DE102014207596A1

DE102014207596A1 - Mehrfunktionale Hochstromleiterplatte

Info

Publication number: DE102014207596A1
Application number: DE102014207596.3A
Authority: DE
Inventors: Michael Sperber; Wilfried Lassmann
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2014-04-23
Filing date: 2014-04-23
Publication date: 2015-10-29

Abstract

Eine mehrfunktionale Hochstromleiterplatte (1) umfasst mehrere Stromleitungslagen (2) zum Leiten von elektrischen Strom, wobei eine eine Stromleitungslagenebene definierende Stromleitungslage (2) einen Stromversorgungs-Zuführanschluss (9) zum Zuführen von Strom eines Stromversorgers, einen Verbraucher-Anschluss (16) zum Verbinden mit einem Stromverbraucher, einen Stromversorgungs-Rückführanschluss (17) zum Rückführen von Strom zu dem Stromversorger und mindestens eine Hochstromleitung zum Leiten des elektrischen Stroms zwischen dem Stromversorgungs-Zuführanschluss (9), dem Verbraucher-Anschluss (16) und dem Stromversorgungs-Rückführanschluss (17) aufweist. Ferner umfasst die Hochstromleiterplatte (1) mindestens einen den Stromversorgungs-Zuführanschluss (9) und den Verbraucher-Anschluss (16) verbindenden ersten Leistungsschalter (8), mindestens einen den Verbraucher-Anschluss (16) und den Stromversorgungs-Rückführanschluss (17) verbindenden zweiten Leistungsschalter (13) und mindestens einen Lagenverbinder (11) zum Verbinden der Stromleitungslagen (2). Die mindestens eine Hochstromleitung, der mindestens eine erste Leistungsschalter (8) und der mindestens eine zweite Leistungsschalter (13) gewährleisten Stromfluss in der Stromleitungslagenebene. Der Lagenverbinder (11) gewährleistet Stromfluss quer zur Stromleitungslagenebene.

Description

Die Erfindung betrifft eine mehrfunktionale Hochstromleiterplatte.
Die US 2013/0 170 155 A1 offenbart eine Leiterplatte mit einer Stromquelle und mehreren Verbrauchern, die mit der Stromquelle über Stromleitungen verbunden sind. Um den Stromfluss in der Ebene der Leiterplatte zu beeinflussen, sind spaltartige Ausnehmungen vorgesehen, die die Struktur der Leiterplatte festlegen. Die Gestaltung und Herstellung einer derartigen Leiterplatte ist aufwendig und kompliziert.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine mehrfunktionale Hochstromleiterplatte zu schaffen, bei der Stromfluss in einer durch eine Stromleitungslage festgelegten Stromleitungslagenebene unkompliziert festlegbar ist und insbesondere Stromfluss in einer dazu senkrechten und horizontalen Richtung ermöglicht wird.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird eine mehrfunktionale Hochstromleiterplatte entsprechend den Merkmalen des Patentanspruchs 1 angegeben. Als Hochstromleiterplatte wird eine Leiterplatte mit mehreren Stromleitungslagen verstanden, die jeweils mindestens eine Hochstromleitung aufweisen. Die Hochstromleitung ist zum Leiten von elektrischem Strom geeignet, der insbesondere mehrere 100 A, insbesondere mindestens 500 A und insbesondere mindestens 1000 A beträgt. Die Hochstromleiterplatte umfasst mehrere Stromleitungslagen, die durch mindestens einen Lagenverbinder miteinander verbunden sind. Insbesondere sind die Stromleitungslagen parallel und beabstandet zueinander schichtweise angeordnet. Die Lagenverbinder sind senkrecht zu der Stromleitungslagenebene angeordnet. Insbesondere ist zwischen zwei Stromleitungslagen eine elektrisch isolierende Isolationslage angeordnet. Die Lagenverbinder verbinden die Stromleitungslagen durch die Isolationslage hindurch. Eine Stromleitungslage weist einen Stromversorgungs-Zuführanschluss zum Zuführen von Strom eines Stromversorgers, insbesondere einer Batterie, und einen Stromversorgungs-Rückführanschluss zum Rückführen von Strom zu dem Stromversorger auf. Weiterhin ist ein Verbraucher-Anschluss zum Verbinden der Hochstromleiterplatte mit einem Stromverbraucher vorgesehen. Der Stromverbraucher kann direkt an dem Verbraucher-Anschluss an der Hochstromleiterplatte befestigt sein. Die mindestens eine Hochstromleitung der Hochstromleiterplatte dient insbesondere zum Leiten des elektrischen Stroms zwischen dem Stromversorgungs-Zuführanschluss, dem Verbraucher-Anschluss und dem Stromversorgungs-Rückführanschluss. Mindestens ein erster Leistungsschalter ist vorgesehen, um den Stromversorgungs-Zuführanschluss und den Verbraucher-Anschluss, insbesondere elektrisch, miteinander zu verbinden. Mindestens ein zweiter Leistungsschalter ist vorgesehen, um den Verbraucher-Anschluss und den Stromversorgungs-Rückführanschluss miteinander, insbesondere elektrisch, zu verbinden. Der Stromfluss der Stromleitungslagenebene ist entlang der mindestens einen Hochstromleitung, über den mindestens einen ersten Leistungsschalter und den mindestens einen zweiten Leistungsschalter in der Stromleitungslagenebene gewährleistet. Ein quer, insbesondere senkrecht, zu der Stromleitungslagenebene orientierter Stromfluss ist durch den mindestens einen Lagenverbinder gewährleistet. Die erfindungsgemäße Hochstromleiterplatte ermöglicht eine dreidimensional wirkende Stromleitstruktur, die in der Stromleitungslagenebene und in einer dazu senkrechten und horizontalen Richtung einen optimierten Stromfluss ermöglicht. Mit der Hochstromleiterplatte kann dreidimensionaler Stromfluss unkompliziert festgelegt werden. Insbesondere ist es möglich, durch den Stromfluss entsprechenden Anforderungen den mindestens einen Lagenverbinder und insbesondere die mindestens eine Hochstromleitung anzupassen.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Hochstromleiterplatte ergeben sich aus den Merkmalen der von Anspruch 1 abhängigen Ansprüche.
