EP4649785A1

EP4649785A1 - Flexible leiterplatte, steuerungseinrichtung und verfahren zum herstellen einer flexiblen leiterplatte

Info

Publication number: EP4649785A1
Application number: EP23836348.5A
Authority: EP
Inventors: Simon Stoll
Original assignee: Audi AG
Current assignee: Audi AG
Priority date: 2023-01-11
Filing date: 2023-12-14
Publication date: 2025-11-19
Also published as: WO2024149561A1; CN120435919A; DE102023100457A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine flexible Leiterplatte mit einer Leiterbahneneinheit (14). Eine erste Seite (30) der Leiterbahneneinheit (14) ist mittels einer ersten Klebstofflage (18) mit einer ersten Trägerfolie (16) verbunden. Durch eine der Leiterbahneneinheit (14) abgewandte Oberfläche der ersten Trägerfolie (16) ist eine erste Außenseite (20) der flexiblen Leiterplatte (12) gebildet. Die flexible Leiterplatte (12) umfasst eine zweite Trägerfolie (26), welche mittels einer zweiten Klebstofflage (28) mit einer zweiten Seite (32) der Leiterbahneneinheit (14) verbunden ist. Durch eine der Leiterbahneneinheit (14) abgewandte Oberfläche der zweiten Trägerfolie (26) ist eine zweite Außenseite (34) der flexiblen Leiterplatte (12) gebildet. Die erste Klebstofflage (18) weist eine geringere Dicke (40) auf als die zweite Klebstofflage (28). Des Weiteren betrifft die Erfindung eine Steuerungseinrichtung mit einer solchen Leiterplatte (12) sowie ein Verfahren zum Herstellen einer flexiblen Leiterplatte (12).

Description

AUDI AG

Flexible Leiterplatte, Steuerungseinrichtung und Verfahren zum Herstellen einer flexiblen Leiterplatte

BESCHREIBUNG:

Die Erfindung betrifft eine flexible Leiterplatte mit einer Leiterbahneneinheit, wobei eine erste Seite der Leiterbahneneinheit mittels einer ersten Klebstofflage mit einer ersten Trägerfolie verbunden ist. Durch eine der Leiterbahneneinheit abgewandte Oberfläche der ersten Trägerfolie ist eine erste Außenseite der flexiblen Leiterplatte gebildet. Des Weiteren betrifft die Erfindung eine Steuerungseinrichtung mit wenigstens einer solchen Leiterplatte und ein Verfahren zum Herstellen einer flexiblen Leiterplatte.

Die JP 2018041961 A beschreibt ein Laminat für eine flexible Leiterplatte, welches eine Kupferfolie aufweist. Die Kupferfolie ist mittels einer Klebstofflage mit einem Isolierfilm des Laminats verbunden.

Des Weiteren beschreibt US 2021/0084768 A1 ein Verfahren zum Herstellen eines Substrats für eine flexible Leiterplatte.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine flexible Leiterplatte der eingangs genannten Art zu schaffen, welche besonders kostengünstig in der Herstellung ist, sowie eine Steuerungseinrichtung mit einer solchen Leiterplatte und ein entsprechendes Verfahren zum Herstellen einer flexiblen Leiterplatte anzugeben.

Diese Aufgabe wird durch eine flexible Leiterplatte mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 , eine Steuerungseinrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 9 sowie durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 10 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Patentansprüchen und in der nachfolgenden Beschreibung angegeben.

Die erfindungsgemäße flexible Leiterplatte umfasst eine Leiterbahneneinheit, wobei eine erste Seite der Leiterbahneneinheit mittels einer ersten Klebstofflage mit einer ersten Trägerfolie verbunden ist. Durch eine der Leiterbahneneinheit abgewandte Oberfläche der ersten Trägerfolie ist eine erste Außenseite der flexiblen Leiterplatte gebildet. Die flexible Leiterplatte umfasst eine zweite Trägerfolie, welche mittels einer zweiten Klebstofflage mit einer zweiten Seite der Leiterbahneneinheit verbunden ist. Durch eine der Leiterbahneneinheit abgewandte Oberfläche der zweiten Trägerfolie ist eine zweite Außenseite der flexiblen Leiterplatte gebildet. Hierbei weist die erste Klebstofflage eine geringere Dicke auf als die zweite Klebstofflage.

Dem liegt die Erkenntnis zugrunde, dass die erste Klebstofflage lediglich den Zweck zu erfüllen braucht, die Leiterbahneneinheit mit der ersten Trägerfolie zu verbinden. Demnach ist für die erste Klebstofflage eine besonders geringe Dicke ausreichend, um diese Funktion zu erfüllen. Die Leiterbahneneinheit weist üblicherweise Bereiche auf, in welchen ein Leiterbahnmaterial der Leiterbahneinheit entfernt wurde, um in der Leiterbahneneinheit die eigentlichen Leiterbahnen zu erstellen. Daher ist es sinnvoll, wenn die zweite Klebstofflage eine größere Dicke aufweist als die erste Klebstofflage. Denn so kann Klebstoff der zweiten Klebstofflage beim Herstellen der flexiblen Leiterplatte in diese Bereiche eindringen und für einen guten Zusammenhalt von insbesondere als jeweilige Laminate ausgebildeten und die jeweiligen Trägerfolien und die jeweiligen Klebstofflagen umfassenden Komponenten der flexiblen Leiterplatte sorgen. Dies ist vorteilhaft.

