DE102013108535A1 - Verfahren zum Herstellen einer Platine, Platine und Rückblickvorrichtung - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer Platine mit einem Substrat und einer elektrischen Schaltung, insbesondere für eine Rückblickvorrichtung eines Kraftfahrzeugs, umfassend folgende Schritte: • Herstellen einer Vielzahl von Substratteilen und • Auswählen zumindest zweier der Substratteile, und • Verbinden der ausgewählten Substratteile und Versehen der verbundenen Substratteile mit der Schaltung, oder • Versehen der ausgewählten Substratteile jeweils mit einem Schaltungsteil und Verbinden der mit den Schaltungsteilen versehenen Substratteile. Die Erfindung betrifft ferner eine Platine und eine Rückblickvorrichtung.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer Platine mit einem Substrat und einer elektrischen Schaltung, insbesondere einer Platine für eine Rückblickvorrichtung eines Kraftfahrzeugs, eine so hergestellte Platine und eine Rückblickvorrichtung eines Kraftfahrzeugs mit solch einer Platine.
  • Bekannte Platinen, die in Serienproduktion hergestellt werden, werden in Form, Abmessung und Beschickung für ihren Einsatzzweck angepasst gefertigt. Hierbei werden die auf bzw. in den Platinen vorgesehene elektrische Schaltung bzw. Schaltkreise und die äußere Gestaltung maßgeschneidert, was eine kompakte Ausgestaltung des Einbauplatzes ermöglicht. Eine Verwendung dieser Platinen für einen weiteren Einsatzzweck oder Einbauort gestaltet sich daher als schwierig, weshalb eine Vielzahl von Platinen für die jeweiligen Einsatzzwecke geplant und vorgehalten werden muss.
  • Selbst für gleiche Baugruppen, beispielsweise eine Rückblickvorrichtung eines Kraftfahrzeugs, sind je nach Typ und elektrischen Komponenten der Rückblickvorrichtung verschiedene Platinen, z.B. mit unterschiedlichen Abmessungen, zur Ansteuerung von elektronischen Komponenten, die in der Rückblickvorrichtung angeordnet sind, nötig, was sich als kostenintensiv herausstellt.
  • Ein Verfahren zur selektiven Metallisierung eines Substrats ist aus der EP 2 476 723 A1 bekannt. Laser-Direktstrukturierungen ermöglichen das Aufbringen von Schaltungen in gewünschtem Layout auf dreidimensionale Substrate.
  • Ein Laserschweissen von zwei Fügepartnern aus Kunststoff ist in der WO2013/026816 A1 offenbart.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, eine Verfahren zum Herstellen einer Platine mit einem Substrat und einer elektrischen Schaltung bereitzustellen, das einfach und kostengünstig ist und die Einsetzbarkeit der hergestellten Platine erweitert.
  • Diese Aufgabe wird gelöst durch folgende Schritte:
    • • Herstellen einer Vielzahl von Substratteilen, und
    • • Auswählen zumindest zweier der Substratteile, und
    • • Verbinden der ausgewählten Substratteile und Versehen der verbundenen Substratteile mit der Schaltung, oder
    • • Versehen der ausgewählten Substratteile jeweils mit einem Schaltungsteil und Verbinden der mit den Schaltungsteilen versehenen Substratteile.
  • Dabei kann vorgesehen sein, dass die Substratteile aus Kunststoff oder Keramik ausgeformt werden, und/oder die Substratteile als Kunststoffsubstratteilen in einem Spritzgiessverfahren und/oder als Standardteile, vorzugsweise mit zumindest zwei in ihrer Form unterschiedlichen Standardteilen, hergestellt werden.
  • Bevorzugt ist erfindungsgemäß, dass ein erstes Substratteil über einen Kraft-, Form- und/oder Chemieschluß, insbesondere mittels einer doppelten Reibefläche, eines Kontaktklebers oder eines Laserschweissens, mit zumindest einem zweiten Substratteile verbunden wird, wobei vorzugsweise erste Substratteile jeweils mit mindestens einem Koppelmittel und zweite Substratteile jeweils mit mindestens einem Aufnahmemittel zur Aufnahme eines Koppelmittels eines ersten Substratteils ausgeformt werden.
  • Mit der Erfindung wird auch vorgeschlagen, dass die Schaltung bzw. die Schaltungsteile in Abhängigkeit des Einsatzes der Platine ausgelegt wird/werden, und/oder die Schaltung bzw. die Schaltungsteile über eine Folie, eine Beschichtung, eine selektive Metallisierung und/oder Laser-Direktstrukturierung aufgebracht wird/werden, wobei vorzugsweise Schaltungsteile durch Löten und/oder Laserbestrahlung elektrisch verbunden werden.
