DE10217214A1 - Circuit arrangement comprises a circuit carrier with a heat-producing electronic component, and a cooling device connected to the circuit carrier in a heat-conducting manner - Google Patents

Abstract

Circuit arrangement comprises a circuit carrier (3) with a heat-producing electronic component, and a cooling device connected to the circuit carrier in a heat-conducting manner. The circuit arrangement comprises a thermally sprayed heat-conducting layer (4) which covers a surface of the circuit carrier so that a heat-conducting connection between the circuit carrier and the cooling device is produced. An Independent claim is also included for a process for the production of a circuit arrangement.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung umfassend mindestens einen Schaltungsträger mit mindestens einem wärmeerzeugenden elektronischen Bauteil sowie weiterhin umfassend Kühlmittel, mit denen der mindestens eine Schaltungsträger wärmeleitend verbunden ist. Weiterhin betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Herstellung einer derartigen Schaltungsanordnung. The present invention relates to a circuit arrangement comprising at least one circuit carrier with at least one heat-generating electronic component as well as comprehensive Coolant with which the at least one circuit carrier is thermally connected. Furthermore, the present concerns Invention a method for producing such Circuitry.

Schaltungsanordnungen der vorgenannten Art sind beispielsweise als sogenannte Heatsink-Verbunde bekannt. In der Regel dient dabei als Kühlmittel ein Kühlkörper, mit dem der mindestens eine Schaltungsträger wärmeleitend verbunden wird. Die Verbindung zwischen Schaltungsträger und Kühlkörper wird gemäß dem Stand der Technik entweder durch Kleben bzw. Laminieren oder durch Verlöten realisiert. Insbesondere bei der Realisierung von elektrischen Baugruppen der Leistungselektronik auf dem Schaltungsträger, bei denen eine hohe Verlustleistung abgeführt werden muss, weisen die vorgenannten Verbindungstechniken deutliche Nachteile auf. Circuit arrangements of the aforementioned type are, for example, as known as heatsink networks. Usually serves as Coolant is a heat sink with which the at least one Circuit carrier is thermally connected. The connection between circuit carrier and heat sink is according to the state of the Technology either by gluing or laminating or by soldering realized. Especially when realizing electrical Power electronics assemblies on the circuit board, at which have to dissipate a high power loss, the The aforementioned connection techniques have significant disadvantages.

Bei der Verbindung durch Kleben bzw. Laminieren wird aufgrund der vergleichsweise geringen Wärmeleitfähigkeit der Kleb- bzw. Laminierwerkstoffe, beispielsweise in Form von Wärmeleitfolien, nur eine geringe Wärmeleitung vom Schaltungsträger zum Kühlkörper ermöglicht. Darüber hinaus ergeben sich aufgrund der begrenzten Temperaturstabilität der Kleb- bzw. Laminierwerkstoffe Beschränkungen hinsichtlich der Einsatztemperatur der auf diese Weise gefertigten Heatsink-Verbunde. When connecting by gluing or laminating is due to the comparatively low thermal conductivity of the adhesive or Laminating materials, for example in the form of heat-conducting foils, only low heat conduction from the circuit carrier to the heat sink allows. In addition, due to the limited Temperature stability of the adhesive or laminating materials Limitations on the operating temperature on this Manufactured heatsink assemblies.

Bei der Verbindung durch Verlöten können zwar vergleichsweise gute Wärmeübergänge zwischen den Komponenten des Heatsink- Verbundes ermöglicht werden. Weiterhin kann ein derartig hergestellter Heatsink-Verbund auch bei ausreichend hohen Temperaturen betrieben werden. Die Herstellung eines Heatsink- Verbundes durch Verlöten erweist sich jedoch aus mehreren Gründen als nachteilig. When connecting by soldering can be comparatively good Heat transfers between the components of the heatsink Verbund are made possible. Furthermore, one such manufactured heatsink composite even at sufficiently high Temperatures are operated. Making a heatsink Bonding by soldering proves for several reasons as a disadvantage.

