DE3222178A1

DE3222178A1 - Elektrisch isolierender traeger mit metallischen leitern

Info

Publication number: DE3222178A1
Application number: DE19823222178
Authority: DE
Inventors: Andreas 7730 Villingen-Schwenningen Haller; Theo Ing.(grad.) 7737 Bad Dürrheim Mager
Original assignee: Irion and Vosseler Zaehlerfabrik GmbH and Co
Current assignee: Irion and Vosseler Zaehlerfabrik GmbH and Co
Priority date: 1982-06-12
Filing date: 1982-06-12
Publication date: 1983-12-15

Description

Elektrisch isolierender Träger mit metallischen Leitern
Gegenstand der Erfindung ist ein elektrisch isolierender Träger aus thermoplastischem Material mit metallischen Leitern, welche im Heißprägeverfahren aufgebracht sind.
In der Elektroindustrie werden seit ca 25 Jahren sogenannte gedruckte Schaltungen verwendet, bei welchen die Leitungsführung aus dünnen, auf Isoliermaterial aufgebrachten Metallstreifen besteht. Diese Metallstreifen werden nach einem recht aufwendigen Verfahren aus einer auf einer ebenen Platte auf-kaschierten Folie herausgeätzt.
Daneben sind schon seit langer Zeit grundsätzlich Verfahren zur Herstellung von derartigen Leiterplatten bekannt, bei welchen die metallischen Leiter durch Heißprägen aufgebracht werden (vergl. z.B. DE-PS 808 052 und DE-GMS 1 943 453).
Auch diese Verfahren führen im Ergebnis zu ebenen Leiterplatten, auf welchen ein-oder beidseitig die für die Verdrahtung der elektrischen Bauelemente erforderlichen Leiterbahnen vorgesehen sind.
Zwar hat die Technik der gedruckten Leiterplatten dieser Art zu einer erheblichen Rationalisierung der Fertigung elektrischer Geräte geführt, dennoch ersetzen die Leiterplatten letztlich nur die konventionelle Verdrahtung.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ausgehend von dieser Technik einen Träger mit metallischen Leitern zu schaffen, mit welchem nicht nur die Verdrahtung sondern auch die Montage der elektrischen Bauelemente sowie der mechanischen Baugruppen weiter vereinfacht und rationaliesiert wird.
Gelöst wird diese Aufgabe nach dem Grundgedanken vorliegender Erfindung dadurch, daß einstückig mit dem gattungsgemäß vorausgesetzten Träger Bauelementenaufnahmen oder Verbindungselemente vorgesehen sind, welche in einem einzigen Arbeitsgang zusammen mit dem Trägerbauteil in einem Gießverfahren, z.B. durch Eingießen, Spritz- oder Druckgießen, oder einem Tiefzieh-, Extrudier- oder Schäumverfahren hergestellt sind.
Es ist zwar bekannt, Leiterplatten herkömmlicher Art mit Durchgangsbohrungen zu versehen, in welche die Anschlußdrähte von elektrischen Bauelementen zur Kontaktierung mit dell Leiterbahllen eingeführt und dort verlötet werden. Diese Bollrunclen, die auch im weitesten Sinn als Bauelementenaufnamen angesprochen werden können, werden jedoch stets nachträglich, also nach Herstellung der Leiterbahnen, eingebracht, wodurch der Herstellungsprozess zwangsläufig kompliziert wird.
Nach dem Vorschlag der Erfindung werden diese Aufnahmen gleichzeitig mit dem Träger hergestellt, welcher nachträglich im Heißprägeverfahren mit den metallischen Leitern versehen wird.
Außer den bekannten-Aufnahmebohrungen, die vorzugsweise zur Erleichterung der Bestückung trichterförmig ausgebildet oder angesenkt sind, dienen nach einem weiteren Vorschlag der Erfindung starre Rippen, Stege, Stifte, Säulen oder Konsolen der Bauelementen aufnahme.
