DE2838241B2 - Mehrfachschreibkopf-Vorrichtung und Verfahren zu ihrer Herstellung - Google Patents
Mehrfachschreibkopf-Vorrichtung und Verfahren zu ihrer HerstellungInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Mehrfachtastkopf- bzw. Mehrfachschreibkopf-Vorrichtung und ein Verfahren
zu ihrer Herstellung. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf eine Mehrfachtastkopf-Vorrichtung zur
Anwendung in dem Aufnahme- beziehungsweise Aufzeichnungsteil eines Faksimilegeräts (mit Massivabtastiing beziehungsweise Feststotfabtastung) eines Schreibers bzw. einer Druckeinrichtung, eines Plotters oder
Kurvenschreibers, eines Recorders und dergleichen, in denen die Aufzeichnung mit Hilfe eines Systems auf
B]sis von Elektrostatographie, elektrisch-thermosensitiver Aufzeichnung, Entladungszusammenbruch-Aufzeichnung etc. erfolgt, sowie auf ein Verfahren zur
Herstellung einer solchen Mehrfachschreibkopf-Vorrichtung.
Die Mehrfachschreibkopf-Vorrichtung dieser angegebenen Art umfaßt im allgemeinen ein isolierendes
Substrat, auf dessen einer Breitseite mehrere Leiter
angeordnet sind, so daB ihre jeweiligen freien Enden auf einer Kante des isolierenden Substrats offenliegen, und
die parallel in vorbestimmten gleichen Abständen (gewöhnlich in einer Leiterdichte von 4 bis 8/mm) so
angeordnet sind, daß sie Elektroden bilden, und deren
andere Anschlußenden mit den Anschlüssen eines anderen gesonderten Schaltkreises, beispielsweise eines
Antriebsschaltkreises verbunden sind.
Bekannte Mehrfachschreibkopf-Vorrichtungen der vorstehend erläuterten Art umfassen Vorrichtungen, in
denen die Leiter durch Ätzen eines kupferplattierten Laminats gebildet werden und Vorrichtungen, in denen
isolierte Drähte als Leiter angewendet werden.
Bei der Herstellung von Mehrfachschreibkopf-Vorrichtungen durchÄtzen eines kupferplattierten Laminats wird ein Ätzresist auf die Oberfläche eines
kupferplattierten Laminats aufgetragen und der Ätzvorgang wird so durchgeführt, daß zahlreiche Leiter
ausgebildet werden, die parallel in vorbestimmten gleichen Abständen in einer Leiterdichte von beispielsweise 4 bis 8/mm angeordnet sind. Eine solche durch
Ätzen hergestellte Mehrfachschreibkopf-Vorrichtung hat die nachstehenden Nachteile. So ist es (1) schwierig,
exakte Leiterkreise auszubilden und daher treten leicht Schwierigkeiten auf, wie Unterbrechung, Kurzschluß
und dergleichen, wodurch die Ausbeute an Produkten guter Qualität vermindert wird. (2) die Querschnittsflächen der ausgebildeten Leiter (Leiterkreise) sind
unvermeidbar klein und die Schnittbereiche (Punktbereiche) der freiliegenden Endanschlüsse der Elektrode
sind natürlich vermindert, wodurch eine niedere Aufzeichnungsdichte verursacht wird. (3) Die so
gebildeten Vorrichtungen haben große Ausdehnung und die Herstellungskosten sind ebenfalls hoch.
Aus der DE-OS 22 34 890 ist eine Mehrfachschreibkopf-Vorrichtung bekannt, in der auf einem isolierenden
Keramiksubstrat eine Vielzahl voneinander getrennter Metallstreifen angeordnet ist Die einzelnen punktförmigen Elektroden sind an diese Metallstreifen angelötet
und so abgebogen, daß ihre Enden die punktförmigen Elektroden bilden, die direkt über die Metallbeschichtung des Schreibkopfes hinweggleiten.
Auch in diesem Fall werden sämtliche Elektroden für eine Zeile aus einem dünnen Metallblech mit Hilfe eines
Ätzverfahrens hergestellt, bei dem Längsschlitze zwischen den einzelnen Metallstreifen erzeugt werden. Ein
derartiges Verfahren ist nachteilig, weil ein großer Teil des Metalls durch das Ätzen verlorengeht, Schwierigkeiten bei der Ausbildung von exakten Leitern auftreten
und außerdem Vorrichtungen erhalten werden, die ziemlich großen Platzbedarf besitzen.
Andererseits wurde zur Herstellung von Mehrfachschreibkopf-Vorrichtungen des Typs, in welchem
isolierte Drähte als Leiter angewendet werden, üblicherweise zum Beispiel eine Verfahrensweise
angewendet, bei der ein isolierter Draht spulenartig um den Umfang eines zylindrischen Substrats aus einem
flexiblen Material gewickelt wird, das erhaltene mit Draht umwickelte zylindrische Substrat in axialer
Richtung aufgeschnitten wird, so daß die Schnittflächen der isolierten Drähte freigelegt werden und das
gekrümmte flexible Substrat zu flacher Gestalt ausgebreitet wird, wonach die gegenüberliegenden Enden der
Drähte an den freiliegenden Schnittflächen (die als Elektroden dienen) der Drähte mit Anschlüssen anderer
gesonderter Stromkreise, beispielsweise eines Antriebsstromkreises, verbunden werden. Diese Verbindung
erfolgt Stück für Stück durch Verlöten. Bei diesem üblichen Verfahren ist zur Befestigung der Drahtenden
an den Anschlüssen der anderen gesonderten Stromkreise ein komplizierter Lötvorgang erforderlich, der
nicht nur sehr zeitraubend ist, sondern auch Geschicklichkeit zum Erzielen verläßlicher Lötverbindungen
erfordert und dadurch zu einem Anstieg der Herstellungskosten führt Aufgrund der zahlreichen Lötverbindungen läßt sich außerdem die Mehrfachschreibkopf-Vorrichtung kaum in kompakter Form herstellen.
Es ist daher eine wesentliche Aufgabe der Erfindung,
eine Mehrfachschreibkopf-Vorrichtung zu schaffen, die kompakte Gestalt hat und ausgezeichnet im Hinblick
auf die Verläßlichkeit der Anschlußverbindungen ist und die Fähigkeit hat, eine übermittelte Information mit
hoher Schreibdichte aufzuzeichnen.
Es ist außerdem Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung einer Mehrfachschreibkopf-Vorrichttmg der vorstehend erläuterten Art anzugeben,
welches in einfacher Weise z« geringen Kosten durchgeführt werden kann und sich füi die Massenproduktion eignet
Gegenstand der Erfindung ist eine Mehrfachschreibkopf-Vorrichtung bzw. Mehrstift-Schreibkopf-Vorrichtung, oie folgende Bestandteile umfaßt:
ein isolierendes Substrat, das durchgehende Löcher aufweist, die an vorbestimmten Stellen angeordnet sind;
sowie zahlreiche isolierte Drähte, die in dieses isolierende Substrat eingebettet sind;
wobei die jeweiligen freien Anschlußenden der isolierten Drähte auf einer Schmalkante des isolierenden
Substrats freigelegt sind und die Drähte parallel in vorbestimmten gleichen Abständen dicht nebeneinander so angeordnet sind, daß sie Elektroden bilden, und
die anderen Anschlußenden der Drähte jeweils auf den Innenwänden der durchgehenden Löcher freigelegt
sind, und diese anderen freiliegenden Anschlußenden der isolierten Drähte jeweils mit Metallsehichten
verbunden sind, die auf den Innenwänden der durchgehenden Löcher durch stromloses Metallisieren
aufgetragen sind.
