(57)【要約】  本発明は、基板と、基板の構成素子面の基板表面区分に配置される複数の構成素子とを備えるカプセル化された回路装置に関する。さらに装置は、カプセル、及び該カプセルから突出する外側区分と、回路装置内に設けられ、基板に電気的に接続されている内側区分とを備える少なくとも１つの電気的なコンタクトを有している。カプセルは、基板と、構成素子と、少なくとも１つの電気的なコンタクトの内側区分とを完全に包囲する堅固な外側のカプセルを有しているとともに、構成素子と外側のカプセルとの間に設けられる圧縮可能な吸収層を有している。吸収層は、少なくとも構成素子が配置されている基板表面区分を完全に被覆している。吸収層は、基板表面及び構成素子の、外側のカプセルに対して相対的な、熱に起因する運動により生じる変形の少なくとも大部分を吸収するようになっている。さらに本発明は、相応の製造方法を包含する。
2012524987.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
カプセル化された回路装置において、基板（２０）、該基板（２０）の構成素子面の基板表面区分に配置される複数の構成素子（３０）、カプセル、及び該カプセルから突出する外側区分と、前記回路装置内に設けられ、前記基板（２０）に電気的に接続されている内側区分とを備える少なくとも１つの電気的なコンタクト（１２ａ，ｂ）を備え、前記カプセルが、前記基板（２０）と、前記構成素子（３０）と、前記少なくとも１つの電気的なコンタクト（１２ａ，ｂ）の前記内側区分とを完全に包囲する堅固な外側のカプセル（５０）を備えるとともに、前記構成素子（３０）と前記外側のカプセル（５０）との間に設けられる圧縮可能な吸収層（４０）を備え、該吸収層（４０）が、少なくとも前記構成素子（３０）が配置されている前記基板表面区分を略完全にか、又は完全に被覆しており、該吸収層（４０）は、前記基板表面及び前記構成素子（３０）の、前記外側のカプセル（５０）に対して相対的な、熱に起因する運動により生じる変形の少なくとも大部分を吸収するようになっていることを特徴とする、カプセル化された回路装置。
【請求項２】
前記圧縮可能な吸収層（４０）が、前記構成素子面の基板表面全体を被覆しているか、前記圧縮可能な吸収層（４０）が、前記構成素子面の基板表面全体を、該構成素子面の基板表面の、前記基板（２０）との前記少なくとも１つの電気的なコンタクトの少なくとも１つの接続部が設けられている外側の縁部を除いて被覆しているか、前記圧縮可能な吸収層（４０）が、前記構成素子（３０）と、基板表面であって、前記構成素子面、反対側の下面及び前記基板（２０）のすべての側面を含む基板表面全体とを被覆するか、又は前記圧縮可能な吸収層（４０）が、前記構成素子（３０）と、基板表面であって、前記構成素子面、前記基板のすべての側面及び前記下面のうち該下面に取り付けられる冷却体（２６０）により被覆されている面を含む基板表面とを被覆している、請求項１記載の回路装置。
【請求項３】
前記圧縮可能な吸収層（４０）が、各箇所に、≧５０μｍ、≧２００μｍ、≧５００μｍ、≧１ｍｍ、≧１．５ｍｍ、≧２ｍｍ、≧２．５ｍｍ又は≧３ｍｍであって、≦５ｍｍ、≦４ｍｍ又は≦３ｍｍである厚さを有しており、かつ前記圧縮可能な吸収層（４０）が、前記堅固な外側のカプセル（５０）の弾性率の１／１０、１／１００、１／５００、１／１０００、１／５０００又は１／１００００より小さな弾性率を有している、請求項１又は２記載の回路装置。
【請求項４】
前記圧縮可能な吸収層（４０）が、シリコーン材料、電気絶縁性のゲル、シリコーンゲル、軟性のプラスチック材料、合成樹脂又はこれらの混合物から形成されている、請求項１から３までのいずれか１項記載の回路装置。
【請求項５】
前記吸収層（４４０）が前記構成素子面にのみ配置されており、前記回路装置がさらにキャップ（４８０）を有しており、該キャップ（４８０）が、前記基板の前記構成素子面と相俟って前記吸収層（４４０）の一部を包囲するか、又はすべての吸収層（４４０）を包囲し、かつ前記吸収層（４４０）の、前記基板（４２０）とは反対側の表面と、部分的又は完全に、直接的な物理的接触状態にある内面を有している、請求項１から４までのいずれか１項記載の回路装置。
【請求項６】
基板（２０）、複数の構成素子（３０）、少なくとも１つの電気的なコンタクト（１２ａ，ｂ）及びカプセルを備えるカプセル化された回路装置を製造する方法において、該方法が以下の工程、すなわち：
前記基板の構成素子面の基板表面区分に前記構成素子（３０）を装着し、
前記少なくとも１つの電気的なコンタクトの内側区分を前記基板（２０）に、該コンタクトを該基板（２０）に電気的に接続するために取り付け、
該基板（２０）を前記カプセルにより包囲し、この包囲する工程が、
圧縮可能な吸収層（４０）を前記構成素子（３０）及び該構成素子（３０）が配置されている少なくとも１つの基板表面区分に被着して、前記構成素子（３０）及び少なくとも前記基板表面区分を前記吸収層（４０）により完全に被覆する工程と、
堅固な外側のカプセル（５０）を前記被着された吸収層（４０）全体及び前記基板（２０）全体に被着して、前記少なくとも１つの電気的なコンタクトの前記内側区分を完全に前記カプセルにより包囲し、前記電気的なコンタクト（１２ａ，ｂ）の、該カプセルから突出する外側区分を被着から除外して、該外側区分をカプセルにより包囲しない工程と、
を含み、前記吸収層（４０）の被着を該吸収層（４０）の圧縮可能な材料を用いて行い、該吸収層（４０）が、前記基板表面及び前記構成素子（３０）の、前記外側のカプセル（５０）に対して相対的な、熱に起因する運動により生じる変形の少なくとも大部分を吸収するようにすることを特徴とする、カプセル化された回路装置を製造する方法。
【請求項７】
前記吸収層（４０）を被着する工程が、
前記構成素子面の基板表面全体を前記吸収層（４０）により被覆する工程、
前記構成素子面の基板表面全体を、該構成素子面の基板表面の、前記少なくとも１つの電気的なコンタクト（１２ａ，ｂ）を前記基板（２０）に接続する用に供される外側の縁部を除いて、前記吸収層（４０）により被覆する工程、
前記構成素子（３０）と、基板表面であって、前記構成素子面、反対側の下面及び前記基板のすべての側面を含む基板表面全体とを、前記圧縮可能な吸収層（４０）により被覆する工程、又は
前記構成素子（３０）と、基板表面であって、前記構成素子面、前記基板のすべての側面及び前記下面のうち該下面に取り付けられるか、又は取り付けたい冷却体により被覆されている面を含む基板表面とを被覆する工程、
を含む、請求項６記載の方法。
【請求項８】
前記吸収層（４０）を、吸収層（４０）の各箇所に、≧５０μｍ、≧２００μｍ、≧５００μｍ、≧１ｍｍ、≧１．５ｍｍ、≧２ｍｍ、≧２．５ｍｍ又は≧３ｍｍであって、≦５ｍｍ、≦４ｍｍ又は≦３ｍｍの厚さを有して被着し、かつ前記吸収層（４０）の材料を、被着の工程により設けられた圧縮可能な吸収層（４０）が、前記堅固な外側のカプセル（５０）の材料の弾性率の１／１０、１／１００、１／５００、１／１０００、１／５０００又は１／１００００より小さな弾性率を有しているようにする、請求項６又は７記載の方法。
