DE102016003325B4 - Method for producing a plastic component having a plurality of carrier parts with at least one electrical conductor track and thus produced plastic component - Google Patents
Method for producing a plastic component having a plurality of carrier parts with at least one electrical conductor track and thus produced plastic component Download PDFInfo
- Publication number
- DE102016003325B4 DE102016003325B4 DE102016003325.8A DE102016003325A DE102016003325B4 DE 102016003325 B4 DE102016003325 B4 DE 102016003325B4 DE 102016003325 A DE102016003325 A DE 102016003325A DE 102016003325 B4 DE102016003325 B4 DE 102016003325B4
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- plastic
- carrier parts
- carrier
- component
- conductor track
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K1/00—Printed circuits
- H05K1/02—Details
- H05K1/14—Structural association of two or more printed circuits
- H05K1/144—Stacked arrangements of planar printed circuit boards
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C45/00—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
- B29C45/14—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor incorporating preformed parts or layers, e.g. injection moulding around inserts or for coating articles
- B29C45/14639—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor incorporating preformed parts or layers, e.g. injection moulding around inserts or for coating articles for obtaining an insulating effect, e.g. for electrical components
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K1/00—Printed circuits
- H05K1/02—Details
- H05K1/0284—Details of three-dimensional rigid printed circuit boards
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K1/00—Printed circuits
- H05K1/02—Details
- H05K1/14—Structural association of two or more printed circuits
- H05K1/148—Arrangements of two or more hingeably connected rigid printed circuit boards, i.e. connected by flexible means
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K2201/00—Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
- H05K2201/04—Assemblies of printed circuits
- H05K2201/041—Stacked PCBs, i.e. having neither an empty space nor mounted components in between
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K2201/00—Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
- H05K2201/09—Shape and layout
- H05K2201/09009—Substrate related
- H05K2201/09018—Rigid curved substrate
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K2201/00—Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
- H05K2201/09—Shape and layout
- H05K2201/09009—Substrate related
- H05K2201/09036—Recesses or grooves in insulating substrate
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K2201/00—Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
- H05K2201/09—Shape and layout
- H05K2201/09009—Substrate related
- H05K2201/09118—Moulded substrate
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K2203/00—Indexing scheme relating to apparatus or processes for manufacturing printed circuits covered by H05K3/00
- H05K2203/12—Using specific substances
- H05K2203/128—Molten metals, e.g. casting thereof, or melting by heating and excluding molten solder
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K2203/00—Indexing scheme relating to apparatus or processes for manufacturing printed circuits covered by H05K3/00
- H05K2203/13—Moulding and encapsulation; Deposition techniques; Protective layers
- H05K2203/1305—Moulding and encapsulation
- H05K2203/1327—Moulding over PCB locally or completely
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
- H05K3/0011—Working of insulating substrates or insulating layers
- H05K3/0014—Shaping of the substrate, e.g. by moulding
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
- H05K3/10—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits in which conductive material is applied to the insulating support in such a manner as to form the desired conductive pattern
- H05K3/107—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits in which conductive material is applied to the insulating support in such a manner as to form the desired conductive pattern by filling grooves in the support with conductive material
Abstract
Verfahren zur Herstellung eines Kunststoff-Bauteils (10), wobei mehrere Trägerteile (11) aus Kunststoff hergestellt werden, von denen zumindest einige Trägerteile (11) jeweils zumindest eine Leiterbahn (12) aufweisen, wobei die Trägerteile (11) mittels eines Spritzgussverfahrens und die Leiterbahnen (12) mittels eines Metallguss- oder Metallspritzverfahrens nacheinander hergestellt werden, wobei die später ausgebildete Komponente an die zuvor ausgebildete Komponente angespritzt wird und wobei die Trägerteile (11) in einem nachfolgenden Verfahrensschritt mit einer elektrisch isolierenden Umhüllung (16) aus Kunststoff so umspritzt werden, dass Anschlusselemente (20) der Leiterbahn (12) von der Außenseite des Kunststoff-Bauteils (10) zugänglich sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Trägerteile (11) vor Aufbringung der Umhüllung (16) in einer vorbestimmten Relativposition aufeinander gestapelt und dann mit der Umhüllung (16) fixiert und umhüllt werden.A method for producing a plastic component (10), wherein a plurality of carrier parts (11) are made of plastic, of which at least some carrier parts (11) each have at least one conductor track (12), wherein the carrier parts (11) by means of an injection molding process and the Conductor tracks (12) are produced successively by means of a metal casting or metal injection process, wherein the later formed component is molded onto the previously formed component and wherein the support members (11) are so encapsulated in a subsequent process step with an electrically insulating sheath (16) made of plastic in that connection elements (20) of the conductor track (12) are accessible from the outside of the plastic component (10), characterized in that the carrier parts (11) are stacked on one another in a predetermined relative position before application of the sheath (16) and then with the carrier Enclosure (16) fixed and wrapped.