Gegenstand der Erfindung ist außerdem ein Verfahren zur Herstellung einer Mehrfachschreibkopf-Vorrichtung, das dadurch gekennzeichnet is*, daß man
(1) auf einem isolierenden Substrat zahlreiche isolierte Drähte mindestens in ihren jeweiligen Endteilen in
vorbestimmter Lage vorsieht und die Endteile an dem Substrat befestigt,
(2) die zahlreichen isolierten Drähte auf dem isolierenden Substrat jeweils in der vorbestimmten Lage
parallel und unter vorbestimmten gleichen Abstanden dicht nebeneinander anordnet und die vorbestimmten Teile mit dem Substrat verbindet, was
gleichzeitig mit oder nach dem Befestigen der Endteile an dem Substrat in Stufe (1) erfolgt,
(3) in dem Substrat an den Stellen, an denen die Endteile der isolierten Drähte angeordnet sind,
durchgehende Löcher ausbildet welche die isolierten Drähte durchqueren, so daß die gebildeten
Schnitteile der isolierten Drähte jeweils auf den Innenwänden der durchgehenden Löchc-r freigelegt werden,
(4) auf den Innenwänden der durchgehenden Löcher durch stromloses Metallisieren Metallschichten
abscheidet und somit insgesamt eine Verbindung der Endteile der isolierten Drähte mit den
Innenwänden der durchgehenden Löcher herstellt, und
(5) das Substrat längs der Linie schneidet, in der die vorbestimmten Teile der isolierten Drähte parallel
unter vorbestimmten gleichen Abständen angeordnet sind, so daß auf der durch das Schneiden
gebildeten Schmalfläche des Substrats freie Enden der isolierten Drähte freigelegt werden und
dadurch zahlreiche Elektroden gebildet werden, die parallel in vorbestimmten gleichen Abständen dicht
nebeneinander angeordnet sind.
Die vorstehenden und andere Ausführungsformen, sowie Vorteile der Erfindung sind aus der nachstehenden ausführlichen Beschreibung in Verbindung mit den Zeichnungen ersichtlich. In diesen Zeichnungen ist
Die vorstehenden und andere Ausführungsformen, sowie Vorteile der Erfindung sind aus der nachstehenden ausführlichen Beschreibung in Verbindung mit den Zeichnungen ersichtlich. In diesen Zeichnungen ist
F i g. 1 eine schematische Draufsicht mit abgeschnittenen Teilen einer erfindungsgemäßen Mehrfachschreibkopf-Vorrichtung;
F i g. 2 ist eine vergrößerte schematische perspektivische Ansicht !THt Sb^SChnit'.Pn?" Τ?Ι!βΡ dpr Vnrrirhtung
gemäß Fig. I, welche den Bereich der Schmalkante
zeigt, in der zahlreiche isolierte Leiterdrähte parallel in vorbestimmten gleichen Abständen dicht nebeneinander
angeordnet und an ihren jeweiligen freien Enden freigelegt sind;
F i g. 3 ist eine vergrößerte seitliche Schnittansicht, welche die Struktur des Bereichs eines durchgehenden
Loches in der Vorrichtung gemäß F i g. I darstellt;
Fig. 4 ist eine schematische Unteransicht mit abgeschnittenen Teilen der Vorrichtung gemäß Fig. I1
welche die Art der Verdrahtung auf der Unterseite im Hinblick auf die durchgehenden Löcher zeigt;
F i g. 5 ist ein Diagramm, welches die Wirkungsweise eines Mehrfachschreibkopfes der Vorrichtung als
Aufzeichnungselektroden in einer Faksimilevorrichtung darstellt;
Fig.6 ist eine Seitenansicht, welche die Art der Verdrahtung bei der Herstellung einer erfindungsgemäßen
Mehrfachschreibkopf-Vorrichtung verdeutlicht, wobei das Substrat im Schnitt gezeigt ist;
F i g. 7 ist eine schematische Draufsicht mit abgeschnittenen Teilen, welche die Art der in Fig.6
gezeigten Verdrahtung weiter veranschaulicht;
F i g. 8 ist eine vergrößerte Schnittansicht eines Klebekopfes, der als Verdrahtungswerkzeug für die
Herstellung einer Mehrfachschreibkopf-Vorrichtung
gemäß der Erfindung einsetzbar ist;
F i g. 9 ist eine schematische perspektivische Ansicht die das Substrat zeigt, welches leicht gebogen ist, um
Zug an die Drähte anzulegen, die an ihren jeweiligen Endteilen an dem Substrat befestigt worden sind; und
F i g. 10 ist eine schematische Ansicht, welche die Art
der Drahtgruppierung verdeutlicht, die zur tatsächlichen Verdrahtung gemäß der Erfindung angewendet
wird.
Es soll nun auf die in F i g. 1 gezeigte schematische Draufsicht auf eine Mehrfachschreibkopf-Vorrichtung
gemäß der Erfindung mit abgeschnittenen Teilen Bezug genommen werden. In einem isolierenden Substrat 1 ist
eine große Vielzahl von isolierten Drähten (die nachstehend häufig einfach als »Drähte« bezeichnet
werden) 2 mit jeweils einem Endteil 3 parallel in vorbestimmten gleichen Abständen dicht nebeneinander
angeordnet Die jeweiligen freien Enden der Drähte 2 sind auf einer Schmalseite bzw. Kante des Substrats 1
freigelegt und parallel in vorbestimmten gleichen Abständen dicht nebeneinander angeordnet. Die freiliegenden
Enden der Drähte 2 bilden Elektroden für die erfindungsgemäße Mehrfachschreibkopf-Vorrichtung.
Bei der praktischen Ausbildung der Vorrichtung sind die
Drähte 2 durch eine Auflageschicht bedeckt und, wenn diese Auflageschicht undurchsichtig ist, sind die Drähte
in der Draufsicht nicht sichtbar. Zum besseren Verständnis der spezifischen Verdrahtungsstruktur der
erfindungsgemäßen Mehrfachschreibkopf-Vorrichtung sind jedoch diese Drähte in F i g. I in der schematischen
Ansicht deutlich dargestellt. Um außerdem den Zusammenhang zwischen der Lage der Drähte 2 und
der durchgehenden Löcher 9 klar zu verdeutlichen, sind die Drähte weggelassen worden, die in den Zwischenräumen
zwischen den schematisch gezeigten gruppierten Drähten angeordnet sind. Die gleiche Art der
Darstellung ist auch in einigen anderen Figuren angewendet worden, beispielsweise in Fig.4. Ziffer 12
bezeichnet Kontaktfinger zur elektrischen Verbindung der erfindungsgemäßen Mehrfachschreibkopf-Vorrichtung
mit einer anderen gesonderten Schaltung, bei-•snipUwei.se
einem Antriebsstromkreis, wie nachstehend erläutert werden soll.
In Fig. 2 wird eine vergrößerte schematische perspektivische Darstellung der Vorrichtung gemäß
F i g. I mit abgeschnittenen Teilen gezeigt. Ziffer 4 bezeichnet die Kante des Substrats 1, Ziffer 5 die freien
Enden der Drähte 2, Ziffer 6 Klebmittelschichten, Ziffer 7 Auflageschichten und Ziffer 8 einen verjüngten
Bereich der Kante 4 des Substrats 1. Die freien Enden 5 der Drähte sind schematisch dargestellt und sind
tatsachlich jeweils von Isolierschichten (nicht dargestellt) umgeben. Wie vorstehend erläutert wurde, sind
die Enden 5 parallel in vorbestimmten gleichen Abständen angeordnet. Sie sind dicht nebeneinander
angeordnet, um hohe Dichte oder dichte Aufzeichnungen zu erreichen und können häufig mit ihren
Isolierschichten miteinander in Berührung stehen. Die anderen Enden der Drähte sind auf den Innenwänden
der durchgehenden Löcher freigelegt, die in vorher festgelegten Bereichen angeordnet sind und die diese
Drähte durchkreuzen, und sind mit Metallschichten elektrisch verbunden, welche jeweils auf den Innenwänden
der durchgehenden Löcher stromlos abgelagert worden sind.
