DE102020114116A1

DE102020114116A1 - Leiterplatte zum Führen und Übertragen von elektrischer Energie, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, sowie Kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE102020114116A1
Application number: DE102020114116.5A
Authority: DE
Inventors: Joerg Baaser; Thomas Friedrich
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2020-05-26
Filing date: 2020-05-26
Publication date: 2021-12-02

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Leiterplatte (1) zum Führen und Übertragen von elektrischer Energie, mit einem Schichtaufbau (2), welcher wenigstens eine elektrisch leitfähige Schicht (3, 4, 5) zum Führen und Übertragen der elektrischen Energie und ein elektrisch isolierendes Material (7) aufweist, in welches die Schicht (3, 4, 5) eingebettet sind, wodurch die Schicht (3, 4, 5) mittels des Materials (7) elektrisch isoliert ist, wobei der Schichtaufbau (2) wenigstens eine, zumindest einen von einem Kühlmedium durchströmbaren Kühlkanal (11) aufweisende und mittels des Materials (7) mit der Schicht (3, 4, 5) verbundene Kühlschicht (10) aufweist, über welche die Schicht (3, 4, 5) mittels des den Kühlkanal (11) durchströmenden Kühlmediums zu kühlen ist, und wobei die Schicht (3, 4, 5) und die Kühlschicht (10) aufeinander angeordnet sind.

Description

Die Erfindung betrifft eine Leiterplatte zum Führen und Übertragen von elektrischer Energie, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug mit wenigstens einer solchen Leiterplatte.
Die US 10 168 185 B2 offenbart ein Verfahren zum Herstellen eines elektronischen Kreises. Außerdem ist der US 2005/0088822 A1 eine elektronische Anordnung als bekannt zu entnehmen.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Leiterplatte, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, sowie ein Kraftfahrzeug mit wenigstens einer solchen Leiterplatte zu schaffen, sodass auf besonders kosten- und gewichtsgünstige Weise eine besonders hohe Leistungsfähigkeit der Leiterplatte realisiert werden kann.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Leiterplatte mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 sowie durch ein Kraftfahrzeug mit den Merkmalen des Patentanspruchs 12 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft eine Leiterplatte zum Führen und Übertragen von elektrischer Energie, insbesondere elektrischem Strom beziehungsweise einer elektrischen Spannung. Die Leiterplatte weist dabei einen Schichtaufbau auf, welcher wenigstens eine oder mehrere, aufeinander beziehungsweise übereinander angeordnete und elektrisch leitfähige Schichten zum Führen und Übertragen der elektrischen Energie aufweist. Vorzugsweise sind die Schichten separat voneinander ausgebildet. Insbesondere ist die jeweilige Schicht beispielsweise für sich alleine betrachtet eigensteif. Der Schichtaufbau umfasst außerdem ein elektrisch isolierendes Material, in welches die Schichten jeweils zumindest teilweise, insbesondere zumindest überwiegend oder vollständig, eingebettet sind. Hierdurch sind die Schichten mittels des Materials miteinander verbunden, wobei die Schichten mittels des Materials elektrisch voneinander isoliert sind. Das elektrisch isolierende Material ist vorzugsweise ein Kunststoff, insbesondere ein faserverstärkter Kunststoff. Unter dem Merkmal, dass das Material elektrisch isolierend ist, ist insbesondere zu verstehen, dass das Material elektrisch nichtleitend und somit ein Nichtleiter ist.
Im Rahmen der Erfindung ist unter einem Nichtleiter ein Material oder Element zu verstehen, dessen elektrische Leitfähigkeit weniger als 10^-8 Scm^-1 ist. Mit anderen Worten weist das Material beziehungsweise das Element einen spezifischen elektrischen Widerstand von über 10⁸ Qcm auf. Da die jeweilige Schicht elektrisch leitfähig und somit ein elektrischer Leiter ist, wird die jeweilige Schicht auch als Leitschicht bezeichnet. Wenn im Folgenden die Rede von der Schicht oder der jeweiligen Schicht ist, so ist darunter - falls nichts anderes angegeben ist - die jeweilige Leitschicht zu verstehen. Die jeweilige Leitschicht ist beispielsweise aus einem metallischen Werkstoff, insbesondere aus Aluminium oder Kupfer, gebildet.
Da der Schichtaufbau die aufeinander beziehungsweise übereinander angeordneten Leitschichten aufweist, die mittels des Materials elektrisch voneinander isoliert und, insbesondere mechanisch, miteinander verbunden, das heißt aneinander gehalten, sind, bildet der Schichtaufbau beispielsweise ein die Leitschichten und das Material umfassendes Laminat beziehungsweise der Schichtaufbau ist ein die Leitschichten und das Material umfassendes Laminat, bei welchem die Schichten beispielsweise aufeinander beziehungsweise übereinander laminiert sind. Insbesondere sind die Schichten durch Laminieren beziehungsweise Lamination miteinander verbunden. Dabei ist es insbesondere denkbar, dass die Leitschichten mittels des Materials flächig miteinander verklebt und dadurch mechanisch miteinander verbunden, das heißt aneinander gehalten, sind. Hierzu ist beispielsweise das Material mit der jeweiligen Leitschicht verklebt beziehungsweise an die jeweilige Leitschicht geklebt, sodass die Leitschichten über das Material beziehungsweise mittels des Materials flächig miteinander verklebt sind. Die Leitschichten sind insbesondere derart übereinander beziehungsweise aufeinander angeordnet, dass jeweilige Breitseiten der Leitschichten einander zugewandt sind. Dabei sind die Leitschichten über ihre jeweiligen, einander zugewandten Breitseiten mittels des zumindest zwischen den Breitseiten angeordneten Materials flächig miteinander verbunden, insbesondere verklebt.
Vorzugsweise ist die Leiterplatte in einem Kraftfahrzeug verwendbar. Dies bedeutet beispielsweise, dass das Kraftfahrzeug in seinem vollständig hergestellten Zustand die Leiterplatte aufweist. Das Kraftfahrzeug ist vorzugsweise ein Kraftwagen, insbesondere ein Personenkraftwagen, wobei die Leiterplatte im vollständig hergestellten Zustand des Kraftfahrzeugs Bestandteil des Kraftfahrzeugs ist.
