DE10240685A1

DE10240685A1 - Verfahren zur Herstellung einer Leiterbahnfolie für ein Kunststoffgehäuse oder für Kunststoffgehäuseteile, insbesondere für ein Schlossgehäuse sowie Kunststoffgehäuse, insbesondere Schlossgehäuse mit Leiterbahnen

Info

Publication number: DE10240685A1
Application number: DE2002140685
Authority: DE
Original assignee: Huebner GmbH and Co KG
Current assignee: Huebner GmbH and Co KG
Priority date: 2002-09-04
Filing date: 2002-09-04
Publication date: 2004-03-25

Abstract

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung einer Leiterbahnfolie für ein Kunststoffgehäuse oder für Kunststoffgehäuseteile, insbesondere für ein Schlossgehäuse mit auf der Gehäuseoberfläche angeordneten elektrischen Leiterbahnen mit folgenden Arbeitsschritten: DOLLAR A a. Eine Folie (20) aus einem elektrisch leitfähigen Material mit einer auf einer Seite der Folie angeordneter Beschichtung (11), die mit einer Kunststofffolie eine Verbindung eingehen kann, wird durch einen Stempel (1) auf die Kunststofffolie (20) unter Wärmeeinwirkung aufgepresst, wobei der Stempel eine den Leiterbahnen entsprechenden Kontur (3) aufweist; DOLLAR A b. die Folie (10) aus elektrisch leitfähigem Material, die nicht mit der Kunststofffolie (20) verbunden ist, da sie außerhalb der Leitbahnkontur (3) liegt, wird anschließend von der Kunststofffolie (20) abgezogen.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Leiterbahnfolie für ein Kunststoffgehäuse oder für Kunststoffgehäuseteile, insbesondere für ein Schlossgehäuse mit auf der Gehäuseoberfläche angeordneten elektrischen Leiterbahnen.
Gegenstand der Erfindung ist ebenfalls ein Kunststoffgehäuse, insbesondere Schlossgehäuse mit auf der Gehäuseoberfläche angeordneten elektrischen Leiterbahnen.

Aus dem Stand der Technik ist bekannt, mittels der sogenannten Galvanotechnik Leiterbahnen auf Kunststoffgehäusen aufzubringen. Bekannt ist ebenfalls in einer Spritzgießform für ein Gehäuse angeordnete Leiterbahnen während des Spritzvorganges des Gehäuses unmittelbar mit zu umspritzen. Hierbei weist das Gehäuse zur Energieversorgung dieser Leiterbahnen durch das Gehäuse ragende Kontakte auf.

Beide bekannten Verfahren haben jedoch bestimmte Nachteile. Bei dem einen Verfahren, bei dem die Leiterbahnen während des Spritzvorganges mit umspritzt werden, ist die Leiterbahn als solche zwar hermetisch abgeschlossen, so dass unmittelbar keine Beschädigung der Leiterbahn erfolgen kann, jedoch ist auch keine Kontrolle mehr möglich, ob die Leiterbahn nach dem Umspritzen im ordnungsgemäßen Zustand ist. Die Galvanotechnik zur Aufbringung von Leiterbahnen auf Kunststoffen ist relativ teuer, weshalb sich diese nicht durchgesetzt hat.

Aus dem DE 201 13 674.0 ist nun bekannt, mittels Heißprägung elektrische Leiterbahnen auf die Oberfläche eines Kunststoffgehäuses, beispielsweise eines Schlossgehäuses aufzubringen. Bei diesem Vorgang der Heißprägung werden die Leiterbahnen ähnlich einer Klebung auf das Gehäuse aufgebracht. Hierbei ist die Unterseite der die Leiterbahn bildenden Folie mit einem Stoff beschichtet, der die Heißprägung der metallischen Folie auf dem Gehäuse ermöglicht.

Bekanntermaßen sind Kunststoffgehäuse, und hier insbesondere auch Schlossgehäuse bzw. Teile davon in ihrer Oberfläche sehr zerklüftet. Auf Grund der Zerklüftung der Oberfläche dieser Schlossgehäuse ist es schwierig, die Leiterbahnen an den entsprechenden Stellen so in die Form des Spritzgießwerkzeuges einzulegen, dass diese nicht beschädigt werden.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, ein Verfahren zur Herstellung eines Kunststoffgehäuses oder Kunststoffgehäuseteile mit auf der Oberfläche des Kunststoffgehäuses angeordneten Leiterbahnen, insbesondere für ein Schlossgehäuse bereitzustellen, mit. dem auch in ihrer Oberfläche zerklüftete Gehäuse mit Leiterbahnen versehen werden können, ohne dass die Gefahr der Beschädigung der Leiterbahnen besteht. Daneben soll insbesondere auch der Vorgang der Herstellung derartiger Gehäuse oder Gehäuseteile mit Leiterbahnen erleichtert werden.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren mit folgenden Arbeitsschritten gelöst:

a. Eine Folie aus einem elektrisch leitfähigen Material mit einer auf einer Seite der Folie angeordneter Beschichtung, die mit einer Kunststofffolie eine Verbindung eingehen kann, wird durch einen Stempel auf die Kunststofffolie unter Wärmeeinwirkung aufgepresst, wobei der Stempel eine den Leiterbahnen entsprechende Kontur aufweist;
b. die Folie aus elektrisch leitfähigem Material, die nicht mit der Kunststofffolie verbunden ist, da sie außerhalb der Leiterbahnkontur des Stempels liegt, wird anschließend von der Kunststofffolie abgezogen.

