DE19648080A1 - Verfahren zur Herstellung von 3D-MID-Prototypenteilen - Google Patents

Verfahren zur Herstellung von 3D-MID-Prototypenteilen

Info

Publication number
DE19648080A1
DE19648080A1 DE19648080A DE19648080A DE19648080A1 DE 19648080 A1 DE19648080 A1 DE 19648080A1 DE 19648080 A DE19648080 A DE 19648080A DE 19648080 A DE19648080 A DE 19648080A DE 19648080 A1 DE19648080 A1 DE 19648080A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
geometry
polyurethane
conductor track
coated
metal
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.)
Withdrawn
Application number
DE19648080A
Other languages
English (en)
Inventor
Norbert Mucheyer
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
MUCHEYER ENGINEERING GmbH
Original Assignee
MUCHEYER ENGINEERING GmbH
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by MUCHEYER ENGINEERING GmbH filed Critical MUCHEYER ENGINEERING GmbH
Priority to DE19648080A priority Critical patent/DE19648080A1/de
Publication of DE19648080A1 publication Critical patent/DE19648080A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

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
    • 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
    • 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
    • B29C39/00—Shaping by casting, i.e. introducing the moulding material into a mould or between confining surfaces without significant moulding pressure; Apparatus therefor
    • B29C39/22—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C39/42—Casting under special conditions, e.g. vacuum
    • 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
    • H05K3/20—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 affixing prefabricated conductor pattern
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2883/00—Use of polymers having silicon, with or without sulfur, nitrogen, oxygen, or carbon only, in the main chain, as mould material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29L—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS B29C, RELATING TO PARTICULAR ARTICLES
    • B29L2031/00—Other particular articles
    • B29L2031/34—Electrical apparatus, e.g. sparking plugs or parts thereof
    • B29L2031/3493—Moulded interconnect devices, i.e. moulded articles provided with integrated circuit traces
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B33—ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
    • B33Y—ADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
    • B33Y80/00—Products made by additive manufacturing
    • 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
    • H05K2203/14—Related to the order of processing steps
    • H05K2203/1476—Same or similar kind of process performed in phases, e.g. coarse patterning followed by fine patterning

