DE102012216148A1 - Schaltungsanordnung mit Schaltungsträgern - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine elektronische Schaltungsanordnung mit einem gesinterten keramischen Schaltungsträger und einem Leistungsschaltungsträger. Der Leistungsschaltungsträger weist eine elektrisch leitfähige Schicht auf, welche mit elektronischen Bauelementen verbunden ist. Weiter weist der Leistungsschaltungsträger eine wärmeleitfähige Schicht, insbesondere eine Metallschicht auf, welche von der elektrisch leitfähigen Schicht mittels einer wärmeleitfähigen Isolierschicht getrennt ist. Erfindungsgemäß weisen die Schaltungsträger jeweils wenigstens eine Wärmeableitfläche auf. Die Schaltungsträger sind über die Wärmeableitfläche mindestens mittelbar mit einer gemeinsamen Wärmesenke verbunden. Die Schaltungsträger sind wenigstens flächenabschnittsweise aufeinander gestapelt angeordnet. Die Schaltungsträger weisen jeweils übereinander liegende elektrische Verbindungsflächen auf, die mittels eines sich zwischen den Verbindungsflächen erstreckenden, elektrisch leitfähigen Verbindungsmittels elektrisch miteinander verbunden sind. Durch die übereinanderliegenden Verbindungsflächen ist ein Überlappungsbereich der Schaltungsträger gebildet.

Description

  • Stand der Technik
  • Die Erfindung betrifft eine elektronische Schaltungsanordnung mit einem gesinterten keramischen Schaltungsträger und einem Leistungsschaltungsträger. Der Leistungsschaltungsträger weist eine elektrisch leitfähige Schicht auf, welche mit elektronischen Bauelementen verbunden ist. Weiter weist der Leistungsschaltungsträger eine wärmeleitfähige Schicht, insbesondere eine Metallschicht auf, welche von der elektrisch leitfähigen Schicht mittels einer wärmeleitfähigen Isolierschicht getrennt ist. Die Isolierschicht ist bevorzugt durch eine Keramikschicht oder durch eine Polyimidschicht gebildet. Die wärmeleitfähige Schicht, insbesondere die Metallschicht, ist bevorzugt durch eine Kupfer- oder Aluminiumschicht gebildet.
  • Der gesinterte keramische Schaltungsträger ist bevorzugt ein LTCC-Schaltungsträger (LTCC = Low-Temperature-Cofired-Ceramics) oder ein HTCC-Schaltungsträger (HTCC = High-Temperature-Cofired-Ceramics). Der gesinterte keramische Schaltungsträger und der Leistungsschaltungsträger sind jeweils mittels wenigstens einer elektrisch leitfähigen Verbindung miteinander verbunden.
  • Bei elektronischen Schaltungsanordnungen mit einem LTCC-Schaltungsträger und einem DBC-Schaltungsträger (DBC = Direct-Bonded-Copper, auch DCB genannt) sind elektrisch leitfähige Verbindungen beispielsweise mittels Bond-Drähten hergestellt. Diese sogenannten Bond-Verbindungen werden nacheinander durch Ziehen und Verschweißen von Bond-Drähten hergestellt.
  • Offenbarung der Erfindung
  • Erfindungsgemäß weisen die Schaltungsträger der eingangs genannten Art jeweils wenigstens eine Wärmeableitfläche auf. Bevorzugt sind die Schaltungsträger, insbesondere der gesinterte keramische Schaltungsträger und der Leistungsschaltungsträger, über die Wärmeableitfläche mindestens mittelbar mit einer gemeinsamen Wärmesenke – bevorzugt mittels eines wärmeleitfähigen Klebstoffs – verbunden. Der gesinterte keramische Schaltungsträger und der Leistungsschaltungsträger sind wenigstens flächenabschnittsweise aufeinander gestapelt angeordnet. Der gesinterte keramische Schaltungsträger und der Leistungsschaltungsträger weisen jeweils übereinander liegende elektrische Verbindungsflächen auf, die mittels eines sich zwischen den Verbindungsflächen erstreckenden, elektrisch leitfähigen Verbindungsmittels elektrisch miteinander verbunden sind. Durch die übereinanderliegenden Verbindungsflächen ist ein Überlappungsbereich der Schaltungsträger gebildet.
