铜扩散面的热耦合的制作方法

本发明涉及导体板，包括带有上侧和下侧的基础覆层（basisschicht），其中，至少所述上侧具有为了电流引导设置的导体电路的至少一个第一层和至少一个第一和第二电结构部件，此外其中，为了操控所述结构部件，至少两个导体电路各配属于结构部件，其中，为了互相的电绝缘，各在所述基础覆层的侧上的最近地相邻的导体电路具有相对于彼此间隔开的边界面。

背景技术：

导体板一般情况下是由铜涂层的塑料板构成的借助于人造树脂压制的层压物，其中，目前通常在环氧树脂中浸渍的玻璃纤维垫（简称fr4（阻燃4））被应用于导体板的制造。

在此，在所述上侧和下侧上的通常由铜形成的导体图（leiterbild，有时称为导电图）光化学地通过腐蚀（ätzung）产生。然而，这种导体板的温度抗性受限。在通常应用于导体板的标准材料fr4的情况下，在持续负载的情况下推荐的运行温度为大约120摄氏度、取决于fr4的相应的玻璃化点（glaspunkt）。在较高温度的情况下能够引起化学反应、分层以及弯曲并且由此引起电功能能力的损失。同样，相应的焊料较严重地老化并且倾向于不期望地蔓延到金属间的地带，所述地带较易受裂纹。

在导体板上布置的结构部件、例如led具有相似的温度界限并且必须被相应地冷却或必须被负责放出由所述结构部件产生的热。

这能够原则上涉及所谓的功率结构部件（leistungsbauteile）、例如晶体管，所述功率结构部件的生产的热应该被引出。

不仅所述结构部件能够产生应该被引出的热，而且所述导体电路本身当足够高的电流流动通过所述导体电路时也能够产生应该被引出的热。这可能能够导致局部的破坏效果，所述破坏效果能够作用于整个的导体板和其功能性。

在导体板上布置的导体电路在一般情况下是带有不同的电势的导体面，其中，导体面的大小与到周围环境处的热放出成比例，也就是说，较大的导体面能够存储更多热并且还通过其较大的表面改善地放出所述热。

所应用的结构部件的所涉及的材料的热传导能力与所述导体电路或所述导体面的铜相反是相对差的。大多数结构部件、例如led通常不具有对于必要的热传递必需的表面大小并且在没有充分的冷却的运行情况下会受到损害。

为了互相的电绝缘，最近地相邻的导体电路的导体面或导体电路的边界面相对于彼此间隔开地布置。

然而，源自现有技术的导体板的导体电路的边界面通常基本上直线地相对于彼此伸延，从而从一导体电路到最近地相邻的导体电路的期望的热引出只能够不充分地发生，以便保持较大的表面以用于运行的结构部件到周围环境处的热放出、也就是说所谓的热扩散。

应指出的是，为此，从放出热的导体电路到最近地相邻的导体电路的温度梯度或温度落差是必需的。

通过向或穿过所述导体板或所述fr4基础覆层的热传递和那里的所谓的热扩散通常才能够将热足够地放出到周围环境处。

然而，为了借助于热扩散放出热，带有相应的布局的这种导体板的越来越小的结构方式导致了在导体板上布置的结构部件向或穿过所述导体板的热放出方面的问题。

技术实现要素：

本发明的任务是提供改善的导体板，以避免现有技术的上面提到的缺点和其它的限制。

所述任务以如下方式解决，即至少所述第一结构部件的导体电路的边界面至少部分区段地具有第一组突出部并且所述第二结构部件的对于其最近地相邻的导体电路的边界面至少部分区段地具有第二组突出部，其中，所述第一组突出部和所述第二组突出部互补地补充。

在一般情况下，“互补地补充”就此而言能够理解为，成组的突出部如下地相对于彼此布置并且相互接合，使得相应的边界面的间距（也就是说所述最近地相邻的导体电路（所述导体电路的成组的突出部相互接合）的电绝缘的间距）基本上保持相同。

换言之，在边界面上的每个组的突出部还产生“加深部”，所述加深部不可避免地产生。一组的突出部布置在另一组的所形成的“加深部”中，亦即如下地布置，使得突出部的所有的由“加深部”围绕的侧的间距基本上恒定。

