DE102015004896A1 - Leiterplatte als Träger für elektrische, elektronische oder elektro-mechanische Bauteile und Verfahren zu ihrer Herstellung - Google Patents
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Abstract
Eine Leiterplatte als Träger für elektrische, elektronische oder elektro-mechanische Bauteile weist einen Trägerkörper aus Kunststoff und zumindest eine elektrische Leiterbahn auf, die mit dem Trägerkörper verbunden ist. Die Leiterplatte ist mittels eines kombinierten Spritzguss- und Metallgussverfahrens hergestellt, bei dem der Trägerkörper aus Kunststoff mittels eines Spritzgussverfahrens und die zumindest eine elektrische Leiterbahn mittels eines Metallguss- oder Metallspritzverfahrens nacheinander hergestellt sind, wobei die zuletzt ausgebildete Komponente an die zuvor ausgebildete Komponente angespritzt ist. Ferner ist ein Verfahren zur Herstellung einer entsprechenden Leiterplatte beschrieben.
Description
- Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Leiterplatte als Träger für elektrische, elektronische oder elektro-mechanische Bauteile, mit einem Trägerkörper aus Kunststoff und zumindest einer elektrischen Leiterbahn aus einem metallischen Material. Ferner betrifft die Erfindung eine Leiterplatte als Träger für elektrische, elektronische oder elektro-mechanische Bauteile, mit einem Trägerkörper aus Kunststoff und zumindest einer elektrischen Leiterbahn aus einem metallischen Material, die mit dem Trägerkörper verbunden ist.
- Leiterplatten der genannten Art, die auch als Platinen oder gedruckte Schaltungen bezeichnet werden, dienen der mechanischen Befestigung und elektrischen Verbindung von elektrischen, elektronischen oder elektro-mechanischen Bauteilen und sind in vielen elektrischen Geräten enthalten. Eine Leiterplatte besteht üblicherweise aus einem Trägerkörper, der aus einem elektrisch nicht-leitenden bzw. isolierenden Material, insbesondere Kunststoff besteht und an dem Leiterbahnen aus einem elektrisch leitenden Material und insbesondere einem Metall angebracht sind. Üblicherweise werden die Leiterbahnen aus einer dünnen Metallschicht, beispielsweise aus Kupfer geätzt. Die elektronischen Bauteile werden auf Lötflächen der Leiterplatte angelötet und sind somit gleichzeitig mechanisch gehalten und elektrisch verbunden.
- Nachteilig bei den bekannten Leiterplatten ist insbesondere, dass sie in vielen aufeinanderfolgenden, grundsätzlich unterschiedlichen Verfahrensschritten hergestellt werden müssen. Dadurch wird die Herstellung sehr aufwendig und kostenintensiv und die Geometrie des Trägerkörpers unterliegt starken Beschränkungen.
- Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung einer Leiterplatte als Träger für elektrische, elektronische oder elektro-mechanische Bauteile zu schaffen, mit dem sich Leiterplatten unterschiedlicher Geometrie in einfacher Weise herstellen lassen. Darüber hinaus soll eine Leiterplatte als Träger für elektrische, elektronische oder elektro-mechanische Bauteile geschaffen werden, die einen einfachen konstruktiven Aufbau aufweist.
- Dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß in verfahrenstechnischer Hinsicht durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Dabei ist vorgesehen, dass die Leiterplatte mittels eines kombinierten Spritzguss- und Metallgussverfahrens hergestellt wird, bei dem der Trägerkörper aus Kunststoff mittels eines Spritzgussverfahrens und die zumindest eine elektrische Leiterbahn mittels eines Metallguss- oder Metallspritzverfahrens nacheinander hergestellt werden, wobei die zuletzt ausgebildete Komponente an die zuvor ausgebildete Komponente angespritzt wird. Die Herstellung der Leiterplatte bzw. der beiden Komponenten erfolgt vorzugsweise nacheinander in einem kombinierten Spritzgusswerkzeug, mit dem sowohl ein Kunststoff-Material und unabhängig davon auch ein flüssiges Metall bzw. eine Metall-Legierung verarbeitet werden können. Das metallene Material wird insbesondere mittels eines Metall-Druckguss-Verfahrens oder mittels eines Metall-Spritzgussverfahrens eingebracht. Auf diese Weise ist es möglich, den Trägerkörper zusammen mit der elektrischen Leiterbahn in einem einheitlichen Verfahren sehr schnell und kostengünstig herzustellen.
