DE2360259A1 - Gedruckte flachspule - Google Patents
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Description
. . Diplom-ingenieur
Anwaltsakte: 42 903/Ti-th Hans Dieter Gesthuysen
4300 Essen, den 5 · 12.1973
Theaterplatz 3
Patentanmeldung
Dainippon Printing Co., Ltd
12, Kaga-cho, Ichigaya,
Shinjuku-ku, Tokyo, Japan -
12, Kaga-cho, Ichigaya,
Shinjuku-ku, Tokyo, Japan -
Gedruckte Flachspule.
Bei der Herstellung einer gedruckten Flachspule muß der durch Ätzung erzeugte Spulenleiter auf einem Teil abgestützt werden,
welches aus elektrisch isolierendem Material" besteht und den
Spulenleiter ohne Verformung tragen kann. Wenn nun die Spulenform im Vergleich zur Dicke des Spulenleiters eine vergleichsweise
große Flächenausdehnung besitzt, so ist dieser Spulenleiter in sich selbst nicht steif genug, um seine Form unverändert
beizubehalten, sodaß die Spule sich verformt. Wenn man
außerdem die Eigenschaften der Spule bedenkt, ist es ebenfalls unmöglich, die Spulenform dadurch zu erhalten, indem man
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geeignete Verbindungsorgane zwischen den nebeneinander verlaufenden
Windungen des Spulenleiters anordnet, um dadurch eine entsprechende Abstützung oder Versteifung zu erreichen.
Es muß daher für die Spule ein eigener Isolierträger vorgesehen werden, um die Abstände zwischen den nebeneinander
verlaufenden Windungen des Spulenleiters und damit die Spulenform
zu erhalten.
Dies wird gewöhnlich in der Weise erreicht, daß der gedruckte Spulenleiter mittels eines geeigneten Klebemittels auf einer
Isolierplatte aufgeklebt wird.
Nachteilig bei einem derartigen bisher üblichen Verfahren ist
einmal seine Umständlichkeit zum anderen aber auch die Tatsache,
daß als Isolier- oder Tragplatte gewöhnlich gebrachsfertig hergestellte Isolierplatten verwendet werden, welche zwar in
verschiedenen, jedoch von vornherein festgelegten Stärken hergestellt werden. Infolgedessen ist es schwierig, die Dicke
dieser Isolier- oder Tragplatten je nach Bedarf genau festzulegen. Da außerdem bei den bisher üblichen gedruckten Flachspulen
die Dicke einer Spule von der Summe der Dicke der Isolier- oder Tragplatte, der Dicke der Klebemittelschicht und
der Dicke des Spulenleiters abhängt, ist es oft schwierig, bei begrenzten Platzverhältnissen mehrere derartiger gedruckter
Flachspulen übereinander zu schichten oder zu stapeln.
Die Erfindung hat sich daher die Aufgabe gestellt, eine gedruckte Flachspule in der Weise auszubilden sowie ein derartiges
Verfahren zu ihrer Herstellung anzugeben, daß die vorgenannten
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Nachteile der bisher üblichen gedruckten Flachspuleh ausgeschaltet
werden. Dabei soll die den Spulenleiter vor einer Verformung schützende Tragschicht einmal wesentlich dünner
sein als bei dem bisher üblichen Verfahren und zum anderen in ihrer Dicke dem jeweiligen Zweck genau angepaßt werden können.
Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß eine gedruckte
Flachspule aus einer Tragschicht aus einem elektrisch isolierenden
aushärtbaren Klebharz und einer direkt darauf ausgebildeten elektrisch leitenden Spule besteht.
In verfahrensmäßiger Hinsicht sieht die Erfindung vor, daß
auf eine Platte aus elektrisch leitendem Material einseitig ein flüssiges oder paste'nförmiges elektrisch isolierendes Klebharz
in einer relativ dünnen Schicht aufgetragen und durch Trocknen und Aushärten in eine feste Tragschicht umgewandelt"
wird, daß auf der unbeschichteten Seite der elektrisch leitenden Platte ein Spulenmuster aus einer korrosionsfesten Folie
aufgebracht wird und die freiliegenden Teile der Platte chemisch oder elektro-chemisch fortgeätzt werden, sodaß die Form
einer elektrisch leitenden Spule auf der Tragschicht stehen bleibt.
Eine genauere Erläuterung der Erfindung ergibt sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines herkömmlichen Herstellungsverfahrens
für gedruckte Flachspulen im Vergleich zu dem erfindungsgemäßen
Herstellungsverfahren anhand der beiliegenden Zeichnungen; es zeigen:
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Figur 1 einen Querschnitt durch die miteinander verbundenen verschiedenen Schichten bei einer herkömmlichen
Herstellung einer gedruckten Flachspule;
Figur 2 eine Draufsicht auf eine nach einem herkömmlichen chemischen oder elektrochemischen Ätzverfahren
hergestellte gedruckte Flachspule;
Figur 3 einen Schnitt durch Fig.2 längs der Linie A-A;
Figur 4 einen Querschnitt durch mehrere nach dem herkömmlichen
Verfahren hergestellte, übereinander gestapelte, gedruckte Flachspulen;
Figur 5 einen Querschnitt durch die beiden miteinander verbundenen Einzelteile einer erfindungsgemäß
hergestellten gedruckten Flachspule; und
Figur 6 einen Querschnitt durch eine nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte fertige gedruckte
Flachspule.
