DE102013011512A1 - Verfahren zum Aufbringen mindestens einer elektrischen oder elektronischen Komponente auf die Oberfläche eines Objektes - Google Patents

Verfahren zum Aufbringen mindestens einer elektrischen oder elektronischen Komponente auf die Oberfläche eines Objektes Download PDF

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Johannes Hörber
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Abstract

Es wird ein Verfahren zum Aufbringen mindestens einer elektrischen oder elektronischen Komponente (1) auf die Oberfläche eines Objektes (7) genannt, wobei die mindestens eine elektrische oder elektronische Komponente (1) auf ein flüssigkeitslösliches Trägersubstrat (6) aufgebracht wird, wobei das Trägersubstrat (6) auf der Oberfläche (10) einer Flüssigkeit angeordnet wird, wobei die Oberfläche (10) der Flüssigkeit, auf welcher das Trägersubstrat (6) angeordnet ist, vom Objekt (7) durchtaucht wird, wobei die elektrische oder elektronische Komponente (1) durch den Druck der Flüssigkeit an die Oberfläche des Objektes (7) gepresst wird und hierdurch haftend aufgebracht wird, und wobei das Objekt (7) mit der mindestens einen aufgebrachten elektrischen oder elektronischen Komponente (1) der Flüssigkeit entnommen wird. Weiter wird eine Baueinheit (20) mit einem Grundkörper (8) und mit mindestens einer elektrischen oder elektronischen Komponente (1) genannt, wobei die elektrische oder elektronische Komponente (1) mit einem derartigen auf die Oberfläche des Grundkörpers (8) aufgebracht ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Aufbringen mindestens einer elektrischen oder elektronischen Komponente, insbesondere einer Leiterbahn oder eines Schaltkreises, auf die Oberfläche eines Objektes. Weiter betrifft die Erfindung eine Baueinheit mit einem Grundkörper und mindestens einer elektrischen oder elektronischen Komponente, insbesondere einen spritzgegossenen Schaltungsträger, wobei die elektrische oder elektronische Komponente mit einem derartigen Verfahren auf die Oberfläche des Grundkörpers aufgebracht ist.
  • Eine räumlicher spritzgegossener Schaltungsträger (engl. Molded Interconnect Device, MID) ist ein nahezu beliebig geformtes Spritzgussteil aus einem Kunststoff mit einer integrierten Leiterstruktur, welche Halbleiterschaltelemente enthalten kann. Durch direkte stoffliche Integration können funktionale Komponenten wie Antennen, Schalter- bzw. Tastelemente, Steckverbinder, sowie die Verwendung des Spritzgussteils als ein Gehäuse oder als eine Abschirmung zur elektromagnetischen Verträglichkeit realisiert werden.
  • Durch die hohe Gestaltungsfreiheit für einen MID-Schaltungsträger bieten sich Rationalisierungspotentiale, da elektrische und/oder elektronische Baugruppen direkt auf dem Schaltungsträger integriert werden können und nicht gesondert gefertigt und nachträglich aufgesetzt werden müssen. Aufgrund der Einsparung mechanischer Bauteile wird die Montage vereinfacht und dadurch die Zuverlässigkeit erhöht. Überdies werden Prozessketten in der Produktion verkürzt. Zudem können wirtschaftliche Vorteile durch einen geringeren Materialverbrauch und eine reduzierte Anzahl an Montageschritten erzielt werden. Der Aspekt der Umweltverträglichkeit ist ein zusätzlicher Nutzen, da MID-Schaltungsträger aus wiederverwertbaren Thermoplasten hergestellt werden und somit unkritisch bei der Entsorgung sind. Überdies wird durch die Integration funktionaler Komponenten die Werkstoffvielfalt reduziert, was zu weiteren Kosteneinsparungen führt.