与所述第一结构部件的导体电路和所述第二结构部件的对于其最近地相邻的导体电路的边界面相反（所述边界面基本上在所述导体板的长的路段上直线地伸延），根据本发明的成组的突出部具有相应的边界面的较大的表面，从而有利于互相的热放出。

传递热的边界面能够例如附加地通过相应的导体电路的铜厚度（kupferstärke）的提高来扩大。

因为在一般情况下尝试越来越小地设计导体板，所以这种导体板的热管理进一步成为焦点、尤其是在如下导体板的情况下，其上侧还有下侧设有导体电路以及相应的结构部件并且由此没有场地可供用于可能的冷却体。

因此，通过互补地补充的组的突出部使得改善的热管理是可行的；所述导体电路本身作为冷却体起作用，所述冷却体的性质通过所述突出部的布置被改善。

应指出的是，概念“上侧和下侧”不是基于所述导体板的画出的（ausgezeichnete）方向或位置，而是相应于对于本领域技术人员已知的专业术语（在英语中还被称为顶层或底层），其中，所述上侧和下侧相对于彼此背离。

在一般情况下，通过在所述导体板的上侧或下侧上的导体电路的布置，在两个导体电路的最近地相邻的导体面之间形成如下的间距或中间空间，使得在通过热传导或对流所引起的同时的热传递的情况下提供电绝缘。

如已经提到的那样，通过不同的结构部件的最近地相邻的导体电路的互补地补充的突出部相应地产生扩大的表面，所述表面保证在两个最近地相邻的、但是电势隔离的（potentialgetrennten）导体电路之间的更好的热传递。

由此，不仅能够将经由或穿过所述基础覆层到周围环境处的通常应用的热传递连同接着的热扩散进行使用，而且能够使用“面内（in-plane）”的热扩散。

以概念“面内”相应地指的是所述基础覆层的上侧或下侧以及导体电路的可能的层，在所述层上布置有至少两个结构部件。

优选地，这种突出部部分区段地在热产生（wärmeentwicklung，有时称为放热）是最高的地方布置，例如在所述第一和/或所述第二结构部件的区域中或高度上布置。

原则上设置成，所述至少两个结构部件能够把相应地其它的结构部件的导体电路借助于所述互补地补充的突出部来作为热扩散面进行利用。

然而，为此必须在所述至少两个结构部件的最近地相邻的导体电路之间存在有温度差异，因为否则在传统的意义上没有热传输或热传导（wärmeübergang）能够发生。

为了能够出现温度差异，至少两个方案（szenarien）是可行的:

1．所述至少两个结构部件具有相同的功率输入（leistungseinträge）、相同的热包装电阻（package-widerstände）并且在热方面一样地良好地连结（angebunden）到所述导体板处，

2．所述至少两个结构部件具有不同的功率输入、不同的热包装电阻或在热方面不同地良好地连结到所述导体板处。

倘若所述至少两个结构部件相应于点1，则只有当所述至少两个结构部件不以同样的方式运行时，能够出现温度差异。在此，能够例如设置成，相应地总是只有所述至少两个结构部件中的一个是在运行中并且其它结构部件不在运行中。由此，暂时地不运行的结构部件的导体电路或导体面能够作为用于暂时地运行的结构部件的热放出的热扩散面被利用。同样存在有如下可能性，即一个结构部件以与另一个相比小的功率运行或与另一个相比有效率地工作。

有利地，能够在所述导体板的上侧和下侧上各布置有导体电路的至少一个第一层。

在此，能够适宜的是，在所述下侧上布置有至少一个第三和第四结构部件。

在符合实际的实施方式中能够设置成，至少所述第三结构部件的导体电路的边界面至少部分区段地具有第三组突出部并且所述第四结构部件的对于其最近地相邻的导体电路的边界面至少部分区段地具有第四组突出部，其中，所述第三组突出部和所述第四组突出部互补地补充。

