DE68910015T2

DE68910015T2 - Struktur mit detailliertem Muster und Herstellungsverfahren.

Info

Publication number: DE68910015T2
Application number: DE89306109T
Authority: DE
Inventors: Takao C Toppan Printing Segawa; Kazuo C Toppan Print Shirakawa; Yukihisa Takeuchi; Tetsuo Watanabe; Azuma Yamamoto
Original assignee: NGK Insulators Ltd; Toppan Printing Co Ltd
Current assignee: NGK Insulators Ltd
Priority date: 1988-06-17
Filing date: 1989-06-16
Publication date: 1994-05-05
Anticipated expiration: 2009-06-17
Also published as: US5023700A; US5100498A; EP0347238A2; EP0347238A3; DE68910015D1; EP0347238B1

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft eine gemusterte Struktur mit winzigen Schlitzen, Öffnungen oder anderen Lücken, deren Aspektverhältnis (Verhaltnis zwischen dem Durchmesser oder der Breite und der Dicke, d.h. Durchmesser/Dicke oder Breite/Dicke) kleiner als 1 ist, und ein Verfahren zur Herstellung einer solchen winzig gemusterten Struktur.

Erörterung des Standes der Technik

Gemusterte Strukturen mit extrem kleinen Schlitzen, Öffnungen oder anderen Lücken, im spezielleren solche gemusterten Strukturen aus einem metallischen Material sind beispielsweise als elektrische Leitungsrahmen für LSI-Gehäuse und als verschiedene Maskenelemente verwendet worden. Techniken zur Herstellung eines Doppelschicht- oder Zweiebenenleitungsrahmens oder ahnlichen Produkts aus zwei Elementen mit verbesserter Dichte der darauf ausgebildeten Verdrahtung sind gemäß verschiedener Veröffentlichungen, wie den offengelegten Veröffentlichungen 58-90752, 60-92646, 60-103652, 60-107848, 60-206144, 60-227457 und 62-81739 ungeprüfter japanischer Patentanmeldungen bekannt. Im allgemeinen werden bei diesen Herstellungstechniken Preßformungs- oder Ätzverfahren eingesetzt. Es ist schwierig, diese Verfahren zum Ausbilden von Schlitzen, Öffnungen oder anderen Lücken zu praktizieren, die ein kleines Aspektverhältnis aufweisen. Herkömmlicherweise werden die Lücken mit einem kleinen Aspektverhältnis daher durch Ionenfräs- oder Laserschneidverfahren ausgebildet.
Eine weitere Technik zur Herstellung einer gemusterten Struktur ist in der offengelegten Veröffentlichung Nr. 51-40869 geoffenbart, worin eine Vielzahl dünner Tafeln mit den gleichen Konfigurationen übereinanderliegen, um eine planare gemusterte Anordnung mit einer gewünschten Dicke zu bilden.
Jedoch unterliegt eine solche planare gemusterte Struktur wie oben angegeben extremer Schwierigkeiten beim präzisen Positionieren der zwei oder mehr Tafeln relativ zueinander und kann daher keinen ausreichend hohen Grad an Abmessungs- oder Konfigurationsgenauigkeit des gebildeten Musters bieten. Weiters ist die Dicke der gemusterten Struktur durch die Gesamtdicke der sie bildenden Tafeln bestimmt, die übereinanderliegen. Wenn die gemusterte Struktur einen Abschnitt oder Abschnitte aufweist, dessen/deren Dicke präzise gesteuert sein sollte, kann die gewünschte Präzision der Dicke nicht leicht erzielt werden. Im Fall eines elektrischen Leitungsrahmens nimmt die Dicke oder das Volumen des Harzes, Keramikmaterials oder anderen Dichtungsmaterials, d.h. die Gesamtdicke der sie bildenden Tafeln, mit der Dicke der Struktur zu. In diesem Fall wird die Wärmeabstrahlungseigenschaft des Leitungsrahmens entsprechend beeinträchtigt.
Andererseits ermöglichen die herkömmlichen Ionenfräs- und Laserschneidverfahren keine ausreichende Effizienz beim Ausbilden der Lücken und können Beschädigungen der Abschnitte der Arbeitsstücke verursachen, die unversehrt bleiben sollten. Weiters erfordern diese Verfahren extrem teure Ausrüstung. Wenn die Arbeitsstücktafel verkleinert wird, um die Breite der Schlitze oder den Durchmesser der Öffnungen zu verkleinern, besteht die Tendenz, daß die Festigkeit und Gleichmäßigkeit der Dicke der hergestellten gemusterten Struktur verringert wird, und die gemusterte Struktur kann für die praktische Anwendung nicht leicht bearbeitet werden. Daher unterliegen Ionenfräs- und Laserschneidverfahren Nachteilen, was das Verfahren zur Bildung der Lücken in der Struktur und die physikalischen Eigenschaften und Abmessungs- und Konfigurationsgenauigkeit der Struktur betrifft.
