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DE69702138T2 - Mit einer schaltungsanordnung ausgerüstetes fahrzeugteil und verfahren zu seiner herstellung - Google Patents

Mit einer schaltungsanordnung ausgerüstetes fahrzeugteil und verfahren zu seiner herstellung

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Publication number
DE69702138T2
DE69702138T2 DE69702138T DE69702138T DE69702138T2 DE 69702138 T2 DE69702138 T2 DE 69702138T2 DE 69702138 T DE69702138 T DE 69702138T DE 69702138 T DE69702138 T DE 69702138T DE 69702138 T2 DE69702138 T2 DE 69702138T2
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DE
Germany
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circuit board
mold
substrate
openings
component
Prior art date
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DE69702138T
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Z. Glovatsky
Alice Zitzmann
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Ford Motor Co Ltd
Original Assignee
Ford Werke GmbH
Ford Motor Co Ltd
Ford Motor Co
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Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft die Herstellung eines Schaltkreise tragenden Kraftfahrzeug-Bauteils, in welchem eine gedruckte Schaltkarte an einem Polymersubstrat während der Bildung des Substrats mechanisch gesichert wird.
  • U. S. -Patent Nr. 5,220,448 beschreibt ein Verfahren zur Erzeugung eines in Form hergestellten Gehäuses, in dem ein mit leitfähigem Spurmaterial bedruckter, flexibler Plastikfilm in einem Spritzguß-Werkzeug an ein spritzgegossenes Substratmaterial angeschmolzen wird. Dieses Verfahren erfordert, weil der Film und das Substrat miteinander verschmolzen werden, die Verwendung chemisch verträglicher Film- und Substratmaterialien, was die Flexibilität der Konstruktion begrenzt. Weiterhin wird die Flexibilität der Konstruktion durch die Notwendigkeit begrenzt, die Verwendung von Materialien sicherzustellen, die kompatible Wärmeausdehnungskoeffizienten besitzen. Andernfalls kann eine Temperatur-Wechselbeanspruchung die verschmolzene Grenzfläche einer übermäßigen Beanspruchung aussetzen. U. S. -Patent Nr. 5,377,079 offenbart ein Verfahren zur Herstellung eines Schaltkreise tragenden Bauteils, entsprechend welchem eine Schaltkarte an der Unterseite eines Stempels angebracht wird, welcher in Folge mit einer Matrize in Zusammenwirkung gebracht wird, um so einen Hohlraum zu schaffen in welchen Kunstharz eingebracht wird.
  • Die vorliegende Erfindung stellt ein Schaltkreise tragendes Kraftfahrzeug-Bauteil und eine Verfahren zur Herstellung des selben bereit, welches die Beschränkungen des bisherigen Stands der Technik überwindet. Das Herstellungsverfahren beinhaltet das integrale Anformen einer Schaltkarte an ein Polymersubstrat und schließt den Schritt der Bereitstellung eines Formwerkzeugs ein, das ein erstes, eine erste Formoberfläche abgrenzendes Formbauteil und ein zweites, eine zweite Formoberfläche abgrenzendes Formbauteil besitzt. Außerdem wird eine Schaltkarte bereitgestellt, die erste und zweite Oberflächen besitzt und derart zwischen den Fombauteilen angeordnet ist, daß sich mindestens ein Abschnitt der ersten Oberfläche der Schaltkarte neben der ersten Formoberfläche befindet. Das Verfahren schließt weiterhin den Schritt ein, die Formbauteile in eine geschlossene Stellung zu bewegen, um dazwischen einen Formhohlraum abzugrenzen; in dem weiterhin zwischen mindestens einem dieser Formbauteile und der Schaltkarte ein Befestigungsbereich abgegrenzt wird. In den Formhohlraum wird ein geschmolzenes Kunstharz unterhalb jener Temperatur eingebracht, bei welcher das Kunstharz mit der Schaltkarte verschmelzen würde, und das Kunstharz strömt durch den Hohlraum hindurch und in den Befestigungsbereich. Durch Härtung des Kunstharzes werden das Substrat und eine mit dem Substrat integral verbundene Befestigung gebildet. Die Befestigung wird im Befestigungsbereich gebildet und sichert die Schaltkarte mechanisch an dem Substrat.
