DE102007055275A1 - Flexibles Schaltungssubstrat für elektrische Schaltungen und Verfahren zur Herstellung desselben - Google Patents

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Heinz Prof. Dr. Kück
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Abstract

Die vorliegende Erfindung schafft ein flexibles Schaltungssubstrat für elektrische Schaltungen und ein Verfahren zur Herstellung desselben. Das flexible Schaltungssubstrat für elektrische Schaltungen weist eine flexible Mehrschichtfolie auf, die mindestens zwei unterschiedliche Kunststofffolienschichten aufweist, wobei die Schmelztemperatur der ersten Kunststofffolienschicht höher ist als die Schmelztemperatur der zweiten Kunststofffolienschicht. Außerdem ist eine metallische Schicht in der zweiten Kunststofffolienschicht angeordnet, wobei eine Oberfläche der metallischen Schichten in Verbindung mit der zweiten Kunststofffolienschicht ist.

Description

  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein flexibles Schaltungssubstrat für elektrische Schaltungen, wie es beispielsweise in den Bedienkonsolen von Automobilen, für die Signalzuführungen in dem Druckkopf eines Tintenstrahldruckers oder eines Lenkrades eingesetzt wird. Des Weiteren bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren zur Herstellung eines flexiblen Schaltungssubstrates für elektrische Schaltungen, wobei das flexible Schaltungssubstrat elektrische Schaltungselemente aufweisen kann oder elektrische Bauteile miteinander verbinden kann.
  • Das technische Einsatzgebiet der hier beschriebenen Erfindung ist ein flexibler Kunststoffschaltungsträger, die heutzutage eine weite Verbreitung finden. Gedruckte Schaltungen auf der Basis flexibler Kunststoffschaltungsträger werden eingesetzt, um räumlich getrennte elektronische Baugruppen elektrisch leitend miteinander zu verbinden. Man unterscheidet hier im Wesentlichen zwischen zwei Arten flexibler Schaltungen: Schaltungen mit und ohne dauerhafter dynamischer Beanspruchung. Schaltungen ohne dynamische Beanspruchung werden einmal am Bestimmungsort, beispielsweise in der Bedienkonsole eines Automobils eingebaut und verbleiben dort ohne Formänderung für einen langen Zeitraum. Schaltungen mit dynamischer Beanspruchung sind während des Betriebs eines Gerätes einer kontinuierlichen Formänderung ausgesetzt. Ein Beispiel hierfür sind flexible Schaltungsträger für die Signalzuführung in dem Druckkopf eines Tintenstrahldruckers oder des Lenkrads.
  • Flexible Schaltungen werden heute meistens auf der Basis von Polyimidfolien hergestellt, da diese sehr gute thermi sche und dielektrische Eigenschaften aufweisen. Die Erzeugung von Leiterbahnstrukturen erfolgt meistens über eine metallische Startschicht, welche durch Vakuummetallisierung, lithographische und nasschemische Verfahren, wie z. B. chemische und/oder galvanische Metallisierung und Ätztechniken aufgebracht wird. Die fertige elektrische Schaltung wird dann im Allgemeinen noch mit einem Abdecklack versehen, welche nur die Kontaktierungsstellen zu den Leiterbahnstrukturen ausspart. Die so erzeugten Schaltungen bestehen im Falle einer einseitigen flexiblen Schaltung meist aus einer Polyimidlage, also einem Dielektrikum, sowie einer Metallisierungsebene oder in Falle einer doppelseitigen flexiblen Schaltung aus einer Metallisierungsebene auf einer Vorder- und Rückseite mit Durchkontaktierungen. Flexible Schaltungen auf Polyimidbasis können in nahezu jeder beliebigen Form und Größe hergestellt und bei Bedarf mit sehr feinen Leiterbahnen versehen werden. Neben den genannten Eigenschaften haben polyimidbasierte flexible Schaltungen jedoch den Nachteil, dass ihre Herstellung relativ aufwändig und damit kostenintensiv ist. Aufgrund der benötigten Herstellungsanlagen und des entsprechenden Wissens über die Verfahrenstechnik ist ihre Herstellung praktisch nur in entsprechend ausgestatteten Werken zur Leiterplattenherstellung möglich.
  • Eine preisgünstige und schnelle Methode zur Herstellung der Leiterbahnen für gedruckte Schaltungen ist das Heißprägen. Diese Technik wird beispielsweise auch zur Herstellung spritzgegossener Schaltungsträger (molded interconnect devices (MID)) verwendet. Die Heißprägetechnik und deren Einsatz in der MID-Technik sind beispielsweise in den folgenden Publikationen dargestellt:
    • [1] Abschlussbericht AiF-Vorhaben Nr. 14176N: Innovative Folien für die Heißpräge-MID-Technik, 2006.
    • [2] Abschlussbereicht BMBF-Vorhaben FKZ 02PP2011–18: Automatisierte Fertigungslinie für Heißpräge-MID-Baugruppen (AHMID). 2002.
    • [3] Forschungsvereinigung Räumliche Elektronische Baugruppen 3-D MID e. V.: 3D-MID-Technologie, ISBN 3-446-22720-2, Carl Hanser Verlag, München 2004.
    • [4] Pojtinger A.. Erfahrungen in der Serienfertigung einer komplexen heißgeprägten MID-Baugruppe, Workshop „Innovative Anwendungen in der MID-Technik", 05.10.2005, Stuttgart.
    • [5] Schröder, U.: „Elektrolytische Herstellung von Kupfer-Heißprägefolien – Keine Hexerei, Workshop „Innovative Anwendungen in der MID-Technik", 05.10.2005, Stuttgart.
    • [6] Stampfer S.: Heißprägen von spritzgegossenen Schaltungsträgern; Dissertation LKT Erlangen, 1999.
  • Bei der Heißprägetechnik wird über ein beheiztes Prägewerkzeug, auf dem sich das Schaltungs- bzw. Leiterbahnlayout befindet, eine spezielle, oft kupferbasierte Folie unter Druck und Wärme auf einen thermoplastischen Werkstoff gepresst. Die Kupferfolie wird dabei beim Prägeprozess ausgestanzt und verbindet sich mit ihrer aufgerauten Rückseite mit dem aufschmelzenden Kunststoff. Auf diese Weise wird das Leiterbahnlayout direkt vom Prägestempel auf einen thermoplastischen Schaltungsträger übertragen, wobei hohe Haftungen der Leiterbahnen auf dem Kunststoffsubstrat erzielt werden. Heißprägen ist somit ein sehr schnelles und kostengünstiges Verfahren zur Herstellung von Leiterbahnen und Metallflächen auf einer breiten Palette von Thermoplasten ohne den unmittelbaren Einsatz von chemischen oder galvanischen Prozessen in der eigenen Fertigung. Bei den Thermoplasten handelt es sich um Kunststoffe, die sich in einem bestimmten Temperaturbereich einfach verformen lassen. Dieser Vorgang ist reversibel, d. h. er kann nach Abkühlung und Wiedererwärmung bis in den schmelzflüssigen Zustand beliebig oft wiederholt werden, solange nicht durch Überhitzen eine thermische Zersetzung des Materials einsetzt. Ein großer Vorteil der Heißprägetechnik ist die Tatsache, dass die Kupferfolien kommerziell erhältlich sind und mit diesen Verfahren eine Vielzahl gefüllter und ungefüllter Thermoplaste verarbeitet werden können. Ihre Anwendung ist bisher allerdings auf starre Schaltungsträger beschränkt.
  • Die Anwendung der Heißprägetechnik auf flexible Schaltungsträger hat bisher kaum Verbreitung gefunden. Ein entscheidender Grund hierfür ist die Tatsache, dass Versuche, konventionelle Kunststofffolien mittels Heißprägetechnik mit einer Leiterstruktur zu versehen, im Regelfall keine befriedigenden Resultate ergeben. Wird bei einer zu niedrigen Temperatur geprägt, ist die Haftung der Leiterbahn auf dem Kunststoffsubstrat unzureichend, wohingegen hohe Temperaturen zu Formveränderungen oder gar zu einer Zerstörung bzw. Zersetzung der Kunststofffolie führen.
  • Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung und ein Verfahren zu schaffen, dass eine kostengünstige und einfache Herstellung eines flexiblen Schaltungssubstrates für elektrische Schaltungen ermöglicht, wobei die Leiterbahnen eine ausreichende Haftung auf dem flexiblen Schaltungssubstrat aufweisen.
  • Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Vorrichtung gemäß Anspruch 1 und ein Verfahren gemäß Anspruch 17.
  • Die vorliegende Erfindung schafft ein flexibles Schaltungssubstrat für elektrische Schaltungen basierend auf einer flexiblen Mehrschichtfolie, die mindestens zwei unterschiedliche Kunststofffolienschichten aufweist, wobei die Schmelztemperatur der ersten Kunststofffolienschicht höher ist als die Schmelztemperatur der zweiten Kunststofffolienschicht. Das flexible Schaltungssubstrat umfasst weiterhin eine metallische Schicht, die in der zweiten Kunststofffo lienschicht angeordnet ist, wobei eine Oberfläche der metallischen Schicht in Verbindung mit der zweiten Kunststofffolienschicht ist.
  • Die vorliegende Erfindung schafft ferner ein Verfahren zur Herstellung eines flexiblen Schaltungssubstrates für elektrische Schaltungen mit einem Schritt des Einprägens eines Abschnittes einer metallischen Prägefolie in eine zweite Kunststofffolienschicht einer flexiblen Mehrschichtfolie, die zwei unterschiedliche Kunststofffolienschichten aufweist, wobei die Schmelztemperatur der zweiten Kunststofffolienschicht tiefer ist, als die Schmelztemperatur der ersten Kunststofffolienschicht. Das Einprägen erfolgt unter Anwendung von Kraft und Wärme auf den Abschnitt, so dass eine Oberfläche der metallischen Schicht in Verbindung mit der zweiten Kunststofffolienschicht ist.
  • Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung bieten unter anderem den Vorteil, dass ein kostengünstiger und einfach herzustellender flexibler Schaltungsträger mit gedruckter elektrischer Schaltung dargestellt wird bzw. ein Verfahren zur Herstellung desselben. Nach diesem Konzept kann eine mehrschichtige Kunststofffolie, wie sie am Markt verfügbar ist verwendet werden. Die mehrschichtige Kunststofffolie besteht mindestens aus zwei Schichten, einer temperaturbeständigen Schicht mit einer höheren Schmelztemperatur, welche gleichzeitig als Trägerfolie dient und einer zweiten, häufig amorphen Schicht, welche eine tiefere Aufschmelztemperatur aufweist. Durch eine geeignete Auswahl der Kunststoffmehrschichtfolie und der metallischen Prägefolie, z. B. einer Kupferheißprägefolie, sowie den geeigneten Prägebedingungen, lassen sich damit auf sehr einfache Weise gedruckte flexible Schaltungen herstellen. Dabei wirkt die zweite, bei einer tieferen Temperatur schmelzende Schicht praktisch als thermoplastischer Kleber, während die bei einer höheren Temperatur schmelzende Schicht dem flexiblen Substrat die erforderliche mechanische Festigkeit verleiht und die thermisch mechanischen Eigenschaften wesentlich bestimmt.
  • Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend Bezug nehmend auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
  • 1 den schematischen Querschnitt eines flexiblen Schaltungssubstrates für elektrische Schaltungen gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
  • 2 ein weiteres Ausführungsbeispiel eines flexiblen Schaltungssubstrates für elektrische Schaltungen gemäß der vorliegenden Erfindung mit zwei metallischen Schichten mit aufgerauter Unterseite;
  • 3 die schematische Seitenansicht eines flexiblen Schaltungssubstrates für elektrische Schaltungen, wobei die metallischen Schichten bzw. Leiterbahnen in einem flexiblen Verbund aus drei Kunststofffolienschichten eingebettet sind;
  • 4 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, wobei das flexible Schaltungssubstrat für elektrische Schaltungen aus vier Kunststofffolienschichten aufgebaut ist und zwei Metalllagen bzw. Metallschichten aufweist;
  • 5 ein weiteres Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, wobei die beiden Metalllagen aus dem Ausführungsbeispiel in 4 über Kontaktlöcher, welche ein leitfähiges Material aufweisen, elektrisch leitend verbunden sind;
  • 6 ein flexibles Schaltungssubstrat für elektrische Schaltungen, welches fünf Kunststofffolienschichten aufweist, in denen zwei metallische Schich ten, die über gelötete oder geschweißte metallische Verbindungen elektrisch leitend verbunden sind, eingebettet sind;
  • 7 ein weiteres Ausführungsbeispiel gemäß der vorliegenden Erfindung, bei der zwei Metalllagen bzw. Leiterbahnstrukturen einer Vierschichtkunststofffolie gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung über metallische Stifte bzw. Nieten elektrisch leitend verbunden sind;
  • 8a, b schematisch die Schritte zur Herstellung des flexiblen Schaltungssubstrates aus 1 gemäß einem Ausführungsbeispiel zum Verfahren zur Herstellung eines flexiblen Schaltungssubstrates für elektrische Schaltungen;
  • 9a, b die Herstellung des flexiblen Schaltungssubstrates aus 2;
  • 10a, b in schematischen Einzelbildern die Herstellungsschritte zur Herstellung des flexiblen Schaltungssubstrates aus 3 gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel zum Verfahren zur Herstellung eines flexiblen Schaltungssubstrates für elektrische Schaltungen;
  • 11a–d schematisch die Schritte zur Herstellung eines flexiblen Schaltungssubstrates gemäß 4, mit zwei Metallisierungsebenen;
  • 12a–d schematisch die Schritte zur Herstellung eines flexiblen Schaltungssubstrates gemäß 5, bei dem die zwei Metallisierungsebenen über ein mit leitfähigem Material gefülltes Kontaktloch elektrisch leitfähig verbunden sind;
  • 13a–h ein Ausführungsbeispiel zur Herstellung des flexiblen Schaltungssubstrates in 6; und
  • 14a, b ein weiteres Ausführungsbeispiel zur Herstellung des flexiblen Schaltungssubstrates in 7.
  • In 1 ist ein schematisches Querschnittsbild eines Ausführungsbeispiels eines flexiblen Schaltungssubstrates 100 für elektrische Schaltungen dargestellt. Das flexible Schaltungssubstrat 100 besteht aus einer flexiblen Mehrschichtfolie 1, die mindestens zwei unterschiedliche Kunststofffolienschichten aufweist, wobei die Schmelztemperatur der ersten Kunststofffolienschicht 2 höher ist, als die Schmelztemperatur der zweiten Kunststofffolienschicht 4. Des weiteren weist das flexible Schaltungssubstrat 100 für elektrische Schaltungen eine metallische Schicht 6 auf, die beispielsweise eine Leiterbahn darstellen kann, und die in der zweiten Kunststofffolienschicht 4 angeordnet ist, wobei eine Oberfläche 6a der metallischen Schicht 6 in Verbindung mit der zweiten Kunststofffolienschicht 4 ist.
  • In diesem Ausführungsbeispiel kann es sich also, um eine einseitige flexible Schaltung bzw. um ein flexibles Schaltungssubstrat handeln mit einer Dielektrikumsebene 2, also der ersten Kunststofffolienschicht, die eine höhere Schmelztemperatur als die zweite Kunststofffolienschicht 4, im Folgenden auch als Leiterebene bezeichnet, handeln. Bei der zweiten Kunststofffolienschicht 4 bzw. Leiterebene handelt es sich nicht um eine leitfähige Kunststofffolienschicht sondern um die Schicht, in der die metallische Schicht 6, also beispielsweise die Leiterbahnstruktur, angeordnet ist.
  • Die Dielektrikumsebene 2 kann aus einer temperaturbeständigen Kunststofffolienschicht bestehen, welche eine hohe Schmelztemperatur besitzt und dem flexiblen Schaltungssubstrat die erforderliche mechanische Festigkeit verleiht und dessen thermisch mechanische Eigenschaften bestimmt. Die zweite Kunststofffolienschicht 4 der flexiblen Mehrschichtfolie 1 kann eine amorphe Struktur aufweisen, also eine amorphe Kunststoffschicht sein, welche eine tiefere Aufschmelztemperatur aufweist, als die Kunststofffolienschicht 2. So kann die Schmelztemperatur der ersten Kunststofffolienschicht beispielsweise bei 170°C liegen und die der zweiten bei 130°C.
  • Bei den Kunststofffolienschichten 4, 2 kann es sich beispielsweise um thermoplastische Kunststofffolienschichten handeln, die sich bei Einwirkung von Wärme und Druck verschweißen lassen. Die zu verschweißenden Kunststofffolien können dabei über ihre Schmelztemperatur hinaus erwärmt und in einen fließfähigen Zustand gebracht werden. Bei Abkühlung sind die Thermoplaste dann miteinander verschweißt. Typische Thermoplaste sind beispielsweise Polyimid (PI), Polycarbonat (PC), Polystyrol (PS), Polyvinylchlorid (PVC), Polyamid (PA), Acrylnitrilbutadien (ABS), Polymethylmetheracrylat (PMMA) und Polyethylenterphthalat (PET).
  • Die metallische Schicht 6, die in der zweiten Kunststofffolienschicht 4 angeordnet ist, kann beispielsweise Kupfer, Nickel, Zinn, Gold oder Aluminium aufweisen. Es ist natürlich auch denkbar, dass die metallische Schicht 6 andere leitfähigen Materialien aufweist.
  • In dem Ausführungsbeispiel in 1 sind Teile der Oberfläche 6a der metallischen Schicht 6 in Kontakt mit der zweiten Kunststofffolie, während andere Teile 6b freiliegend bzw. nicht in Kontakt mit der zweiten Kunststofffolienschicht 4 sind.
  • In einem anderen Ausführungsbeispiel des flexiblen Schaltungssubstrates für elektrische Schaltungen kann die metallische Schicht 6 vollständig in der zweiten Kunststoffschicht 4 eingebettet sein. Das heißt, die gesamte Oberfläche der metallischen Schicht 6 ist von dem elektrisch isolierenden Material der zweiten Kunststofffolienschicht 4 umgeben.
  • In 2 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung schematisch dargestellt. Das flexible Schaltungssubstrat 100 besteht wieder aus einer flexiblen Mehrschichtfolie 1, die zwei unterschiedliche Kunststofffolienschichten 2 und 4 aufweist. Die Kunststofffolienschicht 4 weist dabei wieder eine tiefere Schmelztemperatur auf, als die erste Kunststofffolienschicht 2. In diesem Ausführungsbeispiel sind zwei metallische Leiterbahnstrukturen 6 in der tiefer schmelzenden Kunststofffolienschicht 4 eingebettet, wobei Teile der Oberfläche 6b der Leiterbahnstruktur 6 nicht in Kontakt mit der zweiten Kunststofffolienschicht 4 sind, während eine Oberfläche 6a (in diesem Beispiel die Unterseite der Leiterbahnstrukturen) eine hohe Rauhigkeit oder Rauheit aufweist, weshalb die Verbindung mit der zweiten Kunststofffolienschicht 4 besonders innig ist. Das heißt, die Leiterbahnstrukturen 6 können eine hohe Haftung auf der Kunststofffolienschicht 4 aufweisen.
  • Die Oberflächenrauhigkeit bzw. die Rauheit der metallischen Schicht, welche in Kontakt mit der Kunststofffolienschicht ist, kann beispielsweise eine mittlere Rauheit (gemittelte Rautiefe Rz) von mehr als 10 μm oder besser, von mehr als 20 μm aufweisen. Die gemittelte Rautiefe Rz einer anderen metallischen Schicht kann größer als 5 μm, also beispielsweise 7 μm, sein. Der Mittenrauwert Ra der metallischen Schicht kann ungefähr eine Zehnerpotenz kleiner sein, als die gemittelte Rautiefe R. Der Mittenrauwert der metallischen Schicht, welche in Kontakt mit der Kunststofffolienschicht ist, kann also beispielsweise größer 1 μm oder besser, größer als 2 μm sein. Die Oberflächenrauhigkeit der anderen Oberflächen 6b, welche nicht in Kontakt mit der zweiten Kunststofffolienschicht 4 stehen, sind im Allgemeinen wesentlich kleiner, sie können aber auch der Oberflächenrauhigkeit der Oberfläche 6a der metallischen Schicht entsprechen.
  • In einem weiteren Ausführungsbeispiel des flexiblen Schaltungssubstrates kann beispielsweise mindestens die Dicke der aufgerauten metallischen Schicht 6a in der zweiten Kunststofffolienschicht 4 eingebettet sein. Es ist aber auch denkbar, dass die metallische Schicht vollständig in der thermoplastischen Kunststofffolienschicht 4, welche eine tiefere Schmelztemperatur aufweist als die thermoplastische Kunststofffolienschicht 2, eingebettet ist.
