电路板、电路和用于制造电路的方法

电路板、电路和用于制造电路的方法
【专利摘要】一种有第一电路板(2a)和第二电路板(2b)的电路。第一电路板有金属基板(14)和使金属基板在表面上电绝缘的绝缘层(8)，基板在至少一个连接区域(10a?10d)中没有绝缘层。基板在连接区域中覆金属层(12)且半导体(30)的触点(30a)在连接区域的金属层上电接触。第二电路板有金属基板(2b)、使金属基板(24)表面上电绝缘的绝缘体(16)和绝缘体上施加的导电层(18)。绝缘体和导电层在至少一个接触区域中打通(21)且在接触区域中这样设置基板上的至少一个金属接触片(20)，即接触片与绝缘体和导电层环绕地间隔。电路中，电路板经空气间隙(28)相间隔且通过至少一个功率半导体(30)互相机械连接。
【专利说明】
电路板、电路和用于制造电路的方法
技术领域
[0001] 本发明涉及一种电路板以及一种电路和一种制造电路、特别是用于功率半导体的 电路，尤其是用于SMD(表面贴装器件)元件的电路的方法。
【背景技术】
[0002] 在半导体技术中，电路板通常由作为载体的绝缘材料和导电层组成，导电路径由 导电层通过蚀刻成型。然而，在功率半导体的区域中还可以使电路板额外地设有金属的芯， 例如铜的芯。该铜芯在双面上涂覆绝缘材料，即所谓的预浸料(Prepreg)并且因此所有面都 绝缘。在此还使用在绝缘材料的表面上压印的铜箱作为导电层并且在该铜箱上同样形成导 电路径。通过使所谓的μ通孔(yvias)穿过预浸料既与导电路径又与铜芯接触，由铜箱构成 的导电路径部分地直接与金属芯接触。导电路径的其它部分是在电路板的表面上的信号 线。然而，所谓的μ通孔的施加复杂而繁琐，因为例如必需在施加铜箱之后铣削预浸料并且 将金属材料引入其中。接着蚀刻导电路径。μ通孔仅具有小的导电直径，这样使电过渡电阻 和热过渡电阻都很高并且限制了冷却效果，因为只能够铣削和钻孔非常小的开口，通孔的 铁削也很复杂。
[0003] 另一特别在LED领域中应用的技术是将铜或铝基板只用于冷却。铜或铝基板通过 绝缘材料，例如预浸料完全地相对于导电路径绝缘。在铜或铝基板和导电路径之间不存在 导电连接。热能穿过预浸料传导到铜或铝基板。因此，与导电路径相连的电气部件通过铜或 铝基板冷却。然而，预浸料妨碍了冷却效果并且在该技术中既不能够也不期望通过铜或铝 基板进行电接触。额外地，可以用导热膏在铜或铝基板下面设置散热体。

【发明内容】

[0004] 提到的技术对于在汽车应用领域中的高功率半导体而言要么过于昂贵，要么不具 有足够的冷却。因此，本发明的目的在于提出一种电路板，该电路板一方面能够简单地和廉 价地制造并且另一方面对于功率半导体而言能够足够的冷却。
[0005] 该目的通过根据权利要求1的电路板，根据权利要求7的电路板，根据权利要求18 的电路以及根据权利要求20的方法实现。
[0006] 已认识到，当铜板直接设有用于半导体的触点时，铜板的冷却效果能够增强。建议 使用金属的基板。该金属的基板可以由铜制成。对此也可以是其合金。除此之外还可以例如 为了节省重量由铝构成金属的基板并且在表面上涂覆金属，特别是用铜或者铜合金涂覆。
[0007] 在基板上涂覆特别是绝缘漆的绝缘层，该绝缘层使基板电绝缘。然而在连接区域 中，基板不具有绝缘层。
[0008] 为了就此使在电路板上设置的半导体，特别是功率或高功率半导体直接与基板电 接触以及热接触，建议使基板在连接区域中涂覆金属。金属的涂层可以在涂覆绝缘层之前 或者在涂覆绝缘层之后形成。
[0009]优选地，半导体是晶体管，优选是功率晶体管。特别地，半导体可以是具有超过10 安培，优选超过50安培，特别地大于300安培的载流能力的高功率半导体。特别地使用晶体 管、晶闸管、双向晶闸管或者类似物。也可以使用IGB晶体管和功率MOSFETS。