In F i g. 3 ist eine vergrößerte seitliche Schnittansicht gezeigt, welche die Struktur der vorher erwähnten
Bereiche der durchgehenden Löcher verdeutlicht Ziffer 1 bezeichnet das Substrat 1, Ziffer 2 den Draht Ziffer 6
die Klebmittelschichten, Ziffer 7 die Auflageschichten, Ziffer 9 das durchgehende Loch und Ziffer 10 eine aus
Metall (zum Beispiel Kupfer) bestehende Schicht 10, die stromlos auf der Innenwand des durchgehenden Loches
abgeschieden worden ist Die Lage der durchgehenden Löcher wird so festgelegt daß Erfordernisse im
Hinblick auf die gegenseitige Anordnung in Betracht gezogen werden, um zu gewährleisten, daß der Abstand
zwischen den nebeneinander vorgesehenen durchgehenden Löchern ausreichend groß ist um Elektroisolation
zwischen ihnen zu gewährleisten, daß die Anordnung der Drähte erfordert, daß zwischen ihnen
ein Abstand von mindestens der Breite des isolierten Drahtes ist und daß die Länge des zu verwendeten
Drahtes so kurz wie möglich ist
Fig.4 zeigt eine schematische Unteransicht der
Vorrichtung gemäß Fig. 1 mit abgeschnittenen Teilen.
Das mit der Metallschicht 10 des durchgehenden Loches verbundene Anschlußende wird dann durch einen durch
einen Stromkreis-Leiter 11 mit dem Kontaktfinger 12 verbunden. Der Kontaktfinger 12 ist so angepaßt daß
er, wie vorher erläutert, mit dem Antriebsstromkreis verbunden werden kann.
In Fig. 5 ist ein Diagramm dargestellt, welches den
Betrieb einer Faksimile-Vorrichtung nach der US-PS 36 62 936 verdeutlicht, in der eine erfindungsgemäße
Mehrfachschreibkopf-Vonichtung als Aufzeichnungselektrode angewendet wird. Wie im einzelnen in der -,
US-PS 36 62 396 erläutert wird, besteht die Faksimile-Vc, khtung im wesentlichen aus einem Matrixstromkreis, der eine Kombination aus primären Elektroden
und Regelelektroden umfaßt. In der Faksimilevorrichtung werden die aufzuzeichnenden True gemäß der in
Kombination von primären Elektroden und Regelelektroden ausgewählt. In dem in Fig. 5 dargestellten
Matrixstromkreis sind die primären Elektroden durch S]
bis SbA bezeichnet und die Regel- beziehungsweise
Kontrollelektroden sind durch Q bis Cu bezeichnet, π
Ziffer 13 bedeutet ein Aufzeichnungspapier. Wenn die Regelelektroden G und Cj gewählt werden, werden die
Informationssignale der primären Elektroden S· his .9>2;
die den Regelelektroden Ci bis C2 entsprechen, durch
die Mehrfachschreibkopf-Vorrichtung übermittelt und in
laden das Aufzeichnungspapier elektrisch auf. Um in entsprechender Weise das Papier durch die Informationssignale der primären Elektroden 533 bis 5m
aufzuladen, werden die Regelelektroden Ci und G
gewählt. Die Art der Kombination von primären 2s
Elektroden und Regelelektroden wird so festgelegt, daß die Anzahl der Antriebsstromkreise dafür so klein wie
möglich ist. In dem in F i g. 5 dargestellten repräsentativen Beispiel ist die Anzahl der primären Elektroden 64,
während die Anzahl der Regelelektroden 65 beträgt, jo
Die Anzahl der primären Elektroden, d. h. 64, entspricht der Anzahl von Drähten, die in einem Block der
Mehrfachschreibkopf-Vorrichtung untergebracht sind. Die Anzahl von primären Elektroden ist nicht begrenzt
und beträgt nicht notwendigerweise 64, wie in F i g. 5, in der ein Beispiel für die Matrix dargestellt ist. In dem
System nach der zitierten US-PS bestehen im allgemeinen die folgenden Zusammenhänge:
N„ = LD
40
einem Block,
Nc = die Anzahl der Regelelektroden.
Zu Beispielen für das Substrat 1, das für die Zwecke
der Erfindung verwendbar ist, gehören Schichtstoffe oder Laminate aus thermisch härtenden Harzen, wie
Glasfaser-Epoxyharz-Laminate, Papier-Epoxyharz-Laminate, Papier-Phenolharz-Laminate und dergleichen.
Platten aus thermoplastischem Harz, wie Polyesterplat- go
ten, Polyimidplatten und dergleichen. Platten aus keramischem Material und isolierte Platten aus Metall,
wie Eisen, Aluminium und dergleichen.
Zu Beispielen für Klebmittel zur Ausbildung der Klebmittelschicht 6 gehören Klebmittel des Kautschuk-Epoxyharz-Typs, Kautschuk-Phenolharz-Typs, Kautschuk-Nylon-Typs (Kautschuk-Polyamid-Klebmittel)
und dergleichen.
Beispiel für ein Material zur Ausbildung der Auflageschicht 7 kann vorzugsweise ein vorimprägniertes Material sein, das durch Imprägnieren von
Glasfasergewebe oder Glasfaserstoff mit einem Epoxyharz gebildet worden ist.
Dem isolierenden Substrat 1, der Klebmittelschicht 6 und der Auflageschicht 7 kann ein Katalysator zur
stromlosen Metallisierung einverleibt werden, wie ein Edelmetall, z. B. Palindium. Zur Metallisierung der
Innenwand der durchgehenden Löcher kann eine stromlose Metallisierungsmethode angewendet werden,
die auf diesem Fachgebiet bekannt ist und beispielsweise ausführlich in der US-PS 36 46 572 beschrieben wird.
Das dort beschriebene Verfahren eignet sich ausdrücklich für die Zwecke der Erfindung.
Die bevorzugte Dicke des isolierenden Substrats 1 beträgt 0,2 bis 2,0 mm, die der Klebmittelschicht 6 0,05
his 0.3 mm und Hie Her Aiif1agp«chicht 7 0,! bis !,0 mm.
Als isolierte Drähte 2 können im allgemeinen Kupferdrähte verwendet werden, die mit einem
Isoliermaterial, wie einem Polyimid, Polyamid-imid, Epoxyharz, Polyurethan, Polyamid oder einem PoIyester-amid, überzogen sind. Der Durchmesser des
unisolierten Kupferdrahtes kann vorzugsweise im Bereich von 0,04 bis 0,2 mm liegen und der Durchmesser
des isolierten Drahtes kann vorzugsweise einen Wert im Bereich von 0,05 bis 0,25 mm haben. Außerdem ist zu
bemerken, daß der isolierte Draht auf der Umfangsfläche mit einem Klebmittel in einer Dicke von etwa 5 bis
50 μίτι überzogen sein kann. Zu derartigen Klebmitteln
gehören Kautschuk-Epoxyharz-Klebmittel, Kautschuk-Phenolharz-Klebmittel, Kautschuk-Polyamid (Nylon)-Klebmittel, Phenolharz-Polyamid(Nylon)-Klebmittel,
Polyvinylbutyral-Klebmittel und dergleichen. Die Verwendung eines solchen, mit Klebmittel beschichteten
Drahtes, ist vorteilhaft, weil dann die Parallelanordnung der Drähte, beispielsweise in Berührung miteinander (in
den Bereichen 3 in Fig. 1) leicht durchgeführt werden kann.
Für die Ausbildung der durchgehenden Löcher unc
die stromlose Abscheidung eines Metalls auf den Innenwänden der durchgehenden Löcher können
Methoden angewendet werden, die allgemein bei der Herstellung von gedruckten Schaltungsplatten unter
Anwendung der stromlosen Metallisierung benutzt werden. Der Innendurchmesser der durchgehenden
Löcher kann vorzugsweise im Bereich von etwa 03 bis 1,2 mm liegen.
