DE102018203213A1 - Method for producing at least one nanostructure-containing layer on at least one electronic element of a printed circuit board useful for a camera system and injection molding device having a structural plate with at least one nanodegativstructure for producing a nanostructure-containing layer - Google Patents

Method for producing at least one nanostructure-containing layer on at least one electronic element of a printed circuit board useful for a camera system and injection molding device having a structural plate with at least one nanodegativstructure for producing a nanostructure-containing layer Download PDF

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Abstract

Der hier vorgestellte Ansatz betrifft ein Verfahren zum Herstellen zumindest einer eine Nanostruktur (115) aus einer Mehrzahl von zapfenförmigen Erhebungen, insbesondere mit einer Höhe von 100-200 nm aufweisenden entspiegelnden Schicht (120) auf zumindest einem Elektronikelement (125) eines Leiterplatten-Nutzens (130) für ein Kamerasystem. Das Verfahren weist einen Schritt des Zuführens und einen Schritt des Spritzgießens auf. Im Schritt des Zuführens wird zumindest ein Nutzenabschnitt des Nutzens (130) in eine Spritzgießvorrichtung (100) mit zumindest einer eine Nanonegativstruktur (110) der herzustellenden Nanostruktur (115) aufweisenden Strukturplatte (105) zugeführt, wobei der Nutzenabschnitt das zumindest eine Elektronikelement (125) umfasst. Im Schritt des Spritzgießens wird ein Schichtmaterial (135) an das Elektronikelement (125) gespritzt, wobei im Schritt des Spritzgießens das Schichtmaterial (135) zwischen das Elektronikelement (125) und die Nanonegativstruktur (110) der Strukturplatte (105) gespritzt wird, um als die entspiegelnde Schicht (120) eine abgeformte Strukturoberfläche der Nanonegativstruktur (110) zu erzeugen.

Figure DE102018203213A1_0000
The approach presented here relates to a method for producing at least one antireflective layer (120) comprising a plurality of cone-shaped elevations, in particular having a height of 100-200 nm, on at least one electronic element (125) of a printed circuit board ( 130) for a camera system. The method comprises a step of supplying and a step of injection molding. In the step of feeding, at least one benefit section of the utility (130) is fed into an injection molding apparatus (100) having at least one structural plate (105) having a nanocontrol structure (110) of the nanostructure (115) to be produced, wherein the utility section comprises the at least one electronic element (125). includes. In the step of injection molding, a layer material (135) is sprayed to the electronic element (125), wherein in the injection molding step, the layer material (135) is injected between the electronic element (125) and the nanocondensate structure (110) of the pattern plate (105) the antireflective layer (120) to produce a molded structural surface of the nano negative structure (110).
Figure DE102018203213A1_0000

Description

Stand der TechnikState of the art

Der Ansatz geht aus von einer Vorrichtung oder einem Verfahren nach Gattung der unabhängigen Ansprüche.The approach is based on a device or a method according to the preamble of the independent claims.

Es gibt Verfahren, bei denen zum Schutze eines Bildaufnehmers ein Kunststoffmaterial in einem aufgeheizten Spritzgießwerkzeug direkt auf eine Oberfläche eines Schaltungsträgers gespritzt wird. Dadurch wird der Bildaufnehmer gereinigt und anschließend geschützt.There are methods in which a plastic material in a heated injection mold is injected directly onto a surface of a circuit substrate to protect an image receptor. As a result, the image sensor is cleaned and then protected.

Die DE 10 2013 106 392 B4 beschreibt ein Verfahren, mit dem eine Nanostruktur für entspiegelnde Mottenaugen direkt auf einen Kunststoffträger aufgebracht wird. Das Verfahren wird verwendet, um großflächige Displayoberflächen aus Kunststoff in Fahrzeugen zu entspiegeln.The DE 10 2013 106 392 B4 describes a method by which a nanostructure for anti-reflective moth eyes is applied directly to a plastic carrier. The method is used to soften large-area plastic display surfaces in vehicles.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Vor diesem Hintergrund werden mit dem hier vorgestellten Ansatz ein Verfahren zum Herstellen zumindest einer eine Nanostruktur aufweisenden Schicht auf zumindest einem Elektronikelement eines Leiterplatten-Nutzens für ein Kamerasystem sowie eine Spritzgießvorrichtung mit einer Strukturplatte mit zumindest einer Nanonegativstruktur zum Herstellen einer eine Nanostruktur aufweisenden Schicht gemäß den Hauptansprüchen vorgestellt. Durch die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im unabhängigen Anspruch angegebenen Vorrichtung möglich.Against this background, with the approach presented here, a method for producing at least one nanostructure-containing layer on at least one electronic element of a printed circuit board benefit for a camera system and an injection molding device with a structural plate having at least one nanodegativstruktur for producing a nanostructure having layer according to the main claims presented. The measures listed in the dependent claims advantageous refinements and improvements of the independent claim device are possible.

Die mit dem vorgestellten Ansatz erreichbaren Vorteile bestehen darin, dass ein hier vorgestelltes Verfahren in nur einem Schritt des Spritzgießens ein Herstellen einer entspiegelnden Nanostruktur-Schicht auf einem Elektronikelement oder auch mehrerer Nanostruktur-Schichten auf mehreren Elektronikelementen ermöglicht.The advantages that can be achieved with the presented approach are that a method presented here makes it possible to produce an anti-reflection nanostructure layer on an electronic element or even several nanostructure layers on a plurality of electronic elements in just one step of the injection molding.

Es wird ein Verfahren zum Herstellen zumindest einer eine Nanostruktur aus einer Mehrzahl von zapfenförmigen Erhebungen, insbesondere mit einer Höhe von 100-200 nm aufweisenden entspiegelnden Schicht auf zumindest einem Elektronikelement eines Leiterplatten-Nutzens für ein Kamerasystem vorgestellt. Hierbei kann es sich um eine Nanostruktur handeln, wie sie in der DE 10 2013 106 392 B4 offenbart ist. Der Leiterplatten-Nutzen weist zumindest zwei Leiterplatten auf, die in einem späteren Prozess voneinander getrennt werden können. Diese Leiterplatten dienen als Schaltungsträger und weisen jeweils zumindest ein Elektronikelement auf. Bei dem Elektronikelement kann es sich beispielsweise um einen Bildaufnehmer für ein Kamerasystem handeln. Der beschriebene Leiterplatten-Nutzen wird im Folgenden nur noch als „Nutzen“ bezeichnet.The invention relates to a method for producing at least one antireflective layer comprising a plurality of cone-shaped elevations, in particular having a height of 100-200 nm, on at least one electronic element of a printed circuit board useful for a camera system. This can be a nanostructure, as used in the DE 10 2013 106 392 B4 is disclosed. The PCB benefit has at least two printed circuit boards that can be separated in a later process. These printed circuit boards serve as circuit carriers and each have at least one electronic element. The electronic element can be, for example, an image sensor for a camera system. The circuit board benefit described below will only be referred to as "benefit".

Das Verfahren weist einen Schritt des Zuführens und einen Schritt des Spritzgießens auf. Im Schritt des Zuführens wird zumindest ein Nutzenabschnitt des Nutzens in eine Spritzgießvorrichtung mit zumindest einer eine Nanonegativstruktur der herzustellenden Nanostruktur aufweisenden Strukturplatte zugeführt, wobei der Nutzenabschnitt das zumindest eine Elektronikelement umfasst. Im Schritt des Spritzgießens wird ein Schichtmaterial an das Elektronikelement gespritzt, wobei im Schritt des Spritzgießens das Schichtmaterial zwischen das Elektronikelement und die Nanonegativstruktur der Strukturplatte gespritzt wird, um als die entspiegelnde Schicht eine abgeformte Strukturoberfläche der Nanonegativstruktur zu erzeugen.The method comprises a step of supplying and a step of injection molding. In the step of supplying, at least one benefit section of the benefit is supplied to an injection molding apparatus having at least one structural plate having a nanocontrast structure of the nanostructure to be produced, wherein the utility section comprises the at least one electronic element. In the step of injection molding, a layer material is injected to the electronic element, wherein in the injection molding step, the layer material is injected between the electronic element and the nanocontrast structure of the structure plate to produce as the antireflective layer a molded structure surface of the nano negative structure.

Mittels des hier vorgestellten Verfahrens ist vorteilhafterweise eine Herstellung einer eine Nanostruktur aufweisenden entspiegelnden Schicht durch ein Spritzgießen an eine entsprechende Nanonegativstruktur ermöglicht. Die entspiegelnde Schicht ist demnach schnell und einfach als ein Abdruck der Nanonegativstruktur erzeugbar. Dies ermöglicht unter Verwendung einer entsprechenden Strukturplatte vorteilhafterweise ein schnelles vielfaches Herstellen von derartigen entspiegelnden Schichten, beispielsweise auch gleichzeitig.By means of the method presented here, it is advantageously possible to produce an antireflecting layer having a nanostructure by injection molding to a corresponding nano-negative structure. The antireflective layer can therefore be produced quickly and simply as an imprint of the nano-negative structure. This advantageously makes it possible, using a corresponding structural plate, to rapidly produce such anti-reflective layers in rapid succession, for example simultaneously.

