DE3302994A1

DE3302994A1 - Flexible schaltungstraegerplatte oder -bahn

Info

Publication number: DE3302994A1
Application number: DE19833302994
Authority: DE
Inventors: Seiichi Ibaraki Tobe; Katsuyuki Yatabe
Original assignee: Nippon Mektron KK
Current assignee: Nippon Mektron KK
Priority date: 1982-01-30
Filing date: 1983-01-29
Publication date: 1983-08-18
Also published as: GB8302377D0; GB2130019B; DE3302994C2; JPS58116271U; FR2520964B1; FR2520964A1; GB2130019A

Description

DORNER & HUFNAGEL PATENTANWÄLTE

LANDWEHRSTR. 37 SOOO MÜNCHEN S
TEL. O EO / 63 67 84

München, den 27. Januar 1983 /J Anwaltsaktenz.; 194 - Pat. 67

Nippon Mektron, Ltd... Seiwa Bldg. , 12-15 Shiba Daimon 1-chome Minato-Ku, Tokyo/ Japan

Flexible Schaltungsträgerplatte oder -bahn

Die Erfindung bezieht sich auf eine flexible Schaltungsträgerplatte oder Schaltungsträgerbahn. Im einzelnen betrifft die Erfindung flexible Schaltungsträgerplatten oder Schaltungsträgerbahnen mit gedruckter Schaltung, wobei eine Teil-Deckschicht vorgesehen ist, welche bestimmte Endbereiche des Leitermusters auf der Schaltungsträgerplatte oder -bahn freiläßt, um hier die Verbindung zu anderen Schaltungsteilen oder Schaltungsbauteilen herstellen zu können.

Flexible Schaltungsträgerplatten sind an sich bekannt und weisen in ihrem prinzipiellen Aufbau eine Kunststoff-Trägerfolie oder -Trägerschicht auf, auf der sich eine gedruckte Schaltung befindet, die von einer Kunststoff-Abdeckschicht in Gestalt eines Films oder einer Folie überdeckt ist, welche den größten Teil, jedoch nicht sämtliche Bereiche der gedruckten Schaltung überdeckt. Die Abdeckschicht läßt bestimmte Bereiche der gedruckten Schaltung frei, so daß hier die Verbindung zu anderen elektrischen Schaltungen hergestellt werden kann. Bei Schaltungsträgerplatten oder -bahnen dieser Art ergeben sich Schwierigkeiten durch Konzentrationen der Beanspruchung, da in der Schaltungs- '. trägerplatte unterschiedliche Biegungseigenschaften oder unterschiedliche Biegefestigkeiten bezüglich des mit der Abdeckschicht

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überdeckten Teiles und des von der Abdeckschicht freien Teiles der Schaltungsträgerplatte herrschen. Der Unterschied bezüglich der Biegungseigenschaften bzw. der Biegefestigkeit bewirkt, daß eine Linie der Spannungskonzentration über die Schaltungsträgerplatte hin an einem Ort verläuft, der mit der Begrenzungslinie der Abdeckschicht zusammenfällt. Diese Spannungskonzentration ist außerordentlich unerwünscht, da sie zu Brüchen im Leitermuster führen kann, wodurch selbstverständlich die Schaltungsträgerplatte schädlich beeinflußt oder gar unbrauchbar wird.

Durch die Erfindung soll die Aufgabe gelöst werden, bei einer ;flexiblen Schaltungsträgerplatte oder -bahn die Konzentration !mechanischer Spannungen im Bereich der Begrenzung einer das Leitermuster teilweise übedeckenden Deckschicht zu vermindern oder zu vermeiden und die aus solchen Spannungskonzentrationen resultierenden Schwierigkeiten zu beseitigen.

Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des anliegenden Anspruches 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Im einzelnen ist bei einer Schaltungsträgerplatte oder -bahn der vorliegend angegebenen Art mit der Trägerfolie oder Trägerschicht eine Verstärkungseinrichtung verbunden, welche die Kon-.zentration mechanischer Spannungen aufgrund von Biegemomenten gegenüber den Verhältnissen bei bekannten flexiblen Schaltungsträgerplatten oder -bahnen verteilt oder beträchtlich vermindert. ,Die Verstärkungseinrichtung hat vorzugsweise die Gestalt von 'vorstehenden Teilen der Trägerschicht an den Enden der Randli-'nie der Grenzfläche zwischen der Trägerschicht und der Abdeckschicht. Diese zur Verstärkung dienenden vorspringenden Teile können von einstückigen Ansätzen der Trägerschicht gebildet sein oder es kann sich um Elemente handeln, die gesondert hergestellt und dann in geeigneter Weise an der Trägerschicht befestigt sind. Da die Trägerschicht im allgemeinen von einer flexiblen Kunststoffbahn gebildet ist, erweist es sich als besonders vorteilhaft und einfach, die Trägerschicht mit einstückig angeform-

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ten Vorsprüngen oder Ansätzen zu versehen. Die Vorsprünge können jedoch auch mit der Trägerschicht in einem gesonderten Herstellungsvorgang verbunden werden.

Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf die anliegende Zeichnung ein Ausführungsbeispiel näher beschrieben, wobei in den einzelnen Zeichnungsfiguren einander entsprechende Teile mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet sind. Es zeigen:

Fig. 1 eine Aufsicht auf eine flexible Schaltungsträgerplatte oder -bahn mit gedruckter Schaltung nach dem Stande der Technik, j Fig. 2 eine Aufsicht auf eine flexible Schaltungs- ! trägerplatte oder -bahn mit gedruckter

Schaltung entsprechend der vorliegend angegebenen Konstruktion und

Fig. 3 eine Seitenansicht der flexiblen Schaltungsträgerplatte oder -bahn gemäß Figur 2.

Zunächst sei Figur 1 näher betrachtet, in der eine flexible Schal- :tungsträgerplatte mit gedruckter Schaltung nach dem Stande der !Technik gezeigt ist. Eine Trägerschicht oder Trägerfolie 1, welsche beispielsweise aus einem dünnen flexiblen Kunststoffteil besteht, trägt eine Reihe von Leitern 2, welche ein Leitermuster !bilden. Das Leitermuster kann nach Art einer gedruckten Schaltung ausgebildet oder in anderer Weise aufgebracht sein. Eine Abdeckschicht 3, welche ebenfalls charakteristischerweise von einer dünnen, flexiblen Kunststoffschicht gebildet ist, überdeckt die Trägerschicht 1 und ist mit ihr verbunden, wobei die Abdeckschicht 3 die Trägerschicht 1 bis zu einer Grenzlinie 4 überdeckt. Endabschnitte 2A der Leiter 2 liegen frei und stellen Kontaktbereiche dar, um die Leiter 2 mit einer anderen Schaltung oder bestimmten Schaltungselementen zu verbinden. Der in Figur 1 .gezeigte Aufbau ist an sich bekannter Art, wobei die Abdeck-■ schicht 3 zum Schutz gegen unerwünschten oder unbeabsichtigten Kontakt zu den Leitern 2 hin oder zum Schutz gegen einen Kurz-

schluß aufgrund einer unbeabsichtigten überbrückung der Leiter sowie auch zum Schutz gegen Umwelteinflüsse dient.

In einer flexiblen Schaltungsträgerplatte oder -bahn gemäß Figur 1 haben der von der Abdeckschicht 3 überdeckte Teil und der Teil mit freiliegenden Leiterabschnitten 2Ά natürlich unterschiedliche Biegungseigenschaften oder Biegefestigkeiten. Es zeigt sich ferner, daß bei dem Aufbau nach Figur 1 die Biegespannungen sich längs des Randes oder der Grenzlinie 4 konzentrieren.

Der Rand oder die Grenzlinie 4 bildet daher einen Bereich einer !

