DE19812880A1 - Formteil und flexible Folie mit geschützter Leiterbahn und Verfahren zu ihrer Herstellung - Google Patents

Formteil und flexible Folie mit geschützter Leiterbahn und Verfahren zu ihrer Herstellung

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Abstract

Es wird ein Kunststofformteil und eine flexible Folie mit einer geschützten Leiterbahn, insbesondere aus Kupfer, sowie ein Verfahren zu ihrer Herstellung beschrieben. Das Kunststofformteil oder die flexible Folie besteht wenigstens aus einer Kunststoffolie (1) als Trägerschicht, einer darauf angebrachten, metallisierbaren Primerschicht (2), einer auf der Primerschicht (2) aufgebrachten strukturierten, metallischen elektrisch leitenden Schicht (3), insbesondere elektrischen Leiterbahnen, wobei eine zusätzliche Deckfolie (4) oder ein Kunststoffkörper (6) mit dem Verbund aus Trägerschicht (1), Primerschicht (2) und leitender Schicht (3) fest verbunden ist, so daß die leitende Schicht (3) wenigstens teilweise durch die Deckfolie (4) oder den Kunststoffkörper (6) abgedeckt ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Formteil und eine flexible Folie mit einer geschützten Leiterbahn, insbesondere aus Kupfer, sowie ein Verfahren zu ihrer Herstellung. Das Kunststofformteil oder die flexible Folie besteht wenigstens aus einer Kunststoffolie als Trägerschicht, einer darauf angebrachten, metallisierbaren Primerschicht, einer auf der Primerschicht aufgebrachten strukturierten, metallischen elektrisch leitenden Schicht, insbesondere elektrischen Leiterbahnen, wobei eine zusätzliche Deckfolie oder ein Kunststoffkörper mit dem Verbund aus Trägerschicht, Primerschicht und leitender Schicht fest verbunden ist, so daß die leitende Schicht wenigstens teilweise durch die Deckfolie oder den Kunststoffkörper abgedeckt ist.
Im Bereich der Elektrotechnik sind eine Fülle von verschiedenen Arten von Platinen und gedruckten Schaltungen bekannt geworden. Besonders zur Herstellung flexibler Schaltungen, d. h. auf flexiblen Kunststoffen als Träger aufgebrachten elektrischen Leitungen sind verschiedene Vorschläge gemacht worden.
Flexible Schaltungen können nach der Patentanmeldung WO 87/01557 dadurch hergestellt werden, daß man auf eine Trägerfolie mit Hilfe der Siebdrucktechnik eine leitfähige Paste beispielsweise auf Basis von Silber-, Kupfer- oder Nickelpulver bzw. Graphit in der Form des gewünschten Schaltungsbildes druckt. Diese Schaltungen haben den Nachteil daß die verwendeten Leitpasten mäßige elektrische Eigenschaften aufweisen und nicht lötbar sind.
Aus der Schrift US 4710419 ist eine spritzgegossene Schaltung bekannt, die aus einer kupferkaschierten Folie durch Bedrucken mit einem entwickelbaren Resist, Hinterspritzen der Folie mit einem Thermoplasten und Entfernen der nicht von Resistschicht bedeckten Kupferschicht durch chemisches Ätzen hergestellt wird. Nachteil dieser Schaltung ist, daß die Kupferschicht bei Belastung reißen kann und die Kleberschicht für die Kupferfolie ungünstige elektrische und thermische Eigenschaften aufweist. Der Ätzprozeß ist vergleichsweise aufwendig und an Lötstellen muß zudem die Resistschicht in einem zusätzlichen Arbeitsgang entfernt werden um eine Haftung des Lotes zu ermöglichen.
Aus der Europäischen Patentanmeldung EP 485838 A2 sind spritzgegossene Leiterplatten bekannt, die durch Hinterspritzen von flexiblen elektronischen Schaltungen mit Thermoplasten hergestellt werden, wobei die Leiterbahnen auf den eingesetzten flexiblen Trägern durch direkte additive oder semiadditive Metallisie­ rung hergestellt sind. Dabei werden flexible Träger eingesetzt, auf deren Oberfläche haftfest Leiterbahnen dadurch erzeugt werden, daß der flexible Träger mit einer einen Metallisierungsaktivator enthaltenden Siebdruckpaste in Form des Leiterbahnen­ bildes bedruckt wird, der aufgebrachte Druck des Leiterbahnenbildes getrocknet wird und schließlich in einem chemischen, stromlosen Kupferbad eine Kupferschicht in Form des gedruckten Leiterbahnenbildes in der Höhe von 0,05-10 µm erzeugt wird. Zur Erzeugung der steifen Schaltung wird die Folie mit Kunststoff hinterspritzt.
Die auf diese Weise hergestellten Leiterbahnen haben den Nachteil, daß die Kupfer-Leiter­ bahnen ungeschützt offen liegen und typischerweise mit einer sehr feinen Nickelschicht vor der Oxidation geschützt werden müssen.
Aufgabe der Erfindung war es eine flexible Folie zu entwickeln, die elektrische Leiterbahnen trägt welche auf einfache Weise mechanisch oder vor Oxidation geschützt sind. Insbesondere sollte es möglich sein auch eine dreidimensional verformte Folie oder einen entsprechenden Formkörper bereitzustellen, der eine geschützte elektrische Leiterbahn aufweist, und bei dem aber die Funktion und Struktur der Leiterbahn in der dreidimensionalen Form erhalten bleibt.
Weitere Aufgabe der Erfindung war es, einen Formkörper oder eine Folie zu entwickeln, die eine mechanisch geschützte Abschirmung gegen elektromagnetische Strahlung bevorzugt im Bereich von 1 MHz bis 500 GHz integriert enthalten.
Die Aufgabe wird gelöst durch eine flexible Folie mit einer geschützten Leiterbahn, die Gegenstand der Erfindung ist, bestehend wenigstens aus einer Kunststoffolie als Trägerschicht, einer darauf angebrachten, metallisierbaren Primerschicht, einer auf der Primerschicht aufgebrachten strukturierten, metallischen elektrisch leitenden Schicht, insbesondere elektrischen Leiterbahnen, dadurch gekennzeichnet, daß eine zusätzliche Deckfolie mit dem Verbund aus Trägerschicht, Primerschicht und leitender Schicht fest verbunden ist, so daß die leitende Schicht wenigstens teilweise durch die Deckfolie, insbesondere wenigstens zu 95% abgedeckt ist.
Die Deckfolie besteht bevorzugt aus einem thermoplastischen Kunststoff.
Die thermoplastische Deckfolie ist bevorzugt mit der Kunststoffolie an freien Stellen zwischen den Bahnen der leitenden Schicht direkt verschweißt oder verklebt.
In einer Variante besteht die Deckfolie aus einem duroplastischen Kunststoff, insbesondere einem Kunststoff aus der Reihe UF, PF EP PI, Polyacrylat, bevorzugt PMMA.
Die duroplastische Deckfolie ist bevorzugt mit der Kunststoffolie an freien Stellen zwischen den Bahnen der leitenden Schicht direkt verklebt.
Ein besonderer Vorteil der erfindungsgemäßen Folie ist, daß sie dreidimensional geformt sein kann. Durch einen Verformungsprozeß der mit dem Primer bedruckten Folie beispielsweise durch Tiefziehen, oder Blasformen vor dem Aufbringen der Metallschicht wird es möglich aufgeprägte Strukturen auch bei einer dreidimensional geformten Folie (z. B. Hohlform oder Schale) zu erhalten die nach dem Metallisieren funktionsfähige Leiterbahnen einer bestimmten Struktur aufweist.