  • Zur Komplettierung eines MID-Schaltungsträgers sind nach der Fertigung des Spritzgussteils als Substrat für die elektrischen und/oder elektronischen Komponenten in der Regel mehrere weitere Arbeitsschritte erforderlich. Nach einer Vorbereitung des Spritzgussteils durch das Auftragen von Leitkleber oder Lötpaste können Leiterelemente aufgebracht werden.
  • Auf das Bestücken des Spritzgussteils mit Leiter- und/oder Schaltelementen folgt die Herstellung der Verbindungen zwischen elektrischen und/oder elektronischen Komponenten und dem Substrat. Diese Verbindungen können vorzugsweise durch Löten erfolgen. Um hier klassische Lötverfahren einsetzen zu können, sind hochtemperaturbeständige Thermoplaste erforderlich. Andere Kunststoffe können mit niedrigschmelzenden Lötpasten, Leitklebstoffen oder Sonderverfahren, z. B. selektivem Löten, verarbeitet werden. Alternativ können Leiterbahnen direkt durch eine leitfähige Tinte auf das Spritzgussteil aufgedruckt werden. Eine weitere Alternative besteht im Auftragen von Leiterpartikel enthaltender Paste, in welcher die Leiterpartikel durch Laserbestrahlung miteinander verschmolzen werden und somit die Leitfähigkeit erst aktiviert wird.
  • Für die genannten Verfahren zum Aufbringen der elektrischen und/oder elektronischen Komponenten sind aufgrund einer möglichen geometrischen Komplexität des Spritzgussteils in der Regel Automaten mit einer erweiterten Kinematik erforderlich. Beispielsweise können zusätzliche Drehachsen in der Werkstückhandhabung oder der Einsatz flexibler Werkzeuge notwendig sein. Die Maschinenkomplexität und die damit verbundenen Kosten in der Anschaffung der Anlagen führen dazu, dass im Produktionsprozess meist nur sehr wenige MID-Schaltungsträger, oftmals nur ein einziger, gleichzeitig behandelt werden können, was die vollständige Fertigung erheblich verlangsamt.
  • Überdies ergeben sich aus der vergleichbaren Komplexität der genannten Verfahren besondere Anforderungen an die Materialeigenschaften einzelner Komponenten, wie z. B. eine hohe Adhäsionsfähigkeit, Resistenz gegen die bei Lötvorgängen auftretenden Temperaturen oder eine durch Erhitzen oder Laserbestrahlung kontrolliert aktivierbare Leitfähigkeit. Diese Anforderungen wirken sich nachteilig auf die Materialkosten aus. Unter dem Gesichtspunkt einer Kosten- und Zeitersparnis ist daher eine Vereinfachung des Verfahrens zum Aufbringen der elektrischen und/oder elektronischen Komponenten wünschenswert. Überdies ist ein Verfahren erstrebenswert, welches ohne Lötvorgänge auskommt, da somit als Substrat der Leiter- und Schaltungselemente auch Schaltungsträger aus nicht hitzebeständigen Materialien verwendet werden können.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein möglichst einfaches Verfahren zum Aufbringen mindestens einer elektrischen und/oder elektronischen Komponente auf die Oberfläche eines Objektes anzugeben, bei welchem das Objekt möglichst wenig bewegt werden muss, und welches für alle beteiligten Komponenten eine möglichst geringe Abweichung von der Umgebungstemperatur ermöglicht. Weiter liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Baueinheit mit einem Grundkörper und mindestens einer in möglichst einfacher Weise auf die Oberfläche des Grundkörpers aufgebrachten elektrischen und/oder elektronischen Komponente anzugeben.
