WO2020239463A1 - Method for producing a molded article and component having electrical functionality - Google Patents

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WO2020239463A1
WO2020239463A1 PCT/EP2020/063485 EP2020063485W WO2020239463A1 WO 2020239463 A1 WO2020239463 A1 WO 2020239463A1 EP 2020063485 W EP2020063485 W EP 2020063485W WO 2020239463 A1 WO2020239463 A1 WO 2020239463A1
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electrical
molded body
base material
injection
component
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PCT/EP2020/063485
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Marc Christopher Wurz
Hans-Jürgen MAIER
Sebastian Bengsch
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Gottfried Wilhelm Leibniz Universität Hannover
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    • B29L2031/3493—Moulded interconnect devices, i.e. moulded articles provided with integrated circuit traces

Definitions

  • the invention relates to a method for producing a molded body with electrical functionality by means of an injection molding process in which plastic-containing base material is injected into an injection mold.
  • the invention also relates to a component with electrical functionality, having a molded body made of an LDS-compatible material.
  • the invention relates to the field of the production of components or molded bodies with electrical functionality, for example in that the molded body has at least one electrical functional component.
  • the electrical functional component can in principle be any electrical component, for example an electrical conductor track, an ohmic resistor, a sensor or an actuator. It can also be a combination of such electrical functional components.
  • plastic materials have special requirements when electrically conductive structures are to be created on or in them.
  • LDS laser direct structuring
  • a so-called LDS-compatible material must be used.
  • LDS additives ie electrically conductive particles that get into the Plastic material are mixed.
  • the invention is based on the object of specifying a method for producing a molded body with electrical functionality by means of an injection molding process, which enables a more efficient production of the molded body or a construction formed therefrom with electrical functionality.
  • a corresponding improved component with electrical functionality should be specified.
  • the base material is an LDS-capable material, the method having one or both of the following features a), b):
  • the steps mentioned above can be followed by a process step in which the electrical functionality of the molded body is produced.
  • the electrical functionality of the molded body can be produced using any suitable method, in particular using one or more of the methods described below.
  • the method according to the invention makes it possible to process an LDS-capable material in an injection molding process and, in the process, to create the possibility in the molded body produced that electrical components with very fine structures, for example in the micrometer range and in the Nanometer range.
  • an LDS-capable material due to the LDS additives contained therein, tends to develop a rather coarse or rough surface on a molded body made from it.
  • the LDS additives typically have very large dimensions in comparison to the sizes of the desired electrical functional components that are to be produced, for example in the range from 1 to 10 micrometers, for example 5 micrometers.
  • the method according to the invention makes it possible, despite the use of an LDS-compatible material, to prevent the particles on the outside of the injection-molded blank from producing an undesirably high surface roughness. This is achieved in that the particles are essentially covered by the amorphous outer layer.
  • Each of the aforementioned features a), b) can increase the quality of the molded body produced by the injection molding process or, initially, of the injection molded blank. A high-quality molded body can then be created from the injection-molded blank.
  • the invention allows a significantly improved molding of even very fine structures (nanostructures) of the injection mold, i.e. their precise transfer into the surface of the injection-molded blank.
  • the deployment process chain which previously consisted of seven deployment steps, can be reduced to three deployment steps by the method according to the invention.
  • the molded surface of the injection mold which is sometimes also referred to as the injection molding tool, can, so to speak, be "frozen” without inaccuracies occurring on the surface of the injection-molded blank due to an undefined cooling process.
  • the amorphous or at least not partially crystalline edge layer (outer layer) of the injection-molded blank provides a basically smooth surface which makes it possible to mold very fine structures of the injection mold onto the injection-molded blank.
  • the forced cooling of the injection mold, through which the base material is cooled takes place, as mentioned, from a temperature value above the glass transition temperature of the base material, e.g. in the range from 1 ° C to 15 ° C above the glass transition temperature, to a temperature value significantly below Glass transition temperature, for example at least 50 ° C or at least 100 ° C below the glass transition temperature.
  • a temperature value above the glass transition temperature of the base material e.g. in the range from 1 ° C to 15 ° C above the glass transition temperature
  • a temperature value significantly below Glass transition temperature for example at least 50 ° C or at least 100 ° C below the glass transition temperature.
  • the forced cooling to cool the base material from initially approx. 415 ° C to approx. 100 ° C can take place.
  • the base material is an LDS-capable material.
  • LDS-capable material has the advantage that the injection-molded blank or the molded body created from it can be processed by laser direct structuring (LDS).
  • LDS laser direct structuring
  • the LDS-compatible material has a plastic material as base material which is provided with LDS additives, i.e. the LDS additives are mixed into the plastic.
  • the LDS additives can be small particles of electrically conductive material, e.g. Chromium-copper oxide spinels.
  • the proportion of LDS additives can for example comprise at least 5 mass percent, at least 10 mass percent, at least 15 mass percent, at least 20 mass percent, at least 25 mass percent or at least 30 mass percent of the base material.
  • the molded body made of an LDS-compatible material is processed with a laser beam.
  • the laser beam activates the additive material in the base material in accordance with the course of the electrical structure to be formed later in the molded body, for example a conductor track structure, and at the same time creates a micro-rough track.
  • the metal particles in this track form the seeds for a subsequent metallization.
  • the metallization can be applied, for example, in an electroless copper bath.
  • the metalization creates the conductor layers or other electrical structures precisely on the aforementioned tracks. In this way, layers of copper, nickel and / or gold can be applied one after the other.
  • the direct laser structuring also makes it possible to produce electrical connection contacts in the molded body, for example in the form of vertical plated-through holes (vias).
  • the direct laser structuring has the advantage that complex wire bonding processes can be dispensed with.
  • the injection molding process can include the following steps:
  • Step 1 start of plastification
  • Step 3 closing the injection mold
  • Step 4 injecting the base material into the injection mold
  • Step 5 repressing and cooling
  • Step 6 Demolding the injection molding blank from the injection mold.
  • the base material injected into the injection mold is cooled from a temperature above the glass transition temperature of the base material to a temperature below the glass transition temperature of the base material by forced cooling of the injection mold.
  • the forced cooling of the injection mold can e.g. by supplying a cooling medium, e.g. a cooling liquid, can be realized in channels of the injection mold, which are otherwise used for heating the injection mold.
  • the forced cooling process of the injection mold is carried out according to a predefined temperature-time function.
  • This temperature-time function can for example be controlled automatically, for example computer-controlled. In this way, a high level of reproduction accuracy can be achieved in the manufacture of the molded bodies or the injection-molded blanks.
  • the temperature-time function can, for example, be designed as a function limited by an upper limit function and a lower limit function, ie the predefined temperature-time function is carried out within a window defined by the upper limit function and the lower limit function.
  • the time-averaged cooling rate of the injection mold achieved via the temperature-time function can for example be in the range of 2 ° C / min to 50 ° C / min, or in the range from 5 ° C / min to 25 ° C / min, or in the range from 7.5 ° C / min to 15 ° C / min.
  • the upper limit function and the lower limit function can be, for example, linear functions with a slope that corresponds to the previously mentioned upper and lower limit values of the cooling rate.
  • the plastic of the plastic-containing base material can be a thermoplastic or a thermosetting plastic, e.g. PEEK (polyetheretherketone) or polycarbonate. It is particularly advantageous to select a plastic material that is not sensitive to temperature and, for example, can tolerate the soldering processes customary in electrical engineering without being significantly damaged. It is also advantageous if the base material is biocompatible. In this way, possible applications in medical technology are opened up.
  • a thermoplastic or a thermosetting plastic e.g. PEEK (polyetheretherketone) or polycarbonate.
  • the injection molding process by means of the injection mold on the surface of the injection molding blank produces structures with dimensions in the nanometer range to micrometer range, which are suitable for the production of an electrical functional component.
  • electrical functional components with dimensions in the nanometer range can be produced particularly efficiently.
  • Thin layer structures with layer thicknesses in the nanometer range are generated.
  • the structures can have other dimensions (length / width) in the micrometer range.
  • the nanometer range is understood to be the range from 1 to 999 nanometers.
  • the micrometer range is understood to be the range from 1 to 999 micrometers.
  • the injection molding blank is produced as a planar plate and / or with a surface roughness on at least a partial area of its surface of a maximum roughness depth of 30 nanometers by means of the injection mold.
  • molded bodies similar to printed circuit boards can be produced using the method according to the invention, in particular molded bodies which have a shape comparable to that of conventional silicon wafers.
  • This also promotes the cost-effective mass production of components with electrical functionality. For example, a form body aufwei sen a multitude of individual components with electrical functionality, which can be separated from one another in an isolation step and then handled separately.
  • the above-mentioned surface roughness with a maximum roughness depth of 30 nanometers can be produced in the method according to the invention directly by the injection molding process using the injection mold, i.e. without a subsequent smoothing process, e.g. Grinding and / or polishing.
  • a material layer of electrically conductive material is applied to the injection-molded blank after the injection molding process.
  • This material layer made of electrically conductive material can create elements of the electrical functionality of the molded body or electrical functional components implemented on the molded body.
  • the electrically conductive material can be sprayed, vapor-deposited or otherwise deposited onto the injection-molded blank, for example by means of a CVD or PVD process.
  • the electrically conductive material is structured and thereby at least one electrical functional component is produced in thin film technology on the surface of the molded body.
