkontakt-Bauelements kontaktierbar, die im Bereich der Kontakte einen Leiterbahnabstand von weniger als 0,6 mm erfordern, wie dies bei ungehäusten Leistungshalbleitern üblich ist.
  • Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe ist ferner bei einem elektrischen Gerät mit einer Leiterplatte und mit einem die Leiterplatte – zumindest teilweise – umschließendem Gehäuse dadurch gelöst, daß die Leiterplatte in der zuvor beschriebenen erfindungsgemäßen Weise ausgeführt ist, und die Leiterplatte wenigstens mit einem Teil ihrer unbestückten Unterseite bzw. Rückseite flächig eine Wand des Gehäuses berührt, so daß ein Wärmeübergang zwischen der Leiterplatte und dem Gehäuse ausbildet ist. Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung des elektrischen Geräts kann die durch die Verlustleistung der Bauelemente erzeugte Wärme einfach auf das Gehäuse übertragen und damit an die Umgebung des elektrischen Geräts abgegeben werden.
  • In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen elektrischen Geräts werden Bauelemente mit besonders hoher Verlustleistung – also solche Bauelemente, die im Regelfall einer Kühlung bedürfen – auf der Seite der Leiterplatte plaziert, die dem Teil ihrer unbestückten Unterseite gegenüberliegt, das mit einer Wand des Geräts in Berührung steht. Das Gehäuse kann dabei zusätzlich Kühlkörper, beispielsweise in Form von Kühlrippen aufweisen, die dann vorzugsweise in unmittelbarer Nähe der Leiterplatte bzw. der Bauelemente mit besonders hoher Verlustleistung am Gehäuse angeordnet sind.
  • Nach einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung wird wenigstens der Teil der Leiterplatte mit einem thermisch leitfähigem Medium beschichtet, der die Wand des Gehäuses berührt, so daß der Wärmetransport von der Leiterplatte auf das Gehäuse des elektrischen Geräts unterstützt wird. Die Beschichtung kann insbesondere in einer Metallisierung der Oberfläche bestehen.
  • In einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen elektrischen Geräts wird ein dauerhafter Wärmeübergang von der Leiterplatte auf das Gehäuse des Geräts dadurch gesichert, daß die Leiterplatte mit einem thermisch leitfähigem Kleber an der Wand des Gehäuses befestigt ist, zumindest jedenfalls der Teil der Leiterplatte, der mit seiner unbestückten Unterseite flächig eine Wand des Gehäuses berührt. Dies hat neben der Verbesserung des Wärmeübergangs auch den Vorteil, daß eine Verschraubung der Leiterplatte im Gehäuse nicht erforderlich ist, wodurch sich die Montage des elektrischen Geräts weiter vereinfacht.
  • In einer ganz besonders bevorzugten Ausgestaltung des elektrischen Geräts ist die Leiterplatte flexibel bzw. elastisch ausgebildet, so daß sie im Montagezustand im Gehäuse – unter Ausnutzung der Flexibilität – unter mechanischer Spannung stehend in dem Gehäuse positioniert ist. Es kann vorteilhaft sein, nicht die gesamte Leiterplatte flexibel auszubilden, sondern nur in einem Bereich, so daß die Leiterplatte beispielsweise in diesem Bereich so gebogen werden kann, daß die starren Teile der Leiterplatte der Gehäuseform angepaßt werden können. Der flexible Bereich der Leiterplatte kann dabei aus einem anderen Material gebildet sein, als das Tägermaterial der Leiterplatte. Insbesondere kann der flexible Bereich der Leiterplatte so ausgebildet sein, daß er kein starres Material, insbesondere kein FR4 oder Pertinax aufweist. Der flexible Bereich der Leiterplatte kann beispielsweise nur aus einer dünnen, kupferkaschierten Polyimid-Folie bestehen, die auch in den starren Bereich der Leiterplatte hineinragt oder durchgängig in der Leiterplatte angeordnet ist.
  • Im einzelnen gibt es nun eine Vielzahl von Möglichkeiten, die erfindungsgemäße Leiterplatte und das erfindungsgemäße elektrische Gerät auszugestalten und weiterzubilden. Dazu wird verwiesen sowohl auf die den Patentansprüchen 1 und 8 nachgeordneten Patentansprüche, als auch auf die nachfolgende Beschreibung mehrerer Ausführungsbeispiele in Verbindung mit der Zeichnung. In der Zeichnung zeigt
  • 1 eine perspektivische Darstellung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Leiterplatte,
  • 2 eine perspektivische Ansicht eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen elektrischen Geräts,
  • 3 eine perspektivische Ansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen elektrischen Geräts und
  • 4 eine Seitenansicht des Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen elektrischen Geräts aus 3.