Das Verfahren kann einen Schritt des Bereitstellens aufweisen, in dem eine UV-Strahlung bereitgestellt wird, die dazu ausgebildet ist, um ein Vernetzen des im Schritt des Spritzgießens gespritzten Schichtmaterials auf oder an dem zumindest einen Elektronikelement zu bewirken. Als die UV-Strahlung ist eine Ultraviolettstrahlung zu verstehen, welche beispielsweise von einer UV-Lampe bereitgestellt werden kann. Durch das Vernetzen kann ein Aushärten des Schichtmaterials beschleunigt werden. So kann der Nutzen mit der Schicht ohne lange Wartezeiten zum Aushärten schnell weiterbearbeitet werden.The method may include a step of providing in which UV radiation is provided which is adapted to effect crosslinking of the layer material sprayed in the step of injection molding on or on the at least one electronic element. As the UV radiation is to be understood ultraviolet radiation, which may be provided for example by a UV lamp. By crosslinking, hardening of the layer material can be accelerated. Thus, the benefits with the layer without long waiting times for curing can be processed quickly.

Im Schritt des Zuführens kann der Nutzenabschnitt des Nutzens in die Spritzgießvorrichtung zugeführt werden, bei der die Strukturplatte zumindest eine weitere Nanonegativstruktur der herzustellenden Nanostruktur aufweist, wobei der Nutzenabschnitt zumindest ein weiteres Elektronikelement umfasst, wobei im Schritt des Spritzgießens das Schichtmaterial zwischen das weitere Elektronikelement und die weitere Nanonegativstruktur gespritzt wird, um als eine weitere entspiegelnde Schicht eine weitere abgeformte Strukturoberfläche der weiteren Nanonegativstruktur an dem weiteren Elektronikelement zu erzeugen. Eine Ausformung der weiteren Nanonegativstruktur kann hierbei einer Ausformung der Nanonegativstruktur entsprechen oder zumindest ähneln, um die beschriebene Nanostruktur auch auf dem weiteren Elektronikelement erzeugen zu können. So sind vorteilhafterweise in dem einen Schritt des Spritzgießens zwei Schichten auf zwei Elektronikelementen herstellbar. Entsprechend können auch drei Schichten auf drei Elektronikelementen oder vier Schichten auf vier Elektronikelementen hergestellt werden.In the step of supplying, the benefit portion of the benefit may be supplied to the injection molding apparatus, wherein the structural plate has at least one further nanocondensed structure of the nanostructure to be produced, wherein the benefit portion comprises at least one further electronic element, wherein in the injection molding step, the layer material between the further electronic element and the another nanocontrast structure is sprayed in order to produce, as a further anti-reflective layer, a further molded-on structure surface of the further nanoconative structure on the further electronic element. A shaping of the further nanocontrast structure can in this case be a shaping of the Nano-negative structure correspond or at least similar, in order to generate the described nanostructure on the other electronic element can. Thus, two layers can advantageously be produced on two electronic elements in the one step of injection molding. Accordingly, three layers can be produced on three electronic elements or four layers on four electronic elements.

Es ist weiterhin von Vorteil, wenn das Verfahren gemäß einer Ausführungsform einen Schritt des weiteren Zuführens ansprechend auf den Schritt des Spritzgießens aufweist, wobei im Schritt des weiteren Zuführens der Nutzen bewegt wird, wodurch zumindest ein zusätzlicher Nutzenabschnitt des Nutzens der Spritzgießvorrichtung zugeführt wird, wobei der zusätzliche Nutzenabschnitt zumindest ein zusätzliches Elektronikelement umfasst. Entsprechend kann das Verfahren einen Schritt des weiteren Spritzgießens des Schichtmaterials an das zusätzliche Elektronikelement aufweisen, wobei im Schritt des weiteren Spritzgießens das Schichtmaterial zwischen das zusätzliche Elektronikelement und die Nanonegativstruktur der Strukturplatte gespritzt wird, um als eine zusätzliche entspiegelnde Schicht eine zusätzliche abgeformte Strukturoberfläche der Nanonegativstruktur zu erzeugen.It is further advantageous if, according to one embodiment, the method comprises a step of further feeding in response to the step of injection molding, wherein in the step of further feeding the utility is moved, whereby at least one additional benefit portion of the benefit is supplied to the injection molding apparatus, wherein the additional benefit section comprises at least one additional electronic element. Accordingly, the method may comprise a step of further injection molding of the layer material to the additional electronic element, wherein in the step of further injection molding the layer material is injected between the additional electronic element and the nanodegativstructure of the structure plate, as an additional anti-reflective layer to an additional molded structural surface of the nanodivisible structure produce.

Ein derartiges Bewegen oder Durchführen des Nutzens durch die Spritzgießvorrichtung ermöglicht ein schnelles und automatisiertes Anspritzen von entspiegelnden Schichten an eine Vielzahl von Elektronikelementen. Auch der zusätzliche Nutzenabschnitt kann hierbei eine Mehrzahl von Leiterplatten mit jeweils einem zusätzlichen Elektronikelement aufweisen, welche beispielsweise im Schritt des weiteren Spritzgießens gleichzeitig angespritzt werden, um eine Mehrzahl der zusätzlichen entspiegelnden Schichten herzustellen.Such movement or performance of the injection molding apparatus allows for rapid and automated injection molding of anti-reflective coatings onto a plurality of electronic elements. In this case, the additional use section may also comprise a plurality of printed circuit boards, each with an additional electronic element, which are injection-molded simultaneously, for example in the step of further injection molding, to produce a plurality of the additional anti-reflective layers.

Im Schritt des Spritzgießens kann als das Schichtmaterial ein transparentes Schichtmaterial und/oder ein Kunststoffmaterial an das Elektronikelement gespritzt werden. Im Schritt des Spritzgießens kann vorteilhafterweise auch als das Schichtmaterial ein niedrigviskoses Schichtmaterial an das Elektronikelement gespritzt werden. Ein niedrigviskoses Schichtmaterial lässt sich besonders vorteilhaft in die zapfenförmige Nanonegativstruktur einfügen.In the step of injection molding, as the layer material, a transparent layer material and / or a plastic material can be injected to the electronic element. In the step of injection molding, a low-viscosity layer material can advantageously also be sprayed onto the electronic element as the layer material. A low-viscosity layer material can be inserted particularly advantageously into the cone-shaped nanocontrast structure.

Das Verfahren kann auch einen Schritt des Anordnens aufweisen, in dem vor dem Schritt des Spritzgießens eine Schutzkappe auf dem Elektronikelement angeordnet wird, wobei im Schritt des Spritzgießens das Schichtmaterial an die Schutzkappe des Elektronikelements gespritzt wird, wobei im Schritt des Spritzgießens das Schichtmaterial zwischen die Schutzkappe und die Nanonegativstruktur der Strukturplatte gespritzt wird, um als die entspiegelnde Schicht eine abgeformte Strukturoberfläche der Nanonegativstruktur auf oder an der Schutzkappe des Elektronikelements zu erzeugen.The method may also include a step of arranging, by placing a protective cap on the electronic component prior to the step of injection molding, wherein in the step of injection molding, the layer material is injected to the protective cap of the electronic element, wherein in the step of injection molding, the layer material between the protective cap and spraying the nanocontrast structure of the structural plate to produce, as the anti-reflection layer, a molded structural surface of the nanocontrast structure on or on the protective cap of the electronic element.

Eine derartige Schutzkappe kann dazu ausgebildet sein, um ein Durchdringen einer Ultraviolettstrahlung zu dem Elektronikelement zu verhindern. Als Bildaufnehmer ausgeformte Elektronikelemente beispielsweise können empfindlich gegenüber ultravioletter Strahlung sein und sollten deshalb vor dieser geschützt werden.Such a protective cap may be configured to prevent penetration of ultraviolet radiation to the electronic element. For example, electronic elements formed as imagers may be sensitive to ultraviolet radiation and should therefore be protected from them.

Im Schritt des Spritzgießens kann das Schichtmaterial an das Elektronikelement gespritzt werden, wobei das Schichtmaterial eine Temperatur von 15 bis 25 Grad Celsius aufweist.In the step of injection molding, the layer material can be injected to the electronic element, wherein the layer material has a temperature of 15 to 25 degrees Celsius.

Bei einer geringen Temperatur von 15 bis 25 Grad, welche als Raumtemperatur zu verstehen ist, kann vorteilhafterweise ein hoher Temperatureintrag in die Spritzgießvorrichtung, beispielsweise in ein verwendetes Spritzgießwerkzeug, und/oder eine Beschädigung eines empfindlichen Elektronikelements verhindert werden. Höhere Temperaturen können Bildaufnehmer beschädigen.At a low temperature of 15 to 25 degrees, which is to be understood as room temperature, advantageously a high temperature input into the injection molding apparatus, for example into a used injection molding tool, and / or damage to a sensitive electronic element can be prevented. Higher temperatures can damage imagers.

