WO2017162331A1 - Plastic component having at least one electrical conductor track and method for the production thereof - Google Patents

Plastic component having at least one electrical conductor track and method for the production thereof Download PDF

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WO2017162331A1
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conductor track
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carrier parts
carrier
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Matthias Kleppsch
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Gebr. Krallmann Gmbh
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Definitions

  • the invention relates to a method for producing a plastic component, which has at least one electrical conductor track, which is arranged on a support member made of plastic. Furthermore, the invention relates to a plastic component with at least one electrical conductor track of a metallic material which is arranged on a carrier part made of plastic.
  • plastic components are often used as an alternative to a cable, are inserted and fixed in the prefabricated conductor tracks, which are stamped from a metal sheet.
  • These prefabricated stamped tracks often have complex geometric configurations.
  • a branching point is formed by stacking two prefabricated stamped conductor tracks and connecting them at the contact point in an additional work step.
  • the design of the prefabricated conductor tracks are set narrow limits by the type of production and the necessary high material consumption.
  • the invention has for its object to provide a method for producing a plastic component having at least one electrical conductor, with the complicated spatial configurations of interconnects can be formed.
  • a corresponding plastic component to be created with at least one conductor, which has a simple structural design.
  • the production of the carrier part and the at least one conductor track preferably takes place one after the other in a combined injection molding tool, with which both a plastic material and, independently thereof, a liquid metal alloy or a metal alloy can be processed and sprayed. In this way, it is possible to produce the carrier part together with the conductor track in a uniform method quickly and inexpensively.
  • the invention provides that several, preferably different carrier parts are produced, of which at least some carrier parts and preferably all carrier parts each have at least one conductor track.
  • the carrier parts are then aligned before application of the envelope in a predetermined relative position and in particular stacked or stacked on each other. Finally, the carrier parts or the carrier part stack are encapsulated with the envelope and thereby fixed and encapsulated.
  • prefabricated electronic components can be used, which are connected via the conductor tracks with the external connection elements.
  • the profile of the conductor tracks in the individual carrier parts is preferably such that at least some conductor tracks come into contact with one another in the arrangement of the carrier parts in the predetermined relative position, so that an electrical connection is made between conductor tracks of different carrier parts.
  • the carrier parts are connected to one another via connecting elements which form joints.
  • the connecting elements may be integrally formed webs or hinges which are formed during the production of the carrier parts.
  • the carrier part is injection molded from plastic, to which subsequently the electrical conductor track is molded.
  • this order can also be reversed if it allows the component geometry, i. that first the electrical conductor track is produced and then the carrier part is molded onto the conductor track.
  • the carrier part made of plastic is injected and then one or more strip conductors of the metal material are sprayed onto the carrier part.
  • the invention is not limited thereto. So that the conductor track exactly maintains a predetermined geometric course, one or more grooves can be formed in the support part on at least one side, which are subsequently filled with a metallic material forming the conductor track. It is preferably provided that the carrier part has corresponding grooves on a plurality of sides and in particular on opposite sides, so that it is also possible to achieve complicated geometric progressions for the printed conductors, in which the conductor runs, for example, through the carrier part.
  • the support member is formed as a flat or spatially ge curved or spatially stepped plate.
  • corresponding channel-like grooves for receiving the metal material forming the strip conductors can be provided both on the upper side of the plate and on the underside of the plate.
  • the metal material or the subsequently removable finished component is positively secured to the support member or de pre-formed component. This can be achieved, for example, by forming undercuts in the previously formed component, for example the carrier part, which are engaged behind by the later formed component, for example the printed conductor.
  • the subsequently formed component for example the conductor track
  • the previously formed component for example the carrier part.
  • the material properties and the process parameters can be coordinated so that the two components weld together, ie enter into a molecular bond.
  • at least one surface adhesion may be provided between the two components, which is achieved, for example, by gluing the subsequently formed component, for example the metal material of the conductor track, to a superficial melting of the material of the previously formed component, for example the Plastic of the carrier part, comes.
  • any injectable plastic such as polypropylene or polyamide
  • a metal component for the conductor track a metal alloy can be used, which is flowable from a temperature of 180 ° C to about 500 ° C and which may be, for example, an Sn alloy.
  • the carrier part carrying the conductor track is encapsulated with an electrically insulating sheath made of plastic in a subsequent method step.
  • the same plastic material can be used as for the support member, in which case the support member and the enclosure can enter into a cohesive connection and optionally also a positive connection.
  • the sheath and the carrier part are connected to one another in a form-fitting and / or material-locking manner.
  • the wrapper is arranged to preferably completely enclose and encase the carrier member.
  • the conductor track is connected to prefabricated connection elements, for example plugs or sockets, which are integrated in particular during the injection process of the metal material of the conductor track in this.
  • the envelope preferably surrounds the carrier part and the strip conductors so far that only the connection elements of the strip conductors protrude on the outside of the plastic component and are accessible from this outside.
  • the carrier part and the conductor tracks are preferably formed in a common multi-stage injection device in a short time sequence.
  • the spray device may be ausgestaltest that immediately after the formation of the tracks and any intervening cooling phase, the envelope is also sprayed directly into the spray device.
  • the carrier webs carrying carrier part is stored as a preform. After a storage period of several hours, several days or even several months can then be sprayed on demand in a simple injection molding machine, the enclosure.
  • connection elements in particular in the form of plugs or sockets.
  • the connection elements can be positioned in the injection mold prior to the injection of the metallic material of the conductor track and then embedded in the metallic material. Alternatively, however, it is also possible to subsequently mount the connection elements, which can be done, for example, by pressing prefabricated connection elements into the metallic material of the conductor track.
  • the plastic component has at least one electrical conductor made of a metallic material which is arranged on a carrier part made of plastic.
  • the carrier part made of plastic by means of an injection molding process and the at least one electrical conductor track by means of a metal casting or metal injection method are produced successively, wherein the last-formed component is molded onto the previously formed component.
  • a sprayed enclosure of an electrically insulating material is provided, which preferably completely encapsulates the carrier part and the conductor tracks.
  • a plurality of carrier parts are provided, of which at least some carrier parts and in particular all carrier parts each have at least one conductor track.
  • the carrier parts are arranged in a predetermined relative position to each other and fixed by the enclosure and enclosed or encapsulated.
  • the carrier parts are stacked or stacked.
  • the carrier parts are connected to each other via connecting elements which form joints.
  • the connecting elements may be integrally formed webs or hinges.
  • the carrier part has at least on one side and in particular on opposite sides at least one channel-like groove in which the conductor track is arranged.
  • the liquid metal can be introduced directly into the channel-shaped groove or grooves, being guided by the Nutwandungen.
  • the liquid metal flows through the channel-shaped grooves and fills them completely, whereby the conductor track is formed.
  • the introduction of the liquid metal into the channel-shaped groove or grooves can be done by direct pouring or preferably by direct injection of the molten metal into the groove.
  • the strip conductors in the groove can form-fit in the groove, at least in some areas or be held on the support member.
  • it may be provided that undercuts are formed in or on the groove, in which the conductor track engages at least partially.
  • the liquid metal is introduced into the groove, it flows behind the undercuts, so that it is securely and permanently held in the groove in the solidified state.
  • the plastic covering may be positively and / or cohesively connected to the carrier part.
  • the carrier part may be, for example, a flat, a spatially curved or a spatially graduated plate.
  • Fig. 1 is an exploded perspective view of
  • Parts of a plastic component according to the invention, 2 is a perspective view of a plastic component according to the invention
  • Fig. 3 is a perspective view of the bottom de
  • FIG. 4 is a perspective view of several side by side arranged support parts
  • FIG. 5 shows the carrier parts according to FIG. 4 in the form of a carrier part stack
  • FIG. 7 shows the support part stack according to FIG. 6 with the cover applied, FIG.
  • Fig. 8 is an exploded perspective view of
  • FIG 9 is a perspective view of the carrier part according to FIG 8 with conductor tracks and connecting elements and
  • FIG. 1 shows the components of a plastic component 10 according to the invention in an exploded, perspective exploded view.
