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Verfahren zur Herstellung gedruckter Schaltungen durch Auflegen einer
Metallfolie auf eine elastische Unterlage Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren
zur Herstellung gedruckter Schaltungen durch Auflegen einer Metallfolie auf eine
elastische Unterlage, anschließendes Stanzen und Entfernen des ausgestanzten Teiles;
während die Metallfolie auf der elastischen Unterlage aufliegt.
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Es sind bereits derartige Verfahren bekannt, bei denen auf einer Grundplatte
ein feststehender Block angeordnet ist und der Stempel eine elastische Umrandung
aufweist, der die Metallfolie in Vertiefungen. drückt. Dabei wird die Metallfolie
direkt auf eine federnde Unterlage gelegt, ohne daß eine elastische Folie dazwischengeschaltet
ist. Dieses bekannte Vorgehen zeigt aber den Nachteil, daß die Unterlageplatte während
des Stanzens der gedruckten Schaltung deformiert wird.
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Es ist weiter ein Verfahren zum Aufbringen leitender Metallschichten
auf isolierende Trägerkörper, insbesondere zum Aufbringen gedruckter Schaltungen
bekannt, bei dem die Plattfolie, die auf ihrer Unterseite gegebenenfalls mit einem
Klebmittel versehen. ist, durch ein die aufbringenden Leitungen in erhabener Form
tragendes Prägewerkzeug derart auf den Trägerkörper aufgeprägt wird, daß die den
erhabenen Teil des Prägewerkzeuges entsprechenden Teilen der Plattmetallfolie auf
der Unterlage festhaften, während die übrigen Teile der Folie abgezogen werden können.
Auch hierbei tritt der erwähnte Nachteil wieder auf, daß die Unterlageplatte deformiert
wird.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs
genannten Art zu schaffen, durch das nicht nur der erwähnte Nachteil vermieden ist,
sondern durch das auch die dielektrischen und die physikalischen Eigenschaften der
Unterlage verbessert werden.
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Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß eine
dünne elastische Folie aus dielektrischem Werkstoff zwischen die Metallfolie und
die elastische Stanzplatte bzw. Unterlage während des Stanzens gelegt wird. Dadurch
werden dielektrischen Eigenschaften der isolierenden starren Unterlage in außergewöhnlicher
Weise erhöht, und die Anordnung der dielektrischen Folie wirkt sich auch auf die
physikalischen Eigenschaften der Unterlage verbessernd aus. Darüber hinaus wird
die Unterlage durch die Erfindung nicht deformiert, so daß die Fließcharakteristika
der preßbaren Unterlagefolie weder beeinflußt noch geändert werden. Während des
Preßvorganges schützt die erfindungsgemäß angeordnete dielektrische Folie die Oberfläche
der leitenden Metallfolie davor, daß etwa in der Unterlage vorhandene überschußpreßmasse
auf die leitende Metallfolie gelangt und diese bedeckt, wodurch die Leitfähigkeit
leiden könnte. Die Folie schützt außerdem die Fläche vor schädlicher Gaseinwirkung.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die dünne
Folie von einer gewebten oder anderweitig hergestellten Stoffeinlage gebildet wird,
die aus synthetischen Fasern besteht, wobei eine oder mehrere Lagen mit synthetischem
Kunstharz, z. B. Phenolharz, überzogen sind. Die verhältnismäßig dünne Trägerfolie
mit der metallischen Stromkreisschablone bildet sich vorteilhaft für eine weitere
Verwendung an. So können beispielsweise aufeinanderfolgende ähnliche oder unterschiedliche
ausgestanzte Schaltungen auf einer durchlaufenden Folienbahn aufgebracht, zusammengerollt
und in Rollenform aufbewahrt werden.
