DE1226182B

DE1226182B - Process for the production of so-called printed circuits with conductor lines made of metal foil

Info

Publication number: DE1226182B
Application number: DES71201A
Authority: DE
Inventors: Rudolf Gerke
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1960-11-10
Filing date: 1960-11-10
Publication date: 1966-10-06

Description

Verfahren zur Herstellung von sogenannten gedruckten Schaltungen mit aus Metallfolie bestehenden Leiterzügen Die Erfindung betrifft ein Verfahren, Isolierstoffträger nach Art von gedruckten Schaltungen mit Strombahnen zu versehen.Process for the production of so-called printed circuits with Conductor tracks consisting of metal foil The invention relates to a method, insulating material carrier to be provided with conducting paths in the manner of printed circuits.

Es sind bereits mehrere Verfahren hinreichend bekannt, nach denen beispielsweise durch Ausätzen eines Musters aus der auf einer Isolierstoffplatte befestigten Metallfolie die Strombahnen hergestellt werden, Es erübrigt sich, auf die Vor- und Nachteile dieser bekannten Verfahren einzugehen, da bei der Lösung der gestellten Aufgabe ein anderer Weg beschritten worden ist, Hiernach werden die Leiterzüge nicht aus einer vorher auf einer Isolierstoffplatte befestigten Metallfolie hergestellt, sondern aus Metallfolien mindestens zum Teil vor dem Aufbringen auf die Isolierstoffplatten durch Stanzmethoden gefertigt.There are already several methods well known, according to which for example, by etching out a pattern from the on a sheet of insulating material attached metal foil the current paths are made, there is no need to put on enter into the advantages and disadvantages of this known method, since in the solution Another path has been taken for the task at hand. According to this, the Conductor tracks not made from a metal foil previously attached to an insulating plate made, but from metal foils at least partially before application the insulating panels are manufactured using punching methods.

Es ist an sich bereits bekannt, bei der Herstellung gedruckter Schaltungen Stanzverfahreri anzuwenden. Einerseits werden hierzu ausgestanzte Metallstreifen auf eine Isolierstoffplatte aufgebracht und dann die für die Schaltung nicht benötigten Teile dieses Netzes entfernt, Es bereitet Schwierigkeiten, die einzelnen Streifen auf die Isolierstoffplatte so aufzubringen, daß auf exakte Weise gedruckte Schaltungen entstehen. Ein anderes Stanzverfahren, das ebenfalls bekannt ist, sieht vor, das Leitungsmuster der gedruckten Schaltung für sich aus einer Metallfolie als freitragendes Gebilde auszustanzen. Damit dieses Gebilde nicht auseinanderfällt und damit nicht jeder einzelne Leitungszug für sich aufgeklebt werden muß, hat man zwischen den Leitungszügen beim Stanzen Stege belassen, die nach dem Aufkleben auf den Isolierträger entfernt werden.It is already known per se in the manufacture of printed circuits Stanzverfahreri apply. On the one hand, punched out metal strips are used for this purpose applied to an insulating plate and then those not required for the circuit Parts of this network removed, it causes difficulties, the individual strips to apply to the insulating plate so that printed circuits in an exact manner develop. Another punching process, which is also known, provides that Line pattern of the printed circuit for itself from a metal foil as a self-supporting To punch out structures. So that this structure does not fall apart and thus not each individual cable run has to be glued on for itself, you have between the Leave the struts of the cables when punching the bars after they have been glued to the insulating support removed.

