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Title:
FLEXIBLE CONDUCTOR FILM ARRANGEMENT COMPRISING CONDUCTOR PATHS MADE OF DIFFERENT MATERIALS
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2017/092924
Kind Code:
A1
Abstract:
Disclosed is a flexible conductor film arrangement (1) as same can be advantageously used, for example, in control devices for motor vehicles, in particular transmission control devices. The flexible conductor film arrangement (1) comprises a flexible carrier film (3), a first conductor path arrangement (5) which has at least one electrically conductive conductor path (9) and a second conductor path arrangement (7) which has at least one electrically conductive conductor path (11). The first conductor path arrangement (5) and the second conductor path arrangement (7) are retained on the carrier film (3). The flexible conductor film arrangement (1) is characterised in that the first conductor path arrangement (5) consists of a different electrically conductive material, such as copper, from the second conductor path arrangement (7), which, for example, can consist of aluminium or an aluminium alloy, and the first conductor path arrangement (5) and the second conductor path arrangement (7) only overlap one another in an overlapping region (13) and do not overlap in non-overlapping regions (14). Different regions of the conductor film arrangement (1) can thus be adapted to different physical and/or chemical boundary conditions. In the overlapping region (13), the first and the second conductor path arrangements can be connected to one another by means of different techniques, for example roll cladding.

Inventors:
WALDENMEIER, Steffen (Bahnholzstr. 4, Kieselbronn, 75249, DE)
WEISS, Markus (Schoenblickstr. 16, Ostfildern, 73760, DE)
Application Number:
EP2016/075018
Publication Date:
June 08, 2017
Filing Date:
October 19, 2016
Export Citation:
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Assignee:
ROBERT BOSCH GMBH (Postfach 30 02 20, Stuttgart, 70442, DE)
International Classes:
H05K1/09; H01B7/00; H05K1/03; H05K3/40
Foreign References:
US20070148997A12007-06-28
US5408052A1995-04-18
US20150327355A12015-11-12
US5371324A1994-12-06
EP0262965A21988-04-06
DE10118816A12001-10-31
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Claims:
Ansprüche

1. Flexible Leiterfolienanordnung (1), aufweisend:

eine flexible Trägerfolie (3);

eine erste Leiterbahnanordnung (5) mit wenigstens einer elektrisch leitfähigen Leiterbahn (9); und

eine zweite Leiterbahnanordnung (7) mit wenigstens einer elektrisch leitfähigen Leiterbahn (11);

wobei die erste Leiterbahnanordnung (5) und die zweite

Leiterbahnanordnung (7) an der Trägerfolie (3) gehalten sind;

dadurch gekennzeichnet, dass

die erste Leiterbahnanordnung (5) aus einem anderen elektrisch leitfähigen

Material besteht als die zweite Leiterbahnanordnung (7) und die erste Leiterbahnanordnung (5) und die zweite Leiterbahnanordnung (7) einander lediglich in einem Überlappungsbereich (13) überlappen und in Nicht- Überlappungsbereichen (14) nicht überlappen.

2. Flexible Leiterfolienanordnung nach Anspruch 1, wobei die erste

Leiterbahnanordnung (5) aus Kupfer oder eine Kupferlegierung besteht und die zweite Leiterbahnanordnung (7) aus Aluminium oder einer

Aluminiumlegierung besteht.

3. Flexible Leiterfolienanordnung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die erste Leiterbahnanordnung (5) und die zweite Leiterbahnanordnung (7) zumindest bereichsweise zwischen zwei flexiblen Trägerfolien (3) gekapselt angeordnet sind.

4. Flexible Leiterfolienanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die erste Leiterbahnanordnung (5) einen nicht in Trägerfolie (3) gekapselten, von außen her kontaktierbaren ersten Kontaktbereich (21, 22) aufweist und die zweite Leiterbahnanordnung (7) einen nicht in Trägerfolie (3) gekapselten, von außen her kontaktierbaren zweiten Kontaktbereich (23) aufweist und wobei der erste und der zweite Kontaktbereich (21, 22, 23) räumlich voneinander getrennt angeordnet sind.

5. Flexible Leiterfolienanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die erste Leiterbahnanordnung (5) und die zweite Leiterbahnanordnung (7) im Überlappungsbereich (13) durch Walzplattieren oder Verkrallen miteinander verbunden sind.

6. Flexible Leiterfolienanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die erste Leiterbahnanordnung (5) und die zweite Leiterbahnanordnung (7) im Überlappungsbereich (13) mittels einer durch Durchsetzfügen erzeugten formschlüssigen Verbindung (17) miteinander verbunden sind.