Zum einen ist ein derartiger Lötprozess aufwendig und daher kostenintensiv, insbesondere, weil vorab lötfähige Oberflächen auf Schaltungsträger und Kühlkörper geschaffen werden müssen, beispielsweise durch zusätzliche Oberflächenveredelungsverfahren wie galvanisches Beschichten. Zum anderen müssen aufgrund der hohen Verbindungstemperaturen während des Lötvorgangs hochtemperaturbeständige Schaltungsträger verwendet werden. Weiterhin kann die Aufbringung der elektronischen Komponenten auf den Schaltungsträger erst nach erfolgter Verlötung von Kühlkörper und Schaltungsträger erfolgen, weil bei dieser Verlötung sehr hohe Temperaturen erreicht werden. Da aber der bereits erstellte Heatsink- Verbund aus Kühlkörper und Schaltungsträger eine vergleichsweise große Wärmekapazität aufweist, muss mit höheren Verbindungstemperaturen bei der Aufbringung der Komponenten auf den Schaltungsträger gearbeitet werden, was wiederum zur Beschädigung der aufzubringenden Komponenten führen kann. On the one hand, such a soldering process is complex and therefore costly, especially because surfaces that can be soldered beforehand Circuit carriers and heat sinks must be created for example, through additional surface finishing processes like galvanic coating. On the other hand, due to the high connection temperatures during the soldering process high temperature resistant circuit carriers are used. Furthermore, the application of the electronic components can the circuit carrier only after the heat sink has been soldered and circuit carriers are made because this soldering is very high Temperatures can be reached. But since the heatsink Composite of heat sink and circuit carrier a comparatively has large heat capacity, must with higher Connection temperatures when applying the components the circuit carrier are worked, which in turn for Damage to the components to be applied.

Das der vorliegenden Erfindung zugrundeliegende Problem ist die Schaffung einer Schaltungsanordnung der eingangs genannten Art, die eine gute Wärmeleitung zwischen Kühlmittel und Schaltungsträger aufweist und damit insbesondere für Anwendungen in der Leistungselektronik geeignet ist. Weiterhin liegt der vorliegenden Erfindung das Problem zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung einer derartigen Schaltungsanordnung anzugeben, das einfach und kostengünstig durchführbar ist. The problem underlying the present invention is Creation of a circuit arrangement of the type mentioned at the beginning, which has good heat conduction between the coolant and the circuit carrier has and thus in particular for applications in the Power electronics is suitable. Furthermore, the present Invention based on the problem of a method for producing a specify such circuitry that simple and is inexpensive to carry out.

Dies wird erfindungsgemäß hinsichtlich der Schaltungsanordnung durch die Merkmale des Anspruchs 1 und hinsichtlich des Verfahrens durch die Merkmale des Anspruchs 14 gelöst. This is according to the invention with regard to the circuit arrangement by the features of claim 1 and with regard to the method solved by the features of claim 14.

Gemäß Anspruch 1 ist vorgesehen, dass die Schaltungsanordnung eine thermisch gespritzte, wärmeleitende Schicht umfasst, die zumindest abschnittsweise mindestens eine Oberfläche des mindestens einen Schaltungsträgers derart bedeckt, dass dadurch eine wärmeleitende Verbindung zwischen dem mindestens einen Schaltungsträger und den Kühlmitteln hergestellt wird. Eine derartige thermisch gespritzte Schicht kann bei entsprechend guten Wärmeleiteigenschaften des für die Schicht verwendeten Materials eine ausgesprochen gute Wärmeleitung zwischen Schaltungsträger und Kühlmitteln gewährleisten, weil der Schaltungsträger und die Kühlmittel thermisch direkt über die Schicht miteinander gekoppelt sind. Weiterhin können Schichtmaterialien gewählt werden, die eine hohe Temperaturbeständigkeit aufweisen. According to claim 1 it is provided that the circuit arrangement comprises a thermally sprayed, thermally conductive layer which at least in sections at least one surface of the covered at least one circuit carrier in such a way that a thermally conductive connection between the at least one Circuit carrier and the coolant is produced. Such thermally sprayed layer can be with good Thermal conductivity properties of the material used for the layer excellent heat conduction between the circuit carriers and ensure coolants because of the circuit carrier and the Coolants are thermally coupled directly to one another via the layer are. Furthermore, layer materials can be selected that have a have high temperature resistance.

Erfindungsgemäß kann vorgesehen sein, dass die thermisch gespritzte Schicht als elektrisch leitende Schicht ausgebildet ist und vorzugsweise aus metallischen Werkstoffen, insbesondere Aluminium oder Kupfer besteht. According to the invention it can be provided that the thermal sprayed layer is formed as an electrically conductive layer and preferably made of metallic materials, especially aluminum or copper.

