DE1218571B - Gedruckte Schaltung - Google Patents

Description

• Gedruckte Schaltung Die Erfindung bezieht sich auf eine gedruckte Schaltung, bei der die Leitungsführung auf einer Isolierplatte mit Hilfe metallischer Leiter hoher Leitfähigkeit und großer mechanischer Flexibilität vorgesehen ist, und bei der Anschlußstege ausgebildet sind, die einen Metallüberzug aufweisen.
• Es ist bekannt, die Kontaktstellen an Leitungen von gedruckten Schaltungen durch einen Metallüberzug zu verstärken, der aus einem gegenüber den Leitungen unterschiedlichem Metall besteht. Solche Metallüberzüge werden z. B. aufgelötet oder aufgalvanisiert. Als Metall für die überzüge wird z. B. Rhodium oder Silber verwendet. Es ist ferner bekannt, die Kontaktstellen von gedruckten Schaltungen mit Edelmetall zu plattieren. Diese Überzüge erweisen sich als ein zuverlässiger Schutz gegen eine Korrosion der Oberfläche des darunterliegenden Kupfers der Leitungen der gedruckten Schaltung. Zur Schaffung einer kräftigen mechanischen Verbindung zwischen deni Anschlußmitteln elektrischer Bauelemente und den Leiterbahnen gedruckter Schaltungen sind diese Metallüberzüge jedoch wenig geeignet.
• Es ist ferner bekannt, die Verbindungsstellen zwischen den Anschlußteilen elektrischer Bauelemente und den Leitungsbahnen gedruckter Schaltungen durch Aufsprühen fein verteilten Metalls, beispielsweise von Zinn, Kupfer oder eine entsprechende Legierung wie Lötzinn, mit einem kontaktgebenden Metallüberzug zu versehen. Derartige Verbindungsstellen weisen jedoch keine besonders große mechanische Festigkeit auf.
• Es ist die Aufgabe der Erfindung, die Verbindung zwischen den Anschlußteilen elektrischer Bauelemente und den Leiterbahnen gedruckter Schaltungen mechanisch besonders fest auszubilden und ihre Herstellung einfach zu gestalten.
• Die Erfindung geht dabei von einer eingangs beschriebenen gedruckten Schaltung aus, deren metallische Leiter eine hohe Leitfähigkeit und große mechanische Flexibilität sowie Anschlußstege aufweisen. Gemäß der Erfindung bestehen die Anschlußstege vollständig aus zähem und hartem, gut schweißbarem Metall und die Endteile der Anschlußstege sind aus der Isolierplatte heraus und nach oben gebogen.
• Als Metall für die Anschlußstege kann beispielsweise Nickel oder ein ähnliches hartes, zähes Metall verwendet werden, das gut schweißbar ist und eine feste, zuverlässige mechanische Verbindung der elektrischen Bauelemente mit den Leiterbahnen bzw. den Endstellen der Leiterbahnen gewährleistet, die gegenüber starken Stößen oder Schwingungen sehr widerstandsfähig ist. Die erfindungsgemäße Anordnung vereinigt dadurch die Vorteile der hohen mechanischen Festigkeit einer Schweißverbindung mit einer großen Flexibilität der gedruckten Schaltung selbst und einer hohen elektrischen Stromleitfähigkeit derselben.
• An Hand von Ausführungsbeispielen wird im folgenden in Verbindung mit der Zeichnung die Erfindung näher erläutert.
• F i g. 1 zeigt in vereinfachter Form in einer Ansicht von oben einen metallischen Träger, der bei der Herstellung von Schaltplatten gemäß der Erfindung verwendet wird, und der erkennen läßt, wie eine Unterlage in geeigneter Weise verdeckt wird, damit die Ausbildung von Anschlußstegen gemäß der Erfindung erzielt wird; F i g. 2 ist ein entsprechend vereinfachter Schnitt längs der Linie 2-2 durch die in F i g. 1 gezeigte, abgedeckte Unterlage; F i g. 3 und 4 zeigen aufeinanderfolgende Verfahrensschritte für die Herstellung von Schaltplatten gemäß der Erfindung durch Ausbildung von Anschlußstegen durch Aufbringen von aufzulösendem Material auf die Klemmenflächen und durch Ausbildung eines dielektrischen Isolierbelages darüber; F i g. 5 zeigt eine Teilansicht ähnlich der F i g. 1, und zwar die Unterlage nach Beendigung der obenerwähnten Verfahrensschritte. Dabei ist zu erkennen, wie die Leiter der Schaltplatte auf der Oberfläche durch Aufbringen von Abdeckmaterial ausgebildet werden; F i g. 6 zeigt einen Querschnitt nach der Linie 6-6 der F i g. 5; F i g. 7 zeigt eine Ansicht ähnlich der F i g. 5, in der der nächstfolgende Verfahrensschritt durchgeführt ist; F i g. 8 zeigt im Qüer`schnitt eine Ansicht längs der Linie 8-8 nach F i g. 7; F i g. 9 zeigt einen Teilschnitt ähnlich der F i g. 8, dem zu entnehmen ist, wie -die Anschlußstege der Schaltplattenleiter aus dem eielektrischen Belag abgehoben werden; F i g. 10 zeigt einen Querschnitt ähnlich der F i g. 9, und zwar die Stegfläche der Schaltplatte nach dem Aufbringen eines zweiten Belages aus eielektrischem Material; F i g. 11 ist eine Teilansicht eines Teiles der fertiggestellten Schaltplatte von oben, wobei die nach oben stehenden Stege mit den Leitungen aus den elektronischen Bauelementen verbunden sind und F i g. 12 und 13 zeigen Querschnitte nach den Linien 12-12 und 13-13 der F i g. 11.
