EP2030228A1 - Verfahren zu herstellung eines spritzgussteils mit integrierter flexibler leiterplatte - Google Patents
Verfahren zu herstellung eines spritzgussteils mit integrierter flexibler leiterplatteInfo
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- EP2030228A1 EP2030228A1 EP07725393A EP07725393A EP2030228A1 EP 2030228 A1 EP2030228 A1 EP 2030228A1 EP 07725393 A EP07725393 A EP 07725393A EP 07725393 A EP07725393 A EP 07725393A EP 2030228 A1 EP2030228 A1 EP 2030228A1
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Definitions
- the invention relates to a method for producing a Sp ⁇ tzgussteils with integrated flexible circuit board.
- the Umsp ⁇ tzen of flexible circuit boards has long been known from the prior art.
- individual flexible circuit boards are placed in a cavity and molded with plastic.
- the object is achieved by a) that to be provided with a sheath of plastic flexible printed circuit boards by edge projecting
- a flexible printed circuit board can be processed into a finished plastic component in a continuous or incremental production process, it being ensured that the printed circuit boards occupy the same predetermined position in the finished plastic parts.
- the carrier strip used in this case in the recesses of which the printed circuit boards are received, it is also possible in a simple manner to position and hold the printed circuit boards in the respective casting mold.
- the dimensions of these recesses are the dimensions of the surface shape of the flexible printed circuit board and the
- the peripheral edges of the circuit boards are each provided with outwardly projecting formed as mounting tabs support elements.
- the mounting tongues are each provided with depressions.
- the mounting tongues are glued or welded to the longitudinal and transverse bands.
- a plurality of flexible printed circuit boards to be encapsulated can be successively arranged and fixed in the rows of recesses of the carrier strip which are provided in rows, so that they can be successively fed to a correspondingly formed injection mold in a step-by-step working process.
- circuit boards are successively molded in each case in a first casting only on the one flat side with a first envelope half, the risk that the circuit board is exposed to large, destructive, unilateral compressive forces in such an injection process is largely avoided, in which the circuit board can create and support itself on a flat counter-pressure surface on the flat side facing the cavity.
- a negative pressure can be applied for fixing the printed circuit board to the planar molded part of the injection molding cavity so that the flexible printed circuit board is pulled against the wall of this flat mold half of the injection mold cavity.
- a half of the envelope is sprayed around the flexible circuit board.
- a second wrapping half is molded on top of the flexible printed circuit board and on the first wrapping half, so that subsequently a finished component with integrated flexible printed circuit board is produced.
- the production of a plastic component with integrated flexible printed circuit board can be produced in a continuous stepwise continuous operation.
- Figure 1 shows a portion of a stamped carrier strip together with a flexible circuit board in an exploded perspective view.
- Figure 2 shows the carrier strip portion of Figure 1 with a plurality of printed circuit boards.
- FIG. 3 shows a mold half with a cavity, which serves for molding a wrapping half to a flexible printed circuit board
- FIG. 4 shows schematically the mold half of Figure 3 with the patch carrier strip portion of FIG 2 and a not yet in the closed position closure closure member in a perspective view ..;
- FIG. 5 shows the carrier strip section from FIG. 4 with two printed circuit boards which are overmolded on the underside with respect to FIG. 4 by one transport step;
- Fig. 6 shows schematically the carrier strip portion of Fig. 5 with a lower and top side finished overmolded
- Fig. 7 in a schematically simplified, isometric exploded view of a double injection mold with two single-sided over-printed circuit boards.
- Fig. 1 shows a carrier strip 1, which may be made for example of a paper web, a metal sheet or other thin, flexible material.
- This carrier strip 1 could also be made of a plastic tape.
- this carrier strip 1 is provided with a plurality of recesses 2, which have a square surface shape in the present embodiment.
- the carrier strip 1 forms two mutually parallel longitudinal bands 3 and 4, which are interconnected by a plurality of transverse bands 5.
- the longitudinal strips 3 are provided with impressed depressions 6 and 7.
- the transverse bands 5 each have a recess 8.
- the recesses 2 are used to receive a flexible printed circuit board 9, which in the present embodiment, the edge side, ie at their longitudinal and transverse edge Edges 10 and 11 or 12 and 13 are each provided with support elements in the form of outwardly projecting mounting tongue 14, 15, 16 and 17 respectively.
- the flexible printed circuit board 9 has two bores 18 and 19 within its base area between the two mounting tongues 16 and 17.
- the circuit board 9 is according to the number of recesses 2 of the carrier strip 1, in which it is used in each case, multiple times.
