WO2006077164A2 - Verfahren zur herstellung einer abwinkelbaren leiterplattenstruktur aus zumindest zwei leiterplattenabschnitten - Google Patents

Verfahren zur herstellung einer abwinkelbaren leiterplattenstruktur aus zumindest zwei leiterplattenabschnitten Download PDF

Info

Publication number
WO2006077164A2
WO2006077164A2 PCT/EP2006/000613 EP2006000613W WO2006077164A2 WO 2006077164 A2 WO2006077164 A2 WO 2006077164A2 EP 2006000613 W EP2006000613 W EP 2006000613W WO 2006077164 A2 WO2006077164 A2 WO 2006077164A2
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
circuit board
printed circuit
producing
structure according
bendable
Prior art date
Application number
PCT/EP2006/000613
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
WO2006077164A3 (de
Inventor
Markus WÖLFEL
Original Assignee
Juma Pcb Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Juma Pcb Gmbh filed Critical Juma Pcb Gmbh
Priority to EP06704381.0A priority Critical patent/EP1842404B1/de
Priority to DE202006019817U priority patent/DE202006019817U1/de
Publication of WO2006077164A2 publication Critical patent/WO2006077164A2/de
Publication of WO2006077164A3 publication Critical patent/WO2006077164A3/de

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00Printed circuits
    • H05K1/02Details
    • H05K1/14Structural association of two or more printed circuits
    • H05K1/148Arrangements of two or more hingeably connected rigid printed circuit boards, i.e. connected by flexible means
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2201/00Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
    • H05K2201/10Details of components or other objects attached to or integrated in a printed circuit board
    • H05K2201/10227Other objects, e.g. metallic pieces
    • H05K2201/10287Metal wires as connectors or conductors
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2203/00Indexing scheme relating to apparatus or processes for manufacturing printed circuits covered by H05K3/00
    • H05K2203/02Details related to mechanical or acoustic processing, e.g. drilling, punching, cutting, using ultrasound
    • H05K2203/0228Cutting, sawing, milling or shearing
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/0011Working of insulating substrates or insulating layers
    • H05K3/0044Mechanical working of the substrate, e.g. drilling or punching
    • H05K3/0052Depaneling, i.e. dividing a panel into circuit boards; Working of the edges of circuit boards
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/10Apparatus or processes for manufacturing printed circuits in which conductive material is applied to the insulating support in such a manner as to form the desired conductive pattern
    • H05K3/103Apparatus or processes for manufacturing printed circuits in which conductive material is applied to the insulating support in such a manner as to form the desired conductive pattern by bonding or embedding conductive wires or strips
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/36Assembling printed circuits with other printed circuits

