(57)【要約】多機能型高電流用回路基板（４）は、複数の厚層（１３、１４、１５、１６）を有して電流を導く通電層（１２）と、消費装置（１）に対してスイッチングを行なう少なくとも１つのパワースイッチ（３）を備えるスイッチング層（１８）と、少なくとも１つの制御素子（７）を有し、少なくとも１つのパワースイッチ（３）を制御する制御層（８）と、通電層（１２）を、制御層（８）およびスイッチング層（１８）に対して遮蔽する、少なくとも１つの遮蔽素子（１３、１６）と、を備える。【選択図】図２
2016539504.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
多機能型高電流用回路基板（４）であって、
ａ．複数の厚層（１３、１４、１５、１６）を有して電流を導く通電層（１２）と、
ｂ．消費装置（１）に対してスイッチングを行なう少なくとも１つのパワースイッチ（３）を備えるスイッチング層（１８）と、
ｃ．少なくとも１つの制御素子（７）を有し、前記少なくとも１つのパワースイッチ（３）を制御する制御層（８）と、
ｄ．前記通電層（１２）を、前記制御層（８）および前記スイッチング層（１８）に対して遮蔽する、少なくとも１つの遮蔽素子（１３、１６）と、
を備える高電流用回路基板（４）。
【請求項２】
請求項１に記載の高電流用回路基板（４）であって、前記通電層（１２）は少なくとも４つの厚層（１３、１４、１５、１６）を備え、少なくとも１つの電流往路‐厚層（１４、１５）は、前記高電流用回路基板（４）と接続可能な電圧源（２）から、前記高電流用回路基板（４）を経て、前記高電流用回路基板（４）と接続可能な前記消費装置（１）への電流往路として、および、少なくとも１つの電流‐復路厚層（１３、１６）は、前記消費装置（１）から、前記高電流用回路基板（４）を経て、前記電圧源（２）に至る電流復路として装備されることを特徴とする、高電流用回路基板（４）。
【請求項３】
請求項２に記載の高電流用回路基板（４）であって、前記少なくとも４つの厚層（１３、１４、１５、１６）は、前記厚層（１３、１４、１５、１６）に起因する電磁場が互いに反対方向になり、および特に電磁的に平衡するよう、対称的に配置されることを特徴とする、高電流用回路基板（４）。
【請求項４】
請求項２または３に記載の高電流用回路基板（４）であって、前記通電層（１２）は、交互に配置された電流往路‐厚層（１４、１５）および電流復路‐厚層（１３、１６）により構成されることを特徴とする、高電流用回路基板（４）。
【請求項５】
請求項１〜４の何れか一項に記載の高電流用回路基板（４）であって、前記少なくとも４つの厚層（１３、１４、１５、１６）は、各々銅からなり、および各厚層（１３、１４、１５、１６）が、特に一定である、約１０５μｍ乃至最大で４００μｍの層厚、特に１０５μｍ、２１０μｍまたは４００μｍの層厚を有することを特徴とする、高電流用回路基板（４）。
【請求項６】
請求項１〜５の何れか一項に記載の高電流用回路基板（４）であって、前記少なくとも１つの電流往路‐厚層（１４、１５）および前記少なくとも１つの電流復路‐厚層（１３、１６）は、各々、回路基板内の通電方向（３２、３４）に沿って、少なくとも部分ごとに変化する厚層‐断面を備えることを特徴とする、高電流用回路基板（４）。
【請求項７】
請求項１〜６の何れか一項に記載の高電流用回路基板（４）であって、前記通電層（１２）を前記スイッチング層（１８）に対して遮蔽する第１遮蔽素子（１６）、および前記通電層（１２）を前記制御層（８）に対して遮蔽する第２遮蔽素子（１３）を備えることを特徴とする、高電流用回路基板（４）。
【請求項８】
請求項７に記載の高電流用回路基板（４）であって、前記第１遮蔽素子は、前記通電層（１２）において前記スイッチング層（１８）に隣接する厚層（１６）であり、および前記第２遮蔽素子は、前記通電層（１２）において前記制御層（８）に隣接する厚層（１３）であることを特徴とする、高電流用回路基板（４）。
【請求項９】