Vorteilhaft ist eine Ausgestaltung einer Hochstromleiterplatte, bei der der Stromversorgungs-Zuführanschluss an einem ersten Stromleitungslagen-Abschnitt angeordnet ist. Insbesondere kann der Stromfluss entlang einer Stromzuführrichtung innerhalb des Stromleitungslagen-Abschnitts durch geeignete Anordnung der mindestens einen Hochstromleitung gezielt geführt werden. Insbesondere ist eine Führung der mindestens einen Hochstromleitung innerhalb des ersten Stromleitungslagen-Abschnitts unabhängig von dem Verbraucher-Anschluss möglich.
Vorteilhaft ist eine Ausgestaltung der Hochstromleiterplatte, bei der der Verbraucher-Anschluss an einem zweiten Stromleitungslagen-Abschnitt angeordnet ist. Insbesondere ist der zweite Stromleitungslagen-Abschnitt von einem ersten Stromleitungslagen-Abschnitt, an dem der Stromversorgungs-Zuführanschluss angeordnet ist, unabhängig. Beispielsweise sind der erste und der zweite Stromleitungslagen-Abschnitt voneinander, insbesondere physikalisch, getrennte Hochstromleiterplatten-Abschnitte. Innerhalb des zweiten Stromleitungslagen-Abschnitts kann der Stromfluss durch geeignete Anordnung der mindestens einen Hochstromleitung gezielt beeinflusst werden.
Vorteilhaft ist eine Ausgestaltung der Hochstromleiterplatte, bei der der Stromversorgungs-Rückführanschluss an einem dritten Stromleitungslagen-Abschnitt angeordnet ist. Insbesondere ist der dritte Stromleitungslagen-Abschnitt unabhängig von einem ersten und/oder einem zweiten Stromleitungslagen-Abschnitt ausgeführt. Innerhalb des dritten Stromleitungslagen-Abschnitts ist eine unabhängige und insbesondere flexibel gestaltbare Stromführung mittels der mindestens einen Hochstromleitung möglich.
Vorteilhaft ist die Ausgestaltung einer Hochstromleiterplatte, wobei eine Leitungsquerschnittsfläche der mindestens einen Hochstromleitung veränderlich ausführbar ist. Insbesondere ist die Leitungsquerschnittsfläche entlang einer Stromzuführrichtung zumindest abschnittsweise abnehmend ausgeführt. Die Stromzuführrichtung ist insbesondere von dem Stromversorgungs-Zuführanschluss zu dem Verbraucher-Anschluss gerichtet. Das bedeutet, dass die Stromzuführung von dem Stromversorgungs-Zuführanschluss zu dem Verbraucher-Anschluss abnehmend ausgeführt ist. Dadurch wird ermöglicht, dass Teilströme entlang der Stromzuführrichtung von der mindestens einen Hochstromleitung abgezweigt werden und beispielsweise über den mindestens einen ersten Leistungsschalter von dem ersten Stromleitungslagen-Abschnitt in den zweiten Stromleitungslagen-Abschnitt fließen. Aufgrund der abgezweigten Teilströme ist ein erforderlicher Leitungsquerschnitt, also eine erforderliche Leitungsquerschnittsfläche der mindestens einen Hochstromleitung für den Reststrom reduziert. Durch die entlang der Stromzuführrichtung abschnittsweise abnehmend ausgeführte Leitungsquerschnittsfläche ist diese an die tatsächlichen Anforderungen der Hochstromleiterplatte angepasst. Gleichzeitig ermöglicht die Anpassung des Leitungsquerschnitts eine Ressourcenschonung und eine verbesserte Ausnutzung der zur Verfügung stehenden Fläche auf der Hochstromleiterplatte. Dadurch kann die Hochstromleiterplatte insgesamt klein gebaut werden. Zusätzlich oder alternativ ist die Leitungsquerschnittsfläche der mindestens einen Hochstromleitung entlang einer Stromabführrichtung zumindest abschnittsweise zunehmend ausgeführt. Die Stromabführrichtung ist von dem Verbraucher-Anschluss zu dem Stromversorgungs-Rückführanschluss gerichtet.
Vorteilhaft ist eine Hochstromleiterplatte, bei der der Lagenverbinder mehrere, insbesondere alle, Stromleitungslagen durchsetzt. Dadurch ist ein kompakter Aufbau der Hochstromleiterplatte geschaffen. Eine derartige Hochstromleiterplatte ist mechanisch robust. Insbesondere ist dadurch gewährleistet, dass sämtliche Stromleitungslagen elektrisch miteinander verbunden sind.
Vorteilhaft ist eine Hochstromleiterplatte, bei der der mindestens eine Lagenverbinder benachbart zu dem ersten Leistungsschalter und/oder benachbart zu dem zweiten Leistungsschalter angeordnet ist. Insbesondere beträgt ein Maximalabstand zwischen dem Lagenverbinder und dem ersten Leistungsschalter und/oder dem zweiten Leistungsschalter höchstens eine lichte Weite des Lagenverbinders. Ein Lagenverbinder, der einen Kreisquerschnitt aufweist, ist also maximal im Abstand des Durchmessers des Kreisquerschnitts zu den Leistungsschaltern auf der Hochstromleiterplatte angeordnet. Der Abstand des Lagenverbinders zu dem ersten Leistungsschalter und/oder zu dem zweiten Leistungsschalter kann auch derart gewählt sein, dass der Lagenverbinder an den ersten Leistungsschalter oder an den zweiten Leistungsschalter angrenzt, also der Lagenverbinder und mindestens einer der Leistungsschalter in direkter Verbindung miteinander stehen. Es ist auch denkbar, dass der Lagenverbinder auf der Hochstromleiterplatte derart angeordnet ist, dass er direkt unterhalb des einen Leistungsschalters angeordnet ist. Das bedeutet, dass dieser Leistungsschalter direkt auf dem Lagenverbinder angeordnet wäre. Bei einer derartigen Anordnung überdecken sich die jeweiligen Projektionen des Leistungsschalters und des Lagenverbinders in der Stromleitungslagenebene. Eine derartige Anordnung ermöglicht eine sehr niederimpedante Anbindung der Leistungsschalter an die Hochstromleitungen, die insbesondere als den Hochstrom tragende Kupferschichten ausgeführt sind.