Definitions

  • the invention relates to a method for producing a bendable printed circuit board structure from at least two printed circuit board sections according to the preamble of claim 1 and a bendable printed circuit board structure comprising at least two printed circuit board sections which can be arranged at an angle to one another.
  • signals and currents are propagated on printed circuit boards in tracks made by an etching process, i. From a conductive thin sheet (e.g., copper foil) deposited on a backing plate, areas lying between the desired traces are etched away, thereby allowing discrete, isolated lead and trace structures to be formed on the surface of the backing sheet.
  • a conductive thin sheet e.g., copper foil
  • lead wires of electrically conductive material are laid between areas of the conductive thin surface element provided as connection points and, for example, cast together with the latter in composite construction in a block of insulating material to form a printed circuit board.
  • a method for producing such a wire-printed circuit board is known for example from DE 101 08 168 C1.
  • This document describes a method for producing a multiwire printed circuit board using a wire-writing method, wherein laid on the inside of a thin sheet of electrically conductive material of the wire bond corresponding lead wires defined and contacted at a defined contact point of the surface element and set become. Subsequently, a stabilizing surface element is set on the inside of the surface element with the contacted wires. Thereafter, the thin surface element is structured from its outside in such a way that the contact points are separated from the remaining surface element and thus electrically isolated from each other.
  • Such printed circuit boards of small thickness can be assembled into a compact multi-layer circuit.
  • wire-printed circuit boards in which conductor wires are embedded and laid between, for example, the connection points of electronic components of line connections of conventional printed circuit boards, in which the line connections can be subsequently connected to the connection points of a printed circuit board top to currents or signals, for example, between separate circuit boards transfer.
  • the present invention is therefore the object of a method of the type mentioned in such a way that it is cheaper and easier to implement.
  • This object is achieved by a method for producing a bendable printed circuit board structure from at least two printed circuit board sections, characterized by the following steps:
  • the object is achieved by a bendable printed circuit board structure of at least two mutually arrangable printed circuit board sections comprising at least one embedded at least predominantly in the printed circuit board structure wire extending between two provided as connection points areas of the printed circuit board structure and is electrically connected to these, wherein the two provided as connection points areas are located on different circuit board sections, wherein the circuit board sections while maintaining the connection of the areas provided as connection points by the at least one lead wire and bending of the at least one conductor wire are bendable against each other, according to Claim 26 of the present invention.
  • an initially planar printed circuit board can be produced, for example, in accordance with the method described in DE 101 08 168 C1, wherein on the inside of a thin surface element of electrically conductive material the wire Prescribed appropriate lead wires laid laid and contacted at the defined contact points of the surface element and fixed. Subsequently, a stabilizing surface element, for example in the form of a prepreg or a reinforcing layer cast in insulating resin, is connected to the inside of the surface element with the contacted conductor wires. Thereafter, the thin surface element is structured from its outside, for example by mechanical processing, laser evaporation or etching such that the contact points are separated from the remaining surface element and thus discretized and electrically isolated from each other.
  • a stabilizing surface element for example in the form of a prepreg or a reinforcing layer cast in insulating resin
  • Such a planar printed circuit board can then be provided, for example, with at least one Abwinkelkante eg by removal of printed circuit board material by laser ablation or mechanical removal by milling. Subsequently, for example, an assembly with electronic or electrical components in the initially flat state of the bendable printed circuit board structure can be made. Alternatively, the electrical or electronic components can be connected to at least some of the connection points even after the deviation of the printed circuit board sections.
  • the advantages achieved by this method can be seen in the fact that the electronic circuit and all electrical connections of the spatial circuit board structure can be made in one operation on a single, initially even flat circuit board.
  • further operations such as electronic components placement, balancing, circuit testing, troubleshooting, and any repairs may also be performed in the planar state of the circuit board.
  • a troubleshooting and repair in this flat state is particularly easy because no spatial structure is yet formed, which could hinder the accessibility to individual components of the circuit.
  • the angular arrangement of the individual circuit board sections to each other can be made by simply bending the flexible conductor wires, which connect the circuit board sections together. Another advantageous aspect of such an angled arrangement is the good thermal, electrical or electromagnetic separation or decoupling of different circuit areas.
  • such an angled region of a printed circuit board structure can advantageously be used for mounting display components and sockets, for example on the front side and possibly in different fastening planes.
  • a closed circuit board housing by connecting a consisting of six faces unrolling a cuboid of an angled planar printed circuit board structure and so a closed circuit board housing, which is equipped on the inside and outside to produce.
  • the circuit board can be provided with electrical connection points, whereby individual areas of the board, which can be connected by wire bonding with a conductor wire and / or can be provided for mounting with components and / or serve the propagation of signals or currents, and / or the connection of external components can be formed isolated from each other.
  • the lead wire can be applied by means of wire writing and preferably welded to the areas of the printed circuit board provided as connection points.
  • the rigidity and / or strength of the circuit board relative to adjacent areas may be reduced.
  • the printed circuit board structure can be angled along the folding lines provided for this purpose without damaging the lead wires running inside the printed circuit board structure.
  • the thickness of the circuit board opposite adjacent areas can be reduced. This is a particularly easy way to articulate PCB sections of the PCB structure together.
  • the Abwinkelkante can be made by partial removal of printed circuit board material. This is especially true in the Small and medium series range is a sensible, cost-effective and manufacturing technology flexible way to make the PCB sections against each other movable.
  • At least one printed circuit board section can be angled relative to at least one other printed circuit board section while maintaining the connection of the areas provided as connection points through the at least one conductive wire and under bending of the at least one conductive wire. Due to the partial removal of printed circuit board material while the rigidity of the printed circuit board structure is reduced in the buckling area and the neutral bending axis brought so far to the wiring level of interconnected by wire bonding circuit board sections that excludes a mechanical damage of the wires in Abwinkelungs Symposium at Abwinkein and so a reliable electrical connection individual printed circuit board sections of the printed circuit board structure can be ensured.
  • At least one printed circuit board section can be fixed in position relative to another printed circuit board section, whereby a stable and mechanically robust spatial printed circuit board structure can be produced.
  • the wire prescription can be carried out with the areas provided as connection points on a thin, at least partially conductive surface element, preferably a conductive foil, wherein the flat, thin, at least partially conductive surface element after its wiring on the Drahtverpoursseite at least in sections by means an insulating and stabilizing agent, which preferably contains a reinforcing layer, are cast or pressed to produce a printed circuit board.
  • a thin, initially mechanically unstable, conductive surface element such as a conductive Copper foil produced a mechanically stable and resilient printed circuit board product that can be processed and equipped in many ways.
  • the printed circuit board material can be angled along a Abwinkelkante in a plastic state.
  • the Abwinkelkante can be formed in a plastic state of the circuit board, which can be in mass production, a particularly simple and inexpensive, avoid mechanical post-processing process for Gelenkigmachung the PCB structure can be achieved.
  • the Abwinkelkante can be prepared by embedding a foreign material in the insulation and stabilizing material prior to solidification or curing, which can be produced, for example, a desired deformation line or a parting line and a mechanical processing of the printed circuit board structure can be omitted.
  • the removal of the printed circuit board material along the Abwinkelkante can be done by laser ablation, whereby a very high processing speed can be achieved while avoiding deposits by removed material on the remaining printed circuit board structures.
  • the removal of the printed circuit board material along the Abwinkelkante by mechanical removal, preferably by means of milling or sawing done. This represents a very efficient and production-related flexible way to produce a Abwinkelkante especially in small and medium series area.
  • the Abwinkelnut after removal of the printed circuit board material along the Abwinkelkante on the Drahtvermixsseite in the opposite direction of the printed circuit board, the Abwinkelnut can be spaced from the lead wire and preferably retained on the lead wire on the Drahtvermixsseite 5% to 30% of the printed circuit board thickness.
  • the conductive foil in the region of the Abwinkelkante can be removed before milling. In this way, the unwanted formation of metallic material removal during mechanical processing of the printed circuit board structure can reliably be avoided, and contacting of the conductive surface regions of the printed circuit board structures according to their angle can be prevented.
  • the angling can take place away from the milled side.
  • a joint structure can be created, which allows a Abwinkein the circuit board sections against each other without damaging the conductor and easily accessible after bending from the outside with an insulation and Stabilizing agents can be filled and mechanically stabilized.
  • the removal of the printed circuit board material along a Abwinkelkante preferably in the form of a V-groove and the bend is made in the direction of the milled side.
  • a V-groove can be milled into the printed circuit board material by means of a 90 ° bevel cutter and a hair gap between the individual printed circuit board sections, which can easily be mechanically stabilized and provided with a hollow adhesive bond, be achieved , whereby a very good mechanical stabilization can be achieved.
  • a cutter with a point angle of more than 90 ° in order to maintain a gap between the individual angled printed circuit board sections in the case of a 90 ° bend of the printed circuit board sections of the printed circuit board structure, through which a better electrical and thermal separation of the printed circuit board sections can be achieved can.
  • the insulating and stabilizing means for producing a printed circuit board may comprise a reinforcing layer, which is arranged adjacent to the wire strand and at least partially retained during the bending of the printed circuit board sections.
  • a reinforcing layer for example made of glass fiber fabric stabilized printed circuit boards, since in this case the harder and a higher tool wear causing glass fiber fabric does not have to be removed mechanically and at the same time a very effective zugaufnemdes and thus tearing of the joint area effectively preventing stabilizing element in the hinge region between the individual printed circuit board sections of the printed circuit board structure is maintained, on the one hand protects the lead wires at the Anwinkein the printed circuit board sections from mechanical damage and on the other hand makes a much better mechanical stabilization of Abwinklungsbe- rich after filling the Abwinkelnut with an isolation and stabilizing means.
  • the reinforcing layer keeps the laid wires reliably down and protects them from unwanted damage during material removal entlag the Abwinkelkante.
  • the Abwinkelnut along the Abwinkelkante be provided with an isolation and stabilization means.
  • At least two further printed circuit board sections can be produced from at least one printed circuit board section. • In this way it is e.g. possible to create a U-shaped spatial circuit board structure with two parallel, double-sided equippable mounting levels, which are very well separated and decoupled electrically and thermally.
  • At least six printed circuit board sections can be angled such that they form the side surfaces of a closed housing.
  • Such a structure is very compact and mechanically robust and offers a number of important advantages. In this way, it is possible to house components protected, for example, from condensing moisture, chemicals or other harmful influences or strong temperature fluctuations inside the housing.
  • the components of the circuit accommodated in the interior of the printed circuit board housing can be protected from changing environmental influences and, if appropriate, also tempered and shielded from draft, thus preventing impairments in function and accuracy or premature aging.
  • planar printed circuit board can be provided with at least one covering layer of insulating material, at least on its side facing the conductor wire, in front of the bend. In this way, an additional useful electrical insulation layer can be applied.
  • the projecting from the individual circuit board sections in the Abwinkelkanten lead wires can be fixed to the printed circuit board sections and protected that the wire printed circuit board is provided at least on their pointing to the wires side with at least one cover layer of insulating material before the Anwinkein. Due to the manufacturing process, the printed circuit board sections then contact along the Abwinkelkante or lie there at least directly opposite, wherein the lead wires extend over the Abwinkelkanten and are embedded on both sides between the respective printed circuit board portion and the at least one cover layer of insulating material cohesively.
  • electrical or electronic components can be connected to at least some of the connection points before or after the turn.
  • This results in a number of optimization possibilities for the manufacturing process wherein e.g. In the flat state assembly operations with mechanical, electrical and electronic components, balancing, circuit testing, troubleshooting and any repairs are usually much easier and without obstruction by spatial structures in the flat state of the circuit board to be performed.
  • the invention relates to a bendable printed circuit board structure comprising at least two printed circuit board sections that can be arranged at an angle to one another, characterized in that they are at least in one contains predominantly embedded in the printed circuit board conductor wire which extends between two provided as connection points areas of the circuit board and is electrically connected thereto, wherein the two provided as connection points areas are located on different circuit board sections, wherein the circuit board sections while maintaining the connection as the connection points provided areas by the at least one lead wire and bent under bending of the lead wire against each other.
  • a printed circuit board structure can be produced by all of the aforementioned variants of the method and can thus be provided with specific properties, with several of these aspects also being useful to combine with one another.
  • the resulting product of the bendable printed circuit board structure can thus be provided with the properties and advantages discussed above in connection with the method steps and thus adapted as best as possible to the specification specifications.
  • an embodiment as a spatial printed circuit board structure of at least two mutually angularly arranged printed circuit board sections are provided, wherein the printed circuit board sections by at least one lead wire are in electrically conductive connection with each other, the printed circuit board sections along a Abwinkelkante contact, or there are directly opposite , wherein the lead wire extends over the Abwinkelkante and is integrally embedded on both sides between the respective circuit board portion and at least one cover layer of insulating material.
  • the projecting from the individual circuit board sections in the Abwinkelkanten lead wires can be fixed to the printed circuit board sections and protected that the wire printed circuit board is provided at least on their pointing to the wires side with at least one cover layer of insulating material before the Anwinkein. Due to the manufacturing process, the printed circuit board sections then contact along the Abwinkelkante or lie there at least directly opposite, with the lead wires extend over the Abwinkelkanten and both sides between the PCB section in question and the at least one cover layer of insulating material are embedded cohesively. In this way, a very cost-effective and practical spatial printed circuit board structure can be produced.
  • the printed circuit board sections can be fixed in position relative to one another, which can take place by filling the parting line and / or the deflection region of the angled printed circuit board sections by means of an insulation and stabilization means with or without reinforcement additives, or by casting or by bonding with spatial stabilization structures, for example by gluing, or by fastening the printed circuit board sections of the printed circuit board structure at the installation site.
  • Fig. 1 is a perspective view of a printed circuit board on which an electrical circuit is arranged with a plurality of electrically conductive wires;
  • FIG. 2 shows the circuit board of FIG. 1, from which printed circuit board sections protrude at an angle
  • Fig. 3 shows the printed circuit board of Fig. 1, from which the printed circuit board sections have been assembled into a closed housing; 4 shows a more detailed perspective sectional illustration of a printed circuit board with a plurality of connection regions in an angled state with a partially filled bend-out joint;
  • 5 a shows a sectional view through a printed circuit board with lead wire connection with introduced by milling Abwinkelnut.
  • Fig. 5b is a sectional view through a printed circuit board with lead wire connection with by means of saw along the Abwinkelkante partially removed printed circuit board material.
  • electrically insulating circuit board an electrical or electronic circuit is realized, which in addition to extending on the circuit board surface electrical traces 8 includes electrically conductive wires 4, which are arranged in the interior of the circuit board.
  • the lead wires 4 contact the printed circuit board 1 at defined connection points 6, for example by etching a copper foil connected to the surface of the printed circuit board. This contacting of the lead wires 4 with the copper foil takes place, for example, by welding, bonding, soldering, solder bonding or the like.
  • the lead wires 4 are provided, for example, with an insulation in order to arrange the lead wires 4 in several levels one above the other.
  • the copper foil can form a planar printed circuit board, for example by pressing with a stabilizing surface element.
  • the construction and manufacture of such a wire-printed circuit board 1 is known for example from DE 101 08 168 C1.
  • a multiwire printed circuit board can be produced using a wire writing method, laid on the inside of a thin surface element of electrically conductive material, preferably a copper foil, the Drahtvermix defined lead wires defined and contacted at defined contact points of the thin conductive surface element, for example by welding and fixed , Subsequently, on the inside of the thin conductive surface element with the contacted strips set a stabilizing surface element.
  • the thin surface element is structured, for example, by partial etching away from its outside in such a way that the contact points are separated from the remaining surface element and thus electrically isolated from one another.
  • the wire-printed circuit board 1 for example, additionally etched conductor tracks 8, which are electrically connected to the connection points 6.
  • the printed circuit board 1 can furthermore be provided, on its side facing the lead wires 6, with a curable electrical insulating compound as cover layer 10 and, for example, a reinforcing layer, e.g. be cast in fiberglass fabric composite construction.
  • the lead wires 4 and the conductor tracks 8 are arranged in wiring levels on the upper side of the printed circuit board 1 (printed conductors 8) or embedded therein (lead wires A). In the present case, therefore, a combination of etched conductor tracks 8 and wire connections with lead wires 4 is realized on the individual circuit board 1.
  • the etched conductor tracks 8 are arranged distributed on printed circuit board sections 12, 14, 16, 18, 20, 22 of the printed circuit board such that only the lead wires 4 extend between the individual printed circuit board sections 12, 14, 16, 18, 20, 22, but none Etched tracks 8. Equally, however, within a printed circuit board section 12, 14, 16, 18, 20, 22, an electrical interconnection can be realized, which contains lead wires, which are assigned only to this printed circuit board section 12, 14, 16, 18, 20, 22. Furthermore, at least some of the connection points 6 can be connected upstream of electrical or electronic components and / or according to the angle.
  • a spatial printed circuit board structure 24 for example in the form of a closed housing 26 according to FIG. 3, starting from a base printed circuit board section 12 at defined bend angles 28 between the six printed circuit board sections 12, 14, 16, 18, 20, 22 according to a further fabrication step, preferably transversely to the course direction between the printed circuit board sections 12, 14, 16, 18, 20, 22 extending lead wires 4, grooves 30, 33 in the circuit board material or in the insulating material of the cover layer 10 of the circuit board 1, for example, milled (30, Fig. 5a) or sawed (33, Fig. 5b). Care is taken here that the conductor wires 4 connecting the printed circuit board sections 12, 14, 16, 18, 20, 22 are not damaged.
  • the etched conductor tracks 8 are already arranged on the circuit board sections 12, 14, 16, 18, 20, 22 such that they represent by the milling process along the parting lines between the printed circuit board sections 12, 14, 16, 18, 20, 22 Abwinkelkanten 28 can not be interrupted.
  • each printed circuit board section 12, 14, 16, 18, 20, 22 is assigned its own interconnect structure and / or conductor structure, which is interconnected only by conductive wires to the interconnect structures and / or conductive wire structures of another circuit board section 12, 14, 16, 18, 20, 22 is in electrically conductive connection.
  • circuit board portions 12, 14, 16, 18, 20, 22 are folded along the Abwinkelkanten 28, similar to the production of a packaging or moving box in the form of a closed housing 26, as shown in FIG.
  • the lead wires 4 act as flexible hinge elements, since they produce not only the electrical but also a mechanical connection between the printed circuit board sections 12, 14, 16, 18, 20, 22 and on the other hand are flexible (see Fig. A).
  • the printed circuit board sections 12, 14, 16, 18, 20, 22 are fixed in position relative to each other, for example by gluing or filling 32 of the Abwinkungsfuge o- attaching angles to form a rigid, closed housing 26 of FIG. 3, whose walls exclusively are formed by the printed circuit board sections 12, 14, 16, 18, 20, 22.
  • the base circuit board portion 12 for example, protrude laterally beyond the cross section of the housing 26 in order to provide sufficient space for external connections available.
  • a printed circuit board structure it is possible, for example, to connect discrete connection points and line structures arranged on a carrier layer by wire bonding and to produce a corresponding printed circuit board, for example by gluing or pressing with a stabilizing surface element.
  • connection points are already known in advance in accordance with the existing circuit layout, the connections of the lead wires 4 with the actually not yet existing connection points 6 can already be made beforehand and wired together by means of wire writing. Subsequently, then provided with the lead wires 4 surface of the circuit board 1 can be connected to a mechanically stabilizing and electrically insulating layer 10, for example by a prepreg of Isolierstoffmasse with embedded reinforcing fabric is pressed with the circuit board 1.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Structure Of Printed Boards (AREA)
  • Combinations Of Printed Boards (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer abwinkelbaren Leiterplattenstruktur aus zumindest zwei Leiterplattenabschnitten, das die folgenden Schritte beinhaltet: a) Herstellen einer ebenen Leiterplatte (1) mit wenigstens einem zumindest überwiegend in der Leiterplatte (1) eingebetteten Leitungsdraht 4, der sich zwischen zwei als Anschlussstellen (6) vorgesehenen Bereichen der Leiterplatte (1) erstreckt und mit diesen elektrisch leitend verbunden ist, wobei sich die beiden als Anschlussstellen (6) vorgesehenen Bereiche auf verschiedenen Leiterplattenabschnitten (12, 14, 16, 18, 20, 22) befinden; b) Bereitstellen mindestens eines zur Abwinklung vorgesehenen Bereichs, vorzugsweise einer Abwinkelkante (28), zwischen den Leiterplattenabschnitten (12, 14, 16, 18, 20, 22), wobei die Leiterplattenabschnitte (12, 14, 16, 18, 20, 22) unter Beibehaltung der Verbindung der als Anschlussstellen (6) vorgesehenen Bereiche durch den wenigstens einen Leitungsdraht (4) und unter Biegung des wenigstens einen Leitungsdrahts (4) gegeneinander abwinkelbar sind.