- the flexible circuit boards 9 are each individually in one of the recesses 2 of the
- Carrier strip 1 arranged. It can also be seen that the marginal edges 10 bil3 each have a lateral distance from the longitudinal and transverse bands 3, 4 and 5 of the carrier strip 1.
- the mounting tabs 14 and 15 protrude into the respectively associated recesses 6 and 7 of the longitudinal strips 3 and 4 fitting into it.
- the mounting tabs 16 and 17, however, project in the mounted state fits into the recesses 8 of the transverse bands 5, as shown in FIG. 2 can be seen.
- the printed circuit boards 9 via their mounting tabs 14, 15, 16 and 17 on the longitudinal strips 3, 4 and the transverse bands 5, for example by means of an adhesive bond or a welded connection or a different kind, essentially automatically produced connection firmly fixed.
- the method according to the invention also includes the use of a carrier strip 1, which is provided with recesses 2, in each of which a printed circuit board 9 is used individually.
- the integrally formed on the circuit boards 9 mounting tabs 14, 15, 16 and 17 are initially used to center the circuit boards 9 in each case in a recess 2 with around substantially the same distance from the longitudinal and transverse bands 3, 4 and 5, wherein the suitable into the ments 6, 7 and 8 of the carrier strip 1 seated mounting tabs 14 to 17 in these recesses 6, 7 and 8 by a preferably cohesive connection, such as gluing or welding, are attached.
- the carrier strip provided with the printed circuit boards 9 forms an "endless belt" of rows of successively arranged flexible printed circuit boards 9 so that these printed circuit boards 9 successively in a continuous, step-by-step processing process can be encapsulated successively to a finished component NEN.
- FIG. 3 shows by way of example and schematically simplified an embodiment of a lower mold half 20, which has an inner cavity 21 whose shape corresponds to the outer contour of a later casing half 39.
- the mold half 20 is provided with a peripheral circumferential web 22 projecting upwards about the thickness of the carrier strip 1.
- This edge web is subdivided into longitudinally extending sections 23 and 24 as well as into transverse sections 25 and 26. In these sections 23, 24, 25 and 26, depressions 28, 29, 30 and 31 are arranged centrally in each case.
- These recesses 28, 29, 30 and 31 are matched both with respect to their surface shape and with respect to their depth to the mounting tabs 14 to 17, so that they are flush within each of the longitudinal and transverse bands of the carrier strip portions of the mounting tabs 14 to 17 and absorb laterally fitting and thereby determine the position of a circuit board 9 in the cavity of the mold half.
- the recesses 2 are dimensioned so that they can accommodate the peripheral edge web 22.
- the inner dimensions of the cavity 21 and the peripheral edge web 22 are in turn so chosen that between its lateral inner surfaces and the marginal edges 10 to 13 a sufficient distance 32 remains, which allows a sufficiently thick-walled encapsulation of these marginal edges 10 to 13.
- a second upper mold half 35 is provided, which in the present embodiment, the first mold half 20 toward a lower flat boundary surface 36 has.
- this boundary surface 36 two cylinder bores 37 are provided in the present embodiment, the arrangement is congruent to the two holes 18 and 19 of the circuit board.
- a first lower envelope half 38 is injection-molded onto the printed circuit board 9, as can be seen in particular from FIGS. 5 and 7.
- a portion of a carrier strip 1 is shown with a total of three printed circuit boards 9 in a position in which the carrier strip 1 just after a successful first casting to the middle circuit board 9, the first underside wrapping half has been sharpened and the carrier strip 1 is located immediately before the execution of another in a take place in the direction of the arrow 50 transport step.
- the left-hand printed circuit board 9 of FIG. 5 has already been overmoulded with the lower-side wrapping half 39.
- right circuit board 9 is shown not yet encapsulated. Further, it can be seen from Fig. 5, that at the same time two upwardly projecting coupling pins 40 and 41 are molded by the provided in the upper mold half 35 cylinder bores 37 and 38 during the injection molding process. Furthermore, it can be seen from Fig. 5 that the mounting tabs 14, 15, 16 and 17, the lower sheath half 38 projecting outwardly and continue to be in firm connection with the carrier strip 1.
- the upper mold half 35 is removed and replaced by a second upper mold half 45, which is shown schematically in FIG.
- This second upper mold half 45 has a second to the underlying already provided with the first envelope half 39 printed circuit board 9 open cavity 46, the dimensions of which corresponds approximately to the cavity 21 of the lower mold half 20 of FIG.