Eine Spritzgießvorrichtung weist eine Strukturplatte auf, die zumindest eine Nanonegativstruktur zum Herstellen einer eine Nanostruktur aus einer Mehrzahl von zapfenförmigen Erhebungen, insbesondere mit einer Höhe von 100-200 nm aufweisenden entspiegelnden Schicht auf zumindest einem Elektronikelement eines Leiterplatten-Nutzens für ein Kamerasystem aufweist.An injection molding apparatus has a structural plate which has at least one nanodegativstruktur for producing a anti-reflective layer comprising a nanostructure of a plurality of peg-shaped elevations, in particular having a height of 100-200 nm on at least one electronic element of a PCB benefit for a camera system.

Die Spritzgießvorrichtung kann zumindest eine Komponente eines Spritzgießwerkzeugs, beispielsweise einen Formeinsatz, aufweisen.The injection molding apparatus may comprise at least one component of an injection molding tool, for example a mold insert.

Unter Verwendung einer solchen Spritzgießvorrichtung ist das zuvor vorgestellte Verfahren durchführbar. Die Nanonegativstruktur der Strukturplatte kann hierbei dazu ausgeformt sein, um die entspiegelnde Schicht herzustellen, bei der die zapfenförmigen Erhebungen der Nanostruktur matrixförmig angeordnet sind und/oder eine Breite im Mittel von weniger als 200 nm aufweisen und/oder um die entspiegelnde Schicht herzustellen, die eine mittlere effektive Brechzahl n von zwischen 1,08 und 1,25 aufweist. Eine derartige Schicht eignet sich gut zum Entspiegeln.Using such an injection molding apparatus, the previously presented method is feasible. The nano-negative structure of the structural plate may in this case be shaped to produce the antireflective layer, in which the peg-shaped elevations of the nanostructure are arranged in a matrix and / or have an average width of less than 200 nm and / or to produce the antireflective layer, which has a average effective refractive index n of between 1.08 and 1.25. Such a layer is well suited for anti-reflection.

Die Strukturplatte der Spritzgießvorrichtung kann zumindest eine benachbart zu der Nanonegativstruktur angeordnete Kennzeichnungseinrichtung aufweisen, die dazu ausgeformt ist, um beim Herstellen der entspiegelnden Schicht benachbart zu der Nanostruktur eine Kennzeichnung auf oder in der Schicht zu erzeugen. Produktionsfehler beim Herstellen der Schicht sind somit schnell und einfach anhand der erzeugten Kennzeichnung nachvollziehbar.The structural plate of the injection molding apparatus may include at least one identification device disposed adjacent to the nanocontrast structure and configured to create an indicia on or within the layer in forming the antireflective layer adjacent to the nanostructure. Production errors in the production of the layer are thus quickly and easily traceable based on the generated label.

Die Strukturplatte kann als eine mittels eines Ätzverfahrens in einen Formeinsatz der Spritzgießvorrichtung geätzte Platte ausgeformt sein und/oder ein Kunststoffmaterial aufweisen und/oder transparent ausgeformt sein. The structural plate may be formed as a plate etched into a mold insert of the injection molding apparatus by means of an etching process and / or may have a plastic material and / or be formed in a transparent manner.

Ein Kamerasystem mit einem Elektronikelement weist eine entspiegelnde Schicht auf, die unter Verwendung einer Variante des zuvor vorgestellten Verfahrens hergestellt wurde. Das Elektronikelement kann ein Bildaufnehmer des Kamerasystems sein, wobei der Bildaufnehmer dank der Schicht vorteilhafterweise sowohl entspiegelt als auch geschützt ist.A camera system with an electronic element has an anti-reflective layer, which was produced using a variant of the previously presented method. The electronic element may be an image sensor of the camera system, wherein the image sensor is advantageously both anti-reflective and protected thanks to the layer.

Vorgestellt wird letztlich ein Verwenden einer Strukturplatte, um eine entspiegelnde Schicht auf zumindest einem Elektronikelement eines Leiterplatten-Nutzens für ein Kamerasystem herzustellen. Ein derartiges Verwenden schafft vorteilhafterweise eine neue Verwendung einer Strukturplatte.Finally, it is envisioned to use a structural plate to produce an anti-reflective coating on at least one electronic element of circuit board usage for a camera system. Such use advantageously provides a new use of a structural panel.

Ausführungsbeispiele des hier vorgestellten Ansatzes sind in den Zeichnungen dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigt:

  • 1 eine seitliche Darstellung eines Querschnitts einer Spritzgießvorrichtung mit einer Strukturplatte mit zumindest einer Nanonegativstruktur zum Herstellen einer eine Nanostruktur aufweisenden entspiegelnden Schicht auf zumindest einem Elektronikelement eines Leiterplatten-Nutzens für ein Kamerasystem gemäß einem Ausführungsbeispiel;
  • 2 eine seitliche Darstellung eines Querschnitts einer Strukturplatte mit einer Nanonegativstruktur gemäß einem Ausführungsbeispiel;
  • 3 eine schematische Aufsicht auf eine Strukturplatte mit einer Nanonegativstruktur gemäß einem Ausführungsbeispiel;
  • 4 eine seitliche Darstellung eines Querschnitts einer Spritzgießvorrichtung mit einer Strukturplatte gemäß einem Ausführungsbeispiel;
  • 5 eine schematische Aufsicht auf eine Spritzgießvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel;
  • 6 eine schematische Aufsicht auf eine Spritzgießvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel; und
  • 7 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Herstellen zumindest einer eine Nanostruktur aufweisenden entspiegelnden Schicht auf zumindest einem Elektronikelement eines Leiterplatten-Nutzens für ein Kamerasystem gemäß einem Ausführungsbeispiel.
Embodiments of the approach presented here are shown in the drawings and explained in more detail in the following description. It shows:
  • 1 a side view of a cross section of an injection molding apparatus having a structural plate with at least one nano negative structure for producing a nano-structure anti-reflective coating on at least one electronic element of a printed circuit board benefits for a camera system according to an embodiment;
  • 2 a side view of a cross section of a structural plate with a nano negative structure according to an embodiment;
  • 3 a schematic plan view of a structural plate with a nano negative structure according to an embodiment;
  • 4 a side view of a cross section of an injection molding with a structural plate according to an embodiment;
  • 5 a schematic plan view of an injection molding apparatus according to an embodiment;
  • 6 a schematic plan view of an injection molding apparatus according to an embodiment; and
  • 7 a flowchart of a method for producing at least one nanostructure anti-reflective coating on at least one electronic element of a printed circuit board benefits for a camera system according to an embodiment.

In der nachfolgenden Beschreibung günstiger Ausführungsbeispiele des vorliegenden Ansatzes werden für die in den verschiedenen Figuren dargestellten und ähnlich wirkenden Elemente gleiche oder ähnliche Bezugszeichen verwendet, wobei auf eine wiederholte Beschreibung dieser Elemente verzichtet wird.In the following description of favorable embodiments of the present approach, the same or similar reference numerals are used for the elements shown in the various figures and similar acting, with a repeated description of these elements is omitted.

Umfasst ein Ausführungsbeispiel eine „und/oder“-Verknüpfung zwischen einem ersten Merkmal und einem zweiten Merkmal, so ist dies so zu lesen, dass das Ausführungsbeispiel gemäß einer Ausführungsform sowohl das erste Merkmal als auch das zweite Merkmal und gemäß einer weiteren Ausführungsform entweder nur das erste Merkmal oder nur das zweite Merkmal aufweist.If an exemplary embodiment comprises a "and / or" link between a first feature and a second feature, then this is to be read so that the embodiment according to one embodiment, both the first feature and the second feature and according to another embodiment either only first feature or only the second feature.

1 zeigt eine seitliche Darstellung eines Querschnitts einer Spritzgießvorrichtung 100 mit einer Strukturplatte 105 mit zumindest einer Nanonegativstruktur 110 zum Herstellen einer eine Nanostruktur 115 aufweisenden entspiegelnden Schicht 120 auf zumindest einem Elektronikelement 125 eines Leiterplatten-Nutzens 130 für ein Kamerasystem gemäß einem Ausführungsbeispiel. 1 shows a side view of a cross section of an injection molding apparatus 100 with a structure plate 105 with at least one nano negative structure 110 for making a nanostructure 115 having an anti-reflective coating 120 on at least one electronic element 125 a PCB benefit 130 for a camera system according to an embodiment.

Die Strukturplatte 105 ist gemäß diesem Ausführungsbeispiel in oder an der Spritzgießvorrichtung 100 aufgenommen und weist gemäß diesem Ausführungsbeispiel zumindest zwei der Nanonegativstrukturen 110 auf. Jede der Nanonegativstrukturen 110 ist dazu ausgeformt, um eine der eine Nanostruktur 115 aus einer Mehrzahl von zapfenförmigen Erhebungen, insbesondere mit einer Höhe von 100-200 nm aufweisenden entspiegelnden Schichten 120 auf jeweils einem Elektronikelement 125 herzustellen.The structural plate 105 is in this embodiment in or on the injection molding apparatus 100 recorded and according to this embodiment, at least two of the nano negative structures 110 on. Each of the nano negative structures 110 is shaped to be one of a nanostructure 115 from a plurality of peg-shaped elevations, in particular with a height of 100-200 nm having anti-reflective layers 120 on each of an electronic element 125 manufacture.