  • the material layer of electrically conductive material previously applied unspecifically to the surface of the injection-molded blank is thereby converted into the corresponding structures from which at least one electrical functional component is formed.
  • the structuring can be done in different ways. B. grinding and / or polishing the surface of the injection molded blank on the side coated with the electrically conductive mate rial. Since structures can already be introduced into the injection-molded blank by means of the corresponding injection mold, the structuring of the desired electrical functional components can hereby be implemented in a simple manner.
  • At least one electrical connection contact is produced on the molded body, in particular an electrical connection contact of the at least one electrical functional component, through which the molded body and / or the at least one electrical functional component can be electrically connected to an electrical assembly.
  • contact can be made with the molded body or at least a part of the molded body like any other commercially available electrical component, ie electrically connected to any electrical assembly.
  • LDS laser direct structuring
  • the at least one electrical connection contact can also be produced as a male or female plug contact, e.g. as a USB connector.
  • a male or female plug contact e.g. as a USB connector.
  • the molded body or the component produced therewith can be used directly e.g. connected to a USB port on an electrical device.
  • the molded body is connected to the electrical assembly at its at least one electrical connection contact by means of a soldering process.
  • the shaped body is compatible with the usual contacting processes used in electrical engineering, namely soldering processes.
  • the molded body is suitable for withstanding the temperatures of a soldering process completely or essentially undamaged. Temperatures of at least 260 ° C occur during a soldering process. Due to its material composition, the molded body can withstand such temperatures at least for a short time, ie at least for the duration of a soldering process.
  • the at least one electrical connection contact is produced before the material layer is made of electrically conductive material. This has the advantage that the material layer made of electrically conductive material is not damaged or otherwise disrupted by producing the at least one electrical connection contact, so that an electrical functional component produced therefrom is not damaged either.
  • the desired structuring of the electrically conductive material can take place in particular without lithography, which further simplifies the entire manufacturing process.
  • Another advantage of the invention is that all process steps can be carried out in the normal environment, i. neither clean room technology nor the provision of a specific ambient atmosphere is required.
  • a component with electrical functionality comprising a molded body made of an LDS-capable material, on the surface of which at least one electrical functional component is applied as a thin film structure.
  • the shaped body can be produced by means of an injection molding process.
  • the shaped body can be produced, for example, using a method of the type explained above. This also allows the advantages explained above to be realized.
  • the component can be mass-produced particularly efficiently and cost-effectively.
  • electrical connection contacts can be provided by direct laser structuring.
  • the molded body has at least one electrical connection contact produced by direct laser structuring, which is partly connected to a connection of the electrical functional component.
  • the component can be manufactured without complex wire bonding processes.
  • the we at least one electrical connection contact as a vertical through-hole (via) of the molded body is formed.
  • This enables through-hole plating on the rear side of the molded body, which leads to a considerable simplification of subsequent contacting processes.
  • the material used plastic-containing base material
  • the manufacturing process injection molding process.
  • the through-contact can be formed as a through-contact produced by means of laser drilling, activation of the inner wall of the bore by means of a laser and subsequent currentless deposition of a conductive material.
  • the at least one electrical connection contact is connected to an electrical assembly by means of a solder.
  • the shaped body has an amorphous outer layer which surrounds a core made of partially crystalline material.
  • the surface roughness of at least part of the surface of the molded body is a maximum of 30 nanometers roughness depth.
  • This low surface roughness, i. the comparatively smooth surface is available immediately after the injection molding process has been completed. Accordingly, after the injection molding process is complete, an additional smoothing process is not required before a functional component is applied as a thin-film structure.
  • FIG. 1 shows an injection mold 1, 2 in cross section.
  • the injection mold 1, 2 has an upper mold half 1 and a lower mold half 2.
  • One mold half can, for example, form the nozzle side, the other mold half the ejector side.
  • a cavity 3 is formed, through which the shape of the object to be produced in an injection molding process by means of the injection mold 1, 2 is defined.
  • the cavity 3 has a structuring 4.
  • the structuring 4 is transferred to the injection molding blank to be produced during the injection molding process.
  • FIG. 2 shows the implementation of the injection molding process with the injection mold 1, 2 during the step of injecting a plastic-containing base material 5 into the cavity 3.
  • the base material 5 injected into the injection mold 1, 2 is cooled by forced cooling of the injection mold 1, 2, as illustrated by FIG. 3.
  • the temperature-time diagram shown on the right in FIG. 3 makes it clear that the forced cooling begins at a time tA at which the base material 5 is still at a temperature above its glass transition temperature Ti.
  • the cooling process is then carried out with a predefined temperature-time function, for example in accordance with a linear gradient, up to a point in time tE at which a temperature T2 is reached that is significantly below the glass transition temperature Ti of the base material 5.
  • the desired properties of the injection-molded blank are produced, in particular such that the injection-molded blank is built up from the base material on the inside from partially crystalline plastic and is covered by an edge layer that is amorphous or at least not partially crystalline.
  • further cooling can take place, which can be carried out according to different criteria.
  • the injection molding blank can be removed from the injection mold 1, 2 and then further cooled down by the ambient atmosphere.
  • FIG. 4 shows the injection-molded blank 6 directly after demolding from the injection mold 1, 2.
  • the injection-molded blank 6 corresponds at least on the upper surface 8 to which the structure 4 of the injection mold 1, 2 corresponds
  • Corresponding negative structuring 7 is generated, is very smooth and any surface roughness is significantly less than the depth dimensions of the structuring 7.
  • This smooth surface 8 can be achieved solely by the injection molding process described above with the subsequent cooling according to FIG. 3, in particular without subsequent surface treatment steps of the surface 8.
  • FIG. 5 shows a subsequent further processing of the injection-molded blank 6 by means of direct laser structuring.
  • the LDS additives are activated in the base material, which in this case is an LDS-compatible material, i.e. at least partially exposed.
  • the laser 10 through openings 9, which extend to the opposite side of the structures 7 out.
  • the inner walls of the through openings 9 are coated with a conductive material, whereby plated-through holes 11 (vias) are produced.
  • the coating with the conductive material can take place, for example, in an electroless copper bath.
  • a material layer made of electrically conductive material 12 is applied to the surface 8 of the injection-molded blank 6.
  • the electrically conductive material 12 may e.g. vaporized or sprayed on.
  • the material layer 12 is structured in such a way that the material layer is removed by surface treatment of the surface 8 to such an extent that only the material 12 that is located in the structures 7 remains.
  • the material 12 in the structures 7 can now form one or more electrical functional components of the molded body 60 that has been created in this way.
  • the steps carried out up to this point can in particular be carried out with an injection-molded blank 6 which is in the form of a comparatively large plate, similar to a wafer in semiconductor production.
  • the molded bodies 60 to be used later and produced therefrom can then be separated from the previously large injection-molded blank by singulation.
  • the molded body 60 can then, as FIG. 9 shows, by means of a conventional soldering process with its connection contacts 11 with conductor tracks 15 of an electrical assembly 16, e.g. a circuit board.
  • solder balls 14 which are customary in reflow soldering technology can be used.
  • FIG. 10 shows the final state in which the molded body 60 is connected to the conductor tracks 15 of the electrical assembly 16 by means of the solder balls 14 at its connection contacts 11.

Abstract

The invention relates to a method for producing a molded article (60) having electrical functionality by means of an injection molding process, wherein base material (5) containing plastic is injected into an injection mold (1, 2), the base material (5) being an LDS-capable material, the method comprising one or both of the following features a), b): a) cooling of the base material (5) injected into the injection mold (1, 2) from a temperature above the glass transition temperature (Ti) of the base material (5) to a temperature (T2) below the glass transition temperature (T1) of the base material (5) by forced cooling of the injection mold (1, 2), b) generating an injection-molded blank (6) from the base material (5), which is structured in the interior from semi-crystalline plastic and is covered by an edge layer, which is amorphous or at least not semi-crystalline. The invention additionally relates to a component having electrical functionality, having a molded article made from an LDS-capable material.

Description

Verfahren zur Herstellung eines Formkörpers und Bauteil mit elektrischer Funktionalität Process for the production of a molded body and component with electrical functionality
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Formkörpers mit elektri scher Funktionalität mittels eines Spritzgießprozesses, bei dem kunststoffhaltiges Ba sismaterial in eine Spritzgussform eingespritzt wird. Die Erfindung betrifft außerdem ein Bauteil mit elektrischer Funktionalität, aufweisend einen Formkörper aus einem LDS-fähigen Werkstoff. The invention relates to a method for producing a molded body with electrical functionality by means of an injection molding process in which plastic-containing base material is injected into an injection mold. The invention also relates to a component with electrical functionality, having a molded body made of an LDS-compatible material.