  • Die erstgenannte Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Verfahren zum Aufbringen mindestens einer elektrischen oder elektronischen Komponente auf die Oberfläche eines Objektes, wobei die mindestens eine elektrische oder elektronische Komponente auf ein flüssigkeitslösliches Trägersubstrat aufgebracht wird, wobei das Trägersubstrat auf der Oberfläche einer Flüssigkeit angeordnet wird, wobei die Oberfläche der Flüssigkeit, auf welcher das Trägersubstrat angeordnet ist, vom Objekt durchtaucht wird, wobei die elektrische oder elektronische Komponente durch den Druck der Flüssigkeit Oberfläche des Objektes gepresst wird und hierdurch haftend aufgebracht wird, und wobei das Objekt mit der mindestens einen aufgebrachten elektrischen oder elektronischen Komponente der Flüssigkeit entnommen wird.
  • Der Erfindung liegt hierbei die überraschende Erkenntnis zugrunde, dass das Aufbringen einer oder mehrerer elektrischer und/oder elektronischer Komponenten auf die Oberfläche eines Objektes mit den Schritten des sogenannten Wassertransferdruckes erfolgen kann. Insbesondere gilt dies für Komponenten, die verglichen mit den Dimensionen des Objektes als planar oder linienförmig zu bezeichnen sind, d. h., deren Erhebung über die Oberfläche des Objektes nach dem Aufbringen im Verhältnis zum Objekt selbst weitgehend vernachlässigt werden kann.
  • Der Wassertransferdruck ist ein Oberflächenbeschichtungsverfahren und kann dazu verwendet werden, um ein Muster auf eine Oberfläche eines Objektes, insbesondere auf eine unregelmäßig geformte Oberfläche, aufzubringen. Das Muster wird hierbei zunächst als ein Farbfilm auf ein flüssigkeitslösliches Substrat aufgebracht, insbesondere gedruckt. Anschließend wird das Substrat mit dem Muster auf die Oberfläche einer das Substrat auflösenden Flüssigkeit gelegt, und der Farbfilm mit einem weiteren Lösungsmittel angelöst. Der auf der Oberfläche der Flüssigkeit schwimmende Farbfilm, welcher in seiner räumlichen Struktur erhalten bleibt, wird nun vom zu beschichtenden Objekt durchtaucht, so dass der Farbfilm in der Form des Musters auf dem Objekt anhaftet.
  • Die Erfindung erkennt nun in einem ersten Schritt, dass eine gewünschte räumliche Anordnung einer oder mehrerer elektrischer und/oder elektronischer Komponenten auf der Oberfläche des Objektes dadurch erreicht werden kann, dass die oder jede Komponente auf ein flüssigkeitslösliches Trägersubstrat aufgebracht wird. Insbesondere können bei mehreren derartigen Komponenten notwendige Beabstandungen zur Vermeidung von Kurzschlüssen o. ä. eingehalten werden. Die Anordnung einer jeden Komponente bleibt dabei auch nach der Auflösung des Trägersubstrates lange genug intakt, um die oder jede Komponente mittels Durchtauchen des Objektes durch die Oberfläche der Flüssigkeit, auf welcher die oder jede Komponente schwimmend angeordnet sind, auf die Oberfläche des Objektes an der jeweils gewünschten Position aufzubringen. Eintauchwinkel und -geschwindigkeit sind hierbei auf die Geometrie des zu bestückenden Objektes sowie die Geometrie und Abmessung der oder jeder Komponente abzustimmen. Insbesondere kann eine im Wesentlichen planare oder linienförmige Komponente, welche bezogen auf eine Längenabmessung eine gewisse Flexibilität aufweist, sich beim Durchtauchen des Objektes durch die Flüssigkeitsoberfläche an die Oberfläche des Objektes anschmiegen.
  • In einem zweiten Schritt erkennt die Erfindung, dass für eine geeignete Komponente und für eine geeignete Oberfläche (des Objektes) der Flüssigkeitsdruck ausreichen kann, um die oder jede Komponente beim Eintauchen bzw. Durchtauchen des Objektes so gegen dessen Oberfläche zu pressen, dass durch eine Adhäsion eine ausreichende Haftung entsteht, welche dafür sorgt, dass die oder jede Komponente auch nach dem Entfernen des Objektes aus der Flüssigkeit an dessen Oberfläche an der gewünschten Stelle aufgebracht bleibt. Insbesondere können sich hierbei Reste des nicht vollständig aufgelösten Trägersubstrates als adhäsionsverstärkend erweisen.