Weil jedoch die erste Klebstofflage die geringere Dicke aufweist als die zweite Klebstofflage, ist die Leiterplatteneinheit besonders kostengünstig in der Herstellung. Denn üblicherweise ist der für die Klebstofflagen oder Klebstoffschichten der flexiblen Leiterplatte verwendete Klebstoff vergleichsweise teuer, insbesondere deutlich teurer als etwa ein für die Trägerfolie verwendbares Material. Neben dem für die Leiterbahneneinheit verwendeten Leiterbahnmaterial trägt also der Klebstoff der Klebstofflagen maßgeblich zu den Gesamtkosten der flexiblen Leiterplatte bei. Indem vorliegend die erste Klebstofflage mit der geringeren Dicke ausgebildet wird als die zweite Klebstofflage, lässt sich folglich eine besonders kostengünstige Herstellung der flexiblen Leiterplatte realisieren.

Vorzugsweise weist die Leiterbahneneinheit eine Mehrzahl von Durchtrittsöffnungen auf, welche durch ein Entfernen von Leiterbahnmaterial der Leiterbahneneinheit gebildet sind. Hierbei ist Klebstoff der zweiten Klebstofflage in die Durchtrittsöffnungen eingebracht. Das Entfernen des Leiterbahnmaterials dient dem Bereitstellen von Leiterbahnen in der Leiterbahneneinheit.

Wenn in die auf diese Weise gebildeten Durchtrittsöffnungen oder Lücken Klebstoff der zweiten Klebstofflage eingebracht ist, so kann besonders weitgehend vermieden werden, dass es zu einem unerwünschten Eindringen von Schmutz und/oder Wasser oder dergleichen in diejenigen Bereiche kommt, in welchen das Leiterbahnmaterial der Leiterbahneneinheit entfernt wurde. Dementsprechend kann eine Beeinträchtigung der Leiterbahnen aufgrund derartiger Verschmutzungen und/oder aufgrund einer Korrosion oder dergleichen in vorteilhafter Weise vermieden werden. Dies ist einer lang andauernden Funktionstüchtigkeit der flexiblen Leiterplatte im Gebrauch derselben zuträglich.

Das Entfernen des Leiterbahnmaterials kann beispielsweise durch Ätzen und/oder Fräsen und/oder andere ein Abtragen des Leiterbahnmaterials bewirkende Verfahren erreicht werden. Diejenigen Bereiche der Leiterbahneneinheit, in welchen Leiterbahnmaterial verbleibt, stellen dann die Leiterbahnen bereit, welche in der flexiblen Leiterplatte ausgebildet sind.

Vorzugsweise sind die Durchtrittsöffnungen vollständig mit Klebstoff ausgefüllt, welcher zumindest überwiegend durch die zweite Klebstofflage bereitgestellt ist. Durch das vollständige Ausfüllen der Durchtrittsöffnungen oder Lücken mit dem Klebstoff kann erreicht werden, dass die einzelnen Leiterbahnen der Leiterbahneneinheit sehr gut von dem Klebstoff umhüllt beziehungsweise umschlossen sind. Und da die zweite Klebstofflage dicker ausgebildet ist als die erste Klebstofflage, ist durch die zweite Klebstofflage besonders viel Klebstoff bereitgestellt, mittels welchem sich das vollständige Ausfüllen der Durchtrittsöffnungen erreichen lässt.

Dies schließt jedoch nicht aus, dass es beim Herstellen der flexiblen Leiterplatte etwa infolge einer Druckbeaufschlagung von die Trägerfolien und die jeweilige Klebstofflage umfassenden Laminaten der flexiblen Leiterplatte zu einem Eintreten von Klebstoff der ersten Klebstofflage in die Durchtrittsöffnungen kommt. Jedoch ist dies aufgrund der geringeren Dicke der ersten Klebstofflage in deutlich geringerem Ausmaß möglich als dies für den durch die zweite Klebstofflage bereitgestellten Klebstoff der Fall ist.

Vorzugsweise ist eine Dicke der zweiten Klebstofflage größer als eine Dicke der Leiterbahneneinheit. So kann besonders einfach sichergestellt werden, dass durch Entfernen von Leiterbahnmaterial der Leiterbahneneinheit gebildete Freiräume oder Lücken, insbesondere in Form von Durchtrittsöffnungen, bei der Herstellung der flexiblen Leiterplatte mit Klebstoff der zweiten Klebstofflagen ausgefüllt werden. Dies ist für einen guten Zusammenhalt von die jeweiligen Trägerfolien und die jeweiligen Klebstofflagen umfassenden Laminaten der flexiblen Leiterplatte vorteilhaft. Des Weiteren kann so besonders zuverlässig ein von unerwünschten Hohlräumen in der Leiterbahneneinheit freier Aufbau der flexiblen Leiterplatte erreicht werden. Dementsprechend sorgt dies für einen besonders vorteilhaften, robusten Aufbau beziehungsweise Schichtaufbau der flexiblen Leiterplatte.

Vorzugsweise ist die Dicke der zweiten Klebstofflage größer als eine Summe der jeweiligen Dicken der Leiterbahneneinheit und der ersten Klebstofflage. Dann gelten die Vorteile, welche die größere Dicke der zweiten Klebstofflage mit sich bringt, in besonderem Maße. Zudem kann so die zweite Klebstofflage besonders einfach ihre Funktion erfüllen, welche etwa das Zusammenhalten der Laminate und ein möglichst weitgehendes Verfüllen von unerwünschten Hohlräumen in der Leiterbahneneinheit umfasst.