Allgemein betrifft die Erfindung das Gebiet der Herstellung von Bauteilen bzw. Form körpern mit elektrischer Funktionalität, z.B. indem der Formkörper wenigstens ein elektrisches Funktionsbauteil aufweist. Das elektrische Funktionsbauteil kann ein grundsätzlich beliebiges Elektro-Bauteil sein, z.B. eine elektrische Leiterbahn, ein Ohm'scher Widerstand, ein Sensor oder ein Aktor. Es kann sich auch um eine Kom bination solcher elektrischer Funktionsbauteile handeln. Um solche Bauteile in hohen Stückzahlen bei geringen Stückkosten herzustellen, gibt es bereits verschiedene An sätze. Insbesondere die Mikroproduktionstechnik erlaubt die Bereitstellung kosten günstiger Bauteile in hohen Stückzahlen. Dabei ist erkennbar, dass eine Effizienz steigerung z.B. durch Verwendung von Kunststoffmaterialien als Basis für solche Bauteile möglich ist. Durch solche Kunststoffmaterialien können beispielsweise bis her verwendete Halbleitermaterialien wie z.B. Silizium ersetzt werden. Kunststoffma terialien haben den Vorteil, dass sie einfach verarbeitbar sind, z.B. durch Spritzgieß prozesse. Es zeigt sich aber, dass solche Kunststoffmaterialien besondere Anforde rungen stellen, wenn elektrisch leitfähige Strukturen daran oder darin erzeugt werden sollen. Soll beispielsweise das Kunststoffmaterial mittels Laserdirektstrukturierung (LDS) weiter bearbeitet werden, muss ein sogenannter LDS-fähiger Werkstoff einge setzt werden. Dieser weist außer dem reinen Kunststoffmaterial einen gewissen Min destanteil sogenannter LDS-Additive auf, d.h. elektrisch leitfähige Partikel, die in das Kunststoffmaterial gemischt sind. Hierdurch können sich beispielsweise die Eigen schaften des Materials für den Spritzgießprozess ungünstig verändern. In general, the invention relates to the field of the production of components or molded bodies with electrical functionality, for example in that the molded body has at least one electrical functional component. The electrical functional component can in principle be any electrical component, for example an electrical conductor track, an ohmic resistor, a sensor or an actuator. It can also be a combination of such electrical functional components. There are already various approaches to produce such components in large numbers at low unit costs. Micro-production technology in particular enables inexpensive components to be made available in large numbers. It can be seen that an increase in efficiency is possible, for example by using plastic materials as the basis for such components. Such plastic materials can, for example, replace previously used semiconductor materials such as silicon. Plastic materials have the advantage that they are easy to process, for example by injection molding processes. It has been shown, however, that such plastic materials have special requirements when electrically conductive structures are to be created on or in them. For example, if the plastic material is to be processed further using laser direct structuring (LDS), a so-called LDS-compatible material must be used. In addition to the pure plastic material, this has a certain minimum proportion of so-called LDS additives, ie electrically conductive particles that get into the Plastic material are mixed. As a result, for example, the properties of the material can change unfavorably for the injection molding process.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung eines Form körpers mit elektrischer Funktionalität mittels eines Spritzgießprozesses anzugeben, das eine effizientere Herstellung des Formkörpers oder eines daraus gebildeten Bau teils mit elektrischer Funktionalität ermöglicht. Zudem soll ein entsprechendes ver bessertes Bauteil mit elektrischer Funktionalität angegeben werden. The invention is based on the object of specifying a method for producing a molded body with electrical functionality by means of an injection molding process, which enables a more efficient production of the molded body or a construction formed therefrom with electrical functionality. In addition, a corresponding improved component with electrical functionality should be specified.
Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass das Basismaterial ein LDS-fähiger Werkstoff ist, wobei das Verfahren eines o- der beide der nachfolgenden Merkmale a), b) aufweist: This object is achieved in a method of the type mentioned at the outset in that the base material is an LDS-capable material, the method having one or both of the following features a), b):
a) Abkühlen des in die Spritzgussform eingespritzten Basismaterials von einer Temperatur oberhalb der Glasübergangstemperatur des Basismaterials auf eine Temperatur unterhalb der Glasübergangstemperatur des Basismaterials durch erzwungenes Abkühlen der Spritzgussform, a) cooling the base material injected into the injection mold from a temperature above the glass transition temperature of the base material to a temperature below the glass transition temperature of the base material by forced cooling of the injection mold,
b) Erzeugen eines Spritzguss-Rohlings aus dem Basismaterial, der im Inneren aus teilkristallinem Kunststoff aufgebaut ist und von einer Randschicht überdeckt ist, die amorph oder zumindest nicht teilkristallin ist. b) Production of an injection-molded blank from the base material which is built up on the inside from partially crystalline plastic and is covered by an edge layer which is amorphous or at least not partially crystalline.
An die zuvor genannten Schritte kann sich ein Verfahrensschritt anschließen, in dem die elektrische Funktionalität des Formkörpers hergestellt wird. Die elektrische Funk tionalität des Formkörpers kann mit jedem geeigneten Verfahren hergestellt werden, insbesondere mit einem oder mehreren der nachfolgend noch beschriebenen Verfah ren. The steps mentioned above can be followed by a process step in which the electrical functionality of the molded body is produced. The electrical functionality of the molded body can be produced using any suitable method, in particular using one or more of the methods described below.
Überraschenderweise wird es durch das erfindungsgemäße Verfahren möglich, ei nen LDS-fähigen Werkstoff in einem Spritzgießprozess zu verarbeiten und dabei bei dem hergestellten Formkörper die Möglichkeit zu schaffen, dass an dessen Oberflä che elektrische Bauteile mit sehr feinen Strukturen, z.B. im Mikrometer-Bereich und im Nanometer-Bereich, erzeugt werden. Dies ist auch deswegen überraschend, weil ein LDS-fähiger Werkstoff aufgrund der darin enthaltenen LDS-Additive dazu neigt, eine eher grobe oder raue Oberfläche an einem daraus hergestellten Formkörper auszubilden. Die LDS-Additive weisen im Vergleich zu den Größen der gewünschten elektrischen Funktionsbauteile, die erzeugt werden sollen, typischerweise sehr große Abmaße auf, beispielsweise im Bereich von 1 bis 10 Mikrometern, z.B. 5 Mikrometer. Durch das erfindungsgemäße Verfahren kann trotz Verwendung eines LDS-fähigen Werk stoffs vermieden werden, dass die Partikel an der Außenseite des Spritzguss-Roh lings eine unerwünscht große Oberflächenrauheit erzeugen. Dies wird dadurch er reicht, dass die Partikel durch die amorphe Außenschicht im Wesentlichen überdeckt sind. Surprisingly, the method according to the invention makes it possible to process an LDS-capable material in an injection molding process and, in the process, to create the possibility in the molded body produced that electrical components with very fine structures, for example in the micrometer range and in the Nanometer range. This is also surprising because an LDS-capable material, due to the LDS additives contained therein, tends to develop a rather coarse or rough surface on a molded body made from it. The LDS additives typically have very large dimensions in comparison to the sizes of the desired electrical functional components that are to be produced, for example in the range from 1 to 10 micrometers, for example 5 micrometers. The method according to the invention makes it possible, despite the use of an LDS-compatible material, to prevent the particles on the outside of the injection-molded blank from producing an undesirably high surface roughness. This is achieved in that the particles are essentially covered by the amorphous outer layer.
Durch jedes der zuvor genannten Merkmale a), b) kann die Qualität des durch den Spritzgießprozess hergestellten Formkörpers bzw. zunächst des Spritzguss-Rohlings gesteigert werden. Aus dem Spritzguss-Rohling kann dann ein hochwertiger Form körper erstellt werden. So erlaubt die Erfindung insbesondere eine wesentlich ver besserte Abformung auch sehr feiner Strukturen (Nanostrukturen) der Spritzguss form, d.h. deren präzise Übertragung in die Oberfläche des Spritzguss-Rohlings. Each of the aforementioned features a), b) can increase the quality of the molded body produced by the injection molding process or, initially, of the injection molded blank. A high-quality molded body can then be created from the injection-molded blank. In particular, the invention allows a significantly improved molding of even very fine structures (nanostructures) of the injection mold, i.e. their precise transfer into the surface of the injection-molded blank.
Die Fierstellungsprozesskette, die bisher aus sieben Fierstellungsschritten bestand, kann durch das erfindungsgemäße Verfahren auf drei Fierstellungsschritte reduziert werden. The deployment process chain, which previously consisted of seven deployment steps, can be reduced to three deployment steps by the method according to the invention.