- Vorzugsweise wird in einem 1. Schritt der Trägerkörper gefertigt, an den anschließend die elektrische Leiterbahn angespritzt wird. Diese Reihenfolge kann jedoch auch umgekehrt werden, wenn es die Bauteilgeometrie erlaubt, d. h. dass zunächst die elektrische Leiterbahn hergestellt und anschließend der Trägerkörper an diese angespritzt wird.
- In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die nachträgliche ausgebildete Komponente formschlüssig an der zuvor ausgebildeten Komponente befestigt wird. Dies kann beispielsweise dadurch erreicht werden, dass in der zuvor ausgebildeten Komponente, beispielsweise dem Trägerkörper, Hinterschneidungen ausgebildet sind, die von der später ausgebildeten Komponente, beispielsweise der Leiterbahn, hintergriffen werden.
- Alternativ oder zusätzlich dazu kann vorgesehen sein, dass die nachträglich ausgebildete Komponente stoffschlüssig an der zuvor ausgebildeten Komponente befestigt wird. Zu diesem Zweck können die Materialeigenschaften und die Verfahrensparameter so aufeinander abgestimmt sein, dass die beiden Komponenten miteinander verschweißen, d. h. eine molekulare Bindung eingeben. Alternativ oder zusätzlich dazu kann zwischen den beiden Komponenten zumindest eine Oberflächenhaftung vorgesehen sein, die beispielsweise dadurch erreicht wird, dass es beim Anspritzen der nachträglich ausgebildeten Komponente zu einem oberflächlichen Anschmelzen des Materials der zuvor ausgebildeten Komponente kommt.
- Als Material für den Trägerkörper kann jeder spritzfähige Kunststoff, beispielsweise Polypropylen oder Polyamid verwendet werden. Als Metall-Komponente kann eine Metall-Legierung verwendet werden, die bis zu einer Temperatur von 500°C fließfähig ist und wobei es sich beispielsweise um Sn-Legierungen handeln kann.
- In Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann vorgesehen sein, dass zumindest die die Leiterbahnen tragenden Bereiche des Trägerkörpers in einem nachfolgenden Verfahrensschritt zumindest teilweise mit einer Isolierschicht überdeckt werden. Dabei kann die Isolierschicht aus Kunststoff bestehen und auf den Trägerkörper aufgespritzt werden. In einer bevorzugten Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die Isolierschicht den Trägerkörper auf der die Leiterbahnen tragenden Seite bis auf einige Aussparungen vollständig abdeckt, wobei die Aussparungen der Isolierschicht sich in Montagepunkten der Leiterbahn befinden, an denen später elektronische Bauteile oder vorgefertigte Kontaktelemente angebracht werden. Auf diese Weise sind die Leiterbahnen vor unbeabsichtigten Kurzschlüssen weitestgehend geschützt und können auch durch äußere mechanische Einwirkung nicht beschädigt werden.
- Die Isolierschicht kann beispielsweise aus dem gleichen Kunststoffmaterial wie der Trägerkörper bestehen und mit diesem stoffschlüssig verbunden und/oder verschweißt werden. Es ist jedoch auch möglich, dass die Isolierschicht aus einem von dem Kunststoff des Trägerkörpers unterschiedlichem Kunststoff besteht, wobei immer noch die stoffschlüssige Verbindung oder die Verschweißung erreicht werden kann.
- In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass in dem Trägerkörper Ausnehmungen ausgebildet werden, die mit einem Vorrat aus metallischem Material der Leiterbahn gefüllt werden. Die den Vorrat an metallischem Material der Leiterbahnen aufnehmenden Ausnehmungen sind in ihren Abmessungen deutlich größer als der Querschnitt der Leitbahnen. Der Vorrat beinhaltet die für das Löten notwendige Menge am Lot oder metallenem Material, so dass kein zusätzliches Lot oder metallenes Material zugeführt werden muss. Das in dem Reservoir befindliche metallische Material der Leiterbahn kann in einem nachfolgenden Verfahrensschritt aufgeschmolzen werden, so das elektronische Bauteile eingefügt werden können. Die Leiterbahn können dabei als Kühlfläche oder Wärme-Ableitungsbahn dienen, wodurch ein schnelles Erkalten des aufgeschmolzenen Materials erreicht wird.
