至少一部分设计为三维打印结构的部件载体及其制造方法与流程

文档序号:17431987发布日期:2019-04-17 03:37阅读:152来源:国知局
至少一部分设计为三维打印结构的部件载体及其制造方法与流程

本发明涉及一种部件载体,其中部件载体的至少一部分被设计为三维结构。进一步地,本发明涉及一种用于制造部件载体的方法,其中部件载体的至少一部分被设计为三维结构。



背景技术:

传统的部件载体被制造成单层或多层部件载体。在此,通常通过借助于光敏电阻对导电层进行层压,来光化学地对其进行制造。在通过含有期望的导电层结构的掩模曝光光敏电阻之后,在对应的溶液中移除光敏电阻的曝光或未曝光部分。对于部件载体的质量和功能而言,重要的一方面是所使用的材料,另一方面是所使用材料彼此之间的涂覆或者说连接。由于电气工程中的日益微型化,对部件载体提出了越来越高的要求,对于部件载体自身所使用的材料和结构所提出的要求也由此越来越高。由于这个原因,仍然存在改进部件载体及其制造方法的空间。



技术实现要素:

当前发明的目的在于,提供一种部件载体,其能简单制造并且允许部件载体结构的布置中更多的灵活性。

该目的通过具有根据独立权利要求的特征的主题得以实现。另外的实施例示出在从属权利要求中。

根据本发明的第一方面,提供了一种部件载体,其包括载体主体,而该载体主体具有多个导电层结构和/或电绝缘层结构。部件载体的至少一部分在此被设计为三维打印结构。

根据本发明的另一方面,提供了一种用于制造部件载体的方法。该方法包括:连接多个导电层结构和/或电绝缘层结构,以形成载体主体。进一步地,该方法包括:借助于三维打印,将部件载体的至少一部分设计为三维打印结构。

术语“部件载体”特别地理解为能够在其上和/或其中容纳一个或多个部件的任何支撑结构,以提供机械支撑和/或电连接。换言之,部件载体能够被配置为用于部件的机械和/或电载体。特别地,部件载体可以是印刷电路板、有机中介层和ic(集成电路)基板中的一种。部件载体也可以是组合了不同于上述类型的部件载体的混合板。

根据本发明的一种实施方案,部件载体包括载体主体,其具有至少一个电绝缘层结构和至少一个导电层结构的堆叠体。例如,部件载体可以是所述电绝缘层结构和导电层结构的层压体,其特别地通过施加机械压力而成型,若需要所述成型的过程受热能支持。所述堆叠体可以提供能够为另外的部件提供大安装表面但仍然非常薄且紧凑的板形部件载体。术语“层结构”特别地理解为在公共平面内的连续层、结构化层或多个非连续岛。部件载体包括由不同层结构所构成的载体主体,即由电绝缘层结构和导电层结构构成。不同的层结构可以布置为,电绝缘层结构和导电层结构的布置顺序交替。举例而言,部件载体可以包括一种层结构,其以导电层结构开始,紧接着电绝缘层结构,并且进一步紧接着导电层结构,使得形成部件载体的堆叠体。

术语部件载体的“至少一部分”特别地理解为部件载体的至少一个层、部件载体的导电部件或者形成部件载体的其它部分。该至少一部分可以是部件载体的导电部分和/或部件载体的不导电和/或绝缘部分,或者说也可以是其组合。进一步地,该至少一部分可以成型在至少一个导电层结构和/或电绝缘层结构上和/或内。特别地,整个部件载体也可以设计为三维打印结构。

术语“三维打印结构”特别地理解为一种借助于三维打印过程制得的结构。在三维打印过程中,逐层地构建3d打印的结构。特别地,三维打印理解为使用粉末状材料进行的打印、使用可融化的材料进行的3d打印、借助于流体材料进行的3d打印。使用粉末形式的可打印材料的过程是选择性激光烧结(sls),或者也可以是选择性激光熔化(slm)。使用粉末形式的可打印材料另外的过程是电子束熔炼(ebm,或者电子束增材制造ebam)。使用可融化材料进行的3d打印可以特别地理解为熔丝加工(fff)或者熔融沉积成型(fdm,熔融分层)。用于该过程的已融化的材料可以特别地是abs或者pla。使用流体材料进行的3d打印可以特别地理解为一种在紫外线敏感的塑料(诸如光聚合物,或者对于各种波长有不同反应的其它光敏材料)基础上工作的生产过程。特别地,使用流体材料进行的3d打印可以包括所谓的立体石板印刷术(sla)。在3d打印过程中,逐层构建三维打印结构。

使用三维打印过程来形成部件载体的一部分可以简化部件载体的制造。进一步地,部件载体的一部分的设计能够以简单的方式适应于其功能和/或其在部件载体上的位置,使得可简单地调整部件载体自身的设计。3d打印的使用可以确保部件载体一部分的成型过程中的更高精度。进一步地,可以借助于3d打印方法,以高精度转换不同部分在部件载体上的布置。

要说明的是,在本文的框架下,术语“层结构”可以代表性地用于多个导电层结构和电绝缘层结构。

根据本发明的一种示例性实施方案,三维打印结构成型于载体主体的内部和/或表面上。三维打印结构可以设计在多个层结构的其中一个上和/或设计在多个层结构的其中一个中。进一步地,三维打印结构可以是多个层结构中的至少一个的一部分。此外,三维打印结构可以至少部分地延伸穿过载体主体,使得三维打印结构延伸穿过多个层结构中的至少一个。

根据一种示例性实施方案,三维打印结构沿着多个层结构的堆叠方向成型。部件载体的多个层结构可以布置为堆叠体,即彼此交叠地涂覆。因此,术语“堆叠方向”可以特别地理解为堆叠的层彼此交叠地堆叠的方向。堆叠方向由此可以是三维打印结构穿过多个层结构的延伸方向。

根据一种示例性实施方案,三维打印结构垂直于多个层结构的堆叠方向而成型。相关于堆叠方向的垂直延伸可以是三维打印结构沿着多个层结构中的至少一个的延伸方向。

根据一种示例性实施方案,三维打印结构具有不同的横截面,特别地在多个层结构的堆叠方向上和/或垂直于多个层结构的堆叠方向上具有不同的横截面。三维打印结构可以在平行于多个层结构延伸的平面的方向上具有不同的横截面,和/或三维打印结构可以在垂直于多个层结构延伸的平面的方向上具有不同的横截面。由于这个原因,三维打印结构可以在平行于和/或垂直于多个层结构的平面内具有不同的厚度。借助于3d打印,能够以简单的方式实现不同的厚度。

根据一种示例性实施方案,部件载体具有环绕的部件载体区域和被环绕的部件载体区域,其中被环绕的部件载体区域由环绕的部件载体区域所环绕,其中特别地,环绕的部件载体区域和/或被环绕的部件载体区域的至少一部分能被设计为另外的三维打印结构。换言之,三维打印结构可以设计在环绕三维结构的部件载体区域中,和/或三维打印结构可以设计在部件载体区域中,使得三维结构环绕其它部件载体区域。在此,根据三维打印结构所在的区域,对应的其它区域也被设计为(即另外的)三维打印结构。特别地,三维打印结构可以嵌入在部件载体中,使得三维打印结构形成在部件载体上/中,该部件载体可集成在其它部件载体中,或者环绕其它部件载体。