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Kunststoff-Bauteils gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Ferner betrifft die Erfindung ein Kunststoff-Bauteil mit zumindest einer elektrischen Leiterbahn gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 15.The invention relates to a method for producing a plastic component according to the preamble of
Zur Übertragung von elektrischen Signalen, beispielsweise Signalströmen werden als Alternative zu einem Kabel häufig Kunststoff-Bauteile verwendet, in die vorgefertigte Leiterbahnen, die aus einem Blech gestanzt sind, eingelegt und fixiert sind. Diese vorgefertigten gestanzten Leiterbahnen weisen häufig komplexe geometrische Konfigurationen auf. Ein Verzweigungspunkt wird dadurch ausgebildet, dass zwei vorgefertigte gestanzte Leiterbahnen aufeinandergelegt und an dem Kontaktpunkt in einem zusätzlichen Arbeitsschritt verbunden werden. Der Ausgestaltung der vorgefertigten Leiterbahnen sind durch die Art der Herstellung und den dafür notwendigen hohen Materialverbrauch enge Grenzen gesetzt. For the transmission of electrical signals, such as signal currents plastic components are often used as an alternative to a cable, are inserted and fixed in the prefabricated conductor tracks, which are stamped from a metal sheet. These prefabricated stamped tracks often have complex geometric configurations. A branching point is formed by stacking two prefabricated stamped conductor tracks and connecting them at the contact point in an additional work step. The design of the prefabricated interconnects are set narrow limits by the nature of the production and the necessary high material consumption.
Die Handhabung der vorgefertigten Leiterbahnen ist umständlich und macht die Herstellung des Kunststoff-Bauteils aufwendig und teuer. Darüber hinaus müssen die Leiterbahnen zur Stabilisierung Haltepunkte aufweisen, die in einem späteren Abschnitt des Verfahrens wieder gelöst werden müssen. Insgesamt ist diese Art der Herstellung eines Kunststoff-Bauteils mit elektrischen Leiterbahnen aufgrund der vielen aufeinanderfolgenden, grundsätzlich unterschiedlichen Verfahrensschritte aufwendig und kostenintensiv.The handling of the prefabricated tracks is cumbersome and makes the production of the plastic component consuming and expensive. In addition, the tracks for stabilization must have breakpoints that need to be resolved in a later section of the process again. Overall, this type of production of a plastic component with electrical conductor tracks is complicated and cost-intensive due to the many successive, fundamentally different method steps.
Aus der
Aus der
Die
Die
Aus der
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung eines Kunststoff-Bauteils, das zumindest eine elektrische Leiterbahn aufweist, zu schaffen, mit dem auch komplizierte räumliche Konfigurationen von Leiterbahnen ausbildbar sind. Darüber hinaus soll ein entsprechendes Kunststoff-Bauteil mit zumindest einer Leiterbahn geschaffen werden, das einen einfachen konstruktiven Aufbau aufweist.The invention has for its object to provide a method for producing a plastic component having at least one electrical conductor, with the complicated spatial configurations of interconnects can be formed. In addition, a corresponding plastic component to be created with at least one conductor, which has a simple structural design.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß in verfahrenstechnischer Hinsicht durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Dabei ist in bekannter Weise vorgesehen, dass das Trägerteil mittels eines Spritzgussverfahrens und die zumindest eine Leiterbahn mittels eines Metallguss- oder Metallspritzverfahrens nacheinander hergestellt werden, wobei die später ausgebildete Komponente an die zuvor ausgebildete Komponente angespritzt wird, und wobei das die Leiterbahn tragende Trägerteil in einem nachfolgenden Verfahrensschritt mit einer elektrisch isolierenden Umhüllung aus Kunststoff so umspritzt wird, dass Anschlusselemente der Leiterbahn von der Außenseite des Kunststoff-Bauteils zugänglich sind.This object is achieved in procedural terms by a method having the features of
Die Herstellung des Trägerteils und der zumindest einen Leiterbahn 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 und gespritzt werden können. Auf diese Weise ist es möglich, das Trägerteil zusammen mit der Leiterbahn in einem einheitlichen Verfahren schnell und kostengünstig herzustellen.The production of the carrier part and the at least one conductor track preferably takes place one after the other in a combined injection molding tool, with which both a plastic material and, independently thereof, a liquid metal alloy or a metal alloy can be processed and sprayed. In this way, it is possible to produce the carrier part together with the conductor track in a uniform method quickly and inexpensively.