  • the plastic component 10 has a carrier part 11, which in the illustrated example is designed as a spatially curved plate, so that a three-dimensional geometry is achieved for the surface of the carrier part 11.
  • the support member 11 is made of plastic and has on its upper side a plurality of channel-like grooves 13 which connect opposite end portions of the support member 11 with each other. Also on the underside of the support member 11, at least one groove 13 is formed, of which only the left-hand end on the left end side of the support member 11 is shown in Figure 1.
  • knob-like projections 15 are formed, which serve as spacers for a subsequent machining process.
  • a pocket-like recess 14 is formed, in which a prefabricated electronic component, such as a chip 19 can be used.
  • the carrier part 11 is produced in a first method step in an injection molding device made of plastic. As soon ⁇ the carrier part 11 has a sufficient strength in the grooves 13, a liquid metal is injected or pouredLe-. The liquid metal completely fills the grooves 13 and forms conductor tracks 12, which are shown lifted out in FIG.
  • the electronic component 19 can either subsequently in the pocket-like Recess 14 mounted or pre-positioned who the.
  • the support member 11 with the conductors 12 and optionally the electronic component 19 is then preferably placed in heap and stored. If necessary, it is positioned in a conventional injection molding machine, wherein the knob-like projections 15 ensure that the support member 11 is held in the injection molding machine at a distance in the local cavity and can be overmolded with a plastic mate rial.
  • the plastic material forms an electrically insulating sheath 16, which encapsulates the support member 11 completely and preferably consists of the same plastic material as the support member 11, so that between the sheath 16 and the support member 11 ei ne solid preferably cohesive connection is given.
  • FIG. 2 shows, on the outer side of the plastic component 10, only connection elements 20 in the form of plugs or sockets emerge, which allow an electrical connection between the conductor track and a further line.
  • FIG. 3 shows the plastic component according to FIG. 2 in an inverted view rotated by 180 °, wherein the carrier part 11 arranged inside the enclosure 16 is shown by dashed lines, which is completely enclosed by the enclosure 16.
  • Figures 4 to 7 show the preparation of an alternative plastic component 10, which is composed of three support members 11.
  • the three carrier parts 11 are injected together in juxtaposed alignment from a synthetic material, wherein adjacent support members 11 are each connected via a web or hinge-like connecting element 17 hinged together.
  • the carrier parts 11 each have, on at least one side and preferably on opposite sides, the grooves 13, which are filled in a subsequent method step with a metal material to form the conductor tracks 12.
  • the middle according to Figure 4 carrier part 11 has a pocket-like recess 14 for receiving an electronic component 19th
  • the support members 11 are pivoted about their connecting elements 17 relative to the adjacent support member 11 and thus alseinan ⁇ laid down and stacked.
  • FIG. 5 shows, the right-hand support part according to FIG. 4 is pivoted about the hinge-like connecting element 17 in the direction of the arrow Pi and thus placed on the upper side of the middle support part 11.
  • the left support member 11 is pivoted about its hinge-like connecting element 17 in the direction of the arrow P2 and placed on the underside of the central support member 11.
  • a carrier part stack 18 shown in FIG. 6 is formed, which allows a spatial conductor track architecture in which the tracks of superimposed carrier parts 11 can come into contact with one another.
  • Connection elements in the form of plugs or sockets can be formed in a manner not shown on the strip conductors by prefabricated connection elements either cast in the formation of the tracks 12 in this and embedded or subsequently introduced into the tracks 12.
  • the carrier part stack 18 is encapsulated in a subsequent process step with the envelope 16, which is shown in Figure 7 only by dashed lines.
  • the envelope 16 completely encloses the carrier part stack 18 and ensures that the carrier parts 11 are held in their predetermined relative position.
  • Figures 8 to 10 show an inventive plastic component in the manner of a cable.
  • a strip-like plastic profile with a cross or H-section is used (see detail B), so that four in the longitudinal direction of the support member 11 extending channel-like grooves 14 are formed, which are arranged distributed over the circumference of the support member 11.
  • the grooves 14 are filled in a subsequent process step with a liquid metal material which is injected into the grooves 14, so that in the longitudinal direction of the support member 11 durau ⁇ fende interconnects 12 are formed (see detail A).
  • Prefabricated pin-like connection elements 20 are either cast in the metal material of the conductor tracks 12 or subsequently introduced into this. There are thus four distributed over the circumference, mutually separate interconnects 12 formed.
  • the carrier part 11 with the conductor tracks 12 and the connection elements 20 is shown in FIG.
  • the carrier part 11 and the conductor tracks 12 are encapsulated with the envelope 16 made of plastic, so that the carrier part 11 and the conductor tracks 12 are completely encapsulated and only the connection elements 20 protrude on top of the plastic component 10, as in Figure 10 is shown.

Abstract

The invention relates to a plastic component, comprising at least one electrical conductor track which is made of a metal material and is arranged on a supporting part made of plastic. According to the invention, the supporting part made of plastic and the at least one electrical conductor track are produced sequentially, the supporting part by means of an injection molding process and the at least one electrical conductor track by means of a metal casting or metal spraying process, wherein the component formed last is injection-molded onto the previously formed component. In addition, a sprayed-on envelope of an electrically insulating material is provided, which preferably fully encloses the supporting part and the conductor tracks. In this case, a plurality of supporting parts are provided, wherein at least some of said supporting parts have in each case at least one conductor track, wherein the supporting parts are stacked on top of each other in a predetermined relative position and are fixed and enclosed by the envelope. Furthermore, a method for the production of a corresponding plastic component is described.

Description

Kunststoff-Bauteil mit zumindest einer elektrischen Leiterbahn und Verfahren zu seiner Herstellung  Plastic component with at least one electrical conductor and method for its production
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Kunststoff-Bauteils , das zumindest eine elektrische Leiterbahn aufweist, die auf einem Trägerteil aus Kunststoff an- geordnet ist. Ferner betrifft die Erfindung ein Kunststoff- Bauteil mit zumindest einer elektrischen Leiterbahn aus einem metallischen Material, die auf einem Trägerteil aus Kunststoff angeordnet ist. Zur Übertragung von elektrischen Signalen, beispielsweise Signalströmen werden als Alternative zu einem Kabel häufig Kunststoff-Bauteile verwendet, in die vorgefertigte Leiterbahnen, die aus einem Blech gestanzt sind, eingelegt und fixiert sind. Diese vorgefertigten gestanzten Leiterbahnen weisen häufig komplexe geometrische Konfigurationen auf. Ein Verzweigungspunkt wird dadurch ausgebildet, dass zwei vorgefertigte gestanzte Leiterbahnen aufeinandergelegt und an dem Kontaktpunkt in einem zusätzlichen Arbeitsschritt verbunden werden. Der Ausgestaltung der vorgefertigten Lei- terbahnen sind durch die Art der Herstellung und den dafür notwendigen hohen Materialverbrauch enge Grenzen gesetzt. The invention relates to a method for producing a plastic component, which has at least one electrical conductor track, which is arranged on a support member made of plastic. Furthermore, the invention relates to a plastic component with at least one electrical conductor track of a metallic material which is arranged on a carrier part made of plastic. For the transmission of electrical signals, such as signal currents plastic components are often used as an alternative to a cable, are inserted and fixed in the prefabricated conductor tracks, which are stamped from a metal sheet. These prefabricated stamped tracks often have complex geometric configurations. A branching point is formed by stacking two prefabricated stamped conductor tracks and connecting them at the contact point in an additional work step. The design of the prefabricated conductor tracks are set narrow limits by the type of production and the necessary high material consumption.