根据一种示例性实施方案,三维打印结构至少部分地形成导电层结构和/或电绝缘层结构。根据3d打印方法中的材料选择,三维打印结构包括导电的或电绝缘的材料,以便由此形成对应的结构。特别地,三维打印结构可以至少部分地形成多个层结构中的至少一个。因此,部件载体的三维打印的部分可以是多个层结构中的至少一个。

根据一种示例性实施方案,三维打印结构被设计为刚性和/或柔性的结构。如果三维打印结构被设计为刚性结构,则三维打印结构可以用于形成刚性载体主体的至少一部分,特别是刚性印刷电路板的至少一部分。如果三维打印结构被设计为柔性结构,则三维打印结构可以用于形成柔性载体主体的至少一部分,特别是柔性印刷电路板的至少一部分。根据为三维打印结构所使用的可3d打印的材料,3d打印的结构具有刚性和/或柔性特性。柔性特性或者说柔性载体主体理解为例如可弯曲的材料,使得至少一部分载体主体可在负载下可逆地变形。与此相反,载体主体的刚性部分可稍微变形和/或根本不能变形。

根据一种示例性实施方案,载体主体具有凹槽,其中在凹槽内打印三维打印结构。术语“凹槽”特别地理解为载体主体内的空腔。凹槽在此可以形成在载体主体中,使得凹槽至少由载体主体的三侧环绕,并且因此通过不被环绕的一侧,具有与载体主体的环境的接触。另一方面,载体主体中的凹槽可以设计成,凹槽在所有侧上都被载体主体包围,并且因此不具有与载体主体的环境的接触,即仅有与载体主体自身的接触。凹槽可以在载体主体的堆叠方向上延伸,和/或凹槽可以垂直于堆叠方向延伸。进一步地,三维打印结构可以至少部分地填充凹槽,或者三维打印结构可以完全充满凹槽。因此,例如可以三维地套印可沉降在载体主体中的部件。

根据一种示例性实施方案,三维打印结构至少部分地被设计为导电的连接元件,特别地设计为接线衬垫(或连接衬垫,anschlusspad)、插针、套筒、微型插针(或者微型立柱)、特别是环形的滑动触点和/或弹簧触点。进一步地,导电的连接元件可以是焊料。即三维打印结构是可三维压印的焊接材料,以制造导电的连接件。进一步地,3d打印的结构可以是可焊接的接线衬垫,其直接压印在载体主体上。同样地,3d打印的结构可以是自载体主体向外延伸的电连接元件,使得形成插针、套筒和/或微型插针,而借助于其可以将电子部件与载体主体相连。进一步地,3d打印的结构可以是滑动触点,特别是钢制的滑动触点,以便由此建立具有极长使用寿命和极高可靠性的非永久性插接连接。导电的连接元件也可以是载体主体的不同部件之间的导线连接,即印制导线连接。

根据一种示例性实施方案,能在导电的连接元件上安置焊接站,特别地作为三维打印结构。因此,可以由焊料的3d打印代替标准的焊接过程。可压印的焊料可以特别地是焊锡。在无铜的元件上进行打印时,诸如铜层作为导电层的情况下,焊料自身的打印是有优点的,使得可以建立两种不同材料之间的直接导电接触,使得无需用于焊接过程的专门焊剂。

根据一种示例性实施方案,三维打印结构被设计为阻尼元件,特别是弹簧。特别地,3d打印结构被设计为微型弹簧。阻尼元件可以直接压印在载体主体上,或者说直接压印在多个层结构中的其中一个上。因此,可以避免额外生产阻尼元件,以及接下来的阻尼元件与载体主体的连接。进一步地,由此完成了用于安装电子设备的可集成的、可拆卸的阻尼连接(或者插接连接)。举例而言,阻尼元件可以借助于基于粉末的和/或基于流体的3d打印方法,直接压印在载体主体的铜片上。

根据一种示例性实施方案,三维打印结构被设计为机械连接元件,特别是螺纹套筒、搭扣连接件、粘扣连接件、拉链连接件、导轨和/或导向插针。如果3d打印结构被设计为螺纹套筒,则其特别地表示用于螺栓的机械站,并且用于螺纹紧固。特别地,机械连接元件是专门用作用于螺栓的机械站的成型元件,以容纳并且固定螺纹连接件,其可以由塑料制成。借助于机械连接元件的机械连接可以设计为可拆卸的和/或设计为可移动的。连接件也可以用作电连接件,可以根据要求将其拆下。例如,拉链连接件可以部分地包括或者说结合电连接件。进一步地,当机械连接元件是粘扣连接件时,可能的是,借助于设计在载体主体上的粘扣连接件,载体主体可粘附于织物元件或其它所述元件上,诸如其它载体主体、pcb、模块织物元件、衣物或护套。此外,机械连接元件可以用作锚固连接件,以将载体主体保持在更大单元中的特定位置处。

根据一种示例性实施方案,机械连接元件被设置成,形成可拆卸的连接。可拆卸的连接在此可以是可拆卸的机械连接和/或可拆卸的部分电连接。

根据一种示例性实施方案,三维打印结构形成加固结构,特别是导电层结构和/或电绝缘层结构的加固结构。加固结构可以是导电的和/或不导电的结构,使得可以加固导电层(例如加厚的铜层或铜导线,以传输高电流通过量),或者加固不导电的层(例如以便形成载体主体的能经受住更高负载的加固层)。加固结构可以进一步地用于保护嵌入在载体主体内的部件,其中加固结构围绕这些部件布置。进一步地,加固结构可以围绕多个层结构中的至少一个中的凹槽布置,以便由此提高凹槽周围的稳定性。特别地,加固结构可以包括玻璃纤维,其形成加固结构的基础骨架,即加固结构构建自玻璃纤维。由此可以形成非对称的印刷电路板,其可以适应具体的要求,例如要求高效率的应用。

根据一种示例性实施方案,三维打印结构是导热结构。特别地,3d打印的结构用于发热元件的散热,诸如载体主体上和/或内的电子部件。导热结构在此可以特别地是散热器、热管、简单的用于散热的铜或冷却板中的至少一个。导热结构可以压印在载体主体内和/或上。铜或导热陶瓷可以用作用于导热结构的材料。

根据一种示例性实施方案,三维打印结构形成载体主体的表面,其中表面的区域在其硬度、粗糙度和/或弹性方面各不相同。三维打印结构形成载体主体最外部的层,其可以暴露于载体主体的外部环境。如果载体主体的一部分暴露于粗糙的外部环境,则该部分可以包括具有高硬度的三维打印表面,以便由此保护载体主体的该部分,以防例如磨损和脏污。进一步地,具有高硬度的表面可以暴露于更高的夹紧力。如果应成型柔性印刷电路板,则三维打印结构可以具有低硬度和/或高弹性。进一步地,表面可以完全包围载体主体,以形成围绕载体主体的护套。不同地设计的表面可以都形成在唯一的载体主体上。

根据一种示例性实施方案,三维打印结构的至少一个区域由钢和/或钛构成。如果三维打印结构例如被设计为载体主体的表面,则其可以形成护套,其中表面可以由钛或钢制成,以形成载体主体的耐刻划的护套或者说封装。由此保护载体主体,以防环境影响。三维打印结构可以至少部分地或者完全覆盖载体主体。进一步地,通过使用钛材料,可以制造生物兼容的载体主体或者说印刷电路板。