- In einer möglichen Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Trägerkörper eine ebene Platte ist. Alternativ kann der Trägerkörper auch abschnittsweise räumlich gekrümmt oder als räumlich gekrümmte Platte ausgebildet sein. In einer weiteren möglichen Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass der Trägerkörper eine räumlich abgestufte Platte mit einer terrassenartigen Konfiguration ist.
- Eine mit elektrische, elektronische oder elektromechanische Bauteilen bestückte Leiterplatte wird später üblicherweise mit Schrauben oder Clip-Ver-bindungen am endgültigen Einbauort befestigt. In Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass an dem Trägerkörper entsprechende Montageelemente zur Montage der Leiterplatte einstückig angeformt werden. Vorzugsweise werden der Trägerkörper und die Montageelemente gleichzeitig in einem einzigen Verfahrensschritt mittels des Spritzgussverfahrens hergestellt, so dass eine nachträgliche Anbringung von Montageelementen entfällt.
- Alternativ zu den am Trägerkörper angeformten Montageelementen oder zusätzlich zu diesen kann vorgesehen sein, dass an der Isolierschicht entsprechende Montageelemente zur Montage der Leiterplatte einstückig angeformt werden. Auch dabei können der Trägerkörper und die Montageelemente gleichzeitig in einem einzigen Verfahrensschritt mittels Spritzgussverfahrens hergestellt werden.
- Um die Leiterbahn an eine elektrische Stromquelle anzuschließen, wird diese üblicherweise mit vorgefertigten Kontaktelementen insbesondere in Form von Steckern oder Buchsen versehen. Die Kontaktelemente können vor dem Einspritzen des metallischen Materials der Leiterbahn in der Spritzgussform positioniert und dann in das metallische Material eingebettet werden. Alternativ ist es jedoch auch möglich, die Kontaktelemente nachträglich zu montieren, was beispielsweise dadurch geschehen kann, dass vorgefertigte Kontaktelemente in das metallische Material der Leiterbahn hineingedrückt werden.
- In vorrichtungstechnische Hinsicht wird die oben stehende Aufgabe durch eine Leiterplatte mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Dabei ist vorgesehen, dass die Leiterplatte mittels eines kombinierten Spritzguss- und Metallgussverfahrens hergestellt ist, bei dem der Trägerkörper aus Kunststoff mittels eines Spritzgussverfahrens um die zumindest eine elektrische Leiterbahn mittels eines Metallguss- oder Metallspritzverfahrens nacheinander hergestellt sind, wobei die zuletzt ausgebildete Komponente an die zuvor ausgebildete Komponente angespritzt ist. Dabei ist vorzugsweise in einem 1. Schritt der Trägerkörper aus Kunststoff gefertigt, an dem die elektrische Leiterbahn angespritzt ist.
- In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Trägerkörper eine kanalartige Nut aufweist, in der die Leiterbahn angeordnet ist. Nachdem der Trägerkörper mit der kanalförmigen Nut ausgebildet ist, kann das flüssige Metall direkt in die kanalförmige Nut eingebracht werden, wobei es durch die Nutwandungen geführt ist. Das flüssige Metall fließt die kanalförmige Nut entlang und füllt diese vollständig aus, wodurch die Leiterbahn gebildet ist. Die Einbringung des flüssigen Metalls in die kanalförmige Nut kann durch direktes Eingießen oder vorzugsweise durch direktes Einspritzen der Metallschmelze in die Nut erfolgen.
- Um die Leiterbahn zuverlässig in der Nut zu halten, kann diese zumindest im Teilbereichen formschlüssig in der Nut bzw. an den Trägerkörper gehalten sein. Zu diesem Zweck kann vorgesehen sein, dass in oder an der Nut Hinterschneidungen ausgebildet sind, in die die Leiterbahn zumindest teilweise eingreift. Wenn das flüssige Metall in die Nut eingebracht wird, hinterströmt es die Hinterschneidungen, so dass es im verfestigten Zustand sicher und unlösbar an der Nut gehalten ist.
