DE102016111871A1 - Stromverteilung in Gleichspannungswandlern - Google Patents

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Emil Todorov
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Allen Sakai
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Abstract

Ein Gleichspannungswandler umfasst ein Substrat, das eine erste und eine zweite Seite aufweist, die einander gegenüberliegen, eine Leistungsstufe, die auf der ersten Seite des Substrats befestigt ist und aktive Halbleiterkomponenten umfasst, die geeignet sind, um eine Ausgangsphase des Gleichspannungswandlers bereitzustellen, ein induktives Bauelement, das auf der ersten Seite des Substrats befestigt ist und durch eine erste Metallleiterbahn auf der ersten Seite des Substrats mit der Leistungsstufe elektrisch verbunden ist, und eine Vielzahl von elektrisch leitfähigen Durchkontaktierungen, die sich von der ersten Seite durch das Substrat bis zur zweiten Seite erstrecken. Die Durchkontaktierungen sind mit der ersten Metallleiterbahn elektrisch verbunden. Mindestens einige der Durchkontaktierungen sind mindestens teilweise unter der Leistungsstufe angeordnet. Ein entsprechendes Verfahren zum Montieren eines solchen Gleichspannungswandlers wird ebenfalls offenbart.

Description

  • Die vorliegende Anmeldung bezieht sich auf Gleichspannungswandler (DC/DC-Wandler) und insbesondere auf eine Stromverteilung in Gleichspannungswandlern.
  • Gleichspannungswandler umfassen aktive und passive Komponenten, die Leistungsstufenkomponenten wie zum Beispiel High-Side- und Low-Side-Leistungstransistoren zum Regeln der Spannung einer Last wie zum Beispiel eines Prozessors umfassen. Jedes High-Side-/Low-Side-Transistorpaar bildet eine Ausgangsphase des Gleichspannungswandlers, die durch ein entsprechendes induktives Ausgangsbauelement (engl.: inductive output inductor) mit der Last verbunden ist. Die Komponenten des Gleichspannungswandlers, welche die Leistungsstufenkomponenten und die Induktiven Ausgangsbauelemente umfassen, sind zusammen mit der Last an einer gedruckten Leiterplatte (Printed Circuit Board, PCB) befestigt. Die PCB weist zahlreiche elektrische Leiterbahnen auf, welche die Gleichspannungswandlerkomponenten miteinander verbinden, einschließlich eines elektrischen Verbindens der Leistungsstufentransistoren des Wandlers mit der Last. Während des Betriebs strahlen die Leistungsstufenkomponenten und die Induktiven Ausgangsbauelemente eine bedeutende Abwärme ab. Die Übertragung dieser Wärmeenergie von jeder Leistungsstufe und jedem induktiven Ausgangsbauelement auf die PCB ist ein kritisches Gestaltungsmerkmal.
  • Gemäß einer Ausführungsform des Gleichspannungswandlers umfasst der Gleichspannungswandler ein Substrat, das eine erste und eine zweite Seite aufweist, die einander gegenüberliegen, eine Leistungsstufe, die auf der ersten Seite des Substrats befestigt ist und aktive Halbleiterkomponenten umfasst, die geeignet sind, eine Ausgangsphase des Gleichspannungswandlers bereitzustellen, ein induktives Bauelement, das auf der ersten Seite des Substrats befestigt ist und durch eine erste Metallleiterbahn auf der ersten Seite des Substrats mit der Leistungsstufe elektrisch verbunden ist, und eine Vielzahl von elektrisch leitfähigen Durchkontaktierungen, die sich von der ersten Seite durch das Substrat bis zur zweiten Seite erstrecken. Die Durchkontaktierungen sind mit der ersten Metallleiterbahn elektrisch verbunden. Mindestens einige der Durchkontaktierungen sind mindestens teilweise unter der Leistungsstufe angeordnet.
  • Gemäß einer Ausführungsform eines Verfahrens zum Montieren eines Gleichspannungswandlers umfasst das Verfahren: Bereitstellen eines Substrats, das eine erste und eine zweite Seite aufweist, die einander gegenüberliegen, und einer Vielzahl von elektrisch leitfähigen Durchkontaktierungen, die sich von der ersten Seite durch das Substrat bis zur zweiten Seite erstrecken; Befestigen einer Leistungsstufe auf der ersten Seite des Substrats, sodass mindestens einige der Durchkontaktierungen mindestens teilweise unter der Leistungsstufe angeordnet sind, wobei die Leistungsstufe aktive Halbleiterkomponenten umfasst, die geeignet sind, um eine Ausgangsphase des Gleichspannungswandlers bereitzustellen; Befestigen eines induktiven Bauelements auf der ersten Seite des Substrats, sodass das induktive Bauelement durch eine erste Metallleiterbahn auf der ersten Seite des Substrats mit der Leistungsstufe elektrisch verbunden ist; und elektrisches Verbinden der ersten Metallleiterbahn durch die Vielzahl von elektrisch leitfähigen Durchkontaktierungen mit der zweiten Seite.
  • Nach dem Lesen der nachfolgenden detaillierten Beschreibung und dem Betrachten der begleitenden Zeichnungen wird der Fachmann weitere Merkmale und Vorteile erkennen.
  • Die Elemente in den Zeichnungen sind in Bezug zueinander nicht unbedingt maßstabsgetreu gezeichnet. Gleiche Bezugszeichen bezeichnen entsprechende ähnliche Teile. Die Merkmale der verschiedenen dargestellten Ausführungsformen können miteinander kombiniert werden, ausgenommen wenn sie sich gegenseitig ausschließen. Einige Ausführungsformen werden in den Zeichnungen dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung ausführlich erläutert.
  • 1A zeigt eine Draufsicht auf einen Abschnitt einer oberen Außenschicht eines Substrats wie zum Beispiel einer PCB, auf der Leistungsstufenkomponenten eines Gleichspannungswandlers gemäß einer Ausführungsform befestigt werden.
  • 1B stellt schematisch einen Schaltkreis einer Ausgangsphase des Gleichspannungswandlers dar.
  • 1C ist eine Draufsicht auf einen Abschnitt der unteren Außenschicht des Substrats.
  • 1D ist eine Draufsicht auf einen Abschnitt einer Zwischenschicht des Substrats.
  • 2 stellt eine Ansicht der Schichten einer Leiterplatte nebeneinander dar, auf denen die Komponenten des Gleichspannungswandlers gemäß einer Ausführungsform befestigt werden sollen.