Ein nicht zum Stand der Technik gehörender Vorschlao, sieht ein Verfahren zur Herstellung eines elektrischen Leitungsmusters nach Art der gedruckten Schaltungen durch Aufkleben eines aus einer Metallfolie ausgestanzten und noch Verbindungsstege enthaltenden Leitungsmusters auf einen Träger und anschließendes Ausstanzen der Verbindungsstege vor, wobei die Kombination folgender Schritte einzuhalten ist: a) Auftrag einer wärmehärtenden Klebstoffschicht auf die erste rauhe Seite der Folie; b) Lochen der Folie mittels einer durch Aufzeichnungsträger gesteuerten Lochstanze, so daß flächenhafte, durch Stege verbundene Bezirke erhalten bleiben; c) Aufkleben einer vorläufigen Trägerschicht auf die zweite Seite der gestanzten Folie; d) an sich bekanntes Ausstanzen der nicht er-. forderlichen Verbindungsstege; e) Verbinden der Folie mit einer endgültigen Trägerplatte und Entfernen der vorläufigen Trägerschicht.A proposal that does not belong to the state of the art provides a method for producing an electrical conductor pattern in the manner of printed circuits by gluing a conductor pattern punched out of a metal foil and still containing connecting webs onto a carrier and then punching out the connecting webs, the combination of the following steps being observed is: a) applying a layer of thermosetting adhesive to the first rough side of the film; b) perforating the film by means of a punch controlled by a recording medium, so that extensive areas connected by webs are retained; c) gluing a preliminary carrier layer onto the second side of the punched film; d) punching out of the not known per se . necessary connecting webs; e) connecting the film to a final carrier plate and removing the preliminary carrier layer.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, in möglichst einfacher und rationeller Weise Leiterzüge für sogenannte gedruckte Schaltungen herzustellen, wobei die Möglichkeit bestehen soll, daß die Anordnung der gedruckten Schaltung und damit die Form der Leiterzüge beliebig und verhältnismäßig schnell variiert bzw. vollkommen geändert werden kann.The invention is based on the object in as simple and as possible rationally produce conductor tracks for so-called printed circuits, it should be possible that the arrangement of the printed circuit and thus the shape of the conductor tracks varies at will and relatively quickly or can be changed completely.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist das Verfahren erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß eine Metallfolie zunächst auf der gesamten Fläche gleichmäßig verteilt, gegebenenfalls im Rasterabstand, Löcher gestanzt, gebohrt, geschnitten oder in anderer Weise angebracht werden, worauf die so vorbereitete Metallfolie mit einem Band, beispielsweise einem Isolierstoffband, vereinigt wird und gleichzeitig damit oder in einem weiteren Arbeitsschritt die für die Bildung der gewünschten Strombahnen zu entfernenden Verbindungen zwischen den Löchern der Metallfolie durch Stanzen beseitigt werden, Das Entfernen der Verbindungen zwischen den Löchern geschieht durch ein programmgesteuertes Stempelsystem.In order to achieve this object, the method according to the invention is characterized by this characterized in that a metal foil is initially uniform over the entire surface distributed, if necessary with a grid spacing, holes punched, drilled, cut or otherwise attached, whereupon the prepared metal foil with a tape, for example an insulating tape, is combined and at the same time with it or in a further work step, those for the formation of the desired Current paths to be removed connections between the holes of the metal foil through Punching is eliminated, removing the connections between the holes is done through a program-controlled stamping system.

Das Verfahren nach der Erfindung unterscheidet sich vom obengenannten Vorschlag dadurch, daß nur ein Vorgang progranungesteuert ist, während dort auch die Vorbehandlung der Folie durch einen programmgesteuerterl Vorgang geschieht, d. h., daß zwei programmgesteuerte Vorgänge erforderlich sind.The method according to the invention differs from the above proposal in that only one process is program-controlled, while there the pretreatment of the film also takes place by a program-controlled process, i.e. that is, two programmatic operations are required.