  • In der schematischen Darstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels eines flexiblen Schaltungssubstrates für elektrische Schaltungen, ist in 3 eine Leiterbahnstruktur 6 gezeigt, die vollständig in der zweiten Kunststofffolienschicht 4 eingebettet ist. Die flexible Mehrschichtfolie 1 besteht in diesem Ausführungsbeispiel aus drei Kunststofffolienschichten 2, 4 und 8, wobei die nieder schmelzende Kunststofffolienschicht 4 zwischen zwei höher schmelzenden Kunststofffolien 2 und 8 eingebettet ist. Das heißt, die nieder schmelzende Kunststofffolienschicht 4 berührt auf ihrer einen Seite direkt eine höher schmelzende Kunststofffolienschicht und auf ihrer anderen Seite die andere höher schmelzende Kunststofffolienschicht. In der Kunststofffolienschicht 4, welche im Vergleich zu den Kunststofffolien 8 und 2 eine tiefere Schmelztemperatur aufweist, sind auch die Leiterbahnstrukturen 6 vollständig eingebettet. Die Leiterbahnstrukturen 6 können dabei wieder eine Oberfläche 6a aufweisen, die eine größere Oberflächenrauhigkeit aufweist als andere Oberflächen 6b, welche in diesem Ausführungsbeispiel auch in Kontakt mit der Kunststofffolienschicht 4 sind. Die flexible Mehrschichtfolie 1 weist in diesem Ausführungsbeispiel also eine dritte Kunststofffolienschicht 8 auf, die so angeordnet ist, dass die zweite Kunststofffolienschicht 4 zwischen der ersten Kunststofffolienschicht 2 und der dritten Kunststofffolienschicht 8 liegt, wobei die Schmelztemperatur der dritten Kunststofffolienschicht 8 höher ist, als die Schmelztemperatur der zweiten Kunststofffolienschicht 4. Bei der drit ten 8 und der ersten 2 Kunststofffolienschicht kann es sich um identische Kunststofffolienschichten handeln, also um Kunststofffolienschichten aus demselben Material. Denkbar ist auch, dass es sich um Kunststofffolienschichten aus einem unterschiedlichen Material handelt, wobei dann beispielsweise auch die Schmelztemperatur der dritten Kunststofffolienschicht 8 und der ersten Kunststofffolienschicht 2 unterschiedlich sein können. Beide Schmelztemperaturen sind jedoch höher als die Schmelztemperatur der zweiten Kunststofffolienschicht 4.
  • Das flexible Schaltungssubstrat 100 weist in diesem Ausführungsbeispiel also einen Verbund auf, der aus einer ersten Dielektrikumsebene 2, einer Leiterebene 4 mit der eingebetteten Leiterbahnstruktur 6 besteht und einer zweiten Dielektrikumsebene 8.
  • Das Material, aus dem die zweite Kunststofffolienschicht 4 besteht, kann dort, wo die Kunststofffolienschicht 4 die Oberfläche der metallischen Schicht 6 berührt, von der Struktur her geschmolzen und abgekühlt sein, oder beispielsweise auch eine höhere Dichte aufweisen, als Teile der zweiten Kunststofffolienschicht 4, welche nicht in Berührung mit der metallischen Schicht sind. Es ist auch denkbar, dass die zweite Kunststofffolienschicht 4 dort, wo sie die Oberfläche der metallischen Schicht 6 berührt von einem amorphen in einen teilkristallinen Zustand umgewandelt ist.
  • Ein anderes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist beispielsweise so ausgestaltet, dass die Leiterbahnstrukturen 6 durch einen gezielten Zuschnitt der dritten Kunststofffolie 8 nicht vollständig eingebettet sind, so dass Leiter- bzw. Kontaktanschlüsse zu dem Leiterbahnstrukturen 6 unbedeckt bleiben. Das flexible Schaltungssubstrat kann an diesen unbedeckten Stellen ein metallisches Lot mit beispielsweise bleifreiem Lot aufweisen, an das gegebenenfalls ein elektrisches Bauteil mit dem flexiblen Schal tungssubstrates elektrisch leitfähig angeschlossen sein kann.
  • 4 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel eines flexiblen Schaltungssubstrats für elektrische Schaltungen gemäß der vorliegenden Erfindung. In diesem Ausführungsbeispiel weist die flexible Mehrschichtfolie 1 eine vierte Kunststofffolienschicht 12 auf, die so angeordnet ist, dass die dritte Kunststofffolienschicht 8 zwischen der zweiten Kunststofffolienschicht 4 und der vierten Kunststofffolienschicht 12 liegt, wobei die vierte Kunststofffolienschicht 12 eine tiefere Schmelztemperatur besitzt, als die dritte Kunststofffolienschicht 8. Die vierte Kunststofffolienschicht 4 kann also die dritte Kunststofffolienschicht 8 direkt berühren.
  • In diesem Ausführungsbeispiel weist das flexible Schaltungssubstrat zudem eine weitere metallische Schicht 10 in der vierten Kunststofffolienschicht 12 auf, wobei eine Oberfläche 10a der weiteren metallischen Schicht 10 in Verbindung mit der vierten Kunststofffolienschicht 12 ist. Die Oberfläche 10a der weiteren Metallschicht 10 kann wiederum, analog zur oben beschriebenen Metallschicht 6, eine Oberflächenrauhigkeit aufweisen, die größer ist, als andere Oberflächen 10b der weiteren metallischen Schicht 10. Des Weiteren befindet sich eine metallische Schicht, wie in den vorhergehenden Ausführungsbeispielen dargestellt, eingebettet in der zweiten Kunststofffolienschicht 4. Die beiden metallischen Schichten 6, 10 können so in dem flexiblen Schaltungssubstrat angeordnet sein, dass sie getrennt durch die dazwischen liegenden Schichten überlappende Bereiche aufweisen.
  • Für die zweite metallische Schicht 10, die ebenfalls als Leiterbahn bzw. Leiterbahnstruktur ausgebildet sein kann, gilt entsprechendes, was im Zusammenhang mit der metallischen Schicht 6 angeführt wurde. Die Leiterbahnstrukturen, bzw. die metallischen Schichten 10 können eine hohe Haftung in der vierten Kunststofffolienschicht 12 aufweisen. Beispielsweise kann die Haftung 1,4 N/mm betragen. Bei den nieder schmelzenden Kunststofffolienschichten 12 und 4 kann es sich um identische Kunststofffolienschichten handeln, d. h. die Kunststofffolienschichten können aus ein und demselben Material hergestellt sein. Es ist aber auch denkbar, dass es sich um unterschiedliche Materialien handelt, wobei die Schmelztemperatur der vierten Kunststofffolienschicht tiefer ist, als die der dritten Kunststofffolienschicht 8. Die Schmelztemperatur der zweiten Kunststofffolienschicht 4 ist ihrerseits wieder geringer als die Schmelztemperaturen der ersten 2 und dritten 8 Kunststofffolienschicht. Insgesamt stellt das flexible Schaltungssubstrat also einen Verbund dar, in dem eine erste Dielektrikumsebene 2 in Kontakt ist mit einer dielektrischen Leiterebene 4, in die eine erste metallische Leiterbahnstruktur bzw. Schicht 6 eingebettet ist. An diese erste Leiterebene 4 schließt sich eine zweite dielektrische Ebene 8 an, auf die eine zweite Leiterebene 12 angeordnet ist, wobei eine zweite metallische Schicht bzw. Leiterbahnstruktur 10 zumindest teilweise in Verbindung mit der zweiten Leiterebene 12 ist.
  • In einem weiteren Ausführungsbeispiel, welches in 5 dargestellt ist, kann beispielsweise das flexible Schaltungssubstrat, wie es in 4 dargestellt wurde, zusätzlich Kontaktlöcher 14 in der dritten Kunststofffolienschicht 8 und teilweise in der zweiten 4 und vierten 12 Kunststofffolie aufweisen, welche mit einem leitfähigen Material 16, ausgefüllt sind. Bei dem leitfähigen Material kann es sich beispielsweise um eine Polymerleitpaste 16 handeln. Durch das mit einem leitfähigen Material 16 gefüllte Kontaktloch 14 wird also eine elektrisch leitende Verbindung zwischen der metallischen Schicht 6 und der weiteren metallischen Schicht 10 hergestellt. Auf diese Art und Weise können also mehrere Metallisierungsebenen mit elektrisch leitenden Durchkontaktierungen erzeugt werden.
  • Das Kontaktloch 14 kann so ausgebildet sein, dass die Leiterbahnen bzw. die beiden metallischen Schichten 6 und 10 über ein in dem Kontaktloch eingebrachtes leitfähiges Material elektrisch leitend miteinander verbunden sind. Das in dem Kontaktloch befindliche elektrisch leitfähige Material 16 steht also in Kontakt zu einem Teil der Oberfläche der metallischen Schicht 6 und einem Teil der Oberfläche der weiteren metallischen Schicht 10, wodurch sich ein elektrisch leitender Pfad zwischen der weiteren Metallschicht 10 und der Metallschicht 6 ergibt. Das Kontaktloch zwischen den Metallisierungsschichten 10, 6 muss nicht senkrecht ausgebildet sein, sondern kann auch eine andere Gestalt annehmen, solange durch ein in das Kontaktloch eingebrachtes leitfähiges Material eine leitende Verbindung zwischen den Metallisierungsebenen hergestellt wird.
  • 6 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel eines flexiblen Schaltungssubstrates für elektrische Schaltungen. Das flexible Schaltungssubstrat weist in diesem Ausführungsbeispiel fünf Kunststofffolienschichten auf, wobei die ersten vier Kunststofffolienschichten so aufgebaut und angeordnet sind, wie es im Zusammenhang mit dem Ausführungsbeispiel in 5 beschrieben wurde, weshalb hier keine nochmalige Beschreibung dieser Schichten erfolgt. Die fünfte Kunststofffolienschicht 24 ist in diesem Ausführungsbeispiel auf der vierten Kunststofffolienschicht 12 angeordnet. Sie kann also in direktem Kontakt zur vierten Kunststofffolienschicht stehen, bzw. diese direkt berühren. Die fünfte Kunststofffolienschicht 24 weist in diesem Ausführungsbeispiel eine höhere Schmelztemperatur, als die vierte Kunststofffolienschicht 12 auf. Im Gegensatz zu dem Ausführungsbeispiel in 5 ist die weitere metallische Schicht 10 in der vierten Kunststofffolienschicht 12 eingebettet und ein Kontaktloch 14 weist eine metallisch feste Verbindung zwischen der metallischen Schicht 6 und der weiteren metallischen Schicht 10 auf, wobei die metallische Verbindung 18 in dem Kontaktloch 14 aus einem anderen metallisches Material bestehen kann, als die metallische Schicht 6 und die weitere metallische Schicht 10. Bei der metallischen Verbindung 18 kann es sich beispielsweise um eine gelötete oder geschweißte Verbindung zwischen den beiden metallischen Schichten 6 und 10 handeln.
  • In dem Ausführungsbeispiel zu 6 ist also ein flexibles Schaltungssubstrat dargestellt, bei dem eine metallische Schicht 6 in der zweiten Kunststofffolienschicht 4 und die weitere metallische Schicht 10, welche in der vierten Kunststofffolienschicht 12 angeordnet ist, über eine metallische Verbindung 18 in einem Kontaktloch 14, welches in der dritten Kunststofffolienschicht 8 und teilweise in der zweiten 4 und vierten Kunststofffolienschicht 12 ausgebildet ist, metallisch fest, und elektrisch leitend verbunden sind. Bei den metallischen Verbindungen kann es sich um gelötete oder geschweißte Verbindungen aus entsprechenden metallischen Materialien handeln. In diesem Ausführungsbeispiel kann die weitere metallische Schicht 10 vollständig in der vierten Kunststofffolienschicht, der niedrig schmelzenden Kunststofffolienschicht 12, eingebettet sein.