ISpannungskonzentration. In diesem Bereich besteht die Gefahr ι

eines Bruches der Leiter 2. Ein Bruch der Leiter stellt eine sehr ernste Störung dar, insbesondere dann, wenn diese Störung in einem Gerät oder einem Instrument auftritt, nachdem die Schaltungsträgerplatte eingebaut ist, da es vorkommen kann, daß die Funktion des betreffenden Gerätes oder Instrumentes, in welchem die Schaltungsträgerplatte eingebaut ist, vollständig unterbrochen oder unzuträglich gestört wird. Dies führt zu schwerwiegenden Problemen, insbesondere bei Verwendung von flexiblen Schaltungsträgerplatten oder -bahnen in Anwendungsfällen, in denen gerade diese Teile ein hohes Maß an Zuverlässigkeit aufweisen müssen und Schwierigkeiten der beschriebenen Art vermieden werden müssen, auch wenn die betreffende flexible Schaltungsträgerplatte oder -bahn eine Vielzahl von Biegungszyklen im normalen Betrieb aushalten muß.

Es seien nunmehr die Figuren 2 und 3 gemeinsam betrachtet. Der hier vorgeschlagene Aufbau einer Schaltungsträgerplatte oder -bahn sieht eine Verstärkungseinrichtung vor, welche derart in der die gedruckte Schaltung enthaltenden Schaltungsträgerplatte wirksam ist, daß sie Spannungskonzentrationen aufgrund von Biegemomenten oder Biegebeanspruchungen weitgehend verteilt oder vermindert. Die flexible Schaltungsträgerplatte oder -bahn nach den Figuren 2 und 3 besitzt denselben allgemeinen Aufbau mit den Bauteilen 1, 2, 2A, 3 und 4, wie die Schaltungsträgerplatte oder Schaltungsträgerbahn nach Figur 1. Es sind jedoch Verstär-

kungselemente 5 vorgesehen, welche Teil der unteren, die gedruckte Schaltung tragenden Schicht 1 bilden und von dieser Schicht an einem Ende oder an beiden Enden der Grenzlinie 4 vorstehen. Figur 2 zeigt die Verstärkungselemente 5 an beiden Enden der Grenzlinie 4 als Ansätze der Trägerschicht 1. Dies ist die bevorzugte Ausführungsform. Es sind jedoch auch Konstruktionen denkbar, bei denen nur ein Verstärkungselement 5 vorgesehen ist. Die Verstärkungselemente 5 der Verstärkungseinrichtung können die Gestalt von Halbkreisscheiben haben, welche seitlich von der Schicht 1 wegragen, wie in Figur 2 dargestellt ist. Die Verstärkungselemente 5 können jedoch auch andere Gestalt besitzen, etwa

rechteckige oder bogenförmige oder ovale Gestalt. Die jeweilige ι
!besondere Formgebung der Verstärkungselemente 5 ist nicht von !ausschlaggebender Bedeutung, solange die Verstärkungselemente 'Teil der Trägerschicht 1 bilden und von dieser an einem Ende lOder an beiden Enden der Grenzlinie 4 wegstehen, wobei die Anordnung so gewählt ist, daß die Verstärkungselemente der betreffende Ende der Grenzlinie 4 auf beiden Seiten überlappen oder !übergreifen. Die Verstärkungselemente 5 können in beliebiger !weise ausgeschnitten werden, beispielsweise durch Stanzen, woibei die Verstärkungselemente als einstückiger Bestandteil der !Trägerschicht 1 beim Ausschneiden oder Ausstanzen des Letzteren !gebildet werden können. Es ist jedoch auch möglich, die Ver- :Stärkungselemente 5 als gesonderte Bauteile vorzusehen und dann •mittels eines thermisch aushärtenden Kunstharzkittes oder mittels eines Kontaktklebers auf Kunstharzbasis an die entsprechenden Stellen des Randes der Trägerschicht 1 anzufügen. Im letzteren Falle ist es möglich, was bei bestimmten Herstellungsvorigangen auch besonders zweckmäßig sein kann, die gesamte flexi- ;ble Schaltungsträgerplatte oder Schaltungsträgerbahn getrennt !von den Verstärkungselementen 5 herzustellen und dann zu einer •anderen, geeigneten Zeit während des gesamten Herstellungsvorgangs die Verstärkungselemente 5 an den richtigen Stellen anzubringen und sie fest mit der Trägerschicht 1 zu verbinden.

