DE10339692A1 - Entwärmende Isolationsschicht - Google Patents

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Abstract

Die entwärmende Isolationsschicht weist einen Grundkörper (10) auf, der aus metallischem Material besteht oder mit einer Schicht aus metallischem Material versehen ist. Auf der Grundkörperoberseite kann mindestens ein elektrisches Bauteil (2) angeordnet werden.
Eine elektrisch isolierende Oxidschicht (12) ist die auf dem Grundkörper (10) ganzflächig oder teilweise in Form von Oxidschichtinseln ausgebildet und isoliert das Bauteil (2). Dabei ist die Oxidschicht (12) durch Oxidation des metallischen Materials gebildet.
Damit kann ein Substrat geschaffen werden, das bei einer ausreichenden Isolierung zwischen Metallisierung und Grundkörper gute thermische Leitwerte und eine hohe mechanische Festigkeit bzw. Stabilität aufweist.

Description

  • Die Erfindung liegt auf dem Gebiet der Leistungsschaltungstechnik und betrifft eine entwärmende Isolationsschicht wie beispielsweise einen Kühlkörper oder ein Substrat zur Montage und Kontaktierung elektrischer Bauteile, insbesondere Leistungshalbleiterelemente.
  • Die DE 199 42 915 A1 offenbart ein auch als DCB(Direct Copper Bonding) bezeichnetes Substrat mit einem beidseitig metallisierten (z.B. kupferkaschierten) keramischen Trägermaterial, das auf der einen Oberseite – der sog. Layout- oder Bestückseite – mehrere Bauteile (Leistungshalbleitermodule) trägt. Die Bauteile sind mit Leiterbahnstrukturen elektrisch verbunden, die in der oberseitigen Metallisierung ausgebildet sind.
  • Die metallisierte Unterseite des Substrats steht mit einem Kühlelement in physischem Kontakt, um beim Betrieb der Bauteile auftretende Verlustwärme abführen zu können. Andernfalls könnte diese Verlustwärme zu Schädigungen oder Lebensdauerverkürzungen der Bauteile oder Komponenten führen.
  • Es ist dabei notwendig, die Bauteile untereinander und/oder gegenüber unterseitig vorgesehenen leitenden Komponenten (z.B. einem Kühlelement) elektrisch zu isolieren. Insbesondere bei diskreten Leistungskomponenten, wie z.B. Leistungstransistoren in TO 220-Gehäusen, besteht oft keine elektrische Isolierung zur Wärmeableitkontaktfläche des Gehäuses. Grundsätzlich ist es in diesen Fällen denkbar, zur Isolierung Folien oder Glimmerplättchen zu verwenden. Diese sind aber bei der Montage einzeln zu handhaben und zu platzieren, wo durch sich die Montage aufwendig gestaltet. Außerdem führt diese elektrische Isolierung auch zu einer unerwünschten thermischen Isolierung.
  • Neben einer guten thermischen Ankopplung an das Kühlelement bei ausreichender elektrischer Isolierung ist auch eine hohe mechanische Festigkeit des Substrats gewünscht. Insoweit stehen sich gegensätzliche Forderungen gegenüber: Einerseits ist für eine gute thermische Leitfähigkeit eine geringe Substratdicke (Trägermaterialdicke) wünschenswert. Andererseits ist eine hohe mechanische Stabilität (Bruch-Festigkeit) erwünscht, die aber bei keramischen Substratmaterialien mit verminderter Schichtdicke des spröden Substratmaterials abnimmt.
  • Als Alternative ist die Verwendung von weit weniger sprödem und damit bruchunempfindlichem Kunststoff als beidseitig metallisiertes Trägermaterial für das Substrat in sogenannter IMS-Technologie denkbar. Wegen der erheblich schlechteren elektrischen Isolationseigenschaften von Kunststoffen muss dann aber eine relativ große Trägerschichtdicke vorgesehen werden. Da Kunststoff im Vergleich zu Keramiken einen viel schlechteren Wärmeleitwert aufweist, führt die größere Schichtdicke zu einer deutlich schlechteren Wärmeabfuhr mit den eingangs geschilderten Problemen.
