DE60222242T2 - Vakuumabgelagerte schaltkreise auf einem thermoplastischen material und fahrzeuglampengehäuse damit - Google Patents

Vakuumabgelagerte schaltkreise auf einem thermoplastischen material und fahrzeuglampengehäuse damit Download PDF

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Description

  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Gebiet der Erfindung
  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Vakuumablagerung von Schaltkreisen auf ein thermoplastisches Material. In einem ihrer Aspekte betrifft die Erfindung die Vakuumablagerung von Schaltkreisen für Anwendungen in der Fahrzeugtechnik. In einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung ein Fahrzeuglampengehäuse, das eine durch Vakuumablagerung aufgebrachte Schaltung enthält. In einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung ein Fahrzeuglampengehäuse mit vakuumabgelagerten Schaltkreisen, die Leuchtdioden speisen. In einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung ein Fahrzeuglampengehäuse mit vakuumabgelagerten Schaltkreisen, die austauschbare Glühlampen speisen.
  • Beschreibung des Standes der Technik
  • Es ist bereits bekannt, Schaltungsplatinen durch Vakuumablagerung im mikroskopischen Maßstab zu erzeugen. Bei diesem Verfahren wird die mikroskopische Vakuumablagerung durch einen fokussierten Elektronenstrahl erreicht, mit dem Leiterbahnen auf der Schaltungsplatine erzeugt werden. Jede Leiterbahn wird auf der Schaltungsplatine mit einer Dicke von nur wenigen Angströmeinheiten entwickelt, um eine Schaltung vorzusehen, die die sehr schwachen Ströme führt, welche für die Schaltungsplatine benötigt werden.
  • Ein größer angelegtes Vakuumablagerungsverfahren ist bei der Erzeugung reflexionsfähiger Flächen bekannt, wie sie in einem Lampengehäuse verwendet werden, um eine Reflexionsfläche für eine Glühlampe herzustellen, deren Licht durch eine das Lampengehäuse abschließende Linse hindurch projiziert wird, so dass es von andern Fahrzeugfahrern erkannt wird. Eine solche großformatige Vakuumablagerung wird in einer Vakuumkammer erzeugt. Lampengehäuse, auf die die reflexionsfähige Schicht aufzubringen ist, werden physikalisch maskiert und an einem Chromtarget vorbeigeführt, das eine hohe Spannung führt, wodurch Chromteilchen dieses Target verlassen und in das Kunststoffmaterial des Lampengehäuses eingebettet werden. Dieser Prozess erzeugt eine Chromschicht mit einer Dicke von 200 bis 400 Angströmeinheiten auf nicht maskierten Teilen des Lampengehäuses. Das so reflexionsfähig gemachte Lampengehäuse wird dann mit einer lichtdurchlässigen Linse und mit elektrischen Schaltkreisen sowie Glühlampen versehen, wie es in der Technik bekannt ist. Solche vorbekannten Lampengehäuse gibt es in verschiedensten Formen.
  • In 1 ist ein Beispiel eines vorbekannten Lampengehäuses dargestellt, dieses Gehäuse 10 hat eine Innenfläche 12, die üblicherweise mit einem reflexionsfähigen Material beschichtet ist. Es hat ferner eine Anzahl Öffnungen 14 zum Einsetzen von Lampen 16 von der Rückseite des Gehäuses 10 her. Der vordere Teil des Gehäuses 10 ist durch eine lichtdurchlässige Linse 18 abgeschlossen, diese hat üblicherweise Bereiche unterschiedlicher Farbe, was von der Funktion der Lampe 16 abhängt, die das Licht durch diesen Teil der Linse 18 projiziert. Die einzelnen Lampen 16 werden über einen Kabelsatz 17 gespeist, der mit jeder Lampe 16 verbunden ist.
  • 2 und 3 zeigen weitere vorbekannte Ausführungen, bei denen die Lampen 16 jeweils in einer austauschbaren Fassung 22 gehalten sind, und bei Einsetzen der Fassung 22 in die Öffnungen des Gehäuses werden die Lampen 16 elektrisch mit einer flexiblen gedruckten Schaltung 24 verbunden, wie es 2 zeigt. Bei dem in 3 gezeigten Fall werden sie mit einem gestanzten metallenen Leiterstrang 26 verbunden. Die gedruckte Schaltung 24 oder der gestanzte metallene Leiterstrang 26 ist mit dem elektrischen System des Fahrzeugs elektrisch verbunden, wodurch ein Stromkreis geschlossen wird. Jede der vorbekannten Ausführungen nach 2 und 3 erfordert zusätzliche Zwischenstücke 28, 30, 32 zum Befestigen und Einpassen der Lampen in das Gehäuse 10.
