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Title:
COMPONENT CARRIER AND COMPONENT CARRIER ARRANGEMENT
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2014/095587
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a component carrier (10) with a multi-layer carrier body (15) having a substrate (3) which contains a structured functional region (2), - wherein the substrate (3) extends both laterally and also at least partially above and below the functional region (2) and/or - wherein the substrate (3) extends both laterally and also completely above and/or below the functional region (2) and/or - wherein the substrate (3) or a further region (8) is arranged in or extends into the functional region (2).

Inventors:
FEICHTINGER THOMAS (AT)
PECINA AXEL (AT)
Application Number:
PCT/EP2013/076426
Publication Date:
June 26, 2014
Filing Date:
December 12, 2013
Export Citation:
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Assignee:
EPCOS AG (DE)
International Classes:
H05K1/02; H05K1/03
Foreign References:
US5731067A1998-03-24
US20080043444A12008-02-21
EP2330639A12011-06-08
EP0926729A21999-06-30
US20100181105A12010-07-22
DE102009010179A12010-09-02
EP2437581A12012-04-04
Attorney, Agent or Firm:
EPPING HERMANN FISCHER PATENTANWALTSGESELLSCHAFT MBH (DE)
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Claims:
Patentansprüche

1. Bauelementträger (10) mit einem Mehrschichtträgerkörper (15) aufweisend ein Substrat (3), in dem ein strukturierter Funktionsbereich (2) ist,

- wobei das Substrat (3) sich sowohl seitlich als auch zumindest teilweise oberhalb und unterhalb des

Funktionsbereichs (2) erstreckt und/oder

- wobei das Substrat (3) sich sowohl seitlich als auch gänzlich oberhalb und/oder unterhalb des Funktionsbereichs (2) erstreckt und/oder

- wobei das Substrat (3) oder ein weiterer Bereich (8) im Funktionsbereich (2) oder darin hineinragend angeordnet ist. 2. Bauelementträger (10) nach Anspruch 1,

wobei der Funktionsbereich (2) zumindest eine parallel zu Längs- oder Querrichtung oder der davon aufgespannten Ebene verlaufende Kante aufweist. 3. Bauelementträger (10) nach Anspruch 1 oder 2,

wobei der Funktionsbereich (2) ein durch das Substrat (3) durchgehender Bereich ist.

4. Bauelementträger (10) nach einem der vorhergehenden

Ansprüche,

wobei flache Strukturen (22) aus einem Grundkörper des

Funktionsbereichs (2) parallel zu Längs- und/oder Querachse in das Substrat (3) ragen. 5. Bauelementträger (10) nach einem der vorhergehenden

Ansprüche,

wobei der Funktionsbereich (2) oder der weitere Bereich eine Kavität (8) oder ein Hohlraum ist.

6. Bauelementträger (10) nach einem der vorhergehenden

Ansprüche,

wobei der Funktionsbereich (2) ein Material aufweist, das sich von dem des Substrats (3) unterscheidet und wobei der Funktionsbereich (2) metallen ist oder metallene Schichten aufweist .

7. Bauelementträger (10) nach einem der vorhergehenden

Ansprüche,

wobei das Material des Funktionsbereichs (2) eine erhöhte thermische Leitfähigkeit im Vergleich zum Substrat (3) aufweist . 8. Bauelementträger (10) nach einem der vorhergehenden

Ansprüche,

wobei das Substrat (3) AI2O3 oder AI2O3 und Gläser umfasst.

9. Bauelementträger (10) nach einem der vorhergehenden

Ansprüche,

aufweisend ein Wärmesenkenelement (6) an seiner Unterseite.

10. Bauelementträger (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

aufweisend eine Isolationsschicht (5) auf Ober- und/oder Unterseite des Mehrschichtträgerkörpers.

11. Bauelementträgeranordnung umfassend einen

Bauelementträger (10) mit einem Mehrschichtträgerkörper (15) aufweisend ein Substrat (3) , in dem ein strukturierter

Funktionsbereich (2) angeordnet ist, das als integrierte Wärmesenke dient, und ein Bauelement (1), das auf dem

Funktionsbereich (2) angeordnet ist.

12. Bauelementträgeranordnung nach Anspruch 11,

aufweisend eine Isolationsschicht (5) an der Unterseite des Mehrschichtträgerkörpers (15), auf der ein Wärmesenkenelement (6) angeordnet ist.

