Herstellungsverfahren für LDS strukturierbare Sensorbauteile auf Kunststoffbasis
Ref-Nr: TA-16857
Kurzfassung
Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht erstmalig die Herstellbarkeit von LDS-strukturierbaren Formteilen aus Polyetheretherketon (PEEK) mit für die Mikroproduktionstechnik geeigneten Oberflächeneigenschaften.
Hintergrund
Eine Technologie zur Aufbringung von Leiterbahnen auf Spritzgusskomponenten stellt das LDS (laser direct structuring) dar. Ein entsprechendes Formteil besteht aus dotierten, mit metallorganischen Additiven (LDS-Additiv) versehenen Kunststoffen. Mittels eines Laserstrahls wird auf der Oberfläche eine chemische Reaktion hervorgerufen, die eine dünne, metallische, aufgeraute Oberfläche erzeugt. Auf diese Metallpartikel können in nachfolgenden Beschichtungsprozessen Schichten aus Kupfer, Nickel und Gold aufgetragen werden, welche somit das Schaltungslayout darstellen.
Neben der LDS-Technologie gibt es auch die Fertigungsstrategie, metallische Leiterbahnen auf einem Kunststoffformteil auch mittels einer Oberflächenvorstrukturierung mittels Kunststoffspritzguss, anschließenden PVD-basierten Metallisierung und nachfolgenden materialabtragenden Polierprozess zu erzeugen. Bei Spritzgussbauteilen aus PEEK bestehen mit zunehmendem Anteil an LDS-Additiven jedoch werkstoffbedingte Beschränkungen hinsichtlich der erzielbaren Oberflächeneigenschaften, was mikroproduktionstechnischen Anwendungen entgegensteht.
Bilder & Videos
Lösung
Die erfindungsgemäße Technologie stellt ein Verfahren zum Spritzgießen von Kunststoffformteilen aus PEEK dar, welches es ermöglicht, bei einem für die LDS-Technik hinreichend hohen Anteil an LDS-Additiven, eine verbesserte Oberflächenbeschaffenheit des Formteils zu erreichen. Die erzielbare Rauheit und Planarität erlauben es, dieses Material auch für mikroproduktionstechnisch relevante Anwendungen einzusetzen und die Potenziale beider Fertigungsstrategien in einem Bauteil zu kombinieren.
Vorteile
- Herstellbarkeit von LDS-strukturierbaren Formteilen aus Polyetheretherketon (PEEK) mit für die Mikroproduktionstechnik geeigneten Oberflächeneigenschaften
- Reduzierung von Prozessschritten in der Herstellungsprozesskette
- Herstellungsprozesskette auch außerhalb von Reinraumbedingungen möglich
Anwendungsbereiche
Spritzgegossene Kunststoffbauteile mit nach speziellen Verfahren aufgebrachten metallischen Leiterbahnen bieten große Designfreiheiten und kombinieren in einem Formteil mechanische und elektronische Funktionen. Es finden sich zunehmend Anwendungen in der Automobil- und Sensorindustrie.
Anbieter

EZN Erfinderzentrum Norddeutschland GmbH
Dr.-Ing. Christoph Gaebel
0511 850 308-0
gaebel@ezn.de
www.ezn.de
Adresse
Theaterstraße 2
30159 Hannover
Entwicklungsstand
Demonstrationsexemplar
Patentsituation
- DE 10 2019 113 973 A1 anhängig
- WO 2020/239463 A1 anhängig
Stichworte
laser direct structuring, LDS, MID, Mikroproduktionstechnik, molded interconnect devices, PEEK, Sensortechnik, Spritzgegossene Schaltungsträger, SpritzgussAngebot Anbieter-Website