請求項１〜８の何れか一項に記載の高電流用回路基板（４）であって、前記スイッチング層（１８）は、少なくとも２つのスイッチング層‐薄層（１９、２０）を備え、第１スイッチング層‐薄層（２０）には、前記少なくとも１つのパワースイッチ（３）が取り付けられ、および前記第１スイッチング層‐薄層（２０）は、第２スイッチング層‐薄層（１９）と導電的に接続されることを特徴とする、高電流用回路基板（４）。
【請求項１０】
請求項９に記載の高電流用回路基板（４）であって、前記少なくとも２つのスイッチング層‐薄層（１９、２０）は、少なくとも１つのスルーコンタクト（２３、２９、３０）により接続され、前記少なくとも１つのスルーコンタクト（３０）には、特に銅が充填されていることを特徴とする、高電流用回路基板（４）。
【請求項１１】
請求項９または１０に記載の高電流用回路基板（４）であって、前記スイッチング層‐薄層（１９、２０）は、各々銅からなり、および各スイッチング層‐薄層（１９、２０）が、特に一定である、約１２μｍ乃至最大で７０μｍの層厚、特に１２μｍ、１８μｍ、３５μｍまたは７０μｍの層厚を有することを特徴とする、高電流用回路基板（４）。
【請求項１２】
請求項１〜１１の何れか一項に記載の高電流用回路基板（４）であって、前記制御層（８）は、少なくとも２つの制御層‐薄層（９、１０）を備え、第１制御層‐薄層（９）には、前記少なくとも１つの制御素子（７）が取り付けられ、および前記第１制御層‐薄層（９）は、第２制御層‐薄層（１０）と導電的に接続されることを特徴とする、高電流用回路基板（４）。
【請求項１３】
請求項１２に記載の高電流用回路基板（４）であって、前記少なくとも２つの制御層‐薄層（９、１０）は、少なくとも１つのスルーコンタクト（２２、２８、２９）により接続され、および前記少なくとも１つのスルーコンタクト（２８）は、特に中空に構成されることを特徴とする、高電流用回路基板（４）。
【請求項１４】
請求項１２または１３に記載の高電流用回路基板（４）であって、前記制御層‐薄層（９、１０）は、各々銅からなり、および各制御層‐薄層（９、１０）が、特に一定である、約１２μｍ乃至最大で７０μｍの層厚、特に１２μｍ、１８μｍ、３５μｍまたは７０μｍの層厚を有することを特徴とする、高電流用回路基板（４）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、多機能型高電流用回路基板に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来技術から、高電流用回路基板が知られている。高電流用回路基板において、高電流は通電層を通ってパワースイッチへと導くことが可能である。高電流用回路基板を流れる高電流に起因して、電磁場および／または温度場が発生する。これらの各々の場は、電流が通じている層から発生する。これらの場は、高電流用回路基板において、例えばスイッチング信号を実現するため、または電流を分配するために装備された、隣接する層に悪影響を及ぼす。発生した場を少なくとも部分的に遮蔽することは、不可能であるか、または限定的にのみ可能である。こうした理由から、高電流を導く機能と、パワー半導体のスイッチングを制御する機能とを、特に超微細導体技術の領域において組み合わせた高電流用回路基板は、知られていない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
従って本発明の課題は、高電流を導く機能およびパワー半導体のスイッチングを制御する機能を組み合わせた、多機能型高電流用回路基板を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
この課題を解決するために、請求項１に記載の特徴に対応する多機能型高電流用回路基板を提案する。高電流用回路基板は、複数の厚層を有して特に高電流である電流を導く通電層を備える。高電流は、特に少なくとも数百Ａ、特に少なくとも５００Ａ、および特に少なくとも１０００Ａとする。さらに高電流用回路基板は、高電流用回路基板と接続可能な消費装置に対してスイッチングを行なう少なくとも１つのパワースイッチを備えるスイッチング層と、少なくとも１つの制御素子を有し、少なくとも１つのパワースイッチを制御する制御層と、を備える。特に、スイッチング層、通電層および制御層は、互いに重なり合って配置される。通電層は、スイッチング層および制御層の間に配置される。