DE1640496A1

DE1640496A1 - Verfahren zur Herstellung von flexiblen elektrischen Bandleitern und flexiblen elektrischen Schaltungen auf galvanoplastischem Wege

Info

Publication number: DE1640496A1
Application number: DE19661640496
Authority: DE
Inventors: Pilgram Heinz Robert
Original assignee: IBM Deutschland GmbH
Current assignee: IBM Deutschland GmbH
Priority date: 1966-12-22
Filing date: 1966-12-22
Publication date: 1970-10-22
Also published as: FR1550427A

Description

Amtliches Aktenzeichen: Neuanmeldung P 16 40 496. 9

Aktenzeichen der Anmelderin: GE 026, GE 866068

Verfahren zur Herstellung von flexiblen elektrischen Bandleitern und flexiblen elektrischen Schaltungen auf galvanoplastischem Wege

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von flexiblen elektrischen Bandleitern und flexiblen elektrischen Schaltungen auf galvanoplastischem Wege mit Hilfe eines auf eine metallische Trägerfläche aufgebrachten photographischen Musters.

Bei bekannten Verfahren zur Herstellung von metallischen Folien mit vorwiegend feinmaschigen Mustern auf galvanoplastischem Wege wird eine Metallplatte mit einer lichtempfindlichen Schicht überzogen, durch eine siebartige Platte oder einen Film belichtet, entwickelt, die belichteten Stellen der Schicht gehärtet und die unbelichteten abgelöst. Dann werden die freiliegenden Teile der Oberfläche geätzt, so daß sich zwischen den belichteten Teilen vertiefte Räume bilden, worauf die ganze Metallplatte mit einer nichtleitenden erhärtenden Masseschicht überstrichen und, da

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hierbei auch die belichteten Flächen teilweise mit überdeckt werden, die Oberfläche der Metallplatte plangeschliffen wird. Der Nachteil dieses Verfahrens besteht darin, daß die Matrizen einzeln in einem Kopier- und Ätzverfahren hergestellt werden müssen, auch wenn es sich um gleiche Muster handelt, und daß die Konturenschärfe des Musters hohen Anforderungen nicht genügt. Auch ist dieses Verfahren teuer, da die so hergestellten Matrizen nur eine bestimmte Lebensdauer haben.

In entsprechender Weise wurden bisher auch sogenannte flexible Schaltungen hergestellt, wobei eine auf einem Isolierfilm aufgetragene, mit resistenten Bereichen versehene Kupferfolie einem Ätzvorgang ausgesetzt und anschließend geschliffen wird.

Mit einfacheren Mitteln werden sogenannte Bandleiter hergestellt; das sind flache, bandförmige elektrische Leiter relativ geringer Dicke, die bevorzugt zur Verlegung in dünnwandigen Teilen oder auch auf Flächen bestimmt sind. Trotz ihrer geringen Dicke haben solche Bandleiter infolge ihrer relativ großen Breite gute Leiteigenschaften bei geringem Widerstand. Die Herstellung dieser vorwiegend mehradrigen Bandleiter erfolgt bisher, indem man die erforderliche Anzahl von Bändern, vorzugsweise Kupfer bänder, in dem gewünschten Abstand voneinander zwischen zwei Isolierfolien legt und diese sodann zusammenschweißt, so daß die Leiter gegeneinander und gegen die Umgebung mediumdicht abgeschlossen sind. Auch dieses Verfahren ist jedoch umständlich, und eine wirtschaftliche

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Herstellung großer Längen und größerer Mengen von Bandleitern isti wie ersichtlich, damit nicht möglich.

