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Verfahren zur Herstellung isolierter Leitungszüge an einer Trägerplatte
unter Verwendung von Oxydation eines Metalls Die Erfindung betrifft ein Verfahren
zur Herstellung isolierter Leitungszüge an einer Trägerplatte unter Verwendung von
Oxydation eines Metalls, dessen Oxyd einen elektrischen Leitwert in der Größenordnung
von Halbleitern oder Nichtleitern besitzt, insbesondere für Schaltungsplatten in
Fernmeldeanlagen.
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Ein derartiges Verfahren ist beispielsweise aus der französischen
Patentschrift 1317 005 bereits bekannt. Hierbei wird auf eine Trägerplatte zuerst
eine dünne Schicht Metall aufgebracht, dann diese Schicht durch Oxydieren in eine
elektrisch nichtleitende Schicht verwandelt und anschließend eine weitere Metallschicht
aufgebracht, aus welcher vorzugsweise im fotochemischen Verfahren gewisse Bereiche
ausgeätzt oder anderweitig entfernt werden, so daß gewünschte Teile der zuletzt
genannten obersten Schicht als Leitungszüge bzw. Kontaktstellen übrigbleiben, welche
untereinander durch die Ausätzungen und gegenüber der Trägerplatte durch die Oxydschicht
elektrisch isoliert sind. Die oberste Schicht ist mit Rücksicht auf die erwähnte
fotochemische oder anderweitige Ausätzung in jedem Fall relativ sehr dünn. Dies
mag zwar, wenn das bekannte Verfahren zur Herstellung von Kondensatoren verwendet
wird, zur Erzielung raumsparender Kondensatorbeläge zweckdienlich sein. Für den
elektrischen Anschluß von nach dem Verfahren hergestellten Leitungszügen bzw. Kontaktstellen
ist es jedoch von größtem Nachteil, wenn diese infolge der dünnen Schicht nur eine
unzureichende Angriffstiefe und mechanische Festigkeit besitzen. Eine rationelle
direkte Verbindung der Leitungszüge bzw. Kontaktstellen mit Anschlußelementen, beispielsweise
durch Löten, ist nämlich praktisch unmöglich, und es müssen besondere Anschlußelemente
vorgesehen werden, welche die elektrische Verbindung durch Anpassung über eine größere
Fläche herstellen und die am Träger verklebt oder anderweitig befestigt werden müssen
und ihrerseits erst die eigentlichen Anschlußelemente tragen. Eine solche Methode
ist naturgemäß aufwendig, beansprucht ferner Platz und stellt außerdem keine ideale
elektrische Verbindung dar, wie sie durch Löten oder Schweißen erreichbar ist. Ein
weiterer erheblicher Nachteil des bekannten Verfahrens ist darin zu sehen, daß die
Leitungszüge bzw. Kontaktstellen und damit auch deren Verdrahtung auf nur einer
Seite der Trägerplatte liegen, so daß besondere Adapter oder anderweitige aufwendige
Verbindungselemente verwendet werden müssen, wenn doppelseitig verdrahtet wird.
Weiterhin ist es ein Nachteil, daß im Zuge des Verfahrens eine Pulverisation oder
ein Aufdampfen unter Vakuum notwendig ist, um eine erforderliche Haftung der zweiten
Schicht auf der nichtleitenden ersten Schicht zu gewährleisten. Hinzu kommt, daß
sich das bekannte Verfahren für die Herstellung von Leitungszügen durch ein abgeschlossenes
Gehäuse, beispielsweise für ein Relais mit gekapselter Kontakteinrichtung überhaupt
nicht eignet, weil dort das Problem besteht, den Leitungszug einerseits innerhalb
und andererseits außerhalb des Gehäuses elektrisch anzuschließen, ohne die Dichtheit
des Gehäuses durch einen Durchbruch zu gefährden.