Die Bauelementenaufnahmen oder Verbindungen können jedoch auch federnde Arme, Stege oder Zungen sein.
Ferner ist es möglich, den Träger von vornherein mit Vertiefungen oder Durchbrüchen zu versehen, welche ganz oder teilweise der Kontur der aufzunehmenden Bauelemente entsprechen.
In weiterer konsequenter Anwendung dieses Vorschlages sind die Bauelemente ganz in das Trägerbauteil eingebettet, wobei ihre Anschlußleiter wenigstens bis auf eine Seite des Trägerbauteiles reichen.
Soweit diese Bauelemente elektrische Bauelemente sind, sind deren Anschlußdrähte mit den wenigstens auf einer Trägerseite befindlichen metallischen Leitern verbunden. Elektrische Bauelemente können hierbei sowohl passive Elemente wie Widerstände, Kondensatoren, Induktivitäten oder auch aktive Elemente wie Dioden, Transistoren oder auch voll integrierte Schaltungen, sogenannte ICs sein.
Ebenso können auch elektronische Wandler wie z.B. piezoelektrische Bauteile eingebettet werden. Da Polyvinilidenfluorid (PVDF) Piezoeigenschaft besitzt, kann der piezoelektrische Wandler auch als Teil des Trägers aus thermoplastischem PVDF mitgespritzt werden. Die hierfür erforderliche Polung im elektrischen Feld kann entweder beim oder nach dem Spritzen vorgenommen werden. Dieser Vorschlag ist z.B. bei der Herstellung von Mikrophonen, Summern, drahtlosen Suchgeräten, Telefonhörern, Hörgeräten oder auch Tintenstrahldruckern anwendbar. Die Bauteile können in rationeller Weise z.B.
umspritzt werden, worauf das aus einem massiven Block bestehende Endprodukt auf der Außenseite mit heißgeprägten elektrischen Leitern versehen werden kann. Die Vorteile bestehen nicht nur in einer einfachen preisgünstigen Herstellung sondern auch in einem optimalen Schutz durch hermetische Abkapselung gegenüber äußeren Einflüssen umgebender Gase oder Flüssigkeiten. Schließlich ist eine völlig neue Formgebung bei ergonometrischer Anpassung der Bauteile möglich.
Auch ist es nach einem weiteren Vorschlag der Erfindung möglich, lichterzeugende Bauelemente, also elektrische Lichtquellen, auch in Form von Flüssigkristallanzeigen (LCD), in das Bauteil einzubetten, wobei das Licht über'eine optische Verbindung, z.B. eingebettete Lichtleiter und Linsensysteme, vorzugsweise zu an wenigstens einer Außenseite des Bauteiles vorgesehene, gleichfalls eingebettete Schauzeichen oder dgl. geführt werden kann.
Bei aus transparentem und thermoplastischem Material gefertigten Trägern kann der Träger selbst die Funktion des Lichtleiters übernehmen. Die Schauzeichen können hierbei auch durch Unebenheiten der Oberfläche des transparenten Trägermateriales, wie z.B. Kerben, gebildet werden, aus denen das Licht vorzugsweise unter Ausnutzung des Flutlichteffektes austreten kann.
An den eingebetteten, lichterzeugenden Bauelementen kann ein Muster bzw. Schauzeichen auch direkt erzeugt werden und mittels eingebetteter Lichtleiter oder anderer optischer Systeme an der Außenseite des Bauteiles z.B. mittels einer Mattscheibe sichtbar gemacht werden.
Für das Einbetten eignen sich herkömmliche Verfahren zur Verarbeitung thermoplastischer Kunststoffe, insbes. Gieß-und Schäumverfahren.