13. Bauelementträgeranordnung nach Anspruch 11 oder 12, wobei der Funktionsbereich (2) eine kubische oder

zylindrische Grundform aufweist und seine Querschnittsfläche an der Oberseite des Mehrschichtträgerkörpers (15) der des Bauelements (1) entspricht oder darüber hinausgeht.

14. Bauelementträgeranordnung nach einem der Ansprüche 11 bis 13,

wobei der Funktionsbereich (2) strukturierte Schichten aufweist, die parallel zu Längs- und/oder Querachse in das Substrat (3) ragen und sich das Substrat (3) oberhalb

und/oder unterhalb dieser strukturierten Schichten erstreckt. 15. Verfahren zur Herstellung eines Trägerkörpers (15) gemäß der vorhergehenden Ansprüche durch

- Drucken von Folien durch Auftragen einer ersten Paste in einem ersten Areal und Auftragen einer zweiten Paste in einem zweiten Areal,

- Stapeln und Laminieren der Folien.

Description:
Beschreibung

Bauelementträger und Bauelementträgeranordnung

Die Erfindung betrifft einen Bauelementträger mit einem

Mehrschichtträgerkörper, der ein Substrat aufweist, eine Bauelementträgeranordnung und ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Mehrschichtträgerkörpers.

Beim Design von Trägern für Hochleistungschips, so genannte High-Power-Chipträger, wie sie beispielsweise für

Leuchtdiodensysteme mit hoher Helligkeit, so genannte High- Brightness-LED-Systeme oder HB-LED-Systeme, verwendet werden, spielen thermisches Management, Lichtausbeute und Lebensdauer eine immer wichtigere Rolle. Durch effizientes

Wärmemanagement können die Leistungsreserven der

Leuchtdioden, kurz LEDs, genutzt werden. Dabei spielt die thermische Performance des LED-Trägers eine entscheidende Rolle im Gesamtsystem. Hohe thermische Leitfähigkeiten des Trägermaterials, die größer als 100 W/mK sind, werden in HB- LED-Anwendungen gewünscht. Weitere Bauelemente zum Schutz der Schaltungsanordnung können ebenfalls auf dem Träger

vorgesehen sein.

Eine wichtige Anforderung an den Träger ist außerdem, dass das als Wärmequelle wirkende Bauelement möglichst nahe am Wärmesenkenelement an der Trägerunterseite positioniert is was eine dünne Ausführung des Trägers von üblicherweise weniger als 500 ym erfordert. Außerdem wird zwischen der Wärmequelle und dem Wärmesenkenelement eine elektrische

Isolation gewünscht, die üblicherweise eine

Spannungsfestigkeit von 3000 V erfüllen soll. Üblicherweise ist die Wärmequelle beziehungsweise das als Wärmequelle wirkende Bauelement an der Oberseite des Trägers positioniert und das Wärmesenkenelement ist an der Unterseite des Trägerkörpers angeordnet, wobei eine gute Wärmeableitung von der Wärmequelle zum Wärmesenkenelement gewünscht ist.

Bisher wurden die LEDs und Schutzbauelemente, beispielsweise ein TVS-Element (Transient-Voltage-Suppressor-Element oder Suppressordiode) auf einem Keramikträger, der beispielsweise Materialien aus der Gruppe AlOx, A1N umfasst, oder einem Siliziumträger aufgebaut, wobei die LED auf die ebene

Trägerfläche aufgesetzt wird. Dies ist ein so genanntes Level-l-System mit LED und einem Träger sowie einem

Schutzbauelement. Wird dieses Level-l-System auf einen weiteren Träger montiert, spricht man von einem Level-2- System.

Es ist die Aufgabe der Erfindung, einen Bauelementträger und eine Bauelementträgeranordnung bereitzustellen, die eine gute Wärmeableitung ermöglichen.

Die Aufgabe wird gelöst durch einen Bauelementträger und eine Bauelementträgeranordnung mit den Merkmalen der

nebengeordneten Patentansprüche. Außerdem ist ein

Herstellungsverfahren angegeben.

Der Bauelementträger umfasst einen Mehrschichtträgerkörper aufweisend ein Substrat, in dem ein strukturierter

Funktionsbereich angeordnet ist. Das Substrat erstreckt sich sowohl seitlich als auch zumindest teilweise oberhalb und unterhalb des Funktionsbereichs und/oder das Substrat erstreckt sich sowohl seitlich als auch gänzlich oberhalb und/oder unterhalb des Funktionsbereichs und/oder das Substrat oder ein weiterer Bereich ist im Funktionsbereich oder darin hineinragend angeordnet.