Auf der Unterseite des isolierenden Substrats 1 sind ebenfalls isolierte Drähte 11 parallel angeordnet (wie
?'ss F i g. 4 ersichtlich ist), was durch die Mehrfachverdrahtungsmethode erfolgt, die später erläutert werden
solL Auch auf der Unterseite sind eine Klebmittelschicht
6 und eine Auflageschicht 7 ausgebildet
In den F i g. 6 und 7 ist die Art der Verdrahtung des
Substrats 1 gezeigt. F i g. 6 ist eine Seitenansicht, in der das Substrat im Querschnitt gezeigt ist und F i g. 7 ist
eine schematische Draufsicht mit abgeschnittenen Teilen.
Bei dem Verfahren zur Herstellung einer Mehrfachschreibkopf-Vorrichtung gemäß der Erfindung kann in
wirksamer Weise die sogenannte Mehrfachverdrahtungsmethode angewendet werden, die ausführlich in
den US-Patentschriften 36 46 572, 36 74 602 und 36 74 914 beschrieben ist. Gemäß der vorstehend
genannten Mehrfachverdrahtungsmethode wird im wesentlichen ein isolierter Draht, der mit beispielsweise
einem wärmebeständigen Polyimidharz überzogen ist,
auf einem isolierenden Substrat, auf dem eine thermisch härtbare Klebmittelschicht aufgetragen ist, die thermoplastische
Eigenschaften beibehält, unter Anwendung einer Mehrfachverdrahtungsmaschine mit numerischer
Regelung abgelegt und auf der Oberfläche des Substrats > durch Pressen oder dergleichen befestigt. Durchgehende
Löcher w .rden dann in dem verdrahteten Substrat an den Stellen ausgebildet, in denen sich die Endteile der
Drähte befinden, was in der Weise erfolgt, daß die durchgehenden Löcher die Drähte durchqueren und ι ο
durchschneiden und dadurch die erhaltenen Schnitteile der Drähte ausbilden, die auf den Innenwänden der
durchgehenden Löcher freiliegen. Auf den Innenwänden der durchgehenden Löcher werden durch stromlose
Abscheidung Metallschichten ausgebildet, wodurch die r> Verbindung der Endteile der Drähte mit den Innenwänden
der durchgehenden Löcher erreicht wird. Bei der praktischen Durchführung der Mehrfachverdrahtungsmethode
wird die Befestigung eines Drahtes auf dem Substrat erreicht, indem man den Draht mit Hilfe eines 2»
Klebekopfes mit dessen U-förmiger öffnung (in F i g. 8 gezeigt) in der der Draht festgehalten wird, auf das
Substrat preßt, auf dem sich eine Klebmittelschicht befindet, und den Klebekopf zum Aussenden von
Ultraschallschwingungen erregt, so daß das Klebmittel thermisch geschmolzen wird, so daß der Draht befestigt
wird.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren werden (1) Drähte zumindest in ihren Endbereichen auf dem
Substrat in vorbestimmten Lagen vorgesehen und in jo
ihren Endbereichen an dem Substrat befestigt, und (2) die Drähte in den vorbestimmten Bereichen parallel in
vorbestimmten gleichen Abständen dicht nebeneinander angeordnet und in den vorbestimmten Bereichen an
dem Substrat befestigt, was gleichzeitig mit oder nach S5 dem Befestigen der Endbereiche der Drähte an dem
Substrat in Stufe (1) erfolgt. Wie vorstehend erwähnt, werden danach (3) durchgehende Löcher in dem
verdrahteten Substrat in den Stellen ausgebildet, an denen mindestens ein Endteil der Drähte angeordnet ist,
so daß die Endteile der Drähte durch die Innenwände der durchgehenden Löcner durchquert und abgeschnitten
werden, so daß die gebildeten Schnittflächen der Drähte auf den Innenwänden der durchgehenden
Löcher freiliegen (4) die Innenwände der durchgehenden Löcher werden stromlos metallisiert, um die
Endteile der Drähte mit den durchgehenden Löchern zu verbinden, und (5) das verdrahtete Substrat wird längs
der Linie geschnitten, in der die vorbestimmten gleichen Abständen angeordnet und befestigt sind (in Stufe (2)),
wodurch die freien Endteile der Drähte auf der Schnittkante des Substrats freigelegt werden und somit
eine Vielzahl von Aufzeichnungselektroden gebildet wird, die parallel in den vorbestimmten gleichen
Abständen dicht nebeneinander angeordnet sind.
Bei der praktischen Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens bei der in Stufe (1) die Drähte nur in
den Bereichen jeweils eines Endes angeordnet und befestigt werden, bedeuten die vorbestimmten Bereiche
der Drähte, die parallel in vorbestimmten gleichen Abständen angeordnet und befestigt werden, (in Stufe
(2)) jeweils die anderen Endteile der Drähte. In diesem Fall wird durch einen Vorgang der Methode ein Paar
der Stücke der Mehrfachschreibkopf-Vorrichtung hergestellt Nachstehend wird der zuletzt genannte Fall .-,>
erläutert
In Fig.6 ist ein Substrat 1 gezeigt, auf dem eine
Klebmittelschicht 6 ausgebildet ist Der Draht 2 wird an beiden Enden in die Klebmittelschicht 6 eingebettet, was
durch thermisches Schmelzen des Klebmittels durch Ultraschallschwingung eines Klebekopfes erfolgt, wie
er in Fig. 8 dargestellt ist. Die Bewegung des sich bewegenden Klebekopfes gegenüber der Oberfläche
des Substrats wird automatisch durch numerische Regelung der Mehrfachverdrahtungsmaschine mit
numerischer Regelung bestimmt und eine große Vielzahl von Drähten wird gemäß einem vorbestimmten
Programm an den jeweiligen beiden Endteilen befestigt. Wie aus F i g. 7 ersichtlich ist, erfolgt die Verdrahtung
symmetrisch im Hinblick auf den Mittelteil 14. wobei die Drähte parallel in vorbestimmten gleichen Abständen
dicht nebeneinander angeordnet sind, so daß durch Zerschneiden des verdrahteten Substrats längs der
Linie, die als gestrichelte Linie in der Figur gezeigt ist, ein Paar von Stücken oder Platten für Mehrfachschreiukopf-Vorrichtungen
erhalten wird. In der vorstehend erläuterten Stufe der Anordnung und Befestigung der
Drähte werden die Drähte 2 nur in den Bereichen 15 in denen später durchgehende Löcher ausgebildet werden,
in der Klebmittelschicht des Substrats befestigt und eingebettet, während die dazwischen liegenden Bereiche,
die parallel in vorbestimmten gleichen Abständen dicht nebeneinander angeordnet sind, in freiliegender
Form belassen werden. Anders ausgedrückt, werden die Drähte an ihren beiden Endteilen in vorher festgelegten
Stellen auf der Oberfläche des Substrats 1 befestigt, während die dazwischen liegenden Teile der Drähte so
angeordnet sind, daß sie in einem geringen Abstand von der Oberfläche des Substrats verbleiben.
Der in einer Mehrfachverdrahtungsmaschine mit numerischer Regelung angewendete Klebekopf hat im
allgemeinen eine im Vertikalschnitt in F i g. 8 dargestellte Form und die Breite der Unterkante des Klebekopfes
beträgt gewöhnlich etwa 0.5 mm. Unter Verwendung eines solchen Klebekopfes ist es daher schwierig.