  • Ein Schaltkreise tragendes Kraftfahrzeug-Bauteil im Einklang mit der vorliegenden Erfindung schließt ein aus einem Polymer - das bei erhöhter Temperatur geschmolzen wird - hergestelltes Substrat und eine Schaltkarte ein, die hierdurch eine Öffnung aufweist, die zur Aufnahme des geschmolzenen Polymers bei erhöhter Temperatur angepaßt ist. Das Bauteil schließt weiterhin eine aus dem geschmolzenen Polymer durch die Öffnung hindurch gebildete Befestigung ein. Die Befestigung ist integral mit dem Substrat verbunden und sichert die Schaltkarte mechanisch an dem Substrat. Die Schaltkarte ist aus einem Material gefertigt, das bei erhöhter Temperatur gegen ein Verschmelzen mit dem geschmolzenen Polymer beständig ist.
  • Die Befestigung ist konfiguriert um die Schaltkarte lösbar an dem Substrat zu sichern. Das Substrat schließt einen flexiblen Bereich ein, der um den Umfang der Schaltkarte eine verringerte Querschnittsfläche aufweist, um eine Bewegung des Substrates relativ zu der Schaltkarte zuzulassen.
  • Es ist ein Vorteil der vorliegenden Erfindung ein Verfahren bereitzustellen, in dem eine Schaltkarte integral an ein Substrat angeschmolzen werden kann und doch vollkommen von dem Substrat lösbar ist.
  • Es ist ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung daß die Schaltkarte und das Substrat nicht aus chemisch verträglichen Materialien gefertigt sein müssen; oder aber aus Materialien, die ähnliche Wärmeausdehnungskoeffizienten besitzen.
  • Die Erfindung wird nun, anhand eines Beispiels, unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen weiter beschrieben werden, in welchen:
  • Abb. 1 eine - im Teilschnitt gezeigte - perspektivische Ansicht eines Schaltkreise tragenden Kraftfahrzeug-Bauteils im Einklang mit der vorliegenden Erfindung ist;
  • Abb. 2 eine Schnittansicht des Bauteils von Abb. 1 während seiner Herstellung ist; und
  • Abb. 3-5 Schnittansichten alternativer Ausführungsformen Schaltkreise tragender Kraftfahrzeug-Bauteile im Einklang mit der vorliegenden Erfindung sind, die verschiedenen Befestigungskonstruktionen veranschaulichen.
  • Wendet man sich nun den Zeichnungen - und hiervon speziell Abb. 1 - zu, so wird ein Schaltkreise tragendes Kraftfahrzeug-Bauteil 10 veranschaulicht, wie es eine mittels Befestigungen 16 mechanisch an einem Polymersubstrat 14 gesicherte Schaltkarte 12 umfaßt. Die Befestigungen 16 sind, wie unten vollständiger beschrieben werden wird, durch Öffnungen 18 in der Schaltkarte 12 gebildet. Zu Zwecken der Veranschaulichung ist Kraftfahrzeug-Bauteil 10 in Abb. 1 als zweiteiliger Lüftungskanal gezeigt, wobei Substrat 14 eine Wand des Kanals umfaßt. Kraftfahrzeug-Fachleute werden jedoch verstehen, daß Bauteil 10 vorteilhaft verschiedene andere Kraftfahrzeug-Strukturen umfassen kann, wie zum Beispiel eine Türfüllung, ein Instrumentenbrett oder eine Gehäuseschale.
  • Materialien für Schaltkarte 12 und Substrat 14 werden derart gewählt, daß das Substratmaterial unterhalb einer Temperatur geschmolzen wird, welche eine Degradation des Schaltkarten-Materials oder eine Verschmelzung der beiden Materialien bewirken würde. So wie hierin verwendet bezieht sich der Begriff Verschmelzung auf die Vermischung - eines im anderen - von Materialien. Die optimalen Materialien für Substrat 14 und Schaltkarte 12 können, anders als für die obigen Anforderungen, auf Grundlage der besonderen Preis- Gewichts- und Leistungsziele des einzelnen unabhängig voneinander ausgewählt werden.
