EP2499314B1 - Verfahren zur herstellung eines kraftfahrzeugtürschlosses und zugehöriges kraftfahrzeugtürschloss - Google Patents

Verfahren zur herstellung eines kraftfahrzeugtürschlosses und zugehöriges kraftfahrzeugtürschloss Download PDF

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EP2499314B1
EP2499314B1 EP10803031.3A EP10803031A EP2499314B1 EP 2499314 B1 EP2499314 B1 EP 2499314B1 EP 10803031 A EP10803031 A EP 10803031A EP 2499314 B1 EP2499314 B1 EP 2499314B1
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EP
European Patent Office
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plastic
plastic carrier
vehicle door
motor vehicle
carrier
Prior art date
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EP10803031.3A
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English (en)
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EP2499314A2 (de
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Ludger Graute
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Kiekert AG
Original Assignee
Kiekert AG
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Publication date
Application filed by Kiekert AG filed Critical Kiekert AG
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E05—LOCKS; KEYS; WINDOW OR DOOR FITTINGS; SAFES
    • E05B—LOCKS; ACCESSORIES THEREFOR; HANDCUFFS
    • E05B85/00—Details of vehicle locks not provided for in groups E05B77/00 - E05B83/00
    • E05B85/02—Lock casings
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E05—LOCKS; KEYS; WINDOW OR DOOR FITTINGS; SAFES
    • E05B—LOCKS; ACCESSORIES THEREFOR; HANDCUFFS
    • E05B81/00—Power-actuated vehicle locks
    • E05B81/54—Electrical circuits
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E05—LOCKS; KEYS; WINDOW OR DOOR FITTINGS; SAFES
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    • E05B81/00—Power-actuated vehicle locks
    • E05B81/54—Electrical circuits
    • E05B81/64—Monitoring or sensing, e.g. by using switches or sensors
    • E05B81/66—Monitoring or sensing, e.g. by using switches or sensors the bolt position, i.e. the latching status
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E05—LOCKS; KEYS; WINDOW OR DOOR FITTINGS; SAFES
    • E05B—LOCKS; ACCESSORIES THEREFOR; HANDCUFFS
    • E05B81/00—Power-actuated vehicle locks
    • E05B81/54—Electrical circuits
    • E05B81/64—Monitoring or sensing, e.g. by using switches or sensors
    • E05B81/72—Monitoring or sensing, e.g. by using switches or sensors the lock status, i.e. locked or unlocked condition

Definitions

  • the invention relates to a method for producing a motor vehicle door lock, with a housing, further comprising at least one plastic carrier, and with electrical / electronic components in and / or on the housing, which individual or all electrical conductors for contacting the electrical / electronic components in the plastic carrier be integrated in the course of a manufacturing process, and then the electrical traces are applied to the independently produced or produced plastic carrier.
  • a metallic circuit element is integrated with a component or the plastic support of the housing by being inserted during molding of the component made of plastic material.
  • Such a component carrier or plastic carrier for locking systems essentially consists of a conductor track unit which can be equipped with electrical or electronic components or components. These components may be connectors, microswitches, sensors, motors, etc. used in a motor vehicle door lock.
  • the conductor track unit consists essentially of a flexible conductor foil or generally a so-called stamped grid, which is or which is encapsulated to form a module made of plastic.
  • the invention is based on the technical problem of further developing such a method so that the flexibility is increased and the production costs are reduced.
  • a generic method for producing a motor vehicle door lock in the invention is characterized in that the electrical conductors are applied to the plastic substrate subtractive structuring, in which the plastic carrier is metallized total on its surface, then a protective coating of the tracks takes place and Finally, the remaining metallization is removed.
  • the production of the plastic carrier on the one hand and the definition or the application of the electrical conductor tracks on the plastic carrier on the other hand is carried out separately from each other.
  • the electrical conductors are unchanged in the plastic carrier in question - at least superficially - integrated and experienced on the one hand protection by the plastic carrier and on the other hand stabilized by the plastic carrier.
  • the conductor tracks may still be completely or partially enclosed by the plastic of the plastic carrier. This is not mandatory.
  • the invention makes use of the known MID (Molded Interconnect Devices) technology, in which the plastic carrier consisting of an electrically nonconducting plastic material on its surface, for example by electrically conductive stamping foils or by local metallization with the desired electrical conductor tracks is equipped. These tracks follow more or less the three-dimensional topography of the plastic carrier.
  • MID Manufacturing Interconnect Devices
  • a component carrier is here propagated for components to be wired to form an electrical assembly, in which case the components are supported on or in the bottom region of the component carrier.
  • circuit wires extending through a clearance above the ground area are attached to terminal portions of the components.
  • Such a procedure is unsuitable for use in the motor vehicle sector because the circuit wires are partly exposed and thus more or less exposed to both mechanical and environmental influences.
  • the present invention proves that the so-called MID technology can be used in the meantime for the production of housings as a whole or of plastic carriers, for example, as components of the housing of motor vehicle door locks.
  • the respective plastic carrier may be part of the housing, form the housing as a whole or be designed as a so-called component carrier independently of the housing, as described in the context of the previously described DE 20 2007 005 076 U1 is explained. All variants are covered by the invention.
