WO2008125373A1 - Verfahren zur herstellung einer leiterbahnstruktur auf einer metallischen bodenplatte - Google Patents

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WO2008125373A1
WO2008125373A1 PCT/EP2008/051953 EP2008051953W WO2008125373A1 WO 2008125373 A1 WO2008125373 A1 WO 2008125373A1 EP 2008051953 W EP2008051953 W EP 2008051953W WO 2008125373 A1 WO2008125373 A1 WO 2008125373A1
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WO
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metal foil
base plate
bottom plate
potential distribution
signal
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PCT/EP2008/051953
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Josef Loibl
Karl Smirra
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Continental Automotive Gmbh
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    • H05K2203/0746—Local treatment using a fluid jet, e.g. for removing or cleaning material; Providing mechanical pressure using a fluid jet

Definitions

  • the invention relates to a method for producing a conductor track structure on a metallic base plate according to the preamble of patent claim 1, in particular for the production of transmission or engine controls in the automotive industry.
  • control devices In automotive engineering, components such as transmission, engine or brake systems are increasingly being primarily electronically controlled. There is a trend towards mechatronic control systems, ie the integration of control electronics and the associated electronic components such as sensors or valves in the transmission, the engine or the brake system. Control devices thus generally have a plurality of electronic components, which are in connection with other components outside of the control unit. In such "on-the-spot" electronics, these controls are no longer housed in a separate protected electronics compartment and, therefore, must withstand environmental, mechanical, thermal and chemical stresses, typically housed in special enclosures important shielding function.
  • the core unit of such an integrated electronic control system is therefore composed of a bottom plate, an electronic substrate, conductor track structures for the electronic connection of the central control unit with the external components and a hermetically sealed cover
  • the usual structure with regard to the use of flexible conductor plates for such mechatronic applications consists of a base layer as a composite of polyimide base film, acrylic adhesive film and structured copper conductor film.
  • the copper conductor layer typically receives a conductive web structure through an etching process.
  • These interconnect structures must have bondable, weldable and / or solderable surfaces in the contacting region.
  • a cover layer of polyimide film is laminated onto the structured copper conductor layer with acrylic adhesive film. This entire composite of base layer, Kupferleiterbahnlage and top layer is then laminated to a bottom plate.
  • the increased use of flexible printed circuit foils of this construction in integrated mechatronics is a significant cost driver due to the multi-stage and complex production with very small tolerances permitted.
  • the object of the invention is to provide an alternative method by means of which a signal and potential distribution system for mechatronic modules can be produced simply and inexpensively on a metallic base plate.
  • a printed conductor structure on a metallic base plate of a signal and potential distribution system for mechatronic modules by the following method steps: a) applying at least one metal foil to the metallic base plate and producing an electrically insulated adhesive bond between metal foil and base plate and b) Generating a conductor track structure from the metal foil by means of laser or water jet cutting.
  • complex printed conductor structures can be produced from a metal foil by means of a laser or water jet cutting process, the metal foil already being applied to the metallic bottom plate.
  • the printed conductor structures produced on the base plate can assume the complete function of the electrical connection as well as the signal and potential distribution, for example in mechatronic modules.
  • a use of costly printed circuit boards, especially flexible printed circuit boards, for this purpose is no longer necessary.
  • the individual process steps a) and b) are automatable and therefore advantageously suitable for mass production.
  • the application of the metal foil to the metal bottom plate and subsequent generation of the desired printed conductor structures ensures compliance with the correct relative positioning of the individual, by the cutting process in step b) separated, Dunstragerbah- nen each other in their final position on the bottom plate.
  • the present inventive method in comparison to the previously used methods, a significant material savings can be realized.
  • the method according to the invention allows both the base film of the flexible printed circuit board and an acrylic adhesive layer to be omitted.
  • the inventive method also has the advantage that no chemicals, such as aggressive alkalis or acids for a etching process for the production of the conductor rail structures from the metal foil are required and correspondingly no polluting waste materials arise, which must be disposed of costly. Another The advantage is that even this process step of laser or water jet cutting can be automated without any problems and therefore can be used for mass production.