根据一种示例性实施方案,三维打印结构形成部件的至少一部分。“部件”在此可以理解为一种布置在载体主体上/内的部件,以实现具体功能,诸如电子器件。特别地,三维打印结构可以形成部件的表面,或者说作为部件的闭合表面而压印在部件上(例如作为护套;散热结构)。进一步地,三维打印结构可以完全形成部件,使得出现三维打印部件。

根据一种示例性实施方案,载体主体的至少一部分借助于三维打印结构,被至少部分地封装成封装件,其中封装件是钢和/或钛封装件。封装件可以完全地或部分地包围载体主体。如果只要保护载体主体的特定区域不受例如外部影响,则只用三维打印结构封装要保护的区域。因此,例如封装了载体主体的最上方铜层,从而不露出这些铜层。

根据一种示例性实施方案,部件载体还包括部件,特别是电子部件,其表面安装在多个导电层结构和/或电绝缘层结构中的至少一个上和/或嵌入其中。根据部件载体所嵌入的应用,部件可以是用于执行各种功能的电子部件或装置。部件可以表面安装在多个导电层结构中的至少一个上和/或嵌入其中,和/或表面安装在多个电绝缘层结构中的至少一个上和/或嵌入其中。

根据一种示例性实施方案,三维打印结构包括至少一种材料成分,该材料成分选自由铜、铝、钢、钛、金属合金、塑料和感光漆组成的组。进一步地,材料成分可以包括焊料或者说焊锡。如果三维打印结构是感光漆,则可以在蚀刻之前(以及在将印刷电路板结构化至其具体设计之前)对其进行压印,而非层压于其上。在此可以使用锡(sn)作为金属感光漆。如果感光漆有耐环境影响的特性,则感光漆也可以保留在对应的层上,其压印在该对应的层上,以便由此形成用于表面保护的保护层。具有耐环境影响特性的材料特别地是钢和钛。

根据一种示例性实施方案,三维打印结构被设计成,使得在其上能压印另外的三维打印结构。这就是说,首先将三维打印结构压印在载体主体的至少一部分上。接下来将另外的可三维打印的结构压印至该三维打印结构之上。由此可以先后打印多个三维打印结构。由此可以产生例如载体主体的层结构(即堆叠体)。

根据一种示例性实施方案,部件载体的另一部分被设计为另外的三维打印结构,其中三维打印结构和另外的三维打印结构由不同材料构成。部件载体因此由设计为三维打印结构的一部分和由另外的三维打印结构形成的另一部分构成。三维打印结构在此可以在其材料和特性方面加以区分,以满足各种功能。举例而言,三维打印结构可以是导电的,而另外的三维打印结构可以是电绝缘的。

根据一种示例性实施方案,其中一个三维打印结构具有比另外的三维打印结构更高的导热性和/或导电性。具有不同导热性的材料可以用于隔离。例如钢(作为三维打印结构)可以压印在铜(作为另外的三维打印结构)上。在此,既提高热阻,也提高电阻(提高约40倍)。被引导穿过该三维打印结构的电信号要遭受信号损失,但是仍可以继续传输。进一步地,温度会由于隔离层而衰减。一般而言,要再次完成40倍的压降比将温度提高40倍更简单。可应用于该实施方案的技术例如是能量收集器(所谓的俘能器(energyharvester))、安装在部件载体上的温度敏感装置,诸如发热部件。

根据一种示例性实施方案,三维打印结构和/或另外的三维打印结构由导电的材料,特别是铝构成。因为证明了铝比较难焊接,所以有利的是,铝作为三维打印结构,直接施加在部件载体上。在另一侧上,相较于补焊而言,同样可以更简单地在铝上压印三维打印结构,以便由此在铝和另一种材料(例如铜)之间建立更好的粘附。

根据一种示例性实施方案,三维打印结构和另外的三维打印结构设计为彼此交叠,以形成双金属元件。对于三维打印结构作为双金属的设计而言,三维打印结构和另外的三维打印结构都具有不同材料。例如,可以压印铜层,在其上压印其它金属层,以便由此形成双金属条。借助于该构造,可以通过由此产生的应变效应,设计传感器(或者继电器、温度计、俘能器)。

根据一种示例性实施方案,三维打印结构是天线结构。目前的印刷电路板天线解决方案包括在标准印刷电路板制造过程中生产的微带天线,或者制造为表面安装(smt)天线或者安置有单独连接器的外部天线。为了联合两种变体的优点并且降低制造成本,可以使用三维打印天线。因此,可以制造具有更好的天线特点以及高的设计自由性的天线,其可直接安置在部件载体或者说印刷电路板上。该三维打印天线可以用在雷达、iot(物联网(internetofthings))或者gps应用中。

根据一种示例性实施方案,天线结构被设计成,天线结构能直接压印到载体主体上和/或内。特别地,天线结构可以被打印在多个层结构中的至少一个内/上。

根据一种示例性实施方案,三维打印结构被设计为选自由下述组成的组中的至少一个,所述组由有源或无源电子器件、电阻、电容器、线圈、电触点、断裂保险装置、usb触点和qfn触点组成。三维打印结构可以直接形成上述有源或无源电子器件,并且由此也接受其功能。举例而言,可以通过使用3d打印方法打印各种金属(或者合金),使得电阻成型,将电阻集成在部件载体中。相较于传统的制造方法而言,通过材料的三维打印,对于电阻会产生更有限的容差。

电触点可以例如是用于印刷电路板的电子测试的3d打印适配器。进一步地,可以在载体主体上/或内打印另外的各种电触点(即usb、qfn、转换器开关)。此外,可以实现两种不同的3d打印结构,即一方面实现金属的3d打印结构,以形成电触点的底座的壳体或者固定件,并且另一方面形成导电的3d打印结构,其表示电触点自身。

如果三维打印结构被设计为断裂保险装置,则其包括可机械负荷的3d打印结构,其具有在定义的机械负载下断裂的可能性。

根据一种示例性实施方案,三维打印结构被设计为选自由下述组成的组中的至少一个,所述组由传感器、致动器、磁性传感器、emv屏蔽装置和微机电系统组成。

三维打印的emv屏蔽装置可以代替预生产的emv屏蔽装置,并且直接压印在部件载体上。通过3d打印方法,在emv屏蔽装置的设计选择中存在高的可变性。借助于三维打印的磁性传感器,可以例如实现无线的装载机构,其中磁性能量被转换成电能。可以将线圈压印到部件载体的表面上,其中线圈的z轴平行于部件载体表面。该实施方案可以用作传感器,用来探测平行于部件载体表面的磁通密度(或者说磁通密度的场)。

根据一种示例性实施方案,三维打印结构被设计为至少一个元件,该元件选自由光学元件、光探测器、光发射器、透镜、微透镜和波导组成的组。例如,可三维打印的玻璃纤维可以用作波导。进一步地,诸如反射器或者例如镜子的反射层可以继续传导光波或者说对其进行分布。该反射层可以设计成透镜。进一步地,该反射层可以形成焦点(例如通过位于载体主体上或者嵌入其中的部件,诸如压电晶体)。此外,二极管(led)的透明表面上可以压印反射器,以便改变led的光线在水平面中的方向。三维打印的透镜可以用于闪光或者相机模块。如果使用集成的微透镜,则其可以配备有三维打印的光学窗口(例如由玻璃制得)。