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Leiterbahnen enthaltenden 3D-MID-Prototypenteilen nach dem Rapid-Prototyping-Verfahren.
Nach dem Stand der Technik werden elektrische und elektronische Schaltungen hergestellt, indem man auf ebenen Platinen gedruckte Schaltungen aufbringt. Hierbei wird z. B. eine Kupferkaschierung maskiert und anschließend so geätzt, daß die notwendigen Leiterbahnen zur Verbindung der elektronischen oder elektrischen Bauelemente entstehen. Eine Weiterentwicklung dieser Technik beinhaltet die dreidimensionale Ausführung der Leiterbahnen auf den Funktionsobjekten selber. Auf diese Art und Weise wird eine separate Leiterplatte eingespart und damit insgesamt eine Platzersparnis erreicht.
Hierbei werden die vorgesehenen Leiterbahnen im Computer gestützten Design (CAD) dreidimensional konstruiert. Ebenso wird das eigentliche Objekt, z. B. eine Kennzeichenbeleuchtung, dreidimensional konstruiert. Dabei bedeutet 3D-MID: 3-dimensional molded interconnect devices.
In der Serienfertigung wird die Leiterbahngeometrie aus Material A und die Objektgeometrie aus Material B im Zwei-Komponenten Spritzverfahren hergestellt. Dabei liegen die Leiterbahnen an der Oberfläche des Objekts. Das Leiterbahnenmaterial A wird nach bekanntem Verfahren, wie z. B. mit Metall-Vakuumbedampfung oder elektrochemischer Beschichtung mit einer Metallschicht versehen, während das Material B aufgrund anderen chemischen Verhaltens bei diesem Prozeß kein Metall annimmt und daher unbeschichtet bleibt. Diese in der Praxis verfügbaren Verfahren haben einen für die industrielle Anwendung ausreichenden Stand erreicht.
Zur Herstellung von Prototypen während der Entwicklungsphase solcher Objekte hat sich in den letzten Jahren das Rapid-Prototyping-Verfahren fest auf dem Markt etabliert. Dabei wird das Urmodell nach einem Schicht-Bauprozeß aus Polyurethan oder Epoxidharz hergestellt. Mit diesem Urmodell wird eine Silkonkautschukform hergestellt, mit der im Kunststoffvakuumgießverfahren die Prototypen-Kleinserie gefertigt wird. Auch diese Technik ist in der industriellen Praxis gut eingeführt.
Jedoch lassen sich nach diesem letztgenannten Verfahren keine 3D-MID-Prototypenteile zufriedenstellend herstellen. Anders als im Serienverfahren, bei dem Thermoplasten eingesetzt werden, werden bei der Herstellung von Prototypen im Vakuumgießverfahren hauptsächlich Polyurethanmaterialien eingesetzt. Diese lassen sich jedoch im Gegensatz zu Thermoplasten nur unzureichend oder gar nicht zur Herstellung der elektrischen/elektronischen Schaltungen im Tauchbad selektiv metallisieren.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, bei einem Verfahren der eingangs genannten Gattung unter Verwendung von Objekten aus Polyurethanmaterialien Leiterbahnen enthaltende 3D-MID-Prototypenteile herzustellen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß man ein Urmodell der Leiterbahngeometrie zusammen mit einer Stützgeometrie erzeugt, dieses in einer ersten Silikonkautschukform im Vakuumgießverfahren aus Polyurethan-Kunststoff vervielfältigt und nach üblichen Verfahren metallisch beschichtet und die Leiterbahngeometrie nach Entfernen der Stützgeometrie in eine zweite Silikonkautschukform für das Objekt einbringt und darin das Prototypenteil aus Polyurethan-Kunststoff im Vakuumgießverfahren fertigstellt.
Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren können erstmals Leiterbahnen enthaltende 3D-MID-Prototypenteile nach dem Rapid-Prototyping-Verfahren aus Polyurethan hergestellt werden. Da die Leiterbahngeometrie und das Objekt in zwei verschiedenen Schritten erzeugt werden, ist es erfindungsgemäß möglich, beide aus dem gleichen Polyurethan herzustellen. Andererseits können Leiterbahnen und Objekt auch aus verschiedenen Polyurethanen erzeugt werden.
Das Urmodell kann nach einem bevorzugten Verfahren schichtweise mittels Stereolithographie hergestellt werden. Dies ist ein Verfahren, nach dem computergestütztes Design schnell und mit hoher Präzision zu einem Urmodell führt.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform wird die vervielfältigte Leiterbahngeometrie mittels Vakuumbedampfung metallisch beschichtet.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform wird die metallisch beschichtete Leiterbahngeometrie anschließend galvanisch verstärkt. Hierdurch wird ihre Zuverlässigkeit und ihr Gebrauchswert erhöht.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird die Leiterbahngeometrie anschließend verzinnt. Dies dient zur Verbesserung der Lötbarkeit.
Insgesamt wird nach dem erfindungsgemäßen Verfahren die Herstellung von Prototypen unter Anwendung an sich bekannter Verfahrensschritte beschleunigt und verbilligt. Erstmals wird die Verwendung von Polyurethan damit bei der Herstellung von 3D-MID-Prototypenteilen technisch realisierbar.

Claims (9)

1. Verfahren zur Herstellung von Leiterbahnen enthaltenden 3D-MID-Prototypenteilen nach dem Rapid-Prototyping Verfahren dadurch gekennzeichnet, daß man
  • 1. ein Urmodell der Leiterbahnengeometrie zusammen mit eine Stützgeometrie erzeugt, dieses in einer ersten Silikonkautschukform im Vakuumgießverfahren aus Polyurethan-Kunststoff vervielfältigt und nach üblichen Verfahren metallisch beschichtet und
  • 2. die Leiterbahngeometrie, gegebenenfalls nach Entfernen der Stützgeometrie, in eine zweite Silikonkautschukform für das Objekt einbringt und darin das Prototypenteil aus Polyurethan-Kunststoff im Vakuumgießverfahren fertigstellt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß nach Fertigstellung des Prototypenteils die Stützgeometrie entfernt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man für die Leiterbahn und das Objekt das gleiche Polyurethan verwendet.
4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man für die Leiterbahn und das Objekt verschiedene Polyurethane verwendet.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß man das Urmodell mittels Stereolithographie erzeugt.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß man die vervielfältigte Leiterbahngeometrie mittels Vakuumbedampfung metallisch beschichtet.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet daß man die vervielfältigte Leiterbahngeometrie elektrochemisch mit Metall beschichtet.
8. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet daß man die mit Metall beschichtete Leiterbahngeometrie durch galvanischen Überzug verstärkt.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß man die Leiterbahngeometrie anschließend verzinnt.
DE19648080A 1996-11-20 1996-11-20 Verfahren zur Herstellung von 3D-MID-Prototypenteilen Withdrawn DE19648080A1 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19648080A DE19648080A1 (de) 1996-11-20 1996-11-20 Verfahren zur Herstellung von 3D-MID-Prototypenteilen