7. Flexible Leiterfolienanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die erste Leiterbahnanordnung (5) und die zweite Leiterbahnanordnung (7) im Überlappungsbereich (13) mittels einer zwischen die beiden

Leiterbahnanordnungen (5, 7) zwischengeordneten elektrisch leitfähigen Schicht (15) miteinander verbunden sind.

8. Flexible Leiterfolienanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die erste Leiterbahnanordnung (5) und die zweite Leiterbahnanordnung (7) im Überlappungsbereich (13) mittels einer zwischen die beiden

Leiterbahnanordnungen (5, 7) zwischengeordneten anisotrop elektrisch leitfähigen Schicht (15) miteinander verbunden sind.

9. Flexible Leiterfolienanordnung nach Anspruch 8, wobei sich die anisotrop elektrisch leitfähige Schicht (15) auch in Bereiche neben dem

Überlappungsbereich (13) erstreckt.

10. Steuergerät für ein Kraftfahrzeug, insbesondere Getriebesteuergerät,

aufweisend:

mehrere elektrische Baukomponenten (19);

eine flexible Leiterfolienanordnung (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9; wobei elektrische Anschlüsse der elektrische Baukomponenten mit

Leiterbahnanordnungen (5, 7) der Leiterfolienanordnung (1) verbunden sind.

Description:
Beschreibung

Flexible Leiterfolienanordnung mit Leiterbahnen aus unterschiedlichen

Materialien

Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft eine flexible Leiterfolienanordnung sowie ein Steuergerät für ein Kraftfahrzeug, insbesondere ein Getriebesteuergerät, mit einer solchen Leiterfolienanordnung.

Stand der Technik

Flexible Leiterfolienanordnungen werden in unterschiedlichen technischen Bereichen dazu eingesetzt, elektrische Baukomponenten elektrisch miteinander zu verbinden. Beispielsweise werden in Kraftfahrzeugsteuergeräten, wie zum Beispiel einem Getriebesteuergerät, verschiedene elektrische Baukomponenten wie beispielsweise Sensoren, eine beispielsweise aus verschiedenen

elektronischen Bauteilen und/oder integrierten Schaltungen zusammengesetzte zentrale Steuerung, etc. miteinander elektrisch verbunden, wobei hierfür einsatzspezifisch gegebenenfalls flexible Leiterfolienanordnungen eingesetzt werden können. Eine flexible Leiterfolienanordnung weist dabei im Regelfall eine flexible Trägerfolie auf, auf der Leiterbahnen aus einem elektrisch leitfähigen Material aufgebracht sind.

Herkömmlich sind dabei alle Leiterbahnen aus einem gleichen, in der Regel sehr gut elektrisch leitfähigen Material wie beispielsweise Kupfer aufgebaut. Um eine mechanische Belastbarkeit beispielsweise beim Biegen einer flexiblen Leiterfolie zu erhöhen und insbesondere ein Risiko, dass Kupfer-Leiterbahnen brechen oder reißen, zu reduzieren, wurde in der EP 0 262 965 A2 vorgeschlagen, jede Leiterbahn aus einer Kombination einer Aluminiumschicht und einer darauf aufgebrachten Kupferschicht auszubilden.

Offenbarung der Erfindung

Vorteile der Erfindung

Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung können in vorteilhafter Weise eine flexible Leiterfolienanordnung bereitstellen, welche lokal unterschiedlichen

Anforderungen in verschiedenen Teilbereichen der Leiterfolienanordnung besser gerecht werden kann als herkömmliche Leiterfolien. Beispielsweise können hier vorgeschlagene Leiterfolienanordnungen in Teilbereichen einfach elektrisch zu kontaktieren sein und in anderen Teilbereichen beispielsweise besonders resistent gegen angreifende Chemikalien sein. Außerdem kann ein Gewicht der hierin vorgeschlagenen Leiterfolienanordnung geringer sein als bei

herkömmlichen Leiterfolien.

Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung wird eine flexible

Leiterfolienanordnung beschrieben, die eine flexible Trägerfolie, eine erste

Leiterbahnanordnung und eine zweite Leiterbahnanordnung aufweist. Beide Leiterbahnanordnungen weisen wenigstens eine elektrisch leitfähige Leiterbahn auf und sind jeweils an der Trägerfolie gehalten. Die Leiterfolienanordnung zeichnet sich dadurch aus, dass die erste Leiterbahnanordnung aus einem anderen elektrisch leitfähigen Material besteht als die zweite

Leiterbahnanordnung und die erste Leiterbahnanordnung und die zweite Leiterbahnanordnung einander lediglich in einem Überlappungsbereich überlappen, in Nicht-Überlappungsbereichen sich jedoch nicht überlappen. Ideen zu Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung können unter anderem als auf den nachfolgend beschriebenen Gedanken und Erkenntnissen beruhend angesehen werden.