Description

Verfahren zur Herstellung einer abwinkelbaren Leiterplattenstruktur aus zumindest zwei Leiterplattenabschnitten
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer abwinkelbaren Leiterplattenstruktur aus zumindest zwei Leiterplattenabschnitten gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie eine abwinkelbare Leiterplattenstruktur aus wenigstens zwei zueinander winkelig anordenbaren Leiterplattenabschnitten gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 26.
Üblicherweise werden Signale und Ströme auf Leiterplatten in Leiterbahnen fortgeleitet, welche durch ein Ätzverfahren hergestellt sind, d.h. von einem auf einer Trägerplatte aufgebrachten leitfähigen, dünnen Flächenelement (z.B. Kupferfolie) werden zwischen den gewünschten Leiterbahnen liegende Bereiche abgeätzt, wodurch sich diskrete, voneinander isolierte Anschluss- und Leiterbahnstrukturen auf der Oberfläche der Trägerplatte erzeugen lassen. Bei drahtbeschriebenen Leiterplatten werden hingegen Leitungsdrähte aus elektrisch leitfähigem Material zwischen als Anschlussstellen vorgesehenen Bereichen des leitfähigen, dünnen Flächenelements verlegt und beispielsweise zusammen mit diesem in Verbundbauweise in einem Block aus Isolierstoffmasse zur Ausbildung einer Leiterplatte eingegossen.
Ein Verfahren zur Herstellung einer solchen drahtbeschriebenen Leiterplatte ist beispielsweise aus der DE 101 08 168 C1 bekannt. Diese Druckschrift beschreibt ein Verfahren zur Herstellung einer Multiwire-Leiterplatte unter Anwendung eines Drahtschreibeverfahrens, wobei auf der Innenseite eines dünnen Flächenelements aus elektrisch leitfähigem Material der Drahtverschreibung entsprechende Leitungsdrähte definiert verlegt und an definierten Kontaktstelle des Flächenelements kontaktiert und festgelegt werden. Anschließend wird auf der Innenseite des Flächenelements mit den kontaktierten Leitungsdrähten ein Stabilisierungsflächenelement festgelegt. Danach wird das dünne Flächenelement von seiner Außenseite her derartig strukturiert, dass die Kontaktstellen vom übrigen Flächenelement getrennt und somit elektrisch voneinander isoliert werden. Derartige Leiterplatten geringer Dicke können zu einer kompakten Mehrla- genschaltung zusammengebaut werden. Zu unterscheiden sind folglich drahtgeschriebene Platinen, in welchen Leitungsdrähte eingebettet und zwischen beispielsweise den Anschlussstellen elektronischer Bauelemente verlegt sind, von Leitungsverbindungen konventioneller Leiterplatten, bei welchen die Leitungsverbindungen von einer Leiterplattenoberseite nachträglich mit den Anschlussstellen verbunden werden können, um Ströme oder Signale beispielsweise zwischen getrennten Leiterplatten zu übertragen.
Aus Gründen eines beengten Bauraums ist es manchmal notwendig, Leiterplatten, welche miteinander in elektrischer Verbindung stehen sollen, in einer räumlichen Struktur anzuordnen. Dies bedeutet, dass die einzelnen Leiterplatten der Struktur zueinander winkelig angeordnet werden, wobei zwischen den einzelnen Leiterplatten elektrische Verbindungen, beispielsweise in Form von elektrisch leitfähigen Leitungsdrähten, hergestellt werden müssen. Beim Stand der Technik wird dies beispielsweise dadurch realisiert, dass die einzelnen Leiterplatten der Struktur getrennt voneinander gefertigt und auf jeder Leiterplatte durch das Ätzverfahren eine eigene Leiterbahn- und Anschlussstruktur mit entsprechenden Anschlussstellen für die Leitungsdrähte zur Verbindung der getrennten Leiterplatten hergestellt werden. Danach werden die Leitungsdrähte an den entsprechenden Anschlussstellen für die Leitungsdrähte zur Verbindung der getrennten Leiterplatten bei den verschiedenen Leiterplatten beispielsweise durch Löten oder Schweißen befestigt und so die getrennten Leiterplatten elektrisch miteinander verbunden.
Der vorliegenden Erfindung liegt demzufolge die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs erwähnten Art derart weiterzuentwickeln, dass es kostengünstiger und einfacher zu realisieren ist. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Verfahren zur Herstellung einer abwinkelbaren Leiterplattenstruktur aus zumindest zwei Leiterplattenabschnitten, gekennzeichnet durch die folgenden Schritte:
a) Herstellen einer ebenen Leiterplatte mit wenigstens einem zumindest überwiegend in der Leiterplatte eingebetteten Leitungsdraht, der sich zwischen zwei als Anschlussstellen vorgesehenen Bereichen der Leiterplatte erstreckt und mit diesen elektrisch leitend verbunden ist, wobei sich die beiden als Anschlussstellen vorgesehenen Bereiche auf verschiedenen Leiterplattenabschnitten befinden;
b) Bereitstellen mindestens eines zur Abwinkelung vorgesehenen Bereichs, vorzugsweise einer Abwinkelkante zwischen den Leiterplattenabschnitten, wobei die Leiterplattenabschnitte unter Beibehaltung der Verbindung der als Anschlussstellen vorgesehenen Bereiche durch den wenigstens einen Leitungsdraht und unter Biegung des wenigstens einen Leitungsdrahts gegeneinander abwinkelbar sind, gemäß dem Anspruch 1 der vorliegenden Erfindung.
In Bezug auf den Vorrichtungsaspekt der vorliegenden Erfindung wird die Aufgabe durch eine abwinkelbare Leiterplattenstruktur aus wenigstens zwei zueinander winkelig anordenbaren Leiterplattenabschnitten dadurch gelöst, dass diese wenigstens einen zumindest überwiegend in der Leiterplattenstruktur eingebetteten Leitungsdraht enthält, der sich zwischen zwei als Anschlussstellen vorgesehenen Bereichen der Leiterplattenstruktur erstreckt und mit diesen elektrisch leitend verbunden ist, wobei sich die beiden als Anschlussstellen vorgesehenen Bereiche auf verschiedenen Leiterplattenabschnitten befinden, wobei die Leiterplattenabschnitte unter Beibehaltung der Verbindung der als Anschlussstellen vorgesehenen Bereiche durch den wenigstens einen Leitungsdraht und unter Biegung des wenigstens einen Leitungsdrahts gegeneinander abwinkelbar sind, gemäß dem Anspruch 26 der vorliegenden Erfindung.
Dabei kann eine zunächst ebene Leiterplatte beispielsweise entsprechend des vorbeschriebenen Verfahrens aus der DE 101 08 168 C1 hergestellt werden, wobei auf der Innenseite eines dünnen Flächenelements aus elektrisch leitendem Material der Draht- verschreibung entsprechende Leitungsdrähte definiert verlegt und an den definierten Kontaktstellen des Flächenelements kontaktiert und festgelegt werden. Anschließend wird auf der Innenseite des Flächenelements mit den kontaktierten Leitungsdrähten ein Stabilisierungsflächenelement beispielsweise in Form eines Prepregs oder einer in Isolierharz eingegossenen Armierungsschicht verbunden. Danach wird das dünne Flächenelement von seiner Außenseite her, beispielsweise durch mechanische Bearbeitung, Laserabdampfung oder Ätzung derartig strukturiert, dass die Kontaktstellen vom übrigen Flächenelement getrennt und somit diskretisiert und elektrisch voneinander isoliert werden. Eine derartige ebene Leiterplatte kann dann beispielsweise mit wenigsten einer Abwinkelkante z.B. durch Abtrag von Leiterplattenmaterial mittels Laserabtrag oder mechanischer Entfernung durch Fräsen versehen werden. Anschließend kann beispielsweise eine Bestückung mit elektronischen oder elektrischen Bauelementen im zunächst noch flachen Zustand der abwinkelbaren Leiterplattenstruktur vorgenommen werden. Alternativ können die elektrischen oder elektronischen Bauelemente an zumindest einigen der Anschlussstellen auch nach dem Abwinkein der Leiterplattenabschnitte angeschlossen werden.
Die mit diesem Verfahren erzielbaren Vorteile sind darin zu sehen, dass die elektronische Schaltung und alle elektrischen Verbindungen der räumlichen Leiterplattenstruktur in einem Arbeitsgang an einer einzigen, zunächst noch ebenen Leiterplatte hergestellt werden können. Darüber hinaus können weitere Arbeitsgänge wie die Bestückungsvorgänge mit elektronischen Bauelementen, das Abgleichen, die Schaltungsprüfung, die Fehlersuche und eventuelle Reparaturen ebenfalls im ebenen Zustand der Leiterplatte durchgeführt werden. Insbesondere ist eine Fehlersuche und Reparatur in diesem ebenen Zustand besonders einfach möglich, weil noch keine räumliche Struktur ausgebildet ist, welche die Zugänglichkeit zu einzelnen Bauelementen der Schaltung behindern könnte. Die winkelige Anordnung der einzelnen Leiterplattenabschnitte zueinander kann durch einfaches Biegen der flexiblen Leitungsdrähte hergestellt werden, welche die Leiterplattenabschnitte miteinander verbinden. Ein weiterer vorteilhafter Aspekt einer solchen abgewinkelten Anordnung ist die gute thermische, elektrische oder elektromagnetische Trennung oder Entkopplung verschiedener Schaltungsbereiche. Außerdem kann ein solcher abgewinkelter Bereich einer Leiterplattenstruktur vorteilhaft zur Anbringung von Anzeige- bzw. Eingabebauelementen und Buchsen beispielsweise an der Frontseite und unter Umständen in verschiedenen Befestigungsebenen dienen.
Weiterhin ist es möglich, durch das erfindungsgemäße Verfahren ein geschlossenes Leiterplattengehäuse durch Verbinden einer aus sechs Teilflächen bestehenden Abwicklung eines Quaders aus einer abwinkelbaren, ebenen Leiterplattenstruktur zu fertigen und so ein geschlossenes Leiterplattengehäuse, das innen- wie außenseitig bestückbar ist, herzustellen.
Auf diese Weise ist es vorteilhaft möglich, Bauteile beispielsweise vor kondensierender Feuchtigkeit, Chemikalien oder anderen schädlichen Einflüssen oder starken Temperaturschwankungen im Inneren des Gehäuses geschützt unterzubringen. Hierbei ist es auch möglich, die im Inneren des Leiterplattengehäuses montierten Bauelemente der Schaltung vor wechselnden Umwelteinflüssen zu schützen und ggf. auch zu temperieren und vor Zugluft zu schützen und so Beeinträchtigungen der Funktion und Genauigkeit oder vorzeitige Alterung zu verhindern. Ein weiterer sehr wichtiger Aspekt liegt in der elektrostatischen und elektromagnetischen Schirmung, im sogenannten „EGB- Schutz" von elektrostatisch sensitiven Bauteilen sowie im Hochspannungsschutz von Menschen und elektronischen Komponenten.