• Zur Herstellung der gedruckten Schaltplatte wird zuerst eine Abdeckung aus lichtempfindlichem Material 11 auf eine Fläche einer dünnen Kupferunterlage 10 aufgebracht. Dieses Abdeckmaterial bedeckt die gesamte Oberfläche mit Ausnahme der freien Stellen oder Anschlußflächen, die den Stellen entsprechen, an denen später äußere Verbindungen mit den Leitern der Schaltplatte hergestellt werden sollen, und an diesen Stellen werden freie Flächen 12 belassen. Diese Flächen werden dann mit einem galvanisch aufgebrachten Überzug aus verhältnismäßig hartem, zähem, korrosionsbeständigem Metall versehen. Auf diese Weise werden die metallischen Anschlüsse 13 und 14 ausgebildet, die voneinander einen Abstand aufweisen und einen gemeinsamen Bestandteil der Unterlage 10 bilden. Ein bevorzugtes Material für diese Anschlußbelägd ist Nickel, es eignest sich jedoch auch andere Materialien hierfür.
• Nach der Ausbildung der metallischen Beläge 13 und 14 für die Anschlüsse wird der Dockbelag 11 entfernt, wie in F i g@ 4 gezeigt, und die Flächen um die Anschlüsse 13 und 14 herum werden mit eineitt Auflösemitte115 bedeckt. Dieses Auflösemittel 15 kann in flüssiger Form oder als dünner Belag aus haftendem abdeckendem Band aufgebracht werden: Falls erwünscht, können schmäle Ränder 16 um die Klemmen herum gebildet werden. Diese Ränder können auf die Zonen 17 ausgedehnt werden; die unter= halb der Teile der Kupferabdeckung in der Nähe der Klemmen 13; 14 (F i g. 5) liegen. Die Rückseite der Unterlage 10 wird dann mit einem eielektrischen Belag 18 abgedeckt, der an der Rückseite 19 der Platte 10; außer an den Anschlußflächen; die durch die Masken 15 bedeckt sind, gut haftet.
• Der nächste Verfahrensschritt besteht darin, das Schaltungsmuster auf der oberen Fläche 21 der Unterlage 10 auszubilden. Dies ist ui der vereinfachten Darstellung nach F i g. 5 gezeigt, bei der einer oder mehrere Streifen aus Abdeckmaterial 22 auf die Oberfläche 21 der Unterlage aufgebradht werden und zwischen den verschiedenen Anschlußflächen 13 und 14 verlaufen. Diese werden an der vorderen (oberen) Fläche der Unterlage gegenüber den Anschlüssen 13 und 14 (F i g. 6) ausgebildet. Die Unterlage wird einem Ätzvorgang unterzogen, durch den die freiliegenden Teile der Kupferschicht 10 aufgelöst werden, wobei nur die Leitungen 10 a unter der Abdeöküng 22 verbleiben, die dann abgewaschen werden kann.
• Das Ätzen von Kupfer legt die obere Fläche 23 des Belages 18 der eielektrischen Isolierung außer für die Leiter 10a frei, jedoch haften wegen der Schicht 15 die Anschlußteile 13 und 14 nur sehr schwach auf dem eielektrischen Belag 18, so daß die Anschlüsse abgehoben und die Endteile 10b der Leiter 10a nach oben gebogen werden können, wie das in der F i g. 9 dargestellt ist; auf diese Weise werden die nach oben stehenden Klemmenanschlüsse auf der Schaltplatte ausgebildet. Die Schaltplatte kann in der in F i g. 9 dargestellten Weise benutzt werden. Es ist jedoch vorteilhaft, einen weiteren eielektrischen Belag 24, wie in F i g, 10 gezeigt, und falls erwünscht, einen Überzug aus Gold oder anderem Metall auf die freistehenden Anschlüsse aufzubringen, um eine Korrosion zu verhindern und das Löten zu erleichtern. Es können auch Perforationen 25 in der Schaltplatte ausgebildet werden, um die axialen Leitungen 26 der elektronischen Bauelcinente 27 hindurchzuführen, so daß sich das Verschweißen und Verlöten der Leitungen mit den Anschlüssen der Schaltplatte in der bei 28 in den F i g. 12 und 13 gezeigten Weise leichter durchführen läßt.
