DE1765689A1 - Verfahren und Vorrichtung zur fortlaufenden Herstellung unbegrenzter Laengen flexibler Kabel und Schaltungen - Google Patents

Description

Anmelderint Stuttgart, den 1« JuIi 1968

Electro Connective Systems, Inc» P 1832 S/kg 87, Westgate Drive
Brockton, Uass«, V₀St»A.

Yerfanren und Torriclitung zur fortlauf enden Herstellung unbegrenzter Längen flexibler Kabel und Schaltungen

Sie Erfindung betrifft ein Verfahren ssur fortlaufenden Herstellung unbegrenzter Längen flexibler Kabel und Schaltungen in Form eines flexiblen Bandes, das aus einer Leiter bildenden Metallfolie und einer dielektrischen Trägerschicht besteht, bei welchem Verfahren das Band fortlaufend durch eine bestimmte Bahn geführt und dabei nacheinander die Metallfolie in einem bestimmten

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Muster mit einem Resistmaterial versehen» die Folie an dem von dem Resistmaterial nicht bedeckten Abschnitten durch Ätzen entfernt und das Resistmaterial zur Freilegung der verbliebenen feile der Folie entfernt wird.

Bei der Herstellung von Kabeln mit flachen Leitern und Schaltungen in Form fortlaufender Bänder *±rd eine leitende Metallfolie, beispielsweise eine Kupferfolie, zunächst auf einer Seite durch Aufweisen* Besprühen, Offset-Beschichtung oder andere Verfahren alt einer Trägerschicht aus dielektrischem Material versehen* Dann wird auf die unbeschichtete Seite der Folie, ggf · nach dem Reinigen dieser Seite« ein Resistmaterial in einem Muster aufgebracht, das die gleiche Gestalt aufweist wie der gewünschte Leiterverlauf ο Zu diesem Zweck werden häufig Siebdruck- und Fhotoresisttechniken angewandt, isa«iög®:& jedoch einen schrittweisen Arbeiteverlauf, so daß das Band intermittierend bewegt werden mißo Es sind Verfahren zum fortlaufenden Bedrucken der Karten gedruckter Schaltungen und zum fortlaufenden Aufbringen paralleler Eesistlinien bei der Herstellung von Flachkabeln bekannt» Bis heute war es jedoch nicht möglich, fortlaufend unbestimmte Längen paralleler Linien von Resistmaterial aufzubringen,

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die gemäß einer bestimmten regelmäßigen oder unregelmäßigen Folge durch nichtparallele Resistmuster unterbrochen sind, wie sie typisch für das Anbringen von Anschlüssen an solche parallelen Leitungen sind«,

Demnach liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum vollständig fortlaufenden Aufbringen von Resistmaterial auf ein Band, das aus einer mit einem Dielektrikum hinterlegten Metallfolie besteht, zu schaffen, das die Herstellung unbestimmter Längen solcher Bänder ermöglicht, die mit den verschiedensten Eesistmustern versehen sein können, nämlich von Flachkabeln mit parallelen Leitern, flexiblen Schaltungen mit nichtparallelen Leiteranordnungen beliebiger Konfiguration und Spezialkabeln, die auf dem größten Teil der Fläche parallele Leiter aufweisen, aber spezielle, nichtparallele Enden oder Verzweigungen besitzen,,

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß das Band vor der Aufbringung des Resistmaterial zur Bildung einer 'Bezugskante an einem Band in Langerichtung beschnitten wird und dann !Teile des Bandes in vorbestimmter Weise verändert werden, um an bestimmten Stellen in

