DE1490231C - Verfahren zur Herstellung gedruckter Schaltungen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung gedruckter Schaltungen, bei dem während des Stanzens zwischen eine elastische Unterlage aus wärmehärtendem, synthetischem Kunststoff und eine Metallfolie eine dünne elastische Folie gelegt wird, die von einer gewebten oder anderweitig hergestellten Stoffeinlage aus synthetischen Fasern gebildet wird und eine oder mehrere Lagen mit synthetischem Kunstharz, z. B. Phenolharz, überzogen sind, und bei dem ferner nach Entfernung ⁵der ausgestanzten Teile der Metallfolie die dünne elastische Folie mit der gedruckten Schaltung und mit der anschließend ausgehärteten elastischen Unterlage die gedruckte Schaltung bildet, nach Patent 1 259 430.

Das Hauptpatent betrifft ein Verfahren zur Herstellung gedruckter Schaltungen durch Auflegen einer Metallfolie auf eine elastische Unterlage, anschließendes Stanzen und Entfernung des ausgestanzten Teiles, während die Metallfolie auf der elastischen Unterlage aufliegt, wobei eine dünne elastische Folie aus dielektrischem Werkstoff zwischen die Metallfolie und die elastische Stanzplatte bzw. Unterlage während des Stanzens gelegt wird.

Dieses Verfahren kann dadurch weitergebildet werden, 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.

Eine weitere Ausgestaltung des Verfahrens nach dem Hauptpatent und dieser bevorzugten Ausgestaltung ist darin zu sehen, daß die federnde Unterlage ein wärmeaushärtender synthetischer Kunststoff ist, welcher nach Entfernung der ausgestanzten Teile der Metallfolie anschließend in den ausgehärteten Zustand übergeht, um damit eine feste Unterlage für die Folie aus dielektrischem Material zu bilden, auf der die nach dem Stanzen übriggebliebenen Teile der Metallfolie, welche die Schaltung bilden, befestigt sind.

Es ist bereits ein Verfahren zur Herstellung einer Leiterplatte bekanntgeworden, bei dem auf eine härtende, aber nicht durchgehärtete Isolierstoffunterlage ein- oder beidseitig eine Metallfolie geklebt wird, die unter Verwendung einer ein Positiv der Schaltung bildenden Schutzlackschicht teilweise chemisch weggeätzt wird und die verbleibenden, die Schaltung bildenden Teilender Metallfolie unter Druck und Wärme in die Unterlage gepreßt werden, wobei die Unterlage durchgehärtet wird. Es werden also Leitungszüge auf eine Unterlage aufgebracht, die ein haltbares Kunstharz enthält, das anschließend ausgehärtet wird. Ein Stanzvorgang ist nicht vorgesehen, vielmehr wird die Metallfolie unter Verwendung einer Schutzlackschicht teilweise abgeätzt. Die Metallfolien müssen mit einer einseitigen, teilgehärteten Leimschicht versehen sein, um eine Haftung auf den Isolierfolien (in diesem Fall ausschließlich Papierlagen) zu ermöglichen.

Nach einem weiteren bekannten Verfahren zum Herstellen von Leiterplatten wird ein Isolierträger an wenigstens einer Seite mit Nuten geformt, auf die eine Metallfolie aufgelegt wird, wonach die Unterlage und die Metallfolie in der Weise gegeneinander gepreßt werden, daß Leitungszüge ausgestanzt und in die Nuten hineingedrückt werden, in denen sie anschließend befestigt werden. Hierzu ist vorgesehen, daß die Unterlage aus einer starren Grundplatte besteht und daß der Preßstempel ein elastisches Kunststoffpolster trägt, das die Metallfolie in die Nuten drückt. Das nachgebende plastische Material ist in diesem Falle jedoch mit dem Pressenkopf verbunden, eine lose oder gar mit den Leitungszügen bereits verbundene Isolierfolie wird dabei nicht verwendet.

Auch bei einem anderen Verfahren wird eine Metallfolie direkt auf eine elastische Unterlage gebracht, also ohne Zwischenlage einer Isolierfolie,

ίο welche warmhärtendes Harz enthält. Dieses'Verfahren sieht im übrigen vor, daß ein Stanzwerkzeug mit vorstehenden Außenkanten verwendet wird, welche die Kanten des ausgestanzten Metallfolienstücks tief in die Oberfläche des damit zu versehenden Gegen-

1.5 Standes eindrücken.

Es ist auch bekannt, mehrere gedruckte Schaltungsplatten übereinanderzustapeln und die Leitungszüge der einzelnen Schichten durch Öffnungen in den Schichten hindurch miteinander leitend zu verbinden.