  • the procedure is such that the electrical interconnects are applied in a subtractive manner to the plastic carrier in question.
  • the procedure is such that the plastic carrier in the relevant areas is completely equipped with a metallic coating (on its surface) or metallized overall. After that For the most part, this metallization or the associated metal coating is removed, namely in the areas which serve as free areas between the remaining conductor tracks.
  • this approach it is, of course, on the fact that the plastic carrier itself is designed to be electrically non-conductive, as already explained in one piece. In any case, the different basic procedures allow a particularly great flexibility in the definition of the electrical conductors and their attachment to the associated plastic carrier.
  • the plastic carrier may be the entire plastic housing of the motor vehicle door lock, that is to say the casing of the motor vehicle door lock with the recessed metal lock case, which is usually made of metal.
  • the plastic carrier but also only represent a part of the housing.
  • the option that the plastic carrier as a component carrier in the sense of DE 20 007 005 076 U1 is designed.
  • the invention intentionally omits, for example, a prefabricated stamped grid, which is inserted into an injection mold and molded with plastic. Rather, the interconnects can be flexibly adapted to the respective plastic carrier. As a result, various variants of the motor vehicle door lock can be realized by resorting to one and the same injection mold for the plastic carrier or the housing. As a result, the manufacturing costs can be reduced while at the same time achieving increased flexibility.
  • the plastic carrier can be produced in the course of an injection process.
  • an additive metallizing coating is disclosed, which does not form part of the invention.
  • the conductor tracks are applied to the plastic carrier by the plastic carrier in the region of the subsequent conductor tracks undergoes - at least local - metallization.
  • electrically conductive embossing foils or conductor foils or conductor foils which form a connection with the plastic carrier.
  • the so-called hot stamping has proven to be particularly favorable.
  • the electrical conductors can be applied as metallic conductors on the otherwise injection-molded plastic carrier. It can be used in detail on a two-component injection molding process become.
  • a first non-metallizable and electrically non-conductive plastic forms a base body
  • another second electrically non-conductive plastic can be made metallizable and defines the electrical conductor tracks.
  • the other second and metallizable plastic forms a printed circuit board layout.
  • the metallization of the other second plastic can for example be made as in the DE 199 07 245 A1 will be described in detail.
  • a thermoplastic plastic is used as the second plastic, for example polyamide, which can be electrolessly and wet-chemically metallized.
  • the polyamide surface is first roughened and then a metal layer is deposited.
  • a composite of two thermoplastic materials is first prepared, of which one component, the second plastic, is metallizable.
  • the other component, the first plastic remains completely unaffected by the subsequent chemical action of the metallization electrolytes.
  • the overall plastic carrier can be produced in such a way that metallic properties are present in part in the region of the desired conductor tracks.
  • the metallizable plastic or the second plastic in the form of electrical conductors can be easily structured. For this purpose, first the first plastic is injected and then encapsulated by the metallizable second plastic, or vice versa.
  • a metallizable and electrically non-conductive plastic wherein the layout of the tracks is shown sublimely.
  • the first non-metallizable plastic which is also electrically non-conductive, then fills the open areas between the individual tracks.
  • recesses can be used.
  • the first plastic is again not metallizable and electrically non-conductive and are formed in the first plastic, the subsequent traces as wells. These recesses are then filled with the second metallizable and electrically non-conductive plastic.
  • the plastic carrier to be finished on the surface with the strip conductors is firstly activated and structured on its surface. Then, a metal layer is applied to the individual structures or the plastic undergoes a corresponding metallization.
  • Both approaches can be advantageously realized with a laser.
  • the plastic carrier can be converted into an electrically conductive state in the irradiation region of the laser. Then an additional metallization is not required, but rather the plastic of the plastic carrier is modified accordingly. Of course, this requires that the plastic itself is designed to be metallised.
  • the plastic carrier is metallized overall and then a protective coating of the conductors takes place. Subsequently, the remaining metallization is then removed and there remain only the protected by means of the protective coating tracks.
  • the metallization of the surface of the plastic carrier can be carried out again by means of laser irradiation, with inter alia Nd: YAG laser or fiber laser can be used.
  • Nd YAG laser or fiber laser can be used.
  • the entire surface of the plastic carrier is first of all metallized by means of laser radiation or, for example, by measurement.
  • the structure of the desired printed conductors is defined by means of a protective coating. This may be an initially liquid and then curing plastic coating, which is resistant to subsequent etching processes. In any case, after this process, the metallized surface of the plastic carrier, which is not protected by the ⁇ tzresist, then etch away.
  • the plastic carrier can be metallized in a customary manner, that is to say by depositing a metal or copper layer.
  • a metallization by laser irradiation is conceivable.
  • This metallized component surface then undergoes laser structuring by structuring the previously applied plastic layer or layer resistant to the etching process.
  • the remaining exposed copper layer or metal layer is then etched away.
  • the plastic support is again, for example wet-chemically, with a metallic coating, such as a thin copper layer, equipped.
  • a photoresist coating is applied to this copper layer. This coating can be exposed using an example three-dimensional photomask, for example, with UV light. After applying the thus produced etching mask, the photoresistive layer and the copper which is no longer needed can be etched away.
  • the plastic carrier which may be an electronic component carrier, is manufactured independently of the electrical conductors which are applied to the already produced or still to be produced plastic carrier.