[0010]该电路的根据技术方案的使用优选在整流器的领域中，特别是在汽车的电池管理 领域中。特别地，优选用作在电动汽车或者混合动力汽车中的整流器。优选建议在以大于 10A，优选大于50A或者大于300A的电流而工作的应用中使用。
[0011]金属的涂层直接涂覆到基板上并且接着用作半导体的触点。半导体的触点在连接 区域的金属的涂层上电接触。基板因此用作热的和电气的元件。通过使金属的涂层直接地 用于半导体与基板的接触，保证了半导体和基板之间非常良好的热接触。基板直接用于半 导体的触点的引线并且可以从绝缘层外的区域电接触。
[0012] 基板可以是平板部件，特别是带材或板材。
[0013] 半导体的触点优选是漏极触点或源极触点，其中该名称这里代表半导体的引导功 率的触点。半导体的栅极触点或开关触点通常只引导经过至少两个其他触点流动的开关电 流和接通的电流。半导体优选是SMD元件，该SMD元件直接平放在连接区域的金属的涂层上。 半导体的不导电的区域可以平放在绝缘层上。
[0014]绝缘层优选是阻焊层，例如这样涂覆该阻焊层，即连接区域不具有绝缘层。接着可 以通过镀锡给连接区域涂覆金属。
[0015] 优选地，在金属层涂覆之前，将绝缘层压印到基板上。
[0016] 根据实施例，金属涂层是锡层。锡层优选大面积地，例如以在5cm2和0.5mm2之间的 相应连接面上涂覆到基板上。
[0017] 为了机械地支承半导体并且使电接触尽可能保持不受机械的应力，建议金属的涂 层基本上平面平行于绝缘层的表面。在这种情况下，包围半导体的触点的不导电的区域可 以直接平放到绝缘层上。半导体通常具有大面积的漏接触区或源极触区。优选地，连接区域 或者金属的涂层在其面上基本上与半导体的触点的面一致。
[0018]制造过程中，于是半导体可以直接在连接区域上放置。不导电的区域，特别是半导 体的边缘区域可以平放在绝缘层上并且因此使半导体的固定特别简单。还存在半导体的触 点和金属涂层之间的大的接触面，这样除了良好的电接触外，还可以从半导体的触点到基 板中的进行优异的热传导。
[0019]如已经提到的，半导体或者半导体的触点与基板通过金属的涂层进行电接触。基 板可以在自由末端上具有用于与电气电路接触的连接部。这里例如可以是，存在用于容纳 接线片的孔。也可以在基板的末端上设置电缆接线套管或者压接连接件，并且这样电路板 可以特别简单的电接触。
[0020]在此要特别注意，要实现高的载流能力。因此优选以带有至少2.5mm2的导线横截 面的导线实现与电路的接触，这样在基板末端上的接触必须具有这种大的接触面积。也至 少对应于导线横截面选择基板的导线横截面，然而该基板的导线横截面优选大于连接的导 线的导线横截面。
[0021] 优选沿着整个外部边缘，特别是沿着基板的纵向边缘，两个或者多于两个连接区 域设置为互相相邻、由绝缘层分开。特别是多于两个相互对应的连接区域设置在基板的外 部边缘上。这些连接区域也可以在基板的两个远端的外侧边缘上设置。
[0022] 根据另一方面，建议同样具有金属的基板的电路板。金属的基板可以与根据权利 要求1的电路板的金属基板相同。特别地可以使用同样的材料、同样的导体横截面和/或同 样的形状因数。这可以有利于电路板的批量成产。
[0023] 金属的基板同样地以在至少一个表面上电绝缘地覆层。在此使用的绝缘体可以首 先全面地涂覆在基板的表面上。特别是，可以使用常规的用作电路板的支架的绝缘体。这可 以是塑料板。特别是将由预浸渍纤维（p r e i m p r e g n a t e d f i b r e s，德语： VorimpriignierteFasern)构成的所谓的预浸料层用作绝缘体。接着，在绝缘体上涂覆导 电层。绝缘体和导电层可以全面地通过基板压紧。导电层可以例如是铜层。
[0024] 如同在制造常规的电路板中常见的，可以以已知的方式由导电层蚀刻导电路径。
