WO2002085083A1 - Method for bonding flexible printed circuit boards and/or metal foils - Google Patents

Method for bonding flexible printed circuit boards and/or metal foils Download PDF

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WO2002085083A1
WO2002085083A1 PCT/EP2001/009776 EP0109776W WO02085083A1 WO 2002085083 A1 WO2002085083 A1 WO 2002085083A1 EP 0109776 W EP0109776 W EP 0109776W WO 02085083 A1 WO02085083 A1 WO 02085083A1
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circuit board
metal foil
printed circuit
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PCT/EP2001/009776
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Johannes Hackl
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Gebr. Swoboda Gmbh
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    • H05K3/386—Improvement of the adhesion between the insulating substrate and the metal by the use of an organic polymeric bonding layer, e.g. adhesive

Definitions

  • the invention relates to a technical device, preferably a radar antenna, consisting of at least one carrier part and at least one flexible printed circuit board and / or technical device, consisting of at least one carrier part and at least one carrier film with openings.
  • the invention further relates to a method for producing such a technical device.
  • Electrically non-conductive plastics are usually used to manufacture such technical devices.
  • a thin metal layer is first evaporated onto these plastics, which are injection molded, and is then reinforced in a galvanic process. This metal layer is continuous and has no breakthroughs.
  • the openings are usually made by means of a laser after completion of the carrier part with a metal layer.
  • Manufacturing consists in that the carrier part on the back of the metal layer can be damaged by laser processing of the metal layer if the openings are to be made in the finished metal layer.
  • the reason for this is the high power of the laser, which is required to make openings in the finished metal layer.
  • the metal layer surface can be contaminated by splashing plastic.
  • this problem is solved in that the metal layer of the galvanic process is produced in several substeps. After the metal layer has reached a certain thickness, the breakthroughs are made by means of a laser of lower power. Damage to the injection molded part is thus advantageously avoided. The process must be repeated many times. thats why this method is not suitable for industrial production, since the manufacture of the technical device, preferably the radar antenna, consisting of the carrier part and metal layer with openings is very time-consuming and therefore cost-intensive.
  • the object of the invention is to propose a technical device according to the preamble of claim 1, which is suitable for industrial production and at the same time is designed to be very durable.
  • the carrier part is glued to the flexible printed circuit board and / or the metal foil with openings.
  • Gluing the flexible printed circuit board and / or the metal foil to the carrier part offers enormous advantages. On the one hand, you can choose from a variety of known adhesive methods and on the other hand, the adhesive connection makes it very hard-wearing and durable
  • An expedient embodiment of the technical device provides that the carrier part is glued to the flexible printed circuit board and / or the carrier part to the metal foil with openings by means of a double-sided adhesive film.
  • a double-sided Adhesive film can be used in the manner of a double-sided tape.
  • the double-sided adhesive film is of particular advantage since it can be pre-cut to a predefined size with openings in the carrier part and / or the flexible printed circuit board and / or the metal film.
  • There are further advantages in the storage of the double-sided adhesive film since it can be delivered as a roll.
  • the flexible printed circuit board is designed to be self-adhesive. It can advantageously be provided that the adhesive side of the circuit board is initially provided with a protective film which must be removed before the flexible circuit board is glued to the carrier part.
  • the metal foil is also self-adhesive with openings.
  • the adhesive side of the metal foil can also be protected here by means of a protective foil.
  • the carrier part prefferably be self-adhesive.
  • the adhesive side is protected by a protective film which is removed before the metal film or the flexible printed circuit board is applied.
  • the self-adhesive design of the components has the advantage that process steps for applying the adhesive film can be dispensed with.
  • the components can be supplied directly self-adhesive. This enables rationalized production.
  • the invention further relates to a method for producing technical devices, preferably radar antennas consisting of at least one carrier part and at least one flexible printed circuit board and / or for producing technical devices consisting of at least one carrier part and at least one metal foil
  • the method according to the invention is characterized by the following steps:
  • This process is based on a separate production of the carrier part and the metal foil with openings and the flexible printed circuit board.
  • the openings are already made in the prefabricated metal foil, or a metal foil with openings is produced directly.
  • Commercially available flexible printed circuit boards are considered as printed circuit boards, which today are preferably manufactured photochemically.
  • Adhesives are applied, for example, using the tampon printing process. In this method, a tampon specially made for the carrier part is immersed in a container filled with adhesive and then pressed onto the surface of the carrier part to be glued. It is also conceivable that the Tampon with adhesive is pressed onto one side of the metal foil or onto one side of the flexible printed circuit board.
  • the applied adhesive layer is uniform and extremely thin, so that the passage of adhesive through the openings in the metal foil is advantageously avoided.
  • the tampon print process is also advantageous when applying flexible printed circuit boards, since the tampon print process can ensure an even distribution of the adhesive and thus a high load-bearing capacity of the finished technical device.
  • positioning or alignment is necessary. The positioning takes place either during the transport of the metal foil or the flexible printed circuit board to the carrier part or even before. So that the metal foil or the flexible printed circuit board can be applied to the specific position on the carrier part, it is necessary to lift the metal foil and to transport it to the carrier part. The lifting is advantageously done with the help of vacuum.
  • the metal foil and / or the flexible printed circuit boards must be applied to the carrier part. This is advantageously done by means of stamp printing. Applying a stamp pressure ensures that there can be no air pockets between the components.
  • the carrier part is manufactured as a housing part. Because the housing directly serves as a support for the metal foil or the flexible printed circuit board, additional support parts can be dispensed with in many applications. This measure significantly reduces production costs.
  • the injection molded part is included Advantage made from PBTGF 30%.
  • PBTGF 30% is a polyester with a glass fiber content of 30%.
  • the carrier part prefferably be produced using the injection molding process.
  • the carrier part can assume almost all conceivable shapes.
  • adhesive preferably liquid adhesive
  • the adhesive is preferably applied to the metal foil or the flexible printed circuit board or the carrier part using the tampon printing process.
  • the components are then preferably applied to one another by means of stamp printing.
  • the adhesive is composed in such a way that optimal gluing of the components is guaranteed.
  • An expedient embodiment of the method provides that one-component, UV-activatable or light-activatable as the adhesive
  • Epoxy is used.
  • the use of such an adhesive has the advantage that the curing can be controlled in a targeted manner.
  • the adhesive is applied to the plastic part using the tampon printing process.
  • the adhesive is activated with UV light or by means of light radiation.
  • the activation of the epoxy advantageously takes place shortly before the metal foil or the flexible printed circuit board is applied to the carrier part.
  • the positioned metal foil or the flexible printed circuit board is then blown onto the carrier part by means of compressed air and pressed on by means of a tampon.
  • the adhesive hardens quickly. Metal foil and carrier part or flexible circuit board and carrier part are now inseparable.
  • a film coated on both sides with adhesive substances in the manner of a double-sided adhesive tape is used as the adhesive is used. It is particularly advantageous that the adhesive substances have to be activated by pressure and or temperature, so that an unwanted sticking of the coated film is excluded. Coated foils are supplied on rolls and ensure easy handling.
  • the protective film has the task of preventing the coated film from sticking to components that are not intended for this purpose during the manufacturing process.
  • a further development of the invention advantageously provides that the coated film is cut to a predefined size.
  • trimming the coated film make sure that the spaces between the required parts are as small as possible so that the amount of waste is kept as low as possible.
  • the method provides that the cut coated film, with the side that is not exposed to a protective film, is applied to the metal film and / or the printed circuit board and / or the carrier part by applying a contact pressure.
  • a contact pressure By applying a contact pressure, air pockets between the components are advantageously avoided.
  • the adhesive substances are only activated by the pressure applied.
  • the stamp is advantageously adapted to the shape of the flexible printed circuit board or the metal foil with openings. It has been found in practice that the contact pressure advantageously corresponds to at least 1 MegaNewton / m 2 , preferably more than 2 MegaNewton / m 2 . -
  • the stamp can be heated.
  • the adhesive substances are activated by the heated stamp. It can advantageously be provided that, in addition to the temperature, a certain contact pressure is also necessary to activate the adhesive substances on the coated film.
  • the coated film is applied under heat, preferably at a temperature greater than 60 °. It is conceivable that the temperature is generated by heated rooms or the heated stamp.
  • the pressing time is advantageously at least one, preferably about three minutes. After the pressing time has elapsed, the carrier part and the flexible printed circuit board and / or the metal foil with openings are inseparably connected to one another.