  • Vorteilhafterweise ist hierbei das Objekt oder ein Teil davon als ein Träger oder ein Gehäuse für ein Bauteil mit einer elektrodynamischen Funktion, wie z. B. eine Antenne, ein Schalter oder eine Steckverbindung, ausgebildet, so dass die Bestückung mit einer elektrischen und/oder elektronischen Komponente die Funktionsfähigkeit des elektrodynamischen Bauteils herstellt.
  • Bevorzugt kann als ein Trägersubstrat eine wasserlösliche Folie, insbesondere z. B. aus Polyvinylalkohol (PVOH), eingesetzt werden. Somit kann als zu durchtauchende, das Trägersubstrat lösende Flüssigkeit Wasser verwendet werden. Ein besonderer Vorteil dieser Auswahl ist hierbei die geringe chemische Belastung durch das Trägersubstrat, Lösemittel, oder gelöste Rückstände. Überdies kann das Verfahren im Fall von PVOH bei Raumtemperatur durchgeführt werden. Dies ermöglicht es auch, das Verfahren zum Bestücken eines nicht hitzebeständigen Objektes, insbesondere aus monomerem organischen oder aus biogenem Material, durchzuführen.
  • In einer vorteilhaften Ausgestaltung wird die Oberfläche des Objektes und/oder die mindestens eine elektrische oder elektronische Komponente vor dem Durchtauchen der Flüssigkeit adhäsionsverstärkend vorbereitet. Hierdurch kann die Haftung der oder jeder Komponente an der Oberfläche des Objektes verstärkt werden. Insbesondere kann hierzu eine vorhergesehene Kontaktfläche, also die Oberfläche des Objektes und/oder der oder jeder Komponente, gereinigt oder von Fett befreit werden. Bevorzugt kann eine vorhergesehene Kontaktfläche insbesondere durch Anschleifen, flächendeckende chemische Anätzung oder Sandstrahlen angeraut werden. Eine vorhergesehene Kontaktfläche kann auch mit einem haftverstärkenden Mittel grundiert werden. Als Haftvermittler können wiederum unterschiedliche Kunststoffe eingesetzt werden. Bevorzugt wird die adhäsionsverstärkende Vorbereitung an der oder jeder Komponente vor dem Aufbringen auf das Trägersubstrat durchgeführt.
  • Günstigerweise wird die Oberfläche des Objektes mit der mindestens einen aufgebrachten elektrischen oder elektronischen Komponente nach der Entnahme aus der Flüssigkeit gereinigt. Dies kann sich insbesondere als sinnvoll erweisen, wenn das Trägersubstrat sich nicht vollständig in der Flüssigkeit löst, sondern unvollständig angelöste Reste am Objekt hinterlässt, welche nach Entnahme des Objektes aus der Flüssigkeit an diesem teilweise haften bleiben. Bevorzugt ist bei der Reinigung der Oberfläche des Objektes darauf zu achten, eine haftend aufgebrachte Komponente nicht zu beschädigen oder zu entfernen.
  • Als zweckmäßig erweist es sich, wenn die Oberfläche des Objektes mit der mindestens einen aufgebrachten elektrischen oder elektronischen Komponente nach der Entnahme aus der Flüssigkeit und/oder nach dem Reinigungsvorgang mit einer Schutzschicht fixiert wird. Bevorzugt kann diese Schutzschickt einen Lack oder eine flexible Folie umfassen. Eine derartige Schutzschicht kann eine haftend aufgebrachte Komponente besonders wirksam vor Beschädigungen im Gebrauch des Objektes schützen, insbesondere, wenn beim Gebrauch des Objekts an der Oberfläche Belastungen auftreten können, bei welchen ein Aufbringen allein durch eine Haftung zwischen einer Komponente und der Oberfläche des Objektes möglicherweise nicht ausreicht.