【請求項９】
前記吸収層（４０）の被着を、液状又は流動性の吸収層材料への浸漬により、液状又は流動性の吸収層材料の吹き付けにより、又は液状又は流動性の吸収層材料の注ぎがけ若しくは押し付けにより行い、前記吸収層を形成するための前記吸収層材料の硬化を冷却、吸収層材料の架橋、又は材料若しくは材料の一部のＵＶ硬化又は熱硬化により行う、請求項６から８までのいずれか１項記載の方法。
【請求項１０】
前記吸収層（４４０）を前記構成素子面にのみ被着し、さらにキャップ（４８０）を前記吸収層（４４０）に、該キャップ（４８０）が、前記基板の前記構成素子面と相俟って吸収層（４４０）全体を包囲し、かつ部分的又は完全に、前記キャップ（４８０）の内面と、前記吸収層（４４０）の、前記基板（４２０）とは反対側の表面との間の直接的な接触を形成するように被着し、前記キャップ（４８０）を、前記堅固な外側のカプセル（４５０）の被着前かつ前記吸収層（４４０）の被着前又は被着後に包囲の工程中に被着する、請求項６から９までのいずれか１項記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
従来技術
本発明は、基板をベースとする回路、特に基板上に設けられている複数の離散型又は集合型の構成素子を備える回路の分野に関する。
【０００２】
基板をベースとする回路あるいはプリント配線板をベースとする回路において、多数の個別的な離散型又は集合型の構成素子が基板上に固定される。基板は、一方では、構成素子間の電気的な接続を有し、他方では、機械的な担体を有している。担体として絶縁層が使用される。絶縁層は導体路層を担持している。導体路層の構造は、電気的な構成素子の電気的な接続を規定している。この回路技術は、原理的に、唯一のシリコンチップが基板及びすべての構成素子を備え、基板上に構成素子が装着されていない集積回路の原理とは異なる。
【０００３】
特にパワー回路、例えば自動車分野のパワー回路において、高電流用途のための回路が設けられている。これにより、損失電力、電流の強さ及び温度に関して高い負荷が生じる。加えて、多くの使用分野は、回路が環境影響から実質的に保護されていることを要求する。より高い機械的な安定性を達成するために、かつ温度負荷及び導出すべき損失熱を考慮するために、セラミック基板が使用される。セラミック基板上に、個々の構成素子が配置されている。
【０００４】
ドイツ連邦共和国特許出願公開第１０２００６０３３１７５号明細書は、共に１つの共通のモジュールハウジング内に埋設されている電力部及び論理部を備える電子モジュールを示している。これにより、モジュールハウジングは、回路を埋設している材料により形成されている。モジュールハウジングは、外的な影響に対する保護を可能にすると同時に、接続及び熱導出を行う。
【０００５】
上述のようなモールドされた回路モジュールは、一方では保護されており、他方では省スペースにハウジングを有しているので、この発明もカプセル化された構造に関する。しかし、上述の埋設又はモールドによるカプセル封止は、種々異なる特性、特に種々異なる熱膨張係数を有する材料が互いに接しているので、欠点も有している。特に、基板の熱膨張係数が、基板を包囲するハウジング材料の熱膨張係数とは異なることにより、かつ構成素子も多数の種々異なる材料から形成されていることにより、応力がハウジング材料と構成素子との間の境界面あるいはハウジング材料と基板との間の境界面に生じる。この機械的な応力は、ハウジングにより形成される機械的な結合により伝達されて、構成素子間の機械的な応力を生じる。結果的に、信頼性の低い電気的なコンタクト、断線、機械的な応力により運転に影響を及ぼされる構成素子、及び間隙形成に至る。この種の機械的な応力は、特に広範な温度範囲に及ぶか、又は製造温度範囲とは明らかに異なる温度範囲に係る用途において生じる。
【０００６】
しかし、特に自動車分野において、この種の回路はエンジンルーム内で使用される。エンジンルームには、一般に極めて強い温度変動が生じる。同時にこの使用分野は、自動車の運転にとって中心的な機能に関わるものである。その結果、特に自動車分野では、強い温度差にもかかわらず、特に高い信頼性を有していなければならない。さらに、高電力用途、特に車両分野における電気駆動のためのハイパワーモジュール、ハイブリッドドライブの電気的な部分に関する電流の制御、及び自動車のジェネレータ又はオルタネータにおいては、時間的な温度差だけでなく、空間的な温度差も生じる。直接この使用分野から、回路がハウジングにより保護されなければならないことは明白である。このとき、ハウジングを備える回路構造は、特に省スペースとされることが望ましい。
【０００７】
それゆえ、本発明の課題は、上述の使用分野に適しており、かつ特に広範な温度範囲に適している回路装置及びこの回路装置を製造する方法を提供することである。
【０００８】
発明の開示
本発明は、良好に外的な影響から保護されており、特に強い温度差のある環境においても高信頼性に作動する特に省スペースな回路構造を可能にする。特に、本発明に係る回路構造は、多くの問題を特に広範な使用温度範囲において惹起する機械的な応力が、大幅に軽減されており、かつこの機械的な応力を軽減する手段が、極めて小さな付加的な所要スペースを伴うにすぎないか、又は付加的な所要スペースを全く伴わないことを可能にする。特に、この回路は、大きな封入された体積により強い温度変動時に大きな機械的な応力が生じることなしに、大きな寸法を有する基板及び構成素子、特に、シリコンチップの厚さより明らかに大きな厚さを有する基板のために適している。さらに本発明は、回路内の強い空間的な温度勾配、特により大きな回路において蓄熱に基づいて発生するような回路内の強い温度勾配においても、何倍も減じるために適している。こうして本発明は、例えば、強く発熱する構成素子を、明らかに低温の構成素子と同じ基板上に、間隙又は機械的な応力が生じることなく配置することも可能とする。すなわち、上記目的を達成するために、本発明に係るカプセル化された回路装置は、基板、該基板の構成素子面の基板表面区分に配置される複数の構成素子、カプセル、及び該カプセルから突出する外側区分と、前記回路装置内に設けられ、前記基板に電気的に接続されている内側区分とを備える少なくとも１つの電気的なコンタクトを備え、前記カプセルが、前記基板と、前記構成素子と、前記少なくとも１つの電気的なコンタクトの前記内側区分とを完全に包囲する堅固な外側のカプセルを備えるとともに、前記構成素子と前記外側のカプセルとの間に設けられる圧縮可能な吸収層を備え、該吸収層が、少なくとも前記構成素子が配置されている前記基板表面区分を略完全にか、又は完全に被覆しており、該吸収層は、前記基板表面及び前記構成素子の、前記外側のカプセルに対して相対的な、熱に起因する運動により生じる変形の少なくとも大部分を吸収するようになっていることを特徴とする。