Es wurde erkannt, dass es vorteilhaft sein kann, an einer Leiterfolienanordnung verschiedene Bereiche auszubilden, die sich beispielsweise hinsichtlich ihrer elektrischen und/oder mechanischen und/oder chemischen Eigenschaften unterscheiden. Beispielsweise wurde erkannt, dass es vorteilhaft sein kann, Leiterbahnen, die an oder in der Leiterfolienanordnung ausgebildet sind, aus unterschiedlichen Materialien, insbesondere unterschiedlichen Metallen, auszubilden. Die Materialien sollen dabei zwar jeweils eine für einen bestimmten Anwendungszweck ausreichende elektrische Leitfähigkeit aufweisen, können sich aber bezüglich anderer physikalischer und/oder chemischer Eigenschaften voneinander unterscheiden. Beispielsweise können die Materialien

unterschiedliche Metalle und/oder Metalllegierungen sein. Die in der

Leiterfolienanordnung vorgesehenen ersten und zweiten Leiterbahnanordnungen können sich hinsichtlich der für ihre Leiterbahnen verwendeten elektrisch leitfähigen Materialien somit derart unterscheiden, dass die erste

Leiterbahnanordnung andere physikalische und/oder chemische Eigenschaften aufweist als die zweite Leiterbahnanordnung. Die verschiedenen

Leiterbahnanordnungen können in räumlich verschiedenen Teilbereichen der Leiterfolienanordnung angeordnet sein. Somit kann die Leiterfolienanordnung in den verschiedenen Teilbereichen an unterschiedliche physikalische und/oder chemische Erfordernisse angepasst werden.

Beispielsweise kann es vorteilhaft sein, bestimmte Teilbereiche der

Leiterfolienanordnung dahingehend zu optimieren, dass die Leiterbahnen dort einfach und vorzugsweise mit herkömmlichen Kontaktierungsmethoden elektrisch kontaktiert werden können. In diesen Teilbereichen kann es beispielsweise vorteilhaft sein, herkömmlich eingesetzte elektrisch leitfähige Materialien wie beispielsweise Kupfer oder eine Kupferlegierung einzusetzen, da an diese beispielsweise externe elektrische Anschlüsse einfach angelötet werden können. Allerdings wurde beobachtet, dass beispielsweise Kupfer von bestimmten Chemikalien angegriffen wird. Beispielsweise greifen aggressive

Medien wie z.B. Öl, Getriebeöl und Kraftstoffe u.a. Kupfer an, welches beispielsweise bei einem mit einer Leiterfolienanordnung ausgestatteten

Getriebesteuergerät zu Kontaktierungszwecken nach außen hin freiliegt und daher mit dem Getriebeöl in Kontakt kommt. Es kann daher vorteilhaft sein, Teilbereiche der Leiterfolienanordnung hinsichtlich ihrer Leiterbahnen mit einem anderen elektrisch leitfähigen Material wie beispielsweise Aluminium oder einer Aluminiumlegierung auszugestalten, welches chemisch resistenter und insbesondere widerstandsfähiger gegen Getriebeöl als beispielsweise Kupfer ist. Außerdem können durch einen Einsatz von Aluminium, Aluminiumlegierungen oder anderer leichter elektrisch leitfähiger Materialien Gewichtseinsparungen für die Leiterfolienanordnung erzielt werden. Anders ausgedrückt wurde erkannt, dass es als Alternative zu herkömmlichen Leiterfolienanordnungen, bei denen alle Leiterbahnen aus einem gleichen Material bestehen, das heißt beispielsweise entweder aus Kupfer oder aus Aluminium oder aus einer für alle Leiterbahnen gleichen Kombination solcher Materialien bestehen, vorteilhaft sein kann, in verschiedenen

Leiterbahnanordnungen vorgesehene Leiterbahnen aus unterschiedlichen Materialien, insbesondere unterschiedlichen Metallen oder Metalllegierungen, auszubilden. Die verschiedenen Leiterbahnanordnungen überlappen sich dabei nur in Teilbereichen, welche hierin als Überlappungsbereiche bezeichnet werden, wohingegen sich die Leiterbahnanordnungen in anderen Teilbereichen, welche hierin als Nicht-Überlappungsbereiche bezeichnet werden, nicht überlappen, sondern jeweils separat voneinander angeordnet sind. Anders ausgedrückt sollen die beiden Leiterbahnanordnungen nicht exakt die gleiche Geometrie und Anordnung aufweisen und sich somit nicht ganzflächig überlappen bzw.

überdecken. Stattdessen sollen die Leiterbahnanordnungen in unterschiedlichen

Bereichen der Leiterfolienanordnung angeordnet sein und sich lediglich in dem Überlappungsbereich überschneiden, so dass sie in diesem

Überlappungsbereich miteinander mechanisch und elektrisch in Kontakt kommen können. Der Überlappungsbereich wie auch die Nicht-Überlappungsbereiche können, müssen aber nicht zwingend, zusammenhängend ausgebildet sein.