Um räumlich komplizierte Konfigurationen von Leiterbahnen und eine mehrschichtige Leiterbahn-Architektur zu erreichen, ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass mehrere, vorzugsweise unterschiedliche Trägerteile hergestellt werden, von denen zumindest einige Trägerteile und vorzugsweise alle Trägerteile jeweils zumindest eine Leiterbahn aufweisen. Die Trägerteile werden dann vor Aufbringung der Umhüllung in einer vorbestimmten Relativposition ausgerichtet und insbesondere aufeinander geschichtet oder aufeinander gestapelt. Abschließend werden die Trägerteile bzw. der Trägerteil-Stapel mit der Umhüllung umspritzt und dadurch fixiert und eingekapselt.In order to achieve spatially complicated configurations of interconnects and a multilayer interconnect architecture, the invention provides that several, preferably different carrier parts are produced, of which at least some carrier parts and preferably all carrier parts each have at least one conductor track. The carrier parts are then aligned before application of the envelope in a predetermined relative position and in particular stacked or stacked on each other. Finally, the carrier parts or the carrier part stack are encapsulated with the envelope and thereby fixed and encapsulated.
In einzelne oder alle Trägerteile können vorgefertigte elektronische Bauteile eingesetzt werden, die über die Leiterbahnen mit den außenliegenden Anschlusselementen verbunden sind. In individual or all carrier parts prefabricated electronic components can be used, which are connected via the conductor tracks with the external connection elements.
Der Verlauf der Leiterbahnen in den einzelnen Trägerteilen ist vorzugsweise so, dass zumindest einige Leiterbahnen bei der Anordnung der Trägerteile in der vorbestimmten Relativposition miteinander in Kontakt treten, so dass eine elektrische Verbindung zwischen Leiterbahnen unterschiedlicher Trägerteile gegeben ist.The profile of the conductor tracks in the individual carrier parts is preferably such that at least some conductor tracks come into contact with one another in the arrangement of the carrier parts in the predetermined relative position, so that an electrical connection is made between conductor tracks of different carrier parts.
In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Trägerteile über Verbindungselemente miteinander verbunden werden, die Gelenke bilden. Bei den Verbindungselementen kann es sich um einstückig angeformte Stege oder Scharniere handeln, die bei der Herstellung der Trägerteile ausgebildet werden. Nachdem die Trägerteile mit den Leiterbahnen versehen sind, werden die Trägerteile relativ zueinander um die Stege oder Scharniere geschwenkt und miteinander in Anlage gebracht, wobei durch die Stege und Scharniere eine gewünschte Relativposition zwischen den Trägerteilen zuverlässig erreicht wird.In a preferred embodiment of the invention it is provided that the carrier parts are connected to one another via connecting elements which form joints. The connecting elements may be integrally formed webs or hinges which are formed during the production of the carrier parts. After the carrier parts are provided with the conductor tracks, the carrier parts are pivoted relative to each other around the webs or hinges and brought into abutment with each other, whereby a desired relative position between the carrier parts is reliably achieved by the webs and hinges.
Vorzugsweise wird in einem ersten Schritt das Trägerteil aus Kunststoff gespritzt, an das 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 das Trägerteil an die Leiterbahn angespritzt wird.Preferably, in a first step, the carrier part is injection molded from plastic, to which subsequently the electrical conductor track is molded. However, this order can also be reversed if it allows the component geometry, i. that first the electrical conductor track is produced and then the carrier part is molded onto the conductor track.
Im nachfolgenden wird beispielhaft davon ausgegangen, dass zunächst das aus Kunststoff bestehende Trägerteil gespritzt und anschließend eine oder mehrere Leiterbahnen aus dem metallenen Material auf das Trägerteil aufgespritzt werden. Die Erfindung ist darauf jedoch nicht beschränkt.In the following, it is assumed by way of example that first of all the carrier part made of plastic is injected and then one or more strip conductors of the metal material are sprayed onto the carrier part. However, the invention is not limited thereto.
Damit die Leiterbahn einen vorbestimmten geometrischen Verlauf exakt einhält, können in dem Trägerteil auf zumindest einer Seite eine oder mehrere Nuten ausgebildet werden, die anschließend mit einem die Leiterbahn bildenden metallischen Material gefüllt werden. Vorzugsweise ist vorgesehen, dass das Trägerteil auf mehreren Seiten und insbesondere auf entgegengesetzten Seiten entsprechende Nuten aufweist, so dass sich auch komplizierte geometrische Verläufe für die Leiterbahnen erzielen lassen, bei denen die Leiterbahn beispielsweise durch das Trägerteil verläuft.In order that the conductor track exactly complies with a predetermined geometric course, one or more grooves can be formed in the carrier part on at least one side, which grooves are then filled with a metallic material forming the conductor track. It is preferably provided that the carrier part has corresponding grooves on a plurality of sides and in particular on opposite sides, so that it is also possible to achieve complicated geometric progressions for the conductor tracks, in which the conductor runs, for example, through the carrier part.