Durch einen erzwungenen Abkühlungsprozess des eingespritzten Basismaterials von einer Temperatur oberhalb der Glasübergangstemperatur auf eine Temperatur unter halb der Glasübergangstemperatur, insbesondere wesentlich unterhalb der Glas übergangstemperatur, kann gezielt die abgeformte Oberfläche der Spritzgussform, die z.T. auch als Spritzgusswerkzeug bezeichnet wird, sozusagen„eingefroren“ wer den, ohne dass sich wiederum durch einen Undefinierten Abkühlungsprozess Unge nauigkeiten auf der Oberfläche des Spritzguss-Rohlings einstellen. Durch die amor phe oder zumindest nicht teilkristalline Randschicht (Außenschicht) des Spritzguss- Rohlings wird eine grundsätzlich glatte Oberfläche bereitgestellt, durch die es ermög licht wird, sehr feine Strukturen der Spritzgussform auf den Spritzguss-Rohling abzu formen. Das erzwungene Abkühlen der Spritzgussform, durch die das Abkühlen des Basis materials durchgeführt wird, erfolgt wie erwähnt von einem Temperaturwert oberhalb der Glasübergangstemperatur des Basismaterials aus, z.B. im Bereich von 1 °C bis 15°C oberhalb der Glasübergangstemperatur, auf einen Temperaturwert wesentlich unterhalb der Glasübergangstemperatur, z.B. wenigstens 50°C oder wenigstens 100°C unterhalb der Glasübergangstemperatur. Bei einem Polymermaterial als Ba sismaterial kann beispielsweise die erzwungene Abkühlung zu einem Abkühlen des Basismaterials von anfangs ca. 415°C auf ca. 100°C erfolgen. By means of a forced cooling process of the injected base material from a temperature above the glass transition temperature to a temperature below half the glass transition temperature, in particular significantly below the glass transition temperature, the molded surface of the injection mold, which is sometimes also referred to as the injection molding tool, can, so to speak, be "frozen" without inaccuracies occurring on the surface of the injection-molded blank due to an undefined cooling process. The amorphous or at least not partially crystalline edge layer (outer layer) of the injection-molded blank provides a basically smooth surface which makes it possible to mold very fine structures of the injection mold onto the injection-molded blank. The forced cooling of the injection mold, through which the base material is cooled, takes place, as mentioned, from a temperature value above the glass transition temperature of the base material, e.g. in the range from 1 ° C to 15 ° C above the glass transition temperature, to a temperature value significantly below Glass transition temperature, for example at least 50 ° C or at least 100 ° C below the glass transition temperature. In the case of a polymer material as the base material, for example, the forced cooling to cool the base material from initially approx. 415 ° C to approx. 100 ° C can take place.
Gemäß der Erfindung ist vorgesehen, dass das Basismaterial ein LDS-fähiger Werk stoff ist. Dies hat den Vorteil, dass der Spritzguss-Rohling oder der daraus erstellte Form körper durch Laserdirektstrukturierung (LDS) bearbeitet werden kann. Mittels LDS können leitfähige Strukturen innerhalb des Spritzguss-Rohlings bzw. des Form körpers auf einfache Weise mittels eines Lasers erzeugt werden. Der LDS-fähige Werkstoff weist als Grundmaterial ein Kunststoffmaterial auf, das mit LDS-Additiven versehen ist, d.h. die LDS-Additive sind in den Kunststoff eingemischt. Die LDS-Addi- tive können kleine Partikel aus elektrisch leitfähigem Material sein, z.B. Chrom-Kup- feroxid-Spinelle. Der Anteil der LDS-Additive kann beispielsweise wenigstens 5 Mas senprozent, wenigstens 10 Massenprozent, wenigstens 15 Massenprozent, wenigs tens 20 Massenprozent, wenigstens 25 Massenprozent oder wenigstens 30 Massen prozent des Basismaterials umfassen. According to the invention it is provided that the base material is an LDS-capable material. This has the advantage that the injection-molded blank or the molded body created from it can be processed by laser direct structuring (LDS). Using LDS, conductive structures within the injection-molded blank or the molded body can be produced in a simple manner using a laser. The LDS-compatible material has a plastic material as base material which is provided with LDS additives, i.e. the LDS additives are mixed into the plastic. The LDS additives can be small particles of electrically conductive material, e.g. Chromium-copper oxide spinels. The proportion of LDS additives can for example comprise at least 5 mass percent, at least 10 mass percent, at least 15 mass percent, at least 20 mass percent, at least 25 mass percent or at least 30 mass percent of the base material.
Bei der Laserdirektstrukturierung wird der aus einem LDS-fähigen Werkstoff herge stellte Formkörper mit einem Laserstrahl bearbeitet. Der Laserstrahl aktiviert in einem schreibenden Verfahren entsprechend dem Verlauf der späteren im Formkörper aus- zubildenden elektrischen Struktur, z.B. einer Leiterbahnstruktur, das Additivmaterial im Basismaterial und erzeugt zugleich eine mikroraue Spur. Die Metallpartikel dieser Spur bilden die Keime für eine nachfolgende Metallisierung. Die Metallisierung kann beispielsweise in einem stromlosen Kupferbad aufgetragen werden. Durch die Metal lisierung entstehen genau auf den zuvor genannten Spuren die Leiterbahnschichten oder sonstigen elektrischen Strukturen. Nacheinander lassen sich so Schichten aus Kupfer, Nickel und/oder Gold aufbringen. Durch die Laserdirektstrukturierung ist es zudem möglich, in dem Formkörper elektrische Anschlusskontakte zu erzeugen, z.B. in Form von vertikalen Durchkontaktierungen (Vias). Die Laserdirektstrukturierung hat den Vorteil, dass aufwendige Drahtbondprozesse entfallen können. With direct laser structuring, the molded body made of an LDS-compatible material is processed with a laser beam. In a writing process, the laser beam activates the additive material in the base material in accordance with the course of the electrical structure to be formed later in the molded body, for example a conductor track structure, and at the same time creates a micro-rough track. The metal particles in this track form the seeds for a subsequent metallization. The metallization can be applied, for example, in an electroless copper bath. The metalization creates the conductor layers or other electrical structures precisely on the aforementioned tracks. In this way, layers of copper, nickel and / or gold can be applied one after the other. The direct laser structuring also makes it possible to produce electrical connection contacts in the molded body, for example in the form of vertical plated-through holes (vias). The direct laser structuring has the advantage that complex wire bonding processes can be dispensed with.
Der Spritzgießprozess kann beispielsweise die folgenden Schritte umfassen: For example, the injection molding process can include the following steps:
Schritt 1 : Beginn der Plastifikation, Step 1: start of plastification,
Schritt 2: Ende der Plastifikation, Step 2: end of plastification,
Schritt 3: Schließen der Spritzgussform, Step 3: closing the injection mold,
Schritt 4: Einspritzen des Basismaterials in die Spritzgussform, Step 4: injecting the base material into the injection mold,
Schritt 5: Nachdrücken und Kühlen, Step 5: repressing and cooling,
Schritt 6: Entformung des Spritzguss-Rohlings aus der Spritzgussform. Step 6: Demolding the injection molding blank from the injection mold.
Beim erfindungsgemäßen Verfahren erfolgt dabei für die Bereitstellung eines Form körpers, der eine elektrische Funktionalität aufweist, anders als im Stand der Tech nik, das Abkühlen des in die Spritzgussform eingespritzten Basismaterials von einer Temperatur oberhalb der Glasübergangstemperatur des Basismaterials auf eine Temperatur unterhalb der Glasübergangstemperatur des Basismaterials durch er zwungenes Abkühlen der Spritzgussform. Das erzwungene Abkühlen der Spritzguss form kann z.B. durch Zuführen eines Kühlmediums, z.B. einer Kühlflüssigkeit, in Ka näle der Spritzgussform realisiert werden, die sonst für die Aufheizung der Spritz gussform genutzt werden. In the method according to the invention, in order to provide a molded body which has electrical functionality, unlike in the prior art, the base material injected into the injection mold is cooled from a temperature above the glass transition temperature of the base material to a temperature below the glass transition temperature of the base material by forced cooling of the injection mold. The forced cooling of the injection mold can e.g. by supplying a cooling medium, e.g. a cooling liquid, can be realized in channels of the injection mold, which are otherwise used for heating the injection mold.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der er zwungene Abkühlungsprozess der Spritzgussform gemäß einer vordefinierten Tem- peratur-Zeit-Funktion durchgeführt wird. Diese Temperatur-Zeit-Funktion kann z.B. automatisch gesteuert werden, beispielsweise Computer-gesteuert. Hierdurch kann eine hohe Reproduktionsgenauigkeit bei der Herstellung der Formkörper bzw. der Spritzguss-Rohlinge erzielt werden. Die Temperatur-Zeit-Funktion kann beispiels weise als eine durch eine obere Grenzfunktion und eine untere Grenzfunktion be grenzte Funktion ausgebildet sein, d.h. die vordefinierte Temperatur-Zeit-Funktion wird innerhalb eines durch die obere Grenzfunktion und die untere Grenzfunktion de finierten Fensters durchgeführt. Die über die Temperatur-Zeit-Funktion erzielte, über die Zeit gemittelte Abkühlrate der Spritzgussform kann beispielsweise im Bereich von 2°C/min bis 50°C/min liegen, oder im Bereich von 5°C/min bis 25°C/min, oder im Be reich von 7,5°C/min bis 15°C/min. Die obere Grenzfunktion und die untere Grenz funktion können z.B. lineare Funktionen mit einer Steigung sein, die den zuvor er wähnten oberen und unteren Grenzwerten der Abkühlrate entspricht. According to an advantageous embodiment of the invention it is provided that the forced cooling process of the injection mold is carried out according to a predefined temperature-time function. This temperature-time function can for example be controlled automatically, for example computer-controlled. In this way, a high level of reproduction accuracy can be achieved in the manufacture of the molded bodies or the injection-molded blanks. The temperature-time function can, for example, be designed as a function limited by an upper limit function and a lower limit function, ie the predefined temperature-time function is carried out within a window defined by the upper limit function and the lower limit function. The time-averaged cooling rate of the injection mold achieved via the temperature-time function can for example be in the range of 2 ° C / min to 50 ° C / min, or in the range from 5 ° C / min to 25 ° C / min, or in the range from 7.5 ° C / min to 15 ° C / min. The upper limit function and the lower limit function can be, for example, linear functions with a slope that corresponds to the previously mentioned upper and lower limit values of the cooling rate.