Vorzugsweise ist eine Dicke der ersten Trägerfolie größer als eine Dicke der zweiten Trägerfolie. Dem liegt die Erkenntnis zugrunde, dass sowohl die jeweiligen Klebstofflagen als auch die Trägerfolien mit dafür verantwortlich sind, wie gut eine elektromagnetische Verträglichkeit der flexiblen Leiterplatte ist. Denn sowohl durch die jeweilige Klebstofflage als auch durch die jeweilige Trägerfolie wird eine Abschirmung der Leiterbahneneinheit bereitgestellt. Dies gilt einerseits im Hinblick auf eine Beeinflussbarkeit der Leiterbahneneinheit durch elektromagnetische Felder als auch für eine mögliche Beeinflussung von in Bezug auf die Leiterplatte externen elektrischen oder elektronischen Geräten durch im Betrieb der flexiblen Leiterplatte auftretende elektromagnetische Felder.

Da die erste Klebstofflage die vergleichsweise geringe Dicke aufweist, können Einbußen im Hinblick auf die elektromagnetische Verträglichkeit der flexiblen Leiterplatte sehr einfach und aufwandsarm dadurch kompensiert werden, dass die Dicke der ersten Trägerfolie erhöht wird. Dementsprechend kann es vorteilhaft sein, die Dicke der ersten Trägerfolie größer auszubilden als die Dicke der zweiten Trägerfolie.

Des Weiteren sind die aus einem elektrisch isolierenden Material gebildeten Trägerfolien und die Klebstofflagen für eine elektrische Sicherheit der flexiblen Leiterplatte sowie für eine Spannungsfestigkeit der flexiblen Leiterplatte von Bedeutung. Auch diesbezüglich ist es demnach vorteilhaft, wenn die Dicke der ersten Trägerfolie größer ist als die Dicke der zweiten Trägerfolie. Denn so können Einbußen im Hinblick auf die elektrische Sicherheit und/oder die Spannungsfestigkeit, welche durch die geringe Dicke der ersten Klebstofflage bedingt sind, durch das Erhöhen der Dicke der ersten Trägerfolie besonders weitgehend kompensiert werden. Dies ist vorteilhaft. Vorzugsweise beträgt eine Dicke der ersten Klebstofflage weniger als 15 pm. Dem liegt die Erkenntnis zugrunde, dass sich so gegenüber einer möglichen Dicke der ersten Klebstofflage von beispielsweise 50 pm eine deutliche Kosteneinsparung erreichen lässt. Dies gilt im besonderen Maße, wenn die Dicke der ersten Klebstofflage weniger als 10 pm beträgt.

Insbesondere kann die erste Klebstofflage eine Dicke von etwa 5 pm aufweisen. Etwa im Vergleich zu einer prinzipiell möglichen Dicke der ersten Klebstofflage von 50 pm lässt sich auf diese Weise eine besonders große Einsparung von Kosten für den Klebstoff der ersten Klebstofflage erreichen. Dies ist der kostengünstigen Herstellbarkeit der flexiblen Leiterplatte zuträglich.

Die flexible Leiterplatte kann als einlagige Leiterplatte ausgebildet sein. Hierbei ist die Leiterbahneneinheit durch genau eine Leiterbahnenlage gebildet. Durch einen solchen Aufbau ist eine besonders hohe Flexibilität oder Biegsamkeit der flexiblen Leiterplatte erreichbar. Zudem zeichnet sich die einlagige Leiterplatte durch einen vorteilhaft geringen Bauraumbedarf aus.

Alternativ kann die flexible Leiterplatte als mehrlagige Leiterplatte ausgebildet sein. Hierbei weist die Leiterbahneneinheit eine Mehrzahl von Leiterbahnenlagen auf. So können in vorteilhafter Weise sehr komplexe Verschaltungen von elektronischen Bausteinen der mit diesen elektronischen Bausteinen oder dergleichen Elektronikkomponenten bestückten flexiblen Leiterplatte erreicht werden. Die Schaltungen können also eine besonders hohe Komplexität aufweisen, wenn die flexible Leiterplatte als mehrlagige Leiterplatte ausgebildet ist. Folglich bringt die Ausbildung der flexiblen Leiterplatte als mehrlagige Leiterplatte Vorteile mit sich.

Wenn bei der mehrlagigen Leiterplatte die Leiterbahneneinheit eine Mehrzahl von Leiterbahnenlagen umfasst, können diese separaten Leiterbahnenlagen durch weitere Klebstofflagen miteinander verbunden sein. Zudem ist es möglich, zwischen den einzelnen Leiterbahnenlagen weitere aus einem elektrisch isolierenden Material gebildete Folien insbesondere nach Art der Trägerfolien vorzusehen. Dies erleichtert eine Handhabbarkeit von Komponenten oder Laminaten der flexiblen Leiterplatte bei der Fertigung oder Herstellung der flexiblen Leiterplatte.

Vorzugsweise sind die erste Trägerfolie und/oder die zweite Trägerfolie aus einem Polyimid (PI) gebildet. Eine derartige elektrisch isolierende Trägerfolie ist besonders hitzebeständig. Dadurch ist es möglich, wenigstens eine der Außenseiten der flexiblen Leiterplatte mit elektronischen Bausteinen oder dergleichen Elektronikkomponenten zu bestücken, wobei zum Verbinden mit den Leiterbahnen der Leiterbahneneinheit mit den elektronischen Bausteinen Lötverfahren zum Einsatz kommen können. Dies ist für eine zuverlässige und sichere elektrisch leitende Verbindung der elektronischen Bauteile mit den Leiterbahnen der Leiterbahneneinheit vorteilhaft.

Zusätzlich oder alternativ kann die erste Trägerfolie und/oder die zweite Trägerfolie aus Polyethylennaphthalat (PEN) gebildet sein. Auch ein derartiges elektrisch isolierendes Kunststoffmaterial zeichnet sich durch eine hohe Hitzebeständigkeit aus, welche in vorteilhafter Weise ein Bestücken der flexiblen Leiterplatte mit elektronischen Bauteilen oder elektronischen Bausteinen in einem Lötprozess ermöglicht.