Bei der Lösung der Aufgabe war die Schwierigkeit zu überwinden, daß beim Fertigstellen der Leiterzüge vor dem Aufbringen auf die Isolierstoffplatte dieselben einzeln und lose entstehen und somit für -eine Massenfertigung von gedruckten Schaltungen nicht geeignet sind. Das Problem wird durch die Verwendung eines Isolierstoffbandes als Träger oder Zwischenträger, beispielsweise eines Papierbandes, gelöst, das mit der mit Löchern versehenen Metallfolie vereinigt wird. Die so entstandene Doppelfolie, bei der die Metallfolie Löcher und das Isolierstoffband gegebenenfalls nur Lötlöcher aufweist, wird durch Stanzen mit weiteren Ausnehmungen versehen, und zwar an den Stellen, die für die Herstellung einzelner Leiterzüge entfernt werden müssen. Das erste Vorlochen der Metallfolie wird so durchgeführt, daß die Folie immer noch zusammen hängt, d. h., die Folie hat ein Lochgitter erhalten. Beim zweiten Lochvbrgano, wird die Metallfolie in einzelne Leiterzüge getrennt. Dadurch jedoch, daß das Isolierstoffband vor dem zweiten Lochvorgang mindestens im Bereich der Zwischenräume zwischen den Leiterzügen ungelocht war, ist sie nach diesem Vorgang immer noch zusammenhängend und kann dadurch als Träger oder Zwischenträger für die einzelnen Leiterzüg6-dienen.In solving the problem, the problem was to be overcome that when the conductor tracks were finished before they were applied to the insulating plate, they were produced individually and loosely and were therefore unsuitable for mass production of printed circuits. The problem is solved by using an insulating tape as a carrier or intermediate carrier, for example a paper tape, which is combined with the metal foil provided with holes. The resulting double foil, in which the metal foil has holes and the insulating tape may only have solder holes, is punched with further recesses at the points that have to be removed for the production of individual conductor tracks. The first pre-punching of the metal foil is carried out so that the foil is still hanging together , i.e. That is, the film has been given a perforated grid. In the second hole, the metal foil is separated into individual conductor tracks. However, because the insulating tape was unperforated at least in the area of the spaces between the conductor runs before the second perforation process, it is still coherent after this process and can therefore serve as a carrier or intermediate carrier for the individual conductor runs.

Die Metallfolie kann bandförmig sein und gegebenenfalls von einer Vorratsrolle abgenommen werden. An Stelle des Isolierstoffbandes kann in bestinunten Fällen auch eine zweite Metallfolie verwendet werden, die als Zwischenträger gegebenenfalls in Form eines endlosen Bandes vorliegt.The metal foil can be in the form of a strip and optionally of one Supply roll can be removed. Instead of the insulating tape, it can be determined Cases also a second metal foil can be used as an intermediate carrier if necessary is in the form of an endless belt.

Das Verfahren zum Herstellen von sogenannten gedruckten Schaltungen, wovon das Herstellen der einzelnen Leiterzüge nach der Erfindung, wie es oben beschrieben ist ' einen Teil darstellt, gestattet mehrere Möglichkeiten für die weitere Verarbeitung dieser Leiterzüge. Wird beispielsweise für das Isolierstoffband Material verwendet, welches gleichzeitig als Träger für die fertige gedruckte Schaltung dient, ,so entstehen nach dem Fertigstellen der Leiterzüge "edruckte Schaltungen, die gegebenenfalls sofort mit den erforderlichen Bauelementen bestückt und verlötet werden können. Hierzu wird empfohlen, daß die Kontaktlöcher für die Bauelemente gleichzeitig -nit dem zweiten Lochvorgang angebracht werden.The method for manufacturing of so-called printed circuits, of which the manufacture of the individual conductor tracks according to the invention as described above 'is a part, permits several options for the further processing of these conductor lines. If, for example, material is used for the insulating tape, which also serves as a carrier for the finished printed circuit, then after the conductors have been completed, printed circuits are created which, if necessary, can be fitted and soldered immediately with the required components Contact holes for the components are made simultaneously with the second hole process.