Der Kunststoff des kunststoffhaltigen Basismaterials kann ein Thermoplast oder ein Duroplast sein, z.B. PEEK (Polyetheretherketon) oder Polycarbonat. Vorteilhaft ist insbesondere die Auswahl eines Kunststoffmaterials, das nicht zu temperaturemp findlich ist und beispielsweise die in der Elektrotechnik üblichen Lötprozesse vertra gen kann, ohne wesentlich geschädigt zu werden. Es ist außerdem vorteilhaft, wenn das Basismaterial biokompatibel ist. Auf diese Weise werden Anwendungsmöglich keiten in der Medizintechnik eröffnet. The plastic of the plastic-containing base material can be a thermoplastic or a thermosetting plastic, e.g. PEEK (polyetheretherketone) or polycarbonate. It is particularly advantageous to select a plastic material that is not sensitive to temperature and, for example, can tolerate the soldering processes customary in electrical engineering without being significantly damaged. It is also advantageous if the base material is biocompatible. In this way, possible applications in medical technology are opened up.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass durch den Spritzgießprozess mittels der Spritzgussform auf der Oberfläche des Spritzguss- Rohlings Strukturen mit Abmessungen im Nanometer-Bereich bis Mikrometer-Be reich erzeugt werden, die zur Herstellung eines elektrischen Funktionsbauteils geeig net sind. Auf diese Weise können besonders effizient elektrische Funktionsbauteile mit Abmessungen im Nanometer-Bereich erzeugt werden. Dabei können z.B. Dünn schichtstrukturen mit Schichtdicken im Nanometer-Bereich erzeugt werden. Die Strukturen können sonstige Abmessungen (Länge/Breite) im Mikrometer-Bereich aufweisen. Als Nanometer-Bereich wird in diesem Zusammenhang der Bereich von 1 bis 999 Nanometer verstanden. Als Mikrometer-Bereich wird in diesem Zusammen hang der Bereich von 1 bis 999 Mikrometer verstanden. According to an advantageous embodiment of the invention, it is provided that the injection molding process by means of the injection mold on the surface of the injection molding blank produces structures with dimensions in the nanometer range to micrometer range, which are suitable for the production of an electrical functional component. In this way, electrical functional components with dimensions in the nanometer range can be produced particularly efficiently. E.g. Thin layer structures with layer thicknesses in the nanometer range are generated. The structures can have other dimensions (length / width) in the micrometer range. In this context, the nanometer range is understood to be the range from 1 to 999 nanometers. In this context, the micrometer range is understood to be the range from 1 to 999 micrometers.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass durch den Spritzgießprozess mittels der Spritzgussform der Spritzguss-Rohling als planare Platte und/oder mit einer Oberflächenrauheit an zumindest einem Teilbereich seiner Oberfläche von maximal 30 Nanometern Rautiefe erzeugt wird. Auf diese Weise kön nen mit dem erfindungsgemäßen Verfahren leiterplattenähnliche Formkörper herge stellt werden, insbesondere Formkörper, die eine vergleichbare Form wie herkömmli che Silizium-Wafer haben. Auch hierdurch wird die kostengünstige Massenfertigung von Bauteilen mit elektrischer Funktionalität gefördert. Beispielsweise kann ein Form- körper eine Vielzahl von einzelnen Bauteilen mit elektrischer Funktionalität aufwei sen, die in einem Vereinzelungsschritt voneinander getrennt werden können und dann separat gehandhabt werden können. According to an advantageous embodiment of the invention it is provided that the injection molding blank is produced as a planar plate and / or with a surface roughness on at least a partial area of its surface of a maximum roughness depth of 30 nanometers by means of the injection mold. In this way, molded bodies similar to printed circuit boards can be produced using the method according to the invention, in particular molded bodies which have a shape comparable to that of conventional silicon wafers. This also promotes the cost-effective mass production of components with electrical functionality. For example, a form body aufwei sen a multitude of individual components with electrical functionality, which can be separated from one another in an isolation step and then handled separately.
Die erwähnte Oberflächenrauheit mit maximal 30 Nanometer Rautiefe, somit eine sehr glatte Oberfläche, kann beim erfindungsgemäßen Verfahren direkt durch den Spritzgießprozess mittels der Spritzgussform erzeugt werden, d.h. ohne einen nach folgenden Glättungsvorgang, z.B. Schleifen und/oder Polieren. The above-mentioned surface roughness with a maximum roughness depth of 30 nanometers, thus a very smooth surface, can be produced in the method according to the invention directly by the injection molding process using the injection mold, i.e. without a subsequent smoothing process, e.g. Grinding and / or polishing.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass auf dem Spritzguss-Rohling nach dem Spritzgießprozess eine Materialschicht aus elektrisch leitfähigem Material aufgebracht wird. Durch diese Materialschicht aus elektrisch leitfähigem Material können Elemente der elektrischen Funktionalität des Formkörpers bzw. auf dem Formkörper realisierte elektrische Funktionsbauteile ge schaffen werden. Das elektrisch leitfähige Material kann auf dem Spritzguss-Rohling aufgespritzt, aufgedampft oder auf sonstige Weise abgeschieden werden, beispiels weise mittels eines CVD- oder PVD-Prozesses. According to an advantageous embodiment of the invention, it is provided that a material layer of electrically conductive material is applied to the injection-molded blank after the injection molding process. This material layer made of electrically conductive material can create elements of the electrical functionality of the molded body or electrical functional components implemented on the molded body. The electrically conductive material can be sprayed, vapor-deposited or otherwise deposited onto the injection-molded blank, for example by means of a CVD or PVD process.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass in ei nem weiteren Fertigungsschritt das elektrisch leitfähige Material strukturiert wird und hierdurch wenigstens ein elektrisches Funktionsbauteil in Dünnfilmtechnik auf der Oberfläche des Formkörpers erzeugt wird. Die zuvor unspezifisch auf der Oberfläche des Spritzguss-Rohlings aufgebrachte Materialschicht aus elektrisch leitfähigem Ma terial wird hierdurch in die entsprechenden Strukturen umgewandelt, aus denen we nigstens ein elektrisches Funktionsbauteil gebildet wird. Das Strukturieren kann auf unterschiedliche Arten erfolgen, vorteilhaft ist z. B. ein Abschleifen und/oder Polieren der Oberfläche des Spritzguss-Rohlings auf der mit dem elektrisch leitfähigen Mate rial beschichteten Seite. Da in dem Spritzguss-Rohling durch die entsprechende Spritzgussform bereits Strukturen eingebracht sein können, kann hierdurch die Struk turierung der gewünschten elektrischen Funktionsbauteile auf einfache Weise reali siert werden. According to an advantageous embodiment of the invention it is provided that in a further production step the electrically conductive material is structured and thereby at least one electrical functional component is produced in thin film technology on the surface of the molded body. The material layer of electrically conductive material previously applied unspecifically to the surface of the injection-molded blank is thereby converted into the corresponding structures from which at least one electrical functional component is formed. The structuring can be done in different ways. B. grinding and / or polishing the surface of the injection molded blank on the side coated with the electrically conductive mate rial. Since structures can already be introduced into the injection-molded blank by means of the corresponding injection mold, the structuring of the desired electrical functional components can hereby be implemented in a simple manner.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass an dem Formkörper wenigstens ein elektrischer Anschlusskontakt erzeugt wird, insbesondere ein elektrischer Anschlusskontakt des wenigstens einen elektrischen Funktionsbau teils, durch den der Formkörper und/oder das wenigstens eine elektrische Funktions bauteil elektrisch mit einer elektrischen Baugruppe verbunden werden kann. Auf diese Weise kann der Formkörper oder zumindest ein Teil des Formkörpers wie je des andere handelsübliche elektrische Bauteil kontaktiert werden, d.h. elektrisch mit einer beliebigen elektrischen Baugruppe verbunden werden. According to an advantageous embodiment of the invention, it is provided that at least one electrical connection contact is produced on the molded body, in particular an electrical connection contact of the at least one electrical functional component, through which the molded body and / or the at least one electrical functional component can be electrically connected to an electrical assembly. In this way, contact can be made with the molded body or at least a part of the molded body like any other commercially available electrical component, ie electrically connected to any electrical assembly.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass mittels Laserdirektstrukturierung (LDS) wenigstens ein elektrischer Anschlusskontakt des Formkörpers erzeugt wird, insbesondere ein elektrischer Anschlusskontakt des we nigstens einen elektrischen Funktionsbauteils. Dies erlaubt eine besonders effiziente Bereitstellung des wenigstens einen elektrischen Anschlusskontaktes. Insbesondere kann der elektrische Anschlusskontakt als Durchkontaktierung erzeugt werden. Dies erlaubt es wiederum, das elektrische Funktionsbauteil von der dem elektrischen Funktionsbauteil gegenüberliegenden Seite des Formkörpers elektrisch zu kontaktie ren. Dies erlaubt somit eine rückwärtige Verdrahtung. Dies hat für viele Anwendun gen Vorteile, z.B. wenn das elektrische Funktionsbauteil als Sensor ausgebildet ist. According to an advantageous embodiment of the invention it is provided that by means of laser direct structuring (LDS) at least one electrical connection contact of the molded body is produced, in particular an electrical connection contact of the at least one electrical functional component. This allows a particularly efficient provision of the at least one electrical connection contact. In particular, the electrical connection contact can be produced as a plated-through hole. This in turn makes it possible to make electrical contact with the electrical functional component from the side of the molded body opposite the electrical functional component. This thus permits rearward wiring. This has advantages for many applications, e.g. when the electrical functional component is designed as a sensor.