Die Handhabung der vorgefertigten Leiterbahnen ist umständlich und macht die Herstellung des KunstStoff-Bauteils auf- wendig und teuer. Darüber hinaus müssen die Leiterbahnen zur Stabilisierung Haltepunkte aufweisen, die in einem spä- The handling of the prefabricated strip conductors is cumbersome and makes the production of Kunststoff component expensive and expensive. In addition, the tracks for stabilization must have breakpoints, which in a later
BESTÄTIGUNGSKOPIE teren Abschnitt des Verfahrens wieder gelöst werden müssen. Insgesamt ist diese Art der Herstellung eines Kunststoff- Bauteils mit elektrischen Leiterbahnen aufgrund der vielen aufeinanderfolgenden, grundsätzlich unterschiedlichen Verfahrensschritte aufwendig und kostenintensiv. CONFIRMATION COPY need to be resolved again. Overall, this type of production of a plastic component with electrical conductors is complicated and cost-intensive due to the many successive, fundamentally different process steps.
Es ist bekannt, zuerst ein Trägerteil aus Kunststoff zu spritzen und anschließend eine Metallkomponente aufzuspritzen oder aufzugießen. Anschließend wird das Trägerteil zusammen mit der metallenen Komponente mit einer elektrisch isolierenden Umhüllung aus Kunststoff umspritzt. Mit diesem Verfahren sind jedoch nur geometrisch einfache Konfigurationen von Leiterbahnen zu erzielen. It is known to first inject a carrier part made of plastic and then aufzuspritzen or metal casting a metal component. Subsequently, the carrier part is encapsulated together with the metal component with an electrically insulating sheath made of plastic. With this method, however, only geometrically simple configurations of printed conductors can be achieved.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung eines Kunststoff-Bauteils , das zumindest eine elektrische Leiterbahn aufweist, zu schaffen, mit dem auch komplizierte räumliche Konfigurationen von Leiterbahnen ausbildbar sind. The invention has for its object to provide a method for producing a plastic component having at least one electrical conductor, with the complicated spatial configurations of interconnects can be formed.
Darüber hinaus soll ein entsprechendes Kunststoff-Bauteil mit zumindest einer Leiterbahn geschaffen werden, das einen einfachen konstruktiven Aufbau aufweist. In addition, a corresponding plastic component to be created with at least one conductor, which has a simple structural design.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß in verfahrenstechnischer Hinsicht durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Dabei ist in bekannter Weise vorgesehen, dass das Trägerteil mittels eines Spritzgussverfahrens und die zumindest eine Leiterbahn mittels eines Metallguss- o- der Metallspritzverfahrens nacheinander hergestellt werden, wobei die später ausgebildete Komponente an die zuvor ausgebildete Komponente angespritzt wird, und wobei das die Leiterbahn tragende Trägerteil in einem nachfolgenden Ver- fahrensschritt mit einer elektrisch isolierenden Umhüllung aus Kunststoff so umspritzt wird, dass Anschlusselemente der Leiterbahn von der Außenseite des Kunststoff-Bauteils zugänglich sind. This object is achieved in procedural terms by a method having the features of claim 1. It is provided in a known manner that the carrier part by means of an injection molding process and the at least one conductor by means of a Metallguss- o- metal spraying process are produced one after the other, wherein the later formed component is molded onto the previously formed component, and wherein the carrier part carrying the conductor track in a subsequent step is coated with an electrically insulating sheath made of plastic so that connection elements of the conductor are accessible from the outside of the plastic component.
Die Herstellung des Trägerteils und der zumindest einen Leiterbahn erfolgt vorzugsweise nacheinander in einem kombinierten Spritzgusswerkzeug, mit dem sowohl ein Kunststoff-Material und unabhängig davon auch ein flüssiges Metall- bzw. eine Metall-Legierung verarbeitet und gespritzt werden können. Auf diese Weise ist es möglich, das Trägerteil zusammen mit der Leiterbahn in einem einheitlichen Verfahren schnell und kostengünstig herzustellen. The production of the carrier part and the at least one conductor track preferably takes place one after the other in a combined injection molding tool, with which both a plastic material and, independently thereof, a liquid metal alloy or a metal alloy can be processed and sprayed. In this way, it is possible to produce the carrier part together with the conductor track in a uniform method quickly and inexpensively.
Um räumlich komplizierte Konfigurationen von Leiterbahnen und eine mehrschichtige Leiterbahn-Architektur zu erreichen, ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass mehrere, vorzugsweise unterschiedliche Trägerteile hergestellt werden, von denen zumindest einige Trägerteile und vorzugsweise alle Trägerteile jeweils zumindest eine Leiterbahn aufweisen. Die Trägerteile werden dann vor Aufbringung der Umhüllung in einer vorbestimmten Relativposition ausgerichtet und insbesondere aufeinander geschichtet oder aufeinander gestapelt. Abschließend werden die Trägerteile bzw. der Trägerteil-Stapel mit der Umhüllung umspritzt und dadurch fixiert und eingekapselt. In order to achieve spatially complicated configurations of interconnects and a multilayer interconnect architecture, the invention provides that several, preferably different carrier parts are produced, of which at least some carrier parts and preferably all carrier parts each have at least one conductor track. The carrier parts are then aligned before application of the envelope in a predetermined relative position and in particular stacked or stacked on each other. Finally, the carrier parts or the carrier part stack are encapsulated with the envelope and thereby fixed and encapsulated.
In einzelne oder alle Trägerteile können vorgefertigte elektronische Bauteile eingesetzt werden, die über die Leiterbahnen mit den außenliegenden Anschlusselementen verbunden sind. Der Verlauf der Leiterbahnen in den einzelnen Trägerteilen ist vorzugsweise so, dass zumindest einige Leiterbahnen bei der Anordnung der Trägerteile in der vorbestimmten Relativposition miteinander in Kontakt treten, so dass eine elektrische Verbindung zwischen Leiterbahnen unterschiedlicher Trägerteile gegeben ist. In individual or all carrier parts prefabricated electronic components can be used, which are connected via the conductor tracks with the external connection elements. The profile of the conductor tracks in the individual carrier parts is preferably such that at least some conductor tracks come into contact with one another in the arrangement of the carrier parts in the predetermined relative position, so that an electrical connection is made between conductor tracks of different carrier parts.
In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Trägerteile über Verbindungselemente miteinander verbunden werden, die Gelenke bilden. Bei den Verbindungselementen kann es sich um einstückig angeformte Stege oder Scharniere handeln, die bei der Herstellung der Trägerteile ausgebildet werden. Nachdem die Trägerteile mit den Leiterbahnen versehen sind, werden die Trägerteile relativ zueinander um die Stege oder Scharniere geschwenkt und miteinander in Anlage gebracht, wobei durch die Stege und Scharniere eine gewünschte Relativposition zwischen den Trägerteilen zuverlässig erreicht wird. In a preferred embodiment of the invention it is provided that the carrier parts are connected to one another via connecting elements which form joints. The connecting elements may be integrally formed webs or hinges which are formed during the production of the carrier parts. After the carrier parts are provided with the conductor tracks, the carrier parts are pivoted relative to each other around the webs or hinges and brought into abutment with each other, whereby a desired relative position between the carrier parts is reliably achieved by the webs and hinges.
Vorzugsweise wird in einem ersten Schritt das Trägerteil aus Kunststoff gespritzt, an das anschließend die elektrische Leiterbahn angespritzt wird. Diese Reihenfolge kann jedoch auch umgekehrt werden, wenn es die Bauteilgeometrie erlaubt, d.h. dass zunächst die elektrische Leiterbahn hergestellt und anschließend das Trägerteil an die Leiterbahn angespritzt wird. Preferably, in a first step, the carrier part is injection molded from plastic, to which subsequently the electrical conductor track is molded. However, this order can also be reversed if it allows the component geometry, i. that first the electrical conductor track is produced and then the carrier part is molded onto the conductor track.