- Die Leiterbahn tragenden Bereiche des Trägerkörpers können zumindest teilweise mit einer Isolierschicht im oben genannten Sinne überdeckt sein. Die Isolierschicht besteht vorzugsweise aus Kunststoff und ist mit dem Trägerkörper stoffschlüssig verbunden und/oder verschweißt.
- Aufgrund der erfindungsgemäßen Ausgestaltung der Leiterbahn ist es möglich, diese nicht nur zum Zwecke der elektrischen Verbindung bzw. Stromleitung zu verwenden, sondern zusätzlich kann die Leiterbahn mit vorzugsweise großflächigen Abschnitten ausgestaltet werden, die der Kühlung bzw. Wärmeableitung im Bereich der elektrischen, elektronischen oder elektromechanischen Bauteil dienen. Zu diesem Zweck ist insbesondere im Bereich der zu kühlenden Bauteile und vorzugsweise unterhalb von diesem in dem Trägerkörper ein zusätzlicher Kühlabschnitt aus dem metallenen Material der Leiterbahn vorgesehen, der mit dem zu kühlenden Bauteil in Anlage stehen kann, so dass sich bei Betrieb des Bauteils entwickelnde Wärme über diesen Kühlabschnitt und die Leiterbahn abgeführt werden kann.
- Weitere vorrichtungstechnische Merkmale der Leiterplatte sind bereits im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahrens erläutert, worauf zwecks Vermeidung von Wiederholungen verwiesen werden soll.
- Weitere Einzelheiten und Merkmale der Erfindung sind aus der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung ersichtlich. Es zeigen:
-
1 eine perspektivische Explosionsdarstellung der Teile einer erfindungsgemäßen Leiterplatte, -
2 eine Ansicht eines in einem 1. Verfahrensschritt hergestellten Trägerkörpers, -
3 den Schnitt III-III in2 , -
4 eine2 entsprechende Darstellung des Trägerkörpers mit eingebrachter Leiterbahn, -
5 den Schnitt V-V in4 -
6 die Leiterplatte gemäß4 mit aufgebrachter Isolierschicht, -
7 den Schnitt VII-VII in6 , -
8 die Leiterplatte gemäß6 mit angebrachten elektronischen Bauteilen, -
9 den Schnitt IX-IX in8 , und -
10 eine der4 entsprechende Darstellung einer abgewandelten Ausführungsform. - Die
1 zeigt die Bestandteile einer erfindungsgemäßen Leiterplatte10 in auseinandergezogener perspektivischer Explosionsdarstellung. Die Leiterplatte10 weist einen Trägerkörper11 auf, der im dargestellten Beispiel als in eine Richtung wellenabschnittsartig gekrümmte Platte ausgebildet ist, so dass für die Oberfläche des Trägerkörpers eine dreidimensionale Geometrie erreicht ist. Der Trägerkörper11 ist in den2 und3 im Detail dargestellt. Er besteht aus Kunststoff und besitzt auf seiner Oberseite mehrere Nuten19 , wobei in den Endbereichen einiger Nuten19 Ausnehmungen14 vergrößerter Abmessungen ausgebildet sind, die jeweils eine Kammer bilden. - An den Trägerkörper
11 sind Montageelemente15 in Form von Stützfüßen einstückig angeformt. - Der Trägerkörper
11 wird in einem 1. Verfahrensschritt in einer Spritzgussvorrichtung aus Kunststoff hergestellt. Sobald der Trägerkörper11 eine ausreichende Festigkeit besitzt, wird in die Nuten19 ein flüssiges Metall eingespritzt oder eingegossen. Das flüssige Metall füllt die Nuten19 und die Ausnehmungen14 vollständig aus und bildet Leiterbahnen12 mit endseitigen Reservoirs oder Vorräten21 an metallenem Material oder Lotmaterial. Dieser Zustand ist in den4 und5 dargestellt. - Das Aufbringen des metallenen Materials zur Bildung der Leiterbahnen
12 kann in der gleichen Spritzgussvorrichtung erfolgen, in der auch der Trägerkörper11 gespritzt wird, es ist jedoch auch möglich, den Trägerkörper11 in eine separate Spritzguss- oder Gussvorrichtung umzusetzen. - In einem nachfolgenden Verfahrensschritt wird die die Leiterbahnen