Zur Herstellung des Gehäuses mit den Leiterbahnen wird im Folgenden die mit den Leiterbahnen versehene Kunststofffolie in eine Kunststoffspritzgießform eingelegt, wobei anschließend die Kunststofffolie in der Kunststoffspritzgießform mit einem Kunststoff umspritzt wird.

Der Kern der Erfindung besteht nun darin, die Leiterbahnen zunächst auf eine Kunststofffolie aufzubringen, um dann die Kunststofffolie in die Form für das Kunststoffgehäuse einzulegen, und dort die mit der Folie versehene Leiterbahn mit dem Spritzgießmaterial für das Gehäuse zu umspritzen.

Es hat sich herausgestellt, dass eine enge Verbindung zwischen dem Kunststoff des Gehäuses und dem Kunststoff der Folie dann eingegangen wird, wenn die beiden Kunststoffe artverwandt sind. Insofern ist nach Beendigung des Spritzvorganges von einer stoffschlüssigen Verbindung der beiden Kunststoffe, also dem Kunststoff der Folie einerseits und dem Kunststoff für das Gehäuse andererseits auszugehen.

Weitere vorteilhafte Merkmale der Erfindung sind den Unteransprüchen bzw. dem nebengeordneten Anspruch zu entnehmen.

So ist im Weiteren vorgesehen, dass die Folie aus elektrisch leitfähigem metallischem Material hergestellt ist, insbesondere Kupfer, wobei die Beschichtung als Oxydschicht, also insbesondere Kupferoxyd ausgebildet ist. Es hat sich nämlich herausgestellt, dass eine Oxydschicht, insbesondere eine solche aus Kupfer, eine zerklüftete Oberfläche aufweist, wobei dann, wenn die Kunststofffolie durch den Stempel mit der Folie aus Kupfer in Verbindung gebracht wird, und die Kunststofffolie im Bereich der Leiterbahnen anschmilzt, dass der Kunststoff der Folie in die Zerklüftungen der Oberfläche der Oxydschicht einläuft, und somit eine quasi formschlüssige Verbindung zwischen Kunststofffolie einerseits und der die Leiterbahnen bildenden Folie andererseits hergestellt wird. Es hat sich herausgestellt, dass diese Verbindung äußerst stabil ist, und auch Verbiegungen und Knickungen schadlos übersteht.

Insbesondere hat sich herausgestellt, dass eine Kunststofffolie aus PBT (Polybutylenterephtalat) eine innige Verbindung zwischen dem Leiterbahnmaterial einerseits und der Folie andererseits ermöglicht. Nach Aufbringung der Leiterbahnen auf die Kunststofffolie wird – wie bereits ausgeführt – die Kunststofffolie in die Spritzgießform eingelegt. Vorteilhaft wird allerdings die Kunststofffolie mit den Leiterbahnen derart in die Spritzgießform eingelegt, dass die Leiterbahnen auf die Innenseite der Spritzgießform zu ausgerichtet sind. Das bedeutet, dass die Leiterbahnen nach erfolgtem Umspritzen mit Kunststoff zur Herstellung des gewünschten Gehäuses nach außen hin durch die Kunststofffolie abgedeckt und damit geschützt sind. Nach Abspritzen der Kunststoffform ist das Gehäuse somit fertig; es sind dann nur noch Anschlüsse für die Elektroverbindung zu schaffen, wobei dies dadurch geschehen kann, dass an den entsprechenden Stellen das Gehäuse aufgebohrt wird, um die Leiterbahnen mit elektrischem Strom zu versorgen.

Gegenstand der Erfindung ist nicht nur das zuvor beschriebene Verfahren, insbesondere für die Herstellung eines Schlossgehäuses mit elektrischen Leiterbahnen, sondern auch das Kunststoffgehäuse, insbesondere ein Schlossgehäuse selbst. Im Einzelnen zeichnet sich ein derartiges Kunststoffgehäuse dadurch aus, dass die Leiterbahnen auf einer Kunststofffolie angeordnet sind, wobei die Kunststofffolie mit der Leiterbahn Bestandteil des Gehäuses ist. Hierbei zeichnet sich die Anbringung der Kunststofffolie mit den Leiterbahnen im Gehäuse dadurch aus, dass die Kunststofffolie mit ihrer die Leiterbahnen aufweisenden Folienseite an dem Gehäuse anliegt, so dass durch die Kunststofffolie die Leiterbahnen auf ihrer Rückseite geschützt sind.

