CH400271A - Verfahren zum Herstellen von elektrischen Bauelementen - Google Patents

Description

  Verfahren zum Herstellen von elektrischen Bauelementen    Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Ver  fahren zum Herstellen von Bauelementen mit elek  trischen Leiterzügen. Eine Klasse solcher Bauele  mente wird üblicherweise als  gedrückte Leiter  platten  bezeichnet, wobei Leiter in diesem Zusam  menhang in einem weiten Sinne     aufgefasst    ist und  einen oder eine Anzahl von Leiterzügen als. solche  oder in Kombination mit anderen Bauelementen     um-          fasst.    Gedruckte Leiterplatten haben sich weitgehend  in der Schaltungstechnik eingeführt und     dienen,auch     beispielsweise als     Statoren    in Schaltern, Rotoren in  Motoren und dergleichen, mehr.

   Die vorliegende     Er-          find-ung    bezieht sich auch auf Bauelemente, die bisher  vermittels ausschliesslich mechanischer Verfahren her  gestellt werden, wie beispielsweise durch     Stan-zen    oder  Schneiden. In diese Gruppe zählen, beispielsweise       Kondensaterplatten    und Beläge,     Induktivit4ten,    Lei  terbänder und dergleichen.  



  <B>Alle</B> bisher üblichen Verfahren zum Herstellen  derartiger Bauelemente weisen verschiedene, Nachteile  auf. In vielen Fällen können sie nicht höheren Ge  nauigkeitsanforderungen genügen. Ihre Ausführung  erfordert in der Regel aufwendige, Einrichtungen und  einzelne Verfahren sind beispielsweise ungeeignet,  wenn die Leiterzüge mit einem     Isolierstoff    fest ver  bunden oder in diesen einlamelliert werden sollen.  Weiters ist die, mechanische Festigkeit fertiger Lei  terplatten in aller Regel gering, da ganz allgemein  nur relativ dünne, flache Ausgangsmaterialien     Ver-          wendüng    finden können.

   Dies, im Verein, mit relativ  hohen Widerständen solcher dünner Leiterzüge und  deren Tendenz zum Ablösen unter höherer Bela  stung, führt zu einer beträchtlichen Einengung des  Anwendungsgebietes derartiger Leiterplatten.  



  Ziel der vorliegenden Erfindung ist daher ein  Verfahren zum schnellen, billigen Herstellen von  derartigen elektrischen Bauelementen, das die auf-    geführten Nachteile vermeidet und organisch in<B>üb-</B>  liche     Massenproduktionsvorgänge    eingegliedert wer  den kann.  



  Das erfindungsgemässe Verfahren besteht darin,       dass    die Leiterzüge eines, gewünschten Leitermusters  aus leitfähigem Material in einer solchen Weise vor  geformt werden,     dass    leitfähiges Ausgangsmaterial  zunächst zwischen ihnen als verbindendes Netzwerk  erhalten bleibt und     dass    dieses Verbindungsnetzwerk       in        einem    nachfolgenden Verfahrensschritt weggelöst  wird. Hierdurch wird, erreicht,     dass    die einzelnen  Leiterzüge, zunächst vermittels des sie verbindenden  Netzwerkes mechanischen Halt behalten und in einer  gewünschten Anordnung und Lage zueinander ver  bleiben.

   Sollen beispielsweise Bauelemente hergestellt  werden, die aus einer Mehrzahl- von derartigen     Lei-          terzugmustern    bestehen, so wird das Verbindungs  netzwerk zweckmässig erst entfernt, nachdem diese  zu einer entsprechenden Einheit zusammengefügt  sind.     Hierdürch    wird erreicht,     dass    auch während des  Zusammenbaues das Verbindungsnetzwerk     genti-          gen-de    mechanische Stabilität gewährleistet.  



  Zur besseren, Veranschaulichung der Erfindung  wird diese, im nachfolgenden     beispielshaft    für     die     Herstellung von Rotoren für elektromechanische, Ge  räte beschrieben, wobei wiederum beispielsweise ein.  Prägevorgang zum Vorformen der     Leitzüge    benutzt  wird.  



       Fig.   <B>1</B> ist eine teilweise schematische     Grundriss-          darstellung    eines teilweise ausgebildeten Rotors für       einen    elektrischen Motor.  



       Fig.    2 ist eine     Aufrissdarstellung    eines Schnittes  durch eine Scheibe eines elektrisch leitenden Ma  terials, das der Behandlung mit einem Prägestempel  ausgesetzt worden ist.           Fig.   <B>3</B> zeigt einen Schnitt entlang<B>3-3</B> in     Fig.   <B>1</B>  und stellt einen Ausschnitt des Rotors nach dem  Prägevorgang dar.  



       Fig.    4 zeigt einen weiteren Verfahrensschritt als       Aufriss-Teilansicht    eines Schnittes durch, den Rotor.       Fig.   <B>5</B> und<B>6</B> sind gleichfalls     Aufriss-Teilansichen     weiterer     Verfahrensstad#ien.     



  Die     Fig.   <B>7</B> und<B>8</B> stellen     Aufriss-Teilschnittan-          sichten    erfindungsgemässer     Verfahrensabwandlungen     im vergrösserten Massstab dar.  



