WO2012152364A1

WO2012152364A1 - Substrate with electrically neutral region

Info

Publication number: WO2012152364A1
Application number: PCT/EP2012/001665
Authority: WO
Inventors: Albert Heilmann; Roland Reul; Andreas Klein; Michael Schäfer; Stefan Malkmus; Frank Krüger; Eckhard Ditzel; Wolfgang Schmitt; Tanja Eckardt; Albert Kastner; Thomas Scholl
Original assignee: Heraeus Materials Technology Gmbh & Co. Kg
Priority date: 2011-05-09
Filing date: 2012-04-18
Publication date: 2012-11-15
Also published as: DE102011101052A1

Abstract

The invention relates to a substrate for receiving at least one electronic element, more particularly at least one semiconductor element, comprising an electrically conductive first layer for making contact with the element, a thermally conductive second layer for dissipating heat from the element, and an electrically insulating third layer arranged between the first layer and the second layer, such that the third layer electrically insulates the first layer from the second layer, wherein the third layer is a thin-film layer or a glass ceramic or a polymer matrix filled with ceramic powder. The invention also relates to an electronic component, more particularly semiconductor component, comprising at least one semiconductor element and such a substrate, wherein the semiconductor element is electrically conductively connected to the first layer areally on a first side, preferably by means of a solder, a conductive adhesive sieve or a silver sintering connection, and to a method for producing such a substrate, wherein a third, electrically insulating layer is applied to a first electrically conductive layer by sputtering, vapour deposition, physical vapour deposition (PVD), chemical vapour deposition (CVD), lamination, adhesive bonding, soldering or a printing method, more particularly a screen printing method, and wherein a second, thermally conductive layer is applied to the third layer by PVD, sputtering, lamination, adhesive bonding, soldering, low-temperature silver sintering or a printing method, more particularly a screen printing method, in such a way that the second layer has no electrical contact with the first layer.

Description

Substrat mit elektrisch neutralem Bereich Substrate with electrically neutral region

Die Erfindung betrifft ein Substrat zur Aufnahme zumindest eines elektronischen Elements, insbesondere zumindest eines Halbleiterelements. The invention relates to a substrate for receiving at least one electronic element, in particular at least one semiconductor element.

Die Erfindung betrifft auch ein elektronisches Bauelement, insbesondere Halbleiterbauelement, umfassend zumindest ein Halbleiterelement und ein solches Substrat sowie ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Substrats. The invention also relates to an electronic component, in particular a semiconductor component, comprising at least one semiconductor element and such a substrate as well as a method for producing such a substrate.

Bauelemente wie integrierte Schaltungen werden häufig schichtweise auf Trägermaterialien aufgebracht, um eine kompakte Bauweise zu erreichen. Durch die kompakte Bauweise lassen sich verschiedene Verschaltungen und Bauelemente, wie beispielsweise Chips und LEDs auf kleinstem Raum realisieren. Die Halbleiterelemente müssen dazu auf kleinstem Raum kontaktiert werden, um das Halbleiterelement mit einer Spannung zu versorgen. Components such as integrated circuits are often applied in layers to substrates in order to achieve a compact design. Due to the compact design, different interconnections and components, such as chips and LEDs can be realized in a small space. The semiconductor elements must be contacted in a small space to supply the semiconductor element with a voltage.

Aus der DE 196 25 622 A1 ist ein Halbleiterbauelement bekannt, bei dem auf beiden Seiten ein Kontakt angeordnet ist, um das integrierte Halbleiterelement mit einer Spannung zu versorgen. Zwischen den beiden Kontakten umfasst das Halbleiterelement mehrere Schichten, hier eine Vielzahl verschieden dotierter Halbeiterschichten. Die Struktur wird von zwei elektrischen Anschlüssen getragen, die voneinander durch einen Abstand elektrisch getrennt sind. Einer der Kontakte ist mit einem elektrisch leitfähigen Kleber oder einem Lot direkt mit einem der elektrischen Anschlüsse verbunden. Der andere Kontakt ist über einen Bonddraht mit dem anderen elektrischen Anschluss verbunden. From DE 196 25 622 A1 a semiconductor component is known in which a contact is arranged on both sides in order to supply the integrated semiconductor element with a voltage. Between the two contacts, the semiconductor element comprises a plurality of layers, here a plurality of differently doped semiconductor layers. The structure is supported by two electrical terminals that are electrically separated from each other by a distance. One of the contacts is connected to an electrically conductive adhesive or a solder directly to one of the electrical connections. The other contact is connected via a bonding wire to the other electrical connection.

Nachteilig ist hieran, dass bei einer hohen Leistungsaufnahme des Halbleiterelements die von dem Halbleiterelement umgesetzte elektrische Leistung als Wärme abgeführt werden muss, um stabile Arbeitsbedingungen für das Halbleiterelement zu schaffen oder zu verhindern, dass es zerstört wird. Dazu muss eine Kühlvorrichtung an dem Halbleiterbauelement angebracht werden, was aber den Vorteil der geringen Größe des Halbleiterelements verringert. A disadvantage of this is that at a high power consumption of the semiconductor element, the electrical power converted by the semiconductor element must be dissipated as heat in order to create stable working conditions for the semiconductor element or to prevent it being destroyed. For this purpose, a cooling device must be attached to the semiconductor device, but this reduces the advantage of the small size of the semiconductor element.

BESTÄTIGUNGSKOPIE Aus der DE 10 2009 000 882 A1 ist ein Substrat zur Aufnahme eines elektronischen Elements bekannt, bei dem eine elektrisch leitfähige Schicht zur elektrischen Kontaktierung des Elements vorgesehen ist. Auf der den Elementen gegenüberliegenden Seite der leitfähigen Schicht ist eine elektrisch isolierende Verbindungsschicht angeordnet, die einen Substratkörper aus Metall mit der elektrisch leitfähigen Schicht verbindet. Die Verbindungsschicht ist aus einer, aus einem präkeramischen Polymer gebildete Matrix aufgebaut. Über die Verbindungsschicht soll eine gute Kühlung des elektronischen Elements durch den von der elektrisch leitfähigen Schicht getrennten metallischen Substratkörper erfolgen. CONFIRMATION COPY From DE 10 2009 000 882 A1 a substrate for receiving an electronic element is known in which an electrically conductive layer is provided for electrical contacting of the element. On the opposite side of the elements of the conductive layer, an electrically insulating connection layer is arranged, which connects a substrate body made of metal with the electrically conductive layer. The bonding layer is composed of a matrix formed of a preceramic polymer. By way of the connection layer, good cooling of the electronic element is to take place through the metallic substrate body which is separated from the electrically conductive layer.

Nachteilig ist hieran, dass der Aufbau der Matrix kompliziert ist und die gebildete Matrix nicht homogen ist. Dies kann dazu führen, dass das gebildete Substrat mechanisch instabil ist und dass die Wärmeleitung durch das Substrat ungleichmäßig ist und dadurch begrenzt wird. Für viele Anwendungen reicht auch die Kühlung durch das Substrat nicht aus. Ein weiterer Nachteil ist, dass die Matrix in blauem und ultraviolettem Licht zu schnell altert, so dass eine Verwendung des Substrats mit vielen, insbesondere weißen LEDs als Elemente ungünstig ist oder zumindest zu einer kurzen Lebensdauer der hergestellten Bauelemente führt. Auch ist es von Nachteil, dass das präkeramische Material zum Aufbauen der keramischen Matrix bei hohen Temperaturen verarbeitet werden muss, wodurch das Substrat thermisch belastet wird und die Auswahl an Materialien für das Substrat eingeschränkt wird. Die Reaktionspyrolyse zum Umwandeln des präkeramischen Materials in eine keramische Matrix wird nämlich üblicherweise bei Temperaturen zwischen 800° C und 1600° C durchgeführt. The disadvantage of this is that the structure of the matrix is complicated and the matrix formed is not homogeneous. This can cause the formed substrate to be mechanically unstable and the heat conduction through the substrate to be uneven and thereby limited. For many applications, the cooling by the substrate is not enough. A further disadvantage is that the matrix ages too rapidly in blue and ultraviolet light, so that use of the substrate with many, in particular white LEDs as elements is unfavorable or at least leads to a short lifetime of the manufactured components. It is also disadvantageous that the preceramic material for building the ceramic matrix must be processed at high temperatures, whereby the substrate is thermally stressed and the choice of materials for the substrate is limited. Namely, the reaction pyrolysis for converting the preceramic material into a ceramic matrix is usually carried out at temperatures between 800 ° C and 1600 ° C.

Durch hohe Temperaturen beziehungsweise Temperaturdifferenzen beim Herstellen des Substrats (die hergestellten Substrate müssen nach der Herstellung auch wieder abkühlen) wird stets ein thermischer Stress auf Verbindungen unterschiedlicher Materialien ausgeübt oder die Materialien müssen hinsichtlich ihres thermischen Ausdehnungskoeffizienten aufeinander abgestimmt werden, beziehungsweise es müssen Zwischenschichten aufgetragen werden. Jede Zwischenschicht ist ein Wärmewiderstand und daher unerwünscht. Werden die Materialien aufeinander abgestimmt, ist man in deren Auswahl stark eingeschränkt, zumal diese auch Temperaturstabil sein müssen. Viele Materialien, insbesondere die verwendeten Metalle, ganz besonders dünne Schichten davon, sind bei hohen Temperaturen nicht stabil unter oxidierender Atmosphäre, so dass entweder diese Materialien nicht verwendet werden können, oder der Aufbau des Substrats unter Schutzgas erfolgen muss. Due to high temperatures or temperature differences during the production of the substrate (the substrates produced must also cool again after production), a thermal stress is always exerted on compounds of different materials or the materials must be matched to each other in terms of their thermal expansion coefficient, or intermediate layers must be applied. Any interlayer is a thermal resistance and therefore undesirable. If the materials are matched, they are severely limited in their choice, especially as they must also be temperature-stable. Many materials, especially the metals used, very particularly thin layers thereof, are not stable under oxidizing atmosphere at high temperatures, so that either these materials can not be used, or the structure of the substrate has to be carried out under protective gas.

Die Aufgabe der Erfindung besteht also darin, die Nachteile des Stands der Technik zu überwinden. Insbesondere soll ein stabiles Substrat bereitgestellt werden, das eine effektive Küh- lung eines darauf angebrachten Elements ermöglicht. Auch eine sicherere Prozessführung zum Herstellen des Substrats ist ebenso wünschenswert, wie ein geringerer Ausschuss bei Herstellen des Substrats. Eine niedrigere notwendige Temperatur beim Aufbauen des Substrats wäre ebenfalls vorteilhaft. The object of the invention is therefore to overcome the disadvantages of the prior art. In particular, a stable substrate is to be provided which has an effective cooling effect. an element attached to it. Also, safer process management for fabricating the substrate is also desirable, as is lesser waste in fabricating the substrate. A lower necessary temperature in building the substrate would also be advantageous.

Es ist auch Aufgabe der Erfindung, dass das Substrat beziehungsweise das Halbleiterbauelement einfach einbaubar ist. Dabei soll das Aufbringen der Halbleiterbauelemente auf Platinen beziehungsweise der Einbau in elektrische Schaltungen auf einer Platine oder Leiterplatte besonders einfach durchzuführen sein. Eine Verbesserung der Kühlleistung durch das Substrat würde auch eine weitere Miniaturisierung von Leistungsbauteilen ermöglichen. Es soll auch ein Substrat für elektronische Elemente mit einem elektrisch neutralen Bereich bereitgestellt werden. It is also an object of the invention that the substrate or the semiconductor device is easy to install. In this case, the application of the semiconductor devices on boards or the installation in electrical circuits on a circuit board or circuit board should be particularly easy to perform. Improving the cooling performance through the substrate would also allow for further miniaturization of power devices. It is also intended to provide a substrate for electronic elements having an electrically neutral region.

Für viele Anwendungen, insbesondere, wenn es sich bei den Halbleiterelementen um LEDs handelt, wäre es auch vorteilhaft, wenn die verwendeten Materialien nicht durch blaues Licht oder ultraviolettes Licht zu schnell altern. For many applications, especially when the semiconductor elements are LEDs, it would also be advantageous if the materials used do not age too fast by blue light or ultraviolet light.