  • An expedient embodiment of the method advantageously provides that the protective film of before the flexible printed circuit board and / or the metal foil is applied to the carrier part and after the coated film has been applied to the metal foil and / or on the printed circuit board and / or on the carrier part the coated film is peeled off. This measure exposes the second side of the coated film coated with adhesive substances.
  • the flexible circuit board can be attached to the carrier part or the metal foil to the carrier part: If the coated foil has two protective foils, ie on each If one has one, the protective film must of course be removed on one side before the coated film is applied.
  • eyelets are advantageously provided on the protective film.
  • the protective film is removed by machine. It is conceivable that special hooks engage in the eyelets of the protective film in order to pull it off.
  • the protective film may be removed by hand. In this case, no machine is required to remove the protective film.
  • the metal film and / or the flexible printed circuit board are also applied to the carrier part after the protective film has been removed, with the application of a contact pressure.
  • This contact pressure should also be greater than one MegaNewton / m 2 .
  • a contact pressure of more than two MegaNewtons / m 2 is advantageously used.
  • a stamp preferably a heatable stamp, is used for applying the metal foil and / or the flexible printed circuit board to the carrier part.
  • the metal foil and / or the flexible printed circuit board are applied under the influence of heat, preferably at a temperature greater than 60 ° C.
  • the coated film has a thickness of only 10
  • microns preferably 20 microns.
  • modified polyester epoxy is used as the adhesive substance of the coated film.
  • the metal foil is produced in a thickness of approximately 20-40 ⁇ m, in particular 30 ⁇ m.
  • Such thin metal foils are particularly suitable for use in radar antennas.
  • the metal foils in this thickness can be produced in very tight tolerances using the electro-forming process.
  • the metal foil is made of nickel.
  • the material nickel fulfills the demands placed on a radar antenna and takes over the corrosion protection. Furthermore, surprisingly, the production of the metal foil with openings in the electro-forming process from nickel is particularly unproblematic.
  • the metal foil is produced with openings in the electro-forming method.
  • a surface is coated with photoresist.
  • the photoresist is then exposed in accordance with a template of the metal foil with openings. Network the exposed areas of the photoresist.
  • the photoresist is removed at the remaining points, preferably in the later openings.
  • the conductor tracks of the flexible circuit boards are made of copper. Copper conductor tracks have good properties for use in radar antennas.
  • a major advantage of using flexible printed circuit boards with conductor tracks is that no coherent structure of the conductor tracks is necessary. This means that, in contrast to the metal foil with openings, any configuration of the conductor track structure is possible.
  • the radar antenna after completion is subjected to a climate test with changing temperatures, in particular in the range between -40 ° C. and +105 ° C is subjected.
  • Figure 1 is a plan view of a radar antenna with a metal layer or flexible circuit board.
  • Fig. 2 is a side view of the radar antenna
  • Fig. 3 shows a coated film
  • FIG. 1 shows a radar antenna 1 consisting of a carrier part 2 and a metal foil 3 with openings 4.
  • reference number 3 represents a flexible printed circuit board.
  • reference number 4 represents the printed circuit boards made of copper.
  • the openings 4 of the metal foil 3 have a length of 1.5 mm and a width of 0.2 mm. They are distributed symmetrically in several parallel rows 5 in the metal foil 3.
  • the carrier part 1 has an essentially round base.
  • the metal foil or the flexible printed circuit board 3 has a thickness of 30 ⁇ m in this exemplary embodiment.
  • the metal foil 3 or the flexible printed circuit board 3 has two recesses 8 for positioning.
  • the technical device 1 is manufactured as follows:
  • the metal foil 3 is produced in an electro-forming process.
  • a flat photoresist layer is exposed with openings 4 in accordance with the template of a metal foil 3, as a result of which the exposed areas of the photoresist crosslink.
  • the remaining photoresist is removed and a metal layer is applied to the exposed, crosslinked areas of the photoresist in a galvanic process.
  • the openings have a length of 1.5 mm and a width of 0.2 mm.
  • the lateral distance to each other is 0.8 mm.
  • the length distance is 0.1 mm. Not all breakthroughs are shown in FIG.
  • the flexible printed circuit board 3 with copper conductor tracks 4 is produced photochemically.
  • the carrier part 2 is produced as an injection molded part from PBT GF 30% plastic, which is particularly insensitive to temperature.
  • PBT GF 30% plastic which is particularly insensitive to temperature.
  • This is a polyester with a glass fiber content of 30%.
  • a film 9 coated on both sides with adhesive substances in the manner of a double-sided adhesive tape serves as the adhesive.
  • the unprocessed Form has at least one side of the coated film a protective film.
  • the coated film 9 is cut to a predefined size.
  • the cut coated film 9 is applied with the side that is not exposed to a protective film to the metal film or the printed circuit board while exerting a contact pressure.
  • a heated stamp is used, which has a temperature of more than 60 ° C when pressed.
  • the film is applied to the metal film or the flexible printed circuit board 3 with a pressure of greater than two MN / m 2 . The pressure is applied over a period of three minutes.
  • the contact stamp presses against the side of the coated film 9 that is still covered with a protective film.
  • the protective film is detached from the coated film 9.
  • the protective film has eyelets 12 which are used to remove the protective film 11. The protective film 11 is removed by hand.
  • the metal foil or the flexible printed circuit board 3 is applied to the carrier part 2 after the protective film has been removed, with the application of a contact pressure of more than 2 MN / m 2 using a heatable stamp at a temperature of more than 60 ° C.
  • the radar antenna is shown in a side view.
  • the coated film 9, which has a thickness of 20 ⁇ m, is located between the carrier part 2 and the metal film or the flexible printed circuit board 3.
  • the metal foil or the flexible printed circuit board is glued to the bottom surface 7 in the recess 6.
  • FIG. 3 shows the coated film 9.
  • the front 10 of the film 9 has a protective film 11 applied to it.
  • the protective film 11 can be removed by means of an eyelet 12. This is necessary to finally connect the components together.

Abstract

The invention relates to a technical device (1), preferably a radar antenna comprised of at least one supporting part (2) and of at least one flexible printed circuit board (3) and/or to a technical device (1) comprised of at least one supporting part (2) and of at least one metal foil (3) provided with openings (4). The aim of the invention is to provide a technical device (1), which is suited for an industrial fabrication and which is simultaneously provided with a very heavy-duty construction. To this end, the supporting part (2) is bonded to the flexible printed circuit board (3) and/or to the metal foil (3) provided with openings (4).

Description

Verfahren zum Kleben von flexiblen Leiterplatten und/oder MetallfolienProcess for gluing flexible printed circuit boards and / or metal foils
BESCHREIBUNGDESCRIPTION
Die Erfindung betrifft ein technisches Gerät, vorzugsweise eine Radarantenne, bestehend aus mindestens einem Trägerteil und mindestens einer flexiblen Leiterplatte und/oder technisches Gerät, bestehend aus mindestens einem Trägerteil und mindestens einer Trägerfolie mit Durchbrüchen. Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zur Herstellung eines solchen technischen Gerätes.The invention relates to a technical device, preferably a radar antenna, consisting of at least one carrier part and at least one flexible printed circuit board and / or technical device, consisting of at least one carrier part and at least one carrier film with openings. The invention further relates to a method for producing such a technical device.
Üblicherweise werden zur Herstellung solcher technischen Geräte elektrisch nicht leitende Kunststoffe verwandt. Auf diese im Spritzgussverfahren hergestellten Kunststoffe wird zunächst eine dünne Metallschicht aufgedampft, die dann in einem galvanischen Verfahren verstärkt wird. Diese Metallschicht ist durchgängig und weist keine Durchbrüche auf. Üblicherweise werden die Durchbrüche mittels eines Lasers nach Fertigstellung des Trägerteils mit Metallschicht eingebracht. Die Problematik bei bekannten Geräten und Verfahren zu derenElectrically non-conductive plastics are usually used to manufacture such technical devices. A thin metal layer is first evaporated onto these plastics, which are injection molded, and is then reinforced in a galvanic process. This metal layer is continuous and has no breakthroughs. The openings are usually made by means of a laser after completion of the carrier part with a metal layer. The problem with known devices and methods for their
Herstellung besteht darin, dass das Trägerteil auf der Rückseite der Metallschicht durch die Laserbearbeitung der Metallschicht Schaden nehmen kann, falls die Durchbrüche in die fertige Metallschicht eingebracht werden sollen. Der Grund hierfür ist die hohe Leistung des Lasers, die benötigt wird, um Durchbrüche in die fertige Metallschicht einzubringen. Ausserdem kann es zu Verunreinigungen der Metallschichtoberfläche durch verspritzenden Kunststoff kommen.Manufacturing consists in that the carrier part on the back of the metal layer can be damaged by laser processing of the metal layer if the openings are to be made in the finished metal layer. The reason for this is the high power of the laser, which is required to make openings in the finished metal layer. In addition, the metal layer surface can be contaminated by splashing plastic.