  • Schaltkarte 12 ist bevorzugt aus einem herkömmlichen Material in Elektronik-Qualität hergestellt. Derartige Materialien sind in der Technik wohlbekannt und schließen zum Beispiel wärmehärtende Kunststoffe wie etwa FR-4, FR-2, CEM-1 und CEM-2 ein. Diese Materialien sind in der Lage Hochtemperatur-Lötvorgängen und -Härtungsvorgängen standzuhalten, ebenso wie dem Aussetzen gegen verschiedene Chemikalien zur Schaltkreis-Verarbeitung; einschließlich Ätzmitteln, Lösemitteln und Metallisierungsverbindungen. Überdies besitzen diese Materialien relativ niedrige Wärmeausdehnungskoeffizienten von ungefähr 12-25 ppm/ºC. Diese Wärmeausdehnungskoeffizienten entsprechen allgemein den Wärmeausdehnungs- Koeffizienten der Metallstifte, der Schaltungsspuren, der Lot-Anschlußflächen und der an der Schaltkarte angebrachten elektronischen Bauteilen.
  • Substrat 14 wird aus einem Polymer hergestellt, das bei einer vorherbestimmten, erhöhten Temperatur geschmolzen wird. Zur Verwendung mit der vorliegenden Erfindung sind sowohl wärmehärtende wie auch thermoplastische Materialien geeignet, obwohl in Kraftfahrzeuganwendungen gewöhnlich thermoplastische Materialien bevorzugt werden, wie etwa Acrylonitril-Butadien-Styrol-Copolymer (ABS) und Polypropylen (PP). Andere geeignete Substratmaterialien schließen Polyethylen, Polystyrol, Polyphenylenoxid, Nylon, Polyethylen-Terephtalat, Polyetherimid und Polyimid ein, sind jedoch nicht auf diese beschränkt. Zu jedem der oben erwähnten Substratmaterialien können Füller - wie etwa Glas oder Talk - zugegeben werden. Es ist ein Vorteil der vorliegenden Erfindung daß Substrate, die relativ hohe Wärmeausdehnungskoeffizienten aufweisen, mit Schaltkarten verwendet werden können, die relativ niedrige Wärmeausdehnungskoeffizienten besitzen. Die Wärmeausdehnungskoeffizienten von füllerfreiem ABS und PP sind zum Beispiel höher als 80 ppm/0C. In der vorliegenden Erfindung kann Unterschieden zwischen Wärmeausdehnungskoeffizienten Rechnung getragen werden, weil Schaltkarte 12 und Substrat 14 in ausgewählten Bereichen mechanisch aneinander gesichert sind, anstatt zusammengeschmolzen zu sein.
  • Eine bevorzugte Konfiguration der Befestigung zur mechanischen Sicherung von Schaltkarte 12 an Substrat 14 wird in Abb. 1 veranschaulicht. Jede der Befestigungen 16 ist integral mit Substrat 14 verbunden, und umfaßt ein Paar auseinander stehender, federnder Bauteile 20. Die federnden Bauteile 20 erlauben eine Bewegung von Substrat 14 relativ zu Schaltkarte 12 aufgrund von Wärmeausdehnung, ohne eine Beschädigung des Substrates, der Schaltkarte oder der elektronischen Schaltung zu verursachen. Die federnden Bauteile 20 erlauben außerdem die selektive Entfernung der Schaltkarte 12 von Substrat 14. Eine derartige Entfernung kann einfach erreicht werden, indem die Bauteile 20 derart zusammengepreßt werden, daß die hakenartigen Enden 22 der Bauteile 20 die erste Oberfläche 24 der Schaltkarte 12 freigeben. Die Bauteile 20 können dann frei durch die Öffnungen 18 in der Schaltkarte 12 passieren.