Vorteilhaft ist eine Hochstromleiterplatte, bei der zwei benachbarte Lagenverbinder einen Mindestabstand aufweisen, der insbesondere mindestens halb so groß ist wie eine lichte Weite eines der beiden Lagenverbinder. Wenn ein derartiger Mindestabstand eingehalten wird, ist gewährleistet, dass ein Leitungsquerschnitt groß genug, also insbesondere ausreichend groß genug, gewählt werden kann, um ungehindert Stromfluss innerhalb der Stromleitungslagenebene zu ermöglichen. Ein auf der Stromleitungslage verbleibender Flächenanteil, der von den Lagenverbindern unbeeinträchtigt ist, ist groß genug, um die Hochstromleitung mit der erforderlichen Breite anzuordnen. Dadurch ist ausgeschlossen, dass ein elektrischer Widerstand innerhalb der Stromleitungslagenebene unbeabsichtigt steigt und insbesondere zu einer Überhitzung der Hochstromleiterplatte führt. Dadurch können aufwendige Kühlsysteme vermieden werden. Die Hochstromleiterplatte ist unkompliziert aufgebaut. Eine derartige Hochstromleiterplatte ist kosteneffektiv ausgeführt. Der Wartungs- und Reparaturaufwand ist reduziert.
Vorteilhaft ist eine Hochstromleiterplatte, bei der der Stromversorgungs-Zuführanschluss, der Verbraucher-Anschluss und/oder der Stromversorgungs-Rückführanschluss jeweils als Lagenverbinder ausgeführt sind. Dadurch kann die Anzahl der zusätzlich einzubringenden Lagenverbinder reduziert werden. Im Gegensatz zu aus dem Stand der Technik bekannten Durchkontaktierungen, die als Durchgangsbohrungen ausgeführt sind, sind die genannten Anschlüsse metallisch gefüllt und ermöglichen eine verbesserte Lagenverbindung. Insbesondere ist eine derartige Lagenverbindung besonders niederimpedant ausgeführt.
Vorteilhaft ist eine Hochstromleiterplatte, bei der der Lagenverbinder in einem Randbereich eines ersten Stromleitungslagen-Abschnitts, eines zweiten Stromleitungslagen-Abschnitts und/oder eines dritten Stromleitungslagen-Abschnitts angeordnet ist und ein Randabstand höchstens eine lichte Weite des Lagenverbinders beträgt. Das bedeutet, dass bei Lagenverbindern mit kreisförmigem Querschnitt der Randabstand höchstens dem Durchmesser des Lagenverbinders entspricht. Insbesondere sind mehrere Lagenverbinder vorgesehen, die entlang eines äußeren Randes der Hochstromleiterplatte, insbesondere der Stromleitungslage, angeordnet sind. Sofern die Stromleitungslage mehrere separate, jeweils voneinander getrennte Stromleitungslagen-Abschnitte aufweist, sind die Lagenverbinder beispielsweise benachbart zu den die Abschnitte miteinander verbindenden Leistungsschaltern angeordnet.
Vorteilhaft ist eine Hochstromleiterplatte, bei der der Lagenverbinder mindestens eine Mikro-Durchkontaktierung, insbesondere in Form eines Laser-Vias, aufweist. Die Mirko-Durchkontaktierung ist insbesondere mit Kupfer gefüllt, um eine Verbesserung der Impedanzreduktion in den hochstromführenden Kupferschichten zu erzielen. Insbesondere sind also mehrere Mikro-Durchkontaktierungen an einem Leistungsschalter vorgesehen, insbesondere mindestens fünf, insbesondere mindestens zehn und insbesondere mindestens zwanzig.
Vorteilhaft ist eine Hochstromleiterplatte mit mindestens einem Energiespeicherelement. Ein derartiges Energiespeicherelement kann ein Zwischenkreiskondensator sein. Das Energiespeicherelement ist insbesondere an einer Stromleitungslage zwischen den Stromversorgungs-Anschlüssen und den Leistungsschaltern angeordnet. Das Energiespeicherelement ist insbesondere benachbart zu den Leistungsschaltern angeordnet und ermöglicht insbesondere eine Reduktion von Streu-Induktivitäten.
Besonders vorteilhaft ist eine Hochstromleiterplatte, bei der die Stromversorgungs-Anschlüsse und das mindestens eine Energiespeicherelement innerhalb eines Stromversorgungs-/Energiespeicher-Abschnitts der Stromleitungslage angeordnet sind. Insbesondere sind der Stromversorgungs-Zuführanschluss und der Stromversorgungs-Rückführanschluss mit unterhalb der Stromleitungslage angeordneten Stromleitungslagen wechselweise verbunden. Durch die alternierende Stapelung der positiven und negativen Strompotentiale in einer Richtung senkrecht zur Stromleitungslagenebene kann eine antiparallele Orientierung von Hinführ- und Rückführstrom erreicht werden, sodass sich die durch den Stromfluss verursachten Magnetfelder nach außen hin, also gegenüber einer die Hochstromleiterplatte umgebenden Umgebung kompensieren und insbesondere gegenseitig auslöschen. Ein magnetischer Streufluss ist reduziert.
Sowohl die in den Patentansprüchen angegebenen Merkmale als auch die in den nachfolgenden Ausführungsbeispielen der erfindungsgemäßen Hochstromleiterplatte angegebenen Merkmale sind jeweils für sich alleine oder in Kombination miteinander geeignet, den erfindungsgemäßen Gegenstand weiterzubilden. Die jeweiligen Merkmalskombinationen stellen hinsichtlich der Weiterbildungen des Erfindungsgegenstands keine Einschränkungen dar, sondern weisen im Wesentlichen lediglich beispielhaften Charakter auf.
Weitere Merkmale, Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnung. Es zeigen:
1 eine schematische Darstellung einer Hochstromleiterplatte gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel,
2 eine 1 entsprechende Darstellung unter Kenntlichmachung fließender Teilströme,
3 eine Schnittdarstellung gemäß Schnittlinie III-III in 2,
4 eine 1 entsprechende Darstellung einer weiteren Ausführungsform einer Hochstromleiterplatte,
5 eine Schnittdarstellung gemäß Schnittlinie V-V in 4,
6 eine 1 entsprechende Darstellung einer Hochstromleiterplatte gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel,
7 eine 6 entsprechende Darstellung unter Kenntlichmachung der fließenden Teilströme,
8 eine Schnittdarstellung gemäß Schnittlinie VIII-VIII in 7. Einander entsprechende Teile sind in den 1 bis 8 mit denselben Bezugszeichen versehen. Auch Einzelheiten der im Folgenden näher erläuterten Ausführungsbeispiele können für sich genommen eine Erfindung darstellen oder Teil eines Erfindungsgegenstands sein.