Beim alternativen bekannten Verfahren, bei dem zwei oder mehr Tafeln mit der gleichen Konfiguration verwendet werden, um eine gemusterte Struktur herzustellen, ist es mit beträchtlichen Schwierigkeiten verbunden, präzise Ausrichtung der Tafeln relativ zueinander zwecks genauer Dimensionierung des Musters herzustellen. Weiters ist es, da die Dicke der gemusterten Struktur durch die Gesamtdicke der aufeinanderliegenden Tafeln bestimmt wird, schwierig, die Dicke der gewünschten lokalen Abschnitte der Struktur präzise zu steuern.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung wurde in Anbetracht der oben beschriebenen Situation des Standes der Technik entwickelt. Es ist daher ein erstes Ziel der Erfindung, eine gemusterte Struktur zu schaffen, die präzise dimensionierte Öffnungen, Schlitze oder andere Lücken aufweist, deren Aspektverhältnis relativ klein ist.
Ein zweites Ziel der Erfindung ist die Schaffung eines vergleichsweise einfachen Verfahrens, das zur Herstellung der gemusterten Struktur mit relativ einfacher Ausrüstung geeignet ist.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird eine gemusterte Struktur geschaffen, die eine Vielzahl von gemusterten Tafelelementen umfaßt, die teilweise übereinanderliegen und die miteinander zusammenwirken, um eine Vielzahl von Lücken zu begrenzen. Die gemusterten Tafelelemente weisen jeweilige Bereiche auf, an denen die Tafelelemente übereinanderliegen. Zumindest ein Teil des Bereichs von zumindest einem der gemusterten Tafelemente umfaßt einen dünnwandigen Abschnitt, dessen Dicke kleiner ist als eine Dicke des anderen Abschnitts des zumindest einen gemusterten Tafelelements.
Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein zur Herstellung einer gemusterten Struktur geeignetes Verfahren geschaffen, das folgende Schritte umfaßt: das Herstellen einer Vielzahl gemusterter Tafelelemente, die vorherbestimmte Konfigurationen oder Gestalten haben; das Bilden eines dünnwandigen Abschnitts auf zumindest einem der gemusterten Tafelelemente, sodaß eine Dicke des dünnwandigen Abschnitts kleiner ist als eine Dicke des anderen Abschnitts des oben angeführten zumindest einen gemusterten Tafelelements; und das übereinanderlegen der gemusterten Tafelelemente, sodaß zumindest der dünnwandige Abschnitt eines jeden des oben angeführten zumindest einen gemusterten Tafelelements in den entsprechenden dünnwandigen Abschnitt oder den anderen Abschnitt des/der anderen gemusterten Tafelelements oder -elemente eingreift.
Gemäß vorliegender Erfindung wird die Vielzahl von gemusterten Tafelelementen, die vorzugsweise aus einem metallischen Material bestehen, zuerst so hergestellt, daß sie je nach der gewünschten Gestalt der zu erzeugenden gemusterten Struktur gewünschte Außenkonfigurationen oder Profile haben. Diese gemusterten Tafelelemente können nach verschiedenen Verfahren wie Preßformungs- und Ultraschallschneideverfahren gebildet werden, und die Verfahren zur Bildung der Tafelelemente sind nicht an die spezifische herzustellende gemusterte Struktur gebunden. Jedoch können die gemusterten Tafelelemente am meisten bevorzugt nach einem Ätzverfahren gebildet werden, bei dem Ätzmasken verwendet werden. Beim Ätzverfahren ist es weniger wahrscheinlich, daß in den geätzten Arbeitsstücktafeln Restspannung verursacht wird, und es gewährleistet ein hohes Maß an Abmessungs- und Konfigurationsgenauigkeit der Tafeln. Beispielsweise können die Ätzmasken aus einem Abdecklack bestehen, der gegen eine Ätzlösung beständig ist und der durch eine Photolithographie- oder Präzisionsdrucktechnik geeignet gemustert ist.