  • a metal foil according to the invention for example, a silver foil, a gold foil, a nickel foil or an aluminum foil can be used.
  • a copper foil is used as the metal foil.
  • the metallic bottom plate is preferably an aluminum plate.
  • Other materials are conceivable as long as they ensure suitable heat dissipation for mechatronic modules for the respective application.
  • the metal foil is laminated to the bottom plate by means of an adhesive film, in particular an acrylic adhesive film. This ensures that both a sufficient electrical insulation between the metallic bottom plate and the metal foil is provided as well as a durable durable and temperature-resistant connection between the individual layers.
  • the composite of metal foil and bottom plate in step a) can be produced particularly preferably by a roll-to-roll process.
  • the industrialized production of such a composite product can be advantageously adopted, for example, from the label manufacturing industry adapted to the present requirements.
  • the metal foil can be plated or coated before or after step a).
  • the plating or coating can be provided completely or only partially.
  • the coatings can be, for example, protective coatings or serve for better connection to other components of a mechatronic module. It For example, Ni / Au pads may be provided on the track surface to prepare for bonding processes.
  • the metal foil can be provided with a passively adhering layer before step a). Passively adhering means that this layer develops adhesion properties only under the effect of pressure or temperature and can thus be attached to further layers and / or surfaces.
  • the further layer may be the bottom plate or a layer arranged on the bottom plate.
  • the base plate can be provided with an electrically insulating layer before step b)
  • Be provided coating This can be, for example, an anodized layer, an enamel layer or a lacquer layer.
  • an electrically insulating layer on the base plate By virtue of the electrically insulating layer on the base plate, a greater selection possibility of the adhesive layer for the printed conductor structure and its properties can be created. It is possible in this way, even without the risk of short circuits, to apply the conductor track structures directly on the metallic coated bottom plate.
  • two or more, identically or differently configured metal foils are applied to a base plate and by means of laser or water jet cutting conductor track substructures can be produced.
  • coated and uncoated printed conductor partial structures can be applied to the metallic base plate.
  • printed conductor part structures of different sizes and shapes can be produced by the method according to the invention on the base plate. This can be done simultaneously in one or in successive (partial) processes according to the invention. This can be used particularly advantageously if the contacting regions lead to the substrate with Ni-Au overlays be provided on the conductor track surface. Thus, these can be prepared for bonding processes, while the other conductor track sub-structures need no coating.
  • two or more of the conductor track substructures applied to the bottom plate may be electrically connected together.
  • the invention further relates to a signal and potential distribution system for mechatronic modules having a base plate and a printed conductor structure applied thereon, the printed conductor structure being formed by a structured metal foil laminated directly onto the base plate.
  • complex printed conductor structures can be produced by a laminating process with subsequent structuring of the metal foil, wherein the printed conductor structure is produced by laser cutting or water jet cutting.
  • the printed conductor structures produced on the base plate can assume the complete function of the electrical connection as well as the signal and potential distribution, for example in mechatronic modules.
  • a use of costly printed circuit boards, in particular the flexible printed circuit boards described above, for this purpose is no longer necessary.
  • the conductor track structure is laminated to a bottom plate made of aluminum.
  • the conductor track structure is fixed by means of acrylic adhesive film on the bottom plate.
  • the conductor track structure can be adapted to the size of the base plate or it can project beyond the base plate at one or more edges.
  • the conductor track structure permits contact on both sides and is therefore open to all known electrical contacting processes, such as soldering, welding, bonding or conductive bonding.
  • the interconnect structure and the individual interconnects formed therewith can flush flush with the bottom plate or protrude beyond the edges of the bottom plate.
  • the printed conductor structures can also run over openings in the bottom plate.
  • the invention also relates to the use of an inventive signal and potential distribution system for a mechatronic module, preferably for a transmission control, of a motor vehicle.
  • FIG. 1 shows a perspective top view of a printed conductor structure on a base plate
  • FIG. 2 is a sectional view of a core unit of a mechatronic module with a signal and potential distribution system according to the invention
  • the conductor track structure 1 shows a perspective top view of a conductor track structure 1 according to the invention, which is fixed on a base plate 2.