有利地能够设置成，所述导体电路的相应的边界区域的成组的突出部作为周期地凸出的矩形构造。

所述凸出的矩形的数量的提高扩大了在其处应该引出热的表面，这引起了改善的热传递，其中，取决于所述突出部的宽度和长度地存在有最大值，一般情况下，所述最大值在宽度与长度的比例的情况下为大约1:1或1:2。

然而，导体面由于相应的导体电路布局或导体电路而在其延展（ausdehnung）方面受限，从而只有受限的数量的凸出的矩形能够得以实现。

此外，太高密度或太高数量的凸出的矩形和所述凸出的矩形的太窄的布置能够导致在所述矩形之间的热收缩或所谓的“绕过（bypass）”效果。

然而还能够适宜的是，所述导体电路的相应的边界区域的成组的突出部作为周期地凸出的尖齿构造。

上面所采取的定义和阐释同样涉及带有周期地凸出的尖齿的实施方式。

所述突出部的最大大小强烈地取决于所述导体板或所述导体电路的最大大小，相应的突出部布置在所述导体电路上。由此，所述矩形的宽度和长度能够变化，例如从1mm至3cm或从1mm至6cm变化。同样的数量级能够适用于所述尖齿。

同样能够有意义的是，从相应的边界面凸出的第一和第二组突出部占据同样的面积，也就是说，分别从导体电路的层出发，由所述第一和第二组突出部形成的总面积以比例50:50划分为成组的突出部。其它的比例虽然同样是能够考虑的，然而不如50:50的划分比例一样有效。

有利地能够设置成，所述第一和所述第二组突出部形成第一周期的结构。

还能够设置成，所述第三和所述第四组突出部形成第二周期的结构。

如已经提到的那样，在上面提及的例子矩形或尖齿的情况下，所述周期的结构的重复的周期的长度和所述凸出的结构本身的长度必须受限，因为否则能够引起热收缩，所述热收缩减小冷却功率或阻碍“面内”热扩散。

有利地，在所述导体板的上侧上的第一周期的结构能够如下地在所述导体板的下侧上的第二周期的结构上方布置，使得所述周期的结构相对于彼此错开了半个周期地且重叠地布置。

以概念“重叠地”指的是，所述第一周期的结构的从边界面凸出的矩形、尖齿或还有其它的结构和所述第二周期的结构的从边界面凸出的矩形、尖齿或其它的结构（然而，其错开了半个周期）在从上方朝所述导体板的上侧的视图中或在从下方朝所述导体板的下侧的视图中彼此相叠地布置。

能够设置成，所述基础覆层在处于彼此相叠的第一和第二周期的结构的区域中具有陶瓷镶嵌物。

这种陶瓷优选地在所述区域中有利于通过所述基础覆层的热传递。

此外能够有利的是，在所述导体板的上侧上此外布置有导体电路的至少一个第二层，其中，至少导体电路的边界面至少部分区段地具有第一组突出部并且对于其最近地相邻的导体电路的边界面至少部分区段地具有第二组突出部，其中，所述第一组突出部和所述第二组突出部互补地补充。

同样能够有利的是，在所述导体板的下侧上此外布置有导体电路的至少一个第二层，其中，至少导体电路的边界面至少部分区段地具有第一组突出部并且对于其最近地相邻的导体电路的边界面至少部分区段地具有第二组突出部，其中，所述第一组突出部和所述第二组突出部互补地补充。

在此，能够适宜的是，在所述导体板的上侧上的第二层的第一和第二组突出部形成第二周期的结构。

同样能够适宜的是，在所述导体板的下侧上的第二层的第一和第二组突出部形成第二周期的结构。

有利地设置成，在所述导体板的上侧上的第一层的第一周期的结构如下地在所述导体板的上侧上的第二层的第二周期的结构上方布置，使得所述周期的结构相对于彼此错开了半个周期地且重叠地布置。

此外，能够有利的是，在所述导体板的下侧上的第一层的第一周期的结构如下地在所述导体板的下侧上的第二层的第二周期的结构上方布置，使得所述周期的结构相对于彼此错开了半个周期地且重叠地布置。