  • Außerdem werden um den Umfang von Schaltkarte 12 vorteilhaft Vorrichtungen bereitgestellt, um einer Wärmeverwölbung des Kraftfahrzeug-Bauteils 10 aufgrund von Unterschieden der Wärmeausdehnungskoeffizienten zwischen Schaltkarte 12 und Substrat 14 zu widerstehen in der veranschaulichten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung schließt eine derartige Vorrichtung einen flexiblen Spannungsabbau-Bereich 26 von Substrat 14 ein, die einen verringerten Querschnitt aufweist. Sustrat 14 berührt in Bereich 26 nicht die umlaufenden Kanten 27 von Schaltkarte 12, und ist ausreichend flexibel um eine Bewegung von Substrat 14 relativ zu Schaltkarte 12 zuzulassen, ohne eine Beschädigung des Substrats, der Schaltkarte, oder der elektronischen Schaltungen darauf zu verursachen.
  • Wie in Abb. 1 veranschaulicht ist die erste Oberfläche 24 von Schaltkarte 12 bevorzugt mit verschiedenen elektronischen Bauteilen 28 besetzt, wie etwa Leistungstransistoren, Mikroprozessoren und ähnlichem. In Substrat 14 wird eine Öffnung 30 derart bereitgestellt, daß die zweite, den Bauteilen 28 gegenüber liegende Oberfläche 31 von Schaltkarte 12 in Verbindung mit dem Fluid im Lüftungskanal steht. Durch den Kanal strömende Luft ist daher in der Lage von den Bauteilen 28 Wärme abzuführen. Wenn gewünscht kann gegenüber der Bauteile 28 eine Metallplatte oder ein Kühlkörper (nicht gezeigt) an Oberfläche 31 von Schaltkarte 12 befestigt werden, · um diesen Wärmeübergang zu verbessern. Schaltkarte 12 hat bevorzugt eine Dicke zwischen etwa 0.010 und 0.10 Zoll, und zur Verbindung der Oberflächen 24, 31 können Wärmebrücken (nicht gezeigt) verwendet werden. Selbstverständlich sollte jegliche in Schaltkarte 12 bereitgestellte Wärmebrücke abgedichtet sein, um eine Leckage von Luft aus dem Kanal zu verhindern. Um Schaltkarte 12 elektrisch mit Substrat 14 zu verbinden können herkömmliche Verbindungsvorrichtungen verwendet werden, wie etwa eine flexible Schaltung 33.
  • Mit Bezug auf Abb. 2 wird nun eine Verfahren zur Herstellung von Kraftfahrzeug- Bauteil 10 beschrieben werden. Das Verfahren schließt den Schritt der Bereitstellung eines Formwerkzeugs 32 ein, um Substrat 14 integral an Schaltkarte 12 anzuformen. Formwerkzeug 32 umfaßt die Formbauteile 38 und 40, die einander gegenüber gelegt werden können, und welche entsprechend die Formoberflächen 38 und 40 abgrenzen. Um die Formbauteile 34, 36 zwischen geöffneten und geschlossenen Stellungen zu bewegen können herkömmliche Vorrichtungen verwendet werden, wie etwa eine elektrische oder hydraulische Presse (nicht gezeigt).
  • In der geöffneten Stellung sind die Formbauteile 34, 36 angepaßt um dazwischen Schaltkarte 12 aufzunehmen. Schaltkarte 12 wird derart zwischen den Fombauteilen 34, 36 angeordnet, daß sich mindestens ein Abschnitt der Oberfläche 24 von Schaltkarte 12 neben der Formoberfläche 38 befindet. Um Schaltkarte 12 in Stellung zu halten können herkömmliche Rückhaltevorrichtungen wie etwa Stifte (nicht gezeigt) verwendet werden. Vor dem Fomgebungsprozeß können eine Oberfläche oder beide Oberflächen 24, 31 von Schaltkarte 12 mit elektronischen Bauteilen 28 besetzt werden. Wo Oberfläche 24 von Schaltkarte 12 - wie in Abb. 2 gezeigt ist - mit elektronischen Bauteilen 28 besetzt ist, wird die entsprechende Formoberfläche 38 von Formbauteil 34 mindestens eine Aussparung 42 einschließen, um diese aufzunehmen. Der Schritt der Positionierung von Schaltkarte 12 zwischen den Formbauteilen 34, 26 schließt die Positionierung elektronischer Bauteile 28 innerhalb Aussparung 42 ein. In der in Abb. 2 veranschaulichten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung schließt der Schritt zur Positionierung von Schaltkarte 12 weiterhin Positionierungsöffnungen 18 in Schaltkarte 12 ein; derart daß die Öffnungen durch konische, auf Formoberfläche 38 bereitgestellte Vorsprünge gegabelt werden. Der Schritt zur Positionierung von Schaltkarte 12 schließt außerdem die Positionierung des Umfangs von Schaltkarte 12 in Nachbarschaft von Kante 50 des vorspringenden Teils 52 von Formoberfläche 38 ein. Kante 50 ist, wie in Abb. 2 veranschaulicht, gestaltet um sich eng an den Umfang von Schaltkarte 12 anzupassen.