  • 3 stellt eine Draufsicht auf eine Ausführungsform einer Leiterplatte dar, nachdem die Leistungsstufen und entsprechende Induktive Bauelemente eines Gleichspannungswandlers auf der oberen Außenschicht der Platte gemäß einer Ausführungsform befestigt wurden.
  • 4 stellt eine Draufsicht auf eine Zwischenschicht einer Leiterplatte dar, auf der die Leistungsstufen und entsprechende Induktive Bauelemente eines Gleichspannungswandlers gemäß einer Ausführungsform befestigt werden sollen.
  • Die 5A bis 5C stellen eine Ausführungsform des Lötens von Leistungsstufen eines Gleichspannungswandlers auf eine Seite eines Substrats gemäß einer Ausführungsform dar.
  • 6 stellt eine Draufsicht auf eine Ausführungsform einer Lötpastenschablone dar, die beim Löten von Leistungsstufen eines Gleichspannungswandlers auf eine Seite eines Substrats gemäß einer Ausführungsform verwendet wird.
  • 7 zeigt den in 1A dargestellten Abschnitt der oberen Außenschicht des Substrats nach dem Applizieren der Lötpaste mithilfe der Lötpastenschablone.
  • 8A zeigt eine Draufsicht auf einen Abschnitt einer oberen Außenschicht eines Substrats wie zum Beispiel einer PCB, auf der Leistungsstufenkomponenten eines Gleichspannungswandlers gemäß einer Ausführungsform befestigt sind.
  • 8B ist eine Draufsicht auf einen in 8A gezeigten Abschnitt der oberen Außenschicht des Substrats nach dem Befestigen der induktiven Ausgangsbauelemente.
  • 8C ist eine Draufsicht auf einen Abschnitt der unteren Außenschicht des Substrats aus 8A.
  • 8D ist eine Draufsicht auf einen Abschnitt einer Zwischenschicht des Substrats aus 8A.
  • Gemäß einigen hier beschriebenen Ausführungsformen umfasst ein Gleichspannungswandler mindestens eine Leistungsstufe, die einen High-Side-Leistungstransistor und einen Low-Side-Leistungstransistor aufweist. Die Leistungstransistoren können in den gleichen Halbleiterchip oder in verschiedene Chips integriert sein. In beiden Fällen verbindet jeder High-Side-Leistungstransistor die Last schaltbar mit einer Eingangsspannung des Gleichspannungswandlers und der entsprechende Low-Side-Leistungstransistor verbindet die Last in anderen Zeiträumen schaltbar mit der Erdung. Jede Leistungsstufe kann ein Nacktchip d.h. ein gehäuseloses Chip oder ein Chip in einem Gehäuse wie zum Beispiel einem Spritzgusschipgehäuse oder einem offenen Chipgehäuse (open-cavity die package) sein und jedes Paar aus einem High-Side- und einem Low-Side-Leistungsstufentransistor bildet eine Ausgangsphase des Gleichspannungswandlers. Jede Ausgangsphase ist durch ein entsprechendes induktives Bauelement mit der Last verbunden. In dem Fall eines einzigen Paars eines High-Side- und eines Low-Side-Leistungsstufentransistors ist der Gleichspannungswandler ein Einphasenwandler. In dem Fall von zwei oder mehr Paaren eines High-Side- und eines Low-Side-Leistungsstufentransistors ist der Gleichspannungswandler ein Mehrhasenwandler.
  • Sowohl in dem Einphasenfall als auch dem Mehrphasenfall wird jede Leistungsstufe und jedes entsprechende induktive Ausgangsbauelement auf einem Substrat wie zum Beispiel einer PCB befestigt. Durchkontaktierungen erstrecken sich durch das Substrat von einer Seite des Substrats bis auf die andere Seite. Auf der Seite des Substrats, auf der die Leistungsstufe(n) und das/die induktive(n) Bauelement(e) befestigt sind, werden Metallleiterbahnen bereitgestellt. Die Metallleiterbahnen sind voneinander beabstandet und stellen Eingangs-, Ausgangs-, Masse- und Schaltspannungspunkte auf dem Substrat für die Leistungsstufenkomponenten bereit.
  • Einige der Durchkontaktierungen sind mit der Schaltspannungsleiterbahn d.h. der Metallleiterbahn elektrisch verbunden, an welcher der Ausgang einer Leistungsstufe und eine Klemme des entsprechenden induktiven Bauelements befestigt sind. Diese Durchkontaktierungen erstrecken sich durch das Substrat zu einer entsprechenden Metallleiterbahn auf der gegenüberliegenden Seite des Substrats. Mindestens einige der Durchkontaktierungen, die mit der Schaltspannungsleiterbahn verbunden sind, sind mindestens teilweise unter der Leistungsstufe angeordnet, um das Übertragen von Wärmeenergie von der Leistungsstufe auf die Rückseite des Substrats zu verbessern. Die Schaltspannungsleiterbahn kann in einer oder mehreren Zwischenschichten der PCB nachgebildet werden und mit der gleichen Gruppe von Durchkontaktierungen wie die Schaltspannungsleiterbahn auf der Vorderseite des Substrats elektrisch verbunden werden, um den Widerstand dieser elektrischen Leiterbahn zu verringern.
  • 1A stellt eine Draufsicht auf einen Abschnitt der Vorderseite 102 eines Substrats 100 wie zum Beispiel einer gedruckten Leiterplatte (Printed Circuit Board, PCB) dar, auf der die Leistungsstufenkomponenten eines Gleichspannungswandlers befestigt werden sollen. 1A stellt das Substrat 100 vor dem Befestigen der Leistungsstufenkomponenten dar. Von daher werden in 1A nur die Umrisse 104, 106 von jeder Leistungsstufe und der entsprechenden induktiven Ausgangsbauelemente gezeigt. Einer einfacheren Darstellung halber werden in 1A die Umrisse der anderen Leistungsstufenkomponente wie zum Beispiel der passiven Komponenten nicht gezeigt.