Der wenigstens eine elektrische Anschlusskontakt kann auch als männlicher oder weiblicher Steckkontakt erzeugt werden, z.B. als USB-Steckanschluss. Auf diese Weise kann der Formkörper bzw. das damit hergestellte Bauteil direkt z.B. an einem USB-Anschluss eines elektrischen Geräts angeschlossen werden. The at least one electrical connection contact can also be produced as a male or female plug contact, e.g. as a USB connector. In this way, the molded body or the component produced therewith can be used directly e.g. connected to a USB port on an electrical device.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Formkörper mittels eines Lötprozesses an seinem wenigstens einen elektrischen An schlusskontakt mit der elektrischen Baugruppe verbunden wird. Dementsprechend ist der Formkörper kompatibel zu den üblichen in der Elektrotechnik verwendeten Kontaktierungsprozessen, nämlich Lötprozessen. Insbesondere ist der Formkörper geeignet, die Temperaturen eines Lötprozesses vollständig oder im Wesentlichen unbeschadet zu überstehen. Bei einem Lötprozess treten Temperaturen von mindes tens 260°C auf. Der Formkörper kann durch seine Materialzusammensetzung solche Temperaturen zumindest kurzzeitig überstehen, d.h. zumindest für die Dauer eines Lötprozesses. Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der we nigstens eine elektrische Anschlusskontakt vor dem Aufbringen der Materialschicht aus elektrisch leitfähigem Material erzeugt wird. Dies hat den Vorteil, dass durch das Erzeugen des wenigstens einen elektrischen Anschlusskontaktes die Materialschicht aus elektrisch leitfähigem Material nicht beschädigt oder anderweitig gestört wird, so- dass auch ein hieraus erzeugtes elektrisches Funktionsbauteil nicht geschädigt wird. According to an advantageous embodiment of the invention it is provided that the molded body is connected to the electrical assembly at its at least one electrical connection contact by means of a soldering process. Accordingly, the shaped body is compatible with the usual contacting processes used in electrical engineering, namely soldering processes. In particular, the molded body is suitable for withstanding the temperatures of a soldering process completely or essentially undamaged. Temperatures of at least 260 ° C occur during a soldering process. Due to its material composition, the molded body can withstand such temperatures at least for a short time, ie at least for the duration of a soldering process. According to an advantageous embodiment of the invention, it is provided that the at least one electrical connection contact is produced before the material layer is made of electrically conductive material. This has the advantage that the material layer made of electrically conductive material is not damaged or otherwise disrupted by producing the at least one electrical connection contact, so that an electrical functional component produced therefrom is not damaged either.
Mit dem beschriebenen Verfahren kann die gewünschte Strukturierung des elektrisch leitfähigen Materials insbesondere Lithographie-frei erfolgen, was den gesamten Her stellungsprozess weiter vereinfacht. With the method described, the desired structuring of the electrically conductive material can take place in particular without lithography, which further simplifies the entire manufacturing process.
Ein weiterer Vorteil der Erfindung ist, dass sämtliche Verfahrensschritte in der norma len Umgebung ausgeführt werden können, d.h. es ist weder Reinraumtechnik noch die Bereitstellung einer bestimmten Umgebungsatmosphäre erforderlich. Another advantage of the invention is that all process steps can be carried out in the normal environment, i. neither clean room technology nor the provision of a specific ambient atmosphere is required.
Die eingangs genannte Aufgabe wird außerdem gelöst durch ein Bauteil mit elektri scher Funktionalität, aufweisend einen Formkörper aus einem LDS-fähigen Werk stoff, auf dessen Oberfläche wenigstens ein elektrisches Funktionsbauteil als Dünn- film-Struktur aufgebracht ist. Dabei kann der Formkörper mittels eines Spritzgießpro zesses hergestellt werden. Der Formkörper kann beispielsweise mit einem Verfahren der zuvor erläuterten Art hergestellt werden. Auch hierdurch können die zuvor erläu terten Vorteile realisiert werden. Insbesondere kann das Bauteil in Massenproduktion besonders effizient und kostengünstig hergestellt werden. Durch Nutzung des LDS- fähigen Werkstoffs kann die Bereitstellung von elektrischen Anschlusskontakten durch Laserdirektstrukturierung erfolgen. The object mentioned at the beginning is also achieved by a component with electrical functionality, comprising a molded body made of an LDS-capable material, on the surface of which at least one electrical functional component is applied as a thin film structure. The shaped body can be produced by means of an injection molding process. The shaped body can be produced, for example, using a method of the type explained above. This also allows the advantages explained above to be realized. In particular, the component can be mass-produced particularly efficiently and cost-effectively. By using the LDS-compatible material, electrical connection contacts can be provided by direct laser structuring.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Formkörper wenigstens einen durch Laserdirektstrukturierung erzeugten elektrischen Anschlusskontakt aufweist, der mit einem Anschluss des elektrischen Funktionsbau teils verbunden ist. Auf diese Weise kann das Bauteil ohne aufwendige Drahtbond prozesse hergestellt werden. According to an advantageous embodiment of the invention, it is provided that the molded body has at least one electrical connection contact produced by direct laser structuring, which is partly connected to a connection of the electrical functional component. In this way, the component can be manufactured without complex wire bonding processes.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der we nigstens eine elektrische Anschlusskontakt als vertikale Durchkontaktierung (Via) des Formkörpers ausgebildet ist. Dies ermöglicht eine Durchkontaktierung auf die Rückseite des Formkörpers, was zu einer erheblichen Vereinfachung nachfolgender Kontaktierungsprozesse führt. Im Unterschied zu Siliziumsubstraten wird dies bei der vorliegenden Erfindung durch den verwendeten Werkstoff (kunststoffhaltiges Basis material) und das Fierstellungsverfahren (Spritzgießprozess) ermöglicht. Die Durch kontaktierung kann als mittels Laserbohren, Aktivierung der Innenwand der Bohrung mittels Laser und anschließender stromloser Abscheidung eines leitfähigen Materials erzeugte Durchkontaktierung ausgebildet sein. According to an advantageous embodiment of the invention, it is provided that the we at least one electrical connection contact as a vertical through-hole (via) of the molded body is formed. This enables through-hole plating on the rear side of the molded body, which leads to a considerable simplification of subsequent contacting processes. In contrast to silicon substrates, this is made possible in the present invention by the material used (plastic-containing base material) and the manufacturing process (injection molding process). The through-contact can be formed as a through-contact produced by means of laser drilling, activation of the inner wall of the bore by means of a laser and subsequent currentless deposition of a conductive material.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der we nigstens eine elektrische Anschlusskontakt mittels eines Lots mit einer elektrischen Baugruppe verbunden ist. Dies hat den Vorteil, dass das Bauteil mit den üblichen in der Elektrotechnik verwendeten Kontaktierungsprozessen, nämlich Lötprozessen, hergestellt werden kann. According to an advantageous embodiment of the invention it is provided that the at least one electrical connection contact is connected to an electrical assembly by means of a solder. This has the advantage that the component can be manufactured with the usual contacting processes used in electrical engineering, namely soldering processes.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Formkörper eine amorphe Außenschicht aufweist, die einen Kern aus teilkristallinem Material umgibt. Hierdurch kann ein Formkörper mit sehr glatter Außenoberfläche mit wenig Aufwand hergestellt werden. Dies erlaubt wiederum die Erzeugung von elektri schen Funktionsbauteilen in Dünnfilmtechnik an der Oberfläche des Formkörpers mit wenig Aufwand. According to an advantageous embodiment of the invention it is provided that the shaped body has an amorphous outer layer which surrounds a core made of partially crystalline material. As a result, a molded body with a very smooth outer surface can be produced with little effort. This, in turn, allows electrical functional components to be produced using thin-film technology on the surface of the molded body with little effort.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Oberflächenrauheit zumindest eines Teils der Oberfläche des Formkörpers maximal 30 Nanometer Rautiefe ist. Diese geringe Oberflächenrauheit, d.h. die vergleichs weise glatte Oberfläche, steht dabei unmittelbar nach Abschluss des Spritzgusspro zesses zur Verfügung. Dementsprechend ist nach Abschluss des Spritzgussprozes ses nicht zunächst ein zusätzlicher Glättungsvorgang erforderlich, bevor ein Funkti onsbauteil als Dünnfilm-Struktur aufgebracht wird. According to an advantageous embodiment of the invention, it is provided that the surface roughness of at least part of the surface of the molded body is a maximum of 30 nanometers roughness depth. This low surface roughness, i. the comparatively smooth surface is available immediately after the injection molding process has been completed. Accordingly, after the injection molding process is complete, an additional smoothing process is not required before a functional component is applied as a thin-film structure.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen unter Verwen dung von Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigen die Figuren 1 bis 10 die einzel nen Schritte eines Verfahrens zur Herstellung eines Formkörpers mit elektrischer Funktionalität bzw. eines Bauteils mit elektrischer Funktionalität. Die Figur 1 zeigt eine Spritzgussform 1 , 2 im Querschnitt. Die Spritzgussform 1 , 2 weist eine obere Formhälfte 1 und eine untere Formhälfte 2 auf. Die eine Formhälfte kann z.B. die Düsenseite bilden, die andere Form hälfte die Auswerferseite. In der Spritzgussform 1 , 2 ist eine Kavität 3 ausgebildet, durch die die Formgebung des in einem Spritzgießprozess mittels der Spritzgussform 1 , 2 herzustellenden Gegen stands definiert ist. Die Kavität 3 weist eine Strukturierung 4 auf. Die Strukturierung 4 wird beim Spritzgießprozess auf den zu erstellenden Spritzguss-Rohling übertragen. The invention is explained in more detail below with reference to exemplary embodiments using drawings. Figures 1 to 10 show the individual steps of a method for producing a molded body with electrical functionality or a component with electrical functionality. FIG. 1 shows an injection mold 1, 2 in cross section. The injection mold 1, 2 has an upper mold half 1 and a lower mold half 2. One mold half can, for example, form the nozzle side, the other mold half the ejector side. In the injection mold 1, 2, a cavity 3 is formed, through which the shape of the object to be produced in an injection molding process by means of the injection mold 1, 2 is defined. The cavity 3 has a structuring 4. The structuring 4 is transferred to the injection molding blank to be produced during the injection molding process.
Die Figur 2 zeigt die Durchführung des Spritzgießprozesses mit der Spritzgussform 1 , 2 während des Schritts des Einspritzens eines kunststoffhaltigen Basismaterials 5 in die Kavität 3. FIG. 2 shows the implementation of the injection molding process with the injection mold 1, 2 during the step of injecting a plastic-containing base material 5 into the cavity 3.
Nach Abschluss des Einspritzvorgangs wird bei noch geschlossener Spritzgussform 1 , 2 ein Abkühlen des in die Spritzgussform 1 , 2 eingespritzten Basismaterials 5 durch erzwungenes Abkühlen der Spritzgussform 1 , 2 durchgeführt, wie durch die Fi gur 3 verdeutlicht wird. Insbesondere wird anhand des rechts in Figur 3 dargestellten Temperatur-Zeit-Diagramms verdeutlich, dass das erzwungene Abkühlen zu einem Zeitpunkt tA beginnt, zu dem das Basismaterial 5 noch auf einer Temperatur oberhalb seiner Glasübergangstemperatur Ti ist. Es wird dann mit einer vordefinierten Tempe- ratur-Zeit-Funktion, z.B. gemäß einem linearen Gradienten, der Abkühlvorgang bis zu einem Zeitpunkt tE durchgeführt, zu dem eine Temperatur T2 erreicht wird, die deutlich unterhalb der Glasübergangstemperatur Ti des Basismaterials 5 liegt. Nach dem Zeitpunkt tE sind die gewünschten Eigenschaften des Spritzguss-Rohlings er zeugt, insbesondere derart, dass der Spritzguss-Rohling aus dem Basismaterial im Inneren aus teilkristallinem Kunststoff aufgebaut ist und von einer Randschicht über zogen ist, die amorph oder zumindest nicht teilkristallin ist. Nach dem Zeitpunkt tE kann eine weitere Abkühlung erfolgen, die nach unterschiedlichen Kriterien durchge führt werden kann. Beispielsweise kann der Spritzguss-Rohling aus der Spritzguss form 1 , 2 entformt werden und dann durch die Umgebungsatmosphäre weiter abge kühlt werden. Die Figur 4 zeigt den Spritzguss-Rohling 6 direkt nach dem Entformen aus der Spritz gussform 1 , 2. Man erkennt, dass der Spritzguss-Rohling 6 zumindest an der Ober fläche 8, an der durch die Strukturierung 4 der Spritzgussform 1 , 2 eine entspre chende negative Strukturierung 7 erzeugt ist, sehr glatt ist und etwaige Oberflächen rauheiten deutlich geringer sind als die Tiefenabmessungen der Strukturierung 7. Diese glatte Oberfläche 8 kann dabei allein durch den zuvor beschriebenen Spritz gießprozess mit der anschließenden Abkühlung gemäß Figur 3 erreicht werden, ins besondere ohne nachfolgende Oberflächenbearbeitungsschritte der Oberfläche 8. After completion of the injection process, with the injection mold 1, 2 still closed, the base material 5 injected into the injection mold 1, 2 is cooled by forced cooling of the injection mold 1, 2, as illustrated by FIG. 3. In particular, the temperature-time diagram shown on the right in FIG. 3 makes it clear that the forced cooling begins at a time tA at which the base material 5 is still at a temperature above its glass transition temperature Ti. The cooling process is then carried out with a predefined temperature-time function, for example in accordance with a linear gradient, up to a point in time tE at which a temperature T2 is reached that is significantly below the glass transition temperature Ti of the base material 5. After the point in time tE, the desired properties of the injection-molded blank are produced, in particular such that the injection-molded blank is built up from the base material on the inside from partially crystalline plastic and is covered by an edge layer that is amorphous or at least not partially crystalline. After the point in time tE, further cooling can take place, which can be carried out according to different criteria. For example, the injection molding blank can be removed from the injection mold 1, 2 and then further cooled down by the ambient atmosphere. FIG. 4 shows the injection-molded blank 6 directly after demolding from the injection mold 1, 2. It can be seen that the injection-molded blank 6 corresponds at least on the upper surface 8 to which the structure 4 of the injection mold 1, 2 corresponds Corresponding negative structuring 7 is generated, is very smooth and any surface roughness is significantly less than the depth dimensions of the structuring 7. This smooth surface 8 can be achieved solely by the injection molding process described above with the subsequent cooling according to FIG. 3, in particular without subsequent surface treatment steps of the surface 8.
Die Figur 5 zeigt eine anschließende Weiterbearbeitung des Spritzguss-Rohlings 6 mittels Laserdirektstrukturierung. Mittels eines Lasers 10 bzw. durch dessen Laser strahl werden im Basismaterial, das in diesem Fall ein LDS-fähiger Werkstoff ist, die LDS-Additive aktiviert, d.h. zumindest teilweise freigelegt. Es werden mittels des La sers 10 Durchgangsöffnungen 9 geschaffen, die sich bis zur gegenüberliegenden Seite zu den Strukturierungen 7 hin erstrecken. FIG. 5 shows a subsequent further processing of the injection-molded blank 6 by means of direct laser structuring. By means of a laser 10 or its laser beam, the LDS additives are activated in the base material, which in this case is an LDS-compatible material, i.e. at least partially exposed. There are created by means of the laser 10 through openings 9, which extend to the opposite side of the structures 7 out.
In einem anschließenden Schritt, der in Figur 6 dargestellt ist, werden die Innen wände der Durchgangsöffnungen 9 mit einem leitfähigen Material beschichtet, wodurch Durchkontaktierungen 1 1 (Vias) erzeugt werden. Die Beschichtung mit dem leitfähigen Material kann beispielsweise in einem stromlosen Kupferbad erfolgen. In a subsequent step, which is shown in Figure 6, the inner walls of the through openings 9 are coated with a conductive material, whereby plated-through holes 11 (vias) are produced. The coating with the conductive material can take place, for example, in an electroless copper bath.
In einem anschließenden Schritt, der in Figur 7 dargestellt ist, wird auf der Oberflä che 8 des Spritzguss-Rohlings 6 eine Materialschicht aus elektrisch leitfähigem Mate rial 12 aufgebracht. Das elektrisch leitfähige Material 12 kann z.B. aufgedampft oder aufgespritzt werden. In a subsequent step, which is shown in FIG. 7, a material layer made of electrically conductive material 12 is applied to the surface 8 of the injection-molded blank 6. The electrically conductive material 12 may e.g. vaporized or sprayed on.
In einem nachfolgenden Schritt, der in Figur 8 dargestellt ist, erfolgt eine Strukturie rung der Materialschicht 12 derart, dass durch Oberflächenbearbeitung der Oberflä che 8 die Materialschicht soweit entfernt wird, dass nur das Material 12, das sich in den Strukturierungen 7 befindet, verbleibt. Das Material 12 in den Strukturierungen 7 kann nun eines oder mehrere elektrische Funktionsbauteile des auf diese Weise ent standenen Formkörpers 60 bilden. Die bis hier durchgeführten Schritte können insbesondere mit einem Spritzguss-Roh ling 6 durchgeführt werden, der in Form einer vergleichsweise großen Platte ausge bildet ist, ähnlich einem Wafer in der Halbleiterfertigung. Die später zu verwenden den, hieraus erzeugten Formkörper 60 können dann durch Vereinzelung aus dem zuvor großen Spritzguss-Rohling abgetrennt werden. In a subsequent step, which is shown in FIG. 8, the material layer 12 is structured in such a way that the material layer is removed by surface treatment of the surface 8 to such an extent that only the material 12 that is located in the structures 7 remains. The material 12 in the structures 7 can now form one or more electrical functional components of the molded body 60 that has been created in this way. The steps carried out up to this point can in particular be carried out with an injection-molded blank 6 which is in the form of a comparatively large plate, similar to a wafer in semiconductor production. The molded bodies 60 to be used later and produced therefrom can then be separated from the previously large injection-molded blank by singulation.