Im nachfolgenden wird beispielhaft davon ausgegangen, dass zunächst das aus Kunststoff bestehende Trägerteil gespritzt und anschließend eine oder mehrere Leiterbahnen aus dem metallenen Material auf das Trägerteil aufgespritzt werden. Die Erfindung ist darauf jedoch nicht beschränkt. Damit die Leiterbahn einen vorbestimmten geometrischen Ver lauf exakt einhält, können in dem Trägerteil auf zumindest einer Seite eine oder mehrere Nuten ausgebildet werden, di anschließend mit einem die Leiterbahn bildenden metallischen Material gefüllt werden. Vorzugsweise ist vorgesehen dass das Trägerteil auf mehreren Seiten und insbesondere auf entgegengesetzten Seiten entsprechende Nuten aufweist, so dass sich auch komplizierte geometrische Verläufe für die Leiterbahnen erzielen lassen, bei denen die Leiterbahn beispielsweise durch das Trägerteil verläuft. In the following, it is assumed by way of example that first of all the carrier part made of plastic is injected and then one or more strip conductors of the metal material are sprayed onto the carrier part. However, the invention is not limited thereto. So that the conductor track exactly maintains a predetermined geometric course, one or more grooves can be formed in the support part on at least one side, which are subsequently filled with a metallic material forming the conductor track. It is preferably provided that the carrier part has corresponding grooves on a plurality of sides and in particular on opposite sides, so that it is also possible to achieve complicated geometric progressions for the printed conductors, in which the conductor runs, for example, through the carrier part.
In einer möglichen Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass das Trägerteil als ebene oder räumlich ge krümmte oder räumlich abgestufte Platte ausgebildet wird. In diesem Fall können sowohl auf der Oberseite der Platte als auch auf der Unterseite der Platte entsprechende kanal artige Nuten zur Aufnahme des die Leiterbahnen bildenden metallenen Materials vorgesehen sein. In a possible embodiment of the invention can be provided that the support member is formed as a flat or spatially ge curved or spatially stepped plate. In this case, corresponding channel-like grooves for receiving the metal material forming the strip conductors can be provided both on the upper side of the plate and on the underside of the plate.
In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das metallene Material bzw. die nachträglich ausgebil dete Komponente formschlüssig an dem Trägerteil oder an de zuvor ausgebildeten Komponente befestigt wird. Dies kann beispielsweise dadurch erreicht werden, dass in der zuvor ausgebildeten Komponente, beispielsweise dem Trägerteil, Hinterschneidungen ausgebildet sind, die von der später ausgebildeten Komponente, beispielsweise der Leiterbahn, hintergriffen werden. In a preferred embodiment of the invention, it is provided that the metal material or the subsequently ausgebil finished component is positively secured to the support member or de pre-formed component. This can be achieved, for example, by forming undercuts in the previously formed component, for example the carrier part, which are engaged behind by the later formed component, for example the printed conductor.
Alternativ oder zusätzlich dazu kann vorgesehen sein, dass die nachträglich ausgebildete Komponente, beispielsweise die Leiterbahn, stoffschlüssig an der zuvor ausgebildeten Komponente, beispielsweise dem Trägerteil, befestigt wird. Zu diesem Zweck können die Materialeigenschaften und die Verfahrensparameter so aufeinander abgestimmt sein, dass die beiden Komponenten miteinander verschweißen, d.h. eine molekulare Bindung eingehen. Alternativ oder zusätzlich dazu kann zwischen den beiden Komponenten zumindest eine Oberflächenhaftung vorgesehen sein, die beispielsweise dadurch erreicht wird, dass es beim Anspritzen der nachträglich ausgebildeten Komponente, beispielsweise dem metallenen Material der Leiterbahn, zu einem oberflächlichen Anschmelzen des Materials der zuvor ausgebildeten Komponente, beispielsweise dem Kunststoff des Trägerteils, kommt. Alternatively or additionally, it can be provided that the subsequently formed component, for example the conductor track, is firmly bonded to the previously formed component, for example the carrier part. For this purpose, the material properties and the process parameters can be coordinated so that the two components weld together, ie enter into a molecular bond. Alternatively or additionally, at least one surface adhesion may be provided between the two components, which is achieved, for example, by gluing the subsequently formed component, for example the metal material of the conductor track, to a superficial melting of the material of the previously formed component, for example the Plastic of the carrier part, comes.
Als Material für das Trägerteil kann jeder spritzfähige Kunststoff, beispielsweise Polypropylen oder Polyamid verwendet werden. Als Metall-Komponente für die Leiterbahn kann eine Metall-Legierung verwendet werden, die ab einer Temperatur von 180°C bis ca. 500°C fließfähig ist und wobei es sich beispielsweise um eine Sn-Legierung handeln kann. As the material for the support member of any injectable plastic, such as polypropylene or polyamide can be used. As a metal component for the conductor track, a metal alloy can be used, which is flowable from a temperature of 180 ° C to about 500 ° C and which may be, for example, an Sn alloy.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass das die Leiterbahn tragende Trägerteil in einem nachfolgenden Verfahrensschritt mit einer elektrisch isolierenden Umhüllung aus Kunststoff umspritzt wird. Als Material für die Umhüllung kann das gleiche Kunststoff-Material wie für das Trägerteil verwendet werden, wobei dann das Trägerteil und die Umhüllung eine stoffschlüssige Verbindung und gegebenenfalls zusätzlich auch eine formschlüssige Verbindung eingehen können. Auch wenn für die Umhüllung ein anderes Kunststoff- Material als für das Trägerteil verwendet wird, kann vorgesehen sein, dass die Umhüllung und das Trägerteil formschlüssig und/oder stoffschlüssig miteinander verbunden werden . Die Umhüllung wird so angeordnet, dass sie das Trägerteil vorzugsweise vollständig umschließt und einkapselt. Die Leiterbahn wird mit vorgefertigten Anschlusselementen, beispielsweise Steckern oder Buchsen verbunden, die insbesondere während des Spritzvorgangs des metallenen Materials der Leiterbahn in diese integriert werden. Die Umhüllung umschließt das Trägerteil und die Leiterbahnen vorzugsweise so weit, dass lediglich die Anschlusselemente der Leiterbahnen auf der Außenseite des Kunststoff-Bauteils hervorstehen und von dieser Außenseite zugänglich sind. According to the invention, it is provided that the carrier part carrying the conductor track is encapsulated with an electrically insulating sheath made of plastic in a subsequent method step. As the material for the envelope, the same plastic material can be used as for the support member, in which case the support member and the enclosure can enter into a cohesive connection and optionally also a positive connection. Even if a plastic material other than for the carrier part is used for the sheath, it can be provided that the sheath and the carrier part are connected to one another in a form-fitting and / or material-locking manner. The wrapper is arranged to preferably completely enclose and encase the carrier member. The conductor track is connected to prefabricated connection elements, for example plugs or sockets, which are integrated in particular during the injection process of the metal material of the conductor track in this. The envelope preferably surrounds the carrier part and the strip conductors so far that only the connection elements of the strip conductors protrude on the outside of the plastic component and are accessible from this outside.
