[发明专利]带有在多个接触平面中的元器件的基板电路模块

说明书

技术领域

本发明涉及一种电路模块，在此模块中，表面固定的电子元器件固定在一个基板上。一种如此的固定结构由表面安装元器件(surface-mounted technology，SMT)的领域已知。

背景技术

文献DE 100 38 092 A1描述了一种电气组件，在该组件中，将一个集成电路片与一个散热体连接，其中一个IMS(绝缘金属基板式)基板提供了导体线路，所述集成电路片与该IMS-基板相连。一个构成基板支撑体的金属底板虽然用于热连接以及机械稳定，但是通过一个绝缘层与集成电路片隔开。因此该文献示出了一种连接结构，该连接结构仅以电路板为基础，该电路板通过一个绝缘层和所述基板的金属支撑板隔开。以同样的方法，US 6,441,520B1示出了一种功率开关电路，在该功率开关电路中同样使用了一个IMS基板(绝缘金属基板)。在IMS基板上设置的固定单元包括与基板的上面的金属层相连的元器件。但是所述构成导体线路的金属层通过一个连续的绝缘层与支撑层隔开；所述IMS基板的金属支撑层因此被一个绝缘层连续地覆盖。在这篇文献中，所述IMS基板的金属支撑层只用于机械稳定和热传导。两篇文献都示出了一种带有金属层的基板，该金属层在基板的整个接触面上连续地支撑着一个绝缘层。

IMS基板(IMS-insulated metal substrate，绝缘金属基板)用作功率组件的电路板，其中金属支撑层不仅设计用来散热而且也设计用来提高机械稳定性。但对于复杂的电路，例如对于三相整流桥产生很长的导体线路，因为只有最上面的一层，即设置在绝缘层上的提供了导体线路的布线层，用来连接元器件。由于流过的电流在连接层中设置的导体线路必须具有一个最小宽度，因此产生了很高的面积需求和同时产生了很长的布线路径。

发明内容

因此本发明的任务是，设计一种避免上述缺点的连接技术。

依据本发明的电路模块以及依据本发明的制造方法是能够以改善的电磁兼容性、降低的无功功率和减少的空间需求来布置元器件。本发明借助于通常的、生产成本低的且能用广泛已知的加工工艺进行加工的基板，实现了更加紧凑的结构。通过本发明在使用通常基板的情况下可提供另一个接触平面，该接触平面明显地简化了通过导体线路的布线。复杂性的降低导致无功功率的减少和布线面积的节约。此外本发明改善了依据本发明连接的功率元器件的散热。所述支撑层用作机械/电气接触平面以及用作散热器/散热装置。此外，节省了除导体线路之外要设置的压焊件以及其它连接件。相对于现有技术，可以以更高的自由度和更高的灵活性设置依据本发明的电路模块的元器件以及相应的接头。此外本发明使得能够在同一个基板上将强电应用和控制应用相结合。换句话说，带有控制或者逻辑元器件的功率元器件可以设置在同一个基板上。这还提高了集成密度。此外本发明还使得能够通过低温烧结连接制造元器件和基板之间的接触件，其中这种连接提高了温度变化抵抗能力。

与根据现有技术的基于基板的连接相比，依据本发明，所述的功率基板的支撑层用于元器件之间的电连接，该功率基板由金属制成并且用来散热和提高机械稳定性。直到现在，电气元器件通过连续的绝缘层与支撑层完全隔开，但依据本发明在直接覆盖所述支撑层的绝缘层中设有一个孔。通过该孔使所述支撑层的第一个表面露出，并提供了用来容纳与支撑层连接的元器件和/或接触元件的空间。为了容纳元器件，优选在绝缘层中的孔处，在位于该绝缘层上面的布线层中也设置一个孔，所述布线层通常是铜箔。孔在布线层中的孔优选与绝缘层中的孔对准或者说设置成至少与绝缘层在一侧对齐，其中根据本发明的一种优选实施方式，所述布线层中的孔提供了一个表面，所述绝缘层中的孔适合装配到该表面中，其中在布线层中的较大的孔与绝缘层中的孔之间形成一个框架。此外，拥有相同尺寸的孔可以相互对应，并且上下重叠对准地布置。