DE102015224961B4 - Circuit component and device for heat dissipation on a circuit component - Google Patents

Circuit component and device for heat dissipation on a circuit component Download PDF

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Abstract

Schaltungsbauteil (10), mit einem aus Metall, insbesondere aus Kupfer bestehenden Schaltungsträger (11), mit wenigstens einem auf dem Schaltungsträger (11) angeordneten und mit dem Schaltungsträger (11) elektrisch leitend verbundenen elektronischen Bauelement (1), mit einer den Schaltungsträger (11) und das wenigstens eine elektronische Bauelement (1) umgebenden, aus Kunststoff bestehenden Umhüllung (15), wobei eine im Bereich der Ober- und der Unterseite des Schaltungsträgers (11) auf der Umhüllung (15) angeordneten metallischen Schicht (16, 17), insbesondere aus Kupfer bestehend, wobei zumindest eine der metallischen Schichten (16, 17) mit einer Korrosionsschutzschicht (21, 22) versehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Korrosionsschutzschicht (21, 22) aus Aluminium besteht.Circuit component (10), with a circuit carrier (11) made of metal, in particular copper, with at least one electronic component (1) arranged on the circuit carrier (11) and electrically conductively connected to the circuit carrier (11), with a circuit carrier ( 11) and the plastic casing (15) surrounding at least one electronic component (1), a metallic layer (16, 17) arranged on the casing (15) in the area of the top and bottom of the circuit carrier (11). , in particular consisting of copper, at least one of the metallic layers (16, 17) being provided with a corrosion protection layer (21, 22), characterized in that the corrosion protection layer (21, 22) consists of aluminum.

Description

Stand der TechnikState of the art

Die Erfindung betrifft ein Schaltungsbauteil. Ferner betrifft die Erfindung eine Einrichtung zur Wärmeabfuhr an einem Schaltungsbauteil.The invention relates to a circuit component. The invention further relates to a device for heat dissipation on a circuit component.

Ein Schaltungsbauteil ist aus der DE 10 2010 030 838 A1 bekannt.A circuit component is made from the DE 10 2010 030 838 A1 known.

Aus der WO 2015/ 041 944 A1 ist ein mehrschichtiges Verpackungssystem für eingebettete Elektronik bekannt.A multilayer packaging system for embedded electronics is known from WO 2015/041 944 A1.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Ausgehend von dem dargestellten Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Schaltungsbauteil derart weiterzubilden, dass eine direkte Wirkverbindung des Schaltungsbauteils mit einem Kühlmedium ermöglicht wird, derart, dass eine auf der Kunststoffumhüllung angeordnete metallische Schicht des Schaltungsbauteils trotz des Kühlmediums nicht korrodieren kann. Dadurch soll insbesondere auch auf die Verwendung von mit dem Schaltungsbauteil verbundenen, ein zusätzliches Bauteil darstellenden Kühleinrichtungen bzw. Kühlelementen verzichtet werden können.Based on the prior art presented, the invention is based on the object of developing a circuit component in such a way that a direct operative connection of the circuit component with a cooling medium is made possible, such that a metallic layer of the circuit component arranged on the plastic casing cannot corrode despite the cooling medium. This should in particular also make it possible to dispense with the use of cooling devices or cooling elements connected to the circuit component and representing an additional component.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einem Schaltungsbauteil mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Der Erfindung liegt die Idee zugrunde, das Schaltungsbauteil auf der Seite, auf der dieses unmittelbar mit einem Kühlmedium zusammenwirkt, mit korrosionshemmenden Maßnahmen zu versehen. Erfindungsgemäß sind diese korrosionshemmenden Maßnahmen in Form einer Korrosionsschutzschicht ausgebildet. Dadurch wird insbesondere beispielsweise der Einsatz von Kupfer als metallische Schicht ermöglicht, welche ihrerseits gute elektrisch leitende Eigenschaften und gute wärmeleitende Eigenschaften aufweist.This object is achieved according to the invention in a circuit component with the features of claim 1. The invention is based on the idea of providing the circuit component with corrosion-inhibiting measures on the side on which it interacts directly with a cooling medium. According to the invention, these corrosion-inhibiting measures are designed in the form of a corrosion protection layer. This makes it possible in particular, for example, to use copper as a metallic layer, which in turn has good electrically conductive properties and good heat-conducting properties.

Vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Schaltungsbauteils sind in den Unteransprüchen aufgeführt.Advantageous developments of the circuit component according to the invention are listed in the subclaims.

Erfindungsgemäß ist die Korrosionsschutzschicht aus Aluminium ausgebildet. Eine derartige Aluminiumschicht hat den Vorteil, dass sie bei geringem Gewicht gute wärmeleitende Eigenschaften aufweist und sich herstellungstechnisch relativ einfach auf die metallische Schicht (aus Kupfer) aufbringen lässt.According to the invention, the corrosion protection layer is made of aluminum. Such an aluminum layer has the advantage that it has good heat-conducting properties while being low in weight and can be applied to the metallic layer (made of copper) relatively easily in terms of manufacturing technology.

Ein zusätzlicher Korrosionsschutz wird erzielt, wenn das Aluminium auf der der metallischen Schicht abgewandten Seite zusätzlich korrosionshemmend oberflächenbehandelt ist. Unter einer derartigen Oberflächenbehandlung wird beispielsweise, und nicht einschränkend, Eloxieren oder Nitrieren verstanden. Darüber hinaus kann eine derartige Oberflächenbehandlung zur Ausbildung einer besonders gut korrosionshemmenden Aluminiumschicht durch thermisches Spritzen, Lasernitrierung oder Kaschierung im Batchprozess erzeugt werden.Additional corrosion protection is achieved if the aluminum has an additional corrosion-inhibiting surface treatment on the side facing away from the metallic layer. Such a surface treatment is understood to mean, for example, and not as a limitation, anodizing or nitriding. In addition, such a surface treatment can be produced to form a particularly good corrosion-inhibiting aluminum layer by thermal spraying, laser nitriding or lamination in a batch process.

Um entweder über die Fläche des Bauelements eine gezielte Wärmeabfuhr zu ermöglichen oder aber die korrosionshemmenden Maßnahmen nur in den relevanten Bereichen des Schaltungsträgers bzw. der metallischen Schicht auszubilden, kann es vorgesehen sein, dass die Korrosionsschutzschicht auf der metallischen Schicht nur bereichsweise und/oder strukturiert ausgebildet ist. Im Sinne eines über die gesamte metallische Schicht gleichmäßig gut ausgebildeten Korrosionsschutzes sowie einer relativ einfachen Herstellbarkeit der korrosionshemmenden Schicht ist jedoch üblicherweise der Einsatz einer Korrosionsschutzschicht auf der metallischen Schicht vorgesehen, die vollflächig die metallische Schicht überdeckt und auch eine konstante Dicke aufweist.In order to either enable targeted heat dissipation over the surface of the component or to form the corrosion-inhibiting measures only in the relevant areas of the circuit carrier or the metallic layer, it can be provided that the corrosion protection layer on the metallic layer is only formed in certain areas and/or in a structured manner is. However, in order to ensure that corrosion protection is uniformly well developed over the entire metallic layer and that the corrosion-inhibiting layer can be produced relatively easily, the use of a corrosion protection layer on the metallic layer is usually provided, which covers the entire surface of the metallic layer and also has a constant thickness.