Der Trägerkörper weist neben dem Substrat auch einen

strukturierten Funktionsbereich auf, das heißt einen räumlich begrenzten Funktionsbereich innerhalb des Substrats, der eine Funktion übernimmt, beispielsweise Wärme- oder Stromleitung. Somit lässt sich eine integrierte Wärmesenke ausbilden, mittels derer die Wärme vom Bauelement abgeleitet werden kann. Der Funktionsbereich streckt sich üblicherweise

vertikal über mehrere Schichten.

Die Wärmeabfuhr von der Wärmequelle, bei der es sich

beispielsweise um eine LED handeln kann, zum Gehäuse kann über vertikal und/oder horizontal im Substrat verlaufende thermische Wärmesenken in Form eines thermisch optimierten Blocks, sowie die Verwendung einer Keramik mit hoher

thermischer Leitfähigkeit erfolgen. Dies ermöglicht eine gute Wärmeableitung bei gleichzeitig geringer Dicke des Trägerkörpers. Die Integration von

ultradünnen Schutzbauelementen, die beispielsweise nur 0,1 mm dick oder dünner sind, ist möglich. Solche Schutzbauelemente können vor elektrostatischen Entladungen (beispielsweise durch MLV-Elemente/Multilayervaristoren, das heißt

Vielschichtvaristoren oder durch TVS-Elemente) und

Überströmen (beispielsweise durch PTC-Elemente, Kaltleiter) schützen oder als Temperatursensoren (NTC-Elemente,

Heißleiter) eingesetzt werden.

Der Vielschicht- oder Mehrschichtträgerkörper hat einen geschichteten Aufbau, da er aus einer Vielzahl Folien

aufgebaut ist, die zu einem Stapel geschichtet wurden, die anschließend beispielsweise durch Sintern zum Trägerkörper verfestigt wurden. Diese Folien weisen Substrat- und

Strukturbereiche auf. Der dreidimensionale strukturierte Funktionsbereich entsteht durch die aufeinanderliegenden Strukturbereiche der Folien. Senkrechte Mantelflächen des Funktionsbereichs entstehen durch aufeinandergeschichtete Folien, bei denen die Konturen, das heißt die Ränder, der Strukturbereiche übereinstimmen. Kurvige Mantelflächen des Funktionsbereichs entstehen durch Folien, bei denen die

Konturen von Schicht zu Schicht derart geringfügig einander abweichen, sodass sie aufeinandergeschichtet den kurvigen Mantelverlauf ergeben. Kanten im Mantel lassen sich dadurch erzielen, indem die Kontur eines Strukturbereichs signifikant von der darunterliegenden Kontur abweicht, sodass der über die darunterliegende Kontur hinausreichende Strukturbereich die Unterseite eines herausragenden Strukturbereichs bildet, die eine Kante an der Schichtgrenze aufweist. Diese Kante verläuft folglich parallel zu Längs- oder Querrichtung oder der davon aufgespannten Ebene.

Solch ein geschichtet aufgebauter Trägerkörper, wie zuvor und im Folgenden beschrieben, lässt sich durch Drucken von Folien durch Auftragen einer ersten Paste in einem ersten Areal und Auftragen einer zweiten Paste in einem zweiten Areal, Stapeln und Laminieren der Folien herstellen, um eine innige

Verbindung der Areale und der Folien zu erreichen. Laminieren geht mit einer Wärmeeinwirkung und optionaler Druckeinwirkung einher . Durch das Drucken des ersten und zweiten Areals innerhalb einer Folienkontur wird eine Folie für einen Folienstapel hergestellt. Eine Folie ist ein dünnes Blatt geformt aus den gedruckten Arealen der getrockneten ersten und zweiten Paste. Sie umfasst das gedruckte erste und zweite Areal, deren Dicke der Foliendicke entspricht. Ein drittes Areal kann mit einer dritten Paste gedruckt werden. Der Mehrschichtträgerkörper wird aus innig verbundenen, gestapelten und gedruckten

Folien, die mit verschiedenen Pasten gedruckte Areale

aufweisen, gefertigt. Nach der Stapelung ergeben die

aufgeschichteten ersten Areale das Substrat, die zweiten Areale formen den strukturierten Funktionsbereich. Die Pasten umfassen das Material des Substrats beziehungsweise des Funktionsbereichs.