好ましくは、前記圧縮可能な吸収層が、前記構成素子面の基板表面全体を被覆しているか、前記圧縮可能な吸収層が、前記構成素子面の基板表面全体を、該構成素子面の基板表面の、前記基板との前記少なくとも１つの電気的なコンタクトの少なくとも１つの接続部が設けられている外側の縁部を除いて被覆しているか、前記圧縮可能な吸収層が、前記構成素子と、基板表面であって、前記構成素子面、反対側の下面及び前記基板のすべての側面を含む基板表面全体とを被覆するか、又は前記圧縮可能な吸収層が、前記構成素子と、基板表面であって、前記構成素子面、前記基板のすべての側面及び前記下面のうち該下面に取り付けられる冷却体により被覆されている面を含む基板表面とを被覆している。好ましくは、前記圧縮可能な吸収層が、各箇所に、≧５０μｍ、≧２００μｍ、≧５００μｍ、≧１ｍｍ、≧１．５ｍｍ、≧２ｍｍ、≧２．５ｍｍ又は≧３ｍｍであって、≦５ｍｍ、≦４ｍｍ又は≦３ｍｍである厚さを有しており、かつ前記圧縮可能な吸収層が、前記堅固な外側のカプセルの弾性率の１／１０、１／１００、１／５００、１／１０００、１／５０００又は１／１００００より小さな弾性率を有している。好ましくは、前記圧縮可能な吸収層が、シリコーン材料、電気絶縁性のゲル、シリコーンゲル、軟性のプラスチック材料、合成樹脂又はこれらの混合物から形成されている。好ましくは、前記吸収層が前記構成素子面にのみ配置されており、前記回路装置がさらにキャップを有しており、該キャップが、前記基板の前記構成素子面と相俟って前記吸収層の一部を包囲するか、又はすべての吸収層を包囲し、かつ前記吸収層の、前記基板とは反対側の表面と、部分的又は完全に、直接的な物理的接触状態にある内面を有している。また、上記目的を達成するために、本発明に係る基板、複数の構成素子、少なくとも１つの電気的なコンタクト及びカプセルを備えるカプセル化された回路装置を製造する方法は、該方法が以下の工程、すなわち：前記基板の構成素子面の基板表面区分に前記構成素子を装着し、前記少なくとも１つの電気的なコンタクトの内側区分を前記基板に、該コンタクトを該基板に電気的に接続するために取り付け、該基板を前記カプセルにより包囲し、この包囲する工程が、圧縮可能な吸収層を前記構成素子及び該構成素子が配置されている少なくとも１つの基板表面区分に被着して、前記構成素子及び少なくとも前記基板表面区分を前記吸収層により完全に被覆する工程と、堅固な外側のカプセルを前記被着された吸収層全体及び前記基板全体に被着して、前記少なくとも１つの電気的なコンタクトの前記内側区分を完全に前記カプセルにより包囲し、前記電気的なコンタクトの、該カプセルから突出する外側区分を被着から除外して、該外側区分をカプセルにより包囲しない工程と、を含み、前記吸収層の被着を該吸収層の圧縮可能な材料を用いて行い、該吸収層が、前記基板表面及び前記構成素子の、前記外側のカプセルに対して相対的な、熱に起因する運動により生じる変形の少なくとも大部分を吸収するようにすることを特徴とする。好ましくは、前記吸収層を被着する工程が、前記構成素子面の基板表面全体を前記吸収層により被覆する工程、前記構成素子面の基板表面全体を、該構成素子面の基板表面の、前記少なくとも１つの電気的なコンタクトを前記基板に接続する用に供される外側の縁部を除いて、前記吸収層により被覆する工程、前記構成素子と、基板表面であって、前記構成素子面、反対側の下面及び前記基板のすべての側面を含む基板表面全体とを、前記圧縮可能な吸収層により被覆する工程、又は前記構成素子と、基板表面であって、前記構成素子面、前記基板のすべての側面及び前記下面のうち該下面に取り付けられるか、又は取り付けたい冷却体により被覆されている面を含む基板表面とを被覆する工程、を含む。好ましくは、前記吸収層を、吸収層の各箇所に、≧５０μｍ、≧２００μｍ、≧５００μｍ、≧１ｍｍ、≧１．５ｍｍ、≧２ｍｍ、≧２．５ｍｍ又は≧３ｍｍであって、≦５ｍｍ、≦４ｍｍ又は≦３ｍｍの厚さを有して被着し、かつ前記吸収層の材料を、被着の工程により設けられた圧縮可能な吸収層が、前記堅固な外側のカプセルの材料の弾性率の１／１０、１／１００、１／５００、１／１０００、１／５０００又は１／１００００より小さな弾性率を有しているようにする。好ましくは、前記吸収層の被着を、液状又は流動性の吸収層材料への浸漬により、液状又は流動性の吸収層材料の吹き付けにより、又は液状又は流動性の吸収層材料の注ぎがけ若しくは押し付けにより行い、前記吸収層を形成するための前記吸収層材料の硬化を冷却、吸収層材料の架橋、又は材料若しくは材料の一部のＵＶ硬化又は熱硬化により行う。好ましくは、前記吸収層を前記構成素子面にのみ被着し、さらにキャップを前記吸収層に、該キャップが、前記基板の前記構成素子面と相俟って吸収層全体を包囲し、かつ部分的又は完全に、前記キャップの内面と、前記吸収層の、前記基板とは反対側の表面との間の直接的な接触を形成するように被着し、前記キャップを、前記堅固な外側のカプセルの被着前かつ前記吸収層の被着前又は被着後に包囲の工程中に被着する。
【０００９】
本発明の課題を解決するための手段は、高い機械的な安定性を可能にするために、基板に、基板上に装着された構成素子を含めて、堅固な外側のカプセルを設け、かつ同時に堅固な外側のカプセルを機械的に基板及び構成素子から付加的な吸収層により隔離することにある。吸収層は、特に温度変化時にそれぞれ異なる熱膨張係数を有する回路装置の要素間の相対運動により生じる応力を吸収するために用いられる。吸収層は、圧縮可能な吸収層として設けられている。その結果、基板表面あるいは構成素子の、外側のカプセルに対して相対的な、熱に起因する運動は、吸収層の変形により、回路装置の運転に悪影響を及ぼしかねない大きな圧力を回路装置の部分に及ぼすことなしに吸収される。吸収層は、同時に、堅固な外側のカプセルが配置の際に回路装置の応力に敏感な部分と直接接触することを回避するスペーサである。吸収層の変形は、堅固な外側のカプセルを明らかに下回るばね定数又は弾性率を伴う弾性変形である。加えて、吸収層の変形は、塑性変形であってもよい。この場合、体積変化のために、堅固な外側のカプセルと比較して、わずかな応力のみが必要である。また吸収層の変形は、弾性変形及び塑性変形の組み合わせであってもよい。吸収層は、体積変化に相当する変形の大部分を吸収する。大部分とは、体積変化の少なくとも９０％を意味する。
【００１０】