Drähte parallel in einer Dichte von etwa 8 Drähten auf einem Abstand von 1 mm anzuordnen, weil der
Kantenbereich des Klebekopfes dazu neigt, die bereits dicht nebeneinander vorgesehenen isolierten Drähte in
ihrer Anordnung zu stören oder mit den Drähten zu kollidieren. Aus diesem Grund ist es im allgemeinen
schwierig, eine exakte Verdrahtung in einer Dichte von mehr als 1000 Drähten auf einem Abstand von etwa
200 mm vorzusehen, da jedoch die durchgehenden Löcher einen Durchmesser von etwa 1 mm haben, kann
die Anordnung und Befestigung der Drähte in ihren jeweiligen Endteilen an dem Substrat an den Stellen 15,
in denen durchgehende Löcher ausgebildet werden sollen, leicht mit Hilfe einer allgemein verwendeten
Mehrfachverdrahtungsmaschine mit numerischer Regelung erfolgen. Somit wird auf diese Weise ein
verdrahtetes Substrat erhalten, in welchem die Drähte in jeweils beiden Endteilen auf der Oberfläche des
Substrats an den Stellen vorgesehen und befestigt sind, an denen später durchgehende Löcher ausgebildet
werden, und in denen die Drähte in deren dazwischenliegenden Teilen frei in der Weise angeordnet sind, daß
sie in einem geringen Abstand von der Oberfläche des Substrats vorliegen.
An die frei vorliegenden Teile der Drähte zwischen den fest angeordneten beiden Enden auf dem verdrahteten
Substrat wird eine Zugspannung oder Streckkraft in Längsrichtung der Drähte angelegt Entsprechend der
auf die Drähte einwirkenden Zugspannung werden die Drähte in Längsrichtung gestreckt, so daß sie
zwangsläufig in vorbestimmter Reihenfolge parallel
angeordnet werden. Die Drähte werden dann mit Hilfe eines Klcbmittels im Bereich 14 des Substrats auf
diesem Substrat befestigt, in einem Bereich, in welchem die isolierten Drähte durch Einwirkung einer äußeren
Kraft parallel in Kontakt miteinander angeordnet sind. Das Strecken der Drähte in jeweils ihrer Längsrichtung
kann durch leichtes Biegen des Substrats, so daß die verdrahtete Oberfläche in eine konvexe Form gebracht
wird, erfolgen. Gemäß einer anderen Ausführungsform werden in der Stufe, in der die Drähte an dem Substrat
angeordnet und befestigt werden, 2 gesonderte Substrate, die einander gegenüberliegen, anstelle des
einzigen Substrats angewendet und beide Enden der Drähte werde.i an den beiden gesonderten Substraten
befestigt, wonach die 2 gesonderten Substrate auseinander gezogen werden und dadurch die Drähte zwangsweise
längs des Zwischenraums zwischen den beiden gesonderten Substraten gestreckt werden. Die zuletzt
erläuterte Mctiiode ist besonders dann wertvoll, wenn
ein Substra* aus einem starren Material, das schwierig zu biegen ist, wie ein keramisches Substrat, eingesetzt
wird. Als weitere Alternativmethode zum Anlegen einer Zugspannung in Längsrichtung an den mittleren Bereich
des Drahtes wird außerdem eine Methode angewendet, gemäß der ein Stab zwischen die Drähte und das
Substrat eingeschoben wird, so daß die Drähte leicht von der Oberfläche des Substrats abgehoben werden.
Ein repräsentatives Beispiel ist in Fig.9 gezeigt,
gemäß der das Substrat leicht gebogen wird, so daß die Drähte in ihrer Längsrichtung gestreckt werden und in
eine parallele Anordnung gezwungen werden. In diesem Fall wird bevorzugt, die Anordnung der Drähte manuell
zu korrigieren, wozu beispielsweise ein spatelähnliches Werkzeug verwendet wird, so daß die Anordnung der
Drähte genau parallel wird. In dieser Parallelen Anordnung werden, wie erwähnt, die Drähte an den in
Fig. 7 gezeigten Stellen 14 an der Oberfläche des Substrats befestigt.
Das leicht gebogene Substrat wird dann wieder in die ursprüngliche flache Form gebracht. Auf dem verdrahteten
Substrat befinden sich dicht angeordnete Drähte und die Ausbildung der durchgehenden Löcher auf dem
so verdrahteten Substrat in situ ist daher schwierig. Um die Stellen festzulegen, an denen die durchgehenden
Löcher gebildet werden sollen, werden deshalb die Drähte, die über die Stellen für die auszubildenden
durchgehenden Löcher laufen, von diesen Stellen für die durchgehenden Löcher weggeschoben und zu einem
Bündel zusammengebunden. Die Stufe der Ausbildung von durchgehenden Löchern kann entweder vor oder
nach der Stufe durchgeführt werden, in der die mittleren Bereiche der Drähte parallel in vorbestimmten gleichen
Abständen dicht nebeneinander angeordnet werden. Zum leichteren Verständnis der Art dieses Verschiebens
der Drähte ist in Fig. 10 schematisch der Zustand gezeigt, in welchem die mittleren Bereiche der Drähte
Ende für Ende vollständig verschoben sind (in den meisten Fällen der praktischen Anwendung des
erfindungsgemäßen Verfahrens wird die Stufe des Verschiebens der Drähte, die an den Stellen für die
durchgehenden Löcher liegen, nach der Stufe durchgeführt,
in der die mittleren Bereiche der Drähte parallel gerichtet und an dem Substrat befestigt werden).
Wie aus Fig. 10 ersichtlich ist, sind die Drähte dicht
nebeneinander angeordnet und an ihren beiden Endteilen an dem Substrat befestigt Eine Gruppe von
Drähten, deren frei vorliegenden Bereiche über den Stellen 16 für die durchgehenden Löcher liegen, mit
denen die vorhergehende Gruppe von Drähten befestigt werden soll, bewirkt, daß die Bildung der
durchgehenden Löcher für die vorhergehende Gruppe von Drähten aus räumlichen Gründen nicht durchge-
-, führt werden kann (wenn die darauffolgende Gruppe von Drähten so angeordnet ist, daß diese nicht über die
Stellen für die durchgehenden Löcher für die vorhergehende Gruppe von Drähten läuft, ist zusätzlicher
Raumbedarf in seitlicher Richtung erforderlich, was zu
ίο einer Erhöhung der Größe der gebildeten Mehrfachschreibkopf-Vorrichtung
führt). Aus diesem Grund wird beispielsweise eine Gruppe von Drähten 2a\ bis 2a„
gemeinsam in die Lage 2a\ bis 2a„ verschoben und bei
17 gebunden, um die Stellen für die durchgehenden
ii Löcher für die vorhergehende Gruppe von Drähten freizulegen, so daß die durchgehende Gruppe von
Drähten freizulegen, so daß die durchgehenden Löcher für die vorhergehende Gruppe von Drähten in einfacher
Weise ausgebildet werden können (in F i g. 10 bildet der
:n verschobene Draht 2a\ einen Kreisbogen, da jedoch in
den meisten Fällen des erfindungsgemäßen Verfahrens die Verschiebung der Drähte durchgeführt wird,
nachdem die mittleren Bereiche der Drähte angeordnet und befestigt worden sind (entsprechend Teil 14 in
2i Fig. 7), bildet der Draht 2ay zwei Kreisbögen aus,
während der mittlere Bereich von 2ay nicht aus der Lage des mittleren Bereiches 2a in situ verschoben wird).
Die auf der Oberfläche des Substrats vorgesehenen Drähte werden vollständig durch eine Auflageschicht
jn aus einem thermisch härtbaren Harzmateria! überzogen
und dieses wird gehärtet. Durchgehende Löcher werden in dem Substrat an den Stellen, an denen sich die beiden
Endteile der Drähte befinden, in der Weise ausgebildet, daß sie die Endteile der Drähte durchqueren und
υ schneiden, so daß die gebildeten Schnittflächen der
Drähte auf den Innenwänden der durchgehenden Löcher freigelegt werden. Die Innenwände der
durchgehenden Löcher werden stromlos metallisiert. um die Drähte in elekti.sche Verbindung mit den
durchgehenden Löchern zu bringen.