  • the invention relies on a per se known to partially modified MID method.
  • the main benefits are the main benefits.
  • a motor vehicle door lock is shown, which is of conventional design, that is a not explicitly illustrated locking mechanism with a catch and pawl has.
  • a locking lever or central locking lever 1 which by means of a drive unit 2, 3, for example, in its positions “unlocked” and “locked” about an axis 4 can be pivoted.
  • an inner locking lever 5 may provide for corresponding pivoting movements of the central locking lever 1.
  • the basic structure is still a housing 6, which at the transition from the Fig. 1 to Fig. 2 partially opened or removed.
  • the housing 6 is composed of an upper housing part 6a and a lower housing part 6b.
  • connection socket 7 in the upper housing part 6a and two switches 8 in the upper housing part 6b which query the position of the rotary latch and the central locking lever 1.
  • the connector 7 and the two switches 8 are as well as the electric motor 2 via a in the Fig. 2 Basically illustrated conductor sheet 9 electrically connected to each other. That is, any signals of the switch 8 are transmitted to a remote control unit via the conductor foil 9 and finally the connection socket 7 or a plug inserted therein.
  • the connection socket 7 ensures the control of the electric motor 2 with the interposition of the conductor film 9.
  • the one half of the housing or the upper housing part 6a acts as a plastic support 6a or component carrier in the sense of DE 20 2007 005 076 U1 .
  • the plastic support 6a carries, inter alia, the connector 7 and can also be equipped with other electrical / electronic components.
  • the component carrier 6a is equipped with the conductor foil 9, which is integrated in the component carrier 6a - at least in the region of its surface.
  • the surface in which the printed circuit film 9 is integrated or onto which it is applied is the surface facing the lower housing part 6b and consequently the switches 8 and the electric motor 2.
  • the housing half or the component carrier 6a For the production of the housing half or the component carrier 6a, this is first formed by means of a plastic injection molding tool. Subsequently, electrical conductors are applied.
  • a printed circuit foil 9 punched out of a metal foil is applied to the plastic carrier 6a in question by hot stamping. This corresponds to an additive metallizing order, which is not the subject of the method according to the invention and only serves to clarify the fundamental principle.
  • the conductor film 9 is punched out of the metal foil and impressed with the simultaneous application of pressure and heat in the plastic carrier 6a.
  • the strip conductor 9 dips into the plastic support 6a on the surface side and at least slightly and ensures plasticized and displaced plastic mass corresponding to the fact that the strip conductor 9 is optionally sealed by the previously molten plastic.
  • a potting compound can also be applied to the printed circuit film 9 for its protection, or the printed circuit film 9 can undergo a potting coating.

Landscapes

  • Lock And Its Accessories (AREA)
  • Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Kraftfahrzeugtürschlosses, mit einem Gehäuse, ferner mit wenigstens einem Kunststoffträger, und mit elektrischen/elektronischen Bauteilen in und/oder an dem Gehäuse, wonach einzelne oder sämtliche elektrische Leiterbahnen zur Kontaktierung der elektrischen/elektronischen Bauteile in den Kunststoffträger im Zuge eines Herstellungsvorgangs integriert werden, und wonach die elektrischen Leiterbahnen auf den unabhängig hiervon hergestellten oder herzustellenden Kunststoffträger aufgetragen werden.
  • Bei einem gattungsgemäßen Verfahren entsprechend der EP 0 982 978 A2 sind elektrische Leitungen mit einem Gehäuse und insbesondere Schlossgehäuse für einen Kraftfahrzeugtürverschluss fest verbunden. An die elektrischen Leitungen lassen sich ein oder mehrere elektrische Bauteil anschließen. Die elektrischen Leitungen weisen Leiterbahnen aus einem metallisierbaren Kunststoff auf, die auf der Gehäuseoberfläche verlaufen und adhäsiv mit dem Kunststoff des zugehörigen Gehäuses verbunden, z. B. auf die Gehäuseoberfläche aufgespritzt sind. Auf diese Weise wird ein Gehäuse und insbesondere Schlossgehäuse geschaffen, welches in montagetechnischer und stabilitätsmäßiger Hinsicht allen Anforderungen genügt und einen einwandfreien elektrischen Kontakt gewährleistet. Allerdings ist die Definition der Leiterbahnen technologisch aufwendig.
  • Bei einem anderen Verfahren entsprechend der DE 43 06 143 A1 wird so vorgegangen, dass die elektrischen Leiterbahnen in aus Spritzkunststoff bestehende Bereiche des Schlossgehäuses im Wege des Spritzgießens eingebettet werden. Das heißt, die Herstellung des Kunststoffträgers bzw. des gesamten Gehäuses im Beispielfall und das Einbetten der zugehörigen elektrischen Leiterbahnen in den fraglichen Kunststoffträger erfolgen gleichzeitig. Der Kunststoffträger ist in diesem Fall ein Bestandteil des Gehäuses, was allerdings nicht zwingend ist.
  • Ähnlich geht die DE 692 06 671 T2 vor, welche sich mit einer Fahrzeugtür-Verriegelungsvorrichtung beschäftigt. Hier ist ein metallenes Schaltkreiselement in ein Bauteil bzw. den Kunststoffträger des Gehäuses integriert, indem es während des Formens des Bauteils aus Kunststoffmaterial eingefügt wurde.