Das Trägerteil und die Leiterbahnen werden vorzugsweise in einer gemeinsamen mehrstufigen Spritzvorrichtung in kurzer zeitlicher Folge ausgebildet. Die Spritzvorrichtung kann so ausgestaltest sein, dass unmittelbar nach Ausbildung der Leiterbahnen und einer eventuell dazwischengeschalteten Kühlphase die Umhüllung ebenfalls direkt in der Spritzvorrichtung aufgespritzt wird. In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist jedoch vorgesehen, dass das die Leiterbahnen tragende Trägerteil als Vorformling zwischengelagert wird. Nach einer Zwischenlagerzeit von mehreren Stunden, mehreren Tagen oder auch mehreren Monaten kann dann bei Bedarf in einer einfachen Spritzgussmaschine die Umhüllung aufgespritzt werden. Dies bringt den wesentlichen Vorteil mit sich, dass die geometrische Formgebung des Kunststoff- Bauteils, die durch die geometrische Formgebung der Umhüllung bestimmt ist, je nach Bedarfsfall angepasst werden kann, d.h. für Kunststoff-Bauteile der genannten Art, die unterschiedliche geometrische Formen und Konfigurationen aufweisen, kann immer das gleiche innere Trägerteil mit aufgespritzten Leiterbahnen verwendet werden, wodurch die Herstellung des Kunststoff-Bauteils einfach und kostengünstig wird. Es ist lediglich notwendig, eine entsprechende große Anzahl von vorgefertigten Trägerteilen mit aufgebrachten Leiterbahnen vorzuhalten und dann im Bedarfsfall eine Umhüllung mit gewünschter geometrischer Form anzuspritzen . The carrier part and the conductor tracks are preferably formed in a common multi-stage injection device in a short time sequence. The spray device may be ausgestaltest that immediately after the formation of the tracks and any intervening cooling phase, the envelope is also sprayed directly into the spray device. In a preferred embodiment of the invention, however, it is provided that the carrier webs carrying carrier part is stored as a preform. After a storage period of several hours, several days or even several months can then be sprayed on demand in a simple injection molding machine, the enclosure. This has the significant advantage that the geometric shape of the plastic component, which is determined by the geometric shape of the enclosure, can be adjusted as needed, ie for plastic components of the type mentioned, which have different geometric shapes and configurations , the same inner support member can always be used with sprayed conductor tracks, whereby the production of the plastic component is simple and inexpensive. It is only necessary to have an appropriate one to hold large numbers of prefabricated carrier parts with applied conductor tracks and then, if necessary, to spray an envelope with the desired geometric shape.
Um die Leiterbahn an eine weiterführende elektrische Leitung oder ein elektrische Stromquelle anzuschließen, wird die Leiterbahn mit vorgefertigten Anschlusselementen insbesondere in Form von Steckern oder Buchsen versehen. Die Anschlusselemente können vor dem Einspritzen des metallischen Materials der Leiterbahn in der Spritzgussform positioniert und dann in das metallische Material eingebettet werden. Alternativ ist es jedoch auch möglich, die Anschlusselemente nachträglich zu montieren, was beispielsweise dadurch geschehen kann, dass vorgefertigte Anschlusselemente in das metallische Material der Leiterbahn hineingedrückt werden. To connect the conductor to a further electrical line or an electrical power source, the conductor is provided with prefabricated connection elements, in particular in the form of plugs or sockets. The connection elements can be positioned in the injection mold prior to the injection of the metallic material of the conductor track and then embedded in the metallic material. Alternatively, however, it is also possible to subsequently mount the connection elements, which can be done, for example, by pressing prefabricated connection elements into the metallic material of the conductor track.
In vorrichtungstechnischer Hinsicht wird die obenstehende Aufgabe durch ein Kunststoff-Bauteil mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 15 gelöst. Das Kunststoff-Bauteil besitzt zumindest eine elektrische Leiterbahn aus einem metallischen Material, die auf einem Trägerteil aus Kunststoff angeordnet ist. Dabei sind das Trägerteil aus Kunststoff mittels eines Spritzgussverfahrens und die zumindest eine elektrische Leiterbahn mittels eines Metallguss- oder Metallspritzverfahrens nacheinander hergestellt, wobei die zuletzt ausgebildete Komponente an die zuvor ausgebildete Komponente angespritzt ist. Darüber hinaus ist eine aufgespritzte Umhüllung aus einem elektrisch isolierenden Material vorgesehen, die das Trägerteil und die Leiterbahnen vorzugsweise vollständig einkapselt. Erfindungsgemäß sind mehrere Trägerteile vorgesehen, von denen zumindest einige Trägerteile und insbesondere alle Trägerteile jeweils zumindest eine Leiterbahn aufweisen. Die Trägerteile sind in einer vorbestimmten Relativposition zueinander angeordnet und von der Umhüllung fixiert und eingeschlossen bzw. eingekapselt. In device-technical terms, the above object is achieved by a plastic component having the features of independent claim 15. The plastic component has at least one electrical conductor made of a metallic material which is arranged on a carrier part made of plastic. In this case, the carrier part made of plastic by means of an injection molding process and the at least one electrical conductor track by means of a metal casting or metal injection method are produced successively, wherein the last-formed component is molded onto the previously formed component. In addition, a sprayed enclosure of an electrically insulating material is provided, which preferably completely encapsulates the carrier part and the conductor tracks. According to the invention, a plurality of carrier parts are provided, of which at least some carrier parts and in particular all carrier parts each have at least one conductor track. The carrier parts are arranged in a predetermined relative position to each other and fixed by the enclosure and enclosed or encapsulated.
In einer möglichen Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Trägerteile aufeinandergelegt oder gestapelt sind. In one possible embodiment of the invention can be provided that the carrier parts are stacked or stacked.
Vorzugweise sind die Trägerteile über Verbindungselemente miteinander verbunden, die Gelenke bilden. Bei den Verbindungselementen kann es sich um einstückig angeformte Stege oder Scharniere handeln. Preferably, the carrier parts are connected to each other via connecting elements which form joints. The connecting elements may be integrally formed webs or hinges.
In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Trägerteil zumindest auf einer Seite und insbesondere auf entgegengesetzten Seiten zumindest jeweils eine kanalartige Nut aufweist, in der die Leiterbahn angeordnet ist. Nachdem das Trägerteil mit der kanalförmigen Nut oder den Nuten ausgebildet ist, kann das flüssige Metall direkt in die kanalförmige Nut oder Nuten eingebracht werden, wobei es durch die Nutwandungen geführt ist. Das flüssige Metall fließt durch die kanalförmigen Nuten und füllt diese vollständig aus, wodurch die Leiterbahn gebildet ist. Die Einbringung des flüssigen Metalls in die kanalförmige Nut oder Nuten kann durch direktes Eingießen oder vorzugsweise durch direktes Einspritzen der Metallschmelze in die Nut erfolgen . In a preferred embodiment of the invention it is provided that the carrier part has at least on one side and in particular on opposite sides at least one channel-like groove in which the conductor track is arranged. After the support member is formed with the channel-shaped groove or the grooves, the liquid metal can be introduced directly into the channel-shaped groove or grooves, being guided by the Nutwandungen. The liquid metal flows through the channel-shaped grooves and fills them completely, whereby the conductor track is formed. The introduction of the liquid metal into the channel-shaped groove or grooves can be done by direct pouring or preferably by direct injection of the molten metal into the groove.
Um die Leiterbahnen zuverlässig in der Nut zu halten, kann diese zumindest in Teilbereichen formschlüssig in der Nut bzw. an dem Trägerteil gehalten sein. Zu diesem Zweck kann vorgesehen sein, dass in oder an der Nut Hinterschneidungen ausgebildet sind, in die die Leiterbahn zumindest teilweise eingreift. Wenn das flüssige Metall in die Nut eingebracht wird, hinterströmt es die Hinterschneidungen, so dass es im verfestigten Zustand sicher und unlösbar in der Nut gehalten ist. In order to reliably hold the strip conductors in the groove, it can form-fit in the groove, at least in some areas or be held on the support member. For this purpose, it may be provided that undercuts are formed in or on the groove, in which the conductor track engages at least partially. When the liquid metal is introduced into the groove, it flows behind the undercuts, so that it is securely and permanently held in the groove in the solidified state.
Die aus Kunststoff bestehende Umhüllung kann mit dem Trägerteil formschlüssig und/oder Stoffschlüssig verbunden sein . The plastic covering may be positively and / or cohesively connected to the carrier part.
Bei dem Trägerteil kann es sich beispielsweise um eine ebene, um eine räumlich gekrümmte oder auch um eine räumlich abgestufte Platte handeln. The carrier part may be, for example, a flat, a spatially curved or a spatially graduated plate.
Weitere vorrichtungstechnische Merkmale des Kunststoff- Bauteils sind bereits im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren oben erläutert worden, worauf zwecks Vermeidung von Wiederholungen verwiesen werden soll. Further device-related features of the plastic component have already been explained above in connection with the method according to the invention, which should be referred to in order to avoid repetition.