[0025] 另外，例如像是在根据权利要求1的电路板中一样，在绝缘体和导电层上可以涂覆 绝缘层，特别是绝缘涂层。这同样可以是绝缘漆、特别是阻焊剂。这可以在电路板成型之前 或之后进行。
[0026] 如果还没有蚀刻掉，能够通过铣销或开孔打通绝缘体以及导电层，以形成与支撑 板的接触区域。在此，绝缘体的窗户状的通孔可以形成接触区域。基板可以首先在接触区域 中露出，以便于之后在这上面形成至少一个接触片。
[0027] 为了能够接触半导体，建议在接触区域中设置至少一个在基板上的金属的接触 片。在此，接触片以环绕的方式与绝缘体和导电层间隔。对此，接触片可以至少从绝缘体的 层面上突出。当在绝缘体上还形成额外的绝缘层，例如绝缘漆时，接触片可以基本上在绝缘 层的平面中终止。
[0028] 为了防止接触片和导电层之间产生电接触，接触片以完全环绕的方式与导电层间 隔。因此，不同于常规的μ通孔的情况，接触片并不适用于为了冷却导电层的导电路径而使 导电层的导电路径与基板连接。而是使得基板作为导电元件直接与接触片接触并且在接触 片上可以施加电触点，特别是半导体的源极或漏极触点。与μ通孔相反，接触面也成型为绝 缘体的窗户状的通孔，从而使其制造简单。接触面通常是单个接触片的面积的2到10倍，优 选4到7倍大。
[0029] 特别地当半导体是SMD元件并且源极或漏极应该与栅极一起沿着半导体的边缘通 过位于平面上的接触销接触时，有利的是，接触片基本上平面平行于导电层。在这种情况 下，半导体可以平放到接触片上并且同时放到导电层上。于是使得相对于导电层或者接触 片的扭转或翘起更困难。在导电层或者导电层的导电路径上可以接触栅极接触销并且接触 片可以与漏极或源极接触销接触。
[0030] 特别地可以成型多个互相相邻设置的接触片，这些接触片分别具有与半导体的接 触销相应的接触面。在半导体上沿着整个边缘设置多个漏极或源极接触销和一个栅极接触 销。在远端的边缘上设置相应的源极或漏极触点。多个设置在栅极接触销一侧的源极或漏 极接触销可以平放到一个接触片或者多个互相相邻设置的接触片上并且栅极接触销可以 平放到导电层上。接着通过SMD焊接可以进行特别简单的接触。
[0031] 为了在基板上制造接触片，用光刻胶覆层接触区域并且随后在接触片的区域中与 绝缘体间隔地曝光。在去掉光刻胶的曝光的区域之后，基板在那里露出。在该区域上，于是 可以优选以化学的方式形成接触片。光刻胶或基板的未曝光的区域在此不施加铜。制成的 接触片因此与绝缘体以及导电层间隔。
[0032] 接触片具有能够焊接的金属表面。该金属表面可以如已提到地以化学的方式形 成，例如通过涂覆镍或锡。也可以电镀地涂覆镍或金。同样可以是在曝光的区域中以化学的 方式施加锡或银。接触片的形成可以这样一直进行，直到其表面要么平面平行于绝缘层，要 么平面平行于导电层。在此，接触片和导电层或绝缘层的平面的小于IOwii或者更小的偏差 可以理解为平面平行。
[0033]为了接触片与导电层和/或绝缘层能够电绝缘，建议使接触片和导电层和/或绝缘 体之间存在间距或环形空间。在此，接触片和导电层和/或绝缘体之间的间距在IOmm到 0.5mm之间。
[0034] 接触片和导电层和/或绝缘体之间的空间可以不含填充材料。特别地可以存在空 气间隙。还可以将绝缘层引入到该空间中。
[0035] 如已经提到的，源极或漏极触点可以与接触片连接。为了使相应的栅极触点与导 电层接触(栅极触点优选沿着半导体的相同的边缘设置），导电层或者导电层的导电路径可 以具有连接片。连接片具有能够焊接的表面并且用于连接栅极触点。
[0036] 不仅连接片而且接触片或者互相相邻的接触片可以沿着电路板的共同的外侧边 缘设置。
[0037] 为了接触在电路板上的半导体不仅设置连接片而且设置接触片。接触片可以这样 接触半导体的多个电气的同类的销（即漏极触点或源极触点的多个或者所有的销），即，通 过设置多个互相相邻的接触片。接触片可以与半导体的源极触点的或漏极触点的一个或者 多个销接触。除此之外，连接片可以与半导体的栅极触点的销电接触。接触片的焊接区域以 及连接片互相以与半导体的接触销的间距相同的间距间隔。
