EP1704572A1 - Flexibler träger mit elektrisch leitfähiger struktur - Google Patents

Flexibler träger mit elektrisch leitfähiger struktur

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EP1704572A1
EP1704572A1 EP04822317A EP04822317A EP1704572A1 EP 1704572 A1 EP1704572 A1 EP 1704572A1 EP 04822317 A EP04822317 A EP 04822317A EP 04822317 A EP04822317 A EP 04822317A EP 1704572 A1 EP1704572 A1 EP 1704572A1
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EP
European Patent Office
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electrically conductive
layer
base layer
printed
flexible carrier
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP04822317A
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English (en)
French (fr)
Inventor
Andreas Ziegler
Norman Dörr
Werner Hammon
Markus Lüthi
Wolfgang Lohwasser
Matthias Reinhold
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3A Composites International AG
Original Assignee
Alcan Technology and Management Ltd
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Filing date
Publication date
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Withdrawn legal-status Critical Current

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Definitions

  • the invention relates to a flexible carrier having a base layer of plastic and at least one electrically conductive ink printed on one side at least on the base layer, electrically conductive structure and a method for continuously printing the electrically conductive structure on the flexible support.
  • sensors made from a plurality of superimposed film layers consist for example of a polyester film as a base material on which a resistor body made of an electrically conductive resistance material is applied by screen printing technology.
  • an elastic cover sheet of, for example, polyoxymethylene which is also coated with an electrically conductive material as a counter electrode and is kept separated by spacers at a short distance from the loveds ⁇ body.
  • EP-B-0 129 785 discloses a foil package as a medicament container with conductor tracks applied to the foil for electrical contacting with a signal transmitter.
  • the arrangement serves to control the medicament intake by a patient.
  • the invention has for its object to provide a flexible support of the type mentioned, which can be easily and inexpensively manufactured.
  • Another object of the invention is to provide a flexible carrier in the form of a flat-band cable resistant to the effects of weathering.
  • the ribbon cable should have the advantages of a conventional electrical cable with twisted conductors and / or with an electromagnetic shield.
  • the at least one electrically conductive structure is arranged between the base layer and at least one cover layer of plastic and each of the optionally further electrically conductive structures between in each case two successive further cover layers and the base layer with the least one cover layer and each of the optionally further outer layers is connected to the adjacent outer layers.
  • the at least one cover layer has at least one further electrically conductive structure printed on the at least one cover layer with electrically conductive ink, and between the electrically conductive structures is an electrically insulating intermediate layer made of plastic an ⁇ ordered.
  • the at least one cover layer with the at least one further electrically conductive structure is formed by the base layer with the electrically conductive structure folded at least once around itself.
  • Another preferred embodiment is that the flexible carrier is rolled up.
  • the electrically conductive structures are multiply crossing autism ⁇ tracks, which cause in analogy to the known twist of electrical conductors, a reduction of electric and magnetic fields.
  • the base layer and the at least one cover layer or, in the case of further cover layers, at least the cover layer furthest from the base layer can each have a barrier layer as penetration barrier for water vapor.
  • barrier layers suitable as penetration barriers for water vapor can be used as the barrier layer.
  • the particularly preferred barrier layers include layers of at least one of aluminum, Al 2 O 3 or SiO x with 0.9 ⁇ x ⁇ 2, in particular 1.2 ⁇ x ⁇ 1.8.
  • a flexible carrier which has a particularly robust, water-vapor-impermeable and electromagnetic shielding properties has a barrier layer in the form of an aluminum foil, which has at least the top layer and the at least one cover layer or at least the cover layer furthest from the base layer connected and electrically isolated from the electrically conductive structure.
  • the aluminum foil may in principle be arranged within a multilayer composite film. However, preference is given to an arrangement in which the aluminum foil is arranged on the outside of the base layer and the cover layer which is furthest removed from the base layer.
  • the aluminum foil used as a barrier layer can also be used as a substrate in the production of the flexible support, onto which the base layer or the cover layer is applied by an extrusion coating or as a lacquer layer, wherein a double coating is preferred in the case of a lacquer layer ,
  • Barrier layers can also be considered as layers deposited from the vacuum be arranged within or on the outside of the base layer and the cover layer an ⁇ .
  • the continuous printing of the electrically conductive structure with electrically conductive paint on the flexible carrier made of plastic is preferably carried out by gravure printing.
  • gravure printing By deeply etched or engraved gravure cylinders, a structure with good electrical conductivity can already be produced by a single printing.
  • the structure can be printed several times over one another. Expediently, the edge of each printed structure is set back relative to the edge of the underlying structure to form a step, so that when a electrically insulating lacquer is applied to the structure, a smooth transition between the base layer or cover layer and the electric layer is achieved conductive ink results.
  • the created with the present invention waterproof, flexible and inexpensive to produce carriers with electrically conductive structure opens up a wide range of applications from high-frequency power transmission with ribbon cables to heating mats in underfloor heating.
  • Fig. 1 shows a section through a first embodiment of a flexible
  • Carrier with printed electrically conductive structure Carrier with printed electrically conductive structure
  • - Fig. 2 is a section through a second embodiment of a flexible
  • Carrier with printed, electrically conductive structure Carrier with printed, electrically conductive structure
  • FIG. 3 shows a first method for the continuous production of a ribbon cable with intersecting conductor tracks
  • FIGS. 4-6 show a second method for the continuous production of a
  • Ribbon cable with intersecting tracks - Fig. 7 shows the cross section through the ribbon cable of Fig. 6 after the
  • FIG. 8 shows a third method for the continuous production of a flat cable with intersecting conductor tracks