Weitere Einzelheiten und Merkmale der Erfindung sind aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung ersichtlich. Further details and features of the invention will become apparent from the following description of embodiments with reference to the drawings.
Es zeigen: Show it:
Fig. 1 Eine perspektivische Explosionsdarstellung der Fig. 1 is an exploded perspective view of
Teile eines erfindungsgemäßen Kunststoff- Bauteils, Fig. 2 eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Kunststoff-Bauteils , Parts of a plastic component according to the invention, 2 is a perspective view of a plastic component according to the invention,
Fig. 3 eine perspektivische Ansicht der Unterseite de Fig. 3 is a perspective view of the bottom de
Kunststoff-Bauteils gemäß Figur 2, wobei das eingekapselte Trägerteil gestrichelt dargestellt ist,  Plastic component according to Figure 2, wherein the encapsulated carrier part is shown in dashed lines,
Fig. 4 eine perspektivische Ansicht mehrerer nebeneinander angeordneter Trägerteile, 4 is a perspective view of several side by side arranged support parts,
Fig. 5 die Trägerteile gemäß Figur 4 bei der Ausbildung eines Trägerteil-Stapels, 5 shows the carrier parts according to FIG. 4 in the form of a carrier part stack, FIG.
Fig. 6 einen aus den Trägerteilen gemäß Figur 4 gebil deten Trägerteil-Stapel, 6 shows a gebil Deten from the carrier parts according to Figure 4 carrier part stack,
Fig. 7 den Trägerteil-Stapel gemäß Figur 6 mit aufgebrachter Umhüllung, 7 shows the support part stack according to FIG. 6 with the cover applied, FIG.
Fig. 8 eine perspektivische Explosionsdarstellung der Fig. 8 is an exploded perspective view of
Teile eines erfindungsgemäßen Kunststoff-Bauteils gemäß einer weiteren Ausführungsform,  Parts of a plastic component according to the invention according to a further embodiment,
Fig. 9 eine perspektivische Darstellung des Trägerteils gemäß Figur 8 mit Leiterbahnen und Anschlusselementen und 9 is a perspective view of the carrier part according to FIG 8 with conductor tracks and connecting elements and
Fig. 10 das Kunststoff-Bauteil mit aufgebrachter Umhül lung . Figur 1 zeigt die Bestandteile eines erfindungsgemäßen Kunststoff-Bauteils 10 in einer auseinandergezogenen, perspektivischen Explosionsdarstellung . Das Kunststoff-Bauteil 10 weist ein Trägerteil 11 auf, das im dargestellten Beispiel als räumlich gekrümmte Platte ausgebildet ist, so dass für die Oberfläche des Trägerteils 11 eine dreidimensionale Geometrie erreicht ist. Das Trägerteil 11 besteht aus Kunststoff und besitzt auf seiner Oberseite mehrere kanalartige Nuten 13, die jeweils entgegengesetzte Endbereiche des Trägerteils 11 miteinander verbinden. Auch auf der Unterseite des Trägerteils 11 ist zumindest eine Nut 13 ausgebildet, von der in Figur 1 nur das linksseitige Ende an der linken Stirnseite des Trägerteils 11 dargestellt ist. Fig. 10, the plastic component with applied Umhül treatment. FIG. 1 shows the components of a plastic component 10 according to the invention in an exploded, perspective exploded view. The plastic component 10 has a carrier part 11, which in the illustrated example is designed as a spatially curved plate, so that a three-dimensional geometry is achieved for the surface of the carrier part 11. The support member 11 is made of plastic and has on its upper side a plurality of channel-like grooves 13 which connect opposite end portions of the support member 11 with each other. Also on the underside of the support member 11, at least one groove 13 is formed, of which only the left-hand end on the left end side of the support member 11 is shown in Figure 1.
Auf der Oberseite und der Unterseite des Trägerteils 11 sind noppenartige Vorsprünge 15 angeformt, die als Abstandshalter für einen nachfolgenden Bearbeitungsprozess dienen. On the top and the bottom of the support member 11 knob-like projections 15 are formed, which serve as spacers for a subsequent machining process.
In dem Trägerteil 11 ist eine taschenartige Ausnehmung 14 ausgebildet, in die ein vorgefertigtes elektronisches Bauteil, beispielsweise ein Chip 19 eingesetzt werden kann. In the carrier part 11, a pocket-like recess 14 is formed, in which a prefabricated electronic component, such as a chip 19 can be used.
Das Trägerteil 11 wird in einem 1. Verfahrensschritt in einer Spritzgussvorrichtung aus Kunststoff hergestellt. So¬ bald das Trägerteil 11 eine ausreichende Festigkeit besitzt, wird in die Nuten 13 ein flüssiges Metall einge- spritzt oder eingegossen. Das flüssige Metall füllt die Nuten 13 vollständig aus und bildet Leiterbahnen 12, die in Figur 1 herausgehoben dargestellt sind. Das elektronische Bauteil 19 kann entweder nachträglich in der taschenartigen Ausnehmung 14 montiert oder bereits vorab positioniert wer den . The carrier part 11 is produced in a first method step in an injection molding device made of plastic. As soon ¬ the carrier part 11 has a sufficient strength in the grooves 13, a liquid metal is injected or poured einge-. The liquid metal completely fills the grooves 13 and forms conductor tracks 12, which are shown lifted out in FIG. The electronic component 19 can either subsequently in the pocket-like Recess 14 mounted or pre-positioned who the.
Das Trägerteil 11 mit den Leiterbahnen 12 und gegebenenfalls dem elektronischen Bauteil 19 wird dann vorzugsweise auf Halde gelegt und zwischengelagert. Bei Bedarf wird es in einer üblichen Spritzgussmaschine positioniert, wobei die noppenartigen Vorsprünge 15 sicherstellen, dass das Trägerteil 11 in der Spritzgussmaschine auf Abstand in der dortigen Kavität gehalten ist und mit einem Kunststoffmate rial umspritzt werden kann. Das Kunststoffmaterial bildet eine elektrisch isolierende Umhüllung 16, die das Trägerteil 11 vollständig einkapselt und vorzugsweise aus dem gleichen Kunststoffmaterial wie das Trägerteil 11 besteht, so dass zwischen der Umhüllung 16 und dem Trägerteil 11 ei ne feste vorzugsweise stoffschlüssige Verbindung gegeben ist. Wie Figur 2 zeigt, besteht auf der Außenseite des Kunststoff-Bauteils 10 lediglich Anschlusselemente 20 in Form von Steckern oder Buchsen hervor, die eine elektrisch Verbindung zwischen der Leiterbahn und einer weiterführenden Leitung ermöglichen. The support member 11 with the conductors 12 and optionally the electronic component 19 is then preferably placed in heap and stored. If necessary, it is positioned in a conventional injection molding machine, wherein the knob-like projections 15 ensure that the support member 11 is held in the injection molding machine at a distance in the local cavity and can be overmolded with a plastic mate rial. The plastic material forms an electrically insulating sheath 16, which encapsulates the support member 11 completely and preferably consists of the same plastic material as the support member 11, so that between the sheath 16 and the support member 11 ei ne solid preferably cohesive connection is given. As FIG. 2 shows, on the outer side of the plastic component 10, only connection elements 20 in the form of plugs or sockets emerge, which allow an electrical connection between the conductor track and a further line.
Figur 3 zeigt das Kunststoff-Bauteil gemäß Figur 2 in um 180° gedrehter, auf den Kopf gestellter Darstellung, wobei gestrichelt das im Inneren der Umhüllung 16 angeordnete Trägerteil 11 dargestellt ist, das von der Umhüllung 16 vollständig umschlossen wird. FIG. 3 shows the plastic component according to FIG. 2 in an inverted view rotated by 180 °, wherein the carrier part 11 arranged inside the enclosure 16 is shown by dashed lines, which is completely enclosed by the enclosure 16.