  • Ganz unabhängig hiervon beschäftigt sich die DE 197 02 205 B4 mit einem Kraftfahrzeugtürschloss, bei welchem ein Motor-/Getriebe-Aggregat mit aus dem Kunststoff eines Gehäusedeckels herausragenden Leiterelementen in Kontaktverbindung steht. Das Motor-/Getriebe-Aggregat ist mit Hilfe eines plattenförmigen Komponententrägers zu einer Baueinheit zusammengefasst.
  • Im Rahmen der DE 20 2007 005 076 U1 wird ein solcher Komponententräger bzw. Kunststoffträger für Schließsysteme detailliert erläutert. Tatsächlich setzt sich ein solcher Komponententräger im Wesentlichen aus einer Leiterbahneinheit zusammen, die mit elektrischen bzw. elektronischen Bauteilen respektive Komponenten bestückt werden kann. Bei diesen Bauteilen mag es sich um Stecker, Mikroschalter, Sensoren, Motoren usw. handeln, die bei einem Kraftfahrzeugtürschloss zum Einsatz kommen. Die Leiterbahneinheit besteht dabei im Wesentlichen aus einer flexiblen Leiterbahnfolie oder allgemein einem sogenannten Stanzgitter, welche bzw. welches zu einem Modul aus Kunststoff umspritzt wird. Dadurch wird insgesamt ein relativ steifer bzw. formstabiler Komponententräger zur Verfügung gestellt, mit dessen Hilfe eine sichere Positionierung der zuvor erwähnten Bauteile in oder an Kraftfahrzeugtürschlössern gewährleistet werden kann. Das hat sich grundsätzlich bewährt.
  • Die bekannten Vorgehensweisen stoßen jedoch dann an Probleme, wenn die Herstellung des Kunststoffträgers einerseits und dessen Verbindung mit den einzelnen oder sämtlichen elektrischen Leiterbahnen andererseits nicht gleichzeitig vorgenommen werden kann oder soll. Ein Grund hierfür mag beispielsweise in der speziellen Gestaltung der elektrischen Leiterbahnen liegen, die nur schwer innerhalb des insgesamt umgebenden Spritzgießwerkzeugs platziert werden können. Auch ergeben sich in der Praxis manchmal Anforderungen dahingehend, ein und denselben Komponententräger bzw. Kunststoffträger mit unterschiedlichen elektrischen Leiterbahnen auszurüsten, beispielsweise um verschiedene Kraftfahrzeugtürschlösser unter Rückgriff auf ein und dasselbe Gehäuse realisieren zu können.
  • Das ist manchmal der Fall, wenn verschiedene Funktionen oder unterschiedliche Einbausituationen bei Rückgriff auf ein und dasselbe Kraftfahrzeugtürschloss als gleichsam Modul zu beherrschen sind. Diese sämtlichen Anforderungen vermag der bisherige Stand der Technik nicht oder nur eingeschränkt zu erfüllen. Beispielsweise setzt eine Änderung der Struktur und Führung der elektrischen Leiterbahnen bei einem Stanzgitter entsprechend der DE 692 06 671 T2 voraus, dass ein neues Stanzgitter hergestellt und zum Umspritzen eingelegt wird. - Hier setzt die Erfindung ein.
  • Der Erfindung liegt das technische Problem zugrunde, ein derartiges Verfahren so weiter zu entwickeln, dass die Flexibilität gesteigert ist und die Herstellungskosten verringert werden.
  • Zur Lösung dieser technischen Problemstellung ist ein gattungsgemäßes Verfahren zur Herstellung eines Kraftfahrzeugtürschlosses im Rahmen der Erfindung dadurch gekennzeichnet, dass die elektrischen Leiterbahnen auf den Kunststoffträger substraktiv strukturierend aufgetragen werden, in dem der Kunststoffträger insgesamt auf seiner Oberfläche metallisiert wird, danach eine Schutzbeschichtung der Leiterbahnen erfolgt und abschließend die übrige Metallisierung entfernt wird.
  • Im Rahmen der Erfindung erfolgt also die Herstellung des Kunststoffträgers einerseits und die Definition bzw. das Aufbringen der elektrischen Leiterbahnen auf den Kunststoffträger andererseits getrennt voneinander. Dadurch besteht die grundsätzliche Möglichkeit, die elektrischen Leiterbahnen hinsichtlich ihrer Struktur, Ausdehnung und Gestaltung an den jeweiligen Einsatzzweck anzupassen, ohne dass die Herstellung des Kunststoffträgers hiervon beeinflusst wird. Dabei sind die elektrischen Leiterbahnen unverändert in den fraglichen Kunststoffträger - zumindest oberflächlich - integriert und erfahren einerseits einen Schutz durch den Kunststoffträger und werden andererseits durch den Kunststoffträger stabilisiert. Im Übrigen mögen die Leiterbahnen nach wie vor ganz oder teilweise von dem Kunststoff des Kunststoffträgers umschlossen werden. Das ist allerdings nicht zwingend.