Dann wird zumindest ein Teil des Oberflächenbereichs von zumindest einem der gemusterten Tafelelemente einem Arbeitsgang unterworfen, um seine Dicke zu verringern. In der Tat wird/werden an (einem) gewünschten Teil oder Teilen des/der Tafelelements oder -elemente (ein) dünnwandige(r) Abschnitt oder Abschnitte ausgebildet. Die gemusterten Tafelelemente werden übereinandergelegt, sodaß jeder dünnwandige Abschnitt eines der Tafelelemente den entsprechenden dünnwandigen Abschnitt oder den anderen Abschnitt des/der anderen Tafelelements oder -elemente berührt. Jedoch müssen alle dünnwandigen Abschnitte der gemusterten Struktur nicht nur auf einem der Tafelelemente vorgesehen sein. Einige der dünnwandigen Abschnitte können auf einem der Tafelelemente vorgesehen sein, während die anderen dünnwandigen Abschnitte am/an den anderen Tafelelement oder -elementen vorgesehen sein können.
Die dünnwandigen Abschnitte können vorteilhaft nach bekannten Naß- oder Trockenätzverfahren gebildet werden. Die gewünschten Dicken der dünnwandigen Abschnitte werden geschaffen, indem die Ätzbedingungen auf geeignete Weise festgelegt oder angepaßt werden. Die nicht geätzten Abschnitte (oder dickwandigen Abschnitte) des/der Tafelelements oder -elemente werden durch geeignet gemusterte Abdecklackmasken abgedeckt, die durch ein Photolithographie-, Präzisionsdruck- oder anderes Verfahren gebildet sind. So wird das Material durch Ätzen von den entsprechenden Teilen des/der Tafelelements oder -elemente entfernt, um die dünnwandigen Abschnitte zu bilden, sodaß ein Abschnitt der Dicke des/der Tafelelements oder -elemente verringert wird. Dieses Ätzen zum teilweisen Entfernen des Materials von den Tafelelementen wird als "Halbätzen" bezeichnet.
Wenn die gemusterten Tafelelemente durch Ätzen gemustert werden, kann das "Halbätzen" zum Bilden der dünnwandigen Abschnitte gleichzeitig bewirkt werden, indem nur eine der gegenüberliegenden Oberflächen des Tafelelements abgedeckt wird, um die entsprechenden lokalen Bereich mit einem Abdecklack zu bedecken. Es ist auch möglich, das Halbätzen zuerst auf zumindest einem der Tafelelemente zu bewirken und daraufhin einen Arbeitsgang durchzuführen, um die gewünschten Außenprofile der Tafelelemente zu schaffen.
Die dünnwandigen Abschnitte können zwar auf nur einem der Tafelelemente gebildet werden, es ist jedoch vorzuziehen, daß jedes Tafelelement den/die dünnwandigen Abschnitt oder Abschnitte aufweist, sodaß die dünnwandigen Abschnitte der verschiedenen Tafelelemente miteinander in Kontakt gehalten werden.
Wenn die zwei oder mehr dünnwandigen Abschnitte auf jedem der gemusterten Tafelelemente vorgesehen sind, ist es wünschenswert, daß diese dünnwandigen Abschnitte unterschiedliche Dicken aufweisen. Im Fall, daß beispielsweise eine planare gemusterte Struktur hergestellt wird, indem zwei gemusterte Tafelelemente übereinandergelegt werden, hat sowohl das erste als auch das zweite Tafelelement einen ersten dünnwandigen Abschnitt mit einer Dicke, die nur ein Drittel der Tafeldicke beträgt, und einen zweiten dünnwandigen Abschnitt, der eine Dicke aufweist, die zwei Drittel der Tafel dicke ausmacht. In diesem Fall sind das erste und das zweite Tafelelement so zusammengestellt, dar der erste dünnwandige Abschnitt des ersten Tafelelements und der zweite dünnwandige Abschnitt des zweiten Tafelelements einander berühren, während der zweite dünnwandige Abschnitt des ersten Tafelelements und der erste dünnwandige Abschnitt des zweiten Tafelelements einander berühren.