  • Durch die so erzeugte elektrische Verbindung in der gestapelten Anordnung zwischen den Schaltungsträgern kann die elektronische Schaltungsanordnung vorteilhaft platzsparend ausgebildet sein, insoweit die elektrische Verbindung in einem Überlappungsbereich der Schaltungsträger angeordnet ist. Die elektrischen Verbindungen zwischen den Schaltungsträgern, welche im Falle von Bond-Verbindungen nebeneinander angeordnet sind, können so platzsparend zwischen den Schaltungsträgern im Überlappungsbereich angeordnet sein.
  • Der gesinterte keramische Schaltungsträger und der Leistungsschaltungsträger sind jeweils bevorzugt flach ausgebildet.
  • Das Verbindungsmittel ist bevorzugt ein Lotmittel, insbesondere eine Lotkugel oder eine Lotpaste. Die Schaltungsträger können so vorteilhaft mittels eines Reflow-Lötprozesses miteinander verbunden werden. In einer anderen Ausführungsform ist das Verbindungsmittel ein elektrisch leitfähiger Klebstoff. Der elektrisch leitfähige Klebstoff weist bevorzugt eine Silikonmatrix und elektrisch leitfähige Partikel, insbesondere Metallpartikel, beispielsweise Silberpartikel, oder Graphitpartikel auf. Der elektrisch leitfähige Klebstoff kann vorteilhaft gemeinsam mit dem wärmeleitfähigen Klebstoff aufgetragen werden. Der wärmeleitfähige Klebstoff und der elektrisch leitfähige Klebstoff können jeweils durch denselben Klebstoff gebildet sein, eine elektrische Isolierung voneinander zu isolierender Bereiche vorausgesetzt.
  • Die Wärmeableitfläche ist bevorzugt durch einen Oberflächenbereich des Schaltungsträgers gebildet. Die Wärmeableitfläche kann durch eine Keramikschicht oder eine Metallschicht, insbesondere Kupfer- oder Aluminiumschicht gebildet sein.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform der Schaltungsanordnung sind wenigstens ein Teil der Wärmeableitflächen zueinander verschiedener Schaltungsträger miteinander wärmeleitend verbunden und erstrecken sich parallel zueinander, wobei eine der Wärmeableitflächen mittelbar über die weitere Wärmeableitfläche mit der Wärmesenke wärmeleitend verbunden ist. Auf diese Weise ist vorteilhaft eine thermische Serienschaltung gebildet, wobei die thermische Serienschaltung durch die Wärmeableitflächen der Schaltungsträger, insbesondere der Schaltungsträgersubstrate, gebildet ist. Bei der thermischen Serienschaltung verlaufen die Schaltungsträger, insbesondere die Wärmeableitflächen der Schaltungsträger, zueinander parallel und bilden so eine Art Sandwich-Verbund. Die Wärmesenke ist an dem so gebildeten Sandwich-Verbund wärmeleitend angekoppelt.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform weist der Leistungsschaltungsträger einen der Wärmeableitfläche des Leistungsschaltungsträgers gegenüberliegenden Flächenbereich auf, welcher mit der Wärmeableitfläche des keramischen Schaltungsträgers wärmeleitend verbunden ist. So ist vorteilhaft ein wärmeleitender Sandwich-Verbund gebildet, bei dem Wärme aus dem gesinterten keramischen Schaltungsträger über den Leistungsschaltungsträger in die Wärmesenke fließen kann. Bevorzugt ist der Leistungsschaltungsträger ausgebildet, eine größere Wärmeleistung zu erzeugen als der gesinterte keramische Schaltungsträger. Der Leistungsschaltungsträger kann so vorteilhaft als mittelbare Wärmesenke für den gesinterten keramischen Schaltungsträger dienen.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform sind – anders als zuvor als wärmeleitende Serienschaltung beschrieben – die Wärmeableitflächen jeweils parallel zueinander mit der Wärmesenke verbunden. Bevorzugt weist die Wärmesenke in dieser Ausführungsform für jeden Schaltungsträger eine zum Wärmeleiten ausgebildete Koppelfläche auf. So kann vorteilhaft auch im Falle eines Wärmeleitungsstaus und einer mit dem Wärmeleitungsstau verbundenen Temperaturerhöhung in dem Leistungsschaltungsträger Wärme aus dem gesinterten keramischen Schaltungsträger gut zur Wärmesenke hin abfließen.