Eine in 1 gezeigte Hochstromleiterplatte 1 umfasst mehrere Stromleitungslagen 2, die schichtweise übereinander angeordnet sind. Die Draufsicht gemäß 1 zeigt eine oberste Stromleitungslage 2, die eine Stromleitungslagenebene definiert, die parallel zur Zeichenebene gemäß 1 orientiert ist. Die Stromleitungslage 2 weist einen ersten Stromleitungslagen-Abschnitt 3, einen zweiten Stromleitungslagen-Abschnitt 4 und einen dritten Stromleitungslagen-Abschnitt 5 auf. Die Stromleitungslagen-Abschnitte 3, 4, 5 sind derart geformt und zueinander angeordnet, dass die äußere Kontur der Stromleitungslage 2 rechteckförmig ist.
Zwischen dem ersten Stromleitungslagen-Abschnitt 3 und dem zweiten Stromleitungslagen-Abschnitt 4 ist ein erster Stromleitungslagen-Spalt 6 angeordnet. Zwischen dem zweiten Stromleitungslagen-Abschnitt 4 und dem dritten Stromleitungslagen-Abschnitt 5 ist ein zweiter Stromleitungslagen-Spalt 7 angeordnet. Das bedeutet, dass der erste Stromleitungslagen-Abschnitt 3 und der zweite Stromleitungslagen-Abschnitt 4 bzw. der zweite Stromleitungslagen-Abschnitt 4 und der dritte Stromleitungslagen-Abschnitt 5 beabstandet voneinander angeordnet sind. Der zweite Stromleitungslagen-Abschnitt 4 ist zwischen dem ersten Stromleitungslagen-Abschnitt 3 und dem dritten Stromleitungslagen-Abschnitt 5 angeordnet. Entlang des ersten Stromleitungslagen-Spaltes 6 sind mehrere, gemäß dem gezeigten Ausführungsbeispiel acht, erste Leistungsschalter 8 vorgesehen. Die ersten Leistungsschalter 8 sind jeweils identisch ausgeführt und weisen gemäß dem gezeigten Ausführungsbeispiel eine quadratische Grundfläche auf. Die ersten Leistungsschalter 8 verbinden den Stromleitungslagen-Abschnitt 3 mit dem zweiten Stromleitungslagen-Abschnitt 4. Dadurch kann Strom, insbesondere Hochstrom, von dem ersten Stromleitungslagen-Abschnitt 3 zu dem zweiten Stromleitungslagen-Abschnitt 4 fließen.
An dem ersten Stromleitungslagen-Abschnitt 3 ist ein Stromversorgungs-Zuführanschluss 9 angeordnet. Über den Stromversorgungs-Zuführanschluss 9 kann beispielsweise ein Pluspol einer Gleichstromquelle, beispielsweise einer Batterie, an die Hochstromleiterplatte 1 angeschlossen werden. Der Stromversorgungs-Zuführanschluss 9 dient also zum Zuführen von Strom zu der Hochstromleiterplatte 1.
In einem in 1 links dargestellten Randbereich 10 der Hochstromleiterplatte 1, insbesondere der Stromleitungslage 2, sind mehrere, gemäß dem gezeigten Ausführungsbeispiel zwanzig Lagenverbinder 11 angeordnet. Die Lagenverbinder 11 sind als Durchgangslöcher durch die Hochstromleiterplatte 1, insbesondere durch sämtliche Stromleitungslagen 2 hindurch, ausgeführt. Die Durchgangsbohrungen weisen einen kreisförmigen Querschnitt auf. Ein Randabstand, also ein Abstand der äußeren Kreiskontur eines Lagenverbinders 11 von der äußeren Kontur der Hochstromleiterplatte 1, beträgt gemäß dem gezeigten Ausführungsbeispiels die Hälfte des Durchmessers d der Kreisfläche Lagenverbinders. Dadurch, dass die Lagenverbinder 11 in dem Randbereich 10 der Hochstromleiterplatte 1 angeordnet sind und insbesondere der Randabstand höchstens die lichte Weite eines Lagenverbinders 11 beträgt, ist sichergestellt, dass eine an der Stromleitungslage 2 angeordnete Hochstromleitung durch die Lagenverbinder 11 im Wesentlichen nicht beeinträchtigt ist. Das bedeutet, dass ein Großteil der zur Verfügung stehenden Fläche der Stromleitungslage 2 für die Ausbildung einer Hochstromleitung genutzt werden kann.
Ein zwischen den Lagenverbindern 11 gewählter Abstand a ist kleiner als der Durchmesser d eines Lagenverbinders 11. Insbesondere ist der Abstand a höchstens halb so groß wie der Durchmesser d eines Lagenverbinders 11. Dadurch ist gewährleistet, dass ein großflächiger, nicht verjüngter Wärmeabfluss zu der Durchgangsbohrung der Lagenverbinder, die als Durchkontaktierungen ausgeführt sind, ermöglicht wird. Eine großflächige thermische Anbindung für den Lagenverbinder 11 wirkt selbst als Kühlfläche. Eine durch den elektrischen Widerstand des Lagenverbinders, insbesondere der Durchgangsbohrung, erzeugte Verlustleistung wird großflächig in die Kupferstruktur der stromführenden Hochstromleitung abgeführt. Lokale thermische Konzentrationen werden dadurch verhindert und die Stromtragfähigkeit der Lagenverbinder zusätzlich erhöht.
Aufgrund der Anordnung der Lagenverbinder 11 im Randbereich 10 der Hochstromleiterplatte 1 ist die mechanische Verbindung der Stromleitungslagen 2 verbessert.
An einer dem Randbereich 10 gegenüberliegenden Kante 12 des ersten Stromleitungslagen-Abschnitts 3 sind die Lagenverbinder 11 benachbart zu den ersten Leistungsschaltern 8 angeordnet. Insbesondere sind die Lagenverbinder 11 entlang einer virtuellen Linie angeordnet, die im Wesentlichen parallel zu dem ersten Stromleitungslagen-Spalt 6 ausgerichtet ist.