Eine zusätzliche Vereinfachllng und Rationalisierung der Produktion ist nach einem weiteren Vorschlag der Erfindung erzielbar, nach welchem auf das Trägerbauteil im Heißprägeverfahren mehrere Lagen von Leiterbahnen übereinander angebracht werden, wobei jeweils zwischen den Bahnen isolierende Schichten vorgesehen sind. Diese isolierenden Schichten können vorzugsweise vom Schmelzkleber der Prägefolie selbst gebildet sein. Bei diesem Aufbau erübrigt sich die Verwendung teurer, erforderlichenfalls durchkontaktierter Leiterbahnen.
Die Anwendungsmöglichkeiten der bekannten Leiterplatten waren bislang dadurch entscheidend eingeschränkt, daß bei diesen die Leiterbahnen nur in einer oder in zueinander parallelen Ebenen angeordnet werden können.
Nach dem erfindungsgemäßen Vorschlag können die Trägerbauteile dreidimensional verformt sein und hierbei gleichzeitig ein Funktionsteil darstellen.
So kann das Trägerbauteil selbst ein Gehäuse, ein Maschinen-oder Verkleidungsteil bilden. Beispielsweise kann die Innenseite einer Armaturenverkleidung den Träger für die im lIcißprägeverfahren aufgebrachten elektrischen Leiter bilden.
Hieraus resultiert eine Vielzahl von Anwendungsmöglichkeiten, von welchen nur einige genannt und besonders unter Schutz gestellt sind.
Nach einem weiteren Vorschlag ist es z.B. möglich, die Leiter zur Bildung einer Rundfunk- oder Fernsehantenne auf einem dreidimensional verformten Trägerbauteil anzubringen.
Hiermit ist es sogar möglich, für den Fernsehempfang über Satelliten geeignete Parabolantennen und Reflektoren in preisgünstiger Weise herzustellen.
Ferner kann das Trägerbauteil eine Fassung zur Aufnahme von elektrischen Bauelementen, vorzugsweise eine Klemm- oder Schraubfassung für Lampen, wie z.B. Glüh-, Glimm- oder Gasentladungslampen, Anschlußkontakte und -zungen zur elektrischen und mechanischen Verbindung oder dgl. mehr, bilden.
Hierdurch wird bei gleichzeitiger Rationalisierung des Fertigunsprozesses teures Buntmaterial eingespart.
Die herkömmlichen Stromschienen für elektrische Verbraucher, sogenannte Lichtschienen z.B. oder Schienen zur Stromversorgung von Fahrspielzeugen, können in erfindungsgemäßer Weise gestaltet werden. Ebenso läßt sich Installationsmaterial herstellen, wie z.B. Anschlußklemmen für elektrische Batterien oder Akkumulatoren.
Nach dem erfindungsgemäßen Vorschlag ist es sogar möglich, flexible Trägerbauteile zu verwenden, die gleichfalls Funktionsbauteile darstellen. Versieht man zum Beispiel Matten oder Teppiche mit metallischen Leitern, so lassen sich abgeschirmte Teppichböden herstellen, wie diese häufig in Räumen mit hochempfindlichen elektrischen Geräten benötigt werden.
Auch können ganze Widerstandsgruppen,beispielsweise für Widerstandsheizungen, auf starren oder flexiblen Trägerbauteilen angebracht werden. Hierdurch ergibt sich eine weitere Rationalisierung auch für die Fertighausproduktion, da beispielsweise die gesamte Hauselektrik mit Wandelementen kombinierbar ist.