  • Bevorzugt weist der Leistungsschaltungsträger einen Durchbruch auf, durch den ein Teil der Wärmesenke hindurch ragt und an die Wärmeableitfläche des gesinterten keramischen Schaltungsträgers angekoppelt ist. So kann vorteilhaft eine platzsparende Anordnung gebildet sein, bei der die elektrischen Verbindungsflächen übereinander, insbesondere sich zueinander parallel erstreckend, angeordnet sind, wohingegen die Wärmeableitflächen in einer flachen Erstreckung der Schaltungsträger nebeneinander angeordnet sind.
  • Die Wärmesenke ist bevorzugt durch ein Metall, insbesondere durch Kupfer oder Aluminium, gebildet. Weiter bevorzugt ist die Wärmesenke durch einen Metallblock gebildet. Der Metallblock weist bevorzugt Kanäle zum Führen einer Kühlflüssigkeit auf.
  • Bevorzugt sind die Wärmeleitflächen mit der Wärmesenke mittels einer Wärmeleitpaste verbunden. Die Wärmeleitpaste ist beispielsweise durch eine partikelaufweisende Silikonpaste gebildet.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform der Schaltungsanordnung sind die Wärmeleitflächen jeweils mittels eines Wärmeleitklebstoffs mit der Wärmesenke verbunden. Bevorzugt umfasst der Wärmeleitklebstoff eine Silikonmatrix und wärmeleitfähige Keramikpartikel.
  • Die Erfindung betrifft auch einen Elektromotor, insbesondere einen elektronisch kommutierten Elektromotor. Der Elektromotor weist eine Schaltungsanordnung der vorbeschriebenen Art auf. Der Elektromotor weist auch eine Steuereinheit, umfassend eine Verarbeitungseinheit und eine Leistungsendstufe, auf. Die Leistungsendstufe umfasst wenigstens einen Leistungshalbleiterschalter, wobei der Leistungshalbleiterschalter mit einer Statorspule eines Stators des Elektromotors verbunden ist. Die Verarbeitungseinheit ist ausgangsseitig mit der Leistungsendstufe verbunden und ausgebildet, die Leistungsendstufe zum Erzeugen eines magnetischen Statordrehfeldes zu bestromen. Bevorzugt ist die Verarbeitungseinheit auf dem gesinterten keramischen Schaltungsträger angeordnet. Die Leistungsendstufe ist bevorzugt auf dem Leistungsschaltungsträger angeordnet.
  • Die Erfindung wird nun im Folgenden anhand von Figuren und weiteren Ausführungsbeispielen beschrieben. Weitere vorteilhafte Ausführungsvarianten ergeben sich aus den Merkmalen der Figuren und der abhängigen Ansprüche.
  • 1 zeigt eine Schaltungsanordnung mit einem Leistungsschaltungsträger und einem gesinterten keramischen Schaltungsträger, welche miteinander in Serie wärmeleitend an eine Wärmesenke angekoppelt sind und im Bereich einer elektrisch leitfähigen Verbindung der Schaltungsträger einander überlappen;
  • 2 zeigt eine Schaltungsanordnung mit einem Leistungsschaltungsträger und einem gesinterten keramischen Schaltungsträger, welche parallel zueinander wärmeleitend an eine Wärmesenke angekoppelt sind und im Bereich einer elektrischen Verbindung der Schaltungsträger einander überlappen;
  • 3 zeigt die in 2 dargestellte Schaltungsanordnung in einer Aufsicht.
  • 1 zeigt – schematisch – eine Schaltungsanordnung 1. Die Schaltungsanordnung 1 weist einen gesinterten keramischen Schaltungsträger 3 auf. Der gesinterte keramische Schaltungsträger 3 ist in diesem Ausführungsbeispiel als LTCC-Schaltungsträger ausgebildet. Der LTCC-Schaltungsträger weist in diesem Ausführungsbeispiel bis zu sechs keramische Substratschichten auf. Die Schaltungsanordnung 1 weist auch einen Leistungsschaltungsträger 5 auf. Der Leistungsschaltungsträger 5 ist in diesem Ausführungsbeispiel als DBC-Schaltungsträger ausgebildet. Der Leistungsschaltungsträger 5 weist eine Keramikschicht 14 auf. Der Leistungsschaltungsträger 5 weist auch eine Wärmeleitschicht 11 und eine Wärmeleitschicht 12 auf. Die Wärmeleitschichten 11 und 12 sind in diesem Ausführungsbeispiel als Kupferschichten ausgebildet. Der Schaltungsträger 5 kann Wärme über die Wärmeleitschichten 11 und 12 an eine Wärmesenke 16 abgeben. Der Schaltungsträger 5 ist im Bereich der Wärmeleitschichten 11 und 12 mittels eines Wärmeleitklebstoffs 20 an die Wärmesenke 16 wärmeleitend angekoppelt. Die Wärmeleitschichten 11 und 12 bilden jeweils mit einem der Wärmesenke zugewandten Oberflächenbereich eine Wärmeableitfläche, die an die Wärmesenke angekoppelt ist.