    •
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist daher die Schaffung einer entwärmenden Isolationsschicht, die bei einer ausreichenden, d.h. der jeweiligen Anwendung genügenden, elektrischen Isolierung der zu montierenden Bauteile gute thermische Leitwerte und eine hohe mechanische Festigkeit bzw. Stabilität aufweist.
  • Diese Aufgabe wird durch eine Anordnung gemäß Patentanspruch 1 gelöst. Ausgestaltungen und Weiterbildungen des Erfindungsgedankens sind Gegenstand von Unteransprüchen.
  • Erfindungsgemäß ist eine entwärmende Isolationsschicht, die beispielsweise als Substrat oder Kühlkörper dienen kann, vorgesehen mit einem Grundkörper, die aus metallischem Material besteht oder mit einer Schicht aus metallischem Material versehen ist, auf deren Oberseite mindestens ein elektrisches Bauteil angeordnet werden kann, und mit einer elektrisch isolierenden Oxidschicht, die auf dem Grundkörper ganzflächig oder teilweise in Form von Oxidschichtinseln ausgebildet ist und die das mindestens eine aktive oder passive Bauteil (Transistor, IGBT, Widerstand, Stromschiene, Leiterbahn etc.) isoliert, wobei die Oxidschicht durch Oxidation des metallischen Materials gebildet ist.
  • Ein erster wesentlicher Aspekt der Erfindung besteht darin, dass die elektrische Isolierung des Bauteils durch eine Oxidschicht realisiert wird, die aus dem Grundkörpermaterial oder aus einer geeigneten oxidierbaren Beschichtung des Grundkörpers erzeugt ist. Die Oxidschicht kann unmittelbar auf dem Grundkörper erzeugt sein. Damit ist eine Wärmeleitfähigkeit gewährleistet, die in ihrer Qualität durchaus der eingangs genannten DCB-Technologie entspricht.
  • Ein weiterer wesentlicher Aspekt der Erfindung besteht darin, dass sehr geringe Isolationsschichtdicken realisiert werden können, ohne dass sich mechanische Stabilitätsprobleme ergeben. Die mechanische Festigkeit und Steifigkeit wird nämlich vorteilhafterweise unabhängig von der Isolationsschichtdicke durch den Grundkörper gewährleistet, der je nach zu erwartender mechanischer Belastung dimensioniert werden kann.
  • Im Hinblick auf die unterschiedlichen thermischen Ausdehnungseigenschaften von Oxidschicht und metallischem Ausgangsmaterial kann es insbesondere bei großflächigen entwärmenden Isolationsschichten vorteilhaft sein, wenn die Oxidschicht nur einen Bereich oder – quasi inselartig – mehrere Bereiche der entwärmenden Isolationsschicht bzw. der metallischen Schicht bedeckt und zwar an den Stellen, an denen Bauteile oder Baugruppen elektrisch isoliert montiert werden sollen.
  • Die Dicke der isolierenden Oxidschicht kann vorteilhafterweise durch die Prozessparameter beim Oxidationsvorgang (z.B. beim an sich bekannten Eloxal-Verfahren durch Wahl der Spannung, Stromstärke, Temperatur und/oder Oxidationsdauer) gesteuert und an die jeweiligen elektrischen Isolationsanforderungen optimal angepasst werden. Weitere bekannte Oxidationsverfahren sind die Plasma Electrolytical Oxidation (PEO) oder die Micro Arc Oxidation (MAO). Damit eröffnet sich vorteilhafterweise die Möglichkeit einer lokalen Optimierung der Isolationsschichtdicke je nach zu isolierender Spannung (Potentialunterschied). Mit anderen Worten: Die Oxidschicht kann je nach gegenüber dem Bauteil zu isolierender Spannung unterschiedlich dick ausgebildet sein.
  • Um die Eigenschaften insbesondere größerer Isolationsschichtdicken weiter zu optimieren, sieht eine vorteilhafte Fortbildung der Erfindung vor, dass auf die und/oder in die Oxidschicht zusätzlich weiteres Material zur Erhöhung der elektrischen Isolationseigenschaften und/oder der mechanischen Festigkeit und/oder der thermischen Leitfähigkeit aufgebracht bzw. eingebracht ist. Derartige Materialien sind auch unter dem Begriff „Filler" bekannt.