Die gemusterte Struktur gemäß vorliegender Erfindung kann verwendet werden, ohne daß die Tafelelemente, aus denen sie besteht, aneinander befestigt sind. Jedoch können die Tafelelemente durch geeignete Mittel wie ein Klebemittel, Punktschweißen oder Ultraschallschweißen verbunden sein, um das Trennen der Tafelelemente zu vermeiden. Die gemusterte Struktur weist einen Oberflächenbereich auf, an dem die Tafelelemente übereinanderliegen. Manchmal umfaßt dieser Oberflächenbereich einen Teil, dessen Dicke nicht aus den Dicken der zwei oder mehr Tafelelementen bestehen sollte. In diesem Fall sollte der fragliche Teil keinen dünnwandigen Abschnitt umfassen. Alternativ dazu ist/sind der/die dünnwandige(n) Abschnitt oder Abschnitte auf geeigneten Hilfsabschnitten der Tafelelemente vorgesehen, sodaß diese Hilfsabschnitte abgeschnitten werden, nachdem die Tafelelemente in die gemusterte Tafelstruktur zusammengestellt wurden. Es müssen nicht alle Abschnitte der gemusterten Struktur, an denen die Tafelelemente übereinanderliegen, (einen) dünnwandige(n) Abschnitt oder Abschnitte umfassen. Das heißt, das/die Tafelelement oder -elemente kann/können einen gebogenen oder gefalteten Teil oder Teile umfassen, an dem/denen die Tafelelemente ineinandergreifen. Weiters können die dünnwandigen Abschnitte der Tafelelemente nur an jenen Teilen oder Bereichen der gemusterten Struktur vorgesehen sein, an denen oder durch die die Tafelelemente relativ zueinander angeordnet sind, oder an denen die entsprechenden Abschnitte der Tafelelemente in der gleichen Ebene liegen.
Das Halbätzen zum Ausbilden der dünnwandigen Abschnitte der gemusterten Tafelelemente nach dem erfindungsgemäßen Verfahren, wie oben beschrieben, führt im Vergleich zum herkömmlichen Preßformungs- oder anderen mechanischen Verfahren zu einer verringerten Restspannung der Tafelelemente und verbesserter Abmessungs- und Konfigurationsgenauigkeit der gemusterten Struktur. Weiters erleichtert das Halbätzungsverfahren gemäß vorliegender Erfindung das Regulieren der Dicken der gemusterten Struktur, verringert Kerben und Grate oder unerwünschte erhöhte Bereiche, besteht aus einer vergleichsweise geringen Zahl an Verfahrensschritten und erfordert eine relativ einfache Ausrüstung.
Die gemäß vorliegender Erfindung konstruierte gemusterte Struktur weist aufgrund des Ineinandergreifens des/der dünnwandigen Abschnitts oder Abschnitte eines oder mehrerer der Tafelelemente mit dem/den entsprechenden Abschnitt oder Abschnitten des/der anderen Tafelelements oder -elemente verbesserte Präzision der Anordnung der zwei oder mehr Tafelelemente relativ zueinander auf. Die gemusterte Struktur kann geeigneterweise in der Form einer planaren Struktur vorgesehen sein, die geeignet angeordnete winzige Öffnungen, Löcher, Schlitze oder andere Lücken mit einem kleinen Aspektverhältnis aufweist, das an einer herkömmlichen gemusterten Struktur, die aus einem einzelnen Tafelelement hergestellt ist, nicht erreicht werden kann.
Wenn jedes der Vielzahl von Tafelelementen (einen) dünnwandige(n) Abschnitt oder Abschnitte aufweist, sodaß die dünnwandigen Abschnitte der verschiedenen Tafelelemente einander berühren, kann die Gesamtdicke der übereinanderliegenden dünnwandigen Abschnitte im wesentlichen gleich der Dicke eines jeden Tafelelements sein. In diesem Fall können die übereinanderliegenden dünnwandigen Abschnitte in der gleichen Ebene wie die anderen Abschnitte (nicht übereinanderliegende oder vergleichsweise dickwandige Abschnitte) liegen.