Der Formkörper 60 kann dann, wie die Figur 9 zeigt, mittels eines konventionellen Lötprozesses mit seinen Anschlusskontakten 11 mit Leiterbahnen 15 einer elektri schen Baugruppe 16, z.B. einer Platine, verbunden werden. Für den Lötprozess kön- nen beispielsweise in der Reflow-Löttechnik übliche Lotkugeln 14 genutzt werden. The molded body 60 can then, as FIG. 9 shows, by means of a conventional soldering process with its connection contacts 11 with conductor tracks 15 of an electrical assembly 16, e.g. a circuit board. For the soldering process, for example, solder balls 14 which are customary in reflow soldering technology can be used.
Die Figur 10 zeigt den endgültigen Zustand, bei dem der Formkörper 60 mittels der Lotkugeln 14 an seinen Anschlusskontakten 11 mit den Leiterbahnen 15 der elektri schen Baugruppe 16 verbunden ist. FIG. 10 shows the final state in which the molded body 60 is connected to the conductor tracks 15 of the electrical assembly 16 by means of the solder balls 14 at its connection contacts 11.

Claims

Patentansprüche: Patent claims:
1. Verfahren zur Herstellung eines Formkörpers (60) mit elektrischer Funktionalität mittels eines Spritzgießprozesses, bei dem kunststoffhaltiges Basismaterial (5) in eine Spritzgussform (1 , 2) eingespritzt wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Basismaterial (5) ein LDS-fähiger Werkstoff ist, wobei das Verfahren eines oder beide der nachfolgenden Merkmale a), b) aufweist: 1. A method for producing a molded body (60) with electrical functionality by means of an injection molding process, in which the plastic-containing base material (5) is injected into an injection mold (1, 2), characterized in that the base material (5) is an LDS-compatible material , wherein the method has one or both of the following features a), b):
a) Abkühlen des in die Spritzgussform (1 , 2) eingespritzten Basismaterials (5) von einer Temperatur oberhalb der Glasübergangstemperatur (Ti) des Ba sismaterials (5) auf eine Temperatur (T2) unterhalb der Glasübergangs temperatur (Ti) des Basismaterials (5) durch erzwungenes Abkühlen der Spritzgussform (1 , 2), a) cooling of the base material (5) injected into the injection mold (1, 2) from a temperature above the glass transition temperature (Ti) of the base material (5) to a temperature (T2) below the glass transition temperature (Ti) of the base material (5) by forced cooling of the injection mold (1, 2),
b) Erzeugen eines Spritzguss-Rohlings (6) aus dem Basismaterial (5), der im Inneren aus teilkristallinem Kunststoff aufgebaut ist und von einer Rand schicht überdeckt ist, die amorph oder zumindest nicht teilkristallin ist. b) producing an injection-molded blank (6) from the base material (5), which is made of partially crystalline plastic inside and is covered by an edge layer that is amorphous or at least not partially crystalline.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der erzwungene Abkühlungsprozess der Spritzgussform (1 , 2) gemäß einer vordefinierten Tem- peratur-Zeit-Funktion durchgeführt wird. 2. The method according to claim 1, characterized in that the forced cooling process of the injection mold (1, 2) is carried out according to a predefined temperature-time function.
3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich net, dass durch den Spritzgießprozess mittels der Spritzgussform (1 , 2) auf der Oberfläche (8) des Spritzguss-Rohlings (6) Strukturen (7) mit Abmessungen im Nanometer-Bereich bis Mikrometer-Bereich erzeugt werden, die zur Herstellung eines elektrischen Funktionsbauteils (13) geeignet sind. 3. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the injection molding process by means of the injection mold (1, 2) on the surface (8) of the injection molding blank (6) structures (7) with dimensions in the nanometer range to micrometers -Area are generated that are suitable for producing an electrical functional component (13).
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich net, dass durch den Spritzgießprozess mittels der Spritzgussform (1 , 2) der Spritzguss-Rohling (6) als planare Platte und/oder mit einer Oberflächenrauheit an zumindest einem Teilbereich seiner Oberfläche (8) von maximal 30 Nano metern Rautiefe erzeugt wird. 4. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the injection molding blank (6) as a planar plate and / or with a surface roughness through the injection molding process by means of the injection mold (1, 2) is generated on at least a portion of its surface (8) with a maximum roughness of 30 nanometers.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich net, dass auf dem Spritzguss-Rohling (6) nach dem Spritzgießprozess eine Ma terialschicht aus elektrisch leitfähigem Material (12) aufgebracht wird. 5. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that a material layer made of electrically conductive material (12) is applied to the injection molded blank (6) after the injection molding process.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass in einem weiteren Fertigungsschritt das elektrisch leitfähige Material (12) strukturiert wird und hier durch wenigstens ein elektrisches Funktionsbauteil (13) in Dünnfilmtechnik auf der Oberfläche (8) des Formkörpers (60) erzeugt wird. 6. The method according to claim 5, characterized in that in a further manufacturing step the electrically conductive material (12) is structured and is produced here by at least one electrical functional component (13) in thin-film technology on the surface (8) of the molded body (60).
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich net, dass an dem Formkörper (60) wenigstens ein elektrischer Anschlusskon takt (11 ) erzeugt wird, insbesondere ein elektrischer Anschlusskontakt (11 ) des wenigstens einen elektrischen Funktionsbauteils (13), durch den der Formkör per (60) und/oder das wenigstens eine elektrische Funktionsbauteil (13) elektrisch mit einer elektrischen Baugruppe (16) verbunden werden kann. 7. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that at least one electrical connection contact (11) is generated on the molded body (60), in particular an electrical connection contact (11) of the at least one electrical functional component (13) through which the Formkör by (60) and / or the at least one electrical functional component (13) can be electrically connected to an electrical assembly (16).
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass mittels Laserdirekt strukturierung (LDS) wenigstens ein elektrischer Anschlusskontakt (11 ) des Formkörpers (60) erzeugt wird, insbesondere ein elektrischer Anschlusskontakt (11 ) des wenigstens einen elektrischen Funktionsbauteils (13). 8. The method according to claim 7, characterized in that by means of direct laser structuring (LDS) at least one electrical connection contact (11) of the molded body (60) is generated, in particular an electrical connection contact (11) of the at least one electrical functional component (13).
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Formkörper (60) mittels eines Lötprozesses an seinem wenigstens einen elektrischen Anschlusskontakt (11 ) mit der elektrischen Baugruppe (16) verbun den wird. 9. The method according to any one of claims 7 to 8, characterized in that the molded body (60) is verbun by means of a soldering process at its at least one electrical connection contact (11) with the electrical assembly (16).
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine elektrische Anschlusskontakt (11 ) vor dem Aufbringen der Materialschicht aus elektrisch leitfähigem Material (12) erzeugt wird. 10. The method according to any one of claims 7 to 9, characterized in that the at least one electrical connection contact (11) is produced before the application of the material layer made of electrically conductive material (12).
11. Bauteil mit elektrischer Funktionalität, aufweisend einen Formkörper (60) aus einem LDS-fähigen Werkstoff, auf dessen Oberfläche (8) wenigstens ein elektri sches Funktionsbauteil (13) als Dünnfilm-Struktur aufgebracht ist. 11. Component with electrical functionality, comprising a molded body (60) made of an LDS-capable material, on the surface (8) of which at least one electrical functional component (13) is applied as a thin-film structure.
12. Bauteil nach Anspruch 11 , dadurch gekennzeichnet, dass der Formkörper (60) wenigstens einen durch Laserdirektstrukturierung erzeugten elektrischen An schlusskontakt (11 ) aufweist, der mit einem Anschluss des elektrischen Funkti onsbauteils (13) verbunden ist. 12. Component according to claim 11, characterized in that the molded body (60) has at least one electrical connection contact (11) generated by direct laser structuring, which is connected to a terminal of the electrical function component (13).
13. Bauteil nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine elektrische Anschlusskontakt (11 ) als vertikale Durchkontaktierung (Via) des Formkörpers (60) ausgebildet ist, insbesondere als mittels Laserbohren, Aktivie rung der Innenwand der Bohrung und anschließender stromloser Abscheidung eines leitfähigen Materials erzeugte Durchkontaktierung. 13. Component according to claim 12, characterized in that the at least one electrical connection contact (11) is designed as a vertical through-hole (via) of the molded body (60), in particular as a means of laser drilling, activating the inner wall of the bore and subsequent currentless deposition of a conductive Material generated via.
14. Bauteil nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigs tens eine elektrische Anschlusskontakt (11 ) mittels eines Lots (14) mit einer elektrischen Baugruppe (16) verbunden ist. 14. Component according to claim 12 or 13, characterized in that the at least one electrical connection contact (11) is connected to an electrical assembly (16) by means of a solder (14).
15. Bauteil nach einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Formkörper (60) eine amorphe Außenschicht aufweist, die einen Kern aus teilkristallinem Material umgibt. 15. Component according to one of claims 11 to 14, characterized in that the shaped body (60) has an amorphous outer layer which surrounds a core made of partially crystalline material.
16. Bauteil nach einem der Ansprüche 11 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberflächenrauheit zumindest eines Teils der Oberfläche (8) des Formkörpers (60) maximal 30 Nanometer Rautiefe ist. 16. Component according to one of claims 11 to 15, characterized in that the surface roughness of at least part of the surface (8) of the molded body (60) is a maximum of 30 nanometers roughness depth.
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