Die Erfindung umfasst auch eine Einrichtung zur Wärmeabfuhr an einem soweit beschriebenen erfindungsgemäßen Schaltungsbauteil. Dabei ist das Schaltungsbauteil im Bereich der Korrosionsschutzschicht in unmittelbarer Wirkverbindung mit einem Kühlmedium angeordnet. Durch die Korrosionsschutzschicht wird dabei insbesondere der Vorteil erzielt, dass die Kühleinrichtung dazu ausgebildet sein kann, dass diese die Korrosionsschutzschicht mit einem flüssigen oder gasförmigen Kühlmedium unmittelbar umströmt. Es wird somit eine direkte Wirkverbindung des Kühlmediums mit dem Schaltungsbauteil erzielt, so dass zum einen die Kühleinrichtung relativ einfach ausgebildet werden kann, beispielsweise durch Verzicht auf Kühlrippen oder Kühlkanäle oder ähnliche Elemente, und dass zum anderen durch die direkte Wirkverbindung des Schaltungsbauteils mit dem Kühlmedium auch eine effektive und schnelle Kühlung des Schaltungsbauteils ermöglicht wird.The invention also includes a device for heat dissipation on a circuit component according to the invention described so far. The circuit component is arranged in the area of the corrosion protection layer in direct operative connection with a cooling medium. The corrosion protection layer achieves the particular advantage that the cooling device can be designed so that it flows directly around the corrosion protection layer with a liquid or gaseous cooling medium. A direct operative connection of the cooling medium to the circuit component is thus achieved, so that on the one hand the cooling device can be designed relatively simply, for example by dispensing with cooling fins or cooling channels or similar elements, and on the other hand through the direct operative connection of the circuit component to the cooling medium effective and rapid cooling of the circuit component is made possible.

Um das Kühlmedium an den relevanten Bereichen des Schaltungsbauteils gezielt heranführen zu können, ist es darüber hinaus in einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass die Kühleinrichtung ein zumindest mittelbar mit dem Schaltungsbauteil verbundenes Leitelement umfasst, das das Kühlmedium unmittelbar auf den Bereich der Korrosionsschutzschicht leitet.In order to be able to bring the cooling medium specifically to the relevant areas of the circuit component, it is further provided in a further embodiment of the invention that the cooling device comprises a guide element which is at least indirectly connected to the circuit component and which directs the cooling medium directly to the area of the corrosion protection layer.

Eine soweit beschriebene Einrichtung lässt sich beispielsweise in einem getriebenahen Bereich oder aber in einem wasserführenden Bereich, beispielsweise einem Kühlerbereich eines Fahrzeugs, anordnen. Dabei kann es vorgesehen sein, dass das Kühlmedium Wasser oder Öl ist. Es kann somit das Medium als Kühlmedium verwendet, das ansonsten als Kühl- bzw. Schmiermedium im Bereich des Kühlers bzw. eines Getriebes des Kraftfahrzeuges verwendet wird. Dadurch wird der Vorteil erzielt, dass kein zusätzliches bzw. anderes Kühlmedium, beispielsweise ein Kühlmedium ohne Korrosionswirkung, zur Kühlung des Schaltungsbauteils verwendet werden muss.A device described so far can be arranged, for example, in an area close to the transmission or in a water-bearing area, for example a radiator area of a vehicle. It can be provided that the cooling medium is water or oil. The medium can therefore be used as a cooling medium, which is otherwise used as a cooling or lubricating medium in the area of the radiator or a transmission of the motor vehicle. This achieves the advantage that no additional or different cooling medium, for example a cooling medium without a corrosive effect, has to be used to cool the circuit component.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung.Further advantages, features and details of the invention result from the following description of preferred exemplary embodiments and from the drawing.

Diese zeigt in:

  • 1 einen vereinfachten Längsschnitt durch eine Einrichtung zur Wärmeabfuhr an einem Schaltungsbauteil, und
  • 2 eine Einrichtung zur Wärmeabfuhr an einem erfindungsgemäß ausgebildeten Schaltungsbauteil, ebenfalls in einem vereinfachten Längsschnitt.
This shows in:
  • 1 a simplified longitudinal section through a device for heat dissipation on a circuit component, and
  • 2 a device for heat dissipation on a circuit component designed according to the invention, also in a simplified longitudinal section.