Zumindest ein hier dargestellter Nutzenabschnitt des Leiterplatten-Nutzens 130, im Folgenden auch nur noch „Nutzen“ 130 genannt, ist gemäß diesem Ausführungsbeispiel zum Herstellen der entspiegelnden Schicht 120 der Spritzgießvorrichtung 100 zugeführt angeordnet. Der Nutzenabschnitt weist zumindest einen, gemäß diesem Ausführungsbeispiel zumindest zwei oder vier, der Elektronikelemente 125 auf. Jedes der Elektronikelemente 125 ist an oder auf einer Leiterplatte, auch Schaltungsträger genannt, des Nutzens 130 angeordnet und jeweils benachbart zu einer der Nanonegativstrukturen 110 der Strukturplatte 105 angeordnet.At least one useful portion of the printed circuit board benefit shown here 130 , in the following also only "use" 130 is called according to this embodiment for producing the anti-reflective layer 120 the injection molding apparatus 100 arranged arranged. The benefit section has at least one, according to this embodiment at least two or four, of the electronic elements 125 on. Each of the electronic elements 125 is on or on a circuit board, also called circuit board, the benefits 130 and in each case adjacent to one of the nano-negative structures 110 the structural plate 105 arranged.

Ein Schichtmaterial 135 ist gemäß diesem Ausführungsbeispiel bereits an die Elektronikelemente 125 angespritzt worden, wobei das Schichtmaterial 135 jeweils zwischen die Elektronikelemente 125 und die benachbart angeordneten Nanonegativstrukturen 110 der Strukturplatte 105 gespritzt worden ist, um als die entspiegelnden Schichten 120 jeweils eine abgeformte Strukturoberfläche der Nanonegativstrukturen 110 zu erzeugen.A layer material 135 is already according to this embodiment of the electronic elements 125 been sprayed, wherein the layer material 135 each between the electronic elements 125 and the adjacent nanonegative structures 110 the structural plate 105 has been sprayed to as the anti-reflective layers 120 in each case a molded structural surface of the nanodegativstrukturen 110 to create.

Die Spritzgießvorrichtung 100 weist gemäß diesem Ausführungsbeispiel eine UV-Einrichtung mit zumindest einer UV-Lampe 140, gemäß diesem Ausführungsbeispiel eine Mehrzahl von UV-Lampen 140, auf, die dazu ausgebildet ist, um eine UV-Strahlung bereitzustellen, die dazu ausgebildet ist, um ein Vernetzen des gespritzten Schichtmaterials 135 auf oder an dem zumindest einen Elektronikelement 125 zu bewirken. The injection molding device 100 has according to this embodiment, a UV device with at least one UV lamp 140 , According to this embodiment, a plurality of UV lamps 140 , which is adapted to provide UV radiation adapted to crosslink the sprayed sheet material 135 on or at the at least one electronic element 125 to effect.

Das Schichtmaterial 135 ist gemäß diesem Ausführungsbeispiel transparent und/oder als ein Kunststoffmaterial ausgeformt. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist das Schichtmaterial 135 mit einer Raumtemperatur von 15 bis 25 Grad Celsius an die Elektronikelemente 125 gespritzt worden.The layer material 135 is transparent according to this embodiment and / or formed as a plastic material. According to this embodiment, the layer material 135 with a room temperature of 15 to 25 degrees Celsius to the electronic elements 125 been sprayed.

Im Folgenden werden Details der Spritzgießvorrichtung 100 noch einmal genauer beschrieben:

  • 1 zeigt eine Prinzipskizze eines UV-Spritzgießwerkzeugs in Form der Spritzgießvorrichtung 100 mit einer Schutzschicht auf dem Nutzen 130.
The following are details of the injection molding apparatus 100 again described in more detail:
  • 1 shows a schematic diagram of a UV injection molding tool in the form of injection molding 100 with a protective coating on the benefit 130 ,

Die hier gezeigte Spritzgießvorrichtung 100 umfasst außer der Strukturplatte 105 gemäß diesem Ausführungsbeispiel weiterhin einen Werkzeugrahmen 145, in den ein unterer Formeinsatz 150 aufgenommen ist, auf welchem der Nutzen 130 angeordnet ist. Zudem umfasst die Spritzgießvorrichtung 100 gemäß diesem Ausführungsbeispiel einen oberen Formeinsatz 155. Der untere Formeinsatz 150 und der obere Formeinsatz 155 sind durch eine Trennebene 160 getrennt.The injection molding apparatus shown here 100 includes except the structural plate 105 According to this embodiment, a tool frame 145 , in a lower mold insert 150 is included on which the benefit 130 is arranged. In addition, the injection molding device comprises 100 according to this embodiment, an upper mold insert 155 , The lower mold insert 150 and the upper mold insert 155 are through a dividing plane 160 separated.

Zur Herstellung der entspiegelnden Schicht 120 wird die Spritzgießvorrichtung 100 benötigt, welche gemäß diesem Ausführungsbeispiel eine Spritzgießmaschine und ein Mehrkavitäten-Spritzgießwerkzeug mit Leiterplatten-Nutzen-Durchführung 162 und eine UV-Lampe 140, beispielsweise eine UV-Flächenlampe umfasst. Die Durchführung 162 ist in dem unteren Formeinsatz 150 integriert, der gemäß diesem Ausführungsbeispiel erhöht zum Werkzeugrahmen 145 eingebaut ist. Der obere Formeinsatz 155 besteht gemäß diesem Ausführungsbeispiel aus einem Stahlrahmen 165, der Aussparungen für Kavitäten 170 aufweist und gemäß diesem Ausführungsbeispiel die transparente Kunststoffplatte mit Mikrostrukturen, also die Strukturplatte 105, sowie die UV-Lampe 140 aufnimmt und fixiert. Die Strukturplatte 105 besteht gemäß einem Ausführungsbeispiel aus zumindest einem Cycloolefin-Copolymer, kurz COC, und/oder einem Cycloolefin-Polymer, kurz COP, und weist durch eine Maskierung beim Ätzprozess nur an den Kavitätsoberflächen der Kavitäten 170 die Nanonegativstruktur 110 auf, die auch als eine Mottenaugen-Mikrostruktur bezeichnet werden kann. Somit ist die Strukturplatte 105 in Form einer stabilen Kunststoffplatte für mehrere Kavitäten 170 im oberen Formeinsatz 155 fixiert und ist bei Bedarf einfach austauschbar.For the production of the anti-reflective coating 120 becomes the injection molding device 100 needed, which according to this embodiment, an injection molding machine and a multi-cavity injection molding tool with PCB benefit implementation 162 and a UV lamp 140 , For example, comprises a UV area lamp. The implementation 162 is in the lower mold insert 150 integrated, which increases according to this embodiment to the tool frame 145 is installed. The upper mold insert 155 consists of a steel frame according to this embodiment 165 , the recesses for cavities 170 has and according to this embodiment, the transparent plastic plate with microstructures, so the structural plate 105 , as well as the UV lamp 140 picks up and fixes. The structural plate 105 According to one embodiment, it consists of at least one cycloolefin copolymer, COC for short, and / or a cycloolefin polymer, COP for short, and has a masking during the etching process only at the cavity surfaces of the cavities 170 the nano negative structure 110 which may also be referred to as a moth-eye microstructure. Thus, the structural plate 105 in the form of a stable plastic plate for several cavities 170 in the upper mold insert 155 fixed and is easily replaceable if necessary.

Das gemäß diesem Ausführungsbeispiel niedrigviskose und/oder transparente Schichtmaterial 135 in Form eines UV-Kunststoffs wurde über einen Angussverteiler 175, der auch auf einer Leiterplatten-Nutzenoberfläche des Nutzens 130 verläuft, bei Raumtemperatur in die Kavitäten 170 des Spritzgießwerkzeugs der Spritzgießvorrichtung 100 eingefüllt. Siehe hierzu auch die 5 bis 6.The low-viscosity and / or transparent layer material according to this exemplary embodiment 135 in the form of a UV plastic was over a sprue distributor 175 That's also on a benefits board advantage 130 runs at room temperature in the cavities 170 the injection mold of the injection molding 100 filled. See also the 5 to 6 ,

Sobald alle Hohlräume, zuvor als Kavitäten 170 bezeichnet, mit dem UV-Kunststoff ausgefüllt wurden, wird die UV-Lampe 140 oder die UV-Lampen 140 eingeschaltet und die transparente Schicht 120 chemisch vernetzt. Nach einem Aushärten des Kunststoffes wird der Nutzen 130 von Fixierungsstiften 180, die in Freisparungen 185 eingepasst sind, gehoben und gemäß diesem Ausführungsbeispiel um vier Kavitäten 170 weiter gesetzt. Somit wandern ein ausgehärteter Angusskanal des Angussverteilers 175 und die überspritzten Schaltungsträger des Nutzens 130 für einen nächsten Schuss aus der Trennebene 160. Bei den in 5 oder 6 gezeigten 16-ner Nutzen 130 wird dieser Vorgang viermal wiederholt. Nach der Aushärtung der Schichten 120, die auch als Optikschichten bezeichnet werden können, mit dem jeweils ebenfalls entspiegelnden Negativabdruck der geätzten Mikrostrukturen in Form der Nanostrukturen 115 ist der Leiterplatten-Nutzen 130 aus dem Werkzeug entnehmbar und ohne Abkühlzeit direkt zur Separierung weiterleitbar.Once all the cavities, previously called cavities 170 designated, were filled with the UV plastic, the UV lamp 140 or the UV lamps 140 turned on and the transparent layer 120 chemically crosslinked. After curing of the plastic becomes the benefit 130 of fixing pins 180 that in recesses 185 are fitted, lifted and according to this embodiment by four cavities 170 continue to set. Thus wander a hardened sprue of the sprue 175 and the over-molded circuit carriers of the benefit 130 for a next shot from the dividing plane 160 , At the in 5 or 6 16-mer benefits shown 130 this process is repeated four times. After curing the layers 120 , which can also be referred to as optical layers, with the respectively also anti-reflective negative impression of the etched microstructures in the form of the nanostructures 115 is the PCB benefit 130 Removable from the tool and without cooling time directly forwarded to the separation.