Alternativ dazu kann vorgesehen sein, dass die thermisch gespritzte Schicht als elektrisch isolierende Schicht ausgebildet ist und vorzugsweise aus keramischen Werkstoffen, insbesondere Aluminiumoxid oder Aluminiumnitrid besteht. Alternatively, it can be provided that the thermally sprayed Layer is formed as an electrically insulating layer and preferably made of ceramic materials, in particular Alumina or aluminum nitride.

Hierbei besteht die Möglichkeit, die thermisch gespritzte Schicht zu strukturieren. Beispielsweise können dabei Leiterbahnen oder Vias in die Schicht eingebracht werden. It is possible to close the thermally sprayed layer structure. For example, conductor tracks or vias in the layer can be introduced.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst die Schaltungsanordnung mehrere Schaltungsträger, die insbesondere durch die thermisch gespritzte Schicht miteinander verbunden sind. Die Schicht kann somit neben der Wärmeableitung auch die Funktion der mechanischen und/oder elektrischen Verbindung der Schaltungsträger untereinander gewährleisten. According to a preferred embodiment of the present The invention comprises several circuit arrangements Circuit carrier, in particular by the thermally sprayed Layer are interconnected. The layer can next to the heat dissipation also the function of the mechanical and / or electrical connection of the circuit carriers to one another guarantee.

Vorteilhafterweise kann der mindestens eine Schaltungsträger als Hybridschaltung, starre oder flexible Leiterplatte, Direct-Bond- Copper-Substrat (DBC) oder dergleichen ausgebildet sein. Das Material des Schaltungsträgers kann je nach Anwendung frei gewählt werden, weil bei der Aufbringung der Schicht keine hohen Temperaturen auftreten, die beispielsweise bei den Lötverbindungen gemäß dem Stand der Technik die Verwendung von Schaltungsträgern auf Polymerbasis verhindern. The at least one circuit carrier can advantageously be used as Hybrid circuit, rigid or flexible circuit board, direct bond Copper substrate (DBC) or the like may be formed. The The material of the circuit board can be chosen freely depending on the application because there are no high Temperatures occur, for example in the soldered connections according to the prior art, the use of circuit carriers prevent on polymer basis.

Weiterhin besteht erfindungsgemäß die Möglichkeit, dass der mindestens eine Schaltungsträger eine dreidimensionale Struktur aufweist. Derartige dreidimensionale Schaltungsträger lassen sich im Gegensatz zum Stand der Technik mit vergleichsweise geringem Aufwand in eine erfindungsgemäße Schaltungsanordnung integrieren, weil das Verbinden über das Aufspritzen der Schicht einfach und flexibel einsetzbar ist. According to the invention there is also the possibility that the at least one circuit carrier has a three-dimensional structure having. Such three-dimensional circuit carriers can be in the In contrast to the prior art with comparatively little Integrate effort into a circuit arrangement according to the invention, because joining over spraying the layer simply and can be used flexibly.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die thermisch gespritzte Schicht die Kühlmittel bildet. Bei dieser Ausbildung der Kühlmittel kann auf separate Kühlkörper verzichtet werden, so dass eine derartige Schaltungsanordnung ausgesprochen kostengünstig herstellbar ist. According to one embodiment of the invention it is provided that the thermally sprayed layer that forms coolant. At this The formation of the coolant can be dispensed with separate heat sinks are so that such a circuit arrangement is pronounced is inexpensive to manufacture.

Gemäß einer alternativen Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die Kühlmittel mindestens einen Kühlkörper umfassen. Der Kühlkörper kann dabei entsprechend der abzuführenden Wärme dimensioniert werden. According to an alternative embodiment of the invention provided that the coolant has at least one heat sink include. The heat sink can be according to the heat to be dissipated.

Dabei kann in dem mindestens einen Kühlkörper mindestens eine Aufnahme für den mindestens einen Schaltungsträger vorgesehen sein, insbesondere wobei der Schaltungsträger in der Aufnahme mechanisch fixiert ist. Die Aufnahme kann dabei hinsichtlich ihrer Form den Abmessungen des Schaltungsträgers genau entsprechen. Die mechanische Fixierung des Schaltungsträgers kann entweder durch eine entsprechende Gestaltung der Aufnahme und/oder durch zusätzliche punktuelle Klebeverbindungen erreicht werden. At least one heat sink can be used in the at least one heat sink Provided for the at least one circuit carrier be, in particular with the circuit carrier in the receptacle is mechanically fixed. The recording can be done with regard to their Shape exactly match the dimensions of the circuit carrier. The mechanical fixation of the circuit carrier can either by an appropriate design of the recording and / or by additional selective adhesive connections can be achieved.