  • Jede Leistungsstufe ist auf der Vorderseite 102 des Substrats 100 zu befestigen und umfasst aktive Halbleiterkomponenten, die geeignet sind, um eine Ausgangsphase des Gleichspannungswandlers bereitzustellen. Der Gleichspannungswandler weist, wie gezeigt, mehr als eine Phase auf. Wie oben erläutert wurde, kann der Gleichspannungswandler ein Einphasen- oder ein Mehrhasenwandler sein. Zum Beispiel kann der in 1A gezeigte Abschnitt des Substrats 100 zwei Phasen eines Mehrhasenwandlers auf der linken Seite und einer Phase auf der rechten Seite entsprechen, wobei die physische Auslegung jeder Phase identisch zu, oder verschieden von dem sein kann, was in 1A gezeigt wird. Der Gleichspannungswandler kann mehr oder weniger Phasen aufweisen. Die in 1A gezeigte Ausgangsphasenauslegung kann auch für jede Phase eines Mehrhasenwandlers kopiert werden oder sie kann anders ausgelegt werden, wie auf der rechten Seite gezeigt wird, die zu einer anderen Ausgangsspannung (einer anderen Schleife) gehört und daher können die Ausgangsphasen unterschiedliche Auslegungen aufweisen.
  • Die Leistungsstufenkomponenten des Gleichspannungswandlers umfassen Eingangskondensatoren, Ausgangskondensatoren, eine Leistungsstufe für jede Phase des Gleichspannungswandlers, die ein Paar eines High-Side- und eines Low-Side-Leistungstransistors umfasst, und ein induktives Bauelement, welches die entsprechende Leistungsstufe mit der durch den Gleichspannungswandler geregelten Last elektrisch verbindet. Jedes Paar eines High-Side- und eines Low-Side-Leistungstransistors kann in den gleichen Halbleiterchip integriert sein oder es kann in verschiedenen Chips angeordnet sein, um eine Ausgangsphase des Gleichspannungswandlers zu bilden, die durch ein induktives Bauelement mit der Last elektrisch verbunden ist. In 1B wird ein entsprechender schematischer Schaltkreis einer Phase gezeigt, die aus einem High-Side-Transistor Q1, einem Low-Side-Transistor Q2 und eines induktiven Bauelements 108 gebildet wird. Die Last kann ein integrierter Hochleistungsschaltkreis wie zum Beispiel ein Mikroprozessor, ein Grafikprozessor, ein Netzwerkprozessor usw. oder eine andere Art eines integrierten Schaltkreises sein, der eine Spannungsregelung wie zum Beispiel eine Lastpunktregelung (Point-Of-Load, POL) erfordert. Der Abschnitt des Substrats 100, an dem die Last befestigt werden soll, wird einer einfacheren Darstellung halber in 1A nicht gezeigt.
  • Die Vorderseite 102 des Substrats 100 umfasst zahlreiche Metallleiterbahnen wie zum Beispiel Kupferleiterbahnen, um die Leistungsstufenkomponenten elektrisch zu verbinden. Die Metallleiterbahnen sind voneinander getrennt, um Kurzschlüsse zu vermeiden. Für jede Phase des Gleichspannungswandlers umfassen die Metallleiterbahnen eine Eingangsspannungsleiterbahn 110, die auf dem Eingangsspannungspotenzial (VIN) des Gleichspannungswandlers liegt, eine Ausgangsspannungsleiterbahn 112/114, die auf dem geregelten Ausgangsspannungspotenzial (Vout) des Gleichspannungswandlers liegt, eine oder mehrerer Masseleiterbahnen 116, die auf dem Erdpotenzial liegen, und eine Schaltspannungsleiterbahn 118, die mit dem Schaltspannungsausgang einer Leistungsstufe elektrisch verbunden ist. Die Vorderseite 102 des Substrats 100 umfasst auch zahlreiche Befestigungsbereiche oder Kontaktstellen 120 zum Befestigen verschiedener Leistungsstufenkomponenten des Gleichspannungswandlers auf der Vorderseite 102 des Substrats 100. In dem Fall einer PCB entspricht die Vorderseite 102 des Substrats 100 der oberen Außenschicht der PCB.
  • Die Eingangskondensatoren jeder Phase sind auf der Vorderseite 102 des Substrats 100 zwischen die Eingangsspannungsleiterbahn 110 und eine Masseleiterbahn 116 geschaltet. Die Ausgangskondensatoren jeder Phase sind zwischen die Ausgangsspannungsleiterbahn 112 und eine Masseleiterbahn 116 geschaltet. Der Eingangsknoten des High-Side-Leistungstransistors Q1 jeder Phase ist so mit der Eingangsspannungsleiterbahn 110 verbunden, dass der High-Side-Leistungstransistor Q1 die Last schaltbar mit der Eingangsspannung VIN des Gleichspannungswandlers verbinden kann. Der Eingangsknoten des Low-Side-Leistungstransistors Q2 jeder Phase ist so mit einer der Masseleiterbahnen 116 verbunden, dass der Low-Side-Leistungstransistor Q2 die Last in anderen Zeiträumen, als diejenigen, in denen der High-Side-Leistungstransistor Q1 aktiv ist, schaltbar mit der Erdung verbinden kann. Der Ausgangsknoten der beiden Leistungstransistoren Q1, Q2 ist mit der Schaltspannungsleiterbahn 118 verbunden. Eine Klemme des induktiven Bauelements ist mit der Schaltspannungsleiterbahn 118 verbunden und die andere Klemme des induktiven Bauelements ist mit der Ausgangsspannungsleiterbahn 112 so verbunden, dass der Ausgangsknoten der Leistungstransistoren Q1, Q2 auf dem Substrat durch das induktive Bauelement mit der Ausgangsspannungsleiterbahn 112 elektrisch verbunden ist. Eine Vielzahl von Durchkontaktierungen erstreckt sich von der Vorderseite 102 durch das Substrat 100 zur Rückseite 122, um elektrische und thermische Leiterbahnen durch das Substrat 100 bereitzustellen.
  • 1C zeigt die Rückseite 122 des Substrats 100 vor der Befestigung der Leistungsstufenkomponente. Die Rückseite 122 des Substrats 100 weist auch zahlreiche Metallleiterbahnen 124, 126, 128, 130 wie zum Beispiel Kupferleiterbahnen auf, die der Eingangsspannungsleiterbahn 110, der Ausgangsspannungsleiterbahn 112, der (den) Masseleiterbahn(en) 128 bzw. der Schaltspannungsleiterbahn 130 entsprechen, die auf der Vorderseite 102 des Substrats 100 angeordnet sind. Bei einer Ausführungsform ist die auf der Rückseite 122 des Substrats 100 angeordnete Schaltspannungsleiterbahn 130 vertikal auf die auf der Vorderseite 102 des Substrats 100 angeordnete Schaltspannungsleiterbahn 118 ausgerichtet und weist den gleichen Umriss (die gleiche Form) wie diese auf.
