Leiterplatten für elektronische Schaltungen bestehen üblicherweise aus einem Duroplast, da man davon ausgeht, dass die Leiterplatten eine be- stimmte mechanische Festigkeit haben sollen. Beim Löten entstehen hohe Temperaturen, die zumindest kurzzeitig auf die Leiterplatten ein- wirken. Zudem benötigen die bekannten Leiterplatten Flammschutzmit- tel, die eine Umweltbelastung darstellen.

Es ist bereits eine Laminatstruktur bekannt (EP 1410906), die aus einem geschäumten Kern und den Kern beidseitig umgebenden Anordnungen aus Leitern und wasserundurchlässigen Membranen besteht. Der Kern wird vorher hergestellt und als Spule aufgewickelt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine kostengünstige Mög- lichkeit zur Herstellung von Leiterplatten zu schaffen.

Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung ein Verfahren mit den im Anspruch 1 genannten Merkmalen sowie eine Leiterplatte vor. Wei- terbildungen der Erfindung sind Gegenstand von Unteransprüchen.

Die von der Erfindung vorgeschlagene Leiterplatte wird folgendermaßen hergestellt. Ein Ausgangsmaterial, nämlich ein Thermoplast, wird mittels eines Extruders plastifiziert. In erhitztem Zustand wird dieses Material begast, die gasbeladene Schmelze ggf. gekühlt und als Band extrudiert.

Nach dem Extrudieren wird es gegebenenfalls auf eine zur Weiterbe- handlung erforderliche Temperatur herunter gekühlt.

Auf diese Weise entsteht ein Ausgangsband, das mit geringem Materi- alaufwand hergestellt ist und das sich in einfacheren Fällen schon als Leiterplattenbasismaterial verwenden lässt. Unter einfacheren Fällen sind solche zu verstehen, bei denen kein Löten mehr erforderlich ist, al- so keine höheren Temperaturen mehr auftreten. Hier ist an Antennen- anwendungen gedacht.

Die Materialersparnis entsteht durch die Schäumung, wobei durch die Verwendung eines speziellen Thermoplastes (selbstverlöschend) die Notwendigkeit von Flammschutzmitteln beseitigt werden kann.

Durch entsprechende Gestaltung und Materialauswahl ist es auch mög- lich, dieses Band flexibel zu gestalten, so dass eine flexible und ver- formbare Leiterplatte möglich ist.

Je nach Erfordernis kann erfindungsgemäß vorgesehen werden, zur Bil- dung einer mikrozellulären Schaumstruktur eine Dichtereduktion im Be- reich von etwa 15 bis etwa 40 % durchzuführen.

Es ist aber ebenfalls möglich, eine Dichtereduktion von mehr als 40 % durchzuführen.

Um die Leiterplatte auch für beim Bestücken auftretende höhere Tempe- raturen geeigneter zu machen, kann erfindungsgemäß vorgesehen sein, als Ausgangsmaterial für das geschäumte Band einen Hochtemperatur- thermoplast zu verwenden. Hierfür kommen insbesondere Pl, PEI, PSU, PES, PPS, PEEK, LCP in Frage.

Die beim Herstellen des geschäumten Bandes erforderliche Schäumung kann beispielsweise physikalisch durchgeführt werden, das heißt durch Einleiten eines die Schäumung bewirkenden Gases oder einer Flüssig- keit in einen Extruder, in dem die Extrusion des Bandes durchgeführt wird.

Es ist aber ebenfalls möglich, die Schäumung chemisch durchzuführen, wobei auch Kombinationen der beiden Schäumungsmöglichkeiten im Rahmen der Erfindung liegen sollen.

Erfindungsgemäß kann vorgesehen sein, dass die Oberflächen des extrudierten Bandes geglättet werden. Diese Glättung dient dazu, eine definierte Oberflächenstruktur zu schaffen, wobei auch eine Oberflä- chenstrukturierung möglich ist. Die Glättung kann in Weiterbildung der Erfindung insbesondere in einem Glättwerk durchgeführt werden, wobei vorzugsweise Walzentemperaturen von 130 bis 300 °C eingestellt wer- den.

In Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, das geschäumte Band auf mindestens einer Seite, vorzugsweise auf beiden Seiten, mit einer Deckschicht zu versehen, die mindestens teilweise aus thermo- plastischem Material besteht. Es wird dadurch eine Sandwichstruktur geschaffen, die innen aus dem geschäumten Kern und beidseits aus den Deckschichten besteht. Die Deckschichten verleihen der Sandwich- struktur eine größere Stabilität.

Erfindungsgemäß kann die Deckschicht oder beide Deckschichten aus einem Hochtemperaturthermoplast hergestellt werden.

Eine besonders sinnvolle und einfache Herstellungsmöglichkeit besteht darin, dass die Deckschicht oder beide Deckschichten koextrudiert wer- den.

Erfindungsgemäß kann vorgesehen sein, dass die Deckschicht aus ei- nem anderen Material hergestellt wird als der geschäumte Teil der Lei- terplatte. Hierdurch wird es möglich, die Leiterplatte speziell an bestimm- te Erfordernisse anzupassen, die an die Oberfläche der Leiterplatte ge-

stellt werden, ohne dass es erforderlich ist, den Kern ebenfalls hieran anzupassen.

Beispielsweise kann die Deckschicht aus einem Material höherer Tem- peraturbeständigkeit hergestellt werden als der geschäumte Teil der Lei- terplatte.

Es ist aber ebenfalls möglich und liegt im Rahmen der Erfindung, dass die Deckschicht aus dem gleichen Material hergestellt wird wie der ge- schäumte Teil der Leiterplatte. Trotz der Verwendung des gleichen Ma- terials ist es auch hier möglich, die Deckschicht anders auszugestalten als den geschäumten Kern. Beispielsweise kann man die Deckschicht weniger stark schäumen als den Kern, oder aber man kann sogar die Deckschicht überhaupt nicht schäumen.

In nochmaliger Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, die Deckschicht aus einem Blend verschiedener Hochtemperaturthermo- plaste herzustellen. Beispiele für derartige Hochtemperaturthermoplaste sind eingangs genannt worden.

Bei der Herstellung der Deckschicht aus mehreren Thermoplasten kann insbesondere so vorgegangen werden, dass die Materialien der Deck- schicht über dem Glasübergangspunkt aufgeheizt und anschließend auf die Verarbeitungstemperatur des Blends abgekühlt werden.

Weiterhin ist es möglich, in die Deckschicht Fasern aus einem Hoch- temperaturthermoplast einzubringen. Dabei kann insbesondere vorge- sehen sein, dass die Fasern nach dem Aufschmelzprozess der Deck- schicht zugegeben werden, damit die Fasern selbst nicht oder nur ge- ringfügig geschmolzen werden und als Fasern verbleiben. Es ist auch denkbar, hier Glasfasern einzubringen.

Die Zusammensetzung der Deckschicht kann so gewählt werden, dass ein recyceltes thermoplastisches Material in den Deckschichten für zu- gegebene Fasern aus Hochtemperaturthermoplasten als Matrix dient, so dass die Vorteile eines Einstoffsystems genutzt werden können.

Beispielsweise kann PEI die Funktion der Matrix und PEEK die der Fa- ser übernehmen. Es ist auch denkbar, dass ein PEEK-PEI-Blend als Matrix für PEEK Fasern dient.

Bei einer Leiterplatte, die aus einem geschäumten Kern und zwei Deck- schichten besteht, wird vorteilhafterweise die Glättung an der Oberfläche der Deckschichten durchgeführt.