さらに高電流用回路基板は、通電層をスイッチング層および制御層に対して遮蔽する、少なくとも１つの遮蔽素子を備える。これにより、複数の厚層を有する通電層を通して高電流を導くことが可能であり、その際、少なくとも１つの遮蔽層により、電流に起因する電場、磁場および／または温度場が、確実に遮蔽される。スイッチング層の機能、つまり消費装置に対するスイッチング機能、および制御層の機能、つまり少なくとも１つのパワースイッチの制御に対して、通電層内の電流から悪影響が及ぶことはない。本発明による回路基板により、目標とする遮蔽および分離可能な個々の機能の切り離しが可能となる。個々の機能とは、つまり高電流を通す機能、制御する機能、電流を分配する機能およびスイッチング機能である。
【０００５】
高電流用回路基板の有利な実施形態は、請求項１に従属する請求項に記載の特徴により、明らかとなる。
【０００６】
好適な実施形態において、通電層は少なくとも４つの厚層を備える。少なくとも１つの電流往路‐厚層は、特にバッテリーである、高電流用回路基板と接続可能な電圧源から、高電流用回路基板を経て、特に電気モータである、高電流用回路基板と接続可能な消費装置への電流往路として装備される。および少なくとも１つの電流復路‐厚層は、消費装置から、高電流用回路基板を経て電圧源に至る電流復路として装備される。４つを超える厚層も装備可能である。特に厚層の個数はｍ＋ｎ＋２であり、その際、ｎは電流往路層の個数、ｍは復路層の個数である。外側に位置する２つの厚層は、追加的に遮蔽機能を果たす。特に、ｍはｎと異なることが可能である。厚層により、通電層における面部分を増加可能であり、電流が導体表面に押しのけられ、電流の存在する有効な断面が減少する、いわゆる表皮効果の結果で生じる可能性のある電気的および／または熱的損失が減少する。少なくとも１つのパワースイッチにおけるスイッチング作動が、エッジが急勾配で高周波であっても、回路における電気抵抗の増加には至らず、経路における電気抵抗は増加しない。
【０００７】
特に好適な実施形態において、少なくとも４つの厚層は、厚層に起因する電磁場が互いに反対方向になるよう対称的に配置される。特に厚層に起因する電磁場が電磁的に平衡し、特にこれらの電磁場は、完全に電磁的に平衡する。
【０００８】
特に好適には、４つの厚層は、高電流用回路基板の仮想中心位置に対して鏡像対称に配置される。例えば、仮想中心位置に隣接する各１つの電流復路‐厚層、および電流往路‐厚層により仮想中心位置から分離された各１つの通電‐厚層を備える。通電が対称であるため、高電流を効率的に厚層へと導くことが可能である。例えば、時間に応じて電流の強さが変化する結果として時間的に素早く変化する磁場を、効率的に除去可能である。
【０００９】
好適な実施形態において、少なくとも４つの各厚層は銅からなり、および各々が、特に一定である、約１０５μｍ乃至最大で４００μｍの層厚、特に１０５μｍ、２１０μｍまたは４００μｍの層厚を有する。このように層厚を構成することにより、十分な電流を導くことが可能である。
【００１０】
好適な実施形態において、少なくとも２つの各電流往路‐厚層は、回路基板内の通電方向に沿って変化する厚層‐断面を備える。回路基板内の電流往路方向は、特に少なくとも１つの制御素子から少なくとも１つのパワースイッチに向かう。回路基板内の電流復路方向は、特に少なくとも１つのパワースイッチから少なくとも１つの制御素子に向かう。厚層‐断面は、回路基板内の電流往路方向に沿って、少なくとも部分的に減少するよう構成される。変化する厚層‐断面は、回路基板内の電流復路方向に沿って増加するよう構成される。特に回路基板内の電流復路方向は、少なくとも１つのパワースイッチから少なくとも１つの制御素子に至る。これにより、電流を幾何学的に分配可能である。これは、出力に適合した、および／または出力に応じて必要となる、各パワースイッチへの電流往路および各パワースイッチからの電流復路が可能であることを意味する。各厚層‐断面は、厚層を通って導かれる必要な電流に対して調整される。これは、厚層内で導かれる電流がより高いほど、厚層‐断面がより大きくなることを意味する。電流往路‐厚層は、電流往路‐厚層と接続された各パワースイッチに対応して調整される。