  Wie in     Fig.   <B>1</B> dargestellt, besteht, ein entsprechend  der Erfindung gefertigter Rotor aus einer Mehrzahl  von im wesentlichen radial verlaufenden Leiterseg  menten 12 und 121, die derart angeordnet sind,     dass     sich eine im wesentlichen scheibenförmige     Konfigti-          ration    ergibt. Jedes Segment 12     bzw.    12' besitzt  äussere und innere Verbindungsabschnitte<B>13</B> und 14,  welche üblicherweise, jedoch nicht notwendigerweise,  mit     öffnungen   <B>23</B> und 24 versehen sind. Die Leiter  konfiguration nach     Fig.   <B>1</B> wird aus einer Platte aus  leitfähigem Material<B>9,</B>     Fig.    2, geformt.

   Nach der  Erfindung wird hierbei zunächst das Leitermuster  derart vorgeformt,     dass    die einzelnen Leiterzüge, als  Relief über dem verdünnten Untergrund aus Aus  gangsmaterial herausragen. Dieses aus verdünntem  Ausgangsmaterial bestehende Netzwerk besteht aus  den Abschnitten<B>15, 16, 17;</B> gleichfalls aus ver  dünntem Material bestehen die, den später auszu  bildenden Löchern -entsprechenden Gebiete. Im     ige-          genständlichen    Falle wird zu dieser     Materialverfor-          inung    vorzugsweise, die in     Fig.    2 dargestellte Bearbei  tung vermittels eines Prägevorganges benutzt.

   Die er  wünschte Materialverteilung kann jedoch auch bei  spielsweise durch Abätzen, nach einem     Gussverfahren     oder in anderer bekanntgewordener Weise erzielt wer  den. Beim     Präge-vorgang    wird die beispielsweise aus  Kupfer besehende- Scheibe<B>9</B> in einer Presse dem  Druck der Präge     stempel   <B>30, 3 11</B> ausgesetzt. Die er  habenen Stellen<B>301</B> an dem     Prägewerkzeugobertell     <B>30</B> drücken hierbei Furchen<B>15</B> in die Scheibe<B>9,</B> so       dass    ein Relief entsteht, bei dein sich die Konturen der       Leiterseginente    12 -und 12' auf dem verbleibenden  Restmaterial des verbindenden Netzwerkes<B>181,</B> ab  zeichnen.  



  Das aus verdünntem Material besehende Netz  werk<B>18</B> stellt jene Gebiete, dar, die im fertigen Rotor  keine elektrische Leitfähigkeit aufweisen sollen. Es  wird daher vor der endgültigen Fertigstellung des  Rotors entfernt.  



  Zunächst werden zwei geprägte Scheiben zu bei  den Seiten- eines Isolators 20 angeordnet. Die beiden  Scheiben werden hierbei derart zu einander orientiert,       dass    die, einzelnen     Leiterseginente.    nach dem Herstel  len entsprechender Verbindungen das gewünschte       Leiterzugmuster    ergeben. Dies wird dadurch sehr  erleichtert,     dass    die vorgeformten Leiterzüge durch  das Verbindungsnetz<B>28</B> zusammengehalten werden.

         Fig.    4 zeigt zwei geprägte Scheiben, deren Oberseiten  .einer     Isolierstoffzwischenschicht    zugewendet sind,  wobei sich an der Aussenseite der aus     den    geprägten    Scheiben und der Zwischenlage gebildeten Einheit  das Verbindungsnetz<B>18</B> befindet. Wird, das Ver  bindungsnetz<B>18,</B> beispielsweise, durch Ätzen, ent  fernt, so ergibt sich ein Bauelement entsprechend       Fig.   <B>5,</B> bei dem jedes einzelne Leitersegment 12 von  seinen Nachbarn mechanisch und elektrisch isoliert  ist. Anschliessend werden die     Leiters#egmente    der ei  nen Seite mit den entsprechenden Segmenten der  anderen Seite elektrisch leitend verbunden und so das  gewünschte Leitermuster ausgebildet.

   Dies kann bei  spielsweise dadurch bewerkstelligt werden,     dass    die  Löcher<B>23, 23',</B> 24 und 24"     durchmetallisiert    werden,  wie dies in     Fig.   <B>6</B> dargestellt ist.  



  In besonderen Fällen kann es sich als vorteilhaft       er-weisen,    das Verbindungsnetz<B>18</B> schon vor dem  endgültigen Zusammenbau zu entfernen. In diesem  Fall wird -die, geprägte Platte     vorteilhafterweise    auf  einen Hilfsträger, der beispielsweise eine durch Druck  klebende Schicht besitzt, aufgebracht, um so eine.  besonders hohe mechanische Festigkeit während des  Montagevorganges zu sichern. Diese     Ausgestaltang     ist in     Fig.   <B>7</B> dargestellt, wobei das     Hilfsträgermaterial     m     it   <B>32</B> bezeichnet ist.  