Da flexiblen Bandleitern und Schaltungen in den verschiedensten Anwendüngen eine wachsende Bedeutung zukommt, wie z.B. beim Verlegen von Leitungen und Leitungsmustern in Armaturenbrettern von Kraftfahrzeugen, wo es, wie auch in zahlreichen anderen Fällen, darauf ankommt, Leiter und Leitungsverzweigungen ohne besonderen Raumbedarf sicher und geschützt unterzubringen, hat die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung solcher flexiblen Bandleiter und Schaltungen zum Ziel, mittels dessen eine wirtschaftliche Herstellung großer Längen bzw. großer Stückzahlen möglich ist. Die Erfindung geht aus von dem durch die deutsche Auslegeschrift 1 147 818 bekannten Verfahren zur Herstellung von Folien verschiedener Art, bei dem eine photographisch mit einem entsprechenden Muster versehene Metallplatte in ein galvanisches Bad getaucht und die durch die Galvanisierung erzeugte Folie von der Metallplatte abgezogen wird. Der Nachteil dieses Verfahrens ist, daß, obwohl hierbei das Ätzen mit den erforderlichen zugehörigen Bearbeitungsgängen wegfällt, durch die Einzelgalvanisierung der Platten die Herstellung der Teile dennoch, zeitraubend ist und die herstellbaren Längen begrenzt sind. Dieser'Nachteil wird durch das erfindungsgemäße Verfahren dadurch beseitigt, daß das Muster auf den Umfang einer Trommel aufgebracht wird, daß diese in ein galvanisches !Bad teilweise eingetaucht wird und ständig umläuft, und daß eine adhäsive Isolierfolienbahn ständig zugeführt und über einen

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begrenzten Umfangsbereich der Trommel angedrückt wird, unter deren Wirkung die galvanisch gebildete Leiterschicht kontinuierlich abgezogen wird.

Mit dem Verfahren gemäß der Erfindung ist es möglich, in einem kontinuierlichen Herstellprozeß mehradrige Bandleiter beliebiger Länge, die dann gegebenenfalls in die benötigten Einzellängen zerschnitten werden können, sowie flexible Schaltungen beliebiger Muster in großer Stückzahl

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wirtschaftlich herzustellen. Im letzteren Fall entspricht zweckmäßig der Trommelumfang einer Musterlänge, so daß auch hier lediglich durch nachträgliches Trennen der einzelnen Abschnitte die Einzelmuster erhalten werden. Vorteilhaft ist es weiterhin, für jedes Muster eine besondere Trommel zu beschichten, so daß durch einfachen Austausch der Trommel verschiedene flexible Schaltungsmuster herstellbar sind.

Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht in Übereinstimmung mit dem bekannten, vorher beschriebenen Verfahren eine sehr genaue Herstellung auch feinster Muster mit äußerst geringen Abständen zwischen den einzelnen Leitern. Darüber hinaus wird mit dem vorgeschlagenen Verfahren ein sicheres und kontinuierliches Abziehen der im Elektrolyten gebildeten Metallfolie von der Trommeloberfläche erzielt.

Soll das erhaltene Muster bzw. der Bandleiter beiderseits abgedeckt werden, um gegen jegliche Einflüsse von außen geschützt zu sein,- so wird nach

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einer Weiterbildung des erfindungs gemäße η Verfahrens eine zweite adhäsive Isolierforlienbahn kontinuierlich zugeführt und mit der beschichteten Seite der ersten Folienbahn verbunden.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnungen in einem Ausführungsbeispiel beschrieben. Nach der Zeichnung ist eine zylindrische Trommel 1 mit einem Mantel aus rostfreiem Stahl drehbar gelagert angeordnet und wird mittels eines (nicht gezeigten) Antriebs mit einstellbarer Geschwindigkeit ständig im Uhrzeigersinn gedreht. Der untere Bereich der Trommel ist dabei in ein, einen Elektrolyten enthaltendes galvanisches Bad 3 eingetaucht, das sich in einem Behälter 2 befindet. Auf der Mantelfläche der Trommel 1 befinden sich leitende Flächenbereiche 4 in einem bestimmten, photographisch übertragenen Muster, z. B. in Umfangsrichtung parallel verlaufende Leiterzüge. Die Trommel 1 dient als Kathode, während im Elektrolytbad 3 in geringem Abstand von der Trommel 1 ein als Anode wirksamer Körper 5 angeordnet ist. Nahe dem Umfang der Trommel 1 befindet sich - in Drehrichtung der Trommel knapp oberhalb der Elektrolytbad-Oberfläche - eine Spülzone 6 und benachbart zu dieser eine Trockenzone 7. Neben der Trockenzone 7, wiederum in Drehrichtung der Trommel 1, wird eine Isolierfolienbahn 8 zugeführt und mittels einer Walze 9 an den Trommelumfang angedrückt Parallel zur Walze 9 ist ein Andrückkissen 10 angeordnet und neben diesem eine weitere Walze 11, über die das Abheben der Isolierfolie 8 vom Trommelmantel erfolgt.

