WO2016042417A1

WO2016042417A1 - Method for producing a circuit carrier unit which is deformable and back-moldable in the fitted state, and circuit carrier unit

Info

Publication number: WO2016042417A1
Application number: PCT/IB2015/002304
Authority: WO
Inventors: Mag. DI Andreas TANDA; Christoph RAMSAUER; Philipp WEISSEL
Original assignee: Plastic Electronic Gmbh
Priority date: 2014-09-18
Filing date: 2015-09-18
Publication date: 2016-03-24
Also published as: DE102014013563A1

Abstract

The invention relates to a method for producing a circuit carrier unit (1, 2, 3, 4) which is deformable and/or back-moldable in the fitted state, having a polymeric circuit carrier film (1) and fitted (3) conductor tracks (2) disposed thereon. The invention further relates to a deformable and/or back-moldable circuit carrier unit (1, 2, 3, 4) when in the fitted state. According to the inventive method, a support layer (4) having receiving recesses for the circuit components (3) is created and is connected in a planar manner to the fitted circuit carrier (1, 2, 3) so that the circuit components (3) come to rest in the receiving recesses of the support layer (4). The resulting fitted circuit carrier unit (1, 2, 3, 4) can be used in conventional plastic processes for further processing, in particular deep-drawing and/or by means of film insert molding. After optional integration of transparent materials (7) and optical or lighting structures (8), back-molding, application of decorative layers (14) and/or coating layers, multifunctional plastic components, which are freely formed without seams, with electronic integration are obtained, in particular with an integrated touch sensor system and integrated display functions.

Description

Verfahren zur Herstellung einer bestückt umformbaren, hinterspritzbaren Schaltungsträgereinheit, sowie Schaltungsträgereinheit Method for producing a stocked, injectable circuit carrier unit, and circuit carrier unit

[Ol] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer im bestückten Zustand umformbaren und/oder hinterspritzbaren Schaltungsträgereinheit gemäß Patentanspruch 1. Ferner betrifft die Erfindung eine Schaltungsträgereinheit nach dem Oberbegriff von Patentanspruch 15. The invention relates to a method for producing a circuit carrier unit which can be deformed and / or injectable in the assembled state according to patent claim 1. The invention further relates to a circuit carrier unit according to the preamble of patent claim 15.

[02] Schaltungsträger zur Aufnahme von elektrischen oder elektronischen Bauelementen und/oder zur Realisierung sonstiger elektrischer Funktionen wie beispielsweise Sensor- und Anzeigefunktionen sind aus dem Stand der Technik bekannt. Derartige Schaltungsträger sind entweder als flexible Folienschaltungsträger oder als weitgehend starre bzw. geringfügig biegsame, starr-flexible Leiterplatten ausgeführt. Starre Leiterplatten werden dabei üblicherweise aus Epoxidharz und Glasfasergewebe, flexible Leiterplatten aus Kunststofffolien, beispielsweise aus Po- lyimid- (PI) oder Polyesterfolie (PET/PEN) hergestellt. [02] Circuit carriers for receiving electrical or electronic components and / or for implementing other electrical functions such as sensor and display functions are known from the prior art. Such circuit carriers are designed either as flexible foil circuit carriers or as substantially rigid or slightly flexible, rigid-flexible printed circuit boards. Rigid printed circuit boards are usually made of epoxy resin and glass fiber fabric, flexible printed circuit boards made of plastic films, for example from polyimide (PI) or polyester film (PET / PEN).

[03] Als leitfähige Strukturen werden bei starren Leiterplatten zumeist Kupferlagen verwendet, die mittels Fotolithographie und durch Ätzvorgänge strukturiert werden. Bei flexiblen Foli- enschaltungsträgern werden leitfähige Strukturen teilweise auch aufgedampft, oder durch Lamination von Kupferfolien hergestellt. Als Alternative zur Ausbildung von Leiterbahnen, insbesondere auf Folien, sind auch gedruckte Silberleitbahnen bekannt. Hierzu wird eine Paste bzw. Tinte mit Silberpartikeln im Siebdruck oder mittels anderer Druckverfahren auf eine Folie aufgebracht und bildet nach Trocknung entsprechend leitfähige Strukturen. Bei der Verwendung gewisser Silberpasten kann ein solcher Schaltungsträger mit Leiterbahnen innerhalb relativ enger Grenzen auch umgeformt werden, die Herstellung bzw. Umformung ist jedoch vergleichsweise teuer und häufig unzuverlässig. In the case of rigid printed circuit boards, conductive layers are usually copper layers which are patterned by means of photolithography and by etching processes. In the case of flexible film circuit carriers, conductive structures are also partially vapor-deposited or produced by lamination of copper foils. As an alternative to the formation of printed conductors, in particular on films, printed silver conductive tracks are also known. For this purpose, a paste or ink with silver particles is applied by screen printing or by other printing processes on a film and forms after drying corresponding conductive structures. With the use of certain silver pastes, such a circuit carrier can also be reshaped with printed conductors within relatively narrow limits, but the manufacture or forming is comparatively expensive and often unreliable.

[04] Elektronische Funktionalitäten werden heute vermehrt direkt in Kunststoffteile integriert. Damit sind Vorteile in Bezug auf Designmöglichkeiten, Robustheit, Kosten, Bauraum und sowie diverse weitere technische Vorteile verbunden, insbesondere auch in Kombination solche Kunststoffteile mit dekorativen Flächen an Geräten und Bedienungspanels. Hierfür sind Schaltungsträger erforderlich, die einerseits die elektronischen Anforderungen erfüllen, und die andererseits auf die Verwendung in der Kunststoffverarbeitung, wie Verformen oder Spritzguss, optimiert sind. [05] Die eingangs genannten, bekannten Schaltungsträger können jedoch üblicherweise nicht in Kunststoffprozessen weiterverarbeitet, beispielsweise in ein Kunststoffteil eingeformt oder mit Kunststoff beschichtet werden, da die für die Schaltungsträger verwendeten Trägermaterialien keine Verbindung mit in der Kunststoffverarbeitung verwendeten Materialien eingehen, und sich daher kein Haftverbund herstellen lässt. Auch sind bekannte Schaltungsträger üblicherweise nicht bzw. nur in engen Grenzen verformbar, insbesondere nicht frei umformbar im Sinne des Tiefziehens bzw. im Sinne einer 3D-Umformung, also einer Umformung aus der ebenen Form in eine Form mit sphärischen Flächenanteilen. Einerseits sind oft die Trägermaterialien nicht für eine derartige Verformung geeignet, andererseits können die leitfähigen Strukturen bekannter Schaltungsträger beim Verformen, insbesondere 3D- Verformen, leicht reißen und so ihre Leitfähigkeit verlieren. [04] Electronic functionalities are increasingly being integrated directly into plastic parts. This has advantages in terms of design options, robustness, cost, space and as well as various other technical advantages associated, especially in combination such plastic parts with decorative surfaces on devices and control panels. For this purpose, circuit carriers are required, on the one hand meet the electronic requirements, and on the other hand, are optimized for use in plastics processing, such as deformation or injection molding. [05] However, the known circuit carriers mentioned at the beginning can not usually be further processed in plastic processes, for example molded into a plastic part or coated with plastic, since the carrier materials used for the circuit carriers do not form a connection with materials used in plastics processing, and therefore no adhesive bond can be produced. Also known circuit carriers are usually not deformable or only within narrow limits, in particular not freely deformable in the sense of deep drawing or in the sense of a 3D forming, ie a transformation from the planar shape into a shape with spherical surface portions. On the one hand, the carrier materials are often not suitable for such a deformation, on the other hand, the conductive structures of known circuit carriers during deformation, in particular 3D deformation, easily break and thus lose their conductivity.

[06] Zwar können auf Folie gedruckte Silberleiterbahnen bei Verwendung spezieller Silberpasten (in engen Grenzen) verformt, teilweise auch sphärisch bzw. 3D-umgeformt werden. Das mögliche Tiefziehverhältnis bei der freien Umformung derartiger gedruckter Silberleitbahnen ist dabei jedoch mit weniger als 2: 1 relativ gering. Auch ist die Schichtdicke siebgedruckter Silberleiterbahnen vergleichsweise hoch, was zu sichtbaren Abzeichnungen der Leiterbahnstrukturen führen kann, beispielsweise auf später aufgebrachten Dekoroberflächen. Zudem weisen Leiterbahnen aus Silberpasten eine im Vergleich zu Kupferleiterbahnen geringere Leitfähigkeit auf, auch ist Silber vergleichsweise teuer. Weiterhin ist die Prozesssicherheit und -geschwindigkeit zur Herstellung gedruckter Silberleitbahnen auf Folie relativ gering, und der Ausschuss fällt verhältnismäßig hoch aus. [06] Although silver printed conductors printed on foil can be deformed (in narrow limits) using special silver pastes, in some cases also spherically or 3D-formed. However, the possible deep drawing ratio in the free deformation of such printed silver conductive tracks is relatively low with less than 2: 1. Also, the layer thickness of screen printed silver conductors is comparatively high, which can lead to visible marks of the conductor track structures, for example, on later applied decor surfaces. In addition, conductors of silver pastes have a lower conductivity compared to copper conductors, and silver is relatively expensive. Furthermore, the process reliability and speed for producing printed silver conductive tracks on film is relatively low and rejects are relatively high.

[07] Überdies sind Fertigungsverfahren zur Herstellung herkömmlicher Schaltungsträger üblicherweise auf kleinere Flächen bis zu maximal 600mm x 600mm beschränkt, und auf großen Flächen überproportional teuer. [08] Schließlich ist insbesondere die Weiterverarbeitung von bereits mit elektrischen bzw. elektronischen Bauteilen bestückten Schaltungsträgern in Kunststoffprozessen, wie beispielsweise im Kunststoff-Spritzguss, gemäß dem bekannten Stand der Technik problematisch. Wenn beispielsweise auf der mit Bauteilen bestückten Seite eines Schaltungsträgers mittels Spritzguss ein Thermoplast aufgebracht wird (Hinterspritzen/Vorspritzen, beispielsweise in Form von Film Insert Molding FDvI), so sind die Bauteile vor den Einwirkungen des fließenden Thermoplast- Werkstoffs nicht geschützt. Es besteht die Gefahr der Beschädigung bzw. der Ablösung der elektrischen bzw. elektronischen Bauteile. [07] Moreover, manufacturing processes for the production of conventional circuit boards are usually limited to smaller areas of up to a maximum of 600 mm x 600 mm, and disproportionately expensive on large areas. Finally, in particular the further processing of already equipped with electrical or electronic components circuit carriers in plastic processes, such as in plastic injection molding, according to the known prior art is problematic. If, for example, a thermoplastic is applied to the component-fitted side of a circuit carrier by injection molding (injection-molding / projection, for example in the form of film insert molding FDvI), the components are protected against the effects of the flowing thermoplastic material. Material not protected. There is a risk of damage or detachment of the electrical or electronic components.

[09] Wenn weiterhin auf dem Schaltungsträger optoelektronische Bauelemente wie z.B. LEDs angeordnet sind, und wenn sodann auf der mit Bauteilen versehene Seite ein Thermoplast hinter- spritzt wird, dann wird damit die erforderliche Beeinflussung der Lichtverteilung, Lichtleitung und Lichtemission im fertigen Bauteil nicht gelöst. [09] Further, if optoelectronic devices such as e.g. LEDs are arranged, and if then on the component side provided with a thermoplastic is injected behind, then so that the required influence on the light distribution, light pipe and light emission in the finished component is not solved.

[10] Auch erfordern viele Prozesse in der Kunststoffweiterverarbeitung, wie z.B. Umformen und Spritzguss, dass die Bauteilseite eines bestückten Schaltungsträgers vollflächig an der Werkzeugwand z.B. des Spritzguss- oder Formwerkzeuges anliegt, was aufgrund des Überstands der montierten Bauteile kaum umzusetzen ist. [10] Also, many processes in plastics processing such as e.g. Forming and injection molding that the component side of a populated circuit substrate over the entire surface of the tool wall, for. the injection molding or molding tool rests, which is difficult to implement due to the supernatant of the assembled components.

[11] Mit diesem Hintergrund ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung einer im bestückten Zustand umformbaren, hinterspritzbaren bzw. im Film-Insert- Molding-Prozess verarbeitbaren bestückten Schaltungsträgereinheit, sowie eine entsprechende Schaltungsträgereinheit zu schaffen, mit der die eingangs genannten Nachteile des Standes der Technik überwunden werden. Insbesondere soll die Schaltungsträgereinheit auch bei großen Flächenmaßen mit hoher Prozesssicherheit herstellbar sein, sie soll im bestückten Zustand eine effiziente Weiterverarbeitung in üblichen Kunststoffprozessen wie insbesondere Film-Insert- Molding oder Beschichtung erlauben, und sie soll zudem verformbar, insbesondere SD- verformbar bzw. tiefziehbar sein. [12] Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1, und durch eine Schaltungsträgereinheit gemäß Patentanspruch 15 gelöst. With this background, it is an object of the present invention to provide a method for producing a populated in the assembled state, hinterspritzbaren or processable in the film insert molding process populated circuit carrier unit, and a corresponding circuit carrier unit, with the above-mentioned Disadvantages of the prior art are overcome. In particular, the circuit carrier unit should be able to be produced with high process reliability even in the case of large surface dimensions. It should permit efficient further processing in conventional plastic processes such as, in particular, film insert molding or coating, and should also be deformable, in particular SD-deformable or deep-drawable , This object is achieved by a method having the features of patent claim 1, and by a circuit carrier unit according to claim 15.

[13] Bevorzugte Ausführungsformen sind Gegenstand der Unteransprüche. [13] Preferred embodiments are the subject of the subclaims.

[14] Das erfindungsgemäße Verfahren dient zur Herstellung einer bestückt umformbaren und/oder hinterspritzbaren, bestückten Schaltungsträgereinheit. Die Schaltungsträgereinheit um- fasst eine Schaltungsträgerfolie aus organischem Polymer, wobei die Schaltungsträgerfolie auf zumindest einer ihrer Oberflächenseiten zumindest eine darauf angeordnete Leiterbahn aufweist. Auf der Schaltungsträgerfolie ist weiterhin zumindest ein elektrisches oder elektronisches Schaltungsbauteil angeordnet, und mit der zumindest einen Leiterbahn elektrisch verbunden. Es versteht sich, dass im Sinne der Erfindung vorzugsweise mehrere Leiterbahnen und mehrere Schal- tungsbauteile, ggf. auch auf beiden Seiten der Schaltungsträgerfolie, vorhanden sein können. [15] Das erfindungsgemäße Verfahren umfasst die nachfolgend angegebenen Verfahrensschritte. [14] The method according to the invention serves for the production of a populated circuit carrier unit which can be fitted and / or injected back. The circuit carrier unit comprises a circuit carrier foil of organic polymer, the circuit carrier foil having at least one conductor track arranged thereon on at least one of its surface sides. Furthermore, at least one electrical or electronic circuit component is arranged on the circuit carrier foil, and is electrically connected to the at least one conductor track. It is understood that in the context of the invention preferably a plurality of strip conductors and a plurality of circuit components, possibly also on both sides of the circuit carrier film, may be present. [15] The method according to the invention comprises the following method steps.