Im Rahmen der vorliegenden Offenbarung ist unter einer Hochspannung eine elektrische Spannung, insbesondere eine elektrische Gleich- oder Wechselspannung, zu verstehen, welche mindestens 12 Volt beträgt und vorzugsweise größer als 50 Volt, insbesondere größer als 60 Volt, ist. Insbesondere kann die Hochspannung mehrere hundert Volt betragen. Dabei ist es vorzugsweise vorgesehen, dass die Leiterplatte als Hochvolt-Komponente beziehungsweise als Hochspannungs-Komponente ausgebildet ist, sodass die Leiterplatte, insbesondere die jeweilige Leitschicht, dazu ausgebildet ist, elektrische Energie, insbesondere elektrischen Strom, mit einer beziehungsweise durch eine elektrische Hochspannung zu übertragen. Mit anderen Worten kann über die Leiterplatte, insbesondere über die jeweilige Leitschicht, elektrische Energie beziehungsweise elektrischer Strom übertragen werden, wobei zur Übertragung der elektrischen Energie eine Hochspannung, das heißt eine elektrische Spannung von mindestens 12 Volt, verwendet werden kann. Wieder mit anderen Worten ausgedrückt ist die Leiterplatte, insbesondere die jeweilige Leitschicht, dazu ausgebildet, dass an die Leiterplatte, insbesondere an die jeweilige Leitschicht, eine elektrische Hochspannung anlegbar oder angelegt ist, welche zur Übertragung von elektrischer Energie verwendbar ist beziehungsweise verwendet wird. Somit gehört zur Erfindung vorzugsweise auch eine Verwendung der Leiterplatte, wobei die Leiterplatte verwendet wird, um über die jeweilige Leitschicht elektrische Energie zu übertragen, und wobei zur Übertragung der elektrischen Energie über die jeweilige Leitschicht eine elektrische Spannung verwendet wird, welche mindestens 12 Volt beträgt, insbesondere größer als 50 Volt und ganz insbesondere größer als 60 Volt ist. Vorzugsweise beträgt die zur Übertragung der elektrischen Energie verwendete, elektrische Spannung mehrere hundert Volt. Ferner ist es vorzugsweise vorgesehen, dass die Leiterplatte, insbesondere die jeweilige Leitschicht, zur Übertragung von elektrischem Hochstrom ausgebildet ist. Im Rahmen der vorliegenden Offenbarung ist unter einem elektrischen Hochstrom ein elektrischer Strom zu verstehen, dessen Stromstärke größer als 40 Ampere, insbesondere größer als 60 Ampere und vorzugsweise größer als 100 Ampere und ganz vorzugsweise größer als 150 Ampere ist.
Um nun auf besonders gewichts- und kostengünstige Weise eine besonders hohe Leistungsfähigkeit der Leiterplatte und somit beispielsweise des Kraftfahrzeugs insgesamt realisieren zu können, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass der Schichtaufbau wenigstens eine Kühlschicht aufweist, die zumindest einen von einem Kühlmedium durchströmbaren Kühlkanal aufweist. Die Kühlschicht ist mittels des Materials mit den Schichten, das heißt mit den Leitschichten, verbunden. Über die Kühlschicht ist zumindest eine der Schichten mittels des den Kühlkanal durchströmenden und vorzugsweise als ein Fluid, insbesondere als eine Flüssigkeit, ausgebildeten Kühlmediums, insbesondere aktiv, zu kühlen. Dabei sind die Schichten und die Kühlschicht übereinander beziehungsweise aufeinander angeordnet. Hierunter ist insbesondere zu verstehen, dass eine Breitseite einer der Schichten, insbesondere der zumindest einen Schicht, und eine Breitseite der Kühlschicht einander zugewandt sind, wobei zwischen der Breitseite der Kühlschicht und der Breitseite der einen Schicht, insbesondere der zumindest einen Schicht, das Material angeordnet ist, sodass beispielsweise die Kühlschicht über ihre Breitseite mittels des Materials an die Schichten angebunden, das heißt mit den Schichten mechanisch verbunden und somit an den Schichten gehalten ist. Insbesondere ist auch die Kühlschicht Bestandteil des zuvor genannten Laminats, sodass beispielsweise die Schichten und die Kühlschicht mittels des Materials miteinander verklebt sind. Somit sind die Schichten und die Kühlschicht durch Laminieren beziehungsweise Lamination miteinander mechanisch verbunden, das heißt aneinander gehalten.
Die Kühlschicht ist beispielsweise aus einem elektrisch leitenden Werkstoff, insbesondere aus einem elektrisch leitenden, metallischen Werkstoff, gebildet. Dabei ist vorzugsweise vorgesehen, dass die Kühlschicht beziehungsweise ihr elektrisch leitender Werkstoff mittels des Materials elektrisch von den Leitschichten isoliert ist.
Da der vorzugsweise als Laminat ausgebildete Schichtaufbau die Leitschichten und die Kühlschicht aufweist, ist die vorzugsweise dünn aufbauende und beispielsweise aus einem metallischen Werkstoff, insbesondere aus einem elektrisch leitenden, metallischen Werkstoff gebildete Kühlschicht in den Schichtaufbau und dabei insbesondere in das auch als Laminatverbund bezeichnete Laminat integriert. Da das beispielsweise als Kühlmittel oder Kältemittel ausgebildete Kühlmedium durch den Kühlkanal und somit durch die Kühlschicht hindurchströmen kann, kann mittels des Kühlmediums besonders vorteilhaft und insbesondere aktiv Wärme von beziehungsweise aus dem Laminatverbund abtransportiert werden, sodass eine besonders vorteilhafte Kühlung des Laminats beziehungsweise der Leiterplatte darstellbar ist. Dadurch kann eine besonders hohe Leistungsfähigkeit der Leiterplatte auf gewichts-, kosten- und bauraumgünstige Weise realisiert werden. Vorzugsweise ist die Kühlschicht nur wenige Millimeter dick. Hierunter ist insbesondere folgendes zu verstehen: Die Schichten und die Kühlschicht sind beispielsweise entlang einer Stapelrichtung aufeinander beziehungsweise übereinander angeordnet. Dabei weist die Kühlschicht beispielsweise eine entlang der Stapelrichtung verlaufende Dicke auf, welche vorzugsweise nur wenige Millimeter beträgt und somit vorzugsweise höchstens zehn Millimeter, insbesondere höchstens fünf Millimeter, beträgt. Durch die Integration der Kühlschicht in den Schichtaufbau kann insbesondere dadurch, dass jeweilige Breitseiten der einen Schicht, insbesondere der zumindest einen Schicht, und der Kühlschicht einander zugewandt sind, ein großflächiger Wärmeübergang von den Schichten und von der Kühlschicht an das den Kühlkanal durchströmende Kühlmedium erfolgen, sodass ein effektiver und effizienter Wärmeabtransport von und aus dem Laminat darstellbar ist. Insbesondere ist es denkbar, dass die Kühlschicht, insbesondere die Breitseite der Kühlschicht, an eine großflächige Form einer zu kühlenden Fläche der zumindest einen Schicht angepasst ist. Die zu kühlende Fläche der zumindest einen Schicht ist beispielsweise durch die Breitseite der zumindest einen Schicht gebildet. Dadurch kann ein effektiver und effizienter Wärmeabtransport dargestellt werden.
