柔性电路板以及电气装置的制作方法

文档序号:8043259阅读:145来源:国知局
专利名称:柔性电路板以及电气装置的制作方法
技术领域
本发明涉及一种柔性电路板,具有至少一个印制导线和至少部分包围所述印制导线的包套,其中在所述印制导线与所述包套之间设置至少一个用于固定所述包套的粘合剂层。本发明还涉及一种电气装置。
背景技术
开头所述类型的柔性电路板和电气装置由现有技术已知。例如,DElO 2004 061818A1展示了一种尤其是可用于汽车的传动机构的控制模块。在此将在所述文献中称为柔性电路膜的柔性电路板设置为用于将设置在控制设备的壳体内部空间中的电路部件与设置在该壳体内部空间的外部的电气元件电气连接。柔性电路板具有至少一个至少部分地被所述包套包围的印制导线。在所述印制导线和所述包套之间设置粘合剂层以便相对于包套来固定印制导线。但是,在这种柔性电路板中出现以下问题印制导线在包套上绘制,也就 是说包套在印制导线的区域中向外弯曲。如果这样的柔性电路板应该从电气装置(例如用于机动车的控制设备)向外引出,则仅能不足地实现或格外费事地实现对该区域的密封。但是,对所述电气装置的良好的、尤其是气密的密封对于若干使用领域来说是必要的。这例如在该装置被置于热的、冷的和/或腐蚀性的齿轮油等等下时就是如此。为了避免作用能力的损伤或影响,所述齿轮油向电气装置的侵入是不期望的。虽然已知将该装置的连接区域,尤其是用于传动机构(T⑶)的控制设备的连接区域装配到钢壳体中并且通过这种方式来对该装置密封。但是这样的措施经常不可采用,尤其是因为大的所需结构空间、高的成本和/或将柔性电路板从该装置中引出而不采用其它中间部件和/或中间连接(例如连接区域)的必要性。

发明内容
与现有技术已知的柔性电路板相比,具有权利要求I的特征的柔性电路板具有以下优点其具有使得可以将该柔性电路板从电气装置中引出并且仍然可以密封该电气装置而无需高花费的表面。根据本发明这通过以下方式实现设置至少部分地包围所述包套的保护层,其中在包套与保护层之间设置至少一个填充层。如上面已经描述的,在由现有技术已知的柔性电路板中至少一个印制导线在包套上绘制,使得在柔性电路板的横截面中给出起伏状的分布(Verlauf)。由于该原因设置附加的、至少部分包围包套的保护层。在包套与该保护层之间设置填充层。该填充层负责补偿所述包套的起伏状的分布,使得包括填充层的保护层至少近似平坦。包套和保护层可以由不同的材料制成。例如,包套由聚酰亚胺(PI)制成,而保护层由热塑性或橡胶状弹性材料制成。优选地规定,保护层仅部分地包围包套,以便不影响电路板的柔性。为了实现这一点,保护层例如仅在电气装置的凹陷区域中设置,电路板通过所述凹陷从电气装置或该电气装置的壳体中引出。本发明的扩展规定,填充层在包套与保护层之间建立粘合连接。为此目的,填充层同样可以是粘合剂层或至少具有粘合剂。由此可以借助填充层实现对包套的不平坦进行补偿并且同时将保护层固定在包套上。这使得可以成本有利地制造柔性电路板。本发明的一种扩展规定,在填充层中设置至少一个具有塑料和/或金属或者由塑料和/或金属制成的补偿元件。为了实现保护层的平坦表面,所述补偿元件可以设置在填充层中。例如可以设置多个条纹形状的补偿元件,使得从横截面来看它们分别位于印制导线附近。因此补偿元件被定位为,使得补偿元件至少补偿了印制导线在包套中产生的隆起。借助填充层消除了剩余的不平坦,使得印制导线不能也绘制在保护层上并且在保护层的范围中实现柔性电路板的平坦表面。制成补偿元件的材料优选是稳定的,并且具有与保护层类似的热膨胀特性。通过这种方式在可能导致电路板的各个部件的改变性膨胀的加热或冷却时不会损坏所述柔性电路板。补偿元件例如由塑料或金属制成或者至少具有这些材料。如果至少部分地设置金属,则补偿元件可以同时用作抗干扰影响的电气屏蔽装置。为此目的,补偿元件优选与电气地连接。借助该补偿元件还可以实现柔性电路板的成型或预成型。这尤其是通过采用金属来实现。但是同样可以采用塑料、尤其是热塑性塑料,以实现电路板的预成型。例如可以通过这种方式在柔性电路板制造之后对该柔性电路板进行加热、造型以及随后再次冷却。本发明的一种扩展规定,在保护层处设置密封元件,尤其是密封边。该密封元件可以安置在保护层处或者与保护层一件式地构成。后一种方式尤其是在以下情况下是有利的保护层由热塑性塑料或橡胶状弹性塑料制成。在此密封元件构成为,使得柔性电路板设置于其中的凹陷被密封。为此目的可以将密封元件构成为密封边。