Eine andere Möglichkeit für die Weiterverarbeitung fertiggestellter Leiterzüge besteht darin, daß das Isolierstoffband nur als Zwischenträger verwendet wird, wobei auf die Leiterzüge Isolierstoffplatten aufgelegt und mit diesen in an sich bekannter Weise fest verbunden werden. Die Isolierstoffplatten müssen hierbei an den erforderlichen Stellen Kontaktlöcher aufweisen, die sich mit den Kontaktlöchern in den Leiterzügen decken. Will man nur die gedruckten Schaltungen selbst haben, so wird das Isolierstoffband, beispielsweise das Papierband, sofort nach der Vereinigung zwischen Leiterzügen und Isolierstoffplatte entfernt. Sollen jedoch die gedruckten Schaltungen sofort mit Bauelementen bestückt werden, so - empfiehlt es sich, das Isolierstoffband vor dem Vereinigen mit der Metallfolie mit sogenannten Lötlöchem zu versehen. Diese Lötlöcher sind zweckmäßigerweise größer als die Kontaktlöcher in den Leiterzügen und in der Isolierstoffplatte, um eine Lötung zu ermöglichen. Hieraus ergibt sich der Vorteil, daß nicht die gesamten metallischen Leiterzüge bei der Lötung mit dem Lötinaterial belegt werden, sondern nur Lötstellen erzeugt werden, die um das zu kontaktierende Anr schlußstück des Bauelementes herumliegen und die Größe der Lötlöcher besitzen. Das Isolierstoffband wird bei der Bestückung der gedruckten Schaltung mit Bauelementen gleichzeitig als Transportband verwendet. Dieses Isolierstoffband kann nach der Bestückung mit Bauelementen entfernt werden.Another possibility for further processing of finished ones Conductor tracks are that the insulating tape is only used as an intermediate carrier is, being placed on the conductor tracks insulating plates and with these in on be firmly connected in a known manner. The insulation panels must here have contact holes at the required locations, which are aligned with the contact holes cover in the ladder trains. If you just want to have the printed circuits themselves, so the insulating tape, such as the paper tape, becomes immediately after the union removed between conductor tracks and insulating material plate. However, should the printed Circuits are immediately equipped with components, so - it is recommended that Insulating tape with so-called solder holes before joining with the metal foil to provide. These solder holes are expediently larger than the contact holes in the conductor tracks and in the insulating plate to enable soldering. This has the advantage that not all of the metallic conductor tracks are covered with the soldering material during soldering, but only soldered points are generated are lying around the connecting piece to be contacted of the component and the size of the solder holes. The insulating tape is used during assembly the printed circuit with components used at the same time as a conveyor belt. This insulating tape can be removed after the components have been fitted.

Es ist einleuchtend, daß auf die durch die Erfindung vorgeschlagene Weise eine vollautomatische Fertigung von gedruckten Schaltungen möglich ist, wobei der wesentliche Vorteil besteht, daß die Form der Leiterzüge lediglich durch Vorgabe eines geänderten Programms variiert werden kann. Die Verfahrensschritte können einzeln oder auch gemeinsam programmgesteuert werden.It is evident that on the proposed by the invention Way a fully automatic production of printed circuits is possible, with the main advantage is that the shape of the conductor tracks is only given by default a changed program can be varied. The process steps can be carried out individually or can also be jointly program-controlled.

An Hand der Zeichnung soll die Erfindung durch Beispiele erläutert werden.The invention is to be explained by means of examples on the basis of the drawing will.

F i g. 1 zeigt ein Schaltbild, das nach Art des Lochgitterfolgeschnittverfahrens hergestellt wurde. Die Strombahnen 1 sind aus der Metallfolie 2 durch Entfernen der Verbindungen 3 zwischen den vorhandenen Löchern 4 entstanden, und zwar durch eine Vorrichtung für die Anwendung des Verfahrens nach der Erfindung, die beispielsweise folgende, in den F i g. 2 und 3 gezeigten Bestandteile aufweist: Zwei Vorratsrollen 5 bzw. 6, von denen eine Metallfolie 2 bzw. ein Isolierstoffband 2 a dem Herstellungsgang zugeführt werden; die Metallfolie 2 wird durch ein erstes Stempelsystem 7 geführt, welches je nach Bedarf Stanz-, Schneid-, Bohr- od. dgl. Stempel aufweist. Dieses erste Stempelsystein 7 ist fest auf die Herstellung des oben beschriebenen Lochgitters eingestellt. Nach diesem Vorgang sorgt beispielsweise ein Walzensystein 8 für das Zusammenflihren und Aneinanderbefestigen von vorgelochter Metallfolie 2 und gegebenenfalls durch das Stempelsystein 7 a mit Lötlöchern versehenem Isolierstoffband 2 a. F i g. 1 shows a circuit diagram which was produced in the manner of the perforated grid sequence cutting method. The current paths 1 are created from the metal foil 2 by removing the connections 3 between the existing holes 4, specifically by means of a device for the application of the method according to the invention, for example the following, shown in FIGS. Having ingredients shown 2 and 3: Two supply rolls 5 and 6, of which a metal foil 2 and an insulating tape 2 a the production run are fed; the metal foil 2 is guided by a first punch system 7, punching, cutting, drilling od as needed. comprising the like. stamp. This first stamp system 7 is permanently set for the production of the perforated grid described above. After this operation, a Walzensystein 8 for the Zusammenflihren and fastening together pre-punched metal foil 2 and optionally by the Stempelsystein 7 a LABEL FOR with soldering holes insulating tape 2 a, for example, makes.