Ein Schaltungsbauteil ist als sogenannte embedded-Komponente dadurch ausgebildet, dass ein aktives oder passives elektronisches Bauelement zunächst auf einem Schaltungsträger, beispielsweise aus Kupfer bestehend, angeordnet wird. Anschließend wird der Schaltungsträger zusammen mit dem elektronischen Bauelement vollständig mit einer aus Kunststoff bestehenden Isoliermasse umhüllt. Anschließend erfolgt durch Laminieren auf dem Kunststoffmaterial das Aufbringen weiterer elektrisch leitender Schichten, insbesondere ebenfalls aus Kupfer bestehend, auf der Oberseite und/oder der Unterseite des Schaltungsträgers. Zuletzt erfolgt durch weitere Bearbeitungsschritte eine elektrische Kontaktierung des auf dem Schaltungsträger angeordneten elektronischen Bauelements, insbesondere im Bereich dessen Oberseite.A circuit component is designed as a so-called embedded component in that an active or passive electronic component is first arranged on a circuit carrier, for example made of copper. The circuit carrier, together with the electronic component, is then completely encased in an insulating material made of plastic. Additional electrically conductive layers, in particular also made of copper, are then applied to the top and/or bottom of the circuit carrier by lamination on the plastic material. Finally, further processing steps are used to make electrical contact with the electronic component arranged on the circuit carrier, in particular in the area of its top side.

Gleiche Elemente bzw. Elemente mit gleicher Funktion sind in den Figuren mit den gleichen Bezugsziffern versehen.Identical elements or elements with the same function are provided with the same reference numbers in the figures.

In der 1 ist ein Schaltungsbauteil 10 dargestellt. Das Schaltungsbauteil 10 umfasst beispielhaft einen Schaltungsträger 11 in Form einer aus Kupfer bestehenden Leiterplatte. In dem Schaltungsträger 11 ist eine Aussparung 12 in Form einer Vertiefung ausgebildet, in der ein elektronisches Bauelement 1 angeordnet ist.In the 1 a circuit component 10 is shown. The circuit component 10 includes, for example, a circuit carrier 11 in the form of a circuit board made of copper. A recess 12 is formed in the circuit carrier 11 in the form of a recess in which an electronic component 1 is arranged.

Bei dem elektronischen Bauelement 1 kann es sich um ein aktives oder um ein passives elektronisches Bauelement 1 handeln. Darüber hinaus ist die der Aussparung 12 zugewandte Unterseite des elektronischen Bauelements 1 in an sich bekannter Art und Weise mit dem Grund der Aussparung 12 verbunden, beispielsweise durch Sintern oder Löten. Die soweit beschriebene Einheit aus Schaltungsträger 11 und elektronischem Bauelement 1 ist sowohl an der Oberseite als auch an der Unterseite und den Seitenflächen mit einer aus Kunststoff bestehenden Umhüllung 15 versehen. Die Umhüllung 15 bewirkt einen Schutz des elektronischen Bauelements 1 sowie des Schaltungsträgers 11 insbesondere gegen Medien. Weiterhin kann die Umhüllung 15 insbesondere im Bereich der Oberseite des Bauelements 1 Aussparungen aufweisen.The electronic component 1 can be an active or a passive electronic component 1. In addition, the underside of the electronic component 1 facing the recess 12 is connected to the base of the recess 12 in a manner known per se, for example by sintering or soldering. The unit described so far consisting of circuit carrier 11 and electronic component 1 is provided with a covering 15 made of plastic on both the top and bottom and the side surfaces. The covering 15 protects the electronic component 1 and the circuit carrier 11, in particular against media. Furthermore, the casing 15 can have recesses, particularly in the area of the top of the component 1.

Die Oberseite und die Unterseite der Umhüllung 15 am Schaltungsträger 11 ist mit einer weiteren elektrisch leitenden Schicht 16, 17, vorzugsweise ebenfalls aus Kupfer bestehend, versehen. Die elektrisch leitende Schicht 16, 17 wird vorzugsweise durch Laminieren auf die Oberseite und die Unterseite der Umhüllung 15 aufgebracht. Die elektrisch leitende Schicht 16 ist im Bereich der Aussparungnen der Umhüllung 15 elektrisch leitend mit dem Bauelement 1 verbunden.The top and bottom of the casing 15 on the circuit carrier 11 is provided with a further electrically conductive layer 16, 17, preferably also made of copper. The electrically conductive layer 16, 17 is preferably applied to the top and bottom of the casing 15 by lamination. The electrically conductive layer 16 is electrically conductively connected to the component 1 in the area of the recesses in the casing 15.