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Längsrichtung des Bandes und quer sum Band an bestimm» ten Stellen in bezug auf die Bezugskante Markierungen zu schaffen, daß das Resistmaterial auf die Metallfolie an zwei Stationen aufgebracht und in der ersten ein langgestrecktes Muster und in der zweiten ein anderes Muster kurzer Länge erzeugt wird und daß vor dem Aufbringen des Resistmaterials sowohl die Bezugskante des Bandes als auch die Markierungen abgetastet werden, um in Abhängigkeit von der Abtastung der Bezugskante das Band in sedner Querrichtung auf die Stationen bei deren Durchlaufen auszurichten und in Abhängigkeit von der Abtastung der Markierungen in einer bestimmten Folge in den beiden Stationen das Resistmaterial aufzubringen, so daß fortlaufend Längenabschnitte des Bandes erzeugt werden, die ein erstes langgestrecktes Muster und ein angrenzendes, mit dem ersten verbundenes anderes Muster kurzer Länge aufweisen.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird demnach ein fortlaufendes, in Längsrichtung aufeinander ausgerichtetes regelmäßiges Muster, insbesondere parallele Linien, in einer Resist-Auftragestation aufgebracht, wogegen ein

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unregelmäßiges Muster geringer Länge, das also aus nichtparallelen Linien besteht, in einer zweiten Resist-Auftragestation aufgebracht· Die Druckfolge der Stationen wird von dem Band ausgelöst. Entsprechende Markierungen werden an dem Band durch Deformation, Beschneiden ader Ausschneiden an einer Stelle des Bandes angebracht, die eine bestimmte Position quer sum Bande aufweist, beispielsweise längs eines Randes des Bandes. Diese Markierungen werden bei der Abtastung des Bandes festgestellt, wenn sich das Band auf die Auftragsstationen zu bewegte Danach kann das Band in der üblichen Weise weiterverarbeitet werden, beispielsweise durch Trocknen des aufgedruckten Re si stmaterials, Ätzen, Aufbringen einer elektrischen Isolierschicht, Aufwickeln und Zerschneiden in gewünschte Kabellängen*

Zum Aufbringen des Resistmaterial stehen verschiedene Techniken zur Verfügung_o Allgemein ist für das erfindungsgemäße Verfahren jede Technik geeignet, mit der es möglich ist, die Abmessungen des auf gebrachten Mustere quer zum Band in bezug auf einen Rand des Bandes, oder einen sonstigen, quer zum Band festgelegten Längsweg

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auf dem Band konstant zu halten₀ Bevorzugt wird das Aufdrucken einer Resistdruckfarbe mit Hilfe von Druckwalzen., In diesem Fall werden Tiefdruckwalzen zum Drucken paralleler Linien und Offset-Walzen aum Drucken nichtparalleler Schaltungen bevorzugt.

Die Erfindung betrifft auch eine Anlage zur Durchführung des oben beschriebenen Verfahrens· Diese Anlage weist eine Vorrichtung zum Abtasten der Markierungen, eine erste, auf die Markierungen ansprechende Station zum Auftragen des Resistmaterial auf die Metallfolie nach einem ersten bestimmten Muster, eine zweite, auf die Markierungen ansprechende Station zum Auftragen des Resistmaterials auf die Metallfolie in einem zweiten bestimmten Muster, eine Vorrichtung zur Entfernung der Metallfolie an den vom Resistmaterial unbedeckten Stellen und eine Vorrichtung zur Entfernung des Resistmaterials zur Preilegung der verbliebenen Abschnitte der Metallfolie auf.

Weitere Einzelheiten und Ausgestaltungen der Erfindung sind der folgenden Beschreibung zu entnehmen, in der die Erfindung anhand der in der Zeichnung dargestellten

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Ausführungsbeispiele näher beschrieben und erläutert wird, Die der Beschreibung und der Zeichnung zu entnehmenden Merkmale können bei anderen Aueführungeformen der Erfindung einzeln für sich oder zu mehreren in be- · liebiger Kombination Anwendung finden» Es zeigen:

Figo 1 eine schematische Sarstellung einer Anlage nach der Erfindung zur Veranschaulichung der Schritte des erfindungsgemäßen Verfahrens»

Figo 2 einen Querschnitt durch ein Band Tor dem Auftragen des Resistmaterial,

Figo 3 eine perspektivische Ansicht eines Abschnittes des Bandes mit Markierungen in vergrößertem Maßstab,

FIg₀ 4 einen Querschnitt durch das behandelte Band nach dem Verlassen der Ätzstation und

Fig» 5 eine Draufsicht auf ein Band nach der Erfindung, das Abschnitte mit parallelen Leitern unbestimmter Länge aufweist, an die sich aufgefächerte Anschlußabschnitte anschließen, die die Anbringung elektrischer Verbindungen erleichtern_o