  • So kann beispielsweise Epoxy-Material als zusätzliche Isolationsschicht vorgesehen werden. Zu Erhöhung der thermischen Leitfähigkeit kann in die Oxidschicht gut wärmeleitendes Material – z. B. keramisches Material oder Carbon – eingebracht sein.
  • Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass auf der Oxidschicht eine oberseitige Metallisierung zur Montage und Kontaktierung des Bauteils vorgesehen ist.
  • Diese Metallisierung kann durch verschiedene Verfahren erzeugt werden. Sie kann z.B. galvanisch, chemisch, durch Sputtern oder durch Schmelztauchen aufgebracht sein. Damit ist ein hochtemperaturbeständiges Substrat geschaffen.
  • Die Metallisierung kann – sowohl bevor als auch nachdem sie aufgebracht worden ist – durch an sich bekannte, z.B. fotolithographische, Verfahren strukturiert werden, um in ihr Leiterbahnen auszubilden, die zur Kontaktierung und/oder Verschaltung der auf der entwärmenden Isolationsschicht montierten Bauteile dienen. Die Bauteile können dazu auf die Leiterbahnen gelötet, geschweißt, geklebt oder geklemmt werden.
  • Eine diesbezüglich vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass auf die Oxidschicht eine Initialisierungsschicht aufgebracht ist, auf der die Metallisierung durch Aufwachsen (z.B. durch galvanisches Abscheiden) erzeugt ist.
  • Eine bevorzugte Variante zur Erzeugung der Metallisierung auf der Oxidschicht sieht vor, dass die Metallisierung auf die Oxidschicht auflaminiert ist. Dabei kann eine dünne Kunststoffschicht vorgesehen sein, der bevorzugt „Filler" zur Ver besserung der thermischen Leitfähigkeit beigesetzt sind. Diese als Haftvermittler dienende Kunststoffschicht kann sehr dünn sein, so dass sie die thermische Leitfähigkeit des Substrats nicht beeinträchtigt; sie hat dazu noch den positiven Nebeneffekt einer zusätzlichen elektrischen Isolierung.
  • Es ist auch möglich, die Metallisierung oder Leiterbahnen als individuelle Elemente aufzukleben, aufzuschrauben oder auch aufzulöten bzw. aufzuschweißen sofern eine entsprechende Metallisierung vorhanden ist.
  • Durch mehrschichtiges Aufbringen von Metallisierungen kann ein Mehrschicht- oder Multi-Layer-Substrat hergestellt werden.
  • Eine fertigungstechnisch vorteilhafte und kostengünstige Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass der Grundkörper bevorzugt aus Aluminium bzw. Aluminiumlegierung (z. B. Silizium-Aluminium, Aluminium-Silizium) oder aus Titan, Tantal oder Magnesium besteht und die Oxidschicht eine Aluminiumoxidschicht ist. Es ist aber auch möglich, auf einen Grundkörper aus einem anderen Material – z.B. aus Kupfer – eine oxidierbare Schicht – z.B. eine Aluminiumschicht – aufzubringen, die zumindest teilweise (schichtweise) nach ihrer (anodischen) Oxidation (z.B. zu Al2O3) als Isolationsschicht dient.
  • Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass der Grundkörper ein Kühlelement ist. Das Kühlelement kann z.B. als Luftkühler oder als Flüssigkeitskühler ausgebildet sein. Damit übt der Grundkörper in Doppelfunktion sowohl eine mechanisch stabilisierende als auch eine wärmeableitende Funktion aus, wobei vorteilhafterweise zwischen ent wärmender Isolationsschicht und Kühlelement keine zusätzliche thermische Schnittstelle besteht.
  • Wie bereits angesprochen, weisen Oxidschicht und metallisches Ausgangsmaterial unterschiedliche thermische Ausdehnungseigenschaften auf. Diese können zu mechanischen Spannungen führen, die ungünstigstenfalls Rissbildungen in der Oxidschicht verursachen. Vor diesem Hintergrund ist nach einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, dass die Oxidschicht bzw. die Oxidschichtinseln einen gerundeten Randverlauf aufweisen.