Zunächst soll ein herkömmliches Verfahren zur Herstellung einer gedruckten Flachspule durch chemisches oder elektrochemisches
Ätzen anhand der Figuren 1, 2 und j5 beschrieben werden. Bei diesem herkömmlichen Verfahren wird auf eine
Isolier- oder Tragplatte 3 eine Klebemittelschicht 2 aufgetragen, auf welche dann eine elektrisch leitende Platte 1
aufgeklebt wird.. Als Isolier- oder Tragplatte 3 wird oft eine
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Polyesterfolie oder ein Laminat aus Glasgewebe und Epoxyharz verwendet, wobei in beiden Fällen diese Isolier- oder Tragplatte
3 mit einem Klebemittel beschichtet werden muß und auf
dieses dann die elektrisch leitende Platte aufgeklebt werden muß. Bei Verwendung eines Laminats aus Glasgewebe und Epoxyharz
kann die Imprägnierung des Glasgewebes mit entsprechendem Epoxyharz als Beschichtung mit einem Klebemittel angesehen
werden. .
Bei den bisher üblichen Verfahren wird auf die Oberseite der elektrisch leitenden Platte 1 (Fig.l) dann eine ätzfeste Folie,
beispielsweise aus fotoempfindlichem Harz oder entsprechender Tinte in Form des gewünschten Spulenleiters 5 (Fig.2) aufgetragen. Anschließend wird der durch dieses aufgetragene Spulenmuster
nicht abgedeckte Teil der elektrisch leitenden Platte chemisch oder elektrochemisch fortgeätzt. Dadurch entsteht
eine gedruckte Flachspule, wie sie in den Figuren 2 und >
dargestellt ist und welche aus einer Tragschicht 4 und einem darauf
festgeklebten Spulenleiter 5 besteht. Die Tragschicht 4 besteht hierbei ihrerseits aus der Isolier - oder Tragplatte
und der darauf aufgetragenen Klebmittelschicht 2.
Die Dicke einer derartigen gedruckten Flachspule ist also "
gleich der Summe aus der Dicke der Isolier- oder Tragplatte 3*
der Klebemittelschicht 2 und der stehengebliebenen Teile 5 der elektrisch leitenden Platte 1. Wenn die Dicke der elektrisch
leitenden Platte entsprechend der Form und der Stromkapazität
der herzustellenden gedruckten Spule ausgewählt wurde, hängt die Gesamtstärke der fertigen gedruckten Flachspule von der
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Dicke der Isolier- oder Tragplatte 1 ab, welche, wie bereits eingangs erwähnt, im allgemeinen nur in vorbestimmten Dicken
erhältlich ist. Beim Übereinanderstapeln derartiger herkömmlich hergestellter gedruckter Flachspulen wird daher, wie
Figur 4 zeigt, in der Höhe verhältnismäßig viel Platz benötigt, sodaß sich wie bereits erwähnt, Schwierigkelten beim Einbau
derartiger übereinanderliegender Spulen bei begrenzten Platzverhältnissen
ergeben.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung einer gedruckten Flachspule soll nachstehend anhand der Figuren 5 und 6 erläutert
werden.Hierbei wird eine elektrisch leitende Platte 1 einseitig mit einem elektrisch isolierenden Harz in flüssigem oder pastenförmigem
Zustand beschichtet, wobei naturgemäß ein Klebharz verwendet wird, welches sich innig mit der elektrisch leitenden
Platte 1 verbindet. Diese Klebharzschicht wird dann getrocknet
und ausgehärtet, sodaß eine feste Tragschicht 6 auf der einen Seite der elektrisch leitenden Platte 1 entsteht. Anschließend
wird die unbeschichtete Seite dieser elektrisch leitenden Platte 1 durch ein Spulenmuster aus einer korrosionsfesten
Folie abgedeckt und werden die freiliegenden Teile der Platte chemisch oder elektrochemisch fortgeätzt. Dadurch entsteht die
Form einer elektrisch leitenden Spule 5 auf der festen Tragschicht 6.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird daher die Tragschicht in einem einzigen Arbeitsgang direkt auf der elektrisch leitenden
Platte hergestellt, sodaß es nicht mehr erforderlich ist, wie bei den bisher üblichen Verfahren eine vorgefertigte
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Isolier- und Tragplatte1 über eine Klebemittelschicht mit der
elektrisch leitenden Platte zu verkleben. Außerdem läßt sich die Dicke der Tragschicht 6 je nach Bedarf genau festlegen,
indem die Auftragsdicke verändert wird, beispielsweise durch
geeignete Veränderung des Anteils der nicht flüchtigen Bestandteile
und der Viskosität des elektrisch isolierenden Harzes, für welchen Zweck sich beispielsweise Polyvinylformalharz,
Epoxydharz und Urethanharz eignen.