In nochmaliger Weiterbildung der Erfindung kann in den geschäumten Teil der Leiterplatte ein Leiter mit extrudiert werden. Als Leiter kommt insbesondere Kupfer und andere metallische Leiter oder Leiterverbunde in Frage, sowie Leitpasten und alternative elektrisch leitfähige Materia- lien, beispielsweise elektrisch leitfähige Polymere.

Erfindungsgemäß kann auf mindestens eine Deckschicht eine Leiter- schicht aufgebracht werden, vorzugsweise vor der Glättung der Oberflä- che in noch warmem Zustand der Deckschichten. Dabei kann die Glät- tung mit Hilfe der Walzen des Glättwerks gleichzeitig dazu dienen, die Leiterschicht fest mit den Deckschichten zu verbinden.

Es ist aber ebenfalls möglich und liegt im Rahmen der Erfindung, die Leiterschicht vor dem Verbinden der Deckschichten mit der Kernschicht auf die Deckschichten aufzubringen.

Vor dem Verbinden der Leiterschicht mit der Deckschicht kann die Lei- terschicht beispielsweise auf 130 bis 300 °C vorgewärmt werden. Dies kann insbesondere dadurch geschehen, dass die Leiterschichten über

einen mehr oder weniger großen Bereich die Glättwalzen des Glättwerks berühren, bevor sie mit den Deckschichten in Verbindung gebracht wer- den.

Es wurde bereits erwähnt, dass die Leiterplatte auch flexibel hergestellt werden kann. Erfindungsgemäß kann so vorgegangen werden, dass be- stimmte Bereiche der Leiterplatte als Falt-oder Biegebereiche ausges- taltet werden, also beispielsweise frei von einer Kontaktierung bleiben.

Die nach der Erfindung hergestellte Leiterplatte bietet die Möglichkeit der thermischen und mechanischen Verformbarkeit vor, während und nach dem Fertigungsprozess. Diese Eigenschaft kann für verschiedene Möglichkeiten genutzt werden. Diskrete Steckverbindungen können durch Ausbildung der Biegestellen als Schnittstellen für die Kontaktie- rung dienen. Direkt auf der Platine können Schalter und Tastfunktionen gebildet werden. Ebenfalls direkt aus der Platine können mechanische Halterungen für elektronische und mechanische Komponenten gebildet werden. Die mechanischen Eigenschaften können durch gezielten Ein- satz von Biegekanten oder durch die Integration von metallischen Plati- nen verstärkt werden, beispielsweise die Biegung um 180 Grad mit ei- nem in Sandwichbauweise eingelegten Blech. Die metallischen Platinen können gleichzeitig die Funktion des Kühlblechs und der elektromagne- tischen Abschirmung übernehmen.

Der entscheidende Nutzen einer Nachverformung ist, dass die Leiter- platten so weit wie möglich zweidimensional verarbeitet werden können und erst nach dem Fertigungsprozess dreidimensional definiert verformt werden. Dies ergibt einen besonders kostengünstigen Produktionspro- zess.

Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorzüge der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen und der Zusammenfassung, deren beider

Wortlaut durch Bezugnahme zum Inhalt der Beschreibung gemacht wird, der folgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sowie anhand der Zeichnung. Hierbei zeigen : Figur 1 schematisch die Übersicht über die Herstellung einer Leiter- platte ; Figur 2 in vergrößertem Maßstab ebenfalls schematisch die Herstel- lung der Leiterplatte und das Aufbringen von Leiterschichten auf diese.

Die in Figur 1 in Übersicht dargestellte Anlage zu Herstellung von Lei- terplatten in kontinuierlichen Verfahren enthält einen Doppelschnecke- nextruder 1, der mit Hilfe eines Antriebs 2 angetrieben wird. In dem mit zwei Schnecken versehenen Extruder 1 werden über Eingabeeinrich- tungen 3 die Ausgangsmaterialien eingebracht. In dem Doppelschne- ckenextruder 1 erfolgt eine Erwärmung des Materials und eine Homoge- nisierung. In das dann erwärmte und homogenisierte thermoplastische Material wird dann im Endbereich des Extruders Gas mit Hilfe eines Kompressors 4 eingegeben. Dieses Gas führt beim Verlassen der Düse durch den Druckabfall zu einer Aufschäumung des warmen geschmol- zenen Materials.