Im Fall, dar jedes der Tafelelemente zwei oder mehr dünnwandige Abschnitte mit unterschiedlichen Dicken aufweist, können die dünnwandigen Abschnitte ineinandergreifen, ohne die Gesamtdicke der übereinanderliegenden dünnwandigen Abschnitte zu erhöhen. Beispielsweise berührt der relativ dicke erste dünnwandige Abschnitt des ersten Tafelelements den relativ dünnen zweiten dünnwandigen Abschnitt des anderen Tafelelements, während der relativ dünne zweite dünnwandige Abschnitt des ersten Tafelelements den relativ dicken ersten dünnwandigen Abschnitt des zweiten Tafelelements berührt, sodaß die hergestellte gemusterte Struktur die Gesamtdicke des ersten und des zweiten dünnwandigen Abschnitts hat, die gleich der nominalen Dicke der Tafelelemente ist, d.h. der Dicke der anderen Abschnitte der Tafelelemente.
Aufgrund obiger Beschreibung wird verstanden werden, dar die vorliegende Erfindung eine präzise gemusterte Struktur schafft, die genau dimensionierte winzige Lücken, wie Öffnungen, Löcher oder Schlitze aufweist, deren Aspektverhältnis relativ klein ist. Die gemusterte Struktur kann geeigneterweise als unterschiedliche elektrische Leitungsrahmen, Maskierungselemente, Leiterplatten, Elektrodenanordnungen, Anschlußanordnungen, Verbindungsanordnungen und Filteranordnungen verwendet werden. Daher ist die vorliegende Erfindung industriell bedeutsam.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Die obigen und wahlweisen Ziele, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung wird durch das Lesen der folgenden Beschreibung gegenwärtig bevorzugter Ausführungsformen besser verstanden werden, wenn diese in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen gesehen wird, in denen:
die Figuren 1(a) bis 1(g) erklärende Ansichten sind, die eine Form einer gemusterten Struktur und ein Verfahren zu deren Herstellung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung schematisch darstellen, wobei die Figuren 1(a), 1(c) und 1(e) Draufsichten eines ersten gemusterten Tafelelements, eines zweiten gemusterten Tafelelements bzw. der gemusterten Struktur sind, die Figuren 1(b), 1(d), 1(f) und 1(g) Querschnittansichten entlang der Linien B-B, D-D, F-F und G-G der Figuren 1(a), 1(c) bzw. 1(e) sind;
Die Figuren 2(a) bis 2(g) erklärende Ansichten sind, die eine weitere Ausführungsform der Erfindung zeigen, wobei die Figuren 2(a), 2(c) und 2(e) Draufsichten eines ersten und eines zweiten Tafelelements bzw. einer gemusterten Struktur sind, die Figuren 2(b), 2(d), 2(f) und 2(g) Querschnittansichten entlang der Linien B-B, D-D, F-F und G-G der Figuren 2(a), 2(c) bzw. 2(e) sind;
die Figuren 3(a), 3(b) und 3(c) erklärende Ansichten sind, die schematisch eine gemusterte Struktur und ein Verfahren gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung darstellen, worin nur ein von zwei Metalltafelelementen mit dünnwandigen Abschnitten versehen ist, wobei die Figuren 3(a) und 3(b) Draufsichten des ersten und des zweiten Tafelelements sind und Fig. 3(c) eine Draufsicht der gemusterten Struktur ist;
die Figuren 4(a), 4(b) und 4(c) erklärende Ansichten sind, die schematisch eine gemusterte Struktur mit Öffnungen darstellen, deren Aspektverhältnis relativ gering ist, sowie ein Verfahren zu deren Herstellung, gemäß wieder einer anderen Ausführungsform der Erfindung, wobei die Figuren 4(a) und 4(b) Draufsichten eines ersten und eines zweiten Tafelelements sind und Fig. 4(c) eine Draufsicht der gemusterten Struktur ist;
die Figuren 5(a) und 5(d) erklärende Draufsichten wieder anderer Formen der elektrisch leitenden Tafeln gemäß einer wieder anderen Ausführungsform der Erfindung sind;
die Figuren 5(b) und 5(c) Querschnittansichten entlang der Linien B-B bzw. C-C von Fig. 5(a) sind;
Fig. 5(e) eine erklärende Draufsicht ist, die eine Elektrodenanordnung zeigt, die durch das Übereinanderlegen der beiden leitenden Tafeln der Figuren 5(a)-5(d) hergestellt wurden; und
die Figuren 5(f), 5(g) und 5(h) Querschnittansichten entlang der Linien F-F, G-G bzw. H-H von Fig. 5(e) sind.