根据一种示例性实施方案,三维打印结构被设计为至少一个元件,该元件选自由话筒、扬声器和亥姆霍兹喇叭组成的组。亥姆霍兹喇叭也熟知为所谓的亥姆霍兹共鸣器,例如可以使用亥姆霍兹喇叭,来产生用于不期望的频率的瓶颈,其中这些不期望的频率会到达话筒并且在其中产生干扰。借助于3d打印,可以实现用于对应的应用(诸如用于特定频率的对应的亥姆霍兹共鸣器)的复杂几何形状。

根据一种示例性实施方案,至少一个部件可以选自由不导电嵌体、导电嵌体(诸如金属嵌体,优选地包括铜或铝)、散热单元(例如热管)、导光元件(例如光波导或者导光的连接件)、电子部件或其组合组成的组。例如,部件可以是有源电子部件、无源电子部件、电子芯片、存储装置(比如dram或其它数据存储器)、滤波器、集成电路、信号处理部件、功率管理部件、光电转换器、电压转换器(比如dc/dc转换器或者ac/dc转换器)、加密部件、发射单元和/或接收单元、机电换能器、致动器、微机电系统(mems)、微处理器、电容器、电阻器、电感、蓄电池、开关、相机、天线、磁性元件、另外的部件载体、逻辑芯片和能量收集单元。然而,其它部件也可以嵌入在构件载体中。例如,可以使用磁性元件作为部件。这样的磁性元件可以是永磁性元件(诸如铁磁元件、反铁磁元件或亚铁磁元件,例如铁氧体磁芯),或者顺磁性元件。然而,部件还可以是另外的部件载体,例如处于板中板配置。部件可以表面安装在部件载体上,和/或可以嵌入在部件载体的内部。另外,还可以使用其它部件,特别是那些产生和发射电磁辐射和/或对于从环境传播的电磁辐射敏感的部件,可以作为部件。

根据一种示例性实施方案,至少一个导电层结构包括选自由铜、铝、镍、银、金、钯和钨组成的组中的至少一种。尽管铜通常是优选的,但是其它材料或它们的涂覆形式也是可能的,尤其是涂覆有诸如石墨烯的超导材料的上述材料。

根据本发明的一种示例性实施方案,多个电绝缘层结构中的至少一个包括由下述组成的组中的至少一种,所述组由树脂(例如增强或非增强树脂,例如环氧树脂或双马来酰亚胺-三嗪树脂,更特别地是fr-4或fr-5);氰酸酯;聚亚苯基衍生物;玻璃(特别是玻璃纤维、多层玻璃、玻璃状材料);预浸材料;聚酰亚胺;聚酰胺;液晶聚合物(lcp);环氧树脂基的积层膜;聚四氟乙烯(特氟隆);陶瓷;以及金属氧化物组成。也可以使用增强材料,诸如例如由玻璃(多层玻璃)制成的网、纤维或球体。尽管预浸材料或fr4通常是优选的,但是也可以使用其它材料。对于高频应用,高频材料诸如聚四氟乙烯、液晶聚合物和/或氰酸酯树脂,可以在部件载体中作为电绝缘层结构实现。

根据本发明的一种实施方案,部件载体被成型为板。这有助于紧凑设计,其中部件载体仍然为部件的固定提供大的基底。此外,由于裸晶片的厚度小,特别地,示例性地可以将作为嵌入式电子部件的裸晶片以传统方式嵌入到诸如印刷电路板的薄板中。

根据本发明的一种实施方案,部件载体被配置为由印刷电路板和基板(特别是ic基板)组成的组中的一个。

术语“印刷电路板”(pcb)特别地理解为借助于层压,由多个导电层结构与多个电绝缘层结构形成的部件载体(其是板状的(即平面的)、三维曲面的(例如当使用3d打印制造时)或者其可以具有任何其它形状),上述形成过程例如通过施加压力形成,若需要伴随有热能的供应。作为用于pcb技术的优选材料,导电层结构由铜制成,其中电绝缘层结构包括树脂和/或玻璃纤维,所谓的预浸材料或fr4材料。通过形成穿过层压体的通孔,例如借助于激光钻孔或机械钻孔,并且借助于用导电材料(特别是铜)填充这些通孔,由此形成作为通孔连接件的过孔,各个导电层结构能够以期望的方式方法彼此连接。除了可以嵌入在印刷电路板中的一个或多个部件之外,印刷电路板通常被配置用于在板形印刷电路板的一个表面或两个相对表面上容纳一个或多个部件。它们可以借助于焊接被连接到相应的主表面。印刷电路板的介电部分可以由具有增强纤维(诸如玻璃纤维)的树脂构成。

术语“基板”特别地理解为与固定在其上的部件(特别是电子部件)具有基本上相同的尺寸的小部件载体。具体地,基板可以理解为用于电子连接件或电气网络的载体以及与印刷电路板(pcb)相当的部件载体,但是其具有相当高密度的横向和/或竖向布置的连接件。横向连接件例如为传导路径,其中竖向连接件可以例如是钻孔。这些横向和/或竖向连接件布置在基板内,并且可以用于提供特别是ic芯片的所容置的部件或未容置的部件(诸如裸晶片)与印刷电路板或中间印刷电路板的电气连接和/或机械连接。因而,术语“基板”也包括“ic基板”。基板的介电部分可以由具有增强球体(诸如玻璃球)的树脂构成。

在一种实施方案中,部件载体是层压型部件载体。在这种实施方案中,部件载体是通过施加压力而堆叠且彼此相连的多个层结构,并且若需要则伴随有热量。

接下来描述用于制造部件载体的方法的另外的示例性实施方案。

在该方法的一种示例性实施方案中,三维打印包括:将可打印的材料引入加工装置。进一步地,该方法包括:融化加工装置中的可打印的材料,并且将已融化的可打印的材料输送到载体主体上和/或内,以成型三维打印结构的至少一部分的至少一个层。根据该实施方案,为3d打印使用可融化的材料。该材料可以被引入3d打印机。3d打印机可以包括用作加工装置的打印头。打印头可以是可加热的挤出机,而材料被输送到挤出机中。材料在挤出机内融化,使得材料可以通过挤出机(例如通过挤出机喷嘴),被运送至其上应涂覆和/或引入已融化材料的结构(例如运送至至少一个层结构)。加工装置和载体主体可以彼此相对运动。在载体主体的部分的所引入/涂覆的层已固化(硬化)后,随后借助于挤出机,使载体主体的该部分的另外的层成型。载体主体的一部分的所形成的层的数量取决于载体主体的该部分的尺寸,特别是其高度。例如,所形成的层可以具有50μm的厚度(或者说高度)。载体主体的部分可以具有200μm的厚度(或者说高度)。因此,彼此交叠地打印四个层,以成型载体主体的一部分。例如,加工装置可以具有高分辨率,使得单个层具有大约1μm至16μm的厚度。进一步地,在制造过程中,可以使用多于一个加工装置,以同时涂覆不同材料,和/或以便用载体主体的不同部分形成不同层。根据该实施方案,可以同时打印载体主体的多于一个部分。在此,可以在载体主体的不同平面内和/或上或者在不同的层结构上,形成同一载体主体的两个部分。所使用的可融化的材料可以由诸如铜的导电材料构成,或者其可以富集有导电的材料成分。