Beispielsweise können in der ersten Leiterbahnanordnung und in der zweiten Leiterbahnanordnung jeweils mehrere Leiterbahnen vorgesehen sein, wobei jeweils eine Leiterbahn der ersten Leiterbahnanordnung in einem Teil des Überlappungsbereichs mit einer Leiterbahn der zweiten Leiterbahnanordnung geometrisch überlappend angeordnet ist und mit dieser vorzugsweise elektrisch verbunden ist.

Gemäß einer Ausführungsform sind die erste Leiterbahnanordnung und die zweite Leiterbahnanordnung zumindest bereichsweise zwischen zwei flexiblen Trägerfolien gekapselt angeordnet. Mit anderen Worten sind die

Leiterbahnanordnungen nicht lediglich auf der flexiblen Trägerfolie aufgebracht und von dieser mechanisch gehalten. Stattdessen sind die

Leiterbahnanordnungen zwar jeweils auf einer flexiblen Trägerfolie aufgebracht, darüber aber noch eine weitere Trägerfolie angeordnet, so dass die

Leiterbahnanordnungen zwischen den beiden Trägerfolien aufgenommen und somit nach außen hin gekapselt sind. Aufgrund einer solchen Kapselung sind die Leiterbahnanordnungen beispielsweise gegen mechanische und insbesondere gegen chemische Einflüsse von außen in weiten Bereichen weitgehend geschützt.

Die beiden flexiblen Trägerfolien können miteinander mechanisch verbunden werden, beispielsweise durch ein Verkleben oder ein Laminieren, um so eine doppellagige Trägerfolienstruktur zu bilden, in die die Leiterbahnanordnungen eingebettet sind. Als Trägerfolie können beispielsweise Folien aus Polyimid verwendet werden, die beispielsweise eine Dicke von wenigen 100 μηη aufweist und daher einerseits ausreichend biegbar ist, andererseits jedoch auch für eine ausreichende mechanische Festigkeit ausgelegt ist, um als Träger für die Leiterbahnanordnungen dienen zu können. Außerdem kann die Trägerfolie aus einem chemisch ausreichend resistenten Material bestehen, um als

Medienschutz für die Leiterfolienanordnung dienen zu können.

Gemäß einer Ausführungsform kann sowohl die erste Leiterbahnanordnung als auch die zweite Leiterbahnanordnung jeweils wenigstens einen von außen her kontaktierbaren ersten bzw. zweiten Kontaktbereich aufweisen und der erste und zweite Kontaktbereich dabei räumlich voneinander getrennt angeordnet sein. Die Kontaktbereiche können dabei beispielsweise Bereiche der jeweiligen

Leiterbahnanordnung sein, die seitlich über eine von Trägerfolien bewirkte Kapselung hinausragen, so dass sie dort freiliegen und von außer her elektrisch kontaktiert werden können. Alternativ können die Kontaktbereiche Regionen sein, in denen die Trägerfolie lokal geöffnet ist, um durch die Öffnung hindurch angrenzende freiliegende Bereiche der jeweiligen Leiterbahnanordnung kontaktieren zu können.

Der erste Kontaktbereich der ersten Leiterbahnanordnung und der zweite Kontaktbereich der zweiten Leiterbahnanordnung liegen somit nach außen hin frei und sind ungekapselt, so dass sie mit der Umgebung und eventuell dortigen Chemikalien in Kontakt kommen können. Da der erste und der zweite

Kontaktbereich jedoch räumlich voneinander getrennt angeordnet sind, können sich diese Umgebungen voneinander unterscheiden.

Beispielsweise kann die Leiterfolienanordnungen derart ausgestaltet sein, dass ein erster Kontaktbereich einer mit Kupfer ausgebildeten Leiterbahnanordnung lediglich mit chemisch nicht-aggressiven Medien wie beispielsweise Luft in Kontakt kommt, wohingegen andere Kontaktbereiche, die anwendungsspezifisch mit chemisch aggressiven Medien wie beispielsweise Getriebeöl in Kontakt kommen können, gezielt als zweite Kontaktbereiche ausgebildet sind, das heißt freiliegende Teilbereiche einer zweiten Leiterbahnanordnung, die beispielsweise mit Aluminium ausgebildet ist, sind.

Die erste Leiterbahnanordnung kann in dem Überlappungsbereich mit der zweiten Leiterbahnanordnung auf verschiedene Arten bzw. mithilfe

verschiedener Verfahren verbunden, insbesondere elektrisch kontaktiert, werden.