该密封边被预成型为,使得该密封边在将电路板设置在电气装置的凹陷中时与所述凹陷的侧壁接触并且通过这种方式对所述凹陷进行密封。为了实现一种特别好的密封,还可以设置多个密封元件或密封边。本发明的一种扩展规定,所述保护层由环绕的带子(Banderole)和/或一件式的或多件式的保护元件形成。保护层可以通过不同的方式施加在包套上。例如可以规定,保护层实施为环绕的带子并且在制造柔性电路板时所述环绕的带子经由所述包套被位于包套中的印制导线穿过。在此,所述包套例如设置为U形并且被引入所述带子中。在进入填充层之后,包套与带子或保护层一起被设置为期望的、例如平坦的形状。带子是一件式保护元件的一种实施方式。此外可以使用一件式的、未构成为带子的保护元件。这围绕包套或填充层设置并且两个端部在连接点的区域中相互连接,从而保护层基本上是闭合的。替换的,还可以使用多件式保护元件,其中例如两个一起形成所述保护元件的薄膜围绕包套或填充层设置。这些薄膜接着被相互连接,使得保护层具有期望的平坦构成。本发明的一种扩展规定,一件式或多件式保护元件具有至少一个连接点,在所述至少一个连接点处保护元件的第一区域与保护元件的第二区域相接合或者形成边或重叠。在连接点处,保护元件的第一区域和第二区域相互连接或至少被设置为,使得保护填充层免受外部影响并同时存在保护层的平坦表面。例如这些区域可以接合,即彼此平坦地设置。但同样也可以使两个区域具有边或重叠。 本发明还涉及一种电气装置,尤其是用于机动车的控制设备,具有至少一个柔性电路板,尤其是根据上述实施的柔性电路板,其中所述电路板具有至少一个印制导线并且具有至少部分地包围印制导线的包套,以及其中在印制导线和包套之间设置至少一个用于固定包套的粘合剂层,并且印制导线穿过凹陷从所述装置的壳体中引出。在此,设置至少部分地包围包套的保护层,其中在包套与保护层之间设置至少一个填充层。由于所述保护层以及所述填充层,实现柔性电路板的基本上平坦的表面。由此柔性电路板可以从所述装置的优选多件式构成的壳体中引出,而不会影响该壳体的密封性。该壳体例如由两个外壳组成,这两个外壳在制造电气装置时相互连接。在此,通常将电气印制导线设置在两个外壳之间并且例如保持卡紧。为了具有足够的空间来设置印制导线,至少一个外壳具有凹陷。在所述凹陷的区域中,该壳体还可以具有密封装置,所述密封装置在安装了壳体或电气装置之后与柔性电路板接触并从而保证该壳体的附加密封。此外,如上面已经讲述的,保护层具有密封元件并且尤其是具有密封边。所述密封元件在此被设置用于进一步对壳体进行密封。本发明的一种扩展规定,所述壳体至少部分地被填料填充。所述填料例如是模制料,利用模制料至少部分地填充所述装置的壳体以更好地保护设置在该壳体中的部件免受外部影响。填料可以是热固塑料、热塑性塑料或其它塑料。本发明的一种扩展规定,保护层至少设置在凹陷的区域中。通过这种方式获得柔性电路板的柔性,因为柔性电路板仅在凹陷的区域中通过该保护层附加地变硬。保护层在此仅用于保证壳体的密封性,其方法是保护层提供柔性电路板的平坦表面。本发明的一种扩展规定,所述保护层由一种与填料建立连接的材料、尤其是塑料和/或金属制成。柔性电路板或保护层至少部分地被导入电气装置的壳体中。为了可靠地关于壳体来固定柔性电路板,规定所述保护层与填料连接,使得柔性电路板通过材料粘接保持在壳体处或壳体中。


下面借助附图中示出的实施例更详细阐述本发明,而不对本发明进行限制。图I示出由现有技术已知的柔性电路板,
图2以第一实施方式示出具有保护层和填充层的柔性电路板,
图3以第二实施方式示出柔性电路板的区域,
图4以第三实施方式示出柔性电路板的区域,
图5以第四实施方式示出柔性电路板的区域,
图6以截面视图示出具有柔性电路板的电气装置,
图7以顶视图示出所述装置,
图8示出具有两个柔性电路板的电气装置在第一制造步骤中的区域,
图9示出由图8已知的、在第二制造步骤中的布置,
图10示出由图6已知的电气装置在柔性电路板的区域中的细节视图,
图11示出电气装置的另一实施方式。
具体实施例方式图I示出由现有技术已知的柔性电路板I,其由多个被包套3包围的印制导线2组成,所述包套借助粘合剂层4固定。粘合剂层4因此包围印制导线2,包套3既包围粘合剂层4又包围印制导线2。明显可看出,印制导线2明显绘制在柔性电路板I的表面5上。在印制导线2的区域中构成隆起6,在隆起6之间构成下凹7。因此从横截面来看,柔性电路板I的表面5存在起伏状的分布。