12 tragende Oberfläche des Trägerkörpers11 mit einer Isolierschicht13 aus Kunststoff versehen, die vorzugsweise aus dem gleichen Material wie der Trägerkörper11 oder einem Kunststoff-Material besteht, das mit dem Trägerkörper11 eine feste vorzugsweise stoffschlüssige Verbindung eingeht. Wie den6 und7 zu entnehmen ist, deckt die Isolierschicht13 die Oberseite des Trägerkörpers11 annähernd vollständig ab, jedoch sind einige Aussparungen16 in der Isolierschicht13 ausgebildet, so dass von der dem Trägerkörper11 abgewandten Außenseite der Isolierschicht13 weiterhin ein Zugriff auf einige oder alle mit dem metallenen Material gefüllten Ausnehmungen14 für weitere Bearbeitungsschritte möglich ist. Diese Bearbeitungsschritte umfassen die Montage von elektrischen, elektronischen oder elektro-mechanischen Bauteilen17 , die von der Oberseite der Isolierschicht13 durch die Aussparungen16 hindurch in das metallene Material der Leiterbahnen12 bzw. Vorräte21 eingesetzt werden. Falls es notwendig ist, kann das metallene Material zu diesem Zweck vorher erwärmt oder lokal aufgeschmolzen werden. Zusätzlich werden stiftförmige Kontaktelemente18 montiert, die von der Oberseite durch entsprechende Aussparungen16 hindurch in das metallene Material hineingedrückt oder eingeschossen werden. - Nach der Montage der elektrischen, elektronischen oder elektro-mechanischen Bauteile
17 und der Kontaktelemente18 ist die Leiterplatte10 fertig und kann in einem elektrischen Gerät am endgültigen Einbauort montiert werden, wozu es beispielsweise möglich ist, Befestigungsschrauben20 (s.1 ) zu verwenden, die die Montageelemente15 bzw. die Standfüße durchdringen. -
10 zeigt eine der4 entsprechende Darstellung des Trägerkörpers11 mit eingebrachter Leiterbahn12 , wobei nunmehr zusätzlich ein großflächiger Kühlabschnitt22 der Leiterbahn12 in dem Bereich angeordnet ist, in dem später eines der elektronischen Bauteile17 montiert wird. Der Kühlabschnitt22 ist mit der Leiterbahn12 verbunden und steht mit dem über ihm montierten elektronischen Bauteil17 vorzugsweise in direktem Kontakt, so dass sich Wärme, die sich bei Betrieb des elektronischen Bauteils17 entwickeln kann, über den Kühlabschnitt22 und die Leiterbahn12 abgeleitet werden kann.
Claims (24)
- Verfahren zur Herstellung einer Leiterplatte (
10 ) als Träger für elektrische, elektronische oder elektromechanische Bauteile (17 ), mit einem Trägerkörper (11 ) aus Kunststoff und zumindest einer elektrischen Leiterbahn (12 ) aus einem metallischen Material, dadurch gekennzeichnet, dass die Leiterplatte (10 ) mittels eines kombinierten Spritzguss- und Metallgussverfahrens hergestellt wird, bei dem der Trägerkörper (11 ) aus Kunststoff mittels eines Spritzgussverfahrens und die zumindest eine elektrische Leiterbahn (12 ) mittels eines Metallguss- oder Metallspritzverfahrens nacheinander hergestellt werden, wobei die zuletzt ausgebildete Komponente an die zuvor ausgebildete Komponente angespritzt wird. - Verfahren nach Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass zunächst der Trägerkörper (
11 ) aus Kunststoff hergestellt und die elektrische Leiterbahn (12 ) anschließend an diesen angespritzt wird. - Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zunächst die elektrische Leiterbahn (
12 ) hergestellt und der Trägerkörper (11 ) aus Kunststoff anschließend an diese angespritzt wird. - Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Trägerkörper (
11 ) Ausnehmungen (14 ) ausgebildet und mit einem Vorrat (21 ) an metallischem Material der Leiterbahn (12 ) gefüllt werden. - Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Trägerkörper (
11 ) als ebene oder räumlich gekrümmte oder räumlich abgestufte Platte ausgebildet wird. - Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die nachträglich ausgebildete Komponente formschlüssig an der zuvor ausgebildeten Komponente befestigt wird.
- Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden nacheinander hergestellten Komponenten oberflächlich aneinanderhaften.
- Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die die Leiterbahn (
12 ) tragenden Bereiche des Trägerkörpers (11 ) in einem nachfolgenden Verfahrensschritt zumindest teilweise mit einer Isolierschicht (13 ) überdeckt werden. - Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Isolierschicht (
13 ) aus Kunststoff besteht und auf den Trägerkörper (11 ) aufgespritzt wird. - Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Isolierschicht (
13 ) mit dem Trägerkörper (11 ) stoffschlüssig verbunden und/oder verschweißt wird. - Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Trägerkörper (
11 ) Montageelemente (15 ) zur Montage der Leiterplatte (10 ) einstückig angeformt werden. - Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Trägerkörper (
11 ) und die Montageelemente (15 ) gleichzeitig in einem Verfahrensschritt mittels des Spritzgussverfahrens hergestellt werden. - Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass an der Isolierschicht (
13 ) Montageelemente zur Montage der Leiterplatte einstückig angeformt werden. - Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Isolierschicht (
13 ) und die Montageelemente gleichzeitig in einem Verfahrensschritt mittels des Spritzgussverfahrens hergestellt werden. - Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass vorgefertigte Kontaktelemente (
18 ) in die Leiterbahn (12 ) hineingedrückt werden. - Leiterplatte (
10 ) als Träger für elektrische, elektronische oder elektro-mechanische Bauteile (17 ), mit einem Trägerkörper (11 ) aus Kunststoff und zumindest einer elektrischen Leiterbahn (12 ) aus einem metallischen Material, die mit dem Trägerkörper (11 ) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Leiterplatte (10 ) mittels eines kombinierten Spritzguss- und Metallgussverfahrens hergestellt ist, bei dem der Trägerkörper (11 ) aus Kunststoff mittels eines Spritzgussverfahrens und die zumindest eine elektrische Leiterbahn (12 ) mittels eines Metallguss- oder Metallspritzverfahrens nacheinander hergestellt sind, wobei die zuletzt ausgebildete Komponente an die zuvor ausgebildete Komponente angespritzt ist. - Leiterplatte nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Trägerkörper (
11 ) zumindest eine kanalförmige Nut (19 ) aufweist, in der die Leiterbahn (12 ) angeordnet ist. - Leiterplatte nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Leiterbahn (
11 ) in der Nut (19 ) zumindest in Teilbereichen formschlüssig gehalten ist. - Leiterplatte nach einem der Ansprüche 16 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass die die Leiterbahn (
12 ) tragenden Bereiche des Trägerkörpers (11 ) zumindest teilweise mit einer Isolierschicht (13 ) überdeckt sind. - Leiterplatte nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Isolierschicht (
13 ) aus Kunststoff besteht und mit dem Trägerkörper (11 ) stoffschlüssig verbunden und/oder verschweißt ist. - Leiterplatte nach einem der Ansprüche 16 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass der Trägerkörper (
11 ) als ebene oder räumlich gekrümmte oder räumlich abgestufte Platte ausgebildet ist. - Leiterplatte nach einem der Ansprüche 16 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Trägerkörper (
11 ) Montageelemente (15 ) zur Montage der Leiterplatte (10 ) einstückig angeformt sind. - Leiterplatte nach einem der Ansprüche 19 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass an der Isolierschicht (
13 ) Montageelemente zur Montage der Leiterplatte einstückig angeformt sind. - Leiterplatte nach einem der Ansprüche 16 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Kühlabschnitt (
22 ) der Leiterbahn (12 ) als Kühlfläche für das elektrische, elektronische oder elektro-mechanische Bauteile (17 ) ausgebildet ist.