堅固な外側のカプセルが、弾性率、体積弾性率、剛性率、ポアソン比又はこれらの組み合わせに基づいて判断される小さな機械的なフレキシビリティを有している一方、吸収層は、明らかに高い変形性を有している。その結果、機械的な応力が比較的小さい時点で既に、吸収層内において、堅固な外側のカプセル内よりも明らかに大きな相対体積が運動する。特に、吸収層は、基板及び使用される構成素子よりも明らかに機械的にフレキシブルに設けられている。数値的な比較において、圧縮可能な吸収層の弾性率は、堅固な外側のカプセルの弾性率の１０％より小、特に軟性の吸収層では、堅固な外側のカプセルの弾性率の１／１００、１／５００、１／１０００又は１／１００００より小である。堅固な外側のカプセルが、回路のカプセル封止のために一般的な硬質プラスチック又はモールディング材料若しくは射出成形材料の強度を有している一方、吸収層は、例えば、シリコーン又はシリコーンゲルが典型的に有しているような強度を有している。この弾性率に基づいた比較は、体積弾性率にも当てはまる。吸収層と外側のカプセルとの間の圧縮性あるいは弾性の、ここで挙げた比較は、吸収層と構成素子との間あるいは吸収層と基板との間の圧縮性あるいは弾性の比較にも当てはまる。これにより、有利には、基板の弾性率の１０％より小、有利には基板の弾性率の１／１００より小の弾性率を有する吸収層が使用される（幾つかの本発明の態様において、吸収層の弾性率は、基板の弾性率の１／５００、１／１０００、１／５０００又は１／１００００より小であってよい。）。同じことは、吸収層の機械的な特性と、使用される構成素子の機械的な特性との比較にも当てはまる。これにより、吸収層が回路装置のすべてのその他の要素より明らかに圧縮可能であることが保証されている。その結果、温度差から結果として生じる相対運動の発生時、実質的に吸収層のみが、生じる機械的な圧縮又は膨張を吸収する。この文脈において、実質的に、吸収層が、外側のカプセルあるいは外側のカプセルの内面の、基板に対して相対的かつ構成素子に対して相対的な運動から受ける体積変化の少なくとも９５％を吸収することを意味している（吸収層は、幾つかの態様では、体積変化の少なくとも９９％を吸収するようになっていてよく、また、別の態様では、体積変化の少なくとも９０％を吸収するようになっていてよい。）。
【００１１】
これにより、本発明に係る回路装置の製造時、外側のカプセルの被着前に、基板の少なくとも一部及び構成素子が吸収層により被覆される。その結果、外側のカプセルの、後続の被着時に、外側のカプセルが基板又は構成素子と直接接触しないことが保証されており、カプセルと基板あるいは構成素子との間には、常に吸収層の最小層厚さが保証されている。最小層厚さは、予測される温度範囲、それぞれ異なる熱膨張係数及び寸法にもよるが、少なくとも５０μｍの最小厚さを有している。特に、２００μｍ、５００μｍ、１ｍｍ、１．５ｍｍ、２ｍｍ、２．５ｍｍ又は３ｍｍの最小厚さを有する吸収層が、装置に係る発明において設けられるか、あるいは方法に係る発明において被着される。このことは、吸収層全体に関するものであっても、吸収層の一区分にのみ関するものであってもよい。さらに厚さは、吸収層全体に関して又は部分的に３ｍｍまでとしてもよい。この上限は、なお許容可能な熱導出を保証する。付加的な所要スペースを最小化するため、かつカプセルの熱導出性を不必要に悪化させないため、吸収層は、５ｍｍの最大厚さを有している。さらに吸収層は、４ｍｍ又は３ｍｍの最大厚さを有して設けられていてよい。好ましいのは、吸収層全体に関して又は吸収層の一部に関して、約３ｍｍ、２ｍｍ又は１ｍｍの厚さである。しかし、特に好ましいのは、約１ｍｍ〜２ｍｍのこの種の厚さである。厚さは、外側のカプセルの位置と、対向する構成素子あるいは対向する基板位置との間で測定される。
【００１２】
さらに本発明に係る回路装置は、有利には、外側のカプセルと、場合によっては吸収層の一部とを貫いて延びていて、カプセルから突出する外側の区分を備える、電気的なコンタクトあるいは接点接続部を有している。突出した外側区分により、外部の電気的な端子が形成される。これにより、少なくとも１つの電気的なコンタクト（あるいは少なくとも１つの接点接続部）は、基板から出発して、カプセル全体を貫いて延在している。カプセル、少なくとも堅固な外側のカプセルは、回路装置を（コンタクトの外側区分を除いて）完全に包囲している。電気的なコンタクトは、直接基板に電気的に接続されているか、又はボンディング接続を介して基板に電気的に接続されている、ワイヤストリップ又は金属薄板ストリップからなるコンタクト条片を有していてよい。堅固な外側のカプセルは、電気的なコンタクトのための機械的な固定を提供する。
【００１３】
吸収層は、有利には、構成素子面の基板表面全体を被覆している。基板の構成素子面は、構成素子が装着されている面である。さらに吸収層は、確かに、すべての構成素子及びそこに存在する基板表面（構成素子間も）を被覆可能であるが、例えば電気的なコンタクト又はコンタクト条片が設けられている基板表面の外側の縁部を除外している。択一的には、吸収層は、電気的なコンタクトと基板との間の接続上も延在していてよい。さらに吸収層は、基板の下面全体にわたって延在していてもよい。しかし、回路装置が、下面に取り付けられた冷却体を有している場合は、冷却体は、（とりわけ熱的な理由から）吸収層により覆われていない。この場合、吸収層は、基板の側面を覆っていてもよい。付加的な電気的な絶縁のために、特に絶縁要求が高いとき及び吸収層の絶縁特性が不十分であるときに、基板／構成素子と吸収層との間に、基板／構成素子に対して吸収層を電気的に絶縁するフレキシブルな絶縁層が設けられていてよい。
【００１４】
基板の下面において直接基板に取り付けられている、吸収層により覆われていないプレートの形態の面状の冷却体の他に、回路装置は、基板の構成素子面に配置されているキャップを有していてもよい。キャップは、基板とは反対側を向いた平らな表面を有している。その結果、後の堅固な外側のカプセルを形成する材料の被着は、特に被着時に粘性である硬質プラスチック材料あるいはモールディング材料において簡単になる。堅固なカプセルを形成する材料（＝モールディング材料）の被着、すなわち、外側カプセル層の被着は、流動プロセスにより実施される。流動プロセスでは、外側のカプセルを形成するモールディング材料が、モールディングプロセスの範囲内で注型される。この場合、モールド材料の形態の流動性のモールディング材料（例えば熱硬化性樹脂）は、被着、有利には加圧下で被着される。さらにキャップは、基板及び構成素子を外的な影響、例えばこのモールディングプロセスによる（注型される）外側カプセル層の被着中の変形から保護する。さらにキャップは、ボンディング接続を、（注型される）外側カプセル層の被着中、変形から保護する。これにより、ボンディング接続は、有利にはキャップの下に配置されている。硬化したモールディング層は、直接キャップの平らな面に接している。これにより、熱伝導性は保証されたままであり、かつ基板／構成素子から外部への熱導出が望ましくない封入物（Ｅｉｎｓｃｈｌｕｓｓ）により妨害される可能性は排除される。キャップは、外的な機械的な作用からの付加的な保護として役立ち、かつ発生した熱を導出可能な冷却素子としても機能することができる。キャップは、有利には、最も背の高い構成素子（装着状態）に接触することなく、有利には約１ｍｍ以下の安全間隔を有して、最も背の高い構成素子を包囲可能であるように成形されている。キャップは、すべての構成素子を被覆しても、その一部のみ、特にパワーモジュール若しくはパワーモジュールグループのみを被覆してもよく、該当する構成素子を構成素子面の基板表面と相俟って完全に包囲する。これにより、キャップは、構成素子を完全に収容するために形成されている、内部に位置する構成素子のための空間を有している。本発明において、キャップは、該当する構成素子だけでなく、冷却体キャップ内に設けられる基板区分及び構成素子上に被着されている吸収層も包囲する。