Dieses Problem wird bekanntermaßen dadurch gelöst, dass die Metalischicht des galvanischen Verfahrens in mehreren Teilschritten erzeugt wird. Nachdem die Metalischicht eine bestimmte Dicke erreicht hat, werden die Durchbrüche mittels eines Lasers geringerer Leistung eingebracht. Somit wird eine Beschädigung des Spritzgussteils mit Vorteil vermieden. Der Vorgang muss vielfach wiederholt werden. Daher ist dieses Verfahren für eine industrielle Fertigung nicht geeignet, da die Herstellung des technischen Gerätes, vorzugsweise der Radarantenne, bestehend aus Trägerteil und Metalischicht mit Durchbrüchen sehr zeitaufwendig und somit kostenintensiv ist.As is known, this problem is solved in that the metal layer of the galvanic process is produced in several substeps. After the metal layer has reached a certain thickness, the breakthroughs are made by means of a laser of lower power. Damage to the injection molded part is thus advantageously avoided. The process must be repeated many times. thats why this method is not suitable for industrial production, since the manufacture of the technical device, preferably the radar antenna, consisting of the carrier part and metal layer with openings is very time-consuming and therefore cost-intensive.
Werden anstelle der Metalischicht mit Durchbrüchen flexible Leiterplatten verwandt, die vorzugsweise fototechnisch hergestellt werden, so ergibt sich das Problem, dass die Aufbringung der flexiblen Leiterplatte auf das Trägerteil sehr kompliziert ist. Es ist bekannt, Leiterplatten in vorgesehene Steckplätze einzuschieben. Das Anbringen von Steckplätzen bedeutet aber, dass zusätzliche Arbeitsschritte notwendig sind.If, instead of the metal layer with openings, flexible printed circuit boards are used, which are preferably produced by phototechnology, the problem arises that the application of the flexible printed circuit board to the carrier part is very complicated. It is known to insert printed circuit boards into the slots provided. However, adding slots means that additional work steps are necessary.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein technisches Gerät gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 vorzuschlagen, das für eine industrielle Fertigung geeignet ist und gleichzeitig sehr strapazierfähig ausgebildet ist.The object of the invention is to propose a technical device according to the preamble of claim 1, which is suitable for industrial production and at the same time is designed to be very durable.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass das Trägerteil mit der flexiblen Leiterplatte und/oder der Metallfolie mit Durchbrüchen verklebt ist. Das Verkleben der flexiblen Leiterplatte und/oder der Metallfolie mit dem Trägerteil bietet ungeheure Vorteile. Zum einen kann aus einer Vielzahl von bekannten Klebeverfahren ausgewählt werden und zum anderen wird durch die Klebeverbindung eine sehr strapazierfähige und dauerhafteThis object is achieved in that the carrier part is glued to the flexible printed circuit board and / or the metal foil with openings. Gluing the flexible printed circuit board and / or the metal foil to the carrier part offers enormous advantages. On the one hand, you can choose from a variety of known adhesive methods and on the other hand, the adhesive connection makes it very hard-wearing and durable
Verbindung zwischen den Geräteteilen geschaffen. Der Kleber ist auf die Funktion der Metallfolie mit Durchbrüchen und/oder der flexiblen Leiterplatte ohne Einfluss. Auf komplizierte Steckverbindungen kann bei dem vorgeschlagenen technischen Gerät mit Vorteil verzichtet werden.Connection between the device parts created. The adhesive has no influence on the function of the metal foil with openings and / or the flexible printed circuit board. Complicated plug connections can advantageously be dispensed with in the proposed technical device.
Eine zweckmässige Ausgestaltung des technischen Gerätes sieht vor, dass das Trägerteil mit der flexiblen Leiterplatte und/oder das Trägerteil mit der Metallfolie mit Durchbrüchen mittels einer doppelseitigen Klebefolie verklebt ist. Hierbei kann beispielsweise eine doppelseitige Klebefolie in der Art eines Doppelklebebandes verwandt werden. Die doppelseitige Klebefolie ist von besonderem Vorteil, da sie vor dem Aufbringen auf das Trägerteil und/oder die flexible Leiterplatte und/oder die Metallfolie mit Durchbrüchen auf eine vordefinierte Grosse vorgeschnitten werden kann. Es ergeben sich weiterhin Vorteile bei der Lagerung der doppelseitigen Klebefolie, da diese als Rollenware geliefert werden kann. Es ist heutzutage möglich, die Klebefolie so dünn auszubilden, dass der Abstand zwischen Trägerteil und Metallfolie und/oder Trägerteil und flexibler Leiterplatte äusserst gering eingestellt werden kann.An expedient embodiment of the technical device provides that the carrier part is glued to the flexible printed circuit board and / or the carrier part to the metal foil with openings by means of a double-sided adhesive film. Here, for example, a double-sided Adhesive film can be used in the manner of a double-sided tape. The double-sided adhesive film is of particular advantage since it can be pre-cut to a predefined size with openings in the carrier part and / or the flexible printed circuit board and / or the metal film. There are further advantages in the storage of the double-sided adhesive film, since it can be delivered as a roll. Nowadays it is possible to make the adhesive film so thin that the distance between the carrier part and the metal foil and / or carrier part and the flexible printed circuit board can be set extremely small.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung des technischen Gerätes ist vorgesehen, dass die flexible Leiterplatte selbstklebend ausgebildet ist. Hierbei kann mit Vorteil vorgesehen sein, dass die klebende Seite der Leiterplatte vorerst mit einer Schutzfolie versehen ist, die vor dem Verkleben der flexiblen Leiterplatte mit dem Trägerteil entfernt werden muss.According to an advantageous development of the technical device, it is provided that the flexible printed circuit board is designed to be self-adhesive. It can advantageously be provided that the adhesive side of the circuit board is initially provided with a protective film which must be removed before the flexible circuit board is glued to the carrier part.
Mit Vorteil ist vorgesehen, dass auch die Metallfolie mit Durchbrüchen selbstklebend ausgebildet ist. Selbstverständlich kann auch hier die klebende Seite der Metallfolie mittels einer Schutzfolie geschützt werden.It is advantageously provided that the metal foil is also self-adhesive with openings. Of course, the adhesive side of the metal foil can also be protected here by means of a protective foil.
Es ist besonders zweckmässig, dass das Trägerteil selbstklebend ausgebildet ist. Auch bei dieser Variante ist die klebende Seite mittels einer Schutzfolie geschützt, die vor dem Aufbringen der Metallfolie oder der flexiblen Leiterplatte entfernt wird. Die selbstklebende Ausbildung der Bauteile hat den Vorteil, dass auf Verfahrensschritte zum Aufbringen der Klebefolie verzichtet werden kann. Die Bauteile können direkt selbstklebend geliefert werden. Hierdurch ist eine rationalisierte Fertigung möglich. Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zur Herstellung von technischen Geräten, vorzugsweise Radarantennen bestehend aus mindestens einem Trägerteil und mindestens einer flexiblen Leiterplatte und/oder zur Herstellung von technischen Geräten, bestehend aus mindestens einem Trägerteil und mindestens einer Metallfolie mitIt is particularly expedient for the carrier part to be self-adhesive. In this variant, too, the adhesive side is protected by a protective film which is removed before the metal film or the flexible printed circuit board is applied. The self-adhesive design of the components has the advantage that process steps for applying the adhesive film can be dispensed with. The components can be supplied directly self-adhesive. This enables rationalized production. The invention further relates to a method for producing technical devices, preferably radar antennas consisting of at least one carrier part and at least one flexible printed circuit board and / or for producing technical devices consisting of at least one carrier part and at least one metal foil
Durchbrüchen. Das erfindungsgemässe Verfahren zeichnet sich durch die folgenden Schritte aus:Breakthroughs. The method according to the invention is characterized by the following steps:
Herstellen der Metallfolie mit Durchbrüchen und/oder Herstellen der flexiblen Leiterplatte;Manufacture of the metal foil with openings and / or manufacture of the flexible printed circuit board;
Herstellen des Trägerteils;Producing the carrier part;
Aufbringen von Klebemitteln auf die Metallfolie und/oder auf die flexible Leiterplatte und/oder das Trägerteil;Applying adhesives to the metal foil and / or to the flexible printed circuit board and / or the carrier part;
Positionieren der Metallfolie und/oder der flexiblen Leiterplatte und/oder des Trägerteils;Positioning the metal foil and / or the flexible printed circuit board and / or the carrier part;
Aufbringen der Metallfolie und/oder der flexiblen Leiterplatte auf das Trägerteil, vorzugsweise mittels Stempeldruck.Applying the metal foil and / or the flexible printed circuit board to the carrier part, preferably by means of stamp printing.