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Alle diese Nachteile des bekannten Verfahrens sind bei dem Verfahren
gemäß der vorliegenden Erfindung dadurch vermieden, daß die Trägerplatte selbst
aus einem Metall mit den genannten Oxydeigenschaften besteht und daß an ihr durch
partielle Abdeckung und durch nachfolgendes thermisches, chemisches oder anderweitiges
Durchoxydieren zumindest eine, die Trägerplatte vollständig durchdringende, gegenüber
dem nicht abgedeckten Teil der Trägerplatte elektrisch isolierte Kontaktinsel geschaffen
wird.
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Durch diese Maßnahmen werden fürs erste diejenigen Schritte des bekannten
Verfahrens eingespart, welche zur Aufbringung einer oxydfähigen Metallschicht auf
die Trägerplatte sowie zur Aufbringung einer ausätzbaren oder anderweitig geeigneten
zweiten Metallschicht notwendig sind. An Stelle dieser vielfältigen, teilweise aufwendigen
Verfahrensschritte ist beim Verfahren gemäß der Erfindung nur ein Oxydieren der
entsprechend abgedeckten Trägerplatte notwendig. Insbesondere aber kann die Trägerplatte
in ihrem Querschnitt so ausreichend bemessen sein, daß die entsprechenden, die Trägerplatte
in ihrer ganzen Dicke durchdringenden Kontaktinseln eine gute mechanische Festigkeit
besitzen. Die Kontaktinseln können unter Vermeidung besonders ausgebildeter
Anschlußelemente
in einfachster und gleichzeitig elektrisch zuverlässiger Weise direkt, beispielsweise
durch Löten oder Schweißen mit Anschlußfahnen, Anschlußstiften od. dgl., verbunden
werden. Auch die Verdrahtung einer nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten
Trägerplatte mit einer Mehrzahl von Kontaktinseln bereitet keinerlei Schwierigkeiten,
weil infolge der doppelseitigen Zugänglichkeit zu den Kontaktinseln überkreuzungen
vermieden und die Verdrahtungen übersichtlich angeordnet werden können. Von besonderem
Vorteil ist es, daß sich das erfindungsgemäße Verfahren ohne weiteres auch zur Herstellung
einer elektrischen Verbindung zwischen zwei Anschlußelementen eignet, von denen
eines innerhalb und eines außerhalb eines abgeschlossenen Gehäuses angeordnet ist,
wie dies bei heute vielfach verwendeten Relais mit gekapselter Kontakteinrichtung
notwendig ist. Dabei wird vorteilhafter Weise ein Durchbruch durch das abgeschlossene
Gehäuse vollkommen vermieden und in einfacher Weise eine zuverlässige elektrische
Verbindung von innen nach außen erreicht. Dies kann beispielsweise gemäß einer Fortbildung
der Erfindung in besonders zweckdienlicher Weise dadurch erreicht werden, daß für
das abgeschlossene Gehäuse zumindest im Anordnungsbereich der Anschlußelemente ein
Metall mit den genannten Oxydeigenschaften verwendet wird und daß an jeweils einer
durch partielle Abdeckung und nachfolgendes Durchoxydieren geschaffenen Kontaktinsel
einerseits innerhalb und andererseits außerhalb des abgeschlossenen Gehäuses je
eines der miteinander zu verbindenden Anschlußelemente vorzugsweise durch Löten
oder Schweißen elektrisch leitend befestigt ist.
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Sollen durch die Wandung des abgeschlossenen Gehäuses hindurch mehrere
Anschlußelemente jeweils paarweise miteinander verbunden werden, so läßt sich gemäß
einer Weiterbildung der Erfindung eine platzsparende Anordnung dadurch erzielen,
daß die entstehenden Eloxalschichten jeweils einen in sich geschlossenen, vorzugsweise
kreisförmigen Ring um die Kontaktinseln bilden, dessen innerer Ringdurchmesser etwas
größer ist als der Durchmesser der Anschlußelemente an ihren Verbindungsstellen
mit der Kontaktinsel.
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Für den Fall, daß die Eloxalschichten infolge Porenbildung keine ausreichende
Dichtheit des abgeschlossenen Gehäuses gewährleisten, läßt sich dies in einfacher
Weise dadurch beheben, daß gemäß einer Fortbildung der Erfindung die Poren der Eloxalschicht
mit einem Dichtungsmittel, beispielsweise mit Lack oder Araldit gefüllt werden.