Die Aufgabe der Erfindung wird gelöst durch Substrat zur Aufnahme zumindest eines elektronischen Elements, insbesondere zumindest eines Halbleiterelements, umfassend eine elektrisch leitfähige erste Schicht zur Kontaktierung des Elements, eine wärmeleitende zweite Schicht zum Abführen von Wärme vom Element und eine elektrisch isolierende dritte Schicht, die zwischen der ersten Schicht und der zweiten Schicht angeordnet ist, so dass die dritte Schicht die erste Schicht von der zweiten Schicht elektrisch isoliert, wobei die dritte Schicht eine Dünnschicht ist. The object of the invention is achieved by a substrate for accommodating at least one electronic element, in particular at least one semiconductor element, comprising an electrically conductive first layer for contacting the element, a thermally conductive second layer for dissipating heat from the element and an electrically insulating third layer between the first layer and the second layer is arranged such that the third layer electrically isolates the first layer from the second layer, wherein the third layer is a thin layer.

Unter einer Dünnschicht ist eine Schicht eines Feststoffs im Mikrometer- oder sogar Nanome- terbereich zu verstehen. Das Trennen der ersten und zweiten Schicht durch eine Dünnschicht ermöglicht eine Vielzahl neuer technischer Möglichkeiten. Einerseits wird dadurch der Wärmewiderstand deutlich reduziert und andererseits können auch andere Materialien eingesetzt werden, die als Dickschicht nicht in Frage kämen. Dadurch kann das Material der dritten Schicht auf die Materialien der ersten und zweiten Schicht abgestimmt werden und so eine weitere Verbesserung der Wärmeleitfähigkeit und/oder der mechanischen Stabilität des Substrats erzielt werden. A thin film is a layer of a solid in the micrometer or even nanometer range. The separation of the first and second layers by a thin layer allows a variety of new technical possibilities. On the one hand, the thermal resistance is significantly reduced and on the other hand, other materials can be used, which would be out of the question as thick film. As a result, the material of the third layer can be matched to the materials of the first and second layer, thus achieving a further improvement in the thermal conductivity and / or the mechanical stability of the substrate.

Ein Element ist dabei ein Chip und/oder bereichsweise unterschiedlich dotierter Halbleiter, die als elektronische Funktionselemente durch das Substrat kontaktiert werden. Das elektronische Element eingebaut in das Substrat bilden zusammen erfindungsgemäß ein Bauelement, das einsatzfertig in Schaltungen auf Platinen beziehungsweise Leiterplatten einbaubar ist. Ein Bauelement unterscheidet sich also von einem Element im Sinne der vorliegenden Erfindung dadurch, dass das Bauelement das Substrat und ein mit dem Substrat kontaktiertes Element, wie eine integrierte Schaltung auf einem Chip, umfasst. Unter einem eingebauten Element ist vorliegend ein auf die erste Schicht des Substrats aufgebrachtes, das heißt aufgeklebtes, aufgelötetes oder ähnlich mechanisch befestigtes und kontaktiertes Element zu verstehen. Der Einbau erfolgt dabei derart, dass das elektronische Element seine Funktion erfüllen kann. An element is a chip and / or partially differently doped semiconductor, which are contacted as electronic functional elements by the substrate. The electronic element incorporated in the substrate together form a component according to the invention ready for use in circuits on boards or printed circuit boards can be installed. A component thus differs from an element in the sense of the present invention in that the component comprises the substrate and an element contacted with the substrate, such as an integrated circuit on a chip. In the present case, a built-in element is to be understood as an element applied to the first layer of the substrate, that is to say adhesively bonded, soldered or similarly mechanically fastened and contacted. The installation takes place in such a way that the electronic element can fulfill its function.

Es kann bei einem solchen Substrat erfindungsgemäß auch vorgesehen sein, dass die Dicke der dritten Schicht kleiner als 10 pm ist, vorzugsweise kleiner als 5 pm, besonders bevorzugt kleiner als 2 pm ist. It can also be provided according to the invention in such a substrate that the thickness of the third layer is less than 10 μm, preferably less than 5 μm, particularly preferably less than 2 μm.

Bei solchen Dicken können auch elektrische Isolatoren mit durchschnittlicher oder sogar geringer Wärmeleitung als Materialien für die dritte Schicht eingesetzt werden. Andererseits ist die durch ein derart aufgebautes Substrat erzielbare Kühlleistung, bei der Verwendung eines gut wärmeleitenden elektrischen Isolators, besonders hoch. Dünnschichten weisen dabei häufig ein anderes, häufig geeigneteres Wärmeleitungsverhalten als Volumenkörper des gleichen Materials. At such thicknesses, electrical insulators with average or even low heat conduction may also be used as materials for the third layer. On the other hand, the cooling performance achievable by a substrate constructed in this way, when using a highly thermally conductive electrical insulator, is particularly high. Thin films often have a different, more suitable thermal conduction behavior as a solid body of the same material.

Es kann auch vorgesehen sein, dass die dritte Schicht durch Sputtern, Aufdampfen, physikalische Gasphasenabscheidung (PVD) oder chemische Gasphasenabscheidung (CVD) auf die erste Schicht aufgebracht ist. It can also be provided that the third layer is applied to the first layer by sputtering, vapor deposition, physical vapor deposition (PVD) or chemical vapor deposition (CVD).

Diese Beschichtungsverfahren sind für das Aufbringen der dritten Schicht auf die erste Schicht als Dünnschicht besonders geeignet. Die Ankopplung an die erste Schicht ist bei diesen Verfahren besonders gut und damit der Wärmewiderstand der Grenzfläche besonders gering. These coating methods are particularly suitable for applying the third layer to the first layer as a thin layer. The coupling to the first layer is particularly good in these methods and thus the thermal resistance of the interface is particularly low.

Ferner kann erfindungsgemäß besonders bevorzugt vorgesehen sein, dass die dritte Schicht aus AIN oder Al₂0₃ besteht. Furthermore, it can be provided according to the invention particularly preferred that the third layer of AIN or Al ₂ 0 ₃ consists.

Diese beiden Materialien verfügen für einen Isolator über besonders gute Wärmeleitfähigkeit und gute elektrische Isolationseigenschaften und sind daher besonders bevorzugt. Zudem sind Aluminiumlegierungen und Aluminium (AI) als erste und/oder zweite Schicht besonders aufgrund ihrer elektrischen und mechanischen Eigenschaften sowie der Bearbeitbarkeit und Verfügbarkeit besonders geeignet, wobei sich auf solchen Schichten eine besonders gute, mechanisch stabile Verbindung mit AIN oder Al₂0₃ herstellen lässt. Aufgrund der Grenzflächeneigenschaften dieser Materialien und der auf AI oder AI-Legierungen ohnehin stets vorhandenen Oxidschicht, führen die Grenzflächen dieser Materialien zu einem besonders geringen Wärmewiderstand. These two materials have a particularly good thermal conductivity and good electrical insulation properties for an insulator and are therefore particularly preferred. In addition, aluminum alloys and aluminum (Al) are particularly suitable as the first and / or second layer, especially due to their electrical and mechanical properties and machinability and availability, with a particularly good, mechanically stable compound with AIN or Al ₂ 0 ₃ produced on such layers leaves. Due to the interface properties of these materials and on AI or Al alloys anyway always present Oxide layer, the interfaces of these materials lead to a particularly low thermal resistance.

Die Aufgabe der Erfindung wird auch gelöst durch ein Substrat zur Aufnahme zumindest eines elektronischen Elements, insbesondere zumindest eines Halbleiterelements, umfassend eine elektrisch leitfähige erste Schicht zur Kontaktierung des Elements, eine wärmeleitende zweite Schicht zum Abführen von Wärme vom Element und eine elektrisch isolierende dritte Schicht, die zwischen der ersten Schicht und der zweiten Schicht angeordnet ist, so dass die dritte Schicht die erste Schicht von der zweiten Schicht elektrisch isoliert, wobei die dritte Schicht eine Glaskeramik ist. The object of the invention is also achieved by a substrate for receiving at least one electronic element, in particular at least one semiconductor element, comprising an electrically conductive first layer for contacting the element, a thermally conductive second layer for dissipating heat from the element and an electrically insulating third layer, disposed between the first layer and the second layer, such that the third layer electrically isolates the first layer from the second layer, wherein the third layer is a glass-ceramic.

Die Verwendung einer Glaskeramik ist insbesondere wegen ihrer Homogenität und der daraus resultierenden gleichmäßigen Wärmeleitung besonders bevorzugt. Die Glaskeramik kann beispielsweise durch Einlaminieren eines glaskeramischen Inlays erfolgen. Die Glaskeramik beziehungsweise das Inlay kann beispielsweise eine Niedertemperatur-Einbrand-Keramik (Low Temperature Cofired Ceramic - LTCC), eine Hochtemperatur-Einbrand-Keramik (High Tempe- rature Cofired Ceramic - HTCC) oder eine AIN-Keramik sein. The use of a glass ceramic is especially preferred because of its homogeneity and the resulting uniform heat conduction. The glass ceramic can be done for example by lamination of a glass-ceramic inlay. The glass ceramic or the inlay can be, for example, a low-temperature cofired ceramic (LTCC), a high-temperature cofired ceramic (HTCC) or an AIN ceramic.

Bei der Verwendung einer Glaskeramik als dritter Schicht kann vorgesehen sein, dass die dritte Schicht durch ein Druckverfahren, insbesondere ein Siebdruckverfahren, auf die erste Schicht aufgetragen ist und im Substrat eingebrannt, vorzugsweise auf die erste Schicht aufgeschmolzen ist. When using a glass ceramic as the third layer, it can be provided that the third layer is applied to the first layer by a printing process, in particular a screen printing process, and baked in the substrate, preferably melted onto the first layer.

Mit dem Druckverfahren lässt sich die Glaskeramikschicht besonders einfach und schnell aufbringen. Durch das Einbrennen oder Aufschmelzen wird die Homogenität der dritten Schicht verbessert, insbesondere bezüglich der Gleichmäßigkeit der Dicke der Glaskeramikschicht, und eine stabile Verbindung zu der ersten und/oder zweiten Schicht erzeugt. With the printing process, the glass-ceramic layer can be applied particularly easily and quickly. The firing or melting improves the homogeneity of the third layer, in particular with respect to the uniformity of the thickness of the glass-ceramic layer, and produces a stable connection to the first and / or second layer.

Die Aufgabe der Erfindung wird ferner gelöst durch ein Substrat zur Aufnahme zumindest eines elektronischen Elements, insbesondere zumindest eines Halbleiterelements, umfassend eine elektrisch leitfähige erste Schicht zur Kontaktierung des Elements, eine wärmeleitende zweite Schicht zum Abführen von Wärme vom Element und eine elektrisch isolierende dritte Schicht, die zwischen der ersten Schicht und der zweiten Schicht angeordnet ist, so dass die dritte Schicht die erste Schicht von der zweiten Schicht elektrisch isoliert, wobei die dritte Schicht eine mit Keramik-Pulver gefüllte Polymer-Matrix ist. Der Vorteil bei der Verwendung einer mit Keramik-Pulver gefüllten Polymer-Matrix ist, dass das Polymer bei relativ niedrigen Temperaturen von unter 300° C prozessiert werden kann. Bei diesen niedrigen Temperaturen wird das Substrat weniger stark belastet. Es können zum Herstellen des Substrats dann also Materialien eingesetzt werden, die nur bis zu den Temperaturen stabil sind, die über der Temperatur liegen, bei denen das Polymer verarbeitet wird, um die dritte Schicht zu bilden. Dabei liegt die überraschende Erkenntnis zugrunde, dass es zur Bildung der dritten Schicht keiner robusten Keramik-Matrix bedarf, sondern auch eine weichere Matrix, wie eine Polymer-Matrix einsetzbar ist. The object of the invention is further achieved by a substrate for receiving at least one electronic element, in particular at least one semiconductor element, comprising an electrically conductive first layer for contacting the element, a heat-conducting second layer for dissipating heat from the element and an electrically insulating third layer, disposed between the first layer and the second layer so that the third layer electrically isolates the first layer from the second layer, wherein the third layer is a ceramic powder-filled polymer matrix. The advantage of using a ceramic powder filled polymer matrix is that the polymer can be processed at relatively low temperatures of less than 300 ° C. At these low temperatures, the substrate is less heavily loaded. Thus, for the production of the substrate, it is then possible to use materials which are only stable up to the temperatures which are above the temperature at which the polymer is processed in order to form the third layer. This is based on the surprising finding that there is no need for a robust ceramic matrix for the formation of the third layer, but also a softer matrix, such as a polymer matrix can be used.