  • 4 zeigt eine weitere Ausführungsform eines vorbekannten Lampengehäuses 40, das eine Anzahl Leuchtdioden (LED) 42 aufnimmt, welche in einer Rastfassung 44 sitzen, die versetzte Elemente 46 zur Anpassung an die Kontur des Gehäuses 40 hat. Die Vorderseite des Gehäuses 40 ist durch eine Linse 48 abgedeckt.
  • Bei einer weiteren, in 5 dargestellten Ausführungsform trägt ein Gehäuse 50 eine gedruckte Schaltungsplatine 52 mit einer Anzahl LEDs 54, ein Reflektor bedeckt die gedruckte Schaltungsplatine 52, und die LEDs 54 ragen durch ihn hindurch. Eine an der Vorderseite des Gehäuses 50 befestigte Linse 58 verschließt das Gehäuse 50 und hält die Schaltungsplatine 52 sowie den Reflektor 56 fest.
  • Jedes dieser vorbekannten Lampengehäuse hat seine Nachteile. Das Kabelsatz-Lampengehäuse (1) hat hohe Stückkosten, Grenzen der mechanischen Abmessungen und ist bei der Herstellung und beim Einbau arbeitsintensiv. Der flexible Schaltungsträger (2) kann kostspielig sein, und das Befestigen der flexiblen Schaltung an dem Gehäuse sowie die mechanische Integrität des elektrischen Anschlusses an das Gehäuse sind einschränkende Faktoren. Weitere Nachteile dieser Anordnung bestehen in Wartungskosten, Werkzeugkosten und Installationskosten. Das Gehäuse mit dem metallenen Leiterstrang (3) hat Nachteile hoher Werkzeugkosten, Handhabungskosten, Abdichtungs- und Installationskosten. Der flache LED-Metallrahmen (4) hat einen hohen Stückpreis, Entwurfsgrenzen der ebenen Ausführung, begrenzte Zuliefermöglichkeiten und ist auf die LED-Formen beschränkt. Die gedruckte LED-Schaltungsanordnung (5) hat einen hohen Stückpreis, ist auf die ebene Ausführung beschränkt, hat hohe Installationskosten und eignet sich wiederum nur für den Einsatz von LEDs.
  • Es wäre vorteilhaft, ein Lampengehäuse vorzusehen, das die Nachteile des Standes der Technik vermeidet und hierzu für den Einsatz von LEDs sowie der bisherigen Glühlampen oder anderer verfügbarer Lampentechnologien geeignet wäre. Außerdem sollte es zum Abgeben von Licht unterschiedlicher Farben, insbesondere weißen Lichtes geeignet und hinsichtlich Raumbedarf sowie Installationskosten effizient sein.
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines leitfähigen Lampengehäuses nach Anspruch 1 sowie ein Lampengehäuse nach Anspruch 14. In einem ihrer Aspekte betrifft die Erfindung die Vakuumablagerung einer Schaltung für die Anwendung in der Fahrzeugtechnik. In einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung ein Fahrzeuglampengehäuse, das eine durch Vakuumablagerung aufgebrachte Schaltung enthält. In einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung ein Fahrzeuglampengehäuse mit Vakuumablagerung einer Schaltung zum Speisen von Leuchtdioden. In einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung ein Fahrzeuglampengehäuse mit Vakuumablagerung einer Schaltung zum Speisen wechselbarer Glühlampen.
  • In einer besonderen Anwendung des Verfahrens der Vakuumablagerung von Schaltkreisen nach der Erfindung kann diese auf ein Fahrzeuglampengehäuse angewendet werden, bei dem die Lampen mit dem elektrischen System des Fahrzeugs über eine elektrische Schaltung verbunden sind, die in die Oberfläche des Lampengehäuse durch direktes Metallisieren der Schaltkreise auf das Lampengehäuse, beispielsweise durch Vakuumablagerung, eingebettet ist. In einem ihrer Aspekte sieht die Erfindung das Metallisieren der Schaltkreise an der Innenseite des Gehäuses zum direkten Anschliessen mehrerer Leuchtdioden vor, die das Licht aus dem Lampengehäuse abstrahlen. In einem weiteren Aspekt enthält das Gehäuse Öffnungen zur auswechselbaren Aufnahme von Glühlampen oder anderen konventionellen Lampen, die elektrisch mit der in das Gehäuse eingebetteten elektrischen Schaltung verbunden sind. In einem weiteren Aspekt ist die in das Gehäuse eingebettete elektrische Schaltung mit dem elektrischen System des Fahrzeugs an einer einzigen Stelle elektrisch verbunden.