Beispielsweise können die erste Leiterbahnanordnung und die zweite

Leiterbahnanordnung im Überlappungsbereich durch Walzplattieren oder Verkrallen miteinander verbunden werden. Insbesondere sehr duktile Werkstoffe, das heißt plastisch gut verformbare Werkstoffe, wie beispielsweise Metalle, können mithilfe solcher Verfahren stabil, dauerhaft und verhältnismäßig einfach miteinander verbunden werden.

Unter einem Walzplattieren wird dabei ein Vorgang verstanden, bei dem zwei Materialien durch Aufwalzen vorzugsweise dünner Folien aufeinander mechanisch miteinander verbunden werden. Insbesondere Metallfolien mit einer Dicke von wenigen μηη bis hin zu einigen 100 μηη oder dickere Metallplättchen können durch Walzplattieren miteinander verbunden werden. Als spezielle Ausgestaltung eines Walzplattierens kann ein Walzschweißplattieren eingesetzt werden, bei dem die zu verbindenden Materialien erhitzt und dann

zusammengewalzt werden. Beim Walzplattieren gehen die Plattierpartner vorzugsweise eine metallurgische Verbindung ein.

Alternativ zu einem Walzplattieren können die Leiterbahnanordnungen im

Überlappungsbereich durch lokales Verkrallen miteinander verbunden werden. Dabei wird beiden Fügepartnern eine Art Riffel-Muster aufgeprägt und diese durch einen hiermit erzeugten Formschluss miteinander verbunden.

Formschlüssig ausgebildete Strukturen können dabei verhältnismäßig klein, insbesondere mikroskopisch klein, sein, das heißt beispielsweise Abmessungen von weniger als 1 mm, vorzugsweise weniger als 100 μηη oder gar weniger als 10 μηη aufweisen.

Alternativ können die beiden Leiterbahnanordnungen in dem

Überlappungsbereich mittels einer durch Durchsetzfügen erzeugten

formschlüssigen Verbindung miteinander verbunden sein. Unter einem

Durchsetzfügen, welches teilweise auch als Druckfügen, Clinchen oder Toxen bezeichnet wird, kann ein Verfahren zum Verbinden von Blechen oder dünnen Schichten ohne Verwendung eines Zusatzwerkstoffes verstanden werden, wobei es sowohl zu den Fügeverfahren als auch zu den Umformverfahren zuzurechnen ist, da die Verbindung durch Umformen des Werkstoffs erreicht wird. Zum Durchsetzfügen wird meist ein aus einem Stempel und einer Matrize

bestehendes Durchsetzfügewerkzeug eingesetzt. Zu verbindende Bleche oder Schichten werden mithilfe des Stempels ähnlich wie beim Tiefziehen unter plastischer Deformierung in die Matrize gedrückt, wobei beispielsweise aufgrund einer speziellen Ausgestaltung der Geometrie der Matrize eine form- und kraftschlüssige Verbindung der Bleche bzw. Schichten erreicht wird. Eine

Verbindung der beiden Leiterbahnanordnungen mithilfe eines

Durchsetzfügevorgangs kann für einen mechanisch sehr stabilen Halt der beiden Leiterbahnanordnungen aneinander sorgen, ohne dass hierfür zusätzliches Material eingesetzt werden müsste.

Ergänzend oder als weitere Alternative können die beiden

Leiterbahnanordnungen mittels einer zwischen die beiden

Leiterbahnanordnungen zwischengeordneten elektrisch leitfähigen Schicht miteinander verbunden sein. Die elektrisch leitfähige Schicht kann beispielsweise ein sogenannter Leitkleber sein, das heißt ein aushärtungsfähiges und haftfähiges Material, welches eine für den Einsatzzweck ausreichende elektrische Leitfähigkeit aufweist. Der Leitkleber kann beispielsweise Kunststoffbasiert sein. Beispielsweise kann ein Klebstoffsystem als Zwei- Komponenten- System eingesetzt werden. Alternativ kann ein UV-härtendes oder heiß- härtendes Klebstoffsystem eingesetzt werden. Bei einem heiß-härtenden

Klebstoff System könnte die für ein Aushärten notwendige Wärmezufuhr beispielsweise im Rahmen eines Laminierprozesses zur Erzeugung einer Kapselung aus umgebenden flexiblen Trägerfolien eingebracht werden. Eine elektrische Leitfähigkeit der beispielsweise durch den Leitkleber bewirkten Schicht kann zum Beispiel durch in einen Klebstoff eingelagerte elektrisch leitfähige Partikel bewirkt werden.