2 zeigt eine seitliche Darstellung eines Querschnitts einer Strukturplatte 105 mit einer Nanonegativstruktur 110 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Dabei kann es sich um die anhand von 1 beschriebene Strukturplatte 105 mit beispielhaft nur einer Nanonegativstruktur 110 handeln. 2 shows a side view of a cross section of a structural plate 105 with a nano negative structure 110 according to an embodiment. These may be the ones based on 1 described structural plate 105 with only one example of a nano negative structure 110 act.

Die Nanonegativstruktur 110 weist gemäß diesem Ausführungsbeispiel eine Mehrzahl von Vertiefungen 200 auf, die dazu ausgeformt sind, um die entspiegelnde Schicht herzustellen, bei der die zapfenförmigen Erhebungen der Nanostruktur matrixförmig angeordnet sind und/oder die Erhebungen eine Breite im Mittel von weniger als 200 nm aufweisen und/oder um die entspiegelnde Schicht herzustellen, die eine mittlere effektive Brechzahl n von zwischen 1,08 und 1,25 aufweist.The nano negative structure 110 according to this embodiment has a plurality of recesses 200 formed to produce the antireflective layer in which the peg-shaped elevations of the nanostructure are arranged in a matrix and / or the elevations have an average width of less than 200 nm and / or to produce the antireflective layer, which has a mean effective refractive index n of between 1.08 and 1.25.

Die Strukturplatte 105 ist gemäß diesem Ausführungsbeispiel als eine mittels eines Ätzverfahrens in den Formeinsatz der Spritzgießvorrichtung geätzte Platte ausgeformt und/oder weist ein Kunststoffmaterial auf und/oder ist transparent ausgeformt.The structural plate 105 According to this embodiment, it is formed as a plate etched into the mold insert of the injection molding apparatus by means of an etching process and / or has a plastic material and / or is formed in a transparent manner.

Gemäß diesem Ausführungsbeispiel weist die Strukturplatte 105 außerdem zumindest eine benachbart zu der Nanonegativstruktur 110 angeordnete Kennzeichnungseinrichtung 205 auf, die dazu ausgeformt ist, um beim Herstellen der entspiegelnden Schicht benachbart zu der Nanostruktur eine Kennzeichnung auf oder in der Schicht zu erzeugen. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist die Kennzeichnungseinrichtung 205 dazu ausgeformt, um auf oder in der Schicht eine Nummer oder Kavitätennummer zu erzeugen.According to this embodiment, the structural plate 105 at least one adjacent to the nano negative structure 110 arranged marking device 205 shaped to provide an indicia on or in the layer in forming the anti-reflective layer adjacent to the nanostructure. According to this embodiment, the labeling device 205 to form a number or cavity number on or in the layer.

3 zeigt eine schematische Aufsicht auf eine Strukturplatte 105 mit einer Nanonegativstruktur 110 gemäß einem Ausführungsbeispiel. 3 shows a schematic plan view of a structural plate 105 with a nano negative structure 110 according to an embodiment.

Dabei kann es sich um die anhand von 2 beschriebene Strukturplatte 105 handeln, bei der die Vertiefungen 200 zur Herstellung der matrixförmigen Erhebungen der entspiegelnden Schicht matrixförmig angeordnet sind.These may be the ones based on 2 described structural plate 105 act in which the wells 200 for the preparation of the matrix-shaped elevations of the anti-reflective layer are arranged in a matrix.

4 zeigt seitliche Darstellung eines Querschnitts einer Spritzgießvorrichtung 100 mit einer Strukturplatte 105 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Dabei kann es sich um die in 1 beschriebene Spritzgießvorrichtung 100 mit der Strukturplatte 105 handeln, wie sie in einer der 1 bis 3 beschrieben ist. Bei dem Nutzen 130 kann es sich um den in 1 beschriebenen Nutzen 130 handeln, mit dem Unterschied, dass die Elektronikelemente 125 gemäß diesem Ausführungsbeispiel jeweils eine Schutzkappe 400 aufweisen, welche jeweils zwischen den Elektronikelementen 125 und den angespritzten entspiegelnden Schichten angeordnet sind. 4 shows a side view of a cross section of an injection molding apparatus 100 with a structure plate 105 according to an embodiment. This may be the in 1 described injection molding apparatus 100 with the structure plate 105 act as they do in one of 1 to 3 is described. At the benefit 130 it may be the in 1 described benefit 130 act, with the difference that the electronic elements 125 according to this embodiment, in each case a protective cap 400 each having between the electronic elements 125 and the molded anti-reflective layers are arranged.

4 zeigt mit anderen Worten ausgedrückt eine Prinzipskizze eines UV-Spritzgießwerkzeugs mit Schutzkappe 400 und Schutzschicht. 4 In other words, shows a schematic diagram of a UV injection mold with protective cap 400 and protective layer.

Gemäß diesem Ausführungsbeispiel sind die Elektronikelemente 125 als Bildaufnehmer ausgeformt, die durch UV-Licht von der UV-Lampe 140 geschädigt werden können. Aus diesem Grund ist zum Schutz der Bildaufnehmer jeweils eine gemäß diesem Ausführungsbeispiel dünne und/oder transparente Schutzkappe 400 aus UV-Licht absorbierendem Polycarbonat, kurz PC, und/oder Polymethylmethacrylat, kurz PMMA, positioniert und durch den vernetzenden Kunststoff des Schichtmaterials eingeschlossen. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel sind die Schutzkappen 400 vor dem Anspritzen des Schichtmaterials auf den Elektronikelementen 125 angeordnet worden. Gemäß einem alternativen Ausführungsbeispiel ist diese UV-Schutzschicht in Form der Schutzkappen 400 aber auch schon beim Aufbau des Kamerachips berücksichtigt worden.According to this embodiment, the electronic elements 125 formed as imager by UV light from the UV lamp 140 can be damaged. For this reason, to protect the image sensor in each case according to this embodiment, a thin and / or transparent cap 400 UV light-absorbing polycarbonate, PC for short, and / or polymethyl methacrylate, PMMA for short, positioned and enclosed by the crosslinking plastic of the layer material. According to this embodiment, the protective caps 400 before the injection of the coating material on the electronic elements 125 been arranged. According to an alternative embodiment, this UV protective layer is in the form of the protective caps 400 but also been taken into account when building the camera chips.

Eine Aufgabe der hier vorgestellten Spritzgießvorrichtung 100 ist es, entspiegelte Optikschichten aus Kunststoff gleichzeitig auf mehreren Schaltungsträgern mit empfindlichen Bildaufnehmern und anderen Elektronikkomponenten in einem Prozessschritt ohne Temperatureintrag zu fertigen. Diese Aufgabe erfüllt die hier vorgestellte Spritzgießvorrichtung 100, wodurch vorteilhafterweise in sehr kurzer Zykluszeit ein kostengünstiges und gegenüber Umwelteinflüssen robustes Kamerasystem herstellbar ist. Eine mittels der Schicht erzeugte Verkapselung des Kameramoduls dient hierbei einerseits als ein entspiegeltes Element für den Bildaufnehmer und andererseits als mediendichter Schutz auch für eine dazu gehörende Elektronik.An object of the injection molding device presented here 100 The aim is to manufacture plastic, non-reflective optical layers on several circuit carriers with sensitive image pickups and other electronic components simultaneously in one process step without introducing temperature. This task fulfills the injection molding device presented here 100 , whereby advantageously in a very short cycle time, a cost-effective and environmentally friendly camera system can be produced. An encapsulation of the camera module generated by means of the layer serves on the one hand as an antireflective element for the image recorder and on the other hand as media-tight protection also for an associated electronics.

Die Spritzgießvorrichtung 100 ermöglicht somit ein UV-Spritzgießverfahren, in dem in einem Prozessschritt ohne Temperatureintrag entspiegelte Optikschichten aus Kunststoff auf mehreren Schaltungsträgern mit empfindlichen Bildaufnehmern gleichzeitig gefertigt werden. Somit verringern sich die Zykluszeiten pro Bauteil und damit die Systemkosten.The injection molding device 100 thus enables a UV injection molding process in which, in a process step without temperature input, non-reflective plastic optical layers are produced simultaneously on a plurality of circuit carriers with sensitive image sensors. This reduces the cycle times per component and thus the system costs.