[0038]通过接触片的金属涂层使基板和半导体之间能够进行优异的电连接和热连接。就 此建议，源极触点或漏极触点通过接触片与基板接触。还建议，基板具有用于使源极触点或 漏极触点与电路接触的自由末端。与根据权利要求1到6中任一项的电路板相应，这里也需 要具有大的导体横截面的接触部。因此可以在基板的自由末端上设置相应的触点。
[0039] 还建议，栅极触点与导电层电接触。在导电层上可以设置导电路径，特别是从导电 层中蚀刻并且容纳用于栅极触点的控制电路的至少多个部分。因此，在电路板上可以直接 设置用于半导体的控制电路的至少多个部分。
[0040] 根据实施例建议，在电路板的外侧边缘的区域中设置至少一个连接片和至少一个 接触片。特别是沿着电路板的纵向边缘可以以相邻的方式设置连接片和接触片。连接片可 以直接与接触片相邻地设置在电路板的外侧边缘上。
[0041] 为了防止焊接的半导体的翘起，建议连接片和接触片设置为基本上互相平面平 行。连接片和接触片的焊接区域可以这样设计，即其基本上位于一个平面中。
[0042] 根据实施例建议，基板具有至少Imm的厚度，优选至少1.5mm、但小于50mm的厚度。 还建议，基板的导体横截面大于2.5mm2。
[0043]如同已经提到的，基板可以由铜或者铜合金构成。还可以是，基板由铝或铝合金构 成并且用铜进行覆层。
[0044] 各个基板可以在自由末端上不含有绝缘层和/或绝缘体。基板可以在该自由末端 上例如镀锡和/或镀镍。也可以在自由末端区域中设置电连接点，以便于容纳大电流电缆。
[0045] 另一方面涉及一种电路，特别是具有根据权利要求1的第一电路板与根据权利要 求7的第二电路板的电路。该电路的特征在于，两个电路板以互相相对的方式互相相邻设置 并且通过缝隙互相间隔。通过缝隙，两个电路板可以互相绝缘。缝隙也可以是空气间隙。也 可以用绝缘材料填充该缝隙。
[0046] 跨接该缝隙地，电路板可以通过至少一个半导体以电气且机械的方式互相连接， 该半导体以电气且机械的方式固定到接触片上、连接片上和金属的涂层上。
[0047] 第一电路板的具有连接区域的外侧边缘可以平行于第二电路板的容纳接触区域 的外侧边缘延伸。这简化了电路板通过半导体的互相机械连接。
[0048] 可以在第二电路板的朝向第一电路板的外侧边缘上设置接触区域和/或接触片。 这同样简化了电路板借助半导体的机械连接。当连接区域和/或金属的涂层在第一电路板 的朝向第二电路板的外侧边缘上设置时，这同样适用。
[0049] 在这些提到的情况中，第一电路板而后与第二电路板共同安装有至少一个相同的 半导体。半导体可以通过至少一个销电气地和机械地固定在第一电路板上并且通过第二销 固定在第二电路板上。当电路板在安装后保持在壳体或支架中并且由此额外地机械地互相 固定时，技术方案的思想不受影响。
[0050] 如已经提到的，不仅根据权利要求1的电路板的金属的涂层，而且根据权利要求7 的电路板的接触片和连接片能够沿着相应共同外侧边缘而设置。这些相应的外侧边缘可以 在电路中互相相对地设置。这些基板以基本上互相平行的方式延伸。
[0051] 缝隙电气地并且优选只通过功率半导体机械地桥接。尤其是特别以SMD与金属的 涂层、接触片和连接片焊接的半导体负责这两个电路板之间的机械连接。
[0052]接触片在第二电路板朝向第一电路板的边缘上设置并且设置朝向第二电路板的 第一电路板的金属涂层。
[0053]第二电路板的接触片和第一电路板的金属的涂层互相相对。通过至少一个相同 的、共同的功率半导体进行电路板的接触。
[0054] -种用于制造电路的方法建议，将根据权利要求1的电路板和根据权利要求7的电 路板输送给一个安装装置。对此，电路板互相间隔。半导体经间距而放置并且接着与接触 片、连接片和金属的涂层连接，特别是焊接。因此这样进行电路板的安装，即在电路板上设 置桥接电路板之间的间距的半导体。