Die elektrisch leitende Schicht der Folie weist insbesondere eine Schichtdicke von 0,1 bis 40 µm, bevorzugt von 0,5 bis 20 µm, besonders bevorzugt von 1 bis 5 µm auf.
Die elektrisch leitende Schicht besteht bevorzugt aus einem für die stromlose Metallisierung geeigneten Metall, insbesondere aus Cu, Ni, Ag, Au oder Pd, bevorzugt Cu und Ni, besonders bevorzugt Cu, allein oder in beliebiger Kombination.
Weiterer Gegenstand der Erfindung ist ein Kunststofformteil mit eingebetteter geschützter Leiterbahn, bestehend wenigstens aus einer Kunststoffolie als Trägerschicht, einer darauf angebrachten, metallisierbaren Primerschicht, einer auf der Primerschicht aufgebrachten strukturierten, metallischen elektrisch leitenden Schicht, insbesondere elektrischen Leiterbahnen, und einem Kunststoffkörper, dadurch gekennzeichnet, daß der Kunststoffkörper, mit dem Verbund aus Trägerschicht, Primerschicht und leitender Schicht fest verbunden ist, so daß die leitende Schicht wenigstens teilweise, insbesondere mindestens zu 95%, durch den Kunststoffkörper abgedeckt ist.
Der Kunststoffkörper besteht bevorzugt aus einem thermoplastischen Kunststoff, insbesondere aus dem gleichen Material wie die Trägerkunststoffolie.
Bevorzugt wird ein Kunststofformteil aus einem thermoplastischen Kunststoff, bei dem der Kunststoffkörper mit der Kunststoffolie an freien Stellen zwischen den Bahnen der leitenden Schicht direkt verschweißt oder verklebt bzw. durch Spritzgiessen verbunden ist, und insbesondere durch Spritzgiessen mit der leitenden Schicht direkt verbunden ist.
In einer bevorzugten Variante besteht der Kunststoffkörper aus einem duroplastischen Kunststoff, insbesondere einem Kunststoff aus der Reihe UF, PF EP PI, Polyacrylat, bevorzugt PMMA.
Der Kunststoffkörper aus einem duroplastischen Kunststoff ist bevorzugt mit der Kunststoffolie an freien Stellen zwischen den Bahnen der leitenden Schicht direkt verklebt.
Bevorzugt ist ein Kunststofformteil, bei dem der Verbund aus Kunststoffolie, metallisierbarer Primerschicht und elektrisch leitender Schicht dreidimensional geformt ist. Ähnlich dem Aufbau der dreidimensional geformten flexiblen Folie kann auch in dem Kunststofformteil auf einfache Art eine dreidimensionale Formgebung der Leiterbahnen erzeugt werden wenn nach dem Aufbringen der Primerschicht und vor dem Metallisieren die flache Folie entsprechend einer gewünschten Kontur verformt wird, dann die elektrisch leitende Bahn erzeugt wird und anschließend der Verbund aus Folie, Primerschicht und elektrisch leitender Schicht mit dem Kunststoffkörper verbunden wird.
Die elektrisch leitende Schicht des Kunststofformteils hat insbesondere eine Schichtdicke von 0,1 bis 40 µm, bevorzugt von 0,5 bis 20 µm, besonders bevorzugt von 1 bis 5 µm.
Die elektrisch leitende Schicht des Kunststofformteils besteht bevorzugt aus einem für die stromlose Metallisierung geeigneten Metall, insbesondere aus Cu, Ni, Ag, Au oder Pd, bevorzugt Cu und Ni, besonders bevorzugt Cu, allein oder in beliebiger Kombination.
Für spezielle Anwendungen, beispielsweise zur Abschirmung eines hinter der flexiblen Folie oder dem Kunststofformteil angeordneten Gegenstandes gegen elektromagnetische Strahlung wird eine Folie oder ein Kunststofformteil bevorzugt, deren elektrisch leitende Schicht eine zweidimensionale Gitterstruktur aufweist, wobei der Abstand der benachbarten Gitterbahnen bevorzugt von 0,1 mm bis 3 cm, besonders bevorzugt von 0,5 mm bis 1 cm beträgt.
Als thermoplastische Kunststoffe für die Trägerfolie, Deckfolie oder den Kunststoffkörper der bevorzugten flexiblen Folie oder des bevorzugten Kunststofformteils eignen sich grundsätzlich alle, die durch Spritzguß verarbeitbar sind. Dies sind beispielsweise: Acrylnitril-Butadien-Styrol (ABS)-Polymere, Polycarbonat (PC), deren Mischungen und flammfest ausgerüstete Typen, weiterhin Polyamid (PA), beispielsweise Polyamid 6, Polyamid 66, Polyester wie Polyethylenterephthalat, Polybutylenterephthalat, Polyethylennaphthalat, aromatische, flüssigkristalline Polyester, Polyvinylchlorid (PVC), Polyethylen, Polypropylen, Polyphenylensulfid, Polyphenylenoxid, Polyurethane, Polyimide, Polyamidimide, Polyetherimid, Polysulfone, Polyacetale, Polystyrol sowie deren Copolymere oder Mischungen aus den genannten Polymeren.
Bevorzugte Kunststoffe für den Spritzguß im Rahmen der Erfindung sind Arylnitril-Butadien-Styrol-Copolymere, Polycarbonat, Polyamid, Polyetherimid, Polysulfone, deren Copolymere und Blends.
Diese Kunststoffe und ihre Verarbeitung durch Spritzguß sowie die hierzu eingesetzten Maschinen sind dem Fachmann bekannt. Für den Spritzguß kommt in Abhängigkeit vom Erweichungsbereich und der thermischen Beständigkeit der genannten Kunststoffe der allgemeine Bereich von 150 bis 400°C in Frage. Viele dieser Kunststoffe kommen auch als weiter unten beschriebene Matrixbildner in Frage: es ist nun vorteilhaft, Kunststoffe zum Spritzguß und solche als Matrixbildner so aufeinander abzustimmen, daß sie vergleichbare thermische Beständigkeit haben.
Der Primer zum Aufbau der Primerschicht besteht insbesondere im wesentlichen aus (i) einem Polymer als Film- bzw.- Matrixbildner, (ii) einem Metallisierungskatalysator (Aktivator), (iii) gegebenenfalls organischen und/oder anorganischen Füllstoffen, (iv) gegebenenfalls sonstigen Bestand­ teilen und (v) Lösungsmitteln.
Als Film- bzw. Matrixbildner kommen je nach dem Lösungsmittel (organisches oder wäßriges) verschiedene Verbindungen in Frage. Für Primer mit einem organischen Lösungsmittelsystem seien beispielsweise genannt: Lacksysteme, wie Alkydharze, ungesättigte Polyesterharze, Polyurethanharze, Epoxidharze, modifizierte Fette und Öle, Polymerisate oder Copolymerisate auf Basis von Vinylchlorid, Vinylether, Vinylester, Styrol, (Meth)acrylsäure, Acrylnitril oder Acrylester, Cellulosederivate oder die bei höherer Temperatur vernetzenden Einbrennlacke, beispielsweise Polyurethane aus hydroxylgruppenhaltigen Polyethern, Polyestern oder Polyacrylaten und verkappten Polyisocyanaten, Melaminharze aus veretherten Melamin- Formaldehydharzen und hydroxylgruppenhaltigen Polyethern, Polyestern oder Polyacrylaten, Epoxidharze aus Polyepoxiden und Polycarbonsäuren, carboxylgruppenhaltigen Polyacrylaten und carboxylgruppenhaltigen Polyestern, Einbrennlacke aus Polyestern, Polyesterimiden, Polyesteramidimiden, Polyamidimiden, Polyamiden, Polyhydantoinen und Polyparabansäuren.