Durch weitere Bearbeitungsschritte, insbesondere durch eine Strukturierung und Galvanisierung der dem elektronischen Bauelement 1 zugewandten oberen Schicht 16, erfolgt in an sich bekannter Art und Weise eine elektrische Kontaktierung des elektronischen Bauelements 1.Through further processing steps, in particular through structuring and electroplating of the upper layer 16 facing the electronic component 1, electrical contacting of the electronic component 1 takes place in a manner known per se.

Auf der dem elektronischen Bauelement 1 abgewandten Seite des Schaltungsträgers 11 ist das Schaltungsbauteil 10 mit einer Einrichtung 100 zur Wärmeabfuhr an dem Schaltungsbauteil 10 ausgestattet. Die Einrichtung 100 umfasst beispielhaft eine Kühleinrichtung 101 in Form eines Kühlkörpers 102, der zum Beispiel Kühlrippen 103 oder Kühlkanäle 104 aufweist, wobei letztere von einem Kühlmedium, beispielsweise Kühlwasser, durchströmt sind. Die Kühleinrichtung 101 ist mit der elektrisch leitenden Schicht 17 über eine thermisch gut leitende Schicht 18 wärmeleitend verbunden.On the side of the circuit carrier 11 facing away from the electronic component 1, the circuit component 10 is equipped with a device 100 for heat dissipation on the circuit component 10. The device 100 includes, for example, a cooling device 101 in the form of a heat sink 102, which has, for example, cooling fins 103 or cooling channels 104, the latter of which a cooling medium, for example cooling water, flows through. The cooling device 101 is connected in a heat-conducting manner to the electrically conductive layer 17 via a thermally highly conductive layer 18.

In der 2 ist ein erfindungsgemäßes Schaltungsbauteil 10 dargestellt, das sich von dem Schaltungsbauteil 10 gemäß der 1 dadurch unterscheidet, dass die beiden metallischen Schichten 16, 17 zusätzlich mit einer Korrosionsschutzschicht 21, 22 versehen bzw. überdeckt sind. Die beiden Korrosionsschutzschichten 21, 22 verlaufen beispielhaft über die gesamte Oberseite bzw. Unterseite des Schaltungsbauteils 10 bzw. überdecken die elektrisch leitenden Schichten 16, 17 vorzugsweise vollflächig. Die Korrosionsschutzschicht 21, 22 besteht vorzugsweise aus Aluminium. Wie an der Korrosionsschutzschicht 21 an der Oberseite des Schaltungsbauteils 10 dargestellt ist, kann es auch vorgesehen sein, dass die Korrosionsschutzschicht 21, 22 entweder nicht vollflächig die entsprechende elektrisch leitende Schicht 16, 17 überdeckt, oder aber mit einer Strukturierung 23 versehen ist. Weiterhin ist in der 2 erkennbar, dass die Umhüllung 15 umfangsseitig bis in Höhe der dem Schaltungsträger 11 abgewandten Oberseite der elektrisch leitenden Schichten 16, 17 reicht, um einen seitlichen Zutritt von (korrosiven) Medien zu vermeiden. Alternativ kann auch die Korrosionsschutzschicht 21, 22 seitlich bis in Höhe der Scichten 16, 17 ausgebildet sein.In the 2 a circuit component 10 according to the invention is shown, which differs from the circuit component 10 according to 1 differs in that the two metallic layers 16, 17 are additionally provided or covered with a corrosion protection layer 21, 22. The two corrosion protection layers 21, 22 extend, for example, over the entire top or bottom of the circuit component 10 or preferably cover the electrically conductive layers 16, 17 over the entire surface. The corrosion protection layer 21, 22 preferably consists of aluminum. As shown on the corrosion protection layer 21 on the top of the circuit component 10, it can also be provided that the corrosion protection layer 21, 22 either does not cover the entire surface of the corresponding one electrically conductive layer 16, 17 is covered, or is provided with a structuring 23. Furthermore, in the 2 It can be seen that the casing 15 extends on the circumference up to the level of the top side of the electrically conductive layers 16, 17 facing away from the circuit carrier 11 in order to avoid lateral access of (corrosive) media. Alternatively, the corrosion protection layer 21, 22 can also be formed laterally up to the level of the layers 16, 17.