Der zweite Stromleitungslagen-Abschnitt 4 ist im Wesentlichen Y-förmig oder trichterförmig ausgeführt. Der zweite Stromleitungslagen-Abschnitt 4 ist mittels der ersten Leistungsschalter 8 mit dem ersten Stromleitungslagen-Abschnitt 3 verbunden. Mittels zweiter Leistungsschalter 13, die im Wesentlichen identisch ausgeführt sind zu den ersten Leistungsschaltern 8, ist der zweite Stromleitungslagen-Abschnitt 4 mit dem dritten Stromleitungslagen-Abschnitt 5 verbunden. Gemäß dem gezeigten Ausführungsbeispiel in 1 werden dafür entsprechend acht zweite Leistungsschalter 13 verwendet. Die ersten Leistungsschalter 8 dienen zum Überbrücken des ersten Stromleitungslagen-Spalts 6. Die zweiten Leistungsschalter 13 dienen zum Überbrücken des zweiten Stromleitungslagen-Spalts 7.
Bezogen auf eine Symmetrieachse 14 ist die Stromleitungslage 2 und insbesondere die Hochstromleiterplatte 1 spiegelsymmetrisch ausgeführt. Insbesondere ist der zweite Stromleitungslagen-Abschnitt 4 spiegelsymmetrisch zur Symmetrieachse 14 ausgerichtet. Der dritte Stromleitungslagen-Abschnitt 5 ist im Wesentlichen identisch zu dem ersten Stromleitungslagen-Abschnitt 3 ausgeführt, aber spiegelsymmetrisch zur Symmetrieachse 14 angeordnet.
Entlang der ersten Leistungsschalter 8 und entlang der zweiten Leistungsschalter 13 sind an dem zweiten Stromleitungslagen-Abschnitt 4 mehrere Lagenverbinder 11 angeordnet. Die Lagenverbinder 11 sind im Wesentlichen V-förmig an dem zweiten Stromleitungslagen-Abschnitt 4 angeordnet. Insbesondere ein unterer Stegbereich 15 des Y-förmigen zweiten Stromleitungslagen-Abschnitts 4 ist frei von Lagenverbindern 11. Das bedeutet, dass in dem Stegbereich 15 zwischen den ersten Leistungsschaltern 8 und den zweiten Leistungsschaltern 13 keine weiteren Elemente vorgesehen sind.
An dem zweiten Stromleitungslagen-Abschnitt 4 ist ein Verbraucher-Anschluss 16 vorgesehen. Der Verbraucher-Anschluss 16 ist über die ersten Leistungsschalter 8 mit dem Stromversorgungs-Zuführanschluss 9 an dem ersten Stromleitungslagen-Abschnitt 3 verbunden. Der Verbraucheranschluss 16 dient zum Verbinden der Hochstromleiterplatte 1 mit einem nicht dargestellten, hochstromführenden Verbraucher. Ein derartiger Verbraucher ist beispielsweise ein ein- oder mehrphasiger Verbraucher wie beispielsweise ein Elektromotor.
An dem dritten Stromleitungslagen-Abschnitt 5 ist ein Stromversorgungs-Rückführanschluss 17 vorgesehen. Der Stromversorgungs-Rückführanschluss 17 ist insbesondere ein Minuspol einer Gleichstromquelle, insbesondere einer Batterie.
Elektrischer Strom, der über den Stromversorgungs-Zuführanschluss 9 der Hochstromleiterplatte 1 zugeführt wird, kann über die ersten Leistungsschalter 8 in den zweiten Stromleitungslagen-Abschnitt 4 und dort über den Verbraucher-Anschluss 16 zu dem Verbraucher fließen. Stromrückfluss ist über den Verbraucher-Anschluss 16, den zweiten Stromleitungslagen-Abschnitt 4, den zweiten Leistungsschalter 13 und letztlich den Stromversorgungs-Rückführanschluss 17 möglich.
Der Stromversorgungs-Zuführanschluss 9, der Verbraucher-Anschluss 16 und/oder der Stromversorgungs-Rückführanschluss 17 können jeweils als Lagenverbinder im Sinne der Anmeldung ausgeführt sein und zum Verbinden der Lagen dienen. Dadurch, dass die Anschlüsse 9, 16, 17 metallgefüllt sind, ermöglichen die Anschlüsse 9, 16 und 17 gegenüber den Lagenverbindern 11, die im Wesentlichen als hohle Durchgangsbohrungen ausgeführt sind, eine verbesserte, weil niederimpedante Lagenverbindung.
Für den Stromfluss innerhalb der jeweiligen Abschnitte 3, 4 und 5 sind hochstromführende Kupferschichten vorgesehen, die jeweils eine Hochstromleitung bilden. Die Hochstromleitungen weisen jeweils eine Leitungsquerschnittsfläche auf. Die Leitungsquerschnittsfläche der Hochstromleitungen ist entlang einer Stromzuführrichtung zumindest abschnittsweise abnehmend ausgeführt. Die Stromzuführrichtung ist durch eine Orientierung von dem Stromversorgungs-Zuführanschluss 9 zu dem Verbraucher-Anschluss 16 definiert. Gemäß der in 1 gezeigten Darstellung ist die Hochstromleitung des ersten Stromleitungslagen-Abschnitts 3 zwischen den Lagenverbindern 11 vorgegeben. Eine Leitungsquerschnittsfläche der Hochstromleitung an dem ersten Stromleitungslagen-Abschnitt 3 ist im Bereich des Stromversorgungs-Zuführanschlusses 9 maximal und in einem dem Stromversorgungs-Zuführanschluss 9 gegenüberliegenden Bereich des ersten Stromleitungslagen-Abschnitts 3 minimal.
An dem dritten Stromleitungslagen-Abschnitt 5 ist eine Stromrückführrichtung durch eine Orientierung von dem Verbraucher-Anschluss 16 zu dem Stromversorgungs-Rückführanschluss 17 definiert. An dem dritten Stromleitungslagen-Abschnitt 5 ist eine Leitungsquerschnittsfläche einer Hochstromleitung im Bereich des Stromversorgungs-Rückführanschlusses 17 maximal und in einem dem Stromversorgungs-Rückführanschluss 17 gegenüberliegenden Bereich des dritten Stromleitungslagen-Abschnitts 5 minimal.
Entlang der Stromzuführrichtung ist die Leitungsquerschnittsfläche der Hochstromleitung zumindest abschnittsweise abnehmend ausgeführt. Entlang der Stromabführrichtung ist die Leitungsquerschnittsfläche der Hochstromleitung zumindest abschnittsweise zunehmend ausgeführt.