つまり厚層‐断面を、大きな電流が発生しない場所では意図的に減少可能である。これにより、厚層‐断面が過度に大きな寸法になることを回避できる。厚層‐断面の寸法が過度に大きいと、必要なスペースが増加する。本発明による高電流用回路基板は、小さくコンパクトに構成可能である。同様に、厚層‐断面が過度に小さくなることも回避される。従って、通電に必要な厚層‐断面が確保されることになる。これにより、パワー損失が回避可能であり、およびそれに起因して発生する熱も回避可能である。本発明に従い、回路基板内の電流往路方向および／または回路基板内の電流復路方向に沿った一定の厚層‐断面が、物理的に不要であり不適当であると判明した。厚層‐断面は、回路基板内の電流往路方向および／または回路基板内の電流復路方向に沿って、通電における各必要性に対して調整することが有利なのである。本発明による高電流用回路基板は、省エネルギーで作動可能である。
【００１１】
好適な実施形態において、通電層をスイッチング層に対して遮蔽する第１遮蔽素子、および通電層を制御層に対して遮蔽する第２遮蔽素子を備える。これにより、通電層をスイッチング層と制御層の間に配置可能である。このようにして、高電流用回路基板を堅固に構成する。
【００１２】
特に好適な実施形態において、第１遮蔽素子は、通電層においてスイッチング層に隣接する厚層であり、および／または第２遮蔽素子は、通電層において制御層に隣接する厚層である。特に、第１遮蔽素子および第２遮蔽素子は、各々電流復路‐厚層として構成される。通電層において外側に位置する両厚層は、遮蔽の役割を果たす。これらの厚層により機能を統合可能であり、特に独立した遮蔽素子を、高電流用回路基板に一体化することが不要である。
【００１３】
有利な実施形態において、スイッチング層は、少なくとも２つのスイッチング層‐薄層を備え、特に外側に位置する、つまり高電流用回路基板の外側に配置された第１スイッチング層‐薄層には、パワースイッチが取り付けられる。第１スイッチング層‐薄層は、特に内側に位置する第２スイッチング層‐薄層と導電的に接続される。特に第１スイッチング層‐薄層及び第２スイッチング層‐薄層は、導電的および／または熱伝導的に互いに接続される。
【００１４】
特に有利な実施形態において、少なくとも２つのスイッチング層‐薄層は、少なくとも１つのスルーコンタクトにより、互いに接続される。このようなスルーコンタクトは、垂直方向相互接続アクセス（ビア：VIA Vertical Interconnect Access）とも称される。少なくとも１つのスルーコンタクトは、マイクロビアとして、特にレーザー穿孔により形成可能である。少なくとも１つのスルーコンタクトには、特に銅が充填されている。このようなスルーコンタクトは、マイクロビアフィルとも称される。銅を充填することにより、外側に位置するスイッチング層‐薄層において、銅含有量が増加する。これにより、両スイッチング層‐薄層の間の導電的および熱伝導的接続状態が向上する。パワースイッチにおいて発生する熱は、低いインピーダンスで、両スイッチング層‐薄層を通って導くことが可能である。つまり、発生する熱を両スイッチング層‐薄層に分配可能である。このように分配することを、ヒートスプレッド原理とも称する。これにより、従来の熱的スルーコンタクトが不要となるか、または最低でも熱的スルーコンタクトの個数が減少する。銅が充填されたスルーコンタクトにより結合面が拡張し、この結合面を介して、熱伝導性媒体を用いて、高電流用回路基板を冷却体と結合可能である。これにより、高電流用回路基板、特にパワースイッチを、効果的に冷却可能である。
【００１５】
有利な実施形態において、各スイッチング層‐薄層は銅からなり、および各々が、特に一定である、約１２μｍ乃至最大で７０μｍの層厚、特に１２μｍ、１８μｍ、３５μｍまたは７０μｍの層厚を有する。薄層を、複雑な構成とせずに、および好適な費用で製造可能である。薄層は、通電に関して予想される要件に対して調整される。
【００１６】