Bei der Verwendung einer mit Keramik-Pulver gefüllten Polymer-Matrix als dritter Schicht kann vorgesehen sein, das Polymer der Polymer-Matrix ein Silikon oder ein Harz, bevorzugt ein Epo- xid-Harz, Acryl-Harz, Silikon-Harz, besonders bevorzugt Silikoftal^® oder ein Silikon-Polyester- Harz ist und/oder das Keramik-Pulver ein Al₂0₃-Pulver, ein AIN-Pulver und/oder ein BN (Bornitrid) - Pulver ist. When using a polymer powder-filled polymer matrix as the third layer, it may be provided that the polymer of the polymer matrix is a silicone or a resin, preferably an epoxy resin, acrylic resin, silicone resin, particularly preferably silicone solid ^® or a silicone-polyester resin and / or the ceramic powder is an Al ₂ 0 ₃ powder, an AIN powder and / or a BN (boron nitride) powder.

Diese Materialien lassen sich besonders gut verwenden, um eine stabile und elektrisch gut isolierende dritte Schicht auszubilden. Die genannten Polymere lassen sich besonders einfach verarbeiten, sind kostengünstig und leicht verfügbar. These materials can be used particularly well to form a stable and electrically well insulating third layer. The polymers mentioned are particularly easy to process, are inexpensive and readily available.

Bei der Verwendung einer mit Keramik-Pulver gefüllten Polymer-Matrix als dritter Schicht kann ferner vorgesehen sein, dass in der Polymer-Matrix eine Mehrzahl von Spacern vorgesehen sind, so dass die dritte Schicht eine definierte und gleichmäßige Dicke hat, die durch die Dicke der Spacer vorgegeben ist, wobei die Spacer insbesondere Kugelförmig sind und vorzugsweise aus Glas, Si0₂-Glas, Al₂0₃, AIN, BN und/oder SiN bestehen. When using a ceramic matrix filled with ceramic powder as the third layer may further be provided that in the polymer matrix, a plurality of spacers are provided, so that the third layer has a defined and uniform thickness, which is determined by the thickness of the Spacer is given, wherein the spacers are in particular spherical and preferably made of glass, Si0 ₂ glass, Al ₂ 0 ₃ , AIN, BN and / or SiN.

Durch die Verwendung von Spacern, die vorzugsweise als Keramik- und/oder Glaskugeln ausgebildet sind, kann eine gleichmäßige Dicke der dritten Schicht auch bei schwierigen Herstellungsbedingungen sichergestellt werden. So wirkt sich beispielsweise ein ungleichmäßiger Druck auf die zweite Schicht, der bei einer Massenfertigung leicht entstehen kann, nicht derart aus, dass die dritte Schicht zu ungleichmäßig dick wird. Dazu muss eine ausreichende Anzahl von Spacern in der Polymer-Matrix vorgesehen sein. Eine ausreichende Anzahl können beispielsweise drei bis einhundert Spacer, vorzugsweise drei bis acht Spacer pro Substrat sein. Wenn die Spacer vor dem Auftragen der dritten Schicht in das Rohmaterial (Polymer, eventuell auch bereits mit dem Keramik-Pulver gemischt) eingemischt sind, sollte die Dichte so gewählt werden, dass statistisch zumindest drei Spacer in jeder dritten Schicht enthalten sind. Bei allen aufgeführten erfindungsgemäßen Substraten mit Dünnschicht oder Glaskeramik als dritter Schicht kann erfindungsgemäß vorgesehen sein, dass die zweite Schicht metallisch ist oder einen Metallkern umfasst. By using spacers, which are preferably formed as ceramic and / or glass beads, a uniform thickness of the third layer can be ensured even in difficult production conditions. For example, uneven pressure on the second layer, which can easily occur in mass production, does not affect the third layer to become unevenly thick. For this purpose, a sufficient number of spacers must be provided in the polymer matrix. A sufficient number may for example be three to one hundred spacers, preferably three to eight spacers per substrate. If the spacers are mixed into the raw material (polymer, possibly also already mixed with the ceramic powder) prior to the application of the third layer, the density should be selected such that statistically at least three spacers are contained in every third layer. In the case of all listed substrates according to the invention having a thin layer or glass ceramic as the third layer, it can be provided according to the invention that the second layer is metallic or comprises a metal core.

Metalle haben eine besonders gute Wärmeleitung, daher ist die Verwendung eines Metalls besonders bevorzugt. Hierbei sind Aluminium (AI) oder Kupfer (Cu) oder Aluminium- oder Kupferlegierungen als Metall für die zweite Schicht aufgrund ihrer besonders hohen Wärmeleitfähigkeit besonders bevorzugt. Metals have a particularly good heat conduction, therefore, the use of a metal is particularly preferred. In this case, aluminum (AI) or copper (Cu) or aluminum or copper alloys are particularly preferred as metal for the second layer due to their particularly high thermal conductivity.

Es kann bei allen erfindungsgemäßen Substraten ferner vorgesehen sein, dass die dritte Schicht und die zweite Schicht in einer Vertiefung der ersten Schicht angeordnet sind und die dritte Schicht die erste Schicht und die zweite Schicht die dritte Schicht in der Vertiefung zumindest bereichsweise bedeckt. In the case of all substrates according to the invention, it may further be provided that the third layer and the second layer are arranged in a depression of the first layer and the third layer covers the first layer and the second layer at least partially covers the third layer in the depression.

Dabei kann vorgesehen sein, dass die Dicke der dritten Schicht und zweiten Schicht zusammen der Tiefe der Vertiefung entspricht, so dass die Oberfläche der zweiten Schicht in einer, insbesondere planen Ebene mit der ersten Schicht außerhalb der Vertiefung liegt. It can be provided that the thickness of the third layer and the second layer together corresponds to the depth of the depression, so that the surface of the second layer lies in a, in particular planar plane with the first layer outside the depression.

Durch die Vertiefung sind die zweite und insbesondere die dritte Schicht geschützt. Ein planer Aufbau des Substrats auf der Unterseite führt zudem zu einer leichten Einbaubarkeit des erfindungsgemäßen Substrats beziehungsweise des erfindungsgemäßen Substrats mit eingebautem Element (des hergestellten Bauteils). Hierdurch wird eine Massenfertigung von Schaltungen mit solchen Substraten oder Bauteilen deutlich vereinfacht. The recess protects the second and especially the third layer. A planar construction of the substrate on the bottom also leads to an easy installation of the substrate according to the invention or the substrate according to the invention with built-in element (of the manufactured component). As a result, a mass production of circuits with such substrates or components is greatly simplified.

Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung stellt Substrate zur Verfügung, bei der die zweite Schicht durch PVD, Sputtern, Laminieren, Aufkleben, Auflöten, Niedertemperatur-Silbersintern oder ein Druckverfahren, insbesondere ein Siebdruckverfahren, mit der dritten Schicht verbunden ist. A further embodiment of the invention provides substrates in which the second layer is bonded to the third layer by PVD, sputtering, lamination, gluing, soldering, low-temperature silver sintering or a printing process, in particular a screen printing process.

Die durch diese Verfahren hergestellten zweiten Schichten erfüllen unterschiedliche Anforderungen bezüglich der Verwendung in der Massenfertigung, der mechanischen Stabilität des Substrats und der Wärmeleitfähigkeit des Substrats, das heißt die mit dem Substrat erzielbare Kühlleistung für ein auf das Substrat aufgebrachtes Element. The second layers produced by these methods meet different requirements for use in mass production, the mechanical stability of the substrate and the thermal conductivity of the substrate, that is, the achievable with the substrate cooling performance for an applied to the substrate element.

Es kann auch vorgesehen sein, dass die dritte Schicht die erste Schicht nur bereichsweise abdeckt und/oder die zweite Schicht die dritte Schicht nur bereichsweise abdeckt. Durch diesen Aufbau kann sichergestellt werden, dass keine elektrisch leitende Verbindung zwischen der ersten und zweiten Schicht entsteht. Der elektrisch neutrale Bereich, der durch die dritte Schicht geschaffen wird, ist notwendig um die elektronische Verschaltung des Bauelements nicht zu verhindern oder zu verschlechtern. It can also be provided that the third layer only partially covers the first layer and / or the second layer only partially covers the third layer. This construction can ensure that no electrically conductive connection between the first and second layer is formed. The electrically neutral region created by the third layer is necessary to prevent or degrade the electronic circuitry of the device.

Gemäß einer weiteren besonders bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die erste Schicht in zwei voneinander elektrisch isolierte Bereiche unterteilt ist, so dass das Element mit den beiden Bereichen kontaktierbar ist. According to a further particularly preferred embodiment of the invention, it may be provided that the first layer is subdivided into two regions which are electrically insulated from one another, so that the element can be contacted with the two regions.

Dabei kann vorgesehen sein, dass die Bereiche der ersten Schicht durch eine Aussparung in der ersten Schicht voneinander elektrisch isoliert sind. It can be provided that the regions of the first layer are electrically insulated from each other by a recess in the first layer.

Ferner kann dabei vorgesehen sein, dass eine elektrische Spannung am Element über die Bereiche anlegbar ist. Furthermore, it can be provided that an electrical voltage can be applied to the element over the regions.

Durch diese Aufbauten wird erreicht, dass die Spannungsversorgung für das elektronische Element vollständig über ein erfindungsgemäßes Substrat erfolgen kann. Through these structures, it is achieved that the power supply for the electronic element can be completely carried out via a substrate according to the invention.

Gemäß einer weiteren besonders bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung kann auch vorgesehen sein, dass die dritte Schicht eine Wärmeleitfähigkeit von über 5 W/m K, bevorzugt von über 30 W/m K, besonders bevorzugt von über 100 W/m K hat. According to a further particularly preferred embodiment of the invention, it can also be provided that the third layer has a thermal conductivity of more than 5 W / m K, preferably more than 30 W / m K, more preferably more than 100 W / m K.

Solche hohen Wärmeleitfähigkeiten ermöglichen eine starke Kühlleistung der in das erfindungsgemäße Substrat eingesetzten Elemente und damit eine hohe mögliche Leistungsaufnahme der Elemente. Such high thermal conductivities enable a strong cooling performance of the elements used in the substrate according to the invention and thus a high possible power consumption of the elements.

Es kann auch vorgesehen sein, dass die dritte Schicht homogen ist, insbesondere aus nur einem massiven Material besteht. It can also be provided that the third layer is homogeneous, in particular consists of only one solid material.

Die Homogenität vereinfacht die Herstellbarkeit der dritten Schicht und führt zu einer Verbesserung der Wärmeleitfähigkeit des Übergangs in die zweite Schicht zur Kühlung des Elements. The homogeneity simplifies the manufacturability of the third layer and leads to an improvement in the thermal conductivity of the transition into the second layer for cooling the element.

Die Handhabbarkeit des Substrats wird verbessert, wenn vorgesehen ist, dass auf der ersten Schicht eine Trägerfolie, insbesondere eine Kunststofffolie angeordnet ist. The handling of the substrate is improved if it is provided that a carrier film, in particular a plastic film, is arranged on the first layer.

Dabei kann vorgesehen sein, dass die Trägerfolie auf der, der dritten Schicht gegenüber liegenden Seite angeordnet ist. It can be provided that the carrier film is arranged on the, the third layer opposite side.

Auch kann dabei vorgesehen sein, dass die Trägerfolie Öffnungen für jedes Element umfasst. Dabei kann auch vorgesehen sein, dass die Trägerfolie für jedes Element eine oder zwei zusätzliche Öffnungen umfasst. It can also be provided that the carrier film comprises openings for each element. It can also be provided that the carrier film comprises one or two additional openings for each element.

Ferner kann dabei vorgesehen sein, dass die zusätzlichen Öffnungen in einem anderen Bereich der ersten Schicht als dem Bereich der Öffnung für das Element angeordnet sind. Dies kann bei einer bereichsweise geteilten ersten Schicht realisiert werden. Furthermore, it can be provided that the additional openings are arranged in a different area of the first layer than the area of the opening for the element. This can be realized in a partially divided first layer.

Die Trägerfolie erleichtert den Aufbau und damit die Herstellung des Substrats, sorgt für eine zusätzliche Stabilisierung und einen Schutz des Substrats. Die Öffnungen markieren auch die Positionen, an denen Elemente eingesetzt werden können und an denen Bonddrähte angebracht werden können und erleichtern somit die Verwendbarkeit eines erfindungsgemäßen Substrats. The carrier film facilitates the construction and thus the production of the substrate, provides additional stabilization and protection of the substrate. The openings also mark the positions where elements can be inserted and to which bonding wires can be applied and thus facilitate the usability of a substrate according to the invention.