  • Die Rückseite 122 des Substrats 100 weist auch zahlreiche Befestigungsbereiche oder Kontaktstellen 132 zum Befestigen verschiedener Leistungsstufenkomponenten des Gleichspannungswandlers auf der Rückseite 122 des Substrats 100 auf. In dem Fall einer PCB entspricht die Rückseite 122 des Substrats 100 der unteren Außenschicht der PCB. Der Umriss der Leistungsstufen, die auf der Vorderseite des Substrats 100 befestigt werden sollen, sind durch die gestrichelten Rechtecke 104 in 1C dargestellt, um ihre Position relativ zu den Metallleiterbahnen 124, 126, 128, 130 auf der Rückseite 122 des Substrats 100 hervorzuheben.
  • Eine erste Gruppe von Durchkontaktierungen 134 verbindet die Eingangsspannungsleiterbahn 110 auf der Vorderseite 102 des Substrats 100 elektrisch mit der entsprechenden Eingangsspannungsmetallleiterbahn 124 auf der Rückseite 122 des Substrats 100. Eine zweite Gruppe von Durchkontaktierungen 136 verbindet die Ausgangsspannungsleiterbahn 112 auf der Vorderseite 102 des Substrats 100 elektrisch mit der entsprechenden Ausgangsspannungsmetallleiterbahn 126 auf der Rückseite 122 des Substrats 100. Eine dritte Gruppe von Durchkontaktierungen 138 verbindet die Masseleiterbahn(en) 116 auf der Vorderseite 102 des Substrats 100 elektrisch mit der (den) entsprechenden Massemetallleiterbahn(en) 128 auf der Rückseite 122 des Substrats 100. Eine vierte Gruppe von Durchkontaktierungen 140 verbindet die Schaltspannungsleiterbahn 118 auf der Vorderseite 102 des Substrats 100 elektrisch mit der entsprechenden Schaltspannungsleiterbahn 130 auf der Rückseite 122 des Substrats 100. Mindestens einige der Durchkontaktierungen 140 in der vierten Gruppe sind mindestens teilweise unter der Leistungsstufe angeordnet, wie durch die in den 1A und 1C gezeigten Umrisse 104 der Leistungsstufen angezeigt wird. Die mindestens teilweise unter der (den) Leistungsstufe(n) angeordneten Durchkontaktierungen 140 verbessern die Übertragung der Wärmeenergie von der (den) Leistungsstufe(n) auf die Rückseite 122 des Substrats 100. Bei einer Ausführungsform sind die mindestens teilweise unter der Leistungsstufe angeordneten Durchkontaktierungen 140 in einer versetzten Weise angeordnet, d.h. auf, oder wie auf, abwechselnden Seiten einer Mittellinie 142 platziert.
  • 1D zeigt eine Draufsicht auf eine Zwischenschicht 144 des Substrats 100 z.B. in dem Fall einer PCB. Eine Leiterplatte wie zum Beispiel eine PCB hat typischerweise mehrere Zwischenschichten, die zwischen die obere und die unterer Außenschicht eingefügt sind. Eine Leiterplatte kann zum Beispiel 10, 20, 30 oder mehr Schichten aufweisen. Einige der Zwischenschichten können Massebezugsschichten sein und andere der Zwischenschichten können Signalleitwegschichten sein. Die Signalleitwegschichten und die Massebezugsschichten sind oftmals verschachtelt, um ein Rauschen zu verringern.
  • Wie in 1D gezeigt wird, kann eine zusätzliche Schaltspannungsleiterbahn 146 in einer oder mehreren Zwischenschichten 144 gebildet werden. Die Durchkontaktierungen 140, welche die Schaltspannungsleiterbahn 110 auf der oberen Schicht 102 der Leiterplatte 100 mit der Schaltspannungsleiterbahn 130 auf der unteren Außenschicht 122 der Leiterplatte 100 elektrisch verbinden, sind auch mit der Schaltspannungsleiterbahn 146 elektrisch verbunden, die in der (den) Zwischenschicht(en) 144 der Leiterplatte 100 angeordnet sind. Die Schaltspannungsleiterbahn 146, die in der in 1D gezeigten Zwischenschicht 144 angeordnet ist, wird in der gleichen Zwischenschicht 144 in eine Massemetallleiterbahn 148 eingefügt und von dieser elektrisch isoliert. Die anderen Durchkontaktierungen 134, 136, 138, die sich von der oberen Außenschicht 102 durch die Leiterplatte 100 zu der unteren Außenschicht 122 erstrecken, sind auch von der Massemetallleiterbahn 148 elektrisch isoliert. Bei einer weiteren Ausführungsform kann die Zwischenschicht 144 eine Signalleitwegschicht anstatt einer Massebezugsschicht sein und die in der Zwischenschicht 144 angeordnete Schaltspannungsleiterbahn 146 ist von den Signalleitungen in dieser Zwischenschicht 144 elektrisch isoliert. Die Schaltspannungsleiterbahn 146 kann in einer oder mehreren zwischengeschalteten Massebezugs- und/oder Signalisierungsschichten 144 der Leiterplatte nachgebildet werden und mit den gleichen Durchkontaktierungen 140 wie die Schaltspannungsleiterbahn 110 auf der oberen Außenschicht 102 der Leiterplatte 100 elektrisch verbunden werden, um den Widerstand dieser elektrischen Leiterbahn zu verringern. In einigen Fällen können einige der Metallleiterbahnen oder ein Anteil der Metallleiterbahnen auf der Rückseite der unteren Außenschicht 102 der Leiterplatte 100 mit einem Schutzmaterial wie zum Beispiel einem Epoxidharz abgedeckt sein. Statt des Schutzmaterials, dass die Oberfläche der untersten Schaltspannungsleiterbahnen 130 abdeckt, die von der Leiterplatte 100 nach außen weisen, kann ein thermisches Grenzflächenmaterial wie zum Beispiel ein Thermoband in einem Kontakt mit dieser Oberfläche der untersten Schaltspannungsleiterbahnen 130 stehen, um die Wärmeübertragungseigenschaften der Leiterplatte 100 zu verbessern.