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Wie aus den Fig. 1 und 2 ersichtlich, weist das Band 15 eine obere Metallfolie 16 zur Bildung der Leiter und eine untere isolierschicht 1? aus dielektrischem Material auf. Sas Band 15 wird durch eine Schneidstation 18, eine Markierungsstation 19* eine Abtaststation 20, eine erste Resist-Auftragestation 21, der ihr zugeordneten Trockenstation 22, eine zweite Resist-Auftragestation 25, die ihr zugeordnete Trockenstation 24 und dann durch weitere Behandlungsstationen geführt, die eine Ätzstation 25, eine Resist-Entfernungsstation 26, eine Beschichtungestation 2?« einen Wärmeofen 28 und eine Aufwickelstation 29 umfassen« Statt der Aufwickelstation kann bei Bedarf auch eine Schneidstation vorgesehen werden, wonach dann die einzelnen Kabellängen am Ausgang der Anlage aufgestapelt werden«

Während bei manchen Anlagen auch die Herstellung dee zweilagigen Bandes 15 vorgesehen sein könnte, wird die Anlage nach Figo 1 von einer Rolle 30 eines vorher hergestellten sweilagigen Bandes gespeistο

Das Band 1$ wird vorzugsweise zum Beschneiden einer Längekante durch die Sohneidetation 18 geführt, die von Jeder

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beliebigen Art sein kann, sofern sie dazu geeignet ist, die Kante des Bandes so genau zu beschneiden, daß eine Bezugskante 31 längs des Bandes entsteht, die von geeigneten Vorrichtungen abgetastet werden kann, wenn sie die Markierungsstation 19« die Abtast-¹ station 20 und die Resist-Auftragestationen 21 und durchläuft, damit das Band 15 <iuer zu seiner Längsrichtung genau ausgerichtet wird«,

Die Markierungsstation 19 bringt an dem Band körperliche Veränderungen an, die längs des Bandes angeordnete Markierungen 52 bilden, die in bezug auf die vorher geschnittene Bezugskante 31 quer zum Band genau vorherbestimmte Stellungen einnehmenα

Die genaue Stellung der Markierungen 32 längs des Bandes kann mittels verschiedenster Techniken bestimmt werden, beispielsweise durch die Abmessung vorbestimmter Längen des Bandes, wenn das Band auf die Markierungsstation zuläuft, in Abhängigkeit von einer Nockensteuerung, die mit dem Bandantriebssystem gekoppelt ist und die Betätigung der liarkierungsstation bewirkt oder dergleichen«) Bei

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der dargestellten Anlage ist eine Längenmeßstation 33 vor der Markierungsstation 19 vorgesehen«, Wenn die Längenmeßstation eine bestimmte Länge des Bandes durchlaufen hat, wird über die Steuerleitung 34- ein Signal übertragen, das die Anbringung einer körperlichen Änderung an dem sich in der Markierungsstation 19 befindenden Band bewirkt_o Es versteht sich, daß die Längenmeß-

" station 33 so programmiert sein kann, daß sie den Durchgang sowohl extrem langer als auch sehr kurzer Bandlängen mißt und signalisiert, wodurch die Herstellung verschiedenster Typen und Längen diskreter Kabel möglich ist„ Weiterhin kann die Markierungsstation 19 statt der in der Zeichnung dargestellten Randkerben 32 und gegenüber der Bezugskante 31 nach innen versetzter Längsschlitze 35» wie sie in Figo 5 dargestellt sind, andere Formen körperlicher Veränderungen am Band erzeugen, wie* beispielsweise Zahnungen, Deformationen und dergleichen»

Nach dem Fassieren der Markierungsstation 19 durchläuft das Band eine AbtaststetLon 20, die gemäß der vorhergehenden Programmierung auf die Markierungen 32 oder 35 anspricht, um das Auftragen des Resistmaterial durch die erste Resist-Auftragösfcation 21 und/oder die zweite Resist·