Film- bzw. Matrixbildner auf Basis von Polyurethansystemen, die aus folgenden Komponenten aufgebaut sind, sind besonders gut geeignet:
  • 1. Aliphatische, cycloaliphatische, araliphatische, aromatische und heterocyclische Polyisocyanate, wie sie beispielsweise in Justus Liebigs Annalen der Chemie, 362, S. 75-136, beschrieben werden. Besonders bevorzugt werden in der Regel die technisch leicht zugänglichen Polyisocyanate, beispielsweise das 2,4- und 2,6-Toluylendiisocyanat und Gemische dieser Isomeren (TDI); Polyphenyl-polymethylen-polyisocyanate wie sie durch Anilin-Formaldehyd-Kondensation und anschließende Phosgenierung hergestellt werden (MDI) und Carbodiimidgruppen, Urethangruppen, Allophanatgruppen, Isocyanuratgruppen, Harnstoffgruppen oder Biuretgruppen aufweisende Polyisocyanate.
  • 2. Verbindungen mit mindestens zwei gegenüber Isocyanaten reaktionsfähigen Wasserstoffatomen von einem Molekulargewicht in der Regel von 400 bis 10 000, bevorzugt 1 000 bis 6 000, besonders bevorzugt 2 000 bis 6 000. Reaktionsfähige Wasserstoffatome sind solche aus Aminogruppen, Thiolgruppen, Carboxylgruppen und bevorzugt Hydroxylgruppen.
  • 3. Gegebenenfalls weitere Verbindungen mit gegenüber Isocyanaten reaktionsfähigen Wasserstoffatomen, die als Kettenverlängerer dienen können, sowie Hilfs- und Zusatzmittel, wie Katalysatoren, oberflächenaktive Zusatzstoffe und Reaktionsverzögerer. Solche Polyurethane sind bekannt und beispielsweise in EP-485 839 beschrieben.
Für den Fall von Primern mit einem überwiegend oder vollständig wäßrigem Lösungsmittelsystem kommen grundsätzlich alle dispergierbaren Polymere, beispielsweise Polyacrylate, Polybutadiene, Polyester und Melaminharze, in Frage. Bevorzugt eingesetzt werden auch hier Polyurethane oder Polyurethanharnstoffe, wie sie in der Angewandten Chemie 82, 1970, S. 53-63, in DE-A 23 14 512 oder DE-A 23 14 513 beschrieben sind. Besonders bevorzugte dispergierbare Polyurethane besitzen im wesentlichen einen linearen Molekularaufbau und weisen a) endständige Polyalkylenoxid-Polyetherketten mit einem Gehalt an Ethylenoxid-Einheiten von 0,5 bis 10 Gew.-%, bezogen auf das gesamte Polyurethan, und b) einen Gehalt an quarterniertem Stickstoff, tertiärem Schwefel, Carboxylgruppen oder Sulfonsäuregruppen von 0,1 bis 15 Milliäquivalent pro 100 g auf. Die Zusammensetzung solcher bevorzugten dispergierbaren Polyurethane und ihre Herstellung sind ebenfalls bekannt und beispielsweise in DE-A 26 51 506 beschrieben.
Als Aktivatoren kommen ionogene und/oder kolloidale Edelmetalle oder deren organometallische kovalente Verbindungen oder Komplexverbindungen mit organischen Liganden in Frage. Die Edelmetalle entstammen der I. und VIII. Nebengruppe des Periodensystems der Elemente (Mendelejew) und sind beispielsweise Pd, Pt, Au und Ag.
Organische und/oder anorganische Füllstoffe für solche Primer sind beispielsweise die Oxide der Elemente Mn, Ti, Mg, Al, Bi, Cu, Ni, Sn, Cn und Si, ferner Silikate, Bentonite, Talkum und Kreide. Einzelbeispiele sind weiterhin: Pulverisierte hochschmelzende Kunststoffe, disperse Kieselsäure, Russe, sonstige Kohlenstoffpulver, Tonmineralien, Titanoxid.
Lösungsmittel für die zum Aufbau der Primerschicht einsetzbare Primer sind die in der Druck- bzw. Lackiertechnik bekannten Substanzen, wie aromatische und aliphatische Kohlenwasserstoffe, beispielsweise Toluol, Xylol, Benzin; Glycerin; Ketone, beispielsweise Methylethylketon, Cyclohexanon; Ester, beispielsweise Essigsäurebutylester, Phthalsäuredioctylester, Glykolsäurebutylester; Glykolether, beispielsweise Ethylenglykolmonomethylether, Diglyme, Propylenglykol­ monomethylether; Ester von Glykolethern, beispielsweise Ethylenglykol-acetat, Propylenglykol-monomethyletheracetat; Diacetonalkohol, N-Methylpyrrolidon, N-Methylcapolactam. Selbstverständlich können auch Gemische dieser Lösungsmittel und ihre Verschnitte mit anderen Lösungsmitteln eingesetzt werden.
Für den Fall von Primern auf wäßriger Basis ist Wasser allein oder ein Gemisch von Wasser mit wasserlöslichen Lösungsmitteln einsetzbar. Mit Wasser mischbare Lösungsmittel sind beispielsweise Alkohole, wie Methanol, Ethanol, Propanol, Butanol; Ketone, wie Aceton, Methylethylketon, Cyclohexanon; Glykolether, wie Ethylenglykol-monomethylether, Diglyme, Propylenglykol-monomethylether; wasserlösliche Ether wie Tetrahydrofuran, Dioxan.
Weitere Bestandteile für die Primer der Primerschicht sind beispielsweise Tenside, Verlaufsmittel, Entschäumer und Farbstoffe in geringen Konzentrationen bis zu 5 Gew.-%, vorzugsweise bis zu 2 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtmenge an Primer. Solche Bestandteile sind dem Fachmann grundsätzlich bekannt.
Beispiele für solche gut geeigneten Primer-Formulierungen sind in EP-A 48 58 39 und EP-A 50 33 51 beschrieben.
Weitere Beispiele für geeignete Primer sind in den Schriften EP-A-562 393, EP-A- 322 641, EP-A-256 395, EP-A-255 012 und DE-A-41 11 817 beschrieben, die hiermit ausdrücklich einbezogen sind.
Bevorzugte Primer für die Primerschicht auf der Basis organischer Lösungsmittel bestehen beispielsweise im wesentlichen aus
  • a) einem Film- bzw. Matrixbildner in einer Menge von 3-30 Gew.-%
  • b) einem ionogenen und/oder kolloidalen Edelmetall oder dessen organo­ metallischen kovalenten Verbindungen oder Komplexverbindungen mit organischen Liganden in einer Menge von 0,05-2,5 Gew.-%, gerechnet als Metall,
  • c) organischen und/oder anorganischen Füllstoffen in einer Menge von 0,5-35 Gew.-% und
  • d) organische Lösungsmittel in einer Menge von 50-90 Gew.-%, alles bezogen auf die Gesamtmenge an Primer.