Zusätzlich oder alternativ kann die erste Trägerfolie und/oder die zweite Trägerfolie beispielsweise aus Polyethylenterephthalat (PET) gebildet sein. Ein derartiges Kunststoffmaterial ist zwar weniger hitzebeständig als Polyimid oder Polyethylennaphthalat. Dennoch lässt sich eine elektrisch leitende Verbindung zu den Leiterbahnen der Leiterbahneneinheit auf einfache Weise durch Verwenden eines elektrisch leitfähigen Klebstoffs herstellen, wenn die erste Trägerfolie und/oder die zweite Trägerfolie aus PET gebildet ist.

Die erfindungsgemäße Steuerungseinrichtung weist wenigstens eine erfindungsgemäße flexible Leiterplatte auf. Durch die Verwendung der flexiblen Leiterplatte in der Steuerungseinrichtung lassen sich die Kosten zum Bereitstellen der Steuerungseinrichtung verringern.

Insbesondere kann die Steuerungseinrichtung für ein Kraftfahrzeug vorgesehen sein beziehungsweise in einem Kraftfahrzeug zum Einsatz kommen. Die mit den verringerten Kosten der Steuerungseinrichtung verbundenen Vorteile gelten in analoger Weise für das Kraftfahrzeug, wenn die Steuerungseinrichtung in dem Kraftfahrzeug angeordnet ist. Dementsprechend ist die Verwendung der mit der wenigsten einen kostengünstig hergestellten flexiblen Leiterplatte ausgestatteten Steuerungseinrichtung in dem Kraftfahrzeug von Vorteil.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Herstellen einer flexiblen Leiterplatte mit einer Leiterbahneneinheit ist eine erste Seite der Leiterbahneneinheit mittels einer ersten Klebstofflage mit einer ersten Trägerfolie verbunden. Durch eine der Leiterbahneneinheit abgewandte Oberfläche der ersten Trägerfolie wird eine erste Außenseite der flexiblen Leiterplatte gebildet. Zum Herstellen der flexiblen Leiterplatte wird eine zweite Trägerfolie verwendet, welche mittels einer zweiten Klebstofflage mit einer zweiten Seite der Leiterbahneneinheit verbunden wird. Durch eine der Leiterbahneneinheit abgewandte Oberfläche der zweiten Trägerfolie wird eine zweite Außenseite der flexiblen Leiterplatte gebildet. Die erste Klebstofflage wird mit einer geringeren Dicke ausgebildet als die zweite Klebstofflage.

Ein solches Verfahren ermöglicht eine besonders kostengünstige Herstellung oder Fertigung der flexiblen Leiterplatte.

Die für die erfindungsgemäße flexible Leiterplatte beschriebenen Vorteile und bevorzugten Ausführungsformen gelten auch für die erfindungsgemäße Steuerungseinrichtung sowie das erfindungsgemäße Verfahren und umgekehrt. Zu der Erfindung gehören demnach auch Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens, die Merkmale aufweisen, wie sie bereits im Zusammenhang mit den Weiterbildungen der erfindungsgemäßen flexiblen Leiterplatte sowie der Steuerungseinrichtung beschrieben worden sind. Aus diesem Grund sind die entsprechenden Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens hier nicht noch einmal beschrieben.

Die Erfindung umfasst auch die Kombinationen der Merkmale der beschriebenen Ausführungsformen. Die Erfindung umfasst also auch Realisierungen, die jeweils eine Kombination der Merkmale mehrerer der beschriebenen Ausführungsformen aufweisen, sofern die Ausführungsformen nicht als sich gegenseitig ausschließend beschrieben wurden.

Im Folgenden sind Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben. Hierzu zeigt:

Fig. 1 schematisch ein erstes Laminat für eine einlagige flexible Leiterplatte, wobei das erste Laminat eine erste Trägerfolie und eine erste Klebstofflage aufweist, und wobei eine durch genau eine Leiterbahnenlage gebildete Leiterbahneneinheit mittels der ersten Klebstofflage mit der ersten Trägerfolie verbunden ist;

Fig. 2 schematisch ein zweites Laminat für die einlagige flexible Leiterplatte, wobei das zweite Laminat eine zweite Trägerfolie und eine zweite Klebstofflage aufweist, und wobei die zweite Klebstofflage dicker ist als die erste Klebstofflage des ersten Laminats gemäß Fig. 1 ;

Fig. 3 das erste Laminat gemäß Fig. 1 , wobei in der Leiterbahnenlage des ersten Laminats Leiterbahnen erstellt sind, indem Leiterbahnmaterial aus der Leiterbahnenlage entfernt wurde; Fig. 4 schematisch die einlagige flexible Leiterplatte, bei welcher das erste Laminat gemäß Fig. 3 und das zweite Laminat gemäß Fig. 2 mittels der zweiten Klebstofflage miteinander verbunden sind;

Fig. 5 eine Variante des ersten Laminats gemäß Fig. 1 , bei welcher die erste Trägerfolie eine größere Dicke aufweist als bei der Variante gemäß Fig. 1 ;

Fig. 6 eine Variante der einlagigen flexiblen Leiterplatte, bei welcher das erste Laminat gemäß Fig. 5 und das zweite Laminat gemäß Fig. 2 mittels der zweiten Klebstofflage miteinander verbunden sind; und

Fig. 7 stark schematisiert eine Steuerungseinrichtung eines Kraftfahrzeugs, wobei die Steuerungseinrichtung die flexible Leiterplatte gemäß Fig. 4 aufweist.