  • 2 stellt eine Ansicht der Schichten einer mehrschichtigen Leiterplatte nebeneinander dar, auf denen die Komponenten des Gleichspannungswandlers befestigt werden sollen. Die Schichten 200, 202, 204, 206 der untersten Schaltspannungsleiterbahnen sind aufeinandergestapelt, aber hier nebeneinander dargestellt, um ungehindert die Einzelheiten jeder Schicht darzustellen. Die obere Außenschicht 200 der Leiterplatte umfasst eine Eingangsspannungsleiterbahn 208, die auf dem Eingangsspannungspotenzial (VIN) des Gleichspannungswandlers liegt, eine Ausgangsspannungsleiterbahn 210, die auf dem geregelten Ausgangsspannungspotenzial (Vout) des Gleichspannungswandlers liegt, eine oder mehrerer Masseleiterbahnen 212, die auf dem Erdpotenzial liegen, und eine Schaltspannungsleiterbahn 214. Die obere Außenschicht 200 der Leiterplatte umfasst auch zahlreiche Befestigungsbereiche oder Kontaktstellen 216 zum Befestigen verschiedener Komponenten der Leistungsstufe. Die untere Außenschicht 206 der Leiterplatte weist entsprechende Eingangsspannungs-, Ausgangsspannungs-, Masse- und Schaltspannungsleiterbahnen 218, 220, 222, 224 auf. Bei einer Ausführungsform ist die auf der unteren Außenschicht 206 der Leiterplatte angeordnete Schaltspannungsleiterbahn 224 vertikal auf die auf oberen Außenschicht 200 der Leiterplatte angeordnete Schaltspannungsleiterbahn 214 ausgerichtet und weist die gleiche Form wie diese auf.
  • Die Leiterplatte wird mit zwei Zwischenschichten 202, 204 gezeigt, die zwischen die obere und die untere Außenschicht 200, 206 eingefügt sind. Im Allgemeinen kann die Leiterplatte mehr oder weniger als zwei Zwischenschichten umfassen. In jedem Fall kann mindestens eine der Zwischenschichten 202 eine zusätzliche Schaltspannungsleiterbahn 226 aufweisen, die mit den gleichen Durchkontaktierungen 228 elektrisch verbunden ist, wie die Schaltspannungsleiterbahnen 214, 224 der oberen und der unteren Außenschicht 200, 206 der Leiterplatte. Die Zwischenschicht 202 mit der zusätzlichen Schaltspannungsleiterbahn 226 kann sich in direkter Nachbarschaft zur oberen Außenschicht 200 der Leiterplatte befinden. Die andere Zwischenschicht 204 kann sich in direkter Nachbarschaft zur unteren Außenschicht 206 der Leiterplatte befinden und kann eine monolithische Massefläche 230 aufweisen, durch welche sich die Durchkontaktierungen 228 erstrecken und von der die Durchkontaktierungen 228 elektrisch isoliert sind. Alternativ kann die Reihenfolge der Zwischenschichten 202, 204 umgekehrt werden, sodass sich die Schicht 202 mit der zusätzlichen Schaltspannungsleiterbahn 226 in direkter Nachbarschaft zur unteren Außenschicht 206 befindet und sodass sich die Zwischenschicht 204 mit der monolithischen Massefläche 230 in direkter Nachbarschaft zur oberen Außenschicht 200 befindet. In einigen Fällen wird jede Zwischenschicht 202, die eine zusätzliche Schaltspannungsleiterbahn 226 aufweist, für eine verbesserte Isolation eines Rauschens zwischen benachbarte Schichten 204 eingefügt, die eine Massefläche 230 aufweisen. In jedem Fall sind die Durchkontaktierungen 232, die mit den Eingangsspannungsleiterbahnen 208, 218 elektrisch verbunden sind, die Durchkontaktierungen 234, die mit den Ausgangsspannungsleiterbahnen 210, 220 elektrisch verbunden sind, und die Durchkontaktierungen 228, die mit den Schaltspannungsleiterbahnen 214, 224, 226 elektrisch verbunden sind, von jeder zwischengeschalteten Massefläche 230 elektrisch isoliert. Die Durchkontaktierungen 236, die mit den Masseleiterbahnen 212, 222 auf der oberen und der unteren Außenschicht 200, 206 elektrisch verbunden sind, sind auch mit jeder zwischengeschalteten Massefläche 230 elektrisch verbunden. Die Leiterplatte kann allgemein eine oder mehrere Zwischenschichten umfassen, die eine zusätzliche Schaltspannungsleiterbahn 226 aufweist, die mit den gleichen Durchkontaktierungen 228 elektrisch verbunden ist, wie die Schaltspannungsleiterbahnen 214, 224 der Außenschichten 200, 206 der Leiterplatte und die zwischen eine zwischengeschaltete Massefläche 230 und die obere oder die untere Außenschicht 200/206 eingefügt ist. Die in drei verschiedenen Schichten angeordneten Schaltspannungsleiterbahnen 214, 224, 226 können vertikal aufeinander ausgerichtet sein und die gleiche Form aufweisen.
  • 3 stellt eine Draufsicht von oben auf eine Leiterplatte der oben beschriebenen Art dar, nachdem die Leistungsstufen 300 und die entsprechenden Induktiven Bauelemente 302 auf der oberen Außenschicht 304 der Leiterplatte befestigt wurden. In diesem Fall umfasst jede Leistungsstufe 300 mindestens ein Paar eines High-Side- und eines Low-Side-Leistungstransistors, das in den gleichen Halbleiterchip integriert ist. Alternativ können die Leistungstransistoren jeder Phase in getrennten diskreten Chips bereitgestellt werden. In beiden Fällen ist eine erste Klemme 306 jedes induktiven Bauelements 302 an der entsprechenden Schaltspannungsleiterbahn 308 befestigt und eine zweite Klemme 310 des induktiven Bauelements 302 ist mit der entsprechenden Ausgangsspannungsleiterbahn 312 für diese Phase befestigt. Die Klemmen des induktiven Bauelements 306, 310 befinden sich außerhalb des Sichtfeldes in der oberen Hälfte von 3 und werden daher durch gestrichelte Rechtecke dargestellt. Jeder Abschnitt der Leiterplatte, an dem eines der induktiven Bauelemente 302 befestigt ist, ist entsprechend in der unteren Hälfte von 3 vor der Befestigung der Leistungsstufen 300 und der induktiven Bauelemente 302 wiedergegeben, um die Position der Durchkontaktierungen 314, die mit den Schaltspannungsleiterbahnen 308 elektrisch verbunden sind, und die Position der Durchkontaktierungen 316, die mit den Ausgangsspannungsleiterbahnen 312 elektrisch verbunden sind, in Bezug auf die Klemmen des induktiven Bauelements 306, 310 darzustellen. Die obere Außenschicht 304 der Leiterplatte weist zahlreiche Befestigungsbereiche oder Kontaktstellen 318 zum Befestigen der Klemmen 306, 310 der induktiven Bauelemente 302 auf.
