DE4412364A1

DE4412364A1 - Leiterplatte mit einem auf einem Träger laminierten Foliensystem

Info

Publication number: DE4412364A1
Application number: DE19944412364
Authority: DE
Inventors: Jan Dipl Ing Kostelnik
Original assignee: Technische Universitaet Dresden
Current assignee: Wuerth Elektronik GmbH and Co KG
Priority date: 1994-04-11
Filing date: 1994-04-11
Publication date: 1995-10-12
Anticipated expiration: 2014-04-12
Also published as: DE4412364B4

Description

Die Erfindung betrifft eine Leiterplatte mit einem auf einem Träger laminierten Foliensystem zur Anwendung in einem geschlossenen Stoffkreislauf.

Der bisherige Aufbau bestückter Leiterplatten ist durch einen Verdrahtungsträger aus einem festen stofflichen Verbund von Isolations- und metallischen Leitschichten und bestückten Bauelementen mit schwer erkennbarer Stoffvielfalt gekennzeichnet. Damit sind diese Leiterplatten nicht oder nur eingeschränkt recyclingfähig und bei der Entsorgung, auch aufgrund der Schadstoffe z. B. in Form von Flammschutzmitteln, prinzipiell als Sondermüll eingestuft.

Die Entsorgung von bestückten Leiterplatten erfolgt zum größten Teil ohne jede Entstückung der Bauelemente, entweder durch mechanische Zerkleinerung oder durch thermische Verfahren.

Nach Herrmann, G.: Handbuch der Leiterplattentechnik, Band 3; Eugen G. Leuze Verlag, Saulgau, 1993 wird der bisherige Leiterplattenbau ebenfalls grundsätzlich beibehalten und die Lösung über umweltverträgliche Verschrottungsverfahren gesucht.

Nach Mayer, H.-P.; Sorg, W.: Kapton Polyimid: Folie mit außergewöhnlichen Eigenschaften; Sonderdruck aus "Industrie Service" Heft 12, 90, S. 32-34, vtw-Verlag, Wiesbaden wird die bisherige Leiterplattentechnologie grundsätzlich beibehalten und die Entwicklung umweltverträglicher geschlossener Stoffkreisläufe, durch Metallrückgewinnung aus Bädern, durch neue Substanzen und verbesserte Abwasserbehandlung betrieben.

Aus DE 35 01 711 ist eine Leiterplatte mit integralem Steckverbinder bekannt. Leiterplatte und Isolierkörper des Steckverbinders sind bei dieser Lösung einstückig ausgebildet. Für die Verbindung der Bauelemente sind an der Ober- und/oder Unterseite Leiterbahnen mit der Leiterplatte fest verbunden. Für die Rückführung in den stoffkreislauf müssen die stofflichen Bestandteile durch die bekannten aufwendigen Verfahren voneinander getrennt werden.

Nach Kostelnik, Jan: Konstruktion recyclinggerechter Leiterplatten, Technische Universität Dresden, Manuskript 10′93, besteht die Lösung einer recyclingfähigen Leiterplatte aus einem mechanisch stabilen Träger und einem laminierten Foliensystem.

Aufgabe der Erfindung ist es, Träger und Foliensystem in einfacher Weise voneinander zu lösen.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe mit den in den Ansprüchen genannten und in den Ausführungsbeispielen näher erläuterten Mitteln gelöst.

Das Foliensystem ist auf einem Träger laminiert. Für die leichte Abtrennung des Foliensystems vom Träger ist an einer Stirnseite der Leiterplatte eine Trennstelle vorgesehen und das Bauelement mit dem Foliensystem oder das Bauelement mit dem Foliensystem und dem Träger fest verbunden. Dabei ist die Festigkeit der Verbindung so auszulegen, daß die Haftkraft des Klebers zwischen Foliensystem und Träger überwunden werden kann. Damit ist ein Ablösen des Foliensystems allein mit Hilfe des Bauelementes möglich.

Das Foliensystem übernimmt in optimaler Form die elektrische Funktion. Der Träger dient der mechanischen Fixierung des Foliensystems. Ferner kann der Träger auch gröbere elektrische Strukturen beinhalten und zur thermischen Dimensionierung dienen. Im Recyclingfall können die Bestandteile nach Stoffgruppen voneinander getrennt und in den Stoffkreislauf zurückgeführt werden. Es verbleibt nur ein geringer Prozentsatz, der nicht wiederverwendbar ist, aber nicht als Sondermüll eingestuft werden muß.

Der Vorteil der erfindungsgemäßen Lösung besteht darin, daß vor allem der prozentual größere Anteil des Trägers zur Wiederverwendung zur Verfügung steht und nach Gebrauch der Leiterplatte eine Trennung in Stoffgruppen möglich ist.