[16] Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren erfolgt in einem ersten Verfahrensschritt a) die Erzeugung zumindest einer Stützungsschicht, unter Aussparung zumindest einer Aufnahmeaus- nehmung für das zumindest eine Schaltungsbauteil in der Stützungsschicht. Die Stützungsschicht kann insbesondere durch Zuschnitt aus einem Folien- oder Plattenmaterial erzeugt werden. [16] In the method according to the invention, in a first method step a), at least one support layer is produced, with the exception of at least one receiving recess for the at least one circuit component in the support layer. The backing layer can in particular be produced by cutting from a film or sheet material.

[17] Nachfolgend erfolgt in einem weiteren Verfahrensschritt b) ein flächiges Verbinden zumindest einer bestückten Seite der Schaltungsträgerfolie mit der zugehörigen Stützungsschicht. Dabei wird das zumindest eine Schaltungsbauteil in die zumindest eine Aufnahmeausnehmung der Stützungsschicht aufgenommen. Subsequently, in a further method step b), a surface connection of at least one populated side of the circuit carrier foil with the associated supporting layer takes place. In this case, the at least one circuit component is received in the at least one receiving recess of the support layer.

[18] Bezüglich der Patentansprüche und der Beschreibung des erfindungsgemäßen Verfahrens soll grundsätzlich gelten, dass verwendete Abfolgebeschreibungen wie "nachfolgend erfolgt" oder "nach Verfahrensschritt x) erfolgt" nicht im Sinne von "unmittelbar nach" zu verstehen sind, sondern lediglich im Sinne einer relativen zeitlichen Abfolge. Mit anderen Worten besagt bei- Spiels weise der Ausdruck "Nach Verfahrensschritt x) erfolgt in einem weiteren Verfahrensschritt y)..." lediglich, dass Verfahrensschritt y) dem Verfahrensschritt x) zeitlich nachfolgt. Damit ist jedoch nicht ausgeschlossen, sondern teilweise ausdrücklich vorgesehen, dass beispielsweise weitere Verfahrens schritte, insbesondere Verfahrensschritte gemäß bevorzugter Ausführungsformen, zwischen Verfahrensschritt x) und Verfahrensschritt y) eingefügt und durchgeführt wer- den können. With regard to the claims and the description of the method according to the invention should apply in principle that used sequence descriptions such as "subsequently done" or "after process step x)" are not to be understood in the sense of "immediately after", but only in terms of relative time sequence. In other words, for example, the expression "after method step x" in a further method step y)... "Merely states that method step y) follows the method step x) in terms of time. However, this does not preclude but in part expressly provides that, for example, further method steps, in particular method steps according to preferred embodiments, can be inserted and carried out between method step x) and method step y).

[19] Das erfindungsgemäße Verfahren ist gegenüber dem eingangs geschilderten Stand der Technik vorteilhaft insofern, als sich hiermit im Unterschied zum Stand der Technik fertig bestückte Schaltungsträgereinheiten herstellen lassen, die effizient in Kunststoffverarbeitungsprozessen - wie beispielsweise Umformen, Film Insert Molding und Beschichten - weiterverarbei- tet werden können, und die zudem umformbar, insbesondere auch 3D-umformbar bzw. tiefzieh- bar sind. [19] Compared to the prior art, the method according to the invention is advantageous in that, in contrast to the prior art, it is possible to produce ready-assembled circuit carrier units which are processed efficiently in plastics processing processes, such as, for example, forming, film insert molding and coating can also be formed, and in particular 3D-formable or deep-drawable.

[20] Die Stützungsschicht ermöglicht dabei die problemlose und effiziente Weiterverarbeitung der dank der Erfindung effizient, schnell und kostengünstig komplett im flachen Zustand herstellbaren, und sodann abschließend verformbaren, fertig bestückten Schaltungsträgereinheit in Kunststoffprozessen wie beispielsweise im Kunststoff-Spritzguss. Wenn beispielsweise auf der mit Bauteilen bestückten Seite der Schaltungsträgereinheit mittels Spritzguss ein Thermoplast aufgebracht bzw. hinterspritzt wird, so sind die Bauteile in den Aufnahmeausnehmungen der Stützungsschicht vor den Einwirkungen des fließenden Thermoplastwerkstoffs geschützt. Die beim Stand der Technik gegebene Gefahr der Beschädigung bzw. der Ablösung der Bestü- ckungsbauteile, beispielsweise beim Film Insert Molding, ist mit der Erfindung damit überwunden. The support layer allows the problem-free and efficient further processing of the invention thanks to the invention efficiently, quickly and inexpensively produced in the flat state, and then finally deformable, fully populated circuit carrier unit in plastic processes such as plastic injection molding. If, for example, on the equipped with components side of the circuit substrate unit by injection molding a thermoplastic is applied or injected behind, the components are protected in the receiving recesses of the support layer from the effects of the flowing thermoplastic material. The risk of damage or detachment of the components in the prior art, for example in the case of film insert molding, is thus overcome with the invention.

[21] Im Gegensatz zu herkömmlichen Leiterplatten können infolge der Erfindung zudem auch großflächige Schaltungsträger bereitgestellt, und überdies umgeformt und/oder im Film Insert Molding weiterverarbeitet werden. Die erfindungsgemäß hergestellte Schaltungsträgereinheit kann somit, im Gegensatz auch zu üblichen Schaltungsträgern z.B. aus glasfaserverstärktem Epoxidharz, zur Kunststoffweiterverarbeitung eingesetzt werden, insbesondere zum Hinterspritzen bzw. im Film Insert Molding, insbesondere da beispielsweise das Material der Stützungsschicht so gewählt werden kann, dass dieses eine Verbindung mit dem jeweils beim Spritzguss verwendeten Kunststoff eingeht. [22] Um einen gleichmäßigen Einschluss aller Bauteile zu gewährleisten, und um eine über alle Bauteile flach abschließende Oberfläche der Schaltungsträgereinheit zu gewährleisten, sieht eine besonders bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens vor, dass die Dicke der Stützungsschicht gleich oder größer der Höhe (über der bestückungsseitigen Oberfläche der Schaltungsträgerfolie) des höchsten Schaltungsbauteils ist. Auf diese Weise wird unter- bunden, dass einzelne hohe Bauteile möglicherweise über die Stützungsschicht hinausragen können. [21] In contrast to conventional printed circuit boards, as a result of the invention, it is also possible to provide large-area circuit carriers, and in addition to reshape and / or further process them in film insert molding. The circuit carrier unit produced according to the invention can thus, in contrast to conventional circuit carriers, e.g. made of glass fiber reinforced epoxy resin, are used for plastic processing, in particular for injection molding or in the film insert molding, in particular because, for example, the material of the support layer can be chosen so that it forms a connection with the plastic used in each case during injection molding. In order to ensure a uniform inclusion of all components, and to ensure a flat over all components surface of the circuit carrier unit, provides a particularly preferred embodiment of the method according to the invention that the thickness of the support layer is equal to or greater than the height (on the supply side Surface of the circuit carrier foil) of the highest circuit component. In this way, it is prevented that individual high components may possibly protrude beyond the support layer.

[23] Zur Verwirklichung der Erfindung ist es unerheblich, auf welche Weise die Aufnahme- ausnehmungen in der Stützungsschicht erzeugt werden. Am effektivsten lassen sich diese durch Stanzen, Fräsen, Schneiden, insbesondere Wasserstrahlschneiden oder durch Lasertechnik erzeu- gen, wie dies gemäß besonders bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung vorgesehen ist. [23] For realizing the invention, it is irrelevant how the receiving recesses are produced in the supporting layer. These can be most effectively produced by punching, milling, cutting, in particular water jet cutting or by laser technology, as provided according to particularly preferred embodiments of the invention.

[24] Als Stützungsschicht kommen vorzugsweise Folien oder Platten aus Polyester (PET, PEN), PMMA, PC oder ABS mit einer Dickenabmessung zwischen vorzugsweise 1 bis 3mm zum Einsatz. Auf diese Weise werden die Höhenbereiche insbesondere üblicher SMD-Bauteile abgedeckt, und der Verbund aus Schaltungsträgerfolie und Stützungsschicht bleibt flexibel und verformbar. Soll die Schaltungsträgereinheit durch Kunststoffweiterverarbeitungsprozesse wie beispielsweise im Spritzguss weiterverarbeitet werden, so wird das Material der Stützungsschicht so gewählt, dass die Materialanforderungen erfüllt werden, die sich aus der Weiterverarbeitung ergeben. Insbesondere wird die Materialpaarung von Stützungsschicht und Spritzgussmaterial so kompatibel gewählt, dass eine ausreichende Haftung zwischen Spritzgussmaterial und Stützungsschicht, beispielsweise beim Vorspritzen bzw. Hinterspritzen, oder beim Film Insert Mol- ding gewährleistet ist. [24] Preferably, films or sheets of polyester (PET, PEN), PMMA, PC or ABS with a thickness dimension between preferably 1 to 3 mm are used as the support layer. In this way, the height ranges are covered in particular conventional SMD components, and the composite circuit substrate film and backing layer remains flexible and deformable. If the circuit carrier unit is to be further processed by plastic processing processes such as injection molding, for example, the material of the support layer chosen to meet the material requirements resulting from further processing. In particular, the material pairing of the support layer and the injection molding material is selected to be compatible so that sufficient adhesion between the injection molding material and the support layer, for example when pre-spraying or injection molding, or film insertion moldering is ensured.

[25] Eine weitere besonders bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht vor, dass die zumindest eine, vorzugsweise alle Aufnahmeausnehmungen der Stützungsschicht nach dem Verbinden von Schaltungsträgerfolie und Stützungsschicht in einem weiteren Verfahrensschritt mit einem Versiegelungsmaterial aufgefüllt werden. Dies bedeutet mit anderen Worten, dass der zwischen den (in den Aufnahmeausnehmungen der Stützungsschicht aufgenommenen) Bestückungsbauteilen und den Rändern der Aufnahmeausnehmungen bestehende Luft- bzw. Freiraum vollständig mit dem Versiegelungsmaterial angefüllt wird. [25] A further particularly preferred embodiment of the method according to the invention provides that the at least one, preferably all receiving recesses of the support layer are filled with a sealing material in a further method step after connecting the circuit carrier film and the support layer. In other words, this means that the air space between the mounting components (accommodated in the receiving recesses of the supporting layer) and the edges of the receiving recesses is completely filled with the sealing material.

[26] Die Stützungsschicht weist im Bereich der in den Aufnahmeausnehmungen aufgenommenen Bestückungsbauteile sowie eventuell zwischen Bereichen der Stützungsschicht, die aus mechanisch und/oder optisch unterschiedlichen Materialien bestehen, zunächst noch Luftspalte auf. Dies könnte z.B. bei einer Weiterverarbeitung im Spritzguss zu Problemen führen. Beispielsweise könnte die Schaltungsträgereinheit durch den Spritzdruck verformt werden. Auch sind die Bestückungsbauteile in den Aufnahmeausnehmungen möglicherweise noch nicht ausreichend vor dem Thermoplast geschützt und könnten daher beschädigt oder von den Leiterbahnen abgelöst werden. Zudem könnte es zwischen der Schaltungsträgereinheit und der Wand eines Spritzgusswerkzeugs zu Lufteinschlüssen kommen. Falls die eingeschlossene Luft beim Spritzguss nicht schnell genug entweichen kann, kann es beim Verdichten der Luft durch den Spritzdruck zu einer Temperaturerhöhung kommen, die zur Verbrennung und damit Schädigung des Kunststoffes führen könnte. [27] Mit diesem Hintergrund werden die Bestückungsbauteile durch das in die Aufnahmeausnehmungen zusätzlich eingebrachte Versiegelungsmaterial hermetisch in die Ebene der Stützungsschicht eingeschlossen. Auf diese Weise werden die Bauteile noch besser geschützt, und zudem ergibt sich eine vollkommen ebene, durchgängig glatte Oberfläche der Schaltungsträgereinheit auch auf derjenigen Oberflächenseite der Schaltungsträgereinheit, die der Schaltungs- trägerfolie gegenüberliegt. [28] Mit anderen Worten wird auf diese Weise eine Schaltungsträgereinheit erhalten, die einerseits fertig bestückt ist, andererseits jedoch in Form einer beidseitig durchgängig glatten Platte bzw. Folie vorliegt, und die somit in optimaler Weise für die Kunststoff- Weiterverarbeitung, insbesondere für Verarbeitungsschritte wie Tiefziehen, Beschichten, Hinterspritzen, Film Insert Molding, Overmolding, In-Mold-Coating u.dgl. geeignet ist. [26] The support layer initially has air gaps in the region of the component parts accommodated in the receiving recesses and possibly also between regions of the support layer, which consist of mechanically and / or optically different materials. This could, for example, lead to problems in further processing in injection molding. For example, the circuit carrier unit could be deformed by the injection pressure. Also, the mounting components in the receiving recesses may not yet be sufficiently protected from the thermoplastic and therefore could be damaged or detached from the tracks. In addition, air bubbles could occur between the circuit carrier unit and the wall of an injection molding tool. If the trapped air can not escape quickly enough during injection molding, it can lead to an increase in temperature when the air is compressed by the injection pressure, which could lead to combustion and thus damage to the plastic. [27] With this background, the mounting components are hermetically sealed in the plane of the supporting layer by the sealing material additionally introduced into the receiving recesses. In this way, the components are better protected, and also results in a perfectly flat, consistently smooth surface of the circuit carrier unit also on that surface side of the circuit carrier unit, which is opposite to the circuit carrier foil. In other words, a circuit carrier unit is obtained in this way, which is on the one hand ready equipped, on the other hand, however, in the form of a double-sided consistently smooth plate or foil, and thus optimally for the plastic processing, in particular for processing steps such Deep Drawing, Coating, Injection Molding, Film Insert Molding, Overmolding, In-Mold Coating, and the like. suitable is.

[29] Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die Stützungsschicht mehrteilig ausgebildet, oder aus verschiedenen Werkstoffen zusammengesetzt, oder enthält verschiedene Bereiche aus Werkstoffen mit unterschiedlichen insbesondere optischen und gleichzeitig möglichst ähnlichen mechanischen Eigenschaften. Auf diese Weise kann die Schaltungsträgereinheit in verschiedenen Flächenbereichen jeweils angepasste, unterschiedliche beispielsweise mechanische, insbesondere jedoch unterschiedliche optische Eigenschaften erhalten. [29] According to a further preferred embodiment of the method according to the invention, the support layer is formed in several parts, or composed of different materials, or contains different regions of materials with different in particular optical and at the same time as similar mechanical properties. In this way, the circuit carrier unit in different surface areas in each case adapted, different, for example mechanical, but in particular different optical properties obtained.

[30] Eine weitere Ausführungsform sieht vor, dass zumindest Bereiche der Stützungsschicht lichtdurchlässig bzw. lichtleitend, oder wahlweise lichtblockierend ausgebildet sind. Diese Aus- führungsform hat insbesondere den Hintergrund der möglichen Bestückung der in der Schaltungsträgereinheit enthaltenen Schaltungsträgerfolie mit optoelektronischen Bauelementen wie zum Beispiel LEDs. A further embodiment provides that at least regions of the support layer are transparent or light-conducting, or optionally light-blocking. This embodiment has, in particular, the background of the possible equipping of the circuit carrier foil contained in the circuit carrier unit with optoelectronic components, such as LEDs.