  • Eine erste Gruppe 320 von Durchkontaktierungen 314, die mit den Schaltspannungsleiterbahnen 308 elektrisch verbunden sind, ist entlang einer ersten Seite der ersten Klemme 306 jedes induktiven Bauelements 302 angeordnet. Eine zweite Gruppe 322 von Durchkontaktierungen 314, die mit den Schaltspannungsleiterbahnen 308 elektrisch verbunden sind, ist entlang einer zweiten Seite der ersten Klemme 306 jedes induktiven Bauelements 302 angeordnet, wobei die zweite Seite gegenüber der ersten Seite der ersten Klemme 306 liegt. Bei einer Ausführungsform wird die Gruppe 320 von Durchkontaktierungen 314, die entlang der ersten Seite der ersten Klemme 306 jedes induktiven Bauelements 302 angeordnet ist, entlang einer ersten Mittellinie 324 ausgerichtet. Die Gruppe 322 von Durchkontaktierungen 314, die entlang der zweiten (gegenüberliegenden) Seite der ersten Klemme 306 jedes induktiven Bauelements 302 angeordnet ist, wird entlang einer zweiten Mittellinie 326 ausgerichtet, die parallel zur ersten Mittellinie 324 verläuft.
  • Eine erste Vielzahl von zusätzlichen Durchkontaktierungen 328 ist entlang einer ersten Seite der zweiten Klemme 310 jedes induktiven Bauelements 302 angeordnet und eine zweite Vielzahl von zusätzlichen Durchkontaktierungen 330 ist entlang einer zweiten Seite der zweiten Klemme 310 jedes induktiven Bauelements 302 angeordnet, wobei die zweite Seite gegenüber der ersten Seite der zweiten Klemme 310 liegt. Die zusätzlichen Durchkontaktierungen 328, 330 erstrecken sich durch die Leiterplatte und sind mit den Ausgangsspannungsmetallleiterbahnen 312 auf beiden Seiten elektrisch verbunden (in 3 wird die untere Seite der Leiterplatte gezeigt).
  • Bei einer Ausführungsform ist ein Teil 332 (auch bekannt als Footprint oder Footprint-Muster) der Leiterplatte, der durch die erste Klemme 310 jedes induktiven Bauelements 302 abgedeckt wird, frei von den Durchkontaktierungen 328, 330. Eine solche Konfiguration stellt einen offenen Stromkanal 412 in jeder Massebezugsfläche unter den induktiven Bauelementen 302 bereit, wie in 4 gezeigt wird.
  • 4 zeigt eine Zwischenschicht 400 einer Leiterplatte. Die Zwischenschicht 400 weist eine monolithische Massefläche 402 auf. Alle Durchkontaktierungen 404, 406, 408 mit Ausnahme der mit dem Erdpotenzial elektrisch verbundenen Durchkontaktierungen 410 werden, von der Massefläche 402 elektrisch isoliert. Der Teil 412 der Leiterplattenzwischenschicht 400, der von der ersten Klemme von jeder der Leistungsstufendrosseln (die sich außerhalb des Sichtfelds befinden) abgedeckt wird, ist frei von Durchkontaktierungen. 4 zeigt auch den Ein-Zustand und den Aus-Zustand der entsprechenden Leistungsstufentransistoren. Wenn der High-Side-Transistor „Oberer FET“ eingeschaltet ist, schließt der Erdrückstrom 414 der Last die Schleife an der Eingangsversorgung VIN, wie in dem oberen Schaltkreisschema gezeigt wird. Wenn der Low-Side-Transistor „Unterer FET“ eingeschaltet ist, fließt der Ausgangsstrom von der Last durch die entsprechenden Durchkontaktierungen 410 zurück zur Erdung, um die Stromschleife 416 auf der Leistungsstufe zu schließen, wie in dem unteren Schaltkreisschema gezeigt wird. Wenn der Ausgangsstrom die Leistungsstufe auf der oberen Leiterplattenschicht (die sich außerhalb des Sichtfelds befindet) verlässt, fließt der Strom durch die Last und fällt z.B. um 3 bis 5 Millizoll nach unten auf die in 4 gezeigte zwischengeschaltete interne Masseschicht 400 und spiegelt die hochdichten Ausgangsströme 416 zurück zur Leistungsstufe. Die Massedurchkontaktierungen 410, die sich unter der Leistungsstufe (die sich außerhalb des Sichtfelds befindet) und rechts und links von der Leistungsstufe befinden, stellen die kürzeste Stromschleife bereit und verbessern das Wärmeverhalten der Leistungsstufe. Ein Eliminieren von Durchkontaktierungen aus dem Teil 412 der zwischengeschalteten Leiterplattenschicht 400, der von der ersten Klemme jeder Leistungsstufendrossel abgedeckt wird, verbessert die elektrische Leistungsfähigkeit und das Wärmeverhalten des Systems zusätzlich.
  • Jede hier beschriebene Leistungsstufe des Gleichspannungswandlers kann mithilfe eines beliebigen standardmäßigen Chipbefestigungsprozesses wie zum Beispiel Löten, Sintern usw. auf einem Substrat befestigt werden.
  • Die 5A bis 5C stellen eine Ausführungsform eines Lötens jeder Leistungsstufe auf die erste Seite eines Substrats dar. 5A zeigt eine Draufsicht auf eine Lötpastenschablone 500, die auf die erste Seite eines Substrats in einem Bereich des Substrats appliziert wird, auf dem eine Leistungsstufe eines Gleichspannungswandlers befestigt werden soll. Die Lötpastenschablone 500 weist eine Vielzahl von Öffnungen 502 auf, die nicht die Durchkontaktierungen 504 unter den (nicht gezeigten) Leistungsstufen freilegen, sodass die Durchkontaktierungen 504 durch die Lötpastenschablone 500 abgedeckt bleiben und an gegenüberliegenden Ecken der Öffnungen 502 platziert sind. 5B zeigt eine Lötmaske 506, die verwendet wird, um eine Lötpaste 508 auf das Substrat mit der Lötpastenschablone 500 zu applizieren. 5C zeigt den Bereich des Substrats 510, an dem die Leistungsstufe befestigt werden soll, nachdem die Lötpaste 508 über die Lötmaske 506 durch die Öffnungen 502 in der Lötpastenschablone 500 appliziert wurde. Durch das Platzieren der Durchkontaktierungen 504 unter der Leistungsstufe, sodass die Durchkontaktierungen 504 durch die Lötpastenschablone 500 und an gegenüberliegende Ecken der Öffnungen 502 in der Lötpastenschablone 500 abgedeckt bleiben, wird verhindert, dass das Lötmittel in den Innenraum der Durchkontaktierungen 504 gefüllt wird. Die Leistungsstufe wird dann auf die Lötpaste 508 platziert, die wiedertaufgeschmolzen wird, um die Leistungsstufe an den entsprechenden Metallleiterbahnen (die sich nicht im Sichtfeld befinden) der Leiterplatte 510 zu befestigen.