  • Die mechanischen Spannungen können bevorzugt auch dadurch (weiter) vermindert werden, dass die Oxidschicht bzw. die Oxidschichtinseln eine zu ihren Rändern hin abnehmende Schichtdicke aufweist bzw. aufweisen.
  • Alternativ oder zusätzlich können die Oxidschicht bzw. die Oxidschichtinseln zur mechanischen Entkopplung gegenüber dem Grundkörper bevorzugt von einem umlaufenden Graben umgeben sein. Der Graben kann vorteilhafterweise abgerundete Eckbereiche aufweisen.
  • Fertigungstechnisch bevorzugt kann der Graben durch Prägen und anschließendes Tempern des Grundkörpers bzw. der Schicht aus metallischem Material, durch Gießen – z.B. durch Aluminiumdruckguss –, durch Erodieren, Fräsen oder durch Tiefziehen des Grundkörpermaterials erzeugt sein, wobei die Ebenen von Graben und/oder Insel auf gleicher Höhe wie die Oberfläche des Grundkörpers oder aber auch darüber oder darunter liegen können.
    •
  • Die Erfindung wird nachfolgend anhand der in den Figuren der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigt:
  • 1 eine Prinzipskizze eines Leistungshalbleitermoduls mit einem Substrat,
  • 2 und 3 Ausschnitte aus einem erfindungsgemäßen Substrat mit aufgewachsenen Oxidschichten,
  • 4 und 5 Ausschnitte aus einem Substrat mit aufgebrachten Metallisierungen,
  • 6 und 7 ein hinsichtlich der mechanischen Spannungen optimiertes Substrat mit aufgebrachten Oxidinseln in Aufsicht und Querschnitt,
  • 8 schematisch einen Prozess zur Oxidschichtstrukturierung und
  • 9 und 10 mögliche Formgebungen des Grundkörpers zeigen.
  • 1 zeigt schematisch einen Ausschnitt eines Leistungshalbleitermoduls mit einer als Substrat 1 ausgebildeten entwärmenden Isolationsschicht, auf dem ein Leistungshalbleiterbauteil (z.B. eine Leistungsdiode) 2 angeordnet ist. Auf die Oberseite 3 des Substrats 1 ist eine Metallisierung 4 aufgebracht, in der durch entsprechende Strukturierung nicht dargestellte Leiterbahnen ausgebildet sein können. Die Unterseite des Bauteils 2 ist mit der Metallisierung 4 elektrisch und mechanisch verbunden. Während des Betriebs des Bauteils 2 unvermeidlich in Form von Wärme entstehende elektrische Verlustleistung wird durch externe Kühleinrichtungen an die Umgebung abgeführt, weil andernfalls zu hohe Temperaturen in dem Bauteil bzw. den übrigen Komponenten auftreten und zu mechanischen und/oder elektrischen Schädigungen führen können. Das Substrat umfasst dazu einen unterseitigen Grundkörper 10, der zugleich als Kühlelement ausgestaltet ist.
  • Das zum Zwecke einer guten Wärmeleitung aus Metall bestehende Kühlelement ist aus schaltungstechnischen Gründen von dem Bauteil bzw. der Metallisierung elektrisch isoliert. Dazu ist ein elektrischer Isolator 9 vorgesehen.
  • Die 2 und 3 zeigen ein erfindungsgemäßes Substrat, mit einem Grundkörper 10 aus Metall – und zwar hier aus Aluminium – aufweist. Auf diesem Grundkörper ist eine Oxidschicht 12 aus Aluminiumoxid Al2O3 aufgewachsen; diese nur durch natürliche Aufwachsprozesse entstandene Schicht 12a (2) ist üblicherweise relativ dünn und kann daher nur relativ geringe elektrische Spannungen isolieren.
  • Wie 3 zeigt, kann durch geeignete, an sich bekannte Verfahren eine deutlich dickere Aluminiumoxid-Schicht 12b als hochspannungsfeste Isolationsschicht 14 mit einer Schichtdicke d aufgewachsen werden. Als Verfahren sind dazu z.B. anodische Oxidationsverfahren (z.B. „Eloxal-Verfahren", „Hart Anodisieren" oder „Micro Arc Oxidation") geeignet.