吸収層は、少なくとも部分的又は完全に、構成素子又は基板から出発してキャップまで延在して、一貫した物理的接触を形成する。このことは、特に熱導出のために役立つ。さらに、キャップと吸収層との間あるいは吸収層と構成素子との間には、スリットの形態の中空室が設けられていてよい。しかし、吸収層とキャップとの間にスリットが設けられていない態様が有利である。このことは、キャップに単数又は複数の開口を、吸収層の材料の充填時に完全な充填を達成するために設けることにより達成される。その結果、スリットは生じない。開口は、吸収層材料の充填時の圧力補償及び体積補償のために役立つ。その結果、気泡は残らず、充填時、キャップ内にあったすべてのガスは除去され、吸収層材料は、空間を完全に占拠する。しかし、圧力補償又は体積補償は、吸収材料中の適当な気泡又はキャップ内の空気残留量により実施されてもよい。空気残留量あるいは気泡は、有利には、熱導出を空気により妨げないために、パワーモジュール又はその他の発熱する構成素子の上方にあまり又はまったく配置されておらず、わずかに発熱するにすぎないか、又はまったく発熱しない構成素子の上方に、すなわち熱的に危険の少ない箇所に配置されている。
【００１５】
キャップ、及び下面に取り付けられた冷却体は、適当な熱導出、及び外的な負荷による機械的な応力に対する機械的な保護を可能とするために、有利には金属、特に０．１ｍｍより大、特に０．３ｍｍより大の金属薄板厚さを有する金属からなる。金属薄板厚さは、有利には１ｍｍより小又は０．５ｍｍより小である。本発明の有利な形態では、キャップが完全に外側のカプセルにより包囲されている。キャップは、択一的には、キャップの外側区分において、外側のカプセルにより覆われないようにしてもよい。これにより、発熱する構成素子の場合、熱は、吸収層を介して直接冷却体キャップに、外部へと放出可能であるか、又は基板及び冷却体を介して直接外部へと放出可能である。
【００１６】
吸収層の材料は、吸収層の下のヒートアイランドの発生を回避するために、有利には高い熱伝導性、例えばシリコーンが典型的に有する熱伝導性を有している。有利には、吸収層は、シリコーン材料、ゴム、シリコーンゲル又はその他の電気絶縁性のゲルから形成されている。一般に、吸収層は、基板のためにも、基板上に配置される構成素子のためにも、不都合な電気的な接触を生じないように、絶縁性の材料を有している。基板の構成素子面（上面）に設けられた吸収層は、反対側の吸収層（下面）とは異なる材料からなっていてよい。例えば下面に冷却体又は冷却板が配置されている場合、下面の吸収層の材料は、特に高い熱伝導性を有しており、かつ場合によっては下面の材料と比較して低い電気絶縁性を有している一方、上面の吸収層の材料は、特に高い電気絶縁性の特性を有しており、比較的低い熱伝導性を有している。例えば、吸収層は、冷却体を有する基板の下面に、冷却体を基板に固定する熱伝導性接着剤により設けられていてもよい。
【００１７】
それゆえ、本発明に係る製造方法は、構成素子面の基板表面区分に離散型の構成素子及び集合型の構成素子を装着する工程、電気的なコンタクトを基板に取り付ける工程、こうして形成された回路を続いて本発明によりカプセル化する工程を有している。包囲する工程は、まず、吸収層の被着を有している。その後、場合によっては、キャップの被着がなされる。上述の箇所での吸収層の被着後、及び場合によってはキャップの配置後、堅固な外側のカプセルが、上述の箇所に被着される。電気的なコンタクトの外側区分は、すべてのカプセルから除外される。場合によっては、キャップ又は冷却体の対応する外側区分も除外される。この方法を実施するために、上述の回路装置の材料及びコンポーネントが使用される。吸収層を被着する工程は、例えば吸収層材料への基板の浸漬を含む。浸漬に対して択一的に、吸収層材料は、噴霧又は注入されるか、又は（特に下面、すなわち構成素子とは反対側の面において）印刷又はスタンプされてもよい。特に、吸収層は、硬化する液体、例えば液状のシリコーン内への、装着された基板の浸漬により被着される。浸漬は、吸収層の所望される延在に応じて完全又は不完全に行われてよい。液状のシリコーンが被着される場合、シリコーンは、通常の硬化工程あるいは硬化時間により架橋される。
【００１８】
シリコーンの代わりに、原理的に、軟性のプラスチックが使用されてもよい。軟性のプラスチックは、例えば射出成形により被着される。有利な態様では、吸収層材料として、通常の技術（ＵＶ硬化又は加熱）により硬化される合成樹脂が使用される。別の有利な態様は、軟性のプラスチック材料、合成樹脂又は特にこれらの混合物を含む。これにより、吸収層の形成は、必要な場合、被着後の吸収層の硬化を含む。特に、ゲル材料の場合、ゲルの機械的な特性に基づいて、完全な硬化は実施されない。むしろ、硬化後に吸収層の所望の機械的な特性が付与されることによって、吸収層をなす。外側のカプセルも、軟らかい状態で、例えば射出により吸収層上に被着可能である。外側のカプセルは、例えば冷却、架橋その他の方法で硬化される。射出の間、材料は、先の加熱により液化されている。それゆえ材料は、射出中、高温の（液化された）状態にある。外側のカプセル、すなわち、モールド材料のための材料として、硬質プラスチック材料、又は当初液状の硬化可能な硬質プラスチック材料と固体粒子の混合物が適している。
【００１９】
これにより、回路装置の使用される吸収層あるいは方法により設けられる吸収層は、有利には変形可能な層である。これに対して、外側のカプセルは、硬質の、原理的には弾性的な、あまり膨張しない外層を形成する。これにより、外側のカプセルは、外部から作用する機械的な負荷を吸収し、構成素子内部を機械的な安定性により外的な機械的な作用から保護する硬質の材料である。同時に、外側のカプセルは、機械的に安定であり、非脆性であり、かつ硬質材料にとって典型的な高い弾性率、例えば１０ｋＮ／ｍｍ２より大の弾性率を有していても、力を弾性的に吸収する。両層は、有利には高い熱伝導性を有している。製造方法は、両層の形態（Ｍｏｒｐｈｏｌｏｇｉｅ）が非脆性の構造に相当することを目指している。層は、製造に起因して個々の気泡を有する場合のある一貫した中実材料により設けられる。良好な熱伝導及び安定な機械的構造が保証される。吸収層の層厚さは、一定であってよいか、又は上述の予定された最小厚さを備えて設けられていてよい。特にパワーモジュールと外側のカプセルとの間の吸収層の厚さは、有利には、良好な伝熱を可能にするために、層のすべての厚さの最小値に相当する。同時に、そこには、有利には少なくとも最小厚さに相当する厚さが設けられている。
【００２０】
