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Gedruckte Schaltung Die Erfindung betrifft eine gedruckte Schaltung,
insbesondere flexible Schaltung, bei der eine dünne Isolierschicht auf mindestens
einer Seite flächenartige Leitungszüge trägt und die zum Zweck der elektrischen
Verbindung der Leitungszüge mit Anschlußelementen oder untereinander mit Löchern
versehen ist, deren Innenwände jeweils durch eine leitende, einen Teil des Leitungszuges
darstellende Schicht gebildet sind. Dabei sind in diesem Zusammenhang unter gedruckten
Schaltungen solche Anordnungen zu verstehen, bei denen eine Isolierschicht flächenartige
Leitungszüge trägt, die beispielsweise im Druck- oder Ätzverfahren hergestellt sind.
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Elektrische Geräte, insbesondere der Nachrichten-oder Meßtechnik werden
vielfach aus Baugruppen zusammengesetzt, bei denen Bauteile auf einer Isolierschicht
aufgebaut und über eine gedruckte Schaltung auf der Kaschierungsseite miteinander
verbunden sind. Bei derartigen gedruckten Schaltungen sind auf einer Isolierschicht
flächenartige Leitungszüge angebracht, die häufig aus einer Kaschierung herausgeätzt
werden. Wählt man als Isolierschicht eine Folie, so ist die gedruckte Schaltung
beweglich. Auf Grund des kleinen Abstandes, den zu beiden Seiten der Folie angebrachte
Leitungszüge voneinander aufweisen, sind dabei Bandleitungen mit besonders kleinem
Wellenwiderstand herstellbar. Wegen der geringen Dicke der Isolierschicht ist es
beispielsweise bei derartigen Schaltungen nicht möglich, Anschlußelemente zwecks
einer großflächigen Verbindung mit den entsprechenden Leitungszügen vor dem Löten
umzulegen.
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Da bei gedruckten Schaltungen oft eine Seite der Isolierplatte nicht
ausreicht, alle zur Verbindung der Bauelemente nötigen Leitungszüge zu tragen, werden
auch solche gedruckte Schaltungen verwendet, bei denen beide Seiten der Isolierschicht
mit Leitungszügen versehen sind. Bei derartigen Schaltungen ist es beispielsweise
erforderlich, Anschlußdrähte von Bauelementen einerseits mit Leitungszügen zu verbinden,
die auf der dem entsprechenden Bauteil abgewandten Seite der Isolierplatte angebracht
sind, und andererseits eine elektrische Verbindung von Bauteilen mit solchen Leiterbahnen
herzustellen, die auf der Bauteilseite der gedruckten Schaltung verlaufen. Eine
rationelle Fertigung verlangt dabei, daß beide Arten der geschilderten Lötverbindungen
durch Löten nur einer Seite der Schaltung hergestellt werden können.
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Es ist in diesem Zusammenhang bekannt, durch die Bohrungen Hohlniete
oder Vollniete aus leitendem Material hindurchzustecken und gegebenenfalls unter
Zwischenlage von Beilagscheiben zu vernieten. Die elektrisch leitende Verbindung
zwischen Leiterstreifen auf den beiden Seiten der Isolierstoffschicht wird dabei
lediglich durch das Anliegen der Nietköpfe an den Leiterstreifen gebildet. Die zur
Verbindung verwendeten Hohlniete dienen bei derartigen gedruckten Schaltungen gleichzeitig
als Stützpunkte oder Anschlußpunkte für verschiedene Schaltelemente. Dabei ergibt
sich der Nachteil, daß die elektrische Verbindung zwischen den Hohlnieten und den
Leiterstreifen leicht Störungen unterworfen ist.
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Es ist ferner bekannt, auf der der Lötvorrichtung abgewendeten Seite
der Isolierplatte einer gedruckten Schaltung zwischen dem Leiterstreifen und dem
Verbindungselement Lötzinn anzuordnen, welches beim Lötvorgang infolge der Wärmeleitung
durch das Verbindungselement schmilzt und das Verbindungselement mit dem Leiterstreifen
leitend verbindet. Bei einer derartigen gedruckten Schaltung muß für jeden Lötstützpunkt
beispielsweise ein Hohlniet angebracht werden. Dazu sind mehrere Arbeitsgänge erforderlich.
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Es ist ferner ein Verfahren zur Herstellung gedruckter Schaltungen
bekannt, nach dem das Material der leitenden Folie an den Anschlußstellen durch
Durchbrüche in der Isolierstoffolie hülsenförmig hindurchgezogen und auf der der
leitenden Folie abgekehrten Seite der Isolierstoffolie nietartig erweitert wird.
Dabei wird nur das Material der leitenden Folie an den Anschlußstellen durch die
Durchbrüche hindurchgezogen, wobei sich die Augen durch passende Öffnungen in der
Isolierstoffolie erstrecken und ihre hervorstehenden äußeren Enden vorzugsweise
nietartig umgeformt werden, um die Folien zusammenzuhalten.