  • Die Schichtdicke d bemisst sich nach den betriebsgemäß zu erwartenden und zuverlässig zu isolierenden Spannungen und kann bedarfsweise angepasst bzw. ausgebildet werden, indem die Prozessparameter (z.B. Oxidationsstrom, Temperatur etc.) entsprechend eingestellt werden. Damit kann eine insgesamt noch sehr geringe, aber ausreichend spannungsfeste Oxidschichtdicke realisiert werden, die die thermische Leitfähigkeit nur unwesentlich beeinträchtigt.
  • Die Oxidschicht 12b kann „Filler" 15 enthalten, die die thermische Leitfähigkeit der Isolationsschicht 14 weiter verbessern. Durch den massiven Grundkörper 10 ist das Substrat mechanisch hochbelastbar und widerstandsfähig. Bevorzugt kann auch hier der Grundkörper als Kühlelement ausgebildet sein.
  • Das Substrat ist somit hinsichtlich einer minimalen Isolationsschichtdicke optimiert und gewährleistet dabei eine sehr gute thermische Ankopplung der auf der Metallisierung aufgebrachten elektronischen Bauteile an ein Kühlelement bei sehr hoher mechanischer Stabilität.
  • Die 4 und 5 zeigen Ausschnitte aus einem erfindungsgemäßen Substrat, um Varianten der Aufbringung der Metallisierungen zu illustrieren.
  • 4 zeigt eine Metallfolie 20, die in an sich aus der Leiterplattentechnik (PCB/Printed Circuit Board) bekannter Weise mittels darunter liegender dünner Kunststoffschicht 21, z.B. aus Epoxy, auflaminiert ist. Die Kunststoffschicht ist auf die Oxidschicht 12 des Grundkörpers 10 aufgebracht und dient als Haftvermittler mit optionaler zusätzlicher Isolationswirkung. Da sie sehr dünn ausgebildet ist, beeinträchtigt sie die thermische Leitfähigkeit des erfindungsgemäßen Substrats nicht. Bei diesem Verfahren kann die Metallisierung (Metallfolie) 20 vor oder nach dem Auflaminieren strukturiert werden.
  • 5 zeigt eine Variante, bei der die Metallisierung 22 auf die Oxidschicht 12 über eine Initialisierungsschicht 23 aufgewachsen ist. Die Initialisierungsschicht kann z.B. aus polymorphem Glas gebildet sein, auf dem dann z.B. als Metal lisierung eine Kupferschicht 24 aufgewachsen ist. Dieses Substrat ist hochtemperaturfest, da es frei von niedrigschmelzenden oder zersetzenden Stoffen (z. B. Kunststoffen) ist.
  • 6 zeigt einen Grundkörper 30, auf dem mehrere Inseln 31, 32, 33 aus Oxid aufgebracht sind. Auf diesen Inseln können elektrisch isoliert Bauteile oder Baugruppen montiert werden, wobei 6 exemplarisch nur ein Bauteil 35 zeigt. Die Inseln bzw. Oxidschichten haben jeweils abgerundete Randverläufe; sie sind dazu z.B. kreisförmig oder oval ausgestaltet oder haben – wie bei der Insel 32 erkennbar – abgerundete Eckbereiche 36. Diese Ausgestaltung hilft, die infolge der unterschiedlichen thermischen Eigenschaften (Ausdehnungskoeffizienten) der Inseln einerseits und des nicht oxidierten Grundkörpermaterials andererseits auftretenden mechanischen Spannungen gering zu halten. Damit werden vor allem Rissbildungen im Randbereich vermieden.
  • Zusätzlich können, wie in 7 mit der Darstellung eines Querschnitts entlang der Linie VII-VII in 6 gezeigt, die Inseln 31 eine Oxidschichtdicke aufweisen, die von den Inselrändern 38 zur Inselmitte 39 hin ansteigt, wobei die Insel im vertikalen mittleren Bereich breiter als im Bereich der Oberseite sein kann. Wie 7 weiter erkennen lässt, sind die Oxidinseln in einer Metallschicht 40 ausgebildet, die auf den Grundkörper 41 des Substrats 30 aufgebracht ist.