Einige erfindungsgemäße Vorschläge sind nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen erläutert, die schematisch in den Zeichnungen dargestellt sind. Es zeigen Figur 1 perspektivische Darstellung einer Trägerplatte nach einem ersten Ausführungsbeispiel~ der Erfindung, Figur 2 perspektivische Darstellung einer Trägerplatte nach einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung, Figur 3 perspektivische Darstellung einer Trägerplatte mit aufgebrachten Leiterelementen und Figur 4 Schnitt durch eine Trägerplatte im Bereich zweier unterschiedlicher Aufnahmebohrungen, Figur 5 perspektivische Darstellung eines Trägerbauteiles mit eingebetteten elektrischen Bauelementen, Figur 6 perspektivische Darstellung eines Trägerbauteiles mit eingebetteten Bauelementen und zweilagig angeordneten Leiterbahnen, Figur 7 perspektivische Darstellung zweier miteinander zu verkuppelnder Trägerbauteile, Figur 8 Querschnitt d rch ein Trägerbauteil mit aufgeschobenen Kontaktzungen eines zweiten Trägerbauteiles, Figur 9 Schnitt durch zwei Trägerbauteile, welche mittels einer Kontaktbrücke miteinander verbunden sind, Figur 10 Aufsicht auf die Anordung gemäß Figur 9 und Figur 11 Schnitt eines Trägerbauteiles mit den eingebetteten Bauelementen eines Tintenstrahldruckers.
Die Figuren 1 und 2 zeigen die Trägerbauteile 10 und 20 vor dem Aufbringen der Leiter im Heißprägeverfahren, während Figur 3 eine einfache Trägerplatte 30 ohne speziclle Aufnahmein, jedoch mit durch Heißprägen aufgebrachten Leitern veranschaulicht.
Der Teilschnitt gemäß Figur 4 dient lediglich der Veranschaulichung von Aufnahmebohrungen.
Wie einleitend ausgeführt, gestattet die Erfindung ohne weiteres, anstelle ebener Trägerplatten dreidimensional verformte vorzusehen.
Die in den Zeichnungen dargestellten Trägerplatten sind vorzugsweise aus einem thermoplastischen Kunststoff im Spritzgießverfahren hergestellt. Bei diesem Herstellungsverfahren sind nach dem Ausführungsbeispiel gem. Fig. 1 Winkelstege 11 bzw. Stifte 12 zur Fixierung von elektrischen oder mechanischen Bauteilen, Bohrungen 13 zum Einführen von Bauteileanschlußdrähten sowie Aussparungen 14 zum Einsetzen von Bauteilen von vornherein vorgesehen Das verwendete Trägermaterial gestattet darüber-hinaus die gleichzeitige Herstellung von federnden Aufnahmen, wie z.B. bei dem Ausführungsbeispiel gem. Fig. 2 federnde Arme 21 oder Rastzungen 27 mit Rastnasen 27a, sowie Säulen 22, deren oberes mit einer Gewindebohrung 22a versehenes Ende zur Erzeugung einer Federwirkung mit einem Schlitz 22b versehen ist. Einstückig mit der Trägerplatte 20 ist bei diesem Ausführungsbeispiel ferner eine Anschlußleiste 24 mit Einführbohrungen 25, in welchen Anschlußdrähte oder Kontakte mit Hilfe von Schrauben 26 festgelegt werden können, vorgesehen Auf der Ober- und Unterseite der Trägerplatten werden elektrische Leiter nach dem Heißprägeverfahren angebracht, wie dies mit Fig 3 schematisch veranschaulicht ist. In an sich bekannter Weise werden Leiter 31 mit gelochten Lötaugen 32 oder Leiter 36, die auch als Schichtwiderstand ausgebildet sein können, mit z.B. ungelochten Augen 37 auf der Trägerplattenober- oder-unterseite angebracht. Innerhalb des gelochten Auges 32 befindet sich ein innerer Kontaktring 33, der dadurch entsteht, daß der Steg 34 mit dem unbeschichteten Zwischenring 35 nach Aufbringen des Leiterbildes im Heißprägeverfahren abgezogen wird.
Wie schon eingangs erwähnt, ist es zwar bei herkömmlichen Leiterplatten bekannt, Bohrungen zur Aufnahme von Bauteileanschlußdrähten vorzusehen. Diese Bohrungen sind bei dem erfindungsgemäßen Trägerbauteil zum Beispiel 40 gem. Fig. 4 von vornherein vorgesehen, so daß sie ohne Mehrkosten trichterförmig (vergl. Ziff. 41) oder angesenkt (vergl. Ziff. 42) hergestellt werden können. Diese Gestaltung erleichtert die automatische Beschickung von Leiterplatten erheblich.