Da die Leiterplatte den Schichtaufbau aufweist, welcher als das zuvor beschriebene Laminat ausgebildet sein kann, ist die Leiterplatte insgesamt ein Laminat beziehungsweise eine laminierte Leiterplatte, welche mit der Erfindung besonders vorteilhaft gekühlt werden kann. Die Leiterplatte kann insbesondere eine laminierte Stromschiene sein, welche auch als Sammelschiene, Stromsammelschiene oder Busbar bezeichnet wird. Im Gegensatz zu einer passiven Kühlung, bei welcher Wärme von wärmeabgebenden, insbesondere elektronischen, Bauteilen an andere Komponenten übergeht, ohne dass die Wärme hierbei von einem strömenden beziehungsweise fließenden Medium aufgenommen und abtransportiert wird, ist bei der Erfindung eine kosten- und gewichtsgünstige, aktive Kühlung realisierbar oder realisiert, bei welcher beispielsweise das Kühlmedium aktiv durch den Kühlkanal hindurchgefördert wird und somit aktiv Wärme von den Schichten aufnehmen und von und aus dem Schichtaufbau abtransportieren kann. Herkömmliche Kühlungen sind kosten- und gewichtsintensiv und ermöglichen sowohl in gravimetrischer als auch in volumetrischer Hinsicht eine nur sehr geringe Leistungsdichte, weswegen elektrische Bauelemente nicht weiter verkleinert oder deren Lebensdauer nicht weiter gesteigert werden können beziehungsweise kann. Außerdem ist herkömmlicherweise eine nur unzureichende thermische Anbindung von wärmeabgebenden Bauteilen an einen Kühlkreislauf vorhanden. Die Güte einer solchen Anbindung entspricht daher im Wesentlichen einer Temperaturdifferenz zwischen dem jeweiligen, zu kühlenden Bauteil und der Temperatur eines zum Kühlen verwendeten Mediums insbesondere einer resultierenden Temperaturdifferenz während eines Wärmetransportzustands. Bei herkömmlichen Lösungen ist diese Temperaturdifferenz besonders hoch, beispielsweise größer als 70 Kelvin. Dadurch bleibt die bauteilspezifische Kühlleistung begrenzt, und das jeweilige Bauteil kann nur mäßig gekühlt werden, das heißt seine Bauteiltemperatur liegt auch in gekühltem Zustand noch deutlich oberhalb einer gegebenen Temperatur des Mediums. Die zuvor genannten Probleme und Nachteile können nun durch die Erfindung vermieden werden. Vorzugsweise ist das Kühlmedium eine Flüssigkeit, welche beispielsweise zumindest Wasser aufweisen kann. Insbesondere kann die Flüssigkeit ein flüssiges Gemisch sein, welches Wasser und wenigstens eine weitere, von Wasser unterschiedliche Flüssigkeit aufweisen kann. Die weitere, von Wasser unterschiedliche Flüssigkeit des Gemisches kann ein Alkohol wie beispielsweise Glykol sein. Andere Zusammensetzungen des Kühlmediums sind auch ohne weiteres möglich und denkbar.
Um eine besonders kosten- und gewichtsgünstige Kühlung der Leiterplatte zu realisieren, ist es in einer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass die Kühlschicht zumindest teilweise in das Material eingebettet und dadurch mittels des Materials mit den Schichten mechanisch verbunden, das heißt an die Schichten angebunden ist.
Um die Teileanzahl und somit die Kosten, den Bauraumbedarf und das Gewicht der Leiterplatte besonders gering halten zu können, ist es in weiterer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass die Kühlschicht mittels des Materials von den Leitschichten elektrisch isoliert ist.
Eine weitere Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass die Kühlschicht wenigstens einen Zuführanschluss aufweist, über welchen die Kühlschicht mit einer separat von der Leiterplatte ausgebildeten und von dem Kühlmedium durchströmbaren Zuführleitung, über welche das Kühlmedium in den Kühlkanal einleitbar ist, fluidisch verbindbar oder verbunden ist. Dies bedeutet, dass das die Zuführleitung durchströmende Kühlmedium mittels der Zuführleitung in den Kühlkanal geleitet werden kann. Mit anderen Worten kann das die Zuführleitung durchströmende Kühlmedium die Zuführleitung durchströmen und daraufhin aus der Zuführleitung ausströmen und in den Kühlkanal einströmen und in der Folge den Kühlkanal durchströmen. Dadurch kann ein besonders vorteilhafter Wärmeabtransport von beziehungsweise aus dem Schichtaufbau gewährleistet werden.
Bei einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung weist die Kühlschicht wenigstens einen Abführanschluss auf, über welchen die Kühlschicht mit einer separat von der Leiterplatte ausgebildeten und von dem Kühlmedium durchströmbaren Abführleitung, in welche das Kühlmedium aus dem Kühlkanal einleitbar ist, fluidisch verbindbar oder verbunden ist. Dies bedeutet, dass das Kühlmedium - nachdem es den Kühlkanal durchströmt und somit die zumindest eine Leitschicht gekühlt hat - aus dem Kühlkanal beziehungsweise aus der Kühlschicht ausströmen und in die Abführleitung einströmen und daraufhin durch die Abführleitung hindurchströmen kann. Somit wird das Kühlmedium mittels der Abführleitung von dem Kühlkanal und von der Kühlschicht abgeführt.
In vollständig hergestelltem Zustand des Kraftfahrzeugs können die Kühlschicht und somit der Kühlkanal in einem von dem Kühlmedium durchströmbaren Kühlkreislauf angeordnet sein. In dem Kühlkreislauf kann eine Pumpe angeordnet sein, mittels welcher das Kühlmedium durch den Kühlkreislauf und somit auch durch den Kühlkanal, insbesondere aktiv, gefördert werden kann oder gefördert wird. Dabei können auch die Zuführleitung und/oder die Abführleitung in dem Kühlkreislauf angeordnet sein. Hierdurch kann ein effektiver und effizienter Wärmeabtransport von dem Schichtaufbau realisiert werden.