基板として特にセラミック基板が使用されるか、又は単数又は複数の導体路平面を備える配線板若しくはプリント配線板が使用される。基板は、複合材料、例えばセラミック複合材料、又は樹脂材料若しくはプラスチック、例えばフェノール（特に硬質紙との組み合わせとして）、エポキシ（特にジ‐／テトラ‐エポキシ）、ポリイミド若しくはテフロンが含浸あるいは浸潤されている紙若しくは硬質紙基板又はガラス不織布若しくはガラス繊維基板からなっていてよい。基板として、セラミックとの複合材料又はセラミックが使用されてもよい。基板は、少なくとも１つの金属層、有利には銅又は銀からなる金属層を有していてよい。金属層は、構成素子の電気的な接続のために役立つ。さらに基板は、熱伝導板、有利には銅からなる熱伝導板を、構成素子とは反対側の面に有していてよい。この金属板は冷却体として機能する。セラミック基板として、ＬＴＣＣセラミック、ＨＴＣＣセラミック、例えば印刷された回路を備えるもの、又は厚層技術又は薄層技術で製造されるセラミック基板、ハイブリッドセラミック基板又は標準セラミック基板、例えば酸化アルミニウムを有するものが適している。基板は、焼結されていても、又は一貫した層として設けられていてもよい。さらに基板は、印刷された回路を担持していてよく、単数又は複数の構造化された導体路層を担持していてよい。
【００２１】
構成素子は、有利には、ハイパワーモジュールを含む。ハイパワーモジュールは、受動的又は能動的であってよい。能動的な構成素子は、ダイオード、トランジスタ、サイリスタ、トライアック又は集積回路を含み、かつ受動的な構成素子は、抵抗、コイル、コンデンサを含む。幾つかの構成素子又はすべての構成素子は、ハイパワーモジュール、特に能動的な構成素子及びコイル又はシャント抵抗として接続されている抵抗として形成されていてよい。パワーモジュールとして設計された構成素子は、基板に対面するか、又は基板から背離する少なくとも１つの放熱面と、場合によっては、直接構成素子に装着されている冷却体とを、熱を吸収層に放熱するために有している。高電力の構成素子の他に、低電力用に設計された構成素子、例えば受動的な構成素子、データ処理、信号処理用の集積回路又は論理素子も使用可能である。原則、構成素子は、パッケージングされていない構成素子、又はコンタクトを有する独自のハウジングを有していてよい構成素子、特にＩＣ、又は複雑性の低い能動的／受動的な構成素子、例えばパワー半導体又は前製造された受動的な構成素子、例えばインダクタンス、抵抗、又はハウジングを備えるコンデンサ（例えば注型により埋封された構成素子として）であってよい。
【００２２】
本発明においてセラミック基板として形成されているすべての基板は、繊維複合基板、硬質紙配線板、エポキシ樹脂配線板又は別の繊維／プラスチック複合基板として形成されていてよい。
【００２３】
本発明に係る回路装置は、挿入式又はＳＭＤ式の装着のための多数のコンタクトを有していてよい。コンタクトは、有利には少なくとも一列に、例えば対向して位置するペア状の列として形成されている。回路装置は、特にこれらのコンタクト条片の１つ又は２つのペアを有していてよい。コンタクトの総数は、用途及び機能に応じて２〜８０個以上であってよい。回路装置は、例えば＞１０ｍｍ、＞３５ｍｍ又は＞５５ｍｍのエッジ長さを有する一般的なＩＣハウジングより明らかに大きくてよい。例えば、回路装置は、３５ｍｍ×５５ｍｍのサイズを有していてよい。
【００２４】
本発明の実施の形態を図面に示し、以下の説明において詳述する。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明に係る回路装置の第１の実施の形態を示す図である。
【図２】本発明に係る回路装置の第２の実施の形態を示す図である。
【図３】本発明に係る回路装置の第３の実施の形態を示す図である。
【図４】本発明に係る回路装置の第４の実施の形態を示す図である。
【図５】本発明に係る回路装置の第５の実施の形態を示す図である。
【００２６】
発明の実施の形態
図１は、本発明に係る回路装置１０を示している。回路装置１０は、電気的なコンタクト１２ａ，ｂを有している。回路装置１０は、構成素子３０ａ〜ｄが設けられた基板２０を有している。構成素子３０ａ〜ｄは、例えばＳＭＤろう接技術又は導電性の接着剤により、基板２０の、構造化された導体層を担持する構成素子面に配置されている。すべての構成素子３０ａ〜ｄは、圧縮可能な吸収層４０により包囲されている。吸収層４０は、構成素子と、基板の構成素子面の基板表面区分を完全に被覆している。吸収層は、片方の側で、電気的なコンタクト１２ａへの接続部（すなわち、基板に設けられたボンディング接続部）を被覆する一方、コンタクト１２ｂへの、基板に設けられた接続部は被覆しない。吸収層は、基板２０の構成素子面全体を被覆しているのではなく、被覆された基板表面区分と構成素子面全体との間に縁部を残している。残された縁部において、電気的なコンタクト１２ｂが基板に接続されている（電気的なコンタクト１２ａは違う。）。外側のカプセル５０は、回路全体及び圧縮可能な吸収層全体を被覆している。電気的なコンタクト１２ａ及びｂの内側区分は、基板への接続を可能にするために外側のカプセル５０内に設けられている（図１ではボンディング接続）。他方、電気的なコンタクトは、外側のカプセル、ひいてはカプセル全体から突出した外側区分も有している。電気的なコンタクト１２ａ及びｂは、ピン又は金属薄板ストリップとして形成されている。ピン又は金属薄板ストリップは、外部の回路に接続するために、例えばろう接接続により接続可能である。
【００２７】
図２は、本発明に係る回路装置１１０の第２の実施の形態を示している。回路装置１１０は、構成素子１３０ａ〜ｄが装着された基板１２０を有している。構成素子は、ろう接接続を介して、かつボンディング接続１３２も介して、基板あるいは基板の導体層に接続されている。電気的なコンタクト１１２ａ，ｂは、カプセル内に埋設され実装された基板１２０への外部のコンタクトを形成する。図１に示した第１の実施の形態と同様に、図２の回路装置１１０は、外側のカプセル１５０及び吸収層を有している。吸収層１４０の位置は、概略的に点線で示してある。図２からは、吸収層１４０が、実装された基板（すなわちすべての構成素子も）を完全に包囲していることが看取可能である。外側のカプセルが基板下面、基板の側面、及び構成素子面側の基板の外側の縁部と直接的な接触を有している図１に示した実施の形態とは異なり、外側のカプセルと、基板あるいは構成素子との間に、吸収層の厚さに等しい最小間隔が常に存在している。図２に示した実施の形態では、吸収層が基板全体を包囲しているので、基板は、電気的なコンタクト１１２ａ，ｂとの接続部も含んでいる。接続部は、ボンディングポイントとして基板上に設けられている。この場合、基板を電気的なコンタクトに接続する接続（ボンディング接続）は、吸収層を完全に貫通する。装置の、場合によって存在する別の電気的なコンタクトは、図１には示されていない。点で示した線は、吸収層の位置を示しているだけであり、吸収層の広がりを示すものではない。吸収層は、図１と同様に、構成素子表面あるいは基板表面と、外側のカプセルとの間の最小距離を規定する最小厚さを有している。この距離は、最小厚さで形成されている吸収層の上述の厚さに相当する。
【００２８】
図１に示した第１の実施の形態と同様に、図２に示した実施の形態も、冷却体及びキャップを有していない。その結果、構成素子が発熱した熱は、吸収層４０，１４０と外側のカプセル５０，１５０とを通して外部に達する。熱の一部は、基板を介して、外側のカプセルの、図１及び図２に示した下側の部分に伝達され、下側の部分が熱を外部に放出する。