根据该方法的另一实施方案,三维打印包括:将可打印的材料,特别是粉末状材料涂覆至载体主体上和/或内,并且固化或者说巩固(konsolidieren)所涂覆的可打印的材料,以成型三维打印结构的至少一部分的至少一个层。术语“固化/巩固”可以特别地表示一种步骤或者一种活动,其中可打印材料被引入固态状态,其中固态状态是三维结构的至少一部分的至少一个层的状态。例如,固态/巩固可以是下述中的至少一个:粘附、粘合、硬化、退火、固化、融化和变硬,或者可打印材料变硬。可以借助于涂覆粘合剂,在载体主体的一部分的至少一个层上形成载体主体的该部分的至少一个层。粘合剂将粉末状材料的单个颗粒粘合在一起,从而形成对应的层。粘合剂可以借助于打印头涂覆到粉末层上。粘合剂(或者粘结剂)可以是流体粘合剂。在利用粉末进行3d打印的过程中,借助于流体粘合剂,将第一(最下方)层涂覆至粉末层。3d打印机在粉末堆的第一层上绘制3d图像,并且将粉末的材料颗粒粘合在一起。在这一步骤后,在第一层上涂覆另外的薄粉末层,并且重复3d打印程序,以产生第二层。因此,通过将粉末层粘合在一起,逐层地产生部件载体的一部分的3d模块。在这种情况下,3d结构从下向上地增长。为此,粉末堆降低粉末层的高度。粉末和粘合剂可以由不同的材料构成,例如,由塑料粉末、陶瓷粉末、玻璃粉末或其它金属粉末状材料构成。同样可能的是,使用金属作为粉末材料,例如使用铜粉末来进行部件载体的传导部分的3d打印。3d打印机可以配备有至少一个打印头,或者配备有多个打印头。所使用的粘合剂可以是传导的粘合剂,从而借助于传导的金属粉末和传导的粘合剂,形成层结构,以导电。粘合剂可以借助于热处理而硬化,诸如热灯或者激光器。

根据该方法的另一示例性实施方案,借助于由下述组成的组中的至少一个,成型三维打印结构,该组由选择性激光熔化、选择性激光烧结和电子束熔炼组成。

根据该方法的另一示例性实施方案,在固化/巩固可打印的材料之前,借助于热处理装置,特别是激光装置,融化可打印的材料。代替使用粘合材料颗粒的粘合剂,可以融化单个层,确切地说,借助于诸如激光器的热处理装置融化单个层。该热处理方法是选择性激光烧结(sls)、选择性激光熔化(slm)。通过材料的热处理,可以使用金属、陶瓷或者砂砾。如果使用sls或slm作为制造方法,则进行借助于激光器,由粉末材料形成层的步骤,其中激光器融化或烧结粉末材料,以形成部件载体的一部分的至少一个层。在使用sls或slm方法时,使用粘合剂来连接粉末颗粒就是多余的。

进一步地,可以借助于可控的电子束,融化可打印的材料,这被称为所谓的电子束熔炼(ebm)。该制造过程允许使用具有更高熔点的材料,诸如用于融化钛材料。

根据该方法的另一示例性实施方案,借助于材料输送喷嘴,涂覆可打印的材料。借助于材料输送喷嘴,提供例如粉末的可打印的材料,使得待涂覆的可打印的材料从材料输送喷嘴喷出。借助于材料输送喷嘴,可以提供精准的材料量,从而仅需用(新的)可打印材料层覆盖部件载体的待打印的部分,而非覆盖整个部件载体。

根据另一示例性实施方案,该方法还包括:移动材料输送喷嘴,以成型三维打印结构的至少一部分的另外的层。术语“移动”可以特别地理解为沿着至少一个空间方向的移动。进一步地,其可以理解为,相关于载体主体,设置材料输送喷嘴。例如,可以设定载体主体和材料输送喷嘴之间的间距。此外,可以沿着另外的空间方向移动材料输送喷嘴,以设定载体主体和材料输送喷嘴之间的期望定向。根据材料输送喷嘴的移动,可以设定要形成的层的厚度和位置。可以重复这一步骤,直至获得三维打印结构的该部分的最终厚度。由此,借助于喷射可打印的材料,逐层地形成三维打印结构的该部分。

根据另一示例性实施方案,在将可打印的材料输送至载体主体前,在料堆中提供载体主体。载体主体可以定位在料堆中。当部件载体被布置在料堆中时,部件载体可以完全由可打印的材料覆盖。进一步地,载体主体可以被布置在料堆中,使得在其上形成了三维打印结构的一部分的载体主体的表面被布置为与料堆的表面相距定义的距离。由此可以在外部环境和载体主体的表面之间施加期待厚度的可打印的材料。之后使涂覆在料堆表面和载体主体之间的可打印的材料固化。可以借助于处理装置进行固化或者说巩固,该处理装置可以被设计用于在料堆表面施加热能和/或用于辐射预定义波长的光线,以使料堆表面光化聚合。

根据另一示例性实施方案,该方法还包括:移动载体主体,以成型三维打印结构的至少一部分的另外的层。在于载体主体上/内打印三维打印结构的一部分的层后,可以移动载体主体。特别地,载体主体可以降低三维打印结构的该部分的下一要打印的层的厚度。

根据另一示例性实施方案,该方法包括:将载体主体布置在容器中。进一步地,三维打印包括:在容器中提供可固化的流体材料,并且借助于处理装置,特别是激光装置,将流体材料固化在载体主体上和/或内,以成型三维打印结构的至少一部分的至少一个层。特别地,在布置载体主体后,固化流体材料。紫外线激光可以用于固化。激光器在此聚焦于含有流体材料的容器上。可以使用激光器,以便固化流体材料的期望区域,以形成三维打印结构的该部分的定义设计。流体材料可以固化,特别是硬化,并且形成三维打印结构的期望部分的单个层。可以为了该部分的每个待打印的层,重复这些步骤。为了移动载体主体或者其上应3d打印该部分的表面,可以使用升降式平台。可以移动升降式平台一定距离,该距离对应于待打印结构的单个层在容器中的厚度。在固化后,可以使刮抹装置或者说刮刀在固化的层上方行驶,并且刮平材料,以便为待3d打印的下一层提供均匀的流体材料分布。激光器随后固化流体材料的另外的期望区域,以形成三维打印结构的该部分的期望的设计。可以重复这些步骤,直至获得期望的3d结构。在形成三维打印结构的该部分的完整结构后,可以最终在炉(紫外线炉)中硬化该部件载体。也可以使用混合材料,诸如陶瓷和光聚合物混合物,来执行该制造过程。进一步地,在该过程中可以使用多于一个激光器。

根据另一示例性实施方案,流体材料是光敏材料,特别是在激光器的紫外线下呈现光敏状态的流体材料。作为使用流体材料的另一制造过程,可以应用所谓的多喷头建模、polyjet建模。对于这些方法,直接在涂覆过程中,就借助于光源来固化流体材料。

根据另一示例性实施方案,该方法还包括:移动载体主体,以成型三维打印结构的至少一部分的另外的层。

要指出的是,在此描述的实施方案仅呈现了本发明的可能的实施变型的有限选择。因此,可以以恰当的方式将单个实施方案的特征相结合,使得对于本领域技术人员而言,通过此处明确的实施变型,多个不同的实施方案被视为明显公开的。特别地,以装置权利要求描述了本发明的若干实施方案,并且以方法权利要求描述了本发明的其它实施方案。然而,通过该申请的教导,本领域技术人员会立即明白,除非另有明确说明的情况下,除了属于一种类型发明主题的特征的组合外,还可能有属于不同类型的发明主题的特征的任意组合。