Das vollständig verdrahtete Substrat wird im mittleren Bereich 14 längs der Linie zerschnitten, längs
der die isolierten Drähte parallel in vorbesvnmten gleichen Abständen dicht nebeneinander vorgesehen
sind (in den meisten Fällen in Berührung miteinander), so daß die freien Enden der parallel angeordneten
Drähte auf der Kante des Substrats freigelegt werden, um Aufzeichnungselektroden zu bilden. Auf diese Weise
werden zwei Teile von erfindungsgemäßen Mehrfachschreibkopf-Vorrichtungen
ausgebildet.
Durch die nachstehende Erläuterung soll verdeutlicht werden, in welcher Weise die Drähte im Bereich ihrer
mittleren Teile exakt parallel in vorbestimmten gleichen Abständen dicht nebeneinander in kurzer Zeit angeordnet
werden. Die Anzahl der für die erfindungsgemäße Mehrfachschreibkopf-Vorrichtung erforderlichen
Drähte wird in Abhängigkeit von der Breite einer Aufzeichnungselektrode (eines Drahts) und der Dichte
der Anordnung der Drähte bestimmt Gewöhnlich werden 32 Blöcke von Drähten angewendet, die jeweils
64 Drähte umfassen und daher kann die Anzahl der Drähte 64 χ 32=2.048 betragen. Bei dem Verdrahtungsvorgang, wie er unter Bezugnahme auf F i g. 6 und 7
beschrieben wurde, werden die Drähte nur in ihren jeweiligen beiden Endteilen an dem Substrat in vorher
festgelegten Stellen, an denen durchgehende Löcher ausgebildet werden sollen, befestigt, während die
mittleren Bereiche frei vorliegen und sich unter einem
geringen Abstand von der Oberfläche des Substrats 1
befinden. In diesem Fall werden die Drähte vor dem Verdrahten zu einer geeigneten Anzahl von Einheiten
gruppiert, die beispielsweise je 16 Drähte umfassen und die Einheiten werden auf jedem Einheits-Raum
vorgesehen. Im Einzelnen werden die Einheiten von Drähten zuerst auf dem Substrat angeordnet, so daß auf
beiden benachbarten Seiten Platz zur Aufnahme von zwei Einheiten von Drähten verbleibt Diese Einheiten
von Drähten werden dann einer Zugspannung unterworfen, wodurch die Drähte der jeweiligen Einheiten
zwangsweise in gleichen Abständen dicht nebeneinander parallel angeordnet werden und dann in situ
aneinander befestigt werden. Danach werden die verbleibenden Zwischenräume mit anderen Einheiten
von Drähten verdrahtet und jeder der Drähte dieser Einheitin wird einer Zugspannung unterworfen, wodurch die Drähte der jeweiligen Einheit zwangsweise in
der vorstehend angegebenen Weise parallel angeordnet werden und danach in situ miteinander verbunden
werden. Die se ausgebildete greife Vielzahl von
Leiterdrähten, die parallel angeordnet und aneinander befestigt sind, wird mit Hilfe eines Klebmittels in das
Substrat eingebettet und an diesem befestigt
Die vorstehend erläuterten Verfahrensweisen werden nachstehend ausführlicher erklärt
1) Auf den mittleren Bereich 14 des mit KJebmittel beschichteten Substrats, in dem Drähte parallel
angeordnet werden sollen, wird ein Streifen einer Trennfolie, wie Teflonfolie, fest aufgelegt
2) Einheiten von Drähten (beispielsweise 16 Drähte) werden mit Hilfe einer numerisch Mehrfachverdrahtungsmaschine mit Regelung auf dem Substrat in
vorbestimmter Lage angeordnet und an ihren beiden Enden auf diesem befestigt, so daß sie sich mit ihren
mittleren Bereichen oberhalb der Trennfolie an jedem zweiten Einheits-Raum befinden, wobei auf beiden
Seiten jeder der Einheiten Zwischenräume zur Aufnahme von anderen Einheiten von Drähten freigelassen
wird.
3) Das Substrat wird von der Verdrahtungsmaschine
abgenommen und leicht gebogen, so daß die verdrahtete Oberfläche in konvexer Form vorliegt und dadurch
wird Zugspannung an die Drähte angelegt, so daß die Drähte exakt parallel angeordnet werden. Die Bearbeitung dieser Anordnung der Drähte kann in einfacher
Weise erfolgen, weil sich Zwischenräume auf beiden Seiten der Einheit von Drähten befinden. Wenn keine
solchen Zwischenräume gelassen werden, wird die Bearbeitung der Drahtanordnung kompliziert und
erfordert viel Zeit
4) Die parallel angeordneten Drähte der Einheiten werden Einheit nach Einheit mit Hilfe eines Sofort-Klebmittels aneinander befestigt Durch den Befestigungsvorgang werden die Drähte aneinander, jedoch
nicht an dem Substrat befestigt, weil sich eine Trennfolie zwischen den Drähten und dem Substrat befindet
5) Auf die durch die vorstehend beschriebenen Verfahrensschritte 1) bis 4) angeordneten Drahte wird
eine weitere Trennfolie im mittleren Bereich des Substrats fest aufgelegt.
6) in den Zwischenräumen, die in den vorstehenden Verfahrensschritten 2) bis 4) freigelassen wurden,
werden andere Einheiten von Drähten (wobei jede Einheit 16 Drähte umfaßt) angeordnet und die Drähte
jeder Einheit werden in gleicher Weise wie bei den vorstehend beschriebenen Verfahrensschritten 2) bis 4)
aneinander befestigt.
7) Die zweite Trennfolie, die in Verfahrensschritt 5) auf die zuerst angeordneten Drähte aufgelegt wurde,
wird entfernt und sowohl die zuerst angeordneten Drähte als auch die als zweite Gruppe angeordneten
Drähte werden wieder oberhalb der ersten Trennfolie, die im Verfahrensschritt 1) aufgelegt wurde, angeordnet,
so daß die Drähte in ihrer Gesamtheit in ihrem mittleren Bereich genau parallel angeordnet sind und werden
dann in situ miteinander verbunden. Da in diesem Fall
ι ο die Drähte in einer Einheit von 16 Drähten vorgeordnet
sind, kann die Wiederanordnung sämtlicher Drähte in paralleler Lage leicht durchgeführt werden.
8) Die in Verfahrensschritt 1) aufgelegten erste Trennfolie wird entfernt und sämtliche Drähte werden
heiß auf die Klebmittelschicht des Substrats aufgepreßt und an diesem befestigt
Die nachstehenden Beispiele sollen zur Verdeutlichung der Erfindung dienen, ohne daß diese darauf
beschränkt werden solL
In diesem Beispiel wurde ein isolierter Kupferdraht (Durchmesser der Drahtader 0,10 mm; isolierende
Harzüberzugsschicht aus Polyimidharz einer Dicke von
0,0125 mm; Außendurchmesser 0,125 mm) verwendet
Der Draht wurde in der in Fig. 7 gezeigten Weise auf
dem Substrat angeordnet Bei der Verdrahtung wurde ein Drahtabstand (Strecke zwischen der Achse des
Drahtes und der des benachbarten Drahtes) von 0,125
und ein Lochabstand (Abstand zwischen dem Zentrum
des durchgehenden Loches und dem des benachbarten durchgehenden Loches) von 2,0 mm eingehalten. Die
Drähte wurden frei angeordnet, ausgenommen die Bereiche, die sich innerhalb eines Abstands von 2£4 mm
von den Zentren der durchgehenden Locher befanden.