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Als Material für den Träger kann jedes für eine Eloxierung geeignete
Metall Verwendung finden, dessen Oxyd die eingangs genannten Eigenschaften besitzt,
beispielsweise Aluminium.
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Im folgenden wird die Erfindung an Hand von in der Zeichnung dargestellten
Anordnungen, bei denen das erfindungsgemäße Verfahren angewendet ist, näher erläutert.
Hierzu zeigt F i g. 1 die elektrische Verbindung zweier durch die Wandung eines
abgeschlossenen Gehäuses getrennter Anschlußelemente bei Ansicht von vorn, teilweise
im Schnitt, F i g. 2 die Anordnung nach F i g. 1 bei Ansicht von oben, F i g. 3
eine Schaltungsplatte mit diversen Leitungszügen in Draufsicht, F i g. 4 den Schnitt
A-B durch die Anordnung nach Fig.3.
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In den F i g. 1 und 2 ist mit 1 eine metallische Platte bezeichnet,
die einen Teil der Wandung eines gasdicht abgeschlossenen Gehäuses darstellen soll.
Auf der Innenseite dieses nicht gezeichneten abgeschlossenen Gehäuses sind zwei
Anschlußelemente 2 und 3 durch Löt- oder Schweißstellen
4 elektrisch leitend mit der Platte 1 verbunden. Ebenfalls über Löt-
oder Schweißstellen 4 sind etwa fluchtend mit den vorgenannten inneren Anschlußelementen
jeweils auch außerhalb des abgeschlossenen Gehäuses zwei mit 5 und 6 bezeichnete
Anschlußelemente mit der Platte 1 verbunden. Von den Anschlußelementen können
in nicht näher dargestellter Weise die inneren Elemente 2 und 3 mit innerhalb
des abgeschlossenen Gehäuses angeordneten Bauteilen, beispielsweise bei einem Relais
mit der im Gehäuse gekapselten Kontakteinrichtung, die äußeren Elemente 5 und 6
dagegen mit ebenfalls nicht gezeichneten weiteren Bauteilen oder mit einer Anschlußverdrahtung
verbunden sein.
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Mit 7 ist eine beispielsweise durch entsprechende Lackierung oder
durch aufgeklebte Isolierfolien hergestellte Abdeckung bezeichnet, mit der in ersichtlicher
Weise ein Teil der genannten Anschlußelemente sowie ein Teil der Platte 1 für einen
Eloxierungsvorgang so isoliert sind, daß nach dem Eloxieren der nicht abgedeckten
Teile Eloxalschichten 8 und 9 entstehen, welche die jeweils miteinander
verbundenen Anschlußelemente 2/5 und 3/6 ringartig umschließen, wodurch
Kontaktinseln 10 und 11 entstehen. Diese Kontaktinseln sind mittels
der Eloxalschichten 8
und 9 gegeneinander und gegenüber dem übrigen
Teil der Platte 1 elektrisch isoliert, so daß im Endeffekt eine Verbindung der innenliegenden
Anschlußelemente 2 und 3 mit den außerhalb angeordneten Anschlußelementen
5 und 6 geschaffen ist, ohne daß die Dichtheit des abgeschlossenen Gehäuses gefährdende
Durchbrüche durch die Gehäusewandung erforderlich sind.
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In den F i g. 3 und 4 stellt der Teil 12 eine als Schaltungsplatte
ausgebildete Aluminiumplatte dar, die derart ausgestanzt ist, daß an ihren Rändern
Anschlußfahnen 13 erhalten sind. Diese Platte 12 ist nach dem Verfahren
gemäß der Erfindung in der Weise behandelt, daß mittels partieller Abdeckung
14 und anschließendem Durcheloxieren der nicht abgedeckten Teile Leitungsbezüge
15 bis 19 entstehen, die durch sie umschließende Eloxalschichten 20 elektrisch
gegeneinander isoliert sind.