  • Eine elektrisch leitende Verbindung kann, wie in einem anderen Ausführungsbeispiel in 7 dargestellt ist, beispielsweise auch durch metallisch leitfähige Mikrostifte 20, die so in ein flexibles Schaltungssubstrat 100 eingefügt werden, dass sie sowohl eine metallische Schicht 6 als auch eine weitere metallische Schicht 10 durchdringen und dadurch einen elektrisch leitenden Kontakt zwischen den beiden metallischen Schichten 6 und 10 herstellt. Die metallischen Schichten 6 und 10 können beispielsweise wieder Leiterbahnstrukturen sein und das flexible Schaltungssubstrat 100 kann, wie in 7 gezeigt, beispielsweise vier Kunststofffolienschichten aufweisen, die wie im Zusammenhang mit der Beschreibung zu 4 beschrieben ist, ausgebildet sind. Die elektrisch leitfähigen Mikrostifte 20 können das flexible Schaltungssubstrat 100 vollständig oder zumindest teilweise durchdringen, so dass ein elektrischer Kontakt zwischen den verschiedenen Metallisie rungsebenen hergestellt werden kann. Bei den elektrisch leitfähigen Stiften 20 kann es sich beispielsweise um metallische Mikrostifte handeln, wie z. B. Popnieten. Die metallischen Mikrostifte 20 können in dem flexiblen Schaltungssubstrat ortsfest und unverrückbar angebracht sein. Dazu können die Mikrostifte 20, Schrauben oder Nägeln entsprechend einen Kopf 20a aufweisen und an ihrem anderem Ende 20b ebenfalls eine Verbreiterung 20b aufweisen, so dass die Mikrostifte 20 in dem flexiblen Schaltungssubstrat fest angeordnet sind. Der elektrisch leitfähige Stift 20 durchdringt also in diesem Ausführungsbeispiel die erste bis vierte Kunststofffolienschicht 2, 4, 8, 12, sowie die metallische Schicht 6 und die weitere metallische Schicht 10.
  • Anhand der oben aufgeführten Ausführungsbeispiele ist deutlich, dass ein flexibles Schaltungssubstrat für elektrische Schaltungen weitere Schichten bzw. Kunststofffolienschichten oder andere flexible Zwischenschichten aufweisen kann, ohne von der Idee, der in dieser Erfindung dargestellten Vorrichtung und des Verfahrens abzuweichen. Das heißt, es ist unter anderem auch denkbar, ein flexibles Schaltungssubstrat mit mehr als zwei Leiterebenen bzw. Leiterbahnstrukturebenen aufzubauen, wobei die Leiterbahnen vollständig in oder zumindest teilweise jeweils in einer Kunststofffolienschicht angeordnet sind, die eine Schmelztemperatur aufweist, die niedriger bzw. tiefer ist, als die Schmelztemperaturen der Kunststofffolienschichten, zwischen denen die Kunststofffolienschicht mit den Leiterbahnstrukturen angeordnet ist.
  • Das flexible Schaltungssubstrat 100 für elektrische Schaltungen kann so ausgebildet sein, dass es gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel ferner ein elektrisches Schaltungselement aufweist, das mit einer der metallischen Schichten 6, 10 elektrisch verbunden ist. Bei dem elektrischen Schaltungselement kann es sich beispielsweise um ein kapazitives, ein induktives oder ein resistives Schaltungselement handeln. Das flexible Schaltungssubstrat kann über seine metallischen Schichten 6, 10 elektrische Einrichtungen verbinden, so dass diese uni- oder bidirektionale elektrische Signale austauschen können.
  • Wie in einem Ausführungsbeispiel in den 8a, b dargestellt ist, weist das Verfahren zur Herstellung eines flexiblen Schaltungssubstrates für elektrische Schaltungen ein Einprägen 55 eines Abschnittes 6 einer metallischen Prägefolie 5 in eine zweite Kunststofffolienschicht 4 einer flexiblen Mehrschichtfolie 1 auf, die zwei unterschiedliche Kunststofffolienschichten aufweist, wobei die Schmelztemperatur der zweiten Kunststofffolienschicht 4 tiefer ist, als die Schmelztemperatur einer ersten Kunststofffolienschicht 1. Das Einprägen 55 erfolgt unter Anwendung von Kraft und Wärme auf den Abschnitt 6, der Prägefolie 5, so dass mindestens eine Oberfläche 6a der metallischen Schicht 6 in Verbindung mit der zweiten Kunststofffolienschicht 4 ist.
  • Wie in Bild 8a dargestellt ist, kann das Einprägen 55 mit einem Prägestempel 60 erfolgen, dessen Prägeform einer Form des Abschnitts 6 entspricht.
  • In einem Ausführungsbeispiel zu dem Verfahren zur Herstellung eines flexiblen Schaltungssubstrates für elektrische Schaltungen kann der Schritt des Einprägens 55 also ein Aufdrücken eines Prägestempels 60, dessen Prägeform einer Form des Abschnitts 6 entspricht, auf die metallische Prägefolie 5 umfassen, wodurch ein Ausstanzen des Abschnitts 6 aus der metallischen Prägefolie 5 durchgeführt wird. Dabei wird gleichzeitig unter Anwendung von Kraft und Wärme auf den Abschnitt 6 mindestens eine Oberfläche 6a der metallischen Schicht 6 in Verbindung mit der zweiten Kunststofffolienschicht 4 gebracht.
  • In weiteren Ausführungsbeispielen zum Verfahren zur Herstellung eines flexiblen Schaltungssubstrates für elektrische Schaltungen kann das Einprägen 55 eines Abschnitts einer metallischen Prägefolie als ein Heißprägen durchgeführt werden. Das heißt, mit Hilfe einer Heißprägetechnik kann ein Abschnitt einer metallischen Prägefolie auf eine zweite niedrig schmelzende Kunststofffolienschicht 4 aufgebracht werden, so dass mindestens eine Oberfläche der metallischen Schicht in Verbindung mit der zweiten Kunststofffolienschicht 4 ist. Die Verbindung, die dabei erzielt werden kann, kann sich durch eine hohe Haftkraft der metallischen Schicht bzw. der Leiterbahn auf der Kunststofffolienschicht auszeichnen.
  • Durch das Einprägen eines Abschnittes 6 einer metallischen Prägefolie 5 kann also ein flexibles Schaltungssubstrat, beispielsweise wie in 1 dargestellt ist, hergestellt werden.
  • In den 9a bis 9b ist eine weitere Möglichkeit zur Herstellung eines flexiblen Schaltungssubstrates dargestellt. Beispielsweise kann eine Kupferheißprägefolie 5, welche aus einer Kupferschicht 5b besteht und eine Haft- bzw. Klebeschicht 5a aufweist, welche eine hohe Rauhigkeit besitzt, auf eine Mehrschichtfolie 1, mit einer ersten Kunststofffolienschicht 2, die als Trägerschicht fungiert, aus einem hitzebeständigen Polymer, wie beispielsweise Polyethylenteraphtalat (PET) und eine aufschmelzbare Polymerschicht 4 heißgeprägt werden. Durch einen strukturierten Prägestempel kann ein entsprechend strukturiertes Leiterbahnlayout, wie bei der Heißprägetechnik bekannt, aus der Kupferheißprägefolie 5 ausgestanzt und auf die Mehrschichtfolie 1 übertragen werden. Der strukturierte Prägestempel ist in der 9a bis 9b nicht dargestellt. Die Prägetemperatur, welche von der Aufschmelztemperatur der Polymerschicht 4 abhängig ist, beträgt beispielsweise 130°C am Heißprägestempel, die Prägekraft ist von der Fläche des zu übertragenden Layouts abhängig. Die flexible Mehrschichtfolie 1 ist nach dem Prägevorgang in ihrer Form praktisch unverändert und es ergibt sich ein flexibles Schaltungssubstrat 100, wie in 9b dargestellt. Die eingeprägten Leiterbahnstrukturen 6 weisen eine hohe Haftung auf der zweiten Kunststofffolienschicht 4 auf.
  • Wie in 9b schematisch dargestellt, kann der Abschnitt der metallischen Prägefolie 6 eine aufgeraute Oberfläche 6a aufweisen, so dass beim Einprägen ein inniger Kontakt zwischen der metallischen Schicht und der zweiten Kunststofffolienschicht 4 erzielt werden kann.
  • In Ausführungsbeispielen zu dem Verfahren zur Herstellung eines flexiblen Schaltungssubstrates kann also das Einprägen 55 so durchgeführt werden, dass eine aufgeraute Oberfläche 6a eines Abschnittes einer metallischen Prägefolie, welche eine größere Oberflächenrauhigkeit aufweist als andere Oberflächen des Abschnitts einer metallischen Prägefolie, in inniger Verbindung mit der zweiten Kunststofffolienschicht gebracht wird, während die anderen Oberflächen nicht in Kontakt mit der zweiten Kunststofffolienschicht sind.
  • Das Einprägen kann beispielsweise so durchgeführt werden, dass eine Kraft- und Wärmeeinwirkung gezielt so erfolgt, dass mindestens die Dicke der aufgerauten metallischen Schicht 6a in die bei tieferen Temperaturen schmelzende, zweite Kunststofffolienschicht 4 eingebracht wird.
  • In einem anderen Ausführungsbeispiel kann das Heißprägen 55 so durchgeführt werden, dass der Prägestempel und/oder die metallische Prägefolie beim Heißprägen eine Temperatur aufweisen, die kleiner ist, als die Schmelztemperatur der ersten Kunststofffolienschicht 2 und die größer oder gleich ist als die Schmelztemperatur der zweiten Kunststofffolienschicht 4.