Die Figuren 4 bis 7 zeigen die Herstellung eines alternativen Kunststoff-Bauteils 10, das aus drei Trägerteilen 11 aufgebaut ist. In einem 1. Verfahrensschritt werden die drei Trägerteile 11 gemeinsam in nebeneinander angeordnete] Ausrichtung aus einem KunstStoffmaterial gespritzt, wobei benachbarte Trägerteile 11 jeweils über ein steg- oder scharnierartiges Verbindungselement 17 gelenkig miteinander verbunden sind. Die Trägerteile 11 weisen jeweils auf zumindest einer Seite und vorzugsweise auf entgegengesetzten Seiten jeweils die Nuten 13 auf, die in einem nachfolgenden Verfahrensschritt mit einem metallenen Material zur Bildung der Leiterbahnen 12 gefüllt werden. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel besitzt das gemäß Figur 4 mittlere Trägerteil 11 eine taschenartige Ausnehmung 14 zur Aufnahme eines elektronischen Bauteils 19. Figures 4 to 7 show the preparation of an alternative plastic component 10, which is composed of three support members 11. In a first method step, the three carrier parts 11 are injected together in juxtaposed alignment from a synthetic material, wherein adjacent support members 11 are each connected via a web or hinge-like connecting element 17 hinged together. The carrier parts 11 each have, on at least one side and preferably on opposite sides, the grooves 13, which are filled in a subsequent method step with a metal material to form the conductor tracks 12. In the illustrated embodiment, the middle according to Figure 4 carrier part 11 has a pocket-like recess 14 for receiving an electronic component 19th
Nach Herstellung der Trägerteile 11 und der Leiterbahnen 12 sowie der Montage des elektronischen Bauteils 19 werden die Trägerteile 11 um ihre Verbindungselemente 17 relativ zum benachbarten Trägerteil 11 geschwenkt und somit aufeinan¬ dergelegt und gestapelt. Wie Figur 5 zeigt, wird das gemäß Figur 4 rechte Trägerteil um das scharnierartige Verbindungselement 17 in Richtung des Pfeils Pi geschwenkt und somit auf die Oberseite des mittleren Trägerteils 11 gelegt. Das linke Trägerteil 11 wird um sein scharnierartiges Verbindungselement 17 in Richtung des Pfeils P2 geschwenkt und auf die Unterseite des mittleren Trägerteils 11 gelegt. Es ist somit ein in Figur 6 dargestellter Trägerteil-Stapel 18 gebildet, wodurch eine räumliche Leiterbahn-Architektur ermöglicht ist, bei der die Leiterbahnen übereinander liegender Trägerteile 11 miteinander in Kontakt kommen können. After preparation of the carrier parts 11 and the conductor tracks 12 and the assembly of the electronic component 19, the support members 11 are pivoted about their connecting elements 17 relative to the adjacent support member 11 and thus aufeinan ¬ laid down and stacked. As FIG. 5 shows, the right-hand support part according to FIG. 4 is pivoted about the hinge-like connecting element 17 in the direction of the arrow Pi and thus placed on the upper side of the middle support part 11. The left support member 11 is pivoted about its hinge-like connecting element 17 in the direction of the arrow P2 and placed on the underside of the central support member 11. Thus, a carrier part stack 18 shown in FIG. 6 is formed, which allows a spatial conductor track architecture in which the tracks of superimposed carrier parts 11 can come into contact with one another.
Anschlusselemente in Form von Steckern oder Buchsen können in nicht dargestellter Weise an den Leiterbahnen ausgebildet sein, indem vorgefertigte Anschlusselemente entweder bei Ausbildung der Leiterbahnen 12 in diese eingegossen und eingebettet oder nachträglich in die Leiterbahnen 12 eingebracht werden. Der Trägerteil-Stapel 18 wird in einem nachfolgenden Verfahrensschritt mit der Umhüllung 16 umspritzt, die in Figur 7 nur gestrichelt dargestellt ist. Die Umhüllung 16 umschließt den Trägerteil-Stapel 18 vollständig und stellt sicher, dass die Trägerteile 11 in ihrer vorbestimmten Relativposition gehalten werden. Connection elements in the form of plugs or sockets can be formed in a manner not shown on the strip conductors by prefabricated connection elements either cast in the formation of the tracks 12 in this and embedded or subsequently introduced into the tracks 12. The carrier part stack 18 is encapsulated in a subsequent process step with the envelope 16, which is shown in Figure 7 only by dashed lines. The envelope 16 completely encloses the carrier part stack 18 and ensures that the carrier parts 11 are held in their predetermined relative position.
Die Figuren 8 bis 10 zeigen ein erfindungsgemäßes Kunststoff-Bauteil nach Art eines Kabels. Als Trägerteil 11 wird ein leistenartiges Kunststoffprofil mit einem Kreuz- bzw. H— Querschnitt verwendet (siehe Detail B) , so dass vier in Längsrichtung des Trägerteils 11 verlaufende kanalartige Nuten 14 gebildet sind, die über den Umfang des Trägerteils 11 verteilt angeordnet sind. Die Nuten 14 werden in einem nachfolgenden Verfahrensschritt mit einem flüssigen metallenen Material aufgefüllt, das in die Nuten 14 eingespritzt wird, so dass in Längsrichtung des Trägerteils 11 verlau¬ fende Leiterbahnen 12 gebildet sind (siehe Detail A) . Vorgefertigte stiftartige Anschlusselemente 20 werden entweder in das metallene Material der Leiterbahnen 12 eingegossen oder nachträglich in diese eingebracht. Es sind somit vier über den Umfang verteilte, aufeinander getrennte Leiterbahnen 12 gebildet. Das Trägerteil 11 mit den Leiterbahnen 12 und den Anschlusselementen 20 ist in Figur 9 dargestellt. In einem nachfolgenden Verfahrensschritt werden das Trägerteil 11 und die Leiterbahnen 12 mit der Umhüllung 16 aus Kunststoff umspritzt, so dass das Trägerteil 11 und die Leiterbahnen 12 vollständig eingekapselt sind und lediglich die Anschlusselemente 20 auf der Oberseite des Kunststoff- Bauteils 10 hervorstehen, wie es in Figur 10 dargestellt ist . Figures 8 to 10 show an inventive plastic component in the manner of a cable. As a carrier part 11, a strip-like plastic profile with a cross or H-section is used (see detail B), so that four in the longitudinal direction of the support member 11 extending channel-like grooves 14 are formed, which are arranged distributed over the circumference of the support member 11. The grooves 14 are filled in a subsequent process step with a liquid metal material which is injected into the grooves 14, so that in the longitudinal direction of the support member 11 durau ¬ fende interconnects 12 are formed (see detail A). Prefabricated pin-like connection elements 20 are either cast in the metal material of the conductor tracks 12 or subsequently introduced into this. There are thus four distributed over the circumference, mutually separate interconnects 12 formed. The carrier part 11 with the conductor tracks 12 and the connection elements 20 is shown in FIG. In a subsequent method step, the carrier part 11 and the conductor tracks 12 are encapsulated with the envelope 16 made of plastic, so that the carrier part 11 and the conductor tracks 12 are completely encapsulated and only the connection elements 20 protrude on top of the plastic component 10, as in Figure 10 is shown.