附图说明

为了进一步阐述本发明并且为了更好地理解本发明,下面将参照附图详细描述实施例。

图1示出了根据本发明的一种示例性实施方案的部件载体。

图2示出了根据本发明的一种示例性实施方案的具有封装件的部件载体。

图3示出了根据本发明的一种示例性实施方案的部件载体,其包括环绕的部件载体区域和被环绕的部件载体区域。

图4示出了根据本发明的一种示例性实施方案的具有连接元件的部件载体。

图5示出了位于根据本发明的一种示例性实施方案的部件载体上的连接元件。

图6示出了根据本发明的一种示例性实施方案的部件载体上的滑动触点。

图7示出了穿过根据本发明的一种示例性实施方案的部件载体上的滑动触点的横截面图。

图8示出了穿过根据本发明的一种示例性实施方案的部件载体上的滑动触点的另一横截面图。

图9示出了根据本发明的一种示例性实施方案的具有封装件的部件载体。

图10示出了根据本发明的一种示例性实施方案的具有封装件的部件载体的另一视图。

图11示出了根据本发明的一种示例性实施方案的具有铝层的部件载体。

图12示出了根据本发明的一种示例性实施方案的具有3d打印的铝层的部件载体。

图13示出了根据本发明的一种示例性实施方案的具有3d打印的铝层的部件载体的另一视图。

图14示出了根据本发明的一种示例性实施方案的具有阻尼元件的部件载体。

图15示出了根据本发明的一种示例性实施方案的具有连接元件的部件载体。

图16示出了根据本发明的一种示例性实施方案的具有加固结构和/或导热结构的部件载体。

图17示出了根据本发明的一种示例性实施方案的三维打印方法。

图18示出了根据本发明的一种示例性实施方案的具有不同三维打印结构的部件载体。

图19示出了根据本发明的一种示例性实施方案的具有3d打印的玻璃纤维的部件载体。

图20示出了根据本发明的一种示例性实施方案的具有螺纹套筒的部件载体。

图21示出了根据本发明的一种示例性实施方案的具有螺纹套筒和固定元件的部件载体。

图22示出了根据本发明的一种示例性实施方案的具有三维打印结构和另外的三维打印结构的部件载体。

图23示出了根据本发明的一种示例性实施方案的具有光学元件的部件载体。

图24示出了根据本发明的一种示例性实施方案的具有电桥的部件载体。

图25示出了根据本发明的另一示例性实施方案的具有3d打印的铝层电桥的部件载体。

图26示出了根据本发明的一种示例性实施方案的具有波导的部件载体。

图27示出了具有设计为部件的至少一部分的三维打印结构的部件载体。

具体实施方式

不同附图中的相同或相似部件用相同的附图标记标识。附图中的显示是示意性的。

接下来参考图1描述部件载体100,其中部件载体100包括载体主体101。载体主体101包括多个导电层结构104和/或电绝缘层结构103。部件载体100的至少一部分被设计为三维打印结构。因此,三维打印结构可以至少部分地形成导电层结构104和/或电绝缘层结构103。三维打印结构可以成型在载体主体101内部和/或其表面上。在图1中,三维打印结构可以设计为位于载体主体101的表面上的导电层结构104。进一步地,三维打印结构可以是电绝缘层结构103内部的导电层结构104。沿着多个层结构的堆叠方向r成型三维打印结构。如图1中可见,内部的导电层结构104形成在电绝缘层结构103上。进一步地,最下方的层再次由导电层结构104的层形成,从而载体主体101由堆叠的层结构103、104构成。进一步地,三维打印结构可以垂直于多个层结构的堆叠方向r成型。如果三维打印结构是导电层结构104,则其在图1中同时沿着多个层结构103、104的堆叠方向r并且垂直于堆叠方向r延伸。如在图1中可见,作为导电层结构104的三维打印结构具有不同的横截面,特别是在多个层结构的堆叠方向r上和/或垂直于多个层结构的堆叠方向r。导电层结构(作为3d打印的结构)还具有沿着堆叠方向变细的横截面。

部件载体100还包括至少一个部件105,特别是电子部件105,其表面安装在多个导电层结构104和/或电绝缘层结构103中的至少一个上和/或嵌入其中。部件105直接布置在载体主体101上,或者借助于连接元件106,固定在载体主体101上。在图1中,部件105布置在载体主体101上。

接下来参考图2,显示了部件载体100,其中借助于三维打印结构,将载体主体101的至少一部分至少部分地封装成封装件207。载体主体101的至少一侧没有封装件207。在没有封装件207的一侧上布置有导电层结构104。该导电层结构104没有封装,以建立与对应的其它部件的电接触。封装件207是u形的。封装件207的其它形状同样是可能的,诸如椭圆或磨圆的形状。封装件207对应地适应于部件载体100的形状。进一步地,沿着堆叠方向和垂直于堆叠方向,封装件都具有不同的横截面,以便由此符合不同的要求。如果应保护封装件例如不受外部影响,诸如不受强负载的影响,则相较于用于轻负荷的封装件207,使用更厚的横截面。封装件207可以是钢和/或钛封装。

根据图2,多个层结构103、104中的至少一个可以设计为三维打印结构,其中在其上可压印另外的三维打印结构。在图2中,在铜层102的三维打印结构上和/或在多个层结构103、104中的至少一个上,压印有作为另外的三维打印结构的封装件207。

接下来参考图3,显示了部件载体100,其具有环绕的部件载体区域101b和被环绕的部件载体区域101a,该被环绕的部件载体区域由环绕的部件载体区域101b所环绕,其中特别地,环绕的部件载体区域101b和/或被环绕的部件载体区域101a的至少一部分可被设计为另外的三维打印结构。换言之,部件载体100可以包括载体主体的两个区域101a、101b,其中载体主体的第一区域101a是内部区域,并且载体主体的第二区域101b是外部区域,该外部区域环绕载体主体的内部区域101a。载体主体的第二区域101b(或者环绕的部件载体区域101b)具有凹槽330,而载体主体的第一区域101a设计在该凹槽内。特别地,在凹槽330内三维地打印载体主体的第一区域101a。在另一侧上,同样可能的是,在另外的部件载体300的凹槽330内三维地打印部件载体100。因此,在这种情况下存在两个不同的部件载体100、300,其能够借助于3d打印方法制得。

接下来参考图4,显示了部件载体100,其中三维打印结构至少部分地设计为导电的连接元件408、409、410,特别地设计为接线衬垫410、插针408、套筒、微型插针408。在载体主体101上布置有多个插针408,其呈现了用于部件105的电触点。进一步地,在载体主体上布置有接线衬垫410或者说焊接衬垫,其上可以直接固定有部件105,和/或其上可以固定有插针或者其它电导体,以将载体主体101连接至另外的电气元件(例如电气部件或电气装置)。

接下来参考图5,显示了部件载体100,在其载体主体101上三维地压印有插针408,其中作为另外的三维打印结构,在插针408上压印有焊接站(或焊料供给站,)510。插针408因此可以配备有一个对应的焊接站510。其它电触点(例如触点)或焊接衬垫(如图4所示)也可以印有焊接站510。

接下来参考图6,三维打印结构被至少部分地设计为导电的连接元件,特别地设计为环形滑动触点612。滑动触点612建立了移动的部件之间的电连接,其中例如集电器在金属表面上滑动,并且截取电能。通过为滑动触点612使用3d打印的材料,可以使用对化学负载、机械负载和热负载有抵抗力的材料,特别是金属和/或金属合金。根据为滑动触点612选择的层厚,相较于具有小层厚的滑动触点,其在层厚大时,更不容易有机械磨损。具有大层厚的滑动触点612因此也具有更长的使用寿命。