In einer möglichen Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass das Trägerteil als ebene oder räumlich gekrümmte oder räumlich abgestufte Platte ausgebildet wird. In diesem Fall können sowohl auf der Oberseite der Platte als auch auf der Unterseite der Platte entsprechende kanalartige Nuten zur Aufnahme des die Leiterbahnen bildenden metallenen Materials vorgesehen sein.In a possible embodiment of the invention can be provided that the support member is formed as a flat or spatially curved or spatially stepped plate. In this case, corresponding channel-like grooves for receiving the metal material forming the conductor tracks can be provided both on the upper side of the plate and on the underside of the plate.
In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das metallene Material bzw. die nachträglich ausgebildete Komponente formschlüssig an dem Trägerteil oder an der zuvor ausgebildeten Komponente befestigt wird. Dies kann beispielsweise dadurch erreicht werden, dass in der zuvor ausgebildeten Komponente, beispielsweise dem Trägerteil, Hinterschneidungen ausgebildet sind, die von der später ausgebildeten Komponente, beispielsweise der Leiterbahn, hintergriffen werden.In a preferred embodiment of the invention it is provided that the metal material or the subsequently formed component is positively secured to the support member or to the previously formed component. This can be achieved, for example, by forming undercuts in the previously formed component, for example the carrier part, which are engaged behind by the later formed component, for example the printed conductor.
Alternativ oder zusätzlich dazu kann vorgesehen sein, dass die nachträglich ausgebildete Komponente, beispielsweise die Leiterbahn, stoffschlüssig an der zuvor ausgebildeten Komponente, beispielsweise dem Trägerteil, 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 eingehen. 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, beispielsweise dem metallenen Material der Leiterbahn, zu einem oberflächlichen Anschmelzen des Materials der zuvor ausgebildeten Komponente, beispielsweise dem Kunststoff des Trägerteils, kommt.Alternatively or additionally, it can be provided that the subsequently formed component, for example the conductor track, is firmly bonded to the previously formed component, for example the carrier part. For this purpose, the material properties and the process parameters can be coordinated so that the two components weld together, i. make a molecular bond. Alternatively or additionally, at least one surface adhesion may be provided between the two components, which is achieved, for example, by gluing the subsequently formed component, for example the metal material of the conductor track, to a superficial melting of the material of the previously formed component, for example the Plastic of the carrier part, comes.
Als Material für das Trägerteil kann jeder spritzfähige Kunststoff, beispielsweise Polypropylen oder Polyamid verwendet werden. Als Metall-Komponente für die Leiterbahn kann eine Metall-Legierung verwendet werden, die ab einer Temperatur von 180°C bis ca. 500°C fließfähig ist und wobei es sich beispielsweise um eine Sn-Legierung handeln kann.As the material for the support member of any injectable plastic, such as polypropylene or polyamide can be used. As a metal component for the conductor track, a metal alloy can be used, which is flowable from a temperature of 180 ° C to about 500 ° C and which may be, for example, an Sn alloy.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass das die Leiterbahn tragende Trägerteil in einem nachfolgenden Verfahrensschritt mit einer elektrisch isolierenden Umhüllung aus Kunststoff umspritzt wird. Als Material für die Umhüllung kann das gleiche Kunststoff-Material wie für das Trägerteil verwendet werden, wobei dann das Trägerteil und die Umhüllung eine stoffschlüssige Verbindung und gegebenenfalls zusätzlich auch eine formschlüssige Verbindung eingehen können. Auch wenn für die Umhüllung ein anderes Kunststoff-Material als für das Trägerteil verwendet wird, kann vorgesehen sein, dass die Umhüllung und das Trägerteil formschlüssig und/oder stoffschlüssig miteinander verbunden werden.According to the invention, it is provided that the carrier part carrying the conductor track is encapsulated with an electrically insulating sheath made of plastic in a subsequent method step. As the material for the envelope, the same plastic material can be used as for the support member, in which case the support member and the enclosure can enter into a cohesive connection and optionally also a positive connection. Even if a plastic material other than for the carrier part is used for the casing, it can be provided that the casing and the carrier part are connected to one another in a form-fitting and / or material-locking manner.