  • 8 zeigt schematisch einen Strukturierungsprozess, mit dem die gewünschten Geometrien der Oxidinseln erzeugt werden können. Im Prozessschritt A wird eine gemäß den gewünschten Inselpositionen mit Öffnungen versehene Folie 51 von einer Vorratsrolle 52 auf einen Träger (Substrat) 53 aufgebracht. Damit wird die Substratoberseite 54 maskiert; eine solche Maskierung könnte auch durch Lackaufbringung oder einen fotolithographischen Prozess erzeugt werden.
  • Anschließend wird (wie im Schritt B anhand des vergrößerten Ausschnitts I gezeigt) das Substrat in ein Eloxalbad getaucht. Dabei werden im Bereich der Aussparungen 56 der Folie 51 die gewünschten Oxidinseln 57 auf dem Metallischen Material des Substrats 53 erzeugt (Schritt B). Dann wird die Maskierung, d.h. die Folie 51 wieder entfernt bzw. abgezogen (Schritt C), so dass die mit Oxidinseln versehene Substratoberseite verbleibt.
  • Die 9 und 10 zeigen mögliche Formgestaltungen des Substrats zur weiteren Minimierung der mechanischen Belastungen durch Reduktion der mechanischen Kopplung zwischen Oxidschicht und Substratmaterial.
  • 9 zeigt dazu in stark vergrößerter Darstellung eine Oxidinsel 60, die in einer Vertiefung 61 eines Grundkörpers 63 ausgebildet ist. Um den Inselbereich ist eine umlaufende gerundete Vertiefung oder ein Graben 64 vorgesehen.
  • 10 zeigt drei Varianten einer Grabengestaltung, die sich alle durch Vermeidung spitzer Übergänge oder scharfer Kanten oder Ecken auszeichnen. Sowohl der jeweilige Bodenbereich 70 der Gräben 71, 72, 73 als auch die im Grabenverlauf auftretenden Richtungsänderungen erfolgen gerundet und sanft. Auch die oberseitigen Übergänge 74 zwischen Graben und Grundkörperoberseite (siehe auch 9) sind fließend und gerundet ausgebildet. Dies führt zu einer noch weiter verminderten Rissempfindlichkeit. Von den Gräben 71, 72, 73 sind wie vorbeschrieben jeweils Oxidinseln 75, 76, 77 umgeben. Die dargestellten Strukturen können in den Grundkörper z.B. durch Ein prägen und anschließendes Tempern zur Ausheilung der durch das Prägen eingebrachten mechanischen Spannungen erzeugt werden. Es ist auch denkbar, die Grabenstrukturen durch Fräsen oder durch Gießen des Grundkörpers unter gleichzeitiger Bildung der Gräben zu erzeugen.
  • Erfindungsgemäß ist so ein Substrat geschaffen, das mit bekannten Mitteln und erprobten Technologien nur die nach den elektrischen Dimensionierungen erforderliche Oxidschichtdicke aufweist, die die thermische Leitfähigkeit kaum beeinträchtigt und deren sehr dünne Ausbildung dennoch keine mechanischen Instabilitäten verursacht.