Vorzugsweise sind der mindestens eine Schaltungsträger und der mindestens eine Kühlkörper zumindest abschnittsweise derart flächig nebeneinander angeordnet, dass diese nebeneinander angeordneten Flächen von Kühlkörper und Schaltungsträger von der thermisch gespritzten Schicht gemeinsam bedeckt werden. Auf bündig nebeneinander angeordnete Flächen von Schaltungsträger und Kühlkörper kann die Schicht einfach und wirkungsvoll aufgespritzt werden. The at least one circuit carrier and the at least one heat sink at least in sections such a flat area juxtaposed that these juxtaposed Areas of heat sink and circuit board from the thermal sprayed layer are covered together. On flush juxtaposed surfaces of circuit carriers and The layer can be easily and effectively sprayed on the heat sink become.

Es besteht die Möglichkeit, dass auch der mindestens eine Kühlkörper eine dreidimensionale Struktur aufweist. Auch derartige dreidimensionale Kühlkörper lassen sich im Gegensatz zum Stand der Technik mit vergleichsweise geringem Aufwand in eine erfindungsgemäß Schaltungsanordnung integrieren, weil das Verbinden über das Aufspritzen der Schicht einfach und flexibel einsetzbar ist. There is a possibility that the at least one heat sink has a three-dimensional structure. Even such In contrast to the state of the art, three - dimensional heat sinks can be used Technology with comparatively little effort in one integrate circuit arrangement according to the invention because that Connect simply and flexibly by spraying on the layer can be used.

Es besteht erfindungsgemäß die Möglichkeit, dass in dem Schaltungsträger im Bereich eines auf dem Schaltungsträger aufgebrachten oder aufzubringenden wärmeerzeugenden elektronischen Bauteils eine Ausnehmung angeordnet ist, durch die sich die thermisch gespritzte Schicht zumindest abschnittsweise erstreckt. Das wärmeerzeugende Bauteil kann somit direkt von der thermisch gespritzten Schicht thermisch kontaktiert werden, so dass dessen Wärme noch effektiver abgeführt werden kann. Dies ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn die thermisch gespritzte Schicht selbst das Kühlmittel bildet. According to the invention, there is the possibility that in the Circuit carrier in the area of one on the circuit carrier applied or to be applied heat-generating electronic component is arranged a recess through which the thermally sprayed layer at least in sections extends. The heat-generating component can thus directly from the thermally sprayed layer can be thermally contacted so that whose heat can be dissipated even more effectively. This is particularly advantageous if the thermally sprayed layer itself forms the coolant.

Das Verfahren gemäß Anspruch 14 sieht vor, dass auf einen Schaltungsträger zumindest abschnittsweise eine wärmeleitende Schicht thermisch aufgespritzt wird, die eine wärmeleitende Verbindung zwischen dem mindestens einen Schaltungsträger und den Kühlmitteln herstellt. Das thermische Spritzen stellt eine einfache und damit kostengünstige Verbindungsmethode dar. Insbesondere müssen bei der Verbindung durch Aufspritzen die Oberflächen von Kühlkörper und Schaltungsträger nicht veredelt werden, wie dies bei dem Verlöten erforderlich ist. The method according to claim 14 provides that one Circuit carrier at least in sections a thermally conductive Layer is thermally sprayed on, which is a heat conductive Connection between the at least one circuit carrier and the coolant. Thermal spraying makes it easy and therefore an inexpensive connection method. In particular the surfaces of Heatsinks and circuit boards are not refined, as is the case with soldering is required.

Hierbei kann der Schaltungsträger vor oder nach dem Aufspritzen der Schicht mit Komponenten, insbesondere mit mindestens einem wärmeerzeugenden elektronischen Bauteil bestückt werden. Weil bei dem Aufspritzen der Schicht keine hohen Temperaturen auftreten, kann insbesondere vor dem Aufspritzen der Schicht der Schaltungsträger mit Komponenten versehen werden. Da der Schaltungsträger vor der Verbindung mit dem Kühlkörper eine vergleichsweise geringe Wärmekapazität aufweist, können die Komponenten bei geringen Temperaturen auf den Schaltungsträger aufgebracht werden, wobei die Gefahr der Beschädigung der Komponenten gering ist. Here, the circuit carrier before or after the injection molding Layer with components, in particular with at least one heat generating electronic component. Because at no high temperatures occur when the layer is sprayed on, can in particular before the layer is sprayed on Circuit carriers are provided with components. Since the Circuit carrier before connecting to the heat sink has comparatively low heat capacity, the Components at low temperatures on the circuit board are applied, the risk of damage to the Components is low.