Die Umhüllung wird so angeordnet, dass sie das Trägerteil vorzugsweise vollständig umschließt und einkapselt. Die Leiterbahn wird mit vorgefertigten Anschlusselementen, beispielsweise Steckern oder Buchsen verbunden, die insbesondere während des Spritzvorgangs des metallenen Materials der Leiterbahn in diese integriert werden. Die Umhüllung umschließt das Trägerteil und die Leiterbahnen vorzugsweise so weit, dass lediglich die Anschlusselemente der Leiterbahnen auf der Außenseite des Kunststoff-Bauteils hervorstehen und von dieser Außenseite zugänglich sind.The envelope is arranged so that it preferably completely surrounds the carrier part and encapsulates. The conductor track is connected to prefabricated connection elements, for example plugs or sockets, which are integrated in particular during the injection process of the metal material of the conductor track in this. The envelope preferably surrounds the carrier part and the strip conductors so far that only the connection elements of the strip conductors protrude on the outside of the plastic component and are accessible from this outside.
Das Trägerteil und die Leiterbahnen werden vorzugsweise in einer gemeinsamen mehrstufigen Spritzvorrichtung in kurzer zeitlicher Folge ausgebildet. Die Spritzvorrichtung kann so ausgestaltest sein, dass unmittelbar nach Ausbildung der Leiterbahnen und einer eventuell dazwischengeschalteten Kühlphase die Umhüllung ebenfalls direkt in der Spritzvorrichtung aufgespritzt wird. In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist jedoch vorgesehen, dass das die Leiterbahnen tragende Trägerteil als Vorformling zwischengelagert wird. Nach einer Zwischenlagerzeit von mehreren Stunden, mehreren Tagen oder auch mehreren Monaten kann dann bei Bedarf in einer einfachen Spritzgussmaschine die Umhüllung aufgespritzt werden. Dies bringt den wesentlichen Vorteil mit sich, dass die geometrische Formgebung des Kunststoff-Bauteils, die durch die geometrische Formgebung der Umhüllung bestimmt ist, je nach Bedarfsfall angepasst werden kann, d.h. für Kunststoff-Bauteile der genannten Art, die unterschiedliche geometrische Formen und Konfigurationen aufweisen, kann immer das gleiche innere Trägerteil mit aufgespritzten Leiterbahnen verwendet werden, wodurch die Herstellung des Kunststoff-Bauteils einfach und kostengünstig wird. Es ist lediglich notwendig, eine entsprechende große Anzahl von vorgefertigten Trägerteilen mit aufgebrachten Leiterbahnen vorzuhalten und dann im Bedarfsfall eine Umhüllung mit gewünschter geometrischer Form anzuspritzen.The carrier part and the conductor tracks are preferably formed in a common multi-stage injection device in a short time sequence. The spray device may be ausgestaltest that immediately after the formation of the tracks and any intervening cooling phase, the envelope is also sprayed directly into the spray device. In a preferred embodiment of the invention, however, it is provided that the carrier webs carrying carrier part is stored as a preform. After a storage period of several hours, several days or even several months can then be sprayed on demand in a simple injection molding machine, the enclosure. This has the significant advantage that the geometric shape of the plastic component, which is determined by the geometric shape of the envelope, can be adjusted as needed, i. for plastic components of the type mentioned, which have different geometric shapes and configurations, always the same inner support member can be used with sprayed tracks, whereby the production of the plastic component is simple and inexpensive. It is only necessary to maintain a corresponding large number of prefabricated carrier parts with applied printed conductors and then to spray, if necessary, an envelope with the desired geometric shape.
Um die Leiterbahn an eine weiterführende elektrische Leitung oder ein elektrische Stromquelle anzuschließen, wird die Leiterbahn mit vorgefertigten Anschlusselementen insbesondere in Form von Steckern oder Buchsen versehen. Die Anschlusselemente 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 Anschlusselemente nachträglich zu montieren, was beispielsweise dadurch geschehen kann, dass vorgefertigte Anschlusselemente in das metallische Material der Leiterbahn hineingedrückt werden.To connect the conductor to a further electrical line or an electrical power source, the conductor is provided with prefabricated connection elements, in particular in the form of plugs or sockets. The connection elements can be positioned in the injection mold prior to the injection of the metallic material of the conductor track and then embedded in the metallic material. Alternatively, however, it is also possible to subsequently mount the connection elements, which can be done, for example, by pressing prefabricated connection elements into the metallic material of the conductor track.