Die Aufgabe der Erfindung wird auch gelöst durch ein elektronisches Bauelement, insbesondere Halbleiterbauelement, umfassend zumindest ein Halbleiterelement und ein erfindungsgemäßes Substrat, wobei das Halbleiterelement auf einer ersten Seite flächig mit der ersten Schicht elektrisch leitend verbunden ist, vorzugsweise über ein Lot, einen leitfähigen Kleber oder eine Silbersinterverbindung. The object of the invention is also achieved by an electronic component, in particular semiconductor component comprising at least one semiconductor element and a substrate according to the invention, wherein the semiconductor element is electrically conductively connected on a first side with the first layer, preferably via a solder, a conductive adhesive or a silver sintered compound.

Halbleiterelemente, insbesondere Leistungshalbleiterelemente sind zusammen mit erfindungsgemäßen Substraten besonders gut einsetzbar. Durch die flächige Kontaktierung wird die Überleitung der Wärme aus dem Element in die erste Schicht und dann in die dritte und zweite Schicht begünstigt. Semiconductor elements, in particular power semiconductor elements, can be used particularly well together with substrates according to the invention. The surface contact facilitates the transfer of heat from the element into the first layer and then into the third and second layer.

Dabei kann vorgesehen sein, dass das zumindest eine Halbleiterelement auf einer zweiten Seite über einen Bonddraht mit der ersten Schicht kontaktiert ist, so dass eine elektrische Spannung zwischen der ersten und zweiten Seite des Halbleiterelements anlegbar ist, wobei die erste Schicht in zumindest zwei Bereiche unterteilt ist und die beiden Seiten des Halbleiterelements mit unterschiedlichen Bereichen der ersten Schicht verbunden sind. It can be provided that the at least one semiconductor element is contacted on a second side via a bonding wire with the first layer, so that an electrical voltage between the first and second sides of the semiconductor element can be applied, wherein the first layer is divided into at least two areas and the two sides of the semiconductor element are connected to different regions of the first layer.

Das elektronische Bauelement und das Halbleiterelement des Bauelements sind dann besonders einfach durch das Substrat kontaktierbar. The electronic component and the semiconductor element of the component are then particularly easy contacted by the substrate.

Erfindungsgemäße elektronische Bauelemente können sich dadurch auszeichnen, dass das zumindest eine Halbleiterelement ein Chip oder eine LED ist. Electronic components according to the invention can be distinguished by the fact that the at least one semiconductor element is a chip or an LED.

Chips und LEDs setzen häufig viel elektrische Leistung um und sind deshalb als Halbleiterelemente für erfindungsgemäße elektronische Bauelemente besonders gut geeignet. Zudem ist die Stabilität erfindungsgemäßer dritter Schichten gegenüber blauem oder ultraviolettem Licht besonders bei der Verwendung von LEDs, insbesondere weißer LEDs als Halbleiterelemente geeignet. Chips and LEDs often convert a lot of electrical power and are therefore particularly well suited as semiconductor elements for electronic components according to the invention. In addition, the Stability of inventive third layers against blue or ultraviolet light particularly suitable when using LEDs, especially white LEDs as semiconductor elements.

Ferner kann vorgesehen sein, dass an der zweiten Schicht ein Kühlkörper angeordnet ist, vorzugsweise ein metallischer Kühlkörper, besonders bevorzugt ein Aluminium-Substrat. Furthermore, it can be provided that a heat sink is arranged on the second layer, preferably a metallic heat sink, particularly preferably an aluminum substrate.

Die Verwendung von metallischen Kühlkörpern ist gerade der Zweck erfindungsgemäßer Substrate, daher ist die Verbindung mit einem solchen Kühlkörper ein besonders bevorzugter Gegenstand der Erfindung. The use of metallic heat sinks is precisely the purpose of substrates according to the invention, therefore, the connection with such a heat sink is a particularly preferred subject of the invention.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die erste Schicht mit einer Metallisierung einer Leiterplatte auf einem Dielektrikum verbunden ist und vorzugsweise die zweite Schicht in einer Ausnehmung des Dielektrikums mit einem darunter angeordneten metallischen Substrat verbunden ist. According to a further embodiment of the invention it can be provided that the first layer is connected to a metallization of a printed circuit board on a dielectric and preferably the second layer is connected in a recess of the dielectric with an underlying metallic substrate.

Dies entspricht der gewollten und besonders geeigneten Einbausituation für ein erfindungsgemäßes Substrat und ist daher hier besonders bevorzugt mit der Erfindung beansprucht. This corresponds to the desired and particularly suitable installation situation for a substrate according to the invention and is therefore claimed here particularly preferably with the invention.

Die Aufgabe der Erfindung wird auch gelöst durch ein Verfahren zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Substrats, wobei auf eine erste elektrisch leitfähige Schicht eine dritte elektrisch isolierende Schicht durch Sputtern, Aufdampfen, physikalische Gasphasenabscheidung (PVD), chemische Gasphasenabscheidung (CVD), Laminieren, Aufkleben, Auflöten oder ein Druckverfahren, insbesondere ein Siebdruckverfahren, aufgebracht wird und dass auf die dritte Schicht eine zweite wärmeleitende Schicht durch PVD, Sputtern, Laminieren, Aufkleben, Auflöten, Niedertemperatur-Silbersintern oder ein Druckverfahren, insbesondere ein Siebdruckverfahren, derart aufgebracht wird, dass die zweite Schicht mit der ersten Schicht keinen elektrischen Kontakt hat. The object of the invention is also achieved by a method for producing a substrate according to the invention, wherein on a first electrically conductive layer a third electrically insulating layer by sputtering, vapor deposition, physical vapor deposition (PVD), chemical vapor deposition (CVD), laminating, gluing, soldering or a printing method, in particular a screen printing method, is applied and that a second heat-conducting layer by PVD, sputtering, lamination, gluing, soldering, low-temperature silver sintering or a printing method, in particular a screen printing method, is applied to the third layer such that the second layer with the first layer has no electrical contact.

Dabei kann vorgesehen sein, dass in der ersten Schicht zumindest eine Vertiefung erzeugt wird, vorzugsweise durch Prägen, Profilwalzen oder Fräsen, wobei die dritte Schicht im Bereich der Vertiefung auf die erste Schicht aufgetragen wird. It can be provided that at least one recess is produced in the first layer, preferably by embossing, profile rolling or milling, wherein the third layer is applied to the first layer in the region of the depression.

Diese Verfahren liefern zur Lösung der Aufgabe geeignete Substrate. Besonders einfach ist ein Prägen der ersten Schicht maschinell umsetzbar. These methods provide suitable substrates to solve the problem. Particularly easy embossing of the first layer is mechanically feasible.

Der Erfindung liegt die überraschende Erkenntnis zugrunde, dass es durch die Verwendung einer Dünnschicht oder einer Glaskeramik als isolierende Schicht gelingt, eine homogene elektrisch isolierende Trennschicht bereitzustellen, die eine gleichmäßige Wärmeleitung in die zweite Schicht erlaubt und damit eine gleichmäßige und effiziente Kühlung des elektronischen Elements ermöglicht. Bei der Verwendung eines Verbundwerkstoffs, wie der im Stand der Technik vorgeschlagene, findet bei der Wärmeleitung eine Streuung der Gitterschwingungen (Phononen) an den Grenzflächen der verschiedenen Materialien des Verbunds statt. Durch die erfindungsgemäße Verwendung von Dünnschichten oder Glaskeramik wird eine homogene dritte Schicht bereitgestellt, durch die sich die Gitterschwingungen beziehungsweise die Phononen ohne Streuung an Grenzflächen innerhalb des elektrischen Isolators ausbreiten können. Dadurch ist der Wärmewiderstand des Isolators reduziert. Die Reduzierung des Wärmewiderstands führt zu einer stärkeren Kühlung des in das Substrat eingebauten elektronischen Elements. Dadurch können Elemente mit einer größeren elektrischen Leistung auf kleinerem Raum verbaut werden. The invention is based on the surprising finding that it is possible by the use of a thin film or a glass ceramic as an insulating layer, a homogeneous provide electrically insulating separation layer, which allows a uniform heat conduction into the second layer and thus allows a uniform and efficient cooling of the electronic element. When using a composite material such as that proposed in the prior art, thermal conduction causes scattering of the lattice vibrations (phonons) at the interfaces of the various materials of the composite. The use of thin layers or glass ceramics according to the invention provides a homogeneous third layer, through which the lattice vibrations or the phonons can propagate without scattering at interfaces within the electrical insulator. As a result, the thermal resistance of the insulator is reduced. The reduction of the thermal resistance leads to a greater cooling of the built-in substrate electronic element. As a result, elements with a larger electrical power can be installed in a smaller space.

Ferner liegt der Erfindung die überraschende Erkenntnis zugrunde, dass bei der Verwendung einer Polymermatrix mit keramischem Pulver als dritte Schicht eine niedrigere Temperatur beim Aufbau der dritten Schicht gewählt werden kann, als bei der Herstellung einer keramischen Matrix aus einem präkeramischen Material. Dadurch kann die Herstellung des Substrats bei niedrigeren Temperaturen erfolgen, was Vorteile hinsichtlich der Vorrichtungen zum maschinellen Herstellen des Substrats bringt. Insbesondere wird die Herstellungsgeschwindigkeit in der Massenproduktion deutlich erhöht. Das Substrat ist einem geringeren thermischen Stress ausgesetzt, wodurch die dritte Schicht dünner aufgebaut werden kann und die Haltbarkeit des Substrats verbessert beziehungsweise der Ausschuss bei der Herstellung verringert wird. Furthermore, the invention is based on the surprising finding that, when using a polymer matrix with ceramic powder as the third layer, a lower temperature can be selected in the construction of the third layer than in the production of a ceramic matrix from a preceramic material. As a result, the production of the substrate can be carried out at lower temperatures, which brings advantages with respect to the devices for machining the substrate. In particular, the production rate in mass production is significantly increased. The substrate is exposed to a lower thermal stress, whereby the third layer can be thinner and the durability of the substrate is improved or the rejects during production is reduced.

Je dünner eine solche erfindungsgemäße dritte Schicht ist, desto geringer ist ihr Wärmewiderstand und eine desto stärkere Kühlleistung kann durch eine solche dritte Schicht erfolgen. Eine Dünnschichttechnik setzt die Verwendung eines homogenen Materials voraus, da der Aufbau einer Matrix ein gewisses Volumen und damit eine Mindestdicke von zumindest über 10 μητι, meist deutlich über 10 m voraussetzt. Daher war die Verwendung einer Dünnschicht überraschend. Da der Wärmewiderstand einer solchen Schicht auch durch deren Dicke bestimmt wird, führt auch die Verringerung der Schichtdicke an sich schon zu einer erfindungsgemäßen Verbesserung des Stands der Technik. The thinner such a third layer according to the invention, the lower its thermal resistance and the greater the cooling power can be achieved by such a third layer. A thin-film technique requires the use of a homogeneous material, since the structure of a matrix requires a certain volume and thus a minimum thickness of at least 10 μητι, usually well above 10 m. Therefore, the use of a thin film was surprising. Since the thermal resistance of such a layer is also determined by its thickness, the reduction of the layer thickness per se already leads to an improvement of the prior art according to the invention.

Die Homogenität der Glaskeramikschicht ist dann besonders hoch, wenn die Glaskeramik beim Einbrennen auf die erste Schicht angeschmolzen oder leicht aufgeschmolzen wird. Durch den Schmelzvorgang wird eine gleichmäßige ebene Schichtdicke erzielt und damit eine gleichmäßige Wärmeabfuhr aus dem Element. Ein weiterer erfindungsgemäßer Vorteil einer Glaskeramik- schlicht und auch bestimmter Dünnschichten, beispielsweise aus AIN, ist in deren Lichtbeständigkeit zu sehen. Verschiedene Materialien, wie beispielsweise die organischen Materialien, wie sie im Stand der Technik Anwendung finden, sind dagegen nicht stabil gegen Licht im sichtbaren blauen Spektrum und im ultravioletten Bereich (UV). Dies schränkt die Verwendung bei Tageslicht ein und macht den Einsatz des Substrats bei dem Einsatz von LEDs als Elemente, insbesondere bei weißen LEDs unmöglich oder führt zumindest dazu, dass der Einsatz solcher Substrate erhebliche Nachteile mit sich zieht. Das blaue und das UV Licht führen nämlich zu einer Versprödung oder auch Verfärbung der dritten Schicht. Dabei kann es zu einer Verschlechterung der Wärmeleitfähigkeit der dritten Schicht und der Übergänge in die dritte und zweite Schicht kommen und damit zu einer Verschlechterung der Kühlleistung für das Element, insbesondere für eine LED kommen. Die erfindungsgemäßen Substrate sind also besonders für die Verwendung mit LEDs als Elemente besonders geeignet. The homogeneity of the glass ceramic layer is particularly high when the glass ceramic is melted or slightly melted during the firing on the first layer. By the melting process a uniform flat layer thickness is achieved and thus a uniform heat dissipation from the element. Another inventive advantage of a glass ceramic plain and also certain thin layers, for example of AIN, can be seen in their light resistance. By contrast, various materials, such as the organic materials used in the prior art, are not stable to light in the visible blue spectrum and in the ultraviolet (UV) range. This limits the use in daylight and makes the use of the substrate in the use of LEDs as elements, in particular white LEDs impossible or at least leads to the fact that the use of such substrates draws considerable disadvantages. The blue and the UV light lead to embrittlement or discoloration of the third layer. This can lead to a deterioration of the thermal conductivity of the third layer and the transitions into the third and second layer and thus lead to a deterioration of the cooling capacity for the element, in particular for an LED. The substrates according to the invention are thus particularly suitable for use with LEDs as elements.