Weiterhin kann auf diese Weise auch der unerwünschte Einblick, Zugriff oder Reparaturversuch durch unbefugte Personen wirksam unterbunden werden. Außerdem ist es möglich, mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens sehr kompakte, robuste und mechanisch hochbelastbare Leiterplattenstrukturen zu schaffen, die durch eine sehr hohe Zuverlässigkeit der Leitungsverbindungen zwischen den einzelnen Leiterplattenabschnitten und eine sehr geringe Fehlerrate bei der Herstellung und minimale Ausfallrate im Einsatz auszeichnen. Insbesondere durch die Führung der Leitungsdrähte innerhalb der Leiterplattenstrukturen und in geschützten Bereichen der Abwinkelnut ist eine nachträgliche Beschädigung dieser Leitungsdrahtverbindungen nach dem Herstellungspro- zess nahezu ausgeschlossen.
In einer bevorzugten Ausführungsform kann die Leiterplatte mit elektrischen Anschlussstellen versehen werden, wodurch einzelne Bereiche der Platine, die mittels Drahtverschreibung mit einem Leitungsdraht verbunden sein können und/oder zur Bestückung mit Bauteilen vorgesehen sein können und/oder der Fortleitung von Signalen oder Strömen dienen können und/oder dem Anschluss externer Komponenten dienen können, voneinander isoliert ausgebildet werden können.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform kann der Leitungsdraht mittels Drahtschreibung aufgebracht und mit den als Anschlussstellen vorgesehenen Bereichen der Leiterplatte vorzugsweise verschweißt werden. Durch dieses Verfahren ist ein besonders zuverlässiges, wirtschaftliches und effizientes Verbinden von Anschlussbereichen mittels drahtverschriebenem Leitungsdraht möglich.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform kann entlang der Abwinkelkante die Steifigkeit und/oder Festigkeit der Leiterplatte gegenüber angrenzenden Bereichen herabgesetzt sein. Durch eine solche Veränderung von mechanischen Parametern kann die Leiterplattenstruktur entlang den dafür vorgesehenen Faltungslinien ohne Beschädigung der im Inneren der Leiterplattentstruktur verlaufenden Leitungsdrähte abgewinkelt werden.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform kann entlang der Abwinkelkante die Stärke der Leiterplatte gegenüber angrenzenden Bereichen verringert sein. Dies stellt eine besonders einfache Möglichkeit dar, um Leiterplattenabschnitte der Leiterplattenstruktur gelenkig miteinander zu verbinden.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform kann die Abwinkelkante durch teilweises Entfernen von Leiterplattenmaterial hergestellt sein. Dies stellt insbesondere im Klein- und Mittelserienbereich eine sinnvolle, kostengünstige und herstellungstechnisch flexible Möglichkeit dar, um die Leiterplattenabschnitte gegeneinander beweglich zu gestalten.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform kann nach dem teilweisen Entfernen von Leiterplattenmaterial wenigstens ein Leiterplattenabschnitt gegenüber wenigstens einem anderen Leiterplattenabschnitt unter Beibehaltung der Verbindung der als Anschlussstellen vorgesehenen Bereiche durch den wenigstens einen Leitungsdraht und unter Biegung des wenigstens einen Leitungsdrahtes abgewinkelt werden. Durch das partielle Entfernen von Leiterplattenmaterial wird dabei die Steifigkeit der Leiterplattenstruktur im Knickbereich soweit herabgesetzt und die neutrale Knickachse soweit an die Verdrahtungsebene der mittels Drahtverschreibung miteinander verbundenen Leiterplattenabschnitte herangebracht, dass eine mechanische Beschädigung der Leitungsdrähte im Abwinkelungsbereich beim Abwinkein ausgeschlossen und so eine zuverlässige elektrische Verbindung der einzelnen Leiterplattenabschnitte der Leiterplattenstruktur gewährleistet werden kann.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform kann wenigstens der eine Leiterplattenabschnitt gegenüber einem anderen Leiterplattenabschnitt lagefixiert werden, wodurch sich eine stabile und mechanisch robuste räumliche Leiterplattenstruktur herstellen lässt.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform kann die Drahtverschreibung mit den als Anschlussstellen vorgesehenen Bereichen auf einem dünnen, zumindest abschnittsweise leitfähigen Flächenelement, vorzugsweise einer leitfähigen Folie, vorgenommen werden, wobei das ebene, dünne, zumindest abschnittsweise leitfähige Flächenelement nach dessen Verdrahtung auf der Drahtverschreibungsseite zumindest abschnittsweise mittels eines Isolations- und Stabilisierungsmittels, welches vorzugsweise eine Armierungsschicht enthält, zur Herstellung einer Leiterplatte vergossen oder verpresst werden. Durch diesen Verfahrensschritt kann aus einem dünnen, zunächst mechanisch instabilen, leitfähigen Flächenelement wie beispielsweise einer leitfähigen Kupferfolie ein mechanisch stabiles und belastbares Leiterplattenprodukt hergestellt werden, das in vielfältiger Weise bearbeitet und bestückt werden kann.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform kann das Leiterplattenmaterial entlang einer Abwinkelkante in einem plastischen Zustand abgewinkelt werden. Durch diesen Verfahrensschritt ist es möglich, eine einheitlich ausgeführte Leiterplattenträgerstruktur beispielsweise ohne Materialabtrag in eine räumliche Struktur umzuformen und hierbei ohne weitere Stabilisierungsmaßnahmen nach Eintreten der Verfestigung oder Aushärtung des Leiterplattenmaterials, z.B. durch Polymerisation, ein robustes und mechanisch stabiles Produkt zu erhalten.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform kann die Abwinkelkante in einem plastischen Zustand der Leiterplatte eingeformt werden, wodurch sich in Großserienfertigung ein besonders einfaches und kostengünstiges, eine mechanische Nachbearbeitung vermeidendes Verfahren zur Gelenkigmachung der Leiterplattenstruktur erzielen lässt.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform kann die Abwinkelkante durch Einbetten eines Fremdmaterials in das Isolations- und Stabilisierungsmaterial vor dessen Verfestigung oder Aushärtung hergestellt werden, wodurch sich beispielsweise eine Soll- Deformationslinie oder eine Trennfuge herstellen lässt und ein mechanisches Bearbeiten der Leiterplattenstruktur unterbleiben kann.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform kann die Entfernung des Leiterplattenmaterials entlang der Abwinkelkante durch Laserabtrag erfolgen, wodurch sich eine sehr hohe Bearbeitungsgeschwindigkeit unter Vermeidung von Ablagerungen durch entferntes Material auf den verbleibenden Leiterplattenstrukturen erzielen lässt.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform kann die Entfernung des Leiterplattenmaterials entlang der Abwinkelkante durch mechanischen Abtrag vorzugsweise mittels Fräsen oder Sägen erfolgen. Dies stellt einen sehr effizienten und produktionstechnisch flexiblen Weg zur Herstellung einer Abwinkelkante insbesondere im Klein- und Mittelserienbereich dar.
in einer weiteren bevorzugten Ausführungsform kann die Abwinkelnut nach Entfernen des Leiterplattenmaterials entlang der Abwinkelkante auf der Drahtverschreibungsseite in Gegenrichtung der Leiterplatte vom Leitungsdraht beabstandet sein und über den Leitungsdraht auf der Drahtverschreibungsseite vorzugsweise 5% bis 30% der Leiterplattenstärke erhalten bleiben. Durch diese Ausführungsform lässt sich einerseits eine gute Stabilisierung des Abwinkelbereichs unter Vermeidung mechanischer Beschädigung der Leitungsdrähte durch Zerrung, Scherung oder Stauchung während des Abbiegens erzielen und andererseits eine hohe Sicherheit vor versehentlicher Beschädigung der im Abwinkelungsbereich verlaufenden Leitungsdrähte bei der Entfernung des Leiterplattenmaterials in der Abwinkelnut, selbst bei relativ hohen Fertigungstoleranzen und ohne zusätzliche Maßnahmen einfach und kostengünstig gewährleisten. Ebenso ist es jedoch auch denkbar, das Leiterplattenmaterial bis auf Leitungsdrahtniveau vollständig abzutragen und kein Leiterplattenträgermaterial auf der Drahtverschreibungsseite über dem Leitungsdraht stehen zu lassen.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform kann im Bereich der Abwinkelkante die leitfähige Folie vor dem Fräsen entfernt werden. Auf diese Weise kann zuverlässig die unerwünschte Bildung metallischen Abtrags bei der mechanischen Bearbeitung der Leiterplattenstruktur vermieden sowie eine Kontaktierung der leitfähigen Oberflächenbereiche der Leiterplattenstrukturen nach deren Abwinkein unterbunden werden.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform kann die Abwinkelung von der gefrästen Seite weg erfolgen. Auf diese Weise kann mit einem relativ schmalen Frässpalt und bei relativ geringer Frästiefe und somit bei relativ geringem Materialabtrag eine Gelenkstruktur geschaffen werden, die ein Abwinkein der Leiterplattenabschnitte gegeneinander ohne Beschädigung des Leitungsdrahts ermöglicht und nach erfolgter Abwinklung gut zugänglich von der Außenseite mit einem Isolations- und Stabilisierungsmitteln verfüllt und mechanisch stabilisiert werden kann. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform kann die Entfernung des Leiterplattenmaterials entlang einer Abwinkelkante vorzugsweise in Form einer V-Nut erfolgen und die Abwinklung in Richtung der gefrästen Seite vorgenommen wird. Wird eine 90° Ab- winklung der Leiterplattenabschnitte der Leiterplattenstruktur angestrebt, so kann eine V-Nut mittels eines 90°-Kegelfräsers in das Leiterplattenmaterial eingefräst werden und so ein leicht mechanisch zu stabilisierender und mit einer Hohlkehlklebung zu versehender Haarspalt zwischen den einzelnen Leiterplattenabschnitten erzielt werden, wodurch sich eine sehr gute mechanische Stabilisierung erreichen lässt. Außerdem wäre es möglich, einen Fräser mit einem Spitzenwinkel von mehr als 90° einzusetzen, um im Fall einer 90°-Abwinklung der Leiterplattenabschnitte der Leiterplattenstruktur einen Trennspalt zwischen den einzelnen abgewinkelten Leiterplattenabschnitten einzuhalten, durch den eine bessere elektrische und thermische Trennung der Leiterplattenabschnitte erzielt werden kann.