图2示出柔性电路板I的根据本发明的实施方式。与图I所示的实施方式相同,在此所示的电路板I具有被粘合剂层4和包套3包围的印制导线2。由此在包套4或电路板I的表面5上又存在起伏状的分布。由于这个原因还规定,包套3至少部分地被保护层8包围。在此在包套3和保护层8之间设置填充层9。填充层9在包套3与保护层8之间建立粘合连接,因此保护层8保持在包套3上。借助填充层9应当实现的是保护层8或柔性电路板I的表面10基本上平坦,也就是不再具有包套3的表面5的起伏状的分布。除了填充层9之外,为了实现这个目标还可以设置补偿元件11。补偿元件11分别设置在下凹7中并且至少部分地填充下凹。如果现在另外设置填充层9和保护层8,则表面10几乎完全平坦地分布,因此印制导线2不再浮凸表面。在当前的实施方式中,保护层8由一件式保护元件12形成。保护元件12在填充层9周围延伸,其中在连接点13的区域中保护元件12的第一区域14与第二区域15相互接合地设置。在此可以规定,区域14和15之间的缝隙16(只要该缝隙存在)被填充层9填充。在这里所示的实施方式中,连接点13位于柔性电路板 I的表面上。图3以第二实施方式示出柔性电路板I的区域。该实施方式与图2所示的实施方式的不同之处在于保护元件12或者连接点13的实施。保护元件12在该实施方式中同样可以一件式地或多件式地构成。在多件式构成的情况下,在电路板I的这里未示出的一侧同样存在连接点13,所述连接点在此情况下与在此示出的连接点13相同地构成。如果相反保护元件12是一件式的,则仅存在在此示出的连接点13。在连接点处,第一区域14与第二区域15构成边17。该边被填充层9填充,使得区域14与15紧靠地保持在一起。保护层8在连接点13的区域中变细,使得区域14和15交汇到一起以形成边17。图4同样示出电路板I的区域,其中该电路板处于第三实施方式。在该情况下保护元件12的区域14和15在连接点13的区域中重叠地设置,从而存在重叠18。图5示出电路板I的第四实施方式的区域。在此,区域14和15相互之间存在间隔,从而不存在如图2至图4的实施方式中的连接点13。确切地说,区域14和15基本上相互平行地分布,而电路板I的端部区域19由填充层9构成。图6不出电气装置20的横截面。该电气装置具有由第一壳体外壳22和第二壳体外壳23组成的壳体21。在壳体21中设置和固定电气组件24。通过壳体21的凹陷25,柔性电路板I被引入电气装置20的壳体21中。在此可以看出,柔性电路板I仅在凹陷25的区域中具有保护层8或填充层9。此外还可以看出,在电路板I的表面上保护层8、填充层9、包套3以及粘合剂层4回撤,使得印制导线2至少部分地露出。在这样形成的露出的印制导线2区域上设置接合连接26,该接合连接将印制导线2与组件24或组件24的接头连接。凹陷25在该实施例中通过壳体外壳22和23的间隔来实施。在壳体外壳22和23与电路板I之间分别设置密封元件27,以保护组件24免受外部影响。在此,密封元件27作为单独的元件存在,这些元件位于壳体外壳22和23的凹口 28中。但是替换的,密封元件27还可以与保护层8连接或由保护层构成。在壳体21的右侧设置另一个柔性电路板1,但是该另一个柔性电路板未详细示出。因为该另一个柔性电路板与已经描述的电路板I相同地实施,因此在此不再对它进行更详细讲述。图7以顶视图示出电气装置20。可以明显地看出,设置在壳体21中的组件24借助多个接合连接26连接到6个电路板I,这些电路板分别穿过壳体21的凹陷25地从该壳体引出。明显的还有柔性电路板I分别作为独立的元件存在并且没有施加在共同的载体上。图8示出装置20的区域的顶视图,其中仅示出壳体21的第一壳体外壳22。明显的是,柔性电路板I被引入壳体外壳22或存在于壳体外壳22上的填充兀件29的凹陷25中。图8所示的壳体21在电气装置20的第一制造步骤中存在。在图9中示出由图8已知的电气装置20的第二制造步骤。在此在第一壳体外壳22或填充元件29以及柔性电路板I上施加另一个填充元件29。填充元件29负责电路板I与周围区域之间的高度补偿,使得可以通过将第二壳体外壳23固定在第一壳体外壳22上而实现对装置20的密封。替换的,填充元件29还可以构成为密封条。因此规定,既在电路板I的下方又在电路板I的上方分别设置这样的密封条。通过保护层8或电路板I的平坦表面10,可以通过这种方式实现壳体21或装置20的非常好的密封性。图10示出由图6已知的装置20的片段。