In einer speziellen Ausgestaltung können die beiden Leiterbahnanordnungen mittels einer speziellen anisotrop elektrisch leitfähigen Schicht miteinander verbunden werden. Eine solche anisotrop elektrisch leitfähige Schicht weist in unterschiedlichen Raumrichtungen verschiedene elektrische Leitfähigkeiten auf. Mit anderen Worten kann eine anisotrop elektrisch leitfähige Schicht in einer Raumrichtung beispielsweise sehr gut elektrisch leiten, ähnlich einer Metallschicht, wohingegen in einer hierzu beispielsweise orthogonalen Richtung quasi keine elektrische Leitfähigkeit existiert und die Schicht somit in dieser Raumrichtung als elektrischer Isolator funktioniert. Ein Beispiel einer speziellen Klebefolie, die als anisotrop elektrisch leitfähige Schicht wirken kann, ist in DE 101 188 16 AI beschrieben.

Die Anisotropie der elektrischen Leitfähigkeit der Schicht soll dabei bei der hier vorgeschlagenen Leiterfolienanordnung derart gewählt werden, dass ein elektrischer Strom zwar innerhalb eines Überlappungsbereichs zwischen dem dort über die zwischengeordnete Schicht miteinander verbundenen Leiterbahnen fließen kann, jedoch kein Stromfluss zwischen lateral benachbarten und räumlich voneinander getrennten Teilen des Überlappungsbereichs zugelassen wird. Mit anderen Worten soll für den Fall, dass der Überlappungsbereich mehrere Teilbereiche aufweist, in denen jeweils eine Leiterbahn der ersten

Leiterbahnanordnung mit einer Leiterbahn der zweiten Leiterbahnanordnung lokal verbunden sind, über die anisotrop elektrisch leitfähige Schicht zwar ein elektrischer Stromfluss zwischen jeweils den miteinander verbundenen

Leiterbahnen zugelassen werden, ein elektrischer Stromfluss lateral hierzu zwischen benachbarten Leiterbahnen jedoch unterbunden werden.

Voneinander beabstandete Teilbereiche des Überlappungsbereichs können somit mit ein und derselben elektrisch leitfähigen Schicht miteinander verbunden werden. Die anisotrop elektrisch leitfähige Schicht kann sich somit auch in Bereiche neben dem Überlappungsbereich erstrecken, ohne dass es hierdurch zu elektrischen Kurzschlüssen beispielsweise zwischen benachbarten

Leiterbahnen käme.

Ausführungsformen der hierin vorgestellten flexiblen Leiterfolienanordnung können insbesondere bei Steuergeräten für Kraftfahrzeuge vorteilhaft eingesetzt werden. Ein solches Steuergerät, welches beispielsweise als

Getriebesteuergerät ausgebildet sein kann und dabei dazu ausgelegt sein kann, in Getriebeöl schwimmend im Inneren eines Kraftfahrzeuggetriebes angeordnet zu werden, weist typischerweise mehrere elektrische Baukomponenten wie zum Beispiel integrierte Schaltungen, elektronische Bauteile, Sensoren und/oder Steckerkomponenten auf. Die flexible Leiterfolienanordnung kann hierbei dazu eingesetzt werden, elektrische Anschlüsse der elektrischen Baukomponenten miteinander zu verbinden und/oder nach außen hin beispielsweise zu anderen elektrischen Schaltungen anzubinden. Die elektrischen Anschlüsse der elektrischen Baukomponenten können dabei mit Leiterbahnanordnungen der Leiterfolienanordnung verbunden sein. Dabei können die elektrischen

Anschlüsse der elektrischen Baukomponenten insbesondere mit nach außen hin freiliegenden ersten bzw. zweiten Kontaktbereichen der verschiedenen

Leiterbahnanordnungen in Verbindung stehen und dabei die Materialien der für die Leiterbahnanordnungen eingesetzten Leiterbahnen geeignet gewählt werden, um lokal an den jeweiligen Kontaktbereichen geeignete Eigenschaften wie beispielsweise chemische Widerstandsfähigkeiten, elektrische

Kontaktierbarkeiten etc. bewirken zu können.

Es wird darauf hingewiesen, dass einige der möglichen Merkmale und Vorteile der Erfindung hierin mit Bezug auf unterschiedliche Ausführungsformen der flexiblen Leiterfolienanordnung beschrieben sind. Ein Fachmann erkennt, dass die Merkmale in geeigneter Weise kombiniert, angepasst oder ausgetauscht werden können, um zu weiteren Ausführungsformen der Erfindung zu gelangen.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Nachfolgend werden Ausführungsformen der Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, wobei weder die Zeichnungen noch die Beschreibung als die Erfindung einschränkend auszulegen sind.

Fig. 1 zeigt eine Draufsicht auf eine flexible Leiterfolienanordnung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

Fign. 2 bis 4 zeigen Schnittansichten durch flexible Leiterfolienanordnungen gemäß verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung.

Die Figuren sind lediglich schematisch und nicht maßstabsgetreu. Gleiche Bezugszeichen bezeichnen in den verschiedenen Zeichnungen gleiche oder gleichwirkende Merkmale.