Bei den im Folgenden erläuterten Ausführungsbeispielen handelt es sich um bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung. Bei den Ausführungsbeispielen stellen die beschriebenen Komponenten der Ausführungsformen jeweils einzelne, unabhängig voneinander zu betrachtende Merkmale der Erfindung dar, welche die Erfindung jeweils auch unabhängig voneinander weiterbilden. Daher soll die Offenbarung auch andere als die dargestellten Kombinationen der Merkmale der Ausführungsformen umfassen. Des Weiteren sind die beschriebenen Ausführungsformen auch durch weitere der bereits beschriebenen Merkmale der Erfindung ergänzbar.

In den Figuren bezeichnen gleiche Bezugszeichen jeweils funktionsgleiche Elemente.

In Fig. 1 ist schematisch ein erstes Laminat 10 zum Bereitstellen oder Herstellen einer flexiblen Leiterplatte 12 (vergleiche Fig. 4) gezeigt. Aus Gründen der Einfachheit soll zur Veranschaulichung im Folgenden auf die in Fig. 4 gezeigte flexible Leiterplatte 12 Bezug genommen werden, welche als einlagige Leiterplatte ausgebildet ist. Dementsprechend ist eine Leiterbahneneinheit der einlagigen flexiblen Leiterplatte 12 durch genau eine Leiterbahnenlage 14 gebildet. In Bezug auf die vorliegend dargestellte flexible und einlagig ausgebildete Leiterplatte 12 (vergleiche etwa Fig. 4 und Fig. 6) können daher die Begriffe Leiterbahneneinheit und Leiterbahnenlage 14 synonym verwendet werden.

Wenn die flexible Leiterplatte 12 demgegenüber eine Mehrzahl von Leiterbahnenlagen aufweist, welche in Hochrichtung der Leiterplatte 12, also in Richtung einer Dicke der Leiterplatte 12, übereinander angeordnet sind, gelten die vorliegend für die genau eine Leiterbahnenlage 14 gemachten Ausführungen in analoger Weise für die Leiterbahneneinheit, welche mehrere Leiterbahnenlagen aufweist.

Die flexible Leiterplatte 12 kann problemlos gebogen oder verbogen werden, ohne dass ein solches Biegen der Leiterplatte 12 zu einer Beschädigung der Leiterplatte 12 führt. Daher ist eine besonders große Freiheit bei der Gestaltung und Verwendung der flexiblen oder biegsamen Leiterplatte 12 gegeben. Insbesondere eignet sich die flexible Leiterplatte 12 folglich für eine Anordnung in begrenzten Bauräumen, was bei starren, also nicht flexiblen Leiterplatten demgegenüber größere Schwierigkeiten bereitet.

Die flexible Leiterplatte 12 kann aus Gründen der Einfachheit verkürzt auch nur als Leiterplatte 12 bezeichnet werden. Die Begriffe flexible Leiterplatte 12 und Leiterplatte 12 sind demnach vorliegend synonym aufzufassen.

Gemäß Fig. 1 umfasst das erste Laminat 10 neben der vorliegend durch die genau eine Leiterbahnenlage 14 bereitgestellten Leiterbahneneinheit eine erste Trägerfolie 16, welche aus einem elektrisch isolierenden Material gebildet ist. Für einen Zusammenhalt der Leiterbahnenlage 14 und der ersten Trägerfolie 16 sorgt eine ersten Klebstofflage 18, welche dem ersten Laminat 10 zugehörig ist. Hierbei ist eine erste Seite 30 der Leiterbahnenlage 14 mittels der ersten Klebstofflage 18 mit der ersten Trägerfolie 16 verbunden.

In der fertig hergestellten flexiblen Leiterplatte 12 (vergleiche etwa Fig. 4) ist durch eine der Leiterbahnenlage 14 abgewandte Oberfläche der ersten Trägerfolie 16 eine erste Außenseite 20 der flexiblen Leiterplatte 12 gebildet. Demgemäß ist diese erste Außenseite 20 der Leiterplatte 12 einer Umgebung 22 der Leiterplatte 12 zugewandt.

Wie aus Fig. 4 erkennbar ist, umfasst die flexible Leiterplatte 12 ein zweites Laminat 24, welches in Fig. 2 schematisch gezeigt ist. Das zweite Laminat 24 weist eine zweite Trägerfolie 26 auf, welche ebenfalls aus einem elektrisch isolierenden Material gebildet ist. An der zweiten Trägerfolie 26 ist eine zweite Klebstofflage 28 angeordnet (vergleiche Fig. 2). Gemäß Fig. 2 ist das zweite Laminat 24 durch die zweite Trägerfolie 26 und die zweite Klebstofflage 28 gebildet.

In der fertig hergestellten flexiblen Leiterplatte 12 ist die zweite Trägerfolie 26 mittels der zweiten Klebstofflage 28 mit einer zweiten Seite 32 der Leiterbahnenlage 14 verbunden (vergleiche Fig. 4).

Gemäß Fig. 4 sorgt somit die zweite Klebstofflage 28, welche dem zweiten Laminat 24 zugehörig ist, für eine Verbindung des ersten Laminats 10 mit dem zweiten Laminat 24. Hierbei ist die Leiterbahnenlage 14 sandwichartig zwischen der ersten Klebstofflage 18 und der zweiten Klebstofflage 28 angeordnet.

Durch eine der Leiterbahnenlage 14 abgewandte Oberfläche der zweiten Trägerfolie 26 ist in der fertig hergestellten flexiblen Leiterplatte 12 eine zweite Außenseite 34 der flexiblen Leiterplatte 12 gebildet (vergleiche Fig. 4). Demgemäß ist die zweite Außenseite 34 in gleicher Weise wie die erste Außenseite 20 der flexiblen Leiterplatte 12 der Umgebung 22 der flexiblen Leiterplatte 12 zugewandt. Zur Herstellung der in Fig. 4 gezeigten flexiblen Leiterplatte 12 wird das erste Laminat 10 bearbeitet, um aus einem Leiterbahnmatenal der Leiterbahnenlage 14 einzelne Leiterbahnen 36 herzustellen. Das Leiterbahnmatenal der Leiterbahnenlage 14 kann beispielsweise aus Kupfer und/oder aus Aluminium gebildet sein. Die hergestellten Leiterbahnen 36 sind schematisiert in Fig. 3 veranschaulicht, wobei aus Gründen der Übersichtlichkeit lediglich einige der Leiterbahnen 36 mit einem Bezugszeichen versehen sind.

Zum Zwecke der Herstellung der einzelnen Leiterbahnen 36 wird das Leiterbahnmaterial der zuvor durchgängigen Leiterbahnenlage 14 bereichsweise entfernt beziehungsweise abgetragen. Diese entfernende Bearbeitung kann beispielsweise durch Ätzen, Fräsen oder andere abtragende Verfahren erreicht werden.

In Fig. 3 ist schematisch veranschaulicht, dass durch das Entfernen des Leiterbahnmatenals in der Leiterbahnenlage 14 Lücken beziehungsweise Durchtrittsöffnungen 38 ausgebildet werden. Auch von diesen bis zu der ersten Klebstofflage 18 reichenden Durchtrittsöffnungen 38 sind in Fig. 3 aus Gründen der Übersichtlichkeit lediglich einige mit einem Bezugszeichen versehen.

Bei einer herkömmlichen Herstellung flexibler Leiterplatten kann prinzipiell vorgesehen sein, die erste Klebstofflage 18 oder erste Klebstoffschicht, welche dem ersten Laminat 10 zugehörig ist, gleich dick auszubilden wie die zweite Klebstofflage 28 oder zweite Klebstoffschicht, welche dem zweiten Laminat 24 zugehörig ist. Diesbezüglich ist jedoch zu bedenken, dass der für die Klebstofflagen 18, 28 oder Klebstoffschichten verwendete Klebstoff vergleichsweise teuer ist.

Daher weisen vorliegend die Klebstofflagen 18, 28 unterschiedliche Dicken auf. Hierbei ist eine Dicke 40 der ersten Klebstofflage 18 (vergleiche Fig. 1 ) geringer als eine Dicke 42 der zweiten Klebstofflage 28 (vergleiche Fig. 2). Dem liegt folgende Überlegung zugrunde. Bei dem ersten Laminat 10 dient die erste Klebstofflage 18 lediglich dem Zusammenhalten der Leiterbahnenlage 14 und der ersten Trägerfolie 16. Für diesen Zweck ist die vergleichsweise geringe Dicke 40 der ersten Klebstofflage 18 ausreichend.

Die zweite Klebstofflage 28, welche dem zweiten Laminat 24 zugehörig ist, dient gemäß Fig. 4 insbesondere dem Fügen der beiden Laminate 10, 24. Dementsprechend sorgt die zweite Klebstofflage 28 dafür, dass in der fertig hergestellten flexiblen Leiterplatte 12 (vergleiche Fig. 4) die beiden Laminate 10, 24 gut Zusammenhalten. Die zweite Klebstofflage 28 dient zudem dazu, die Lücken oder Durchtrittsöffnungen 38 aufzufüllen, welche davon herrühren, dass Teilbereiche der zuvor durchgängigen Leiterbahnenlage 14 (vergleiche Fig. 1 ) abgetragen beziehungsweise entfernt wurden, um die Leiterbahnen 36 zu bilden (vergleiche Fig. 3).

Je nach Dicke der Leiterbahneneinheit, vorliegend also lediglich der genau einen Leiterbahnenlage 14, können unterschiedliche Dicken 42 der zweiten Klebstofflage 28 vorgesehen sein. Beispielhaft soll davon ausgegangen werden, dass die Dicke 42 der zweiten Klebstofflage 28 etwa 50 pm beträgt. Bei gleicher Dicke der ersten Klebstofflage 18 und der zweiten Klebstofflage 28 würde somit die Dicke 40 der ersten Klebstofflage 18 ebenfalls etwa 50 pm betragen.

Vorliegend weist jedoch die erste Klebstofflage 18 die demgegenüber deutlich verringerte Dicke 40 auf. Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass die Dicke 40 der ersten Klebstofflage 18 lediglich etwa 5 pm beträgt anstelle von 50 pm.

Bei einem Preis von beispielsweise etwa 6 EUR bis etwa 8 EUR pro Quadratmeter für den Klebstoff der Klebstofflagen 18, 28 sind durch eine derartige Reduzierung der Dicke 40 der ersten Klebstofflage 18 Einsparungen von 3 EUR bis 5 EUR pro Quadratmeter des ersten Laminats 10 möglich. Dies ist vorteilhaft, um eine besonders kostengünstige Herstellung der flexiblen Leiterplatte 12 zu realisieren. In Fig. 4 ist dargestellt, wie mittels der zweiten Klebstofflage 28 die beiden Laminate 10, 24 miteinander verbunden sind. Hierbei ist Klebstoff der zweiten Klebstofflage 28 in die Durchtrittsöffnungen 38 eingebracht, welche in Fig. 3 gezeigt sind. Insbesondere sind die Durchtrittsöffnungen 38 vollständig mit Klebstoff ausgefüllt (vergleiche Fig. 4). Der im Bereich der Durchtrittsöffnungen 38 oder Freiräume oder Lücken der Leiterbahnenlage 14 vorhandene Klebstoff stammt hierbei zumindest überwiegend von der zweiten Klebstofflage 28 her. Mit anderen Worten ist dieser in den Durchtrittsöffnungen 38 vorhandene Klebstoff zumindest überwiegend durch die zweite Klebstofflage 28 bereitgestellt.