  • the conductor track structure 1 is preferably produced from a copper foil which forms an electrically insulated adhesive bond with a base plate 2.
  • the conductor track structure 1 can be generated for example by a laser cutting head 3 by means of laser beams 4, with CNC control. It is according to the invention also possible to produce the conductor track structure 1 by water jet cutting and to form the individual conductor tracks 5. This procedural step is advantageously completely automatable.
  • the cut conductor track structure 1 may be laminated on the bottom plate 2. Preferred is this one Acrylic adhesive film 11 used, which also forms an e- lektrisch insulating layer between the fixed conductor tracks 5 and the bottom plate 2 at the same time. In this way, the generated conductor track structure 1 can take over the complete function of the electrical connection as well as the signal and potential distribution, for example in mechatronic modules.
  • FIG. 2 shows a sectional view of a core unit of a mechatronic module with a signal and potential distribution system according to the invention.
  • This core unit includes a housing cover 6, an electronic substrate 7, and a bottom plate 2.
  • the bottom plate 2 is preferably an aluminum plate.
  • the bottom plate 2 may have justifyiero réelleen 8, through which an electrical connection of the peripheral components, for example by laser welding, is possible.
  • an electronic substrate 7 is arranged in a cutout 10 in the printed conductor structure 2, which is contacted with printed conductors 5 by means of thick-wire bonds 9.
  • the conductor track structures 1 can be precisely positioned on the base plate 2 with the method according to the invention.
  • the hermetic sealing of the electronics compartment with the substrate 7 can be realized in known ways, for example by inserting seals between cover 6 and base plate 2 and / or conductor track structure 1, sealing adhesive and / or lamination of housing cover 6 on base plate 2 and / or conductor track structure 1 become. If the cover 6 is laminated, the lamination may advantageously also protrude beyond the housing cover 6 and thus protect completely or partially open interconnect areas from conductive contamination and at the same time support or stiffen it.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)
  • Insulated Metal Substrates For Printed Circuits (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Signal- und Potentialverteilungssystems für mechatronische Module mit einer Leiterbahnstruktur (1) auf einer metallischen Bodenplatte (2) umfassend die folgenden Schritte a) Aufbringen mindestens einer Metallfolie auf die metallische Bodenplatte (2) und Erzeugen eines elektrisch isolierten Haftverbunds zwischen Metallfolie und Bodenplatte (2) und b) Erzeugen einer Leiterbahnstruktur (1) aus der Metallfolie mittels Laser- oder Wasserstrahlschneiden, sowie ein Signal- und Potentialverteilungssystem für mechatronische Module mit einer metallischen Bodenplatte (2) und einer darauf aufgebrachten Leiterbahnstruktur (1), wobei die Leiterbahnstruktur (1) von einer direkt auf die Bodenplatte (2) auflaminierten strukturierten Metallfolie gebildet wird.

Description

Beschreibung
Verfahren zur Herstellung einer Leiterbahnstruktur auf einer metallischen Bodenplatte
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Leiterbahnstruktur auf einer metallischen Bodenplatte gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1, insbesondere für die Herstellung von Getriebe- oder Motorsteuerungen in der Auto- mobilindustrie .
Stand der Technik
In der Kraftfahrzeugtechnik werden Komponenten wie Getriebe-, Motoren- oder Bremssysteme zunehmend vornehmlich elektronisch gesteuert. Hierbei gibt es eine Entwicklung hin zu mechatro- nischen Steuerungen, also zur Integration von Steuerelektronik und den zugehörigen elektronischen Komponenten wie Sensoren oder Ventile in das Getriebe, den Motor oder das Brems- System. Steuergerate weisen also im Allgemeinen eine Vielzahl an elektronischen Komponenten auf, welche in Verbindung mit anderen Komponenten außerhalb des Steuergerätes stehen. Bei solchen „Vorort-Elektroniken" sind diese Steuerungen nicht mehr ein einem separaten geschützten Elektronikraum unterge- bracht und müssen daher entsprechenden Umwelteinflüssen und mechanischen, thermischen sowie chemischen Beanspruchungen standhalten. Sie werden zu diesem Zweck normalerweise in spezielle Gehäuse integriert. Zudem erfüllen die Gehäuse eine wichtige Abschirmfunktion.