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Auftrage dt ation 23 auszulöserio Es versteht eich, daß auf diese Weise jede beliebige Bandlänge bearbeitet werden kann* Der erste Resistaufträfe wird von einem langgestreckten regelmäßigen Muster gebildet, wogegen der zweite Besistauftrag ein anderes, unregelmäßiges Muster kurzer Länge darstellte Pig· 5 «eigt ein Kabel, das parallele Bänder eines regelmäßigen ersten Musters aufweist, die an jedem Ende durch ein anderes Huster 51 abgeschlossen werden, durch das die Enden der elektrisch leitenden Bänder aufgefächert werden, um die Anbringung elektrischer Anschlüsse zu erleichtern«

Die erste Kesist-Auftragestation 21 wird vorzugsweise von einer Tiefdruckstation gebildet, deren Walze sich in Längsrichtung des Bandes erstreckende, Adern bildende regelmäßige Streifen druckte Die zweite" Eesist-Auftragestation 23 ist dagegen vorzugsweise eine Offset-Station mit auswechselbaren Druckplatten

Wenn die gewünschte Bandlänge die ReBiBt-Auftragestation 21 passiert hat, wird eine Markierung 32 oder 35 von der Abtaststaion 20 festgestellt und es wird in der richtigen Zeltfolge die Tiefdruckwalze der Resist-Auftragestation

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aus der Druckstellung ausgelenkt und statt dessen die Offset-Walze in der anderen Res is t«Auf tragest at ion 25 genau auf die Enden der parallelen gedruckten Streifen in die Druckstellung gebracht, um ein kurzes unregelmäßiges Muster hinzuzufügen und mit den Streifen ssu verbinden«) Vorzugsweise wird eine auswechselbare Druck-) platte um die Offset-Walze zum Aufdrucken dieses Musters kurzer Länge geleg . Solche Platten sind nicht kostspielig und können leicht ausgewechselt werden, wenn ein anderes unregelmäßiges Muster erwünscht ist ο Der Spalt zwischen den Enden der Platte kann auf dem Band einen druckfreien Zwischenraum bewirken und es kann dieser Zwischenraum das Ende des Kabels bilden<, Bei Bedarf kann die Druckplatte ein Muster für das hintere Ende des einen Kabels und das vordere Ende des folgenden Kabels aufweisen«) Die Abtaststsüon 20 bewirkt auch, daß die Tiefdruckwalze in der Hesist-Auftrageetation 21 an der richtigen Stelle des Bandes in die Druckstellung zurückgebracht wird, so daß eine genaue Ausrichtung zwischen dem vorderen unregelmäßigen Muster und dem von der Tiefdruckwalze gebildeten regelmäßigen Muster gewährleistet ist₀ Zur Ausführung dieser Operationen können bekannte Takt- und Steuersysteme verwendet werden_o

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I?ach Jedem Hesietauftrag wird das Band durch eine Trockenstation 22 bzw. 24 geleitete

Das resultierende getrocknete Band wird dann durch eine Ätzstation 25 geleitet, um die Abschnitte der Metallfolie zu entfernen, die nicht von dem Resistmaterial bedeckt sind. Pig."4 zeigt das Band nach dem ätzen«» Dann wird das Band durch die Resist-Entfernungsatation 26 geleitet, in der das Resistmaterial entfernt wird, um die Verbliebenen Teile der Metallfolie freizulegen

Das Band kann dann weiter behandelt werden, .indem in einer Beschichtungsstation 2? ein dielektrisches Material auf die Metallfolie aufgebracht wird, anschließend in einem Wärmeofen 28 das dielektrische Material ausgehärtet oder getrockner und endlich das Band in einer Station 29 aufgewickelt trirde

Ton den sur Steuerung der Anlage dienenden Markierungen wurde gesagt, daß sie durch körperliche Verformung oder Änderung von Abschnitten des Bande« 15 gebildet werden, die eich in einer genauen Besiehung zu einer sich längs

