本發(fā)明涉及一種具有冷卻元件并且具有燒結的金屬化區(qū)域的陶瓷載體本體。

背景技術：

由Al₂O₃或者AlN構成的、被氣體或液體冷卻的陶瓷載體本體在表面上承載結構化的金屬化部（Cu或者Cu-Ni-Au，或者W-Ni-Au），電路構件可以直接被焊接到所述金屬化部上。隨著在功率構件中小型化越來越多或者開關頻率越來越高，在載體表面上的構件的緊鄰處可能需要其它的電路元件（如屏蔽物、線圈、電容器）。由于在此期間升高的開關頻率而產生高頻干擾輻射，為了避免EMV問題，必須花費高地屏蔽所述高頻干擾輻射。

技術實現要素：

因此，本發(fā)明所基于的任務在于，研發(fā)一種具有冷卻元件并且具有燒結的金屬化區(qū)域的陶瓷載體本體，使得更多空間可提供給其它電路元件（線圈、電容器）和/或可以安放為了屏蔽電路所必需的附加的電路元件。

按照本發(fā)明，該任務通過在權利要求1中所描述的載體本體來解決。

按照本發(fā)明的陶瓷載體本體的特征在于冷卻元件和燒結的金屬化區(qū)域，所述燒結的金屬化區(qū)域相疊地被布置在至少兩個金屬化層內，其中所述載體本體具有如下表面，在所述表面上，燒結的金屬化區(qū)域被布置在第一金屬化層內，所述燒結的金屬化區(qū)域承載電子器件和/或被結構化成，使得所述金屬化區(qū)域形成電阻或者線圈并且所述金屬化區(qū)域與所述器件和/或所形成的電阻或線圈一起被陶瓷板覆蓋，并且可選地在所述陶瓷板上，所述燒結的金屬化區(qū)域中的其它金屬化區(qū)域被布置在其它金屬化層內并且分別用陶瓷板來覆蓋，并且在最上方的、遠離冷卻元件的陶瓷板上，燒結的金屬化區(qū)域被布置在用于容納電路元件的金屬化層內。

因此，為了可以在有限的空間上安放其它電路元件（線圈、電容器）或者對于屏蔽電路所必需的附加的電路元件，按照本發(fā)明，在電路層與冷卻層（鰭片或者具有液體冷卻介質的層）之間引入至少一個附加的金屬化層。所述被覆蓋的金屬化部可以由與外部的電路層相同的材料構成，或者也可以由另外的、優(yōu)選地更高熔點的金屬構成。在外部的金屬元件與內部中的金屬元件之間的接觸可以通過通孔（沖壓、激光鉆孔）或者通過被拉出直至陶瓷邊緣的并且在外部連接的結構來建立。此外，可以結構化所述內層。所述內層改善了干擾特性并且可以容納電子構件。通過適當的結構化和金屬選擇可以實現電阻和線圈。所述內層可以與覆蓋層一起構造電容，所述電容通過幾何形狀和間距來確定。

冷卻元件或者是在載體本體上的鰭片或者是在載體本體內部中的冷卻通道。

在優(yōu)選的發(fā)明改進方案中，附加的一個或多個金屬化層承載電子器件和/或被結構化成，使得所述附加的一個或多個金屬化層形成電阻或線圈。在此，器件被嵌入到金屬化層中，使得所有都可以用陶瓷板來覆蓋。如果金屬化部或金屬化區(qū)域被結構化成，使得所述金屬化部或金屬化區(qū)域形成電阻或線圈，那么所述金屬化部形成如下層，陶瓷板可以輕易地被放置到所述層上。

所述載體本體優(yōu)選地由陶瓷材料、氧化鋁Al₂O₃或者氮化鋁ALN構成。兩種材料具有良好的導熱性并且不導電。所述金屬化區(qū)域可以用這些材料輕易地燒結。

用于容納電路元件的最上方的金屬化層優(yōu)選地由銅構成，并且內部金屬化層由鎢構成。

按照本發(fā)明的用于制造按照本發(fā)明的載體本體的方法的特征在于，為了在用冷卻元件制造陶瓷載體本體之后制造金屬化層，

a) 所述載體本體的表面的部分區(qū)域用鎢-玻璃膏以絲網印刷來涂層，其中在至少一個部位上按壓所述鎢-玻璃膏直至到所述載體本體的外棱邊上，

b) 緊接著，沒有被涂層的表面用絕緣膏來印刷，此后使所述鎢-玻璃膏和所述絕緣膏脫粘，

c) 緊接著，將磨光的陶瓷板放到脫粘的膏上，

d) 并且接著可選地重復方法步驟a、b和c，其中然后印刷陶瓷板，并且

e) 最后，為了用另一絲網印刷步驟用銅膏將側面金屬化部建立到載體本體的側面上，將內部的鎢金屬化部與最上方的銅金屬化部連接。

所述各個方法步驟一般都是公知的。替代或者附加于在金屬化層之間的側面金屬化部，也可以引入通孔用于將內部鎢金屬化部與最上方的銅金屬化部進行電連接。

示例：

具有鰭片10（參見圖1）的由AlN構成的具有40*40*30mm大小的磨光的冷卻體1在表面上用鎢-玻璃膏2以絲網印刷的方式以電容器形式涂層15μm高。利用與此互補的絲網，用絕緣膏3來印刷余下的表面（包含玻璃或者與也構成冷卻體1的陶瓷相同的陶瓷）。所述鎢-玻璃膏2在部位4處被按壓直至到冷卻體1的外棱邊上。

鎢-玻璃膏2和絕緣膏3在500℃的情況下脫粘。具有尺寸為40*40*2mm的由AlN構成的磨光的陶瓷板5被放置到冷卻體1上、或被放置到脫粘的鎢-玻璃膏2和絕緣膏3上并且在1300℃的情況下在濕的氮氣-氫氣中被烙上所印刷的冷卻體1。在此，兩個陶瓷部分、即冷卻體1連帶其鰭片10與陶瓷板5相連接。于是，燒過的鎢-玻璃膏2形成由鎢構成的中間層或金屬化部。所述中間層也被稱作金屬化區(qū)域并且形成金屬化層。

用銅膏6將題材或金屬化部印刷到由AlN構成的板5的上側上。銅膏6的層厚度優(yōu)選地在15和300μm之間。銅印刷或銅膏6伸展直至到板5的外棱邊7上，并且以利用銅膏6到側面上的另一絲網印刷步驟的方式與中間層的鎢連接。

在910℃的情況下，在氮氣中烘烤銅膏6或銅金屬化部。

因此，本發(fā)明也描述了一種具有冷卻元件和電路層的陶瓷載體本體，所述電路層由用于容納電路元件的燒結的金屬化區(qū)域構成，其中在所述電路層與所述載體本體之間布置有至少一個具有燒結的金屬化部的附加的金屬化層，其中所述附加的金屬化部中的每個都被陶瓷板覆蓋，并且所述電路層的金屬化部與最上方的、遠離冷卻元件的陶瓷板燒結，并且所述金屬化層的燒結的金屬化部與所述電路層的金屬化部通過通孔或者通過被拉出直至陶瓷邊緣的并且在外部電連接的導電結構相互連接。