In 2 ist rein schematisch der elektrische Stromfluss von Hochstrom an der Stromleitungslage 2 der Hochstromleiterplatte 1 skizziert. Ausgehend von dem Stromversorgungs-Zuführanschluss 9 fließt elektrischer Strom über die ersten Leistungsschalter 8 von dem ersten Stromleitungslagen-Abschnitt 3 in den zweiten Stromleitungslagen-Abschnitt 4. Dieser Stromfluss umfasst einen Teil des elektrischen Stroms, der über den Stromversorgungs-Zuführanschluss 9 der Hochstromleiterplatte 1 zugeführt wird. Ein Reststromanteil fließt entlang der Hochstromleitung des ersten Stromleitungslagen-Abschnitts 3 zwischen den Lagenverbindern 11 gemäß 2 nach oben. Entlang der Hochstromleitung werden Teilströme abgezweigt und über die ersten Leistungsschalter 8 in den zweiten Stromleitungslagen-Abschnitt 4 geleitet. Das bedeutet, dass entlang der Hochstromleitung ausgehend von dem Stromversorgungs-Zuführanschluss 9 auf dem ersten Stromleitungslagen-Abschnitt 3 die Stromdichte entlang der Stromzuführrichtung kontinuierlich, insbesondere stufenweise abnimmt. Um diesem Anforderungsprofil gerecht zu werden, ist die Hochstromleitung entlang der Stromzuführrichtung entsprechend ausgeführt, sodass die Leitungsquerschnittsfläche wie vorstehend beschrieben entlang der Stromzuführrichtung zumindest abschnittsweise abnehmend ausgeführt ist. Das bedeutet, dass die Leitungsquerschnittsfläche der Hochstromleitung dem tatsächlichen Bedarf entlang der Stromzuführrichtung angepasst ist. Es ist insbesondere nicht erforderlich, entlang der gesamten Hochstromleitung einen Maximal-Leitungsquerschnitt vorzusehen.
Der von dem ersten Stromleitungslagen-Abschnitt 3 über die ersten Leistungsschalter 8 dem zweiten Stromleitungslagen-Abschnitt 4 zugeführte Strom wird über den Verbraucher-Anschluss 16 an den Verbraucher abgeführt. Elektrischer Strom, der von dem Verbraucher über den Verbraucher-Anschluss 16 wieder der Hochstromleiterplatte 1 eingeprägt wird, kann von dem zweiten Stromleitungslagen-Abschnitt 4 über die zweiten Leistungsschalter 13 in den dritten Stromleitungslagen-Abschnitt 5 fließen. Der von dem Verbraucher-Anschluss 16 rückfließende Strom teilt sich entlang der Leistungsschalter 13 auf, sodass in dem unteren Stegbereich 15 des zweiten Stromleitungslagen-Abschnitts 4 die Leitungsquerschnittsfläche der Hochstromleitung des Stromleitungslagen-Abschnitts 4 minimal ist. Dagegen ist die Hochstromleitung entlang der Stromrückführrichtung zumindest abschnittsweise, insbesondere stufenförmig, zunehmend ausgeführt.
Aus der Schnittdarstellung gemäß 3 ergibt sich, dass die Hochstromleiterplatte 1 eine obere und eine untere Decklage 18 aufweist. Weiterhin weist die Hochstromleiterplatte 1 zwei im Wesentlichen identisch ausgeführte Stromleitungslagen 2 auf. Die beiden Stromleitungslagen 2 sind durch eine elektrisch isolierende Isolationslage 19 voneinander getrennt. Das bedeutet, dass die Isolationslage 19 zwischen den beiden Stromleitungslagen 2 angeordnet ist. Die Stromleitungslagen 2 sind jeweils über eine weitere Isolationslage 19 in isolierender Weise von der oberen bzw. unteren Decklage 18 isoliert. Die Lagen 18, 19, 2, 19, 2, 19, 18 sind in einer Richtung senkrecht zu den Stromleitungslagenebenen der Stromleitungslagen 2 orientierten Lagenverbinder 11 miteinander verbunden. Die Lagenverbinder 11 ermöglichen Stromfluss entlang der senkrechten Richtung, also senkrecht zu den Stromleitungslagen 2.
Die Darstellung der Stromleitungslagen-Abschnitte 3, 4, 5 ist in Anlehnung an die in 2 gezeigte Stromführung gewählt.
Anhand der 4 und 5 wird ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben. Konstruktiv identische Teile erhalten dieselben Bezugszeichen und werden nicht nochmals im Einzelnen erläutert.
Wesentlicher Unterschied der Hochstromleiterplatte 23 ist die Ausführung der ersten Leistungsschalter 20 und der zweiten Leistungsschalter 21. Wie beispielhaft anhand eines ersten Leistungsschalters 20 in 4 gezeigt, weist dieser Leistungsschalter 20 eine Vielzahl von Mikro-Durchkontaktierungen 22 auf. Die Mikro-Durchkontaktierungen 22 werden durch Laserbohren hergestellt und sind insbesondere kupfergefüllt. Die Mikro-Durchkontaktierungen 22 werden als Laser-Vias bezeichnet. Gemäß dem gezeigten Ausführungsbeispiel sind an dem ersten Leistungsschalter 20 insgesamt einundvierzig Mikro-Durchkontaktierungen 22 vorgesehen. In Abhängigkeit der jeweiligen Größe des ersten Leistungsschalters 20 und der Mikro-Durchkontaktierungen 22 können auch mehr oder weniger Mikro-Durchkontaktierungen an dem ersten Leistungsschalter 20 vorgesehen sein. Gemäß dem gezeigten Ausführungsbeispiel sind sämtliche Leistungsschalter 20, 21 mit mehreren Mikro-Durchkontaktierungen 22 ausgeführt, die aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht dargestellt sind. Dadurch, dass die Anschlussflächen der hochstromtragenden Leistungsschalter 20, 21 die Mikro-Durchkontaktierungen 22, die mit Kupfer gefüllt sind, aufweisen, kann die Impedanzreduktion der Stromleitung von den Leistungsschaltern 20, 21 in die hochstromführenden Kupferschichten reduziert werden. Es ist klar, dass in dem Bereich der Leistungsschalter 20, 21, der jeweils oberhalb der Stromleitungslagen-Spalte 6, 7 angeordnet ist, keine Mikro-Durchkontaktierungen 22 vorgesehen sind.