- the upper wrapping half 47 can now be injection-molded onto the lower wrapping half 39 and on the printed circuit board 9. It is, as can be seen in particular from FIG. 6 for the front circuit board 9 shown in perspective section, that this is completely enclosed by the two enclosure halves 39 and 47.
- Lung pin 41 creates an additional connection between the two Umhullungshalften 39 and 47th
- Fig. 7 is a Doppelg cordform shown schematically, in which the lower Umhullungshalfte 39 and the upper Umhullungshalfte 47 can be generated in immediately consecutive work cycles after each intermediate transport step.
- This double casting mold in the direction of transport of the arrow 50 immediately following the first lower mold half 20, has an additional lower mold part 20 'which has a cavity 39' which can accommodate the lower half of the envelope 39 molded in the mold half 20.
- On this additional molding is an upper G cordformhalfte 45 with its cavity 46 closing placed. In this way, while in the G discernformhalfte 20 with attached closure mold part 35, the lower Umhullungshalfte arises, at the same time in the G fauxformhalfte 45 next to the upper Umhullungshalfte 47 are generated.
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Abstract
Das Verfahren zur Herstellung von Spritzgussteilen mit integrierter flexibler Leiterplatte (9), umfasst folgende Verfahrensschritte: a) die mit einer Umhüllung (39/47) aus Kunststoff zu versehenden flexiblen Leiterplatten (9) werden mittels randseitig vorspringenden Trägerelementen (14, 15, 16, 17) jeweils mit allseitigem Abstand in einer Ausnehmung (2) eines Trägerstreifens (1) fixiert, b) jeweils eine der im Trägerstreifen (1) fixierten Leiterplatten (9) wird mit allseitigem Abstand in die Kavität (21) der ersten Gießformhälfte (20) einer Spritzgußform eingesetzt und durch die Trägerelemente (14 bis 17) in einer vorbestimmten Lage gehalten, c) die Kavität (21) der ersten Gießformhälfte wird mittels eines Verschlußformteils, das keine Kavität aufweist, unter Einschluß der Leiterplatte (9) geschlossen und die Kavität (21) in einem ersten Gießvorgang mit Spritzgußmasse gefüllt, d) anschließend wird das Verschlußformteil (35) entfernt und ersetzt durch eine zweite Gießformhälfte (45) mit einer der Restümhüllung entsprechenden Kavität (46), die in einem zweiten Gießvorgang mit Spritzgußmasse gefüllt wird.
Description
Bezeichnung: Verfahren zur Herstellung eines Spritzgussteils mit integrierter flexibler Leiterplatte
Beschreibung
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Spπtzgussteils mit integrierter flexibler Leiterplatte.
Das Umspπtzen von flexiblen Leiterplatten ist aus dem Stand der Technik schon lange bekannt. Dabei werden einzelne flexible Leiterplatten in eine Kavitat eingebracht und mit Kunststoff umspritzt. Um die Lage solcher flexibler Leiterplatten im spateren fertigen Kunststoffbauteil bzw. in dessen Umhüllung präzise zu definieren, ist es notwendig, entsprechende Fixiereinrichtungen in die Kavitat einzubringen, und zwar so, dass die flexible Leiterplatte nicht unzulässig verformt wird und/oder ihre Lage verändert.
Die bisher bekannten Verfahren und Vorgehensweisen sind, ins- besondere bei einer automatischen Fertigung, äußerst aufwandig, weil einerseits zusätzliche Fixiereinrichtungen innerhalb der Kavitat vorgesehen werden müssen und andererseits, weil eine Handhabungseinrichtung vorzusehen ist, mittels welcher die einzelnen flexiblen Leiterplatten der Spritzgussma- schine zugeführt werden können.
Demgemäß liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren anzugeben, das es ermöglicht, in einem kontinuierlich oder schrittweise ablaufenden Arbeitsprozess flexible Leiter-
platten als fertige Kunststoffbauteile mit einer Umhüllung aus Kunststoff zu versehen.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, a) dass die mit einer Umhüllung aus Kunststoff zu versehenden flexiblen Leiterplatten mittels randseitig vorspringenden
Trägerelementen jeweils mit allseitigem Abstand in einer Ausnehmung eines Trägerstreifens fixiert werden, b) dass jeweils eine der im Trägerstreifen fixierten Leiterplatten mit allseitigem Abstand in die Kavität der Gießform- hälfte einer Spritzgußform eingesetzt und durch die Trägerelemente in einer vorbestimmten Lage gehalten wird, c) dass die Kavität der Gießformhälfte mittels eines Verschlußformteils, das keine Kavität aufweist, unter Einschluß der Leiterplatte geschlossen und die Kavität in einem ersten Gießvorgang mit Spritzgußmasse gefüllt wird, d) dass das Verschlußformteil entfernt und ersetzt wird durch eine zweite Gießformhälfte mit einer der Restümhüllung entsprechenden Kavität, die in einem zweiten Gießvorgang mit Spritzgußmasse gefüllt wird.