Die Kerneinheit einer solchen integrierten elektronischen Steuerung wird daher aus einer Bodenplatte, einem elektronischen Substrat, Leiterbahnstrukturen zur elektronischen Verbindung der zentralen Steuereinheit mit den außen liegenden Komponenten und einer hermetisch dichten Verdeckelung zum
Schutz der empfindlichen Steuereinheit konzipiert. Solche in- tegrierten elektronischen Module werden in großer Stuckzahl benotigt und müssen daher kostengünstig herstellbar sein.
Um eine verlassliche kurzschlusssichere Verbindung zu außer- halb des Gehäuses liegenden Komponenten zu ermöglichen, ist eine kurzschlusssichere elektrische Verbindung von der hermetisch dichten Gehauseinnenseite des Elektronikraums zur Gehauseaußenseite zu peripheren Komponenten notwendig. Bisher werden diese Signal- und Potentialverteilungen üblicherweise durch Stanzgitter, starre Leiterplatten oder flexible Leiterplatten verwirklicht. Als besonders variabel haben sich flexible Leiterplatten erwiesen, da sie auch mit einer relativ einfachen Abdichtungskonfiguration der Verdeckelung die gewünschten Funktionalitaten erfüllen.
Der übliche Aufbau bezuglich der Verwendung flexibler Leitenplatten für solche mechatronische Anwendungen besteht aus einer Basislage als Verbund aus Polyimidbasisfolie, Acrylkle- berfolie und strukturierter Kupferleiterbahn-Folie. Die Kup- ferleiterbahnlage erhalt üblicherweise durch einen Atzprozess eine leitende Bahnstruktur. Diese Leiterbahnstrukturen müssen bondbare, schweissbare und/oder lotbare Oberflachen im Kontaktierbereich aufweisen. Zum notwendigen Schutz vor Kontamination, Beschädigungen und Leiterbahnkurzschlussen, auch Spanschutz genannt, wird eine Decklage aus Polyimidfolie auf die strukturierte Kupferleiterbahn-Lage mit Acrylkleberfolie auflaminiert . Dieser gesamte Verbund aus Basislage, Kupferleiterbahnlage und Decklage wird dann auf eine Bodenplatte auflaminiert . Der zwischenzeitlich verstärkte Einsatz von flexiblen Leiterbahnfolien dieses Aufbaus in integrierten Me- chatroniken ist jedoch aufgrund der mehrstufigen und aufwendigen Herstellung mit sehr geringen erlaubten Toleranzen ein signifikanter Kostentreiber.
Bisher wurden verschiedene Konzepte entwickelt, den Einsatz der elektronischen Verbindungen, insbesondere der flexiblen Leiterplatten mit dem vorstehend beschriebenen Aufbau, kos- tengunstiger herzustellen. Eines dieser Konzepte sieht den Einsatz von flexiblen Leiterplatten nur in Teilbereichen des Steuerungsgerats vor, die unter anderem eine verbesserte Flachenausnutzung der flexiblen Leiterplattenbereiche ermogli- chen. Ein alternativer Ansatz zur Kostenreduktion der Systeme mit flexiblen Leiterplatten ist der Verzicht auf Deckfolienbereiche der Leiterplatten, wobei der notwendige Spanschutz der Leiterbahnen selbst durch ohnehin vorhandene oder im Her- stellungsprozess deutlich kostengünstigere Bauteile ubernom- men und gewahrleistet wird. Es wird jedoch aufgrund des steigenden Bedarfs verstärkt nach weiteren Alternativen gesucht, die Kosten der Herstellung von elektrischen Verbindungen, insbesondere hinsichtlich der Systeme mit flexiblen Leiterplatten, zu reduzieren und insgesamt zu vereinfachen.
Aufgabenstellung
Aufgabe der Erfindung ist es, ein alternatives Verfahren bereitzustellen, mit dem ein Signal- und Potentialverteilungs- System für mechatronische Module einfach und kostengünstig auf einer metallischen Bodenplatte hergestellt werden kann.