Dieses Verfahren baut auf eine separate Herstellung des Trägerteils und der Metallfolie mit Durchbrüchen und der flexiblen Leiterplatte. Beispielsweise werden die Durchbrüche bereits in die vorgefertigte Metallfolie eingebracht, beziehungsweise es wird direkt eine Metallfolie mit Durchbrüchen produziert. Ais Leiterplatten kommen handelsübliche flexible Leiterplatten in Betracht, die heute vorzugsweise fotochemisch hergestellt werden. Das Aufbringen von Klebemitteln erfolgt beispielsweise im Tampon-Printverfahren. Bei diesem Verfahren wird ein speziell für das Trägerteil angefertigter Tampon in einen mit Klebstoff gefüllten Behälter eingetaucht und anschließend auf die zu beklebende Fläche des Trägerteils aufgedrückt. Es ist auch denkbar, dass der Tampon mit Klebstoff auf eine Seite der Metallfolie oder auf eine Seite der flexiblen Leiterplatte aufgedrückt wird. Die aufgebrachte Klebstoffschicht ist gleichmässig und äusserst dünn, sodass ein Durchtritt von Klebstoff durch die Durchbrüche in der Metallfolie mit Vorteil vermieden wird. Das Tampon-Printverfahren ist aber auch vorteilhaft bei der Aufbringung von flexiblen Leiterplatteen, da durch das Tampon-Printverfahren eine gleichmässige Verteilung des Klebstoffs und somit eine hohe Belastbarkeit des fertigen technischen Gerätes gewährleistet werden kann. Damit die Metallfolie bzw. die flexible Leiterplatte in einer genau definierten Lage auf dem Trägerteil zu liegen kommt, ist eine Positionierung bzw. eine Ausrichtung notwendig. Die Positionierung geschieht entweder beim Transport der Metallfolie oder der flexiblen Leiterplatte zum Tragerteil oder bereits zuvor. Damit die Metallfolie bzw. die flexible Leiterplatte an die bestimmte Position auf das Trägerteil aufgebracht werden kann, ist es notwendig, die Metallfolie anzuheben und zum Trägerteil zu transportieren. Mit Vorteil geschieht das Anheben mit Hilfe von Vakuum. Nach dem Transport ist das Aufbringen der Metallfolie und/oder der flexiblen Leiterplatten auf das Trägerteil notwendig. Dies geschieht mit Vorteil mittels Stempeldruck. Durch Anwendung eines Stempeldrucks wird gewährleistet, dass es zu keinen Lufteinschlüssen zwischen den Bauteilen kommen kann.This process is based on a separate production of the carrier part and the metal foil with openings and the flexible printed circuit board. For example, the openings are already made in the prefabricated metal foil, or a metal foil with openings is produced directly. Commercially available flexible printed circuit boards are considered as printed circuit boards, which today are preferably manufactured photochemically. Adhesives are applied, for example, using the tampon printing process. In this method, a tampon specially made for the carrier part is immersed in a container filled with adhesive and then pressed onto the surface of the carrier part to be glued. It is also conceivable that the Tampon with adhesive is pressed onto one side of the metal foil or onto one side of the flexible printed circuit board. The applied adhesive layer is uniform and extremely thin, so that the passage of adhesive through the openings in the metal foil is advantageously avoided. However, the tampon print process is also advantageous when applying flexible printed circuit boards, since the tampon print process can ensure an even distribution of the adhesive and thus a high load-bearing capacity of the finished technical device. In order for the metal foil or the flexible printed circuit board to lie in a precisely defined position on the carrier part, positioning or alignment is necessary. The positioning takes place either during the transport of the metal foil or the flexible printed circuit board to the carrier part or even before. So that the metal foil or the flexible printed circuit board can be applied to the specific position on the carrier part, it is necessary to lift the metal foil and to transport it to the carrier part. The lifting is advantageously done with the help of vacuum. After transport, the metal foil and / or the flexible printed circuit boards must be applied to the carrier part. This is advantageously done by means of stamp printing. Applying a stamp pressure ensures that there can be no air pockets between the components.
Es ist mit Vorteil vorgesehen, dass das Trägerteil als Gehäuseteil gefertigt wird. Dadurch, dass direkt das Gehäuse als Träger für die Metallfolie bzw. die flexible Leiterplatte dient, kann bei vielen Anwendungen auf zusätzliche Trägerteile verzichtet werden. Diese Massnahme senkt die Produktionskosten erheblich.It is advantageously provided that the carrier part is manufactured as a housing part. Because the housing directly serves as a support for the metal foil or the flexible printed circuit board, additional support parts can be dispensed with in many applications. This measure significantly reduces production costs.
Um die Empfindlichkeit des Gerätes gegenüber grossen Temperaturschwankungen zu gewährleisten, wird das Spritzgussteil mit Vorteil aus PBTGF 30% hergestellt. Hierbei handelt es sich um einen Polyester mit einem Glasfaseranteil von 30 %.In order to ensure the sensitivity of the device to large temperature fluctuations, the injection molded part is included Advantage made from PBTGF 30%. This is a polyester with a glass fiber content of 30%.
Es ist besonders zweckmässig, dass das Trägerteil im Spritzgussverfahren herstellt wird. Hierdurch kann das Trägerteil nahezu alle denkbaren Formen annehmen.It is particularly expedient for the carrier part to be produced using the injection molding process. As a result, the carrier part can assume almost all conceivable shapes.
In einer vorteilhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, dass als Klebemittel Klebstoff, vorzugsweise flüssiger Klebstoff verwendet wird. Der Klebstoff wird wie bereits erläutert vorzugsweise im Tampon-Printverfahren auf die Metallfolie bzw. die flexible Leiterplatte oder das Trägerteil aufgebracht. Das Aufbringen der Bauteile aufeinander erfolgt dann vorzugsweise mittels Stempeldruck. Der Klebstoff ist so zusammengesetzt, dass eine optimale Verklebung der Bauteile gewährleistet wird.In an advantageous development of the method according to the invention it is provided that adhesive, preferably liquid adhesive, is used as the adhesive. As already explained, the adhesive is preferably applied to the metal foil or the flexible printed circuit board or the carrier part using the tampon printing process. The components are then preferably applied to one another by means of stamp printing. The adhesive is composed in such a way that optimal gluing of the components is guaranteed.
Eine zweckmässige Ausgestaltung des Verfahrens sieht vor, dass als Klebstoff einkomponentiges, UV-aktivierbares oder licht-aktivierbaresAn expedient embodiment of the method provides that one-component, UV-activatable or light-activatable as the adhesive
Epoxyd verwendet wird. Die Verwendung eines solche Klebstoffs hat den Vorteil, dass die Aushärtung gezielt gesteuert werden kann. Der Klebstoff wird mittels des Tampon-Printverfahrens auf das Kunststoffteil aufgebracht. Sofort danach wird der Klebstoff mit UV-Licht oder mittels Lichtbestrahlung aktiviert. Die Aktivierung des Epoxyds erfolgt mit Vorteil kurz vor der Aufbringung der Metallfolie bzw. der flexiblen Leiterplatte auf das Trägerteil. Daraufhin wird die positionierte Metallfolie bzw. die flexible Leiterplatte auf das Trägerteil mittels Druckluft abgeblasen und mittels eines Tampons angepresst. Der Klebstoff härtet schnell aus. Metallfolie und Trägerteil bzw. flexible Leiterplatte und Trägerteil sind nun untrennbar verbunden.Epoxy is used. The use of such an adhesive has the advantage that the curing can be controlled in a targeted manner. The adhesive is applied to the plastic part using the tampon printing process. Immediately afterwards, the adhesive is activated with UV light or by means of light radiation. The activation of the epoxy advantageously takes place shortly before the metal foil or the flexible printed circuit board is applied to the carrier part. The positioned metal foil or the flexible printed circuit board is then blown onto the carrier part by means of compressed air and pressed on by means of a tampon. The adhesive hardens quickly. Metal foil and carrier part or flexible circuit board and carrier part are now inseparable.