Ausführungsformen der Erfindung

Fig. 1 zeigt eine Draufsicht auf eine flexible Leiterfolienanordnung 1 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. Die Leiterfolienanordnung 1 weist eine flexible Trägerfolie 3 auf. An der flexiblen Trägerfolie 3 sind sowohl eine erste

Leiterbahnanordnung 5 als auch eine zweite Leiterbahnanordnung 7 gehalten. Die erste Leiterbahnanordnung 5 weist mehrere elektrisch leitfähige

Leiterbahnen 9 auf. Auch die zweite Leiterbahnanordnung 7 weist mehrere elektrisch leitfähige Leiterbahnen 11 auf. Die Leiterbahnen 9, 11 sind jeweils als längliche, flache Strukturen vorgesehen, beispielsweise mit einer

Längenerstreckung im Bereich von zwischen einigen Millimetern bis hin zu einigen Zentimetern und einer Dicke im Bereich von einigen μηη bis hin zu einigen 100 μηη. Die Trägerfolie 3 kann eine Polyimidfolie sein, beispielsweise mit einer Dicke im Bereich weniger 100 μηη. Die Trägerfolie 3 kann zweiteilig ausgestaltet sein und die Leiterbahnen 9, 11 der Leiterbahnanordnungen 5, 7 zwischen sich aufnehmen und diese somit schützend verkapseln.

Die Leiterbahnen 9, 11 der ersten und der zweiten Leiterbahnanordnung 5, 7 bestehen aus unterschiedlichen Materialien. Insbesondere kann die

Leiterbahnanordnung 5 beispielsweise aus Kupfer oder einer Kupferlegierung bestehen, wohingegen die zweite Leiterbahnanordnung 7 beispielsweise aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung bestehen kann. Die beiden

Leiterbahnanordnungen 5, 7 weisen dabei unterschiedliche Geometrien auf und/oder sind in unterschiedlichen Teilbereichen der Leiterfolienanordnung 1 angeordnet. Allerdings sind die erste und die zweite Leiterbahnanordnung 5, 7 derart ausgebildet und angeordnet, dass sie sich in einem Überlappungsbereich 13 überlappen. In diesem Überlappungsbereich 13 kommt jeweils eine

Leiterbahn 9 der ersten Leiterbahnanordnung 5 mit einer Leiterbahn 11 der zweiten Leiterbahnanordnung 7 mechanisch und elektrisch lokal in Kontakt. Der Überlappungsbereich 13 braucht dabei nicht zwingend zusammenhängend zu sein, sondern kann, wie bei dem in Fig. 1 dargestellten Beispiel, aus einzelnen Teilbereichen bestehen, die voneinander lateral beabstandet sind. Die beiden Leiterbahnanordnungen 5, 7 erstrecken sich über den Überlappungsbereich 13 hinausgehend jeweils in räumlich voneinander getrennte Nicht- Überlappungsbereiche 14, in denen sie einander nicht überlappen.

Wie in den in den Fign. 2 bis 4 dargestellten Schnittansichten, in denen verschiedene Ausgestaltungen der Leiterfolienanordnung schematisch dargestellt sind, zu erkennen, können die Leiterbahnen 9, 11 der beiden verschiedenen Leiterbahnanordnungen 5, 7 in dem Überlappungsbereich 13 direkt aneinander anliegend oder indirekt über weitere zwischengelagerte Komponenten miteinander in mechanischem und dadurch auch elektrischem Kontakt stehen.

Bei der in Fig. 2 dargestellten Ausführungsform liegen die Leiterbahnen 9 der ersten Leiterbahnanordnung 5 direkt an den Leiterbahnen 11 der zweiten

Leiterbahnanordnung 7 an. Dazu sind die beiden Leiterbahnen 9, 11 innerhalb des Überlappungsbereichs 13 beispielsweise durch Walzplattieren mechanisch und elektrisch miteinander verbunden. Alternativ können die Leiterbahnen 9, 11 durch eine Art Riffel -Muster als Fügepartner miteinander verfügt werden.

Bei der in Fig. 3 dargestellten Ausführungsform sind die Leiterbahnen 9, 11 der beiden Leiterbahnanordnungen 5, 7 im Überlappungsbereich 13 über eine zwischengelagerte elektrisch leitfähige Schicht 15 miteinander verbunden. Diese zwischengelagerte Schicht 15 kann beispielsweise mithilfe eines Leitklebers ausgebildet sein. Ein solcher Leitkleber kann elektrisch leitfähige Komponenten oder Partikel enthalten, so dass er eine elektrische Leitfähigkeit erhält. In einer einfachen Ausgestaltung ist diese elektrische Leitfähigkeit homogen und isotrop ausgebildet, das heißt, sie wirkt in alle Raumrichtungen gleich. In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung kann für die zwischengelagerte