Dies wird erfindungsgemaß mit einem Verfahren zur Herstellung einer Leiterbahnstruktur einer Signal- und Potentialvertei- lungskomponente auf einer Bodenplatte gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 erreicht.
Erfindungsgemaß wird vorgeschlagen, eine Leiterbahnstruktur auf einer metallischen Bodenplatte eines Signal- und Potenti- alverteilungssystems für mechatronische Module durch folgende Verfahrensschritte herzustellen: a) Aufbringen mindestens einer Metallfolie auf die metallische Bodenplatte und Erzeugen eines elektrisch isolierten Haftverbunds zwischen Metallfolie und Boden- platte und b) Erzeugen einer Leiterbahnstruktur aus der Metallfolie mittels Laser- oder Wasserstrahlschneiden. Mit anderen Worten können durch das erfindungsgemaße Verfahren komplexe Leiterbahnstrukturen aus einer Metallfolie durch einen Laser- oder Wasserstrahlschneideprozess erzeugt werden, wobei die Metallfolie bereits auf der metallischen Bodenplatte aufgebracht ist. Die auf der Bodenplatte erzeugten Leiterbahnstrukturen können auf diese Weise die vollständige Funktion der elektrischen Verbindung sowie der Signal- und Potentialverteilung, beispielsweise in mechatronischen Modulen, übernehmen. Ein Einsatz von kostenintensiven Leiterplatten, insbesondere flexiblen Leiterplatten, zu diesem Zweck ist nicht mehr notwendig.
Die einzelnen Verfahrensschritte a) und b) sind automatisier- bar und daher vorteilhafterweise für die Massenproduktion geeignet. Die Aufbringung der Metallfolie auf die metallische Bodenplatte und anschließende Erzeugung der gewünschten Leiterbahnstrukturen gewahrleistet die Einhaltung der korrekten relativen Positionierung der einzelnen, durch den Schneidpro- zess in Schritt b) voneinander getrennten, Leitungstragerbah- nen zueinander in ihrer Endlage auf der Bodenplatte. Darüber hinaus kann mit dem vorliegenden erfindungsgemaßen Verfahren im Vergleich zu den bisher eingesetzten Verfahren eine erhebliche Materialeinsparung verwirklicht werden. Denn im Unterschied zu den herkömmlichen Verfahren erlaubt das er- findungsgemaße Verfahren, sowohl die Basisfolie der flexiblen Leiterplatte als auch eine Acrylkleberlage wegzulassen. Aufgrund des erfindungsgemaßen Verfahrens ist es dagegen möglich, die Metallfolie und mithin die Leitbahnstruktur elekt- risch isoliert direkt auf der Bodenplatte zu erzeugen.
Das erfindungsgemaße Verfahren hat darüber hinaus den Vorteil, dass keinerlei Chemikalien, wie aggressive Alkalien o- der Sauren für einen Atzprozess zur Herstellung der Leiter- bahnstrukturen aus der Metallfolie benotigt werden und entsprechend auch keine Umwelt belastenden Abfallstoffe entstehen, die kostenintensiv entsorgt werden müssen. Ein weiterer Vorteil ist, dass auch dieser Prozessschritt des Laser- oder Wasserstrahlschneidens ohne Probleme automatisierbar und daher für die Massenproduktion verwendbar sind.
Als Metallfolie kann erfindungsgemaß beispielsweise eine Silberfolie, eine Goldfolie, eine Nickelfolie oder eine Aluminiumfolie eingesetzt werden. Bevorzugt wird jedoch eine Kupferfolie als Metallfolie verwendet.
Die metallische Bodenplatte ist bevorzugt eine Aluminiumplatte. Auch andere Materialien sind denkbar, sofern sie für die jeweilige Anwendung eine geeignete Wärmeableitung für me- chatronische Module gewahrleisten.
In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung wird die Metallfolie mittels einer Kleberfolie, insbesondere einer Ac- rylklebefolie, auf die Bodenplatte auflaminiert . Damit ist gewahrleistet, dass sowohl eine ausreichende elektrische Isolierung zwischen der metallischen Bodenplatte und der Metallfolie bereitgestellt wird als auch eine dauerhaft haltbare und temperaturbeständige Verbindung zwischen den einzelnen Lagen.