In vorrichtungstechnischer Hinsicht wird die obenstehende Aufgabe durch ein Kunststoff-Bauteil mit den Merkmalen des Anspruchs 15 gelöst. Das Kunststoff-Bauteil besitzt zumindest eine elektrische Leiterbahn aus einem metallischen Material, die auf einem Trägerteil aus Kunststoff angeordnet ist. Dabei sind das Trägerteil aus Kunststoff mittels eines Spritzgussverfahrens und die zumindest eine elektrische Leiterbahn mittels eines Metallguss- oder Metallspritzverfahrens nacheinander hergestellt, wobei die zuletzt ausgebildete Komponente an die zuvor ausgebildete Komponente angespritzt ist. Darüber hinaus ist eine aufgespritzte Umhüllung aus einem elektrisch isolierenden Material vorgesehen, die das Trägerteil und die Leiterbahnen vorzugsweise vollständig einkapselt.In device-technical terms, the above object is achieved by a plastic component having the features of
Erfindungsgemäß sind mehrere Trägerteile vorgesehen, von denen zumindest einige Trägerteile und insbesondere alle Trägerteile jeweils zumindest eine Leiterbahn aufweisen. Die Trägerteile sind in einer vorbestimmten Relativposition zueinander angeordnet und von der Umhüllung fixiert und eingeschlossen bzw. eingekapselt.According to the invention, a plurality of carrier parts are provided, of which at least some carrier parts and in particular all carrier parts each have at least one conductor track. The carrier parts are arranged in a predetermined relative position to each other and fixed by the enclosure and enclosed or encapsulated.
In einer möglichen Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Trägerteile aufeinandergelegt oder gestapelt sind.In one possible embodiment of the invention can be provided that the carrier parts are stacked or stacked.
Vorzugweise sind die Trägerteile über Verbindungselemente miteinander verbunden, die Gelenke bilden. Bei den Verbindungselementen kann es sich um einstückig angeformte Stege oder Scharniere handeln.Preferably, the carrier parts are connected to each other via connecting elements which form joints. The connecting elements may be integrally formed webs or hinges.
In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Trägerteil zumindest auf einer Seite und insbesondere auf entgegengesetzten Seiten zumindest jeweils eine kanalartige Nut aufweist, in der die Leiterbahn angeordnet ist. Nachdem das Trägerteil mit der kanalförmigen Nut oder den Nuten ausgebildet ist, kann das flüssige Metall direkt in die kanalförmige Nut oder Nuten eingebracht werden, wobei es durch die Nutwandungen geführt ist. Das flüssige Metall fließt durch die kanalförmigen Nuten und füllt diese vollständig aus, wodurch die Leiterbahn gebildet ist. Die Einbringung des flüssigen Metalls in die kanalförmige Nut oder Nuten kann durch direktes Eingießen oder vorzugsweise durch direktes Einspritzen der Metallschmelze in die Nut erfolgen.In a preferred embodiment of the invention it is provided that the carrier part has at least on one side and in particular on opposite sides at least one channel-like groove in which the conductor track is arranged. After the support member is formed with the channel-shaped groove or the grooves, the liquid metal can be introduced directly into the channel-shaped groove or grooves, being guided by the Nutwandungen. The liquid metal flows through the channel-shaped grooves and fills them completely, whereby the conductor track is formed. The introduction of the liquid metal into the channel-shaped groove or grooves can be done by direct pouring or preferably by direct injection of the molten metal into the groove.
Um die Leiterbahnen zuverlässig in der Nut zu halten, kann diese zumindest in Teilbereichen formschlüssig in der Nut bzw. an dem Trägerteil 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 in der Nut gehalten ist.In order to reliably hold the strip conductors in the groove, it can be held in a form-fitting manner in the groove or on the carrier part, at least in some areas. For this purpose, it may be provided that undercuts are formed in or on the groove, in which the conductor track engages at least partially. When the liquid metal is introduced into the groove, it flows behind the undercuts, so that it is securely and permanently held in the groove in the solidified state.
Die aus Kunststoff bestehende Umhüllung kann mit dem Trägerteil formschlüssig und/oder stoffschlüssig verbunden sein.The existing plastic cover may be positively and / or cohesively connected to the support member.
Bei dem Trägerteil kann es sich beispielsweise um eine ebene, um eine räumlich gekrümmte oder auch um eine räumlich abgestufte Platte handeln. The carrier part may be, for example, a flat, a spatially curved or a spatially graduated plate.
Weitere vorrichtungstechnische Merkmale des Kunststoff-Bauteils sind bereits im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren oben erläutert worden, worauf zwecks Vermeidung von Wiederholungen verwiesen werden soll.Further device-related features of the plastic component have already been discussed above in connection with the method according to the invention, which should be referred to in order to avoid repetition.