有利地，至少所述第一和所述第二结构部件能够作为光电子的结构部件构造。

能够设置成，至少所述第一和所述第二结构部件作为led构造。

在另外的实施方式中能够设置成，至少所述第一和所述第二结构部件作为激光二极管构造。

有利地能够设置成，设置有至少一个运行模式，在所述运行模式中所述结构部件能够交替地运行。

此外，能够有利的是，所述基础覆层由电绝缘的复合原料形成。

在此，能够适宜的是，所述基础覆层由fr4形成。

针对本发明，能够尤其还设置有导体板，所述导体板不应用附加的冷却体。

而同样，带有附加的冷却体的导体板也是能够考虑的，以例如减轻所述冷却体的负担。所述导体板能够例如涉及ims（绝缘金属基底）导体板，所述导体板通常由铝制造并且只在一侧上设有带有结构部件的导体电路布局并且通常在带有分离的冷却体的情况下运行。

附图说明

下面示例性地根据附图进一步阐释本发明。在此：

图1示出源自现有技术的带有电结构部件的导体板的局部，

图2示出带有电结构部件的示例性的导体板的局部，其中，不同的结构部件的最近地相邻的导体电路具有互补地补充的、周期的结构，

图3示出源自图2的导体板的局部的从上方的视图，

图4示出从上方穿过源自图2的导体板的局部朝所述导体板的下侧的视图，

图5示出在示例性的导体板的上侧和下侧上的最近地相邻的导体电路的局部，其中，所述上侧或下侧的周期的结构移位了半个周期地重叠，所述结构作为凸出的矩形构造，

图6示出另外的示例性的导体板的从上方的视图，

图7示出从上方穿过源自图6的导体板朝所述导体板的下侧的视图，

图8示出源自现有技术的导体板的热产生的示意性的图示，

图9示出源自图2、3和4的示例性的导体板的热产生或热扩散的示意性的图示，

图10示出在所述示例性的导体板的上侧和下侧上的最近地相邻的导体电路的局部，其中，所述上侧或下侧的周期的结构移位了半个周期地重叠，所述结构作为凸出的尖齿构造，

图11示出源自图10的局部的从上方的视图或俯视图，其中，所述下侧虚线地示出，

图12示出源自现有技术的另外的导体板，所述另外的导体板带有在所述上侧上的导体电路的两个层，

图13示出带有在所述上侧上的导体电路的两个层的导体板，所述层分别具有在所述边界面上的周期的结构，以及

图14示出分别带有在所述上侧和下侧上的导体电路的两个层的导体板，其中，所述基础覆层在处于彼此相叠的周期的结构的区域中具有陶瓷镶嵌物。

附图标记列表

源自现有技术的导体板1、2

导体板100

基础覆层110

上侧120

下侧130

第一层导体电路150、160

第二层导体电路151、161

导体电路200

第一导体电路对201

第二导体电路对202

边界面210

结构部件310、320、330、340

直线的结构400

在所述上侧上的第一组突出部401、405、501

在所述上侧上的第二组突出部402、406、502

在所述下侧上的第一组突出部403、503

在所述下侧上的第二组突出部404、504

第一周期的结构410、420、510、520

第二周期的结构411、421

陶瓷镶嵌物600。

具体实施方式

在图1中示出源自现有技术的导体板1的局部的透视的视图，其中，在此图中的导体板1包括带有上侧120和下侧130的由fr4形成的基础覆层110，所述上侧和下侧分别具有为了电流引导设置的导体电路200的第一层150、160，其中，所述上侧120包括第一结构部件310和第二结构部件320，所述第一结构部件310和第二结构部件320在这里作为led实施。在所述基础覆层110的下侧130上布置有第三结构部件330和第四结构部件340，然而，所述第三结构部件和第四结构部件在此图中不可见。

在此，带有不同的电势的两个导体电路200分别配属于每个结构部件310、320、330、340以用于进行操控，如尤其在图1中示出的那样。为了互相的电绝缘，所述导体电路200具有相对于彼此间隔开的边界面210，其中，所述边界面的间距通常实现互相的热传递或热交换。