Der Verbund aus Metallfolie und Bodenplatte in Schritt a) kann besonders bevorzugt durch einen Rolle-zu-Rolle Prozess erzeugt werden. Die industrialisierte Herstellung eines solchen Verbundprodukts kann vorteilhafterweise zum Beispiel aus der Etikett-Herstellungsindustrie angepasst auf die vorliegenden Anforderungen übernommen werden.
In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsge- maßen Verfahrens kann die Metallfolie vor oder nach Schritt a) plattiert oder beschichtet werden. Die Plattierung oder Beschichtung kann ganz oder nur teilwei- se vorgesehen werden. Die Beschichtungen können beispielsweise Schutzbeschichtungen sein oder zur besseren Anbindung an weitere Komponenten eines mechatronischen Moduls dienen. Es können zum Beispiel Ni/Au-Auflagen auf der Leiterbahnoberflache vorgesehen werden, um diese für Bondprozesse vorzubereiten .
In einer weiteren bevorzugten Ausfuhrungsform kann die Metallfolie vor Schritt a) mit einer passiv haftenden Schicht versehen werden. Passiv haftend bedeutet, dass diese Schicht erst unter Druck- oder Temperatureinwirkung Haftungseigenschaften entwickelt und so an weiteren Schichten und/oder O- berflachen befestigt werden kann. Die weitere Schicht kann die Bodenplatte oder eine auf der Bodenplatte angeordnete Schicht sein.
In einem erfindungsgemaß bevorzugten Verfahren kann die Bo- denplatte vor Schritt b) mit einer elektrisch isolierenden
Beschichtung versehen sein. Dies kann zum Beispiel eine Eloxalschicht, eine Emailleschicht oder eine Lackschicht sein. Durch die elektrisch isolierende Schicht auf der Bodenplatte kann eine größere Auswahlmoglichkeit der Haftschicht zur Lei- terbahnstruktur und ihrer Eigenschaften geschaffen werden. Es ist auf diese Weise sogar ohne die Gefahr von Kurzschlüssen möglich, die Leiterbahnstrukturen direkt auf die metallische beschichtete Bodenplatte aufzubringen.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass zwei oder mehr, gleich oder unterschiedlich ausgestaltete Metallfolien auf eine Bodenplatte aufgebracht werden und mittels Laser- oder Wasserstrahlschneidens Leiterbahnteilstrukturen erzeugt werden können. Es können zum Beispiel be- schichtete und unbeschichtete Leiterbahnteilstrukturen auf die metallische Bodenplatte aufgebracht werden. Es können auch Leiterbahnteilstrukturen unterschiedlicher Große und Form durch das erfindungsgemaße Verfahren auf der Bodenplatte erzeugt werden. Dies kann gleichzeitig in einem oder in auf- einander folgenden erfindungsgemaßen (Teil-) Prozessen erfolgen. Besonders vorteilhaft kann dies eingesetzt werden, wenn die Kontaktierbereiche zum Substrat hin mit Ni-Au-Auflagen auf der Leiterbahnoberflache versehen werden. Damit können diese für Bondprozesse vorbereitet werden, wahrend die weiteren Leiterbahnteilstrukturen keine Beschichtung benotigen. Bevorzugt können zwei oder mehr der auf die Bodenplatte auf- gebrachten Leiterbahnteilstrukturen elektrisch miteinander verbunden werden .
Die Erfindung betrifft weiterhin ein Signal- und Potentialverteilungssystem für mechatronische Module mit einer Boden- platte und einer darauf aufgebrachten Leiterbahnstruktur, wobei die Leiterbahnstruktur von einer direkt auf die Bodenplatte auflaminierten strukturierten Metallfolie gebildet wird. Mit anderen Worten können durch das erfindungsgemaße Verfah- ren komplexe Leiterbahnstrukturen durch einen Laminierprozess mit anschließendem Strukturieren der Metallfolie erzeugt werden, wobei die Leiterbahnstruktur durch Laser- oder Wasserstrahlschneiden erzeugt wird. Die auf der Bodenplatte erzeugten Leiterbahnstrukturen können auf diese Weise die vollstan- dige Funktion der elektrischen Verbindung sowie der Signal- und Potentialverteilung, beispielsweise in mechatronischen Modulen, übernehmen. Ein Einsatz von kostenintensiven Leiterplatten, insbesondere den vorstehend beschriebenen flexiblen Leiterplatten, zu diesem Zweck ist nicht mehr notwendig.