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Nach einem weiteren, bekannten Verfahren zur Herstellung gedruckter
Schaltungen bzw. zur Durchkontaktierung von Leitungszügen, die auf verschiedenen
Seiten
einer Isolierplatte angebracht sind, wird die Materialstärke der aus plastischem
Material hergestellten Isolierplatte in der Nähe der Anschlußstellen dadurch herabgesetzt,
daß ein oberer und ein unterer Stempel unter Einwirkung von Hitze und Druck das
plastische Material verformen und daß ein Teil des Isoliermaterials mit Hilfe eines
Stempels ausgestoßen wird. Nach dem Herauspressen des erhitzten Isoliermaterials
liegen eine obere und eine untere Folie unmittelbar an der Anschlußstelle direkt
aufeinander, wobei die tragende Isolierschicht entfernt ist.
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Aufgabe der Erfindung ist es, gedruckte Schaltungen so auszubilden,
daß leitende Verbindungen zwischen Anschlußelementen von Bauteilen und Leiterbahnen
von gedruckten Schaltungen sowie von Leiterbahnen untereinander herstellbar sind,
ohne daß die genannten Nachteile der bekannten gedruckten Schaltungen auftreten.
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Gemäß der Erfindung wird die gedruckte Schaltung derart ausgebildet,
daß die Löcher derart düsenförmig ausgebildet, vorzugsweise gezogen sind, daß sowohl
Isolierstoff der Isolierschicht als auch der darauf befindliche Leitungszug durch
die Öffnung hindurchgreift.
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Bei einer derartigen gedruckten Schaltung lassen sich in vorteilhafter
Weise durch einen einfachen Arbeitsgang, insbesondere einen Ziehvorgang, bei einer
gedruckten Schaltung mit einer dünnen Isolierschicht unter Ausnutzung des verformten
Isoliermaterials besonders stabile, gut lötbare Anschlußstellen erzielen, die sich
besonders einfach visuell überprüfen lassen. Dabei kann eine Vielzahl von Anschlußstellen
mit ein und demselben Werkzeug in einem Arbeitsgang hergestellt werden. Ferner ergibt
sich durch die düsenförmige Ausbildung der Öffnungen eine gewisse Kapillarwirkung,
die das Löten erleichtert. Dabei entstehen besonders großflächige, zuverlässige
Lötverbindungen.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist das Loch derart düsenförmig
ausgebildet, daß auf der dem Leitungszug gegenüberliegenden Seite der Isolierschicht
ein sich in Richtung von der Isolierschicht weg trichterförmig verjüngender Teil
der Anschlußstelle übersteht. Bei einer derartigen Anschlußstelle ergibt sich für
die Verbindung von Bauelementen mit Leitungszügen auf der gegenüberliegenden Seite
der Schaltung der Vorteil, daß die Lötverbindung im Innern der Öffnung auf einer
großen Fläche erfolgt.
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Das Loch kann sich ferner von außen nach innen derart trichterförmig
verjüngen, daß sich zu beiden Seiten der Isolierschicht neben dem Loch leitende
Flächen befinden, die durch die Öffnung hindurch miteinander leitend verbunden sind.
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Der durch die Öffnung hindurchgreifende Teil des Leitungszuges kann
ferner auf der dem Leitungszug gegenüberliegenden Seite der Isolierschicht ein Lötauge
bilden, das von Isolierstoff umgeben ist. Eine derartige Ausbildung der Öffnung
ermöglicht es, in einfacher Weise Anschlußelemente mit auf der Bauteilseite befindlichen
Leitungszügen auf der den Bauelementen gegenüberliegenden Seite elektrisch zu verbinden.
Es ist dadurch möglich, doppelt kaschierte und einseitig bestückte Schaltungen in
nur einem Lötvorgang zu löten.
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Zum Zweck der elektrischen Verbindung von beidseitig an die Öffnung
geführten Leitungszügen einer doppelt kaschierten gedruckten Schaltung kann der
mit dem Isolierstoff durch die Öffnung hindurchgreifende Teil des einen Leitungszuges
derart über den Isolierstoff geführt sein, daß er auf einem weiteren Leitungszug
aufliegt. Im Gegensatz zu verschiedenen bekannten Verfahren zur Durchkontaktierung
ergibt sich eine besonders einfache Ausbildung der Öffnung.
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Die Erfindung wird an Hand der in den F i g. 1 bis 6 dargestellten
Ausführungsbeispiele näher erläutert.
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F i g. 1 zeigt einen Schnitt durch einen Teil einer flexiblen Schaltung
mit einem in ein düsenförmiges Loch gelöteten Anschlußdraht; F i g. 2 zeigt die
Draufsicht auf den in der F i g. 1 dargestellten Teil der flexiblen Schaltung; F
i g. 3 zeigt den Schnitt durch eine Anschlußstelle mit einem Anschlußdraht, der
mit einem Leitungszug verbunden ist, der auf der dem Lötauge gegenüberliegenden
Seite der Schaltung verläuft; F i g. 4 zeigt eine Draufsicht auf die in der F i
g. 3 gezeigte Anschlußstelle; F i g. 5 zeigt einen Teil einer flexiblen Schaltung
mit doppelseitiger Leitungsführung, bei der zwei gegenüberliegende Leitungszüge
miteinander elektrisch verbunden sind; F i g. 6 zeigt die Draufsicht auf den in
der F i g. 5 gezeigten Teil der flexiblen Schaltung.