  • Die Wärmesenke 16 ist in diesem Ausführungsbeispiel durch einen Aluminiumblock gebildet. Die Wärmesenke 16 weist Kanäle 18 zum Fluidführen, insbesondere zum Führen von Kühlwasser auf.
  • Der Leistungsschaltungsträger 5, insbesondere die Keramikschicht 14, weist auf derselben Seite, auf der die Wärmeleitschichten 11 und 12 angeordnet sind, eine Wärmeableitfläche 9 auf. Die Wärmeableitfläche 9 ist in der in 1 dargestellten Schnittdarstellung entlang eines Abschnitts 32 ausgebildet. Die Keramikschicht 14 ist auf der zur Wärmelableitfläche 9 gegenüberliegenden Seite – entlang des Abschnitts 32 – mittels eines Wärmeleitmediums, insbesondere eines Wärmeleitklebstoffs 21, mit einem gesinterten keramischen Schaltungsträger 3 verbunden. Das Wärmeleitmedium 21 koppelt dabei die Keramikschicht 14 an eine Wärmeableitfläche 7 des Schaltungsträgers 3.
  • Die Wärmeableitflächen 7 und 9 bilden jeweils einen Oberflächenbereich des Schaltungsträgers 3 beziehungsweise des Schaltungsträgers 5.
  • Der Schaltungsträger 3, welcher in diesem Ausführungsbeispiel als sich flach erstreckende mehrschichtige Leiterplatte ausgebildet, weist auf derselben Seite, auf der die Wärmeableitfläche 9 angeordnet ist, zwei elektrische Verbindungsflächen 4 und 6 auf.
  • Die elektrischen Verbindungsflächen 4 und 6 sind in diesem Ausführungsbeispiel durch eine elektrisch leitfähige Schicht, beispielsweise eine Kupferschicht, gebildet.
  • Die Verbindungsflächen 4 und 6 schließen in diesem Ausführungsbeispiel in dieser Schnittdarstellung die Wärmeableitfläche 7 zwischeneinander ein. Die Verbindungsfläche 4 ist auf einem Abschnitt 33 des Schaltungsträgers 3 ausgebildet, die Verbindungsfläche 6 ist auf einem Abschnitt 34 des Schaltungsträgers 3 ausgebildet. Die Verbindungsfläche 4 ist mittels eines elektrisch leitfähigen Verbindungsmittels 27, insbesondere eines Lotmittels in Form einer Lötperle, mit der elektrisch leitfähigen Schicht 42 verbunden, welche mit dem Schaltungsträger 5, insbesondere der Keramikschicht 14, verbunden ist.
  • Die elektrisch leitfähige Schicht 42 ist mit einem Leistungshalbleiter 30, insbesondere über einen Bond-Draht, elektrisch verbunden. Der Leistungshalbleiter 30 ist mit einem weiteren Anschluss mit einer elektrisch leitfähigen Schicht 43 verbunden, welche mit der Keramikschicht 14 verbunden ist.
  • Die Verbindungsfläche 6, welche wie die Verbindungsfläche 4 durch eine elektrisch leitfähige Schicht, insbesondere Kupferschicht, gebildet ist, ist mittels eines elektrisch leitfähigen Verbindungsmittels 26, insbesondere eines Lotmittels in Form einer Lötperle, mit einer elektrisch leitfähigen Schicht 41 verbunden.