Durch die verbesserte Möglichkeit zur Kühlung der elektronischen Elemente beziehungsweise zur Wärmeabfuhr aus den Elementen kann eine höhere Packungsdichte der Elemente realisiert werden. Für das Beispiel eines LED-Strahlers kann dann eine höhere LED-Packungsdichte hergestellt werden. Due to the improved possibility for cooling the electronic elements or for heat removal from the elements, a higher packing density of the elements can be realized. For the example of an LED spotlight then a higher LED packing density can be produced.

Insbesondere die Glaskeramikschicht bewirkt aber auch einen Korrosionsschutz für die Oberflächen der ersten und/oder zweiten Schicht. Dies gilt vor allem dann, wenn die dritte Schicht kurz angeschmolzen oder leicht aufgeschmolzen wird, da sich dann eine besonders dichte Verbindung ohne Einschlüsse erzeugen lässt. In particular, however, the glass-ceramic layer also causes a corrosion protection for the surfaces of the first and / or second layer. This is especially true when the third layer is briefly melted or slightly melted, as then can create a particularly dense connection without inclusions.

Ein weiterer Vorteil erfindungsgemäßer Substrate sind die niedrigen Materialkosten, da durch die geringe Menge an teuren Materialien wie AIN die Kosten reduziert werden können. Die erzeugten Module / Bauelemente können aus einem hergestellten Trägerband leichter vereinzelt werden. Die Lebensdauer der herstellten Bauelemente ist durch einen besseren Abgleich der thermischen Ausdehnungskoeffizienten der Schichten verbessert. Another advantage of substrates according to the invention is the low material costs, since the low cost of expensive materials such as AIN, the costs can be reduced. The modules / components produced can be separated more easily from a manufactured carrier tape. The lifetime of the manufactured components is improved by a better balance of the thermal expansion coefficients of the layers.

Im Folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand von sechs schematisch dargestellten Figuren erläutert, ohne jedoch dabei die Erfindung zu beschränken. Dabei zeigt: Exemplary embodiments of the invention are explained below with reference to six schematically illustrated figures, without, however, limiting the invention. Showing:

Figur 1 : eine schematische Querschnittansicht eines ersten erfindungsgemäßen Bauelements mit einem ersten erfindungsgemäßen Substrat; FIG. 1 shows a schematic cross-sectional view of a first component according to the invention with a first substrate according to the invention;

Figur 2: eine schematische Querschnittansicht eines zweiten erfindungsgemäßen Bauelements mit einem zweiten erfindungsgemäßen Substrat; Figur 3: eine schematische Querschnittansicht eines dritten erfindungsgemäßen Bauelements mit einem dritten erfindungsgemäßen Substrat; FIG. 2 shows a schematic cross-sectional view of a second component according to the invention with a second substrate according to the invention; FIG. 3 shows a schematic cross-sectional view of a third component according to the invention with a third substrate according to the invention;

Figur 4: eine schematische Querschnittansicht eines vierten erfindungsgemäßen Bauelements mit einem erfindungsgemäßen Substrat, angeschlossen an eine Leiterplatte; FIG. 4 shows a schematic cross-sectional view of a fourth component according to the invention with a substrate according to the invention, connected to a printed circuit board;

Figur 5: eine perspektivische maßstabsgetreue Ansicht eines erfindungsgemäßen Bauelements auf einem erfindungsgemäßen Substrat; und FIG. 5 shows a perspective true-to-scale view of a component according to the invention on a substrate according to the invention; and

Figur 6: eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Bauelements auf einem anderen erfindungsgemäßen Substrat. FIG. 6 shows a perspective view of a component according to the invention on another substrate according to the invention.

Figur 1 zeigt eine schematische Querschnittansicht eines erfindungsgemäßen elektronischen Bauelements 1 mit einem erfindungsgemäßen Substrat. Das Substrat umfasst eine erste Schicht 2 aus einer Basismetallfolie, eine zweite Schicht 3, die eine Metallisierung ist und eine zwischen der ersten Schicht 2 und der zweiten Schicht 3 angeordnete dritte Schicht 4 aus einem Dielektrikum. In der ersten Schicht 2 ist eine Aussparung 5 zur elektrischen Trennung zweier Bereiche der ersten Schicht 2 vorgesehen. Das Substrat umfasst schließlich auch eine Trägerfolie 6 aus Kunststoff. FIG. 1 shows a schematic cross-sectional view of an electronic component 1 according to the invention with a substrate according to the invention. The substrate comprises a first layer 2 of a base metal foil, a second layer 3 which is a metallization and a third layer 4 of a dielectric arranged between the first layer 2 and the second layer 3. In the first layer 2, a recess 5 for the electrical separation of two regions of the first layer 2 is provided. Finally, the substrate also comprises a carrier film 6 made of plastic.

In der Trägerfolie 6 ist eine erste Ausnehmung 7 vorgesehen, in der ein Halbleiterelement 8 mit einem Lot 9, einem leitfähigen Kleber 9 oder einer eine Silbersinterverbindung 9 mit einem ersten Bereich der ersten Schicht 2 des Substrats kontaktiert ist. Eine zweite Ausnehmung 7, die über einem anderen, vom ersten Bereich der ersten Schicht 2 elektrisch getrennten zweiten Bereich der ersten Schicht 2 angeordnet ist, dient dazu, eine obere Kontaktzone des Halbleiterelements 8 mit Hilfe eines Bonddrahts 10 mit diesem zweiten Bereich der ersten Schicht 2 zu kontaktieren. In the carrier film 6, a first recess 7 is provided, in which a semiconductor element 8 is contacted with a solder 9, a conductive adhesive 9 or a silver sintered compound 9 with a first region of the first layer 2 of the substrate. A second recess 7, which is arranged above another second region of the first layer 2 that is electrically separated from the first region of the first layer 2, serves to connect an upper contact zone of the semiconductor element 8 to this second region of the first layer 2 with the aid of a bonding wire 10 to contact.

Über die beiden Bereiche der ersten Schicht 2, die elektrisch durch die Ausnehmung 5 voneinander getrennt sind, kann das Halbleiterelement 8 durch Anlegen einer Spannung mit Strom versorgt werden. Die dabei im Halbleiterelement 8 verbrauchte elektrische Leistung wird zu einem großen Teil in Wärmeenergie umgewandelt. Damit die Leistungsfähigkeit des Halbleiterelements 8 erhalten bleibt und das Halbleiterelement 8 nicht zerstört wird beziehungsweise unter gleichmäßigen Bedingungen arbeiten kann, ist es notwendig, die Wärme aus dem Halbleiterelement 8 abzuführen. Via the two regions of the first layer 2, which are electrically separated from each other by the recess 5, the semiconductor element 8 can be supplied with current by applying a voltage. The electrical power consumed in the semiconductor element 8 is converted to a large extent into heat energy. In order that the performance of the semiconductor element 8 is maintained and the semiconductor element 8 is not destroyed or can operate under uniform conditions, it is necessary to remove the heat from the semiconductor element 8.

Durch die von dem ersten Bereich der ersten Schicht 2 durch das Dielektrikum der dritten Schicht 4 getrennte zweite Schicht 3, steht ein metallischer, also gut wärmeleitender elektrisch neutraler Bereich zur Verfügung, über den das Bauelement 1 beziehungsweise das Halbleiterelement 8 kühlbar ist. Die dünne dielektrische Schicht 4 verursacht dabei nur einen geringen Wärmewiederstand beim Übergang von der ersten metallischen Schicht 2 auf die zweite metallische Schicht 3. By the second layer 3, which is separated from the first region of the first layer 2 by the dielectric of the third layer 4, there is a metallic, ie good heat-conducting, electrical neutral range available over which the device 1 and the semiconductor element 8 can be cooled. The thin dielectric layer 4 causes only a low thermal resistance during the transition from the first metallic layer 2 to the second metallic layer 3.

Figur 2 zeigt eine schematische Ansicht eines zweiten erfindungsgemäßen elektronischen Bauelements 11 mit einem im Vergleich zu dem in Figur 1 gezeigten nur leicht modifizierten Aufbau. Die Modifikation betrifft das erfindungsgemäße Substrat, genauer die erste Schicht 2 des Substrats. In dieser ersten Schicht 2, die beispielsweise aus einer Aluminiumlegierung besteht, ist eine Vertiefung 12 vorgesehen, die die zweite Schicht 3, die beispielsweise aus einer Glaskeramik besteht, und die dritte Schicht 4, die beispielsweise aus Aluminium besteht, aufnimmt. Die Vertiefung 12 wird durch Prägen, Profilwalzen und/oder Fräsen in der ersten Schicht 2 erzeugt. Die erste Schicht ist mit einer Trägerfolie 6 aus Kunststoff laminiert. Anschließend wird die dritte Schicht 4 durch Aufkleben und dann die zweite Schicht 3 durch Auflöten aufgebracht. Danach oder zuvor wird die Ausnehmung 5 in der ersten Schicht 2 erzeugt und so zwei voneinander elektrisch isolierte Bereiche der ersten Schicht 2 gebildet. FIG. 2 shows a schematic view of a second electronic component 11 according to the invention with a slightly modified construction compared to that shown in FIG. The modification relates to the substrate according to the invention, more precisely the first layer 2 of the substrate. In this first layer 2, which consists for example of an aluminum alloy, a recess 12 is provided which receives the second layer 3, which consists for example of a glass ceramic, and the third layer 4, which consists for example of aluminum. The depression 12 is produced by embossing, profile rolling and / or milling in the first layer 2. The first layer is laminated with a carrier film 6 made of plastic. Subsequently, the third layer 4 is applied by gluing and then the second layer 3 by soldering. Thereafter or before, the recess 5 is produced in the first layer 2 and thus two mutually electrically insulated regions of the first layer 2 are formed.

Die Laminierung der Kunststoff-Trägerfolie 6 mit der ersten Schicht 2, die Erzeugung der Ausnehmungen 7 in der Kunststoff-Trägerfolie 6 und die Herstellung der Vertiefung 12 in der ersten Schicht 2 kann in einem Arbeitsschritt durch eine Stanz-Laminier-Technik erfolgen. The lamination of the plastic carrier film 6 with the first layer 2, the production of the recesses 7 in the plastic carrier film 6 and the production of the recess 12 in the first layer 2 can be carried out in one step by a punch-laminating technique.

Das so hergestellte Substrat kann in einem weiteren Schritt erhitzt werden, um eine gleichmäßige Verbindung der Glaskeramik 4 mit den Metallschichten 2, 3 zu erzeugen. Wenn die Temperatur dafür zu hoch für die Kunststoff-Trägerfolie 6 ist, ist es zweckmäßig, diese erst nach dieser Temperaturbehandlung auf der ersten Metallschicht 2 aufzutragen. The substrate produced in this way can be heated in a further step in order to produce a uniform connection of the glass ceramic 4 with the metal layers 2, 3. If the temperature is too high for the plastic carrier film 6, it is expedient to apply this to the first metal layer 2 only after this temperature treatment.

In das fertige Substrat kann anschließend ein Halbleiterelement 8, wie beispielsweise eine LED, in eine der Ausnehmungen 7 in der Kunststoff-Trägerfolie 6 mit einem Lot 9 eingelötet werden. Damit ist die Unterseite des Halbleiterelements 8 mit dem ersten Bereich der ersten Metall- Schicht 2 kontaktiert. Die Oberseite des Halbleiterelements 8 wird über einen Bonddraht 10 mit dem zweiten Bereich der ersten Metall-Schicht 2 kontaktiert. A semiconductor element 8, such as an LED, can then be soldered into a solder 9 in one of the recesses 7 in the plastic carrier film 6 in the finished substrate. Thus, the underside of the semiconductor element 8 is contacted with the first region of the first metal layer 2. The upper side of the semiconductor element 8 is contacted via a bonding wire 10 with the second region of the first metal layer 2.