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren kann eine flexible Leiterplatte in einem kontinuierlich oder schrittweise ablaufenden Fertigungsprozess zu einem fertigen Kunststoffbauteil verarbeitet werden, wobei gewährleistet ist, daß die Leiterplatten in den fertigen Kunststoffteilen jeweils die gleiche vorgegebene Lage einnimmt. Mit dem dabei verwendeten Trägerstreifen, in dessen Ausnehmungen die Leiterplatten aufgenommen werden ist es auch auf einfache Weise möglich, die Leiterplatten in der jeweiligen Gießform zu positionieren und zu halten. Die Abmessungen dieser Ausnehmungen sind den Abmes- sungen der Flächenform der flexiblen Leiterplatte und der
Gießform derart angepasst, dass die Leiterplatte vollständig umspritzt werden kann.
Um die Leiterplatten auf einfache Weise und lagesicher an dem Trägerstreifen befestigen zu können, sind die Randkanten der Leiterplatten jeweils mit nach außen vorstehenden als Montagezungen ausgebildeten Trägerelementen versehen. Zur lagefi- xierenden Aufnahme der Trägerelemente, d.h. der Montagezungen sind die die Ausnehmungen des Trägerstreifens begrenzenden, in Form von Längs- und Querbändern vorhandenen Bestandteile jeweils mit Vertiefungen versehen. Um eine feste und zuverlässige Verbindung mit dem Trägerstreifen zu erhalten, werden die Montagezungen mit den Längs- und Querbändern verklebt o- der verschweißt.
Auf diese Weise können mehrere zu umspritzende flexible Leiterplatten in den reihenweise mehrfach vorhandenen Ausnehmungen des Trägerstreifens hintereinander angeordnet und fixiert werden, so dass diese in einem schrittweise ablaufenden Ar- beitsprozess nacheinander einer entsprechend ausgebildeten Spritzgußform zuführbar sind.
Dadurch, dass die Leiterplatten nacheinander jeweils in einem ersten Gießvorgang nur auf der einen Flachseite mit einer ersten Umhüllungshälfte umspritzt werden, ist die Gefahr, daß die Leiterplatte bei einem solchen Spritzvorgang zu großen, zerstörerischen, einseitigen Druckkräften ausgesetzt wird weitestgehend vermieden, in dem die Leiterplatte sich auf der Kavität gegenüber liegenden Flachseite an einer Gegendruck- fläche anlegen und abstützen kann.
Dabei kann es von Vorteil sein, wenn zur Fixierung der Leiterplatte an dem ebenen Formteil der Spritzgusskavität ein Unterdruck anlegbar sein, so dass die flexible Leiterplatte gegen die Wandung dieser ebenen Formhälfte der Spritzgusska- vität gezogen wird. Beim anschließenden Spritzgussvorgang
wird nun eine Umhüllungshälfte um die flexible Leiterplatte gespritzt .
In einem zweiten Spritzgussvorgang wird eine zweite Umhüllungshälfte oberseitig an die flexible Leiterplatte und an die erste Umhüllungshälfte angespritzt, so dass anschließend ein fertiges Bauteil mit integrierter flexibler Leiterplatte hergestellt ist.
Auf Basis des Trägerstreifens mit den darauf festsitzend angebrachten flexiblen Leiterplatten ist die Herstellung eines Kunststoffbauteils mit integrierter flexibler Leiterplatte in einem kontinuierlichen schrittweise fortlaufenden Arbeitsvorgang herstellbar.