[0055] 电路板可以由两个分开的基板制造并且接着在共同的货物载体上运输到安装装 置。
[0056] 也可以是，根据权利要求1的第一电路板与根据权利要求7的第二电路板一起首先 在单片式基板上成型。在此，基板例如首先这样分开，即形成电路板之间的缝隙，其中该缝 隙通过基板的桥板桥接并且基板因此保持为单片的。接着，可以在第一电路板上制造连接 面上的触点。在第二电路板上可以成型接触面上的接触片、连接片和导电路径。接着，为基 板装配至少一个半导体，其中该半导体将互相相对的触点和接触片或者连接片互相连接。 接下来可以去掉、例如铣削掉还存在的桥板。基板现在至少是两件式的，其中，由此形成的 两个电路板通过半导体机械地和电气地互相连接。
[0057] 优选电路板是U形的并且第二电路板设置在U形形状内。特别地，根据权利要求1的 电路板具有U形形状并且触点或者金属涂层分别设置在指向内部的腿部上。根据权利要求7 的电路板设置在形成U形的腿部之间并且接触片和连接片设置在分别指向腿部的方向的远 端的边缘上。
【附图说明】
[0058] 下面借助示出实施例的附图详细阐述本发明。其中：
[0059] 附图1示出了具有多个金属的涂层的电路板的俯视图；
[0060] 附图2示出了根据附图1的电路板的剖面图；
[0061]附图3示出了根据附图3的电路板的另一剖面图；
[0062] 附图4示出了具有接触片和连接片的电路板的俯视图；
[0063] 附图5示出了根据附图4的电路板的剖面图；
[0064] 附图6示出了根据附图4的电路板的剖面图；
[0065] 附图7示出了用于安装互相相邻设置的根据附图1和附图4的电路板的俯视图；
[0066] 附图8不出了两个装有功率半导体的电路板的俯视图；
[0067] 附图9示出了在分开桥板前具有两个电路板的单片式的基板的俯视图。
【具体实施方式】
[0068]附图1示出了第一电路板2a。该电路板可以是具有超过10安培，优选超过300安培 的载流能力的高电流电路板。对此，电路板具有金属的基板，基板具有超过5mm2,优选超过 15mm 2，特别是超过3 5mm2的导体横截面。
[0069]在电路板2a的俯视图中可以看出，基板在第一自由末端4a上具有接口6a。在所示 情况下，该接口是能够用于容纳电缆的孔。基板2a例如用锡在自由末端4a上涂覆，然而特别 地不具有绝缘层。
[0070] 电路板2a的绝大部分、特别是大于三分之二的面积的部分是绝缘的并且因而具有 绝缘层8。绝缘层8优选是压印到电路板2a上的阻焊层。这可以通过丝网印刷工艺进行。
[0071] 如同看到的，四个连接区域IOa-IOd中不存在绝缘层8。代替绝缘层8,在连接区域 IOa-IOd中涂覆金属涂层12。金属涂层12优选是锡层或者另一适合焊接的层。
[0072]用绝缘层8压印到电路板2a上的过程中，将连接区域IOa-IOd开槽并且接着涂覆金 属涂层12。金属涂层12可以形成用于半导体的触点。电路板2a的构造在根据附图2的剖面 II-II中详细阐明。
[0073] 附图2中可以看到，电路板2a具有金属的基板14。金属的基板14可以由铜或者铜合 金构成。金属的基板14也可以具有由铝或铝合金构成的芯并且用铜或合金或者锡涂覆。
[0074] 还可以看到，在金属的基板14上涂覆绝缘层8。在连接区域10a-d中，金属的基板14 不具有绝缘层8并且涂覆金属的涂层12。金属的涂层12直接在金属的基板14上涂覆。附图2 中可以看到，金属的涂层12基本上沿着相对于绝缘层8的表面平面平行的表面延伸。
[0075]还可以看到，连接区域10a-d示例性地分别设置为由两个互相对应的连接区域 10a，b和10c，d所组成的组。连接区域10a-d的沿着电路板2a的纵轴的空间布置取决于后续 的安装操作。