Dadurch lassen sich beliebig strukturierte Funktionsbereiche herstellen. Der Funktionsbereich kann beispielsweise ein durch das Substrat durchgehender Bereich sein, der als

Durchkontaktierung oder Wärmesenke dienen kann.

Der Funktionsbereich kann derart geformt sein, dass flache Strukturen, insbesondere strukturierte Schichten, aus einem Grundkörper des Funktionsbereichs parallel zu Längs- und/oder Querachse in das Substrat ragen. Der Grundkörper kann

beispielsweise zylindrische Gestalt haben, das heißt mit paralleler Grund- und Deckfläche und einer Mantelfläche, die von parallelen Geraden gebildet wird. Die herausragenden strukturierten Schichten können in verschiedenen Ebenen übereinander oder zueinander versetzt angeordnet sein. Sie dienen zur verbesserten mechanischen Anpassung und vermindern Materialspannungen .

Der Funktionsbereich oder der weitere Bereich kann eine

Kavität oder ein Hohlraum sein. In diesem Fall weisen die

Folien, aus denen der Trägerkörperstapel geformt wird, eine Aussparung auf. Ein derartiger Hohlraum oder eine derartige Kavität kann eine beliebige Struktur haben. Der Funktionsbereich weist Material auf, das sich von dem des Substrats unterscheidet. Der Funktionsbereich kann metallen sein oder metallene Schichten aufweisen, beispielsweise

Kupfer, das eine gute Wärme- und Stromleitfähigkeit hat. Zur Ausbildung einer integrierten Wärmesenke im Substrat durch den Funktionsbereich wird Material verwendet, das eine erhöhte thermische Leitfähigkeit im Vergleich zum Substrat aufweist. Die thermische Leitfähigkeit des Materials für den Funktionsbereich ist vorteilhafterweise größer als 100 W/mK. Das Substrat ist eine Keramik, die beispielsweise AI2O3 umfasst. Das Substrat kann A1 2 0 3 und Gläser oder LTCC- Keramiken umfassen. Vorteilhafterweise ist an der Unterseite des

Mehrschichtträgerkörpers ein Wärmesenkenelement montiert, mittels dessen die durch das Substrat geleitete Wärme

abgeleitet wird. Eine Isolationsschicht kann auf Ober- und/oder Unterseite des Mehrschichtträgerkörpers vorgesehen sein. Eine Isolationsschicht kann zwischen dem

Funktionsbereich und dem Wärmesenkenelement vorgesehen sein, um mögliche elektrische Beeinflussungen durch die integrierte Wärmesenke zu verhindern. Solche oben beschriebenen Mehrschichtträgerkörper können in einer Bauelementanordnung mit einem Bauelementträger mit einem Mehrschichtträgerkörper aufweisend ein Substrat, in dem ein strukturierter Funktionsbereich angeordnet ist, welcher als integrierte Wärmesenke dient, und ein Bauelement, das auf dem Funktionsbereich angeordnet ist, vorgesehen sein. Eine solche Bauelementanordnung kann eine Isolationsschicht an der Unterseite des Mehrschichtträgerkörpers aufweisen, auf der eine Wärmesenke angeordnet ist. Der Funktionsbereich kann eine kubische oder zylindrische Grundform aufweisen und seine Querschnittsfläche an der Oberseite des Trägerkörpers kann der des Bauelements entsprechen oder darüber hinausgehen. Diese ermöglicht eine gute Wärmeableitung. Ferner kann der Funktionsbereich strukturierte Schichten aufweist, die parallel zu Längs- und/oder Querachse in das Substrat ragen und sich das Substrat oberhalb und/oder unterhalb dieser strukturierten Schichten erstreckt. Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die

Zeichnung anhand von Ausführungsbeispielen erklärt.

Es zeigen: Figuren 1 und 2 Schnittdarstellungen eines

Ausführungsbeispiels ,

Figuren 3 und 4 Schnittdarstellungen eines weiteren

Ausführungsbeispiels ,

Figuren Schnittdarstellungen eines weiteren

Ausführungsbeispiels ,

Figur 7 Schnittdarstellung eines weiteren

Ausführungsbeispiels ,

Figuren Schnittdarstellungen eines weiteren

Ausführungsbeispiels und

Figuren 10, 11 und 12 Schnittdarstellungen noch eines

weiteren Ausführungsbeispiels. Figur 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer

Bauelementträgeranordnung mit einem Bauelementträger 10 mit einem darauf angeordneten Bauelement 1, welches als

Wärmequelle wirkt. Die Darstellung ist ein Schnitt entlang der Hochachse 31 der Bauelementträgeranordnung. Figur 2 zeigt einen Schnitt entlang der Linie A-A' durch diese

Bauelementträgeranordnung. Der Schnitt verläuft in einer Ebene parallel zu der von Längs- und Querachse 32, 33 aufgespannten Ebene. Die Achsen sind im Achsenkreuz 31, 32, 33 dargestellt.