[31] Wird die Schaltungsträgerfolie mit optoelektronischen Bauelementen, wie z.B. LEDs bestückt, so kann die Stützungsschicht zusätzlich lichtleitende und/oder lichtblockierende Funk- tionen übernehmen, um so das von den LEDs abgestrahlte Licht in die vorgesehene Richtung zu leiten und/oder exakt in den vorgesehenen Bereichen an der Bauteiloberfläche abzustrahlen. [31] When the circuit substrate foil is provided with optoelectronic devices, such as e.g. LEDs equipped, so the support layer can additionally perform light-conducting and / or light-blocking functions, so as to direct the light emitted by the LEDs light in the intended direction and / or radiate exactly in the intended areas on the component surface.

[32] Ein hingegen als Lichttrenner ausgebildeter Bereich in der Stützungsschicht verhindert ein Überstrahlen zwischen anderen, als Lichtleiter ausgebildeten Bereichen der Stützungsschicht. Im Hinblick auf diese Ausführungsform wird das Material der Stützungsschicht zusätzlich nach optischen Aspekten ausgewählt. Auswahlparameter für Bereiche der Stützungsschicht, die als Lichttrenner vorgesehen sind, sind insbesondere geringe Lichttransmission und hohe Lichtreflexion. Auswahlparameter für Bereiche der Stützensschicht, die als Lichtleiter vorgesehen sind, sind insbesondere hohe Transparenz und niedriger Brechungsindex. [32] On the other hand, a region formed in the support layer as a light separator prevents over-irradiation between other areas of the support layer which are designed as light guides. With regard to this embodiment, the material of the supporting layer is additionally selected according to optical aspects. Selection parameters for regions of the support layer which are provided as light separators are in particular low light transmission and high light reflection. Selection parameters for regions of the support layer which are provided as light guides are in particular high transparency and low refractive index.

[33] Insbesondere mit dem Hintergrund der Zusatzfunktion der Stützungsschicht als Lichtlei- ter bzw. Lichttrenner sieht eine weitere besonders bevorzugte Ausführungsform des erfindungs- gemäßen Verfahrens vor, dass in die Stützungsschicht lichtbrechende, lichtstreuende und/oder lichtreflektierende Strukturen eingebracht werden. Wird die Stützungsschicht auch als Lichtleiter verwendet, so können auf diese Weise lichttechnische Strukturen und Elemente, wie z.B. Linsen, Reflektoren oder lichtstreuende Koppelstrukturen in die Stützungsschicht eingebracht werden. Derartige optische bzw. lichttechnische Strukturen können einstückig in die Stützungsschicht eingeformt bzw. eingebracht werden, oder zusätzlich, beispielsweise in Ausnehmungen der Stützungsschicht, eingelegt werden. [33] In particular with the background of the additional function of the support layer as a light guide or light separator, another particularly preferred embodiment of the present invention provides In accordance with the method, light-refracting, light-scattering and / or light-reflecting structures are introduced into the support layer. If the support layer is also used as a light guide, it is possible in this way to introduce lighting structures and elements, such as, for example, lenses, reflectors or light-scattering coupling structures, into the support layer. Such optical or photometric structures can be integrally formed or introduced into the support layer, or additionally, for example, in recesses of the support layer, are inserted.

[34] Mit dem Hintergrund einer weiter verbesserten Lichtabstrahlung in Richtung der Bauteilvorderseite sieht eine weitere bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens vor, dass nach dem Verbinden von Schaltungsträgerfolie und Stützungsschicht auf der B-Seite (Bauteilrückseite), also je nach Ausführung entweder auf der schaltungsträgerabgewandten Seite der Stützungsschicht oder auf der bauteilabgewandten Seite der Schaltungsträgerfolie eine Reflektorschicht aufgebracht, beispielsweise aufkaschiert wird. Die Reflektorschicht verhindert den Austritt von Licht auf der Bauteilrückseite und erhöht die Lichtausbeute auf der Bauteilvordersei- te bzw. Sichtseite. With the background of a further improved light emission in the direction of the component front side provides a further preferred embodiment of the method according to the invention that after connecting circuit substrate film and support layer on the B side (back of the component), so depending on the version either on the circuit board side facing away the support layer or on the side facing away from the component of the circuit substrate sheet a reflector layer is applied, for example, is laminated. The reflector layer prevents the escape of light on the back of the component and increases the light yield on the front or side of the component.

[35] Für die Reflektorschicht kommen bevorzugt Materialien mit geringer Lichttransmission und hoher Lichtreflexion zum Einsatz, beispielsweise weiß reflektierende Materialien. Die Reflexionschicht kann durch alle bekannten Formen von Beschichtungsverfahren, oder durch Verklebung der Schaltungsträgereinheit mit einer Reflexionsfolie hergestellt werden. [36] Eine weitere bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht vor, dass nach dem Verbinden von Schaltungsträgerfolie und Stützungsschicht auf der späteren A- Seite bzw. Sichtseite des Bauteils, je nach Ausführung also entweder auf der freiliegenden Oberflächenseite der Stützungsschicht oder auf der bauteilabgewandten Seite der Schaltungsträgerfolie, ein Kaschieren der Schaltungsträgerfolie mit einer Dekorlage erfolgt. Auf diese Weise kann eine schützende (beispielsweise besonders kratzfeste), dekorative und oder Informationszwecken dienende (beispielsweise mit Hinweisen oder Skalen bedruckte) Dekorlage auf die spätere Sichtseite der Schaltungsträgereinheit aufgebracht werden. Wird die Schaltungsträgereinheit mit Berührungssensoren versehen, beispielsweise für eine Touch-Bedienung, so können durch die Dekorlage beispielsweise grafische Indikatoren für die Position der Berührungssensoren dargestellt werden. Wird die Schaltungsträgereinheit mit optoelektronischen Bauelementen versehen, so kann durch entsprechende Anordnung von lichtdurchlässigen neben lichtundurchlässigen Berei- chen der Dekorlage eine Beeinflussung des austretenden Lichts hinsichtlich Position, Farbe, Homogenität, Black-Panel-Effekt usw. erfolgen. Die Dekorlage kann durch sämtliche gängigen Be- schichtungsmethoden aufgebracht werden, oder auch durch Verklebung einer Dekorfolie auf der späteren Bauteil-Sichtseite der Schaltungsträgereinheit. [37] Eine besonders bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht vor, dass die Schaltungsträgereinheit nach dem Verbinden von Schaltungsträgerfolie und Stützungsschicht im zumindest Teilbereichen verformt, vorzugsweise tief gezogen bzw. freiform- umgeformt wird. Auf diese Weise wird die Herstellung einer weitgehend beliebig bzw. 3D- freigeformten Schaltungsträgereinheit möglich. Im Vergleich zum herkömmlichen Umformen von Folienschaltungsträgern mit gedruckter Silberleitpaste wird mit dem erfindungsgemäßen Verfahren beispielsweise ein erheblich größeres Tiefziehverhältnis von 2: 1 bis über 3: 1 erreicht. For the reflector layer preferably materials with low light transmission and high light reflection are used, for example, white reflective materials. The reflection layer can be produced by all known forms of coating methods, or by gluing the circuit carrier unit with a reflection foil. A further preferred embodiment of the method according to the invention provides that, after the connection of the circuit carrier foil and the support layer on the later A side or visible side of the component, depending on the embodiment, either on the exposed surface side of the support layer or on the side facing away from the component Circuit carrier film, a laminating the circuit substrate film is done with a decorative layer. In this way, a protective (for example, particularly scratch-resistant), decorative and or information purposes serving (for example, with notes or scales printed) decorative layer can be applied to the later visible side of the circuit carrier unit. If the circuit carrier unit is provided with touch sensors, for example for a touch operation, the decorative layer can be used, for example, to display graphic indicators for the position of the touch sensors. If the circuit carrier unit is provided with optoelectronic components, it can be achieved by appropriate arrangement of light-transmitting, in addition to opaque regions. Chen the decorative layer influencing the emerging light in terms of position, color, homogeneity, black panel effect, etc. take place. The decorative layer can be applied by all common coating methods, or by gluing a decorative foil on the later component side of the circuit board unit unit. A particularly preferred embodiment of the method according to the invention provides for the circuit carrier unit to be deformed, preferably deep-drawn or freeform, in the at least partial regions after the connection of the circuit carrier foil and the supporting layer. In this way, the production of a largely arbitrary or 3D-free molded circuit carrier unit is possible. In comparison with the conventional forming of circuit circuit carriers with printed silver conductive paste, for example, a considerably larger deep drawing ratio of 2: 1 to more than 3: 1 is achieved with the method according to the invention.

[38] Bevorzugt erfolgt das Umformen isostatisch. "Isostatisches Umformen" bedeutet im Sinne der vorliegenden Erfindung ein in eine Form hinein erfolgendes Umformen mittels eines gasförmigen Druckmittels, welches oberhalb einer Glastemperatur und unterhalb einer Schmelztem- peratur des umzuformenden Materials unter hohem Gasdruck schlagartig erfolgt. Die isostatische Umformung erfolgt vorzugsweise mindestens 40 Kelvin unterhalb der Schmelztemperatur des umzuformenden Folienmaterials der Schaltungsträgerfolie. Die Schmelztemperatur beispielsweise von Polycarbonaten liegt bei etwa 220°C, umgeformt wird daher vorzugsweise bei 180°C. [38] Forming is preferably carried out isostatically. "Isostatic forming" in the context of the present invention means forming into a mold by means of a gaseous pressure medium, which takes place abruptly above a glass transition temperature and below a melting temperature of the material to be reshaped under high gas pressure. The isostatic transformation is preferably carried out at least 40 Kelvin below the melting temperature of the film material of the circuit substrate film to be formed. The melting temperature of, for example, polycarbonates is about 220 ° C, therefore, it is preferable to reform at 180 ° C.

[39] Eine weitere besonders bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht vor, dass zumindest Teilbereiche der Schaltungsträgereinheit nach dem Verbinden von Schaltungsträgerfolie und Stützungsschicht mit einem polymeren Gusswerkstoff, insbesondere mit einem thermoplastischen Spritzgusswerkstoff hinterspritzt werden, beispielsweise im Film Insert Molding- Verfahren. Auf diese Weise lassen sich somit beispielsweise freigeformte Spritzgussteile mit integrierter, bestückter Schaltungsträgereinheit darstellen, die mittels Film Insert Molding zu robusten und eigensteifen multifunktionalen Bauteilen werden, welche zudem praktisch ohne weitere Nacharbeit, einschließlich aller elektronischer und ggf. optoelektronischer Funktionen, einbaufertig sind. Auch lassen sich - je nach Anordnung der Hinterspritzung - Schaltungsträgereinheiten einschließlich Bestückung und Leiterbahnen hermetisch geschützt, also insbesondere vollständig resistent gegen Umgebungsmedien, beispielsweise zwischen der Schaltungsträgerfolie und der Hinterspritzung einschließen. [40] Eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht vor, dass nach dem Hinterspritzen in einem weiteren Verfahrensschritt eine schützende und/oder dekorative Überzugsschicht auf der späteren Sichtseite (A-Seite) der Schaltungsträgereinheit aufgetragen wird. Dies kann insbesondere in Form von Overmolding dadurch erfolgen, dass nach einem et- waigen Hinterspritzen zumindest in Teilbereichen der späteren Sichtseite des Spritzgussteils eine Zusatzkavität in der Spritzgussform eröffnet und ein (vorzugsweise bezüglich Oberflächeneigenschaften optimierter) polymerer Guss- oder Spritzgusswerkstoff in die Zusatzkavität eingebracht und so auf die Schaltungsträgereinheit aufgetragen wird, und nach der Aushärtung die Überzugsschicht bildet. [41] Auf diese Weise kann die ggf. umgeformte und/oder hinterspritzte Schaltungsträgereinheit, alternativ oder zusätzlich auch zu einer ggf. vorab aufgebrachten Dekorlage, eine (weitere) schützende, beispielsweise transparent-kratzfeste und zudem nahtlose Überzugsschicht auf der Vorder- bzw. Sichtseite erhalten. Auf diese Weise lassen sich z.B. optisch besonders ansprechende und gleichzeitig robuste, darüber hinaus langlebige sowie bezüglich Haptik optimierte, freigeformte multifunktionale Spritzgussteile mit bestückter Schaltungsträgereinheit erzeugen, beispielsweise als anspruchsvolle Bedienkonsolen mit integrierter Touchsensorik, die höchste Ansprüche hinsichtlich Design, Formgebung und Oberflächenqualität erfüllen. [39] A further particularly preferred embodiment of the method according to the invention provides that at least partial regions of the circuit carrier unit are back-injected with a polymeric cast material, in particular with a thermoplastic injection-molded material, for example in the film insert molding process after connecting the circuit carrier film and backing layer. In this way, thus, for example, free-form injection molded parts with integrated, populated circuit carrier unit represent, which are by means of film insert molding to robust and intrinsically rigid multifunctional components, which are also practically without further rework, including all electronic and possibly optoelectronic functions, ready to install. Also, depending on the arrangement of the rear injection - circuit carrier units including assembly and interconnects hermetically protected, so in particular completely resistant to ambient media, for example between the circuit substrate film and the back injection include. [40] A further embodiment of the method according to the invention provides for a protective and / or decorative coating layer on the later visible side (A side) of the circuit carrier unit to be applied after the back injection in a further method step. This can take place, in particular in the form of overmolding, by opening an additional cavity in the injection mold at least in partial areas of the later visible side of the injection molded part and introducing a (preferably optimized with respect to surface properties) polymeric cast or injection-molded material into the additional cavity and so on is applied to the circuit carrier unit, and forms the coating layer after curing. [41] In this way, the optionally formed and / or back-injected circuit carrier unit, alternatively or additionally to a possibly pre-applied decorative layer, a (further) protective, for example, transparent scratch-resistant and also seamless coating layer on the front or visible side receive. In this way, for example, visually particularly appealing and at the same time robust, and also optimized with regard to feel, free-form multi-functional injection molded parts with populated circuit carrier unit can be produced, for example as sophisticated operator consoles with integrated touch sensors that meet the highest demands in terms of design, shape and surface quality.

[42] Die so erzeugte nahtlose Überzugsschicht schützt die enthaltene Schaltungsträgereinheit (einschließlich einer etwaigen Dekorlage), sowie die enthaltenen sensorischen, visuellen oder sonstigen elektronischen Funktionen vor Schmutz, Feuchtigkeit und anderen äußeren Einflüssen. Bei dieser Ausführungsform lassen sich für die Dekorlage insbesondere auch optisch hochwertige gedruckte oder echte Dekore wie z.B. Carbongewebe, Textilstoffe oder Holzfurniere verwenden. [42] The seamless coating layer thus produced protects the contained circuit board unit (including any decorative layer), as well as the contained sensory, visual or other electronic functions from dirt, moisture and other external influences. In this embodiment, for the decorative layer, in particular, optically high-quality printed or real decors, such as e.g. Use carbon fabrics, fabrics or wood veneers.