  • Kurzbeschreibung der Zeichnungen
  • In den Zeichnungen ist:
  • 1 eine vorbekannte Lampenanordnung mit einem Gehäuse, einer Linse und verschiedenen Lichtquellen, die über einen Kabelsatz mit dem elektrischen System eines Fahrzeugs verbunden sind;
  • 2 eine vorbekannte Lampenanordnung mit einem Gehäuse, einer Linse und verschiedenen Lichtquellen, die über eine flexible Schaltung mit dem elektrischen System eines Fahrzeugs verbunden sind;
  • 3 eine vorbekannte Lampenanordnung mit einem Gehäuse, einer Linse und verschiedenen Lichtquellen, die über eine gestanzte Metallschaltung mit dem elektrischen System eines Fahrzeugs verbunden sind;
  • 4 eine vorbekannte Lampenanordnung mit einem Gehäuse, einer Linse und verschiedenen Lichtquellen, die über LED-Rastfassungen mit dem elektrischen System eines Fahrzeugs verbunden sind;
  • 5 eine vorbekannte Lampenanordnung mit einem Gehäuse, einer Linse und verschiedenen Lichtquellen, die über gedruckte LED-Schaltungsanordnungen mit dem elektrischen System eines Fahrzeugs verbunden sind;
  • 6 eine perspektivische Explosionsdarstellung der direkten erfindungsgemässen Metallisierung einer Schaltung auf ein Kunststoff-Fahrzeuglampengehäuse;
  • 6A eine vergrößerte Darstellung einer LED, die auf die Schaltung nach 6 aufgesetzt ist;
  • 7 eine weitere Ausführungsform der direkten erfindungsgemässen Metallisierung einer Schaltung auf ein Kunststoff-Fahrzeuglampengehäuse;
  • 8 eine perspektivische Rückansicht eines Lampengehäuses mit komplizierter Topografie vor dem direkten Aufbringen einer Schaltung;
  • 9 das Aufbringen einer Maske auf das Lampengehäuse nach 8 gemäß der Erfindung;
  • 10 das Metallisieren des Lampengehäuses nach 8 und 9 mit aufgebrachter Maske;
  • 11 das Lampengehäuse nach 8 bis 10 mit aufgebrachter Schaltung und entfernter Maske;
  • 12 eine perspektivische Vorderansicht des Lampengehäuses nach 6 mit komplizierter Topografie vor dem direkten Aufbringen einer Schaltung;
  • 13 das Aufbringen einer Maske auf das in 12 gezeigte Lampengehäuse gemäß der Erfindung;
  • 14 das Metallisieren des Lampengehäuses nach 12 und 13 mit aufgebrachter Maske; und
  • 15 das Lampengehäuse nach 12 bis 14 mit aufgebrachter Schaltung und entfernter Maske.