Es besteht erfindungsgemäß die Möglichkeit, dass der Schaltungsträger vor dem Aufspritzen der Schicht in eine Aufnahme eines Kühlkörpers eingebracht, und insbesondere darin mechanisch fixiert wird. According to the invention, there is the possibility that the Circuit carrier before spraying the layer into a receptacle introduced a heat sink, and in particular mechanically is fixed.

Es besteht weiterhin die Möglichkeit, dass die thermisch gespritzte Schicht während des Aufspritzens oder nach dem Aufspritzen strukturiert wird. Insbesondere die Strukturierung während des Aufspritzens erspart einen zusätzlichen Arbeitsschritt. There is still the possibility that the thermally sprayed Layer during spraying or after spraying is structured. In particular the structuring during the Spraying saves an additional step.

Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden deutlich anhand der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die beiliegende Abbildung. Darin zeigt Other features and advantages of the present invention will be clearly more preferred based on the following description Embodiments with reference to the accompanying Illustration. In it shows

Fig. 1 eine perspektivische, teilweise geschnittene Ansicht einer erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung. Fig. 1 is a perspective, partially sectioned view of a circuit arrangement according to the invention.

Die in Fig. 1 abgebildete erfindungsgemäß Schaltungsanordnung 1 umfasst einen Kühlkörper 2 und einen Schaltungsträger 3. Kühlkörper 2 und Schaltungsträger 3 sind durch eine thermisch aufgespritzte Schicht 4 wärmeleitend miteinander verbunden. The illustrated in Fig. 1 according to the invention the circuit arrangement 1 comprises a cooling body 2 and a circuit substrate 3. Heat sink 2 and circuit carrier 3 are connected to one another in a heat-conducting manner by a thermally sprayed-on layer 4 .

Der Kühlkörper 2 ist in dem abgebildeten Ausführungsbeispiel plattenähnlich ausgebildet und weist einen rechteckigen Umriss und eine im wesentlichen im Umriss rechteckige Aufnahme 5 auf, die in dem Kühlkörper 2 ausgespart ist. Der Kühlkörper 2 kann weiterhin Bohrungen 6 und randseitige Aussparungen 7 für den Einbau der Schaltungsanordnung aufweisen. Es besteht erfindungsgemäß die Möglichkeit, dass der Kühlkörper 2 beliebige andere Umrisse aufweist. In the exemplary embodiment shown, the heat sink 2 is designed like a plate and has a rectangular outline and an essentially rectangular receptacle 5 which is recessed in the heat sink 2 . The heat sink 2 can furthermore have bores 6 and cutouts 7 on the edge for the installation of the circuit arrangement. According to the invention, there is the possibility that the heat sink 2 has any other outlines.

Der Schaltungsträger 3 ist in dem abgebildeten Ausführungsbeispiel ebenfalls plattenähnlich ausgebildet und weist insbesondere die gleiche Dicke auf wie der Kühlkörper 2. Weiterhin weist der Schaltungsträger 3 einen quadratischen Umriss auf, der der Innenkontur der Aufnahme 5 derart entspricht, dass der Schaltungsträger 3 vergleichsweise genau in die Aufnahme 5 des Kühlkörpers 2 passt. Der Schaltungsträger 3 ist in Fig. 1 ohne elektrische bzw. elektronische Komponenten abgebildet. Es besteht jedoch durchaus die Möglichkeit, den Schaltungsträger insbesondere schon vor dem Aufbringen der Schicht 4 mit geeigneten Komponenten zu versehen. In the exemplary embodiment shown, the circuit carrier 3 is also plate-like and in particular has the same thickness as the heat sink 2 . Furthermore, the circuit carrier 3 has a square outline which corresponds to the inner contour of the receptacle 5 in such a way that the circuit carrier 3 fits comparatively precisely into the receptacle 5 of the heat sink 2 . The circuit carrier 3 is shown in FIG. 1 without electrical or electronic components. However, there is definitely the possibility of providing the circuit carrier with suitable components, in particular before the layer 4 is applied .