Als Substrat wurde ein 1,6 mm dickes Laminat der
Bezeichnung MCL-E-161 (kupferplattiertes Glasfaser-Epoxyharz-Laminat der Anmelderin) verwendet Als
KJebmittel wurde ein Kautschuk-Phenolharz-Klebmit
tel (HA-05) der Hitachi Chemical Company Ltd
eingesetzt Sowohl dem Substrat als auch dem Klebmittel wurde ein Pd-Sn-Katalysator zur stromlosen
Metallisierung einverleibt Das Klebmittel wurde durch Heißpressen bei 1506C unter 14 kg/cm2 während 10
Minuten auf das Substrat aufgetragen und dann auf Raumtemperatur abgekohlt
Nach der wie vorstehend erfolgten Vorverdrahtung wurde das vorverdrahtete Substrat leicht gebogen und
die Drähte wurden in ihren mittleren Bereichen parallel
so und in Berührung miteinander angeordnet Die parallel
angeordneten Drähte wurden mit Hilfe eines Heizstabes erhitzt, um die Drähte an dem Substrat zu
befestigen. Das leicht gebogene Substrat wurde wieder in die flache Form gebracht und die Gruppen von
laufen, wurden von diesen Stellen weggeschoben und zu
teten Substrats wurde dann ein 0,1 mm dickes vorimpragniertes GlMfaser«Epoxyharz«Laminet auffc«·
schiert (GEA 161 der Anmelderin), worauf die gesamte Anordnung durch Heißpressen gehärtet wurde. Auf die
gesamte Oberflache der Schicht des vorimprägnierten
Laminats wurde eine Polyäthylenfolie mit klebriger
Oberfläche durch Heißpressen aufgetragen, wobei eine Resistmaske im Metallisiervorgang ausgebildet wurde.
Durchgehende Löcher mit einem Durchmesser von
0,8 mm wurden an vorher bestimmten Stellen in dem so gebildeten Substrat, dem Leiterdrähte einverleibt sind,
ausgebildet, wofür eine numerisch geregelte Perforiermaschine angewendet wurde. Die Innenwände der
durchgehenden Löcher wurden mit einer wäßrig alkalischen Lösung gewaschen und wurden dann in
einer Dicke von 40 μιτι stromlos verkupfert Dann
wurde die Polyethylenfolie entfernt Das so behandelte
Substrat wurde längs der Linie zerschnitten, längs der die Drähte parallel angeordnet waren, wobei Schnittflä- to
chen der Drähte auf der Schmalkante des Substrats freigelegt wurden. Die freigelegten freien Enden der
Drähte wurden mit Sandpapier (Nr. 1000) poliert, wobei
eine Mehrfachschreibkopf-Vorrichtung erhalten wurde. Die so erhaltene Vorrichtung hatte eine Drahtdichte π
von 8 Drähten auf einem Abstand von 1 mm und zweigte gute Aufzeichnungseigenschaften.
Es wurde ein isolierter Kupferdraht (Durchmesser χ
der Drahtader 0,12 iüui; Dicke der isolierenden
Polyimidharz-Überzugsschicht 0,020 mm; Außendurchmesser 0,16 mm) verwendet Die Drähte wurden in der
in F i g. 7 gezeigten Weise auf dem Substrat angeordnet. Bei der Verdrahtung wurde ein Drahtabstand von r>
0,16 mm und ein Lochabstand von 2,0 mm eingehalten.
Zur Herstellung der Mehrfachschreibkopf-Vorrichtung wurde im wesentlichen die gleiche Verfahrensweise wie in Beispiel 1 wiederholt. Die so erhaltene
Mehrfachschreibkopf-Vorrichtung hatte eine Draht- jo
dichte von 6 Drähten auf einem Abstand von 1 mm und zeigte gute Aufzeichnungseigenschaften.
Als Substrat wurde ein 1,6 mm dickes kupferplattier- π
tcs Glasfaser-Epoxyharz-Laminat (MCL-E-161 der
Anmelderin) verwendet. Als Klebmittel wurde ein Kautschuk-Phenolharz-Klebmittel (Ha-05 der Anmlde-Hn) eingesetzt. Sowohl dem Substrat als auch dem
Klebmittel war ein Pb-Sn-Katalysator für die stromlose 4<> Metallisierung einverleibt. Das Klebmittel wurde 10
Minuten lang bei 150° C unter einem Druck von
14 kg/cm2 auf das Substrat aufgepreßt und danach
15 min lang auf Raumtemperatur abgekühlt.
Als Draht wurde ein isolierter Kupferdraht (Durch- 4i
messer der Drahtader 0,08 mm; Dicke der isolierenden Oberzugsschicht aus Polyimidharz 0,02 mm; Außendurchmesser 0,120 mm) verwendet. Der Draht wurde
auf dem Substrat in der in F i g. 7 gezeigten Weise angeordnet Bei der Verdrahtung wurde ein Drahtab- ->o
stand von 0,125 mm und ein Lochabstand von 2,0 mm eingehalten. Die Drähte wurden frei angeordnet, mit
Ausnahme der Bereiche, die innerhalb eines Abstandes von 2,54 mm von den Zentren der durchgehenden
Löcher angeordnet waren, Die Anzahl der Drähte r·
betrug 32 pro Block. Die Blockbreite (Breite beziehungsweise Lange jedes wiederkehrenden Blockes)
betrug 4 mm und die Anzahl der Blöcke betrug 64. Somit betrug die Gesamtzahl der freien Drahtenden, die
auf einer Kante des Substrats freigelegt wurden, 2.048. <>o
Die Verdrahtung wurde unter Anwendung nächste
hender Verfahrensschritte durchgeführt.
1) Auf den mittleren Bereich des mil Klebmittel beschichteten Substrats, in welchem die Drähte
parallel anzuordnen sind, wurde ein Streifen einer ^
Trennfolic aus Teflon fest aufgelegt.
2) Einheiten von Drähten, die jeweils aus Ib Drähten
besianden und die jede linke Hälfte von 64 Blöcken
aus jeweils 32 Drähten darstellten, wurden in den vorher erwähnten vorbestimmten Stellen auf dem
Substrat angeordnet und an ihren beiden Enden an dem Substrat befestigt, wozu eine numerisch
geregelte Mehrfachverdrahtungsmaschine verwendet wurde. Die Verdrahtung erfolgte so, daß die
Drähte auf jedem zweiten Einheits-Raum in ihren mittleren Bereichen auf der Trennfolie angeordnet
waren, wobei auf beiden benachbarten Seiten jeder der Einheiten Zwischenräume zur Aufnahme von
anderen Einheiten von Drähten freigelassen wurden.
3) Das Substrat wurde von der Verdrahtungsmaschine abgenommen und leicht gebogen, so daß die
verdrahtete Oberfläche konvexe Form annahm, um auf diese Weise Zugspannung an die Drähte
anzulegen, und die Drähte wurden mit ,'Ulfe eines spatelartigen Werkzeuges genau parallel angeordnet Die Bearbeitung dieser Drahtanordnung
konnte in einfacher Weise erfolgen, weil auf beiden Seiten der Einheit von Drähten Zwischenräume
ausgebildet waren.
4) Die parallel angeordneten Drähte der Einheiten wurden mit Hilfe eines Sofort-Klebmittels Einheit
nach Einheit aneinander befestigt Durch den Befestigungsvorgang wurden die Drähte miteinander, jedoch nicht mit dem Substrat verbunden, weil
sich zwischen den Drähten und dem Substrat die Trennfolie aus Teflon befand.
5) Auf die in den Verfahrensstufen 1) bis 4) wie
vorstehend angeordneten Drähte wurde im mittleren Bereich des Substrats eine weitere aus Teflon
bestehende Trennfolie fest aufgelegt In den Zwischenräumen, die in den beschriebenen Verfahrensschritten 2) bis 4) freigelassen worden waren,
wurden weitere Einheiten von Drähten, die jeweils aus 16 Drähten bestanden und die jede rechte
Hälfte der 64 Blöcke darstellten, vorgesehen und die Drähte jeder Einheit wurden in gleicher Weise
wie in den vorstehend beschriebenen Verfahrensschritten 2) bis 4) aneinander befestigt.