Schicht 13 eine spezielle anisotrop elektrisch leitfähige Schicht eingesetzt werden, bei der eine Leitfähigkeit nur in einer gewünschten Verbindungsrichtung zwischen der ersten und der zweiten Leiterbahnanordnung 5, 7 etabliert wird, nicht jedoch in einer Richtung orthogonal hierzu. Auf diese Weise braucht nicht notwendigerweise jede der Leiterbahnen 9, 11 in dem Überlappungsbereich 13 einzeln mit ihrem entsprechenden Kontaktpartner verklebt werden. Stattdessen kann eine großflächige Schicht beispielsweise aus einer Art doppelseitigem Klebeband mit anisotrop ausgebildeten elektrischen Leitfähigkeitseigenschaften zwischen die erste Leiterbahnanordnung 5 einerseits und die zweite

Leiterbahnanordnung 7 andererseits zwischengelagert werden, wobei sich diese

Schicht dann auch in Bereiche neben dem Überlappungsbereich 13,

insbesondere auch in die Nicht-Überlappungsbereiche 14, erstrecken kann. Eine elektrische Leitfähigkeit wird dabei ausschließlich in einer Richtung orthogonal zu einer Ebene, in der sich die Leiterfolienanordnung 1 erstreckt, etabliert, so dass nur in dieser Richtung benachbart zueinander liegende Bereiche der ersten und der zweiten Leiterbahnanordnung 5, 7 elektrisch miteinander verbunden werden. Eine Querleitung in einer Richtung parallel zur Erstreckungsebene der Leiterbahnanordnung 1 erfolgt nicht, so dass Kurzschlüsse zwischen

benachbarten Leiterbahnen 9, 11 vermieden werden.

Bei der in Fig. 4 dargestellten Ausführungsform sind Leiterbahnen 9 der ersten Leiterbahnanordnung 5 mit Leiterbahnen 11 der zweiten Leiterbahnanordnung 7 mithilfe einer durch Durchsetzfügen erzeugten formschlüssigen Verbindung 17 miteinander verbunden.

Bei allen zuvor genannten Ausführungsformen können die erste und die zweite Leiterbahnanordnung 5, 7 zusätzlich zu der lokalen Verbindung innerhalb des

Überlappungsbereichs 13 auch aufgrund der beispielsweise durch Laminieren miteinander verbundenen doppelschichtigen Trägerfolie 3 aneinander fixiert werden. Wie in Fig. 1 dargestellt, weist die erste Leiterbahnanordnung 5 mehrere nicht in die Trägerfolie 3 gekapselte und somit von außen her zugängliche und kontaktierbare erste Kontaktbereiche 21, 22 auf. Die zweite Leiterbahnanordnung 7 weist entsprechend ebenfalls nicht in die Trägerfolie 3 gekapselte und von außen zugängliche zweite Kontaktbereiche 23 auf. Solche ersten und zweiten Kontaktbereiche 21, 22, 23 können entweder Bereiche der Leiterbahnen 9, 11 sein, die seitlich über die Trägerfolie 3 hinausragen, oder Bereiche sein, wie beispielsweise die Kontaktbereiche 22, bei denen die Trägerfolie 3 lokal geöffnet ist, um die darunterliegende Leiterbahn 9 lokal freizulegen und somit

kontaktierbar zu machen. An den Kontaktbereichen 21, 22, 23 können die Leiterbahnanordnungen 5, 7 entweder nach außen hin kontaktiert werden oder beispielsweise elektrische oder elektronische Bauelemente 19 an die

Leiterbahnanordnungen 5, 7 der Leiterfolienanordnung 1 mechanisch und elektrisch angekoppelt werden. Die Leiterfolienanordnung 1 kann hierzu durch lokales Entfernen eines Bereichs der Trägerfolie 3 einseitig geöffnet werden und beispielsweise ein Leitkleber in den hierdurch freigelegten Kontaktbereich 22 dispenst werden. Dann kann ein elektrisches Bauelement 19 wie beispielsweise ein ASIC aufgeklebt und nach Aushärten des Leitklebers mechanisch und elektrisch fest angebunden werden. Gegebenenfalls kann das Bauelement 19 mithilfe eines geeigneten Medienschutzes wie beispielsweise eines Vergusses (teilweise auch als HCD - Hard-Cover-Dispense bezeichnet) gegen

mechanischen und/oder chemischen Angriff geschützt werden. Abschließend ist darauf hinzuweisen, dass Begriffe wie„aufweisend", „umfassend", etc. keine anderen Elemente oder Schritte ausschließen und Begriffe wie„eine" oder„ein" keine Vielzahl ausschließen. Bezugszeichen in den Ansprüchen sind nicht als Einschränkung anzusehen.