  • In den 10a, b ist ein weiteres Ausführungsbeispiel zum Verfahren zur Herstellung eines flexiblen Schaltungssubstrates schematisch dargestellt. Ein flexibler Schaltungsträger bzw. ein flexibles Schaltungssubstrat 100a mit Leiterbahnstrukturen 6 wird hergestellt, wie es im Zusammenhang mit Bild 9 beschrieben worden ist. Auf diesem Schaltungsträger 100a wird eine weitere flexible Mehrschichtfolie 1a derart auflaminiert, dass eine aufschmelzbare Kunststofffolienschicht 4b zur Leiterebene bzw. zur aufschmelzbaren Schicht 4a des flexiblen Schaltungsträgers 100a hinweist. Die flexible Mehrschichtfolie 1a weist, wie oben beschrieben, eine erste Kunststofffolienschicht 8 auf, welche eine höhere Schmelztemperatur besitzt, als die zweite Kunststofffolienschicht 4b. Die flexible Mehrschichtfolie 1a kann dann mit dem flexiblen Schaltungsträger 100a beispielsweise mit einem planen, also unstrukturierten, Heißprägestempel bei beispielsweise einer Stempeltemperatur von 130°C und einer Temperatur des Schaltungsträgers 100a von ebenfalls 130°C verpresst bzw. verschweißt oder auflaminiert werden. Man erhält also einen festen Verbund, bestehend aus einer ersten Kunststofffolienschicht bzw. Dielektrikumsebene 2, einer zweiten Kunststofffolienschicht 4, die aus den Kunststofffolienschichten 4a und 4b des flexiblen Schaltungsträgers 100a bzw. der flexiblen Mehrschichtfolie 1a hervorgeht. Diese zweite Kunststofffolienschicht 4 weist, wie in 10b zu sehen ist, nun die vollständig in dieser Schicht eingebettete Leiterebene bzw. metallische Schicht 6 auf. In Verbindung mit der zweiten Kunststofffolienschicht 4 befindet sich die dritte Kunststofffolienschicht 8. Die Kunststofffolienschichten 8 und 2 weisen einen höheren Schmelzpunkt auf, als die zweite Kunststofffolienschicht 4. Bei dem Verfahren zur Herstellung dieses flexiblen Schaltungssubstrates wird wieder die Tatsache ausgenutzt, dass der flexible Schaltungsträger 100a und die flexible Mehrschichtfolie 1a jeweils über ihre niedrig schmelzende Kunststofffolienschichten 4a bzw. 4b miteinander verschweißt werden, während die höher schmelzenden Kunststofffolien 8 bzw. 2 die mechanische Stabilität des flexiblen Schaltungssubstrates gewährleisten. In einer vorteilhaften Ausführungsform kann durch einen gezielten Zuschnitt mit Aussparungen in der flexiblen Mehrschichtfolie 1a beim Einprägen die metallischen Leiterbahnen 6 nur so weit eingebettet werden, dass Leiteranschlüsse unbedeckt bleiben. Diese können dann durch eine selektive Auftragung eines metallischen Lotes mit beispielsweise bleifreiem Lot versehen werden.
  • In den 11a bis 11d ist eine weitere Möglichkeit zur Herstellung eines flexiblen Schaltungssubstrates dargestellt. Ausgehend von einem flexiblen Schaltungssubstrat 100a mit einer Leiterbahnstruktur 6, dessen Herstellung beispielsweise im Zusammenhang mit 9 erläutert wurde, wird eine weitere flexible Mehrschichtfolie 1a auflaminiert. Im Gegensatz zu dem Ausführungsbeispiel, welches in 10 beschrieben wurde, weist in diesem Ausführungsbeispiel die Trägerschicht 8, also die Kunststofffolienschicht mit der höheren Schmelztemperatur, zu der Leiterebene 4 bzw. der zweiten Kunststofffolienschicht 4 des flexiblen Schaltungssubstrate hin. In diesem Ausführungsbeispiel erfolgt die Verpressung der flexiblen Mehrschichtfolie 1a und der des flexiblen Schaltungssubstrates 100a wieder mit einem planen Heißprägestempel, wobei die Stempeltemperatur beispielsweise 170°C beträgt und die Temperatur einer Schaltungsträgeraufnahme (nicht gezeigt in 11a), in der das flexible Schaltungssubstrat 100a während des Heißpressens angeordnet ist, eine geringere Temperatur von beispielsweise 130°C aufweist. Nach dem Verpressen erhält man, so wie in 11b dargestellt, einen Verbund 100b aus vier Kunststofffolienschichten 2, 4, 8, 12, wobei sich eine metallische Schicht 6 bzw. ein Abschnitt einer metallischen Prägefolie in der zweiten nieder schmelzenden Kunststofffolienschicht 4 befindet. Der Mehrschichtfolienverbund 100b weist nun auf einer seiner Oberflächen, die, bei niedriger Temperatur schmelzende, vierte Kunststofffolienschicht 12 auf. In einem weiteren Schritt 66 kann nun durch einen strukturierten Prägestempel, ähnlich wie es im Zusammenhang mit den 9a, b dargestellt wurde, ein entsprechendes Leiterbahnlayout aus einer Kupferheißprägefolie 5 mit ihrer aufgerauten Oberfläche 5a bzw. mit ihrer Klebeschicht 5a ausgestanzt und auf den Folienverbund 100b aufgeprägt werden. Das heißt, eine weitere metallische Schicht 10 bzw. ein weiterer Abschnitt einer metallischen Prägefolie kann unter Anwendung von Kraft und Wärme in die vierte Kunststofffolienschicht 12, die eine niedrigere Schmelztemperatur als die darunter liegende dritte Kunststofffolienschicht 8 aufweist, eingebracht werden. Die Prägetemperatur, welche von der Aufschmelztemperatur der Polymerschicht 12 abhängig ist, kann beispielsweise 130°C am Heißprägestempel betragen. Die Prägekraft ist wiederum von der Fläche des von dem Prägestempel auf die vierte Kunststofffolienschicht 12 zu übertragende Leiterbahnlayout abhängig. Auch die Leiterbahnstrukturen 10 weisen eine hohe Haftung in der vierten Kunststofffolienschicht 12 auf, welche beispielsweise 1,4 N/mm betragen kann.
  • Eine weitere Möglichkeit zur Herstellung eines flexiblen Schaltungssubstrates für elektrische Schaltungen ist in den 12a bis 12d schematisch dargestellt. Ausgehend von einem flexiblen Schaltungssubstrat 100a, dessen Herstellung, beispielsweise in Zusammenhang mit 9 erklärt wurde, werden Kontaktlöcher 14 ausgebildet. Dazu werden in der ersten Kunststofffolienschicht 8 und teilweise in der zweiten Kunststofffolienschicht 12 bis zu den Leiterbahnstrukturen 10 Öffnungen in den Kunststoff eingebracht. Diese Öffnungen 14 bzw. Kontaktlöcher reichen also bis zu der in der Kunststofffolienschicht eingebrachten Seite der der metallischen Leiterbahnstruktur 10. Die Kontaktlöcher oder Öffnungen 14 können beispielsweise mittels eines im ultravioletten Spektralbereich emittierenden (UV-)Lasers erzeugt werden, wobei dessen Energieeintrag so gewählt sein kann, dass der Materialabtrag in den Kunststofffolien beim Erreichen der metallischen Leiterbahnstruktur 10 automatisch stoppt. Es findet also kein merklicher Materialabtrag der metallischen Schicht statt. Anschließend können dann in die Öffnungen 14 des flexiblen Schaltungssubstrates 100a bzw. des Folienverbundes beispielsweise mittels eines Dispensers, eine Polymerleitpaste 16 in der Weise eingebracht werden, so dass die Füllung annähernd bündig oder geringfügig überstehend mit der Rückseite des Folienverbundes 100a, also mit der höher schmelzenden Kunststofffolienschicht 8, abschließt. Die Polymerleitpaste kann anschließend bei einer Temperatur von beispielsweise 120°C für eine Stunde ausgehärtet werden.
  • Es ist auch denkbar, dass andere leitfähige Materialien verwendet werden, um das Kontaktloch entsprechend zu füllen. Der so vorbereitete Folienverbund 100a wird dann, wie in 12c gezeigt, derart mit einem weiteren flexiblen Schaltungssubstrat 100b verpresst 72, dass die mit der Polymerleitpaste gefüllten Öffnungen bzw. Kontaktlöcher 14 auf Teile der Leiterbahnstruktur 6 positioniert werden. Die Verpressung 72 des flexiblen Schaltungssubstrates 100a mit dem flexiblen Schaltungssubstrat 100b erfolgt in diesem Fall mit einem planen Heißprägestempel bei einer Stempeltemperatur von beispielsweise 170°C und einer Temperatur von 130°C, welche eine Aufnahmeeinrichtung für den flexiblen Schaltungsträger 100b (nicht gezeigt in 12a bis 12d), aufweist. Man erhält also ein flexibles Schaltungssubstrat 100 mit einer flexiblen Mehrschichtfolie, die vier Kunststofffolienschichten 2, 4, 8 und 12 aufweist, sowie zwei Metallschichten 6 und 10, die über ein in Kontaktlöcher 14 eingebrachtes leitfähiges Material 16 elektrisch leitend miteinander verbunden sind. Der flexible Schaltungsträger 100 weist also einen Aufbau der Form erstes Dielektrikum/erste Leiterebene/zweites Dielektrikum/zweite Leiterebene auf, bei dem die einzelnen Leiterebenen mittels Durchkontaktierungen 14 elektrisch leitend miteinander verbunden sind.
  • Das Zusammenfügen der flexiblen Schaltungssubstrate 100a und 100b zu dem flexiblen Schaltungsträgersubstrat 100 erfolgt unter Kraft und Wärme mit einem planen Prägestempel, so dass ein Abschnitt einer metallischen Prägefolie 6 in die zweite Kunststofffolienschicht 4 so eingepresst wird, dass diese in die zweite Kunststofffolienschicht 4 eingebettet wird. Das heißt, die Leiterbahnstruktur 6 bzw. die metallische Schicht 6 kann von dem Material der Kunststofffolie 4 vollständig umgeben sein, außer an den Stellen, an denen die Leiterbahnstruktur 6 in elektrischem Kontakt mit dem elektrisch leitfähigen Material 16 steht, über das eine elektrisch leitende Verbindung zu der Leiterbahnstruktur 10 hergestellt wird.
  • In den 13a bis 13h ist gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ein flexibles Schaltungssubstrat, nach den jeweils einzelnen Verfahrensschritten zur Herstellung des flexiblen Schaltungssubstrates dargestellt. Ein flexibles Schaltungssubstrat 100a, welches, beispielsweise, wie es im Zusammenhang mit den 8a, b oder 9a, b detailliert erläutert wurde, hergestellt wurde, wird mit einer weiteren flexiblen Mehrschichtfolie 1a verschweißt. Das Aufbringen 64 bzw. Verschweißen oder Auflaminieren erfolgt derart, dass die hitzebeständige Trägerschicht 8 zur Leiterebene bzw. der niedrig schmelzenden Kunststoffschicht 4 des flexiblen Schaltungssubstrates 100a hinweist. Die flexible Mehrschichtfolie 1a und das flexible Schaltungssubstrat 100a werden dann, wie in Zusammenhang mit 11 bereits erläutert wurde, mit einem planen Heißprägestempel derart verpresst, dass sich, bei einer beispielhaften Stempeltemperatur von 170°C und einer Temperatur von 130°C, auf die eine Substrataufnahme (nicht gezeigt in 13a) für einen flexiblen Schaltungsträger gebracht wird, ein Mehrschichtfolienverbund 100b, wie in 13b gezeigt, ergibt. Die Aufnahme für den flexiblen Schaltungsträger kann eine mechanische Einrichtung bzw. Halterung sein, die während des Heißprägens 64 auf eine bestimmte Temperatur, z. B. 130°C, erwärmt wird. Das flexible Schaltungssubstrat 100a kann also auf dieser Schaltungsträgeraufnahmeeinrichtung zum Heißpressen angeordnet sein.