[43] Die Erfindung betrifft weiterhin eine bestückt umformbare und/oder hinterspritzbare Schaltungsträgereinheit, wie auch bereits im Vorstehenden beschrieben. Die Schaltungsträgereinheit umfasst eine Schaltungsträgerfolie aus organischem Polymer mit zumindest einer darauf angeordneten Leiterbahn. Erfindungsgemäß zeichnet sich die Schaltungsträgereinheit dadurch aus, dass auf zumindest einer bestückten Seite der Schaltungsträgerfolie eine Stützungsschicht mit zumindest einer Aufnahmeausnehmung angeordnet ist, in der das zumindest eine Schaltungsbauteil aufgenommen ist. [44] Die erfindungsgemäße Schaltungsträgereinheit ist gegenüber dem eingangs geschilderten Stand der Technik vorteilhaft insofern, als die Schaltungsträgereinheit zunächst komplett im flachen, ebenen Zustand hergestellt und bestückt, und anschließend besonders universell und effizient in Kunststoffverarbeitungsprozessen weiterverarbeitet werden kann, wie beispielsweise in Umformprozessen, Beschichtungsprozessen und Spritzgussprozessen. Insbesondere ist die erfindungsgemäße Schaltungsträgereinheit — im komplett funktionsfähig bestückten Zustand - auch 3D-umformbar bzw. tiefziehbar. [43] The invention further relates to an assembled deformable and / or injectable circuit carrier unit, as already described above. The circuit carrier unit comprises a circuit carrier foil of organic polymer with at least one conductor track arranged thereon. According to the invention, the circuit carrier unit is characterized in that a supporting layer with at least one receiving recess is arranged on at least one populated side of the circuit carrier foil, in which the at least one circuit component is accommodated. The circuit carrier unit according to the invention is compared with the above-described prior art advantageous in that the circuit carrier unit initially completely manufactured in flat, flat state and equipped, and then particularly universally and efficiently processed in plastic processing processes, such as in forming processes, coating processes and injection molding processes. In particular, the circuit carrier unit according to the invention - in fully functional equipped state - also 3D-formable or thermoformable.

[45] Die Stützungsschicht der erfindungsgemäßen Schaltungsträgereinheit ermöglicht erstmals die problemlose und effiziente Weiterverarbeitung einer fertig bestückten Schaltungsträgerfolie in Kunststoffprozessen wie beispielsweise den vorgenannten. Auch im Gegensatz zu herkömmlichen Leiterplatten kann die erfindungsgemäße Schaltungsträgereinheit auch in großflächiger Ausführung hergestellt, und zudem umgeformt, hinterspritzt, im Film Insert Molding oder in sonstigen Kunststoffprozessen weiterverarbeitet werden, auch da beispielsweise das Material der Stützungsschicht so gewählt werden kann, dass dieses eine Verbindung mit dem jeweils zum Hinterspritzen verwendeten Kunststoff eingeht. [45] For the first time, the support layer of the circuit carrier unit according to the invention makes possible the problem-free and efficient further processing of a completely populated circuit carrier foil in plastic processes, such as the abovementioned ones. In contrast to conventional printed circuit boards, the circuit substrate unit according to the invention can also be produced in a large-scale design, and also formed, back-injected, processed in the film insert molding or other plastic processes, also because, for example, the material of the support layer can be chosen so that this connection with the plastic used in each case for injection molding received.

[46] Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Schaltungsträgereinheit ist zumindest eine, bzw. sind vorzugsweise alle vorhandenen Aufnahmeaus- nehmungen der Stützungsschicht mit einem Versiegelungsmaterial aufgefüllt. [46] According to a particularly preferred embodiment of the circuit board unit according to the invention, at least one or preferably all existing receiving recesses of the support layer are filled up with a sealing material.

[47] Dies bedeutet mit anderen Worten, dass zwischen den in den Aufnahmeausnehmungen der Stützungsschicht aufgenommenen Bestückungsbauteilen und den Rändern der Aufnahme- ausnehmungen bestehende Luft- bzw. Freiräume vollständig mit dem Versiegelungsmaterial angefüllt sind, so dass dort keine Lufteinschlüsse mehr vorhanden sind, die insbesondere bei einer Weiterverarbeitung im Spritzguss zu Problemen führen könnten. This means in other words that existing between the receiving components in the receiving layer receiving components and the edges of the receiving recesses existing air or free spaces are completely filled with the sealing material, so that there are no more air pockets, in particular could lead to problems during further processing in injection molding.

[48] Vielmehr werden die Bestückungsbauteile durch das in den Aufnahmeausnehmungen zusätzlich enthaltene Versiegelungsmaterial hermetisch in die Ebene der Stützungsschicht eingeschlossen. Auf diese Weise sind die Bauteile in optimaler Weise geschützt, und zudem ergibt sich eine vollkommen ebene, durchgängig glatte Oberfläche der Schaltungsträgereinheit auch auf derjenigen Oberflächenseite der Schaltungsträgereinheit, die der Schaltungsträgerfolie gegenüberliegt. Mit anderen Worten ist die erfindungsgemäße Schaltungsträgereinheit einerseits fertig bestückt und elektronisch voll funktionsfähig, liegt andererseits jedoch in Form einer beidseitig durchgängig glatten Platte bzw. Folie vor, und eignet sich somit in optimaler Weise für die Kunststoff- Weiterverarbeitung, insbesondere für Verarbeitungsschritte wie Tiefziehen, Beschichten, Hinterspritzen, Film Insert Molding, Overmolding, In-Mold-Coating u.dgl. [48] Rather, the mounting components are hermetically enclosed in the plane of the support layer by the sealing material additionally contained in the receiving recesses. In this way, the components are optimally protected, and also results in a perfectly flat, consistently smooth surface of the circuit carrier unit also on that surface side of the circuit carrier unit, which is opposite to the circuit substrate film. In other words, the circuit carrier unit according to the invention is on the one hand ready assembled and fully functional electronically, but on the other hand, in the form of a both sides consistently smooth plate or foil before, and is thus optimally suited for the Plastics processing, in particular for processing steps such as deep drawing, coating, back molding, film insert molding, overmolding, in-mold coating and the like.

[49] Gemäß weiterer bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung ist die Stützungsschicht der Schaltungsträgereinheit mehrteilig ausgebildet, oder aus verschiedenen Werkstoffen zusam- mengesetzt, oder enthält Bereiche aus Werkstoffen mit unterschiedlichen insbesondere mechanischen und/oder optischen Eigenschaften. Auf diese Weise kann die Schaltungsträgereinheit in verschiedenen Flächenbereichen den jeweils vorgesehenen Funktionsbereichen angepasste, unterschiedliche beispielsweise mechanische und/oder optische Eigenschaften aufweisen. [49] According to further preferred embodiments of the invention, the support layer of the circuit carrier unit is designed in several parts, or composed of different materials, or contains regions of materials with different, in particular mechanical and / or optical properties. In this way, the circuit carrier unit may have different, for example, mechanical and / or optical properties adapted to the respective intended functional areas in different surface areas.

[50] Bei weiteren bevorzugten Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Schaltungsträ- gereinheit sind zumindest Bereiche der Stützungsschicht lichtdurchlässig bzw. lichtleitend, oder wahlweise lichtblockierend ausgebildet. Diese Ausführungsform hat insbesondere den Hintergrund der möglichen Bestückung der in der Schaltungsträgereinheit enthaltenen Schaltungsträgerfolie mit optoelektronischen Bauelementen wie zum Beispiel LEDs oder auch lichtempfindlichen Sensoren. [51] Ebenfalls mit dem Hintergrund optischer Zusatzfunktionen der Stützungsschicht sieht eine weitere bevorzugte Ausführungsform der Erfindung vor, dass die Stützungsschicht lichtbrechende, lichtstreuende, oder lichtreflektierende Strukturen einstückig umfasst oder aufnimmt. Wird die Stützungsschicht als Lichtleiter verwendet, so kann die Stützungsschicht auf diese Weise weitere lichttechnische Strukturen und Elemente, wie z.B. Linsen, Reflektoren oder lichtstreu- ende Koppelstrukturen enthalten. Derartige optische bzw. lichttechnische Strukturen können einstückig in die Stützungsschicht eingeformt bzw. eingebracht sein, oder zusätzlich, beispielsweise in Aufnahmeausnehmungen der Stützungsschicht, eingelegt sein. [50] In further preferred embodiments of the circuit carrier unit according to the invention, at least regions of the support layer are translucent or light-conducting, or optionally light-blocking. This embodiment has in particular the background of the possible placement of the circuit carrier foil contained in the circuit carrier unit with optoelectronic components such as LEDs or photosensitive sensors. [51] Also with the background of additional optical functions of the support layer, a further preferred embodiment of the invention provides that the support layer comprises or absorbs photorefractive, light-scattering, or light-reflecting structures in one piece. If the support layer is used as a light guide, the support layer can in this way further light structures and elements such. Lenses, reflectors or light scattering coupling structures included. Such optical or photometric structures can be integrally formed or incorporated into the support layer, or additionally, for example, in receiving recesses of the support layer, be inserted.

[52] Im Folgenden wird die Erfindung anhand lediglich Ausführungsbeispiele darstellender Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigt Fig. 1 in schematischer Längsschnittdarstellung eine bestückte Schaltungsträgerfolie für eine [52] In the following, the invention will be explained in more detail with reference to exemplary embodiments of illustrative drawings. 1 shows a schematic longitudinal sectional view of a populated circuit carrier foil for a

Schaltungsträgereinheit gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; Circuit carrier unit according to an embodiment of the present invention;

Fig. 2 in einer Fig. 1 entsprechenden Darstellung und Ansicht die bestückte Schaltungsträgerfolie gemäß Fig. 1 vor dem Verbinden mit der Stützungsschicht der Schaltungsträgereinheit; Fig. 3 in einer Fig. 1 und 2 entsprechenden Darstellung und Ansicht die bestückte Schaltungsträgerfolie gemäß Fig. 1 und 2 nach dem Verbinden mit der Stützungsschicht zu einer Schaltungsträgereinheit gemäß einer Ausführungsform der Erfindung; FIG. 2 is a representation and view corresponding to FIG. 1 of the populated circuit carrier foil according to FIG. 1 before being connected to the support layer of the circuit carrier unit; FIG. Fig. 3 in a Fig. 1 and 2 corresponding representation and view of the assembled circuit substrate film according to Figures 1 and 2 after connecting to the support layer to a circuit carrier unit according to an embodiment of the invention.

Fig. 4 in einer Fig. 1 bis 3 entsprechenden Darstellung und Ansicht eine Schaltungsträgerein- heit mit optischer Funktionalität gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung; 4 shows in a representation and view corresponding to FIGS. 1 to 3 a circuit carrier unit with optical functionality according to a further embodiment of the invention;

Fig. 5 in einer vergrößerten, schematischen Ausschnittsdarstellung das Prinzip der Lichtleitungsfunktion der Schaltungsträgereinheit gemäß Fig. 4; 5 shows an enlarged, schematic sectional view of the principle of the light pipe function of the circuit carrier unit according to FIG. 4;

Fig. 6 in einer Fig. 1 bis 4 entsprechenden Darstellung und Ansicht die Schaltungsträgerein- heit gemäß Fig. 4 einschließlich einer Lichtleitungsfunktion gemäß Fig. 5; FIG. 6 shows, in a representation and view corresponding to FIGS. 1 to 4, the circuit carrier unit according to FIG. 4, including a light pipe function according to FIG. 5;

Fig. 7 in einer Fig. 1 bis 4 und 6 entsprechenden Darstellung und Ansicht eine Schaltungsträgereinheit ähnlich Fig. 4 und 6, jedoch mit Schaltungsträger auf der B-Seite; 7 shows a circuit carrier unit similar to FIGS. 4 and 6 in a representation and view corresponding to FIGS. 1 to 4 and 6, but with circuit carrier on the B side;

Fig. 8 in einer Fig. 1 bis 4 und 6 bis 7 entsprechenden Darstellung und Ansicht eine Schaltungsträgereinheit gemäß Fig. 4 und 6, jedoch mit aufgefüllten Lufthohlräumen; Fig. 9 in einer Fig. 1 bis 4 und 6 bis 8 entsprechenden Darstellung und Ansicht die Schaltungsträgereinheit gemäß Fig. 6 mit zusätzlicher Reflektorschicht; Fig. 8 in a Fig. 1 to 4 and 6 to 7 corresponding representation and view of a circuit carrier unit according to Figures 4 and 6, but with filled air cavities. 9 shows in a representation corresponding to FIGS. 1 to 4 and 6 to 8 and view the circuit carrier unit according to FIG. 6 with additional reflector layer;

Fig. 10 in einer Fig. 1 bis 4 und 6 bis 9 entsprechenden Darstellung und Ansicht die Schaltungsträgereinheit gemäß Fig. 9 mit zusätzlicher Dekorlage; Fig. 10 in a Fig. 1 to 4 and 6 to 9 corresponding representation and view of the circuit carrier unit of Figure 9 with additional decorative layer.

Fig. 11 in einer Fig. 1 bis 4 und 6 bis 10 entsprechenden Darstellung und Ansicht die Schal- tungsträgereinheit gemäß Fig. 10 nach einer Verformung, beispielsweise SD-11 in a representation corresponding to FIGS. 1 to 4 and 6 to 10 and view the circuit carrier unit according to FIG. 10 after deformation, for example SD

Verformung; und Deformation; and

Fig. 12 in einer Fig. 1 bis 4 und 6 bis 11 entsprechenden Darstellung und Ansicht die umgeformte Schaltungsträgereinheit gemäß Fig. 11 mit zusätzlicher Hinterspritzung und zusätzlicher Überzugsschicht. [53] Bei allen Figuren und allen dargestellten Ausführungsformen ist zu beachten, dass die Schichtdicken gemäß der Zeichnungsdarstellungen nicht maßstabsgerecht sind, weder gegenüber der jeweiligen Gesamtfigur, noch gegenüber den Schichtdicken anderer Schichten. Einige oder alle Schichtdicken, besonders jedoch die Schichtdicken der Leiterbahnen 2, 2' sind in allen Figuren sehr stark vergrößert dargestellt. Am realen Bauteil kann beispielsweise die Schaltungsträgerfolie 1 eine um einen Faktor von über 100 größere Dicke aufweisen als die Leiterbahnen 2, 2'. Fig. 12 in a Fig. 1 to 4 and 6 to 11 corresponding representation and view of the reshaped circuit carrier unit of FIG. 11 with additional back-injection and additional coating layer. [53] It should be noted in all the figures and all illustrated embodiments that the layer thicknesses according to the drawings are not true to scale, neither with respect to the respective overall figure, nor with respect to the layer thicknesses of other layers. Some or all layer thicknesses, but especially the layer thicknesses of the conductor tracks 2, 2 'are shown greatly enlarged in all figures. On the real component, for example, the circuit carrier foil 1 can have a greater thickness than the conductor tracks 2, 2 'by a factor of more than 100.