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Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2019007595A1 (de) * | 2017-07-04 | 2019-01-10 | Leoni Bordnetz-Systeme Gmbh | Verfahren zur herstellung von kunststoff-metall-hybrid-bauteilen sowie kunststoff-metall-hybrid-bauteil |
EP3450130A1 (de) | 2017-09-01 | 2019-03-06 | BSH Hausgeräte GmbH | Haushaltsgerät mit einer komponente mit einem basischen polymerkörper und einer metallzusammensetzung sowie verfahren zu dessen herstellung |
CN109526146A (zh) * | 2017-09-19 | 2019-03-26 | 丰田自动车株式会社 | 布线板的制造方法及其制造装置 |
DE102019128265A1 (de) * | 2019-10-21 | 2021-04-22 | Audi Ag | Verfahren zur Herstellung eines Bauteilverbunds aus einem Kunststoffbauteil und einem Metallbauteil |
US11401740B2 (en) | 2016-09-06 | 2022-08-02 | Kiekert Ag | Component carrier for electrical/electronic parts for attachment in a motor vehicle door lock |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0051378A2 (de) * | 1980-11-03 | 1982-05-12 | AMP INCORPORATED (a New Jersey corporation) | Leiterplatte mit Gussschaltung und Verfahren zur Herstellung |
DE4426350A1 (de) * | 1994-07-25 | 1996-02-01 | Teves Gmbh Alfred | Schaltersystem mit einem räumlich spritzgegossenen Schaltungsträger |
US6601296B1 (en) * | 1999-07-06 | 2003-08-05 | Visteon Global Technologies, Inc. | Multi-shot injection molding process for making electrical connectors and three-dimensional circuits |
US20040003908A1 (en) * | 2002-07-02 | 2004-01-08 | Visteon Global Technologies, Inc. | Method of making an integrated mold product |
-
2015
- 2015-04-17 DE DE102015004896.1A patent/DE102015004896A1/de not_active Withdrawn
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0051378A2 (de) * | 1980-11-03 | 1982-05-12 | AMP INCORPORATED (a New Jersey corporation) | Leiterplatte mit Gussschaltung und Verfahren zur Herstellung |
DE4426350A1 (de) * | 1994-07-25 | 1996-02-01 | Teves Gmbh Alfred | Schaltersystem mit einem räumlich spritzgegossenen Schaltungsträger |
US6601296B1 (en) * | 1999-07-06 | 2003-08-05 | Visteon Global Technologies, Inc. | Multi-shot injection molding process for making electrical connectors and three-dimensional circuits |
US20040003908A1 (en) * | 2002-07-02 | 2004-01-08 | Visteon Global Technologies, Inc. | Method of making an integrated mold product |
Cited By (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US11401740B2 (en) | 2016-09-06 | 2022-08-02 | Kiekert Ag | Component carrier for electrical/electronic parts for attachment in a motor vehicle door lock |
WO2019007595A1 (de) * | 2017-07-04 | 2019-01-10 | Leoni Bordnetz-Systeme Gmbh | Verfahren zur herstellung von kunststoff-metall-hybrid-bauteilen sowie kunststoff-metall-hybrid-bauteil |
EP3648942B1 (de) * | 2017-07-04 | 2021-12-29 | LEONI Bordnetz-Systeme GmbH | Verfahren zur herstellung von kunststoff-metall-hybrid-bauteilen sowie kunststoff-metall-hybrid-bauteil |
US11458662B2 (en) | 2017-07-04 | 2022-10-04 | Leoni Bordnetz-Systeme Gmbh | Method for producing plastic/metal hybrid components |
EP3450130A1 (de) | 2017-09-01 | 2019-03-06 | BSH Hausgeräte GmbH | Haushaltsgerät mit einer komponente mit einem basischen polymerkörper und einer metallzusammensetzung sowie verfahren zu dessen herstellung |
WO2019042878A1 (en) | 2017-09-01 | 2019-03-07 | BSH Hausgeräte GmbH | HOUSEHOLD APPLIANCE WITH A CONSTITUENT ELEMENT CONTAINING A BASIC POLYMER BODY AND A METALLIC COMPOSITION, AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME |
CN109526146A (zh) * | 2017-09-19 | 2019-03-26 | 丰田自动车株式会社 | 布线板的制造方法及其制造装置 |
CN109526146B (zh) * | 2017-09-19 | 2021-11-02 | 丰田自动车株式会社 | 布线板的制造方法及其制造装置 |
DE102019128265A1 (de) * | 2019-10-21 | 2021-04-22 | Audi Ag | Verfahren zur Herstellung eines Bauteilverbunds aus einem Kunststoffbauteil und einem Metallbauteil |
DE102019128265B4 (de) | 2019-10-21 | 2023-06-22 | Audi Ag | Verfahren zur Herstellung eines Bauteilverbunds aus einem Kunststoffbauteil und einem Metallbauteil |
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