In besonders bevorzugter Weise sind solche Primer auf der Basis organischer Lösungsmittel durch einen zusätzlichen Gehalt an
  • e) einem organischen polymeren bzw. prepolymeren Additiv mit einer Molmasse von 500-20 000 aus der Gruppe der Polyoxazoline, Polymethacrylsäure bzw. deren Estern, Polyacrylaten, Polyamiden, Polyestern, Polyalkoholen und Polyaminen in einer Menge von 0,1-15 Gew.-%, bezogen auf die Gesamtformulierung des Primers, gekennzeichnet.
Bevorzugte Primer auf der Basis wäßriger Formulierungen bestehen im wesentlichen aus
  • a) einem im Wasser dispergierbaren Polymeren, vorzugsweise einem Poly­ urethan, in Mengen von 5-60 Gew.-%, vorzugsweise 15-45 Gew.-%,
  • b) einem Metallisierungskatalysator in Form einer ionischen oder komplexen Edelmetall-Verbindung in Mengen von 0,02-3,5 Gew.-%, vorzugsweise 0,05-0,5 Gew.-%,
  • c) gegebenenfalls Füllstoffen in Mengen von 0-70 Gew.-%, vorzugsweise 5-35 Gew.-%,
  • d) gegebenenfalls sonstigen Bestandteilen der genannten Art in Mengen von 0-5 Gew.-%. vorzugsweise 0-2 Gew.-% und
  • e) Wasser in Mengen von 20-88 Gew.-%, vorzugsweise 25-50 Gew.-%, jeweils bezogen auf die Gesamtmenge des Primers.
Gegebenenfalls mit zu verwendende wasserlösliche organische Lösungsmittel der genannten Art ersetzen maximal 1/3, bevorzugt maximal 1/4, besonders bevorzugt maximal 1/10 der genannten Menge an Wasser.
Die Schichtdicke der Primerschicht kann in einem weiten Bereich, insbesondere von 0,1-200 µm, bevorzugt im Bereich von 5-50 µm variiert werden. Für lösungsmittelhaltige Primer besteht ein besonders bevorzugter Bereich von 5-30 µm; für wäßrige Primer besteht ein besonders bevorzugter Bereich von 10-50 µm. Nach der Trocknung des Primers bei bis zu 250°C, bevorzugt und in Abhängigkeit vom verwendeten Kunststoff 50 bis 200°C beträgt die Trockenschichtdicke des Primers typischerweise etwa die Hälfte der Schichtdicke des naß aufgetragenen Primers. Die Dauer der Trocknung beträgt in Abhängigkeit von der angewandten Temperatur zwischen wenigen Minuten und mehreren Stunden, bevorzugt von 5 bis 90 Minuten.
Grundsätzlich geeignete, weitere Primer sind in den Schriften US-A-4 514 586, US-A-4 663 240, US-A-5 076 841, US-A-5 075 039 und US-A-5 120 578 beschrieben, die hiermit ausdrücklich einbezogen sind.
Gegenstand der Erfindung ist auch ein Verfahren zur Herstellung der erfindungsgemäßen flexiblen Folie durch
  • a) Auftragen eines Primers, bevorzugt in Lösung, auf eine Kunststoffolie, insbesondere durch Bedrucken, insbesondere mittels Siebdruck, Besprühen, Begießen, Tauchen oder Niederschlagen gesputterten Primers unter Bildung einer ggf. strukturierten Primerschicht
  • b) Trocknen der Primerschicht
  • c) ggf. weiteres Formen der gewünschten Strukturierung durch Härten bzw. Verfestigen des Primers an den gewünschten Stellen mittels Wärme, Strahlung, insbesondere durch UV-, IR-Röntgenstrahlung oder durch sichtbares Licht, bevorzugt mittels Laserstrahlung, und ggf. anschließendem Herauslösen des unverfestigten Primermaterials
    oder Formen der gewünschten Strukturierung durch Entfernen nicht gewünschter Bereiche der Primerschicht, beispielsweise durch Laserablation, ferner mittels Plasmabehandlung, reaktivem Ionenätzen oder Beschuß durch Elektronen- oder Ionenstrahlen ggf. unter Verwendung einer Belichtungsmaske unter Ausbilden der gewünschten Struktur
  • d) ggf. dreidimensionales Verformen der Kunststoffolie mit strukturierter Primerschicht durch insbesondere Blasformen, Thermoformen, Tiefziehen, Vakuumtiefziehen, Druckverformen oder einer Kombination dieser Verformungsverfahren,
  • e) Metallisieren der strukturierten Primerschicht, insbesondere durch chemisches Metallisieren, zum Aufbau einer elektrisch leitenden Schicht,
  • f) ggf. galvanisches Verstärken der elektrisch leitenden Schicht und
  • g) Verbinden des Verbundes aus Kunststoffolie, Primerschicht und elektrisch leitender Schicht mit einer Kunststoffdeckfolie durch Verschweißen oder Verkleben.
Weiterer Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Kunststofformteils mit Leiterbahnen durch die Schritte
  • a) Auftragen eines Primers, bevorzugt in Lösung, auf eine Kunststoffolie, insbesondere durch Bedrucken, insbesondere mittels Siebdruck, Besprühen, Begießen, Tauchen oder Niederschlagen gesputterten Primers unter Bildung einer ggf. strukturierten Primerschicht,
  • b) Trocknen der Primerschicht,
  • c) ggf. weiteres Formen der gewünschten Strukturierung durch Härten bzw. Verfestigen des Primers an den gewünschten Stellen mittels Wärme, Strahlung, insbesondere durch UV-, IR- Röntgenstrahlung oder durch sichtbares Licht, bevorzugt mittels Laserstrahlung, und ggf. anschließendem Herauslösen des unverfestigten Primermaterials oder Formen der gewünschten Strukturierung durch Entfernen nicht gewünschter Bereiche der Primerschicht, beispielsweise durch Laserablation, ferner mittels Plasmabehandlung, reaktivem Ionenätzen oder Beschuß durch Elektronen- oder Ionenstrahlen ggf. unter Verwendung einer Belichtungsmaske unter Ausbilden der gewünschten Struktur
  • d) ggf. dreidimensionales Verformen der Kunststoffolie mit strukturierter Primerschicht durch insbesondere Blasformen, Thermoformen, Tiefziehen, Vakuumtiefziehen, Druckverformen oder einer Kombination dieser Verformungsverfahren,
  • e) Metallisieren der strukturierten Primerschicht, insbesondere durch chemisches Metallisieren, zum Aufbau einer elektrisch leitenden Schicht,
  • f) ggf. galvanisches Verstärken der elektrisch leitenden Schicht und
  • g) Verkleben eines vorgeformten duroplastischen oder thermoplastischen Kunststoffkörpers, dessen Kontur bevorzugt der Kontur des Verbundes aus Kunststoffolie, Primerschicht und elektrisch leitender Schicht auf der Seite der elektrisch leitenden Schicht entspricht, mit dem Verbund, so daß der Kunststoffkörper die elektrisch leitende Schicht wenigstens teilweise, insbesondere mindestens zu 95% abdeckt.
Anstelle des Schrittes g) wie oben beschrieben kann bei thermoplastischem Material für den Kunststoffkörper das Kunststofformteil mit Leiterbahnen auch hergestellt werden durch
  • h) Hinterspritzen des Verbundes aus Kunststoffolie, Primerschicht und elektrisch leitender Schicht auf der Seite der elektrisch leitenden Schicht in einer Spritzgußform mit thermoplastischem Kunststoff unter Bildung eines Kunststoffkörpers, so daß der Kunststoffkörper die elektrisch leitende Schicht wenigstens teilweise, insbesondere mindestens zu 95% abdeckt.