  • Die elektrisch leitfähige Schicht 41 ist mit der Keramikschicht 14 verbunden. Die elektrisch leitfähige Schicht 41 ist mit einem Anschluss eines Leistungshalbleiters 31 elektrisch verbunden. Der Leistungshalbleiter 31 ist mit einem weiteren Anschluss mit einer elektrisch leitfähigen Schicht 40 verbunden, welche mit der Keramikschicht 14 verbunden ist. Die elektrisch leitfähigen Schichten 43 und 40 sind jeweils ausgebildet, Wärme von dem Leistungshalbleiter 30 beziehungsweise 31 über die Keramikschicht 14 und weiter über die Wärmeleitschichten 11 beziehungsweise 12 an die Wärmesenke 16 weiterzuleiten. Die Leistungshalbleiter 30 und 31 können so über die Keramikschicht 14 und die Wärmeleitschichten 11 beziehungsweise 12 Wärme an die Wärmesenke 16 abgeben.
  • Der Schaltungsträger 3 überlappt mit einem Flächenbereich, in 1 entlang des Abschnitts 33 dargestellt, mit einem Flächenbereich des Schaltungsträgers 5.
  • Das Lotmittel 27 ist zwischen den überlappenden Bereichen des Schaltungsträgers 3 und des Schaltungsträgers 5, insbesondere in einem sich zwischen den Schaltungsträgern erstreckenden Zwischenraum, angeordnet. Mittels der Schaltungsträger 3 und 5 ist so eine Art Sandwich-Verbund gebildet, wobei zwischen den sich jeweils flach erstreckenden Schaltungsträgern 3 und 5 der Wärmeleitklebstoff 21 entlang des Abschnitts 32 und das Lotmittel 27 entlang des Abschnitts 33 und das Lotmittel 26 entlang eines Abschnitts 34 angeordnet ist.
  • Die Schaltungsträger sind im Überlappungsbereich miteinander mittels der elektrisch leitfähigen Verbindungsmittel 26 und 27 elektrisch verbunden. Anstelle des Lotmittels können die Verbindungsmittel 26 und 27 durch einen elektrisch leitfähigen Klebstoff gebildet sein.
  • Der Schaltungsträger 3 weist im Bereich des Abschnitts 32 zwei integrierte Schaltkreise, insbesondere einen integrierten Schaltkreis 22 und einen integrierten Schaltkreis 24 auf.
  • Eine von den Schaltkreisen 22 und 24 erzeugte Wärme kann über den Schaltungsträger 3, insbesondere Keramikschichten und/oder elektrisch leitfähige Schichten des Schaltungsträgers 3, weiter über die Wärmeableitfläche 7 und weiter über den an die Wärmeableitfläche 7 ankoppelnden Wärmeleitklebstoff 21 an die Keramikschicht 14 des Schaltungsträgers 5 weitergeleitet werden. Die Wärme, erzeugt durch die Schaltkreise 22 und 24, kann weiter über die Wärmeableitfläche 9 und weiter über den Wärmeleitklebstoff 20 zur Wärmesenke 16 gelangen. Von der Wärmesenke 16 kann die Wärme weiter über ein in den Fluidkanälen, von denen der Fluidkanal 18 beispielhaft bezeichnet ist, von einer Kühlflüssigkeit abgeführt werden.
  • 2 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel für eine Schaltungsanordnung 2. Die Schaltungsanordnung 2 ist eine Variante der in 1 bereits dargestellten Schaltungsanordnung 1.
  • Die Schaltungsanordnung 2 weist – anders als die Schaltungsanordnung 1 – anstelle der Wärmesenke 16 eine Wärmesenke 17 auf. Die Wärmesenke 17 ist in der in 2 gezeigten Ausführungsform durch einen flach ausgebildeten Aluminiumblock gebildet. Die Wärmesenke 17 weist in einem Mittenbereich ihrer flachen Erstreckung – in 2 in der Schnittdarstellung durch den Mittenabschnitt 35 dargestellt – eine größere Höhenabmessung auf, als in dem den Mittenbereich umgebenden Bereich.
  • Die Schaltungsanordnung 2 weist anstelle des in 1 dargestellten Schaltungsträgers 5 einen Schaltungsträger 8 auf. Der Schaltungsträger 8 weist in seiner flachen Erstreckung einen Durchbruch auf.