Bei den weiteren Ausführungsbeispielen gem. Fig. 5 und 6 befinden sich die Bauelementenaufnahmen innerhalb des massiv ausgebildeten Trägerbauteiles 50 bzw. 60. Die Bauelemente z.B. Widerstände 51 bzw. 61, Leuchtdioden 52 oder voll integrierter Schaltkreise, sogenannte IC, werden bei der Herstellung des Bauteiles, das in den Fig. 5 und 6 als massive Leiterplatte 50 bzw. 60 symbolisiert ist, vollständig eingebettet, z.B. eingespritzt, eingegossen oder auch eingeschäumt.
Hierdurch wird das Bauteil nicht nur in seiner Position erschütterungsgesichert festgelegt sondern bei geeigneten Materialien hermetisch gegen Staub und Wasser geschützt abgekapselt.
Die Anschlußdrähte 51a, 52a, 53a sowie 61a der genannten elektriscllen Bauelemente sind so umgebogen und geführt, da sie wengistens bis auf eine Seite der Bauteile 50 und 60 reichen und dort mit den nachträglich im Heißprägeverfahren aufgebrachten Leiterbahnen 54 mit Lötaugen 55 bzw. bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 6 62 und 63 verbunden, vorzugsweise verlötet, werden. Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 6 sind die Leiterbahnen 62 und 63 in unterschiedlichen Ebenen angeordnet und gegeneinander mittels einer Trennschicht 64 elektrisch isoliert. Diese Isolierschicht 64 kann in einem Arbeitsgang mit den Leiterbahnen 63 im Heißprägeverfahren aufgebracht werden, wenn sie von einem für das Heißprägeverfahren benötigten Schmelzkleber gebildet wird. Im einzelnen ist dieses Verfahren in der älteren deutschen Patentanmeldung P 31 16 078.6 erläutert.
In Figur 5 ist schließlich noch beispielhaft erläutert, wie ein lichterzeugendes Element, hier eine Leuchtdiode 52, gleichfalls eingebettet werden kann. Diese ist so angeordnet, daß ihre Lichtaustrittsseite 52b bis an eine seitliche Begrenzungsfläche des Trägerbauteiles 50 reicht. Soweit eine derartige Anordnung nicht möglich ist, kann das Licht von einer in der Mitte des Trägerbauteiles 50 gelegenen Lichtquelle in nicht dargestellter Weise über gleichfalls eingebettete an sich bekannte Lichtleiter an jede gewünschte Außenfläche des Bauteiles geleitet werden.
Mit den Figuren 7 bis 10 sind verschiedene Möglichkeiten zur Herstellung elektrischer und mechanischer Verbindungen zwischen zwei erfindungsgemäß gestalteten Trägerbauteilen veranschaulicht.
Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 7 sind wenigstens auf der einen Seite des plattenförmigen Trägerbauteils 70 in Form von Schleifkontakten ausgebildete Kontaktleiter 72.
bis an den Rand geführt. Das zweite Bauteil 71 weist in diesem Bereich Paare seitlich vorspringender Kontaktzungen 73 auf, welche beim Aneinandersetzen der Bauteile 70 und 71 auf den Kontaktleiterenden 72 aufliegen und hiermit einen elektrischen Kontakt herstellen.
Eine Abwandlung der Anordnung gemäß Figur 7 ist mit Fig. 8 dargestellt. Anstelle dünner Kontaktzungen 73 sind hier etwas massivere Kontaktfinger 82 paarweise vorgesehen, welche an ihren Enden Kugelköpfe 83 aufweisen. Auf den einander zugekehrten Flächen sind die Finger 82 mit Kontaktleitern 84 beschichtet. Mit diesen liegen sie auf der Oberseite der an der Trägerplatte 80 vorgesehenen Kontaktleitern 81 auf. Die kugelige Ausbildung der Kontaktflächen ermöglicht eine Schwenkbewegung der Finger 82 gegenüber dem plattenförmigen Trägerbauteil 80.