  • Ist Schaltkarte 12 einmal richtig positioniert, so werden die Formbauteile 34, 36 - in der durch die Pfeile in Abb. 2 angezeigte Richtung - in eine geschlossene Stellung bewegt. In der geschlossenen Stellung wirken die Formbauteile 34, 36 zusammen, um dazwischen einen Formenhohlraum 46 abzugrenzen. Innerhalb des Formenhohlraums 46 sind die Befestigungsbereiche 54 weiterhin zwischen Formbauteilen 34, 36 und jeder der Öffnungen 18 in Schaltkarte 12 abgegrenzt.
  • Um den Umfang von Schaltkarte 12 herum begrenzt der vorspringende Abschnitt 52 von Formbauteil 34, mit Formbauteil 36 zusammenwirkend, einen Bereich mit verringertem Querschnitt 55 in Formenhohlraum 46. Die Bewegung der Formbauteile 34, 36 in eine geschlossene Stellung bringt außerdem die erhabenen Abschnitte 56 von Formbauteil 36 in Berührung mit Oberfläche 31 von Schaltkarte 12. Die erhabenen Abschnitte 56 begrenzen dazwischen einen gegenüber den elektronischen Bauteilen 28 angeordneten Bereich 57, in welchem die Formoberfläche 40 sich in einem Abstand zu Oberfläche 31 befindet.
  • Substrat 14 und Befestigungen 16 werden innerhalb von Formwerkzeug 32 geformt, indem ein geschmolzenes Kunstharz durch einen oder mehrere Eingußkanäle 58 in Hohlraum 46 eingebracht wird. Das Kunstharz strömt durch Hohlraum 46 hindurch und in die Befestigungsbereiche 54. In den Befestigungsbereichen berührt das Harz jede der Formoberflächen 38, 40, ebenso wie Schaltkarte 12. Die erhabenen Abschnitte 56 von Formbauteil 36 dichten gegen Oberfläche 31 von Schaltkarte 12 ab, was das Harz vom Einströmen in Bereich 57 und der Berührung der Schaltkarte dort äbhält. Ähnlich dichten die nebeneinander liegende Schaltkarte und die Formbauteil-Oberflächen 24, 38 gegeneinander ab, und halten Harz vom Einströmen in Aussparung 42 und vom Einschließen der Bauteile 28 ab. Der zwischen Aussparung 42 und Bereich 57 angeordnete Schaltkarten-Abschnitt wird dadurch vom Spritzdruck auf das Formteil isoliert, welcher in Spritzguß-Anwendungen bis zu ca. 10 000 psi betragen kann. Während des Fomgebungsprozesses wird die Temperatur des geschmolzenen Harzes unter jener gehalten, bei welcher das Harz an Schaltkarte 12 anschmelzen oder eine Beschädigung von Schaltkarte 12 verursachen würde. Zum Beispiel werden beim Spritzgießen von ABS- und PP-Harzen allgemein Formgebungstemperaturen zwischen etwa 100ºC und 200ºC verwendet. Eine aus FR-4 hergestellte Schaltkarte würde bei diesen Temperaturen - unter normalen Spritzdrücken und Zykluszeiten - nicht mit dem Harz verschmelzen oder degradieren.