  • FIG. 9 shows an oblique view of a rolled ribbon cable
  • FIG. 10 shows the cross section through a two-core electrical cable with ribbon cable arranged on it
  • FIG. 11 shows a section through a ribbon cable with multiply übereinan ⁇ the printed conductor tracks.
  • a first embodiment of a flexible carrier 10 comprises a base layer 12 whose one side is connected to a barrier layer 16 of, for example, an aluminum foil, and whose other side is connected to an electrically conductive structure 20 in the form of, for example, electri - see traces of electrically conductive paint is printed.
  • the printed side of the base layer 12 is glued via an intermediate layer 13 in the form of a Per ⁇ manentklebers on polyurethane-based example with a cover layer 14 of polyethylene, for example.
  • the cover layer 14 is also connected on the side facing away from the gluing with a barrier layer 16 in the form of an aluminum foil.
  • the two outer aluminum foils prevent penetration of water vapor into the base layer 12, into the cover layer 14 and into the intermediate layer 13 and thus to penetration to the printed-on structure 20.
  • the external aluminum foils form an electromagnetic shielding intervening electrically conductive structure 20.
  • a second embodiment of a flexible carrier 10 shown in FIG. 2 has a base layer 12 of, for example, polyethylene, one side of which is connected to an aluminum foil as the barrier layer 16.
  • the base layer 12 is printed on the not connected to the barrier layer 16 side with an electrically conductive structure 20 in the form of electrical conductors of electrically conductive paint.
  • an electrically insulating Zwi ⁇ rule layer 18 made of plastic, for example, polyethylene, arranged.
  • a cover layer 14 of, for example, polyethylene, equipped on the outside with an aluminum foil as the barrier layer 16, is provided with a further electrically conductive structure 22.
  • An intermediate layer 18 of, for example, an electrically insulating polyolefin-based adhesive is arranged between the electrically conductive structure 20 of the base layer 12 and the further electrically conductive structure 22 of the cover layer 14.
  • a symmetrically constructed carrier 10 can be produced in a simple manner by folding the base layer 12 around itself by 180 ° along a symmetrically arranged fold line, so that the cover layer 14 with the electrically conductive structure 22 lying on the inside and the aluminum foil lying on the outside is also formed as a barrier layer 16 of the base layer 12 with the inner electrically conductive structure 20 and the outer aluminum foil as the barrier layer 16.
  • the base layer 12 and the cover layer 14 are suitable in addition to polyethylene and polypropylene in particular polyester.
  • a plastic film is provided as base layer 12 with a barrier layer 16, subsequently printed with a first interconnect 20a of electrically conductive ink and subsequently with a insulating varnish as insulation layer 18 overcoated.
  • a second plastic film is provided as a cover layer 14 with a barrier layer 16 and printed with a second conductor 20b.
  • the two strip-shaped materials 26, 28 present in roll form are brought together so that the two strip conductors 20a and 20b face one another in such a way that they intersect continuously in the longitudinal direction of the strips of material 26, 28.
  • the film strips 26, 28 thus brought together are guided through a heat-sealing device 24 and in this under formation of longitudinal seal seams at the edges of the material strips 26, 28 sealed against each other.
  • barrier layer 16 an aluminum foil is preferably used, which is extrusion-laminated with the base layer 12 or the cover layer 14.
  • a heat seal of the base layer 12 provided with a barrier layer 16 and a first electrically conductive structure 20 against the cover layer 14 provided with a barrier layer 16 and a second electrically conductive structure 22 can be provided, for example, via a separate, between the material webs 26, 28 inserted, heat-sealable plastic film.
  • FIGS. 4 to 7 A method variant for the continuous production of a ribbon cable 36 is shown in FIGS. 4 to 7.
  • first of all a material strip 30 consisting of a base layer 12 having a barrier layer 16 is produced and printed with two conductor tracks 20a, 20b.
  • the two conductor tracks 20a, 20b are, for example, sinusoidal wavy lines with identical dimensions, which are arranged on both sides of a folding axis f and at the same distance from them parallel to one another.
  • the printed conductors 20a, 20b printed on the material strip 30 are subsequently coated with a heat-sealable, electrically insulating lacquer, for example based on polyolefin. This printed and coated material strip 30 is folded as shown in FIG.
  • the material band 30 passes through the heat-sealing device 24 of FIG. 3, in which the edges of the folded material band 30 are continuously sealed to form marginal sealing seams 32, 34.
  • FIGS. 4 to 7 shows a method based on the basic principle of the method shown in FIGS. 4 to 7 for producing a ribbon cable with a multiplicity of conductor tracks 20a, 20b arranged one above the other and crossing over several times.
  • a material strip 30 consisting of a base layer 12 having a barrier layer 16 is produced and having a multiplicity of printed in pairs mutually associated conductor tracks 20a, 20b.
  • the pairs of printed conductors 20a 1, 20b are-as in the example of FIG. 4 -for example sinusoidal wavy lines with identical dimensions, which are arranged on both sides of a folding axis f and at the same distance from each other parallel to one another.
  • the conductor tracks 20a, 20b printed on the material strip 30 are subsequently coated with a heat-sealable, electrically insulating lacquer, for example based on polyolefin.
  • a heat-sealable, electrically insulating lacquer for example based on polyolefin.
  • this printed and coated material strip 30 is folded in a zigzag fashion around the folding axes f until all the conductor track pairs 20a, 20b lie above one another and intersect several times in pairs to form a regular double-wave pattern.
  • the material strip 30 passes through the heat-sealing device 24 of FIG. 3, in which the edges of the folded material strip 30 are continuously sealed in the region of the folding axes to form marginal sealing seams.
  • a multiple superposition can also be achieved, for example, by rolling a ribbon cable, as shown in FIG.
  • a ribbon cable 36 having multiply crossing conductor tracks 20a, 20b is connected to a conventional two-wire power cable 38 having two current conductors 42 made up of individual copper wires 40 and a plastic sheath 44.
  • the conventional two-core power cable 38 is provided for very high currents, the two tracks 2Oa 1 20b of the ribbon cable 36 is provided for example for control currents in a bus system.
  • a ribbon cable only has two tracks 20a, 20b each
  • the present invention is not limited to the embodiments shown but also includes ribbon cables having a plurality of current-carrying tracks, even with different conductor diameters and materials, depending on the application.