接下来参考图7,显示了滑动触点612的横截面。滑动触点612由三种不同材料的材料组合构成,即材料a713、材料b714和材料c715。材料a713代表防磨损的金属合金,并且被设计为用于滑动触点612的载体环。材料b714是金,其电镀地涂覆在材料c715上或者借助于3d打印压印在材料c715上。材料b714在此用作用于电信号的测针,其中金具有良好的电导值,由此优化了信号传输。材料c715是用于金材料的载体金属,材料c715可以例如是铜。对于具有这种构造的滑动触点612而言,机械负载主要加载在材料a713上,使得很小的压力(和很小的磨损)作用在材料b714上,使得材料b714具有更长的使用寿命。同样可以使用其它材料或者说其它金属合金。

接下来参考图8,显示了滑动触点612的横截面。该滑动触点612具有大层厚,其中可以借助于三维打印,有效且直接地设定滑动触点612的层厚。

接下来参考图9,显示了部件载体100,其具有封装件207。在部件载体100的载体主体101中布置有设计为印制导线的导电层104。封装件207环绕部件载体100的至少一侧,并且进一步地由钢或钛构成。根据应用领域,可以将其它材料用于封装件207。如果封装件207用作载体主体101的表面保护,那么比如硬材料(诸如钢)是有利的。

接下来参考图10,以其它视图显示了具有作为封装件207的三维结构的部件载体100。示出了穿过图9中的部件载体100的横截面b。封装件207被设计在载体主体101的表面上,使得封装件207可以用作表面保护。导电结构104位于封装件下,其中导电结构受封装件207的保护,以防外部影响。载体主体101可以由多层印刷电路板构成,或者由单层印刷电路板构成。三维打印结构由此形成载体主体的表面,其中表面的区域在其硬度、粗糙度和/或弹性方面可以各不相同。根据三维结构(封装件207)所使用的材料,其可以具有不同的特性。因此,例如由钛制成的封装件207更硬,并且因此比钢制的封装件207更耐受机械影响。三维结构(封装件207)的对应构造的表面可以比平坦表面确保更好的散热。

如果例如对于封装件207使用了塑料材料,则其可以用作柔性印刷电路板的表面保护,并且同时确保柔性印刷电路板的柔性。特别地,同一表面可以具有不同的区域,其例如具有不同的粗糙度。在此,三维结构(封装件207)的表面的、布置在导电层结构104上方的区域可以具有比三维结构(封装件207)的表面的周围区域更高的粗糙度,以便从导电层结构104散发出由于高粗糙度产生的热量。进一步地,三维打印结构(封装件207)的位于导电层结构上方的表面可以具有其它材料,以更好地保护位于其下的结构,以防外部机械影响。举例而言,三维打印结构的至少一部分可以由钢和/或钛构成。

接下来参考图11,显示了部件载体100,其在载体主体101的至少一部分上具有铝层1116。特别地,在图11中,载体主体101的三个区域被铝层1116覆盖。铝层1116直接压印在载体主体101上。不同的铝层1116可以具有不同的层厚,使得每个铝层1116都具有其它厚度。铝层1116可以被安置在载体主体101上/内的任何位置。

接下来参考图12,显示了具有三个铝层1116的部件载体100,其中铝层分别被铜层102覆盖。铝层1116和铜层102都可借助于3d打印制得。因为铝比较难焊接,所以有利的是,诸如铜层102的传导层直接压印在铝上。铜层102可以具有不同的形状,诸如用于形成电池接口的矩形形状,或者用于形成用于电子部件的插针的圆形形状。进一步地,铜层102可以完全覆盖铝层1116,以提供大面积的导电接触。

接下来参考图13,以侧视图显示了具有三个铝层1116和安置于其上的铜层102的部件载体100。可以看出,三个铝层1116中的两个没有被铜层102完全覆盖,与此相反,一个铝层被完全地由铜层102覆盖。

接下来参考图14,三维打印结构至少部分地被设计为导电的连接元件,特别是弹簧触点。弹簧触点可以直接压印在载体主体101上。在图14中显示了两种不同的弹簧1417a、1417b,其形状不同。弹簧1417a、1417b用作柔性电触点,使得可以捕获触点1417a、1417b上和/或部件载体101上的移动,并且不会因为移动而在其信号传播方面影响弹簧触点1417a、1417b。进一步地,三维打印结构可以被设计为阻尼元件,特别地设计为弹簧1417a、1417b,其中阻尼元件1417a、1417b是不导电的,而仅仅用作用于容纳机械振荡的元件。

接下来参考图15,显示作为机械连接元件1521、1522、1523、1524的三维打印结构,该机械连接元件特别地设计为搭扣连接件1523、粘扣连接件1522、拉链连接件1521、导轨和/或导向插针1524。机械连接元件1521、1522、1523、1524被设置为,形成可拆卸的连接。所有上述连接元件1521、1522、1523、1524可以设置用于提供导电的连接。粘扣连接件1522可以例如用于将对应粘扣连接件上的载体主体101固定至织物元件。借助于搭扣连接件1523(或者夹持连接件),部件载体100可以在一侧上固定至另外的部件载体300。机械连接元件1521、1522、1523、1524可以用于将部件载体100与另外的部件载体300相连,使得在两个不同部件载体100、300之间至少能建立机械和/或电气连接。机械连接元件1521、1522、1523、1524还可以用于将部件载体100与其它装置相连,固定至模块,连接至电子部件或者将其引入壳体并且进行可拆卸的固定。

接下来参考图16,显示了作为加固结构1625,特别是导电层结构和/或电绝缘层结构的加固结构的三维打印结构。或者显示了作为导热结构1629的三维打印结构。在载体主体101上布置有部件105,其被导热结构1629包围。导热结构1629在至少一侧上环绕部件105。同样可能的是,导热结构1629完全包围部件105。借助于导热结构1629,散发由部件105产生的热量,从而保护部件105,以防过热,并且因此防止损坏。导热结构1629可以直接压印在载体主体101上,或者打印在载体主体101内。铜层102也可以用作导热结构,在铜层上可以安装(压印)部件。导热结构1629可以具有不同形状。在图16中,导热结构1629具有矩形形状,椭圆形或圆形形状也同样是可能的。进一步地,载体主体101具有凹槽330。在载体主体的表面上的凹槽330的至少一侧上安装有三维打印的加固件1625。加固件1625提高凹槽330的稳定性。加固件1625也可以围绕部件105布置,以便由此通过至少一侧保护部件105,以防影响。图16中的加固件1625具有矩形形状,同样可应用其它形状(圆形、椭圆形、梯形)。

接下来参考图17,显示了一种用于制造部件载体100的方法,其中部件载体100的至少一部分被设计为三维打印结构。显示了另外的部件载体300,其中可以用相同的制造方法来生产另外的部件载体300。部件载体100被直接压印在另外的部件载体300上和/或内。另外的部件载体300提供表面,以便借助于3d打印,在其上形成部件载体100。另外的部件载体300具有凹槽330,在其中可以打印部件载体100。诸如打印头1727(也可以是材料输送喷嘴)的加工装置具有可打印的材料1728。借助于打印头1727,输出可打印的材料1728,从而可以成型部件载体100的三维打印结构。因此,使用可打印的材料1728,在另外的部件载体300上和/或内三维地打印部件载体100。进一步地,可以预设诸如激光装置的处理装置1734,其发出激光束,以处理可打印的材料1728。由此可以融化或者烧结诸如粉末材料的可打印的材料1728,以便形成已固化的三维打印结构。同样可能的是,打印头1727用作挤出机,使得已融化的可打印的材料1728被输出至期望的位置,其中可打印的材料1728可以自行硬化。