Anhand der Zeichnung werden nachfolgend beispielhaft die einzelnen Verfahrensschritte des erfindungsgemäßen Verfahrens näher erläutert. Es zeigt:
Fig. 1 einen Abschnitt eines gestanzten Trägerstreifens zusammen mit einer flexiblen Leiterplatte in perspektivischer Explosionsdarstellung;
Fig. 2 den Trägerstreifenabschnitt aus Fig. 1 mit mehreren aufgesetzten Leiterplatten;
Fig. 3 eine Gießformhälfte mit einer Kavität, welche zum Anspritzen einer Umhüllungshälfte an eine flexible Leiterplatte dient;
Fig. 4 schematisch die Gießformhälfte der Fig. 3 mit dem aufgesetzten Trägerstreifenabschnitt gemäß Fig. 2 und einem sich noch nicht in Schließposition befindlichen Verschlußformteil in perspektivischer Darstellung;
Fig. 5 den Trägerstreifenabschnitt aus Fig. 4 mit zwei unterseitig umspritzten Leiterplatten gegenüber Fig. 4 um einen Transportschritt versetzt;
Fig. 6 schematisch den Trägerstreifenabschnitt aus Fig. 5 mit einer unter- und oberseitig fertig umspritzten
Leiterplatte und einer nur unterseitig umspritzten Leiterplatte, die sich in einem zweiten Gießformteil befindet, das mit einem eine Kavität für die obere Umhüllung aufweisenden Schließformteil verse- hen;
Fig. 7 in schematisch vereinfachter, isometrischer Explosionsdarstellung eine Doppelspritzgießform mit zwei einseitig umspritzten Leiterplatten.
Fig. 1 zeigt einen Trägerstreifen 1, welcher beispielsweise aus einer Papierbahn, einer Metallbahn oder einem anderen dünnen, biegsamen Werkstoff gefertigt sein kann. Dieser Trägerstreifen 1 könnte auch aus einem Kunststoffband gefertigt sein. Wie Fig. 1 zeigt, ist dieser Trägerstreifen 1 mit mehreren Ausnehmungen 2 versehen, welche beim vorliegende Aus- führungsbeispiel eine quadratische Flächenform aufweisen.
Durch diese Ausnehmungen 2 bildet der Trägerstreifen 1 zwei parallel zueinander verlaufende Längsbänder 3 und 4, welche durch mehrere Querbänder 5 miteinander verbunden sind. Jeweils in der Mitte zwischen zwei Querbändern 5 sind die Längsbänder 3 mit eingeprägten Vertiefungen 6 und 7 versehen. Etwa in der mitte zwischen den beiden Längsbändern 3 und 4 weisen auch die Querbänder 5 jeweils eine Vertiefung 8 auf.
Die Ausnehmungen 2 dienen zur Aufnahme einer flexiblen Leiterplatte 9, welche beim vorliegenden Ausführungsbeispiel randseitig, d.h. an ihren längs und quer verlaufenden Rand-
kanten 10 und 11 bzw. 12 und 13 jeweils mit Trägerelementen in Form von nach außen vorstehenden Montagezunge 14, 15, 16 bzw. 17 versehen ist. Zudem weist die flexible Leiterplatte 9 innerhalb ihrer Grundfläche zwischen den beiden Montagezungen 16 und 17 zwei Bohrungen 18 und 19 auf.
Die Leiterplatte 9 ist entsprechend der Anzahl der Ausnehmungen 2 des Trägerstreifens 1, in die sie jeweils eingesetzt wird, mehrfach vorhanden.
Wie aus Fig. 2 ersichtlich ist, sind die flexiblen Leiter- platten 9 jeweils einzeln in einer der Ausnehmungen 2 des
Trägerstreifens 1 angeordnet. Es ist auch erkennbar, dass die Randkanten 10 bil3 jeweils einen seitlichen Abstand von den Längs- und Querbändern 3, 4 bzw. 5 des Trägerstreifens 1 haben . Dabei ragen die Montagezungen 14 und 15 in die jeweils zugeordneten Vertiefungen 6 und 7 der Längsbänder 3 und 4 passend hinein. Die Montagezungen 16 und 17 hingegen ragen im montierten Zustand passend in die Vertiefungen 8 der Querbänder 5, wie dies aus Fig. 2 ersichtlich ist. In dieser Fig. 2 dar- gestellten Position werden die Leiterplatten 9 über ihre Montagezungen 14, 15, 16 und 17 an den Längsbänder 3, 4 und den Querbänder 5 beispielsweise mittels einer Klebverbindung oder einer Schweißverbindung oder einer andersartig gearteten, im wesentlichen automatisch herstellbaren Verbindung festsitzend fixiert. Somit gehört zum erfindungsgemäßen Verfahren auch die Verwendung eines Trägerstreifens 1, welcher mit Ausnehmungen 2 versehen ist, in welche jeweils eine Leiterplatten 9 einzeln einsetzbar ist. Die an den Leiterplatten 9 angeformten Montagezungen 14, 15, 16 und 17 dienen zunächst dazu, die Leiterplatten 9 jeweils in einer Ausnehmung 2 mit ringsum im Wesentlichen gleichem Abstand von der Längs- und Querbändern 3, 4 bzw. 5 zu zentrieren, wobei die passend in den Vertie-
fungen 6, 7 und 8 des Trägerstreifens 1 sitzenden Montagezungen 14 bis 17 in diesen Vertiefungen 6, 7 bzw. 8 durch eine vorzugsweise Stoffschlüssige Verbindung, wie Kleben oder Schweißen, befestigt werden. Somit bildet der mit den Leiter- platten 9 versehene Trägerstreifen ein "Endlosband" aus reihenweise hintereinander angeordneten flexiblen Leiterplatten 9, so dass diese Leiterplatten 9 nacheinander in einem kontinuierlichen, schrittweise durchlaufenden Bearbeitungsprozess nacheinander zu einem fertigen Bauteil umspritzt werden kön- nen.