Durch die Vertiefung 12 hat das Substrat beziehungsweise das Bauelement 11 eine Unterseite, die auf einer Höhe beziehungsweise in einer Ebene liegt. Dadurch kann das Substrat auch mit dem Halbleiterelement 8 leicht auf flachen Platinen oder Leiterplatten aufgebracht werden. Die beiden Bereiche der ersten Schicht 2 bilden dabei die Elektroden des elektronischen Bauelements 11. Die zweite Schicht 3 bildet einen elektrisch neutralen Bereich, der direkt unterhalb des Halbleiterelements 8 angeordnet ist und über den die Wärme aus dem Halbleiterelement 8 abgeführt werden kann. Through the recess 12, the substrate or the component 11 has a bottom, which lies at a height or in a plane. As a result, even with the semiconductor element 8, the substrate can be easily applied to flat circuit boards or printed circuit boards. In this case, the two regions of the first layer 2 form the electrodes of the electronic component 11. The second layer 3 forms an electrically neutral region, which is directly below of the semiconductor element 8 is arranged and via which the heat can be dissipated from the semiconductor element 8.

Figur 3 zeigt eine schematische Ansicht eines dritten erfindungsgemäßen elektronischen Bauelements 21 mit einem im Vergleich zu Figur 2 veränderten Aufbau. Eine erste Schicht 2 ist hier durch Aussparungen 5 in drei Bereiche geteilt, die voneinander elektrisch isoliert sind. FIG. 3 shows a schematic view of a third electronic component 21 according to the invention with a modified construction compared to FIG. A first layer 2 is here divided by recesses 5 in three areas which are electrically isolated from each other.

Die beiden äußeren Bereiche der ersten Schicht 2 könnten auch elektronisch miteinander verbunden sein. Dazu wäre eine einzelne Aussparung 5 geeignet, wenn sie in der dritten Dimension (in der Bildtiefe der Figur 3) entsprechend geformt ist. The two outer regions of the first layer 2 could also be connected to one another electronically. For this purpose, a single recess 5 would be suitable if it is shaped correspondingly in the third dimension (in the image depth of FIG. 3).

Der mittlere Bereich der ersten Schicht 2 ist dünner als die beiden äußeren Bereiche. In dem mittleren Bereich der ersten Schicht 2 sind auf deren Unterseite die dritte Schicht 4 und darunter die zweite Schicht 3 angeordnet. Die Dicke der zweiten und dritten Schicht 3, 4 zusammen mit der ersten Schicht 2 im mittleren Bereich ist genauso groß wie die Dicke der ersten Schicht 2 in den äußeren Bereichen. The middle region of the first layer 2 is thinner than the two outer regions. In the middle region of the first layer 2, the third layer 4 and below the second layer 3 are arranged on the underside thereof. The thickness of the second and third layers 3, 4 together with the first layer 2 in the middle region is the same as the thickness of the first layer 2 in the outer regions.

Die dritte Schicht 4 kann vorliegend beispielsweise eine Polymer-Matrix wie ein Epoxid-Harz sein, in das ein keramisches Pulver, wie zum Beispiel Aluminiumnitrid (AIN) eingebettet ist. Die Korngröße des keramischen Pulvers kann erfindungsgemäß zwischen 0,1 pm und 10 μιη, bevorzugt zwischen 0,5 pm und 5 pm liegen. Die dritte Schicht 4 wird auf die erste Schicht 2 mit einem Druckverfahren aufgetragen. In the present case, the third layer 4 can be, for example, a polymer matrix such as an epoxy resin, in which a ceramic powder, such as, for example, aluminum nitride (AIN) is embedded. The grain size of the ceramic powder may, according to the invention, be between 0.1 μm and 10 μm, preferably between 0.5 μm and 5 μm. The third layer 4 is applied to the first layer 2 by a printing process.

Auf der Oberseite der ersten Schicht 2 ist eine Trägerfolie 6 angeordnet, die die Bereiche der ersten Schicht 2 miteinander verbindet und die gesamte Substrat-Struktur zusammen mit der ersten Schicht 2 trägt. In der Trägerfolie 6 sind Aussparungen 7 vorgesehen. In der mittleren Aussparung 7 ist ein elektronisches Element 8, wie beispielsweise ein Halbleitertransistor angeordnet. Das elektronische Element 8 ist an seiner Unterseite auf den mittleren Bereich der ersten Schicht 2 mit einem Lot 9 gelötet. Auf der Oberseite des elektronischen Elements 8 ist dieses mit zwei Bonddrähten 10 mit den beiden äußeren Bereichen der ersten Schicht 2 verbunden. Dazu reichen die Bonddrähte 10 durch die äußeren Aussparungen 7 in der Trägerfolie 6. On the upper side of the first layer 2, a carrier film 6 is arranged, which connects the regions of the first layer 2 to one another and carries the entire substrate structure together with the first layer 2. In the carrier film 6 recesses 7 are provided. In the middle recess 7, an electronic element 8, such as a semiconductor transistor is arranged. The electronic element 8 is soldered on its underside to the middle region of the first layer 2 with a solder 9. On the upper side of the electronic element 8, this is connected with two bonding wires 10 to the two outer regions of the first layer 2. For this purpose, the bonding wires 10 extend through the outer recesses 7 in the carrier film 6.

Figur 4 zeigt in einer schematischen Querschnittansicht ein erfindungsgemäßes Bauelement, wie nach Figur 1 , das auf einer Leiterplatte aufgebaut ist. Das elektronische Bauelement nach Figur 4 ist mit seiner ersten Schicht 2 außen über ein Lot 33 mit Leiterbahnen 34, das heißt mit den Metallisierungen 34 einer Leiterplatte verbunden. Die Metallisierungen 34 sind auf einem Dielektrikum 35 auf der Oberseite der Leiterplatte angeordnet. FIG. 4 shows, in a schematic cross-sectional view, a component according to the invention, as in FIG. 1, which is constructed on a printed circuit board. The electronic component according to FIG. 4 is provided with its first layer 2 on the outside via a solder 33 with conductor tracks 34, ie with connected to the metallizations 34 of a printed circuit board. The metallizations 34 are arranged on a dielectric 35 on the upper side of the printed circuit board.

Das Innere der Leiterplatte ist ein metallischer Kühlkörper 36, der beispielsweise aus Kupfer oder Aluminium besteht. Die Unterseite der Leiterplatte ist ebenfalls durch ein Dielektrikum 35 abgedeckt. Im oberen Dielektrikum 35 ist eine Ausnehmung vorgesehen, durch die die zweite Schicht 3 mit dem Kühlkörper 36 verbunden ist. Dazu sind die zweite Schicht 3 und der Kühlkörper 36 miteinander mit einem Lot 33 verlötet. The interior of the circuit board is a metallic heat sink 36, which consists for example of copper or aluminum. The underside of the circuit board is also covered by a dielectric 35. In the upper dielectric 35, a recess is provided, through which the second layer 3 is connected to the heat sink 36. For this purpose, the second layer 3 and the heat sink 36 are soldered together with a solder 33.

Die Pfeile in Figur 4 zeigen den Wärmefluss aus einem elektronischen Element 8 des elektronische Bauelements, beispielsweise aus einer LED mit hoher Leistung, durch einen leitfähigen Kleber 9, durch die ersten Schicht 2, die dritte Schicht 4, die zweite Schicht 3 und das metallische Lot 33 in den Kühlkörper 36, wo die Wärme zu allen Seiten abgeführt wird. Der Kühlkörper 36 ist im Allgemeinen wesentlich dicker ausgeführt, als das Bauelement, beziehungsweise die erste Schicht 2. Figur 4 ist also nicht als maßstabsgetreue Zeichnung anzusehen. The arrows in FIG. 4 show the heat flow from an electronic element 8 of the electronic component, for example from a high-power LED, through a conductive adhesive 9, through the first layer 2, the third layer 4, the second layer 3 and the metallic solder 33 in the heat sink 36, where the heat is dissipated to all sides. The heat sink 36 is generally designed substantially thicker than the component, or the first layer 2. Figure 4 is therefore not to be regarded as a true to scale drawing.

Figur 5 zeigt eine perspektivische maßstabsgetreue Ansicht eines erfindungsgemäßen Bauelements 41 auf einem erfindungsgemäßen Substrat. Das Substrat umfasst eine metallische erste Schicht 42, 42' auf deren Unterseite in einer Vertiefung 52 eine zweite metallische Schicht 43 angeordnet ist, die durch eine dielektrische Dünnschicht 44 von der ersten metallischen Schicht 42, 42' elektrisch getrennt ist. Die erste Schicht 42, 42' ist durch eine Aussparung 45 in einen ersten Bereich 42 und einen zweiten Bereich 42' getrennt. Die beiden Bereiche 42, 42' sind elektrisch voneinander isoliert. FIG. 5 shows a perspective, true-to-scale view of a component 41 according to the invention on a substrate according to the invention. The substrate comprises a metallic first layer 42, 42 'on the underside of which is arranged in a recess 52 a second metallic layer 43, which is electrically separated from the first metallic layer 42, 42' by a dielectric thin film 44. The first layer 42, 42 'is separated by a recess 45 into a first region 42 and a second region 42'. The two areas 42, 42 'are electrically isolated from each other.

Auf der Oberseite der ersten Schicht 42, 42' ist eine Trägerfolie 46 aus PET aufgeklebt. Durch eine größere Aussparung in der Trägerfolie 46 reicht eine Verdickung der ersten Schicht 42 im ersten Bereich 42. Über dem zweiten Bereich 42' ist eine weitere Ausnehmung 47 in der Trägerfolie 46 vorgesehen. Auf der Verdickung der ersten Schicht 42, 42' im ersten Bereich 42 ist ein elektronisches Element 48 angeordnet, dass großflächig elektrisch und wärmeleitend mit dem ersten Bereich 42 der ersten Schicht 42, 42' verbunden ist. Auf der Oberseite des elektronischen Elements 48 befindet sich eine Kontaktierung 57, über die das elektronische Element 48 mit elektrischer Energie versorgt werden kann. On the upper side of the first layer 42, 42 ', a carrier film 46 made of PET is glued on. A thickening of the first layer 42 in the first region 42 is sufficient due to a larger recess in the carrier film 46. A further recess 47 in the carrier film 46 is provided above the second region 42 '. On the thickening of the first layer 42, 42 'in the first region 42, an electronic element 48 is arranged, which is connected over a large area electrically and thermally conductive with the first region 42 of the first layer 42, 42'. On the top of the electronic element 48 is a contact 57, via which the electronic element 48 can be supplied with electrical energy.

Ein Bonddraht 50 verbindet die Kontaktierung 57 mit dem zweiten Bereich 42' der ersten Schicht 42, 42'. Wenn also eine Spannung zwischen den beiden Bereichen 42, 42' angelegt wird, wird das elektronische Element 48 mit elektrischer Energie versorgt. Das elektronische Element 48 setzt die elektrische Energie um, indem beispielsweise Licht erzeugt wird, wobei auch Wärme entsteht. Damit das elektronische Element 48 zerstörungsfrei und unter gleichmäßigen Bedingungen arbeiten kann, ist es notwendig, die entstehende Wärmeenergie abzuführen. Dazu kann das Bauelement 41 auf einer Leiterplatte (nicht gezeigt) befestigt werden, die neben den beiden metallischen Anschlüssen (Metallisierungen) zur Spannungsversorgung auch einen metallischen Kühlanschluss umfasst, der von den stromführenden Teilen elektrisch isoliert ist. Die stromführenden Leiterbahnen werden mit den beiden Bereichen 42, 42' der ersten metallischen Schicht 42, 42' kontaktiert, während der Kühlanschluss mit der zweiten metallischen Schicht 43 verbunden wird. Letztere Verbindung sollte dabei großflächig und durchgehend sein, um eine gute Wärmeleitung zwischen der zweiten metallischen Schicht 43 und dem Kühlkörper zu erreichen. Eine gute Verbindung kann beispielsweise durch Löten, Verschweißen oder Kaltverschweißen erzielt werden. A bonding wire 50 connects the contact 57 with the second region 42 'of the first layer 42, 42'. Thus, when a voltage is applied between the two regions 42, 42 ', the electronic element 48 is supplied with electrical energy. The electronic element 48 converts the electrical energy, for example, by generating light, wherein also heat is created. In order for the electronic element 48 to operate non-destructively and under uniform conditions, it is necessary to dissipate the resulting heat energy. For this purpose, the component 41 can be fastened to a printed circuit board (not shown) which, in addition to the two metal terminals (metallizations) for supplying voltage, also comprises a metallic cooling connection, which is electrically insulated from the live parts. The current-carrying conductor tracks are contacted with the two areas 42, 42 'of the first metallic layer 42, 42', while the cooling connection is connected to the second metallic layer 43. The latter compound should be large and continuous in order to achieve good heat conduction between the second metallic layer 43 and the heat sink. A good connection can be achieved for example by soldering, welding or cold welding.