Der Bauelementträger 10 umfasst einen Mehrschichtträgerkörper 15, der als Träger sowohl für separate Komponenten oder

Bauelemente 1 als auch Leiterstrukturen dienen kann. Der Mehrschichtträgerkörper 15 ist aus gestapelten Folien

gefertigt und umfasst ein Substrat 3, das ein Trägermaterial aufweist, beispielsweise eine Al203_Keramik . Im Substrat 3 ist ein strukturierter Funktionsbereich 2 vorgesehen. Dieser Funktionsbereich 2 ist ein Bereich mit lokal erhöhter

thermischer Leitfähigkeit, der als integrierte Wärmesenke zur Wärmeableitung dient.

Auf der Oberseite des Mehrschichtträgerkörpers 15 ist eine Leiterstruktur 4 vorgesehen, mittels der die Kontaktierung des Bauelements 1 und/oder eine Umverdrahtung erfolgen kann. Eine solche Leiterstruktur 4 kann Lötpads zur Kontaktierung des Bauelements 1 umfassen, Leiterbahnen zur Spannungs- und Stromversorgung sowie zur Signalübertragung. Die Leiterbahnen können zu Anschlüssen auf der Oberseite verlaufen oder zu Durchkontaktierungen im Substrat 4. Eine solche

Leiterstruktur 4 kann metallen sein, beispielsweise aus Kupfer . Auf dem Mehrschichtträgerkörper 15 ist ein Bauelement 1 fixiert, das im Betrieb Wärme abstrahlt. Ein solches

Bauelement 1 kann eine LED sein. An der Unterseite des Mehrschichtträgerkörpers 15 ist eine elektrische Isolationsschicht 5 aufgebracht, die aus

demselben Material wie das Substrat 3 ausgebildet sein kann oder aus einem anderen Material. Das Material und die

Schichtdicke der Isolationsschicht 5 können so gewählt werden, dass eine Spannungsfestigkeit von 3000 V erreicht wird. Die Isolationsschicht 5 erstreckt sich in diesem

Ausführungsbeispiel über die gesamte Unterseite der

Trägerkörpers 15. Auf der Isolationsschicht 5 ist ein

Wärmesenkenelement 6 aufgebracht. Hierbei handelt es sich um ein Element, mittels dessen die durch das Substrat 3

geleitete Wärme des Bauelements 1 abgeleitet oder abgestrahlt wird, beispielsweise um einen Kühlkörper oder ein

Gehäuseteil. Aber auch eine Kontaktierung ist denkbar. Diesem Ausführungsbeispiel verläuft der Funktionsbereich 2 von der Oberseite des Mehrschichtträgerkörpers 15 bis zur Isolationsschicht 5. Die Struktur 2 hat im Bereich benachbart zum Bauelement 1 und zur Isolationsschicht 5 einen

quadratischen Querschnitt, der geringfügig über die

Grundfläche des Bauelements 1 hinausragt. Im Bereich der

Schnittebene A-A' ragen die Seitenbereiche der Struktur 2 bis zum Rand des Mehrschichtträgerkörpers 15, sodass sich ein kreuzförmiger Querschnitt ergibt, wie in Figur 2 erkennbar. Ober- und unterhalb der herausragenden Strukturbereiche erstreckt sich das Substrat 3.

Die achsenkreuzförmige Struktur des Funktionsbereichs 2 erlaubt nicht nur die Ableitung der Wärme senkrecht zum Bauelement 1, sondern auch eine Ableitung der Wärme in horizontaler Richtung, welche durch die kreuzförmige

Querschnittsverbreiterung erfolgt . Figur 3 zeigt eine Aufsicht auf ein Ausführungsbeispiel eines Mehrschichtträgerkörpers und einen Schnitt (rechts) durch diesen entlang der Linie A-A' .