在结构部件的过度的热产生的情况下，也就是说，当达到阻碍理想的功能方式的温度时，所述热主要通过所述基础覆层110和经由另外的热扩散能够并且被引出到周围环境处。

图2示出本发明的示例性的实施方式，其中，与源自现有技术的导体板1相反地，所述第一结构部件310的导体电路200的间隔开的边界面210和所述第二结构部件320的对于其最近地相邻的导体电路200的边界面210不是直线地伸延，而是具有第一相对于彼此互补的周期的结构410，所述结构由在所述上侧120上的导体电路200的相应的边界面210的第一和第二组突出部401、402形成，其中，成组的突出部作为周期地凸出的矩形构造，如在图2中可见的那样。

应指出的是，由于明了性和进一步的解释，这些图仅仅呈现了导体板的局部并且能够设置的是，在所述基础覆层上布置有另外的结构部件和导体电路。

此外，概念“上侧和下侧”不是基于所述导体板的画出的方向或位置，而是相应于对于本领域技术人员已知的专业术语（在英语中还被称为顶层或底层）。

同样，倘若没有描述对于图的补充性的方向说明或取向，则空间的说明如“上”、“下”、“在上方”、“在下方”应该关于在图中的取向进行理解。

为此，图3示出源自图2的导体板100的上侧120的从上方的视图或俯视图，其带有所述第一和所述第二结构部件310、320以及所述第一周期的结构410。

在所述基础覆层110的下侧130上（然而，所述下侧在图2中不能够明确地看见），在所述下侧上的第三结构部件330的导体电路200的边界面210和在所述下侧上的第四结构部件340的对于其最近地相邻的导体电路200的边界面210具有第一相对于彼此互补的结构420，所述结构同样由所述导体电路200的相应的边界面210作为周期地凸出的矩形构造。

为此，图4示出朝源自图2的导体板100的下侧130的从上方的视图或透视图（durchsicht），所述导体板带有在所述下侧上的第三和第四结构部件330、340以及第一周期的结构420。

所述第一周期的结构410、420两个都具有界定的周期t，其中，所述第一周期的结构410、420在图2中如下地彼此相叠地布置，使得所述周期的结构相对于彼此错开了半个周期t地并且重叠地布置。

以概念“重叠地”是指，在所述导体板的上侧120上的第一周期的结构410的从边界面210凸出的矩形和所述导体板的下侧130的第一周期的结构420的从边界面210凸出的矩形（然而，所述结构错开了半个周期t）在从上方朝所述导体板100的上侧120的视图中或在从上方穿过所述导体板朝所述导体板100的下侧130的视图中彼此相叠地布置。

为此，图5示出所述导体板100的上侧120的导体电路200和结构部件310、320以及所述导体板100的下侧130的导体电路200，其中，所述基础覆层110未示出，以便更好地说明相对于彼此错开了半个周期t地并且重叠地布置的周期的结构410、420。

分别作为相对于彼此互补地补充的、凸出的矩形构造的周期的结构410、420还能够作为从相应的边界面210凸出的尖齿构造，所述尖齿相对于彼此互补地补充，如在图6、7、10和11中示出的那样。

图6示出所述导体板100的上侧120的从上方的视图或俯视图，其带有所述第一和所述第二结构部件310、320以及所述第一周期的结构510，所述结构在该例子中由所述相应的边界面210的第一和第二组突出部501、502形成，其中，成组的突出部501、502作为周期地凸出的尖齿构造。

图7示出朝所述导体板100的下侧130的从上方的视图或透视图，所述导体板带有在所述导体板的下侧上的第三和第四结构部件330、340以及第一周期的结构520，所述结构在该例子中作为从所述相应的边界面210周期地凸出的尖齿构造。

在优选的实施方式中（所述实施方式在图中示出，但不应该作为限制性的例子来理解），所述第一和所述第二结构部件310、320作为led构造，其中，所述第一和所述第二结构部件在如下运行模式中运行，在所述运行模式中，所述led中的相应仅仅一个是起作用的或被接通且另一个是不起作用的或被切断。

在这种运行模式中（所述运行模式分别在图8和9中图解）确保了，配属于相应地不起作用的或切断了的led的导体电路200具有比配属于相应地起作用的或接通了的led的导体电路200低的温度。