  • 6 stellt eine Ausführungsform der Lötpastenschablone 500 mit den darunterliegenden Durchkontaktierungen 504 in einer Überlagerung dar, um detaillierter zu zeigen, dass die Öffnungen 502 in der Lötpastenschablone 500 die Durchkontaktierungen 504 unter den Leistungsstufen nicht freilegen. Auf diese Weise bleiben die Durchkontaktierungen 504 unter jeder Leistungsstufe durch die Lötpastenschablone 500 abgedeckt und sie sind an gegenüberliegenden Ecken 512 der Öffnungen 502 platziert.
  • 7 zeigt den in 1A dargestellten Abschnitt der oberen Außenschicht 102 des Substrats 100 nach dem Applizieren der Lötpaste 508 mithilfe der Lötpastenschablone 500 in der oben beschriebenen Weise. Gemäß dieser Ausführungsform werden die Durchkontaktierungen 134, 138, 140 unter jeder Leistungsstufe (repräsentiert durch den Umriss 104) an gegenüberliegenden Ecken der Lötpaste 508 platziert, die auf die obere Außenschicht 102 des Substrats 100 appliziert wird.
  • Die 8A bis 8D stellen eine weitere Ausführungsform des in den 1A bis 1D gezeigten Substrats 100 dar. Das Substrat 100 ist bei diesem Beispiel als eine PCB umgesetzt. 8A stellt die obere Außenschicht 102 des Substrats 100 vor dem Befestigen der Leistungsstufenkomponenten dar, 8B stellt die obere Außenschicht 102 nach dem Befestigen der induktiven Ausgangsbauelemente 108 dar, 8C stellt die untere Außenschicht 122 des Substrats 100 dar und 8D stellt eine Zwischenschicht 144 des Substrats 100 dar. Gemäß dieser Ausführungsform werden das induktive Bauelement und die Leistungsstufenkomponenten auf der gleichen Seite 102 des Substrats 100 platziert, aber die Klemmen 600, 602 des induktiven Bauelements 108 werden auf die gegenüberliegende Seite 122 gelötet. Zu diesem Zweck sind die induktiven Bauelemente 108 Durchgangsdrosseln. Die Klemmen 600, 602 der Durchgangsdrosseln 108 werden in entsprechende Öffnungen 604, 606 eingefügt, die in dem Substrat 100 ausgebildet sind. Die Öffnungen 604, 606 erstrecken sich bis zur Unterseite 122 des Substrats 100. Die Klemmen 600, 602 sind mit entsprechenden Befestigungsbereichen oder Kontaktstellen 120 auf der Unterseite 122 des Substrats 100 verbunden, z.B. indem sie gelötet werden, um die entsprechenden elektrischen Phasenverbindungen fertigzustellen, wie dies z.B. schematisch in 1C gezeigt wird.
  • Gleiche Begriffe beziehen sich in der ganzen Beschreibung auf die jeweils gleichen Elemente.

Claims (20)

  1. Gleichspannungswandler, der aufweist: ein Substrat, das eine erste und eine zweite Seite aufweist, die einander gegenüberliegen; eine Leistungsstufe, die auf der ersten Seite des Substrats befestigt ist, wobei die Leistungsstufe aktive Halbleiterkomponenten aufweist, die geeignet sind, eine Ausgangsphase des Gleichspannungswandlers zu bilden; ein induktives Bauelement, das auf der ersten Seite des Substrats befestigt ist und durch eine erste Metallleiterbahn auf der ersten Seite des Substrats mit der Leistungsstufe elektrisch verbunden ist; und eine Vielzahl von elektrisch leitfähigen Durchkontaktierungen, die sich von der ersten Seite durch das Substrat bis zur zweiten Seite erstrecken, wobei die Durchkontaktierungen mit der ersten Metallleiterbahn elektrisch verbunden sind, wobei mindestens einige der Durchkontaktierungen mindestens teilweise unter der Leistungsstufe angeordnet sind.
  2. Gleichspannungswandler nach Anspruch 1, bei dem die Durchkontaktierungen, die mindestens teilweise unter der Leistungsstufe angeordnet sind, in einer versetzten Weise angeordnet sind.
  3. Gleichspannungswandler nach Anspruch 1 oder 2, bei dem eine erste Klemme des induktiven Bauelements auf der ersten Metallleiterbahn befestigt ist und bei dem eine erste Gruppe der Durchkontaktierungen entlang einer ersten Seite der ersten Klemme angeordnet ist und eine zweite Gruppe der Durchkontaktierungen entlang einer zweiten Seite der ersten Klemme gegenüber der ersten Seite der ersten Klemme angeordnet ist.
  4. Gleichspannungswandler nach Anspruch 3, bei dem ein Teil des Substrats, der durch die erste Klemme des induktiven Bauelements abgedeckt ist, frei von Durchkontaktierungen ist.
  5. Gleichspannungswandler nach Anspruch 3 oder 4, bei dem die erste Gruppe der Durchkontaktierungen entlang einer ersten Mittellinie ausgerichtet ist und bei dem die zweite Gruppe von Durchkontaktierungen entlang einer zweiten Mittellinie ausgerichtet ist, die parallel zur ersten Mittellinie verläuft.
  6. Gleichspannungswandler nach einem der Ansprüche 3 bis 5, bei dem: eine zweite Klemme des induktiven Bauelements an einer Ausgangsspannungsmetallleiterbahn auf der ersten Seite des Substrats befestigt ist; die Ausgangsspannungsmetallleiterbahn beabstandet zu der ersten Metallleiterbahn angeordnet und vo dieser elektrisch isoliert ist; eine erste Vielzahl von zusätzlichen Durchkontaktierungen entlang einer ersten Seite der zweiten Klemme angeordnet ist; eine zweite Vielzahl von zusätzlichen Durchkontaktierungen entlang einer zweiten Seite der zweiten Klemme gegenüber der ersten Seite der zweiten Klemme angeordnet ist; und die erste Vielzahl und die zweite Vielzahl von zusätzlichen Durchkontaktierungen sich von der ersten Seite durch das Substrat bis zur zweiten Seite erstrecken.