Die Erfindung wird nachfolgend an mehreren Ausführungsbeispielen näher dargestellt. In den Zeichnungen zeigen

Fig. 1 eine Seitenansicht der Leiterplatte ohne Laminat im Bereich des Steckverbinders,

Fig. 2 eine Seitenansicht der Leiterplatte mit Kerbstelle zwischen Foliensystem und Träger im Bereich des Steckverbinders,

Fig. 3 eine Seitenansicht der Leiterplatte mit Kerbstelle zwischen Foliensystem und Träger im Bereich des Steckverbinders und lösbarer Verbindung zwischen Steckverbinder und Träger,

Fig. 4 eine Seitenansicht der Leiterplatte mit Sollbruchstelle im Träger; wobei sich Steckverbinder und Folie an der gleichen Seite befinden,

Fig. 5 eine Seitenansicht der Leiterplatte ohne Laminat im Bereich des Steckverbinders, wobei das Unterteil des Steckverbinders integraler Bestandteil des Trägers ist

Fig. 6 eine Draufsicht gemäß Fig. 4,

Fig. 7 eine Seitenansicht der Leiterplatte mit Sollbruchstelle im Träger, wobei das Foliensystem auf der vom Steckverbinder abgewandten Seite liegt,

Fig. 8 schematische Darstellung eines Steckverbinder aus Ober- und Unterteil.

Die in den Figuren dargestellten Konstruktionen zeichnen sich dadurch aus, daß ein Foliensystem 1 mit einem Träger 3 über eine Verbindungsstelle 2 z. B. mittels eines Klebers verbunden ist. Charakteristisch für die Verbindungsstelle 2 ist, daß sie im Recyclingfall wieder lösbar ist.

Nach den Fig. 1, 4, 6, 7 wird ein Bauelement, vorzugsweise ein Steckverbinder 4, dazu verwendet, das Foliensystem 1 von einem Träger 3 abzuziehen bzw. zu lösen. Nach Fig. 1 besteht die Möglichkeit, nach dem Ablösen des Foliensystems, den Steckverbinder durch Zerlegen in Ober- und Unterteil nach Fig. 8 vom Foliensystem zu trennen.

Der mechanische Vorgang zur Trennung der zwei Verbindungspartner 1 und 3 kann durch eine thermische und chemische Einwirkung, unmittelbar oder direkt auf die Verbindungsstelle 2 unterstützt werden. Diese Vorgehensweise gilt für alle Aufbauten eines Verbundes von Folien und Trägern nach den Figuren.

Nach Fig. 4 und Fig. 7 ist der Steckverbinder fest mit dem Träger verbunden. Somit kann eine Trennung des aufgebrachten Foliensystems l erfolgen, welches vorzugsweise auf der dem Steckverbinder abgewandten günstigeren Montage- und Demontageseite zugeordnet ist.

Durch Einbringen einer Kerbstelle 12 (Fig. 2, 3) kann die Trennung des Foliensystems 1 vom Träger 3 verbessert werden. Dabei ist charakteristisch, daß der Kleber 2 nicht ganzflächig die Verbindung zwischen Foliensystem 1 und Träger 3 realisiert. An der Stelle, an der eine entsprechende Kerbstelle 12 in den Verbund eingebracht wurde, kann zunächst durch den Steckverbinder 4 die notwendige mechanische Sicherung erfolgen.

Bezugszeichenliste

1 Foliensystem
2 Verbindungsstelle
3 Träger
4 Steckverbinder
5 Sollbruchstelle
6 Oberteil des Steckverbinders
7 Unterteil des Steckverbinders
8 elektrische Kontaktstelle
9 mechanische Sicherung
10 kraft-formschlüssige Verbindung
11 Leitkleberverbindung
12 Kerbstelle

Claims

1. Leiterplatte bestehend aus Träger, Foliensystem und Bauelement, vorzugsweise einem Steckverbinder, wobei das Foliensystem auf dem Träger bedingt lösbar laminiert ist, gekennzeichnet dadurch, daß an einer Stirnseite der Leiterplatte eine Trennstelle vorgesehen ist und das Foliensystem oder das Foliensystem und der Träger mit dem Bauelement fest verbunden ist.

2. Leiterplatte nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Trennstelle im Bereich des Bauelementes liegt.

3. Leiterplatte nach Anspruch 1 und 2, gekennzeichnet dadurch, daß das Foliensystem bis an den Bereich des Bauelementes laminiert ist.

4. Leiterplatte nach Anspruch 1 und 2, gekennzeichnet dadurch, daß im Bereich des Bauelementes eine Kerbstelle zwischen Foliensystem und Träger vorgesehen ist.

5. Leiterplatte nach Anspruch 1 und 2, gekennzeichnet dadurch, daß die Trennstelle eine Sollbruchstelle im Träger ist.

6. Leiterplatte nach Anspruch 5, gekennzeichnet dadurch, daß die Sollbruchstelle ein Trennschnitt ist.