【００２９】
図３は、本発明に係る回路装置２１０の第３の実施の形態を示している。回路装置２１０は、金属板（例えば鋼、銅又はアルミニウム）の形態の冷却体２６０を有している。図１及び図２の実施の形態と同様に、図３に示した第３の実施の形態も、構成素子２３０ａ〜ｄが装着された基板２２０を有している。構成素子は、ろう接技術及びボンディング接続２３２を介して基板に接続されている。図１に示した第１の実施の形態と同様に、図３に示した回路装置２１０も、基板の構成素子面の一基板表面区分のみを被覆している（基板全体を被覆していない）吸収層２４０を有している。電気的なコンタクト２１２ｂが基板に接続された縁部は残されている。別のコンタクト２１２ａは、吸収層により被覆されるコンタクト箇所を介して基板に接続されている。基板に設けられた、基板との電気的なコンタクトの接続部は、吸収層により完全に被覆されていてもよいし、吸収層により被覆されていなくてもよいし、又は吸収層の上記最小厚さより小さな厚さを有する吸収層により被覆されていてもよい。
【００３０】
図１及び図２と比較して、図３に示した回路装置２１０は、冷却体２６０を有している。冷却体２６０は、接着剤２７０を介して基板の下面に結合されている。この下面は、基板の構成素子面の反対側の面である。外側のカプセルは、吸収層２４０、及び吸収層２４０内に設けられた構成素子２３０ａ〜ｄを完全に包囲しており、かつ電気的なコンタクト２１２ａの内側区分も完全に包囲している。ただし、外側のカプセルは、冷却体２６０をほとんど被覆せず、冷却体２６０に直接接続しているだけである。すなわち、冷却体の、基板とは反対側の外面は、外側のカプセルにより被覆されていない。このことは、構成素子２３０ａ〜ｄが発熱した熱を、基板２２０及び接着剤２７０を通して冷却体２６０に直接熱導出し、冷却体２６０の外面が、熱を外部に放熱することを可能にする。回路装置の下面において、外側のカプセル２５０は、冷却体２６０の外面と面一になっている。冷却体２６０が本実施の形態では基板２２０の下面全体を被覆しているのではなく、構成素子面上に設けられた構成素子に対向する面だけを被覆していることが看取可能である。有利な実施の形態では、冷却素子２６０は回路装置の下面において、基板の反対側の面で導出しなければならない程の熱を発するパワーモジュールが設けられている箇所にのみ設けられている。
【００３１】
図示の実施の形態が、基板より小さな冷却素子を有している一方、例えば外的な製造規定を満たすために、基板（すなわち、基板の下面）を完全に冷却素子で被覆してしまうこと（図示せず）も有利である。冷却素子は、最適な熱導出を可能にするために、好ましくは、基板以上の大きさである。この図示しない有利な実施の形態では、冷却素子が基板の下面を完全に被覆している。
【００３２】
図４は、構成素子３３０ａ〜ｄが装着されている基板３２０を備える本発明に係る回路装置３１０の第４の実施の形態を示している。図４に示した実施の形態は、図２の実施の形態に多くの点で一致する。主な相違点は、図４では打抜き格子体（打抜き格子体（Ｓｔａｎｚｇｉｔｔｅｒ）であって、電気的なコンタクトを打抜き格子体部品の打抜きフレームから分離した後、電気的なコンタクトを含む打抜き格子体）が、冷却体を回路装置の下面において形成している点にある。これにより、コンタクト及び冷却体を、打抜き加工したい打抜き格子体部品により形成することができる。さらに、図４に示した回路装置３１０は、吸収層を有している。吸収層３４０の位置は、点線で示してある。吸収層３４０は、基板の構成素子面全体に被着されており、基板に設けられた基板表面及び基板に設けられた構成素子３３０ａ〜ｄを被覆している。基板の側縁部も被覆している。ただし、この配置は任意選択的である。基板の、構成素子面とは反対側の下面は、直接、型打ち加工された打抜き格子体３６２からなる冷却体に結合されている。冷却体は、打抜き加工前、コンタクト３１２とともに１つの共通の打抜き格子体を形成している。打抜きによりこれらのコンポーネントは互いに分離される。打抜き格子体に接続されているコンタクトは、打抜き格子体とともに一貫して１つの金属薄板から構成されている。打抜き格子体とコンタクトの、図４（及びその他の図面）に示したそれぞれ異なるハッチングは、これらのコンポーネントの機械的な相違を示しているのでなく、異なる機能を示しているにすぎない。製造時、装着済み又は未装着の基板は、型打ち加工された打抜き格子体３６２からなる冷却体上に、外側のカプセル３５０が被着される前に固定される。原則、基板は、基板の下面に設けられる冷却体に、装着済みの基板としてか、又はまだ未装着の基板として結合可能である。冷却体は、例えば熱伝導性接着剤により基板に固定可能である。
【００３３】
有利な実施の形態では、コンタクト３１２ａ及び３１２ｂ並びに打抜き加工後に残される打抜き格子体３６２が、打抜き加工部品の形態で元来一体的に形成されている。すべてのその他の電気的なコンタクトは、図４の横断面図に図示していない。
【００３４】
図４の実施の形態に類似する、図示しない実施の形態では、コンタクトが回路装置内で、それぞれ異なる電位を有していてよい個別的な接続を設けるために、打抜き加工後に残された打抜き格子体に接続されていない。打抜き加工前の打抜きフレームにより設けられた接続は、打抜きフレームの除去後、電気的な観点で役割をもはや有しない。接続されていないコンタクト（コンタクト３１２ａに類似）は、製造の完了前（すなわち打抜き加工前）は、打抜き加工部品の一区分である（すなわち打抜き部品と一体的に形成されている）が、直接ではなく、打抜きフレームを介して、後に打抜き加工後に残される打抜き格子体（例えば打抜き格子体３６２）に接続されている。単数又は複数の層の被着後に実施される打抜き工程により、打抜きフレームが除去され、コンタクトと残された打抜き格子体との間の間接的な接続は解かれる。被着された層及びカプセルは、コンタクトと、残された打抜き格子体との間の機械的な（かつ非導電性の）結合を保証する。有利には、すべてのコンタクトと、後に打抜き加工後に残される打抜き格子体とは、すべてのコンタクトが配置されているフレームを備える打抜き加工部品を形成している。打抜き加工によりフレームは除去され、打抜き加工前に直接かつフレームを介さずに打抜き格子体に接続されていたコンタクトのみが、直接、打抜き加工後に残された打抜き格子体に接続されたままとなる。
【００３５】
型打ち加工された打抜き格子体からなる冷却体の下面は、外側のカプセル３５０により被覆されない。型打ち加工された打抜き格子体からなる冷却体の側壁は、基板側に湾曲されており、外側のカプセル３５０により被覆されている。型打ち加工された打抜き格子体からなる冷却体は、機械的に電気的なコンタクト３１２ｂに結合されている。その結果、外側のカプセル３５０は、有利には、打抜き格子体からなる冷却体３６２との電気的なコンタクト３１２ａ，ｂの結合後に製造される。電気的なコンタクト３１２ａ及び３１２ｂと、型打ち加工された打抜き格子体から設けられた冷却体３６２との間の結合は、任意に設けられていてよい。結合は、有利には、打抜き格子体部品からの打抜き後に残される電気的な接続である。打抜き後に残されたコンポーネントは、冷却体３６２及び電気的なコンタクト３１２ｂを形成している。これにより、冷却体及び電気的なコンタクト３１２ｂは、一体的に形成されている。