Bei dem weiteren Ausführungsbeispiel gemäß Figur 9 ist diese Eigenschaft noch verbessert. Zur Verbindung zweier plattenförmiger Trägerbauteile 90 und 91, die wiederum beidseitig mit Kontaktleitern 92 und 93 versehen sind, ist eine zweiteilige Kontaktbrücke 94 vorgesehen. Auch hier sind die Kontaktbrückenhälften mit einander zugewandten Kugelköpfen 95 sowie Kontaktleitern 96 versehen. Unter der Wirkung der zentral angeordneten Zugfeder 97 liegen die beschichteten Kugelköpfe 95 auf den Kontaktflächen der Leiter 92 und 93 auf. Hierdurch wird eine scharnierartige Verbindung zwischen zwei in gewissen Grenzen gegeneinander verschwenk- und verdrehbaren Trägerbauteilen geschaffen.
Es versteht sich, daß die Darstellungen gemäß Figur 7 bis 10 nur schematisch aufzufassen sind. So setzt die Realisierung nach den Vorschlägen gemäß Figur 7 bis 10 auch eine Arretierung mit an sich bekannten Schnappverbindungen oder Rasten voraus.
Daß die vorliegende Erfindung die Herstellung ganzer integrierter Baugruppen ermöglicht, soll schließlich anhand des Ausführungsbeispieles gemäß Figur 11 deutlich gemacht werden.
Bei diesem Ausführungsbeispiel sind in einem Trägerbauteil 100 sämtliche Bau- und Verbindungselemente für einen Tintenstrahldrucker integriert. So weist das Trägerbauteil 100 eine Ausnehmung 101 auf, in welche über einen verschließbaren Einfüllstutzen 102 flüssige Tinte 103 einfüllbar ist.
Der Tintenbehälter 101 ist über einen Tintenleiter 104 mit dem Ablenkrohr 106 verbunden. In dieses mündet er mit einer Düse 105. Der Tintenförderung dient eine Pumpe 108 und der Tintenbeschleunigung ein piezoelektrischer Beschleuniger 109. Am Ablenkrohr 106, das sich im Austrittsbereich in Form eines Trichters 107 erweitert, liegen Elektroden bzw. Ablenkplatten 110, 110' und 111 an, die unterschiedliche Funktionen haben. Die Elektrode 109 ist derart angesteuert, daß aus dem noch gleichmäßigen Tintenstrom 103' nach Verlassen der Düse 105 ein tropfenförmiger Tintenstrahl 103" entsteht. An der Ablenkplatte 110' liegt eine vom Zeichengenerator 112 erzeugte Spannung zur horizontalen Strahlablenkung an, während die Platten 111 in entsprechender Weise der vertikalen Strahlablenkung dienen.
Alle beschriebenen Bauelemente sind in die Trägerplatte 100 eingegossen, eingespritzt oder eingeschäumt. Die allgemein mit 116 bezeichneten elektrischen Anschlüsse sind bis auf die Außenseite der Trägerplatte hinausgeführt und mittels nach dem Heißprägeverfahren erzeugten Leiterbahnen elektrisch verbunden.
Damit bildet das allgemein mit 100 bezeichnete Bauteil einen nahezu kompletten Tintenstrahldrucker, dessen Strahl 103'' von einem von der Vorratsrolle 113 auf die Transportrolle 114 geförderten Papierband 115 aufgefangen werden kann.
Baugruppen unterschiedlichen Aufbaus und unterschiedlicher Bestimmung können in rationeller Weise unter Verwendung der erfindungsgemäßen Vorschläge hergestellt werden.