• Wenn auch die Innenleiter der Schaltplatte eine ungewöhnlich höhe elektrische Leitfähigkeit aufweisen, sind sie trotzdem geeignet, Stöße und Vibrationen auszuhalten, da sie aus dünnen flexiblen Bändern bestehen, die durch Vibrationen oder Verbiegen nicht beschädigt werden. Obwohl ferner die einzelnen Leiter der Schaltplatte jeweils aus einem einzigen zusammenhängenden Stück Metall bestehen, können sie auch Anschlußstege züin Verlöten aufweisen, die aus zähem und hartem Metall bestehen, die Verschweißüngen höchster Güte erzielen lassen, und die nur bei einer höheren Temperatur als die biegsameren Metalle schmelzen. Die nach oben stehenden Anscnlußstege der Schaltplatten ermöglichen eine beliebige Abbiegung der Leiter, wie sie für den Zusammenbau der einzelnen Baueleirieute erforderlich sind, das Abbiegen erfolgt jedoch im biogsainen Teil der Leiter, ohne daß es erforderlich ist, den härteren Metallteil der Anschlüßstege zu verbiegen.
• Die erzielte Schaltplatte ist nahezu unempfindlich gegen Schläge, Stöße oder Vibrationen, auch wenn sie gleichzeitig bei Temperaturen eingesetzt wird, die bisher bekannte Einrichtungen zerstören würden.

Claims (5)

1. Patentansprüche: L Gedruckte Schaltung, bei der die Leitungsführung auf einer Isolierplatte finit Hilfe metal= lischer Leiter hoher Leitfähigkeit und großer mechanischer Flexibilität vorgesehen ist, und bei der Anschlußstege ausgebildet sind, die einen Metallüberzug aufweisen, d a d u t' c h g e k e n n -z e i c h n e t, daß die Arischlußstege (13, 14) vollständig aus zähem und hartem, gut schweißbares Metall bestehen und daß die Endteile (10 b) der Anschlußstöge aus der Isolierplatte (18) heraus und nach oben gebogen sind.
2. 2. Gedruckte Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlußstege (13, 14) ausschließlich durch die Endteile (10b) aus weichem biegsamen Metall getragen werden.
3. 3. Gedruckte Schaltung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlußstege (13, 14) aus verschiedenem Metall an jedem Leiter der gedruckten Schaltung an mehreren Stellen vorgesehen sind und mit dem Leiter ein Stück bilden.
4. 4. Verfahren zur Herstellung einer gedruckten Schaltung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlußstege (13, 14) aus einem Stück mit einer leitenden Unterlage (10) von hoher Leitfähigkeit und großer mechanischer Flexibilität in bekannter Weise durch galvanisches überziehen von in einer Abdeckschicht (11) ausgesparten, einen Abstand voneinander aufweisenden Flächen (12) der Unterlage (10) ausgebildet werden.
5. 5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß einzelne auflösbare Abdeckschichten (15, 16, 17) für die Anschlußstege (13, 14) und Flächen der leitenden Unterlagen (10) unmittelbar über und um die Anschlußstege herum vorgesehen sind, daß ein weiterer Abdecküberzug (22) auf die Vorderseite der leitenden Unterlage (10) gegenüber den Anschlußstegen und den Abdeckschichten aufgebracht wird, wobei der Abdecküberzug (22) in Abhängigkeit von dem gewünschten Leitungsmuster auf der Isolierplatte vorgesehen wird und wenigstens einen Leitungszug aufweist, der zwischen den Anschlußstegen verläuft, daß der nicht abgedeckte Teil der leitenden Unterlage in bekannter Weise weggeätzt wird, so daß wenigstens ein Verbindungsleiter aus biegsamen, gut leitfähigem Material zwischen mehreren Anschlußstegen ausgebildet wird, und daß die Endteile (10 b) des Verbindungsleiters mit den Anschlußstegen (13, 14) von der Isolierplatte (18) abgehoben und nach oben abgebogen werden. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Auslegeschriften Nr. 1081088, 1078198; deutsches Gebrauchsmuster Nr. 1763 458; »SEL-Nachrichten«, 1958, Heft 2, S. 98 bis 100.