Um den Schichtaufbau und somit die Leiterplatte besonders effektiv und effizient kühlen zu können, ist es in weiterer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass die Kühlschicht zwischen den Leitschichten angeordnet ist. Hierdurch können beispielsweise beide Leitschichten besonders gut mittels des Kühlmediums über die Kühlschicht gekühlt werden.
Um einen besonders vorteilhaften Wärmeübergang von der jeweiligen Leitschicht an die Kühlschicht und somit an das Kühlmedium zu realisieren, ist es in weiterer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass zwischen der Kühlschicht und der jeweiligen Leitschicht nichts außer dem Material angeordnet ist.
Bei einer weiteren, besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung schließt sich die Kühlschicht entlang der Stapelrichtung an beide Leitschichten an. Hierunter ist insbesondere zu verstehen, dass beide Leitschichten über beziehungsweise auf der Kühlschicht angeordnet sind, oder die Kühlschicht ist auf beziehungsweise über beiden Leitschichten angeordnet. Dadurch kann die Kühlschicht besonders einfach in den Schichtaufbau integriert werden, wobei gleichzeitig eine besonders vorteilhafte Kühlung gewährleistet werden kann.
Dabei hat es sich als besonders vorteilhaft gezeigt, wenn die Kühlschicht eine letzte, äußerste Schicht des Schichtaufbaus ist. Dadurch kann Wärme, die von der zumindest einen Schicht an die Kühlschicht übergegangen ist, besonders vorteilhaft von der Kühlschicht abtransportiert werden, sodass eine vorteilhafte Kühlung darstellbar ist.
Um eine besonders vorteilhafte Kühlung des Schichtaufbaus auf besonders einfache und kostengünstige Weise zu realisieren, ist es bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung vorgesehen, dass die Kühlschicht durch wenigstens oder genau zwei, beispielsweise jeweils einstückig ausgebildete, Bauteile gebildet ist, welche jeweils den Kühlkanal, insbesondere direkt, teilweise begrenzen. Die die Kühlschicht bildenden Bauteile sind beispielsweise zusammengebaut beziehungsweise zusammengesetzt und dabei mechanisch miteinander verbunden. Das jeweilige, die Kühlschicht bildende Bauteil wird auch als Kühlschichtbauteil bezeichnet. Das jeweilige Kühlschichtbauteil kann aus einem metallischen Werkstoff, insbesondere aus einem metallischen, elektrisch leitenden Werkstoff gebildet sein. Somit ist die Kühlschicht beispielsweise als Doppelplatte, insbesondere als metallische Doppelplatte, ausgebildet. Das jeweilige Kühlschichtbauteil ist beispielsweise eine jeweilige Platte oder Schale. Die Kühlschichtbauteile sind zumindest in jeweiligen Teilbereichen voneinander beabstandet und bilden beziehungsweise begrenzen somit in jeweiligen Teilbereichen den zwischen den Kühlschichtbauteilen verlaufenden Kühlkanal. Beispielsweise sind die Kühlschichtbauteile mittels des Materials aneinander gehalten, insbesondere mechanisch miteinander verbunden.
Um einen besonders vorteilhaften Wärmeabtransport aus dem Schichtaufbau realisieren zu können, ist in vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung in dem Kühlkanal eine Struktur angeordnet, welche dazu ausgebildet ist, Turbulenzen beziehungsweise Verwirbelungen des den Kühlkanal durchströmenden und dabei die Struktur an- und umströmenden Kühlmediums zu erzeugen. Die Struktur weist beispielsweise wenigstens ein oder mehrere, vorzugsweise eigensteife, Strukturelemente auf. Das jeweilige Strukturelement ist beispielsweise eine insbesondere eigensteife Lamelle, sodass die Struktur beispielsweise als Lamellenstruktur ausgebildet ist. Durch die Struktur kann außerdem eine besonders große Oberfläche realisiert werden, über welche Wärme, die von der zumindest einen Schicht an die Kühlschicht übergegangen ist, von der Kühlschicht an das den Kühlkanal durchströmende Kühlmedium übergehen wird oder kann.
Um Wärme besonders vorteilhaft aus dem Schichtaufbau abtransportieren zu können, ist es in weiterer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass eines der Kühlschichtbauteile eine Gehäusewandung eines Gehäuses ist, in dessen Aufnahmeraum die Leitschichten jeweils zumindest teilweise, insbesondere zumindest überwiegend oder vollständig, aufgenommen sind. Mit anderen Worten bildet oder begrenzt das Gehäuse den genannten Aufnahmeraum, in welchem die Leitschichten jeweils zumindest teilweise aufgenommen sind. Dabei ist es denkbar, dass das andere Kühlschichtbauteil, insbesondere entlang der Stapelrichtung, zwischen dem einen Kühlschichtbauteil, das heißt der Gehäusewandung, und den Leitschichten angeordnet ist. Dadurch kann auf bauraum-, gewichts- und kostengünstige Weise ein besonders vorteilhafter Wärmeabtransport gewährleistet werden.
Als weiterhin besonders vorteilhaft hat es sich gezeigt, wenn zumindest ein Teilbereich der Kühlschicht, insbesondere zumindest ein Teilbereich zumindest eines der Kühlschichtbauteile, einen Verdampferbereich eines vorzugsweise flächigen, auch als Heatpipe bezeichneten Wärmerohrs, insbesondere direkt, begrenzt. Wie hinlänglich bekannt ist, ist ein auch als Heatpipe bezeichnetes Wärmerohr ein Wärmeübertrager, welcher eine auch als Arbeitskammer bezeichnete Kammer aufweist, in welcher ein Arbeitsmedium aufgenommen ist. Die Arbeitskammer weist dabei den zuvor genannten Verdampferbereich und einen Kondensationsbereich auf.