[0076]附图3示出了根据附图1的剖面III-III。可以再次看到金属的基板14和绝缘层8。 此外可以看到，在基板14的纵向边缘或外侧边缘14a上设置各个连接区域10a-d。可以看到， 连接区域10并不直接以纵向边缘14a终止，而是在涂层12和纵向边缘14a之间保留绝缘层8 的相对窄的区域。该区域优选小于I mm，优选小于0.5mm，特别小于0.1 mm。然而也可以使，金 属涂层12达到纵向边缘14a。
[0077]电路板2a适用于连接到晶体管，特别是SMD结构的高功率晶体管的漏极或源极触 区。这种晶体管在其下侧上具有大面积的漏极或源极触区，该触区可以与金属的涂层12焊 接。通过使金属的涂层12优选基本上与漏极或源极触区的面一致，其可以大面积地平放在 连接区域10上并且除了良好的电接触外，实现了对来自半导体的热能通过其漏极或源极触 区到基板14中的良好的散热。
[0078]附图4示出了同样具有自由末端4b和接口6b的第二电路板2b。自由末端4b以相应 于自由末端4a的方式设计。此外可以看到，绝缘体，例如塑料、预浸料或者类似物16涂覆到 电路板2b上。该绝缘体16可以与导电层一起压印到金属的基板24上。接下来，可以通过曝光 和蚀刻由导电层制造导电路径18。导电路径18与电路拓扑相应地在绝缘体16上延伸并且用 于控制电子器件(未示出）的连接。
[0079]可以朝向外侧边缘地设置接触片20和连接片22。特别地，连接片22可以直接与导 电路径18直接接触。然而，接触片20设置在绝缘体16的窗户状的通孔21中。在该通孔21中首 先露出基板24。随后，在接触片20形成后可以涂覆绝缘层8。在通孔21中，接触片20通过绝缘 缝隙，特别是空气间隙与绝缘体16以及与导电路径18或者导电层间隔。如可以看到的，在通 孔21中设置多个接触片20。直接靠近通孔21，在绝缘体16上，可以设置与接触片20对应的连 接片22。可以根据功率半导体的接触销的数量选择接触片20以及连接片的数量。特别地，晶 体管为了散热具有多个源极或漏极接触销并且恰好一个栅极接触销。栅极接触销可以与接 触片22连接并且源极或漏极接触销与接触片20相连。为了防止接触片20与连接片22的短路 电连接，接触片20的导电的区域必须与导电路径18绝缘。对此，在绝缘层16以及导电层压印 到基板14上之后，可以分别将与连接片22对应的通孔21穿通一直铣削或开孔到基板14。在 通孔21中，接着可以曝光光刻胶。曝光的区域可以与接触片20的面相应。光刻胶的该区域移 除和随后接触片直接在基板24上例如以化学的方式形成。这种构造以细节部分23而在附图 5a和5b中示出。
[0080] 附图5b示出了细节部分23的剖面V-V。附图5示出了金属的基板24,该基板可以以 相应于金属的基板14的方式设计。在金属的基板24上可以压印绝缘体16和未示出的导电 层。接下来，可以曝光并且蚀刻导电层，从而在绝缘体16上形成导电路径18。
[0081] 例如以开孔或铣削的方式在通孔21中移除绝缘体16。导电层可以同样例如以开孔 或铣削或者特别是蚀刻的方式在通孔21中移除。接着，在通孔21内部通过热学和/或电镀的 工艺将至少一个接触片20施加到金属的基板24上。如同看到的，通孔21这样成型，即，使接 触片20与绝缘体16间隔。此外，不存在与导电层的接触并且也不存在与导电路径18的接触。 在接触片20形成后，在通孔21的区域中，特别是在电路板2b的除了末端4b外的余下部分上 也可以涂覆绝缘层8。
[0082]能够通过导电层的曝光和蚀刻而制造的连接片22与导电路径18接触。接触片20和 连接片22以可焊接的方式涂覆和/或由能够焊接的材料组成。如同看到的，接触片20在其指 向外的表面上基本上平行于绝缘层16并且优选平面平行于导电路径18和连接片22。
[0083]附图5a示出了细节部分23的俯视图。可以看到，在通孔21中设置多个与绝缘体16 间隔的接触片22。在通孔21中移除绝缘体16并且基板的材料可以直接涂覆。还可以看到，连 接片22设置在通孔21的侧面。