Anhand der Zeichnungen wird die Erfindung nachstehend beispielhaft näher erläutert.
1 zeigt den Vorgang der Aufbringung des metallischen Folienmaterials auf die Kunststofffolie mit einem Stempel;
2 zeigt die Kunststofffolie mit der Leiterbahn;
3 zeigt die Anordnung der Leiterbahn in einem schematisch dargestellten Gehäuse;
4 zeigt die Einzelheit IV aus 1 in vergrößerter Darstellung.
Gemäß der 1 ist ein insgesamt mit 1 bezeichneter beheizbarer Stempel vorgesehen, der auf seiner Oberfläche 2 Erhebungen 3 aufweist, die die Kontur der Leiterbahnen darstellen. Unterhalb des Stempels 1 befindet sich die Folie 10 aus Kupfer, wobei die Folie 10 eine Beschichtung 11 aus Kupferoxyd aufweist, die schlussendlich in Kontakt mit der Kunststofffolie 20 in dem Moment gebracht wird, in dem der Stempel die Kupferfolie auf die Kunststofffolie aufpresst. Der Gegentisch zum Stempel ist hierbei mit 5 bezeichnet.
Aus 2 ergibt sich schematisch die Kunststofffolie 20 mit der Leiterbahn 21; wesentlich hierbei ist, dass nach dem Vorgang des Aufbringens der Kupferfolie im Bereich der Leiterbahnen 3 des Stempels 1 auf die Kunststofffolie 20 nach der Abkühlung die Kupferfolie abgezogen wird. Hierbei ist die Kupferfolie derart ausgebildet, dass sich die Kupferfolie von dem die Leiterbahnen bildenden Material beim Abziehvorgang löst. Die Kunststofffolie 20 mit der Leiterbahn 21 kann dann in das Spritzgießwerkzeug eingelegt werden, und zwar derart, dass die Folie nach außen gerichtet ist, mithin im fertigen Zustand des Gehäuses bzw. Gehäuseteiles 40 (3) die eigentliche Leiterbahn durch die Kunststofffolie abgeschirmt und damit geschützt ist.
Aus 4 ist die Einzelheit IV gemäß 1 erkennbar. So ist insbesondere erkennbar die zerklüftete Struktur der Kupferoxydschicht 11, die dafür sorgt, dass bei Aufschmelzen der Kunststofffolie 20 der flüssige Kunststoff in die Ausnehmungen der Zerklüftung der Kupferoxydschicht 11 eindringen kann, und somit eine stabile Verbindung zwischen der Kupferfolie einerseits und der Kunststofffolie andererseits hergestellt ist.

Claims

Verfahren zur Herstellung einer Leiterbahnfolie für ein Kunststoffgehäuse oder für Kunststoffgehäuseteile, insbesondere für ein Schlossgehäuse mit auf der Gehäuseoberfläche angeordneten elektrischen Leiterbahnen gekennzeichnet durch, folgende Arbeitsschritte: a. Eine Folie (10) aus einem elektrisch leitfähigen Material mit einer auf einer Seite der Folie angeordneter Beschichtung (11), die mit einer Kunststofffolie eine Verbindung eingehen kann, wird durch einen Stempel (11) auf die Kunststofffolie (20) unter Wärmeeinwirkung aufgepresst, wobei der Stempel eine den Leiterbahnen entsprechende Kontur (3) aufweist; b. die Folie (10) aus elektrisch leitfähigem Material, die nicht mit der Kunststofffolie (20) verbunden ist, da sie außerhalb der Leiterbahnkontur (3) des Steges liegt, wird anschließend von der Kunststofffolie (20) abgezogen.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die mit den Leiterbahnen versehene Kunststofffolie (20) in eine Kunststoffspritzgießform eingelegt und in der Kunststoffspritzgießform mit einem Kunststoff umspritzt wird.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Kunststoff für das Gehäuse zumindest artverwandt mit dem Kunststoff der Folie ist.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Folie (10) aus elektrisch leitfähigem Material metallisch ist, wobei die Beschichtung (11) als Oxydschicht ausgebildet ist.
Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Folie (10) eine Kupferfolie ist, wobei die Beschichtung der Folie als Kupferoxydschicht (11) ausgebildet ist.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kunststofffolie (20) PBT (Polybutylentereftalat) aufweist.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Folie (10) aus elektrisch leitfähigem Material mit der die Leiterbahnen aufweisenden Folienseite in die Kontur der Spritzgießform eingelegt wird.
Kunststoffgehäuse, insbesondere Schlossgehäuse mit auf der Gehäuseoberfläche angeordneten elektrischen Leiterbahnen, dadurch gekennzeichnet, dass die Leiterbahnen auf einer Kunststofffolie (20) angeordnet sind, wobei die Kunststofffolie (20) mit den Leiterbahnen Bestandteil des Gehäuses (40) ist.
Kunststoffgehäuse nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Kunststofffolie (20) mit ihrer die Leiterbahnen aufweisenden Folienseite so an der Gehäuseoberfläche anliegt, so dass durch die Kunststofffolie (20) die Leiterbahnen nach außen geschützt sind.