Ferner ist es denkbar, dass das Wärmerohr als ein Thermosiphon, insbesondere als ein Zwei-Phasen-Thermosiphon, ausgebildet ist. In dem Verdampferbereich ist eine flüssige Phase des Arbeitsmediums aufgenommen. Mittels Wärme, die beispielsweise von der zumindest einen Schicht an die Kühlschicht und dabei an den den Verdampferbereich begrenzenden Teilbereich der Kühlschicht übergeht, wird in dem Verdampferbereich das in dem Verdampferbereich flüssige Arbeitsmedium erwärmt und verdampft, wodurch aus der flüssigen Phase des Arbeitsmediums eine gasförmige Phase des Arbeitsmediums gebildet wird, wobei die gasförmige Phase in den Kondensationsbereich strömt. In dem Kondensationsbereich kann die gasförmige Phase Wärme abgeben, wodurch die gasförmige Phase gekühlt und in der Folge verflüssigt, das heißt wieder in die flüssige Phase umgewandelt wird. Die flüssige Phase strömt dann wieder in den Verdampferbereich.
Ferner ist es denkbar, dass durch zumindest einen Teilbereich der Kühlschicht, insbesondere durch zumindest einen Teilbereich eines der Kühlschichtbauteile, insbesondere des einen Kühlschichtbauteils, zumindest ein Teil eines auch als Chiller bezeichneten und vorzugsweise als Wärmeübertrager ausgebildeten Kühlers gebildet ist. Der Kühler ist beispielsweise von einem Kühlfluid und von einem Fluid durchströmbar, sodass über den Chiller das Fluid mittels des Kühlfluids gekühlt wird. Das Kühlfluid ist beispielsweise ein Kältemittel einer insbesondere als Kompressionskältemaschine ausgebildeten Klimaanlage des Kraftfahrzeugs. Über den Chiller, das heißt beispielsweise über den zumindest den Teil des Chillers bildenden Teilbereich der Kühlschicht, kann nun beispielsweise Wärme, die von der zumindest einen Schicht an die Kühlschicht übergegangen ist, an das Kühlfluid und/oder an das Fluid übergehen, wodurch ein besonders vorteilhafter Wärmeabtransport aus dem Schichtaufbau gewährleistet werden kann.
Ein zweiter Aspekt der Erfindung betrifft ein vorzugsweise als Kraftwagen, insbesondere als Personenkraftwagen, ausgebildetes Kraftfahrzeug, welches wenigstens eine Leiterplatte gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung aufweist. Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des ersten Aspekts der Erfindung sind als Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des zweiten Aspekts der Erfindung anzusehen und umgekehrt.
Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele mit den zugehörigen Zeichnungen. Dabei zeigt:

1 eine schematische Draufsicht einer erfindungsgemäßen Leiterplatte zum Führen und Übertragen von elektrischer Energie für ein Kraftfahrzeug gemäß einer ersten Ausführungsform;
2 eine schematische Schnittansicht der Leiterplatte entlang einer in 1 gezeigten Schnittlinie A-A;
3 eine schematische Schnittansicht der Leiterplatte entlang einer in 2 gezeigten Schnittlinie B-B; und
4 eine schematische und geschnittene Seitenansicht der Leiterplatte gemäß einer zweiten Ausführungsform.

In den Fig. sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen.
1 zeigt in einer schematischen Draufsicht eine erste Ausführungsform einer Leiterplatte 1 zum Führen und Übertragen von elektrischer Energie, insbesondere elektrischem Strom, für ein Kraftfahrzeug. Dies bedeutet, dass das vorzugsweise als Kraftwagen, insbesondere als Personenkraftwagen, ausgebildete Kraftfahrzeug in seinem vollständig hergestellten Zustand die Leiterplatte 1 aufweist. Das Kraftfahrzeug weist außerdem vorzugsweise einen elektrischen Energiespeicher auf, in beziehungsweise mittels welchem elektrische Energie, insbesondere elektrischer Strom, gespeichert werden kann. Das Kraftfahrzeug umfasst außerdem wenigstens eine elektrische Maschine, mittels welcher das Kraftfahrzeug, insbesondere rein, elektrisch angetrieben werden kann. Somit ist das Kraftfahrzeug vorzugsweise ein Hybrid- oder Elektrofahrzeug, insbesondere ein batterieelektrisches Fahrzeug (BEV). Um das Kraftfahrzeug mittels der elektrischen Maschine, insbesondere rein, elektrisch anzutreiben, wird die elektrische Maschine mit der in dem elektrischen Energiespeicher gespeicherten elektrischen Energie versorgt. Hierdurch wird die elektrische Maschine in einem Motorbetrieb und somit als Elektromotor betrieben, mittels welchem das Kraftfahrzeug, insbesondere rein, elektrisch antreibbar ist oder angetrieben wird. Somit wird die elektrische Maschine auch als Traktionsmaschine bezeichnet, wobei der elektrische Energiespeicher auch als Traktionsspeicher bezeichnet wird. Vorzugsweise sind der elektrische Energiespeicher und die elektrische Maschine Hochvolt-Komponenten, deren jeweilige elektrische Spannung, insbesondere elektrische Betriebs- oder Nennspannung, mindestens 12 Volt beträgt und vorzugsweise größer als 50 Volt, insbesondere größer als 60 Volt, ist. Vorzugsweise beträgt die jeweilige elektrische Spannung mehrere hundert Volt, um besonders große elektrische Leistungen zum, insbesondere rein, elektrischen Antreiben des Kraftfahrzeugs realisieren zu können.
Die Leiterplatte 1 wird beispielsweise verwendet, um den von dem elektrischen Energiespeicher bereitgestellten elektrischen Strom über die Leiterplatte 1 an die elektrische Maschine zu übertragen. Mit anderen Worten wird beispielsweise dann, wenn die elektrische Maschine in ihrem Motorbetrieb betrieben wird, der elektrische Strom aus dem Energiespeicher über die Leiterplatte 1 an die elektrische Maschine übertragen. Hierzu weist die Leiterplatte 1 wenigstens oder genau drei Anschlüsse u, v und w auf, an die jeweils eine Wicklung oder eine jeweilige Phase eines Dreiphasenanschlusses elektrisch angeschlossen werden können. Die elektrische Maschine ist somit beispielsweise als Drehfeldmaschine ausgebildet, deren Wicklungen über die Anschlüsse u, v, w beziehungsweise über die Phasen mit einem Drehstrom in Form eines Dreiphasenwechselstroms versorgt werden kann.