  7. Gleichspannungswandler nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem sich die Durchkontaktierungen von der ersten Metallleiterbahn auf der ersten Seite des Substrats zu einer zweiten Metallleiterbahn auf der zweiten Seite des Substrats erstrecken und bei dem die Durchkontaktierungen mit der zweiten Metallleiterbahn elektrisch verbunden sind.
  8. Gleichspannungswandler nach Anspruch 7, bei dem die zweite Metallleiterbahn vertikal auf die erste Metallleiterbahn ausgerichtet ist und die gleiche Form wie die erste Metallleiterbahn aufweist.
  9. Gleichspannungswandler nach Anspruch 7 oder 8, bei dem das Substrat eine Leiterplatte ist, bei dem die erste Metallleiterbahn in einer ersten Außenschicht der Leiterplatte angeordnet ist und bei dem die zweite Metallleiterbahn in einer zweiten Außenschicht der Leiterplatte angeordnet ist.
  10. Gleichspannungswandler nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das induktive Bauelement eine Durchgangsdrossel ist, die Klemmen aufweist, die sich durch das Substrat bis zur zweiten Seite erstrecken.
  11. Gleichspannungswandler nach Anspruch 9 oder 10, bei dem sich die Durchkontaktierungen durch eine dritte Metallleiterbahn erstrecken und mit der dritten Metallleiterbahn elektrisch verbunden sind, die in einer ersten Zwischenschicht der Leiterplatte angeordnet ist, die zwischen der ersten und der zweite Außenschicht angeordnet ist.
  12. Gleichspannungswandler nach Anspruch 11, bei dem die dritte Metallleiterbahn in eine in der ersten Zwischenschicht angeordnete Massemetallleiterbahn eingefügt ist und von dieser elektrisch isoliert ist.
  13. Gleichspannungswandler nach Anspruch 11 oder 12, bei dem die erste Zwischenschicht in direkter Nachbarschaft zur ersten Außenschicht der Leiterplatte liegt.
  14. Gleichspannungswandler nach einem der Ansprüche 11 bis 13, bei dem die Leiterplatte eine zweite Zwischenschicht aufweist, die zwischen der ersten Zwischenschicht und der zweiten Außenschicht angeordnet ist, bei dem eine Massemetallleiterbahn in der zweiten Zwischenschicht angeordnet ist und bei dem sich die Durchkontaktierungen durch die in der zweiten Zwischenschicht angeordnete Massemetallleiterbahn erstrecken und von dieser elektrisch isoliert sind.
  15. Gleichspannungswandler nach einem der Ansprüche 11 bis 14, bei dem die Leiterplatte eine zweite Zwischenschicht aufweist, die zwischen der ersten Zwischenschicht und der ersten Außenschicht angeordnet ist, bei dem eine Massemetallleiterbahn in der zweiten Zwischenschicht angeordnet ist und bei dem sich die Durchkontaktierungen durch die in der zweiten Zwischenschicht angeordnete Massemetallleiterbahn erstrecken und von dieser elektrisch isoliert sind.
  16. Gleichspannungswandler nach einem der Ansprüche 11 bis 15, bei dem die erste Metallleiterbahn, die zweite Metallleiterbahn und die dritte Metallleiterbahn vertikal aufeinander ausgerichtet sind und die gleiche Form aufweisen.
  17. Verfahren zum Montieren eines Gleichspannungswandlers, wobei das Verfahren aufweist: Bereitstellen eines Substrats, das eine erste und eine zweite Seite, die einander gegenüberliegen, und eine Vielzahl von elektrisch leitfähigen Durchkontaktierungen, die sich von der ersten Seite durch das Substrat bis zur zweiten Seite erstrecken, aufweist; Befestigen einer Leistungsstufe auf der ersten Seite des Substrats, sodass mindestens einige der Durchkontaktierungen mindestens teilweise unter der Leistungsstufe angeordnet sind, wobei die Leistungsstufe aktive Halbleiterkomponenten aufweist, die geeignet sind, eine Ausgangsphase des Gleichspannungswandlers zu bilden; Befestigen eines induktiven Bauelements auf der ersten Seite des Substrats, sodass das induktive Bauelement das induktive Bauelementdurch eine erste Metallleiterbahn auf der ersten Seite des Substrats mit der Leistungsstufe elektrisch verbunden ist; und elektrisches Verbinden der ersten Metallleiterbahn durch die elektrisch leitfähigen Durchkontaktierungen mit der zweiten Seite.
  18. Verfahren nach Anspruch 17, bei dem das Befestigen der Leistungsstufe auf der ersten Seite des Substrats aufweist: Applizieren einer Lötpastenschablone auf die erste Seite des Substrats, wobei die Lötpastenschablone eine Vielzahl von Öffnungen aufweist, die nicht die Durchkontaktierungen freilegen, sodass die Durchkontaktierungen durch die Lötpastenschablone abgedeckt bleiben und an gegenüberliegenden Ecken der Öffnungen platziert sind; Applizieren einer Lötpaste durch die Öffnungen in der Lötpastenschablone auf die erste Seite des Substrats; Platzieren der Leistungsstufe auf die Lötpaste; und Wiederaufschmelzen der Lötpaste.
  19. Verfahren nach Anspruch 17 oder 18, bei dem das Substrat eine Leiterplatte ist, wobei die erste Metallleiterbahn in einer ersten Außenschicht der Leiterplatte gebildet wird, wobei die zweite Metallleiterbahn in einer zweiten Außenschicht der Leiterplatte gebildet wird und wobei sich die Durchkontaktierungen durch eine dritte Metallleiterbahn erstrecken und mit dieser elektrisch verbunden sind, wobei die dritte Metallleiterbahn in einer ersten Zwischenschicht der Leiterplatte angeordnet ist, die zwischen der ersten und der zweiten Außenschicht angeordnet ist.
  20. Verfahren nach Anspruch 19, das außerdem ein Einfügen der dritten Metallleiterbahn in eine Massemetallleiterbahn der ersten Zwischenschicht aufweist, sodass die dritte Metallleiterbahn von der Massemetallleiterbahn elektrisch isoliert ist.
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