  • Substrat 14 und Befestigungen 16 werden durch Härtung des Harzes gebildet, was für thermoplastische Harze durch Abkühlung des Harzes erreicht wird. Wie in Abb. 2 veranschaulicht werden die Befestigungen 16 in den Befestigungsbereichen 54 durch Öffnungen 18 hindurch gebildet. Die somit gebildeten Befestigungen sind integral mit Substrat 14 verbunden, was bedeutet daß sie zur gleichen Zeit damit geformt werden, und sichern Schaltkarte 12 mechanisch an Substrat 14. Ein Vorteil des Anformens von Schaltkarte 12 an Substrat 14 besteht - wie hierin gelehrt wird - darin, daß relativ komplexe Befestigungsformen, wie etwa die in Abb. 2 veranschaulichten, mit relativ einfachen Formwerkzeugen hergestellt werden können. Sollte die selbe Befestigung 16 in einem Werkzeug ohne Schaltkarte 12 geformt werden, so wäre der Formverschluß eine Frage, und wahrscheinlich würden einziehbare Schieber benötigt, um die Entfernung des geformten Teils aus dem Werkzeug zu erlauben. Ein anderer Vorteil des Anformens von Schaltkarte 12 an Substrat 14 besteht - wie hierin gelehrt wird - darin, daß ein dichtender Sitz zwischen Befestigungen 16 und Öffnungen 18 vollständig und verläßlich erreicht werden kann. Die Befestigungen 16 sind daher in der Lage, durch den Lüftungskanal strömende Luft von der Leckage durch Öffnungen 18 abzuhalten. Wie in Abb. 2 weiterhin veranschaulicht ist, wird der flexible Spannungsentlastungs-Bereich 26 von Substrat 14 durch Härten des Harzes innerhalb des verringerten Querschnitts 55 des Formhohlraums 46 erreicht. Öffnung 30 in Substrat 14 wird andererseits in Bereich 57 erzeugt.
  • Auf seine Entfernung aus dem Formwerkzeug 32 folgend wird Substrat 14 in herkömmlicher Art und Weise mit der anderen Wand 59 des Lüftungskanals (siehe Abb. 1) verbunden. Zu dieser Zeit können, wenn gewünscht, zusätzliche elektronische Bauteile an Schaltkarte 12 ergänzt werden.
  • Wendet man sich nun den Abb. 3-5 zu, so werden alternative Ausführungsformen des Kraftfahrzeug-Bauteils 10 veranschaulicht. Jede dieser Ausführungsformen zeigt eine andere Befestigungs-Konfiguration. In Abb. 3 schließt Öffnung 18a zum Beispiel einen teilkonischen Abschnitt 60. Die innerhalb von Öffnung 18a gebildete Befestigung 16a schließt daher einen entsprechende teilkonischen Abschnitt 62 ein. Der teilkonische Abschnitt 62 der Befestigung 16a verhindert daß Schaltkarte 12a von Substrat 14a - nach seiner Befestigung hieran - entfernt wird. Befestigung 16b von Abb. 4 ist Befestigung 16a ähnlich, außer daß das - Öffnung 18b benachbarte - Ende 64 von Schaltkarte 12b vollständig durch Substrat 14b eingekapselt ist.
  • In Abb. 5 schließt Schaltkarte 12c zur Aufnahme von Befestigung 16c keine Öffnung hierdurch ein. Statt dessen umgibt Befestigung 16c einen Abschnitt von Schaltkarte 12 oder nimmt diesen in Verbundbauweise auf, wie etwa Ende 66. Um Befestigung 16c zu bilden wird Schaltkarte 12c derart positioniert, daß Ende 66 sich in einem Abstand zu Formoberfläche 38c befindet. Dies kann durch Bereitstellung einer Einkerbung 68 innerhalb von Formoberfläche 38c erreicht werden. Indem die Formbauteile 34c, 36c in eine geschlossene Stellung bewegt werden, wird auch Formoberfläche 40c mit Abstand zu Ende 66 angeordnet; derart daß Befestigungsbereich 54c zwischen Ende 66 und beiden Formoberflächen 38c, 40c abgegrenzt wird. In anderem Bezug ist das Verfahren zur Anformung von Schaltkarte 12c an Substrat 14c ähnlich dem oben mit Bezug auf Abb. 1 und 2 beschriebenen Verfahren.