In Zusammenschau mit 2 ist erkennbar, dass die Leiterplatte 1 einen Schichtaufbau 2 aufweist, welcher vorliegend genau drei, entlang einer Stapelrichtung aufeinander angeordnete und elektrisch leitfähige und auch als Leitschichten bezeichnete Schichten 3, 4 und 5 aufweist. Die jeweilige Schicht 3, 4 beziehungsweise 5 ist beispielsweise einstückig ausgebildet. Insbesondere ist die jeweilige Schicht 3, 4 beziehungsweise 5 an sich, das heißt für sich alleine betrachtet, eine eigene, vorzugsweise eigensteife und elektrisch leitfähige Platte, welche aus einem elektrisch leitfähigen Werkstoff, insbesondere aus einem elektrisch leitfähigen, metallischen Werkstoff wie beispielsweise Aluminium oder Kupfer gebildet ist. Insbesondere kann die jeweilige Schicht 3, 4 beziehungsweise 5 an sich einstückig ausgebildet sein. Bei dem in den Fig. gezeigten Ausführungsbeispiel bildet die Schicht 3 den Anschluss u, während die Schicht 4 den Anschluss v und die Schicht 5 den Anschluss w bildet. Die zuvor genannte Stapelrichtung, entlang welcher die Schichten 3, 4, 5 übereinander beziehungsweise aufeinander angeordnet sind, ist in 2 durch einen Doppelpfeil 6 veranschaulicht. Der Schichtaufbau 2 weist außerdem ein elektrisch isolierendes Material 7 auf, in welches die Schichten 3, 4 und 5 jeweils zumindest teilweise, insbesondere zumindest überwiegend, eingebettet sind, wodurch die Schichten 3, 4, 5 mittels des Materials 7 elektrisch voneinander isoliert sind. Außerdem sind die Schichten 3, 4 und 5 mittels des Materials 7 mechanisch miteinander verbunden, das heißt aneinander gehalten. Beispielsweise sind die Schichten 3, 4 und 5 vollständig von dem Material 7 umhüllt, mit Ausnahme von aus dem Material 7 herausragenden Anschlussteilen der Schichten 3, 4 und 5. Bei zumindest drei dieser Anschlussteile handelt es sich beispielsweise um die zuvor genannten Anschlüsse u, v und w. Beispielsweise ist das jeweilige Material 7 eine Folie, das heißt durch eine Folie gebildet. Die Folie ist dabei eine elektrisch isolierende Folie.
Wie aus 1 erkennbar ist, weisen die Schichten 3, 4, 5 jeweilige, auch als Aussparung oder Durchbrüche bezeichnete und vorliegend als Durchgangsöffnungen ausgebildete Ausnehmungen 8a-e auf, welche sich gegenseitig überlappen. Außerdem ragen in die Ausnehmungen 8a-e jeweilige weitere der Anschlussteile der Schichten 3, 4 und 5 hinein. Diese weiteren Anschlussteile sind in 1 besonders schematisch dargestellt und dort mit 9 bezeichnet.
Um nun auf besonders kosten- und gewichtsgünstige Weise eine besonders hohe Leistungsfähigkeit der Leiterplatte 1 realisieren zu können, weist der Schichtaufbau 2 wenigstens oder genau eine Kühlschicht 10 auf, welche zumindest einen von einem Kühlmedium durchströmbaren Kühlkanal 11 aufweist. Das Kühlmedium ist ein Kühlfluid, insbesondere eine Kühlflüssigkeit, welche zumindest Wasser aufweisen kann. Die Kühlschicht 10 ist beispielsweise aus einem metallischen Werkstoff, insbesondere aus einem elektrisch leitenden metallischen Werkstoff, gebildet und mittels des Materials 7 mit den übrigen Schichten 3, 4 und 5 (Leitschichten) mechanisch verbunden. Somit sind die Schichten 3, 4, 5 und die Kühlschicht 10 mittels des Materials 7 mechanisch aneinander gehalten, das heißt mechanisch zu dem Schichtaufbau 2 miteinander verbunden. Über die Kühlschicht 10, das heißt über ihre den Kühlkanal 11, insbesondere direkt, begrenzenden beziehungsweise bildenden Wandungsbereiche kann Wärme von zumindest einer der Leitschichten an das den Kühlkanal 11 durchströmende Kühlmedium übergehen, wodurch die Wärme aus und von dem Schichtaufbau 2 effektiv und effizient abtransportiert werden kann. Außerdem ist aus 2 besonders gut erkennbar, dass die Schichten 3, 4 und 5 und die Kühlschicht 10 entlang der Stapelrichtung aufeinander beziehungsweise übereinander angeordnet sind. Vorzugsweise ist es vorgesehen, dass das Material 7 die Kühlschicht 10 vollumfänglich umgibt, mit Ausnahme von etwaigen Anschlusseinrichtungen der Kühlschicht 10, deren Anschlusseinrichtungen im Folgenden noch genauer erläutert werden. Unter den Merkmalen, dass die Kühlschicht 10 vorzugsweise eigensteif ausgebildet und/oder aus dem zuvor genannten, metallischen Werkstoff gebildet ist, ist insbesondere zu verstehen, dass die zuvor genannten Wandungsbereiche der Kühlschicht 10 eigensteif beziehungsweise aus dem Werkstoff gebildet sind. Insbesondere sind die Kühlschicht 10 beziehungsweise diese Wandungsbereiche separat von den Schichten 3, 4, 5 ausgebildet. Außerdem ist es vorzugsweise vorgesehen, dass die Kühlschicht 10 zumindest teilweise in das Material 7 eingebettet und dadurch mittels des Materials 7 mit den Schichten 3, 4 und 5 verbunden ist. Außerdem ist es vorzugsweise vorgesehen, dass die Kühlschicht 10 mittels des Materials 7 von den Schichten 3, 4 und 5 elektrisch isoliert ist.
Bei der ersten Ausführungsform ist es vorgesehen, dass die Kühlschicht 10 entlang der Stapelrichtung zwischen den Schichten 3 und 4 angeordnet ist. Dabei ist zwischen der Schicht 3 und der Kühlschicht 10 sowie zwischen der Kühlschicht 10 und der Schicht 4 entlang der Stapelrichtung nichts außer dem Material 7. Ferner ist es vorzugsweise vorgesehen, dass zwischen den Schichten 4 und 5 nichts außer dem Material 7 angeordnet ist. Außerdem ist besonders gut aus 2 erkennbar, dass jeweilige Breitseiten der Schicht 3 und der Kühlschicht 10 sowie der Kühlschicht 10 und der Schicht 4 einander zugewandt sind, wobei auch jeweilige Breitseiten der Schichten 4 und 5 einander zugewandt sind. Insbesondere ist es denkbar, dass die Schichten 3, 4 und 5 und die Kühlschicht 10 mittels des Materials 7 flächig miteinander verklebt sind, sodass der Schichtaufbau 2 ein Laminat, das heißt ein Laminatverbund, sein kann. Dabei sind beispielsweise die Schichten 3, 4 und 5 und die Kühlschicht 10 durch Laminieren beziehungsweise Lamination miteinander verbunden. Insbesondere ist es denkbar, dass die jeweilige Schicht 3, 4 beziehungsweise 5 an sich, das heißt für sich alleine betrachtet, als eine eigene, insbesondere eigensteife, Leiterplatte ausgebildet ist.