[0084]附图6中示出了附图4的剖面VI-VI。对应于金属的涂层12，接触片20也分配给外侧 或纵向边缘24a，然而优选通过绝缘体16的桥板与其间隔。根据附图3,该桥板非常窄，优选 小于Imm。然而还可以去掉桥板并且接触片20可以直接在纵向边缘24a上终止。
[0085]根据附图1和附图4制造的电路板2a，2b设置为通过空气间隙28互相间隔。在此如 附图7中看到的，纵向边缘14a和24a互相面对。此外，沿着纵向边缘14a，24a以与接口 6a，6b 的相同的距离设置金属的涂层12以及接触片20和连接片22。这导致了当电路板2a，2b互相 对应地设置为互相相邻时，金属的涂层12朝向接触片20和连接片22。
[0086]根据附图7设置的电路板2a，2b接着输送到装配装置并且以晶体管30装配。能够看 出，如同附图8中所示出的，基板14,24之间的空气间隙28机械地以及电气地通过晶体管30 桥接。
[0087]晶体管30在其侧面上具有漏极接口 30a。该漏极接口优选设置为大面积地位于晶 体管30的下侧。漏极接口 30a通过焊接技术焊接到金属的涂层上。在相对的侧面上，晶体管 30安装有栅极接触销30b和五个源极接触销30c。栅极接触销30b通过焊接与连接片22连接。 源极接触销30c通过焊接与接触片20连接。通过晶体管30在金属的涂层上或者在接触片20 和连接片22上的焊接，实现了电路板2a，2b的互相机械固定。显然，同样可以安装其他晶体 管到电路板2a，2b上。另外显然导电路径18可以用于成型用于通过导电路径18的栅极接触 销的控制电子器件。也可以在两面进行安装，因而半导体设置在电路板的上侧和下侧。 [0088]附图9示出了金属的托架34。在该托架中成型第一基板14和第二基板24。这可以例 如通过在托架34中铣削相应的缝隙36完成。可以看到，托架34是单片的并且基板14和34通 过桥板38互相连接并且与托架34机械地连接。
[0089]托架34这样加工，即如上所述金属的涂层12在基板14上形成并且接触片20和连接 片22在基板24上形成。随后或者之前，可以在托架34中设有托架具有桥板38的缝隙36。可以 看到，电路板14和24之间的缝隙36复制U形的形状。电路板14具有U形形状并且在腿部上设 有金属的涂层12。显然，金属的涂层12的概念指在托架14上形成接触或连接，特别是焊接连 接。电路板24设置在该U形中。
[0090]接着，可以进行安装，例如通过SMD的安装。至少一个晶体管可以在一侧与金属的 涂层焊接并且与接触片20和连接片22焊接。在焊料硬化后，晶体管将电路板14和24互相机 械地电气地连接。可以去掉桥板38。于是在电路板14和24之间的唯一的机械和电气的连接 是通过晶体管形成。
【主权项】
1. 一种电路板，所述电路板具有 -金属的基板， -使金属的基板在表面上电绝缘的绝缘层，其中所述基板在至少一个连接区域中不具 有绝缘层， 其特征在于， -所述基板在所述连接区域中以金属覆层并且 -半导体的触点在所述连接区域的金属的涂层上电接触。2. 根据权利要求1所述的电路板，其特征在于，所述绝缘层是阻焊层。3. 根据权利要求1或2所述的电路板，其特征在于，所述绝缘层压印到基板上。4. 根据前述权利要求中的任一项所述的电路板，其特征在于，所述金属的涂层是锡层。5. 根据前述权利要求中的任一项所述的电路板，其特征在于，所述金属的涂层基本上 平面平行于绝缘层的表面。6. 根据前述权利要求中的任一项所述的电路板，其特征在于，所述触点与所述基板通 过所述金属的涂层电接触并且所述基板具有用于使所述触点与电路接触的自由末端。7. -种电路板，所述电路板具有 -金属的基板， -使金属的基板在表面上电绝缘的绝缘体， -在绝缘体上施加的导电层， 其特征在于， -所述绝缘体以及所述导电层在至少一个接触区域中打通并且 -在所述接触区域中这样设置至少一个在所述基板上的金属的接触片，即所述接触片 与所述绝缘体和所述导电层以环绕的方式间隔。