Das lückenlose Auffüllen der Durchtrittsöffnungen 38 mit dem Klebstoff ist insbesondere vorteilhaft, um zu verhindern, dass Verschmutzungen und/oder Wasser, insbesondere wenigstens einen Elektrolyt enthaltendes Wasser, in den Bereich der Leiterbahnenlage 14 gelangt. Deswegen ist es vorteilhaft, die Dicke 42 der zweiten Klebstofflage 28 größer auszubilden als eine Dicke 44 der Leiterbahnenlage 14. Denn so kann besonders einfach sichergestellt werden, dass durch die zweite Klebstofflage 28 eine ausreichend Menge an Klebstoff bereitgestellt wird, um die Durchtrittsöffnungen 38 oder Lücken vollständig beziehungsweise komplett auszufüllen.

In Fig. 5 ist eine Variante des ersten Laminats 10 gezeigt und zwar so wie in Fig. 1 vor dem Bearbeiten der Leiterbahnenlage 14 und dem damit einhergehenden Herstellen der einzelnen Leiterbahnen 36.

Bei der in Fig. 5 gezeigten Variante des ersten Laminats 10 ist eine Dicke 46 der ersten Trägerfolie 16 größer als eine Dicke 48 der zweiten Trägerfolie 26 (vergleiche Fig. 2 und Fig. 6). Die Ausgestaltung des ersten Laminats 10 gemäß Fig. 5 beziehungsweise der unter Verwendung dieses ersten Laminats 10 hergestellten flexiblen Leiterplatte 12 gemäß Fig. 6 beruht auf der im Folgenden erläuterten Erkenntnis.

Bei der Ausgestaltung der flexiblen Leiterplatte 12 gemäß Fig. 4 ist ein

Abstand von der ersten Seite 30 der Leiterbahnenlage 14 bis zu der ersten Außenseite 20 der Leiterplatte 12 geringer als ein Abstand von der zweiten Seite 32 der Leiterbahnenlage 14 bis zu der zweiten Außenseite 34. Dementsprechend ist sowohl eine elektrische Isolationswirkung, welche durch die erste Klebstofflage 18 und die erste Trägerfolie 16 bereitgestellt ist, als auch eine Abschirmwirkung dieser Komponenten des ersten Laminats 10 im Hinblick auf die elektromagnetische Verträglichkeit geringer als dies für die dickere zweite Klebstofflage 28 und die zweite Trägerfolie 26 der Fall ist.

Dem kann bei einer Verwendung der Leiterplatte 12 prinzipiell begegnet werden, indem die Leiterplatte 12 geeignet angeordnet oder ausgerichtet wird. Beispielsweise kann die flexible Leiterplatte 12 derart gedreht werden, dass diejenige Seite, welche eine höhere Beständigkeit im Hinblick auf die elektromagnetische Verträglichkeit und/oder im Hinblick auf die elektrische Sicherheit aufweisen soll, zu der Seite zeigt, an welcher mit einer höheren diesbezüglichen Belastung zu rechnen ist.

Es kann jedoch auch vorteilhaft sein, dass sowohl zu der ersten Außenseite 20 hin als auch zu der zweiten Außenseite 34 hin die flexible Leiterplatte 12 eine im Wesentlichen gleich gute Beständigkeit im Hinblick auf die elektromagnetische Verträglichkeit und/oder die elektrische Sicherheit aufweist. Zu diesem Zweck kann, wie dies in Fig. 6 schematisch gezeigt ist, die erste Trägerfolie 16 mit der größeren Dicke 46 ausgebildet werden als die zweite Trägerfolie 26.

Wenn zusätzlich in Richtung der zweiten Außenseite 34 der in Fig. 6 gezeigten Leiterplatte 12 eine noch höhere Beständigkeit im Hinblick auf die elektromagnetische Verträglichkeit und/oder eine noch weiter verbesserte elektrische Isolierung erreicht werden soll (etwa um eine entsprechend hohe elektrische Sicherheit und/oder hohe Spannungsfestigkeit der Leiterplatte 12 zu gewährleisten), so kann vorgesehen sein, dass die Dicke 48 der zweiten Trägerfolie 26 erhöht wird. Insbesondere kann demnach die Dicke 48 der zweiten Trägerfolie 26 im Wesentlichen der Dicke 46 der ersten Trägerfolie 16 entsprechen. Der Variante gemäß Fig. 5 und Fig. 6 liegt weiter die Erkenntnis zugrunde, dass die jeweilige Trägerfolie 16, 26 deutlich günstiger ist als die jeweilige Klebstofflage 18, 28. Beispielsweise können die Kosten bei einer Dicke 48 der zweiten Trägerfolie 26 von beispielsweise 25 pm im Bereich von beispielsweise etwa 0,70 EUR bis etwa 1 ,30 EUR, zum Beispiel im Bereich von etwa 1 EUR, pro Quadratmeter liegen. Dies ist deutlich weniger als die etwa 6 EUR pro Quadratmeter bis etwa 8 EUR pro Quadratmeter für die jeweilige Klebstofflage 18, 28. Die beispielhaft genannten Zahlenangaben für einen möglichen Preis der Trägerfolie 26 gelten insbesondere dann, wenn die Trägerfolie 26 aus Polyethylennaphthalat (PEN) gebildet ist.

Jedoch auch bei einer Ausbildung der Trägerfolien 16, 26 aus Polyimid gilt grundsätzlich, dass die Kosten für die Trägerfolie 16, 26 deutlich geringer sind als die Kosten für den Klebstoff der Klebstofflagen 18, 28.