ίAufgrund des Vorhandenseins der Verstärkungselemente 5 als

einstückiger Bestandteil der Trägerschicht 1 (wobei die Verstärjkungselemente entweder als Teil der Trägerschicht während deren Herstellung gebildet worden sind oder aber zur Herstellung eines einheitlichen Bauteils nachträglich angebracht oder festgekittet 'worden sind), und wegen der Anordnung der Verstärkungselemente 5 (derart, daß sie die Enden der Grenzlinie 4 jeweils übergreifen, werden die Biegespannungen, welche bei bekannten Konstruktionen I das Bestreben haben, sich längs der Grenzlinie 4 oder der Berandung der Abdeckschicht zu konzentrieren, verteilt oder verringert, wodurch das Problem eines Leiterbruchs aufgrund von Biegespannungskonzentrationen in der Trägerschicht 1 längs der Li-

^!nie 4 beseitigt oder wesentlich abgeschwächt wird. Die resultierende Schaltungsträgerplatte der vorliegend angegebenen Art hat den wesentlichen Vorteil gegenüber bekannten Schaltungsträgerplatten, daß mit geringem Aufwand und geringen Kosten ein verbessertes Produkt hoher Zuverlässigkeit geschaffen wird, wobei die Gefahr eines Leiterbruchs aufgrund von Spannungskonzentrationen längs der Grenzlinie 4 praktisch beseitigt wird. Gleichzeitig ergibt sich keine Verschlechterung der allgemeinen Abbie- ^;gungseigenschaften der flexiblen Schaltungsträgerplatte oder -bahn. Besonders vorteilhaft ist es, daß die erwähnten Schwierigkeiten in einfacher und wirtschaftlicher Weise praktisch •beseitigt werden können und keine ernsten Störungen mehr verur- ^: sachen.

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Claims

Patentansprüche

Flexible Schaltungsträgerplatte oder -bahn mit einer Trägerschicht (1) aus Isolierwerkstoff, auf welcher sich eine Leiteranordnung (2, 2A) aus elektrisch leitfähigem Material befindet, sowie mit einer auf der Trägerschicht (1) befindlichen Abdeckschicht (3), welche die Trägerschicht (1) nicht vollständig überdeckt, so daß ein Teil (2A) der Leiteranordnung freiliegt, !wobei die Abdeckschicht (3) einen Rand (4) aufweist, der eine .Grenzlinie darstellt, über welche hinaus die Trägerschicht (1) ^;und die Leiteranordnung (2A) unter der Deckschicht (3) hinausragen, gekennzeichnet durch eine Verstärkungseinrichtung (5), welche an der Trägerschicht (1) angebracht ist und welche sich ;an mindestens einem Ende der genannten Grenzlinie (4) befindet.

j 2. Schaltungsträgerplatte oder -bahn nach Anspruch 1, dadurch ι gekennzeichnet, daß die Verstärkungseinrichtung (5) den End-

jpunkt der genannten Grenzlinie (4) übergreift.

i 3. Schaltungsträgerplatte oder -bahn nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstärkungseinrichtung (5) ,ein bzw. mindestens ein einstückig mit der Trägerschicht (1)

gebildetes Teil ist.

^!4. Schaltungsträgerplatte oder -bahn nach Anspruch 1 oder 2, !dadurch gekennzeichnet, daß die Verstärkungseinrichtung (5) lan der Trägerschicht (1) im Bereich eines bzw. jeweils eines

ι Endes der genannten Grenzlinie (4) befestigt, insbesondere j festgekittet, festgeklebt oder festgeschweißt, ist.

.'5. Schaltungsträgerplatte oder -bahn nach einem der Ansprüche ,bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstärkungseinrichtung j (5) an den einander gegenüberliegenden Rändern der Träger-

schicht (1) im Bereich der jeweiligen Enden der genannten Grenzlinie (4) in Gestalt von Vorsprüngen oder Zungen von der Trägerschicht nach der Seite wegsteht.

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