Der Schaltungsträger 3 wird in dem abgebildeten Ausführungsbeispiel auf vier Seiten von dem Kühlkörper 2 umgeben. Weiterhin liegen die in Fig. 1 unteren Oberflächen von Schaltungsträger 3 und Kühlkörper 2 im wesentlichen in einer Ebene und schließen vorzugsweise bündig miteinander ab. Diese bündig nebeneinander angeordneten unteren Oberflächen von Kühlkörper 2 und Schaltungsträger 3 werden von der Schicht 4 abgedeckt, die in dem abgebildeten Ausführungsbeispiel die gesamte Unterseite von Kühlkörper 2 und Schaltungsträger 3 bedeckt. Es besteht erfindungsgemäß durchaus die Möglichkeit, dass nur Teilbereiche entsprechender Oberflächen von Kühlkörper 2 und Schaltungsträger 3 mit der Schicht 4 bedeckt werden. The circuit carrier 3 is surrounded on four sides by the heat sink 2 in the illustrated embodiment. Furthermore, the lower surfaces of circuit carrier 3 and heat sink 2 in FIG. 1 lie essentially in one plane and are preferably flush with one another. These lower surfaces of heat sink 2 and circuit carrier 3, which are arranged flush next to one another, are covered by layer 4 , which in the exemplary embodiment shown covers the entire underside of heat sink 2 and circuit carrier 3 . According to the invention, there is definitely the possibility that only partial areas of corresponding surfaces of heat sink 2 and circuit carrier 3 are covered with layer 4 .

Die Bohrungen 6 und die randseitigen Aussparungen 7 setzen sich in der Schicht 4 fort. Dies kann sowohl durch Abdecken der Bohrungen 6 und Aussparungen 7 während des Ausspritzens, als auch durch eine nachträgliche mechanische Bearbeitung erzielt werden. The holes 6 and the marginal recesses 7 continue in the layer 4 . This can be achieved both by covering the bores 6 and recesses 7 during the ejection, and by subsequent mechanical processing.

Der Schaltungsträger 3 kann beispielsweise als Hybridschaltung, starre oder flexible Leiterplatte, Direct-Bond-Copper-Substrat (DBC) oder dergleichen ausgebildet sein. Die aufgespritzte Schicht 4 kann eine elektrisch leitende Schicht sein und aus einem metallischen Werkstoff wie beispielsweise Kupfer oder Aluminium bestehen. Alternativ dazu kann die Schicht 4 isolierend ausgebildet sein und aus keramischen Werkstoffen wie beispielsweise Aluminiumoxid (Al₂O₃) oder Aluminiumnitrid (AIN) bestehen. Es besteht die Möglichkeit, die Schicht 4 während des Aufspritzens oder danach zu strukturieren, beispielsweise um Leiterbahnen oder Vias zu realisieren. Eine wesentliche Eigenschaft der Schicht 4 ist ihre möglichst hohe Wärmeleitfähigkeit. The circuit carrier 3 can be designed, for example, as a hybrid circuit, rigid or flexible printed circuit board, direct bond copper substrate (DBC) or the like. The sprayed-on layer 4 can be an electrically conductive layer and consist of a metallic material such as copper or aluminum. As an alternative to this, the layer 4 can be designed to be insulating and consist of ceramic materials such as aluminum oxide (Al ₂ O ₃ ) or aluminum nitride (AIN). It is possible to structure layer 4 during spraying or afterwards, for example in order to implement conductor tracks or vias. An essential property of layer 4 is its highest possible thermal conductivity.

Vor dem Aufspritzen der Schicht 4 kann der Schaltungsträger 3 in der Aufnahme 5 mechanisch fixiert werden, beispielsweise durch punktuelle Klebeverbindungen oder eine entsprechend passgenaue Ausgestaltung der Aufnahme 5. Alternativ oder zusätzlich dazu kann die mechanische Fixierung des Schaltungsträgers 3 an dem Kühlkörper 2 durch die Aufbringung der Schicht 4 erfolgen. Before the layer 4 is sprayed on, the circuit carrier 3 can be mechanically fixed in the receptacle 5 , for example by punctual adhesive connections or an appropriately fitting configuration of the receptacle 5 . Alternatively or in addition, the circuit carrier 3 can be mechanically fixed to the heat sink 2 by the application of the layer 4 .

Es besteht die Möglichkeit, mehr als einen Schaltungsträger 3 mit dem Kühlkörper 2 oder mit mehreren Kühlkörpern 2 in einer erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung zusammenzufassen. Hier kann die Schicht 4 sowohl zur Wärmeableitung, als auch zur mechanischen und/oder elektrischen Verbindung der einzelnen Schaltungsträger 3 untereinander bzw. mit dem oder den Kühlkörpern dienen. There is the possibility of combining more than one circuit carrier 3 with the heat sink 2 or with a plurality of heat sinks 2 in a circuit arrangement according to the invention. Here, the layer 4 can serve both for heat dissipation and for the mechanical and / or electrical connection of the individual circuit carriers 3 to one another or to the heat sink (s).