Beispielhaft an der Unterseite des Schaltungsbauteils 10 ist ein Leitelement 105 als Bestandteil der Einrichtung 100 bzw. der Kühleinrichtung 101 zur Wärmeabfuhr des Schaltungsbauteils 10 angeordnet. Das Leitelement 105 ist beispielhaft in Form eines Rahmens ausgebildet und in direktem Anlagekontakt mit der Korrosionsschutzschicht 22 angeordnet. Sowohl die Oberseite als auch die Unterseite des Schaltungsbauteils 10 sind in unmittelbarer Wirkverbindung mit einem Kühlmedium angeordnet bzw. werden von dem Kühlmedium umströmt, was durch die Strömungspfeile 24, 25 verdeutlicht sein soll. Beispielhaft ist im Bereich des Leitelements 105 ein flüssiges Kühlmedium, wie Wasser oder (Getriebe-)Öl, vorgesehen, das durch das Leitelement 105 gezielt an der Korrosionsschutzschicht 22 geführt wird. Demgegenüber ist die Korrosionsschutzschicht 21 beispielsweise in Wirkverbindung mit Luft oder einem korrosiven, gasförmigen Medium angeordnet.For example, on the underside of the circuit component 10, a conductive element 105 is arranged as part of the device 100 or the cooling device 101 for dissipating heat from the circuit component 10. The guide element 105 is, for example, designed in the form of a frame and is arranged in direct contact with the corrosion protection layer 22. Both the top and the bottom of the circuit component 10 are arranged in direct operative connection with a cooling medium or are flowed around by the cooling medium, which is intended to be illustrated by the flow arrows 24, 25. For example, in the area of the guide element 105, a liquid cooling medium, such as water or (gear) oil, is provided, which is guided specifically to the corrosion protection layer 22 by the guide element 105. In contrast, the corrosion protection layer 21 is arranged, for example, in operative connection with air or a corrosive, gaseous medium.

Das soweit beschriebene Schaltungsbauteil 10 bzw. die Einrichtung 100 können in vielfältiger Art und Weise abgewandelt bzw. modifiziert werden, ohne vom Erfindungsgedanken abzuweichen.The circuit component 10 or the device 100 described so far can be modified or modified in a variety of ways without deviating from the idea of the invention.

Claims (10)