In diesem Ausführungsbeispiel ist eine wannenförmige

metallene Struktur oder Funktionsbereich 2 an den

Seitenflächen und am Boden von einem Keramiksubstrat 3 umgeben. In der Struktur 2 ist eine weitere, quaderförmige Struktur 33, das heißt ein weiterer Bereich, aus einem weiteren Material, beispielsweise einem anderen

Keramikmaterial, vorgesehen.

Dieser Mehrschichtträgerkörper 15 ist aus drei verschiedenen Folientypen aufgebaut. Im oberen Bereich I entspricht deren Arealsanordnung der Aufsicht. Das rechteckförmige dritte Areal 33 ist von den rahmenförmigen zweiten und ersten

Arealen 2, 3 umgeben. Im darunterliegenden Bereicht II weisen die Folien ein zweites Areal 1 ohne Innenkontur auf. Das zweite Areal 2 ist rechteckförmig . Im unteren Bereich III sind die Folien ganzflächig mit der Paste für das erste Areal 3 bedruckt.

Die Stapelung solch identischer Folien in jedem der Bereiche I, II, III mit identischen Konturen ergibt einen

Mehrschichtträgerkörper 15, bei dem die Mantelflächen der Strukturen in diesen Bereichen die sich aus den

übereinanderliegenden Konturen ergeben, parallel zur

Hochachse des Trägerköpers, das heißt senkrecht zu den

Folienschichten, verlaufen. Benachbarte Folien, bei denen verschiedene Areale aufeinander liegen, formen die waagerechten Grenzflächen zwischen den wannenförmigen

Strukturen . In einem alternativen Ausführungsbeispiel kann statt der weiteren Struktur 33 eine Kavität vorgesehen sein. Diese wird aus Folien aufgebaut, die an entsprechender Stelle eine

Aussparung, das heißt einen unbedruckten Bereich aufweisen. Die Figur 5 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel einer

Bauelementträgeranordnung mit einem Bauelementträger 10 mit einem darauf angeordneten Bauelement 1, welches als

Wärmequelle wirkt. Die Darstellung ist ein Schnitt entlang der Hochachse der Bauelementträgeranordnung. Figur 6 zeigt einen Schnitt entlang der Linie A-A' durch diese

Bauelementträgeranordnung. Der Schnitt verläuft in einer Ebene parallel zu der von Längs- und Querachse aufgespannten Ebene . Im Folgenden werden im Wesentlichen die Unterschiede zu den vorangegangenen Ausführungsbeispielen beschrieben.

Das in den Figuren 5 und 6 gezeigte Ausführungsbeispiel einer Bauelementträgeranordnung weist neben dem auf der Oberseite angeordneten Bauelement 1, beispielsweise eine LED, noch ein weiteres diskretes Bauelement 7 auf, das in einer Kavität 8 in der Unterseite des Trägerkörper 15 angeordnet ist.

Dieses Ausführungsbeispiel umfasst drei strukturierte

Funktionsbereiche 2. Ein erster Funktionsbereich 2 erstreckt sich unterhalb des auf der Oberseite angeordneten Bauelements 1 und verläuft von der Oberseite des Trägerkörpers 15 bis zur Isolationsschicht 5. Dieser als Wärmesenke dienende Funktionsbereich 2 hat eine zylinderförmige Grundform mit einem Querschnitt, dessen runde Grundform einen gezackten Rand aufweist, wie in Figur 6 ersichtlich ist. Aus der senkrechten Mantelfläche ragen waagerecht verlaufende

Bereiche 23 ins Substrat 3, die als strukturierte Schichten ausgebildet sind. Diese ins Substrat laufenden Bereiche 23 können eine Querschnittsvergrößerung des Grundkörpers sein, deren Kontur einen gleichen Abstand von der Kontur des

Mantels des Grundkörpers hat. Sie können alternativ streifen- oder stegförmig ausgebildet sein. Wegen ihrer Form können sie auch als Elektrodenstruktur bezeichnet werden. Sie verbessern die mechanische Anpassung zwischen Metall und Keramik im Übergang vom Substrat zum Funktionsbereich, indem

beispielsweise Materialspannungen vermieden werden.

Unterhalb des ersten Funktionsbereichs 2 ist zwischen diesem und der Wärmesenke eine Isolationsschicht 5 vorgesehen. Diese verläuft unterhalb des Bauelements 1, aber über dessen

Grundfläche hinausragend, aber nicht großflächig über die gesamte Unterseite des Mehrschichtträgerkörpers 15.