Eine der zuvor genannten Anschlusseinrichtungen der Kühlschicht 10 ist ein aus 1 bis 3 erkennbarer Zuführanschluss 12, über welchen die Kühlschicht 10 beziehungsweise der Kühlkanal 11 mit einer in den Fig. nicht dargestellten und separat von der Leiterplatte 1 ausgebildeten sowie von dem Kühlmedium durchströmbaren Zuführleitung, über welche das Kühlmedium in den Kühlkanal 11 einleitbar ist, fluidisch verbindbar oder verbunden ist. Ein zweiter der Anschlusseinrichtungen der Kühlschicht 10 ist ein besonders gut aus 1 und 3 erkennbarer Abführanschluss 13, über welchen die Kühlschicht 10 beziehungsweise der Kühlkanal 11 mit einer separat von der Leiterplatte 1 ausgebildeten und von dem Kühlmedium durchströmbaren Abführleitung, in welcher das Kühlmedium aus dem Kühlkanal 11 einleitbar ist, fluidisch verbindbar ist. Die Abführleitung, die Zuführleitung und der Kühlkanal 11 und somit die Kühlschicht 10 sind beispielsweise in einem von dem Kühlmedium durchströmbaren Kühlkreislauf des Kraftfahrzeugs angeordnet. In dem Kühlkreislauf ist beispielsweise eine Pumpe angeordnet, mittels welcher das Kühlmedium aktiv durch den Kühlkreislauf und somit durch den Kühlkanal 11 hindurchgefördert werden kann. Dadurch ist eine Aktivkühlung realisierbar, mittels welcher die Leiterplatte 1 besonders effektiv und effizient gekühlt werden kann.
Unter der Leiterplatte 1 muss nicht notwendigerweise eine gedruckte Schaltung im klassischen Sinne verstanden werden. Vielmehr ist die Leiterplatte 1 ein zumindest im Wesentlichen plattenförmiges, zum Leiten von elektrischer Energie ausgebildetes Leiterelement, welches beispielsweise auch als eine Stromsammelschiene (Busbar) ausgebildet sein kann.
Besonders gut aus 3 ist erkennbar, dass in dem Kühlkanal 11 eine Trennwand 16 angeordnet sein kann, durch welche der Kühlkanal 11 entlang einer in 3 durch einen Doppelpfeil 14 veranschaulichten Trennrichtung in zwei Teilkanäle 15a, b unterteilt ist. Die Trennrichtung verläuft dabei in einer Ebene, welche parallel zu einer jeweiligen weiteren Ebene verläuft, in welcher sich die jeweilige Schicht 3, 4 beziehungsweise 5 zumindest im Wesentlichen flächig erstreckt. Außerdem verläuft die Ebene, in welcher sich die Trennrichtung erstreckt, senkrecht zur Stapelrichtung, und die Trennrichtung verläuft senkrecht zu einer jeweiligen Strömungsrichtung, entlang derer das Kühlmedium über den Anschluss 12 in den Teilkanal 15a einströmt beziehungsweise aus dem Teilkanal 15b in den Abführanschluss 13 einströmt.
In Strömungsrichtung des von dem Zuführanschluss 12 zu dem Abführanschluss 13 und dabei durch den Kühlkanal 11 und die Teilkanäle 15a, b strömenden Kühlmediums ist der Teilkanal 15a stromab des Zuführanschlusses 12 und stromauf des Teilkanals 15b angeordnet, wobei der Teilkanal 15b stromab des Teilkanals 15a und stromauf des Abführanschlusses 13 angeordnet ist. Außerdem veranschaulichen in 3 jeweilige Pfeile das den Zuführanschluss 12, den Abführanschluss 13 und den Kühlkanal 11 durchströmende Kühlmedium. Des Weiteren ist aus 4 besonders gut eine Außenkontur 17 der Kühlschicht 10 erkennbar, wobei die Außenkontur 17 der Kühlschicht 10 an die jeweiligen Außenkonturen der übrigen Leitschichten anpassbar beziehungsweise angepasst ist. Dies kann auch auf die Ausnehmungen 8a-e übertragen werden. Mit anderen Worten weist auch die Kühlschicht 10 vorzugsweise Ausnehmungen 8a-e auf, die in Überlappung mit den korrespondierenden Ausnehmungen 8a-e der Leitschichten angeordnet sind.
Bei der ersten Ausführungsform ist die Kühlschicht 10 vorzugsweise als eine Doppelplatte und somit als ein Plattenkühler ausgebildet. Hierunter ist insbesondere zu verstehen, dass die Kühlschicht 10 durch wenigstens oder genau zwei einfach auch als Bauteile bezeichnete Kühlschichtbauteile 18 und 19 gebildet ist, welche jeweils teilweise den Kühlkanal 11, insbesondere direkt, begrenzen. Die Kühlschichtbauteile 18 und 19 sind beispielsweise jeweilige Platten- oder Schalenelemente und dabei mechanisch miteinander verbunden und dadurch zusammengebaut beziehungsweise zusammengesetzt. Das jeweilige Kühlschichtbauteil 18 beziehungsweise 19 ist aus dem zuvor genannten, metallischen Werkstoff gebildet und vorzugsweise eigensteif. Insbesondere ist das jeweilige Kühlschichtbauteil 18 beziehungsweise 19 aus Blech gebildet.