Hierzu zeigt Fig. 3 beispielhaft und schematisch vereinfacht eine Ausführungsform einer unteren Gießformhälfte 20, welche eine innere Kavität 21 aufweist, deren Formgestaltung der Außenkontur einer späteren Umhüllungshälfte 39 entspricht. Da- bei ist beim vorliegenden Ausführungsbeispiel die Gießformhälfte 20 mit einem umlaufenden, etwa um die Dicke des Trägerstreifens 1 nach oben überstehenden, umlaufenden Randsteg 22 versehen. Dieser Randsteg ist unterteilt in längs verlaufende Abschnitte 23 und 24 sowie in quer verlaufende Ab- schnitte 25 und 26. In diesen Abschnitten 23, 24 25 und 26 sind jeweils mittig Vertiefungen 28, 29, 30 bzw. 31 angeordnet. Diese Vertiefungen 28, 29, 30 bzw. 31 sind sowohl bezüglich ihrer Flächenform als auch bezüglich ihrer Tiefe auf die Montagezungen 14 bis 17 abgestimmt, so dass sie die jeweils innerhalb der Längs- und Querbänder des Trägerstreifens liegenden Abschnitte des Montagezungen 14 bis 17 flächenbündig und seitlich passend aufnehmen und dadurch die Lage einer Leiterplatte 9 in der Kavität der Gießformhälfte festlegen können .
Dabei sind die Ausnehmungen 2 so bemessen, dass sie den umlaufenden Randsteg 22 aufnehmen können. Die Innenmaße der Kavität 21 bzw. des umlaufenden Randstegs 22 sind ihrerseits so
gewählt, das zwischen ihren seitlichen Innenflächen und den Randkanten 10 bis 13 ein ausreichender Abstand 32 verbleibt, der eine ausreichend dickwandige Umspritzung dieser Randkanten 10 bis 13 erlaubt.
Um diese erste untere Gießformhälfte 20 für einen ersten
Gießvorgang, durch den die unterseitige Umhüllungshälfte 39 erzeugt wird, verschließen zu können, ist eine zweite obere Gießformhälfte 35 vorgesehen, welche beim vorliegenden Ausführungsbeispiel zur ersten Gießformhälfte 20 hin eine untere ebene Begrenzungsfläche 36 aufweist. In dieser Begrenzungsfläche 36 sind beim vorliegenden Ausführungsbeispiel zwei Zylinderbohrungen 37 vorgesehen, deren Anordnung deckungsgleich ist zu den beiden Bohrungen 18 und 19 der Leiterplatte 9.
Nach dem Schließen der aus den beiden Gießformhälften 20 und 35 bestehenden Spritzgussform liegt somit die Leiterplatte 9 oberseitig eben an der ebenen Begrenzungsfläche 36 der oberen Gießformhälfte 35 an. Um beim nachfolgenden Spritzgussvorgang sicherzustellen, dass die Leiterplatte 9 flächig mit dieser Begrenzungsfläche 36 in Kontakt kommt und bleibt, können Un- terdruckkanäle (in der Zeichnung nicht dargestellt) in der oberen Gießformhälfte 35 vorgesehen sein, über welche die Leiterplatte 9 während des Spritzgussvorganges an die Begrenzungsfläche 36 angesaugt wird.
Bei diesem ersten Spritzießsvorgang wird an die Leiterplatte 9 eine erste untere Umhüllungshälfte 38 angespritzt, wie dies insbesondere aus Fig. 5 und 7 ersichtlich ist.