Die Bauelementträgeranordnung weist außerdem einen zweiten und dritten Funktionsbereich 20 auf, die zwischen der

Leiterstruktur 4 auf der Oberseite des

Mehrschichtträgerkörpers 15 und einem Wärmesenkenelement 6 auf der Unterseite verlaufen. Diese Funktionsbereiche sind zylinderförmig mit rechteckigem Querschnitt. Sie können als Durchkontaktierung oder Wärmesenke für ein weiteres, nicht dargestelltes, Bauelement dienen.

Die Figur 7 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Bauelementträgeranordnung mit einem Bauelementträger 10 mit mehreren darauf angeordneten Bauelementen 1, welche als Wärmequelle fungieren. Die Darstellung ist ein Schnitt entlang der Hochachse der Bauelementträgeranordnung. Die räumliche Anordnung der LEDs kann wie in Figur 9 dargestellt sein .

Im Folgenden werden im Wesentlichen die Unterschiede zu den vorangegangenen Ausführungsbeispielen beschrieben.

Die Bauelementträgeranordnung weist mehrere auf der Oberseite angeordnete Bauelemente 1 auf. Hierbei kann es sich um LEDs handeln, die im Betrieb Wärme entwickeln. Unterhalb des

Bereichs, in dem die Bauelemente 1 angeordnet sind, erstreckt sich der strukturierte Funktionsbereich 2, der als gemeinsame Wärmesenke für die Bauelemente 1 dient. Der Funktionsbereich 2 hat einen zylinderförmigen Grundkörper, der sich von der Oberseite des Mehrschichtträgerkörpers 15 bis zur

Isolationsschicht 5 erstreckt. Auf der Isolationsschicht 5 ist ein gemeinsames Wärmesenkenelement 6 vorgesehen. Ferner sind strukturierte Schichten 23 vorgesehen, die sich

waagerecht ins Substrat 3 erstrecken. Diese sind in

verschiedenen Ebenen übereinander angeordnet. Ober- und unterhalb dieser Bereiche erstreckt sich das Substrat 3.

Ferner ist jenseits des Funktionsbereichs 2 ein weiteres, diskretes Bauelement 7 auf der Oberseite des Trägerkörpers 15 angeordnet, bei dem es sich beispielsweise um einen

integrierten NTC-Temperatursensor oder um ein MLV-Element als ESD-Schutz (ESD ist kurz für englisch "electrostatic

discharge", das heißt elektrostatische Entladung,) handeln kann.

Die Figur 8 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Bauelementträgeranordnung umfassend einen Bauelementträger 10 mit einem darauf angeordneten Bauelementen 1, welche als Wärmequelle fungieren. Die Darstellung ist ein Schnitt entlang der Hochachse der Bauelementträgeranordnung. Figur 9 zeigt einen Schnitt entlang der Linie A-A' durch diese

Bauelementträgeranordnung. Der Schnitt verläuft in einer

Ebene parallel zu der von Längs- und Querachse aufgespannten Ebene .

Im Folgenden werden im Wesentlichen die Unterschiede zum vorangegangenen Ausführungsbeispiel beschrieben. Bei diesem Ausführungsbeispiel handelt es sich um eine

Bauelementträgeranordnung mit sieben Bauelementen 1,

beispielsweise LEDs. Figur 9 zeigt die räumliche Anordnung der Bauelemente 1. Eines ist zentral angeordnet, weitere sind ringförmig um dieses Bauelement 1 angeordnet.

Figur 8 unterscheidet sich vom vorhergehenden

Ausführungsbeispiel im Wesentlichen durch die Struktur des Funktionsbereichs 2. Auch in diesem Ausführungsbeispiel ist ein ausgedehnter Funktionsbereich 2 als Wärmesenke für die Bauelemente 1 vorgesehen. Im mittleren Bereich des

Trägerkörpers 15 erstreckt sich der strukturierte

Funktionsbereich 2 weiträumig, wird aber nur unterhalb der Bauelemente und Wärmesenken an die Ober- beziehungsweise Unterseite geführt. Somit sind nicht nur am Rand des

Mehrschichtträgerkörpers 15 Substratbereiche 3, sondern auch an der Trägerkörperoberseite zwischen den Bauelementen 1. Ferner sind auch separate Wärmesenkenselemente 6 unter den Bauelementen 1 vorgesehen. Der Funktionsbereich weist auch im unteren Bereich Substratbereiche zwischen zu den

Wärmesenkenelementen 6 verlaufenden Bereichen des

Funktionsbereichs auf. Die im oberen und unteren Bereiche des Mehrschichtträgerkörpers verlaufenden Bereiche des Funktionsbereichs können inselförmig sein, sodass ihr

Querschnitt im Wesentlichen der Grundfläche der Bauelemente 1 entspricht oder kreis- beziehungsweise ringförmig, sodass die Bauelemente 1 auf dem Kreis beziehungsweise Ring angeordnet sind, wie in Figur 9 skizziert.