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN

Um das Konzept der vorliegenden Erfindung weiter zu klären, werden die gegenwärtig bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung beschrieben. Es versteht sich, daß die Erfindung nicht auf die Details der dargestellten Ausführungsformen beschränkt ist.
Zunächst auf die Figuren 1(a)-1(g) bezugnehmend bezeichnet Bezugszahl 2 ein erstes gemustertes Tafelelement, das aus einer metallischen Tafel hergestellt ist. Das erste Tafelelement 2 hat eine im allgemeinen kammartige Konfiguration, deren Außenprofil durch Ätzen gebildet ist, wie in den Figuren 1(a) und 1(b) angegeben. Das gemusterte Tafelelement 2 hat zwei gegenseitig im Abstand angeordnete dünnwandige Abschnitte 2a und drei nicht geätzte Abschnitte 2b (dickwandige Abschnitte) in der Form länglicher Streifen mit kammartiger Konfiguration. Die dünnwandigen Abschnitte 2a haben eine Dicke, die die Hälfte der nominalen Dicke des Tafelelements 2 ausmacht (d.h. eine Hälfte der Dicke der nicht geätzten Abschnitte 2b). Ein zweites gemustertes Tafelelement 4 wird aus einer anderen metallischen Tafel hergestellt, und hat die gleiche Dicke wie jene des ersten gemusterten Tafelelements 2. Wie in den Figuren 1(c) und 1(d) gezeigt, weist das zweite Tafelelement 4 drei dünnwandige Abschnitte 4a und zwei nicht geätzte oder dickwandige Abschnitte 4b auf, die von den Abschnitten 2a, 2b des ersten Tafelelements 2 verschieden angeordnet sind. Die dünnwandigen Abschnitte 4a haben ebenfalls eine Dicke, die die Hälfte der nominalen Dicke des Tafelelements 4 ausmacht. Das erste und das zweite gemusterte Tafelelement 2 und 4 liegen teilweise übereinander, sodaß die dünnwandigen Abschnitte 2a und 4a in die nichtgeätzten Abschnitte 4b bzw. 2b eingreifen oder diese berühren, sodaß die beiden Tafelelemente 2,4 relativ zueinander genau positioniert werden, wie in den Figuren 1(e), 1(f) und 1(g) angegeben. So werden die beiden Tafeln 2, 4 in eine gemusterte Struktur 10 zusammengestellt, in der die beiden Tafeln 2, 4 zusammenwirken, um eine Vielzahl länglicher rechteckiger Lücken in der Form von Schlitzen 8 mit einer sehr geringen Breite zu begrenzen.
Wie in Fig. 1(g) zu sehen, hat die so hergestellte winzig gemusterte Struktur, die eine allgemein planare Gestalt hat, eine Gesamtdicke, die etwa 1,5-mal so groß wie die nominale Dicke der gemusterten Tafelelemente 2, 4 ist.
Als nächstes auf die Figuren 2(a)-2(g) bezugnehmend wird eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gezeigt. Bei dieser Ausführungsform wird ein erstes und ein zweites gemustertes Tafelelement 12, 14 verwendet, die die gleichen Außenprofile wie die entsprechenden ersten und zweiten Tafelelemente 2, 4 der vorhergehenden Ausführungsform aufweisen. Anders als die Tafelelemente 2, 4 jedoch weisen die Tafelelemente 12 und 14 erste dünnwandige Abschnitte 12a, 14a bzw. zweite dünnwandige Abschnitte 12b, 14b auf. Diese ersten und zweiten dünnwandigen Abschnitte 12a, 14a und 12b, 14b haben unterschiedliche Dicken. Im spezielleren macht die Dicke der ersten dünnwandigen Abschnitte 12a, 14a ein Drittel der nominalen Dicke der Tafelelemente 12, 14 aus, d.h. ein Drittel der nicht geätzten oder dickwandigen Abschnitte 12c, 14c der Tafeln, während die Dicke der zweiten dünnwandigen Abschnitte 12b, 14b zwei Drittel der nominalen Dicke der Tafelelemente 12, 14 ausmacht.
Das erste und das zweite gemusterte Tafelelement 12, 14 werden übereinandergelegt, sodaß die ersten dünnwandigen Abschnitte eines der beiden Tafelelemente in die zweiten dünnwandigen Abschnitte des anderen Tafelelements eingreift oder diese berührt. So wird aus den beiden Tafelelementen 12, 14, wie in den Figuren 2(e)-2(g) gezeigt, eine gemusterte Struktur 20 hergestellt. Bei dieser Ausführungsform ist die Gesamtdicke der gemusterten Struktur 20 im wesentlichen gleich der nominalen Dicke der sie bildenden Tafelelemente 12, 14, wie in Fig. 2(g) angegeben.
Jetzt wird auf die Figuren 3(a), 3(b) und 3(c) bezuggenommen, die eine weiter modifizierte Ausführungsform der Erfindung zeigen, bei der nur eines der beiden gemusterten Tafelelemente 22, 24, nämlich nur das Tafelelement 22 einen dünnwandigen Abschnitt 22a aufweist. Das erste Tafelelement 22 ist aus einer metallischen Tafel hergestellt. Die metallische Tafel wird zuerst geätzt, sodaß die geätzte Tafel ein Außenprofil wie in Fig. 3(a) gezeigt aufweist. Dann wird die geätzte metallische Tafel einem Ätzvorgang unterworfen, um den dünnwandigen Abschnitt 22a zu bilden, dessen Dicke eine Hälfte der nominalen Dicke der metallischen Tafel beträgt. So wird das erste gemusterte Tafelelement 22 hergestellt, wobei beim ersten Ätzen der metallischen Tafel zwei rechteckige Ausschnitte 23 durch diese hindurch gebildet werden. Diese Ausschnitte 23 wirken mit Streifenabschnitten 25 des zweiten gemusterten Tafelelements 24 zusammen, um eine Vielzahl länglicher rechteckiger Lücken in der Form von Schlitzen 28 zu bilden, die beschrieben werden.