In einem zweiten Stempelsystein 9 bzw. 18 werden die einzelnen nachfolgend beschriebenen Stempel 17 durch Programmsteuerung so betätigt, daß sie die zu entfernenden Verbindungen 3 zwischen den Löchern 4 beseitigen.In a second stamp system 9 or 18 , the individual stamps 17 described below are actuated by program control in such a way that they remove the connections 3 to be removed between the holes 4.

Wegen des geringen Rasterabstandes, der durch Normung nur 2,5 mm- beträgt, ist es bestenfalls nur bei Präzisionswerkzeugen möglich, Stempel neben Stempel zu setzen. Um dem aus dem Wege zu gehen,-wird daher vorgeschlagen, ein sogenanntes Folgeschnittverfahren anzuwenden. Dieses Verfahren besteht darin, daß die Doppelfolie 2 und 2 a schrittweise vorwärts bewegt wird. Dieses Bewegen wird beispielsweise durch eine Randperforation 19 der Folie 2 in Verbindung mit Lichtünpulsen, die durch diese Perforation 19 ausgelöst werden, erreicht. Die' Stempel 17 sind so angeordnet, daß sie, durch Progr2mTnsteuerung betätigt, die erforderlichen Verbindungen zwischen den in der Metallfolie vor-' handenen Löchern nacheinander entfernen, wenn diese Verbindungen benachbart sind.Because of the small grid spacing, which is only 2.5 mm due to standardization, it is at best only possible with precision tools to set stamps next to stamps. In order to avoid this, it is therefore proposed to use a so-called sequential cutting process. This method consists in that the double film 2 and 2 a is moved forward step by step. This movement is achieved, for example, by an edge perforation 19 in the film 2 in conjunction with light pulses that are triggered by this perforation 19 . The 'punches 17 are arranged so that they, operated by program control, remove the required connections between the holes in the metal foil, one after the other, if these connections are adjacent.

Der Teil 9 der Vorrichtung in F i g. 2 stellt das programmgesteuerte Stempelsystem für die Herstellung der einzelnen Leiterzüge dar, das auch die zum Transport dienende Randperforation herstellt. Mit 10 ist eine Lichtschleuse für die Steuerung der schrittweisen Vorwärtsbewegung bezeichnet. Das Aggregat 11 versieht die auf dem Isolierstoffband liegenden Leiterzüge mit Isolierstoffplatten. An diesen Vorgang schließen sich an sich bekannte Aggregate 12 zur automatischen Bestückung mit BaLieleinenten an. Bei 13 wird die Isolierstoffolie 2 a entfernt, und bei 14 werden die fertigen gedruckten Schaltungen entnommen.The part 9 of the device in FIG. 2 shows the program-controlled stamping system for the production of the individual conductor tracks, which also produces the edge perforation used for transport. 10 with a light lock for controlling the incremental forward movement is referred to. The unit 11 provides the conductor tracks lying on the insulating strip with insulating plates. This process is followed by aggregates 12 known per se for automatic fitting with ball elements. At 13 the insulating film 2 a is removed, and at 14 the finished printed circuits are removed.