Die empfindlichen Elektronikelemente 125 auf dem Schaltungsträger werden hierbei beim Einsatz eines gemäß diesem Ausführungsbeispiel niedrigviskosen UV-Kunststoffs mit hoher Haftwirkung nicht durch eine Oberflächenbehandlung oder eine hohe Werkzeugtemperatur beansprucht und nur mit sehr geringem Fülldruck bei Raumtemperatur zu einer Schutzschicht umflossen. Gleichzeitig wird ein Negativ einer entspiegelnden Mikrostruktur von einem gemäß diesem Ausführungsbeispiel plasmageätzten Formeinsatz in Form der Strukturplatte 105 abgeformt. Der Formeinsatz ist gemäß diesem Ausführungsbeispiel eine transparente Kunststoffplatte, die in einem Ätzprozess unter Vakuum eine spezielle Mikrostruktur partiell bekommen hat. Das abgeformte Negativ dieser Struktur ist ebenfalls entspiegelnd und wird durch das angewandte Verfahren der Spritzgießvorrichtung 100 als die Schicht mit der Nanostruktur auf die Optikschicht des Schaltungsträgers übertragen.The sensitive electronic elements 125 on the circuit carrier in this case are not claimed by a surface treatment or a high mold temperature when using a according to this embodiment, low viscosity UV plastic with high adhesion and circulated only with very low inflation pressure at room temperature to a protective layer. At the same time, a negative of an anti-reflective microstructure is formed by a mold insert which is plasma etched in accordance with this exemplary embodiment in the form of the structural plate 105 shaped. The mold insert according to this exemplary embodiment is a transparent plastic plate which has partially received a special microstructure in an etching process under vacuum. The molded negative of this structure is also anti-reflective and is determined by the method used in the injection molding apparatus 100 as the layer with the nanostructure transferred to the optical layer of the circuit substrate.

Die Schaltungsträger werden als kompakter und stabiler Leiterplatten-Nutzen 130 aus gemäß diesem Ausführungsbeispiel 16 Modulen angeliefert und haben gemäß diesem Ausführungsbeispiel noch keine Anschlusskabel. Dadurch ist ermöglicht, dass mehrere Schaltungsträger und somit auch mehrere Kavitäten für die Optikschichten in Kombination mit einer flächigen UV-Lampe 140 in einem Spritzgießwerkzeug integrierbar sind.The circuit carriers are used as compact and stable PCB benefits 130 from according to this embodiment 16 Delivered modules and have according to this embodiment, no connection cable. This makes it possible that a plurality of circuit carriers and thus also a plurality of cavities for the optical layers in combination with a flat UV lamp 140 can be integrated in an injection mold.

Über den Angussverteiler 175 ist der UV-Kunststoff bei Raumtemperatur auf alle Kavitäten gleichmäßig verteilt worden. Direkt nach der kompletten Füllung aller Kavitäten wird die UV-Lampe 140 eingeschaltet und die Optikschicht chemisch vernetzt. Nach der Aushärtung der Optikschichten kann der Leiterplatten-Nutzen 130 aus dem Werkzeug der Spritzgießvorrichtung 100 entnommen und ohne Abkühlzeit direkt weiterverarbeitet werden. Mit der mittels der Kennzeichnungseinrichtung abgeformten Kavitätennummer auf der transparenten Schicht in einem nicht optischen Bereich ist jedes Bauteil einer entsprechenden Position im Spritzgießwerkzeug zuordenbar. Bei Qualitätsproblemen kann somit vorteilhafterweise die entsprechende Kavität direkt identifiziert und gegebenenfalls gereinigt oder nachbearbeitet werden. Dank der guten Fließfähigkeit des transparenten UV-Kunststoffs sind neben Oberflächen mit einer geringen Rauigkeit auch Freiformflächen oder Teilbereiche mit den entspiegelnden Mikrostrukturen sehr gut abformbar und dünne Spalte unter Elektronikbauteilen optimal ausfüllbar.About the sprue distributor 175 the UV plastic has been evenly distributed at room temperature to all cavities. Immediately after the complete filling of all cavities, the UV lamp is turned on 140 switched on and chemically crosslinked the optical layer. After curing the optical layers, the PCB benefit 130 from the mold of the injection molding apparatus 100 removed and directly processed without cooling time. With the By means of the marking device molded cavity number on the transparent layer in a non-optical region, each component can be assigned to a corresponding position in the injection molding tool. In the case of quality problems, the corresponding cavity can thus advantageously be identified directly and optionally cleaned or post-processed. Thanks to the good flowability of the transparent UV plastic, in addition to surfaces with a low roughness, free-form surfaces or partial areas with the anti-reflective microstructures can be formed very well and thin gaps under electronic components can be optimally filled.

5 zeigt eine schematische Aufsicht auf eine Spritzgießvorrichtung 100 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Dabei kann es sich um die in 4 beschriebene Spritzgießvorrichtung 100 handeln, bei der aus Gründen der Übersichtlichkeit der obere Formeinsatz nicht dargestellt ist. 5 shows a schematic plan view of an injection molding apparatus 100 according to an embodiment. This may be the in 4 described injection molding apparatus 100 act, for reasons of clarity, the upper mold insert is not shown.

Anders ausgedrückt zeigt 5 eine Prinzipskizze eines Mehrkavitäten-Spritzgießwerkzeugs für einen Nutzen 130. Gemäß diesem Ausführungsbispiel weist der Nutzen 130 16 Schaltungsträger 500 auf, welche zuvor auch als Leiterplatten bezeichnet wurden. Der Nutzen 130 ist gemäß diesem Ausführungsbeispiel senkrecht zu einer Einspritzrichtung 505 durch das Spritzgießwerkzeug der Spritzgießvorrichtung 100 geführt, wobei immer vier Kavitäten 170 pro Spritzgießzyklus gefüllt werden.In other words, shows 5 a schematic diagram of a multi-cavity injection mold for a benefit 130 , According to this embodiment example, the benefit 130 16 circuit support 500 on, which were previously referred to as printed circuit boards. The use 130 is perpendicular to an injection direction according to this embodiment 505 through the injection mold of the injection molding apparatus 100 led, always four cavities 170 be filled per injection molding cycle.

In die Strukturen oder benachbart zu den Strukturen in der Schicht ist fortlaufend jeweils eine Kavitätennummer 510 in einem nicht optisch relevanten Bereich eingraviert. Durch die Kavitätennummern 510 ist jedes Bauteil bei einer anschließenden Qualitätskontrolle einer speziellen Position im Spritzgießwerkzeug zuordenbar. Jeder Angusspunkt 515 an der Optikschicht hat eine andere Position zur Kavitätennummer 510.In the structures or adjacent to the structures in the layer is always a cavity number 510 Engraved in a non-visually relevant area. By the cavity numbers 510 Each component can be assigned to a specific position in the injection molding tool during subsequent quality control. Every gating point 515 at the optical layer has a different position to the cavity number 510 ,

6 zeigt eine schematische Aufsicht auf eine Spritzgießvorrichtung 100 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Dabei kann es sich um die in 5 beschriebene Spritzgießvorrichtung 100 handeln, mit dem Unterschied, dass das Spritzgießwerkzeug dazu ausgebildet ist, um zwei der Nutzen 130 aufzunehmen. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel sind mittels der Spritzgießvorrichtung 100 gleichzeitig acht der entspiegelnden Schichten an die Elektronikelemente 125 anspritzbar. 6 shows a schematic plan view of an injection molding apparatus 100 according to an embodiment. This may be the in 5 described injection molding apparatus 100 Act, with the difference that the injection mold is designed to provide two of the benefits 130 take. According to this embodiment, by means of the injection molding apparatus 100 at the same time eight of the anti-reflective layers to the electronic elements 125 anspritzbar.

7 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens 700 zum Herstellen zumindest einer eine Nanostruktur aufweisenden entspiegelnden Schicht auf zumindest einem Elektronikelement eines Leiterplatten-Nutzens für ein Kamerasystem gemäß einem Ausführungsbeispiel. 7 shows a flowchart of a method 700 for producing at least one anti-reflective coating having a nanostructure on at least one electronic element of a printed circuit board useful for a camera system according to an exemplary embodiment.

Dabei kann es sich um ein Verfahren 700 handeln, das von der anhand einer der vorangegangenen Figuren beschriebenen Spritzgießvorrichtung ansteuerbar und/oder unter Verwendung der Spritzgießvorrichtung ausführbar ist.This can be a procedure 700 act, which can be controlled by the injection molding apparatus described with reference to one of the preceding figures and / or executable using the injection molding apparatus.

Das Verfahren 700 kann auch als ein Spritzgießverfahren zur temperaturneutralen Herstellung von entspiegelten Optikschichten auf einem Leiterplatten-Nutzen mit mehreren Schaltungsträgern bezeichnet werden.The procedure 700 can also be referred to as an injection molding process for temperature-neutral production of anti-reflective optical layers on a circuit board benefits with multiple circuit carriers.