Es ist von besonderem Vorteil, dass als Klebemittel eine beidseitig mit Klebersubstanzen beschichtete Folie in der Art eines Doppelklebebandes verwendet wird. Es ist von besonderem Vorteil, dass die Klebersubstanzen durch Druck und oder Temperatur aktiviert werden müssen, so dass ein ungewolltes Verkleben der beschichteten Folie ausgeschlossen ist. Beschichtete Folien werden auf Rollen geliefert und gewährleisten eine unproblematische Handhabung.It is particularly advantageous that a film coated on both sides with adhesive substances in the manner of a double-sided adhesive tape is used as the adhesive is used. It is particularly advantageous that the adhesive substances have to be activated by pressure and or temperature, so that an unwanted sticking of the coated film is excluded. Coated foils are supplied on rolls and ensure easy handling.
Es ist von grossem Vorteil, dass zumindest eine Seite der beschichteten Folien mit einer Schutzfolie versehen ist. Die Schutzfolie hat die Aufgabe, zu verhindern, dass die beschichtete Folie mit dafür nicht bestimmten Bauteilen während des Fertigungsprozesses verklebt.It is of great advantage that at least one side of the coated films is provided with a protective film. The protective film has the task of preventing the coated film from sticking to components that are not intended for this purpose during the manufacturing process.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht mit Vorteil vor, dass die beschichtete Folie auf eine vordefinierte Grosse geschnitten wird. Bei dem Beschneiden der beschichteten Folie ist darauf zu achten, dass die Zwischenräume zwischen den benötigten Teilstücken möglichst gering ausfallen, damit die Abfallmenge möglichst gering gehalten wird.A further development of the invention advantageously provides that the coated film is cut to a predefined size. When trimming the coated film, make sure that the spaces between the required parts are as small as possible so that the amount of waste is kept as low as possible.
Gemäß einerweiteren Ausgestaltung des erfindungsgemässenAccording to a further embodiment of the
Verfahrens ist vorgesehen, dass die zugeschnittene beschichtete Folie mit der Seite, die nicht mit einer Schutzfolie beaufschlagt ist, auf die Metallfolie und/oder die Leiterplatte und/oder das Trägerteil unter Ausübung eines Anpressdrucks aufgebracht wird. Durch die Aufwendung eines Anpressdrucks werden Lufteinschlüsse zwischen den Bauteilen mit Vorteil vermieden. Es kann in bestimmten Anwendungsfällen von Vorteil sein, dass die Klebersubstanzen erst durch den aufgewendeten Druck aktiviert werden.The method provides that the cut coated film, with the side that is not exposed to a protective film, is applied to the metal film and / or the printed circuit board and / or the carrier part by applying a contact pressure. By applying a contact pressure, air pockets between the components are advantageously avoided. In certain applications it can be advantageous that the adhesive substances are only activated by the pressure applied.
Es ist von grossem Vorteil, dass die Folie mittels eines Stempels aufgebracht wird. Über diesen Stempel kann der gewünschteIt is of great advantage that the film is applied using a stamp. You can use this stamp to select the one you want
Anpressdruck ausgeübt werden. Mit Vorteil ist der Stempel an die Form der flexiblen Leiterplatte bzw. der Metallfolie mit Durchbrüchen angepasst. Es hat sich in der Praxis herausgestellt, dass der Anpressdruck mit Vorteil mindestens 1 MegaNewton / m2, vorzugweise mehr als 2 MegaNewton / m2 entspricht. -Contact pressure can be exerted. The stamp is advantageously adapted to the shape of the flexible printed circuit board or the metal foil with openings. It has been found in practice that the contact pressure advantageously corresponds to at least 1 MegaNewton / m 2 , preferably more than 2 MegaNewton / m 2 . -
Um ein gleichmässiges Verkleben zu gewährleisten, ist mit Vorteil vorgesehen, dass der Stempel beheizbar ist. Durch den beheizten Stempel werden die Klebersubstanzen aktiviert. Es kann mit Vorteil vorgesehen sein, dass zusätzlich zur Temperatur auch ein bestimmter Anpressdruck notwendig ist, um die Klebersubstanzen auf der beschichteten Folie zu aktivieren.In order to ensure uniform gluing, it is advantageously provided that the stamp can be heated. The adhesive substances are activated by the heated stamp. It can advantageously be provided that, in addition to the temperature, a certain contact pressure is also necessary to activate the adhesive substances on the coated film.
Besondere Stabilität der Klebeverbindung wird mit Vorteil dadurch erreicht, dass das Aufbringen der beschichteten Folie bei Wärme, vorzugsweise bei einer Temperatur größer 60° erfolgt. Es ist denkbar, dass die Temperatur durch beheizte Räume oder den beheizten Stempel erzeugt wird.Particular stability of the adhesive connection is advantageously achieved in that the coated film is applied under heat, preferably at a temperature greater than 60 °. It is conceivable that the temperature is generated by heated rooms or the heated stamp.
Versuche haben gezeigt, dass die Anpresszeit mit Vorteil mindestens eine, vorzugsweise etwa drei Minuten beträgt. Nach Ablauf der Anpresszeit sind das Trägerteil und die flexible Leiterplatte und/oder die Metallfolie mit Durchbrüchen untrennbar miteinander verbunden.Tests have shown that the pressing time is advantageously at least one, preferably about three minutes. After the pressing time has elapsed, the carrier part and the flexible printed circuit board and / or the metal foil with openings are inseparably connected to one another.
Eine zweckmässige Ausgestaltung des Verfahrens sieht mit Vorteil vor, dass vor dem Aufbringen der flexiblen Leiterplatte und/oder der Metallfolie auf dem Trägerteil und nach dem Aufbringen der beschichteten Folie auf der Metallfolie und/oder auf der Leiterplatte und/oder auf dem Tragerteil die Schutzfolie von der beschichteten Folie abgelöst wird. Durch diese Massnahme wird die zweite mit Klebersubstanzen beschichtete Seite der beschichteten Folie freigelegt. Jetzt kann eine Befestigung der flexiblen Leiterplatte mit dem Trägerteil oder der Metallfolie mit dem Trägerteil erfolgen: Falls die beschichtete Folie zwei Schutzfolien, d.h., auf jeder Seite eine, aufweist, so muss selbstverständlich vor dem Aufbringen der beschichteten Folie auf einer Seite die Schutzfolie entfernt werden.An expedient embodiment of the method advantageously provides that the protective film of before the flexible printed circuit board and / or the metal foil is applied to the carrier part and after the coated film has been applied to the metal foil and / or on the printed circuit board and / or on the carrier part the coated film is peeled off. This measure exposes the second side of the coated film coated with adhesive substances. Now the flexible circuit board can be attached to the carrier part or the metal foil to the carrier part: If the coated foil has two protective foils, ie on each If one has one, the protective film must of course be removed on one side before the coated film is applied.
Um das Ablösen der Schutzfolie zu erleichtern, sind mit Vorteil Ösen an der Schutzfolie vorgesehen.To make it easier to remove the protective film, eyelets are advantageously provided on the protective film.
Um den Fertigungsprozess zu beschleunigen, ist mit Vorteil vorgesehen, dass das Ablösen der Schutzfolie maschinell erfolgt. Hierbei ist es denkbar, dass spezielle Haken in die Ösen der Schutzfolie eingreifen, um diese abzuziehen.In order to accelerate the manufacturing process, it is advantageously provided that the protective film is removed by machine. It is conceivable that special hooks engage in the eyelets of the protective film in order to pull it off.
Bei geringeren Stückzahlen kann es vorteilhaft sein, dass das Ablösen der Schutzfolie von Hand erfolgt. In diesem Fall ist keine Maschine zum Ablösen der Schutzfolie notwendig.In the case of smaller quantities, it may be advantageous for the protective film to be removed by hand. In this case, no machine is required to remove the protective film.
Es ist mit Vorteil vorgesehen, dass wie schon das Aufbringen der beschichteten Folie auf einem Bauteil auch das Aufbringen der Metallfolie und/oder der flexiblen Leiterplatte auf das Trägerteil nach Ablösen der Schutzfolie unter Ausübung eines Anpressdrucks erfolgt. Auch dieser Anpressdruck sollte grösser ein MegaNewton / m2 betragen. Mit Vorteil wird ein Anpressdruck von mehr als zwei MegaNewton / m2 aufgewandt.It is advantageously provided that, like the application of the coated film to a component, the metal film and / or the flexible printed circuit board are also applied to the carrier part after the protective film has been removed, with the application of a contact pressure. This contact pressure should also be greater than one MegaNewton / m 2 . A contact pressure of more than two MegaNewtons / m 2 is advantageously used.