Der Primer wird bevorzugt durch Siebdruck aufgetragen. Hierbei kann durch Siebdruck direkt die Leiterbahnstruktur gedruckt werden. Anschließend wird der metallisierbare Primer in einem additiven Prozeß, mit chemischen Metallisierungsbädern, metallisiert. Gegebenenfalls kann ein Aktivierungsschritt dem Metallisieren vorausgehen. Dem Fachmann ist dieses Verfahren als Additivverfahren geläufig.
In einem alternativen Verfahren wird der Primer ganzflächig mittels Siebdruck aufgetragen. Der Primer wird dabei nach dem flächigen Auftrag durch z. B. thermische Einwirkung strukturiert. Die unbehandelten Stellen werden danach mittels eines weiteren Schrittes entfernt. Dieser weitere Schritt kann beispielsweise ein Auswaschen unter Verwendung eines Lösemittels oder Wasser sein. Die so erhaltenen Leiterbahnen werden danach durch einen Additivprozeß chemisch metallisiert. Gegebenenfalls muß vor der chemischen Metallisierung ein Aktivierungsprozeß erfolgen.
Eine weitere Möglichkeit des Auftrages stellt ein flächiger Auftrag durch Sprühen, Tauchen, Zerstäubungsauftrag (Sputtern) des Primers oder durch andere physikalische oder chemische Oberflächenbehandlungsverfahren dar. Der Primer kann durch thermische Einwirkung, durch Strahlung, dabei vorzugsweise UV-Strahlung oder Strahlung im sichtbaren Bereich oder auch IR-Strahlung strukturiert werden. Nach dem Strukturieren wird der unbehandelte Primer vorzugsweise durch Auswaschen entfernt. Die nun strukturierte Primerschicht wird dann in einem additiven chemischen Prozeß metallisiert. Gegebenenfalls wird zusätzlich vor der Metallisierung ein Aktivierungsprozeß des Primer zwischengeschaltet.
In gleicher Weise kann man diese Schritte in einem Verfahren mit negativer Abbildung durchführen.
Weiterhin kann der Primer durch Laserstrukturierung, dem Fachmann auch als Laserablation bekannt, strukturiert werden.
Ein weiteres bevorzugtes Auftragsverfahren unter Bildung einer Struktur ist das Besprühen der Trägerfolie mit Primer durch eine strukturierte Maske.
Die für die stromlose Metallisierung eingesetzten Metallisierungsbäder sind marktgängig und dem Fachmann bekannt. Für die Herstellung der elektrisch leitenden Schicht, insbesondere der Leiterbahnen geeignete Metalle sind beispielsweise Cu, Ni Ag, Au, Pd, bevorzugt Cu.
Für den Fall einer nachfolgenden galvanischen Verstärkung der chemisch metallisierten elektrisch leitenden Schicht, insbesondere der Leiterbahnen kommt ein Aufbau der Metallschichtdicke auf bis zu 500 µm in Frage.
Das Verkleben der mit Leiterbahnen beschichteten Trägerfolie mit einer Deckfolie oder mit einem entsprechend vorgeformten Kunststoffkörper erfolgt nach im Prinzip bekannten Verfahren.
Die Verklebbarkeit von Kunststoffen ist bekanntermaßen abhängig von der Polarität, dem Benetzungsverhalten und der Ausbildung von Haftungskräften. Für das Verkleben der Kunststoffe werden bevorzugt Lösemittel- und Reaktionsklebstoffe verwendet. Geeignete Klebstoffe basieren u. a. auf Acrylaten, Cyanacrylaten, Polyurethanen, Cellulosen, Polyethern, Polyetherimiden, Polyetherester, Polysulfone Polysulfiden, Polybenzimidazolen, Polyimiden, Polyamiden, Polyesteramiden, Polyester, Siliconen, Polychloroprenen, Kautschuken, Epoxiden oder Block- und Copolymeren oder ähnlichen Systemen, die dem Fachmann grundsätzlich bekannt sind. Hierbei sind Einkomponenten als auch Mehrkomponentenklebersysteme mit verschiedenen Basiskomponenten inbegriffen. Als weitere Beispiele von Klebersystemen werden Lösemittel-Klebstoffe genannt, bei denen die Löslichkeit der zu verklebenden Kunststoffe im Lösemittel des Klebstoffes eine wichtige Rolle spielt. In Spezialfällen ist auch eine Verklebung mit reinem Lösemittel möglich, wenn die Lösemittel in der Lage sind, die Oberfläche der Kunststoffe anzulösen oder anzuquellen. Aber auch Schmelzklebstoffe können für das Kleben der Kunststoffolien eingesetzt werden.
Weitere Beispiele für geeignete Klebeverfahren sind aus: Habenicht, Kleben, S. 335-351, Berlin: Springer 1986 oder aus: VDI-Gesellschaft für Kunststoffkleben, Klebstoffe und Klebverfahren für Kunststoffe, Düsseldorf: VDI 1979 bekannt.
Alternativ können die mit Leiterbahnen beschichteten Trägerfolie mit einer Deckfolie durch Laminieren nach im Prinzip bekannten Verfahren miteinander verbunden werden.
Unter Laminieren von zwei Kunststoffolien versteht eine haftfeste Verbindung der beiden Kunststoffolien durch thermische Einwirkung. Das Laminieren von Folien wird gelegentlich auch als Verschweißen bezeichnet. Der Vorteil des Verschweißens gegenüber dem Kleben ist, daß man auf den haftvermittelnden Kleber verzichten kann. Durch das Verschweißen von zwei oder mehreren Kunststoffolien wird eine haftfeste nahezu untrennbare Verbindung der Kunststoffolien hergestellt.
Besonders bevorzugt werden tiefziehbare Kunststoffolien als Trägerkunststoffolie und/oder als Deckfolie verwendet.
Unter tiefziehbare Folien kann man alle Kunststoffolien verstehen, welche durch einen physikalischen Prozeß verformbar sind. Besonders geeignet sind hier thermoplastische Folien. Ein bevorzugtes Umformungsverfahren ist das Thermoverformen. Dabei kann die Kunststoffolie auf eine Form gepreßt werden. Ein weiteres geeignetes und häufig angewendetes Verfahren um eine dreidimensionale Verformung zu erzielen, ist das Blasformverfahren mit Hilfe von Druck, dem Fachmann bekannt als Druckverformen, oder spezieller Thermodruckverformen. Die Temperaturbereiche dieser Verfahren sind bekannt und liegen in der Regel bei Raumtemperatur bis weit über 100°C, je nach verwendetem Folienmaterial. Bei besonders thermostabilen Kunststoffolien sind auch Temperaturen von über 250°C keine Seltenheit. Ein weiteres dem Fachmann bekanntes Verfahren ist das Tiefziehen, im speziellen Thermotiefziehen unter Verwendung von Vakuum. Der Unterdruck ist der speziellen Kunststoffolie sowie deren Dicke anzupassen. Die besonderen Konditionen des Thermotiefziehens sind dem Fachmann bekannt.
Als Kunststoffolien eignen sich grundsätzlich alle thermoplastischen Folien sowie verformbare Kunststoffkomposite. Dies sind beispielsweise Folientypen aus folgenden Polymeren: Acrylnitril-Butadien-Styrol (ABS)-Polymere, Polycarbonat, deren Mischungen und flammfest ausgerüstete Typen, weiterhin Polyamide, Polyestertypen wie Polyethylenterephtalat (PET), Polybutylenterephtalat, Polyethylennaphtalat (PEN), aromatisch, flüssigkristalline Polyester, Polyvinylchlorid (PVC), Polyethylen, Polypropylen, Polyethylenoxid, Polyimide, Polyamidimide, Polyetherimid, Polyurethane, Polysulfone, Polyacetale, Polystyrol sowie deren Copolymere oder Mischungen aus diesen Polymeren.
Die Folie für die Trägerschicht und die Deckschichtfolie haben insbesondere eine Dicke von 0,1 bis 2 mm, besonders bevorzugt von 0,25 bis 1 mm.
Der Vorteil der bevorzugten flexiblen Folie mit metallischem Leiterbahnengitter gegenüber einer bekannten ganzflächig metallisierten Folie besteht darin, daß aufgrund der freiliegenden Kunststoffflächen beim Gitterdesign der Leiterbahnen, eine hervorragende Verschweißbarkeit der metallisierten Seite der Trägerfolie ermöglicht wird. Der direkte Kontakt der freiliegenden Kunststoffflächen mit der Deckfolie ermöglicht daher einem einfachen Laminieren von Folien zur Herstellung einer Abschirmung. Bei einer ganzflächig metallisierten Kunststoffolie ist die metallisierte Seite der Folie nicht verschweißbar. Eine ganzflächig metallisierte Seite einer Kunststoffolie ist daher nicht mit einer Deckfolie verschweißbar, oder gibt einen mechanisch schlechten Verbund. Die freien Stellen im metallisierten Gitter ermöglichen daher den Verbund der metallisierten Seite der Trägerfolie mit der Kunststoffdeckfolie. Der Verbund ist so haftfest, daß die verschweißten Kunststoffolien ohne Zerstörung mechanisch nicht mehr zu trennen sind. Der Verbund der freiliegenden Kunststoffflächen der metallisierten Seite der Trägerfolie mit der Deckfolie zeigt bei einem Reißtest die Eigenschaften einer einheitlichen Folie.
Die durch das metallische Gitterdesign freiliegenden Flächen, ermöglichen ebenso ein leichtes Verkleben der metallisierten Seite der Kunststoffolie mit der Kunststoffdeckfolie. Der haftfeste Verbund, erzeugt durch das Verkleben der metallisierten Seite der metallisierten Leiterbahn mit einer Kunststoffdeckfolie, hat eine bei weitem höhere Haftfestigkeit als ein Verkleben einer ganzflächig metallisierten Kunststoffolie mit einer Deckfolie.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist die Verwendung der erfindungsgemäßen flexiblen Folien bzw. der Kunststofformteile als Platinen oder elektromagnetische Abschirmung, z. B. von elektronischen Geräten, insbesondere zur Abschirmung gegen elektromagnetische Strahlung einer Wellenlänge von 1 MHz bis 500 GHz.
Weitere Vorteile der Verwendung der erfindungsgemäßen flexiblen Folie bzw. des erfindungsgemäßen Kunststofformteils bestehen hinsichtlich elektrischer Durchführungen.
Durch Bildung z. B. eines Metallgitters werden elektrische Durchführungen durch die Folie an den Metallfreien stellen des Metallgitters ermöglicht. Es können Kurzschlüsse, wie sie bei einer ganzflächig metallisierten Folie auftreten, vermieden werden. Unter anderem sind solche Durchführungen dem Fachmann bekannt unter der Bezeichnung "Vias, Micro Vias" oder auch "Through Holes". Ebenso wird durch das spezielle Gitterdesign der Leiterbahnen eine Durchkontaktierung ermöglicht, ohne daß es zu elektrischen Entladungen kommt, wie dies bei einer ganzflächig metallisierten Folie der Fall ist. Eine weiteres Kontaktierungsverfahren, ohne die Gefahr von elektrischen Entladungen, durch das Metallgitter ist das Löten. Es wird deutlich, daß durch das bevorzugte Gittermuster eine Durchführung, vorzugsweise elektrischen Durchführung oder Verbindung, durch das Gitter der flexiblen Folie ohne die Gefahr einer elektrischen Entladung gewährleistet ist.
Ein besonderer Vorteil der Erfindung besteht im Schutz vor metallischen Kontaktallergenen (vergl. Römpp-Lexikon Umwelt CD-Rom Version 1,0):
Typischerweise wird zur elektromagnetischen Abschirmung von elektrischen Geräten und zur Bildung von Leiterbahnen in Elektronikschaltungen Kupfer verwendet. Um das Kupfer vor Oxidation zu schützen, wird ein dünner Nickelüberzug aufgetragen. Nickel ist als Kontaktallergen allgemein bekannt. Bei einem Produktionsprozeß, bei dem Nickel oder andere Kontaktallergene als mögliche Kontaktpunkte zur Haut auftreten, muß allgemein ein erhöhter Arbeitsschutz gewährleistet sein. Durch das Verschweißen oder Verkleben von metallisierten Leiterbahnen mit einer Deckfolie, kann auf eine Nickelschicht als Korrosionsschutz verzichtet werden. Dies erhöht die Arbeitssicherheit. Ebenso werden Leiterbahnen die aus einem Kontaktallergen bestehen durch den haftfesten Verbund der Leiterbahnenseite mit einer Deckfolie abgeschirmt. Ein Kontakt auch bei eventuell nachfolgenden Produktions- oder Verarbeitungsschritten ist somit ausgeschlossen.
Die Erfindung wird nachstehend anhand der Figuren beispielhaft näher erläutert, ohne daß dadurch die Erfindung im Einzelnen eingeschränkt wird.
Es zeigen:
Fig. 1 die vereinfachte schematische Darstellung einer Ausführung der flexiblen Folie im Querschnitt
Fig. 2 eine vereinfachte schematische Darstellung einer Ausführung des erfindungsgemäßen Kunststofformteils mit Leiterbahnen
Fig. 3 eine vereinfachte schematische Darstellung der Gitterstruktur der elektrisch leitenden Schicht für eine Folie zur elektromagnetischen Abschirmung
Fig. 4 eine vereinfachte schematische Darstellung einer Ausführungsform der flexiblen Folie mit elektrischer Leiterbahn in dreidimensionaler Formgebung.
Beispiele Beispiel 1
Eine flexible Folie ist wie in Fig. 1 aus einer Polycarbonatträgerfolie 1 aufgebaut, auf die ein Gitternetz 2 aus metallisierbarem Primer aufgedruckt ist. Auf diesem Gitternetz ist mit Hilfe eines Metallisierungsbades eine Kupferschicht 3 abgeschieden. Abschließend ist die Kupferschicht mit einer weiteren Polycarbonatfolie 4 abgedeckt, die mit der Polycarbonatfolie 1 an den freien Stellen im Kupfergitter 3 verschweisst ist. Das Kupfergitter entsprach der in Fig. 3 gezeigten Form. Die Kupferbahnen 5 und 5' hatten eine Breite von 2 mm und einen Abstand untereinander von ca. 3 mm.
Beispiel 2
In einem anderen Versuch wurde nach dem Aufdrucken eines Gittermusters aus Primer 2 die Folie in einer Tiefzieheinrichtung verformt. Auf diesem Gitternetz wurde wieder mit Hilfe eines Metallisierungsbades eine Kupferschicht 3 abgeschieden. Statt des Laminierens einer Polycarbonatdeckfolie 4 wurde die Polycarbonatdeckfolie mit der Polycarbonatträgerfolie 1 verklebt. Fig. 4 zeigt die entstandene flexible Folie mit Kupferbahn 3 in einem seitlichen Schnitt.
Beispiel 3
Zur Herstellung eines Kunststofformteils mit Leiterbahnen entsprechend dem Querschnitt nach Fig. 3 wurde wie in Beispiel 2 verfahren. Jedoch wurde nach dem Aufbringen der Kupferschicht 3 die verformte Folie in eine Spritzgießform eingelegt und mit Polycarbonat unter Bildung eines Kunststoffkörpers 6 hinterspritzt wobei sich an den freien Stellen zwischen den Leiterbahnen 3 die Kunststoffe direkt verbinden konnten.

Claims (23)

1. Flexible Folie mit einer geschützten Leiterbahn, bestehend wenigstens aus einer Kunststoffolie (1) als Trägerschicht, einer darauf angebrachten, metallisierbaren Primerschicht (2), einer auf der Primerschicht (2) aufgebrachten strukturierten, metallischen elektrisch leitenden Schicht (3), insbesondere elektrischen Leiterbahnen, dadurch gekennzeichnet, daß eine zusätzliche Deckfolie (4) mit dem Verbund aus Trägerschicht (1), Primerschicht (2) und leitender Schicht (3) fest verbunden ist, so daß die leitende Schicht (3) wenigstens teilweise, insbesondere mindestens zu 95%, durch die Deckfolie (4) abgedeckt ist.
2. Folie nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Deckfolie (4) aus einem thermoplastischen Kunststoff besteht, insbesondere einem Kunststoff aus der Reihe Acrylnitril-Butadien-Styrol (ABS)-Polymer, Polycarbonat (PC), deren Mischungen und flammfest ausgerüstete Typen, weiterhin Polyamid (PA), beispielsweise Polyamid 6, Polyamid 66, Polyester wie Polyethylenterephthalat, Polybutylenterephthalat, Polyethylennaphthalat, aromatische, flüssigkristalline Polyester, Polyvinylchlorid (PVC), Polyethylen, Polypropylen, Polyphenylensulfid, Polyphenylenoxid, Polyurethane, Polyimide, Polyamidimide, Polyetherimid, Polysulfone, Polyacetale, Polystyrol sowie deren Copolymere oder Mischungen aus den genannten Polymeren.
3. Folie nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Deckfolie (4) mit der Kunststoffolie (1) an freien Stellen zwischen den Bahnen der leitenden Schicht (3) direkt verschweißt oder verklebt ist.
4. Folie nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Deckfolie (4) aus einem duroplastischen Kunststoff besteht insbesondere einem Kunststoff aus der Reihe UF, PF EP PI, Polyacrylat, bevorzugt PMMA.
5. Folie nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Deckfolie (4) mit der Kunststoffolie (1) an freien Stellen zwischen den Bahnen der leitenden Schicht (3) direkt verklebt ist.
6. Folie nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Folie dreidimensional geformt ist.
7. Folie nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrisch leitende Schicht (3) eine Schichtdicke von 0,1 bis 40 µm, bevorzugt von 0,5 bis 20 µm, besonders bevorzugt von 1 bis 5 µm aufweist.
8. Folie nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrisch leitende Schicht (3) aus einem für die stromlose Metallisierung geeigneten Metall, insbesondere aus Cu, Ni, Ag, Au oder Pd, bevorzugt Cu und Ni, besonders bevorzugt Cu, allein oder in beliebiger Kombination besteht.
9. Folie nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrisch leitende Schicht (3) eine zweidimensionale Gitterstruktur aufweist, wobei der Abstand der benachbarten Gitterbahnen (5, 5') bevorzugt von 0,1 mm bis 3 cm, besonders bevorzugt von 0,5 mm bis 1 cm beträgt.
10. Kunststofformteil mit eingebetteter geschützter Leiterbahn, bestehend wenigstens aus einer Kunststoffolie (1) als Trägerschicht, einer darauf angebrachten, metallisierbaren Primerschicht (2), einer auf der Primerschicht (2) aufgebrachten strukturierten, metallischen elektrisch leitenden Schicht (3), insbesondere elektrischen Leiterbahnen, und einem Kunststoffkörper (6), dadurch gekennzeichnet, daß der Kunststoffkörper (6), mit dem Verbund aus Trägerschicht (1), Primerschicht (2) und leitender Schicht (3) fest verbunden ist, so daß die leitende Schicht (3) wenigstens teilweise, insbesondere mindestens zu 95%, durch den Kunststoffkörper (6) abgedeckt ist.
11. Kunststofformteil nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Kunststoffkörper (6) aus einem thermoplastischen Kunststoff besteht insbesondere einem Kunststoff aus der Reihe Acrylnitril-Butadien-Styrol (ABS)-Polymer, Polycarbonat (PC), deren Mischungen und flammfest ausgerüstete Typen, weiterhin Polyamid (PA), beispielsweise Polyamid 6, Polyamid 66, Polyester wie Polyethylenterephthalat, Polybutylenterephthalat, Polyethylennaphthalat, aromatische, flüssigkristalline Polyester, Polyvinylchlorid (PVC), Polyethylen, Polypropylen, Polyphenylensulfid, Polyphenylenoxid, Polyurethane, Polyimide, Polyamidimide, Polyetherimid, Polysulfone, Polyacetale, Polystyrol sowie deren Copolymere oder Mischungen aus den genannten Polymeren.
12. Kunststofformteil nach einem der Ansprüche 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Kunststoffkörper (6) mit der Kunststoffolie (1) an freien Stellen zwischen den Bahnen der leitenden Schicht (3) direkt verschweißt oder verklebt ist, insbesondere durch Spritzgiessen mit der leitenden Schicht (3) direkt verbunden ist.
13. Kunststofformteil nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Kunststoffkörper (6) aus einem duroplastischen Kunststoff besteht, insbesondere einem Kunststoff aus der Reihe UF, PF EP PI, Polyacrylat, bevorzugt PMMA.
14. Kunststofformteil nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Kunststoffkörper (6) mit der Kunststoffolie (1) an freien Stellen zwischen den Bahnen der leitenden Schicht (3) direkt verklebt ist.
15. Kunststofformteil nach einem der Ansprüche 10 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Verbund aus Kunststoffolie (1), metallisierbarer Primerschicht (2) und elektrisch leitender Schicht (3) dreidimensional geformt ist.
16. Kunststofformteil nach einem der Ansprüche 10 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrisch leitende Schicht (3) eine Schichtdicke von 0,1 bis 40 µm, bevorzugt von 0,5 bis 20 µm, besonders bevorzugt von 1 bis 5 µm aufweist.
17. Kunststofformteil nach einem der Ansprüche 10 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrisch leitende Schicht (3) aus einem für die stromlose Metallisierung geeigneten Metall, insbesondere aus Cu, Ni, Ag, Au oder Pd, bevorzugt Cu und Ni, besonders bevorzugt Cu, allein oder in beliebiger Kombination besteht.
18. Kunststofformteil nach einem der Ansprüche 10 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrisch leitende Schicht (3) eine zweidimensionale Gitterstruktur aufweist, wobei der Abstand der benachbarten Gitterbahnen (5, 5') bevorzugt von 0,1 mm bis 3 cm, besonders bevorzugt von 0,5 mm bis 1 cm beträgt.