    • 1
    Substrat
    2
    Leistungshalbleiterbauteil
    3
    Oberseite
    4
    Metallisierung
    9
    Isolator
    10
    Grundkörper
    12
    Oxidschicht
    12a
    Schicht
    12b
    Schicht
    14
    Isolationsschicht
    15
    Filler
    20
    Metallfolie
    21
    Kunststoffschicht
    22
    Metallisierung
    23
    Initialisierungsschicht
    24
    Kupferschicht
    30
    Grundkörper
    31, 32, 33
    Oxidinsel
    35
    Bauteil
    36
    Eckbereiche
    38
    Inselränder
    39
    Inselmitte
    40
    Metallschicht
    41
    Grundkörper
    51
    Folie
    52
    Vorratsrolle
    53
    Träger (Substrat)
    54
    Substratoberseite
    56
    Aussparungen
    57
    Oxidinseln
    60
    Oxidinsel
    61
    Vertiefung
    63
    Grundkörper
    64
    Graben
    70
    Bodenbereich
    71, 72, 73
    Gräben
    74
    Übergänge
    75, 76, 77
    Oxidinseln
    A, B, C
    Prozessschritte
    d
    Schichtdicke

Claims (16)

  1. Entwärmende Isolationsschicht mit einem Grundkörper (10), der aus metallischem Material besteht oder mit einer Schicht aus metallischem Material versehen ist, auf dessen Oberseite mindestens ein elektrisches Bauteil (2) angeordnet werden kann, und mit einer elektrisch isolierenden Oxidschicht (12), die auf dem Grundkörper (10) ganzflächig oder teilweise in Form von Oxidschichtinseln ausgebildet ist und die das mindestens eine Bauteil (2) isoliert, bei der die Oxidschicht (12) durch Oxidation des metallischen Materials gebildet ist.
  2. Entwärmende Isolationsschicht nach Anspruch 1, bei der die Dicke (d) der Oxidschicht (12) entsprechend der gegenüber dem Bauteil (2) zu isolierenden Spannung bemessen ist.
  3. Entwärmende Isolationsschicht nach Anspruch 1 oder 2, bei der auf die und/oder in die Oxidschicht (12) weiteres Material (15) zur weiteren Erhöhung der elektrischen Isolationseigenschaften und/oder der mechanischen Festigkeit und/oder der thermischen Leitfähigkeit aufgebracht bzw. eingebracht ist.
  4. Entwärmende Isolationsschicht nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei der auf der Oxidschicht (12) eine oberseitige Metallisierung (4) zur Montage und Kontaktierung des Bauteils (2) vorgesehen ist.
  5. Entwärmende Isolationsschicht nach Anspruch 4, bei der auf die Oxidschicht (12) eine Initialisierungsschicht (23) aufgebracht ist, auf der die Metallisierung (22) durch Aufwachsen erzeugt ist.
  6. Entwärmende Isolationsschicht nach Anspruch 4, bei der die Metallisierung (20) auf die Oxidschicht (12) auflaminiert ist.
  7. Entwärmende Isolationsschicht nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei der der Grundkörper (10) aus Aluminium oder Aluminiumlegierung besteht und die Oxidschicht (12) eine Aluminiumoxidschicht ist.
  8. Entwärmende Isolationsschicht nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei der der Grundkörper (10) ein Kühlelement ist.
  9. Entwärmende Isolationsschicht nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei der die Oxidschicht (12) bzw. die Oxidschichtinseln (31, 32, 33) einen gerundeten Randverlauf aufweist bzw. aufweisen.
  10. Entwärmende Isolationsschicht nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei der die Oxidschicht (12) bzw. die Oxidschichtinseln (31) eine zu ihren Rändern (38) hin abnehmende Schichtdicke aufweist bzw. aufweisen.
  11. Entwärmende Isolationsschicht nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei der die Oxidschicht (12) bzw. die Oxidschichtinseln (60) zur mechanisch gegenüber dem Grundkörper entkoppelt ist.
  12. Entwärmende Isolationsschicht nach Anspruch 11, bei der die Oxidschicht (12) bzw. die Oxidschichtinseln (60) zur mechanischen Entkopplung gegenüber dem Grundkörper von einem umlaufenden Graben (64) umgeben sind.
  13. Entwärmende Isolationsschicht nach Anspruch 12, bei der der Graben abgerundete Eckbereiche aufweist.
  14. Entwärmende Isolationsschicht nach Anspruch 13 oder 13, bei der der Graben durch Prägen und anschließendes Tempern des Grundkörpers bzw. der Schicht aus metallischem Material erzeugt ist.
  15. Entwärmende Isolationsschicht nach einem der vorangehenden Ansprüche, die als Substrat bzw. Leiterplatte zur Befestigung von elektrischen Bauteilen ausgebildet ist.
  16. Entwärmende Isolationsschicht nach einem der vorangehenden Ansprüche, die als Kühlkörper zur Kühlung von mit ihr in thermischem Kontakt stehenden elektrischen Bauteilen ausgebildet ist.
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