Figurenlegende 10 Träger 11 Winkelstege 12 Stift 13 Bohrungen 14 Durchbrüche 20 Trägerplatte 21 federnde Arme zur Bauteilhalterung 22 Säule 22a Gewindebohrung 22b Schlitz 23 Bohrung 24 Anschlußleiste 25 Einführbohrungen 26 Feststellschrauben 27 Rastzungen 27a Rastnase 30 ~ Trägerplatte 31 Verbindungsleiter 32 gelochte Augen 33 Innenring 34 Steg 35 Zwischenring 36 Schichtwiderstand 37 ungelqchte Augen 40 Leiterplatte 41 trichterförmige, konische Bohrung 42 angesenkte Bohrung 50 Trägerbauteil 51 Widerstand 51a Anschlußdrähte 52 Leuchtdioden 52a Anschlußdrähte 52b Lichtaustrittsseite 53 Integrierte Schaltkreise (IC) 53a Anschlußdrähte 54 Verbindungsleiter 55 Anschlußaugen 60 Trägerbauteil 61 Widerstände 61a Anschlußdrähte 62 Verbindungsleiter in erster Ebene 63 Verbindungsleiter in zweiter Ebene 64 Isolierende Trennschicht 70, 71 Trägerbauteile 72 Kontaktleiter 73 Kontaktzungen 80 Trägerbauteile 81 Kontaktleiter 82 Kontaktfinger 83 Kugelkopf 84 Kontaktleiter 90, 91 Trägerbauteile 92, 93 Kontaktleiter 94 Kontaktbrücke 95 Kugelköpfe 96 Kontaktleiter 97 Feder 100 Trägerbauteil 101 Tintenbehälter 102 Einfüllstutzen 103 Gespeicherte Tinte 103' Tintenstrom 103'' Tintentropfen 104 Tintenleiter 105 Düse 106 Ablenkrohr 107 Austrittstrichter 108 Pumpe 109 piezoelektrischer Beschleuniger 110 110' ) Ablenkplatten 111 112 Zeichengenerator 113, 114 Transport- und Vorratsrollen 115 Papierband 116 Elektrische Leiter

Claims

PATENTANSPRUCHE 1. Elektrisch isolierender Träger aus thermoplastischem Material mit durch Heißprägen aufgebrachten metalli-schen Leitern, gekennzeichnet durch mit dem Trägerbau-teil <10,20,30,40,50,60,100) einstückige Bauelementenaufnahmen (11 bis 14, 21 bis 23, 41,42) und/oder Verbindungselemente (24,25,27), welche in einem Arbeitsgang zusammen mit dem Trägerbauteil (10,20,30,40,50,60,100) im Gieß-, Tiefzieh-, Extrudier-oder Schäumverfahren hergestellt sind.
2. Träger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bauelementenaufnahme starre Rippen, Stege (11), Stifte (12), Säulen (22) oder Konsolen sind.
3. Träger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bauelementenaufnahmen oder Verbindungselemente federnde Arme (21), Stege oder Zungen (27) sind.
4. Träger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahmen der Kontur der Bauelemente wenigstens teilweise entsprechende Vertiefungen oder Durchbrüche (13, 14,23,41,42) sind.
5. Träger nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchbrüche in an sich bekannter Weise der Aufnahme von Anschlußdrähten dienende angesenkte oder trichterförmige Bohrungen (41,42) sind.
6. Träger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bauelemente (51,52,53,61 101,108-112) ganz in das Trägerbauteil (50,60,100) eingebettet sind und deren Anschlußleiter (51a,52a,53a,61a;102,104-107 und 116) wenigstens bis auf eine Seite des Trägers reichen.
7. Träger nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch eingebettete elektrische Bauelemente (51,52,53,61,108-112), deren Anschlußdrähte (51a,52a,53a,61a,116) mit den wenigstens auf einer Trägerbauteilseite befindlichen metallischen Leitern (54,55; 62,63) verbunden sind.
8. Träger nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrischen Bauelemente elektroakustische Wandler, vorzugsweise piezoelektrische Wandler, sind.