  • In einer weiter vorteilhaften Ausgestaltung wird auf das flüssigkeitslösliche Trägersubstrat ein Film aufgetragen, auf welchen die mindestens eine elektrische oder elektronische Komponente angeordnet wird. Bevorzugt kann dabei der Film als ein Farbfilm mit einem Muster ausgebildet sein. Dies ermöglicht das Aufbringen einer funktionalen Komponente zusammen mit einem dekorativen Element im selben Arbeitsschritt, was Arbeitszeit und Produktionskosten einspart.
  • Bevorzugt wird zwischen die mindestens eine elektrische oder elektronische Komponente und die Oberfläche des Objektes ein Aktivator eingebracht, welcher die mindestens eine elektrische oder elektronische Komponente an mindestens einer Oberfläche und/oder die Oberfläche des dreidimensionalen Objektes anlöst. Das Anlösen einer oder mehrerer vorgesehener Kontaktflächen kann die Haftung zwischen einer Komponente und der Oberfläche des Objektes erhöhen. Insbesondere kann dies von Vorteil sein, wenn zusammen mit der oder jeder elektrischen oder elektronischen Komponente auch ein dekorativer Farbfilm auf die Oberfläche des Objektes aufgebracht werden soll. In diesem Fall kann der Farbfilm ein vorheriges Anlösen durch ein Mittel wie z. B. Methylisobutylketon erfordern. Durch ein flächendeckendes Auftragen eines derartigen Lösemittels auf einen auf dem Trägersubstrat aufgebrachten Farbfilm und die oder jede darauf angeordnete Komponente kann die Oberfläche des Objektes beim Eintritt in die Flüssigkeit vom Lösemittel benetzt und somit die Adhäsion der oder jeder Komponente verbessert werden.
  • Zweckmäßigerweise ist eine elektrische oder elektronische Komponente als mindestens eine Spur aus leitfähiger Tinte auf das Trägersubstrat aufgebracht. Aus fluiddynamischen Gründen kann eine leitfähige Tinte nicht in beliebigem Winkel zur Schwerkraft auf ein Objekt aufgebracht werden. Insbesondere bei einem Objekt mit einer komplexen Oberflächengeometrie kann deshalb das Aufbringen von leitfähiger Tinte auf eine gewünschte Spur an der Oberfläche erfordern, dass das Objekt in komplexer Weise dreidimensional zu bewegen ist. Wird die leitfähige Tinte stattdessen zuvor auf ein Trägersubstrat aufgebracht, so ist hierfür nur eine zweidimensionale Bewegung des Tintenstrahls über eine Ebene notwendig. Eine aus leitfähiger Tinte ausgebildete elektrische oder elektronische Komponente kann sich im vorbeschriebenen Verfahren besonders gut an die Oberfläche des zu bestückenden Objektes anpassen. Insbesondere kann die leitfähige Tinte direkt vor dem Kontakt mit der Oberfläche des Objektes durch ein Lösemittel angelöst werden, was die Haftung am Objekt verstärkt.
  • Günstigerweise ist eine elektrische oder elektronische Komponente als mindestens eine Leiterbahn auf das Trägersubstrat aufgebracht. Durch die im Verhältnis zu den Abmessungen des Objektes im Wesentlichen linienförmige Geometrie der Leiterbahn kann sich diese gut an die Oberfläche des Objektes anpassen. Insbesondere kann hierbei die Leiterbahn aus einem leicht biegbaren Leiter gefertigt sein. Hierdurch presst der hydrostatische Druck der durchtauchten Flüssigkeit die Leiterbahn, ohne dass weitere Maßnahmen notwendig wären, an die gewünschte Stelle der Oberfläche des Objektes.