  • Zudem wird mit der Erfindung eine Platine geliefert, die in einem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt ist.
  • Schließlich liefert die Erfindung auch eine Rückblickvorrichtung, insbesondere in Form eines Fahrzeugrückspiegels oder Displays, mit einem Gehäuse, mit mindestens einer erfindungsgemäßen Platine, mit mindestens einem elektrischen Verbraucher, wie in Form eines Leuchtmittels, eines Sensors, einer Kamera, eines Motors, einer Heizung und/oder einer Steuereinheit, in Wirkverbindung mit der Platine, und mit mindestens einer Stromversorgung in Wirkverbindung mit der Platine.
  • Eine Platine im Sinne der Erfindung ist jeder Schaltungsträger und umfasst nicht nur im Wesentlichen flächige sondern auch dreidimensionale Ausgestaltung. Elektrische Schaltungen beziehungsweise Schaltungsteile im Sinne der Erfindung sind leitende Strukturen, die auf und/oder in dem Schaltungsträger angeordnet sein können. Die erfindungsgemäße Platine kann ein, zwei oder mehrere Substratteile umfassen. Bevorzugt ist dabei die Bereitstellung unterschiedlicher Standard-Substratteile, die nach dem Baukastenprinzip ausgewählt und zusammengestellt werden können. Die erfindungsgemäße Platine kann insbesondere für den Einsatz zur Anordnung in oder an einer Rückblickvorrichtung eines Kraftfahrzeugs geeignet sein.
  • Schaltungsteile können bereits vor der Zusammenfügung der dazugehörenden Substratteile auf oder an denselben angeordnet sein, oder aber nach der Zusammenfügung kann eine Schaltung auf oder an dem Substartteile-Gefüge angeordnet werden. Die Schaltungsteile der zusammengefügten Substratteilen sind funktional miteinander verbunden und können zusammenwirken. Optional sind die mit Schaltungsteilen versehenen Substratteile so ausgestaltet, dass nur die Teile verbunden werden können, die sinnvoll zusammenwirken.
  • Es können von einem Substratteile erhabene Kontakte eines Schaltungteils so angeordnet sein, dass bei einer mechanischen Verbindung mit einem anderen Substratteil samt Schaltungsteil automatisch ein leitender Kontakt zwischen den Kontakten entsteht. Alternativ können die Schaltungsteile von verschiedenen Substratteilen mittels anderer bekannter Maßnahmen verbunden werden, bspw. Lötbrücken, Steckkontakte, Verdrahtung, usw.
  • In einer Ausführungsform wird die Schaltung beziehungsweise werden die Schaltungsteile mittels Laser-Direktstrukturierung aufgebracht, und zwar nach oder vor dem Zusammenbau zu einer Platine. Im Falle einer Anordnung der Schaltung nach dem Zusammenbauen kann dieselbe durch die Laser-Direktstrukturierung kontinuierlich angeordnet werden, wodurch eine nachträgliche funktionelle Verbindung von leitenden Strukturen auf den verschiedenen Substratteilen entfallen kann.
  • Die Substratteile können aus verschiedenen oder gleichen Materialien gefertigt sein, insbesondere aus Kunststoff und/oder Keramik.
  • Optional haben ein oder mehrere Substratteile eine Aufnahme für einen elektrischen Verbraucher, wie zum Beispiel eines Leuchtmittels. Auch eine Stromversorgung ist mit den Schaltungsteilen auf den Substratteilen verbindbar.
  • Auf Basis der folgenden schematischen Zeichnung ergeben sich weitere Merkmale und Vorteile, wobei die Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung als exemplarisch und in keiner Weise einschränkend zu verstehen sind.
  • In der Zeichnung zeigt:
  • 1 einen erfindungsgemäßen ersten Platinenkörper;
  • 2 einen erfindungsgemäßen zweiten Platinenkörper;
  • 3 eine erfindungsgemäße Platine mit einem ersten Platinenkörper und einem zweiten Platinenkörper.
  • 1 zeigt einen ersten Platinenkörper 10a mit einem ersten Substratteil 2a samt Koppelmittel 4a und einem ersten Schaltungsteil 8a, die in diesem exemplarischen Beispiel bereits auf dem ersten Substratteil 2a angeordnet ist. Alternativ kann sie erst nach dem Zusammenfügen von zwei oder mehreren Substratteilen durch bekannte Verfahren angeordnet werden.