[54] Fig. 1 zeigt schematisch eine bestückte, flexible Schaltungsträgerfolie für eine Schal- tungsträgereinheit gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Man erkennt die Schaltungsträgerfolie 1, auf welcher Leiterbahnen 2 angeordnet sind, wobei die Leiterbahnen 2 vorzugsweise rein metallisch ausgeführt sind. Als Material für die Leiterbahnen 2 wird bevorzugt Kupfer mit einem Oberflächenwiderstand von weniger als 30 mOhm/D eingesetzt. [54] FIG. 1 schematically shows an assembled, flexible circuit carrier foil for a circuit carrier unit according to an embodiment of the present invention. It can be seen the circuit substrate film 1, on which conductor tracks 2 are arranged, wherein the conductor tracks 2 are preferably designed purely metallic. As the material for the tracks 2 copper is preferably used with a surface resistance of less than 30 mOhm / D.

[55] Bevorzugt wird für die Schaltungsträgerfolie 1 als Material Polyester, besonders bevor- zugt in den Varianten PET oder PEN, in einer Dicke von 12μπι bis 250μπι, besonders bevorzugt in einer Dicke von 23μπι bis 38μπι verwendet. Besonders geeignet ist das Material PEN aufgrund seiner physikalischen Eigenschaften (Temperaturstabilität, geringer Schrumpf, geringe Wasseraufnahme), die für die Weiterverarbeitung von Vorteil sind. Die Leiterbahnen 2 weisen bereits das für die Funktionen der späteren Schaltungsträgereinheit erforderliche Leiterbahnbild auf. Preferably, for the circuit carrier foil 1, the material used is polyester, more preferably in the variants PET or PEN, in a thickness of 12μπι to 250μπι, particularly preferably in a thickness of 23μπι to 38μπι. Particularly suitable is the material PEN due to its physical properties (temperature stability, low shrinkage, low water absorption), which are advantageous for further processing. The interconnects 2 already have the necessary for the functions of the later circuit carrier unit wiring pattern.

[56] Die Schichtdicke der Leiterbahnen 2 liegt in der Größenordnung von 1000 Atomlagen, falls später eine starke sphärische bzw. 3D-Umformung der Schaltungsträgereinheit vorgesehen ist. Die Anmelderin hat herausgefunden, dass es durch eine metallische Schichtdicke in der Größenordnung von ca. 1000 Atomlagen, bei Kupfer also beispielsweise im Bereich von 200 bis 350nm, möglich wird, die Schaltungsträgerfolie 1 mit den metallischen Leiterbahnen 2 erheblich zu verformen, insbesondere auch erheblich sphärisch zu verformen (also beispielsweise tiefzuziehen), ohne dass die Leiterbahnen 2 reißen oder ihre durchgängige Leitfähigkeit verüeren. [56] The layer thickness of the tracks 2 is on the order of 1000 atomic layers, if later a strong spherical or 3D deformation of the circuit carrier unit is provided. The Applicant has found that it is possible by a metallic layer thickness in the order of about 1000 atom layers, in copper, for example in the range of 200 to 350nm, the circuit substrate film 1 to deform significantly with the metallic interconnects 2, in particular considerably spherical deform (ie deep draw, for example), without the conductor tracks 2 tear or their continuous conductivity verüeren.

[57] Bei der genannten Schichtdicke der metallischen Leiterbahnen 2 ergibt sich nach den Erkenntnissen der Anmelderin beim starken Umformen oder Tiefziehen bzw. generell bei ei- ner erheblichen 3D- Verformung von Schaltungsträgerfolie 1 und Leiterbahnen 2, aufgrund mikroskopischer Metallgittervorgänge nach dem Verformen selbsttätig eine Streckmetall-ähnliche Struktur der Leiterbahnen 2 (im molekularen Größenmaßstab) auf der Schaltungsträgerfolie 1. Hierdurch ertragen die Leiterbahnen auf der Schaltungsträgerfolie 1 die bei starker Verformung, insbesondere 3D-Verformung mit sphärischen Flächenanteilen, auftretende erhebliche Flächen- Veränderung, darunter auch Flächenvergrößerung, ohne dass makroskopische Risse bzw. Unterbrechungen in den Leiterbahnen entstehen. Die somit besonders geringe Schichtdicke der Leiter- bahnen führt zudem zu einem geringen Verbrauch von leitfähigem Material, insbesondere Kupfer. [57] According to the Applicant's knowledge, during the above-mentioned layer thickness of the metallic interconnects 2 during high forming or deep drawing or in general a considerable 3D deformation of the circuit substrate film 1 and printed conductors 2, an expanded metal automatically becomes deformed due to microscopic metal grid processes after deformation Similar structure of the interconnects 2 (on a molecular scale) on the circuit substrate film 1. As a result, bear the traces on the circuit substrate film 1, the case of strong deformation, in particular 3D deformation with spherical surface portions occurring significant area change, including area magnification, without macroscopic Cracks or interruptions in the tracks occur. The thus particularly small layer thickness of the conductor In addition, webs leads to a low consumption of conductive material, in particular copper.

[58] Vorzugsweise werden die Leiterbahnen 2 in diesem Fall mittels eines Maskenverfahrens mit Hilfe einer vorzugsweise wasserlöslichen Masken- bzw. Lackschicht mit der gewünschten geringen und gleichmäßigen, vorgegebenen Dicke exakt und randscharf auf die Schaltungsträgerfolie 1 aufgebracht, indem zunächst die Lackschicht in inverser Kodierung auf die Schaltungsträgerfolie 1 aufgetragen wird, anschließend vollflächig eine Schicht des Leiterbahnmaterials 2 auf Schaltungsträgerfolie 1 und Lackmaske aufgetragen wird, und abschließend die Lackmaske (zusammen mit den auf der Lackschicht befindlichen Bereichen des Leiterbahnmaterials) abgewa- sehen wird, wodurch schließlich das positive Leiterbahnbild auf der Schaltungsträgerfolie 1 entsteht. In this case, the printed conductors 2 are preferably applied by means of a mask process with the aid of a preferably water-soluble mask or lacquer layer having the desired small and uniform, predetermined thickness exactly and sharp on the circuit substrate film 1, by first of all coating the lacquer layer in inverse coding the circuit substrate film 1 is applied, then a whole area of a layer of the conductor material 2 is applied to the circuit substrate film 1 and resist mask, and finally the resist mask is seen (together with the areas of the conductor track material located on the paint layer), whereby finally the positive circuit pattern on the circuit substrate film 1 is created.

[59] Die Einhaltung der vorgesehenen, geringen Schichtdicke der Leiterbahnen 2 ist dabei von Bedeutung, da der später maximal mögliche Umformungsgrad des Laminats bzw. der Schaltungsträgereinheit hiervon abhängt. Auch ist eine gute Anhaftung der Leiterbahnen 2 auf dem Grundmaterial der Schaltungsträgerfolie 1, die vorzugsweise durch eine Oberflächenaktivierung der Oberfläche der Schaltungsträgerfolie 1 vor der Beschichtung mit dem Leiterbahnmaterial 2, und/oder durch eine zusätzliche Haftvermittlerschicht erfolgt, ebenfalls von entscheidender Bedeutung für ein etwaiges späteres Verformen, beispielsweise 3D-Tiefziehen, ohne dass dabei makroskopische Risse in den Leiterbahnen 2 entstehen. Bei später geplanter weniger starker 3D- Umformung sind jedoch auch dickere Kupferschichten bis über 35μηι, oder auch gedruckte Silberleitbahnen vorgesehen, die sich insbesondere mittels isostatischem Hochdruckumformen der Schaltungsträgereinheit (in geringerem Maße als die vorgenannten dünnen Kupferschichten) ebenfalls noch 3D-umformen lassen, die jedoch gleichzeitig eine auch für Signalisierungs- oder Beleuchtungsaufgaben ausreichende Strombelastbarkeit aufweisen. [60] Nach der vorstehend beschriebenen Erzeugung der Leiterbahnen 2 auf der Schaltungsträgerfolie 1 werden die vorgesehenen elektrischen, elektronischen, optoelektronischen usw. Bauteile 3 auf der Schaltungsträgerfolie 1 angeordnet sowie leitfähig mit den Leiterbahnen 2 verbun^¬ den, beispielsweise mittels geeigneter Lötverfahren, die die thermische Belastung der Schaltungsträgerfolie minimieren, oder mittels Leitkleber. [61] Anschließend erfolgt gemäß der Darstellung in Fig. 2 und 3 die Verbindung zwischen dem bestückten Schaltungsträger 1, 2, 3 und der Stützungsschicht 4. Dies erfolgt beispielsweise in einem Nasskaschiervorgang mittels eines Kaschierlacks bzw. -Klebers 5 dergestalt, dass auf der einen Seite (zeichnungsbezogen oben) die Schaltungsträgerfolie 1, und auf der anderen Seite (zeichnungsbezogen unten) die Stützungsschicht 4 außen liegt, wodurch eine bestückte Schaltungsträgereinheit gemäß einer Ausführungsform der Erfindung, in Form des Laminats 1, 2, 3, 4, 5 gemäß Fig. 3 gebildet wird. The compliance with the intended, small layer thickness of the tracks 2 is important, since the later maximum possible degree of deformation of the laminate or the circuit carrier unit depends on this. Also, a good adhesion of the conductor tracks 2 on the base material of the circuit substrate film 1, which preferably takes place by a surface activation of the surface of the circuit substrate film 1 before coating with the conductor material 2, and / or by an additional adhesive layer, also of crucial importance for any later Deformation, for example 3D deep drawing, without causing macroscopic cracks in the printed conductors 2. In later planned less strong 3D forming, however, thicker copper layers to more than 35μηι, or printed silver conductive paths are provided, which can also 3D-reshape especially by means of isostatic high pressure forming of the circuit carrier unit (to a lesser extent than the aforementioned thin copper layers), however at the same time have a sufficient current handling for signaling or lighting tasks. After the above-described generation of the tracks 2 on the circuit substrate film 1, the proposed electrical, electronic, optoelectronic, etc. components 3 are arranged on the circuit substrate film 1 and conductive with the tracks 2 verbun ^¬ the, for example by means of suitable soldering, the thermal Minimize the load on the circuit carrier foil, or with conductive adhesive. Subsequently, as shown in FIGS. 2 and 3, the connection between the populated circuit carrier 1, 2, 3 and the support layer 4 takes place. This takes place, for example in a wet laminating process by means of a laminating adhesive 5 such that on one side (drawing-related top) the circuit substrate film 1, and on the other side (drawing down) the support layer 4 is on the outside, whereby a populated circuit carrier unit according to an embodiment of the invention , is formed in the form of the laminate 1, 2, 3, 4, 5 according to FIG. 3.

[62] Die Kleberschicht 5 kann insbesondere in Form von Klebefolien oder Klebefilmen, durch Beschichtung oder Bedruckung oder als flüssigdosierter (dispenster) Kleber vorliegen bzw. aufgetragen werden. Die bevorzugte Schichtdicke der Kleberschicht 5 liegt bei Nasskaschierungen vorzugsweise im Bereich von 3-10 μπι, bei Hotmelt- Kaschierung vorzugsweise im Bereich von 5-50 μπι, und bei Klebefolien und Klebefilmen vorzugsweise im Bereich von 20-130 μιη. The adhesive layer 5 can be present or applied in particular in the form of adhesive films or adhesive films, by coating or printing or as a liquid-dispensed (disperse) adhesive. The preferred layer thickness of the adhesive layer 5 is preferably in the range of 3-10 μm for wet laminations, preferably in the range of 5-50 μm for hot-melt lamination, and preferably in the range of 20-130 μm for adhesive films and adhesive films.

[63] Die Stützungsschicht 4 liegt vorzugsweise als Platten- oder Folienmaterial vor, welches vor dem Laminieren mit dem bestückten Schaltungsträger 1, 2, 3 Ausschnitte, Ausfräsungen oder Auslaserungen in denjenigen Bereichen erhält, in denen die Bestückungsbauteile 3 auf dem Schaltungsträger 1, 2 angeordnet sind. Die Ausnehmungen für die Bestückungsbauteile 3 können als Durchbrüche (wie in den Figuren dargestellt) oder auch als einseitig in die Stützungsschicht 4 eingebrachte Vertiefungen (ohne Darstellung) ausgebildet sein. [63] The support layer 4 is preferably in the form of plate or foil material which, prior to lamination with the populated circuit carrier 1, 2, 3, receives cutouts, cutouts or laser discharges in those regions in which the component parts 3 are arranged on the circuit carrier 1, 2 are. The recesses for the components 3 can be formed as openings (as shown in the figures) or as one-sided introduced into the support layer 4 wells (without representation).

[64] Die Verklebung erfolgt ausgerichtet, so dass die auf dem Schaltungsträger 1, 2 angeordneten Bauteile 3 in den dafür vorgesehenen Ausnehmungen in der Stützungsschicht 4 zu liegen kommen. Die Verklebung erfolgt ohne Einschlüsse, insbesondere ohne Lufteinschlüsse. Der so erhaltene Aufbau besteht aus dem mit den Bauteilen 3 bestückten flexiblen Schaltungsträger 1, 2 und der damit per Kleberschicht 5 verklebten Stützungsschicht 4. The bonding takes place in an aligned manner, so that the components 3 arranged on the circuit carrier 1, 2 come to lie in the recesses provided in the support layer 4. The bonding takes place without inclusions, in particular without air inclusions. The construction thus obtained consists of the component circuit 3 equipped with the flexible circuit substrate 1, 2 and thus bonded by adhesive layer 5 support layer. 4

[65] Die Bauteile 3 sind somit in die Schaltungsträgereinheit 1, 2, 3, 4, 5 eingebettet und durch die Stützungsschicht 4 Geschützt. Die so gebildete, fertig bestückte Schaltungsträgereinheit 1, 2, 3, 4, 5 liegt somit als Platte bzw. Folie mit gleichmäßiger Platten- bzw. Folienstärke und insbesondere ohne über die Platten- bzw. Folienoberflächen überstehende Bereiche oder Bauteile vor, was eine Weiterverarbeitung der Schaltungsträgereinheit 1, 2, 3, 4, 5 in üblichen Kunststoffprozessen, beispielsweise mittels Tiefziehen, Beschichten, Hinterspritzen, Film Insert Molding, Overmolding, In-Mold-Coating u.dgl. ermöglicht. [65] The components 3 are thus embedded in the circuit carrier unit 1, 2, 3, 4, 5 and protected by the support layer 4. The thus formed, ready-stock circuit board unit 1, 2, 3, 4, 5 is thus in the form of a plate or film with uniform plate or film thickness and in particular without over the plate or film surfaces projecting areas or components, resulting in a further processing of Circuit carrier unit 1, 2, 3, 4, 5 in conventional plastic processes, for example by means of deep drawing, coating, injection molding, film insert molding, overmolding, in-mold coating and the like. allows.

[66] Fig. 4 zeigt eine weitere Schaltungsträgereinheit mit einem ähnlichen Aufbau wie die Schaltungsträgereinheit gemäß Fig. 3. Im Unterschied zu der Schaltungsträgereinheit gemäß Fig. 3 umfasst die Stützungsschicht 4, 7 der Schaltungsträgereinheit gemäß Fig. 4 verschiedene Bereiche 4, 7 mit unterschiedlicher Funktion und mit unterschiedlichen Werkstoffeigenschaften. Die Bereiche 7 der Stützungsschicht 4, 7 der Schaltungsträgereinheit gemäß Fig. 4 sind transparent bzw. lichtdurchlässig oder lichtleitend ausgebildet, während die Bereiche 4 der Stützungs- schicht 4, 7 lichtundurchlässig bzw. lichtreflektierend ausgebildet sind. [66] FIG. 4 shows a further circuit carrier unit with a similar construction to the circuit carrier unit according to FIG. 3. In contrast to the circuit carrier unit according to FIG 3, the support layer 4, 7 of the circuit carrier unit according to FIG. 4 comprises different regions 4, 7 with different functions and with different material properties. The regions 7 of the support layer 4, 7 of the circuit carrier unit according to FIG. 4 are transparent or translucent or light-conducting, while the regions 4 of the support layer 4, 7 are made opaque or light-reflecting.