Weitere Einzelheiten und Merkmale der Erfindung sind aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung ersichtlich.Further details and features of the invention will become apparent from the following description of embodiments with reference to the drawings.
Es zeigen:
-
1 Eine perspektivische Explosionsdarstellung der Teile eines erfindungsgemäßen Kunststoff-Bauteils, -
2 eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Kunststoff-Bauteils, -
3 eine perspektivische Ansicht der Unterseite des Kunststoff-Bauteils gemäß2 , wobei das eingekapselte Trägerteil gestrichelt dargestellt ist, -
4 eine perspektivische Ansicht mehrerer nebeneinander angeordneter Trägerteile, -
5 die Trägerteile gemäß4 bei der Ausbildung eines Trägerteil-Stapels, -
6 einen aus den Trägerteilen gemäß4 gebildeten Trägerteil-Stapel, -
7 den Trägerteil-Stapel gemäß6 mit aufgebrachter Umhüllung, -
8 eine perspektivische Explosionsdarstellung der Teile eines erfindungsgemäßen Kunststoff-Bauteils gemäß einer weiteren Ausführungsform, -
9 eine perspektivische Darstellung des Trägerteils gemäß8 mit Leiterbahnen und Anschlusselementen und -
10 das Kunststoff-Bauteil mit aufgebrachter Umhüllung.
-
1 An exploded perspective view of the parts of a plastic component according to the invention, -
2 a perspective view of a plastic component according to the invention, -
3 a perspective view of the underside of the plastic component according to2 wherein the encapsulated carrier part is shown in dashed lines, -
4 a perspective view of a plurality of juxtaposed carrier parts, -
5 the carrier parts according to4 in the formation of a carrier stack, -
6 one of the support parts according to4 formed carrier stack, -
7 the carrier part stack according to6 with applied wrap, -
8th an exploded perspective view of the parts of a plastic component according to the invention according to a further embodiment, -
9 a perspective view of the carrier part according to8th with interconnects and connection elements and -
10 the plastic component with applied wrap.
Das Kunststoff-Bauteil
Auf der Oberseite und der Unterseite des Trägerteils
In dem Trägerteil
Das Trägerteil
Das Trägerteil
Die
Nach Herstellung der Trägerteile
Anschlusselemente in Form von Steckern oder Buchsen können in nicht dargestellter Weise an den Leiterbahnen ausgebildet sein, indem vorgefertigte Anschlusselemente entweder bei Ausbildung der Leiterbahnen
Der Trägerteil-Stapel
Die
Claims (21)
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102016003325.8A DE102016003325B4 (en) | 2016-03-21 | 2016-03-21 | Method for producing a plastic component having a plurality of carrier parts with at least one electrical conductor track and thus produced plastic component |
PCT/EP2017/000354 WO2017162331A1 (en) | 2016-03-21 | 2017-03-20 | Plastic component having at least one electrical conductor track and method for the production thereof |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102016003325.8A DE102016003325B4 (en) | 2016-03-21 | 2016-03-21 | Method for producing a plastic component having a plurality of carrier parts with at least one electrical conductor track and thus produced plastic component |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102016003325A1 DE102016003325A1 (en) | 2017-09-21 |
DE102016003325B4 true DE102016003325B4 (en) | 2018-08-02 |
Family
ID=58745187
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE102016003325.8A Active DE102016003325B4 (en) | 2016-03-21 | 2016-03-21 | Method for producing a plastic component having a plurality of carrier parts with at least one electrical conductor track and thus produced plastic component |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE102016003325B4 (en) |
WO (1) | WO2017162331A1 (en) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102016116606A1 (en) | 2016-09-06 | 2018-03-08 | Kiekert Ag | Component carrier for electrical / electronic components for mounting in a motor vehicle door lock |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0051378A2 (en) | 1980-11-03 | 1982-05-12 | AMP INCORPORATED (a New Jersey corporation) | Circuit board having cast circuitry and method of manufacture |
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 |
DE102007046493A1 (en) | 2007-09-28 | 2009-04-09 | Continental Automotive Gmbh | Three-dimensional electronic circuit carrier structure, as well as circuit base carrier having the circuit carrier structure as a functional component and three-dimensional circuit arrangement consisting of at least two such three-dimensional circuit carrier structures |
DE102014115597A1 (en) | 2013-10-28 | 2015-04-30 | Avago Technologies General Ip (Singapore) Pte. Ltd. | Wafer level packages with gaps for optoelectronic devices |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102012214721A1 (en) * | 2012-08-20 | 2014-02-20 | Zf Friedrichshafen Ag | Method for producing three-dimensional printed circuit board assembly, involves bending connecting element such that main surfaces of printed circuit boards are coincided with each other |