  • Der erste Platinenkörper 10a umfasst bei dem in 1 ersichtlichen Ausführungsbeispiel nur ein Koppelmittel 4a, kann jedoch auch weitere Koppelmittel und/oder entsprechende Aufnahmemittel umfassen, so dass beliebig viele Platinenkörper, die eine gleiche, ähnliche oder verschiedene äußere Ausgestaltung haben, miteinander verbunden werden können.
  • 2 zeigt einen zweiten Platinenkörper 10b mit einem zweiten Substratteil 2b samt Aufnahmemittel 4b und einem zweiten Schaltungsteil 8b. Das Aufnahmemittel 4b des zweiten Platinenkörpers 10b ist so ausgestaltet, dass es lösbar mit dem Koppelmittel 4a des ersten Platinenkörpers 10a formschlüssig verbunden werden kann.
  • Bei einer Zusammenfügung des ersten Platinenkörpers 10a mit dem zweiten Platinenkörper 10b greifen Koppelmittel 4a und Aufnahmemittel 4b so ineinander, dass diese formschlüssig miteinander verbunden werden. Alternativ zum gezeigten Ausführungsbeispiel können Koppelmittel 4a und Aufnahmemittel 4b andere Formen haben und müssen auch nicht vollständig ineinander greifen. Insbesondere können sich die Platinenkörper 10a, 10b nur teilweise oder nur an den Berührungspunkten der Koppel- und Aufnahmemittel 4a, 4b berühren.
  • 3 zeigt eine erfindungsgemäße Platine 10, wobei die Platine 10 den ersten Platinenkörper 10a und den zweiten Platinenkörper 10b umfasst. Der erste und zweite Platinenkörper 10a, 10b sind mittels des Koppelmittels 4a und Aufnahmemittels 4b der beiden Substratteile 2a, 2b formschlüssig miteinander verbunden. Weiter sind die beiden Schaltungsteile 8a, 8b leitend miteinander verbunden. Demnach liegt also eine Platine 10 mit einem Substrat 2 aus zwei Substrateilen 2a, 2b und einer Schaltung 8 aus zwei Schaltungsteilen 8a, 8b vor.
  • In einer exemplarischen Ausführungsform kann der zweite Platinenkörper 10b eine Stromversorgung bereitstellen, während der erste Platinenkörper 10a mit elektrischen
  • Verbrauchern wie Sensoren, Motoren, Leuchtmittel oder entsprechende Steuereinheiten, die mit der Stromversorgung verbunden werden sollen, bestückt sein kann. Im exemplarischen Fall einer Rückblickvorrichtung für ein Kraftfahrzeug kann ein Spiegel je nach Ausstattungsstufe mehr oder weniger elektrische Verbraucher aufweisen. Eine Stromversorgung auf einem Platinenkörper kann so ausgelegt werden, dass sie für zwei oder mehrere Ausstattungsstufen verwendet werden kann, also verschieden viele Verbraucher mit Strom versorgt.
  • Weiter können mehrere Platinenkörper, insbesondere jeweils mit mindestens einem Koppelmittel und mindestens einem Aufnahmemittel, eine Schaltung mit einer durchgehenden leitenden Struktur aufweisen, die vorzugsweise sowohl beim Koppelmittel also auch beim Aufnahmemittel verfügbar ist. So können daran angebaute weitere Platinenkörpern mit dieser durchgehenden leitenden Struktur verbunden werden. So kann beispielsweise eine Takt- und/oder Datenleitung und/oder Stromversorgung in leitenden Strukturen von mehreren Platinenkörpern verwendet werden. Beispielsweise kann die durch einen Platinenkörper bereitgestellte Stromversorgung für Verbraucher auf mehreren Platinenkörpern verwendet werden.
  • In einer optionalen Ausgestaltung der Erfindung sind die Koppel- und Aufnahmemittel verschieden ausgestaltet, so dass nur Koppel- und Aufnahmemittel miteinander verbunden werden können, die zu einer sinnvollen Verbindung der leitenden Strukturen führen.