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An Hand einiger Ausführungsbeispiele wird die Erfindung unter Hinweis
auf die Zeichnungen näher erläutert. In diesen zeigt F i g. 1 eine Draufsicht auf
eine verhältnismäßig dünne dielektrische zusammengesetzte Folie vor der Aufbringung
der Stromkreisschablone, F i g. 2 eine Draufsicht ähnlich F i g. 1, jedoch mit einer
aufgebrachten Metallfolienstromkreisschablone, F i g. 3 einen Schnitt nach der Linie
3-3 der F i g. 2, wobei die Wandstärke der Elemente übertrieben groß veranschaulicht
ist;
F i g. 4 und 5 Seitenansicht einer Vorrichtung, mittels der
auf einer dünnen Trägerfolie eine Metallfolien-Stromkreisschablone entsprechend
den erfindungsgemäßen Verfahrensschritten aufgebracht wird, F i g. 6 eine Seitenansicht
einer gedruckten Schaltung, hergestellt nach dem Verfahren gemäß den Fig.4und5;
F i g. 7 eine Trägerfolie mit der gedruckten Schaltung auf einer starren Unterlageplatte,
F i g. 8 und 9 Seitenansichten einer Vorrichtung zur Durchführung einer weiteren
Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens, F i g. 10 einen Schnitt einer
gedruckten Schaltung, die nach dem Verfahren gemäß den F i g. 8 und 9 hergestellt
ist, F i g. 11 eine Perspektive einer Trägerfolie mit gedruckter Schaltung und zugehörigem
Verfahren, F i g. 12 eine Seitenansicht der Vielfachschaltung nach F i g. 11.
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In der Zeichnung wird die gedruckte Schaltung 10 gemäß der vorliegenden
Erfindung auf einer verhältnismäßig dünnen Folie 12 in Form einer leitenden Metallfolie,
welche zu Stromkreisen 14 ausgestanzt ist, aufgebracht. Wie in den F i g. 1 und
3 dargestellt, besteht die Folie 12 vorteilhafterweise aus plastischem Material
mit synthetischer Stoffeinlage und einem Phenolharzbelag 18 auf beiden Seiten, so
daß eine verhältnismäßig dünne jedoch flexible dielektrische Folie 12 entsteht,
welche gegenüber der Metallfolie beim Stanzen der Stromkreise 14 nachgibt und demzufolge
nicht beschädigt werden kann. Bei einer Ausführungsform der Erfindung gemäß F i
g. 7 wird die Folie 12 mit den ausgestanzten Stromkreisen 14 auf einer verhältnismäßig
starren Unterlageplatte 20 aus Isoliermaterial angeordnet.
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Gemäß F i g. 4 und 5 wird entsprechend einem der erfindungsgemäßen
Verfahren zur Herstellung gedruckter Schaltungen eine Lage Folie 12 und eine Lage
leitende Metallfolie 15 übereinander auf eine elastische untere Stanzplatte 22 gelegt.
Der obere Stempel 24 hat erhabene Stempelflächen in Form der gewünschten auszustanzenden-
Stromkreise und wird auf die übereinanderliegenden Folien 12, 15 abgesenkt und so
die Stromkreise aus der Metallfolie 15 ausgestanzt. Die elastische Stanzplatte22
kann aus Gummi oder einem anderen nachgiebigen Material hergestellt sein und muß
ein Ausweichen der Folie 12 während des Stanzvorganges ermöglichen, wie dies in
der F i g. 5 dargestellt wird. Die Stanzplatte 22 muß jedoch genügend starr sein,
um den Stanzvorgang genügend Widerstand entgegensetzen zu können, damit die Folie
12 nicht übermäßig gedehnt oder gar beschädigt wird.
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In der Praxis kann die leitende Metallfolie 15 auf der Folie 12 aufgeklebt
werden, und der Stanzabfall wird nach dem Stanzvorgang abgehoben, so daß lediglich
die gedruckten Stromkreise 14 auf der Folie 12 verbleiben, wie dies in der F i g.
6 dargestellt wird. Die dermaßen hergestellte gedruckte Schaltung 10 kann anschließend
von der elastischen Stanzplatte 22 abgehoben und gemäß F i g. 7 auf einer verhältnismäßig
starren Unterlageplatte 20 aufgebracht werden. Die Unterlageplatte 20 kann aus einer
preßbaren faserigen Isolierfolie mit einem Gehalt von aushärtbarem Kunstharz bestehen.
Dieses Material bietet sich als sehr geeignet für Preßverfahren an, bei welchen
eine Materialformung unter der Einwirkung von Hitze und Druck vorgenommen werden
soll. Während des Preßvorganges schützt die dielektrische Folie die Oberfläche der
leitenden Metallfolie davor, daß etwa in der Unterlage vorhandene überschußpreßmasse
auf die leitende Metallfolie gelangt und diese bedeckt, wodurch die Leitfähigkeit
leiden könnte. Die Folie schützt außerdem die mit den Stromkreisen versehene Fläche
vor schädlicher Gaseinwirkung. In der Praxis kann auch die Folie selbst ausgehärtet
werden, so daß eine fest gebundene flexible gestanzte Schaltungseinheit entsteht.