  • Die Erfindung greift an dieser Stelle auf die an sich bekannte MID (Molded Interconnect Devices)-Technologie zurück, bei welcher der aus einem elektrisch nicht leitenden Kunststoff bestehende Kunststoffträger auf seiner Oberfläche, beispielsweise durch elektrisch leitende Prägefolien oder durch lokales Metallisieren mit den gewünschten elektrischen Leiterbahnen ausgerüstet wird. Diese Leiterbahnen folgen dabei mehr oder minder der dreidimensionalen Topografie des Kunststoffträgers. Da die sogenannte MID-Technologie unterschiedliche Vorgehensweisen kombiniert, hat sie sich bisher in der Praxis noch nicht durchgesetzt, wie die DE 10 2006 037 159 A1 belegt. Aus diesem Grund wird hier ein Komponententräger für zu einer elektrischen Baugruppe zu verdrahtende Komponenten propagiert, bei welchem die Komponenten auf oder in dem Bodenbereich des Komponententrägers gehaltert sind. Außerdem werden freitragend durch einen Freiraum über dem Bodenbereich verlaufende Schaltungsdrähte an Anschlussbereichen der Komponenten befestigt. - Eine solche Vorgehensweise ist für den Einsatz im Kraftfahrzeugbereich schon deshalb ungeeignet, weil die Schaltungsdrähte zum Teil freiliegen und damit sowohl mechanischen als auch umweltbedingten Einflüssen mehr oder minder ungeschützt ausgeliefert sind.
  • Jedenfalls belegt die vorliegende Erfindung, dass die sogenannte MID-Technologie mittlerweile auch für die Herstellung von Gehäusen insgesamt oder von Kunststoffträgern beispielsweise als Bestandteile der Gehäuse von Kraftfahrzeugtürschlössern eingesetzt werden kann. Dabei kann der jeweilige Kunststoffträger Bestandteil des Gehäuses sein, insgesamt das Gehäuse bilden oder auch als sogenannter Komponententräger unabhängig vom Gehäuse ausgelegt sein, wie dies im Rahmen der zuvor bereits beschriebenen DE 20 2007 005 076 U1 erläutert wird. Sämtliche Varianten werden von der Erfindung abgedeckt.
  • Dabei wird grundsätzlich so vorgegangen, dass die elektrischen Leiterbahnen subtraktiv strukturierend auf den fraglichen Kunststoffträger aufgetragen werden. Beim subtraktiv strukturierenden Auftrag der elektrischen Leitungen bzw. Leiterbahnen wird so vorgegangen, dass der Kunststoffträger in den relevanten Bereichen komplett mit einer metallischen Beschichtung (auf seiner Oberfläche) ausgerüstet bzw. insgesamt metallisiert wird. Im Anschluss daran wird diese Metallisierung bzw. die zugehörige Metallbeschichtung größtenteils entfernt, nämlich in den Bereichen, die zwischen den verbleibenden Leiterbahnen als Freibereiche dienen. Bei dieser Vorgehensweise kommt es, wie auch im Übrigen, natürlich darauf an, dass der Kunststoffträger selbst elektrisch nicht leitend ausgelegt ist, wie dies einteilend bereits erläutert wurde. Jedenfalls ermöglichen die verschiedenen grundsätzlichen Vorgehensweisen eine besonders große Flexibilität bei der Definition der elektrischen Leiterbahnen und Ihrer Anbringung auf dem zugehörigen Kunststoffträger. Dabei kann es sich bei dem Kunststoffträger um das gesamte Kunststoffgehäuse des Kraftfahrzeugtürschlosses handeln, also die Ummantelung des Kraftfahrzeugtürschlosses unter Aussparung des üblicherweise aus Metall bestehenden Schlosskastens. Daneben kann der Kunststoffträger aber auch lediglich einen Bestandteil des Gehäuses darstellen. Außerdem besteht im Rahmen der Erfindung die Option, dass der Kunststoffträger als Komponententräger im Sinne der DE 20 007 005 076 U1 ausgelegt ist.
  • Jedenfalls verzichtet die Erfindung bewusst auf beispielsweise ein vorgefertigtes Stanzgitter, welches in eine Spritzgießform eingelegt und mit Kunststoff umspritzt wird. Vielmehr lassen sich die Leiterbahnen flexibel an den jeweiligen Kunststoffträger anpassen. Dadurch können verschiedene Varianten des Kraftfahrzeugtürschlosses unter Rückgriff auf ein und dasselbe Spritzgießwerkzeug für den Kunststoffträger bzw. das Gehäuse realisiert werden. Als Folge hiervon lassen sich die Herstellungskosten bei zugleich erreichter erhöhter Flexibilität verringern. Hierin sind die wesentlichen Vorteile zu sehen. Der Kunststoffträger kann im Zuge eines Spritzvorgangs hergestellt werden.
  • Um das Verständnis der Erfindung zu erleichtern, wird eine weitere Option für einen additiv metallisierenden Auftrag offenbart, welcher nicht Teil der Erfindung ist. In diesem Fall werden die Leiterbahnen auf den Kunststoffträger aufgebracht, indem der Kunststoffträger im Bereich der anschließenden Leiterbahnen eine - zumindest lokale - Metallisierung erfährt. Alternativ hierzu kann auch mit elektrisch leitenden Prägefolien bzw. Leiterfolien respektive Leiterbahnfolien gearbeitet werden, die mit dem Kunststoffträger eine Verbindung eingehen. Hierzu hat sich das sogenannte Heißprägen als besonders günstig erwiesen.