  • Beschreibung des vorzugsweisen Ausführungsbeispiels
  • Das erfindungsgemäße Verfahren beginnt mit einem Kunststoffsubstrat. Ein Beispiel dafür ist ein spritzgussgefertigtes Kunststoffgehäuse mit geeigneten Spurbereichen zum Aufbringen der Schaltung, wobei scharfe Ecken beseitigt sind, um ein vollständiges, kontinuierliches und gleichmäßiges Aufbringen der Schaltungsbahn auf die Topografie des Gehäuses zu erlauben. Das Gehäuse wird in eine Maske eingesetzt. Die Maske bedeckt den größten Teil des Gehäuses und lässt nur die Bereiche frei, in denen eine Kupfer- oder andere metallische Ablagerung bei dem Vakuumprozess eingebettet oder aufbeschichtet wird. Das maskierte Teil wird dann in eine Vakuumkammer eingesetzt. Die Kammer wird aktiviert, es wird ein Vakuum in ihr erzeugt, und die Ablagerung beginnt. Ein "Target" in der Kammer wird elektrisch aufgeladen und bewirkt das Freisetzen von Metallteilchen in das Vakuum. Die Metallteilchen bombardieren die freiliegenden Bereiche des Kunststoffsubstrats und werden in dessen Oberfläche eingebettet. Die Metallteilchen bilden eine metallene Schicht auf dem Kunststoffteil, bis die gewünschte Bahndicke erreicht ist. Es hat sich gezeigt, dass das Metall wie z. B. Kupfer beim Ablagern auf dem Kunststoffteil die gewünschte Leitfähigkeit erreicht, wenn seine Dicke einen Wert von 1 bis 4 Mikron (oder 1000 bis 4000 Angström) erreicht. Diese erhöhte Dicke der Vakuumablagerung erhöht die Leitfähigkeit der aufgebrachten Schaltungsbahnen, so dass diese den Strom für die beabsichtigte Anwendung führen können. Das Teil kann dann aus der Vakuumkammer entnommen und für seinen Endzweck weiterverarbeitet werden.
  • Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in 6 in einer Lampenanordnung 100 gezeigt, bei der eine direkte Metallisierung der Lampenschaltung auf ein Lampengehäuse 110 vorgenommen wurde ("Sprühschaltung" 120). Die Anordnung 100 enthält ferner mehrere Leuchtdioden (LEDs) 130 und eine Linse 140.
  • Das Lampengehäuse 110 hat eine äußere oder rückwärtige Fläche 112 und eine Innenfläche 114. Das Gehäuse 110 ist in mehrere Abteilungen 116 unterteilt, wobei die Innenfläche 114 einer jeden Abteilung 116 allgemein konkave Form hat.
  • Die Sprühschaltung 120 ist auf die Innenfläche 114 des Gehäuses 110 nach einem von verschiedenen bekannten Verfahren der Vakuumablagerung aufgebracht, beispielsweise durch Sputtern, Kathodenzerstäubung oder E-Strahltechnologien. Anderer Variationen oder Abänderungen dieser Methoden, wie sie bekannt sind, ermöglichen das Ablagern der Sprühschaltung 120 an dem Gehäuse 110, das gewählte Verfahren muss aber unter Optimierung des gesamten Herstellprozesses zum Ergebnis führen, insbesondere was die Zykluszeiten bei der Herstellkette betrifft, wie die für das Gehäuse 110 erforderliche Formungszeit. Die Sprühschaltung 120 wird auf die Innenfläche 114 des Gehäuses 110 aufgebracht, wobei sie in die Abteilungen 116 des Gehäuses 110 eingebracht wird. Die LEDs 130 werden dann in die Schaltung 120 in den Abteilungen 116 des Gehäuses 110 eingesetzt, wozu ein übliches automatisches Bestückungssystem dient. Die LEDs 130 werden direkt auf die Oberflächenkontur der Innenfläche 114 des Gehäuses 110 aufgesetzt (siehe 6A). Sie werden dann angelötet, wozu bekannte Verfahren wie Konvektions-Reflow, Infrarot-Reflow, Silber-Epoxy oder das Standard-Schwall-Löten für ebene Durchkontaktierungssysteme angewendet werden. In einem vorzugsweisen Prozess werden die LEDs 130 vor dem Löten durch Aufbringen eines Klebstoffs in dem automatischen Bestückungssystem an ihrer Position gehalten. Die Sprühschaltung 120 wird mit dem elektrischen System des Fahrzeugs über die Rückseite 112 des Gehäuses 110 mit einem einzigen üblichen Leitungsverbinder (nicht dargestellt) verbunden.
  • Nach dem Anordnen der LEDs 130 in der Sprühschaltung 120 an der Innenfläche 114 des Gehäuses 110 wird die Linse 140 mit dem Lampengehäuse 110 dichtend verbunden, wobei die Abteilungen 116 verschlossen werden und so das Eintreten von Schmutz oder Feuchtigkeit verhindert wird.
  • Die Anordnung 100 bietet somit eine einheitliche, dicht verschlossene Vorrichtung zum Einsetzen in ein Fahrzeug mit einfachen mechanischen Verbindungselementen zum physikalischen Befestigen an dem Fahrzeug und einem einzigen raum- und arbeitseffizienten elektrischen Verbinder zum Anschluss an das elektrische System des Fahrzeugs.
  • Ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Lampenanordnung 200 nach der Erfindung ist in 7 dargestellt. Diese Anordnung 200 hat ein Gehäuse 210, eine Sprühschaltung 220, eine Sprühdichtung 225 und mehrere Lampen 230 sowie Fassungen 235.
  • Das Gehäuse 210 hat eine Rückseite 212 und eine Innenfläche (nicht dargestellt) mit einer reflexionsfähigen Beschichtung, ist in Abteilungen unterteilt und durch eine Linse (nicht dargestellt) dicht verschlossen. Das Gehäuse 210 enthält ferner mehrere profilierte Öffnungen 214 zu den Abteilungen. Das Gehäuse wird zum Aufbringen der Sprühschaltung 220 auf die Rückseite 212 in derselben Weise wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung vorbereitet, d. h. es wird eine Maske auf die Rückseite 212 des Gehäuses 210 aufgebracht, und diese Anordnung dann in eine Vakuum-Ablagerungskammer eingegeben. In dieser werden Metallteilchen in die freiliegende Rückseite 212 des Gehäuses 210 an Stellen eingebettet, an denen die Maske das Gehäuse 210 nicht abdeckt.
  • Die Sprühschaltung 220 bietet an jeder profilierten Öffnung 214 des Gehäuses 210 zwei Anschlüsse 222, 224, die jeweils mit der Lampe 230 verbunden werden und damit einen Stromkreis zum Zuführen elektrischer Energie zu der Lampe 230 schliessen. Nach dem Aufbringen der Sprühschaltung 220 auf die Rückseite 212 des Gehäuses 210 wird unter Anwendung konventioneller Beschichtungsverfahren für gedruckte Schaltungen eine Sprühschicht 225 auf die Rückseite 212 zum elektrischen Isolieren und Schützen der Sprühschaltung 220 aufgebracht. Es ist auch günstig, eine Schutzschicht auf die Schaltung als weiteren Schritt der Vakuummetallisierung aufzubringen, während das Lampengehäuse 210 noch in der Vakuum-Metallisierungskammer ist. Die Anschlüsse 222, 224 müssen freiliegen, um den elektrischen Anschluss der Lampen 230 zu ermöglichen. Die Sprühschaltung 220 enthält ferner einen Einzelanschluss 226 zum Verbinden mit dem elektrischen System des Fahrzeugs über einen einzelnen konventionellen elektrischen Verbinder und zugehörige Leitungen (nicht dargestellt).
  • Die Lampenanordnung 200 bildet eine einteilige Vorrichtung zum Einbauen in ein Fahrzeug und zum Verbinden mit dem elektrischen System des Fahrzeugs über einen einzelnen Verbinder mit Leitung über den Anschluss 226. Vor oder nach dem Einbauen der Lampenanordnung 200 in ein Fahrzeug können die Lampen 230 und die Fassungen 235 in das Gehäuse 210 eingesetzt werden. Die Fassungen 235 sind so ausgebildet, dass sie die Lampen 230 wechselbar aufnehmen, sie physikalisch festhalten und eine elektrische Verbindung zwischen den Lampen 230 und der Sprühschaltung 220 erzeugen, wie es in der Technik allgemein bekannt ist. Die Fassungen 235 sind ferner so ausgebildet, dass sie in die profilierten Öffnungen 214 des Gehäuses 210 passen, so dass sie beim Einsetzen in eine Öffnung 214 und anschließenden Verdrehen mechanisch mit der Öffnung 214 verriegelt werden und die Lampe 230 in dem Gehäuse 210 festhalten. Gleichzeitig wird beim Drehen der Fassung 235 in der profilierten Öffnung 214 eine elektrische Verbindung zu den Anschlüssen 222, 224 hergestellt, wie es bereits bekannt ist. Die Lampe 230 ist auch deshalb elektrisch mit dem Anschluss 222, 224 verbunden, wodurch ein elektrischer Stromkreis über die Lampe 230 geschlossen wird.
  • Die Anordnung 200 bietet daher den Vorteil einer Einheit, die in ein Gehäuse unter Anwendung üblicher mechanischer Befestigungselemente eingebaut und mit dem elektrischen System des Fahrzeugs über einen einzigen gemeinsamen elektrischen Verbinder mit Leitung verbunden werden kann, wodurch sich ein vereinfachter und arbeitsparender Einbau ergibt. Ein Wechsel schadhafter Lampen 230 erfolgt durch Entfernen aus dem Gehäuse 210 mittels Drehen der Fassung 235 in der profilierten Öffnung 214, Entfernen der Fassung 235 und der Lampe 230 aus dem Gehäuse 210 und Entfernen sowie Ersetzen der Lampe 230 und anschließendes Einbauen in das Gehäuse 210.