Das zweite gemusterte Tafelelement 24 wird aus einer anderen metallischen Tafel hergestellt, sodaß das Tafelelement 24 mit den Streifen 25 ein Außenprofil wie in Fig. 3(b) gezeigt aufweist. Das erste und das zweite gemusterte Tafelelement 22, 24 werden übereinandergelegt, sodaß der Abschnitt des zweiten Tafelelements 24, von dem die Streifen 25 sich erstrecken, den dünnwandigen Abschnitt 22a des ersten Tafelelements 22 berührt, und sodaß die Ausschnitte 23 des ersten Tafelelements 22 mit den Streifen 25 des zweiten Tafelelements 24 zusammenwirken, um die oben angegebenen Schlitze 28 zu begrenzen. Dann werden die beiden Tafelelemente 22, 24 in eine gemusterte Struktur 26 mit den engen Schlitzen 28 zusammengestellt, wie in Fig. 3(c) gezeigt. Die Schlitze 28 sind auf gegenüberliegenden Seiten eines jeden Streifens 25 des zweiten Tafelelements 24 ausgebildet, das mit der Längsmittellinie des entsprechenden länglichen Ausschnitts 24 des ersten Tafelelements 22 ausgerichtet ist.
Als nächstes auf die Figuren 4(a)-4(c) bezugnehmend wird wieder eine andere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dargestellt, bei der ein erstes und ein zweites gemustertes Tafelelement 32, 34 verwendet wird. Jedes dieser beiden Tafelelemente 32, 34 wird durch Ätzen aus einer einzigen metallischen Tafel hergestellt. Beide der Tafelelemente 32, 34 weisen eine Vielzahl rechteckiger Ausschnitte 36 mit relativ großer Größe auf. Das erste Tafelelement 32 weist einen geätzten dünnwandigen Abschnitt 32a und eine Vielzahl nicht geätzter oder dickwandiger Abschnitte 32b auf, die die Ausschnitte 36 überlappen. Auf ähnliche Weise weist das zweite Tafelelement 34 einen geätzten dünnwandigen Abschnitt 34a und eine Vielzahl nicht geätzter oder dickwandiger Abschnitte 34b auf, die die Ausschnitte 36 überlappen. Die Dicke der dünnwandigen Abschnitte 32a, 34a beträgt die Hälfte der nominalen Dicke der Tafelelemente 32, 34.
Dieses erste und zweite gemusterte Tafelelemente 32, 34 werden übereinandergelegt, sodaß die nicht geätzten Abschnitte 32b des ersten Tafelelements 32 in die jeweiligen Ausschnitte 36 des zweiten Tafelelements 34 eingepaßt werden, während die nicht geätzten Abschnitte 34b des zweiten Tafelelements 34 in die jeweiligen Ausschnitte 36 des ersten Tafelelements 32 eingepaßt werden. Weiters werden die dünnwandigen Abschnitte 32a, 34a der beiden Tafelelemente 32, 34 miteinander in Kontakt gehalten. Als Ergebnis wird eine planare gemusterte Struktur 40 mit einer Abfolge kleiner rechteckiger Öffnungen oder Lücken 38 geschaffen.
Eine wieder andere modifizierte Ausführungsform der Erfindung wird in den Figuren 5(a) bis 5(h) dargestellt, worin jede der beiden Tafeln 42, 44 aus rostfreiem Stahl als elektrisch leitende Tafeln gegenseitig im Abstand angeordnete Öffnungen 45 aufweist, von denen jede Längenabschnitte mit unterschiedlichen Breiten aufweist. Im spezielleren beschrieben werden die Öffnungen 45 und dünnwandigen Abschnitte 46 in jeder Tafel 42, 44 aus rostfreiem Stahl durch einen Ätzvorgang ausgebildet, wie in den vorhergehenden Ausführungsformen. Jede Öffnung 45 hat einen relativ breiten mittleren Abschnitt 45a und relativ enge gegenüberliegende Endabschnitte 45b, 45b an beiden Seiten des mittleren Abschnitts 45a. Die Enden der gegenüberliegenden Endabschnitte 45b sind durch die dünnwandigen Abschnitte 46 begrenzt. Als Ergebnis begrenzen die Öffnungen 45 eine Vielzahl gegenseitig im Abstand angeordneter allgemein länglicher Elektrodenabschnitte 48, von denen jeder einen relativ engen mittleren Abschnitt 48a und relativ breite gegenüberliegende Endabschnitte 48b, 48b aufweist, die in den dünnwandigen Abschnitten 46 enden. Die Breite der relativ engen Endabschnitte 45b der Öffnung 45 wird jener der relativ breiten Endabschnitte 48b des Elektrodenabschnitts 48 gleich gemacht. Die Dicke der dünnwandigen Abschnitte 46 beträgt die Hälfte der Dicke der Elektrodenabschnitte 48. Die beiden Tafeln 42, 44 aus rostfreiem Stahl werden übereinandergelegt, sodaß die breiten Endabschnitte 48b der Elektrodenabschnitte eine Schlichtpassung in den entsprechenden engen Endabschnitten 45b der Öffnungen 45 bilden, wodurch eine Elektrodenanordnung 50, wie in Fig. 5(e) gezeigt, hergestellt wird.