  • Die elektrischen Leiterbahnen können als metallische Leiterbahnen auf den ansonsten spritzgegossenen Kunststoffträger aufgetragen werden. Dabei kann im Einzelnen auf ein Zweikomponentenspritzgussverfahren zurückgegriffen werden. In diesem Zusammenhang bildet ein erster nicht metallisierbarer und elektrisch nicht leitender Kunststoff einen Grundkörper, während ein weiterer zweiter elektrisch nicht leitender Kunststoff metallisierbar gestaltet sein kann und die elektrischen Leiterbahnen definiert. D. h., der weitere zweite und metallisierbaren Kunststoff bildet ein Leiterbahnen-Layout ab.
  • Die Metallisierung des weiteren zweiten Kunststoffes kann beispielsweise so vorgenommen werden, wie dies in der DE 199 07 245 A1 im Detail beschrieben wird. Dabei kommt üblicherweise ein thermoplastischer Kunststoff als zweiter Kunststoff, beispielsweise Polyamid, zum Einsatz, welcher stromlos und nasschemisch metallisiert werden kann. Hierzu wird zunächst die Polyamidoberfläche aufgeraut und dann eine Metallschicht abgeschieden. In diesem Zusammenhang wird zunächst ein Verbundkörper aus zwei thermoplastischen Kunststoffen hergestellt, von denen die eine Komponente, der zweite Kunststoff, metallisierbar ist. Die andere Komponente, der erste Kunststoff, bleibt von der anschließenden chemischen Einwirkung der Metallisierungselektrolyte völlig unberührt. Hierdurch lässt sich der Kunststoffträger insgesamt so herstellen, dass partiell im Bereich der gewünschten Leiterbahnen metallische Eigenschaften vorliegen. Dabei kann der metallisierbare Kunststoff bzw. der zweite Kunststoff in Form von elektrischen Leiterbahnen unschwer strukturiert werden. Zu diesem Zweck wird zunächst der erste Kunststoff gespritzt und dann von dem metallisierbaren zweiten Kunststoff umspritzt, oder umgekehrt.
  • An dieser Stelle wird weiter vorgeschlagen als zweiten Kunststoff einen metallisierbaren und elektrisch nicht leitenden Kunststoff zu verwenden, wobei das Layout der Leiterbahnen erhaben abgebildet wird. Der erste nicht metallisierbare Kunststoff, der ebenfalls elektrisch nicht leitend ausgebildet ist, füllt dann die Freibereiche zwischen den einzelnen Leiterbahnen aus. Anstelle mit einer erhabenen Auslegung zur Realisierung des Leikerbahnlayouts zu arbeiten, kann aber auch auf Vertiefungen zurückgegriffen werden. In diesem Fall ist der erste Kunststoff erneut nicht metallisierbar und elektrisch nicht leitend ausgebildet und werden in dem ersten Kunststoff die anschließenden Leiterbahnen als Vertiefungen abgebildet. Diese Vertiefungen werden dann mit dem zweiten metallisierbaren sowie elektrisch nicht leitenden Kunststoff aufgefüllt.
  • Jedenfalls handelt es sich bei den beschriebenen Vorgehensweisen um solche, bei welchen die elektrischen Leiterbahnen additiv metallisierend auf den eigentlichen Kunststoffträger aufgetragen werden. Diese Vorgehensweisen sind nicht Teil der Erfindung, sondern dienen lediglich einem erleichterten Verständnis der Erfindung.
  • Im Rahmen einer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der mit den Leiterbahnen oberflächlich auszurüstende Kunststoffträger zunächst Oberflächen aktiviert und an seiner Oberfläche strukturiert wird. Auf die einzelnen Strukturen wird dann anschließend eine Metallschicht aufgebracht oder der Kunststoff erfährt eine entsprechende Metallisierung. Beide Vorgehensweisen lassen sich vorteilhaft mit einem Laser realisieren. Tatsächlich kann mit Hilfe eines solchen Lasers in den Kunststoffträger die nachfolgende Leiterbahn gleichsam "eingeschrieben" werden. Durch die Laserbestrahlung lässt sich der Kunststoffträger im Einstrahlbereich des Lasers in einen elektrisch leitfähigen Zustand überführen. Dann ist eine zusätzliche Metallisierung nicht erforderlich, wird vielmehr der Kunststoff des Kunststoffträgers entsprechend modifiziert. Das setzt natürlich voraus, dass der Kunststoff selbst metallisierbar ausgelegt ist.
  • So ist es beispielsweise denkbar, mit einem Polymer unter Zugabe von Zusatzstoffen zur Realisierung des metallisierbaren Kunststoffträgers zu arbeiten. Mit Hilfe des Laserstrahls lässt sich nun eine chemische Reaktion des Zusatzstoffes mit dem Polymer hervorrufen, wobei als Folge hiervon das zuvor elektrisch isolierende Polymer in ein elektrisch leitfähiges Material umgewandelt wird. Alternativ ist es aber auch möglich, dass in das Polymer zur Herstellung des Kunststoffträgers von vornherein elektrisch leitfähige Partikel eingelagert werden. Diese können durch das Berstrahlen mit dem Laserlicht miteinander verschmelzen und so die gewünschte elektrische Leiterbahn definieren. In diesem Fall wird also gleichsam subtraktiv strukturierend gearbeitet.