接下来参考图18,以不同的变型显示了三维打印结构1831、1832、1833。一方面,三维打印结构1831被设计为接线衬垫(或者焊接衬垫)。另一方面,三维打印结构1832被设计为插针。进一步地,三维打印结构1833被设计为传导的和/或不传导的加固结构。三维打印结构包括至少一种材料成分,其选自由铜、铝、钢、钛、金属合金、塑料和感光漆组成的组。接线衬垫1831和/或插针1832优选地由铜打印而成。加固结构1833可以由钢或者钛构成,以加固柔性部件载体100的区域。三维打印结构也可以形成电绝缘层结构103,从而几乎可以完全借助于3d打印方法,制造部件载体100及其所有元件。进一步地,三维打印结构1833可以是打印的感光漆,其围住在蚀刻方法过程中应保护的部件。三维打印结构也还可以形成铜层102,其可以用作导电层和/或导热层。

接下来参考图19,显示了作为天线结构1942的三维打印结构。天线结构1942被设计成,使得天线结构1942可直接压印在载体主体101上和/或内。在此,根据期望的天线结构1942的接收或者说发射强度,天线结构在此能够以不同的厚度压印在载体主体101上。天线结构1942与部件105耦接,使得部件105可以用作天线信号的发射器和/或接收器。进一步地,部件105可以被设计为用于测量频率的传感器。天线结构1942在此与布置在载体主体101上和/或内的部件105耦接。进一步地,三维打印结构被设计为加固结构,特别地设计为玻璃纤维1940。玻璃纤维1940用于在柔性载体主体101上产生刚性区域。玻璃纤维1940既可直接布置在部件105上(即上方),也可以直接布置在载体主体101上,以至少部分地紧固导电层结构和/或电绝缘层结构。

接下来参考图20,显示了作为机械连接元件,特别地作为螺纹套筒106的三维打印结构。螺纹套筒106b可以配置有螺纹,或者不使用螺纹106a。机械连接元件106a、b被直接压印到载体主体101的多个层结构中的至少一个上。

接下来参考图21,显示了作为机械连接元件106a、b,特别地作为螺纹套筒106的三维打印结构,其中机械连接元件106a、b借助于固定件2141,将部件载体100与另外的部件载体300相连。机械连接元件106a、b也可以将部件载体100与其它装置相连,或者连接至壳体。可以使用螺栓或者销钉作为固定件2141。

接下来参考图22,另外的三维结构2253被设计为部件载体的另一部分,其中三维结构2252和另外的三维结构2253由不同的材料构成。特别地,三维结构2252和另外的三维结构2253由具有不同导热性和/或导电性的材料构成。进一步地,相较于另外的三维结构2253,三维打印结构2252具有更高的导热性和/或导电性。三维打印结构2252、2253的不同导热性在图22中用箭头2251标记。借助于穿过三维打印结构2252、2253的电信号2250,表示导电性。在对应的三维打印结构2252、2253中,热量2251和电信号2250的强度都是不同的。进一步地,三维打印结构和/或另外的三维打印结构可以由导电的材料,特别是铝和铜构成。铝的导热性小于铜的导热性,使得由铝/铜制成的三维打印结构是良好的热导体,但是仍比仅有铜的情况下差,并且同样也是良好的电导体。如果三维打印结构2252和另外的三维打印结构2253被设计为彼此交叠,则形成双金属元件。

接下来参考图23,三维打印结构被设计为至少一个元件,其选自由光学元件、光探测器、光发射器、透镜2360、微透镜组成的组。在载体主体101中产生凹槽330,在其内布置有三维打印的透镜2360。透镜2360被布置在部件105上方,其中部件105被布置在凹槽330内,优选地布置在凹槽底部。部件105可以是光发射器或者光探测器,其通过透镜2360发射或者探测对应的光波。进一步地,透镜2360额外地包括至少一个压电晶体2361,其用于透镜2360的聚焦。

接下来参考图24,显示了作为电触点2471,特别是usb触点和/或qfn触点的三维打印结构。电触点2471可以布置在部件载体100的一侧上,使得可以例如借助于usb闪存盘,简单地建立与电触点(usb触点)2471的接触。进一步地,三维打印结构可以形成部件105,该部件105特别地是有源或者无源器件。此外,三维打印结构被设计为断裂保险装置2470。断裂保险装置例如将两个不同的部件载体100和300彼此相连,并且在需要时可以将二者分开。断裂保险装置2470a可以安置在部件载体100、300的表面上。进一步地,断裂保险装置2470b也可以设计在相应的部件载体100、300的多个层结构中的至少一个上。断裂保险装置2470可以是部件载体100、300的导电层结构,从而可建立导电的连接。

此外,三维打印结构可以设计为刚性和/或柔性结构,使得断裂保险装置2470是刚性的并且因此容易断裂,或者断裂保险装置2470具有一定的柔性并且只有在特定负荷下才断裂。

接下来参考图25,显示了部件载体100,其中三维打印结构是断裂保险装置2470。断裂保险装置2470连接同一部件载体100上的两个部件105a和105b。断裂保险装置在此可以用作电导体,其例如在电压过高或电流过大时作为安全功能而断裂。

接下来参考图26,显示了作为波导2680的三维打印结构。波导2680可以直接压印在部件载体100上和/或内。在波导2680上,布置有至少一个部件105,优选地布置有多个部件105。部件105在此用作传感器(探测器),以例如探测或者监控导体内的光波走向或者密度。

接下来参考图27,显示了一种部件载体,其中三维打印结构形成部件105的至少一部分2790a、b。三维打印结构可以直接压印在部件上,并且因此形成部件的一部分2790a。三维打印结构在此可以用于散热,例如用作具有肋片的散热片。进一步地,三维打印结构可以设计为部件的一部分2790b,其将部件105与载体主体101相连,以便由此形成用于信号传播的导电结构。进一步地,三维打印结构也可以完全地形成部件105自身。

要补充地指出的是,“包括”不排除任何其它元件或步骤,并且“一个”或“一种”不排除多数。另外,还要指出,参考上文中的实施例中的一个描述的特征或步骤也可以与上文描述的其它实施例的其它特征或步骤组合地使用。权利要求中的附图标记不能被视为限制。

附图标记列表

100、300部件载体

101、301载体主体

102铜层

103电绝缘层

104导电层

105部件

106连接元件

207封装件

330凹槽

408插针

409触点

410接线衬垫

511焊接站

612滑动触点

713材料a

714材料b

715材料c

1116铝层

1417阻尼元件

1521拉链元件

1522粘扣元件

1523夹持元件

1524锚固元件

1625加固件

1626凹槽

1629导热结构

1727打印头

1728可打印的材料

1734处理装置

1831、1832、1833三维打印结构

1940玻璃纤维

1942天线结构

2141安装元件

2250电信号

2251热量

2252三维打印结构

2253另外的三维打印结构

2360透镜

2361压电晶体

2470电桥

2471电触点

2680波导

2790部件的一部分

r堆叠方向

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