  • Wie in 13b dargestellt, weist der Folienverbund 100b vier Kunststofffolienschichten auf, wobei in der zweiten Kunststofffolienschicht 4 die metallische Schicht 6 voll ständig eingebettet ist, und wobei die oberste Schicht des Folienverbundes 100b die vierte Kunststofffolienschicht 12 bildet, welche bei einer tieferen Temperatur schmilzt, als die dritte Kunststofffolienschicht 8. In einem weiteren Schritt 68 wird, wie in 13c dargestellt ist, von der Oberseite des Folienverbundes Öffnungen bzw. Kontaktlöcher 14 in die vierte, dritte und teilweise in die zweite Kunststofffolienschicht eingebracht, so dass durch das Kontaktloch Teile einer Oberfläche 6a der metallischen Schicht bzw. der Leiterbahnstruktur 6 freigelegt werden. Diese Öffnungen 14 können beispielsweise durch einen UV-Laser erzeugt werden, wobei der Energieeintrag wieder so gewählt werden kann, dass der Materialabtrag der Kunststofffolienschichten 12, 8, 4 beim Erreichen der Oberfläche 6a der metallischen Leiterbahnstruktur 6 automatisch stoppt. In einem weiteren Schritt 66, kann nun durch einen strukturierten Heißprägestempel, wie in 13d dargestellt, ein weiteres Leiterbahnlayout aus einer Kupferheißprägefolie 5 ausgestanzt und auf den Folienverbund 100b derart aufgeprägt werden, dass die Öffnungen der Kontaktlöcher 14 in der vierten Kunststofffolienschicht 12 durch eine weitere metallische Schicht 10, wie in 13e gezeigt, verschlossen werden. Das heißt, der flexible Folienverbund 100c weist in diesem Herstellungsstadium vier Kunststofffolienschichten auf, sowie zwei Metallisierungsschichten 6 und 10, zwischen denen sich Kontaktlöcher 14 befinden, die in diesem Herstellungsstadium nicht gefüllt sind.
  • Wie in 13f gezeigt ist, können dann beispielsweise mittels Schweißtechniken wie Widerstandsschweißen die metallischen Schichten bzw. Leiterstrukturen 10 und 6 durch die Bildung einer metallische Verbindung 18 miteinander verbunden werden. Bei dieser Verbindung 18 handelt es sich um eine metallische feste Verbindung zwischen den Leiterbahnstrukturen 6 und 10, die beispielsweise mit Hilfe von Schweißverfahren hergestellt werden kann. Analog zu dem im Zusammenhang mit 10 beschriebenen Vorgehen, kann dann auf den Folienverbund 100c eine weitere flexible Mehr schichtfolie 1b so aufgebracht 62 werden, dass die Leiterstruktur 10 vollständig in der vierten Kunststofffolienschicht 12 eingebettet ist und darüber eine fünfte 24, bei einer höheren Temperatur als die vierte Kunststofffolienschicht 12 schmelzende Kunststofffolienschicht angeordnet ist. Das Aufbringen 62 kann wieder durch ein Heißprägen mit einem planen Prägestempel erfolgen.
  • Ein weiteres Ausführungsbeispiel zum Verfahren zur Herstellung eines flexiblen Schaltungssubstrates für elektrische Schaltungen ist in den 14a bis 14b dargestellt. Ausgehend von einem flexiblen Schaltungsträger 100, dessen Herstellung im Zusammenhang mit der Beschreibung zu den 11a bis 11d erläutert wurde, werden zwei metallische Schichten bzw. Leiterbahnstrukturen 6 und 10, elektrisch leitend verbunden. An den Stellen, wo die Leiterbahnstruktur 6 in der ersten Leiterebene 4 und die Leiterbahnstruktur 10 in der zweiten Leiterebene 12 miteinander elektrisch verbunden werden sollen, werden mittels einer geeigneten Vorrichtung metallische Mikrostifte 20, wie z. B. Popnieten, in das flexible Schaltungssubstrat 100 eingedrückt. Konstruktionsbedingt sitzen die Mikrostifte 20 nach ihrem Einpressen unverrückbar fest und stellen die elektrisch leitende Verbindung zwischen den Leiterbahnstrukturen 6 der ersten Leiterebene 4 (isolierende, nieder schmelzende zweite Kunststofffolienschicht) und der Leiterbahnstruktur 10 in der zweiten Leiterebene 12 (vierte isolierende, nieder schmelzende Kunststofffolienschicht) dar.
  • Bei den metallischen Mikrostiften 20 kann es sich beispielsweise um Nieten handeln oder auch andere Stifte aus einem elektrisch leitfähigem Material, so dass eine elektrisch leitende Verbindung zwischen den Leiterbahnstrukturen 6 und 10 hergestellt werden kann. Das Verfahren zur Herstellung eines flexiblen Schaltungssubstrates kann also ein Durchstoßen 78 des flexiblen Schaltungssubstrates aufweisen, so dass elektrisch leitfähige Stifte, mit denen das flexible Schaltungssubstrat durchstoßen wird, ortsfest in dem flexiblen Schaltungssubstrat angeordnet sind, wobei durch die elektrisch leitfähigen Stifte 20 eine elektrisch leitende Verbindung zwischen den Leiterbahnstrukturen 6 und 10 hergestellt werden kann. Die Mikrostifte können beispielsweise Köpfe 20a bzw. Verbreiterungen 20b aufweisen, so dass eine ortsfeste Verbindung der elektrisch leitfähigen Stifte mit dem flexiblen Schaltungssubstrat gewährleistet ist.
  • Gemäß den obigen Ausführungsbeispielen lassen sich weitere flexible Schaltungssubstrate mit elektrischen Schaltungen herstellen, wenn entsprechend weitere Leiterbahnebenen bzw. Kunststofffolienschichten angefügt werden.
  • In einem weiteren Ausführungsbeispiel ist das flexible Schaltungssubstrat so ausgebildet, dass es über Leiterbahnen, die in dem flexiblen Schaltungssubstrat eingebettet sind, elektrische Bauteile, welche im elektrisch leitenden Kontakt zu einer Leiterbahnstruktur des flexiblen Schaltungssubstrates stehen, elektrisch miteinander verbindet.
  • Wie Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung zeigen, kann die Erzeugung gedruckter flexibler Schaltungen mittels Heißprägetechnik sehr vielseitig angewendet werden. In einem Ausführungsbeispiel können einseitig flexible Schaltungen mit einer Dielektrikumsebene und einer Leiterebene hergestellt werden. Der Schichtaufbau des flexiblen Schaltungsträgers kann also eine Dielektrikumsebene und eine Leiterebene aufweist. In einem anderen Ausführungsbeispiel zur vorliegenden Erfindung wird eine Leiterebene, die eine metallische Leiterbahnstruktur aufweist, zwischen zwei Dielektrikumslagen eingebettet. Das flexible Schaltungssubstrat weist also in diesem Fall einen Aufbau: erste Dielektrikumsebene/Leiterebene/zweite Dielektrikumsebene auf. In einem weiteren Ausführungsbeispiel sind beispielsweise nur die Anschlusskontakte zu der Leiterebene in einer der Dielektrikumsebenen ausgespart, so dass eine elektrische Verbindung zu einer externen, nicht in dem flexiblen Schal tungsträger angeordneten elektrischen Bauteil leicht hergestellt werden kann. Dies kann beispielsweise in der Art und Weise geschehen, dass auf einen Folienverbund, der eine Dielektrikumsebene und eine Leiterebene aufweist, eine weitere vorgeschnittene oder vorgestanzte Dielektrikumslage mit einem unstrukturierten Heißprägestempel unter Hitze und Druck auflaminiert wird.
  • In anderen Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung weist der flexible Schaltungsträger bzw. das flexible Schaltungssubstrat einen Schichtaufbau der Form: erste Dielektrikumsebene/erste Leiterebene/zweite Dielektrikumsebene/zweite Leiterebene auf. Das heißt, in Ausführungsbeispielen zur vorliegenden Erfindung ist auch die Erzeugung flexibler Mehrlagenschaltungsträger gezeigt, wie sie beispielsweise in Form von mehrlagigen Leiterplatten eingesetzt werden können. Die Realisierung dieses Aufbaus kann in der Form erfolgen, dass auf den zuvor beschriebenen Aufbau der Form: erste Dielektrikumsebene/Leiterebene/zweite Dielektrikumsebene eine weitere Metallisierungslage mittels Heißprägetechnik aufgeprägt wird. Wird eine elektrisch leitende Verbindung zwischen den beiden Leiterebenen, die die Leiterbahnstrukturen aufweisen, benötigt, so kann dies auf verschiedene Weise realisiert werden. Beispielsweise können die Verbundebene erste Dielektrikumsebene/erste Leiterebene und die Verbundebene zweite Dielektrikumsebene/zweite Leiterebene zunächst separat hergestellt werden. Mittels Lasertechnik kann dann beispielsweise die Verbundebene zweite Dielektrikumsebene/zweite Leiterebene das Dielektrikum an relevanten Stellen bis zur Leiterebene bzw. bis zur Leiterbahnstruktur entfernt werden. Die Öffnungen in der Dielektrikumsebene können dann beispielsweise mit Polymerleitpaste gefüllt werden. Nach Aushärten der Polymerleitpaste werden die Verbünde erste Dielektrikumsebene/erste Leiterebene und zweite Dielektrikumsebene/zweite Leiterebene mit einem unstrukturierten Heißprägestempel unter Hitze und Druck miteinander verpresst.
  • In einem anderen Ausführungsbeispiel wird gezeigt, dass die erste und zweite Leiterebene eines Vierschichtaufbaus (erstes Dielektrikum/erste Leiterebene/zweites Dielektrikum/zweite Leiterebene) nach dessen Fertigstellung durch Stifte oder Nieten elektrisch leitend miteinander verbunden werden kann. Dies kann beispielsweise dadurch geschehen, dass feine Kontaktierungsstifte an den Stellen, wo die beiden Leiterebenen bzw. Leiterbahnstrukturen verbunden werden sollen, in den Verbund bzw. in das flexible Schaltungssubstrat eingedrückt werden. In einem anderen Ausführungsbeispiel ist gezeigt, dass die Leiterbahnen durch Schweiß- oder Lötverfahren miteinander verbunden werden können.