Zum Aktivieren der Klebersubstanzen auf der beschichteten Folie ist mit Vorteil vorgesehen, dass für das Aufbringen der Metallfolie und/oder der flexiblen Leiterplatte auf das Trägerteil ein Stempel, vorzugsweise ein beheizbarer Stempel, verwendet wird.To activate the adhesive substances on the coated film, it is advantageously provided that a stamp, preferably a heatable stamp, is used for applying the metal foil and / or the flexible printed circuit board to the carrier part.
Um eine möglichst strapazierfähige Verbindung der Bauteile zu gewährleisten, ist mit Vorteil vorgesehen, dass das Aufbringen der Metallfolie und/oder der flexiblen Leiterplatte unter Wärmeeinwirkung, vorzugsweise bei einer Temperatur grösser als 60° C erfolgt. Um den Abstand zwischen den Bauteilen möglichst gering zu halten, ist mit Vorteil vorgesehen, dass die beschichtete Folie eine Dicke von nur 10In order to ensure a connection of the components that is as hard-wearing as possible, it is advantageously provided that the metal foil and / or the flexible printed circuit board are applied under the influence of heat, preferably at a temperature greater than 60 ° C. In order to keep the distance between the components as small as possible, it is advantageously provided that the coated film has a thickness of only 10
- 30 μm, vorzugsweise 20 μm aufweist.- 30 microns, preferably 20 microns.
Mit Vorteil ist vorgesehen, dass als Klebesubstanz der beschichteten Folie modifiziertes Polyesterepoxyd verwendet wird.It is advantageously provided that modified polyester epoxy is used as the adhesive substance of the coated film.
- In Ausgestaltung des Verfahrens ist mit Vorteil vorgesehen, dass die Metallfolie in einer Dicke von etwa 20 - 40 μm, insbesondere 30 μm hergestellt wird. Solch dünne Metallfolien eignen sich besonders gut zur Verwendung in Radarantennen. Die Metallfolien in dieser Dicke können in sehr engen Toleranzen im Elektro-Forming-Verfahren hergestellt werden.In an embodiment of the method, it is advantageously provided that the metal foil is produced in a thickness of approximately 20-40 μm, in particular 30 μm. Such thin metal foils are particularly suitable for use in radar antennas. The metal foils in this thickness can be produced in very tight tolerances using the electro-forming process.
Es ist mit Vorteil vorgesehen, dass die Metallfolie aus Nickel hergestellt wird. Der Werkstoff Nickel erfüllt die an eine Radarantenne gestellten Ansprüche und übernimmt den Korrosionsschutz. Weiterhin ist die Herstellung der Metallfolie mit Durchbrüchen im Elektro-Forming- Verfahren aus Nickel überraschenderweise besonders unproblematisch.It is advantageously provided that the metal foil is made of nickel. The material nickel fulfills the demands placed on a radar antenna and takes over the corrosion protection. Furthermore, surprisingly, the production of the metal foil with openings in the electro-forming process from nickel is particularly unproblematic.
In einer vorteilhaften Weiterbildung des Verfahrens ist vorgesehen, dass die Herstellung der Metallfolie mit Durchbrüchen im Elektro-Forming- Verfahren erfolgt. Beim Elektro-Forming-Verfahren wird eine Fläche mittels Fotolack bestrichen. Darauf erfolgt eine Belichtung des Fotolacks entsprechend einer Vorlage der Metallfolie mit Durchbrüchen. Die belichteten Stellen des Fotolacks vernetzen. An den übrigen Stellen, vorzugsweise in den späteren Durchbrüchen, wird der Fotolack entfernt.In an advantageous development of the method it is provided that the metal foil is produced with openings in the electro-forming method. In the electro-forming process, a surface is coated with photoresist. The photoresist is then exposed in accordance with a template of the metal foil with openings. Network the exposed areas of the photoresist. The photoresist is removed at the remaining points, preferably in the later openings.
Hiernach erfolgt die Aufbringung einer Metalischicht mit bekannten galvanischen Methoden. Mit Hilfe des Elektro-Forming-Verfahrens wird erreicht, dass keinerlei Lasertechnologie eingesetzt werden muss. Die Herstellung der Metallfolie mit Hilfe des Elektro-Forming-Verfahrens ist sehr genau und im Vergleich zur Lasertechnologie schnell und kostengünstig.This is followed by the application of a metal layer using known galvanic methods. With the help of the electro-forming process it is achieved that no laser technology has to be used. The production of the metal foil using the electro-forming process is very accurate and quick and inexpensive compared to laser technology.
Es ist von besonders grossem Vorteil, dass die Leiterbahnen der flexiblen Leiterplatten aus Kupfer gefertigt werden. Kupferleiterbahnen haben gute Eigenschaften für die Verwendung in Radarantennen. Ein grösser Vorteil in der Verwendung von flexiblen Leiterplatten mit Leiterbahnen besteht darin, dass keine zusammenhängende Struktur der Leiterbahnen notwendig ist. Dies bedeutet, dass im Gegensatz zur Metallfolie mit Durchbrüchen beliebige Ausgestaltungen der Leiterbahnstruktur möglich sind.It is particularly advantageous that the conductor tracks of the flexible circuit boards are made of copper. Copper conductor tracks have good properties for use in radar antennas. A major advantage of using flexible printed circuit boards with conductor tracks is that no coherent structure of the conductor tracks is necessary. This means that, in contrast to the metal foil with openings, any configuration of the conductor track structure is possible.
Um sicherzustellen, dass die Radarantenne für den praktischen Einsatz, beispielsweise in Fahrzeugen, geeignet ist, ist gemäss einer vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens vorgesehen, dass die Radarantenne nach der Fertigstellung einem Klimatest mit wechselnden Temperaturen, insbesondere im Bereich zwischen -40° C und +105° C unterzogen wird.In order to ensure that the radar antenna is suitable for practical use, for example in vehicles, it is provided according to an advantageous embodiment of the method that the radar antenna after completion is subjected to a climate test with changing temperatures, in particular in the range between -40 ° C. and +105 ° C is subjected.
Eine mögliche Ausgestaltung des erfindungsgemässen Verfahrens und des erfindungsgemässen technischen Gerätes wird in den Zeichnungen näher beschrieben.A possible embodiment of the method according to the invention and of the technical device according to the invention is described in more detail in the drawings.
Es zeigen:Show it:
Fig. 1 eine Draufsicht auf eine Radarantenne mit Metalischicht bzw. flexibler Leiterplatte;Figure 1 is a plan view of a radar antenna with a metal layer or flexible circuit board.
Fig. 2 eine Seitenansicht der Radarantenne undFig. 2 is a side view of the radar antenna and
Fig. 3 eine beschichtete FolieFig. 3 shows a coated film
In Figur 1 ist eine Radarantenne 1 , bestehend aus einem Trägerteil 2 und einer Metallfolie 3 mit Durchbrüchen 4 gezeigt. Es ist aber genauso gut denkbar, dass die Bezugsziffer 3 eine flexible Leiterplatte darstellt. Bezugsziffer 4 stellt in diesem Fall die Leiterplatten aus Kupfer dar. Die Durchbrüche 4 der Metallfolie 3 haben eine Länge von 1 ,5 mm und eine Breite von 0,2 mm. Sie sind symmetrisch in mehreren parallelen Reihen 5 in der Metallfolie 3 verteilt. Das Trägerteil 1 weist in der Draufsicht in Figur 1 eine im wesentlichen runde Grundfläche auf. Im mittleren Teil des Trägerteils 2 befindet sich eine zylinderförmige Vertiefung 6 mit einer Bodenfläche 7, auf die die Metallfolie 3 bzw. die flexible Leiterplatte 3 aufgebracht ist. Die Metallfolie bzw. die flexible Leiterplatte 3 hat in diesem Ausführungsbeispiel eine Dicke von 30 μm. Die Metallfolie 3 bzw. die flexible Leiterplatte 3 weist zwei Ausnehmungen 8 zur Positionierung auf.FIG. 1 shows a radar antenna 1 consisting of a carrier part 2 and a metal foil 3 with openings 4. However, it is equally conceivable that reference number 3 represents a flexible printed circuit board. In this case, reference number 4 represents the printed circuit boards made of copper. The openings 4 of the metal foil 3 have a length of 1.5 mm and a width of 0.2 mm. They are distributed symmetrically in several parallel rows 5 in the metal foil 3. In the plan view in FIG. 1, the carrier part 1 has an essentially round base. In the middle part of the carrier part 2 there is a cylindrical depression 6 with a bottom surface 7, on which the metal foil 3 or the flexible printed circuit board 3 is applied. The metal foil or the flexible printed circuit board 3 has a thickness of 30 μm in this exemplary embodiment. The metal foil 3 or the flexible printed circuit board 3 has two recesses 8 for positioning.
Die Herstellung des technischen Gerätes 1 erfolgt wie folgt:The technical device 1 is manufactured as follows:
Die Metallfolie 3 wird in einem Elektro-Forming-Verfahren hergestellt. Dazu wird eine flächige Fotolackschicht entsprechend der Vorlage einer Metallfolie 3 mit Durchbrüchen 4 belichtet, wodurch sich die belichteten Stellen des Fotolacks vernetzen. Der übrige Fotolack wird entfernt und es wird eine Metalischicht im galvanischen Verfahren auf die belichteten vernetzten Stellen des Fotolacks aufgebracht. Die Durchbrüche haben eine Länge von 1,5 mm und eine Breite von 0,2 mm. Der seitliche Abstand zueinander beträgt 0,8 mm. Der Längenabstand beträgt 0,1 mm. In der Figur 1 sind nicht alle Durchbrüche dargestellt.The metal foil 3 is produced in an electro-forming process. For this purpose, a flat photoresist layer is exposed with openings 4 in accordance with the template of a metal foil 3, as a result of which the exposed areas of the photoresist crosslink. The remaining photoresist is removed and a metal layer is applied to the exposed, crosslinked areas of the photoresist in a galvanic process. The openings have a length of 1.5 mm and a width of 0.2 mm. The lateral distance to each other is 0.8 mm. The length distance is 0.1 mm. Not all breakthroughs are shown in FIG.
Die Herstellung der flexiblen Leiterplatte 3 mit Kupferleiterbahnen 4 erfolgt fotochemisch.The flexible printed circuit board 3 with copper conductor tracks 4 is produced photochemically.
Gleichzeitig wird das Trägerteil 2 als Spritzgussteil aus besonders temperaturunempfindlichem Kunststoff PBT GF 30% hergestellt. Hierbei handelt es sich um einen Polyester mit einem Glasfaseranteil von 30 %.At the same time, the carrier part 2 is produced as an injection molded part from PBT GF 30% plastic, which is particularly insensitive to temperature. This is a polyester with a glass fiber content of 30%.
Als Klebemittel dient eine beidseitig mit Klebersubstanzen beschichtete Folie 9 in der Art eines Doppelklebebandes. In der nicht verarbeiteten Form weist zumindest eine Seite der beschichteten Folie eine Schutzfolie auf.A film 9 coated on both sides with adhesive substances in the manner of a double-sided adhesive tape serves as the adhesive. In the unprocessed Form has at least one side of the coated film a protective film.
Die beschichtete Folie 9 wird auf eine vordefinierte Grosse geschnitten. Die zugeschnittene beschichtete Folie 9 wird mit der Seite, die nicht mit einer Schutzfolie beaufschlagt ist, auf die Metallfolie bzw. die Leiterplatte unter Ausübung eines Anpressdrucks aufgebracht. Hierbei wird ein beheizter Stempel verwendet, der beim Aufpressen eine Temperatur von mehr als 60° C aufweist. Die Folie wird mit einem Druck von grösser als zwei MN / m2 auf die Metallfolie bzw. die flexible Leiterplatte 3 aufgebracht. Das Anpressen erfolgt über einen Zeitraum von drei Minuten. Dabei drückt der Anpresstempel gegen die noch mit einer Schutzfolie beaufschlagte Seite der beschichteten Folie 9.The coated film 9 is cut to a predefined size. The cut coated film 9 is applied with the side that is not exposed to a protective film to the metal film or the printed circuit board while exerting a contact pressure. Here, a heated stamp is used, which has a temperature of more than 60 ° C when pressed. The film is applied to the metal film or the flexible printed circuit board 3 with a pressure of greater than two MN / m 2 . The pressure is applied over a period of three minutes. The contact stamp presses against the side of the coated film 9 that is still covered with a protective film.
Nach dem die beschichtete Folie mit einer Seite mit der Metallfolie bzw. der flexiblen Leiterplatte 3 verbunden ist und bevor die flexible Leiterplatte bzw. die Metallfolie 3 auf das Trägerteil 2 aufgebracht wird, wird die Schutzfolie von der beschichteten Folie 9 abgelöst. Hierfür weist die Schutzfolie Ösen 12 auf, die zum Entfernen der Schutzfolie 11 dienen. Das Ablösen der Schutzfolie 11 erfolgt von Hand.After the coated film has one side connected to the metal film or the flexible printed circuit board 3 and before the flexible printed circuit board or the metal film 3 is applied to the carrier part 2, the protective film is detached from the coated film 9. For this purpose, the protective film has eyelets 12 which are used to remove the protective film 11. The protective film 11 is removed by hand.
Das Aufbringen der Metallfolie bzw. der flexiblen Leiterplatte 3 auf das Trägerteil 2 nach dem Ablösen der Schutzfolie erfolgt unter Ausübung eines Anpressdrucks von mehr als 2 MN / m2 mit Hilfe eines beheizbaren Stempels bei einer Temperatur von mehr als 60° C.The metal foil or the flexible printed circuit board 3 is applied to the carrier part 2 after the protective film has been removed, with the application of a contact pressure of more than 2 MN / m 2 using a heatable stamp at a temperature of more than 60 ° C.
In Figur 2 ist die Radarantenne in einer Seitenansicht dargestellt. Zwischen dem Trägerteil 2 und der Metallfolie bzw. der flexiblen Leiterplatte 3 befindet sich die beschichtete Folie 9, die eine Dicke von 20 μm aufweist. Die Metallfolie bzw. die flexible Leiterplatte ist in der Vertiefung 6 auf die Bodenfläche 7 aufgeklebt. Figur 3 zeigt die beschichtete Folie 9. Die Vorderseite 10 der Folie 9 ist mit einer Schutzfolie 11 beaufschlagt. Die Schutzfolie 11 kann mittels einer Öse 12 entfernt werden. Dies ist notwendig, um die Bauteile endgültig miteinander zu verbinden. In Figure 2, the radar antenna is shown in a side view. The coated film 9, which has a thickness of 20 μm, is located between the carrier part 2 and the metal film or the flexible printed circuit board 3. The metal foil or the flexible printed circuit board is glued to the bottom surface 7 in the recess 6. FIG. 3 shows the coated film 9. The front 10 of the film 9 has a protective film 11 applied to it. The protective film 11 can be removed by means of an eyelet 12. This is necessary to finally connect the components together.
BEZUGSZEICHENLISTELIST OF REFERENCE NUMBERS
technisches Gerät / Radarantennetechnical device / radar antenna
Trägerteilsupport part
Metallfolie / flexible LeiterplatteMetal foil / flexible circuit board
Durchbrüche / KupferleiterbahnenBreakthroughs / copper conductor tracks
Reihenstring
Vertiefungdeepening
Bodenflächefloor area
Ausnehmungrecess
Beschichtete FolieCoated film
Vorderseite der beschichteten FolieFront of the coated film
Schutzfolieprotector
Öse eyelet

Claims

PATENTANSPRÜCHE
1. Technisches Gerät, vorzugsweise eine Radarantenne bestehend aus mindestens einem Trägerteil und mindestens einer flexiblen Leiterplatte und/oder technisches Gerät bestehend aus mindestens einem Trägerteil und mindestens einer Metallfolie mit1. Technical device, preferably a radar antenna consisting of at least one carrier part and at least one flexible printed circuit board and / or technical device consisting of at least one carrier part and at least one metal foil
Durchbrüchen, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägerteil (2) mit der flexiblen Leiterplatte (3) und/oder der Metallfolie (3) mit Durchbrüchen (4) verklebt ist.Openings, characterized in that the carrier part (2) is glued to the flexible circuit board (3) and / or the metal foil (3) with openings (4).
2. Technisches Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägerteil (2) mit der flexiblen Leiterplatte (3) und/oder2. Technical device according to claim 1, characterized in that the carrier part (2) with the flexible printed circuit board (3) and / or
,das Trägerteil (2) mit der Metallfolie (3) mit Durchbrüchen (4) mittels einer doppelseitigen Klebefolie (9) verklebt ist., the carrier part (2) with the metal foil (3) with openings (4) is glued by means of a double-sided adhesive film (9).
3. Technisches Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die flexible Leiterplatte (3) selbstklebend ausgebildet ist.3. Technical device according to one of the preceding claims, characterized in that the flexible printed circuit board (3) is self-adhesive.