Die Wärme aus dem elektronischen Element 48 fließt dann durch den ersten Bereich 42 der ersten Schicht 42, 42', durch die dielektrische Dünnschicht 44 und die zweite metallische Schicht 43 in den Kühlanschluss der Leiterplatte, wo die Wärme abgeleitet wird. The heat from the electronic element 48 then flows through the first region 42 of the first layer 42, 42 ', through the dielectric thin film 44, and the second metallic layer 43 into the cooling port of the circuit board where the heat is dissipated.

Figur 6 zeigt eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Bauelements auf einem weiteren erfindungsgemäßen Substrat. Das Substrat umfasst eine geprägte erste Schicht 42 42' aus Aluminium. Auf der Unterseite eines durch die Prägung nach unten vorstehenden Teils der ersten Schicht 42 ist eine dünne, isolierende AIN-Schicht 44 aufgedampft, auf die eine dünne metallische Schicht 43 aufgedampft wurde. Das Aufdampfen kann durch ein PVD-Verfahren wie Aufsputtern oder auch ein CVD-Verfahren erfolgen. In der ersten Schicht 42, 42' sind Ausnehmungen 45 vorgesehen, die die erste Schicht 42, 42' in einen ersten Bereich 42 und einen zweiten Bereich 42' unterteilen, die voneinander elektrisch isoliert sind. Die Ausnehmungen können auch mit einem elektrisch isolierenden Material gefüllt sein, um die Stabilität des Substrats zu erhöhen. FIG. 6 shows a perspective view of a component according to the invention on a further substrate according to the invention. The substrate comprises an embossed first layer 42 42 'of aluminum. On the underside of a part of the first layer 42 projecting downwards by the embossing, a thin, insulating AIN layer 44 has been vapor-deposited, on which a thin metallic layer 43 has been vapor-deposited. The vapor deposition can be carried out by a PVD process such as sputtering or a CVD process. Recesses 45 are provided in the first layer 42, 42 ', subdividing the first layer 42, 42' into a first region 42 and a second region 42 ', which are electrically insulated from one another. The recesses may also be filled with an electrically insulating material to increase the stability of the substrate.

Das Substrat umfasst zudem eine Trägerfolie 46, die im Bereich der Ausprägung der ersten Schicht 42 beziehungsweise der zweiten metallischen Dünnschicht 43 eine Ausnehmung aufweist, durch die die Ausprägung mit der AIN-Schicht 44 und der metallischen Dünnschicht 43 hindurch reicht. Das Material der metallischen Dünnschicht 43 kann auf das Material des Kühlkörpers (nicht gezeigt) abgestimmt werden, der zur Kühlung des gezeigten Bauelements eingesetzt wird. In addition, the substrate comprises a carrier foil 46, which has a recess in the region of the extent of the first layer 42 or the second metallic thin layer 43, through which the expression with the AIN layer 44 and the metallic thin layer 43 extends. The material of the metallic thin film 43 can be matched to the material of the heat sink (not shown) which is used for cooling the component shown.

Auf der Oberseite der ersten Schicht 42, 42' ist in der Vertiefung durch die Ausprägung ein elektronisches Element 48, wie ein Chip oder eine LED aufgelötet. Auf der Oberseite des elektronischen Elements 48 ist eine Kontaktierung 57 vorgesehen, die mit Hilfe eines Bonddrahts 50 die Oberseite des elektronischen Elements 48 mit dem zweiten Bereich 42' der ersten Schicht 42, 42' verbindet. Rechts und links des gezeigten Ausschnitts nach Figur 6 setzt sich die Struktur des Substrats fort, so dass dadurch eine Vielzahl von elektronischen Elementen 48 in Reihe geschaltet ist. On the upper side of the first layer 42, 42 'is soldered in the recess by the expression of an electronic element 48, such as a chip or an LED. On the upper side of the electronic element 48, a contact 57 is provided, which by means of a bonding wire 50 the top of the electronic element 48 connects to the second region 42 'of the first layer 42, 42'. On the right and left of the detail shown in FIG. 6, the structure of the substrate continues, so that a multiplicity of electronic elements 48 are thereby connected in series.

Die Reihenschaltung der elektronischen Elemente 48 gelingt nur wenn diese effektiv gekühlt werden können, wie es vorliegend durch den elektrisch neutralen Anschluss mit der metallischen Dünnschicht 43 ermöglicht wird. The series connection of the electronic elements 48 succeeds only if they can be effectively cooled, as is possible in the present case by the electrically neutral connection with the metallic thin film 43.

Die gezeigten ersten Schichten 2, 42, 42' können mit einer Stamped-Circuit-Board Technologie (SCB-Technologie) hergestellt werden. Auf beziehungsweise unter diese wird dann zusätzlich ein Dielektrikum 4, 44 aufgebracht, auf das wiederum eine leitfähige Schicht (Metallisierung) 3, 43 zur Weiterkontaktierung auf einen Kühlkörper 36 beziehungsweise auf eine Metallkernleiterplatte 34, 35, 36 aufgebracht wird. The illustrated first layers 2, 42, 42 'can be produced with a stamped circuit board technology (SCB technology). A dielectric 4, 44 is then applied to or below it, onto which in turn a conductive layer (metallization) 3, 43 for further contact is applied to a heat sink 36 or to a metal core circuit board 34, 35, 36.

Die in der voranstehenden Beschreibung, sowie den Ansprüchen, Figuren und Ausführungsbeispielen offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln, als auch in jeder beliebigen Kombination für die Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausführungsformen wesentlich sein. The features of the invention disclosed in the foregoing description, as well as the claims, figures and embodiments may be essential both individually and in any combination for the realization of the invention in its various embodiments.

Bezugszeichenliste LIST OF REFERENCE NUMBERS

1 , 1 1 , 21 , 41 Bauelement 1, 1 1, 21, 41 component

2, 42, 42' erste Schicht 2, 42, 42 'first layer

3, 43 zweite Schicht 3, 43 second layer

4, 44 dritte Schicht 4, 44 third layer

5, 45 Aussparung in der ersten Schicht 5, 45 recess in the first layer

6, 46 Trägerfolie 6, 46 carrier film

7 Aussparung in der Trägerfolie 7 recess in the carrier film

8, 48 Halbleiterelement 8, 48 semiconductor element

9, 33 Lot / Leitfähiger Kleber / Silbersinterverbindung 9, 33 Lot / Conductive Adhesive / Silver Interconnect

10, 50 Bonddraht 10, 50 bonding wire

12, 52 Vertiefung in der ersten Schicht 12, 52 recess in the first layer

34 Metallisierung einer Leiterplatte 34 metallization of a printed circuit board

35 Dielektrikum einer Leiterplatte 35 Dielectric of a printed circuit board

36 Kühlkörper / Wärmesenke 36 heat sink / heat sink

57 Kontakt 57 contact

Claims

Patentansprüche claims

1. Substrat zur Aufnahme zumindest eines elektronischen Elements (8, 48), insbesondere zumindest eines Halbleiterelements (8, 48), umfassend eine elektrisch leitfähige erste Schicht (2, 42, 42') zur Kontaktierung des Elements (8, 48), eine wärmeleitende zweite Schicht (3, 43) zum Abführen von Wärme vom Element (8, 48) und eine elektrisch isolierende dritte Schicht (4, 44), die zwischen der ersten Schicht (2, 42, 42') und der zweiten Schicht (3, 43) angeordnet ist, so dass die dritte Schicht (4, 44) die erste Schicht (2, 42, 42') von der zweiten Schicht (3, 43) elektrisch isoliert, wobei die dritte Schicht (4, 44) eine Dünnschicht ist. A substrate for receiving at least one electronic element (8, 48), in particular at least one semiconductor element (8, 48), comprising an electrically conductive first layer (2, 42, 42 ') for contacting the element (8, 48) thermally conductive second layer (3, 43) for dissipating heat from the element (8, 48) and an electrically insulating third layer (4, 44) disposed between the first layer (2, 42, 42 ') and the second layer (3 , 43), such that the third layer (4, 44) electrically isolates the first layer (2, 42, 42 ') from the second layer (3, 43), the third layer (4, 44) forming a thin film is.

2. Substrat nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass 2. Substrate according to claim 1, characterized in that

die Dicke der dritten Schicht (4, 44) kleiner als 10 μηι ist, vorzugsweise kleiner als 5 μιτι, besonders bevorzugt kleiner als 2 pm ist. the thickness of the third layer (4, 44) is less than 10 μηι, preferably less than 5 μιτι, more preferably less than 2 pm.

3. Substrat nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass 3. Substrate according to claim 1 or 2, characterized in that

die dritte Schicht (4, 44) durch Sputtern, Aufdampfen, physikalische Gasphasenabschei- dung (PVD) oder chemische Gasphasenabscheidung (CVD) auf die erste Schicht (2, 42, 42') aufgebracht ist. the third layer (4, 44) is applied to the first layer (2, 42, 42 ') by sputtering, vapor deposition, physical vapor deposition (PVD) or chemical vapor deposition (CVD).

4. Substrat nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die dritte Schicht (4, 44) aus AIN oder Al₂0₃ besteht. 4. Substrate according to one of the preceding claims, characterized in that the third layer (4, 44) of AIN or Al ₂ 0 ₃ consists.

5. Substrat zur Aufnahme zumindest eines elektronischen Elements (8, 48), insbesondere zumindest eines Halbleiterelements (8, 48), umfassend eine elektrisch leitfähige erste Schicht (2, 42, 42') zur Kontaktierung des Elements (8, 48), eine wärmeleitende zweite Schicht (3, 43) zum Abführen von Wärme vom Element (8, 48) und eine elektrisch isolierende dritte Schicht (4, 44), die zwischen der ersten Schicht (2, 42, 42') und der zweiten Schicht (3, 43) angeordnet ist, so dass die dritte Schicht (4, 44) die erste Schicht (2, 42, 42') von der zweiten Schicht (3, 43) elektrisch isoliert, wobei die dritte Schicht (4, 44) eine Glaskeramik ist. 5. substrate for receiving at least one electronic element (8, 48), in particular at least one semiconductor element (8, 48), comprising an electrically conductive first layer (2, 42, 42 ') for contacting the element (8, 48), a thermally conductive second layer (3, 43) for dissipating heat from the element (8, 48) and an electrically insulating third layer (4, 44) disposed between the first layer (2, 42, 42 ') and the second layer (3 , 43), such that the third layer (4, 44) electrically isolates the first layer (2, 42, 42 ') from the second layer (3, 43), the third layer (4, 44) comprising a glass ceramic is.

6. Substrat nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass 6. Substrate according to claim 5, characterized in that

die dritte Schicht (4, 44) durch ein Druckverfahren, insbesondere durch ein Siebdruck- verfahren, auf die erste Schicht (2, 42, 42') aufgetragen ist und im Substrat eingebrannt, vorzugsweise auf die erste Schicht (2, 42, 42') aufgeschmolzen ist. the third layer (4, 44) is applied to the first layer (2, 42, 42 ') by a printing process, in particular by a screen printing process, and baked in the substrate, preferably onto the first layer (2, 42, 42'). ) is melted.

7. Substrat zur Aufnahme zumindest eines elektronischen Elements (8, 48), insbesondere zumindest eines Halbleiterelements (8, 48), umfassend eine elektrisch leitfähige erste Schicht (2, 42, 42') zur Kontaktierung des Elements (8, 48), eine wärmeleitende zweite Schicht (3, 43) zum Abführen von Wärme vom Element (8, 48) und eine elektrisch isolierende dritte Schicht (4, 44), die zwischen der ersten Schicht (2, 42, 42') und der zweiten Schicht (3, 43) angeordnet ist, so dass die dritte Schicht (4, 44) die erste Schicht (2, 42, 42') von der zweiten Schicht (3, 43) elektrisch isoliert, wobei die dritte Schicht (4, 44) eine mit Keramik-Pulver gefüllte Polymer-Matrix ist. 7. substrate for receiving at least one electronic element (8, 48), in particular at least one semiconductor element (8, 48), comprising an electrically conductive first layer (2, 42, 42 ') for contacting the element (8, 48), a thermally conductive second layer (3, 43) for dissipating heat from the element (8, 48) and an electrically insulating third layer (4, 44) disposed between the first layer (2, 42, 42 ') and the second layer (3 , 43), such that the third layer (4, 44) electrically isolates the first layer (2, 42, 42 ') from the second layer (3, 43), the third layer (4, 44) having a Ceramic powder filled polymer matrix is.