Mittels des Verfahrens ist die entspiegelnde Schicht auf dem Elektronikelement herstellbar, wobei die Schicht die Nanostruktur aus einer Mehrzahl von zapfenförmigen Erhebungen aufweist, welche insbesondere eine Höhe von 100-200 nm aufweisen.By means of the method, the anti-reflective layer can be produced on the electronic element, wherein the layer has the nanostructure of a plurality of peg-shaped elevations, which in particular have a height of 100-200 nm.

Das Verfahren weist einen Schritt 705 des Zuführens und einen Schritt 710 des Spritzgießens auf. Optional umfasst das Verfahren 700 gemäß diesem Ausführungsbeispiel außerdem einen Schritt 715 des Bereitstellens, einen Schritt 720 des weiteren Zuführens, einen Schritt 725 des weiteren Spritzgießens und einen Schritt 730 des Anordnens.The method has one step 705 of feeding and one step 710 of injection molding. Optionally, the method includes 700 according to this embodiment also a step 715 of providing a step 720 further feeding, one step 725 further injection molding and a step 730 of arranging.

Im Schritt 705 des Zuführens wird zumindest ein Nutzenabschnitt des Nutzens in eine Spritzgießvorrichtung mit zumindest einer eine Nanonegativstruktur der herzustellenden Nanostruktur aufweisenden Strukturplatte zugeführt, wobei der Nutzenabschnitt das zumindest eine Elektronikelement umfasst. Im Schritt 710 des Spritzgießens wird ein Schichtmaterial an das Elektronikelement gespritzt, wobei im Schritt 710 des Spritzgießens das Schichtmaterial zwischen das Elektronikelement und die Nanonegativstruktur der Strukturplatte gespritzt wird, um als die entspiegelnde Schicht eine abgeformte Strukturoberfläche der Nanonegativstruktur zu erzeugen.In step 705 at least one useful portion of the benefit is supplied to an injection molding apparatus having at least one structural plate having a nanocontrol structure of the nanostructure to be produced, wherein the use portion comprises the at least one electronic element. In step 710 Injection molding, a layer material is injected to the electronic element, wherein in step 710 of the injection molding, the layer material is injected between the electronic element and the nanocontrast structure of the structure plate to produce, as the antireflective layer, a molded structure surface of the nano negative structure.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel wird im Schritt 705 des Zuführens der Nutzenabschnitt des Nutzens in die Spritzgießvorrichtung zugeführt, bei der die Strukturplatte zumindest eine weitere Nanonegativstruktur der herzustellenden Nanostruktur aufweist, wobei der Nutzenabschnitt zumindest ein weiteres Elektronikelement umfasst, wobei im Schritt 710 des Spritzgießens das Schichtmaterial zwischen das weitere Elektronikelement und die weitere Nanonegativstruktur gespritzt wird, um als eine weitere entspiegelnde Schicht eine weitere abgeformte Strukturoberfläche der weiteren Nanonegativstruktur an dem weiteren Elektronikelement zu erzeugen.According to one embodiment, in step 705 supplying the useful portion of the benefit to the injection molding apparatus, wherein the structural plate has at least one further nanocontrast structure of the nanostructure to be produced, wherein the use portion comprises at least one further electronic element, wherein in step 710 injection molding, the layer material is injected between the further electronic element and the further nanodegativstructure, in order to produce, as another anti-reflective layer, a further molded-on structure surface of the further nanocontrast structure on the further electronic element.

Im Schritt 715 des Bereitstellens wird eine UV-Strahlung bereitgestellt, die dazu ausgebildet ist, um ein Vernetzen des im Schritt 710 des Spritzgießens gespritzten Schichtmaterials auf oder an dem zumindest einen Elektronikelement zu bewirken.In step 715 the provision of a UV radiation is provided, which is adapted to crosslinking of the in step 710 the injection molding sprayed layer material on or on the at least one electronic element to effect.

Im Schritt 720 des weiteren Zuführens wird ansprechend auf den Schritt 710 des Spritzgießens und/oder den Schritt 715 des Bereitstellens der Nutzen bewegt, wodurch zumindest ein zusätzlicher Nutzenabschnitt des Nutzens der Spritzgießvorrichtung zugeführt wird, wobei der zusätzliche Nutzenabschnitt zumindest ein zusätzliches Elektronikelement umfasst. Im Schritt 725 des weiteren Spritzgießens wird das Schichtmaterial an das zusätzliche Elektronikelement gespritzt, wobei im Schritt 725 des weiteren Spritzgießens das Schichtmaterial zwischen das zusätzliche Elektronikelement und die Nanonegativstruktur der Strukturplatte gespritzt wird, um als eine zusätzliche entspiegelnde Schicht eine zusätzliche abgeformte Strukturoberfläche der Nanonegativstruktur zu erzeugen. In step 720 further feeding will be in response to the step 710 injection molding and / or the step 715 of providing the benefit, thereby providing at least one additional benefit portion of the benefit to the injection molding apparatus, the additional benefit portion comprising at least one additional electronic element. In step 725 the further injection molding, the layer material is injected to the additional electronic element, wherein in step 725 further injection molding, the coating material is injected between the additional electronic element and the nanocontrast structure of the structure plate to produce as an additional anti-reflective layer an additional molded structure surface of the nanocontrast structure.

Im Schritt 730 des Anordnens wird vor dem Schritt 710 des Spritzgießens und/oder vor dem Schritt 705 des Zuführens eine Schutzkappe auf dem Elektronikelement angeordnet, wobei im Schritt 710 des Spritzgießens das Schichtmaterial an die Schutzkappe des Elektronikelements gespritzt wird, wobei im Schritt 710 des Spritzgießens das Schichtmaterial zwischen die Schutzkappe und die Nanonegativstruktur der Strukturplatte gespritzt wird, um als die entspiegelnde Schicht eine abgeformte Strukturoberfläche der Nanonegativstruktur auf oder an der Schutzkappe des Elektronikelements zu erzeugen.In step 730 arranging is done before the step 710 injection molding and / or before the step 705 of supplying a protective cap on the electronic element arranged, wherein in step 710 of the injection molding, the layer material is injected onto the protective cap of the electronic element, wherein in step 710 of injection molding, the coating material is injected between the protective cap and the nano negative structure of the structural plate to produce as the antireflecting layer a molded structural surface of the nano negative structure on or on the protective cap of the electronic element.

Die hier vorgestellten Verfahrensschritte können wiederholt sowie in einer anderen als in der beschriebenen Reihenfolge ausgeführt werden.The method steps presented here can be repeated and executed in a sequence other than that described.

Ein hier vorgestellter Ansatz ist direkt am erzeugten Bauteil, insbesondere an der hergestellten Schicht, durch Betrachtung einer Oberfläche mit spezieller Mikrostruktur und/oder der in 2 beschriebenen Kavitätennummern nachweisbar. An Positionen der Angusspunkte, durch die Analyse des UV-Kunststoffes sowie durch Bauteilschnitte ist das Fertigungsverfahren vom Fachmann sofort erkennbar.An approach presented here is directly on the produced component, in particular on the produced layer, by observing a surface with a special microstructure and / or in 2 can be detected. At positions of the gate points, by the analysis of the UV plastic as well as by component cuts, the manufacturing process is immediately recognizable by a person skilled in the art.

Das hier vorgestellte Verfahren 700 kann für eine Vielzahl von Anwendungen, bei denen Schaltungsträger mit empfindlichen optischen Elektronikbauteilen bei Raumtemperatur mit einer entspiegelnden Optikoberfläche mediendicht verpackt werden sollen, eingesetzt werden.The procedure presented here 700 can be used for a multitude of applications in which circuit carriers with sensitive optical electronic components are to be packed in a media-tight manner at room temperature with an anti-reflective optical surface.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 102013106392 B4 [0003, 0006]DE 102013106392 B4 [0003, 0006]

Claims (12)