9. Träger nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die piezoelektrischen Wandler Teil des aus thermoplastischen Polyvinilidenfluorid (PVDF) bestehenden Trägers sind, welcher bei oder nach der Herstellung im elektrischen Feld die für den Piezoeffekt erforderliche Polung erhält.
10. Träger nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch eingebettete, Licht oder Elektroluminiszenz erzeugende Bauelcmente oder Bauelemente mit ansteuerbaren SchauzeicI#e#i' deren Emission über eingebettete Lichtleiter zu gleichfalls eingebetteten Schauzeichen oder dgl. geführt wird.
11. Träger nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtleiter integrierter Teil der Bauteile selbst sind.
12. Träger nach Anspuch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Schauzeichen an einer Außenseite des Trägerbauteiles vorgesehen oder durch Oberflächenunebenheiten gebildet sind.
13. Träger nach Anspruch 10, 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb des Trägerbauteiles angeordnete Schauzeichen über Lichtleiter abfragbar sind.
14. Träger nach einem der Ansprüche l bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Trägerbauteil (60) mehrere Lagen von Leiterbahnen (72,63) übereinander angeordnet sind, zwischen welchen elektrisch isolierende Schichten (64) vorgesehen sind, welche vorzugsweise vom Schmelzkleber der Prägefolie gebildet sind.
15. Träger nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß am Rande der Trägerbauteile (70, 71,-80,96) elektrische Kontakte (72,81,92,93) bzw. Kontaktzungen (73,83) vorgesehen sind, die einander so zugeordnet sind, daß beim Zusammenstecken zweier gleichartiger bzw. entsprechender Bauteile (70,71;80) eine elektrische und gegebenenfalls mechanische Verbindung entsteht.
16. Träger nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß am Rande und auf der Außenseite der Trägerbauteile (90) elektrische Kontakte, vorzugsweise Schleifkontakte (92), vorgesehen sind, welche mittels beweglicher Kontaktbrücken (94-97) mit entsprechenden elektrischen Kontakten (93) anderer Trägerbauceile gelenkig verbindbar sind.
17. Träger nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktbrücke (94-97) mit kugeligen Kontaktköpfen (95) unter Federdruck (97) auf den Schleifkontakten aufliegt.
18. Träger nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß das Trägerbauteil dreidimensional verformt ist und gleichzeitig ein Funktionsteil darstellt.
19. Träger nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß das Trägerbauteil zu einem Gehäuse-, Maschinen- oder Verkleidungsteil, z.B. einer Armaturenverkleidung oder einem Wandelement für den Hausbau, verformt ist.
20. Träger nach Anspruch 18, gekennzeichnet durch die Verwendung als Antenne vorzugsweise mit parabolisch geformtem Schirm.
21. Träger nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß das Trägerbauteil eine Fassung zur Aufnahme von elektrischen Bauelementen, vorzugsweise eine Klemm- oder Schraubfassung für Lampen, bildet.
22. Träger nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß das Trägerbauteil eine Klemme zum Anschluß von elektrischen Batterien oder Akkumulatoren bildet.
23. Träger nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß das Trägerbauteil als Stromschiene für elektrische Verbraucher, z.B. Beleuchtungskörper, Spielzeug oder dgl. ausgebildet ist.
24. Träger nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß das Trägerbauteil ein flexibles Funktionsbauteil ist.
25. Träger nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß das Trägerbauteil als Matte oder Teppich ausgebildet ist und die Leiter einen elektrischen Schirm oder einen elektrischen Widerstand z.B. für eine Widerstandsheizung bilden.
26. Träger nach den Ansprüchen 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß zur Bildung eines Tintenstrahldruckers in das Trägerbauteil (100) Hohlräume (101) und Kanäle (104-107) zur Speicherung und Leitung von Schreibflüssigkeiten (103) sowie elektrische Baugruppen zum Transport (108), zur Beschleunigung (109) und Ablenkung (110-112) des Tintenstrahles (103'') eingebettet sind.