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Der in der F i g. 1 dargestellte Ausschnitt aus einer flexiblen Schaltung
enthält eine Anschlußstelle mit dem Loch 1, die eine Verbindung des Leitungszuges
3 mit dem Anschlußdraht 6, d. h. einem Anschlußelement herstellt. Die Anschlußstelle
dient dabei zur elektrischen Verbindung eines Bauteils mit dem Leitungszug 3, der
sich auf der dem Bauteil abgewandten Seite der Isolierfolie 2 befindet. Das Loch
1 in der flexiblen Schaltung ist als Düse gezogen, so daß sowohl die Isolierfolie
2 als auch ein Teil des Leitungszuges 3 durch die düsenartige Öffnung hindurchgreift.
Auf der sich verjüngenden Seite der Düse ist der Anschlußdraht 6 eingeführt und
auf der den Leitungszug 3 tragenden Seite der flexiblen Schaltung mit dem Leitungszug
3 verlötet. Dabei ist es zweckmäßig, das Loch 1 und das Anschlußelement derart zu
bemessen, daß der Raum zwischen dem Anschlußelement bzw. dem Anschlußdraht 6 und
der Innenwand 5 als Kapillare für das Lot 7 dient. Dabei wird die Größe des Loches
1 vorzugsweise so gewählt, daß sich einerseits die Kapillarwirkung ergibt, andererseits
sich die Anschlußelemente in noch einfacher Weise einfädeln lassen. Durch die Kapillarwirkung,
die durch die düsenförmige Ausbildung des Loches 1 unterstützt wird, ist das Loch
1 mit dem Lot 7 ausgefüllt, so daß sich eine besonders großflächige Verbindung des
Anschlußdrahtes 6 mit dem Leitungszug 3 ergibt. Es ist auch möglich, ein Anschlußelement
durch Außenkontaktierung mit einem nicht näher dargestellten Leiter zu verbinden,
den die Außenwand der Düse trägt.
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F i g. 2 zeigt den Leitungszug 3, der sich in der Umgebung des Loches
1, durch das der Anschlußdraht 6 hindurchsteht, in Form eines Lötauges
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ringförmig erweitert, das von Isoliermaterial umgeben ist.
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Die in der F i g. 3 dargestellte Lötverbindung dient dazu, den Anschlußdraht
6 eines Bauelementes mit dem Leitungszug 3, der sich auf der dem Bauelement zugewandten
Seite der flexiblen Schaltung befindet,
durch Löten auf der dem
Bauelement mit dem Leitungszug 3 gegenüberliegenden Seite der Schaltung zu verbinden.
Zu diesem Zweck ist das düsenartige Loch 1 derart ausgebildet, daß beim Ziehvorgang
sowohl ein Teil der Isolierfolie 2 als auch des Leitungszuges 3 auf der den Bauelementen
gegenüberliegenden Seite der flexiblen Schaltung am Rand der Düse nach Art der Nietung
eines Rohrnietes umgelegt sind. Es ist dadurch möglich, nach Belieben Anschlußdrähte
von Bauelementen, die auf ein und derselben Seite einer flexiblen gedruckten Schaltung
angeordnet sind, mit Leitungszügen auf der einen bzw. der anderen Seite der Isolierfolie
2 dadurch zu verbinden, daß nur auf einer, nämlich der den Bauelementen abgewandten
Seite der flexiblen Schaltung, gelötet wird.
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F i g. 4 zeigt den Anschlußdraht 6, der mit dem Leitungszug 3 auf
der dem Leitungszug 3 gegenüberliegenden Seite verlötet ist.
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In der F i g. 5 ist eine Lötverbindung zwischen zwei, auf verschiedenen
Seiten der Isolierfolie 2 angebrachten Leitungszügen 3 und 3' dargestellt. Die düsenförmige
Öffnung ist dabei derart ausgebildet, daß beim Umlegen des Diisenrandes ein Teil
der auf der Isolierfolie 2 befindlichen leitenden Schicht über den äußeren Rand
des durch die Öffnung greifenden Isoliermaterials herübergezogen ist und auf dem
weiteren Leitungszug 3' aufliegt. Das Lot 7 stellt eine sichere elektrische Verbindung
der Leitungszüge 3 und 3' her.
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Die in der F i g. 6 dargestellte Draufsicht der Anschlußstelle nach
F i g. 5 zeigt den Leitungszug 3, der mit dem weiteren Leitungszug 3' durch das
Loch 1 hindurch verbunden ist.