In Fig. 5 ist ein Abschnitt eines Trägerstreifens 1 mit insgesamt drei Leiterplatten 9 in einer Position dargestellt, bei welcher der Trägerstreifen 1 gerade nach einem erfolgten ersten Gießvorgang an die mittlere Leiterplatte 9 die erste
unterseitige Umhüllungshälfte angespitzt worden ist und der Trägerstreifen 1 sich unmittelbar vor der Ausführung eines weiteren in einem in Richtung des Pfeiles 50 erfolgenden Transportschritt befindet. Vor diesem Gießvorgang und dem da- vor erfolgten Transportschritt ist bereits die linke Leiterplatte 9 der Fig. 5 mit der unterseitigen Umhüllungshälfte 39 umspritzt worden.
Dabei ist rechte Leiterplatte 9 dargestellt noch nicht umspritzt. Weiter ist aus Fig. 5 ersichtlich, dass durch die in der oberen Gießformhälfte 35 vorgesehenen Zylinderbohrungen 37 und 38 während des Spritzgussvorganges gleichzeitig zwei nach oben vorstehende Kupplungszapfen 40 und 41 angespritzt werden. Des weiteren ist aus Fig. 5 ersichtlich, dass die Montagezungen 14, 15, 16 und 17 die untere Umhüllungshälfte 38 nach außen durchragen und weiterhin mit dem Trägerstreifen 1 in fester Verbindung stehen.
Nach dem Anspritzen dieser ersten Umhüllungshälfte 39 wird die obere Gießformhälfte 35 entfernt und durch eine zweite obere Gießformhälfte 45 ersetzt, die in Fig. 6 schematisch dargestellt ist. Diese zweite obere Gießformhälfte 45 weist eine zweite zur darunter liegenden bereits mit der ersten Umhüllungshälfte 39 versehenen Leiterplatine 9 offene Kavität 46 auf, deren Abmessungen in etwa der Kavität 21 der unteren Gießformhälfte 20 gemäß Fig. 3 entspricht. Nach dem Schließen der beiden Gießformhälften 20 und 45 kann nun die obere Umhüllungshälfte 47 an der unteren Umhüllungshälfte 39 und an der Leiterplatte 9 angespritzt werden. Dabei ist, wie dies insbesondere aus Fig. 6 für die in perspektivischem Teilschnitt dargestellte, vordere Leiterplatte 9 erkennbar, dass diese durch die beiden Umhüllungshälften 39 und 47 vollkommen umschlossen ist. Über die auch aus Fig. 6 ersichtlichen Kupp-
lungszapfen 41 entsteht dabei eine zusatzliche Verbindung zwischen den beiden Umhullungshalften 39 und 47.
Nach diesem Verfahrensschritt des Anspritzens der zweiten Umhullungshalfte 47 können nun wiederum die Montagezungen 14, 15, 16 und 17 vom Tragerstreifen 1 getrennt und ggf. soweit sie aus der Umhüllung 39/47 seitlich herausragen entfernt werden, so dass dann das fertige mit einer integrierten Leiterplatte 9 versehene Bauteil vorliegt.
Wahrend es bei der eben beschriebenen Arbeitsmethode erfor- derlich ist, das Anspritzen der beiden Umhullungshalften 39, 47 in separaten Gießformen oder in solchen mit austauschbaren oberen Gießformhalften 35 und 45 durchzufuhren, ist in Fig. 7 eine Doppelgießform schematisch dargestellt, in der die untere Umhullungshalfte 39 und die obere Umhullungshalfte 47 in unmittelbar aufeinander folgenden Arbeitstakten nach jeweils einem dazwischen liegenden Transportschritt erzeugt werden können. Diese Doppelgießform weist in Transportrichtung des Pfeiles 50 unmittelbar anschließend an die erste untere Gießformhalfte 20 ein zusatzliches unteres Gießformteil 20' auf, das einen Hohlraum 39' aufweist, der die in der Gießformhalf- te 20 angespritzte untere Umhullungshalfte 39 passend aufnehmen kann. Auf dieses zusatzliche Formteil ist eine obere Gießformhalfte 45 mit ihrer Kavitat 46 schließend aufsetzbar. Auf diese Weise kann wahrend in der Gießformhalfte 20 mit aufgesetztem Verschlußformteil 35 die untere Umhullungshalfte entsteht, zur gleichen Zeit in der Gießformhalfte 45 daneben die obere Umhullungshalfte 47 erzeugt werden.
Es ergibt sich somit eine sehr rationelle Fertigung.