  • Die 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Leiterplatte 1 mit Leitungsbahnen 2, über die die auf der Leiterplatte 1 angeordneten Bauelemente elektrisch miteinander in Verbindung stehen. Von den Bauelementen ist lediglich ein Mehrkontakt-Bauelement 3 dargestellt, das in seiner Bestückungsposition auf der Leiterplatte 1 mit wenigstens einem ersten Kontakt der Leiterplatte 1 zugewandt ist und mit wenigstens einem zweiten Kontakt 4 von der Leiterplatte 1 abgewandt ist. Der von der Leiterplatte 1 abgewandte Kontakt 4 des Mehrkontakt-Bauelements 3 ist über einen Strombügel 5 mit einer Leitungsbahn 2 der Leiterplatte 1 elektrisch verbunden. Das besondere ist, daß der dargestellte Strombügel 5 unter Verwendung gewöhnlicher Bestückungsautomaten auf der Leiterplatte 1 positioniert werden kann, so daß der Einsatz von Bond-Geräten bei der Bestückung und Kontaktierung entfällt.
  • Bei den in den 1, 2 und 4 dargestellten Mehrkontakt-Bauelementen 3 handelt es sich um ungehäuste Bauelemente, nämlich ungehäuste Leistungshalbleiter mit einer vergleichsweise hohen Wärmeentwicklung. Die in den 1, 2 und 4 dargestellten Strombügel 5 sind mit einem leitfähigen Kleber an dem zweiten Kontakt 4 des Mehrkontakt-Bauelements 3 befestigt.
  • Das in 1 dargestellte Mehrkontakt-Bauelement 3 ist ein Vierschicht-Halbleiter-Bauelement mit drei elektrischen Kontakten, wobei zwei dieser Kontakte – entgegen der sonst üblichen Art der Anordnung – der Leiterplatte 1 zugewandt sind. Das Vierschicht-Halbleiter-Bauelement ist somit um 180° verdreht auf der Leiterplatte 1 angeordnet, bezogen auf die im Stand der Technik üblich Anordnung.
  • Die Leiterplatte 1 besteht aus einem Glasfaserverbundwerkstoff, vorliegend aus FR4 als Basismaterial und einer dünnen, flexibeln Schicht, insbesondere aus Poyimid, die mit Kupfer kaschiert ist und auf der die Leitungsbahnen 2 durch ätzen hergestellt sind. Bei der Wahl eines solchen Leiterplattenmaterials ist es ohne weiteres möglich, auch Leiterbahnabstände von weniger als 0,6 mm zu realisieren, wie dies beispielsweise notwendig ist, um nebeneinanderliegende Kontakte eines ungehäusten Leistungs-Halbleiters zu kontaktieren. In den dargestellten Ausführungsbeispielen sind Leiterbahnabstände von etwa 0,2 mm realisiert, die zur Kontaktierung der nebeneinanderliegenden Kontakte des Mehrkontaktbauelements 3 geeignet sind.
  • In den in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispielen sind die Bauelemente – wie auch das Mehrkontakt-Bauelement 3 – mit Hilfe des Ball-Grid-Verfahrens an der Leiterplatte 1 befestigt bzw. mit wenigstens einer Leitungsbahn 2 der Leiterplatte 1 kontaktiert; entsprechend lassen sich die Verbindungen letztendlich im Reflow-Lötverfahren herstellen. Lediglich die elektrische Verbindung zu dem von der Leiterplatte 1 abgewandten zweiten Kontakt 4 des Mehrkontakt-Bauelements 3 ist durch den Strombügel 5 realisiert, wobei der leitfähige Kleber, mit dem der Strombügel 5 an dem zweiten Kontakt 4 des Mehrkontakt-Bauelements 3 fixiert ist, durch einen Dosierautomaten aufgebracht ist.
  • Bei dem in den 2 bis 4 dargestellten elektrischen Gerät 6 wird eine Leiterplatte 1 der zuvor beschriebenen Art verwendet, wobei die Leiterplatte 1 – zumindest teilweise – von einem Gehäuse 7 des elektrischen Geräts 6 umschlossen ist. Die Leiterplatte 1 berührt wenigstens mit einem Teil 8 ihrer unbestückten Unterseite flächig eine Wand 9 des Gehäuses 7, so daß ein Wärmeübergang zwischen der Leiterplatte 1 und dem Gehäuse 7 ausbildet wird.