有利な実施形態において、制御層は、少なくとも２つの制御層‐薄層を備え、特に外側に位置する、つまり高電流用回路基板の外側に配置された第１制御層‐薄層には、少なくとも１つの制御素子が取り付けられる。第１制御層‐薄層は、特に内側に位置する第２制御層‐薄層と導電的に接続される。特に制御層‐薄層は、導電的および／または熱伝導的に互いに接続される。
【００１７】
特に有利な実施形態において、少なくとも２つの制御層‐薄層は、特にマイクロビアの形状である少なくとも１つのスルーコンタクトにより、互いに接続される。少なくとも１つのスルーコンタクトは、特に中空に構成される。
【００１８】
請求項に記載の特徴、ならびに以下に記載された、本発明による高電流用回路基板の実施形態の特徴の両方は、各々の特徴そのものが独立して、または互いに組み合わされて、本発明の対象物をさらに発展させる。組み合わされた特徴の各々は、本発明の対象物を発展させることに関して制限を与えるものではなく、実質的に単に例示的な特徴を示すものである。
【００１９】
本発明に関する更なる特徴、利点および個々の詳細は、図面を参考にした以下の記述から明らかとなる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明による高電流用回路基板を備えた電気回路の概略図である。
【図２】図１の高電流用回路基板の概略的な側面図である。
【図３】高電流用回路基板の、図２に対応する縦断面図である。
【図４】本発明による多機能型高電流用回路基板の機能層の、機能的な概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
図１乃至図４において、互いに対応する部分については、同一の符号を付している。以下に詳述される実施形態の個々の事項も、それ自体が発明となるか、または発明対象の部分となることが可能である。
【００２２】
図１ａおよび図１ｂは電気回路の概略的配置を示す。特に電気モータである消費装置１には、特にバッテリーである電圧源２から電圧が供給される。電圧源２からは、高電流用回路基板４の少なくとも１つのパワースイッチ３を使用したスイッチング作動により、消費装置１へ電流が供給される。電流‐往路５は、電圧源２を高電流用回路基板４と接続する。電流‐復路６は、高電流用回路基板４を介して、消費装置１を電圧源２と接続する。少なくとも１つのパワースイッチ３を締結すると、パワースイッチ３を経て、電流が電圧源２から消費装置１へと流入可能であり、再び還流可能である。高電流用回路基板４上では、例えば接点またはコネクタ（図示せず）であるシステム境界にまで、電流往路および電流復路を利用可能である。
【００２３】
図１ａにおいては、電流‐往路５が、高電流用回路基板４を消費装置１と接続する。図１ｂにおいては、３つの電流‐往路５が、高電流用回路基板４を、特に三相消費装置と接続する。
【００２４】
図２は、高電流用回路基板４の多層構造を示す。図２の実施形態の概略図によれば、高電流用回路基板４は３つのパワースイッチ３を備える。パワースイッチ３は、パワー半導体として構成される。特にパワースイッチ３は、パワーＭＯＳＦＥＴとしても既知である、金属酸化物半導体電界効果トランジスタの特殊なバージョンとして構成される。図２の概略図によれば、パワースイッチ３は、高電流用回路基板４の下側に配置される。
【００２５】
高電流用回路基板４は複数の層を備え、各層は異なる機能を果たす。図２の上部に示す制御層８は、２つの制御層‐薄層９、１０を備える。高電流用回路基板４は、下側に対向する上側に、３つの制御素子７を備える。高電流用回路基板４の外側に配置された、第１制御層‐薄層９は、制御素子７を支承する。第１制御層‐薄層９と第２制御層‐薄層１０の間には、絶縁用のプラスチック層１１を備える。プラスチック層１１は、導電性の層９、１０を絶縁する役割を果たす。プラスチック層１１は、例えば、特にエポキシ樹脂であるプラスチック樹脂とする。制御層‐薄層９、１０は例えば銅からなり、約１２μｍ、１８μｍ、３５μｍまたは７０μｍの層厚を有する。制御層８は、第２制御層‐薄層１０の、第１制御層‐薄層９と反対の下側に、更なるプラスチック層１１を備える。
【００２６】
制御層８の、高電流用回路基板４の外側に対向する側には、通電層１２を備える。通電層１２は、４つの厚層１３、１４、１５および１６を備える。隣接する２つの各厚層１３と１４、１４と１５、１５と１６、ならびに１６と１７は、プラスチック層１１により分離される。