  • Während die Erfindung in ihren bevorzugten Ausführungsformen gezeigt und beschrieben wurde, wird den Fachleuten der betreffenden Fachgebiete klar sein, daß hieran viele Änderungen und Modifikationen vorgenommen werden können, ohne sich vom Erfindungsgegenstand zu entfernen, wie er durch die anhängigen Ansprüche definiert wird. Zum Beispiel ist, während Formwerkzeug 32 hierin als Spritzguß- Werkzeug veranschaulicht ist, das Verfahren zur Formung von Substrat 14 nicht auf den Spritzguß beschränkt. Andere geeignete Formgebungsverfahren schließen das Formpressen, das Niederdruck-Formpressen und das Blasformen ein.

Claims (10)

1. Ein Verfahren zur Herstellung eines Schaltkreise tragenden Kraftfahrzeug-Bauteils (10), in welchen eine Schaltkarte (14) integral an ein Polymersubstrat (14) angeformt wird, wobei das Verfahren die Schritte umfaßt:
Bereitstellung eines Formwerkzeugs (32), das ein erstes, eine erste Formoberfläche (38) abgrenzendes Formbauteil (34) und ein zweites, eine zweite Formoberfläche (40) abgrenzendes Formbauteil (36) besitzt;
Bereitstellung einer Schaltkarte (12), die erste und zweite Oberflächen(24, 31) besitzt;
Positionieren der Schaltkarte (12) zwischen den Fombauteilen (34, 36); derart, daß sich mindestens ein Abschnitt der ersten Oberfläche (24) der Schaltkarte (12) neben der ersten Formoberfläche (38) befindet;
Bewegen der Formbauteile (34, 36) in eine geschlossene Stellung, um dazwischen einen Formhohlraum (46) abzugrenzen; in dem weiterhin zwischen mindestens einem dieser Formbauteile und der Schaltkarte Befestigungsbereiche (54) abgegrenzt werden;
Einbringen eines geschmolzenes Kunstharzes in den Formhohlraum (46) unterhalb jener Temperatur, bei welcher das Kunstharz mit der Schaltkarte (12) verschmelzen würde, wobei das Kunstharz durch den Hohlraum (46) hindurch und in die Befestigungsbereiche (54) strömt; und
Bilden des Substrats (14) und mit dem Substrat integral verbundener Befestigungen (16) durch Härtung des Harzes, wobei die Befestigungen im Befestigungsbereich (54) gebildet werden und die Schaltkarte (12) mechanisch an dem Substrat (14) sichern.
2. Ein Verfahren nach Anspruch 1, in dem die Schaltkarte (12) darin Öffnungen (18) umfaßt, wobei die Öffnungen und mindestens eines der Formbauteile den Befestigungsbereich begrenzen; und wobei dieser Schritt der Formgebung weiterhin die Bildung der Befestigungen (16) innerhalb der Öffnungen einschließt.
3. Ein Verfahren nach Anspruch 2, in dem die erste Formoberfläche Vorsprünge (48) einschließt, und wobei dieser Schritt der Positionierung der Schaltkarte (12) die Positionierung der Vorsprünge innerhalb der Öffnungen (18) einschließt; derart, daß die Öffnungen durch die Vorsprünge gegabelt werden und die innerhalb der Öffnungen (18) gebildeten Befestigungen (16) ein Paar in einem Abstand zueinander stehende Bauteile (54) einschließen, welche die Schaltkarte lösbar am Substrat sichern.
4. Ein Verfahren nach Anspruch 1, worin dieser Schritt der Positionierung der Schaftkarte (12) eine Positionierung der Schaltkarte derart einschließt, daß ein Ende davon mit einem Abstand von der ersten Formoberfläche (38) angeordnet wird; und worin dieser Schritt einer Bewegung der Formbauteile (34, 36) in eine geschlossene Stellung die Anordnung der zweiten Formoberfläche (40) in einem Abstand vom Ende der Schaltkarte einschließt; wobei der Befestigungsbereich (54) zwischen dem Ende der Schaltkarte und den beiden Formoberflächen derart abgegrenzt wird, daß die - in den Befestigungsbereichen gebildeten - Befestigungen die Enden der Schaltkarte umgeben.