In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung wird die Leiterbahnstruktur auf eine Bodenplatte aus Aluminium auflaminiert. Besonders bevorzugt wird die Leiterbahnstruktur mittels Acrylkleberfolie auf der Bodenplatte fixiert. Die Leiterbahnstruktur kann auf die Große der Bodenplatte an- gepasst sein oder sie kann die Bodenplatte an einer oder mehreren Kanten überragen. Die Leiterbahnstruktur erlaubt erfin- dungsgemaß einen beidseitigen Kontaktzugriff und ist daher offen für alle bekannten elektrischen Kontaktierprozesse, wie Loten, Schweißen, Bonden oder Leitkleben. Die Leiterbahnstruktur und die damit ausgebildeten einzelnen Leiterbahnen können bundig mit der Bodenplatte abschließen oder über die Kanten der Bodenplatte herausragen. Die Leiterbahnstrukturen können auch über Offnungen in der Bodenplatte verlaufen. Somit kann das erfindungsgemaße Signal- und Poten- tialverteilunssystem vorteilhaft auf spezifische Anwendungen und/oder besondere Kontaktiererfordernisse auf einfache Weise angepasst werden.
Die Erfindung betrifft außerdem die Verwendung eines erfin- dungsgemaßen Signal- und Potentialverteilungssystems für ein mechatronisches Modul, bevorzugt für eine Getriebesteuerung, eines Kraftfahrzeugs .
Die Erfindung wird nachfolgend in beispielhafter Weise anhand von zwei Ausfuhrungsvarianten in Verbindung mit den Zeichnungen erläutert . In diesen zeigt: Fig. 1 eine perspektivische Draufsicht auf eine Leiterbahn- struktur auf einer Bodenplatte;
Fig. 2 eine Schnittdarstellung einer Kerneinheit eines me- chatronischen Moduls mit einem erfindungsgemaßen Signal- und PotentialverteilungsSystem;
Fig. 1 zeigt eine perspektivische Draufsicht auf eine erfin- dungsgemaße Leiterbahnstruktur 1, die auf einer Bodenplatte 2 fixiert ist. Die Leiterbahnstruktur 1 wird erfindungsgemaß bevorzugt aus einer Kupferfolie hergestellt, die mit einer Bodenplatte 2 einen elektrisch isolierten Haftverbund bildet. Die Leiterbahnstruktur 1 kann beispielsweise durch einen Laserschneidkopf 3 mittels Laserstrahlen 4, mit CNC-Steuerung erzeugt werden. Es ist erfindungsgemaß auch möglich die Leiterbahnstruktur 1 durch Wasserstrahlschneiden zu erzeugen und die einzelnen Leiterbahnen 5 herauszubilden. Dieser Verfah- rensschritt ist vorteilhafterweise vollständig automatisierbar. Die geschnittene Leiterbahnstruktur 1 kann auf der Bodenplatte 2 auflaminiert sein. Bevorzugt wird hierfür eine Acrylkleberfolie 11 verwendet, die gleichzeitig auch eine e- lektrisch isolierende Schicht zwischen den fixierten Leiterbahnen 5 und der Bodenplatte 2 bildet. Auf diese Weise kann die erzeugte Leiterbahnstruktur 1 die vollständige Funktion der elektrischen Verbindung sowie der Signal- und Potentialverteilung, beispielsweise in mechatronischen Modulen übernehmen. Ein Einsatz von kostenintensiven Leiterplatten, insbesondere flexiblen Leiterplatten, zu diesem Zweck ist vorteilhafterweise nicht mehr notwendig.