  • 8 bis 11 zeigen Schritte des erfindungsgemäßen Verfahrens für ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Lampenanordnung 300 mit einem Lampengehäuse 310, das durch an sich bekanntes Spritzgussformen hergestellt ist.
  • Wie 8 zeigt, hat das Lampengehäuse 310 eine Rückseite 312, eine Anzahl profilierter Öffnungen 314 und einen Anschluss 326, an dem die aufzubringende Sprühschaltung mit dem elektrischen System eines Fahrzeugs verbunden wird.
  • 9 zeigt eine Maske 340, die an der Rückseite 312 des Lampengehäuses 310 befestigt wird. Die Maske 340 enthält ein genaues Muster der Öffnungen 342 in Koordination zur Rückseite 312 des Lampengehäuses und insbesondere zu den profilierten Öffnungen 314 und dem Anschluss 326 des Lampengehäuses 310. Wenn die Maske 340 an der Rückseite 312 des Lampengehäuses 310 befestigt wird, deckt sie gesamte Rückseite 312 mit Ausnahme derjenigen Teile ab, die durch die Öffnungen 342 freiliegen.
  • 10 zeigt das Lampengehäuse 312 mit angebrachter Maske 340, wie es in eine Vakuum-Metallisierungskammer eingesetzt wird. Ein Vakuum wird in der Kammer erzeugt, und es wird ein Metallisierungs- oder Sputtering-Target 350 elektrisch gespeist, so dass Metallteilchen 352 von seiner Oberfläche abgegeben werden. Wenn die Metallteilchen 352 das maskierte Lampengehäuse 310 treffen, werden sie auf den freiliegenden Teilen des Lampengehäuses 310 durch die Öffnungen 342 der Maske 340 hindurch abgelagert. Dieses Metallisierungsverfahren wird ausgeführt, bis eine ausreichende Schicht der Metallteilchen 352 auf dem Lampengehäuse 310 abgelagert ist, um eine elektrische Schaltung zu erzeugen, die die zu erwartende Strombelastung aushält.
  • Nach dem Entnehmen aus der Vakuum-Metallisierungskammer wird, wie 11 zeigt, die Maske 340 entfernt, so dass die Rückseite 312 des Lampengehäuses 310 freiliegt. Die Metallteilchen 352 des Vakuum-Metallisierungsprozesses haben, wie 11 zeigt, Leiterbahnen 320 auf der Rückseite 312 des Lampengehäuses 310 erzeugt, und diese Leiterbahnen 320 verbinden jede profilierte Öffnung 314 des Lampengehäuses 310 mit dem Anschluss 326 zum elektrischen Verbinden mit dem elektrischen System des Fahrzeugs. Nach dem Aufbringen der Leiterbahnen 320 auf das Lampengehäuse 310 wird eine Sprühschicht, wie für das vorhergehende Beispiel beschrieben, auf das Lampengehäuse 310 aufgebracht, um die Leiterbahnen 320 zu schützen.
  • 12 bis 15 zeigen für das Ausführungsbeispiel nach 6 ein ähnliches Verfahren wie das in 8 bis 11 gezeigte, wobei 12 das Lampengehäuse 110 vor dem Aufbringen der Sprühschaltung zeigt. In 13 ist eine Maske 440 auf das Gehäuse 110 aufgebracht. Diese enthält mehrere Öffnungen 442. In 14 wird das Gehäuse 110 mit aufgebrachter Maske 440 in eine Vakuum-Ablagerungskammer eingebracht, in der ein Target 450 geladen wird und Metallteilchen 452 abgibt, die auf den freiliegenden Teilen des Gehäuses 110 durch die Öffnungen 442 hindurch abgelagert werden. 15 zeigt das Gehäuse 110 mit eingebetteten Leiterbahnen 120 an seiner Vorderseite.