5. Ein Verfahren nach Anspruch 1, in dem die erste Formoberfläche (38) einen vorspringenden Abschnitt (52) einschließt, der eine dem Umfang der Schaltkarte entsprechenden Kante (50) besitzt; wobei dieser Schritt der Positionierung der Schaltkarte (12) die Positionierung des Schaltkarten-Umfangs in Nachbarschaft zur Kante (50) des vorspringenden Abschnitts (52) einschließt; und wobei dieser Schritt des Bewegens der Formbauteile in eine geschlossene Stellung die Abgrenzung einer verringerten Querschnittsfläche um den Umfang der Schaltkarte im Formhohlraum einschließt; wodurch die Bildung einer entsprechenden, verringerten Querschnittsfläche im Substrat zugelassen wird.
6. Ein Verfahren nach Anspruch 1, in dem die erste Oberfläche (24) der Schaltkarte (12) mindestens ein darauf montiertes elektronisches Bauteil (28) besitzt, und die erste Formoberfläche (38) eine Aussparung (42) zur Aufnahme des elektronischen Bauteils besitzt; wobei dieser Schritt der Positionierung der Schaltkarte weiterhin die Positionierung des elektronischen Bauteils innerhalb der Aussparung einschließt.
7. Ein Verfahren zur Herstellung eines Schaltkreise tragenden Kraftfahrzeug-Bauteils (10), in welchen eine Schaltkarte (14) integral an ein Polymersubstrat (14) angeformt wird, wobei das Verfahren die Schritte umfaßt:
Bereitstellung eines Formwerkzeugs (32), das ein erstes, eine erste Formoberfläche (38) abgrenzendes Formbauteil (34) und ein zweites, eine zweite Formoberfläche (40) abgrenzendes Formbauteil (36) besitzt;
Bereitstellung einer Schaltkarte (12), die erste und zweite Oberflächen(24, 31) und Öffnungen (18) hierdurch besitzt;
Positionieren der Schaltkarte (12) zwischen den Fombauteilen (34, 36); derart, daß sich mindestens ein Abschnitt der ersten Oberfläche (24) der Schaltkarte (12) neben der ersten Formoberfläche (38) befindet;
Bewegen der Formbauteile (34, 36) in eine geschlossene Stellung, um dazwischen einen Formhohlraum (46) abzugrenzen; in dem weiterhin zwischen mindestens einem dieser Formbauteile und der Schaltkarte Befestigungsbereiche (54) abgegrenzt werden;
Einbringen eines geschmolzenes Kunstharzes in den Formhohlraum (46) unterhalb jener Temperatur, bei welcher das Kunstharz mit der Schaltkarte (12) verschmelzen würde, wobei das Kunstharz durch den Hohlraum (46) hindurch und in die Schaltkarten-Öffnungen (18) strömt; und
Abkühlen des Kunstharzes zur Bildung des Substrates (18), wobei das Kunstharz in den Öffnungen integral mit dem Substrat verbundenen Befestigungen (16) bildet, und die Befestigungen die Schaltkarte (12) mechanisch an dem Substrat (14) sichern.
8. Ein Schaltkreise tragendes Kraftfahrzeug-Bauteil (10), das umfaßt: ein Substrat (14), das aus einem bei erhöhter Temperatur geschmolzenen Polymer
hergestellt wird;
eine Schaltkarte 12) die aus einem Material hergestellt ist, das bei dieser erhöhten Temperatur beständig gegen eine Verschmelzung mit diesem geschmolzenen Polymer ist; wobei diese Schaltkarte (12) Öffnungen (18) hierdurch abgrenzt, die zur Aufnahme dieses Polymers bei dieser erhöhten Temperatur angepaßt sind; und
aus diesem geschmolzenen Polymer durch diese Öffnungen gebildete Befestigungen;
wobei diese Befestigungen integral mit diesem Substrat verbunden sind und diese Schaltkarte mechanisch an diesem Substrat sichern.
9. Ein Bauteil nach Anspruch 8, in dem diese Befestigung ein Paar - sich in einem Abstand zueinander befindende - federnder Bauteile (54) umfaßt, welche diese Schaltkarte lösbar an diesem Substrat sichern.
10. Ein Bauteil nach Anspruch 8, in dem dieses Substrat um den Umfang dieser Schaltkarte einen flexiblen Bereich einschließt, der einen verringerten Querschnitt (55) besitzt.
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