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dee Bandes erstreckenden Bezugslinie befinden, nämlich der Bezugskante 31° Es versteht sich, daß beide Resist-Auftragestationen 21 und 23 bei entsprechender Einrichtung des Produktionsablaufes das Resistmaterial zur gleichen Zeit auftragen können und daß die ent» sprechenden Operationen durch einen entsprechenden Code } der Schlitze oder Kerben im Band gesteuert werden können. Wie in Figo 3 veranschaulicht, kann beispielsweise eine vordere Querkante 40 einer Kerbe 32 die erste Resist-Auftragestation 21 steuern, während eine Querkante 42 einer zweiten Kerbe 43, die mit der ersten Kerbe 32 in Verbindung steht, zur Steuerung der zweiten Resist-Auftragestation 23 benutzt werden kanru Es versteht sich, daß das Abtasten der Kanten 40 und 42 nicht ein sofortiges Ansprechen der Vorrichtungen in den Resist-Auftragestationen ^v bewirken muß und daß Vorrichtungen zur Zeitverzögerung genutzt werden können, um die Übertragung solcher Signale zu

Das erfindungsgemäße Verfahren ist fortlaufend und ermöglicht die Herstellung flexibler Flachleiterkabel und Schaltungen beliebiger Länge· Die unregelmäßigen Muster kurzer Länge können eine Auffächerung der Enden der langen Leiter nur Erleichterung der Herstellung elektrischer Verbindungen darstellen oder kompliziertere Schaltungen«,

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Claims (1)

Patentansprüche

1. Verfahren zur fortlaufenden Herstellung unbegrenzter Längen flexibler Kabel und Schaltungen in Form eines flexiblen Bandes, das aus einer Leiter bildenden Metallfolie und einer dielektrischen Trägerschicht besteht, bei welchem Verfahren das Band fortlaufend durch eine bestimmte Bahn geführt und dabei nacheinander die Metallfolie in einem bestimmten Muster mit einem Resistmaterial vereehen, die Folie an den von dem Resistmaterial nicht bedeckten Abschnitten durch Ätzen entfernt und das Resistmaterial zur Freilegung der verbliebenen Teile der Folie entfernt wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Band (15) vor der Aufbringung des Resistmaterial zur Bildung einer Bezugskante (31) an einem Rand in Längsrichtung beschnitten wird und dann Teile des Bandes in vorbestimmter Weise verändert werden, um an bestimmten Stellen in Längsrichtung des Bandes und quer zum Band an bestimmten Stellen in bezug auf die Bezugskante (31) Markierungen (32 und 35) zu schaffen, daß das Resistmaterial auf die Metallfolie (16) an zwei Stationen (21 und 23) aufgebracht und in der ersten Station (21)

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ein langgestrecktes Muster (50) und in der zweiten Station (23) ein anderes Muster (51) kurzer Länge erzeugt wird, und daß vor dem Aufbringen des Retsistmaterials sowohl die Bezugskante (51) des Bandes (15) als auch die Markierungen (32 und 35) abgetastet werden, um in Abhängigkeit von der Abtastung der Bezugskante (31) das Band (15) Iu seiner Querrichtung auf die Stationen (19 bis 23) bei deren Durchlaufen auszurichten und in Abhängigkeit von der Abtastung der Markierungen (32 und 35) in einer bestimmten Folge in den beiden Stationen (21 und 23) das Resistmaterial aufzubringen, so daß fortlaufend Längenabschnitte des Bandes (15) erzeugt werden, die ein erstes langgestrecktes Muster (50) und ein angrenzendes, mit dem ersten verbundenes anderes Muster (51) kurzer Länge aufweisen.

2_e Anlage zur Durchführung des Verfahren nach Anspruch 1, f dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Vorrichtung (20) zum Abtasten der Markierungen (32 und 35)$ eine erste, auf die Markierungen (32 und 35) ansprechende Station (21) zum Auftragen des Resistmaterial auf die Metallfolie (16) in einem ersten bestimmten Muster (5P), eine

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zweite, auf die Markierungen (52 und 55) ansprechende Station (25) zum Auftragen des-Eesistmaterials auf die Metallfolie (16) in einem zweiten bestimmten Muster (51)» eine Vorrichtung (25) zur Entfernung der Metallfolie an den vom Resistmaterial unbedeckten Stellen und eine Vorrichtung (26) zur Entfernung des Kesistmaterials zur Freilegung der verbliebenen Abschnitte der Metallfolie umfaßt₀

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