Dieses Material wird dann in einen zweiten Extruder 5 eingebracht, näm- lich einen Kühlextruder. Dieser enthält ebenfalls einen Antrieb 6. Im Endbereich des Kühlextruders 5 ist ein dritter Extruder 7 angeordnet, der wiederum von einem Antrieb 8 angetrieben wird. Mit Hilfe dieses in den Kühlextruder einspeisenden Extruders 7 erfolgt die erwähnte Koextrusi- on der Deckschichten. Dieser dritte Extruder 7 enthält eine Eingabemög- lichkeit 9 zur Eingabe von zusätzlichen Materialien, wie beispielsweise Fasern.

Am Ende des Kühlextruders 5 und stromab des Koextruders 7 ist eine Breitschlitzdüse 10 angeordnet, aus deren Endbereich ein flaches Band kontinuierlich austritt. Dieses gelangt in ein sich an die Austrittsdüse 10 unmittelbar anschließendes Glättwerk 11. Das Glättwerk 11 enthält drei gegenläufig rotierende Walzen 12, die dazu dienen, das extrudierte Band zu kühlen und zu glätten. Es werden temperierbare Walzen be- nutzt, die eine Temperatur zwischen 130 und 300 ° Celsius aufweisen können. Einzelheiten dieses Glättwerk sind in Figur 2 dargestellt, auf die später noch Bezug genommen wird.

An das Glättwerk 11 schließt sich eine Kühlstrecke an, in der das Band weiter abgekühlt und weiter transportiert wird. Je nachdem, ob das Band flexibel ist oder nicht, kann es mit einer Aufwickeleinrichtung 14 aufge- wickelt werden oder einer Schlagschere 15 zugeführt werden, die das Band in einzelne Teile zerteilt.

Nun zu Figur 2.

Figur 2 zeigt links einen schematisierten Schnitt durch einen Koextrusi- onsblock und eine Breitschlitzdüse 10, die in Figur 1 angedeutet ist. In einem ersten Kanal 20 kommt das geschäumte Material für die Kern- schicht in die Düse. Aus einem zweiten Kanal 21, der sich dann ver- zweigt, gelangt das Material für die beiden Deckschichten. Die eine Hälf- te dieses Materials wird an der Oberseite der Kernschicht eingeführt, die andere Hälfte an der Unterseite der Kernschicht. Natürlich ist auch eine andere Aufteilung möglich. Dadurch bildet sich eine Sandwichstruktur zur Bildung eines Bandes, das eine mit zwei Deckschichten eingefasste Kernschicht enthält. Dieses so gebildete Band verlässt dann das äußere Ende der Düse als flaches kontinuierliches Band 22.

Oberhalb und unterhalb der Ausgangsdüse ist jeweils ein Abwickler 23 mit einer aufgewickelten Kupferschicht angeordnet. Die Höheneinstel-

lung der beiden Abwickler 23 ist veränderbar. Von jedem Abwickler 23 führt die Kupferschicht 24 zwischen die beiden unteren Walzen 12a und 12b. Die beiden Kupferschichten 24 fassen das Band 22 zwischen sich ein. In dieser Anordnung werden diese Schichten dann zwischen den beiden Walzen 12a und 12b miteinander verpresst. Die Walzen dienen gleichzeitig dem Transport, der Erwärmung der Kupferschichten 24 und der Abkühlung des wärmeren Bandes 22. Das Band 22 mit den jetzt an- haftenden Kupferschichten 24 gelangt dann von der mittleren Walze 12b zu der oberen Walze 12c, um die es um einen halben Bogen herum ge- führt ist. Von dort aus gelangt es in die Kühlstrecke 13.