  Unter Umständen ergibt sich beim Abätzen,     dass     das     Ätzmitel        aneinzelnen    Stellen bereits die Furchen  <B>15</B> freigelegt hat, ehe das ganze Verbindungsnetz<B>18</B>  abgebaut ist. Dies führt zum Abätzen der Oberfläche  der Furchen<B>15.</B> Um diese Schwierigkeit zu vermei  den, hat es sich als vorteilhaft erwiesen, die gefurchte  Oberfläche der geprägten Platte oder zumindest     d#ie          Furchenoberflächen    mit einer     Ätzschutzschicht,    bei  spielsweise einem     Acrylharz,    abzudecken. Dies kann  vorzugsweise durch Aufsprühen geschehen-.  



  Wenn, dies zweckmässiger ist, kann auch. die ge  prägte Platte mit der Ebene des Verbindungsnetzes  <B>18</B> auf eine     Isolierstoffunterlage        aufkaschiert    werden.  In einem solchen Falle hat, es sich ;als zweckmässig  erwiesen, die Oberfläche des Reliefs vor dem Ätzen  mit einer     Ätzschutzschicht    zu versehen. Dies kann  in einfacher Weise vermittels einer     Druck-Rollen-Ein-          richtung    geschehen.  



  Nach einer Ausgestaltung der Erfindung hat es  sich als zweckmässig erwiesen, nicht alle zu prägenden  Partien zugleich zu bearbeiten, sondern in     aufein-          anderfolgenden    Schritten stets nur einen begrenzten  Bezirk     auszaprägen.     



  Wie eingangs ausgeführt, ist die Anfertigung ei  nes Rotors lediglich als Beispiel gewählt worden. Die  Erfindung selbst bezieht sich jedoch ganz allgemein  ;auf die Herstellung von elektrischen Bauelementen  jeder Art.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH Verfahren zum Herstellen von Bauelementen mit .elektrischen Leiterzügen, dadurch gekennzeichnet, dass die Leiterzüge eines gewünschten Leitermusters aus leitfähigem Material in einer solchen Weise vor geformt werden, dass leitfähiges Ausgangsmaterial, zu nächst zwischen ihnen als verbindendes Netzwerk er halten bleibt unddass, dieses Netzwerk in einem spä teren Verfahrenssehritt weggelöst wird.

   <B>UNTERANSPRÜCHE</B> <B>1.</B> Verf ahren nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass eine Oberfläche des mit dem- vor geformten Leiterzugrausters versehenen Ausgangsma terials zeitweise oder für dauernd mit einer Träger schicht verbunden wird, ehe das verbindende Netz werk durch Ätzen entfernt wird- 2. Verfahren nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass, die einzelnen Leiterzugbahnen als Relief ausgebildet werden, dessen Untergrund das verbindende Netzwerk aus verbleibendem Material aufweist.

   <B>3.</B> VerOahren nach Unteranspruch 2, dadurch ge kennzeichnet, dass das Relief durch selektive Einwir- kun#g mechanischer Kräfte in jenen Bezirken des Ausgangsmaterials ausgebildet wird, die das Ver bindungsnetz zwischen den herzustellenden Leiter- zügenbilden -sollen. 4.

   Verfahren nach Patentanspruch, dadurch<B>ge-</B> kennzeichnet-, dass das Ausgangsmaterial in einem Prägevorgang derart verformt wird, dass es in jenen Gebieten, die im fertigen Bauelement nichtleitenden Bezirken entsprechen, dünner ist, und dass in einem späteren Arbeitsschritt diese Gebiete. geringerer Ma terialdicke durch Ätzen vollständig entfernt werden.

   <B>5.</B> Verfahren nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass jene Bezirke des Ausgangsmate- rials, die dem gewünschten Leitermuster entsprechen, n ät einem ätzfesten überzug ausgestattet werden. <B>6.</B> Verfahren nach Patentanspruch, dadurch<B>ge-</B> kennzeichnet, dass durch. einen Präge- oder Drück- vorgang das Material aus den hierbei dünner ge.- machten Stellen an andere Stellen verlagert wird.

   <B>7.</B> Verfahren nach Patentanspruch, zum Her stellen von elektrischen Bauelementen, welche aus einer Mehrzahl von Leitersegmenten bestehen, die durch nichtleitende Bezirke getrennt sind und bei spielsweise als elektrische Rotoren benutzbar sind" dadurch gekennzeichnet, dass, die Leitersegmente durch einen Drück- oder Prägevorgang in geeignetem Ausgangsmaterial vorgeforrat werden, sodann zwei derartige Gebilde aus Ausgangsmaterial in entspre chender Lage der vorgeformten Leitersegmente, zu einander und mit einander zugekehrten Prägungen mit, einem gemeinsamen Isolierstoffträger verbunden werden und, anschliessend die freien Flächen abgeätzt werden, bis das leitfähige Material zwischen den.

   dem gewünschten Leitermuster entsprechenden Lei tersegmenten abgebaut ist. <B>8.</B> Verfahren nach Unteranspruch<B>7,</B> dadurch gekennzeichnet, dass entsprechende Leitersegmente auf verschiedenen Seiten des Isolierstoffträgers mit- -einander leitend verbunden werden-, um so das ge wünschte Leiterzugmuster herzustellen.