  • Ähnliches gilt für den Fall, dass der Kunststoffträger insgesamt metallisiert wird und danach eine Schutzbeschichtung der Leiterbahnen erfolgt. Im Anschluss daran wird dann die übrige Metallisierung entfernt und es verbleiben lediglich die mit Hilfe der Schutzbeschichtung geschützten Leiterbahnen. Das Metallisieren der Oberfläche des Kunststoffträgers kann erneut mittels Laserbestrahlung erfolgen, wobei unter anderem Nd:YAG-Laser oder Faserlaser zum Einsatz kommen können. Bei der subtraktiven Laserstrukturierung wird also zunächst die gesamte Oberfläche des Kunststoffträgers mit Hilfe der Laserstrahlung oder auch beispielsweise maßchemisch metallisiert. Anschließend wird die Struktur der gewünschten Leiterbahnen mit Hilfe einer Schutzbeschichtung definiert. Hierbei mag es sich um eine zunächst flüssige und dann aushärtende Kunststoffbeschichtung handeln, die gegenüber nachfolgenden Ätzprozessen resistent ist. Jedenfalls lässt sich nach diesem Vorgang die metallisierte Oberfläche des Kunststoffträgers, die nicht von dem Ätzresist geschützt ist, anschließend wegätzen.
  • Vergleichbar wird beim Maskenbelichtungsverfahren gearbeitet. Dabei kann zunächst die gesamte Oberfläche des Kunststoffträgers auf übliche Art und Weise, das heißt durch Abscheiden einer Metall- bzw. Kupferschicht metallisiert werden. Auch eine Metallisierung durch Laserbestrahlung ist denkbar. Diese metallisierte Bauteiloberfläche erfährt anschließend eine Laserstrukturierung, indem die zuvor aufgetragene Kunststoffschicht bzw. im Hinblick auf den Ätzvorgang resistente Schicht strukturiert wird. Die übrige freigelegte Kupferschicht bzw. Metallschicht wird anschließend weggeätzt. Bei dem Maskenbelichtungsverfahren wird der Kunststoffträger erneut, beispielsweise nasschemisch, mit einer metallischen Beschichtung, beispielsweise einer dünnen Kupferschicht, ausgerüstet. Auf diese Kupferschicht wird eine fotoresistente Beschichtung aufgebracht. Diese Beschichtung kann mit Hilfe einer beispielsweise dreidimensionalen Fotomaske belichtet werden, beispielsweise mit UV-Licht. Nach Aufbringen der solchermaßen erzeugten Ätzmaske lassen sich die fotoresistive Schicht und das nicht mehr benötigte Kupfer wegätzen.
  • Neben diesen subtraktiv strukturierenden Verfahren ist es schließlich auch denkbar, eine Leiterbahnfolie mit einem Kunststoff zur Darstellung des Kunststoffträgers mit den aufgetragenen elektrischen Leiterbahnen zu hinterspritzen. In diesem Fall wird die eigentliche Leiterbahnfolie bzw. werden die Leiterbahnen als solche in ein Spritzgusswerkzeug eingelegt und mit geeigneten Kunststoffen hinterspritzt, so dass sie sich oberflächenseitig des Kunststoffträgers befindet bzw. befinden und gleichsam auf diesen aufgetragen ist beziehungsweise sind.
  • Im Ergebnis werden ein Verfahren und ein zugehöriges Kraftfahrzeugtürschloss beschrieben, die sich durch eine besonders flexible Herstellung des Kunststoffträgers auszeichnen. Tatsächlich wird der Kunststoffträger, bei dem es sich um einen Elektrokomponententräger handeln kann, unabhängig von den elektrischen Leiterbahnen hergestellt, die auf den bereits hergestellten oder noch herzustellenden Kunststoffträger aufgetragen werden. Dazu greift die Erfindung auf ein an sich bekanntes um zum Teil modifiziertes MID-Verfahren zurück. Hierin sind die wesentlichen Vorteile zu sehen.
  • Im Folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert; es zeigen:
    • Fig. 1
    das erfindungsgemäße Kraftfahrzeugtürschloss in einem Teilausschnitt und
    Fig. 2
    die eingesetzte Leiterbahnfolie in einer schematischen Übersicht.
  • In den Figuren ist ein Kraftfahrzeugtürschloss dargestellt, welches herkömmlich aufgebaut ist, also ein nicht ausdrücklich dargestelltes Gesperre mit Drehfalle und Sperrklinke aufweist. Zu erkennen ist ein Verriegelungshebel bzw. Zentralverriegelungshebel 1, welcher mit Hilfe einer Antriebseinheit 2, 3 beispielsweise in seine Positionen "entriegelt" und "verriegelt" um eine Achse 4 verschwenkt werden kann. In gleicher Weise mag ein Innenverriegelungshebel 5 für entsprechende Schwenkbewegungen des Zentralverriegelungshebels 1 sorgen. Schlussendlich gehört zum grundsätzlichen Aufbau noch ein Gehäuse 6, welches beim Übergang von der Fig. 1 zur Fig. 2 teilweise geöffnet bzw. abgenommen ist. Tatsächlich setzt sich das Gehäuse 6 aus einem Gehäuseoberteil 6a und einem Gehäuseunterteil 6b zusammen.