Anstelle des abgebildeten Kühlkörpers 2 und Schaltungsträgers 3 können anders gestaltete, insbesondere dreidimensional strukturierte Schaltungsträger und/oder Kühlkörper Verwendung finden. Instead of the illustrated heat sink 2 and circuit carrier 3 , differently designed, in particular three-dimensionally structured circuit carriers and / or heat sinks can be used.

Erfindungsgemäß besteht weiterhin die Möglichkeit, dass in dem Schaltungsträger 3 unterhalb eines vorderseitig aufgebrachten oder aufzubringenden wärmeerzeugenden elektronischen Bauteils eine Aussparung vorgesehen wird. Durch diese Aussparung hindurch kann das wärmeerzeugende Bauteil direkt von der nachträglich thermisch gespritzten Schicht 4 thermisch kontaktiert werden. According to the invention, there is also the possibility that a recess is provided in the circuit carrier 3 below a heat-generating electronic component that is applied or applied on the front. Through this recess, the heat-generating component can be thermally contacted directly by the subsequently thermally sprayed layer 4 .

Claims (17)

1. Schaltungsanordnung umfassend mindestens einen Schaltungsträger (3) mit mindestens einem wärmeerzeugenden elektronischen Bauteil sowie weiterhin umfassend Kühlmittel, mit denen der mindestens eine Schaltungsträger (3) wärmeleitend verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltungsanordnung (1) eine thermisch gespritzte, wärmeleitende Schicht (4) umfasst, die zumindest abschnittsweise mindestens eine Oberfläche des mindestens einen Schaltungsträgers (3) derart bedeckt, dass dadurch eine wärmeleitende Verbindung zwischen dem mindestens einen Schaltungsträger (3) und den Kühlmitteln hergestellt wird. 1. Circuit arrangement comprising at least one circuit carrier ( 3 ) with at least one heat-generating electronic component and furthermore comprising coolant to which the at least one circuit carrier ( 3 ) is connected in a heat-conducting manner, characterized in that the circuit arrangement ( 1 ) has a thermally sprayed, heat-conducting layer ( 4 ), which at least in sections covers at least one surface of the at least one circuit carrier ( 3 ) in such a way that a heat-conducting connection is established between the at least one circuit carrier ( 3 ) and the coolants. 2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die thermisch gespritzte Schicht (4) als elektrisch leitende Schicht ausgebildet ist und vorzugsweise aus metallischen Werkstoffen, insbesondere Aluminium oder Kupfer besteht. 2. Circuit arrangement according to claim 1, characterized in that the thermally sprayed layer ( 4 ) is designed as an electrically conductive layer and preferably consists of metallic materials, in particular aluminum or copper. 3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die thermisch gespritzte Schicht (4) als elektrisch isolierende Schicht ausgebildet ist und vorzugsweise aus keramischen Werkstoffen, insbesondere Aluminiumoxid oder Aluminiumnitrid besteht. 3. Circuit arrangement according to claim 1, characterized in that the thermally sprayed layer ( 4 ) is designed as an electrically insulating layer and preferably consists of ceramic materials, in particular aluminum oxide or aluminum nitride. 4. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die thermisch gespritzte Schicht (4) strukturiert ist. 4. Circuit arrangement according to one of claims 1 to 3, characterized in that the thermally sprayed layer ( 4 ) is structured. 5. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltungsanordnung (1) mehrere Schaltungsträger (3) umfasst, die insbesondere durch die thermisch gespritzte Schicht (4) miteinander verbunden sind. 5. Circuit arrangement according to one of claims 1 to 4, characterized in that the circuit arrangement ( 1 ) comprises a plurality of circuit carriers ( 3 ) which are connected to one another in particular by the thermally sprayed layer ( 4 ). 6. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Schaltungsträger (3) als Hybridschaltung, starre oder flexible Leiterplatte, Direct- Bond-Copper-Substrat (DBC) oder dergleichen ausgebildet ist. 6. Circuit arrangement according to one of claims 1 to 5, characterized in that the at least one circuit carrier ( 3 ) is designed as a hybrid circuit, rigid or flexible printed circuit board, direct bond copper substrate (DBC) or the like. 7. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Schaltungsträger (3) eine dreidimensionale Struktur aufweist. 7. Circuit arrangement according to one of claims 1 to 6, characterized in that the at least one circuit carrier ( 3 ) has a three-dimensional structure. 8. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die thermisch gespritzte Schicht (4) die Kühlmittel bildet. 8. Circuit arrangement according to one of claims 1 to 7, characterized in that the thermally sprayed layer ( 4 ) forms the coolant. 9. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlmittel mindestens einen Kühlkörper (2) umfassen. 9. Circuit arrangement according to one of claims 1 to 7, characterized in that the coolants comprise at least one heat sink ( 2 ). 10. Schaltungsanordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass in dem mindestens einen Kühlkörper (2) mindestens eine Aufnahme (5) für den mindestens einen Schaltungsträger (3) vorgesehen ist, insbesondere wobei der Schaltungsträger (3) in der Aufnahme (5) mechanisch fixiert ist. 10. Circuit arrangement according to claim 9, characterized in that in the at least one heat sink ( 2 ) at least one receptacle ( 5 ) is provided for the at least one circuit carrier ( 3 ), in particular wherein the circuit carrier ( 3 ) in the receptacle ( 5 ) mechanically is fixed. 11. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Schaltungsträger (3) und der mindestens eine Kühlkörper (2) zumindest abschnittsweise derart flächig nebeneinander angeordnet sind, dass diese nebeneinander angeordneten Flächen von Kühlkörper (2) und Schaltungsträger (3) von der thermisch gespritzten Schicht (4) gemeinsam bedeckt werden. 11. Circuit arrangement according to one of claims 9 or 10, characterized in that the at least one circuit carrier ( 3 ) and the at least one heat sink ( 2 ) are at least partially arranged side by side in such a way that these side by side surfaces of the heat sink ( 2 ) and circuit carrier ( 3 ) are covered together by the thermally sprayed layer ( 4 ). 12. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Kühlkörper (2) eine dreidimensionale Struktur aufweist. 12. Circuit arrangement according to one of claims 9 to 11, characterized in that the at least one heat sink ( 2 ) has a three-dimensional structure. 13. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Schaltungsträger (3) im Bereich eines auf dem Schaltungsträger (3) aufgebrachten oder aufzubringenden wärmeerzeugenden elektronischen Bauteils eine Ausnehmung angeordnet ist, durch die sich die thermisch gespritzte Schicht zumindest abschnittsweise erstreckt. 13. Circuit arrangement according to one of claims 1 to 12, characterized in that a recess is arranged in the circuit carrier ( 3 ) in the region of a heat-generating electronic component applied or to be applied to the circuit carrier ( 3 ), through which the thermally sprayed layer extends at least in sections extends. 14. Verfahren zur Herstellung einer Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass auf einen Schaltungsträger (3) zumindest abschnittsweise eine wärmeleitende Schicht (4) thermisch aufgespritzt wird, die eine wärmeleitende Verbindung zwischen dem mindestens einen Schaltungsträger (3) und den Kühlmitteln herstellt. 14. A method for producing a circuit arrangement according to one of claims 1 to 13, characterized in that a heat-conducting layer ( 4 ) is thermally sprayed onto a circuit carrier ( 3 ), at least in sections, which has a heat-conducting connection between the at least one circuit carrier ( 3 ) and the coolants. 15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Schaltungsträger (3) vor oder nach dem Aufspritzen der Schicht (4) mit Komponenten, insbesondere mit mindestens einem wärmeerzeugenden elektronischen Bauteil bestückt wird. 15. The method according to claim 14, characterized in that the circuit carrier ( 3 ) before or after the spraying of the layer ( 4 ) with components, in particular with at least one heat-generating electronic component. 16. Verfahren nach einem der Ansprüche 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Schaltungsträger (3) vor dem Aufspritzen der Schicht (4) in eine Aufnahme (5) des Kühlkörpers (2) eingebracht, und insbesondere darin mechanisch fixiert wird. 16. The method according to any one of claims 14 or 15, characterized in that the circuit carrier ( 3 ) before the spraying of the layer ( 4 ) into a receptacle ( 5 ) of the heat sink ( 2 ), and in particular mechanically fixed therein. 17. Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die thermisch gespritzte Schicht (4) während des Aufspritzens oder nach dem Aufspritzen strukturiert wird. 17. The method according to any one of claims 14 to 16, characterized in that the thermally sprayed layer ( 4 ) is structured during spraying or after spraying.