5 zeigt einen Querschnitt gemäß Schnittlinie V-V in 4. Daraus wird ersichtlich, dass die Hochstromleiterplatte 23 gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel neben den aus dem ersten Ausführungsbeispiel bekannten Schichten bzw. Lagen 2, 18, 19 weitere Lagen aufweist. Ober- und unterhalb der Decklagen 18 ist jeweils eine Isolationslage 19 vorgesehen, die sich jeweils zwei Ansteuerlagen 24 anschließen, die jeweils durch eine Isolationslage 19 voneinander getrennt sind. Die Ansteuerlagen 24 sind an sich aus dem Stand der Technik bekannt. Die Ansteuerlagen 24 sind über kupfergefüllte Mikro-Durchkontaktierungen 22 miteinander verbunden. Insbesondere sind die Mikro-Durchkontaktierungen 22 zum Verbinden der Ansteuerlagen 24 identisch zu den Mikro-Durchkontaktierungen 22 ausgeführt, die in den ersten Leistungsschaltern 20 und in den zweiten Leistungsschaltern 21 angeordnet sind. An einem in 5 gezeigten, unteren Bereich der Hochstromleiterplatte 23 sind zusätzliche Leistungsschalter 25 vorgesehen. Die Leistungsschalter 25 sind an den Mikro-Durchkontaktierungen 22 angeordnet.
Die Funktionsweise der Hochstromleiterplatte 23 gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel ist im Wesentlichen identisch zu der Funktionsweise der Hochstromleiterplatte gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel. Aufgrund der Verwendung der Mikro-Durchkontaktierungen 22 an den Leistungsschaltern 20, 21 kann die Impedanzreduktion, wie beschrieben, verbessert werden.
Es sind weitere, nicht dargestellte Anordnungen möglich, bei welchen mehrere Stromleitungslagen 2, also jeweils mit einem ersten Stromleitungslagen-Abschnitt 3, einem zweiten Stromleitungslagen-Abschnitt 4 und einem dritten Stromleitungslagen-Abschnitt 5, nebeneinander angeordnet sind, sodass jede Stromleitungslage 2 jeweils einen Stromversorgungs-Zuführanschluss 9, einen Stromversorgungs-Rückführanschluss 17 sowie einen Verbraucher-Anschluss 16 aufweist. Das bedeutet, dass der jeweilige Aufbau einer Stromleitungslage an sich kopiert und mehrfach nebeneinander oder rasterförmig auf einer Leiterplatte eingefügt werden kann. Insbesondere ist es denkbar, eine ideal synchronisierte Ansteuerung eines mehrphasigen Verbrauchers dadurch zu ermöglichen.
Im Folgenden wird anhand der 6 bis 8 ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben. Komponenten, die anhand der 1 bis 5 bereits erläutert worden sind, tragen dieselben Bezugszeichen und werden nicht nochmals im Einzelnen erläutert.
Wesentlicher Unterschied gegenüber den beiden ersten Ausführungsbeispielen ist, dass bei der Hochstromleiterplatte 26 gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel zwischen dem Stromversorgungs-Zuführanschluss 9 und den ersten Leistungsschaltern 8 mehrere Energiespeicherelemente 27 in Form von Zwischenkreiskondensatoren vorgesehen sind. Aus Darstellungsgründen sind bei der Hochstromleiterplatte 26 die Lagenverbinder 11 nicht im Einzelnen dargestellt. Die Aufteilung der Stromleitungslage 2 in den ersten Stromleitungslagen-Abschnitt 3, den zweiten Stromleitungslagen-Abschnitt 4 und den dritten Stromleitungslagen-Abschnitt 5 ergibt sich aus der Darstellung in 6.
Gemäß dem gezeigten Ausführungsbeispiel sind zwischen dem Stromversorgungs-Zuführanschluss 9 und den ersten Leistungsschaltern 8 jeweils zwei Zwischenkreiskondensatoren 27 und zwischen den zweiten Leistungsschaltern 13 und dem Stromversorgungs-Rückführanschluss 17 ebenfalls zwei Zwischenkreiskondensatoren 27 angeordnet. Das bedeutet, dass die Zwischenkreiskondensatoren 27 als Energiespeicherelemente innerhalb eines Stromversorgungs-/Energiespeicher-Abschnitts 28, insbesondere rasterförmig, insbesondere an Ecken eines Rechtecks, insbesondere eines Quadrats, angeordnet sind. Die Zwischenkreiskondensatoren 27 dienen als Energiespeicher. Die Energiespeicherelemente 27 entlasten insbesondere bei hohen Schaltströmen die Stromversorgung über die Stromversorgungs-Anschlüsse 9, 17. Dadurch kann die Betriebsspannung an der Hochstromleiter-platte 26 stabilisiert werden. Durch den Stromversorgungs-/Energiespeicher-Abschnitt 28 ist eine eigene, separate Flächenstruktur innerhalb des Kupferaufbaus der Hochstromleiterplatte 26 geschaffen. Der Stromversorgungs-/Energiespeicher-Abschnitt 28 ist entlang der vertikalen Richtung, also entlang der Lagenverbinder 11 derart aufgebaut, dass Plus-Potentiale 29 und Minus-Potentiale 30 der Stromversorgung wechselweise gestapelt angeordnet sind. Eine derartige Anordnung ergibt sich aus der Schnittdarstellung in 8. Durch die gestapelte Anordnung wird erreicht, dass Hin- und Rückstrom zur Hochstromleiterplatte 26 antiparallel orientiert sind. Durch die Stromflüsse verursachte Magnetfelder überlagern sich und führen zu einer gegenseitigen Kompensation, die bestenfalls zu einer kompletten Auslöschung der Magnetfelder nach außen führt. In jedem Fall wird ein magnetischer Streufluss dadurch reduziert.
Es sind auch Anwendungen denkbar, bei welchen mehrere Kupferlagen mit dem gleichen Potential, mit dem Plus-Potential 29 oder mit dem Minus-Potential 30, übereinander angeordnet sein müssen oder können.
Die Stromversorgungs-Anschlüsse 9, 17 sind über die Lagenverbinder 11 mit den Plus- und Minus-Potentialen 29 und 30 verbunden. Die einzelnen Potentiale 29 bzw. 30 sind durch Isolationslagen 19 voneinander elektrisch isoliert.