  • Der Durchbruch weist einen Durchmesser auf, welcher dem zuvor beschriebenen Abschnitt 35 entspricht. Die Wärmesenke 17 ragt mit dem mittleren Bereich durch den Durchbruch des Schaltungsträgers 8 hindurch. Die Wärmesenke 17 weist in dem bereits beschriebenen mittleren Bereich eine Koppelfläche 19, im Folgenden auch Wärmekontaktfläche 19 genannt auf, welche einen Oberflächenbereich der Wärmesenke 17 bildet, welcher sich entlang des Abschnitts 35 erstreckt. Die Wärmesenke 17 ist über die Wärmekontaktfläche 19 mittels eines Wärmeleitmittels, in diesem Ausführungsbeispiel mittels des Wärmeleitklebstoffs 21, mit einem Schaltungsträger 3 wärmeleitend verbunden, welcher wie der Schaltungsträger 3 in 1 ausgebildet ist. Dargestellt sind auch die integrierten Schaltkreise 22 und 24, welche mit dem Schaltungsträger 3 verbunden sind.
  • Der Schaltungsträger 3 ist somit mittels seiner Wärmeableitfläche 7, welche sich entlang des Abschnitts 35 erstreckt, über den Wärmeleitklebstoff 21 mit der Wärmekontaktfläche 19 und somit mit der Wärmesenke 17 wärmeleitend verbunden. Der Schaltungsträger 8, welcher im Vergleich zu dem Schaltungsträger 5 den Durchbruch aufweist, weist eine Keramikschicht 15 auf, welche über die Wärmeleitschichten 11 und 12, insbesondere jeweils eine Kupferschicht, und weiter über ein Wärmeleitmittel, insbesondere einen Wärmeleitklebstoff 20, an eine Koppelfläche 23 der Wärmesenke 17 wärmeleitend angekoppelt sind. Die Wärmeleitschichten 11 und 12 bilden so jeweils eine Wärmeableitfläche. Dargestellt ist auch ein elektrisch leitfähiges Verbindungsmittel 27, welches im Bereich des Abschnitts 33 den Schaltungsträger 3 mit elektrisch leitfähigen Schicht 42 verbindet. Das elektrisch leitfähige Verbindungsmittel 26 verbindet den Schaltungsträger 3 im Bereich des Abschnitts 34 mit der elektrisch leitfähigen Schicht 41. Die Verbindungsmittel 26 und 27 können jeweils durch einen elektrisch leitfähigen Klebstoff oder ein Lotmittel gebildet sein. Die elektrisch leitfähigen Schichten 41 und 43 sind jeweils – die Wärmesenke 17 mit dem Abschnitt 35 zwischeneinander einschließend – mit dem Substrat 15 verbunden. Das Substrat 15 bildet so eine Art Rahmen, welcher den durch den Durchbruch des Schaltungsträgers 8 hindurch ragenden Mittenbereich der Wärmesenke 17 umrahmt. Das ist Folgenden auch in 3 näher dargestellt.
  • Dargestellt sind auch die Leistungshalbleiter 30 und 31, welche jeweils über die elektrisch leitfähigen Schichten 43 beziehungsweise 40 Wärme an die Keramikschicht 15 abgeben können. Die Wärme, erzeugt von den Leistungshalbleitern 30 beziehungsweise 31 kann von der Keramikschicht 15 weiter über die Wärmeleitschichten 11 beziehungsweise 12 und weiter über den Wärmeleitklebstoff 20 an die Wärmesenke 17 geleitet werden. Die Wärmpfade der Wärmeleitung von den Leistungshalbleitern 30 und 31 sind somit zu den Wärmeleitpfaden der von den Schaltkreisen 22 und 24 erzeugten Wärme parallel geschaltet. Die Wärme von den Schaltkreisen 22 und 24 kann somit unabhängig von der Wärme, erzeugt von den Leistungshalbleitern 30 und 31, an die Wärmesenke 17 geleitet werden. Die von der Wärmesenke 17 aufgenommene Wärme kann von einem in Fluidkanälen fließenden Kühlfluid abgeführt werden. Der Fluidkanal 18 ist beispielhaft bezeichnet.
  • 3 zeigt die in 2 bereits dargestellte Schaltungsanordnung 2 in einer Aufsicht. Dargestellt ist der in 2 bereits beschriebene Durchbruch 36, welcher in der in 2 dargestellten Schnittdarstellung dem Abschnitt 35 entspricht. Dargestellt ist auch die Fläche des Schaltungsträgers 3, welcher mit der in 2 dargestellten Wärmesenke 17 wärmeleitend im Wirkkontakt steht. Die Fläche des Schaltungsträgers 3 ist in diesem Ausführungsbeispiel kleiner als die Fläche des Schaltungsträgers 5. Der Schaltungsträger 5 kann so in einem Flächenbereich, welcher nicht mit dem Flächenbereich des Schaltungsträgers 3 überlappt, Leistungshalbleiter-Bauelemente aufweisen. Dargestellt ist der Leistungshalbleiter 30 und der Leistungshalbleiter 31.