DE102014010628A1 (en) * | 2014-07-21 | 2016-01-21 | Krallmann Kunststoffverarbeitung Gmbh | Plastic component with at least one electrical contact element and method for its production |
-
2016
- 2016-03-21 DE DE102016003325.8A patent/DE102016003325B4/en active Active
-
2017
- 2017-03-20 WO PCT/EP2017/000354 patent/WO2017162331A1/en active Application Filing
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0051378A2 (en) | 1980-11-03 | 1982-05-12 | AMP INCORPORATED (a New Jersey corporation) | Circuit board having cast circuitry and method of manufacture |
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 |
DE102007046493A1 (en) | 2007-09-28 | 2009-04-09 | Continental Automotive Gmbh | Three-dimensional electronic circuit carrier structure, as well as circuit base carrier having the circuit carrier structure as a functional component and three-dimensional circuit arrangement consisting of at least two such three-dimensional circuit carrier structures |
DE102014115597A1 (en) | 2013-10-28 | 2015-04-30 | Avago Technologies General Ip (Singapore) Pte. Ltd. | Wafer level packages with gaps for optoelectronic devices |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE102016003325A1 (en) | 2017-09-21 |
WO2017162331A1 (en) | 2017-09-28 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP1634687B1 (en) | Method for producing hybrid parts | |
EP0960038B1 (en) | Manufacture of a wiring loom | |
EP3172749B1 (en) | Plastic component having at least one electric contact element | |
DE102008029829A1 (en) | Vertically-upwards contacted semiconductor, has semiconductor provided on substrate and electric contact, where part of contact is located in seal-type molding material around semiconductor | |
DE102008029104B3 (en) | Multi-part hybrid component i.e. electrical connecting plug, manufacturing method, involves connecting housing parts with one another in fixed manner by using locking pins and setting holes for formation of plastic housing | |
DE102006028815B3 (en) | Production of electrical hybrid component, e.g. plug component, includes injection molding plastics housing around stamped lattice of electrical conductors, with formation of plastics connecting bridges | |
DE102006027748A1 (en) | Printed circuit board for airbag control device of motor vehicle, has protection section that has passage openings for pressing pins, where passage openings of section lie over passage openings of pressing sockets | |
DE102010042158B4 (en) | Electrical distribution box | |
DE102015004896A1 (en) | Printed circuit board as a carrier for electrical, electronic or electro-mechanical components and method for their preparation | |
EP2929559A1 (en) | Method for producing a switching module and an associated grid module, and an associated grid module and corresponding electronic subassembly | |
EP0982978A2 (en) | Housing, in particular lock housing with electrical interconnections | |
DE102016003325B4 (en) | Method for producing a plastic component having a plurality of carrier parts with at least one electrical conductor track and thus produced plastic component | |
DE102014214134B4 (en) | Plastic component of a vehicle steering wheel or an airbag module which can be arranged in a vehicle steering wheel and method for the production thereof | |
EP3002828B1 (en) | Sealing assembly and method for sealing the junction between electrical conductors | |
DE102012214158A1 (en) | Method of contacting and joining single or multilayer flat conductor with conductors in automotive industry, involves performing physical connection of conductor to conductive layer through contact element in recess of conductive layer | |
DE19719436C2 (en) | Injection molded housing | |
DE102013114136A1 (en) | Method for producing an electrical connection plug and electrical connection plug, in particular for a printed circuit board | |
DE102014102581A1 (en) | Method for producing printed conductors of electrical circuits | |
DE112006003788B4 (en) | Electronic component with leadframe with non-conductive connecting webs and method for producing the electronic component | |
DE1299801B (en) | Process for producing an insulating plastic carrier provided with electrically conductive metal parts | |
DE102005011651A1 (en) | Electronic circuit arrangement, has connection units of electronic components that are bent in their region in which units does not cross assigned conducting paths such that there is no contact between units and paths | |
EP3109953A1 (en) | Coupling part for an electric line | |
EP0392398B1 (en) | Method for producing and enclosing of miniture and micro fuses | |
DE10230239B4 (en) | Connectors | |
DE102018214514B4 (en) | Electrical junction box |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R163 | Identified publications notified | ||
R012 | Request for examination validly filed | ||
R082 | Change of representative |
Representative=s name: LICHTI - PATENTANWAELTE PARTNERSCHAFT MBB, DE |
|
R016 | Response to examination communication | ||
R018 | Grant decision by examination section/examining division | ||
R020 | Patent grant now final |