【００２７】
各厚層１３乃至１６は銅‐層として構成され、約１０５μｍ、２１０μｍまたは最大で４００μｍの層厚を有する。内側に位置する両厚層１４、１５は、電流往路‐厚層として構成される。電流往路‐厚層１４、１５は、電流‐往路５と接続される。対応して、外側に位置する両厚層１３、１６は、電流復路‐厚層として構成される。電流復路‐厚層１３、１６は、電流‐復路６と接続される。電流往路‐厚層１４、１５は、制御素子７からパワースイッチ３へ至り、そして戻る、回路基板内の電流往路として機能する。電流往路‐厚層１４、１５は、電圧源２を消費装置１と接続する役割を果たす。電流復路‐厚層１３、１６は、消費装置１から高電流用回路基板４を通って電圧源２に至る、電流復路として機能する。通電層１２は、仮想中心位置１７に対して線対称に配置される。仮想中心位置１７は、図２において破線で示される。仮想中心位置１７は、両電流往路‐厚層１４、１５の間に配置されたプラスチック層１１の中心に配置される。
【００２８】
スイッチング層１８は通電層１２に接続する。スイッチング層１８は、２つのプラスチック層１１および２つのスイッチング層‐薄層１９、２０を備える。外側に配置された、第１スイッチング層‐薄層２０には、パワースイッチ３が配置される。スイッチング層‐薄層は銅からなり、約３５μｍの層厚を有する。両スイッチング層‐薄層１９、２０の間に、プラスチック層１１を備える。
【００２９】
以下に、図３を参照して、層９、１０、１３乃至１６、１９および２０の接続に関して詳説する。図３は、図２で左側に示すパワースイッチ３の領域における、高電流用回路基板４の垂直方向断面図を示す。図３から、制御層８における各制御層‐薄層９、１０、およびスイッチング層１８における各スイッチング層‐薄層１９、２０が、貫通してはいないスルーコンタクト２８または３０により、互いに接続されているのが分かる。ビアとも称されるスルーコンタクトは、特にマイクロビアであり、特にレーザー穿孔により形成される。制御層‐薄層９、１０を接続するマイクロビア２８は、中空に構成される。さらに、高電流用回路基板４において全ての層を貫く、貫通型のスルーコンタクト２９を備える。スイッチング層‐薄層１９、２０は、マイクロビア３０により互いに接続される。マイクロビア３０は、実質的にはマイクロビア２８と類似して構成され、マイクロビア３０には銅が充填されている。スルーコンタクト３０は、マイクロビアフィルとも称される。内側に位置する電流往路‐厚層１４、１５は、外部に取り付けられた消費装置１への電流往路として機能する。電流往路‐厚層１４、１５は、正にスイッチされた電位表面として機能し、高電流用回路基板４において電力を供給する。電流復路‐厚層１３、１６は、電流復路として機能する。同時に、電流復路‐厚層１３、１６は全面的に構成され、通電層１２を制御層８およびスイッチング層１８に対して遮蔽する、第１および第２遮蔽素子を構成する。つまり遮蔽素子１３、１６が、通電層１２において一体的に構成されるのである。
【００３０】
パワースイッチ３は、例えば冷却体であるヒートシンクに、熱伝導ペーストまたは熱伝導パッドを介して結合可能である。パワースイッチ３は、特に単位時間当たりの電流変化率が高いことを特徴とする。このような電流の変化は、通電層１２を遮蔽しているために問題とならない。厚層の断面が増加しているために、特に表皮効果が排除される。
【００３１】
以下に、図４を参照して、高電流用回路基板４内部の通電に関して詳説する。高電流用回路基板４の実質的な構成は、特に図２および図３に示した、既述の構成に対応する。高電流用回路基板４の上側には、例示的に１つの制御素子７を備えるが、第１制御層‐薄層９に対して、更なる制御素子７を備えることも可能である。
【００３２】