  • Vorteilhafterweise ist eine elektrische oder elektronische Komponente als mindestens ein Halbleiter-Bauelement auf das Trägersubstrat aufgebracht. Bevorzugt kann es sich hierbei um einen Transistor, ein Halbleiterrelais, eine Diode, insbesondere eine Photodiode oder eine Leuchtdiode, oder eine Solarzelle handeln. Dies ermöglicht eine besonders einfache Methode, auf eine Oberfläche mit einer komplexen Geometrie durch Strom oder Lichteinfall schaltbare oder Licht emittierende oder durch Lichteinfall Strom für weitere Anwendungen erzeugende Elemente aufzubringen. Insbesondere kann man hierbei Leuchtdioden gemeinsam mit Stromverbindungen und einem Farbfilm auf gekrümmte Flächen von einem Fahrzeugteil, beispielsweise einem Spoiler oder dergleichen, aufbringen, und somit eine Beleuchtung und dekorative Aufwertung in einem Arbeitsschritt implementieren.
  • Weiter kann es vorteilhaft sein, wenn eine elektrische oder elektronische Komponente als mindestens ein Schaltkreis auf das Trägersubstrat aufgebracht ist. Dies erlaubt eine einfache Herstellung von Mikrochips, deren vorhergesehene Verwendung eine nichtplanare Geometrie erfordert. Dies kann beispielsweise in zylinderförmigen medizinischen Sensoren der Fall sein.
  • Es erweist sich weiter als günstig, wenn eine elektrische oder elektronische Komponente als mindestens ein RFID-Transponder auf das Trägersubstrat aufgebracht ist. Insbesondere kann hierbei als Trägersubstrat POVH eingesetzt werden, so dass das Verfahren bei Raumtemperatur durchgeführt werden kann. In diesem Fall kann ein RFID-Transponder auch auf ein lebendiges Objekt, insbesondere auf einen Menschen, aufgebracht werden. Bevorzugt kann hierbei der RFID-Transponder nach dem Aufbringen noch mit einer als Folie oder Pflaster ausgebildeten Schutzschicht fixiert werden. Dies kann z. B. bei Katastrophen von Nutzen sein, wenn in kurzer Zeit mit möglichst geringem Aufwand möglichst viele Personen zu identifizieren sind. Der größte Vorteil gegenüber einem nur durch ein Pflaster fixierten RFID-Transponder besteht dann in der fortbestehenden Haftung des RFID-Transponders auch nach einem möglichen Verlust des Pflasters, was gerade in Katastrophensituationen mit einzukalkulieren ist. Bevorzugt kann das Verfahren zum Aufbringen eines RFID-Transponders auch bei der Beobachtung oder Überwachung von Tieren, insbesondere in der Weidewirtschaft, verwendet werden.
  • Die zweitgenannte Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Baueinheit mit einem Grundkörper und mit mindestens einer elektrischen oder elektronischen Komponente, wobei die elektrische oder elektronische Komponente mit dem vorbeschriebenen Verfahren auf die Oberfläche des Grundkörpers aufgebracht ist. Die für das Verfahren und seine Ausgestaltungen angegebenen Vorteile können hierbei sinngemäß auf die Baueinheit und ihre Weiterbildungen übertragen werden.
  • Bevorzugt ist hierbei die Baueinheit als räumlicher spritzgegossener Schaltungsträger ausgebildet. Das vorbeschriebene Verfahren ist besonders effizient zum Bestücken eines als Spritzgussteil ausgebildeten Grundkörpers mit Leiter- und/oder Schaltelementen zur Konstruktion eines MID-Schaltungsträgers.
  • Im Folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigen:
  • 1 ein Ausführungsbeispiel des Verfahrens als Flussdiagram, und
  • 2 eine Baueinheit mit einer aufgebrachten elektrischen Komponente in schematischer Darstellung.