Ausgehend von dem eingangs angegebenen Verfahren liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, dieses Verfahren nach dem Hauptpatent derart weiterzubilden, daß die Metallfolie und die dünne elastische Folie derart fest miteinander verbunden werden, daß sie als Einheit weiter verarbeitet werden können.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die die Leitungszüge tragende dünne Isolierfolie ausgehärtet wird und anschließend zusammen mit der elastischen Unterlage zur Aushärtung derselben in eine Form eingebracht und der Einwirkung von Wärme und/oder Druck unterworfen wird. Hierdurch wird erreicht, daß die den Träger für die Leitungszüge bildende Isolierfolie ausgehärtet wird, nachdem der Stanzvorgang und die Beseitigung der überflüssigen Metallteile beendet ist. Hierdurch wird ein wesentlicher Fertigungsvorteil erzielt, da Leitungsfolien nunmehr in großer Anzahl vorgefertigt und entweder sofort oder nach einer Zwischenlagerung weiter verarbeitet werden können.

Dabei werden sie mit der elastischen Unterlage verbunden. Außerdem bildet die Isolierfolie einen Schutz für die Leitungszüge bzw. die elastische Unterlage. Unter Einwirkung von Hitze und/oder Druck entsteht anschließend das Unterlagsteil und wird die elastische, dielektrische Folie ausgehärtet, wobei sie sich nahezu gleichzeitig mit den Leitungszügen und mit dem Unterlagsteil verbindet.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 die Draufsicht auf eine verhältnismäßig dünne dielektrische Kompositfolie vor der Aufbringung der gedruckten Schaltung,

Fig. 2 ähnlich der Fig. 1 eine Kompositfolie mit einer in Form von Stromkreisen ausgestanzten Kupferfolienauflage,

F i g. 3 einen Schnitt längs der Linie III-III in F i g. 2, wobei jedoch die Dicke der Elemente übertrieben groß dargestellt wird,

F i g. 4 die Seitenansicht einer Vorrichtung zur Aufbringung einer Metallfolie in Form leitender Stromkreise und einer nicht ausgehärteten Trägerfolie auf einem Unterlagsteil während der Herstellung desselben aus einer geeigneten Preßmasse,

Fig. 5 die Seitenansicht einer Vorrichtung zur Aufbringung einer vorgehärteten Trägerfolie mit aufgedruckten Stromkreisen auf einem Unterlagsteil während dessen Herstellung aus geeigneter Preßmasse, F i g. 6 die Seitenansicht einer Vorrichtung zur Bin-

dung einer Vielfachschaltung mit Trägerfolien auf einem Unterlagsteil während dessen Herstellung aus geeigneter Preßmasse.

In den Zeichnungen wird eine 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 16 wie etwa Dacron, Orion usw. 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.

Die Verfahrensschritte nach F i g. 1 bis 3 sind bereits im Hauptpatent beschrieben.

Wie die F i g. 4 zeigt, können Leitungszüge 38 in den Kunstharzbelag einer Isolierfolie 40 während des Preßvorganges gänzlich eingebettet werden, so daß eine glattflächige gedruckte Schaltung entsteht.

F i g. 5 zeigt noch eine weitere Verfahrensart zur Herstellung einer gedruckten Schaltungseinheit. Diesem Verfahren zufolge werden die Leitungszüge 38 aus dünner Metallfolie vorgefertigt und auf eine verhältnismäßig dünne dielektrische Isolierfolie 40 mit einem beiderseitigen Belag aushärtbaren Kunstharzes aufgelegt.

Die beiden Folien 38, 40 werden Hitze und Druck ausgesetzt, wodurch der Kunstharzbelag aushärtet und eine sichere Bindung der Leitungszüge auf der Isolierfolie bewirkt. Anschließend wird die ausgehärtete Schaltungseinheit 37 ähnlich der Darstellung gemäß F i g. 3 in eine Preßform 42 eingesetzt, in weleher sich eine Preßmasse 44 befindet. Unter dem Einfluß von Hitze und Druck wird die Preßmasse ausgehärtet und die Unterlage geformt. Während der Formung der Unterlage bindet sich die Schaltungseinheit 37 mit der Unterlage. Wie man der Fig. 3 entnehmen kann, entsteht bei diesem Verfahren auf der Isolierfolie ein erhabener Leitungszug 38. Einer der Vorteile dieses Verfahrens liegt darin, daß die vorgehärtete Schaltungseinheit infolge der festen Bindung zwischen Isolierfolie und Metallfolie gelagert oder in sonstiger Weise noch vor der Pressung der Unterlage bearbeitet werden kann.

Um eine Vielfachschaltung herzustellen, wird gemäß Fig. 6 eine Schalteinheit 37, bestehend aus Metallfolie und dielektrischer Folie, verwendet, welche nach irgendeinem der bisher geschilderten Verfahren hergestellt werden kann.