in einer weiteren bevorzugten Ausführungsform kann das Isolations- und Stabilisierungsmittel zur Herstellung einer Leiterplatte eine Armierungsschicht aufweisen, die der Drahtverschreibung benachbart angeordnet ist und bei der Abwinklung der Leiterplattenabschnitte zumindest teilweise erhalten bleibt. Diese Ausführungsform kann bei den üblichen mechanisch zumeist durch eine Laminierung mit einer Armierungsschicht beispielsweise aus Glasfasergewebe stabilisierten Leiterplatten vorteilhaft sein, da hierbei das härtere und einen höheren Werkzeugverschleiß hervorrufende Glasfasergewebe nicht mechanisch abgetragen werden muss und gleichzeitig ein sehr wirksames zugaufnehmendes und damit ein Einreißen des Gelenkbereichs wirksam verhinderndes Stabilisierungselement im Gelenkbereich zwischen den einzelnen Leiterplattenabschnitten der Leiterplattenstruktur erhalten bleibt, das einerseits die Leitungsdrähte beim Abwinkein der Leiterplattenabschnitte vor mechanischer Beschädigung schützt und andererseits eine weitaus bessere mechanische Stabilisierung des Abwinklungsbe- reichs nach Verfüllen der Abwinkelnut mit einem Isolations- und Stabilisierungsmittel möglich macht. Außerdem hält die Armierungsschicht die verlegten Leitungsdrähte zuverlässig nieder und schützt diese so vor unerwünschter Beschädigung beim Materialabtrag entlag der Abwinkelkante. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform kann die Abwinkelnut entlang der Abwinkelkante mit einem Isolations- und Stabilisierungsmittel versehen werden. Hierdurch können die Leiterplattenabschnitte der Leiterplattenstruktur nach deren Abwickelung elektrisch voneinander isoliert und mechanisch stabilisiert zu einer funktionsfähigen räumlichen Leiterplattenstruktur verbunden werden.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform können aus wenigstens einem Leiterplattenabschnitt wenigstens zwei weitere Leiterplattenabschnitte hergestellt werden. • Auf diese Weise ist es z.B. möglich, ein U-förmiges räumliches Leiterplattengebilde mit zwei parallelen, doppelseitig bestückbaren Bestückungsebenen zu schaffen, die elektrisch und thermisch sehr gut voneinander getrennt oder entkoppelt sind.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform können, ausgehend von der ebenen Leiterplatte, wenigstens sechs Leiterplattenabschnitte derart abgewinkelt werden, dass sie die Seitenflächen eines geschlossenen Gehäuses bilden. Eine solche Struktur ist sehr kompakt und mechanisch robust und bietet eine Reihe wichtiger Vorteile. Auf diese Weise ist es möglich, Bauteile geschützt beispielsweise vor kondensierender Feuchtigkeit, Chemikalien oder anderen schädlichen Einflüssen oder starken Temperaturschwankungen im Inneren des Gehäuses unterzubringen. Hierbei können die im Inneren des Leiterplattengehäuses untergebrachten Bauelemente der Schaltung vor wechselnden Umwelteinflüssen geschützt und ggf. auch temperiert und vor Zugluft abgeschirmt und so Beeinträchtigungen der Funktion und Genauigkeit oder vorzeitige Alterung verhindert werden. Ein weiterer sehr wichtiger Aspekt liegt in der elektrostatischen und elektromagnetischen Schirmung, im sogenannten „EGB-Schutz" von elektrostatisch sensitiven Bauteilen sowie im Hochspannungsschutz von Menschen und elektronischen Komponenten. Weiterhin kann auf diese Weise auch der unerwünschte Einblick, Zugriff oder Reparaturversuch durch unbefugte Personen wirksam unterbunden werden. Außerdem entstehen auf diese Weise sehr kompakte, robuste und mechanisch hochbelastbare Leiterplattenstrukturen, die sich durch eine sehr hohe Zuverlässigkeit Leitungsverbindungen zwischen den einzelnen Leiterplattenabschnitten und eine sehr geringe Fehlerrate bei der Herstellung und Ausfallrate im Einsatz auszeichnen. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform kann die eine ebene Leiterplatte wenigstens auf ihrer zum Leitungsdraht weisenden Seite vor dem Abwinkein mit wenigstens einer Deckschicht aus Isolierstoffmaterial versehen werden. Auf diese Weise kann eine zusätzliche sinnvolle elektrische Isolationsschicht aufgebracht werden.
Die von den einzelnen Leiterplattenabschnitten im Bereich der Abwinkelkanten wegragenden Leitungsdrähte können an den Leiterplattenabschnitten dadurch fixiert und geschützt sein, dass die drahtbeschriebene Leiterplatte vor dem Abwinkein wenigstens auf ihrer zu den Leitungsdrähten weisenden Seite mit wenigstens einer Deckschicht aus Isolierstoffmaterial versehen wird. Bedingt durch das Herstellverfahren kontaktieren sich die Leiterplattenabschnitte dann entlang der Abwinkelkante oder liegen sich dort zumindest unmittelbar gegenüber, wobei sich die Leitungsdrähte über die Abwinkelkanten erstrecken und jeweils beidseitig zwischen dem betreffenden Leiterplattenabschnitt und der wenigstens einen Deckschicht aus Isolierstoffmasse stoffschlüssig eingebettet sind.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform können an zumindest einigen der Anschlussstellen elektrische oder elektronische Bauelemente vor- oder nach dem Abwinkein angeschlossen werden. Hierdurch ergeben sich eine Reihe von Optimierungsmöglichkeiten für den Herstellungsprozess, wobei z.B. im ebenen Zustand Bestückungsvorgänge mit mechanischen, elektrischen und elektronischen Bauelementen, Abgleichen, Schaltungsprüfung, Fehlersuche und eventuelle Reparaturen zumeist sehr viel einfacher und ohne Behinderung durch räumliche Strukturen im ebenen Zustand der Leiterplatte durchgeführt werden. Andererseits kann es zweckmäßig sein, besonders empfindliche oder auf der Außenseite der abgewinkelten Struktur angebrachte Bauelemente zunächst noch nicht zu bestücken, um sie vor Beschädigung bei der mechanischen Bearbeitung der Leiterplattenstruktur zu schützen.
Gemäß dem Vorrichtungsaspekt bezieht sich die Erfindung auf eine abwinkelbare Leiterplattenstruktur aus wenigstens zwei zueinander winkelig anordenbaren Leiterplattenabschnitten, dadurch gekennzeichnet, dass diese wenigstens in einem zumindest überwiegend in der Leiterplatten eingebetteten Leitungsdraht enthält, der sich zwischen zwei als Anschlussstellen vorgesehenen Bereichen der Leiterplatte erstreckt und mit diesen elektrisch leitend verbunden ist, wobei sich die beiden als Anschlussstellen vorgesehenen Bereiche auf verschiedenen Leiterplattenabschnitten befinden, wobei die Leiterplattenabschnitte unter Beibehaltung der Verbindung der als Anschlussstellen vorgesehenen Bereiche durch den wenigstens einen Leitungsdraht und unter Biegung des Leitungsdrahtes gegeneinander abwinkelbar sind. Eine solche Leiterplattenstruktur kann durch sämtliche der vorerwähnten Verfahrensvarianten hergestellt und so mit spezifischen Eigenschaften versehen werden, wobei auch mehrere dieser Aspekte sinnvoll miteinander zu kombinieren sind. Das daraus resultierende Produkt der abwinkelbaren Leiterplattenstruktur kann dadurch mit dem zuvor im Zusammenhang mit den Verfahrensschritten diskutierten Eigenschaften und Vorteilen versehen werden und so an die Spezifikantionsvorgaben bestmöglich angepasst werden.
Weiterhin kann im Rahmen der vorliegenden Erfindung eine Ausführungsform als räumliche Leiterplattenstruktur aus wenigstens zwei zueinander winkelig angeordneten Leiterplattenabschnitten geschaffen werden, wobei die Leiterplattenabschnitte durch wenigstens einen Leitungsdraht miteinander in elektrisch leitender Verbindung stehen, wobei sich die Leiterplattenabschnitte entlang einer Abwinkelkante kontaktieren, oder sich dort unmittelbar gegenüberliegen, wobei sich der Leitungsdraht über die Abwinkelkante erstreckt und beidseitig zwischen dem betreffenden Leiterplattenabschnitt und wenigstens einer Deckschicht aus Isolierstoffmasse stoffschlüssig eingebettet ist.
Die von den einzelnen Leiterplattenabschnitten im Bereich der Abwinkelkanten wegragenden Leitungsdrähte können an den Leiterplattenabschnitten dadurch fixiert und geschützt sein, dass die drahtbeschriebene Leiterplatte vor dem Abwinkein wenigstens auf ihrer zu den Leitungsdrähten weisenden Seite mit wenigstens einer Deckschicht aus Isolierstoffmaterial versehen wird. Bedingt durch das Herstellverfahren kontaktieren sich die Leiterplattenabschnitte dann entlang der Abwinkelkante oder liegen sich dort zumindest unmittelbar gegenüber, wobei sich die Leitungsdrähte über die Abwinkelkanten erstrecken und jeweils beidseitig zwischen dem betreffenden Leiterplattenabschnitt und der wenigstens einen Deckschicht aus Isolierstoffmasse stoffschlüssig eingebettet sind. Auf diese Weise lässt sich eine sehr kostengünstige und praxistaugliche räumliche Leiterplattenstruktur herstellen.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform können die Leiterplattenabschnitte gegeneinander lagefixiert sein, was mittels Verfüllen der Trennfuge und/oder des Abwin- kelungsbereichs der abgewinkelten Leiterplattenabschnitte mittels eines Isolations- und Stabilisierungsmittels mit oder ohne Armierungsbeigaben erfolgen kann, oder durch Vergießen oder durch Verbinden mit räumlichen Stabilisierungsstrukturen beispielsweise durch Verklebung, oder durch Befestigung der Leiterplattenabschnitte der Leiterplattenstruktur am Einbauort.
Die vorstehend ausgeführten Ausgestaltungen der Erfindung stellen lediglich eine Auswahl zweckmäßiger Gestaltungsmöglichkeiten des Erfindungsgegenstandes dar, die in den einzelnen Unteransprüchen niedergelegt sind. Diese speziellen Gestaltungsmöglichkeiten können einzeln oder, soweit technisch möglich und sinnvoll, auch in Kombination mehrerer der vorerwähnten Gestaltungsvarianten mit einem Verfahren gemäß dem Anspruch 1 bzw. einer Vorrichtung nach Anspruch 26 Anwendung finden.
Nachfolgend wird die Erfindung beispielhaft anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele in Verbindung mit den dazugehörigen Figuren näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht auf eine Leiterplatte, auf welcher eine elektrische Schaltung mit mehreren elektrisch leitfähigen Leitungsdrähten angeordnet ist;