[67] Für die lichtleitend ausgebildeten Bereiche 4 der Stützungsschicht 4, 7 wird das Material der Stützungsschicht zusätzlich nach optischen Aspekten ausgewählt. Auswahlparameter sind Transparenz, Einfärbung, Diffusions Wirkung und der Brechungsindex des Materials. [67] For the light-conducting regions 4 of the support layer 4, 7, the material of the support layer is additionally selected according to optical aspects. Selection parameters are transparency, coloring, diffusion effect and the refractive index of the material.

[68] Zudem ist die Schaltungsträgereinheit gemäß Fig. 4 mit optoelektronischen Bauteilen 3 bestückt, beispielsweise mit Leuchtdioden, welche Licht emittierende Felder 6 aufweisen. Der zeichnungsbezogen mittlere, transparente Bereich 7 der Stützungsschicht weist zudem eine in den Bereich 7 der Stützungsschicht eingearbeitete lichtstreuende Struktur 8 auf, die in Fig. 4 und weiteren Figuren lediglich schematisch angedeutet ist. Die lichtstreuende Struktur 8 kann beispielsweise mittels Laserstrahl oder durch Prägeverfahren in das transparente Material 7 einge- bracht werden. [68] In addition, the circuit carrier unit according to FIG. 4 is equipped with optoelectronic components 3, for example with light-emitting diodes which have light-emitting fields 6. The drawing-related middle, transparent region 7 of the support layer also has a incorporated in the region 7 of the support layer light-diffusing structure 8, which is only schematically indicated in Fig. 4 and other figures. The light-scattering structure 8 can be introduced into the transparent material 7, for example, by means of a laser beam or by embossing methods.

[69] Die Funktionsweise des transparenten Bereichs 7 der Stützungsschicht 4, 7 der Schaltungsträgereinheit gemäß Fig. 4 ist in vergrößerter Ausschnittsdarstellung gemäß Fig. 5 dargestellt. Im Unterschied zur Darstellung in Fig. 4 wurde bei der Darstellung gemäß Fig. 5 bereits eine lichtreflektierende Schicht 11 auf der zeichnungsbezogen unteren Oberfläche der Schal- tungsträgereinheit bei B mittels einer Kleberschicht 5 aufgebracht. [69] The mode of operation of the transparent region 7 of the support layer 4, 7 of the circuit carrier unit according to FIG. 4 is shown in an enlarged detail according to FIG. 5. In contrast to the representation in FIG. 4, in the illustration according to FIG. 5, a light-reflecting layer 11 has already been applied to the drawing-related lower surface of the circuit carrier unit at B by means of an adhesive layer 5.

[70] Man erkennt in Fig. 5, dass vom Leuchtfeld 6 der Leuchtdiode 3 Lichtstrahlen 9 ausgehen, welche in den transparenten Bereich 7 der Stützungsschicht 4, 7 eingeleitet werden. Aufgrund des flachen Eintrittswinkels der Lichtstrahlen 9, dessen Komplementärwinkel größer ist als der kritische Winkel der Totalreflexion bezüglich der Materialpaarung des transparenten Be- reichs 7 mit der Kleberschicht 5 (bzw. mit der Reflexionsschicht 11 bzw. mit der Schaltungsträ^¬ gerfolie 1) werden die Lichtstrahlen 9 an den zeichnungsbezogen oberen und unteren Grenzflä^¬ chen des transparenten Bereichs 7 totalreflektiert und somit durch den gesamten, zeichnungsbezogen horizontal verlaufenden transparenten Bereich 7 geleitet, bis die Lichtstrahlen 9 auf die lichtstreuende Struktur 8 treffen. [71] Von der lichtstreuenden Struktur 8 werden die Lichtstrahlen 9 gestreut, abgelenkt oder gebrochen dergestalt, dass sie in einem verhältnismäßig steilen Winkel auf die Grenzflächen des transparenten Bereichs 7 auftreffen. Da der steile Winkel der Lichtstrahlen 9 nach der Streuung an der lichtstreuenden Struktur 8 kleiner ist als der kritische Winkel der Totalreflexion an den oberen und unteren Grenzflächen des transparenten Bereichs 7, können die Lichtstrahlen 9 den transparenten Bereich 7 nun verlassen und treten durch die bei dieser Ausführungsform transparent ausgebildete Schaltungsträgerfolie 1 hindurch bei 10 auf der Benutzer- bzw. Sichtseite A der Schaltungsträgereinheit aus. Auf diese Weise lässt sich die Schaltungsträgereinheit somit als lichtemittierende Anzeigeeinheit einsetzen. [72] Fig. 6 zeigt nochmals die Schaltungsträgereinheit gemäß Fig. 4, mit zusätzlich eingezeichnetem Strahlengang 9, 10 des durch den transparenten Bereich 7 der Stützungsschicht 4, 7 geleiteten Lichts 9, welches, gebrochen durch die lichtstreuende Struktur 8, auf der Benutzerbzw. Sichtseite A der Schaltungsträgereinheit bei 10 aus der Oberfläche der Schaltungsträgereinheit austritt. In diesem Fall wird als Material für die Schaltungsträgerfolie 1 ein Material mit ho- her Lichttransmission und geringer Lichtreflexion, beispielsweise eine glasklare Folie verwendet. [70] It can be seen in FIG. 5 that light-emitting diodes 3 originate from the light-emitting field 6 of the light-emitting diode 3, which light beams are introduced into the transparent region 7 of the support layer 4, 7. Because of the shallow entrance angle of the light beams 9, the complementary angle is greater than the critical angle of total reflection with respect to the material pairing of the transparent loading Reich 7 with the adhesive layer 5 (or with the reflection layer 11 or with the Schaltungsträ ^¬ gerfolie 1) the light beams are 9 is totally reflected at the drawing-related upper and lower Grenzflä ^¬ chen of the transparent area 7 and thus passed through the entire drawing horizontally extending transparent region 7 until the light rays 9 meet the light scattering structure 8. [71] From the light-scattering structure 8, the light beams 9 are scattered, deflected or refracted so as to be incident on the boundary surfaces of the transparent area 7 at a relatively steep angle. Since the steep angle of the light beams 9 after scattering on the light-scattering structure 8 is smaller than the critical angle of total reflection at the upper and lower boundary surfaces of the transparent area 7, the light beams 9 can now leave the transparent area 7 and pass through them Embodiment transparently formed circuit substrate film 1 therethrough at 10 on the user or visual side A of the circuit carrier unit. In this way, the circuit carrier unit can thus be used as a light-emitting display unit. FIG. 6 again shows the circuit carrier unit according to FIG. 4, with additionally indicated beam path 9, 10 of the light 9 guided through the transparent region 7 of the support layer 4, 7, which diffracted by the light-scattering structure 8 on the user. Visible side A of the circuit carrier unit at 10 exits the surface of the circuit carrier unit. In this case, the material used for the circuit substrate film 1 is a material with high light transmission and low light reflection, for example a glass-clear film.

[73] Bei der Schaltungsträgereinheit gemäß Fig. 4 bis 6 befindet sich die Schaltungsträgerfolie 1 somit auf der Benutzer- bzw. Sichtseite A der Schaltungsträgereinheit. Dies ist insbesondere vorteilhaft bei Schaltungsträgereinheiten mit berührungssensitiven Flächen für eine Touch- Bedienung, wie beispielsweise mit Berührungssensoren 2. In diesem Fall besitzt die Ausfüh- rungsform gemäß Fig. 4 bis 6 der Vorteil, dass die auf der Schaltungsträgerfolie aufgebrachten leitfähigen Strukturen 2 für die kapazitiven Sensoren sehr nahe an der A-Seite des Bauteils liegen, was die Signalstärke bei Berührung durch den Benutzer auf der A-Seite, und dadurch die Qualität der Touch-Bedienung, erhöht. [73] In the circuit carrier unit according to FIGS. 4 to 6, the circuit carrier foil 1 is thus located on the user or visible side A of the circuit carrier unit. This is particularly advantageous in the case of circuit carrier units with touch-sensitive surfaces for touch operation, for example with touch sensors 2. In this case, the embodiment according to FIGS. 4 to 6 has the advantage that the conductive structures 2 applied to the circuit carrier foil are for the capacitive Sensors are located very close to the A side of the component, which increases the signal strength when touched by the user on the A side, and thereby the quality of the touch operation.

[74] Fig. 7 zeigt eine zur Ausführungsform gemäß Fig. 6 alternative Ausführungsform einer Schaltungsträgereinheit gemäß der vorliegenden Erfindung. Bei der Schaltungsträgereinheit gemäß Fig. 7 ist die Schaltungsträgerfolie 1 nicht wie bei der Ausführungsform gemäß Fig. 6 auf der Sichtseite A, sondern auf der gegenüberliegenden Rückseite B angeordnet. Diese Ausführungsform besitzt den Vorteil, dass das nach wie vor auf der A-Seite austretende Licht 10 nicht durch möglicherweise in denselben Flächenbereichen auf der Schaltungsträgerfolie 1 aufgebrach- te leitfähige Strukturen, wie beispielsweise Leiterbahnen 2', abgedeckt wird. Es lassen sich somit auf einer Schaltungsträgereinheit beispielsweise berührungssensitive Flächen in denselben Bereichen wie lichtemittierende Flächen anordnen, ohne dass diese sich gegenseitig beeinträchtigen. [74] FIG. 7 shows an alternative embodiment of a circuit carrier unit according to the present invention to the embodiment according to FIG. In the circuit carrier unit according to FIG. 7, the circuit carrier foil 1 is not arranged on the visible side A, as in the embodiment according to FIG. 6, but on the opposite back side B. This embodiment has the advantage that the light 10 still exiting on the A-side is not covered by conductive structures, for example printed conductors 2 ', possibly applied to the circuit carrier foil 1 in the same surface areas. It can be thus on a circuit carrier unit, for example, arrange touch-sensitive surfaces in the same areas as light-emitting surfaces, without these interfering with each other.

[75] Ferner kann bei der Ausführungsform gemäß Fig. 7, also mit Schaltungsträgerfolie 1 auf der B-Seite, die Schaltungsträgerfolie 1 aus einem Material mit geringer Lichttransmission und hoher Lichtreflexion, beispielsweise weiß reflektierend, ausgeführt werden. Die Schaltungsträgerfolie 1 selbst stellt dann die Funktion der Reflexionsschicht bereit (vgl. Reflexionsschicht 11 in Fig. 5 sowie 9 bis 11). Furthermore, in the embodiment according to FIG. 7, that is to say with circuit carrier foil 1 on the B side, the circuit carrier foil 1 may be made of a material with low light transmission and high light reflection, for example white reflecting. The circuit substrate film 1 itself then provides the function of the reflection layer (see Reflection layer 11 in Fig. 5 and 9 to 11).

[76] In Fig. 8 ist dargestellt, wie verbleibende Lufträume bzw. Zwischenräume zwischen den Bereichen 4, 7 der Stützungsschicht mit unterschiedlicher Funktion und mit unterschiedlichen Werkstoffeigenschaften (beispielsweise transparente Bereiche 7 und lichtblockierende Bereiche 4), sowie Zwischenräume zwischen Bauteilen 3 und den entsprechenden Kanten der Auf- nahmeausnehmungen bei 3 in der Stützungsschicht 4, 7 mit einem Versiegelungsmaterial 12 aufgefüllt wird. Der Vorgang des Auffüllens wird durch die in Fig. 8 noch gezeichneten Angüsse 13 symbolisiert. [77] Bevorzugt kommt hierbei ein Versiegelungsmaterial 12 zum Einsatz, das im Hinblick auf die Weiterverarbeitung im Spritzguss optimiert ist, ohne dass bei der Einbringung des Versiegelungsmaterials 12 Schaltungsträgerfolie 1, Leiterbahnen 2, Bauelemente 3 oder Stützmaterial 12 beschädigt werden. Bevorzugt werden Materialien wie Polyurethane, Silikone, Epoxidharze oder Acrylharze mit geringer Verarbeitungsviskosität als Versiegelungsmaterial 12 verwendet, wobei die mechanischen Eigenschaften des Versiegelungsmaterials 12 nach dessen Aushärtung den Materialien 4, 7 der Stützungsschicht möglichst weitgehend entspricht. [76] In Fig. 8 is shown how remaining air spaces or spaces between the areas 4, 7 of the support layer with different function and with different material properties (for example, transparent areas 7 and light blocking areas 4), as well as gaps between components 3 and the corresponding Edges of the receiving recesses at 3 in the support layer 4, 7 is filled with a sealing material 12. The process of filling is symbolized by the sprues 13 still drawn in FIG. Preferably, a sealing material 12 is used, which is optimized in terms of further processing by injection molding, without damaging circuit board film 1, printed conductors 2, components 3 or supporting material 12 during the introduction of the sealing material 12. Preference is given to using materials such as polyurethanes, silicones, epoxy resins or acrylic resins having a low processing viscosity as sealing material 12, the mechanical properties of the sealing material 12 following its hardening being as close as possible to the materials 4, 7 of the backing layer.

[78] Wenn das Versiegelungsmaterial 12 zwischen Bereichen 4 und 7 der Stützungsschicht mit unterschiedlichen Funktionen bezüglich der Lichtleitung, insbesondere zwischen lichtleitenden Bereichen 7 und lichttrennenden Bereichen 4 angeordnet wird, so ergibt sich eine (im Sinne der optischen Trennschärfe und Beleuchtungsstärke wünschenswerte) besonders effektive Reflexion zwischen den lichtleitenden Bereichen 7 und den lichttrennenden Bereichen 4, wenn für das Versiegelungsmaterial 12 ein Material mit geringem Brechungsindex verwendet wird. When the sealing material 12 between regions 4 and 7 of the support layer is arranged with different functions with respect to the light pipe, in particular between light-conducting regions 7 and light-separating regions 4, the result is a particularly effective reflection (desirable in terms of optical selectivity and illuminance) between the photoconductive regions 7 and the light-separating regions 4 when a low refractive index material is used for the sealing material 12.