  • In 1 ist ein Ausführungsbeispiel des Verfahrens in einem Flussdiagramm dargestellt. Rechtecke symbolisieren hierbei jeweils eine Materialkomponente, Rauten repräsentieren jeweils einen Verfahrensschritt.
  • Eine elektrische, elektronische oder elektromagnetische Komponente 1, welche im Ausführungsbeispiel als eine in einen dünnen Kunststoff eingeschweißte Leiterbahn 2 ausgebildet ist, wird zur Verstärkung der Adhäsionsfähigkeit 4 einem Reinigungsprozess 5 unterzogen, um die Oberfläche von möglichem Staub oder Maschinenfett zu befreien. Die eingeschweißte und gereinigte Leiterbahn 2 wird anschließend auf ein Trägersubstrat 6 aus POVH aufgebracht.
  • Ein bereits hergestelltes Objekt 7, welches hier als Spritzgussteil 8 ausgebildet ist, wird zur Verstärkung der Adhäsionsfähigkeit 4 einem Grundierungsschritt 9 unterzogen. Im Ausführungsbeispiel wird beim Grundierungsschritt 9 die Oberfläche des Spritzgussteils 8 mit einem feinporigen Kunststoff beschichtet. Bevor die adhäsionsverstärkende Wirkung des Grundierungsschrittes 9 nachlässt, wird das Trägersubstrat 6 mit aufgebrachter Leiterbahn 2 auf eine Oberfläche 10 einer Flüssigkeit, in diesem Falle Wasser, aufgebracht. Hierdurch löst sich das Trägersubstrat 6, auf welchem die Leiterbahn 2 angeordnet ist, auf. Noch während der Auflösung des Trägersubstrates 6 werden das Trägersubstrat 6 und die aufgebrachte Leiterbahn 2 mit einem Aktivator 12 besprüht, welcher den die Leiterbahn 2 umgebenden Kunststoff leicht anlöst.
  • Nachdem das Trägersubstrat 6 bis auf das Verfahren nicht beeinträchtigende Rückstände im Wasser gelöst ist, durchtaucht das Spritzgussteil 8 in einem Tauchschritt 14 die Oberfläche 10 des Wassers, auf der, an einer durch das Trägersubstrat 6 vorbestimmten Position, die Leiterbahn 2 schwimmend angeordnet ist. Das Spritzgussteil 8 drückt die Leiterbahn 2 unter Wasser, und durch den Wasserdruck wird aufgrund der adhäsionsverstärkenden Vorbereitung 4 der vorgesehenen Kontaktflächen die Leiterbahn 2 haftend auf das Spritzgussteil 8 aufgebracht. Anschließend wird das Spritzgussteil 8 mit aufgebrachter Leiterbahn 2 dem Wasser entnommen.
  • In einem Reinigungsschritt 16 werden nach Entnahme des Spritzgussteils 8 aus dem Wasser mögliche Rückstände des nicht vollständig aufgelösten Trägersubstrates 6 von der Oberfläche des Spritzgussteils 8, auf der die Leiterbahn 2 aufgebracht ist, entfernt. Anschließend wird zur besseren Fixierung der Leiterbahn 2 auf der Oberfläche des Spritzgussteils 8 die Oberfläche mit einer Schutzschicht 18 aus Klarlack überzogen, so dass die Bestückung der Baueinheit 20, welche im Ausführungsbeispiel als ein räumlicher spritzgegossener Schaltungsträger ausgebildet ist, abgeschlossen ist.