  • Das direkte Metallisieren einer Schaltung auf einer Kunststoffunterlage, wie es die Erfindung vorsieht, bietet den Vorteil einer wirtschaftlicheren Konstruktion, Anordnung und Installation. Ferner bietet sie für das Beispiel der Fahrzeuglampengehäuse einen kompakteren Aufbau durch Vermeiden externer, an einem Gehäuse zu montierender Anordnungen, wodurch der für das Gehäuse im Fahrzeug benötigte Raum größer wäre. Diese Schaltungen und Anordnungen werden hingegen entsprechend der Gehäusekontur direkt in das Gehäuse eingeformt, wodurch der Raumbedarf minimiert wird und zusätzliche Anordnungen an dem Gehäuse überflüssig sind. Das Material für das Gehäuse muss natürlich so gewählt werden, dass seine Temperatureigenschaften den Temperatureigenschaften der an ihm zu befestigenden elektrischen Komponenten entsprechen. Eine solche Kompatibilität vermeidet ein Schmelzen des Kunststoffgehäuses durch die Wärmeabgabe der elektrischen Komponenten. Die Sprühschaltungen 120, 220, 320 müssen gleichfalls so aufgebaut sein, dass sie die Strombelastungen durch die elektrischen Komponenten aushalten.
  • Idealerweise ist die Zykluszeit der Vakuum-Ablagerungskammer kompatibel mit der Zykluszeit anderer Einrichtungen in der Herstellkette wie der Formmaschine, wodurch keine zusätzliche Zykluszeit die Herstellkosten erhöht. Vorzugsweise kann eine einzige Arbeitskraft die Formmaschine, z. B. eine Spritzpresse, entladen und die Vakuumkammer mit dem maskierten Gehäuse beschicken. Ferner wird in der Vakuumkammer vorzugsweise gleichzeitig die reflexionsfähige Schicht und die Sprühschaltung auf das Gehäuse aufgebracht.
  • Die Erfindung wurde in Verbindung mit bestimmten speziellen Ausführungsformen beschrieben. Es ist jedoch zu verstehen, dass diese Beschreibung nur der Erläuterung und nicht der Einschränkung der Erfindung dient. Der Umfang der beigefügten Ansprüche sollte so breit ausgelegt werden, wie es der Stand der Technik zulässt.

Claims (32)

  1. Verfahren zum Herstellen eines leitfähigen Lampengehäuses, umfassend das Aufbringen von Teilchen durch direktes Metallisieren zum Bilden einer Schicht aus leitfähigem Material auf einer umgrenzten Oberfläche eines das Lampengehäuse (110) bildenden Substrats, um einen Teil eines oder mehrerer elektrischer Sprühschaltkreise (120) zu bilden, wenn das leitfähige Material mit mindestens einer oder mehreren Stromquellen und mit einer oder mehreren Lichtquellen verbunden ist.
  2. Verfahren zum Herstellen eines Lampengehäuses nach Anspruch 1, bei dem das direkte Metallisieren durch Aufbringen einer Schicht aus leitfähigem Material durch Vakuumablagerung in einer Unterdruckkammer erfolgt.
  3. Verfahren zum Herstellen eines Lampengehäuses nach Anspruch 2, bei dem die Schicht aus leitfähigem Material durch Vakuum-Kathodenzerstäubung aufgebracht wird.
  4. Verfahren zum Herstellen eines Lampengehäuses nach Anspruch 2, bei dem die Schicht aus leitfähigem Material durch kathodisches Lichtbogen-Vakuumaufdampfen aufgebracht wird.
  5. Verfahren zum Herstellen eines Lampengehäuses nach Anspruch 2, bei dem die Schicht aus leitfähigem Material durch Elektronenstrahlverdampfung aufgebracht wird.
  6. Verfahren zum Herstellen eines Lampengehäuses nach Anspruch 1 oder 2, bei dem die Schicht aus leitfähigem Material eine Metallschicht ist.
  7. Verfahren zum Herstellen eines Lampengehäuses nach Anspruch 1, ferner umfassend einen Schritt des Ausbildens ausgeprägter elektrischer Pfade in der Schicht aus leitfähigem Material während des Aufbringens.
  8. Verfahren zum Herstellen eines Lampengehäuses nach Anspruch 7, bei dem die ausgeprägten elektrischen Pfade durch Maskieren des Lampengehäuses vor dem Aufbringen der Schicht aus leitfähigem Material auf das Lampengehäuse ausgebildet werden.