Bezugszeichenliste

1: Hochstromleiterplatte (1. Ausführungsbeispiel)
2: Stromleitungslage
3: Erster Stromleitungslagen-Abschnitt
4: Zweiter Stromleitungslagen-Abschnitt
5: Dritter Stromleitungslagen-Abschnitt
6: Erster Stromleitungslagen-Spalt
7: Zweiter Stromleitungslagen-Spalt
8: Erster Leistungsschalter
9: Stromversorgungs-Zuführanschluss
10: Randbereich
11: Lagenverbinder
12: Kante
13: Zweiter Leistungsschalter
14: Symmetrieachse
15: Stegbereich
16: Verbraucher-Anschluss
17: Stromversorgungs-Rückführanschluss
18: Decklage
19: Isolationslage
20: Erster Leistungsschalter
21: Zweiter Leistungsschalter
22: Mikro-Durchkontaktierungen
23: Hochstromleiterplatte (2. Ausführungsbeispiel)
24: Ansteuerlage
25: Zusätzliche Leistungsschalter
26: Hochstromleiterplatte (3. Ausführungsbeispiel)
27: Energiespeicherelement
28: Stromversorgungs-/Energiespeicher-Abschnitt
29: Plus-Potential
30: Minus-Potential

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

US 2013/0170155 A1 [0002]

Claims

Mehrfunktionale Hochstromleiterplatte (1; 23; 26) umfassend a. mehrere Stromleitungslagen (2) zum Leiten von elektrischen Strom, wobei eine eine Stromleitungslagenebene definierende Stromleitungslage (2) aufweist i. einen Stromversorgungs-Zuführanschluss (9) zum Zuführen von Strom eines Stromversorgers, ii. einen Verbraucher-Anschluss (16) zum Verbinden mit einem Stromverbraucher, iii. einen Stromversorgungs-Rückführanschluss (17) zum Rückführen von Strom zu dem Stromversorger und iv. mindestens eine Hochstromleitung zum Leiten des elektrischen Stroms zwischen dem Stromversorgungs-Zuführanschluss (9), dem Verbraucher-Anschluss (16) und dem Stromversorgungs-Rückführanschluss (17), b. mindestens einen den Stromversorgungs-Zuführanschluss (9) und den Verbraucher-Anschluss (16) verbindenden ersten Leistungsschalter (8; 20), c. mindestens einen den Verbraucher-Anschluss (16) und den Stromversorgungs-Rückführanschluss (17) verbindenden zweiten Leistungsschalter (13; 21), d. mindestens einen Lagenverbinder (11) zum Verbinden der Stromleitungslagen (2), wobei die mindestens eine Hochstromleitung, der mindestens eine erste Leistungsschalter (8; 20) und der mindestens eine zweite Leistungsschalter (13; 21) Stromfluss in der Stromleitungslagenebene gewährleisten und wobei der Lagenverbinder (11) Stromfluss quer zur Stromleitungslagenebene gewährleistet.
Mehrfunktionale Hochstromleiterplatte (1; 23; 26) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Stromversorgungs-Zuführanschluss (9) an einem ersten Stromleitungslagen-Abschnitt (3) angeordnet ist.
Mehrfunktionale Hochstromleiterplatte (1; 23; 26) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbraucher-Anschluss (16) an einem zweiten Stromleitungslagen-Abschnitt (4) angeordnet ist.
Mehrfunktionale Hochstromleiterplatte (1; 23; 26) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Stromversorgungs-Rückführanschluss (17) an einem dritten Stromleitungslagen-Abschnitt (5) angeordnet ist.
Mehrfunktionale Hochstromleiterplatte (1; 23; 26) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Leitungsquerschnittsfläche der mindestens einen Hochstromleitung entlang einer Stromzuführrichtung zumindest abschnittsweise abnehmend ausgeführt ist und/oder entlang einer Stromabführrichtung zumindest abschnittsweise zunehmend ausgeführt ist.
Mehrfunktionale Hochstromleiterplatte (1; 23; 26) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Lagenverbinder (11) mehrere, insbesondere alle, Stromleitungslagen (2) durchsetzt.
Mehrfunktionale Hochstromleiterplatte (1; 23; 26) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Lagenverbinder (11) benachbart zu dem ersten Leistungsschalter (8; 20) und/oder zu dem zweiten Leistungsschalter (13; 21) angeordnet ist.
Mehrfunktionale Hochstromleiterplatte (1; 23; 26) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwei benachbarte Lagenverbinder (11) einen Mindestabstand (a) aufweisen, der insbesondere halb so groß ist wie eine lichte Weite (d) einer Querschnittsfläche eines Lagenverbinders (11).
Mehrfunktionale Hochstromleiterplatte (1; 23; 26) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Stromversorgungs-Zuführanschluss (9), der Verbraucher-Anschluss (16) und/oder der Stromversorgungs-Rückführanschluss (17) als Lagenverbinder (11) ausgeführt sind.
Mehrfunktionale Hochstromleiterplatte (1; 23; 26) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Lagenverbinder (11) in einem Randbereich (10) eines ersten Stromleitungslagen-Abschnitts (3), eines zweiten Stromleitungslagen-Abschnitts (4) und/oder eines dritten Stromleitungslagen-Abschnitts (5) angeordnet ist, wobei ein Randabstand höchstens einer lichten Weite (d) einer Querschnittsfläche eines Lagenverbinders (11) entspricht.
Mehrfunktionale Hochstromleiterplatte (23) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Leistungsschalter (20) und/oder der zweite Leistungsschalter (21) mindestens eine Mikro-Durchkontaktierung (22) aufweist, die insbesondere mit Kupfer gefüllt ist.
Mehrfunktionale Hochstromleiterplatte (26) nach einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch mindestens ein Energiespeicherelement (27), das insbesondere an einer Stromleitungslage (2) zwischen den Stromversorgungs-Anschlüssen (9, 17) und den Leistungsschaltern (8, 13) angeordnet ist und insbesondere benachbart zu den Leistungsschaltern (8, 13) angeordnet ist.
Mehrfunktionale Hochstromleiterplatte (26) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Stromversorgungs-Anschlüsse (9, 17) und das mindestens eine Energiespeicherelement (27) innerhalb eines Stromversorgungs-/Energiespeicher-Abschnitts (28) der Stromleitungslage (2) angeordnet sind, wobei insbesondere der Stromversorgungs-Zuführanschluss (9) und der Stromversorgungs-Rückführanschluss (17) mit unterhalb der Stromleitungslage (2) angeordneten Stromleitungslagen (29, 30) wechselweise verbunden sind.