8. 根据权利要求7所述的电路板，其特征在于，所述接触片基本上平面平行于所述导电 层。9. 根据权利要求7至8中任一项所述的电路板，其特征在于，所述接触片设置在所述接 触区域的曝光的区域中。10. 根据权利要求7至9中任一项所述的电路板，其特征在于，形成用于接纳至少两个接 触片的接触区域并且所述接触区域不具有绝缘体和/或在所述接触片和所述导电层和/或 绝缘层之间设置环形空间，特别是所述接触片和所述导电层的间距小于1mm，特别是小于 0.5臟，优选小于0· Imnin11. 根据权利要求7至10中任一项所述的电路板，其特征在于，在所述接触片与所述导 电层和/或与所述绝缘体之间所存在的空间不具有填充材料和/或使用绝缘层来覆层。12. 根据权利要求7至11中任一项所述的电路板，其特征在于，至少一个连接片与所述 导电层电连接。13. 根据权利要求7至12中任一项所述的电路板，其特征在于，所述接触片与功率半导 体的源极触点或漏极触点电接触并且连接片与所述功率半导体的栅极触点电接触。14. 根据权利要求13所述的电路板，其特征在于，所述源极触点或漏极触点与所述基板 通过接触片电接触和/或所述基板具有用于将所述源极触点或漏极触点与电路接触的自由 末端和/或栅极触点与导电层电接触并且在导电层上形成用于所述栅极触点的控制电路的 导电路径。15. 根据权利要求7至14中任一项所述的电路板，其特征在于，在所述电路板的边缘的 区域中设置至少一个连接片和/或至少一个接触片和/或沿着所述电路板的纵向边缘设置 接触区域。16. 根据权利要求7至15中任一项所述的电路板，其特征在于，所述连接片和所述接触 片基本上互相平面平行地设置。17. 根据前述权利要求中的任一项所述的电路板，其特征在于，所述基板具有至少Imm 的厚度，优选至少1.5mm、但小于50mm的厚度和/或所述基板由铜或者铜合金构成或者所述 基板由铝或铝合金构成并且具有铜涂层和/或所述基板在自由末端上不含有绝缘层和/或 所述基板的自由末端构成电的连接点。18. -种具有根据权利要求1所述的第一电路板与根据权利要求7所述的第二电路板的 电路，其特征在于，所述电路板通过空气间隙互相间隔。19. 根据权利要求18所述的电路，其特征在于，所述电路板通过至少一个半导体互相机 械地连接;和/或第一电路板的具有连接区域的外侧边缘平行于第二电路板的容纳接触区 域的外侧边缘延伸;和/或在第二电路板的朝向第一电路板的外侧边缘上设置接触区域和/ 或接触片;和/或连接区域和/或金属的涂层在第一电路板的朝向第二电路板的外侧边缘上 设置;和/或第二电路板的接触区域和/或接触片与第一电路板的连接区域和/或金属的涂 层互相相对;和/或第一电路板和第二电路板共同安装有至少一个相同的半导体。20. -种用于制造根据权利要求18的电路的方法，其特征在于，以桥接电路板之间的间 隙的方式来实施至少一个半导体的安装。21. 根据权利要求20所述的方法，其特征在于，根据权利要求1所述的第一电路板与根 据权利要求7所述的第二电路板在共同的货物载体上输送至安装装置。22. 根据权利要求20所述的方法，其特征在于，根据权利要求1所述的第一电路板与根 据权利要求7所述的第二电路板首先在单片式的基板上成型，在安装之前或之后将形成两 个电路板的所述基板分开。23. 根据权利要求22所述的方法，其特征在于，所述电路板通过基板的连接桥板互相连 接。
【文档编号】H05K1/02GK105917749SQ201480073066
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2014年10月14日
【发明人】瓦西姆·塔扎里, 西蒙·贝奇尔, 弗兰克·格龙瓦尔德
【申请人】自动电缆管理有限公司