Auch eine zweite Schalteinheit 46, bestehend aus Metallfolie und dielektrischer Folie, welche für dieses Verfahren benötigt wird, kann nach einem dieser beschriebenen Verfahren erzeugt werden. Diese zweite Schaltungseinheit 46 wird jedoch mit einer Anzahl Öffnungen 48 neben bestimmten Teilen der Stromkreisschablone ausgestattet. Die Preßform wird sodann mit Preßmasse 44 gewünschter Zusammensetzung beschickt und die erste Schalteinheit 37 in die Form eingelegt. Anschließend wird auch die zweite Schalteinheit 46 oberhalb der ersten in die Form eingesetzt, wobei die Öffnungen 48 bestimmte Teile der darunterliegenden Stromkreisschablone freilassen. Die Preßform wird dann geschlossen und der Kunstharzbelag der dielektrischen Folien durch Einwirkung von Hitze und Druck ausgehärtet, wobei sich die Folien gegenseitig und mit der im gleichen Arbeitsgang geformten Unterlage binden. Nach Entnahme der mehrschichtigen Schalteinheit und der Unterlage aus der Preßform können die einzelnen Stromkreise der über- und untereinanderliegenden Folien durch die Öffnungen 48 hinduch leitend verschaltet werden. Auf diese Weise kann in einfacher und wirtschaftlicher Weise eine Vielfachschaltung auf einer Unterlage hergestellt werden.

Wenngleich bei einzelnen der bereits beschriebenen Verfahren die Preßform mit Preßmasse gefüllt wird, soll hier darauf hingewiesen werden, daß es auch ohne weiters möglich ist, zuerst die Metallfolie mit der dielektrischen Folie in die Form einzubringen und erst anschließend diese mit Preßmasse zu beschicken.

Bei der praktischen Durchführung verschiedener der beschriebenen Verfahren, gemäß welchen die Unterlage in Form einer Isolierplatte ausgebildet ist, besteht auch 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 Metall-' folie und die Unterlage aufeinanderschichten und anschließend schneiden, oder die einzelnen Lagen von Metallfolie und dielektrischer Folie einzeln auf die Unterlage auflegen und anschließend die Stromkreisschablone ausstanzen. Auch bei den anderen Verfahren, bei welchen die Bindung der dielektrischen und metallischen Folie mit der Unterlage während der Formung derselben erfolgt, kann die Metallfolie vorher durch ein Bindemittel auf der dielektrischen Folie befestigt werden.

Die Isolierfolien 12, 40 bestehen vorteilhafterweise aus Plastikmaterial und sind wie beschrieben in Form einer synthetischen Stoffseele mit beiderseitigem Phenolharzbelag ausgebildet. Die Herstellung dieser Isolierfolien 12, 40 kann jedoch auch aus anderen Materialien erfolgen, wofür vorteilhafterweise Faserschichten, 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 etwa Kombinationen verschiedener Folien, beispielsweise aus Polyamid-, Polyacryl-, Zellulose-, Asbest und Glas- und Phenol-, Epoxy-, DAP- sowie allen anderen geeigneten aushärtbaren Kunsfharzen hergestellt werden. Als Beispiel für die Preßmasse zur Herstellung der Unterlage wird pulverförmiges oder körniges Phenolharz mit einem Füller angeführt; es kann an Stelle dieser Zusammensetzung auch eine andere Masse, wie etwa keramisches Material oder Glas, benutzt werden. Es soll auch darauf hingewiesen werden, daß die Dicke der dielektrischen Folien 12, 40 aus Gründen der besseren Übersichtlichkeit in den Zeichnungen absichtlich in unnatürlicher Vergrößerung dargestellt wurde. Derzeit findet in der Praxis eine Folie mit einer Dicke von etwa 0,0127 cm Verwendung, während für die leitende Metallfolie vorteilhafterweise, jedoch nicht ausschließlich Stärken von 0,00343 bis 0,00686 cm in Betracht kommen.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Verfahren zur Herstellung gedruckter Schaltungen, bei dem während des Stanzens zwischen eine elastische Unterlage aus warmhärtendem synthe-

   tischem Kunststoff und eine Metallfolie eine dünne elastische Folie gelegt wird, die von einer gewebten oder anderweitig hergestelhen Stoffeinlage aus synthetischen Fasern gebildet wird und eine oder mehrere Lagen mit synthetischem Kunstharz, z. B. Phenolharz, überzogen sind, und bei dem ferner nach Entfernung der ausgestanzten Teile der Metallfolie die dünne elastische Folie mit der gedruckten Schaltung und mit der anschließend ausgehärteten elastischen Unterlage die gedruckte Schaltung bildet, nach Patent 1 259 430, dadurch gekennzeichnet, daß die die Leitungszüge (38) tragende dünne Isolierfolie (40) ausgehärtet wird und anschließend zusammen mit der elastischen Unterlage (44) zur Aushärtung derselben in eine Form (42) eingebracht und -der Einwirkung von Wärme und/oder Druck unterworfen wird.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen