DE3640760A1

DE3640760A1 - Anordnung mit elektrischen leiterbahnen und verfahren zur herstellung der anordnung

Info

Publication number: DE3640760A1
Application number: DE19863640760
Authority: DE
Inventors: Richard Landgraf
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1986-11-28
Filing date: 1986-11-28
Publication date: 1988-06-01

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung mit elektri schen Leiterbahnen und Verfahren zur Herstellung der Anordnung.

Bekannte Leiterplatten zum Aufbau von elektrischen Schaltungen werden nach einer Vielzahl von Verfahren hergestellt. Dabei wird von Isolier stoffplatten ausgegangen, die mit Kupfer beschichtet sind. In weiteren photolithographischen und chemi schen Verfahrensschritten werden die Kupferschichten an den nicht benötigten Stellen der Leiterplatten entfernt und gegebenenfalls die somit entstandenen Leiterbahnen verstärkt und mit Schutzschichten ver sehen. Trotz ständiger Weiterentwicklung weisen die bekannten Verfahren sowie die danach hergestellten Leiterplatten verschiedene Nachteile auf.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Anordnung mit elektrischen Leiterbahnen zu schaffen, welche gegenüber den bekannten Leiterplat ten Verbesserungen aufweist, sowie ein vorteilhaftes Verfahren zu deren Herstellung anzugeben.

Die erfindungsgemäße Anordnung ist dadurch gekenn zeichnet, daß die Leiterbahnen auf Flächen eines Trägers aus nichtleitendem Material aufgebracht sind, welche in einer anderen Ebene als die Flächen zwischen den Leiterbahnen liegen. Damit wird der Weg auf der Oberfläche des Trägers zwischen zwei benach barten Leiterbahnen größer, so daß der Einfluß der Oberflächenleitung bei der erfindungsgemäßen Anord nung wesentlich geringer als bei den bekannten Lei terplatten ist. Dieses macht sich insbesondere bei sehr feinen Strukturen bemerkbar.

Eine Weiterbildung der Erfindung besteht darin, daß die Leiterbahnen auf erhabenen Stegen angeordnet sind. Dieses hat den Vorteil, daß zum Aufbringen der Leiterbahnen auf die erhalbenen Stege keine galvani schen oder Ätzverfahren erforderlich sind. Dieses dient einerseits zur Entlastung der Umwelt und führt andererseits zu einer Verbilligung der Herstellung von Leiterplatten.

Eine Ausführungsform der Erfindung sieht vor, daß der Träger plattenförmig ist. Dabei können auch auf beiden Seiten des plattenförmigen Trägers Leiterbah nen auf erhabenen Stegen vorgesehen sein.

Gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung ist der Träger ein dreidimensionales Kunststoffteil, beispielsweise ein Teil eines Gehäuses.

Eine weitere Verbilligung der Leiterplatten bzw. des die Leiterplatte umfassenden elektronischen Gerätes kann gemäß Weiterbildungen der Erfindung dadurch erzielt werden, daß Halterungen, insbesondere für elektronische Bauelemente, Befestigungselemente und/ oder Justierelemente einstückig mit dem Träger ver bunden sind. Auch plastische Kennzeichnungen können auf dem Träger vorgesehen sein, wie beispielsweise Anschlußbezeichnungen, Bestückungsinformationen und Typ- bzw. Herstellerangaben.

Als Werkstoff für die Herstellung der erfindungsge mäßen Anordnung eignet sich Kunststoff, vorzugsweise ein Polysulfon oder ein Polyimid. Diese Kunststoffe lassen sich gut spritzen und sind beständig gegen über den beim Löten auftretenden Temperaturen.

Die Erfindung umfaßt ferner ein Verfahren, bei wel chem der Träger durch Spritzguß hergestellt wird. Dadurch ist eine preiswerte Herstellung, insbeson dere großer Stückzahlen der Leiterplatte möglich. Dabei ist es vorteilhaft, wenn beim Spritzen des Trä gers auch die Löcher für die Aufnahme der Anschlüsse von elektronischen Bauelementen und gegebenenfalls andere Aussparungen hergestellt werden. Hierdurch entfällt das recht aufwendige Bohren und Stanzen von Löchern bzw. Aussparungen.

Ein anderes erfindungsgemäßes Verfahren sieht vor, daß der Träger durch Pressen hergestellt wird. Dabei können die für das Pressen notwendigen Formen ebenso wie die Spritzgußformen, insbesondere bei der Anord nung der Leiterbahnen auf erhabenen Stegen mit Hilfe von vorzugsweise numerisch gesteuerten Fräsmaschinen hergestellt werden.

Auch beim Pressen des Trägers können die Löcher für die Aufnahme der Anschlüsse von elektronischen Bau elementen und gegebenenfalls andere Aussparungen in einem Arbeitsgang hergestellt werden.

Durch die erhabene Struktur der für die Leiterbahnen vorgesehenen Stege lassen sich zur Aufbringung der Lei terbahnen preiswerte Verfahren anwenden, die darauf beruhen, daß die Leiterbahnen aufgedruckt oder aufge prägt werden.

Die Erfindung läßt zahlreiche Ausführungsformen zu. Einige davon sind schematisch in der Zeichnung an hand mehrerer Figuren dargestellt und nachfolgend be schrieben. Es zeigt

Fig. 1 einen Querschnitt durch eine bekannte Leiter platte,

Fig. 2 einen Querschnitt durch eine erfindungsgemäße Anordnung,

Fig. 3 einen Ausschnitt aus einer erfindungsgemäßen Anordnung in perspektivischer Darstellung und

Fig. 4 ein Teil eines Gehäuses für ein elektrisches Gerät, mit auf der Innenseite angeordneten Leiterbahnen.

Bei dem in Fig. 1 als Schnitt dargestellten Teil einer bekannten Leiterplatte sind auf einer ebenen Kunststoffplatte 1, die beispielsweise aus Epoxid harz besteht, Leiterbahnen 2, 3 aufgebracht, wobei die Leiterbahn 3 zu einem Lötauge zum Einlöten eines Anschlusses eines elektronischen Bauteils aufgewei tet ist und in der Mitte des Auges eine Bohrung 4 durch die Leiterbahn 3 und durch die Platte 1 vorge sehen ist.

Der in Fig. 2 dargestellte Träger weist erhabene Stege 6, 7 auf, auf welche die Leiterbahnen 8, 9 auf gebracht sind. Wie ohne weiteres ein Vergleich der Fig. 1 und 2 zeigt, ist die sogenannte Kriech strecke zwischen den Leiterbahnen 8 und 9 wesentlich größer als zwischen den Leiterbahnen 2 und 3. Dabei kann der Träger 5 einschließlich der erhabenen Stege 6, 7 sowie der Bohrung 10 in einem Arbeitsgang ge spritzt oder gepreßt werden.

Neben den bekannten Verfahren zur Aufbringung der Leiterbahnen können diese bei der erfindungsgemäßen Anordnung durch Drucken oder Prägen aufgebracht wer den. Beim Drucken wird das für die Leiterbahnen vor gesehene Metall in pastöser Form auf einer Druckwal ze aufgebracht und auf die Oberflächen der Stege 6, 7 übertragen. Eine weitere Behandlung, beispielswei se eine galvanische Verstärkung der aufgedruckten Schicht sowie die Aufbringung einer Schutzschicht, ist möglich. Da die Struktur der Leiterbahnen er haben auf dem Träger 5 vorhanden ist, braucht kein selektiver Druck angewandt zu werden. Die auf das Spritzen bzw. Pressen des Trägers folgenden Verfah rensschritte sind also unabhängig von der Struktur der Leiterbahnen im einzelnen, so daß in diesen nach folgenden Verfahrensschritten verschiedene Leiter platten bearbeitet werden können, ohne daß ein Um rüsten der verwendeten Maschinen erforderlich ist.

Die Leiterbahnen können jedoch auch durch Prägen aus einer Metallfolie hergestellt werden. Dazu wird die Metallfolie mit Hilfe einer Rolle auf den in Fig. 2 dargestellten Träger gedrückt. Dabei ist die Rolle mit einer Antihaftschicht versehen. Durch eine vor her aufgebrachte Beschichtung der Stege bleiben nur diejenigen Teile der Metallfolie auf den Stegen 6, 7 haften, welche Leiterbahnen bilden.