  9. Verfahren zum Herstellen eines Lampengehäuses nach Anspruch 1 oder 2, ferner umfassend einen Schritt des Aufbringens einer reflexionsfähigen Schicht auf das Substrat.
  10. Verfahren zum Herstellen eines Lampengehäuses nach Anspruch 1, ferner umfassend einen Schritt des Aufbringens eines Sprühschutzes auf das Substrat.
  11. Verfahren zum Herstellen eines Lampengehäuses nach Anspruch 1, ferner umfassend einen Schritt des Aufbringens einer Schutzschicht auf das leitfähige Material.
  12. Verfahren zum Herstellen eines Lampengehäuses nach Anspruch 1, bei dem der Schritt des Aufbringens einer leitfähigen Schicht ferner das Aufbringen eines oder mehrerer Anschlüsse zum Kontaktieren der Lichtquellen umfasst.
  13. Verfahren zum Herstellen eines Lampengehäuses nach Anspruch 1, bei dem der Schritt des Aufbringens einer leitfähigen Schicht das Aufbringen zumindest einer Verbindung zum elektrischen Verbinden der leitfähigen Schicht mit den Stromquellen umfasst.
  14. Lampengehäuse mit einem Substrat als Gehäuseteil, das ferner eine leitfähige Schicht für einen oder mehrere elektrische Schaltkreise enthält, die dem Umriss des Substrats entsprechend aufgebracht ist.
  15. Lampengehäuse nach Anspruch 14, bei dem die leitfähige Schicht durch Vakuumablagerung der elektrischen Schaltkreise auf das Substrat gebildet ist.
  16. Lampengehäuse nach Anspruch 15, bei dem die leitfähige Schicht direkt in das Substrat eingebettet ist.
  17. Lampengehäuse nach Anspruch 14, ferner umfassend eine oder mehrere Öffnungen in dem Lampengehäuse für eine oder mehrere Lichtquellen.
  18. Lampengehäuse nach Anspruch 17, ferner umfassend einen oder mehrere auf der leitfähigen Schicht an den Öffnungen angebrachte Anschlüsse.
  19. Lampengehäuse nach Anspruch 17, bei dem die Lichtquellen eine oder mehrere Leuchtdioden sind.
  20. Lampengehäuse nach Anspruch 17, bei dem die Lichtquellen eine oder mehrere Glühlampen sind.
  21. Lampengehäuse nach Anspruch 14, ferner umfassend eine reflexionsfähige Schicht.
  22. Lampengehäuse nach Anspruch 14, bei dem die leitfähige Schicht auch eine reflexionsfähige Schicht auf dem Substrat bildet.
  23. Lampengehäuse nach Anspruch 14, ferner umfassend eine Sprühschutzschicht.
  24. Lampengehäuse nach Anspruch 14, ferner umfassend eine Schutzschicht auf der leitfähigen Schicht.
  25. Lampengehäuse nach Anspruch 14, bei dem die leitfähige Schicht eine Dicke von 1 bis 4 Mikron hat.
  26. Lampengehäuse nach Anspruch 14, ferner umfassend eine einzelne Verbindung zum elektrischen Verbinden der Schaltkreise mit einer oder mehreren Stromquellen.
  27. Lampengehäuse nach Anspruch 14, bei dem das Gehäuse einen oder mehrere eingeformte Kanäle zur leichteren Aufnahme der leitfähigen Schicht hat.
  28. Lampengehäuse nach Anspruch 14, bei dem das Gehäuse eine oder mehrere abgerundete Kanten zur leichteren Aufnahme der leitfähigen Schicht hat.
  29. Lampengehäuse nach Anspruch 14 oder 15, bei dem die konturierte Oberfläche des Substrats, auf der die Teilchen abgelagert werden, eine komplizierte Topographie hat.
  30. Lampengehäuse nach Anspruch 14 oder 15, bei dem die umgrenzte Oberfläche aus einer Vielzahl Abteilungen (116) besteht, die jeweils allgemein konkav sind.
  31. Lampengehäuse nach Anspruch 9, bei dem das leitfähige Material und die reflexionsfähige Schicht in ein und derselben Vakuumkammer auf dem Substrat gebildet werden.
  32. Verfahren zum Herstellen eines Lampengehäuses nach Anspruch 9, bei dem das leitfähige Material und die reflexionsfähige Schicht auf dem Substrat gleichzeitig in ein und derselben Vakuumkammer gebildet werden.
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