Fig. 2 die Leiterplatte von Fig. 1 , von welcher Leiterplattenabschnitte winklig wegragen;
Fig. 3 die Leiterplatte von Fig. 1 , von weicher die Leiterplattenabschnitte zu einem geschlossenen Gehäuse zusammengesetzt worden sind; Fig. 4 eine detailliertere perspektivische Schnittdarstellung einer Leiterplatte mit mehreren Anschlussbereichen in abgewinkeltem Zustand mit teilweise ver- füllter Abwinkelungsfuge;
Fig. 5 a Schnittdarstellung durch eine Leiterplatte mit Leitungsdrahtverbindung mit durch Fräsung eingebrachter Abwinkelnut;
Fig, 5 b Schnittdarstellung durch eine Leiterplatte mit Leitungsdrahtverbindung mit mittels Sägens entlang der Abwinkelkante teilweise entferntem Leiterplattenmaterial.
Bei der in Fig. 1 insgesamt mit 1 bezeichneten elektrisch isolierenden Leiterplatte ist eine elektrische oder elektronische Schaltung verwirklicht, welche neben an der Leiterplattenoberfläche verlaufenden elektrischen Leiterbahnen 8 auch elektrisch leitfähige Leitungsdrähte 4 beinhaltet, welche im Inneren der Leiterplatte angeordnet sind. Die Leitungsdrähte 4 kontaktieren an definierten, beispielsweise durch Ätzung einer mit der Oberfläche der Leiterplatte verbundenen Kupferfolie erzeugten Anschlussstellen 6 die Leiterplatte 1. Diese Kontaktierung der Leitungsdrähte 4 mit der Kupferfolie erfolgt beispielsweise durch Schweißung, Bonden, Löten, Lötkleben oder dergleichen. Die Leitungsdrähte 4 sind beispielsweise mit einer Isolierung versehen um die Leitungsdrähte 4 in mehreren Ebenen übereinander anordnen zu können. Nach erfolgter Verdrahtung der Kupferfolie mit den Leitungsdrähten 4 kann die Kupferfolie beispielsweise durch Verpressung mit einem stabilisierenden Flächenelement eine ebene Leiterplatte bilden. Der Aufbau und die Herstellung einer solchen drahtbeschriebenen Leiterplatte 1 ist beispielsweise aus der DE 101 08 168 C1 bekannt. So kann eine Multiwire-Leiterplatte unter Anwendung eines Drahtschreibeverfahrens hergestellt werden, wobei auf der Innenseite eines dünnen Flächenelements aus elektrisch leitendem Material, vorzugsweise einer Kupferfolie, der Drahtverschreibung entsprechende Leitungsdrähte definiert verlegt und an definierten Kontaktstellen des dünnen leitfähigen Flächenelements beispielsweise durch Verschweißung kontaktiert und festgelegt werden. Anschließend wird auf der Innenseite des dünnen leitfähigen Flächenelements mit den kontaktierten Lei- tungsdrähten ein Stabilisierungsflächenelement festgelegt. Dies kann beispielsweise durch Verpressen mittels eines Prepregs oder Vergießen einer Armierungsschicht, beispielsweise mittels eines Kunstharzes und anschließendem Aushärten des Verbundes geschehen. Danach wird das dünne Flächenelement beispielsweise durch partielles Abätzen von seiner Außenseite her derartig strukturiert, dass die Kontaktstellen vom übrigen Flächenelement getrennt und somit elektrisch voneinander isoliert werden.
Die drahtbeschriebene Leiterplatte 1 weist beispielsweise zusätzlich geätzte Leiterbahnen 8 auf, welche mit den Anschlussstellen 6 elektrisch verbunden sind. Die Leiterplatte 1 kann weiterhin auf ihrer zu den Leitungsdrähten 6 weisenden Seite mit einer aushärtbaren elektrischen Isoliermasse als Deckschicht 10 und beispielsweise einer Armierungsschicht z.B. aus Glasfasergewebe in Verbundbauweise vergossen sein. Die Leitungsdrähte 4 und die Leiterbahnen 8 sind in Verdrahtungsebenen auf der Oberseite der Leiterplatte 1 angeordnet (Leiterbahnen 8) bzw. dort eingegossen (Leitungsdrähte A). Im vorliegenden Fall ist folglich auf der einzelnen Leiterplatte 1 eine Kombination von geätzten Leiterbahnen 8 und Drahtverbindungen mit Leitungsdrähten 4 verwirklicht. Dabei sind die geätzten Leiterbahnen 8 auf Leiterplattenabschnitten 12, 14, 16, 18, 20, 22 der Leiterplatte derart verteilt angeordnet, dass sich zwischen den einzelnen Leiterplattenabschnitten 12, 14, 16, 18, 20, 22 lediglich die Leitungsdrähte 4 erstrecken, aber keine geätzten Leiterbahnen 8. Genauso kann aber auch innerhalb eines Leiterplattenabschnittes 12, 14, 16, 18, 20, 22 eine elektrische Verschaltung verwirklicht sein, welche Leitungsdrähte enthält, die nur diesem Leiterplattenabschnitt 12, 14, 16, 18, 20, 22 zugeordnet sind. Weiterhin können an zumindest einigen der Anschlussstellen 6 elektrische oder elektronische Bauelemente vor- und/oder nach dem Abwinkein angeschlossen werden.
Zur Herstellung einer räumlichen Leiterplattenstruktur 24 beispielsweise in Form eines geschlossenen Gehäuses 26 gemäß Figur 3 werden ausgehend von einem Basisleiterplattenabschnitt 12 an definierten Abwinkelkanten 28 zwischen den sechs Leiterplattenabschnitten 12, 14, 16, 18, 20, 22 gemäß eines weiteren Fertigungsschritts, vorzugsweise quer zur Verlaufsrichtung der zwischen den Leiterplattenabschnitten 12, 14, 16, 18, 20, 22 verlaufenden Leitungsdrähte 4, Nuten 30, 33 in das Leiterplattenmaterial bzw. in das Isolierstoffmaterial der Deckschicht 10 der Leiterplatte 1 beispielsweise eingefräst (30, Fig. 5a) oder eingesägt (33, Fig. 5b). Hierbei wird darauf geachtet, dass die die Leiterplattenabschnitte 12, 14, 16, 18, 20, 22 verbindenden Leitungsdrähte 4 nicht beschädigt werden. Dabei ist es möglich, über den Leitungsdrähten 4 auf der Verdrahtungsseite einige hundert μm Leiterplattenmaterial stehen zu lassen, um die Gefahr der Beschädigung der Leitungsdrähte auszuschließen und eine bessere mechanische Stabilisierung des Scharnierbereichs zu gewährleisten. Ebenso ist es jedoch auch denkbar, das Leiterplattenmaterial bis auf das Leitungsdrahtniveau vollständig abzutragen und kein Leiterplattenträgermaterial auf der Drahtverschreibungsseite über dem Leitungsdraht stehen zu lassen. Wie oben beschrieben, sind die geätzten Leiterbahnen 8 bereits derart auf den Leiterplattenabschnitten 12, 14, 16, 18, 20, 22 angeordnet, dass sie durch den Fräsvorgang entlang der Trennlinien zwischen den Leiterplattenabschnitten 12, 14, 16, 18, 20, 22 darstellenden Abwinkelkanten 28 nicht unterbrochen werden können. Das heißt, jedem Leiterplattenabschnitt 12, 14, 16, 18, 20, 22 ist eine eigene Leiterbahnstruktur und/oder Leitungsdrahtstruktur zugeordnet, welche nur durch Leitungsdrähte mit den Leiterbahnstrukturen und/oder Leitungsdrahtstrukturen eines anderen Leiterplattenabschnitts 12, 14, 16, 18, 20, 22 in elektrisch leitender Verbindung steht.
Dann werden die Leiterplattenabschnitte 12, 14, 16, 18, 20, 22 entlang der Abwinkelkanten 28, ähnlich wie bei der Herstellung eines Verpackungs- oder Umzugskartons in Form eines geschlossenen Gehäuses 26 geklappt, wie aus Fig. 2 hervorgeht. Die Leitungsdrähte 4 fungieren dabei als flexible Gelenkelemente, da sie neben der elektrischen auch eine mechanische Verbindung zwischen den Leiterplattenabschnitten 12, 14, 16, 18, 20, 22 herstellen und andererseits biegsam sind (siehe Fig. A). Ebenso ist es möglich, durch nichtabgetragenes Leiterplattenmaterial und eventuell ebenfalls nicht abgetragene Teile einer in den Leiterplattenträger eingebetteten Armierungsschicht den Gelenkbereich zwischen den Leiterplattenabschnitten 12, 14, 16, 18, 20, 22 mechanisch zu verstärken und die Leitungsdrähte 4 vor Beschädigung beim Einbringen der Nut entlang der Abwinkelkante zu schützen und beim Abknickvorgang vor Überdeh- nung, Überscherung oder Überstauchung zu vermeiden. Die Leiterplattenabschnitte 12, 14, 16, 18, 20, 22 können sich beispielsweise entlang der Abwinkelkanten kontaktieren und die zwischen diesen verlaufenden Leitungsdrähte sind dann jeweils beidseitig zwischen dem betreffenden Leiterplattenabschnitt 12, 14, 16, 18, 20, 22 und der Deckschicht 10 aus Isolierstoffmasse stoffschlüssig eingebettet und erstrecken sich über.die jeweilige Abwinkelkante 28.
Schließlich werden die Leiterplattenabschnitte 12, 14, 16, 18, 20, 22 gegeneinander lagefixiert, beispielsweise durch Klebung oder Verfüllung 32 der Abwinkelungsfuge o- der Anbringen von Winkeln, um ein steifes, geschlossenes Gehäuse 26 gemäß Fig. 3 zu bilden, dessen Wände ausschließlich durch die Leiterplattenabschnitte 12, 14, 16, 18, 20, 22 gebildet werden. Dabei kann der Basisleiterplattenabschnitt 12 beispielsweise seitlich über den Querschnitt des Gehäuses 26 hinausragen, um genügend Fläche für externe Anschlüsse zur Verfügung zu stellen.
Zur Herstellung einer erfindungsgemäßen Leiterplattenstruktur ist es möglich, z.B. auf einer Trägerschicht angeordnete, diskrete Anschlussstellen und Leitungsstrukturen mittels Drahtverschreibung miteinander zu verbinden und daraus eine entsprechende Leiterplatte, beispielsweise durch Verkleben oder Verpressen mit einem Stabilisierungsflächenelement herzustellen. Alternativ ist es möglich, nach dem Verlegen bzw. Drahtschreiben der Leitungsdrähte 4, aber noch vor dem Abwinkein der fertigen Leiterplatte 1 die auf der Oberfläche der ebenen Leiterplatte 1 befestigte Kupferfolie zu ätzen, um die Anschlussstellen 6 aus der Kupferfolie herauszuarbeiten und diese von anderen Bereichen der Kupferfolie zu trennen und elektrisch gegeneinander zu isolieren. Da die Anschlussstellen jedoch gemäß des vorhandenen Schaltungslayouts bereits vorab bekannt sind, können die Verbindungen der Leitungsdrähte 4 mit den eigentlich noch nicht vorhandenen Anschlussstellen 6 bereits vorab gefertigt und mittels Drahtschreibung miteinander verdrahtet werden. Anschließend kann dann die mit den Leitungsdrähten 4 versehene Oberfläche der Leiterplatte 1 mit einer mechanisch stabilisierenden und elektrisch isolierenden Schicht 10 verbunden werden, indem beispielsweise ein Prepreg aus Isolierstoffmasse mit darin eingebetteten Armierungsgewebe mit der Leiterplatte 1 verpresst wird.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Herstellung einer abwinkelbaren Leiterplattenstruktur aus zumindest zwei Leiterplattenabschnitten (12, 14, 16, 18, 20, 22), gekennzeichnet durch die folgenden Schritte:
a) Herstellen einer ebenen Leiterplatte (1) mit wenigstens einem zumindest ü- berwiegend in der Leiterplatte (1) eingebetteten Leitungsdraht 4, der sich zwischen zwei als Anschlussstellen (6) vorgesehenen Bereichen der Leiterplatte (1) erstreckt und mit diesen elektrisch leitend verbunden ist, wobei sich die beiden als Anschlussstellen (6) vorgesehenen Bereiche auf verschiedenen Leiterplattenabschnitten (12, 14, 16, 18, 20, 22) befinden;
b) Bereitstellen mindestens eines zur Abwinklung vorgesehenen Bereichs, vorzugsweise einer Abwinkelkante (28), zwischen den Leiterplattenabschnitten (12, 14, 16, 18, 20, 22), wobei die Leiterplattenabschnitte (12, 14, 16, 18, 20, 22) unter Beibehaltung der Verbindung der als Anschlussstellen (6) vorgesehenen Bereiche durch den wenigstens einen Leitungsdraht (4) und unter Biegung des wenigstens einen Leitungsdrahts (4) gegeneinander abwinkelbar sind.
2. Verfahren zum Herstellen einer abwinkelbaren Leiterplattenstruktur nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Leiterplatte (1) mit elektrischen Anschlussstellen (6) versehen wird.
3. Verfahren zum Herstellen einer abwinkelbaren Leiterplattenstruktur nach zumindest einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Leitungsdraht (4) mittels Drahtschreibung aufgebracht und mit den als Anschlussstellen (6) vorgesehenen Bereichen der Leiterplatte (1) vorzugsweise verschweißt wird.
4. Verfahren zum Herstellen einer abwinkelbaren Leiterplattenstruktur nach zumindest einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass entlang der Abwinkelkante (28) die Steifigkeit und/oder Festigkeit der Leiterplatte (1) gegenüber angrenzenden Bereichen herabgesetzt ist.
5. Verfahren zum Herstellen einer abwinkelbaren Leiterplattenstruktur nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass entlang der Abwinkelkante (28) die Stärke der Leiterplatte (1) gegenüber angrenzenden Bereichen verringert ist.
6. Verfahren zum Herstellen einer abwinkelbaren Leiterplattenstruktur nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Abwinkelkante (28) durch teilweises Entfernen von Leiterplattenmaterial hergestellt wird.
7. Verfahren zum Herstellen einer abwinkelbaren Leiterplattenstruktur nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem teilweisen Entfernen von Leiterplattenmaterial wenigstens ein Leiterplattenabschnitt (12, 14, 16, 18, 20, 22) gegenüber wenigstens einem anderen Leiterplattenabschnitt (12, 14, 16, 18, 20, 22) unter Beibehaltung der Verbindung der als Anschlussstellen 6 vorgesehenen Bereiche durch den wenigstens einen Leitungsdraht (4) und unter Biegung des wenigstens einen Leitungsdrahtes (4) abgewinkelt wird.
8. Verfahren zum Herstellen einer abwinkelbaren Leiterplattenstruktur nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens der eine Leiterplattenabschnitt (12, 14, 16, 18, 20, 22) gegenüber einem anderen Leiterplattenabschnitt (12, 14, 16, 18, 20, 22) lagefixiert wird.
9. Verfahren zum Herstellen einer abwinkelbaren Leiterplattenstruktur nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Drahtverschreibung mit den als Anschlussstellen (6) vorgesehenen Bereichen auf einem dünnen zumindest abschnittsweise leitfähigen Flächenelement, vorzugsweise einer leitfähigen Folie vorgenommen wird, wobei das ebene, dünne zumindest abschnittsweise leitfähige Flächenelement nach dessen Verdrahtung auf der Drahtverschreibungsseite zumindest abschnittsweise mittels eines Isolationsund Stabilisierungsmittels, welches vorzugsweise eine Armierungsschicht enthält, zur Herstellung einer Leiterplatte (1) vergossen oder verpresst wird.
10. Verfahren zum Herstellen einer abwinkelbaren Leiterplattenstruktur nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Leiterplattenmaterial entlang der Abwinkelkante (28) in einem plastischen Zustand abgewinkelt wird.
11. Verfahren zum Herstellen einer abwinkelbaren Leiterplattenstruktur nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Abwinkelkante (28) in einem plastischen Zustand der Leiterplatte (1) eingeformt wird.
12. Verfahren zum Herstellen einer abwinkelbaren Leiterplattenstruktur nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Abwinkelkante (28) durch Einbetten eines Fremdmaterials in das Isolations- und Stabilisierungsmittel vor dessen Verfestigung oder Aushärtung hergestellt wird.
13. Verfahren zum Herstellen einer abwinkelbaren Leiterplattenstruktur nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Entfernung des Leiterplattenmaterials entlang der Abwinkelkante (28) durch Laserabtrag erfolgt.
14. Verfahren zum Herstellen einer abwinkelbaren Leiterplattenstruktur nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Entfernung des Leiterplattenmaterials entlang der Abwinkelkante (28) durch mechanischen Abtrag vorzugsweise mittels Fräsen oder Sägen erfolgt.
15. Verfahren zum Herstellen einer abwinkelbaren Leiterplattenstruktur nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Abwinkelnut (30) nach Entfernen des Leiterplattenmaterials entlang der Abwinkelkante (28) auf der Drahtverschreibungsseite in Gegenrichtung der Leiterplatte (1) vom Leitungsdraht (4) beabstandet ist und über dem Leitungsdraht (4) auf der Drahtverschreibungsseite vorzugsweise 5% bis 30% der Leiterplattenstärke erhalten bleiben.
16. Verfahren zum Herstellen einer abwinkelbaren Leiterplattenstruktur nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich der Abwinkelkante (28) die leitfähige Folie vor dem Fräsen entfernt ist.
17. Verfahren zum Herstellen einer abwinkelbaren Leiterplattenstruktur nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Abwinke- lung von der gefrästen Seite weg erfolgt.
18. Verfahren zum Herstellen einer abwinkelbaren Leiterplattenstruktur nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass diese Entfernung des Leiterplattenmaterials entlang der Abwinkelkante (28) vorzugsweise in Form einer V-Nut (30) erfolgt und die Abwinkelung in Richtung der gefrästen Seite vorgenommen wird.
19. Leiterplattenstruktur nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass das I- solations- und Stabilisierungsmittel zur Herstellung einer Leiterplatte (1) eine Armierungsschicht aufweist, die der Drahtverschreibung benachbart angeordnet ist und bei der Bearbeitung der Leiterplattenstruktur und der Abwinkelung der Leiterplattenabschnitte (12, 14, 16, 18, 20, 22) zumindest teilweise erhalten bleibt.
20. Verfahren zum Herstellen einer abwinkelbaren Leiterplattenstruktur nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Abwinkel- nut (30) entlang der Abwinkelkante (23) mit einem Isolations- und Stabilisierungsmittel versehen wird.
21. Verfahren zum Herstellen einer abwinkelbaren Leiterplattenstruktur nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass aus wenigstens einem Leiterplattenabschnitt (12, 14, 16, 18, 20, 22) wenigstens zwei weitere Leiterplattenabschnitte (12, 14, 16, 18, 20, 22) hergestellt werden.
22. Verfahren zum Hersteilen einer abwinkelbaren Leiterplattenstruktur nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ausgehend von der ebenen Leiterplatte (1) wenigstens sechs Leiterplattenabschnitte (12, 14, 16, 18, 20, 22) derart abgewinkelt werden, das sie die Seitenflächen eines geschlossenen Gehäuses (26) bilden.
23. Verfahren zum Herstellen einer abwinkelbaren Leiterplattenstruktur nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die ebene Leiterplatte (1) wenigstens auf ihrer zum Leitungsdraht (4) weisenden Seite vor dem Abwinkein mit wenigstens einer Deckschicht (10) aus Isolierstoffmaterial versehen wird.
24. Verfahren zum Herstellen einer abwinkelbaren Leiterplattenstruktur nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an zumindest einigen der Anschlussstellen (6) elektrische oder elektronische Bauelemente vor oder nach dem Abwinkein angeschlossen werden.
25. Abwinkelbare Leiterplattenstruktur aus wenigstens zwei zueinander winkelig anordenbaren Leiterplattenabschnitten (12, 14, 16, 18, 20, 22), dadurch gekennzeichnet, dass diese wenigstens einen zumindest überwiegend in der Leiterplattenstruktur (1) eingebetteten Leitungsdraht (4) enthält, der sich zwischen zwei als Anschlussstellen (6) vorgesehenen Bereichen der Leiterplattenstruktur (1) erstreckt und mit diesen elektrisch leitend verbunden ist, wobei sich die bei- den als Anschlusssteiien (6) vorgesehenen Bereiche auf verschiedenen Leiterplattenabschnitten (12, 14, 16, 18, 20, 22) befinden, wobei die Leiterplattenabschnitte unter Beibehaltung der Verbindung der als Anschlussstellen (6) vorgesehenen Bereiche durch den wenigstens einen Leitungsdraht (4) und unter Biegung des wenigstens einen Leitungsdrahtes (4) gegeneinander abwinkelbar sind.
26. Räumliche Leiterplattenstruktur (24) aus wenigstens zwei zueinander winkelig angeordneten Leiterplattenabschnitten (12, 14, 16, 18, 20, 22), wobei die Leiterplattenabschnitte (12, 14, 16, 18, 20, 22) durch wenigstens einen Leitungsdraht (4) miteinander in elektrisch leitender Verbindung stehen, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Leiterplattenabschnitte (12, 14, 16, 18, 20, 22) entlang einer Abwinkelkante (28) kontaktieren oder sich dort unmittelbar gegenüber liegen, wobei sich der Leitungsdraht (4) über die Abwinkelkante (28) erstreckt und beidseitig zwischen dem betreffenden Leiterplattenabschnitt (12, 14, 16, 18, 20, 22) und wenigstens einer Deckschicht (10) aus Isolierstoffmasse stoffschlüssig eingebettet ist,
27. Leiterplattenstruktur nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, dass die Leiterplattenabschnitte (12, 14, 16, 18, 20, 22) gegeneinander lagefixiert sind.
PCT/EP2006/000613 2005-01-24 2006-01-24 Verfahren zur herstellung einer abwinkelbaren leiterplattenstruktur aus zumindest zwei leiterplattenabschnitten WO2006077164A2 (de)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP06704381.0A EP1842404B1 (de) 2005-01-24 2006-01-24 Verfahren zur herstellung einer abwinkelbaren leiterplattenstruktur aus zumindest zwei leiterplattenabschnitten
DE202006019817U DE202006019817U1 (de) 2005-01-24 2006-01-24 Abwinkelbare Leiterplattenstruktur aus zumindest zwei Leiterplattenabschnitten