  • Die in den 2 bis 4 dargestellte Ausgestaltung des elektrischen Geräts 7 bringt den Vorteil mit sich, daß eine Kühlung der Bauelemente und der Leiterplatte 1 durch einen Wärmetransport von der Leiterplatte 1 auf die Wand 9 bzw. Wände des Gehäuses 7 möglich ist, so daß sich auch Trägermaterialen für die Leiterplatte 1 verwenden lassen, die sich bei einer hauptsächlich nur von Luft umgebenen Leiterplatte 1 normalerweise nicht verwenden ließen. Dieser Erkenntnis folgend, ist die Leiterplatte 1 in den Ausführungsbeispielen gemäß den 2 bis 4 auf der dem Teil 8 ihrer unbestückten Unterseite gegenüberliegenden Seite mit solchen Bauelementen bestückt, die einer besonderen Kühlung bedürfen bzw. die eine besondere Wärmeentwicklung aufweisen; in den Ausführungsbeispielen ist vor allem das Mehrkontakt-Bauelement 3 auf der dem Teil 8 der unbestückten Unterseite der Leiterplatte 1 gegenüberliegenden Seite angeordnet.
  • Zur Unterstützung des Wärmetransportes von der Leiterplatte 1 auf das Gehäuse 7 bzw. eine Wand 9 des Gehäuses 7 des elektrischen Geräts 1 ist die Leiterplatte 1 mit einem thermisch leitfähigen Medium beschichtet, das den Kontakt zwischen der Leiterplatte 1 und der Wand 9 des Gehäuses 7 unterstützt und damit für einen optimierten Wärmetransport sorgt. In den Ausführungsbeispielen gemäß ist die Leiterplatte 1 mit einem thermisch leitfähigem Kleber an der Wand 9 des Gehäuses 7 befestigt, so daß eine dauerhafte Fixierung der Leiterplatte 1 gegenüber dem Gehäuse 7 gewährleistet ist.
  • Bei den in den 2 bis 4 dargestellten Ausführungsbeispielen ist die Leiterplatte 1 in einem Bereich 10 elastisch ausgebildet und unter Ausnutzung der Elastizität, unter mechanischen Spannung stehend in dem Gehäuse 7 positioniert. Dies ist insbesondere deshalb besonders vorteilhaft, weil die Leiterplatte 1 ”aus sich heraus”, ohne den Einsatz weiterer mechanischer Hilfsmittel einen besonders guten Kontakt zu den Wänden 9 des Gehäuses 7 herstellt, an denen sich die Leiterplatte 1 mechanisch abstützt.
  • Insbesondere in 2 ist angedeutet, daß der elastische Bereich 10 der Leiterplatte 1 aus einem anderen Material gebildet ist als der übrige Teil der Leiterplatte 1 bzw. nur ein flexibles Material aufweist, während im übrigen Teil der Leiterplatte 1 zusätzlich noch ein starres Material, insbesondere FR4 verwendet wird. Derartige, aus starren und flexiblen Bereichen bestehende Leiterplatten 1 werden auch als starr-flexible Leiterplatten bezeichnet.
  • Bei anderen – hier nicht dargestellten – Ausführungsbeispielen eines erfindungsgemäßen elektrischen Geräts ist die gesamte Leiterplatte elastisch ausgebildet und in wiederum anderen – hier nicht dargestellten – Ausführungsbeispielen sind die elastischen Bereiche der Leiterplatte aus dem gleichen Material gebildet, wie die übrigen Teile der Leiterplatte auch, wobei die elastischen Bereiche jedoch eine geringere Materialstärke (Dicke der Leiterplatte) aufweisen.
  • In dem Ausführungsbeispiel gemäß 2 ist die Leiterplatte 1 in ihrer Montageposition im Gehäuse 7 des elektrischen Geräts 6 zweifach abgewinkelt, so daß die Leiterplatte 1 U-förmig gebogen in das Gehäuse 7 eingepaßt ist. Die U-Form der flexiblen Leiterplatte 1 in der Montageposition gewährleistet, daß die Anordnung weitestgehend selbstsicher ist und damit die Gefahr des unbeabsichtigten Aufklappens und Verrutschens der Leiterplatte in dem Gehäuse 7 minimiert ist.
  • In dem Ausführungsbeispiel gemäß den 3 und 4 ist das Gehäuse 7 als Hohlkammerprofil ausgebildet wobei sich die elastisch ausgebildete Leiterplatte 1 teilweise mit ihrer unbestückten Unterseite flächig an die Wand 9 des Gehäuses 7 anschmiegt und dort einen Wärmeübergang ausbildet. Gleichzeitig bildet sich innerhalb des Gehäuses 7 ein durchgehender vertikal ausgerichteter Hohlraum, in dem sich eine Luftbewegung nach Vorbild des Kamineffektes ausbilden kann, so daß das Gehäuse 7 in vorteilhafter Weise belüftet wird.