Eine weitere, in's Einzelne gehende Beschreibung des erfindungsgemäßen
Verfahrens soll nachstehendes Durchführungsbeispiel ge en.
Eine elektrisch leitende Platte 1 aus einer 50/um starken
Kupferfolie wurde einseitig entfettet und anschließend poliert. Die so behandelte Seite der Kupferfolie wurde dann mit verdünnter
Salzsäure geätzt, anschließend abgewaschen und getrocknet. Auf die andere Seite der Kupferfolie wurde dann
mittels einer Kaschierrolle mit einer Drehzahl von 60 U/min eine Masse aufgetragen, welche aus in einer Cresollösung.
gelöstem Polyvinylformalharz bestand, wobei die absolute Zähigkeit dieser Lösung auf 0,3 Poise bei 25°C eingestellt wurde.
Die derart beschichtete Seite der Kupferfolie wurde in einem Ofen bei 200°C etwa 30 min lang getrocknet und die Schicht
dabei zum Aushörten gebracht, sodaß sich eine Tragschicht 6 in einer Dicke von etwa 5/um ergab. Die wie eingangs beschrieben
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sorgfältig gesäuberte andere Seite der Kupferfolie wurde dann mit einer Polyvinylalkohollösung überzogen, welche durch Behandlung
mit Bichromat fotoempfindlich geworden war, sodaß eine fotoempfindliche Schicht auf dieser Seite der Kupferfolie ausgebildet
wurde. Im Lichtdruck wurde dann das gewünschte Muster des Spulenleiters 5 in dieser fotoempfindlichen Schicht ausgebildet,
sodaß nach dem Entwickeln, Fixieren und Waschen auf der Kupferfolie das gewünschte Spiralmuster aus einer korrosionsfesten
dünnen Schicht entstand. Die Kupferfolie wurde dann in FerriChloridlösung bei einer Temperatur von 45°C etwa
10 min lang getaucht, wodurch der von der im Lichtdruckverfahren hergestellten Spirale nicht bedeckte Teil der Kupferfolie
fortgeätzt wurde, sodaß nur noch der Teil der Kupferfolie stehen blieb, welcher von der aufgedruckten dünnen Schicht
abgedeckt war und welcher nunmehr den spiralförmigen Spulenleiter 5 bildete. Die vorher hergestellte 5/um dicke Tragschicht
6 erwies sich als chemisch und physikalisch stark genug, um die spiralförmige Spule 5 ohne Verformung einwandfrei
tragen zu können.
Durch das erfindungsgemäße Verfahren ist es daher erstmals möglich, eine gedruckte Flachspule in wesentlich geringerer
Dicke herzustellen, als dies bisher bei den üblichen Verfahren möglich war, was eine Folge der Tatsache ist, daß die eigentliche
Tragschicht des Spulenleiters wesentlich dünner ausgebildet werden kann. Außerdem läßt sich bei dem erfindungsgemäßen
Verfahren die Tragschicht den Jeweiligen Anforderungen entsprechend in der erforderlichen Dicke ausbilden. Es ist
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daher bei nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten gedruckten Flachspulen wesentlich eher als bei den bisher
üblichen gedruckten Plaehspulen möglich, selbst bei begrenzten Platzverhältnissen, mehrere Spulen übereinander unterzubringen.
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Claims (2)
- Andrejewski, Honke & Gesthuysen, Patentanwälte, 4300 Essen 1, Theaterplatz 3- ίο -PatentansprücheIJ Gedruckte Flachspule, dadurch gekennzeichn e t , daß sie aus einer Tragschicht (6) aus einem elektrisch isolierenden aushärtbaren Klebharz und einer direkt darauf ausgebildeten elektrisch leitenden Spule (5) besteht.
- 2. Verfahren zur Herstellung einer gedruckten Flachspule gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf eine Platte (1) aus elektrisch leitendem Material einseitig ein flüssiges oder pastenförmiges elektrisch isolierendes Klebharz in einer relativ dünnen Schicht aufgetragen und durch Trocknen und Aushärten in eine fesbe Tragschicht (6) umgewandelt wird, daß auf der unbeschichteten Seite der elektrisch leitenden Platte ein Spulenmuster aus einer korrosionsfesten Folie aufgebracht wird und die freiliegenden Teile der Platte chemisch oder elektrochemisch fortgeätzt werden, so daß die Form einer elektrisch leitenden Spule (5) auf der Tragschicht (6) stehenbleibt".Patentanwalt.0 i) H 2 1 / 0 9 I 5Leerse ite
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| OHW | Rejection |