Fig. 3 stellt einen etwas größeren Ausschnitt aus einer nach dem erfindungsgemäßen Verfahren herge stellen Leiterplatte dar, wobei anhand von Beispie len gezeigt wird, welche weiteren Teile einstückig mit der eigentlichen Leiterplatte in einem Arbeits gang hergestellt werden können. So sind beispielswei se Abstandshalter 11 vorgesehen, deren Rastnasen 12 in entsprechenden Aussparungen eines nicht darge stellten Gehäuses eingesetzt werden können. Ferner können Halterungen für die elektronischen Bauelemen te vorgesehen sein, als Beispiel ist in Fig. 3 ein Stift 13 dargestellt, auf den eine Spule aufgesetzt werden kann.

Ein Teil des Trägers ist als Steckvorrichtung 14 geformt. Im Gegensatz zu bekannten Leiterplatten, die teilweise als Flachstecker geformt sind, sind hier jedoch auch plastische Führungs- bzw. Gehäuse teile eines Steckers möglich. Schließlich können im gleichen Arbeitsgang auch Informationen in Form von erhabenen Schriftzeichen 15 aufgebracht werden, wie beispielsweise Bestückungshilfen, Bezeichnungen von Anschluß- und Meßpunkten sowie Typen- und Hersteller bezeichnungen.

Die Erfindung kann auch bei dreidimensional geform ten Gegenständen angewendet werden. Als Beispiel hierfür ist in Fig. 4 ein Abschnitt eines halbrohr förmigen Gehäuseteils 16 dargestellt, an dessen Innenseite Stege 17 angeformt sind, die Leiterbahnen 18 tragen. Die Leiterbahnen können in einem elektri schen Gerät zur internen Verbindung zwischen einzel nen, in Gehäuse angeordneten Baugruppen dienen. Eine Steck- oder Lötverbindung mit nach außen führenden Kabeln ist ebenfalls möglich.

Claims

1. Anordnung mit elektrischen Leiterbahnen, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiterbahnen (8, 9) auf Flächen eines Trä gers (5) aus nichtleitendem Material aufgebracht sind, welche in einer anderen Ebene als die Flächen zwischen den Leiterbahnen liegen.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß die Leiterbahnen (8, 9) auf erhabenen Stegen (6, 7) angeordnet sind.

3. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (5) plattenförmig ist.

4. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekenn zeichnet, daß auf beiden Seiten des plattenförmigen Trägers Leiterbahnen auf erhabenen Stegen vorgesehen sind.

5. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeihnet, daß der Träger ein dreidimensionales Kunststoffteil (16) ist.

6. Anordnung nach Anspruch 5, dadurch gekenn zeichnet, daß der Träger ein Teil (16) eines Gehäuses ist.

7. Anordnung nah einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Halterungen (13), insbesondere für elektronische Bauelemente, einstückig mit dem Träger verbunden sind.

8. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Befestigungselemente (11, 12) einstückig mit dem Träger (5) verbunden sind.

9. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Justierelemente einstückig mit dem Träger (5) verbunden sind.

10. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß plastische Kennzeichnungen (15) auf dem Träger (5) vorgesehen sind.

11. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (5) aus Kunststoff, vorzugsweise aus einem Polysulfon oder einem Polyimid, besteht.

12. Verfahren zur Herstellung einer Anord nung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da durch gekennzeichnet, daß der Träger durch Spritzguß hergestellt wird.

13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß beim Spritzen des Trägers auch die Löcher für die Aufnahme der Anschlüsse von elektronischen Bau elementen und gegebenenfalls andere Aussparungen hergestellt werden.

14. Verfahren zur Herstellung einer Anord nung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger durch Pressen hergestellt wird.

15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß beim Pressen des Trägers auch die Löcher für die Aufnahme der Anschlüsse von elektronischen Bauele menten und gegebenenfalls andere Aussparungen herge stellt werden.

16. Verfahren zur Herstellung einer Anord nung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiterbahnen aufgedruckt werden.

17. Verfahren zur Herstellung einer Anord nung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiterbahnen aufgeprägt werden.