高電流用回路基板４の下側においては、パワースイッチ３が、第１スイッチング層‐薄層２０に取り付けられる。制御素子７からパワースイッチ３への電流往路は、図４で第１制御層‐薄層９の左側に配置された電流往路３１を経て実現される。電流往路３１は、制御層‐薄層９、１０を有する制御層８、および電流復路‐厚層１３の形状である第１遮蔽素子を通り、電流往路‐厚層１５へ至る。電流往路‐厚層１５は、回路基板内の電流往路方向３２を規定する。電流往路‐厚層１５は、左側に示す端部に最大の厚層断面を備える。この領域は、電流往路‐厚層１５が最大電流を導くのに適している。図４で左側に示すパワースイッチ３に対してスイッチングを行なうために必要な電流部分は、電流往路を経て、電流復路‐厚層１６により、パワースイッチ３にまで導かれる。この分岐した電流部分は、更なる経路において、電流往路‐厚層１５を通らずに、電流往路方向３２に沿って導かれる必要がある。対応して電流往路‐厚層１５は、電流往路３１が分岐した後、第１パワースイッチ３に向かい、厚層‐断面が減少する。特に電流往路‐厚層１５の厚層‐断面は、電流往路３１が分岐した後、第１パワースイッチ３への供給に必要な電流部分を導くために必要である、まさにその断面分だけ減少する。電流往路‐厚層１５の厚層‐断面は、電流往路方向３２に沿って段階的に減少する。図４に示すように、電流往路‐厚層は、電流往路方向３２に沿って階段状の構造を備える。厚層‐断面を、電流往路‐厚層１５に沿って連続的に減少するよう、つまり傾斜状に構成することも可能である。
【００３３】
対応して厚層‐断面は、電流往路‐厚層１４において、回路基板内の電流復路方向３４に沿って増加する。電流往路‐厚層１４は、電流復路３３を経て、制御層８の制御層‐薄層９、１０と接続する。
【００３４】
図４に従い、回路基板内の電流往路方向３２に沿った電流往路‐厚層１５、および回路基板内の電流復路方向３４に沿った電流往路‐厚層１４の双方が、各々階段状、つまり、厚層‐断面が段階的に変化するよう構成される。特に電流往路‐厚層１４、１５は、電流往路‐厚層１４、１５の厚層‐断面の合計に対応する総厚層‐断面が、通電方向３２、３４に沿って実質的に一定であるよう構成され、高電流用回路基板４において、特に通電層１２に配置される。このような構成は、電流往路‐厚層１５の厚層‐断面が段階的に減少し、電流往路‐厚層１４の厚層‐断面が段階的に増加する態様により、特に可能である。これにより、両電流往路‐厚層１４、１５を、特にスペースを節約してコンパクトに、高電流用回路基板４に配置可能である。
【００３５】
個々のパワースイッチ３用の各電流需要が同一であると仮定すると、最大の厚層‐断面は、個々の電流を導くために必要な、個々の断面の合計となる。
【符号の説明】
【００３６】
１      消費装置
２      電圧源
３      パワースイッチ
４      高電流用回路基板
５      電流‐往路
６      電流‐復路
７      制御素子
８      制御層
９      第１制御層‐薄層
１０    第２制御層‐薄層
１１    プラスチック層
１２    通電層
１３    電流復路‐厚層
１４    電流往路‐厚層
１５    電流往路‐厚層
１６    電流復路‐厚層
１７    仮想中心位置
１８    スイッチング層
１９    第２スイッチング層‐薄層
２０    第１スイッチング層‐薄層
２１    銅‐下層
２２    第１スルーコンタクト
２３    第２スルーコンタクト
２４    中間回路‐コンデンサ
２５    流入‐素子
２６    流出‐素子
２７    制御電極
２８    制御層‐薄層９、１０間のマイクロビア
２９    スルーコンタクト
３０    スイッチング層‐薄層２０、１９間のマイクロビアフィル
３１    電流往路
３２    回路基板内の電流往路方向
３３    電流復路
３４    回路基板内の電流復路方向
【図１ａ】
2016539504.tif 000003
【図１ｂ】
2016539504.tif 000004
【図２】
2016539504.tif 000005
【図３】
2016539504.tif 000006
【図４】
2016539504.tif 000007
【国際調査報告】
2016539504.tif 000008
2016539504.tif 000009
2016539504.tif 000010
2016539504.tif 000011
2016539504.tif 000012
2016539504.tif 000013