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Mittels eines zweiten Walzenpaares 12 kann, wenn erforderlich, eine zweite Isolierfolienbahn 13 zugeführt werden. Eine anschließende Wärnaekammer 14 dient zur Nachbehandlung der beiden Folienbahnen zwecks Fixierung der Adhäsion.

Bei der Drehung der Trommel 1 entsteht, wenn zwischen Kathode und Anode eine Spannung angelegt wird, auf den als Kathode wirksamen leitenden Bereichen 4 auf der Mantelfläche der Trommel 1 eine dünne me-

W tallische Schicht, beispielweise in einer Dicke von wenigen n. Wenn erforderlich, ist aber auch eine wesentlich höhere Dicke, beispielsweise von 50 ii, erzielbarj die Schichtdicke ist abhängig von der Drehgeschwindigkeit der Trommel 1 und dem angelegten Strom zwischen Anode und Kathode des Elektrolytbades 3. Ein bestimmtes Bandleitermuster kann beispielsweise aus einer Anzahl parallel verlaufender Leiter von 40 u Dicke und 100 ii Breite bei einem Mittenabstand von 200 u zusammengesetzt sein. Besonders geeignete Metalle für die elektrolytische Beschich-

ψ tung sind Kupfer, Nickel oder Cu-Ni -Legierungen, Gold, Silber, aber auch

Zinnlegierungen sowie - für,Speicherelemente - Nickel-Eisen- und Nickel-Kobalt-Legierungen.

Nach dem Verlassen des Elektrolytbades 3 gelangt der betreffende Bereich der Trommeloberfläche in die Spülzone G und einschließend in die Trockenzone 7. Darauf wird mittels der Walze 9 die Isolierfolienbahn 8 aufgelegt und verbleibt für einen bestimmten Umfangsbereich, nämlich bis zur Walze 11, auf dem Trommelmantel, wobei das Andrückkissen 10 zusätzlich das

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Wirksaniwerden der Adhäsions schicht der Isolierfolienbahn 8 auf die auf den Leiterbereichen der Trommel befindliche MetallfoHenschicht unterstützt.

Sodann wird die Isolierfolienbahn 8 mit dem darauf befindlichen Metallfolienmuster durch das Walzenpaar 12 geführt, wobei die zweite Isolierfolienbahn 13 so mit der ersten Isolierfolienbahn 8 verbunden wird, daß das Metallmuster vollständig abgedeckt ist. Die Verbindung der beiden Isolierfolienbahnen 8 und 13, kann, wie erwähnt, anschließend, wenn erforderlich, in einer Wärmekammer 14 nachbehandelt werden.

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Claims

PATENTANSPRÜCHE

1. Verfahren zur Herstellung von flexiblen elektrischen Bandleitern und flexiblen elektrischen Schaltungen auf galvanoplastischem Wege, wobei eine metallische Trägerfläche mit einer lichtempfindlichen Schicht versehen, auf die Fläche photographisch ein Muster aufgebracht und ent-

™ wickelt wird und anschließend die durch das Muster bestimmten Flächenbereiche durch galvanische Abscheidung mit einer abziehbaren metallischen Schicht versehen werden, dadurch gekennzeichnet, daß das Muster auf den Umfang einer Trommel aufgebracht wird, daß diese in ein galvanisches Bad teilweise eingetaucht wird und ständig umläuft, und daß eine adhäsive Isolierfolienbahn ständig zugeführt und über einen begrenzten Umfangsbereich der Trommel angedrückt wird, unter deren Wirkung in an sich bekannter Weise die galvanisch gebildete Leiter schicht

ψ kontinuierlich abgezogen wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zum Abdecken der Leiterschicht nach dem Abziehen von der Trommel eine zweite adhäsive Isolierfolienbahn kontinuierlich zugeführt und mit der beschichteten Seite der ersten Folienbahn verbunden wird.

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