4. Technisches Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Metallfolie (3) mit Durchbrüchen (4) selbstklebend ausgebildet ist.4. Technical device according to one of the preceding claims, characterized in that the metal foil (3) with openings (4) is self-adhesive.
5. Technisches Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägerteil (2) selbstklebend ausgebildet ist.5. Technical device according to one of the preceding claims, characterized in that the carrier part (2) is self-adhesive.
6. Verfahren zur Herstellung von technischen Geräten, vorzugsweise Radarantennen bestehend aus mindestens einem Trägerteil und mindestens einer flexiblen Leiterplatte und/oder zur Herstellung von technischen Geräten bestehend aus mindestens einem Trägerteil und mindestens einer Metallfolie mit Durchbrüchen, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren die folgenden Schritte beinhaltet:6. Process for the production of technical devices, preferably radar antennas consisting of at least one carrier part and at least one flexible printed circuit board and / or for the production of technical devices consisting of at least one carrier part and at least one metal foil Breakthroughs, characterized in that the method includes the following steps:
• Herstellen der Metallfolie (3) mit Durchbrüchen (4) und/ oder Herstellen der flexiblen Leiterplatte (3);• Production of the metal foil (3) with openings (4) and / or production of the flexible printed circuit board (3);
• Herstellen des Trägerteils (2);• Manufacture of the carrier part (2);
• Aufbringen von Klebemitteln auf die Metallfolie (3) und/oder auf die flexible Leiterplatte (3) und/oder auf das Trägerteil• Applying adhesives to the metal foil (3) and / or to the flexible printed circuit board (3) and / or to the carrier part
(2);(2);
• Positionieren der Metallfolie (3) und/oder der flexiblen Leiterplatte (3) und/oder des Trägerteils (2);• positioning the metal foil (3) and / or the flexible printed circuit board (3) and / or the carrier part (2);
• Aufbringung der Metallfolie (3) und/oder der flexiblen Leiterplatte (3) auf das Trägerteil (1), vorzugsweise mittels Stempeldruck.• Application of the metal foil (3) and / or the flexible printed circuit board (3) to the carrier part (1), preferably by means of stamp printing.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägerteil (2) als Gehäuseteil gefertigt wird.7. The method according to claim 6, characterized in that the carrier part (2) is manufactured as a housing part.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägerteil (2) aus Kunststoff, vorzugsweise aus PBT GF 30% hergestellt wird.8. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the carrier part (2) is made of plastic, preferably of PBT GF 30%.
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägerteil (2) im Spritzgussverfahren hergestellt wird.9. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the carrier part (2) is manufactured by injection molding.
10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Klebemittel Klebstoff, vorzugsweise flüssiger Klebstoff verwendet wird. 10. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that adhesive, preferably liquid adhesive, is used as the adhesive.
11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Klebstoff einkomponentiges, UV- aktivierbares oder lichtaktivierbares Epoxid verwendet wird.11. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that one-component, UV-activatable or light-activatable epoxy is used as the adhesive.
12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Klebemittel eine beidseitig mit12. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that with an adhesive on both sides
Klebersubstanzen beschichtete Folie (9) in der Art eines Doppelklebebandes verwendet wird.Adhesive substances coated film (9) is used in the manner of a double-sided tape.
13. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine der Seiten der beschichteten Folien (9) mit einer Schutzfolie (11 ) versehen ist.13. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that at least one of the sides of the coated films (9) is provided with a protective film (11).
14. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die beschichtete Folie (9) auf eine vordefinierte Größe geschnitten wird.14. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the coated film (9) is cut to a predefined size.
15. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zugeschnittene beschichtete Folie (9) mit der Seite, die nicht mit einer Schutzfolie (11) beaufschlagt ist, auf die Metallfolie (3) und/oder die Leiterplatte (3) und/oder das Trägerteil (2) unter Ausübung eines Anpressdrucks aufgebracht wird.15. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the cut coated film (9) with the side that is not acted upon by a protective film (11) on the metal film (3) and / or the circuit board (3) and / or the carrier part (2) is applied while exerting a contact pressure.
16. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Folie (9) mittels eines Stempels aufgebracht wird.16. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the film (9) is applied by means of a stamp.
17. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Anpressdruck mindestens 1 MN/m2, vorzugsweise mehr als 2 MN/m2 entspricht. 17. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the contact pressure corresponds to at least 1 MN / m 2 , preferably more than 2 MN / m 2 .
18. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Stempel beheizbar ist.18. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the stamp is heatable.
19. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Aufbringen der beschichteten Folie (9) bei Wärme, vorzugsweise bei einer Temperatur größer 60°C erfolgt.19. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the application of the coated film (9) is carried out under heat, preferably at a temperature greater than 60 ° C.
20. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Anpresszeit mindestens eine, vorzugsweise etwa drei Minuten beträgt.20. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the pressing time is at least one, preferably about three minutes.
21. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Aufbringen der flexiblen Leiterplatte (3) und/oder der Metallfolie (3) auf dem Trägerteil (2) und nach dem Aufbringen der beschichteten Folie (9) auf der Metallfolie (3) und/oder auf der Leiterplatte (3) und/oder auf dem Trägerteil (2) die Schutzfolie (11 ) von der beschichteten Folie (9) abgelöst wird.21. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that before the application of the flexible printed circuit board (3) and / or the metal foil (3) on the carrier part (2) and after the application of the coated foil (9) on the metal foil ( 3) and / or on the printed circuit board (3) and / or on the carrier part (2) the protective film (11) is detached from the coated film (9).
22. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Ösen (12) an der Schutzfolie (11) zum Entfernen der Schutzfolie (11 ) vorgesehen sind.22. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that eyelets (12) on the protective film (11) are provided for removing the protective film (11).
23. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Ablösen der Schutzfolie (11) maschinell erfolgt.23. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the protective film (11) is removed by machine.
24. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Ablösen der Schutzfolie (11) von Hand erfolgt. 24. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the protective film (11) is removed by hand.
25. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Aufbringen der Metallfolie (3) und/oder der flexiblen Leiterplatte (3) auf das Trägerteil (2) nach Ablösen der Schutzfolie (11) unter Ausübung eines Anpressdrucks erfolgt.25. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the metal foil (3) and / or the flexible printed circuit board (3) is applied to the carrier part (2) after the protective foil (11) has been removed, with the application of a contact pressure.
26. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass für das Aufbringen der Metallfolie (3) und/oder der flexiblen Leiterplatte (3) auf das Trägerteil (2) ein Stempel, vorzugsweise ein beheizbarer Stempel verwendet wird.26. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that a stamp, preferably a heatable stamp, is used for applying the metal foil (3) and / or the flexible printed circuit board (3) to the carrier part (2).
27. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass für das Aufbringen der Metallfolie (3) und/oder der flexiblen Leiterplatte (3) unter Wärmeeinwirkung, vorzugsweise bei einer Temperatur größer als 60°C erfolgt.27. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that for the application of the metal foil (3) and / or the flexible circuit board (3) under the action of heat, preferably at a temperature greater than 60 ° C.
28. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die beschichtete Folie (9) eine Dicke von28. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the coated film (9) has a thickness of
10 bis 30 μm vorzugsweise 20 μm aufweist.10 to 30 microns preferably 20 microns.
29. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die beschichteten Folie (9) mit modifiziertem Polyester Epoxid beschichtet ist.29. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the coated film (9) is coated with modified polyester epoxy.
30. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Metallfolie (3) in einer Dicke von 20μm bis 40μm, vorzugsweise 30 μm hergestellt wird.30. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the metal foil (3) is produced in a thickness of 20 μm to 40 μm, preferably 30 μm.
31. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Metallfolie (3) aus Nickel hergestellt wird. 31. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the metal foil (3) is made of nickel.
32. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Herstellung der Metallfolie (3) mit Durchbrüchen (4) im Elektroforming - Verfahren erfolgt.32. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the production of the metal foil (3) with openings (4) takes place in the electroforming process.
33. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Leiterbahnen (4) der flexiblen33. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the conductor tracks (4) of the flexible
Leiterplatte (3) aus Kupfer gefertigt werden.Printed circuit board (3) made of copper.
34. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das technische Gerät (1) nach der Fertigstellung einen Klimatest mit wechselnden Temperaturen, insbesondere im Bereich zwischen - 40°C und +105°C unterzogen wird. 34. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the technical device (1) is subjected to a climate test with changing temperatures, in particular in the range between - 40 ° C and + 105 ° C after completion.
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