Verfahren (700) zum Herstellen zumindest einer eine Nanostruktur (115) aus einer Mehrzahl von zapfenförmigen Erhebungen, insbesondere mit einer Höhe von 100-200 nm aufweisenden entspiegelnden Schicht (120) auf zumindest einem Elektronikelement (125) eines Leiterplatten-Nutzens (130) für ein Kamerasystem, wobei das Verfahren (700) die folgenden Schritte umfasst: Zuführen (705) zumindest eines Nutzenabschnitts des Nutzens (130) in eine Spritzgießvorrichtung (100) mit zumindest einer eine Nanonegativstruktur der herzustellenden Nanostruktur (115) aufweisenden Strukturplatte (105), wobei der Nutzenabschnitt das zumindest eine Elektronikelement (125) umfasst; und Spritzgießen (710) eines Schichtmaterials (135) an das Elektronikelement (125), wobei im Schritt (710) des Spritzgießens das Schichtmaterial (135) zwischen das Elektronikelement (125) und die Nanonegativstruktur (110) der Strukturplatte (105) gespritzt wird, um als die entspiegelnde Schicht (120) eine abgeformte Strukturoberfläche der Nanonegativstruktur (110) zu erzeugen.Method (700) for producing at least one anti-reflection layer (120) having a nanostructure (115) consisting of a plurality of cone-shaped elevations, in particular with a height of 100-200 nm, on at least one electronic element (125) of a printed circuit board (130) a camera system, the method (700) comprising the steps of: Feeding (705) at least one utility section of the utility (130) into an injection molding apparatus (100) having at least one structural panel (105) having a nanocontrast structure of the nanostructure (115) to be fabricated, the utility compartment comprising the at least one electronic element (125); and Injection molding (710) a layered material (135) onto the electronic element (125), wherein in step (710) of the injection molding the layered material (135) is injected between the electronic element (125) and the nano negative structure (110) of the structural plate (105) as the antireflective layer (120), to produce a molded structural surface of the nano negative structure (110). Verfahren (700) gemäß Anspruch 1, mit einem Schritt (715) des Bereitstellens, in dem eine UV-Strahlung bereitgestellt wird, die dazu ausgebildet ist, um ein Vernetzen des im Schritt (710) des Spritzgießens gespritzten Schichtmaterials (135) auf oder an dem zumindest einen Elektronikelement (125) zu bewirken.Method (700) according to Claim 1 , comprising a step (715) of providing, in which UV radiation is provided, which is arranged to crosslink the layer material (135) sprayed in the step (710) of the injection molding on or on the at least one electronic element (125). to effect. Verfahren (700) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, bei dem im Schritt (705) des Zuführens der Nutzenabschnitt des Nutzens (130) in die Spritzgießvorrichtung (100) zugeführt wird, bei der die Strukturplatte (105) zumindest eine weitere Nanonegativstruktur (110) der herzustellenden Nanostruktur (115) aufweist, wobei der Nutzenabschnitt zumindest ein weiteres Elektronikelement (125) umfasst, wobei im Schritt (710) des Spritzgießens das Schichtmaterial (135) zwischen das weitere Elektronikelement (125) und die weitere Nanonegativstruktur (110) gespritzt wird, um als eine weitere entspiegelnde Schicht (120) eine weitere abgeformte Strukturoberfläche der weiteren Nanonegativstruktur (110) an dem weiteren Elektronikelement (125) zu erzeugen.Method (700) according to one of the preceding claims, wherein in the step (705) of feeding, the use section of the utility (130) is fed into the injection molding apparatus (100), in which the structural panel (105) comprises at least one further nano negative structure (110) wherein the benefit portion comprises at least one further electronic element (125), wherein in step (710) of the injection molding, the layer material (135) between the further electronic element (125) and the further nano negative structure (110) is injected to as a further anti-reflection layer (120), to produce a further molded-on structure surface of the further nanodegativstructure (110) on the further electronic element (125). Verfahren (700) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, mit einem Schritt (720) des weiteren Zuführens ansprechend auf den Schritt (710) des Spritzgießens, wobei im Schritt (720) des weiteren Zuführens der Nutzen (130) bewegt wird, wodurch zumindest ein zusätzlicher Nutzenabschnitt des Nutzens (130) der Spritzgießvorrichtung (100) zugeführt wird, wobei der zusätzliche Nutzenabschnitt zumindest ein zusätzliches Elektronikelement (125) umfasst und mit einem Schritt (725) des weiteren Spritzgießens des Schichtmaterials (135) an das zusätzliche Elektronikelement (125), wobei im Schritt (725) des weiteren Spritzgießens das Schichtmaterial (135) zwischen das zusätzliche Elektronikelement (125) und die Nanonegativstruktur (110) der Strukturplatte (105) gespritzt wird, um als eine zusätzliche entspiegelnde Schicht (120) eine zusätzliche abgeformte Strukturoberfläche der Nanonegativstruktur (110) zu erzeugen.The method (700) according to one of the preceding claims, comprising a step (720) of further feeding in response to the step (710) of injection molding, wherein in step (720) of further feeding the utility (130) is moved, whereby at least one additional feed Benefit portion of the benefit (130) of the injection molding apparatus (100) is supplied, wherein the additional benefit portion comprises at least one additional electronic element (125) and a step (725) of further injection molding of the layer material (135) to the additional electronic element (125) In the step (725) of the further injection molding, the layer material (135) is injection-molded between the additional electronic element (125) and the nano negative structure (110) of the structural plate (105) in order, as an additional antireflective layer (120), to form an additional molded structural surface of the nano negative structure ( 110). Verfahren (700) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, bei dem im Schritt (710) des Spritzgießens als das Schichtmaterial (135) ein transparentes Schichtmaterial (135) und/oder ein Kunststoffmaterial an das Elektronikelement (125) gespritzt wird.Method (700) according to one of the preceding claims, wherein in the step (710) of the injection molding as the layer material (135) a transparent layer material (135) and / or a plastic material is injected to the electronic element (125). Verfahren (700) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, mit einem Schritt (730) des Anordnens, in dem vor dem Schritt (710) des Spritzgießens eine Schutzkappe (400) auf dem Elektronikelement (125) angeordnet wird, wobei im Schritt (710) des Spritzgießens das Schichtmaterial (135) an die Schutzkappe (400) des Elektronikelements (125) gespritzt wird, wobei im Schritt (710) des Spritzgießens das Schichtmaterial (135) zwischen die Schutzkappe (400) und die Nanonegativstruktur (110) der Strukturplatte (105) gespritzt wird, um als die entspiegelnde Schicht (120) eine abgeformte Strukturoberfläche der Nanonegativstruktur (110) auf oder an der Schutzkappe (400) des Elektronikelements (125) zu erzeugen.The method (700) according to one of the preceding claims, comprising a step (730) of arranging, by placing a protective cap (400) on the electronic element (125) prior to the step (710) of injection molding, wherein in step (710) of Injection molding, the layer material (135) is sprayed onto the protective cap (400) of the electronic element (125), wherein in step (710) of the injection molding the layer material (135) between the protective cap (400) and the nano negative structure (110) of the structural plate (105). is sprayed to produce, as the anti-reflection layer (120), a molded structural surface of the nano negative structure (110) on or on the protective cap (400) of the electronic element (125). Verfahren (700) gemäß einem der vorangegangenen Ansprüche, bei dem im Schritt (710) des Spritzgießens das Schichtmaterial (135) an das Elektronikelement (125) gespritzt wird, wobei das Schichtmaterial (135) eine Temperatur von 15 bis 25 Grad Celsius aufweist.Method (700) according to one of the preceding claims, wherein in the step (710) of the injection molding, the layer material (135) is sprayed onto the electronic element (125), wherein the layer material (135) has a temperature of 15 to 25 degrees Celsius. Spritzgießvorrichtung (100) mit einer Strukturplatte (105), die zumindest eine Nanonegativstruktur (110) zum Herstellen einer eine Nanostruktur (115) aus einer Mehrzahl von zapfenförmigen Erhebungen, insbesondere mit einer Höhe von 100-200 nm aufweisenden entspiegelnden Schicht (120) auf zumindest einem Elektronikelement (125) eines Leiterplatten-Nutzens (130) für ein Kamerasystem aufweist.Injection molding apparatus (100) having a structure plate (105) which has at least one nano-negative structure (110) for producing a non-reflective layer (120) having a nano-structure (115) of a plurality of cone-shaped elevations, in particular with a height of 100-200 nm an electronic element (125) of a circuit board benefit (130) for a camera system. Spritzgießvorrichtung (100) gemäß Anspruch 8, bei der die Strukturplatte (105) zumindest eine benachbart zu der Nanonegativstruktur (110) angeordnete Kennzeichnungseinrichtung (205) aufweist, die dazu ausgeformt ist, um beim Herstellen der entspiegelnden Schicht (120) benachbart zu der Nanostruktur (115) eine Kennzeichnung auf oder in der Schicht (120) zu erzeugen.Injection molding apparatus (100) according to Claim 8 in that the structural plate (105) has at least one identification device (205) arranged adjacent to the nanocontrast structure (110) and shaped to provide an indicia on or in the manufacture of the antireflective layer (120) adjacent to the nanostructure (115) to produce the layer (120). Spritzgießvorrichtung (100) gemäß einem der Ansprüche 8 bis 9, bei der die Strukturplatte (105) als eine mittels eines Ätzverfahrens in einen Formeinsatz (165) der Spritzgießvorrichtung (100) geätzte Platte ausgeformt ist und/oder ein Kunststoffmaterial aufweist und/oder transparent ausgeformt ist.Injection molding apparatus (100) according to one of Claims 8 to 9 in which the structural plate (105) is formed as a by means of an etching process in a mold insert (165) of the injection molding apparatus (100) etched plate and / or has a plastic material and / or is formed transparent. Kamerasystem mit einem Elektronikelement (125) mit einer entspiegelnden Schicht (120), die unter Verwendung des Verfahrens (700) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7 hergestellt wurde.A camera system comprising an electronic element (125) having an anti-reflective coating (120) formed using the method (700) of any one of Claims 1 to 7 was produced. Verwenden einer Strukturplatte (105), um eine entspiegelnde Schicht (120) auf zumindest einem Elektronikelement (125) eines Leiterplatten-Nutzens (130) für ein Kamerasystem herzustellen.Using a pattern plate (105) to form an anti-reflective layer (120) on at least one electronic element (125) of a circuit board benefit (130) for a camera system.
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