4 zeigt eine zweite Ausführungsform der Leiterplatte 1. Die zweite Ausführungsform unterscheidet sich insbesondere dadurch von der ersten Ausführungsform, dass sich die Kühlschicht 10 entlang der Stapelrichtung an die Schichten 3, 4 und 5 anschließt. Dabei ist die Kühlschicht 10 bei der zweiten Ausführungsform eine letzte, äußerste Schicht des Schichtaufbaus 2. Bei der zweiten Ausführungsform ist die Kühlschicht 10 die unterste und somit äußerste Schicht des Schichtaufbaus 2. Des Weiteren ist es bei der zweiten Ausführungsform vorgesehen, dass das Kühlschichtbauteil 19, welches separat von dem Kühlschichtbauteil 18 und von den Schichten 3, 4 und 5 ausgebildet ist, eine Gehäusewandung W eines Gehäuses 20 ist, in dessen Aufnahmeraum 21 die Schichten 3, 4 und 5 sowie das Kühlschichtbauteil 18 jeweils zumindest teilweise, insbesondere zumindest überwiegend oder vollständig, angeordnet sind. Des Weiteren ist es bei der zweiten Ausführungsform vorgesehen, dass Bauteile 22 und 23, welche beispielsweise als elektronische Bauteile beziehungsweise elektronische Bauelemente ausgebildet sind, an der Leiterplatte 1 gehalten sind. Dabei ist das jeweilige Bauteil 22 beziehungsweise 23 beispielsweise elektrisch mit wenigstens oder genau einer der Leitschichten verbunden. Dabei sind auch die Bauteile 22 und 23 jeweils zumindest teilweise, insbesondere zumindest überwiegend oder vollständig, in dem Aufnahmeraum 21 aufgenommen.
Bei der zweiten Ausführungsform ist die Gehäusewandung W beispielsweise ein Boden des Gehäuses 20, dessen Aufnahmeraum 21 in Fahrzeughochrichtung nach unten zumindest teilweise, insbesondere zumindest überwiegend oder vollständig, durch den Boden begrenzt ist.
Bezugszeichenliste

1: Leiterplatte
2: Schichtaufbau
3: Schicht
4: Schicht
5: Schicht
6: Doppelpfeil
7: Material
8a-e: Ausnehmung
9: Anschlussteil
10: Kühlschicht
11: Kühlkanal
12: Anschluss
13: Anschluss
14: Trennrichtung
15a, b: Teilkanal
16: Trennwand
17: Außenkontur
18: Kühlschichtbauteil
19: Kühlschichtbauteil
20: Gehäuse
21: Aufnahmeraum
22: Bauteil
23: Bauteil
W: Gehäusewandung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

US 10168185 B2 [0002]
US 2005/0088822 A1 [0002]

Claims

Leiterplatte (1) zum Führen und Übertragen von elektrischer Energie, mit einem Schichtaufbau (2), welcher wenigstens eine elektrisch leitfähige Schicht (3, 4, 5) zum Führen und Übertragen der elektrischen Energie und ein elektrisch isolierendes Material (7) aufweist, in welches die Schicht (3, 4, 5) eingebettet sind, wodurch die Schicht (3, 4, 5) mittels des Materials (7) elektrisch isoliert ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Schichtaufbau (2) wenigstens eine, zumindest einen von einem Kühlmedium durchströmbaren Kühlkanal (11) aufweisende und mittels des Materials (7) mit der Schicht (3, 4, 5) verbundene Kühlschicht (10) aufweist, über welche die Schicht (3, 4, 5) mittels des den Kühlkanal (11) durchströmenden Kühlmediums zu kühlen ist, wobei die Schicht (3, 4, 5) und die Kühlschicht (10) aufeinander angeordnet sind.
Leiterplatte (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlschicht (10) zumindest teilweise in das Material (7) eingebettet und dadurch mittels des Materials (7) mit der Schicht (3, 4, 5) verbunden ist.
Leiterplatte (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlschicht (10) mittels des Materials (7) von der Schicht (3, 4, 5) elektrisch isoliert ist.
Leiterplatte (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlschicht (10) wenigstens einen Zuführanschluss (12) aufweist, über welchen die Kühlschicht (10) mit einer separat von der Leiterplatte (1) ausgebildeten und von dem Kühlmedium durchströmbaren Zuführleitung, über welche das Kühlmedium in den Kühlkanal (11) einleitbar ist, fluidisch verbindbar ist.
Leiterplatte (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlschicht (10) wenigstens einen Abführanschluss (13) aufweist, über welchen die Kühlschicht (10) mit einer separat von der Leiterplatte (1) ausgebildeten und von dem Kühlmedium durchströmbaren Abführleitung, in welche das Kühlmedium aus dem Kühlkanal (11) einleitbar ist, fluidisch verbindbar ist.
Leiterplatte (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schichtaufbau (2) wenigstens eine elektrisch leitfähige, zweite Schicht (3, 4, 5) zum Führen und Übertragen der elektrischen Energie aufweist, wobei die zweite Schicht (3, 4, 5) in das elektrisch isolierende Material (7) eingebettet ist, wodurch die Schichten (3, 4, 5) mittels des Materials (7) elektrisch voneinander isoliert und miteinander verbunden sind, wobei die Schichten (3, 4, 5) und die Kühlschicht (10) aufeinander angeordnet sind, und wobei die Kühlschicht (10) zwischen den Schichten (3, 4, 5) angeordnet ist.
Leiterplatte (1) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Kühlschicht (10) und der jeweiligen Schicht (3, 4) nichts außer dem Material (7) angeordnet ist.
Leiterplatte (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Schichtaufbau (2) wenigstens eine elektrisch leitfähige, zweite Schicht (3, 4, 5) zum Führen und Übertragen der elektrischen Energie aufweist, wobei die zweite Schicht (3, 4, 5) in das elektrisch isolierende Material (7) eingebettet ist, wodurch die Schichten (3, 4, 5) mittels des Materials (7) elektrisch voneinander isoliert und miteinander verbunden sind, wobei die Schichten (3, 4, 5) und die Kühlschicht (10) aufeinander angeordnet sind, wobei die Schichten (3, 4, 5) und die Kühlschicht (10) entlang einer Stapelrichtung (6) aufeinander angeordnet sind, und wobei sich die Kühlschicht (10) entlang der Stapelrichtung (6) an die Schichten (3, 4, 5) anschließt.
Leiterplatte (1) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlschicht (10) eine letzte, äußerste Schicht des Schichtaufbaus (2) ist.
Leiterplatte (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlschicht (10) durch wenigstens oder genau zwei separate voneinander ausgebildete und miteinander verbundene Bauteile (18, 19) gebildet ist, welche jeweils den Kühlkanal (11) teilweise begrenzen.
Leiterplatte (1) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass eines der Bauteile (18, 19) eine Gehäusewandung (W) eines Gehäuses (20) ist, in dessen Aufnahmeraum (21) die Schichten (3, 4, 5) jeweils zumindest teilweise, insbesondere zumindest überwiegend oder vollständig, aufgenommen sind.
Kraftfahrzeug, mit wenigstens einer Leiterplatte (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.