In Fig. 7 ist stark schematisiert eine Steuerungseinrichtung 50 gezeigt, welche die wenigstens eine flexible Leiterplatte 12 aufweist.

In Fig. 7 ist aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht gesondert dargestellt, wie die flexible Leiterplatte 12 mit Elektronikkomponenten beziehungsweise elektronischen Bausteinen bestückt ist. Derartige Elektronikkomponenten, welche mit den Leiterbahnen 36 der Leiterbahnenlage 14 elektrisch leitend verbunden sind, können an der ersten Außenseite 20 und/oder an der zweiten Außenseite 34 der flexiblen Leiterplatte 12 angeordnet sein.

Die Steuerungseinrichtung 50 gemäß Fig. 7 kann insbesondere als Steuergerät eines Kraftfahrzeugs ausgebildet sein. Dementsprechend lassen sich Kostenvorteile beim Bereitstellen der Steuerungseinrichtung 50 und somit auch des Kraftfahrzeugs erzielen, wenn für die Steuerungseinrichtung 50 die wenigstens eine flexible Leiterplatte 12 zum Einsatz kommt.

Insgesamt zeigen die Beispiele, wie eine Einsparung von Klebstoff bei der Produktion flexibler Leiterplatten 12 erreicht werden kann.

Claims

PATENTANSPRÜCHE:

1. Flexible Leiterplatte mit einer Leiterbahneneinheit (14), wobei eine erste Seite (30) der Leiterbahneneinheit (14) mittels einer ersten Klebstofflage (18) mit einer ersten Trägerfolie (16) verbunden ist, wobei durch eine der Leiterbahneneinheit (14) abgewandte Oberfläche der ersten Trägerfolie (16) eine erste Außenseite (20) der flexiblen Leiterplatte (12) gebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die flexible Leiterplatte (12) eine zweite Trägerfolie (26) umfasst, welche mittels einer zweiten Klebstofflage (28) mit einer zweiten Seite (32) der Leiterbahneneinheit (14) verbunden ist, wobei durch eine der Leiterbahneneinheit (14) abgewandte Oberfläche der zweiten Trägerfolie (26) eine zweite Außenseite (34) der flexiblen Leiterplatte (12) gebildet ist, und wobei die erste Klebstofflage (18) eine geringere Dicke (40) aufweist als die zweite Klebstofflage (28).

2. Flexible Leiterplatte nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Leiterbahneneinheit (14) eine Mehrzahl von Durchtrittsöffnungen (38) aufweist, welche durch ein Entfernen von Leiterbahnmaterial der Leiterbahneneinheit (14) gebildet sind, wobei Klebstoff der zweiten Klebstofflage (28) in die Durchtrittsöffnungen (38) eingebracht ist.

3. Flexible Leiterplatte nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchtrittsöffnungen (38) vollständig mit Klebstoff ausgefüllt sind, welcher zumindest überwiegend durch die zweite Klebstofflage (28) bereitgestellt ist.

4. Flexible Leiterplatte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Dicke (42) der zweiten Klebstofflage (28) größer ist als eine Dicke (44) der Leiterbahneneinheit (14), wobei die Dicke (42) der zweiten Klebstofflage (28) insbesondere größer ist als eine Summe der jeweiligen Dicken der Leiterbahneneinheit (14) und der ersten Klebstofflage (18).

5. Flexible Leiterplatte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Dicke (46) der ersten Trägerfolie (16) größer ist als eine Dicke (48) der zweiten Trägerfolie (26).

6. Flexible Leiterplatte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Dicke (40) der ersten Klebstofflage (18) weniger als 15 pm, insbesondere weniger als 10 pm, beträgt, wobei die erste Klebstofflage (18) insbesondere eine Dicke (40) von etwa 5 pm aufweist.

7. Flexible Leiterplatte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die flexible Leiterplatte (12) als einlagige Leiterplatte ausgebildet ist, wobei die Leiterbahneneinheit durch genau eine Leiterbahnenlage (14) gebildet ist, oder die flexible Leiterplatte (12) als mehrlagige Leiterplatte ausgebildet ist, wobei die Leiterbahneneinheit eine Mehrzahl von Leiterbahnenlagen aufweist.

8. Flexible Leiterplatte nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Trägerfolie (16) und/oder die zweite Trägerfolie (26) aus einem Polyimid und/oder aus Polyethylennaphthalat gebildet ist.

9. Steuerungseinrichtung, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, mit wenigstens einer flexiblen Leiterplatte (12) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.

10. Verfahren zum Herstellen einer flexiblen Leiterplatte (12) mit einer Leiterbahneneinheit (14), wobei eine erste Seite (30) der Leiterbahneneinheit (14) mittels einer ersten Klebstofflage (18) mit einer ersten Trägerfolie (16) verbunden ist, wobei durch eine der Leiterbahneneinheit (14) abgewandte Oberfläche der ersten Trägerfolie (16) eine erste Außenseite (20) der flexiblen Leiterplatte (12) gebildet wird, dadurch gekennzeichnet, dass zum Herstellen der flexiblen Leiterplatte (12) eine zweite Trägerfolie

(26) verwendet wird, welche mittels einer zweiten Klebstofflage (28) mit einer zweiten Seite (32) der Leiterbahneneinheit (14) verbunden wird, wobei durch eine der Leiterbahneneinheit (14) abgewandte Oberfläche der zweiten Trägerfolie (26) eine zweite Außenseite (34) der flexiblen Leiterplatte (12) gebildet wird, und wobei die erste Klebstofflage (18) mit einer geringere Dicke (40) ausgebildet wird als die zweite Klebstofflage