【００３６】
電気的なコンタクト３１２ａ，ｂと基板との間の付加的な電気的な接続３６０又は３６０ａ（すなわち、直接コンタクト３１２ａ，ｂに設けられる両方の外側のボンディング）は、任意選択的である。基板と冷却体３６２との間の結合は、接着結合を介して行われる。図３に示した冷却体も、基板に接着結合を介して結合されている。この種の接着結合は、さらなる機械的な負荷の軽減の役割を担う。負荷の軽減は、吸収層によっても可能である。
【００３７】
図５は、本発明に係る回路装置４１０の第５の実施の形態を示している。回路装置４１０は、接着剤４７０を介して基板４２０の下面に結合されている下側の冷却体４６０と、キャップ４８０とを有している。下側の冷却体４６０とキャップ４８０とは、基板４２０の両側において配置されている。キャップは、基板４２０の構成素子面に配置されている。基板は、構成素子面に構成素子４３０ａ〜ｄを担持している。構成素子４３０ａ〜ｄは、完全に吸収層４４０により包囲されている。このために、基板４２０の、そこに設けられた基板表面区分は、吸収層４４０により被覆されている。キャップ４８０の、基板４２０に面した端部は、直接基板４２０の構成素子面に接続されている。このキャップ４３０と基板４２０との間の接触点の外側において、基板の構成素子面に、基板を電気的なコンタクト４１２ａ，ｂに接続する縁部が設けられている。他の実施の形態と同様に、このために、ボンディング接続が使用される。ボンディング接続の接点は、構成素子が存在する基板表面区分の外側に配置されており、かつキャップの外側に位置している。吸収層は、完全にキャップ４８０内に設けられており、キャップの内面の一部及び構成素子４３０ａ〜ｄのすべての残された表面と直接接触している。さらに、キャップ４８０の内面の、間隙、例えばエアギャップを介して吸収層４４０から距離を置いている単数又は複数の区分４８２ａ，ｂが存在する。この間隙は、有利には、吸収材料がキャップ内に完全に充填されることにより除去される。このためにキャップは、有利には、空気を逃がすための開口を有している。これにより、吸収材料は、キャップを完全に（かつ間隙なしに）充填することが可能である。開口を有しないキャップが使用される（これにより、場合によってはコストが削減可能である）と、上述のような、（用途に応じて）回路の機能にとって実質的な欠点を生じない間隙が生じる。図５からは、特にハイパワーモジュール４３０ａが吸収層を介してキャップ４８０と、直接的な伝熱性の接触状態にあることが看取可能である。キャップ４８０は、他方、外側のカプセルに直接隣接している。これにより、熱を外部に導出することができる。キャップは、図５に示した実施の形態では、完全に外側のカプセル４５０により被覆、特にキャップ４８０の、基板とは反対側の外面において被覆されている。これにより、確かに、そこに設けられたカプセルによりキャップの機械的な保護が生じるが、このことは、伝熱に関する制限につながる。間隙が例えば低電力の構成素子を備える基板区分上か、又は構成素子を備えない基板区分上に配置されていると、このことは、回路の機能についての欠点にはつながらない。図４に示した実施の形態と同様に、下側の冷却体４６０は、コンタクト４１２ａ，ｂも設けられる打抜き格子体の部分であってもよい。打抜き加工により、（互いに唯一の打抜き格子体により結合されている）冷却体及びコンタクトは分離可能である。
【００３８】
図示しない別の実施の形態では、外側のカプセルが、基板から出発して、キャップの、基板とは反対側の外面までしか達しない。図５には、平面Ａが破線で図示してあり、この平面Ａまで、外側のカプセルが延びており、この平面Ａ内を、キャップの、基板とは反対側の外面が延在している。これにより、キャップの外面は、外側のカプセルにより被覆されておらず、直接的な熱交換を可能にするために、直接回路装置の周囲と接している。しかし、このキャップの側壁は、キャップを回路装置内で特に基板及び電気的なコンタクトに安定に機械的に結合するために、外側のカプセルにより被覆されている。上述の実施の形態は、２つの冷却体要素、すなわち、下側の冷却体プレートと、外面がカプセルにより被覆されていないキャップとを有している。冷却体は、有利には金属から形成されているか、又はより良好な伝熱のために金属を有している。金属として、例えば銅、アルミニウム又は鋼が使用可能である。有利には、まず、冷却体要素が被着、すなわち、接着その他の固定手段により被着されて、続いて外側のカプセルにより、冷却体及び基板の一部が外側のカプセルの射出成形時に外側のカプセルの材料により包囲されることにより被覆される。
【００３９】
本発明に係る製造方法によれば、冷却素子（打抜き格子体の形の冷却素子）が、基板のための担体である。冷却素子には、電気絶縁性の熱伝導性接着剤が印刷される。熱伝導性接着剤は、別の方法で被着されてもよい。基板の下の冷却体として機能する冷却素子は、熱伝導性接着剤が被着される面積より大きい。下側の冷却体として機能する冷却素子は、打抜き格子体の構成部分である。熱伝導性接着剤内には、基板（例えばＬＴＣＣ基板）が配置される。基板には、配置前に既に、構成素子、ボンディング（インナーボンディング）及び冷却体キャップが装着されている。基板は、熱伝導性接着剤によって接着もされる。熱伝導性接着剤が被着される面積は、基板より大きい。基板は、完全に熱伝導接着剤面内に配置されている。冷却体キャップは、（アウターボンディングが取付け可能であるように）基板よりも小さい。その後、ゲルがキャップ内に、キャップに設けられた孔を通して充填される。基板内では、複数の層内での絶縁された導体路案内が可能である。その後、アウターボンディングが取り付けられる。最後に、モールド材料（エポキシド）が、堅固な外側のカプセルを形成するために注型法（モールディング）の枠内で、回路装置を有利には完全に被覆するために使用される。この製造方法は、基板の下面に冷却素子を備えるすべての本発明に係る回路装置のために、特に図３〜図５の実施の形態のために適している。
【００４０】
択一的な本発明に係る製造方法では、冷却素子が打抜き格子体の構成部分ではない。この場合、冷却素子は、例えばプレートとして設けられる。プレート上には、（装着された）基板が固定される。この択一的な本発明に係る製造方法では、その他の点では、前の段落で説明した製造方法と同じ工程が使用される。この択一的な製造方法は、基板の下面に冷却素子を備えるすべての本発明に係る回路装置のために、特に図３〜図５の実施の形態のために適している。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【国際調査報告】
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