  • Bei der Herstellung einer Rückblickvorrichtung gemäß der Erfindung, insbesondere eines Fahrzeugrückspiegels oder Displays, wird eine Gehäuse bereitgestellt. Dies kann ein bekanntes Gehäuse eines Fahrzeugrückspiegels sein. Anschließend werden ein erster Platinenkörper 10a mit mindestens einem Koppelmittel 4a und ein zweiter Platinenkörper 10b mit mindestens einem Aufnahmemittel 4b bereitgestellt. Der erste Platinenkörper 10a wird mittels des Koppelmittels 4a am zweiten Platinenkörper 10b mittels des Aufnahmemittels 4b festgelegt. Dieses Festlegen kann eine wieder lösbare oder eine unlösbare Verbindung sein. Weiter ist eine Schaltung 8 durch ein erstes Schaltungsteil 8a am ersten Platinenkörper 10a und ein zweites Schaltungsteil 8b am zweiten Platinenkörper 10b festgelegt. Optional kann die Schaltung mittels Laser-Direktstrukturierung auf einem ersten Substratteil 2a dem ersten Platinenkörper 10a und/oder auf einem zweiten Substratteil 2b dem zweiten Platinenkörper 10b angeordnet werden. Die Schaltung 8 kann, wie oben erwähnt, eine elektrisch leitende Struktur sein. Weiter können auf den Platinenkörpern elektrische Steuerungen und/oder Verbraucher angeordnet werden.
  • Die in der voranstehenden Beschreibung, den Ansprüchen sowie den Zeichnungen offenbarten Merkmalen können sowohl einzeln als auch in jeder beliebigen Kombination für die Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausführungsformen wesentlich sein.
  • Bezugszeichenliste
    • 2
    Substrat
    2a, 2b
    Substratteil
    4a
    Koppelmittel
    4b
    Aufnahmemittel
    8
    Schaltung
    8a, 8b
    Schaltungsteil
    10
    Platine
    10a, 10b
    Platinenkörper
  • 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 Patentliteratur
    • EP 2476723 A1 [0004]
    • WO 2013/026816 A1 [0005]

Claims (7)

  1. Verfahren zum Herstellen einer Platine (10) mit einem Substrat (2) und einer elektrischen Schaltung (8), insbesondere für eine Rückblickvorrichtung eines Kraftfahrzeugs, umfassend folgende Schritte: • Herstellen einer Vielzahl von Substratteilen (2a, 2b) und • Auswählen zumindest zweier der Substratteile (2a, 2b), und • Verbinden der ausgewählten Substratteile (2a, 2b) und Versehen der verbundenen Substratteile (2a, 2b) mit der Schaltung (8), oder • Versehen der ausgewählten Substratteile (2a, 2b) jeweils mit einem Schaltungsteil (8a, 8b) und Verbinden der mit den Schaltungsteilen (8a, 8b) versehenen Substratteile (2, 2b).
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Substratteile (2a, 2b) aus Kunststoff oder Keramik ausgeformt werden, und/oder die Substratteile (2a, 2b) als Kunststoffsubstratteilen in einem Spritzgiessverfahren und/oder als Standardteile, vorzugsweise mit zumindest zwei in ihrer Form unterschiedlichen Standardteilen, hergestellt werden.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein erstes Substratteil (2a) über einen Kraft-, Form- und/oder Chemieschluß, insbesondere mittels einer doppelten Reibefläche, eines Kontaktklebers oder eines Laserschweissens, mit zumindest einem zweiten Substratteile (2b) verbunden wird, wobei vorzugsweise erste Substratteile (2a) jeweils mit mindestens einem Koppelmittel (4a) und zweite Substratteile (2b) jeweils mit mindestens einem Aufnahmemittel (4b) zur Aufnahme eines Koppelmittels (4a) eines ersten Substratteils (2a) ausgeformt werden.
  4. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltung (8) bzw. die Schaltungsteile (8a, 8b) in Abhängigkeit des Einsatzes der Platine (10) ausgelegt wird/werden, und/oder die Schaltung (8) bzw. die Schaltungsteile (8a, 8b) über eine Folie, eine Beschichtung, eine selektive Metallisierung und/oder Laser-Direktstrukturierung aufgebracht wird/werden, wobei vorzugsweise Schaltungsteile (8a, 8b) durch Löten und/oder Laserbestrahlung elektrisch verbunden werden.
  5. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswahl der zu verbindenden Substratteile (2a, 2b), insbesondere die Anzahl der Standardteile jeder Form, von der Schaltung (8) abhängt.
  6. Platine (10), die in einem Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche hergestellt ist.
  7. Rückblickvorrichtung, insbesondere in Form eines Fahrzeugrückspiegels oder Displays, mit einem Gehäuse, mit mindestens einer Platine (10) nach Anspruch 6, mit mindestens einem elektrischen Verbraucher, wie in Form eines Leuchtmittels, eines Sensors, einer Kamera, eines Motors, einer Heizung und/oder einer Steuereinheit, in Wirkverbindung mit der Platine (10), und mit mindestens einer Stromversorgung in Wirkverbindung mit der Platine (10).
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