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102005003369.5 2005-01-24
DE200510003369 DE102005003369A1 (de) 2005-01-24 2005-01-24 Verfahren zur Herstellung einer räumlichen Leiterplattenstruktur aus wenigstens zwei zueinander winkelig angeordneten Leiterplattenabschnitten

Publications (2)

Publication Number Publication Date
WO2006077164A2 true WO2006077164A2 (de) 2006-07-27
WO2006077164A3 WO2006077164A3 (de) 2006-09-14

Family

ID=36218096

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2006/000613 WO2006077164A2 (de) 2005-01-24 2006-01-24 Verfahren zur herstellung einer abwinkelbaren leiterplattenstruktur aus zumindest zwei leiterplattenabschnitten

Country Status (3)

Country Link
EP (1) EP1842404B1 (de)
DE (1) DE102005003369A1 (de)
WO (1) WO2006077164A2 (de)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102012221002A1 (de) 2012-11-16 2014-05-22 Jumatech Gmbh Abwinkelbare und/oder abgewinkelte Leiterplattenstruktur mit zumindest zwei Leiterplattenabschnitten und Verfahren zu deren Herstellung
GB2517002A (en) * 2013-08-02 2015-02-11 Ian James Day Network server flex rigid PCB
DE102014016846A1 (de) * 2014-11-13 2016-05-19 Häusermann GmbH Mehrlagen-Leiterplatte mit integriertem, plastisch biegbarem Dickkupfer-Profil
EP3364429A1 (de) 2017-02-16 2018-08-22 Mitsubishi Electric R&D Centre Europe B.V. Induktive anordnung
EP3364428A1 (de) 2017-02-16 2018-08-22 Mitsubishi Electric R&D Centre Europe B.V. Induktive vorrichtung
CN113615324A (zh) * 2019-01-31 2021-11-05 弗劳恩霍夫应用研究促进协会 承载件布置和用于制备承载件布置的方法
DE102019114148B4 (de) 2019-05-27 2024-05-16 Airbus S.A.S. Verfahren zum Herstellen einer flächigen Elektronikanordnung, Elektronikanordnung und Luftfahrzeug mit einer flächigen Elektronikanordnung
CN113615324B (zh) * 2019-01-31 2024-05-31 弗劳恩霍夫应用研究促进协会 承载件布置和用于制备承载件布置的方法

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102007017917B4 (de) * 2007-04-13 2009-01-15 Sick Ag Funktionseinheit für einen optoelektronischen Sensor und Verfahren zur Anbringung einer Leiterplatte
DE102008025938A1 (de) * 2008-05-30 2009-12-03 Continental Automotive Gmbh Leiterplattenanordnung und Vorrichtung mit einer solchen Leiterplattenanordnung
US10321580B2 (en) 2016-07-29 2019-06-11 International Business Machines Corporation Integrated circuit package assembly comprising a stack of slanted integrated circuit packages
DE102017103704A1 (de) 2017-02-23 2018-08-23 Turck Holding Gmbh Messgerät für die Prozessmesstechnik

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4533787A (en) * 1981-11-26 1985-08-06 Autophon Ag. Printed circuit assembly
US5442519A (en) * 1993-12-29 1995-08-15 At&T Corp. Device including a maintenance termination unit and protector
WO2002067642A1 (de) * 2001-02-21 2002-08-29 Juma Leiterplattentechnologie Gmbh Verfahren zur herstellung einer multiwire-leiterplatte und nach diesem verfahren hergestellte multiwire-leiterplatte
WO2004012488A1 (ja) * 2002-07-25 2004-02-05 Fujitsu Limited マルチワイヤ基板及びその製造方法、並びに、マルチワイヤ基板を有する電子機器
US20050012194A1 (en) * 2003-07-17 2005-01-20 Jaeck Edward W. Electronic package having a folded package substrate

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CH607543A5 (en) * 1976-11-15 1978-12-29 Zbinden & Co Two dimensional printed circuit board
DE3404644A1 (de) * 1984-02-09 1985-08-14 Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München Verfahren zum herstellen von doppelstoeckigen leiterplatten und doppelstoeckige leiterplatten
DE29602392U1 (de) * 1996-01-30 1996-03-28 Visolux Elektronik Gmbh Leiterplatte

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4533787A (en) * 1981-11-26 1985-08-06 Autophon Ag. Printed circuit assembly
US5442519A (en) * 1993-12-29 1995-08-15 At&T Corp. Device including a maintenance termination unit and protector
WO2002067642A1 (de) * 2001-02-21 2002-08-29 Juma Leiterplattentechnologie Gmbh Verfahren zur herstellung einer multiwire-leiterplatte und nach diesem verfahren hergestellte multiwire-leiterplatte
WO2004012488A1 (ja) * 2002-07-25 2004-02-05 Fujitsu Limited マルチワイヤ基板及びその製造方法、並びに、マルチワイヤ基板を有する電子機器
US20050012194A1 (en) * 2003-07-17 2005-01-20 Jaeck Edward W. Electronic package having a folded package substrate

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102012221002A1 (de) 2012-11-16 2014-05-22 Jumatech Gmbh Abwinkelbare und/oder abgewinkelte Leiterplattenstruktur mit zumindest zwei Leiterplattenabschnitten und Verfahren zu deren Herstellung
US9474149B2 (en) 2012-11-16 2016-10-18 Jumatech Gmbh Angle-adjustable and/or angled printed circuit board structure having at least two printed circuit board sections and method for producing the same
GB2517002A (en) * 2013-08-02 2015-02-11 Ian James Day Network server flex rigid PCB
DE102014016846A1 (de) * 2014-11-13 2016-05-19 Häusermann GmbH Mehrlagen-Leiterplatte mit integriertem, plastisch biegbarem Dickkupfer-Profil
EP3364429A1 (de) 2017-02-16 2018-08-22 Mitsubishi Electric R&D Centre Europe B.V. Induktive anordnung
EP3364428A1 (de) 2017-02-16 2018-08-22 Mitsubishi Electric R&D Centre Europe B.V. Induktive vorrichtung
WO2018151284A1 (en) 2017-02-16 2018-08-23 Mitsubishi Electric Corporation Inductive device, inductive assembly and method of manufacturing inductive assembly
WO2018150694A1 (en) 2017-02-16 2018-08-23 Mitsubishi Electric Corporation Inductive assembly and method of manufacturing inductive assembly
CN113615324A (zh) * 2019-01-31 2021-11-05 弗劳恩霍夫应用研究促进协会 承载件布置和用于制备承载件布置的方法
CN113615324B (zh) * 2019-01-31 2024-05-31 弗劳恩霍夫应用研究促进协会 承载件布置和用于制备承载件布置的方法
DE102019114148B4 (de) 2019-05-27 2024-05-16 Airbus S.A.S. Verfahren zum Herstellen einer flächigen Elektronikanordnung, Elektronikanordnung und Luftfahrzeug mit einer flächigen Elektronikanordnung

Also Published As

Publication number Publication date
EP1842404A2 (de) 2007-10-10
WO2006077164A3 (de) 2006-09-14
EP1842404B1 (de) 2014-09-03
DE102005003369A1 (de) 2006-07-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1842404B1 (de) Verfahren zur herstellung einer abwinkelbaren leiterplattenstruktur aus zumindest zwei leiterplattenabschnitten
WO2014076233A1 (de) Abwinkelbare und/oder abgewinkelte leiterplattenstruktur mit zumindest zwei leiterplattenabschnitten und verfahren zu deren herstellung
EP2728982B1 (de) Leiterplattenbaugruppe für ein Steuergerät, Steuergerät für ein Kraftfahrzeug und Signalverarbeitungsanordnung
DE19741047C2 (de) Elektronisches Zündschloss für Kraftfahrzeuge
DE102006031129B4 (de) Gerätesystem mit auf einer Tragschiene montierten elektrischen Gerätemodulen und in der Tragschine angeordneter BUS-Leitung
EP0924971A2 (de) Anordnung zur Kontaktierung von Leiterplatten
EP1734621B1 (de) Anordnung und Verfahren zum elektrischen Anschluss einer elektronischen Schaltung in einem Gehäuse
WO2006077163A2 (de) Drahtbeschriebene leiterplatte oder platine mit leitungsdrähten mit rechteckigem oder quadratischem querschnitt
EP0857351B1 (de) Schalter mit flexibler leiterfolie als ortsfester kontakt und verbindung zu anschlusskontakten
DE112018006654T5 (de) Elektronische leiterplatte und elektronische schaltungsvorrichtung
DE102011004526B4 (de) Leiterplatte mit hoher Stromtragfähigkeit und Verfahren zur Herstellung einer solchen Leiterplatte
EP1368833B1 (de) Integrierte schaltung mit elektrischen verbindungselementen
DE19819088A1 (de) Flexible Leiterplatte
WO2014187834A2 (de) Elektronisches modul, insbesondere steuergerät für ein fahrzeug und verfahren zu dessen herstellung
EP1162631A1 (de) Flachbandkabel und seine Verbindung bzw. Kontaktierung
EP0710432B1 (de) Verfahren zur herstellung von folienleiterplatten oder halbzeugen für folienleiterplatten sowie nach dem verfahren hergestellte folienleiterplatten und halbzeuge
DE10323768A1 (de) Sammelschienenverdrahtungsplatte und Verfahren zur Herstellung derselben
DE60103456T2 (de) Drehverbinder und Verbindungsstruktur eines flexiblen Kabels und eines Anschlussblockes zur Verwendung in den beiden erstgenannten Komponenten
DE102007050239A1 (de) Verfahren zum Abisolieren eines Flachbandkabels an seinem freien Ende bzw. innerhalb des Flachbandkabels
WO2019068826A1 (de) Leiterplatte und verfahren zur verarbeitung einer leiterplatte
WO2021115710A1 (de) Elektronik-baugruppe
EP0982805B1 (de) Elektrisches Verbindungselement
DE102015216417B4 (de) Leiterplatte und Verfahren zur Herstellung solch einer Leiterplatte
WO2005091365A2 (de) Kopplungssubstrat für halbleiterbauteile und verfahren zur herstellung desselben
EP1349182B1 (de) Verfahren zur Herstellung einer Flachleiter-Bandleitung

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2006704381

Country of ref document: EP

WWP Wipo information: published in national office

Ref document number: 2006704381

Country of ref document: EP