19. Verfahren zur Herstellung einer Folie nach einem der Ansprüche 1 bis 9, durch
  • a) Auftragen eines Primers, bevorzugt in Lösung, auf eine Kunststoffolie (1), insbesondere durch Bedrucken, insbesondere mittels Siebdruck, Besprühen, Begießen, Tauchen oder Niederschlagen gesputterten Primers unter Bildung einer ggf. strukturierten Primerschicht (2),
  • b) Trocknen der Primerschicht (2),
  • c) ggf. weiteres Formen der gewünschten Strukturierung durch Härten bzw. Verfestigen des Primers an den gewünschten Stellen mittels Wärme, Strahlung, insbesondere durch UV-, IR- Röntgenstrahlung oder durch sichtbares Licht, bevorzugt mittels Laserstrahlung, und ggf. anschließendem Herauslösen des unverfestigten Primermaterials
    oder Formen der gewünschten Strukturierung durch Entfernen nicht gewünschter Bereiche der Primerschicht (2), beispielsweise durch Laserablation, ferner mittels Plasmabehandlung, reaktivem Ionenätzen oder Beschuß durch Elektronen- oder Ionenstrahlen ggf. unter Verwendung einer Belichtungsmaske unter Ausbilden der Struktur (7)
  • d) ggf. dreidimensionales Verformen der Kunststoffolie (1) mit strukturierter Primerschicht (2) durch insbesondere Blasformen, Thermoformen, Tiefziehen, Vakuumtiefziehen, Druckverformen oder einer Kombination dieser Verformungsverfahren,
  • e) Metallisieren der strukturierten Primerschicht (2), insbesondere durch chemisches Metallisieren, zum Aufbau einer elektrisch leitenden Schicht (3),
  • f) ggf. galvanisches Verstärken der elektrisch leitenden Schicht (3),
  • g) Verbinden des Verbundes aus Kunststoffolie (1), Primerschicht (2) und elektrisch leitender Schicht (3) mit einer Kunststoffdeckfolie durch Verschweißen oder Verkleben.
20. Verfahren zur Herstellung eines Kunststofformteils nach einem der Ansprüche 11 bis 18, durch die Schritte
  • a) Auftragen eines Primers, bevorzugt in Lösung, auf eine Kunststoffolie (1), insbesondere durch Bedrucken, bevorzugt mittels Siebdruck, Besprühen, Begießen, Tauchen oder Niederschlagen gesputterten Primers unter Bildung einer ggf. strukturierten Primerschicht (2),
  • b) Trocknen der Primerschicht (2),
  • c) ggf. weiteres Formen der gewünschten Strukturierung durch Härten bzw. Verfestigen des Primers an den gewünschten Stellen mittels Wärme, Strahlung, insbesondere durch UV-, IR- Röntgenstrahlung oder durch sichtbares Licht, bevorzugt mittels Laserstrahlung, und ggf. anschließendem Herauslösen des unverfestigten Primermaterials
    oder Formen der gewünschten Strukturierung durch Entfernen nicht gewünschter Bereiche der Primerschicht (2), beispielsweise durch Laserablation, ferner mittels Plasmabehandlung, reaktivem Ionenätzen oder Beschuß durch Elektronen- oder Ionenstrahlen ggf. unter Verwendung einer Belichtungsmaske unter Ausbilden der Struktur (7),
  • d) ggf. dreidimensionales Verformen der Kunststoffolie (1) mit strukturierter Primerschicht (2) durch insbesondere Blasformen, Thermoformen, Tiefziehen, Vakuumtiefziehen, Druckverformen oder einer Kombination dieser Verformungsverfahren,
  • e) Metallisieren der strukturierten Primerschicht (2), insbesondere durch chemisches Metallisieren, zum Aufbau einer elektrisch leitenden Schicht (3),
  • f) ggf. galvanisches Verstärken der elektrisch leitenden Schicht (3),
  • g) Verkleben eines vorgeformten duroplastischen oder thermoplastischen Kunststoffkörpers (6), dessen Kontur bevorzugt der Kontur des Verbundes (1, 2, 3) aus Kunststoffolie (1), Primerschicht (2) und elektrisch leitender Schicht (3) auf der Seite der elektrisch leitenden Schicht (3) entspricht, mit dem Verbund (1, 2, 3), so daß der Kunststoffkörper (6) die elektrisch leitende Schicht (3) wenigstens teilweise, insbesondere mindestens zu 95% abdeckt.
21. Verfahren zur Herstellung einer Folie nach einem der Ansprüche 11 bis 18, durch die Schritte
  • a) Auftragen eines Primers, bevorzugt in Lösung, auf eine Kunststoffolie (1), insbesondere durch Bedrucken, bevorzugt mittels Siebdruck, Besprühen, Begießen, Tauchen oder Niederschlagen gesputterten Primers unter Bildung einer ggf. strukturierten Primerschicht (2),
  • b) Trocknen der Primerschicht (2),
  • c) ggf. weiteres Formen der gewünschten Strukturierung durch Härten bzw. Verfestigen des Primers an den gewünschten Stellen mittels Wärme, Strahlung, insbesondere durch UV-, IR- Röntgenstrahlung oder durch sichtbares Licht, bevorzugt mittels Laserstrahlung, und ggf. anschließendem Herauslösen des unverfestigten Primermaterials
    oder Formen der gewünschten Strukturierung durch Entfernen nicht gewünschter Bereiche der Primerschicht (2), beispielsweise durch Laserablation, ferner mittels Plasmabehandlung, reaktivem Ionenätzen oder Beschuß durch Elektronen- oder Ionenstrahlen ggf. unter Verwendung einer Belichtungsmaske unter Ausbilden der Struktur (7),
  • d) ggf. dreidimensionales Verformen der Kunststoffolie (1) mit strukturierter Primerschicht (2) durch insbesondere Blasformen, Thermoformen, Tiefziehen, Vakuumtiefziehen, Druckverformen oder einer Kombination dieser Verformungsverfahren,
  • e) Metallisieren der strukturierten Primerschicht (2), insbesondere durch chemisches Metallisieren, zum Aufbau einer elektrisch leitenden Schicht (3),
  • f) ggf. galvanisches Verstärken der elektrisch leitenden Schicht (3),
  • g) Hinterspritzen des Verbundes (1, 2, 3) aus Kunststoffolie (1), Primerschicht (2) und elektrisch leitender Schicht (3) auf der Seite der elektrisch leitenden Schicht (3) in einer Spritzgußform mit thermoplastischem Kunststoff unter Bildung eines Kunststoffkörpers (6), so daß der Kunststoffkörper (6) die elektrisch leitende Schicht (3) wenigstens teilweise, insbesondere mindestens zu 95% abdeckt.
22. Verwendung der Folien nach den Ansprüchen 1 bis 9 als Platinen oder elektromagnetische Abschirmung z. B. von elektronischen Geräten insbesondere zur Abschirmung gegen elektromagnetische Strahlung einer Wellenlänge von 1 MHz bis 500 GHz.
23. Verwendung der Kunststofformteile nach den Ansprüchen 11 bis 18 als Platinen oder elektromagnetische Abschirmung, z. B. von elektronischen Geräten, insbesondere zur Abschirmung gegen elektromagnetische Strahlung einer Wellenlänge von 1 MHz bis 500 GHz.
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