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19648080A DE19648080A1 (de) 1996-11-20 1996-11-20 Verfahren zur Herstellung von 3D-MID-Prototypenteilen

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE19648080A1 true DE19648080A1 (de) 1998-05-28

Family

ID=7812272

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19648080A Withdrawn DE19648080A1 (de) 1996-11-20 1996-11-20 Verfahren zur Herstellung von 3D-MID-Prototypenteilen

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE19648080A1 (de)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7260233B2 (en) 2002-07-10 2007-08-21 Oticon A/S Hearing aid or similar audio device and method for producing a hearing aid
DE102008024885A1 (de) 2008-05-23 2009-12-17 Rohde & Schwarz Messgerätebau GmbH Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Leiterplatten
EP2457719A1 (de) 2010-11-24 2012-05-30 Nederlandse Organisatie voor toegepast- natuurwetenschappelijk onderzoek TNO Verbindungsstruktur und Herstellungsverfahren dafür

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7260233B2 (en) 2002-07-10 2007-08-21 Oticon A/S Hearing aid or similar audio device and method for producing a hearing aid
DE102008024885A1 (de) 2008-05-23 2009-12-17 Rohde & Schwarz Messgerätebau GmbH Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Leiterplatten
EP2457719A1 (de) 2010-11-24 2012-05-30 Nederlandse Organisatie voor toegepast- natuurwetenschappelijk onderzoek TNO Verbindungsstruktur und Herstellungsverfahren dafür
WO2012070938A2 (en) 2010-11-24 2012-05-31 Nederlandse Organisatie Voor Toegepast- Natuurwetenschappelijk Onderzoek Tno Interconnect structure and method for producing same

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE3014041C2 (de) Verfahren zur Aufbringung von elektrisch leitenden Bahnen auf einen Träger aus Isolierstoff
EP1383360B1 (de) Spritzgegossener Leiterträger und Verfahren zu seiner Herstellung
DE2353615C2 (de) Verfahren zum Herstellen eines elektrischen Verbinders
DE3500303C2 (de)
DE102007009583A1 (de) Verbundformteil
EP2499314B1 (de) Verfahren zur herstellung eines kraftfahrzeugtürschlosses und zugehöriges kraftfahrzeugtürschloss
DE19755398A1 (de) Verfahren zur Herstellung eines mehrschichtigen dreidimensionalen Schaltkreises
EP0324352A2 (de) Verfahren zur Herstellung einer Metallkernleiterplatte
DE4126877C1 (en) Plastic microstructure prodn. for high temp. resistance - by forming poly:methyl methacrylate] mould unit, filling with plastic resin and dissolving in solvent, for high accuracy moulds
DE3838901A1 (de) Kunststoffgehaeuse und verfahren zu seiner herstellung
EP1351551A2 (de) Kontaktvorrichtung für Hörgeräte
DE19648080A1 (de) Verfahren zur Herstellung von 3D-MID-Prototypenteilen
DE4432966A1 (de) Verfahren zum Herstellen eines Bauteils aus thermoplastischem Kunststoff mit wenigstens einem integrierten, elektrisch leitenden Abschnitt sowie nach diesem Verfahren hergestelltes Bauteil
WO1997002108A1 (de) Verfahren zur herstellung von formeinsätzen
DE10152137A1 (de) Elektronikmodul und Verfahren zu seiner Herstellung
DE19618917C1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von drahtgeschriebenen Leiterplatten
EP1987707B1 (de) Verfahren zur herstellung einer schicht auf einem formkörper
DE2920091A1 (de) Kunststoff-formteil
EP1004226B1 (de) Verfahren und vorrichtung zur herstellung von drahtgeschriebenen leiterplatten
EP0370133A1 (de) Verfahren zur Herstellung von Leiterplatten
DE3640760A1 (de) Anordnung mit elektrischen leiterbahnen und verfahren zur herstellung der anordnung
DE10215100A1 (de) Leiterbahn tragende Folie, Spritzgießwerkzeug zum Hinterspritzen von Leiterbahn tragenden Folien sowie Verfahren zur Herstellung eines eine Leiterbahn tragende Folie umfassenden Verbundkörpers
DE102005012016B3 (de) Form zur Abscheidung eines Werkstoffs aus einem Elektrolyten, Verfahren zu ihrer Herstellung und ihre Verwendung sowie Verfahren zur Herstellung eines Werkstoffs
DE102019006445B4 (de) Verfahren zur Herstellung eines Bauteils
DE2336917A1 (de) Verfahren zur herstellung von elektronischen einheiten

Legal Events

Date Code Title Description
8139 Disposal/non-payment of the annual fee