Claims

Patentansprüche claims
1. Verfahren zur Herstellung eines Kunststoff-Bauteils (10), das zumindest eine elektrische Leiterbahn (12) aufweist, die' auf einem Trägerteil (11) aus Kunststoff angeordnet ist, wobei das Trägerteil (11) mittels eines Spritzgussverfahrens und die zumindest eine Leiterbahn (12) mittels eines Metallguss- oder Metallspritzverfahrens nacheinander hergestellt werden, wobei die später ausgebildete Komponente an die zuvor ausgebildete Komponente angespritzt wird und wobei das die Leiterbahn (12) tragende Trägerteil (11) in einem nachfolgenden Verfahrensschritt mit einer elektrisch isolierenden Umhüllung (16) aus Kunststoff so umspritzt wird, dass Anschlusselemente (20) der Leiterbahn (12) von der Außenseite des Kunststoff- Bauteils (10) zugänglich sind, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Trägerteile (11) hergestellt werden, von denen zumindest einige Trägerteile (11) jeweils zumindest eine Leiterbahn (12) aufweisen, und dass die Trägerteile (11) vor Aufbringung der Umhül¬ lung (16) in einer vorbestimmten Relativposition auf- einander gestapelt und dann mit der Umhüllung (16) fixiert und umhüllt werden. 1. A method for producing a plastic component (10) having at least one electrical conductor track (12) 'is arranged on a support part (11) made of plastic, wherein the carrier part (11) by means of an injection molding process and the at least one conductor track (12) are produced successively by means of a metal casting or metal spraying method, wherein the later formed component is injection-molded onto the previously formed component and wherein the carrier part (11) carrying the conductor track (12) is provided with an electrically insulating sheath (16) in a subsequent method step. is injection molded from plastic, that connection elements (20) of the conductor track (12) from the outside of the plastic component (10) are accessible, characterized in that a plurality of support members (11) are produced, of which at least some support members (11) respectively have at least one conductor track (12), and that the carrier parts (11) before applying the Umhül ¬ lu ng (16) in a predetermined relative position. stacked and then fixed with the envelope (16) and wrapped.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Trägerteile (11) über Verbindungselemente (17) miteinander verbunden werden, die Gelenke bilden . A method according to claim 1, characterized in that the carrier parts (11) by means of connecting elements (17) are interconnected, forming the joints.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungselemente (17) von einstückig angeformten Stegen oder Scharnieren gebildet werden. A method according to claim 2, characterized in that the connecting elements (17) are formed by integrally formed webs or hinges.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass zunächst die Trägerteile (11) aus Kunststoff hergestellt und die elektrischen Leiterbahnen (12) anschließend an die Trägerteile (11) angespritzt werden. Method according to one of claims 1 to 3, characterized in that initially the carrier parts (11) are made of plastic and the electrical conductor tracks (12) are subsequently injection-molded onto the carrier parts (11).
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass zunächst die elektrischen Leiterbahnen (12) hergestellt und die Trägerteile (11) aus Kunststoff anschließend an die Leiterbahnen (12) angespritzt werden. Method according to one of claims 1 to 3, characterized in that first the electrical conductor tracks (12) produced and the carrier parts (11) made of plastic are subsequently molded onto the conductor tracks (12).
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass in zumindest einem der Trägerteile (11) auf zumindest einer Seite zumindest eine Nut (13) ausgebildet wird, die mit einem die Leiterbahn (12) bildenden metallischen Material gefüllt wird . Method according to one of claims 1 to 5, characterized in that in at least one of the carrier parts (11) on at least one side of at least one groove (13) is formed, which is filled with a conductor track (12) forming metallic material.
Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägerteil (11) auf entgegengesetzten Seiten jeweils zumindest eine Nut (13) aufweist. A method according to claim 6, characterized in that the carrier part (11) on opposite sides each having at least one groove (13).
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägerteil (11) als ebene oder räumlich gekrümmte oder räumlich abgestufte Platte ausgebildet wird. 8. The method according to any one of claims 1 to 7, characterized in that the carrier part (11) is formed as a flat or spatially curved or spatially stepped plate.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die nachträglich ausgebildete Komponente formschlüssig an der zuvor ausgebildeten Komponente befestigt wird. 9. The method according to any one of claims 1 to 8, characterized in that the subsequently formed component is positively secured to the previously formed component.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden nacheinander hergestellten Komponenten oberflächlich aneinander haften. 10. The method according to any one of claims 1 to 9, characterized in that the two successively produced components adhere to each other superficially.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Umhüllung (16) aus dem gleichen Kunststoff wie die Trägerteile (11) besteht. 11. The method according to any one of claims 1 to 10, characterized in that the sheath (16) consists of the same plastic as the carrier parts (11).
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Umhüllung (16) mit den Trägerteilen (12) formschlüssig und/oder sto fschlüssig verbunden wird. 12. The method according to any one of claims 1 to 11, characterized in that the sheath (16) with the carrier parts (12) is positively connected and / or sto fschlüssig.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass die die Leiterbahnen (12) tragenden Trägerteile (11) vor Aufbringung der Umhüllung (16) zwischengelagert werden. 13. The method according to any one of claims 1 to 2, characterized in that the conductor tracks (12) supporting carrier parts (11) are stored before application of the sheath (16).
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass vorgefertigte elektrische Anschlusselemente (20) an die Leiterbahnen (12) ange- schlössen werden. 14. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that prefabricated electrical connection elements (20) to the conductor tracks (12) ange- be concluded.
Kunststoff-Bauteil mit zumindest einer elektrischen Leiterbahn (12) aus einem metallischen Material, die auf einem Trägerteil (11) aus Kunststoff angeordnet ist, wobei das Trägerteil (11) aus Kunststoff mittels eines Spritzgussverfahrens und die zumindest eine elektrische Leiterbahn (12) mittels eines Metallgussoder Metallspritzverfahrens nacheinander hergestellt sind, wobei die zuletzt ausgebildete Komponente an die zuvor ausgebildete Komponente angespritzt ist, und mit einer aufgespritzten Umhüllung (16) aus einem elektrisch isolierenden Material, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Trägerteile (11) vorgesehen sind, von denen zumindest einige Trägerteile (11) jeweils zumindest eine Leiterbahn (12) aufweisen, wobei die Trägerteile (11) in einer vorbestimmten Relativposition aufeinander gestapelt und von der Umhüllung (16) fixiert und eingeschlossen sind. Plastic component having at least one electrical conductor track (12) of a metallic material, which is arranged on a support part (11) made of plastic, wherein the carrier part (11) made of plastic by means of an injection molding process and the at least one electrical conductor track (12) by means of a Cast metal or metal injection method are produced successively, wherein the last formed component is molded onto the previously formed component, and with a sprayed enclosure (16) made of an electrically insulating material, characterized in that a plurality of support members (11) are provided, of which at least some support members (11) each have at least one conductor track (12), wherein the carrier parts (11) are stacked in a predetermined relative position and fixed and enclosed by the sheath (16).
Kunststoff-Bauteil nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Trägerteile (11) über Verbindungselemente (17) miteinander verbunden sind, die Gelenke bilden . Plastic component according to claim 15, characterized in that the carrier parts (11) are connected to one another via connecting elements (17) which form joints.
Kunststoff-Bauteil nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungselemente (17) von einstückig angeformten Stegen oder Scharnieren gebildet sind . Plastic component according to claim 16, characterized in that the connecting elements (17) are formed by integrally formed webs or hinges.
Kunststoff-Bauteil nach einem der Ansprüche 15 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eines der Trägerteile (11) zumindest auf einer seiner Seiten eine kanalartige Nut (13) aufweist, in der die Leiterbahn (12) angeordnet ist. Plastic component according to one of claims 15 to 17, characterized in that at least one of the carrier parts (11) at least on one of its sides a Channel-like groove (13), in which the conductor track (12) is arranged.
19. Kunststoff-Bauteil nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Leiterbahn (11) in der Nut (13) zumindest in Teilbereichen formschlüssig gehalten ist . 19. Plastic component according to claim 18, characterized in that the conductor track (11) in the groove (13) is held in a form-fitting manner at least in partial areas.
20. Kunststoff-Bauteil nach Anspruch 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Umhüllung (16) aus Kunststoff besteht und mit den Trägerteilen (11) formschlüssig und/oder stoffschlüssig verbunden ist. 20. Plastic component according to claim 18 or 19, characterized in that the envelope (16) consists of plastic and with the carrier parts (11) is positively connected and / or cohesively connected.
21. Kunststoff-Bauteil nach einem der Ansprüche 15 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Trägerteile (11) als ebene oder räumlich gekrümmte oder räumlich abgestufte Platte ausgebildet sind. 21. Plastic component according to one of claims 15 to 20, characterized in that the carrier parts (11) are formed as a flat or spatially curved or spatially stepped plate.
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