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Die verhältnismäßig dünne Trägerfolie mit der metallischen Stromkreisschablone
bietet sich geradezu selbst vorteilhaft für weitere Verwendungsgebiete an. So können
beispielsweise aufeinanderfolgende ähnliche oder unterschiedliche ausgestanzte Schaltungen
auf einer durchlaufenden Folienbahn aufgebracht, zusammengerollt und in Rollenform
aufbewahrt werden, wie dies in der F i g. 11 durch die Rolle 25 dargestellt wird.
Die verhältnismäßig dünne Folie mit dem aufgebrachten Stromkreisen kann außerdem
bei der Herstellung gedruckter Mehrfachschaltungen Anwendung finden, welche sich
aus einer Anzahl aufeinanderliegender gedruckter Schaltungen mit unterschiedlichen
Stromkreisschablonen zusammensetzen und mit Anschlüssen für den elektrisch leitenden
Anschluß bestimmter Stromkreisschablonen ausgestattet wird. Wie in den F i g. 11
und 12 schematisch dargestellt, werden die auf der Folienbahn befindlichen und mit
Stromkreisen versehenen Folienstücke 26 von der Bahn abgeschnitten und übereinandergestapelt.
Bestimmte Folienstücke 26 können mit Öffnungen 28 versehen werden, durch welche
Teile der darunterliegenden Stromkreise zum Vorschein kommen und elektrisch geschaltet
werden können. In der Praxis können die übereinandergestapelten Folienstücke 26
gegenseitig durch ein Bindemittel verbunden und auf einer verhältnismäßig starren
isolierenden Unterlage 30 angeordnet werden, so daß eine gedruckte Vielfachschaltung
32 gemäß F i g. 12 entsteht.
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Nach der Entfernung des Stanzabfalles kann die so erhaltene Einheit
in eine Preßform eingesetzt und der Einwirkung von Hitze und Druck unterworfen werden,
wodurch eine glattflächige gedruckte Schaltung 14 gemäß F i g. 10 hergestellt werden
kann.
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Bei der Durchführung des Verfahrens besteht die Möglichkeit, die dünne
dielektrische Folie unter Zuhilfenahme eines Bindemittels an die Unterlage zu binden
oder auf diese aufzuschichten. Man kann auch die dielektrische Folie, die Metallfolie
und die Unterlage aufeinanderschichten und anschließend schneiden oder die einzelnen
Lagen von Metallfolie und dielektrischer Folie einzeln auf die Unterlage auflegen
und anschließend die Stromkreisschäblone ausstanzen.
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Die Trägerfolie 12 besteht vorteilhafterweise aus Plastikmaterial
und ist wie beschrieben in Form einer synthetischen Stoffseele mit beiderseitigem
Phenolharzbelag ausgebildet. Die Herstellung dieser Trägerfolie 12 kann jedoch auch
aus anderen Materialien erfolgen, wofür vorteilhafterweise Fasermatten, verwebt
oder nicht verwebt aus Glas- oder Asbestfasern sowie Folien aus Polyester bzw. einem
anderen zähen isolierenden Folienmaterial Anwendung finden können. Auch die isolierende
Unterlage kann aus verschiedenen Materialien wie eine Kombination verschiedener
Folien, beispielsweise aus Polyamid-, Polyacryl-, Zellulose-, Asbest, Glas-, Phenol-,
Epaxysowie
allen anderen geeigneten aushärtbaren Kunstharzen, hergestellt
werden. Es soll auch nochmals darauf hingewiesen werden, daß die Dicke der dielektrischen
Folie 12 aus Gründen des besseren übersichtlichkeit in den Zeichnungen absichtlich
in unnatürlicher Vergrößerung dargestellt wurde. Derzeit findet in der Praxis eine
Folie mit einer Dicke von etwa 0,127 mm Verwendung, während für die leitende Metallfolie
vorteilhafterweise jedoch nicht ausschließlich Stärken von 0,343 bis 0,685 mm in
Betracht kommen.