[79] Werden auch optoelektronische Bauelemente verwendet, muss das Versiegelungsmaterial 12 zusätzlich auch nach optischen Gesichtspunkten ausgewählt werden. Hier ist vor allem ein möglichst geringer Brechungsindex wünschenswert. [80] Das Versiegelungsmaterial 12 kann z.B. durch Gießen, Sprühen oder Tauchen in die Aufnahmeausnehmungen bei 3 eingebracht werden. Wichtig ist, dass nach der Verarbeitung die Aufnahmeausnehmungen derart angefüllt sind, dass die Stützmaterialien 4 und 7 sowie das Versiegelungsmaterial 12 eine mechanisch stabile Einheit bilden und die verschiedenen Oberflächen plan und homogen abschließen If optoelectronic components are also used, the sealing material 12 must additionally be selected according to optical considerations. Here, above all, the lowest possible refractive index is desirable. [80] The sealing material 12 can be introduced into the receiving recesses at 3, for example, by casting, spraying or dipping. It is important that after the processing, the receiving recesses are filled such that the support materials 4 and 7 and the sealing material 12 form a mechanically stable unit and complete the various surfaces plan and homogeneous

[81] Fig. 9 zeigt die Schaltungsträgereinheit gemäß Fig. 8, nach dem Abtrennen der Angüsse 13 sowie nach zusätzlichem Aufbringen einer rückseitigen Reflektorfolie 11 mittels einer Kle- berschicht 5. Die Reflektorfolie 11 verbessert die Lichtleitung und Reflexion der Lichtstrahlen 9 bis zu deren Austritt bei 10 auf der Benutzer- bzw. Sichtseite A der Schaltungsträgereinheit. [82] Man erkennt, dass die Schaltungsträgereinheit gemäß Fig. 9 nun eine hohlraumfreie sowie beidseitig vollkommen glatte Platte bzw. Folie darstellt, die zwar bereits fertig bestückt und elektronisch komplett funktionsfähig ist, sich dabei jedoch nach wie vor für Kunststoff- Verarbeitungsprozesse wie beispielsweise Tiefziehen, Beschichten, Hinterspritzen, Film Insert Molding, Overmolding, In-Mold-Coating u.dgl eignet. [83] Fig. 10 zeigt nochmals eine Schaltungsträgereinheit vergleichbar mit der Schaltungsträgereinheit gemäß Fig. 9, wobei im Unterschied zur Schaltungsträgereinheit gemäß Fig. 9 auf die spätere Bauteil-Sichtseite A mittels einer weiteren Kleberschicht 5 noch eine Dekorlage 14 aufgebracht wurde. Bei der Dekorlage 14 kann es sich beispielsweise eine eingefärbte, dekorativ und/oder informativ bedruckte Folie, oder auch beispielsweise um eine als Holzfurnier oder als anderer Dekorations- bzw. Oberflächenwerkstoff ausgebildete Schicht handeln. Die in Fig. 10 dargestellte Dekorlage 14 weist abgesetzte Flächenbereiche 15 auf, in denen die Dekorlage eine andere Färbung oder höhere Lichtdurchlässigkeit als in den restlichen Flächenbereichen aufweist. Auf diese Weise lässt sich eine besonders gute Sichtbarkeit und Trennschärfe bei der optischen Signalausgabe in den Flächenbereichen 15 erzielen, ggf. auch im Hinblick auf den im Automo- bilbereich zunehmend gewünschten Black-Panel-Effekt von Anzeigeelementen oder Bedienkonsolen. [81] FIG. 9 shows the circuit carrier unit according to FIG. 8, after separation of the sprues 13 and after additional application of a rear-side reflector film 11 by means of an adhesive layer 5. The reflector film 11 improves the light conduction and reflection of the light beams 9 until they exit at 10 on the user or view side A of the circuit carrier unit. [82] It can be seen that the circuit carrier unit according to FIG. 9 now represents a void-free and completely smooth plate or foil on both sides, which is already fully assembled and completely electronically functional, but still remains for plastic processing processes such as deep-drawing , Coating, back molding, film insert molding, overmolding, in-mold coating and the like. FIG. 10 again shows a circuit carrier unit comparable to the circuit carrier unit according to FIG. 9, wherein, in contrast to the circuit carrier unit according to FIG. 9, a decorative layer 14 was applied to the later component viewing side A by means of a further adhesive layer 5. The decorative layer 14 can be, for example, a dyed, decoratively and / or informatively printed film, or else, for example, a layer designed as a wood veneer or as another decorative or surface material. The decorative layer 14 shown in FIG. 10 has stepped surface regions 15 in which the decorative layer has a different coloration or higher light transmittance than in the remaining surface regions. In this way, a particularly good visibility and selectivity can be achieved in the optical signal output in the surface regions 15, possibly also with regard to the increasingly desired in the automotive sector black panel effect of display elements or control panels.

[84] Fig. 11 zeigt eine Schaltungsträgereinheit gemäß Fig. 10, die jedoch zusätzlich verformt, insbesondere 3D-verformt oder tiefgezogen wurde. Auch hier ist darauf hinzuweisen, dass einerseits die dargestellten Dicken der einzelnen Schichten der Schaltungsträgereinheit sehr stark übermaßstäblich gezeichnet sind, und dass andererseits die in Fig. 11 ersichtliche Verformung der Schaltungsträgereinheit ebenfalls stark übertrieben dargestellt ist. Am realen Teil ist davon auszugehen, dass eine Schaltungsträgereinheit beispielsweise gemäß Fig. 10 bzw. 11 eine nur wenige Millimeter dünne Platte oder Folie darstellt, welche auch vorzugsweise nicht kleinräumig (wie in Fig. 11), sondern größere Flächenbereiche übergreifend verformt oder tiefgezogen wird. Auf diese Weise, sowie aufgrund der weiter oben beschriebenen speziellen Charakteristik und Herstellungsweise der Leiterbahnen lässt sich gewährleisten, dass die Leitfähigkeit und elektronische Funktionalität der Schaltungsträgereinheit auch nach dem Verformen voll erhalten bleibt. [84] FIG. 11 shows a circuit carrier unit according to FIG. 10, which has however additionally been deformed, in particular 3D-deformed or deep-drawn. It should also be pointed out here that, on the one hand, the illustrated thicknesses of the individual layers of the circuit carrier unit are drawn very excessively large, and, on the other hand, that the deformation of the circuit carrier unit shown in FIG. 11 is likewise greatly exaggerated. At the real part is of it assume that a circuit carrier unit, for example, as shown in FIG. 10 or 11 is a thin plate or foil only a few millimeters, which also preferably not small-scale (as in Fig. 11), but larger surface areas is deformed over or deep drawn. In this way, as well as due to the special characteristics and production method of the conductor tracks described above, it is possible to ensure that the conductivity and electronic functionality of the circuit carrier unit is fully retained even after deformation.

[85] Das Verformen bzw. Tiefziehen erfolgt bevorzugt isostatisch mittels eines gasförmigen Druckmittels oberhalb der Glastemperatur und unterhalb einer Schmelztemperatur der Schal- tungsträgerfolie 1, schlagartig unter hohem Druck in eine Form. Die dabei bevorzugten Parame- ter lauten: Umformdruck zwischen 20 und 155 bar, Vorheiztemperatur 180°C, lokale Dehnung bis zu 150% und Ziehtiefen bis 55 mm, wodurch sich die freigeformte Schaltungsträgereinheit gemäß Fig. 11 ergibt. The forming or deep drawing is preferably carried out isostatically by means of a gaseous pressure medium above the glass transition temperature and below a melting temperature of the circuit carrier sheet 1, abruptly under high pressure in a mold. The preferred parameters are: forming pressure between 20 and 155 bar, preheating temperature 180 ° C, local elongation up to 150% and drawing depths up to 55 mm, resulting in the free-form circuit carrier unit according to FIG. 11.

[86] Mittels der vorbezeichneten Verfahrensführung kann nach den Erkenntnissen der Anmelderin sichergestellt werden, dass die elektrische Leitfähigkeit der Leiterbahnen 2 nach dem Um- formen der Schaltungsträgereinheit gemäß Fig. 11 ungestört erhalten bleibt. Dies hängt damit zusammen, wie die Anmelderin erkannt hat, dass bei einer 3D- Verformung des Laminats aus Schaltungsträgerfolie 1 und Leiterbahn 2, aufgrund von Metallgittervorgängen im molekularen Größenmaßstab, Streckmetall-ähnliche Strukturen der Leiterbahn 2 auf der Schaltungsträgerfolie 1 entstehen, sofern die weiter oben bei Fig. 1 beschriebenen Bedingungen hinsichtlich der Erzeugung und insbesondere Schichtdicke der Leiterbahnen 2 eingehalten werden. Auf diese Weise ertragen die Leiterbahnen 2 die insbesondere bei einer 3D- Verformung auftretenden, nennenswerten Flächenveränderungen, ohne dass dabei makroskopische Risse bzw. Unterbrechungen in den Leiterbahnen 2 auftreten. [86] According to the findings of the Applicant, it can be ensured by means of the aforementioned process control that the electrical conductivity of the conductor tracks 2 remains undisturbed after the circuit carrier unit according to FIG. 11 has been reshaped. This is related to how the Applicant has recognized that in a 3D deformation of the laminate of circuit substrate film 1 and conductor 2, due to metal grid operations on a molecular scale scale, expanded metal-like structures of the conductor 2 on the circuit substrate film 1, if the above 1 described with respect to the generation and in particular layer thickness of the tracks 2. In this way, the printed conductors 2 endure the noteworthy surface changes which occur, in particular, during a 3D deformation, without causing macroscopic cracks or interruptions in the printed conductors 2.

[87] Wie in Fig. 12 dargestellt, kann eine gemäß Fig. 11 verformte Schaltungsträgereinheit weiterhin rückseitig (auf der B-Seite) mit einem Thermoplastwerkstoff 16 beispielsweise im Film Insert Molding- Verfahren, hinterspritzt werden, und es kann, vorzugsweise nach dem Hinterspritzen, eine zusätzliche Überzugsschicht 17 auf die A-Seite der Schaltungsträgereinheit aufgebracht werden. [87] As shown in FIG. 12, a circuit carrier unit deformed as shown in FIG. 11 may further be back-injected (B-side) with a thermoplastic material 16, for example, in the film insert molding method, and may, preferably after back molding , an additional coating layer 17 may be applied to the A side of the circuit carrier unit.

[88] Zum Zweck des Hinterspritzens bzw. für das Film Insert Molding wird in diesem Fall für die Reflexionsfolie 11 ein Material gewählt, welches sich als Haftvermittler für den zum Film Insert Molding verwendeten, insbesondere thermoplastischen Spritzguss Werkstoff 16 eignet. Zu diesem Zweck besteht die Reflexionsfolie 11 bei der Ausführungsform gemäß Fig. 12 vorzugsweise aus einem Thermoplast, beispielsweise aus ABS, PC, ABS/PC oder dergleichen. In jedem Fall muss die Materialpaarung der Reflexionsfolie 11 und des zum Film Insert Molding verwendete Spritzgussmaterials 16 kompatibel zueinander sein, um eine ausreichende Haftung zwischen Spritzgussmaterial 16 und Reflexionsfolie 11 zu gewährleisten. Durch die Hinterspritzung 16 erhält die Schaltungsträgereinheit zusätzliche Steifigkeit und eine zusätzlich stützende und schützende Kunststofflage auf der B-Seite. Auf diese Weise wird die umgeformte Schaltungsträgereinheit zu einem eigensteifen, robusten und einbaufertigen Bauteil. For the purpose of Hinterspritzens or for the film insert molding in this case, a material is selected for the reflective film 11, which is suitable as a primer for the film insert molding used, in particular thermoplastic injection molding material 16. To For this purpose, the reflection film 11 in the embodiment according to FIG. 12 preferably consists of a thermoplastic, for example of ABS, PC, ABS / PC or the like. In any case, the material pairing of the reflection foil 11 and the injection molding material 16 used for the film insert molding must be compatible with one another in order to ensure sufficient adhesion between the injection molding material 16 and the reflection foil 11. Through the back-injection 16, the circuit carrier unit receives additional rigidity and an additional supporting and protective plastic layer on the B side. In this way, the reshaped circuit carrier unit to an inherently rigid, robust and ready to install component.

[89] Generell kann die Schaltungsträgereinheit auch auf der A-Seite angespritzt bzw. vorge- spritzt werden. Falls die Schaltungsträgereinheit optoelektronische Funktionen aufweist, geschieht das Vorspritzen in diesem Fall mit einem transparenten oder glasklaren Thermoplast bzw. Polymer. [89] In general, the circuit carrier unit can also be injected or pre-injected on the A side. If the circuit carrier unit has optoelectronic functions, the pre-spraying takes place in this case with a transparent or crystal-clear thermoplastic or polymer.

[90] Bei der Überzugsschicht 17 kann es sich beispielsweise um ein reaktionsgehärtetes Hard- coat, z.B. um eine mittels In-Mold-Coating aufgebrachte, hochglänzend ausgeführte PUR- Flutung handeln. Diese kann vorzugsweise erzeugt werden, indem die Schaltungsträgereinheit nach dem Hinterspritzen 16 bzw. Film Insert Molding zunächst noch im Spritzguss Werkzeug verbleibt, wonach durch entsprechende Werkzeugbewegung eine Zusatzkavität (A-seitig) im Spritzgusswerkzeug eröffnet wird, deren Größe der zu erstellenden Überzugsschicht 17 entspricht, wonach die Zusatzkavität mit dem flüssigen Werkstoff der Überzugsschicht 17, bei- spielsweise mit Polyurethan, geflutet wird. [90] The coating layer 17 can be, for example, a reaction-hardened hardcoat, e.g. This is a high-gloss PUR flood applied using in-mold coating. This can preferably be generated by the circuit carrier unit after the injection molding 16 or film insert molding initially remains in the injection mold, after which an additional cavity (A-side) is opened in the injection mold by appropriate tool movement whose size corresponds to the coating layer 17 to be created, after which the additional cavity is flooded with the liquid material of the coating layer 17, for example with polyurethane.

[91] Nach der Erstarrung bzw. Aushärtung der so erzeugten Überzugsschicht 17 in der Zusatzkavität des Spritzgusswerkzeugs kann das fertige Bauteil gemäß Fig. 12 aus der Werkzeugform entnommen werden. [0120] After solidification or hardening of the coating layer 17 thus produced in the additional cavity of the injection molding tool, the finished component according to FIG. 12 can be removed from the tool mold.

[92] Die Überzugsschicht 17 verschafft der hinterspritzten bzw. im Film Insert Molding verar- beiteten Schaltungsträgereinheit zusätzlichen hermetischen Oberflächenschutz, und lässt eine etwa unter der Überzugsschicht 17 befindliche Dekorlage 14 mit noch besserer Brillanz zur Geltung kommen. Auf diese Weise lassen sich insbesondere auch Echtholzfurniere, Echtcarbon oder Textilstoffe als Dekorlage 14 verwenden, was beispielsweise für den hochwertigen Automobilbereich von zunehmender Bedeutung ist. [93] Auch im Fall einer nicht auf der B-Seite, sondern auf der A-Seite mit Thermoplast oder Polymer vorgespritzten Schaltungsträgereinheit kann so zusätzlich (und ebenfalls auf der A- Seite, also als zusätzlicher Auftrag auf die dort befindliche Vorspritzung) eine Überzugsschicht 17 beispielsweise in Form eines Hardcoat aufgetragen werden. In diesem Fall schützt die zusätzliche Überzugsschicht 17 die darunterliegende, vorzugsweise thermoplastische Vorspritzung vor Abnutzung und Angriff durch Umgebungsmedien, und verleiht dem Bauteil eine ggf. hochglänzende, nahtlose sowie hinsichtlich Haptik optimierte Oberfläche. The coating layer 17 provides the back-injected or insert-molded circuit substrate unit with additional hermetic surface protection, and allows a decoration layer 14 located approximately below the coating layer 17 to be displayed with even better brilliance. In this way, in particular real wood veneers, real carbon or textile materials can be used as decorative layer 14, which is of increasing importance, for example, for the high-quality automobile sector. [93] Also in the case of a circuit carrier unit not sprayed on the B side but on the A side with thermoplastic or polymer, a coating layer can additionally (and likewise on the A side, ie as an additional application on the pre-protrusion located there) 17 are applied for example in the form of a hardcoat. In this case, the additional coating layer 17 protects the underlying, preferably thermoplastic pre-projection from abrasion and attack by surrounding media, and gives the component an optionally high-gloss, seamless and haptic-optimized surface.