  • In 2 ist schematisch eine Baueinheit 20 mit einem als Spritzgussteil 8 ausgebildeten Objekt 7 dargestellt. Auf der Oberfläche des Spritzgussteils 8 ist eine Leiterbahn 2 nach dem vorbeschriebenen Verfahren aufgebracht, welche der Krümmung der Oberfläche des Spritzgussteils 8 folgt.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    elektrische oder elektronische Komponente
    2
    Leiterbahn
    4
    adhäsionsverstärkende Vorbereitung
    5
    Reinigungsschritt
    6
    Trägersubstrat
    7
    Objekt
    8
    als Spritzgussteil ausgebildeter Grundkörper
    9
    Grundierungsschritt
    10
    Flüssigkeitsoberfläche
    12
    Aktivator
    14
    Tauchschritt
    16
    Reinigungsschritt
    18
    Schutzschicht
    20
    Baueinheit

Claims (13)

  1. Verfahren zum Aufbringen mindestens einer elektrischen oder elektronischen Komponente (1) auf die Oberfläche eines Objektes (7), wobei die mindestens eine elektrische oder elektronische Komponente (1) auf ein flüssigkeitslösliches Trägersubstrat (6) aufgebracht wird, wobei das Trägersubstrat (6) auf der Oberfläche (10) einer Flüssigkeit angeordnet wird, wobei die Oberfläche (10) der Flüssigkeit, auf welcher das Trägersubstrat (6) angeordnet ist, vom Objekt (7) durchtaucht wird, wobei die elektrische oder elektronische Komponente (1) durch den Druck der Flüssigkeit an die Oberfläche des Objektes (7) gepresst wird und hierdurch haftend aufgebracht wird, und wobei das Objekt (7) mit der mindestens einen aufgebrachten elektrischen oder elektronischen Komponente (1) der Flüssigkeit entnommen wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Oberfläche des Objektes (7) und/oder die mindestens eine elektrische oder elektronische Komponente (1) vor dem Durchtauchen der Flüssigkeit adhäsionsverstärkend vorbereitet (4, 5, 9) wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, wobei die Oberfläche des Objektes (7) mit der mindestens einen aufgebrachten elektrischen oder elektronischen Komponente (1) nach der Entnahme aus der Flüssigkeit gereinigt (16) wird.
  4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Oberfläche des Objektes (7) mit der mindestens einen aufgebrachten elektrischen oder elektronischen Komponente (1) nach der Entnahme aus der Flüssigkeit und/oder nach dem Reinigungsvorgang (16) mit einer Schutzschicht (18) fixiert wird.
  5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei auf das flüssigkeitslösliche Trägersubstrat (6) ein Film aufgetragen wird, auf welchem die mindestens eine elektrische oder elektronische Komponente (1) angeordnet wird.
  6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei zwischen die mindestens eine elektrische oder elektronische Komponente (1) und die Oberfläche des Objektes (7) ein Aktivator (12) eingebracht wird, welcher die mindestens eine elektrische oder elektronische Komponente (1) an mindestens einer Oberfläche und/oder die Oberfläche des Objektes (7) anlöst.
  7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei eine elektrische oder elektronische Komponente (1) als mindestens eine Spur aus einer leitfähigen Tinte auf das Trägersubstrat (6) aufgebracht ist.
  8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei eine elektrische oder elektronische Komponente (1) als mindestens eine Leiterbahn (2) auf das Trägersubstrat (6) aufgebracht ist.
  9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei eine elektrische oder elektronische Komponente (1) als mindestens ein Halbleiter-Bauelement auf das Trägersubstrat (6) aufgebracht ist.
  10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei eine elektrische oder elektronische Komponente (1) als mindestens ein Schaltkreis auf das Trägersubstrat (6) aufgebracht ist.
  11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei eine elektrische oder elektronische Komponente (1) als mindestens ein RFID-Transponder auf das Trägersubstrat (6) aufgebracht ist.
  12. Baueinheit (20) mit einem Grundkörper (8) und mit mindestens einer elektrischen oder elektronischen Komponente (1), wobei die elektrische oder elektronische Komponente (1) mit einem Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche auf die Oberfläche des Grundkörpers (8) aufgebracht ist.
  13. Baueinheit (20) nach Anspruch 12, die als ein räumlicher spritzgegossener Schaltungsträger ausgebildet ist.
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