  • Darüber hinaus erkennt man eine Anschlussbuchse 7 im Gehäuseoberteil 6a sowie zwei Schalter 8 im Gehäuseoberteil 6b die die Stellung der Drehfalle sowie des Zentralverriegelungshebels 1 abfragen. Das ist selbstverständlich nur beispielhaft und nicht einschränkend zu verstehen. Die Anschlussbuchse 7 sowie die beiden Schalter 8 sind ebenso wie der Elektromotor 2 über eine in der Fig. 2 grundsätzlich dargestellte Leiterbahnfolie 9 elektrisch miteinander verbunden. Das heißt, etwaige Signale der Schalter 8 werden über die Leiterbahnfolie 9 und schließlich die Anschlussbuchse 7 bzw. einen darin eingesteckten Stecker an eine entfernte Steuereinheit übertragen. Außerdem sorgt die Anschlussbuchse 7 für die Ansteuerung des Elektromotors 2 unter Zwischenschaltung der Leiterbahnfolie 9.
  • Im Rahmen der Erfindung fungiert die eine Gehäusehälfte bzw. das Gehäuseoberteil 6a als Kunststoffträger 6a bzw. Komponententräger im Sinne der DE 20 2007 005 076 U1 . Denn der Kunststoffträger 6a trägt unter anderem die Anschlussbuchse 7 und kann darüber hinaus noch mit weiteren elektrischen/elektronischen Bauteilen bestückt werden. Außerdem ist der Komponententräger 6a mit der Leiterbahnfolie 9 ausgerüstet, die in den Komponententräger 6a - zumindest im Bereich seiner Oberfläche - integriert ist. Bei der Oberfläche, in welche die Leiterbahnfolie 9 integriert bzw. auf welche sie aufgetragen ist, handelt es sich um die dem Gehäuseunterteil 6b und folglich den Schaltern 8 und dem Elektromotor 2 zugewandte Oberfläche.
  • Zur Herstellung der Gehäusehälfte bzw. des Komponententrägers 6a wird dieser zunächst mit Hilfe eines Kunststoffspritzgusswerkzeuges geformt. Im Anschluss daran werden elektrischen Leiterbahnen aufgetragen. Im Rahmen des Ausführungsbeispiels wird hierzu eine aus einer Metallfolie ausgestanzte Leiterbahnfolie 9 auf den fraglichen Kunststoffträger 6a durch Heißprägen aufgetragen. Dazu korrespondiert ein additiv metallisierender Auftrag, der nicht Gegenstand des erfindungsgemäßen Verfahrens ist und lediglich dazu dient, dass grundsätzliche Prinzip zu verdeutlichen.
  • Tatsächlich wird bei diesem Vorgang die Leiterbahnfolie 9 aus der Metallfolie ausgestanzt und unter gleichzeitiger Anwendung von Druck und Wärme in den Kunststoffträger 6a eingeprägt. Dadurch taucht die Leiterbahnfolie 9 in den Kunststoffträger 6a oberflächenseitig und zumindest geringfügig ein und sorgt entsprechend plastifizierte und verdrängte Kunststoffmasse dafür, dass die Leiterbahnfolie 9 gegebenenfalls von dem zuvor erschmolzenen Kunststoff versiegelt wird. Grundsätzlich kann nach diesem Vorgang aber auch eine Vergussmasse auf die Leiterbahnfolie 9 zu ihrem Schutz aufgetragen werden bzw. kann die Leiterbahnfolie 9 eine Vergussummantelung erfahren.

Claims (4)

  1. Verfahren zur Herstellung eines Kraftfahrzeugtürschlosses, mit einem Gehäuse (6), ferner mit wenigstens einem Kunststoffträger (6a), und mit elektrischen/elektronischen Bauteilen (7, 8) in und/oder an dem Gehäuse (6), wonach
    - einzelne oder sämtliche elektrische Leiterbahnen zur Kontaktierung der Bauteile (7, 8) in den Kunststoffträger (6a) im Zuge eines Herstellungsvorgangs integriert werden, und wonach
    - die elektrischen Leiterbahnen auf den unabhängig hiervon hergestellten oder herzustellenden Kunststoffträger (6a) aufgetragen werden,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    - die elektrischen Leiterbahnen auf den Kunststoffträger (6a) subtraktiv strukturierend aufgetragen werden, in dem
    - der Kunststoffträger (6a) insgesamt auf seiner Oberfläche metallisiert wird, danach eine Schutzbeschichtung der Leiterbahnen erfolgt und abschließend die übrige Metallisierung entfernt wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kunststoffträger (6a) spritzgegossen wird.
  3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Kunststoffträger (6a) oberflächenaktiviert und oberflächenstrukturiert wird, wobei auf die solchermaßen strukturierte Fläche anschließend die Metallschicht aufgebracht wird.
  4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3 , dadurch gekennzeichnet, dass die elektrischen Leiterbahnen mit einem Kunststoff hinterspritzt werden.
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