    • 1
    Flexible Mehrschichtfolie
    1a
    eine weitere flexible Mehrschichtfolie
    1b
    eine weitere flexible Mehrschichtfolie
    2
    erste Kunststofffolienschicht
    4
    zweite Kunststofffolienschicht
    4a
    eine andere zweite Kunststofffolienschicht
    4b
    eine andere zweite Kunststofffolienschicht
    5
    metallische Prägefolie
    5a
    aufgeraute Oberfläche der metallischen Schicht
    5b
    andere Oberfläche der metallischen Schicht
    6
    metallische Schicht bzw. Abschnitt der metalli-schen Prägefolie oder Leiterbahn
    6a
    aufgeraute Oberfläche der metallischen Schicht bzw. des Abschnitts der metallischen Prägefolie
    6b
    andere Oberfläche der metallischen Schicht bzw. des Abschnitts der metallischen Prägefolie
    8
    dritte Kunststofffolienschicht
    10
    weitere metallische Schicht bzw. weiterer Abschnitt der metallischen Prägefolie
    10a
    aufgeraute Oberfläche der weiteren metallischen Schicht bzw. des weiteren Abschnitts der metallischen Prägefolie
    10b
    andere Oberfläche der weiteren metallischen Schicht bzw. des weiteren Abschnitts der metallischen Prägefolie
    12
    vierte Kunststofffolienschicht
    14
    Kontaktloch
    16
    elektrisch leitfähiges Material
    18
    metallische Verbindung
    20
    elektrisch leitfähiger Stift bzw. metallischer Mikrostift
    20a, b
    Verbreiterungen des metallischen Mikrostiftes
    24
    fünfte Kunststofffolienschicht
    55
    Einprägen bzw. Heißprägen
    60
    Prägestempel
    62
    Aufbringen einer flexiblen Mehrschichtfolie auf ein flexibles Schaltungssubstrat
    64
    ein weiteres Aufbringen einer flexiblen Mehrschichtfolie auf ein flexibles Schaltungssubstrat
    66
    zweites Einprägen bzw. zweites Heißprägen
    68
    Ausbilden eines Kontaktloches
    70
    Einbringen eines elektrisch leitfähigen Materials in das Kontaktloch
    72
    elektrisches Verbinden der metallischen Schicht und der weiteren metallischen Schicht über ein elektrisch leitendes Material in einem Kontakt
    loch
    74
    metallisches Verbinden der metallischen Schicht und der weiteren metallischen Schicht über ein Kontaktloch
    78
    Einbringen eines elektrisch leitfähigen Stiftes in das flexible Schaltungssubstrat
    100
    flexibles Schaltungssubstrate
    100a
    ein weiteres flexibles Schaltungssubstrat
    100b
    ein weiteres flexibles Schaltungssubstrat
    100c
    ein weiteres flexibles Schaltungssubstrat
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Nicht-Patentliteratur
    • - Abschlussbericht AiF-Vorhaben Nr. 14176N: Innovative Folien für die Heißpräge-MID-Technik, 2006 [0004]
    • - Abschlussbereicht BMBF-Vorhaben FKZ 02PP2011–18: Automatisierte Fertigungslinie für Heißpräge-MID-Baugruppen (AHMID). 2002 [0004]
    • - Forschungsvereinigung Räumliche Elektronische Baugruppen 3-D MID e. V.: 3D-MID-Technologie, ISBN 3-446-22720-2, Carl Hanser Verlag, München 2004 [0004]
    • - Pojtinger A.. Erfahrungen in der Serienfertigung einer komplexen heißgeprägten MID-Baugruppe, Workshop „Innovative Anwendungen in der MID-Technik", 05.10.2005, Stuttgart [0004]
    • - Schröder, U.: „Elektrolytische Herstellung von Kupfer-Heißprägefolien – Keine Hexerei, Workshop „Innovative Anwendungen in der MID-Technik", 05.10.2005, Stuttgart [0004]
    • - Stampfer S.: Heißprägen von spritzgegossenen Schaltungsträgern; Dissertation LKT Erlangen, 1999 [0004]

Claims (29)

  1. Ein flexibles Schaltungssubstrat (100) für elektrische Schaltungen, mit folgenden Merkmalen: einer flexiblen Mehrschichtfolie (1), die mindestens zwei unterschiedliche Kunststofffolienschichten aufweist, wobei die Schmelztemperatur der ersten Kunststofffolienschicht (2) höher ist, als die Schmelztemperatur der zweiten Kunststofffolienschicht (4); und einer metallischen Schicht (6), die in der zweiten Kunststofffolienschicht (4) angeordnet ist, wobei eine Oberfläche (6a) der metallischen Schicht (6) in Verbindung mit der zweiten Kunststofffolienschicht (4) ist.
  2. Das flexible Schaltungssubstrat (100) für elektrische Schaltungen gemäß Anspruch 1 bei dem eine andere Oberfläche (6b) der metallischen Schicht (6) freiliegend, oder nicht in Kontakt mit der zweiten Kunststofffolienschicht (4) ist.
  3. Das flexible Schaltungssubstrat (100) für elektrische Schaltungen gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem eine Oberfläche (6a) der metallischen Schicht (6) eine größere Oberflächenrauhigkeit aufweist, als die anderen Oberflächen (6b) der metallischen Schicht (6).
  4. Das flexible Schaltungssubstrat (100) für elektrische Schaltungen gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Oberfläche (6a) der metallischen Schicht (6) eine mittlere Oberflächenrauhigkeit (gemittelte Rautiefe Rz) größer 5 μm aufweist.
  5. Das flexible Schaltungssubstrat (100) für elektrische Schaltungen gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem wenigstens die Dicke der aufgerauten metallischen Schicht (6a) in der zweiten Kunststofffolienschicht (4) eingebettet ist.
  6. Das flexible Schaltungssubstrat (100) für elektrische Schaltungen gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die zweite Kunststofffolienschicht (4) dort, wo sie die Oberfläche (6a) der metallischen Schicht (6) berührt, geschmolzen und abgekühlt ist, oder eine höhere Dichte als Teile der zweiten Kunststofffolienschicht (4), welche nicht in Berührung mit der metallischen Schicht (6) sind aufweist, oder von einem amorphen in einen teilkristallinen Zustand umgewandelt ist.
  7. Das flexible Schaltungssubstrat (100) für elektrische Schaltungen gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die flexible Mehrschichtfolie (1) eine dritte Kunststofffolienschicht (8) aufweist, die so angeordnet ist, dass die zweite Kunststofffolienschicht (4) zwischen der ersten (2) und der dritten (8) Kunststofffolienschicht liegt, wobei die Schmelztemperatur der dritten Kunststofffolienschicht (8) höher ist, als die Schmelztemperatur der zweiten Kunststofffolienschicht (4), und wobei die metallische Schicht (6) vollständig in der zweiten Kunststofffolienschicht (4) eingebettet ist.
  8. Das flexible Schaltungssubstrat (100) für elektrische Schaltungen gemäß Anspruch 7, bei dem die flexible Mehrschichtfolie (1) ferner eine vierte Kunststofffolienschicht (12) aufweist, die so angeordnet ist, dass die dritte Kunststofffolienschicht (8) zwischen der zweiten Kunststofffolienschicht (4) und der vierten Kunststofffolienschicht (12) liegt, wobei die vierte Kunststofffolienschicht (12) eine tiefere Schmelztemperatur aufweist als die dritte Kunststofffolienschicht (8), wobei eine weitere metallische Schicht (10) in der vierten Kunststofffolienschicht (12) angeordnet ist und wobei eine Oberfläche (10a) der weiteren metallischen Schicht (10) in Verbindung mit der vierten Kunststofffolienschicht (12) ist.
  9. Das flexible Schaltungssubstrat (100) für elektrische Schaltungen gemäß Anspruch 8, bei dem die metallische Schicht (6) in der zweiten Kunststofffolienschicht (4) und die weitere metallische Schicht (10), welche in der vierten Kunststofffolienschicht (12) angeordnet ist, über ein Kontaktloch (14), welches in der dritten Kunststofffolienschicht (8) und teilweise in der zweiten (4) und vierten (12) Kunststofffolienschicht ausgebildet ist, und welches ein elektrisch leitfähiges Material (16) aufweist, elektrisch leitend miteinander verbunden sind.
  10. Das flexible Schaltungssubstrat (100) für elektrische Schaltungen gemäß Anspruch 8, bei dem die metallische Schicht (6) in der zweiten Kunststofffolienschicht (4) und die weitere metallische Schicht (10), welche in der vierten Kunststofffolienschicht (12) angeordnet ist, über eine metallische Verbindung (18) in einem Kontaktloch (14), welches in der dritten Kunststofffolienschicht (8) und teilweise in der zweiten (4) und vierten Kunststofffolienschicht (12) ausgebildet ist, metallisch fest, elektrisch leitend verbunden sind.
  11. Das flexible Schaltungssubstrat (100) für elektrische Schaltungen gemäß Anspruch 10, bei dem die metallische Verbindung (18) geschweißt oder gelötet ist.
  12. Das flexible Schaltungssubstrat (100) für elektrische Schaltungen gemäß einem der Ansprüche 8 bis 11, bei dem die flexible Mehrschichtfolie (1) eine fünfte Kunststofffolienschicht (24) aufweist, die so angeordnet ist, dass die vierte Kunststofffolienschicht (12) zwischen der dritten Kunststofffolienschicht (8) und der fünften Kunststofffolienschicht (24) liegt, wobei die Schmelztemperatur der fünften Kunststofffolienschicht (24) höher ist, als die Schmelztemperatur der vierten Kunststofffolienschicht (12), und wobei die weitere metallische Schicht (10) vollständig in der vierten Kunststofffolienschicht (12) eingebettet ist.
  13. Das flexible Schaltungssubstrat (100) für elektrische Schaltungen gemäß Anspruch 8, bei dem die metallische Schicht (6) und die weitere metallische Schicht (10) durch einen elektrisch leitfähigen Stift (20), welcher die flexible Mehrschichtfolie (1), die metallische Schicht (6) und die weitere metallische Schicht (10) durchdringt, elektrisch leitend verbunden sind.
  14. Das flexible Schaltungssubstrat (100) für elektrische Schaltungen gemäß Anspruch 13, bei dem der elektrisch leitfähige Stift eine metallische Niete oder ein metallischer Mikrostift ist.
  15. Das flexible Schaltungssubstrat (100) für elektrische Schaltungen gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die metallische Schicht eine Leiterbahn ist.
  16. Das flexible Schaltungssubstrat (100) für elektrische Schaltungen gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, das ein elektrisches Schaltungselement aufweist, das mit der metallischen Schicht elektrisch verbunden ist.
  17. Ein Verfahren zur Herstellung eines flexiblen Schaltungssubstrates für elektrische Schaltungen, mit folgenden Schritten: Einprägen (55) eines Abschnittes (6) einer metallischen Prägefolie (5) in eine zweite Kunststofffolienschicht (4) einer flexiblen Mehrschichtfolie (1), die zwei unterschiedliche Kunststofffolienschichten aufweist, wobei die Schmelztemperatur der zweiten Kunst stofffolienschicht (4) tiefer ist als die Schmelztemperatur einer ersten Kunststofffolienschicht (2), unter Anwendung von Kraft und Wärme auf den Abschnitt (6), so dass mindestens eine Oberfläche (6a) des Abschnitts (6) der metallischen Prägefolie (5) in Verbindung mit der zweiten Kunststofffolienschicht (4) ist.