Claims (15)

  1. Leiterplatte mit elektrischen und/oder elektronischen Bauelementen und mit der Leiterplatte zugeordneten elektrischen Leitungsbahnen (2) zur elektrischen Kontaktierung der Bauelemente, wobei die Leiterplatte (1) aus einem Glasfaser- und/oder Papierverbundstoff hergestellt ist, wobei die Bauelemente wenigstens ein Mehrkontakt-Bauelement, nämlich einen ungehäusten Leistungshalbleiter (3) umfassen und in Bestückungsposition des Leistungshalbleiters (3) auf der Leiterplatte (1) wenigstens ein erster Kontakt des Leistungshalbleiters (3) der Leiterplatte (1) zugewandt ist und wenigstens ein zweiter Kontakt (4) des Leistungshalbleiters (3) von der Leiterplatte (1) abgewandt ist, wobei einer der von der Leiterplatte (1) abgewandten zweiten Kontakte (4) des Leistungshalbleiters (3) über wenigstens einen Strombügel (5) direkt mit einer Leitungsbahn (2) der Leiterplatte (1) elektrisch verbunden ist.
  2. Leiterplatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiterplatte (1) aus FR4 oder Pertinax hergestellt ist.
  3. Leiterplatte nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Strombügel (5) elastisch ausgebildet ist und im Montagezustand unter mechanischer Spannung auf den zweiten Kontakt (4) des Leistungshalbleiters (3) drückt.
  4. Leiterplatte nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Strombügel (5) mit einem leitfähigen Kleber an dem zweiten Kontakt (4) des – Leistungshalbleiters (3) befestigt ist.
  5. Leiterplatte nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Leistungshalbleiter (3) in Bestückungsposition mit wenigstens zwei Kontakten der Leiterplatte (1) zugewandt ist.
  6. Leiterplatte nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitungsbahnen (2), die die wenigstens zwei der Leiterplatte (1) zugewandten Kontakte des Leistungshalbleiters (3) kontaktieren, wenigstens im Bereich der Kontakte einen Leiterbahnabstand von weniger als 0,6 mm, vorzugsweise von etwa 0,2–0,3 mm haben.
  7. Leiterplatte nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Leistungshalbleiter (3) mit Hilfe des Ball-Grid-Verfahrens an der Leiterplatte (1) befestigt und/oder mit wenigstens einer Leitungsbahn (2) der Leiterplatte (1) kontaktiert ist.
  8. Elektrisches Gerät mit einer Leiterplatte (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7 und mit einem die Leiterplatte (1) – zumindest teilweise – umschließenden Gehäuse (7), wobei die Leiterplatte (1) wenigstens mit einem Teil (8) ihrer unbestückten Unterseite flächig eine Wand (9) des Gehäuses (7) berührt und so einen Wärmeübergang zwischen der Leiterplatte (1) und dem Gehäuse (7) ausbildet.
  9. Elektrisches Gerät nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiterplatte (1) auf der dem Teil (8) ihrer unbestückten Unterseite gegenüberliegenden Seite mit zu kühlenden Bauelementen bestückt ist, insbesondere mit mindestens einem Leistungshalbleiter (3).
  10. Elektrisches Gerät nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens der Teil (8) der Leiterplatte (1), der die Wand (9) des Gehäuses (7) berührt, mit einem thermisch leitfähigen Medium beschichtet ist, insbesondere metallisiert ist.
  11. Elektrisches Gerät nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiterplatte (1), insbesondere der Teil (8) der Leiterplatte (1)), der die Wand (9) des Gehäuses (7) berührt, mit einem thermisch leitfähigen Kleber an der Wand (9) des Gehäuses (7) befestigt ist.
  12. Elektrisches Gerät nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiterplatte (1) zumindest in einem Bereich (10) flexibel ausgebildet ist und unter Ausnutzung der Flexibilität unter mechanischer Spannung stehend in dem Gehäuse (7) positioniert ist.
  13. Elektrisches Gerät nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der flexible Bereich (10) der Leiterplatte (1) kein starres Material, insbesondere kein FR4 oder Pertinax aufweist.
  14. Elektrisches Gerät nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiterplatte (1) in ihrer Montageposition im Gehäuse (7) zumindest einfach abgewinkelt ist, insbesondere rechtwinklig oder U-förmig gebogen in dem Gehäuse (7) angeordnet ist.
  15. Elektrisches Gerät nach einem der Ansprüche 8 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (7) als Hohlkammerprofil ausgebildet ist, das eine Belüftung des Gehäuses (7) durch Kamineffekt unterstützt.
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