Claims

1. Gemusterte Struktur, die eine Vielzahl von gemusterten Tafelelementen (2, 4, 12, 14, 22, 24, 32, 34) umfaßt, die teilweise übereinanderliegen und die miteinander zusammenwirken, um eine Vielzahl von Lücken (8, 18, 28, 38) zu begrenzen, wobei die genannten gemusterten Tafelelemente jeweilige Bereiche aufweisen, in denen die Tafelelemente übereinandergelegt sind, wobei zumindest ein Teil des Bereichs von zumindest einem (2, 4, 12, 14, 22, 32, 34) der genannten Tafelelemente einen dünnwandigen Abschnitt (2a, 4a, 12a, 12b, 14a, 14b, 22a, 32a, 34a) umfaßt, dessen Dicke geringer als die Dicke des anderen Abschnitts (2b, 4b, 12c, 14c, 22b, 32b, 34b) des genannten zumindest einen gemusterten Tafelelements ist.

2. Gemusterte Struktur nach Anspruch 1, worin jedes der genannten gemusterten Tafelelemente (2, 4, 12, 14, 32, 34) den genannten dünnwandigen Abschnitt (2a, 4a, 12a, 12b, 14a, 14b, 32a, 34a) aufweist, wobei die genannten dünnwandigen Abschnitte der genannten gemusterten Tafelelemente einander berühren.

3. Gemusterte Struktur nach Anspruch 1, worin der genannte andere Abschnitt (2b) von einem (2) des genannten zumindest einen gemusterten Tafelelements den genannten anderen Abschnitt (4b) eines anderen (4) des genannten zumindest einen gemusterten Tafelelements in einer Richtung der Dicke des genannten zumindest einen gemusterten Tafelelements überlappt.

4. Gemusterte Struktur nach Anspruch 1, die eine Dicke aufweist, die im wesentlichen gleich der genannten Dicke des genannten anderen Abschnitts (2b, 4b, 12c, 14c, 22b, 25, 32b, 34b) der gemusterten Tafelelemente ist.

5. Gemusterte Struktur nach Anspruch 1, die ein Leitungsrahmen mit einer Vielzahl von elektrischen Leitungsabschnitten ist.

6. Verfahren zur Herstellung einer gemusterten Struktur, folgende Schritte umfassend:

das Herstellen einer Vielzahl von gemusterten Tafelelementen (2, 4, 12, 14, 22, 24, 32, 34), die vorherbestimmte Konfigurationen aufweisen;

das Unterwerfen von zumindest einem (2, 4, 12, 14, 22, 32, 34) der genannten Vielzahl von gemusterten Tafelelementen einem Ätzvorgang, um einen dünnwandigen Abschnitt (2a, 4a, 12a, 12b, 14a, 14b, 22a, 32a, 34a) zu bilden, dessen Dicke geringer ist als die Dicke des anderen Abschnitts (2b, 4b, 12c, 14c, 22b, 32b, 34b) des genannten zumindest einen gemusterten Tafelelements; und

das Übereinanderlegen der genannten Vielzahl von gemusterten Tafelelementen, sodaß zumindest der genannte dünnwandige Abschnitt eines jeden des genannten zumindest einen gemusterten Tafelelements (2, 4, 12, 14, 22, 32, 34) in den entsprechenden dünnwandigen Abschnitt oder den genannten anderen Abschnitt des/der anderen gemusterten Tafelelements oder -elemente (2, 4, 12, 14, 24, 32, 34) eingreift.

7. Verfahren nach Anspruch 6, worin jedes der genannten Vielzahl von gemusterten Tafelelementen (12, 14) einem Ätzvorgang unterworfen wird, um den genannten dünnwandigen Abschnitt (12a, 12b, 14a, 14b) zu bilden, und die genannte Vielzahl von gemusterten Tafelelementen übereinandergelegt wird, sodaß die dünnwandigen Abschnitte ineinandergreifen, sodaß eine Dicke der gemusterten Struktur im wesentlichen gleich der genannten Dicke des genannten anderen Abschnitts (2b, 4b, 12c, 14c, 22b, 25, 32b, 34b) der gemusterten Tafelelemente ist.

8. Verfahren nach Anspruch 7, worin der genannte dünnwandige Abschnitt (12a, 12b, 14a, 14b) des genannten jeden gemusterten Tafelelements (12, 14) aus einer Vielzahl von dünnwandigen Abschnitten (12a, 12b, 14a, 14b) besteht, die jeweilige unterschiedliche Dicken aufweisen, wobei die genannte Vielzahl von dünnwandigen Abschnitten des genannten jeden gemusterten Tafelelements in die dünnwandigen Abschnitte des/der anderen gemusterten Tafelelements oder -elemente eingreift, sodaß die Gesamtdicke der ineinandergreifenden dünnwandigen Abschnitte der genannten Vielzahl von gemusterten Tafelelementen im wesentlichen gleich der genannten Dicke des genannten anderen Abschnitts ist.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 6-8, worin jedes der genannten gemusterten Tafelelemente aus einer metallischen Tafel gebildet ist.