Die F i g. 3 zeigt im einzelnen die Teile 9 und 10 der Vorrichtung nach F i g. 2. Hierbei bedeutet 15 und 16 symbolisch die Programmsteuerung für die Betätigung der einzelnen Stempel 17. Die vorgelochte Metallfolie 2 durchläuft das Stempelsystem 18, wobei durch das Folgeschnittverfahren die Verbindungen 3 zwischen den Löchern 4 entfernt werden. Das Stempelsystem stellt auch gegebenenfalls die Kontaktlöcher 20 und die Randperforationen 19 her, die zusammen mit der Lichtschleuse 21 den Arbeitsrhythmus steuern.The F i g. 3 shows in detail the parts 9 and 10 of the device according to FIG. 2. Here, 15 and 16 symbolically signify the program control for the actuation of the individual punches 17. The pre-punched metal foil 2 runs through the punch system 18, the connections 3 between the holes 4 being removed by the subsequent cutting process. If necessary, the stamp system also produces the contact holes 20 and the edge perforations 19 , which together with the light lock 21 control the working rhythm.

Claims

1. A process for the manufacture of so-called printed circuits made of metal foil conductor lines (current paths) which are prepared by stamping methods and combined with an insulating support, d a d u rch g e k hen -zeichn c t that, in a metal foil (2 ) first of all evenly distributed over the entire surface, if necessary with a grid spacing, holes (4) are punched, drilled, cut or otherwise attached, whereupon the metal foil prepared in this way is combined with a tape (2a), for example an insulating tape, and at the same time or in a further work step the connections (3) between the holes (4) of the metal foil to be removed for the formation of the desired current paths (1) are removed by punching.

2. The method according to claim 1, characterized in that the metal foil (2) is removed as a tape from a roll (5). 3. The method according to claim 1, optionally in conjunction with claim 2, characterized in that such a material is selected as the insulating tape (2a), which serves as a carrier for the finished printed circuit. 4. The method according to claims 1 and 3, characterized in that when removing the undesired connections (3) between the holes (4) of the metal foil (2) at the same time at the points provided for contacting the components with the conductor tracks, contact holes (20) getting produced. 5. The method according to claim 1, optionally together with claim 2, characterized in that the insulating tape (2a) made of material, such as paper, is selected as an intermediate carrier for the conductor tracks (1) and optionally as a conveyor belt when populating the printed Circuits is used. 6. The method according to claims 1 and 5, characterized in that when using the insulating tape (2a) only as an intermediate carrier for the conductor tracks (1) provided with contact holes insulating carrier plates are placed on the conductor tracks and firmly connected to them, whereupon the insulating tape is removed and the finished circuits can be found. 7. The method according to claims 1 and 3 or 5, characterized in that when the insulating tape (2a) is used both as an intermediate carrier for the conductor tracks and as the final insulating carrier in this insulating tape before it is combined with the metal foil (2) Soldering holes are made at the required locations, which are larger than the contact holes in the conductor tracks and in the insulating material carrier plates. 8. The method according to claims 1 and 7, characterized in that insulating material carrier plates provided with contact holes are combined with the conductor tracks (1) , whereupon the circuits are fitted, the contact points are soldered, the insulating material tape is optionally removed and individual printed circuits are severed. 9. The method according to one or more of claims 1 to 9, characterized in that the process steps are individually or jointly program-controlled. 10. The method according to claim 9, characterized in that the metal foil (2) and / or the insulating tape (2a) is provided on one or both edges with perforations (19) for the transport and / or the control of the sequence of operations. 11. The method according to claim 1, characterized in that the stamp system (9, 18) for removing the undesired connections (3) between the holes (4) works step by step and the stamps (17) are arranged so that adjacent to be removed Connections are detected one after the other. 12. The method according to one or more of claims 1 to 11, characterized in that an optionally endless metal foil is used as the intermediate carrier belt (2a). . Publications considered: "Radio und Fernsehen" 1957, Issue 11, pp. 323 to 336; "Funkechnik" 1947, p. 12/13. Older patents considered: German Patent No. 1156 131.