Schaltungsbauteil (10), mit einem aus Metall, insbesondere aus Kupfer bestehenden Schaltungsträger (11), mit wenigstens einem auf dem Schaltungsträger (11) angeordneten und mit dem Schaltungsträger (11) elektrisch leitend verbundenen elektronischen Bauelement (1), mit einer den Schaltungsträger (11) und das wenigstens eine elektronische Bauelement (1) umgebenden, aus Kunststoff bestehenden Umhüllung (15), wobei eine im Bereich der Ober- und der Unterseite des Schaltungsträgers (11) auf der Umhüllung (15) angeordneten metallischen Schicht (16, 17), insbesondere aus Kupfer bestehend, wobei zumindest eine der metallischen Schichten (16, 17) mit einer Korrosionsschutzschicht (21, 22) versehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Korrosionsschutzschicht (21, 22) aus Aluminium besteht.Circuit component (10), with a circuit carrier (11) made of metal, in particular copper, with at least one electronic component (1) arranged on the circuit carrier (11) and electrically conductively connected to the circuit carrier (11), with a circuit carrier ( 11) and the plastic casing (15) surrounding at least one electronic component (1), a metallic layer (16, 17) arranged on the casing (15) in the area of the top and bottom of the circuit carrier (11). , in particular consisting of copper, at least one of the metallic layers (16, 17) being provided with a corrosion protection layer (21, 22), characterized in that the corrosion protection layer (21, 22) consists of aluminum. Schaltungsbauteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass beide metallische Schichten (16, 17) mit einer Korrosionsschutzschicht (21, 22) versehen sind.Circuit component according to Claim 1 , characterized in that both metallic layers (16, 17) are provided with a corrosion protection layer (21, 22). Schaltungsbauteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Aluminium auf der der metallischen Schicht (16, 17) abgewandten Seite zusätzlich korrosionshemmend oberflächenbehandelt ist, insbesondere durch Eloxieren oder Nitrieren.Circuit component according to Claim 1 , characterized in that the aluminum on the side facing away from the metallic layer (16, 17) is additionally surface-treated in a corrosion-inhibiting manner, in particular by anodizing or nitriding. Schaltungsbauteil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die zusätzliche korrosionshemmende Oberflächenbehandlung durch thermisches Spritzen, Lasernitrierung oder Kaschierung im Batchprozess erzeugt ist.Circuit component according to Claim 3 , characterized in that the additional corrosion-inhibiting surface treatment is produced by thermal spraying, laser nitriding or lamination in a batch process. Schaltungsbauteil nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Korrosionsschutzschicht (21, 22) auf der metallischen Schicht (16, 17) vollflächig mit konstanter Dicke ausgebildet ist.Circuit component according to one of the Claims 1 until 4 , characterized in that the corrosion protection layer (21, 22) is formed over the entire surface of the metallic layer (16, 17) with a constant thickness. Schaltungsbauteil nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Korrosionsschutzschicht (21, 22) auf der metallischen Schicht (16, 17) nur bereichsweise und/oder strukturiert ausgebildet ist.Circuit component according to one of the Claims 1 until 4 , characterized in that the corrosion protection layer (21, 22) on the metallic layer (16, 17) is only partially and/or structured. Einrichtung (100) zur Wärmeabfuhr an einem Schaltungsbauteil (10), mit einem aus Metall, insbesondere aus Kupfer bestehenden Schaltungsträger (11), mit wenigstens einem auf dem Schaltungsträger (11) angeordneten und mit dem Schaltungsträger (11) elektrisch leitend verbundenen elektronischen Bauelement (1), mit einer den Schaltungsträger (11) und das wenigstens eine elektronische Bauelement (1) umgebenden, aus Kunststoff bestehenden Umhüllung (15), wobei eine im Bereich der Ober- und der Unterseite des Schaltungsträgers (11) auf der Umhüllung (15) angeordneten metallischen Schicht (16, 17), insbesondere aus Kupfer bestehend, wobei zumindest eine der metallischen Schichten (16, 17) mit einer Korrosionsschutzschicht (21, 22) versehen ist dadurch gekennzeichnet, dass eine Kühleinrichtung (101) vorgesehen ist, die ein Kühlmedium unmittelbar auf die Korrosionsschutzschicht (21, 22) leitet.Device (100) for heat dissipation on a circuit component (10), with a circuit carrier (11) made of metal, in particular copper, with at least one electronic component arranged on the circuit carrier (11) and electrically conductively connected to the circuit carrier (11) ( 1), with a casing (15) made of plastic surrounding the circuit carrier (11) and the at least one electronic component (1), with one in the area of the top and bottom of the circuit carrier (11) on the casing (15) arranged metallic layer (16, 17), in particular consisting of copper, at least one of the metallic layers (16, 17) being provided with a corrosion protection layer (21, 22), characterized in that a cooling device (101) is provided, which is a cooling medium directly to the corrosion protection layer (21, 22). Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühleinrichtung (101) dazu ausgebildet ist, die Korrosionsschutzschicht (21, 22) mit einem flüssigen oder gasförmigen Kühlmedium zu umströmen.Setup after Claim 7 , characterized in that the cooling device (101) is designed to flow around the corrosion protection layer (21, 22) with a liquid or gaseous cooling medium. Einrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühleinrichtung (101) ein zumindest mittelbar mit dem Schaltungsbauteil (10) verbundenes Leitelement (105) umfasst, das das Kühlmedium unmittelbar auf den Bereich der Korrosionsschutzschicht (22) leitet.Setup after Claim 7 or 8th , characterized in that the cooling device (101) comprises a guide element (105) which is at least indirectly connected to the circuit component (10) and which directs the cooling medium directly to the area of the corrosion protection layer (22). Einrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Kühlmedium Wasser oder Öl ist.Setup according to one of the Claims 7 until 9 , characterized in that the cooling medium is water or oil.
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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