对此，图8示出源自现有技术的导体板1的上侧120的从上方的视图或俯视图，其带有起作用的或接通了的第一led310（其活动性（aktivität）通过从左下方指向右上方的阴影线示出）和不起作用的或切断了的第二led320。

为了进一步的解释，配属于所述第一结构部件或所述第一led310的导体电路200还被称为第一导体电路对201，并且配属于所述第二结构部件或所述第二led320的导体电路200还被称为第二导体电路对202。

通过所述第一led310的运行发热的导体电路对201通过从左上方指向右下方的阴影线标明。

示出的是，在现有技术中相对于彼此间隔开的导体电路对201、202的边界面（所述边界面基本上直线地相对于彼此伸延）不保证足够的、互相的热传递，从而（如在源自图8的例子中那样）即使当（如在源自图8中的例子中那样）所述第二导体电路对202由于所述不起作用的或切断了的led320具有比所述第一导体电路对201低的温度时，所述第一导体电路对201也不能够通过所述导体电路对201、202的相对于彼此间隔开的边界面传递热。

与此相反地，图9示出朝所述导体板100的上侧120的从上方的视图或俯视图，其带有起作用的或接通了的第一led310（其活动性通过从左下方指向右上方的阴影线示出）和不起作用的或切断了的第二led320，其中，在所述导体板的上侧120上的根据本发明的第一周期的结构410（在这里作为从所述边界面210凸出的、相对于彼此互补地补充的矩形构造）实现了所述第一导体电路对201（所述第一导体电路对通过所述第一led310的运行具有比所述第二导体电路对202高的温度，并且如在图8中那样通过从左上方指向右下方的阴影线标明）到所述第二导体电路对202的对于所述第一导体电路对201最近地相邻的导体电路200上的热传递，这同样通过从左上方指向右下方的阴影线标明。

所述热传递通过所述最近地相邻的导体电路对201、202的相应的边界面201的扩大了的表面实现。

应指出的是，除了在上面描述的运行模式之外，其它的运行模式同样是可行的，只要所述导体电路对201、202具有不一样高的温度，也就是说，温度梯度在所述导体电路对201、202之间存在。

由此能够例如设置成，一个led暗淡地运行，而另一个led以最大的发光强度运行。此外能够设置成，所述第一结构部件与所述第二结构部件不同，其中，这两个结构部件具有不一样高的最大的运行温度。

图10如图5那样示出所述导体板100的上侧120的导体电路200和结构部件310、320以及所述导体板的下侧130的导体电路200，其中，所述基础覆层110和所述下侧130的结构部件330、340未示出。所述周期的结构510、520在此作为所述相应的边界面210的凸出的尖齿构造，其中，所述周期的结构错开了半个周期t地重叠。

为了更好的说明，图11在从上方的视图中示出源自图10的导体板组件，其中，所述下侧130的第一周期的结构520虚线地示出。

图12示出源自现有技术的另外的导体板2，所述另外的导体板带有第一和第二结构部件310、320，其中，在此导体板的上侧上布置有导体电路200的第二层151。

图13示出带有在所述导体板100的上侧上的附加的第二层151以及第一和第二结构部件310、320的导体板的局部，其中，在所述上侧120上的导体电路200的第一和第二层150、151的边界面210分别具有第一和第二组突出部401、402、405、406，所述突出部相应地形成具有周期t的周期的结构410、411，其中，所述第一层150的成组的突出部401、402在此图中不可见，并且其中，在所述导体板100的上侧120上的第一层150的第一周期的结构410如下地相对于在所述导体板100的上侧120上的第二层151的第二周期的结构411布置，使得所述周期的结构410、411相对于彼此错开了半个周期t地并且重叠地布置。

同样的事实情况在图14中同样适用于在所述导体板的下侧130上的第一和第二层160、161，其中，所述上侧120和下侧130的相应地第二层160的周期的结构411、421如下地彼此相叠地布置，使得所述周期的结构411、421相对于彼此错开了半个周期t地并且重叠地布置。

附加地能够设置成，在所述基础覆层110中在处于彼此相叠的周期的结构410、411、420、421的区域中布置有陶瓷镶嵌物600，如在图14中示出的那样。