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Verfahren zur Flächenoptimierung von komplexen Strukturen bei flexiblen Leiterplatten durch Zusammensetzung der Gesamtstruktur aus mehreren Flex-Teilleiterplatten

IP.com Disclosure Number: IPCOM000017080D
Original Publication Date: 1999-Oct-01
Included in the Prior Art Database: 2003-Jul-22
Document File: 2 page(s) / 17K

Publishing Venue

Siemens

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Josef Loibl: AUTHOR

Abstract

Abweichend von der bekannten Vorgehensweise die elektronischen Steuersysteme eines Kraftfahrzeugs zentral in einer vor Umwelteinflüssen geschützten Box aufzunehmen, geht der Trend bei aktuellen Kraftfahrzeugen dahin vermehrt elektronische Steuersysteme einzusetzen die direkt an den zu steuernden Aktoren plaziert werden. Die dadurch entstehenden mechanotronischen Steuergeräte müssen an die jeweiligen Bauräume angepaßt werden. Zur Verteilung der elektrischen Signale und Ströme werden daher verstärkt flexible Leiterplatten eingesetzt, die in der Regel aus einer Basis- und Deckfolie aus Polyamid mit einer dazwischen liegenden, leitenden Kupferschicht bestehen. Diese Leiterbahnen wurden bisher derart hergestellt, daß aus dem auf Rollen gelieferten Ausgangsmaterial die benötigten Strukturen ausgeschnitten und anschließen mit verschiedenen, kostenintensiven Verfahren beschichtet wurden. Nachteilig wirkt sich hierbei insbesondere aus, daß die nicht genutzten Flächen des Ausgangsmaterials merklich in die Stückkosten eingehen, da insbesondere das Ausgangsmaterial für diese flexiblen Leiter sehr kostenintensiv ist. Aus diesem Grund wird folgend eine Möglichkeit dargestellt, welche die benötigten Ausgangsmaterial-Flächen und somit die Kosten optimiert. Im Layout der Leiterplatte sind eventuell Fortsätze (2) notwendig, welche die eigentliche Schaltung (1) mit Sensoren/Aktoren verbindet. Im Gegensatz zu einer einteiligen Ausführung der Leiterplatte wird vorgeschlagen die Leiterplatte im mehreren Teilelementen (1) und (2) auszuführen, um den Verschnitt des Ausgangsmaterials zu minimieren. Insbesondere die beschriebenen Fortsätze (2) sind prädestiniert als einzelne Elemente ausgeführt zu werden, da hier erfahrungsgemäß der größte Verschnitt entsteht. Um jedoch das ursprüngliche Schaltungslayout zu erhalten, müssen die einzelnen Teilleiterplatten elektrisch und mechanisch miteinander verbunden werden. Dies wird vorteilhaft dadurch erreicht, daß an den einzelnen Teilleiterplatten Kontaktpads (3) derart vorgesehen werden, daß die Kontaktpads zweier benachbarter Teilleiterplatten in einer bestimmten Position deckungsgleich übereinander liegen (vgl. Fig. 1). In dieser Position werden die beiden Teilleiterplatten mittels Laserschweißen (auch Löt- oder andere Schweißverfahren sind denkbar) miteinander verbunden, so daß am Ende dieses Prozesses das gewünschte Leiterplattenlayout vorliegt (vgl. Fig. 2). Vorteilhaft werden die teuren Oberflächenbeschichtungsprozesse nur auf den einzelnen Teilleiterplatten notwendig. Zudem wird für den Gesamtprozeß nur eine verbindungssichere Technologie (z.B. Laserschweißen) eingesetzt, was den Produktionsaufwand deutlich reduziert.

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Bauelemente

Verfahren zur Flächenoptimierung von komplexen Strukturen beiflexiblen Leiterplatten durch Zusammensetzung der Gesamtstruktur ausmehreren Flex-Teilleiterplatten

Idee: Josef Loibl, Regen

Abweichend von der bekannten Vorgehensweise� die elektronischen Steuersysteme einesKraftfahrzeugs zentral in einer vor Umwelteinflüssen geschützten Box aufzunehmen, geht derTrend bei aktuellen Kraftfahrzeugen dahin vermehrt elektronische Steuersysteme einzusetzen diedirekt an den zu steuernden Aktoren plaziert werden. Die dadurch entstehendenmechanotronischen Steuergeräte müssen an die jeweiligen Bauräume angepaßt werden. ZurVerteilung der elektrischen Signale und Ströme werden daher verstärkt flexible Leiterplatteneingesetzt, die in der Regel aus einer Basis- und Deckfolie aus Polyamid mit einer dazwischenliegenden, leitenden Kupferschicht bestehen. Diese Leiterbahnen wurden bisher derart hergestellt,daß aus dem auf Rollen gelieferten Ausgangsmaterial die benötigten Strukturen ausgeschnitten undanschließen mit verschiedenen, kostenintensiven Verfahren beschichtet wurden. Nachteilig wirktsich hierbei insbesondere aus, daß die nicht genutzten Flächen des Ausgangsmaterials merklich indie Stückkosten eingehen, da insbesondere das Ausgangsmaterial für diese flexiblen Leiter sehrkostenintensiv ist.

Aus diesem Grund wird folgend eine Möglichkeit dargestellt, welche die benötigtenAusgangsmaterial-Flächen und somit die Kosten optimiert. Im Layout der Leiterplatte sindeventuell Fortsätze (2) notwendig, welche die eigentliche Schaltung (1) mit Sensor...