  18. Das Verfahren zur Herstellung eines flexiblen Schaltungssubstrates für elektrische Schaltungen gemäß Anspruch 17, bei dem das Einprägen (55) so durchgeführt wird, dass zumindest ein Abschnitt (6) einer metallischen Prägefolie (5) eine größere Oberflächenrauhigkeit aufweist, so dass der Abschnitt (6) einer metallischen Prägefolie (5) mit der größeren Oberflächenrauhigkeit in Verbindung mit der zweiten Kunststofffolienschicht (4) ist, während die anderen Oberflächen des Abschnitts (6) nicht in Kontakt mit der zweiten Kunststofffolienschicht (4) sind.
  19. Das Verfahren zur Herstellung eines flexiblen Schaltungssubstrates für elektrische Schaltungen gemäß einem der Ansprüche 17 bis 18, bei dem der Schritt des Einprägens (55) ein Aufdrücken eines Prägestempels (60), dessen Prägeform einer Form des Abschnitts (6) entspricht, auf die metallische Prägefolie (5) umfasst, wodurch ein Ausstanzen des Abschnitts (6) aus der metallischen Prägefolie (5) durchgeführt wird.
  20. Das Verfahren zur Herstellung eines flexiblen Schaltungssubstrates für elektrische Schaltungen gemäß einem der Ansprüche 17 bis 19, bei dem das Einprägen (55) als ein Heißprägen durchgeführt wird.
  21. Das Verfahren zur Herstellung eines flexiblen Schaltungssubstrates für elektrische Schaltungen gemäß einem der Ansprüche 17 bis 20, bei dem das Einprägen (55) so durchgeführt wird, dass der Prägestempel (60) und/oder die metallische Prägefolie (5) eine Temperatur aufweisen, die kleiner als die Schmelztemperatur der ersten Kunststofffolienschicht (2) ist und die größer ist als die Schmelztemperatur der zweiten Kunststofffolienschicht (4).
  22. Das Verfahren zur Herstellung eines flexiblen Schaltungssubstrates für elektrische Schaltungen gemäß einem der Ansprüche 17 bis 21, das ferner ein Aufbringen (62) einer weiteren flexiblen Mehrschichtfolie, die zwei unterschiedliche Kunststofffolienschichten aufweist, wobei die Schmelztemperatur einer zweiten Kunststofffolienschicht (4b) tiefer ist als die Schmelztemperatur einer ersten Kunststofffolienschicht (8), auf eine zweite Kunststofffolienschicht (4a) mit der tieferen Schmelztemperatur des flexiblen Schaltungssubstrates (100a) unter Anwendung von Kraft und Wärme eines planen Prägestempels aufweist, wobei das Aufbringen 62 so durchgeführt wird, dass eine gemeinsame Kunststofffolienschicht (4) mit einer tieferen Schmelztemperatur in dem Verbund aus der weiteren Mehrschichtfolie (1a) und des flexiblen Schaltungssubstrates (100a) gebildet wird, die zwischen der ersten Kunststofffolienschicht (2) des flexiblen Schaltungssubstrates und der ersten Kunststofffolienschicht (8) der weiteren flexiblen Mehrschichtfolie (1a) angeordnet ist, und wobei ein Abschnitt (6) einer metallischen Prägefolie (5) in der gemeinsamen Kunststofffolienschicht (4) mit der tieferen Schmelztemperatur eingebettet wird.
  23. Das Verfahren zur Herstellung eines flexiblen Schaltungssubstrates für elektrische Schaltungen gemäß Anspruch 17, das ferner ein Aufbringen (64) einer weiteren flexiblen Mehrschichtfolie (1a) aufweist, die zwei unterschiedliche Kunststofffolienschichten aufweist, wobei die Schmelztemperatur einer zweiten Kunststofffolienschicht (12) tiefer ist, als die Schmelztempera tur einer ersten Kunststofffolienschicht (8), auf eine zweite Kunststofffolienschicht (4) mit der höheren Schmelztemperatur des flexiblen Schaltungssubstrates (100a) unter Anwendung von Kraft und Wärme eines planen Prägestempels aufweist, wobei das Aufbringen (64) so durchgeführt wird, dass ein Abschnitt (6) einer metallischen Prägefolie (5) in der zweiten Kunststofffolienschicht (4) mit der tieferen Schmelztemperatur des flexiblen Schaltungssubstrates (100a) eingebettet wird, und das ferner ein weiteres Einprägen (66) eines weiteren Abschnitts (10) einer metallischen Prägefolie (5) in die vierte Kunststofffolienschicht (12) mit der tieferen Schmelztemperatur unter Anwendung von Kraft und Wärme auf den Abschnitt (10) aufweist.
  24. Das Verfahren zur Herstellung eines flexiblen Schaltungssubstrates für elektrische Schaltungen gemäß einem der Ansprüche 17 bis 21, das ferner ein Ausbilden (68) eines Kontaktloches in einem flexiblen Schaltungssubstrat (100a) aufweist, das so durchgeführt wird, dass Teile der ersten Kunststofffolienschicht (8) und Teile der zweiten Kunststofffolienschicht (12) entfernt werden, so dass durch das Kontaktloch zumindest Teile einer Oberfläche des Abschnitts (10a) der metallischen Prägefolie (5) freigelegt werden; das ferner ein Füllen (70) des Kontaktloches (14) mit einem elektrisch leitfähigen Material (16) aufweist, so dass das elektrisch leitfähige Material elektrisch leitend mit dem Abschnitt (10) der metallischen Prägefolie (5) verbunden ist; und das ferner ein Verbinden (72) des flexiblen Schaltungssubstrates (100a) mit einem anderen flexiblen Schaltungssubstrat (100b) aufweist, wobei das Kontaktloch (14) mit dem elektrisch leitfähigen Material (16) unter Anwendung einer Kraft und Wärme eines planen Prägestempels in Kontakt mit dem Abschnitt (6) der me tallischen Prägefolie des anderen flexiblen Schaltungssubstrates (100b) gebracht wird, so dass der Abschnitt (10) des flexiblen Schaltungssubstrates (100a) mit dem Abschnitt (6) des anderen flexiblen Schaltungssubstrates (100b) leitend verbunden sind.
  25. Das Verfahren zur Herstellung eines flexiblen Schaltungssubstrates für elektrische Schaltungen gemäß Anspruch 23, das ferner vor dem weiteren Einprägen (66) ein Ausbilden (68) eines Kontaktloches (14) aufweist, das so durchgeführt wird, dass Teile der ersten (8) und zweiten (12) Kunststofffolienschicht der anderen flexiblen Mehrschichtfolie (1a) und Teile der zweiten Kunststofffolienschicht des flexiblen Schaltungssubstrates (100a) entfernt werden, so dass das Kontaktloch (14) zumindest Teile einer Oberfläche des Abschnitts (6a) der metallischen Prägefolie (5) in dem flexiblen Schaltungssubstrat (100b) freilegt; bei dem das weitere Einprägen (66) so durchgeführt wird, dass die Öffnung des Kontaktloches (14) in der zweiten Kunststofffolienschicht (12) mit der tieferen Schmelztemperatur der weiteren flexiblen Mehrschichtfolie (1a), mit dem weiteren Abschnitt (10) der metallischen Prägefolie (5) bedeckt ist; das ferner ein festes metallisches Verbinden (74) des Abschnitts (6) der metallischen Prägefolie (5) und des weiteren Abschnitts (10) der metallischen Prägefolie (5) über das Kontaktloch (14) durchgeführt wird; das ferner ein Aufbringen (62) einer weiteren Mehrschichtfolie (1b), die zwei unterschiedliche Kunststofffolienschichten aufweist, wobei die Schmelztemperatur der zweiten Kunststofffolienschicht (12b) tiefer ist als die Schmelztemperatur der ersten Kunststofffolienschicht (24), aufweist, das so durchgeführt wird, dass die zweite Kunststofffolienschicht (12b) auf die Kunststofffolienschicht (12) mit der tieferen Schmelztemperatur, die den weiteren Abschnitt (10) der metallischen Prägefolie (5) aufweist, unter Anwendung von Kraft und Wärme eines planen Prägestempels aufgebracht wird, und so eine gemeinsame Kunststofffolienschicht (12) entsteht, in der der weitere Abschnitt (10) der metallischen Prägefolie (5) eingebettet ist.
  26. Das Verfahren zur Herstellung eines flexiblen Schaltungssubstrates für elektrische Schaltungen gemäß Anspruch 25, bei dem das feste metallische Verbinden (74) als Schweißen oder Löten durchgeführt wird.
  27. Das Verfahren zur Herstellung eines flexiblen Schaltungssubstrates für elektrische Schaltungen gemäß einem der Ansprüche 24 oder 25, bei dem das Ausbilden (68) des Kontaktloches (14) mit Hilfe eines Lasers so durchgeführt wird, dass ein Materialabtrag der Kunststofffolienschichten bei Erreichen des Abschnitts (6) der metallischen Prägefolie (5) gestoppt wird.
  28. Das Verfahren zur Herstellung eines flexiblen Schaltungssubstrates für elektrische Schaltungen gemäß Anspruch 21, bei dem ferner ein Durchdringen (78) des flexiblen Schaltungssubstrates mit einem Stift aus einem leitfähigen Material (20) so durchgeführt wird, dass der Abschnitt (6) und der Abschnitt (10) einer metallischen Prägefolie (5) über den Stift (20) aus dem leitfähigen Material elektrisch leitend verbunden sind.
  29. Das Verfahren zur Herstellung eines flexiblen Schaltungssubstrates für elektrische Schaltungen gemäß einem der Ansprüche 17 bis 28, bei dem das Einprägen (66, 68) so durchgeführt wird, dass eine Oberfläche des Abschnitts (6, 10) einer metallischen Prägefolie (5), die eine höhere Oberflächenrauhigkeit aufweist als eine andere Oberfläche des Abschnitts (6, 10), un ter Anwendung einer Kraft und Wärme so in eine Kunststofffolienschicht, deren Schmelztemperatur tiefer als die Schmelztemperatur der benachbarten Kunststofffolienschichten ist, eingeprägt wird, dass die Kunststofffolienschicht dort, wo sie die Oberfläche des Abschnittes einer metallischen Prägefolie, die eine höhere Rauhigkeit aufweist, berührt angeschmolzen und dort nach dem Einprägen einen innigen Kontakt der Oberfläche des Abschnitts der metallischen Prägefolie mit der höheren Oberflächenrauhigkeit, mit der Kunststofffolienschicht aufweist.
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