8. Substrat nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass 8. Substrate according to claim 7, characterized in that

das Polymer der Polymer-Matrix ein Silikon oder ein Harz, bevorzugt ein Epoxid-Harz, Acryl-Harz, Silikon-Harz, besonders bevorzugt Silikoftal^® oder ein Silikon-Polyester-Harz ist und/oder das Keramik-Pulver ein Al₂0₃-Pulver, ein AIN-Pulver und/oder ein BN- Pulver ist. the polymer of the polymer matrix comprises a silicone or a resin, preferably an epoxy resin, acrylic resin, silicone resin, particularly preferred is Silikoftal ^® or a silicone polyester resin and / or the ceramic powder is an Al ₂ 0 ₃ Powder, an AIN powder and / or a BN powder.

9. Substrat nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass 9. Substrate according to claim 7 or 8, characterized in that

in der Polymer-Matrix eine Mehrzahl von Spacern vorgesehen sind, so dass die dritte Schicht eine definierte und gleichmäßige Dicke hat, die durch die Dicke der Spacer vorgegeben ist, wobei die Spacer insbesondere Kugelförmig sind und vorzugsweise aus Glas, Si0₂-Glas, Al₂0₃, AIN und/oder SiN bestehen. a plurality of spacers are provided in the polymer matrix, so that the third layer has a defined and uniform thickness, which is predetermined by the thickness of the spacers, wherein the spacers are in particular spherical and preferably made of glass, Si0 ₂ glass, Al ₂ 0 ₃ , AIN and / or SiN exist.

10. Substrat nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Schicht (3, 43) metallisch ist oder einen Metallkern umfasst. 10. Substrate according to one of the preceding claims, characterized in that the second layer (3, 43) is metallic or comprises a metal core.

11. Substrat nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die dritte Schicht (4, 44) und die zweite Schicht (3, 43) in einer Vertiefung (12, 52) der ersten Schicht (2, 42, 42') angeordnet sind und die dritte Schicht (4, 44) die erste Schicht (2, 42, 42') und die zweite Schicht (3, 43) die dritte Schicht (4, 44) in der Vertiefung (12, 52) zumindest bereichsweise bedeckt, wobei vorzugsweise die Dicke der dritten Schicht (4, 44) und zweiten Schicht (3, 43) zusammen der Tiefe der Vertiefung (12, 52) entspricht, so dass die Oberfläche der zweiten Schicht (3, 43) in einer, insbesondere planen Ebene mit der ersten Schicht (2, 42, 42') außerhalb der Vertiefung (12, 52) liegt. 11. Substrate according to one of the preceding claims, characterized in that the third layer (4, 44) and the second layer (3, 43) in a recess (12, 52) of the first layer (2, 42, 42 ') are arranged and the third layer (4, 44) covers the first layer (2, 42, 42 ') and the second layer (3, 43) at least partially covers the third layer (4, 44) in the recess (12, 52), wherein preferably the thickness of the third layer (4, 44) and second layer (3, 43) together the depth of the recess (12, 52), so that the surface of the second layer (3, 43) in a, in particular planar plane with the first layer (2, 42, 42 ') outside the recess (12, 52).

12. Substrat nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Schicht (3, 43) durch PVD, Sputtern, Laminieren, Aufkleben, Auflöten, Niedertemperatur-Silbersintern oder ein Druckverfahren, insbesondere ein Siebdruckverfahren, mit der dritten Schicht (4, 44) verbunden ist. 12. Substrate according to one of the preceding claims, characterized in that the second layer (3, 43) by PVD, sputtering, lamination, gluing, soldering, low-temperature silver sintering or a printing process, in particular a screen printing process, with the third layer (4, 44) is connected.

13. Substrat nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die dritte Schicht (4, 44) die erste Schicht (2, 42, 42') nur bereichsweise abdeckt und/oder die zweite Schicht (3, 43) die dritte Schicht (4, 44) nur bereichsweise abdeckt. 13. Substrate according to one of the preceding claims, characterized in that the third layer (4, 44) covers the first layer (2, 42, 42 ') only in regions and / or the second layer (3, 43) the third layer ( 4, 44) only partially covers.

14. Substrat nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Schicht (2, 42, 42') in zwei voneinander elektrisch isolierte Bereiche (42, 42') unterteilt ist, insbesondere durch eine Aussparung (5, 45), so dass das Element (8, 48) mit den beiden Bereichen (42, 42') kontaktierbar ist, vorzugsweise eine elektrische Spannung am Element (8, 48) über die Bereiche (42, 42') anlegbar ist. 14. Substrate according to one of the preceding claims, characterized in that the first layer (2, 42, 42 ') in two mutually electrically isolated regions (42, 42') is divided, in particular by a recess (5, 45), so in that the element (8, 48) can be contacted with the two regions (42, 42 '), preferably an electrical voltage can be applied to the element (8, 48) via the regions (42, 42').

15. Substrat nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die dritte Schicht (4, 44) eine Wärmeleitfähigkeit von über 5 W/m K, bevorzugt von über 30 W/m K, besonders bevorzugt von über 100 W/m K hat. 6. Substrat nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die dritte Schicht (4, 44) homogen ist, insbesondere aus nur einem massiven Material besteht. 15. Substrate according to one of the preceding claims, characterized in that the third layer (4, 44) has a thermal conductivity of more than 5 W / m K, preferably of more than 30 W / m K, more preferably of more than 100 W / m K. , 6. Substrate according to one of the preceding claims, characterized in that the third layer (4, 44) is homogeneous, in particular consists of only one solid material.

17. Substrat nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass auf der ersten Schicht (2, 42, 42'), vorzugsweise auf der der dritten Schicht (4, 44) gegenüberliegenden Seite, eine Trägerfolie (6, 46), insbesondere eine Kunststofffolie angeordnet ist, die bevorzugt Öffnungen (7) für jedes Element (8, 48) umfasst und die vorzugsweise für jedes Element (8, 48) eine oder zwei zusätzliche Öffnungen (7) umfasst, insbesondere in einem anderen Bereich (42') der ersten Schicht (2, 42, 42') als dem des Elements (8, 48), bei einer bereichsweise geteilten ersten Schicht (2, 42, 42'). 17. Substrate according to one of the preceding claims, characterized in that on the first layer (2, 42, 42 '), preferably on the third layer (4, 44) opposite side, a carrier film (6, 46), in particular a Plastic film is arranged, which preferably comprises openings (7) for each element (8, 48) and which preferably for each element (8, 48) comprises one or two additional openings (7), in particular in another region (42 ') of first layer (2, 42, 42 ') than that of the element (8, 48), in a partially divided first layer (2, 42, 42').

18. Elektronisches Bauelement (1 , 11 , 21 , 41), insbesondere Halbleiterbauelement (1 , 11, 21 , 41), umfassend zumindest ein Halbleiterelement (8, 48) und ein Substrat nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Halbleiterelement (8, 48) auf einer ersten Seite flächig mit der ersten Schicht (2, 42, 42') elektrisch leitend verbunden ist, vorzugsweise über ein Lot (9), einen leitfähigen Kleber (9) oder eine Silbersinterverbindung (9). 18. An electronic component (1, 11, 21, 41), in particular a semiconductor component (1, 11, 21, 41), comprising at least one semiconductor element (8, 48) and a substrate according to one of the preceding claims, wherein the semiconductor element (8, 48) is electrically conductively connected on a first side to the first layer (2, 42, 42 '), preferably via a solder (9), a conductive adhesive (9) or a silver sintered compound (9).

19. Bauelement (1 , 11 , 21 , 41) nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass 19. The component (1, 11, 21, 41) according to claim 18, characterized in that

das zumindest eine Halbleiterelement (8, 48) auf einer zweiten Seite über einen Bonddraht (10, 50) mit der ersten Schicht (2, 42, 42') kontaktiert ist, so dass eine elektrische Spannung zwischen der ersten und zweiten Seite des Halbleiterelements (8, 48) anlegbar ist, wobei die erste Schicht (2, 42, 42') in zumindest zwei Bereiche (42, 42') unterteilt ist und die beiden Seiten des Halbleiterelements (8, 48) mit unterschiedlichen Bereichen (42, 42') der ersten Schicht (2, 42, 42') verbunden sind. the at least one semiconductor element (8, 48) on a second side is contacted with the first layer (2, 42, 42 ') via a bonding wire (10, 50), so that an electrical voltage is applied between the first and second sides of the semiconductor element ( 8, 48), wherein the first layer (2, 42, 42 ') is subdivided into at least two regions (42, 42') and the two sides of the semiconductor element (8, 48) are provided with different regions (42, 42 '). ) of the first layer (2, 42, 42 ') are connected.

20. Bauelement (1 , 11 , 21 , 41) nach Anspruch 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine Halbleiterelement (8, 48) ein Chip oder eine LED ist. 20. The component (1, 11, 21, 41) according to claim 18 or 19, characterized in that the at least one semiconductor element (8, 48) is a chip or an LED.

21. Bauelement (1 , 11 , 21 , 41) nach einem der Ansprüche 18 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass 21, component (1, 11, 21, 41) according to one of claims 18 to 20, characterized in that

an der zweiten Schicht (3, 43) ein Kühlkörper (36) angeordnet ist, vorzugsweise ein metallischer Kühlkörper (36), besonders bevorzugt ein Aluminium-Substrat. a cooling body (36) is arranged on the second layer (3, 43), preferably a metallic heat sink (36), particularly preferably an aluminum substrate.

22. Bauelement (1 , 11 , 21 , 41) nach einem der Ansprüche 18 bis 21 , dadurch gekennzeichnet, dass 22, component (1, 11, 21, 41) according to one of claims 18 to 21, characterized in that

die erste Schicht (2, 42, 42') mit einer Metallisierung (34) einer Leiterplatte auf einem Dielektrikum (35) verbunden ist und vorzugsweise die zweite Schicht (3, 43) in einer Ausnehmung des Dielektrikums (35) mit einem darunter angeordneten metallischen Substrat (36) verbunden ist. the first layer (2, 42, 42 ') is connected to a metallization (34) of a printed circuit board on a dielectric (35), and preferably the second layer (3, 43) in a recess of the dielectric (35) with a metallic one underneath Substrate (36) is connected.

23. Verfahren zur Herstellung eines Substrats nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass 23. A method for producing a substrate according to one of claims 1 to 17, characterized in that

auf eine erste elektrisch leitfähige Schicht eine dritte elektrisch isolierende Schicht durch Sputtern, Aufdampfen, physikalische Gasphasenabscheidung (PVD), chemische Gas- phasenabscheidung (CVD), Laminieren, Aufkleben, Auflöten oder ein Druckverfahren, insbesondere ein Siebdruckverfahren, aufgebracht wird und dass auf die dritte Schicht eine zweite wärmeleitende Schicht durch PVD, Sputtern, Laminieren, Aufkleben, Auflöten, Niedertemperatur-Silbersintern oder ein Druckverfahren, insbesondere ein Siebdruckverfahren, derart aufgebracht wird, dass die zweite Schicht mit der ersten Schicht keinen elektrischen Kontakt hat. On a first electrically conductive layer, a third electrically insulating layer by sputtering, vapor deposition, physical vapor deposition (PVD), chemical vapor deposition (CVD), lamination, gluing, soldering or a printing method, in particular a screen printing method is applied and that the third layer a second heat-conducting layer by PVD, sputtering, lamination, gluing, soldering, low-temperature silver sintering or a printing method, in particular a screen printing method, is applied such that the second layer has no electrical contact with the first layer.

Verfahren nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass A method according to claim 23, characterized in that

in der ersten Schicht zumindest eine Vertiefung erzeugt wird, vorzugsweise durch Prägen, Profilwalzen oder Fräsen, wobei die dritte Schicht im Bereich der Vertiefung auf die erste Schicht aufgetragen wird. at least one depression is produced in the first layer, preferably by embossing, profile rolling or milling, the third layer being applied to the first layer in the region of the depression.