首先看出接合连接26,借助接合连接26将印制导线2与在此未示出的组件24连接。通过常用的方式将印制导线2嵌入粘合剂层4、包套3、填充层9以及保护层8。如已经在图6中示出的,用填料30完全填充壳体21。现在在此规定,保护层8由一种与填料30建立连接的材料制成。因此应当在填料30与保护层8之间存在材料粘接,如在图10中所示出的。通过这种方式实现填料30与保护层8之间的固定连接,因此柔性电路板I被保持在壳体21中。这样的装置20例如可以通过以下方式制造,即柔性电路板I和组件24例如通过粘接固定在中间载体上,以实现精确的定位。然后电路板I的印制导线2通过接合或制造接合连接26而与组件24连接。可选地对由此产生的组件进行测试。在清洁过程之后,用填料30对组件24进行注塑包封,例如在模具中。在此例如可使用热固塑料作为填料30。在这种情况下规定,填料30至少部分地构成壳体21。图11示出电气装置20的替换实施方式。示出壳体21,从该壳体21中引出多个柔性电路板I。在此这些柔性电路板例如设置用于连接压力调节器31、传感器32、插头33等等。在图11中示出柔性电路板I仅在其中该柔性电路板从壳体21引出的区域中具有保护层8。在电路板I的其它分布中,存在与现有技术已知的相同的柔性电路板I (也就是没有填充层9和保护层8),以便不影响柔性。权利要求
1.一种柔性电路板(1),具有至少一个印制导线(2)和至少部分包围所述印制导线(2)的包套(3),其中在所述印制导线(2)与所述包套(3)之间设置有至少一个用于固定所述包套(3)的粘合剂层(4),其特征在于,设置有至少部分地包围所述包套(3)的保护层(8),其中在包套(3)与保护层(8)之间设置有至少一个填充层(9)。
2.根据权利要求I的柔性电路板,其特征在于,所述填充层(9)在包套(3)与保护层(8)之间建立粘合连接。
3.根据上述权利要求之一的柔性电路板,其特征在于,在所述填充层(9)中设置有至少一个具有塑料和/或金属或者由塑料和/或金属制成的补偿元件(11)。
4.根据上述权利要求之一的柔性电路板,其特征在于,在保护层(8)处设置有密封元件、尤其是密封边。
5.根据上述权利要求之一的柔性电路板,其特征在于,所述保护层(8)由环绕的带子和/或一件式的或多件式的保护元件(12)形成。
6.根据上述权利要求之一的柔性电路板,其特征在于,所述一件式或多件式保护元件(12)具有至少一个连接点(13),在所述至少一个连接点处该保护元件(12)的第一区域(14)与保护元件(12)的第二区域(15)相互接合或者形成边(17)或重叠(18)。
7.—种电气装置(20 ),尤其是用于机动车的控制设备,具有至少一个柔性电路板(I),尤其是根据上述权利要求中的一个或多个的柔性电路板,其中所述电路板(I)具有至少一个印制导线(2)并且具有至少部分地包围印制导线(2)的包套(3),以及其中在印制导线(2)和包套(3)之间设置有至少一个用于固定包套(3)的粘合剂层(4),并且印制导线(2)穿过凹陷(25 )从所述装置(20 )的壳体(21)中引出,其特征在于,设置有至少部分地包围包套(3)的保护层(8),其中在包套(3)与保护层(8)之间设置有至少一个填充层(9)。
8.根据权利要求7的电气装置,其特征在于,所述壳体(21)至少部分地被填料(30)填充。
9.根据上述权利要求之一的电气装置,其特征在于,所述保护层(8)至少设置在凹陷(25)的区域中。
10.根据上述权利要求之一的电气装置,其特征在于,所述保护层(8)由一种与填料(30)建立连接的材料制成,所述材料尤其是塑料和/或金属。
全文摘要
本发明涉及一种柔性电路板(1),具有至少一个印制导线(2)和至少部分包围所述印制导线(2)的包套(3),其中在所述印制导线(2)与所述包套(3)之间设置有至少一个用于固定所述包套(3)的粘合剂层(4)。在此规定,设置至少部分地包围所述包套(3)的保护层(8),其中在包套(3)与保护层(8)之间设置至少一个填充层(9)。此外,本发明还涉及电气装置(20)。
文档编号H05K3/36GK102640579SQ201080054343
公开日2012年8月15日 申请日期2010年10月7日 优先权日2009年12月1日
发明者U.利斯科夫 申请人:罗伯特·博世有限公司
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