6) Die zweite Trennfolie, die in dem vorstehend beschriebenen Verfahrensschritt 5) auf den zuerst
angeordneten Drähten abgelegt worden war, wurde entfernt und die zuerst angeordneten
Drähte und die später angeordneten zweiten Drähte wurden erneut auf der in der vorstehenden
Verfahrensstufe I) aufgelegten ersten Trennfolie geordnet, so daß die Drähte insgesamt in ihren
mittleren Bereichen exakt parallel angeordnet waren und wurden miteinander in situ verbunden.
Da in diesem Fall die Drähte in Einheiten von 16 Drähten vorgeordnet waren, konnte die erneute
Anordnung sämtlicher Drähte in paralleler Lage leicht erfolgen.
7) Die in Verfahrensschritt 1) aufgelegte erste Trennfolie wurde entfernt und sämtliche Drähte
wurden auf die Klebmittelschicht des Substrats heiß aufgepreßt und dadurch fest mit diesem
verbunden.
8) Die Gruppe von Drähten, die die Stelle für die
durchgehenden Löcher der jeweils benachbarten Gruppen von Drähten überdeckte, wurde von
diesen Stellen weggeschoben und zu Bündeln gebunden.
Auf die gesamte Oberfläche des vollständig verdrahteten Substrats wurde ein 0,1 mm dickes vorimprägniertes Glasfaserepoxybarz-Laminat (GEA 161 der Anmel-
derin) aufkaschiert und anschließend durch Heißpressen
gehärtet. Auf die gesamte Oberfläche der Schicht aus dem vorimprägnierten Material wurde ein Polyäthylenfolie mit einer klebrigen Oberfläche durch Heißpressen
aufgeklebt, wobei eine Resistmaske für die Metallisierung gebildet wurde.
An vorbestimmten Stellen wurden dann durchgehende Löcher mit einem Durchmesser von 0,8 mm in dem
gebildeten Substrat, in welchem Leiterdrähte eingebettet waren, mit Hilfe einer Perforiermaschine mit
numerischer Regelung ausgebildet Die Innenwände der durchgehenden Löcher wurden mit einer wäßrig
alkalischen Lösung gewaschen und in einer Dicke von 40 μπι stromlos verkupfert Dann wurde die Pojyäthylenfolie entfernt Das so behandelte Substrat wurde
längs der Linie zerschnitten, um die die Drähte parallel angeordnet waren, so daß die Querschnittsflächen der
Drähte an der Kante des Substrats freilagen. Die freigelegten freien Enden der Drähte wurden mit Hilfe
von Sandpapier (Nr. 1500) poliert, wobei eine Mehrfachschreibkopf-Vorrichtung hatte eine Drahtdichte von 8 Drähten auf einen Abstand von 1 mm und
zeigte gute Aufzeichnungseigenschaften.
Claims (6)
1. Mehrfachschreibkopf-Vorrichtwig, bei der
zahlreiche voneinander isolierte metallische Leiter s parallel unter vorbestimmten Abständen dicht
nebeneinander auf einem isolierenden Substrat angeordnet sind, wobei eine Seite der freien Enden
der metallischen Leiter Elektroden an einer Kante des isolierenden Substrats bildet, dadurch gekennzeichnet, daß
a) die voneinander isolierten metallischen Leiter isolierte Drähte sind,
b) das isolierende Substrat durchgehende Löcher
in vorher festgelegter Lage aufweist, deren Innenwände durch stromlose Ablagerungen
entstandene Metallschichten sind und
c) die andere Seite der freien Enden der Drähte
mij den Innenwänden der durchgehenden Löcher verbunden ist
2. Verfahren zur Herstellung einer Mehrfachschreibkopf-Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß man
1) auf einem isolierenden Substrat zahlreiche isolierte Drähte in vorher festgelegter Lage
zumindest in ihren Endteilen anordnet und diese Endteile an dem Substrat befestigt,
2) die zahlreichen isolierten Drähte in vorbestimmten Bereichen auf dem isolierten Substrat
parallel unter vorbestimmten gleichen Abständen dicht nebeneinander anordnet und die
vorbestimmten Teile an dem Substrat befestigt, gleichzeitig mit oder nach der Befestigung der
Endteile an dem Substrat <n Stufe 1),
3) in dem Substrat an den Stellen, an denen die Endteile der isolierten Drähte liegen, durchgehende Löcher ausbildet, welche die isolierten
Drähte durchqueren, wobei die erhaltenen Schnittflächen der isolierten Drähte auf den
Innenwänden der durchgehenden Löcher freigelegt werden,
4) stromlos Metallschichten auf den Innenwänden der durchgehenden Löcher ablagert und dadurch die Endteile der isolierten Drähte mit den
Innenwänden der durchgehenden Löcher verbindet, und
5) das Substrat längs der Linie, in der die vorbestimmten Teile der isolierten Drähte
parallel in vorbestimmten gleichen Abständen angeordnet sind, zerschneidet und dadurch die
freien Enden der isolierten Drähte auf der durch das Zerschneiden gebildeten Kante des Substrats freilegt, wobei zahlreiche Elektroden
gebildet werden, die parallel unter vorbestimmten gleichen Abständen dicht nebeneinander ss
angeordnet sind.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß man in Stufe 1) die zahlreichen
isolierten Drähte jeweils an beiden Endteilen an einer auf dem Substrat ausgebildeten Klebmittelschicht befestigt, wobei die mittleren Bereiche der
Drähte frei im Abstand von der Oberfläche der Klebmittelschicht auf dem Substrat verbleiben, daß
man in Stufe 2) auf die Drähte eine Zugspannung in Längsrichtung einwirken läßt und dadurch die
Drähte parallel anordnet und sie dann in ihren mittleren Bereichen an der auf dem Substrat
befindlichen Klebmittelschicht befestigt und schließlich die gesamten Drähte mit Hilfe einer auf der
Oberfläche der Klebmittelschicht auf dem Substrat angeordneten Auflageschicht befestigt, und in Stufe
5) das Substrat längs der Linie zerschneidet, längs der die Drähte in ihren jeweiligen mittleren Teilen
parallel angeordnet sind.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß man in Stufe 2)
(a) die Drähte unter Bildung einer vorbestimmten Anzahl von Einheiten gruppiert und ausgewählte Einheiten der Drähte so anordnet, daß auf
beiden benachbarten Seiten der vorgesehenen Einheiten Zwischenräume zur Aufnahme von
weiteren Einheiten von Drähten verbleiben,
(b) auf die so angeordneten Drähte Zugspannung in Längsrichtung der Drähte einwirken läßt und
dadurch die Drähte zwangsweise parallel und in Berührung miteinander anordnet und sie
schließlich mit Hilfe eines Klebmittels aneinander befestigt
(c) in den in Stufe (a) freigelassenen Zwischenräumen weitere Einheiten von Drähten in der
Weise anordnet, daß sie die vorgesehenen benachbarten Einheiten von Drähten nicht
stören, und
(d) auf die in Stufe (c) angeordneten Drähte
Zugspannung in Längsrichtung der Drähte einwirken läßt und dadurch die Drähte zwangsweise parallel und in Berührung miteinander
anordnet und sie schließlich mit Hilfe eines KJebmittels aneinander befestigt, wobei die
zahlreichen isolierten Drähte parallel in Berührung miteinander angeordnet werden.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß man in Stufe (a) die Drähte auf einer
fest auf die Klebmittelschicht aufgelegten Trennfolie anordnet und in Stufe (c) die Drähte anderer
Einheiten auf einer zusätzlichen Trennfolie anordnet, die fest auf die in Stufe (a) angeordneten Drähte
aufgelegt ist
6. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß man in Stufe 2) die Zugspannung durch
Biegen des Substrats anlegt wobei die verdrahtete Oberfläche des Substrats in konvexe Form gebracht
wird.
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