Fig. 2 zeigt eine Schnittdarstellung einer Kerneinheit eines mechatronischen Moduls mit einem erfindungsgemaßen Signal- und Potentialverteilungssystem. Diese Kerneinheit beinhaltet einen Gehausedeckel 6, ein elektronisches Substrat 7 und eine Bodenplatte 2. Die Bodenplatte 2 ist bevorzugt eine Aluminiumplatte. Die Bodenplatte 2 kann Kontaktieroffnungen 8 aufweisen, durch die eine elektrische Anbindung der peripheren Komponenten, beispielsweise mittels Laserschweißen, möglich ist. Auf der Bodenplatte 2 ist in einem Ausschnitt 10 in der Leiterbahnstruktur 2 ein elektronisches Substrat 7 angeordnet, das mit Leiterbahnen 5 mittels Dickdrahtbondungen 9 kontaktiert ist. Die Leiterbahnstrukturen 1 können mit dem er- findungsgemaßen Verfahren präzise auf der Bodenplatte 2 positioniert werden. Die hermetische Abdichtung des Elektronik- raums mit dem Substrat 7 kann auf bekannte Arten, beispielsweise durch Einlegedichtungen zwischen Deckel 6 und Bodenplatte 2 und/oder Leiterbahnstruktur 1, Vergusskleber und/oder Auflaminieren des Gehausedeckels 6 auf der Bodenplatte 2 und/oder der Leiterbahnstruktur 1 realisiert werden. Wird der Deckel 6 auflaminiert, kann die Laminierung vorteilhafterweise auch über den Gehausedeckel 6 hinausragen und damit ganz oder teilweise offene Leiterbahnbereiche vor leitender Kontamination schützen und diese gleichzeitig unterstutzen oder versteifen.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Herstellung eines Signal- und Potentialver- teilungssystems für mechatronische Module mit einer Leiterbahnstruktur (1) auf einer metallischen Bodenplatte (2) umfassend die folgenden Schritte a) Aufbringen mindestens einer Metallfolie auf die metallische Bodenplatte (2) und Erzeugen eines elektrisch isolierten Haftverbunds zwischen Metallfolie und Bodenplatte (2) und b) Erzeugen einer Leiterbahnstruktur (1) aus der Metallfolie mittels Laser- oder Wasserstrahlschneiden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Metallfolie mittels einer Kleberfolie, insbesondere einer Acrylkleberfolie (11), auf die Bodenplatte (2) auflaminiert wird .
3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbund aus Metallfolie und Bodenplatte (2) in Schritt a) durch einen Rolle-zu-Rolle Prozess erzeugt wird.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Metallfolie vor oder nach Schritt a) plattiert oder beschichtet wird.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da- durch gekennzeichnet, dass die Metallfolie vor Schritt a) mit einer passiv haftenden Schicht versehen wird.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bodenplatte (2) vor Schritt a) mit einer elektrisch isolierenden Beschichtung versehen wird.
7. Verfahren nach Anspruch 6 dadurch gekennzeichnet dass die elektrisch isolierende Beschichtung eine Eloxalschicht, eine Emailleschicht und/oder eine Lackschicht ist.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass zwei oder mehr, gleich oder unterschiedlich ausgestaltete Metallfolien auf die Bodenplatte (2) aufgebracht werden und mittels Laser- oder Wasserstrahlschneiden Leiterbahnteilstrukturen erzeugt werden.
9. Verfahren nach Anspruch 8 dadurch gekennzeichnet, dass zwei oder mehr der Leiterbahnteilstrukturen elektrisch miteinander verbunden werden.
10. Signal- und Potentialverteilungssystem für mechatroni- sche Module mit einer metallischen Bodenplatte (2) und einer darauf aufgebrachten Leiterbahnstruktur (1) dadurch gekennzeichnet, dass die Leiterbahnstruktur (1) von einer direkt auf die Bodenplatte (2) auflaminierten strukturierten Metallfolie gebildet wird.
11. Signal- und Potentialverteilungssystem nach Anspruch 10 dadurch gekennzeichnet, dass die Metallfolie mit Acrylkleber- folie (11) auf die Bodenplatte (2) auflaminiert wird.
12. Verwendung eines Signal- und Potentialverteilungssystems nach einem der vorhergehenden Ansprüche 10 bis 11 für ein me- chatronisches Modul, bevorzugt für eine Getriebesteuerung eines Kraftfahrzeugs .
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