Claims (10)

  1. Elektronische Schaltungsanordnung (1, 2) mit einem gesinterten keramischen Schaltungsträger (3) und einem Leistungs-Schaltungsträger (5, 8), wobei die Schaltungsträger (3, 5, 8) jeweils mittels wenigstens einer elektrisch leitfähigen Verbindung (26, 27) miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltungsträger (3, 5, 8) jeweils eine Wärmeableitfläche (7, 9, 11, 12) aufweisen und über die Wärmeableitfläche (7, 9) mindestens mittelbar mit einer gemeinsamen Wärmesenke (16, 17) verbunden sind, wobei die Schaltungsträger (3, 5, 8) wenigstens flächenabschnittsweise aufeinandergestapelt angeordnet sind, und wobei die Schaltungsträger (3, 5, 8) jeweils übereinander liegende elektrische Verbindungsflächen (4, 6, 41, 42) aufweisen, die mittels eines sich zwischen den Verbindungsflächen (4, 6, 41, 42) erstreckenden elektrisch leitfähigen Verbindungsmittels (26, 27) elektrisch miteinander verbunden sind.
  2. Schaltungsanordnung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungsmittel ein Lotmittel (26, 27), insbesondere eine Lotkugel oder Lotpaste oder ein elektrisch leitfähiger Klebstoff ist.
  3. Schaltungsanordnung (1, 2) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Teil der Wärmeableitflächen (7, 9) zueinander verschiedener Schaltungsträger (3, 5) miteinander wärmeleitend verbunden sind und sich parallel zueinander erstrecken, wobei eine der Wärmeableitflächen (7) mittelbar über die weitere Wärmeableitfläche (9) mit der Wärmesenke (16) wärmeleitend verbunden ist.
  4. Schaltungsanordnung (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Leistungs-Schaltungsträger (5) einen der Wärmeableitfläche (9) des Leistungs-Schaltungsträgers (5) gegenüberliegenden Flächenbereich aufweist, welcher mit der Wärmeableitfläche (7) des gesinterten keramischen Schaltungsträgers (3) wärmeleitend verbunden ist.
  5. Schaltungsanordnung (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmeableitflächen (7, 11, 12) jeweils parallel zueinander mit der Wärmesenke (17) verbunden sind, wobei die Wärmesenke (17) für jeden der Schaltungsträger (3, 8) eine zum Wärmeleiten ausgebildete Koppelfläche (19, 23) aufweist.
  6. Schaltungsanordnung (1, 2) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Leistungs-Schaltungsträger (8) einen Durchbruch (36) aufweist, durch den ein Teil der Wärmesenke (17) hindurchragt und an die Wärmeableitfläche (7) des gesinterten keramischen Schaltungsträgers (3) angekoppelt ist.
  7. Schaltungsanordnung (1, 2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmesenke (16, 17) durch ein Metall, insbesondere Aluminium gebildet ist.
  8. Schaltungsanordnung (1, 2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Leistungs-Schaltungsträger (5, 8) ausgebildet ist, eine größere Wärmeleistung zu erzeugen als der gesinterte keramische Schaltungsträger (5, 8).
  9. Schaltungsanordnung (1, 2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmeleitflächen (7, 9, 11, 12) jeweils mittels eines Wärmeleitklebstoffs (20, 21) mit der Wärmesenke (16, 17) verbunden sind.
  10. Elektromotor, insbesondere elektronisch kommutierter Elektromotor mit einer Schaltungsanordnung (1, 2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Elektromotor eine Steuereinheit umfassend eine Verarbeitungseinheit und eine Leistungsendstufe aufweist, wobei die Leistungsendstufe Leistungs-Halbleiterschalter umfasst, welche jeweils mit einer Statorspule eines Stators des Elektromotors verbunden sind, und wobei die Verarbeitungseinheit ausgangsseitig mit der Leistungsendstufe verbunden und ausgebildet ist die Leistungsendstufe zum Erzeugen eines magnetischen Statordrehfeldes zu bestromen, wobei die Verarbeitungseinheit auf dem keramischen Schaltungsträger angeordnet ist und die Leistungsendstufe auf dem DBC-Schaltungsträger angeordnet ist.
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