Claims
1. Verfahren zur Herstellung von Spritzgussteilen mit integrierter flexibler Leiterplatte (9), dadurch gekennzeichnet, a) dass die mit einer Umhüllung (39/47) aus Kunststoff zu versehenden flexiblen Leiterplatten (9) mittels randsei- tig vorspringenden Trägerelementen (14, 15, 16, 17) jeweils mit allseitigem Abstand in einer Ausnehmung (2) ei- nes Trägerstreifens (1) fixiert werden, b) dass jeweils eine der im Trägerstreifen (1) fixierten Leiterplatten (9) mit allseitigem Abstand in die Kavität (21) der ersten Gießformhälfte (20) einer Spritzgußform eingesetzt und durch die Trägerelemente (14 bis 17) in einer vorbestimmten Lage gehalten wird, c) dass die Kavität (21) der ersten Gießformhälfte mittels eines Verschlußformteils, das keine Kavität aufweist, unter Einschluß der Leiterplatte (9) geschlossen und die Kavität (21) in einem ersten Gießvorgang mit Spritzgußmasse gefüllt wird, d) dass anschließend das Verschlußformteil (35) entfernt und ersetzt wird durch eine zweite Gießformhälfte (45) mit einer der Restümhüllung entsprechenden Kavität (46) , die in einem zweiten Gießvorgang mit Spritzgußmasse ge- füllt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im ersten Gießvorgang nur die eine Flachseite sowie die Randkanten (10, 11, 12, 13) der Leiterplatte (9) und der Trägerelemente ( 14 bis 17) umspritzt werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Füllen der Kavität (46) der zweiten Gießformhälfte (45) in einer zweiten Gießform erfolgt, die gegenüber der ersten Gießformhälfte (20) um einen Transport- schritt des Trägerstreifens (1) versetzt ist.
4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Leiterplatte (9) während des ersten Gießvorgangs an einer im Wesentlichen ebenen Begrenzungsfläche (36) eines Verschlußformteils (35) abstützt.
5. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Leiterplatte (9) während des ersten Gießvorgangs an die Begrenzungsfläche (36) des Verschlußformteils (35) pneumatisch angesaugt wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 3, 4 oder 5 dadurch gekennzeichnet, dass die Transportschritte des Trägerstreifens (1) dem Mittenabstand zweier aufeinanderfolgender Leiterplatten (9) entspricht.
7. Trägerstreifen zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Flächenabmessungen der Ausnehmungen (2) allseitig größer sind als die der Leiterplatte (9) .
8. Trägerstreifen nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Flächenabmessungen der Ausnehmungen (2) allseitig größer sind als ein die Kavität (21) der ersten Gieß- formhälfte (20) erhaben umschließender Randsteg (22).
9. Leiterplatte zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Leiterplatte (9) als Trägerelemente an ihren Rändern (10 bis 13) jeweils mittig nach außen vorstehende Montagezungen (14, 15, 16, 17) aufweist.
10. Trägerstreifen nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausnehmungen (2) jeweils eine rechteckige, ins- besondere quadratische Flächenform aufweisen und von zusammenhängenden parallelen Längsbändern (3, 4) und rechtwinklig dazu verlaufenden Querbändern (5) begrenzt sind.
11. Trägerstreifen nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Längsbänder (3, 4) und Querbänder (5) jeweils in der Mitte der von ihnen umschlossenen Ausnehmungen (2) zur flächenbündigen Aufnahme der Montagezungen (14, 15, 16, 17) einer Leiterplatte (9) mit Vertiefungen (6, 7, 8, 9) versehen sind.
12. Trägerstreifen nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Montagezungen (14 bis 17) in den Vertiefungen (6,
7, 8, 9) mit den Längs- und Querbändern (3, 4, 5) verklebt oder verschweißt sind.
13. Gießform zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine Dop- pelgießform vorgesehen ist, die zum Erzeugen einer ersten Umhüllungshälfte (39) eine Gießformhälfte (20) mit einer Kavität (21) und ein dazugehöriges Verschlußformteil (35) mit einer Begrenzungsfläche (36) aufweist und die zum Erzeugen der zweiten Umhüllungshälfte (47) mit einer zu- sätzliche Formhälfte (20') versehen ist, die einen die erste Umhüllungshälfte (39) aufnehmenden Hohlraum (39') aufweist und mittels eines aufsetzbaren weiteren Formteils verschließbar ist, welches mit der Kavität (46) für die zweite Umhüllungshälfte (47) ausgestattet ist.
14. Gießform nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Gießformteile (20, 35 und 20 ',45) für die erste und zweite Umhüllungshälfte (39 und 47) jeweils unmittelbar nebeneinander angeordnet sind.
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