[94] Im Ergebnis stellt die Erfindung somit eine einfach und sicher 3D-umformbare bestückte Schaltungsträgereinheit bereit, die auch in üblichen Kunststoffverarbeitungsprozessen, insbeson- dere im Spritzguss, weiterverarbeitet werden kann, und bei der durch die Weiterverarbeitung weder elektrische noch ggf. optische oder optoelektrische Eigenschaften beeinträchtigt werden. As a result, the invention thus provides a simply and safely 3D-transformable assembled circuit carrier unit, which can also be processed further in conventional plastics processing processes, in particular in injection molding, and in which neither electrical nor, if necessary, optical or optoelectrical elements are produced by further processing Properties are impaired.

[95] Insgesamt können dank der Erfindung robuste und hochwertige, multifunktionale Kunststoffformteile mit integrierten elektronischen, sensorischen, visuellen, mechanischen sowie schützenden und dekorativen Funktionen bereitgestellt werden. Die mit der Erfindung ermög- lichten Formteile, beispielsweise anspruchsvolle Bedienkonsolen mit kapazitiver Sensorik und ggf. visuellen Anzeigefunktionen, lassen sich dank des erfindungsgemäßen Verfahrens zudem auch deutlich dünner und leichter als aus dem Stand der Technik bekannte Bedienkonsolen ausführen. Overall, the invention provides robust and high quality multifunctional plastic moldings with integrated electronic, sensory, visual, mechanical, protective and decorative functions. Thanks to the method according to the invention, the molded parts made possible by the invention, for example sophisticated operating consoles with capacitive sensors and possibly visual display functions, can also be significantly thinner and lighter than operating consoles known from the prior art.

[96] Hierdurch, sowie durch die freie Formbarkeit, eignen sich die erfindungsgemäßen Schal- tungsträgereinheiten besonders gut für schwierige oder anspruchsvolle Einbausituationen, für flache Geräte, oder für innovative berührungssensitive Bedienkonsolen z.B. in Fahrzeugen. [96] As a result, as well as by the free formability, the circuit carrier units according to the invention are particularly well suited for difficult or demanding installation situations, for flat devices, or for innovative touch-sensitive control consoles, for example. in vehicles.

[97] Durch die gegebene freie Umformbarkeit der erfindungsgemäßen Schaltungsträgereinheit und durch deren Verarbeitungsfähigkeit in diversen Kunststoffprozessen werden im Ergebnis maßgebliche neue Anwendungsfelder erschlossen, beispielsweise beim Einsatz als integrierte, multifunktionale sowie optisch und haptisch hochwertige Bedienkonsole, mit entscheidenden Vorteilen bezüglich Montageaufwand, Handhabung, Integration sowie Lebensdauer, Nutzerfreundlichkeit und Design. Bezugszeichen The given free formability of the circuit substrate unit according to the invention and their processing capability in various plastic processes are the result opens up significant new applications, for example, when used as an integrated, multifunctional and optical and haptic quality control panel, with decisive advantages in terms of assembly, handling, integration and Lifetime, usability and design. reference numeral

1 S chaltungsträgerf olie 1 Management Fund

Leiterbahn conductor path

3 Bestückungsbauteil, Leuchtdiode 3 component, LED

Stützungsschicht support layer

5 Kleberschicht 5 adhesive layer

Leuchtfeld, LED-Lichtaustritt Illuminated field, LED light emission

7 Stützungsschicht mit optischem Funktionsbereich 7 supporting layer with optical functional area

8 Lichtstreuende Struktur 8 Light-scattering structure

9 Lichtstrahlen, Strahlengang 9 light beams, beam path

10 Lichtaustritt 10 light emission

11 Reflexionsschicht, Haftvermittlerschicht 11 reflection layer, adhesion promoter layer

12 Versiegelungsmaterial 12 sealing material

13 Anguss 13 sprue

14 Dekorlage 14 decorative layer

15 Lichtaustrittsbereich 15 light exit area

16 Hinterspritzung 16 back injection

17 Überzugsschicht 17 coating layer

A Sichtseite, Sichtoberfläche, Nutzerseite A visible side, visible surface, user side

B Rückseite B backside

Claims

Patentansprüche claims

1. Verfahren zur Herstellung einer bestückt umformbaren und/oder hinterspritzbaren Schaltungsträgereinheit (1, 2, 3, 4), die Schaltungsträgereinheit (1, 2, 3, 4) umfassend eine Schaltungsträgerfolie (1) aus organischem Polymer mit zumindest einer Leiterbahn (2), wobei auf der Schaltungsträgerfolie (1) zumindest ein elektrisches oder elektronisches Schaltungsbauteil (3) angeordnet und mit der Leiterbahn (2) verbunden ist, mit den folgenden Verfahrensschritten 1. A method for producing an assembled formable and / or injectable circuit carrier unit (1, 2, 3, 4), the circuit carrier unit (1, 2, 3, 4) comprising a circuit carrier foil (1) made of organic polymer having at least one conductor track (2) , wherein on the circuit substrate film (1) at least one electrical or electronic circuit component (3) is arranged and connected to the conductor track (2), with the following method steps

a. Erzeugung zumindest einer Stützungsschicht (4) unter Aussparung von zumindest einer Aufnahmeausnehmung für das zumindest eine Schaltungsbauteil (3); b. Flächiges Verbinden zumindest einer bestückten Seite der Schaltungsträgerfolie (1) mit der zumindest einen Stützungsschicht (4) unter Aufnahme des Schaltungsbauteils (3) in die Aufnahmeausnehmung der Stützungsschicht (4); a. Generation of at least one support layer (4) with the exception of at least one receiving recess for the at least one circuit component (3); b. Planar connection of at least one populated side of the circuit carrier film (1) with the at least one support layer (4) while accommodating the circuit component (3) in the receiving recess of the support layer (4);

2. Herstellungsverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Dicke der Stützungsschicht (4) gleich oder größer der Höhe des höchsten Schaltungsbauteils (3) ist. 2. A manufacturing method according to claim 1, characterized in that the thickness of the support layer (4) is equal to or greater than the height of the highest circuit component (3).

3. Herstellungsverfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmeausnehmung in der Stützungsschicht (4) durch Stanzen, Fräsen, Wasserstrahlschnitt oder Laserbeschnitt erzeugt ist. 3. Production method according to claim 1 or 2, characterized in that the receiving recess in the support layer (4) is produced by punching, milling, water jet cutting or laser cutting.

4. Herstellungsverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützungsschicht (4) als Folie oder Platte aus Polyester, PMMA, PC oder ABS mit einer Dicke zwischen 1 und 3mm ausgebildet ist. 4. Manufacturing method according to one of claims 1 to 3, characterized in that the support layer (4) is designed as a film or plate made of polyester, PMMA, PC or ABS with a thickness between 1 and 3mm.

5. Herstellungsverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Verbinden von Schaltungsträgerfolie (1) und Stützungsschicht (4) in Verfahrensschritt b) in einem weiteren Verfahrensschritt c) zumindest eine Aufnahmeausnehmung der Stützungsschicht (4) mit einem Versiegelungsmaterial (12) aufgefüllt wird. 5. Manufacturing method according to one of claims 1 to 4, characterized in that after the connection of circuit carrier film (1) and support layer (4) in step b) in a further process step c) at least one receiving recess of the support layer (4) with a sealing material ( 12) is refilled.

6. Herstellungsverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützungsschicht mehrteilig (4, 7) ausgebildet oder aus verschiedenen Werkstoffen (4, 7) zusammengesetzt wird. 6. Production method according to one of claims 1 to 5, characterized in that the support layer is formed in several parts (4, 7) or composed of different materials (4, 7).

7. Herstellungsverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest Bereiche (4, 7) der Stützungsschicht lichtdurchlässig (7), lichtleitend (7) bzw. lichtblockierend (4) ausgebildet werden. 7. Production method according to one of claims 1 to 6, characterized in that at least regions (4, 7) of the support layer are transparent (7), light-conducting (7) or light-blocking (4).

8. Herstellungsverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass lichtbrechende, lichtstreuende und/oder lichtreflektierende Strukturen (8) in die Stützungsschicht (4, 7) eingebracht werden. 8. Manufacturing method according to one of claims 1 to 7, characterized in that refractive, light-scattering and / or light-reflecting structures (8) in the support layer (4, 7) are introduced.

9. Herstellungsverfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Verbinden von Schaltungsträgerfolie (1) und Stützungsschicht (4) in Verfahrensschritt b) in einem weiteren Verfahrensschritt d) auf der schaltungsträgerabgewandten Seite der Stützungsschicht (4) oder auf der bauteilabgewandten Seite der Schaltungsträgerfolie (1) eine Reflektorschicht (11) aufgebracht wird. 9. Manufacturing method according to claim 7 or 8, characterized in that after the connection of the circuit carrier film (1) and support layer (4) in step b) in a further process step d) on the circuitry carrier side facing away from the support layer (4) or on the side facing away from the component the circuit substrate film (1) a reflector layer (11) is applied.

10. Herstellungsverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Verbinden von Schaltungsträgerfolie (1) und Stützungsschicht (4) in Verfahrensschritt b) in einem weiteren Verfahrensschritt e) auf der freiliegenden Oberflächenseite der Stützungsschicht oder auf der bauteilabgewandten Seite der Schaltungsträgerfolie (1) ein Kaschieren der Schaltungsträgerfolie (1) mit einer Dekorlage (14) erfolgt. 10. A manufacturing method according to any one of claims 1 to 9, characterized in that after connecting the circuit substrate film (1) and support layer (4) in step b) in a further process step e) on the exposed surface side of the support layer or on the side facing away from the component Circuit carrier film (1) laminating the circuit substrate film (1) with a decorative layer (14).

11. Herstellungsverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest Teilbereiche der Schaltungsträgereinheit (1, 2, 3, 4) nach dem Verbinden von Schaltungsträgerfolie (1) und Stützungsschicht (4) in Verfahrensschritt b) in einem weiteren Verfahrensschritt f) umgeformt werden. 11. Manufacturing method according to one of claims 1 to 10, characterized in that at least partial areas of the circuit carrier unit (1, 2, 3, 4) after connecting circuit carrier foil (1) and supporting layer (4) in step b) in a further method step f ) are transformed.

12. Herstellungsverfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Umformen von zumindest Teilbereichen der Schaltungsträgereinheit (1, 2, 3, 4) ein 3D- bzw. Frei- form-Umformen bzw. Tiefziehen ist. 12. A manufacturing method according to claim 11, characterized in that the forming of at least partial areas of the circuit carrier unit (1, 2, 3, 4) is a 3D or free form forming or deep drawing.

13. Herstellungsverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest Teilbereiche der Schaltungsträgereinheit (1, 2, 3, 4) nach dem Verbinden von Schaltungsträgerfolie (1) und Stützungsschicht (4) in Verfahrensschritt b) in einem weiteren Verfahrensschritt g) mit einem polymeren Gusswerkstoff, insbesondere Spritzgusswerkstoff (16) hinterspritzt werden. 13. Manufacturing method according to one of claims 1 to 12, characterized in that at least partial areas of the circuit carrier unit (1, 2, 3, 4) after connecting circuit carrier foil (1) and support layer (4) in step b) in a further process step g ) are back-injected with a polymeric casting material, in particular injection molding material (16).

14. Herstellungsverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass nach Verfahrensschritt b) in einem weiteren Verfahrensschritt h) eine schützende und/oder dekorative Überzugsschicht (17) auf der späteren Sichtseite (A) der Schaltungsträgereinheit (1, 2, 3, 4) aufgetragen wird. 14. Manufacturing method according to one of claims 1 to 13, characterized in that after process step b) in a further process step h) a protective and / or decorative coating layer (17) on the later visible side (A) of the circuit carrier unit (1, 2, 3 , 4) is applied.

15. Bestückt umformbare und/oder hinterspritzbare Schaltungsträgereinheit (1, 2, 3, 4), umfassend eine Schaltungsträgerfolie (1) aus organischem Polymer mit zumindest einer Leiterbahn (2), wobei auf der Schaltungsträgerfolie (1) zumindest ein elektrisches oder elektronisches Schaltungsbauteil (3) angeordnet und mit der Leiterbahn (2) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass auf zumindest einer bestückten Seite der Schaltungsträgerfolie (1) eine Stützungsschicht (4) mit zumindest einer Aufnahmeausnehmung angeordnet ist, in der das zumindest eine Schaltungsbauteil (3) aufgenommen ist. 15. Equipped formable and / or injectable circuit carrier unit (1, 2, 3, 4), comprising a circuit carrier foil (1) made of organic polymer having at least one conductor track (2), wherein on the circuit carrier foil (1) at least one electrical or electronic circuit component ( 3) and connected to the conductor track (2), characterized in that on at least one populated side of the circuit carrier foil (1) a support layer (4) is arranged with at least one receiving recess in which the at least one circuit component (3) is accommodated ,

16. Schaltungsträgereinheit (1, 2, 3, 4) nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Aufnahmeausnehmung der Stützungsschicht (4) um das Schaltungsbauteil (3) herum mit einem Versiegelungsmaterial (12) aufgefüllt ist. 16. circuit carrier unit (1, 2, 3, 4) according to claim 15, characterized in that at least one receiving recess of the support layer (4) around the circuit component (3) around with a sealing material (12) is filled.

17. Schaltungsträgereinheit (1, 2, 3, 4) nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützungsschicht mehrteilig (4, 7) oder aus verschiedenen Werkstoffen (4, 7) zusammengesetzt ist. 17. Circuit carrier unit (1, 2, 3, 4) according to claim 15 or 16, characterized in that the support layer is composed of several parts (4, 7) or of different materials (4, 7).

18. Schaltungsträgereinheit (1, 2, 3, 4) nach einem der Ansprüche 15 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest Bereiche (4, 7) der Stützungsschicht lichtdurchlässig (7) bzw. lichtleitend (7) oder lichtblockierend (4) ausgebildet sind. 18. Circuit carrier unit (1, 2, 3, 4) according to one of claims 15 to 17, characterized in that at least regions (4, 7) of the support layer are transparent (7) or light-conducting (7) or light-blocking (4) ,

19. Schaltungsträgereinheit (1, 2, 3, 4) nach einem der Ansprüche 15 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützungsschicht (4, 7) lichtbrechende, lichtstreuende oder lichtreflektierende Strukturen (8) einstückig umfasst oder aufnimmt. 19. Circuit carrier unit (1, 2, 3, 4) according to any one of claims 15 to 18, characterized in that the support layer (4, 7) integrally comprises or absorbs photorefractive, light-scattering or light-reflecting structures (8).