Auch in diesem Ausführungsbeispiel ragen strukturierte

Schichten 23 aus dem Grundkörper des Funktionsbereichs in das Substrat 3 hinein.

Figur 10 zeigt einen Schnitt durch ein weiteres

Ausführungsbeispiel, ähnlich dem in den Figuren 5 und 6 gezeigten . In diesem Ausführungsbeispiel sind eine LED als Bauelement 1 mit starker Wärmeentwicklung sowie ein MLV-Element als exemplarisches weiteres Bauelement 7 auf einem

Mehrschichtträgerkörper 15 angeordnet. Das Bauelement 1 ist unter einer Linse 9 positioniert.

Die Breite Dl einer solchen LED kann beispielsweise 1000 ym betragen. Sie ist durch Lot, beispielsweise SnAgCu

aufweisend, auf Lotpads 18 auf dem Trägerkörper 15 fixiert. Die Breite D7 des weiteren Bauelements 7 kann 300 ym

betragen. Es ist auf Lotpads 17, beispielsweise Ag/Ni/Sn umfassend, fixiert.

Auf der Unterseite des Mehrschichtträgerkörpers 15 sind

Wärmesenkenelemente 6 angeordnet. Ein solcher

Mehrschichtträgerkörper 15 kann eine Dicke D10 von 500 ym haben, wobei das Substrat 3 eine Dicke D15 von 400 ym hat. Im Substrat 3 sind ein erster Funktionsbereich 2, der als thermischer Block oder Wärmesenke für das Bauelement 1 dient, sowie zwei weitere Funktionsbereiche 22 als

Durchkontaktierungen unterhalb des weiteren Bauelements 7 angeordnet. Die Breite D2 der integrierten Wärmesenke beträgt sowohl in Längs- als auch Querrichtung 1500 ym. Der Abstand zum Rand des Trägerkörpers beträgt 700 ym (siehe Figur 11) . Die Breite der weiteren Funktionsbereiche entspricht der des weiteren Bauelements 7. Die Breite D2 des Grundkörpers der integrierten Wärmesenke beträgt sowohl in Längs- als auch Querrichtung 1500 ym. Der Abstand D3 zum Rand des

Trägerkörpers beträgt 700 ym (siehe Figur 9) . Die Breite der weiteren Funktionsbereiche entspricht der des weiteren

Bauelements 7 und beträgt 300 ym.

Der Mehrschichtträgerkörper 15 hat einen geschichteten Aufbau und umfasst eine Vielzahl von Folien, die gestapelt und laminiert wurden, um den Trägerkörper 15 zu formen. Die einzelnen Folien umfassen Substratareale, deren Gestaltung dem Schnitt durch den Trägerkörper in der entsprechenden

Ebene entspricht. Derartige Folien können durch Drucken mit verschiedenen Pasten für die verschiedenen Areale gefertigt werden, welche anschließend gestapelt und laminiert werden. Auf diese Weise ist es möglich, beliebige Strukturen

innerhalb des Substrats 3 herzustellen. So lassen sich beispielsweise die aus dem Grundkörper des Funktionsbereichs herausragenden Bereiche 23 in einfacher Weise fertigen, indem der gedruckte Funktionsbereich einer solchen Schicht über den der darunterliegenden und der darüberliegenden Schicht hinausragt. Mit anderen Worten: Über die Konturen des

Grundkörpers hinausgehende Strukturbereiche einer

Folienschicht, oder mehrerer Folienschichten, bilden die ins Substrat 3 ragenden Bereiche 23. Figur 11 und Figur 12 zeigen zwei weitere Schnitte durch das Bauelement entlang der Linien I-I und II-II in Figur 10. Figur 11 zeigt den Schnitt I-I, in dem deutlich erkennbar ist, dass die LED mittels zweier Kontakte kontaktiert wird. Im Schnitt 2-2 ist erkennbar, dass Gleiches auch für das weitere Bauelement 7 gilt.

Die Merkmale der Ausführungsbeispiele können kombiniert werden.