Abstract

Bei einem flexiblen Träger (10) mit einer Basisschicht aus Kunststoff und wenigstens einer mit elektrisch leitfähiger Farbe zumindest auf der Basisschicht (12) einseitig aufgedruckten, elektrisch leitfähigen Struktur (20) ist die wenigstens eine elektrisch leitfähige Struktur (20) zwischen der Basisschicht (12) und wenigstens einer Deckschicht (14) aus Kunststoff und jede der gegebenenfalls weiteren elektrisch leitfähigen Strukturen (22) zwischen jeweils zwei aufeinander folgenden weiteren Deckschichten angeordnet, und die Basisschicht (12) ist mit der wenigstens einen Deckschicht (14) und jede der gegebenenfalls weiteren Deckschichten ist mit den angrenzenden Deckschichten verbunden.

Description

Flexibler Träger mit elektrisch leitfähiger Struktur
Die Erfindung betrifft einen flexiblen Träger mit einer Basisschicht aus Kunst- stoff und wenigstens einer mit elektrisch leitfähiger Farbe zumindest auf der Basisschicht einseitig aufgedruckten, elektrisch leitfähigen Struktur und ein Verfahren zum kontinuierlichen Aufdrucken der elektrisch leitfähigen Struktur auf den flexiblen Träger.
In der Vergangenheit war zur Herstellung gedruckter Schaltungen oder Leiter¬ platten ein Verfahren bekannt, bei dem das Schaltsystem bzw. der Stromkreis mit einer elektrisch leitfähigen Farbe direkt positiv auf eine elektrisch nicht lei¬ tende Kunststoff platte aufgedruckt wurde, so dass die Druckfarbe die Funktion isolierter Drähte übernahm. Zu den bekannten, elektrisch leitfähigen Farben gehören die so genannten „Silberlacke", die im Siebdruckverfahren auf die Platten aufgedruckt wurden. Hierzu wurde den Siebdrucklacken so viel feines Silberpulver zugemischt, bis der angestrebte Leitwert erreicht werden konnte.
Bekannt sind auch aus mehreren übereinander liegenden Folienschichten her- gestellte Sensoren. Diese bestehen beispielsweise aus einer Polyesterfolie als Basismaterial, auf der ein Widerstandskörper aus einem elektrisch leitfähigen Widerstandsmaterial in Siebdrucktechnik aufgebracht ist. In Abstand zu dieser Basisfolie ist eine elastische Deckfolie aus beispielsweise Polyoxymethylen, die ebenfalls mit einem elektrisch leitfähigen Material als Gegenelektrode be- schichtet ist und durch Abstandshalter in geringem Abstand vom Widerstands¬ körper getrennt gehalten wird.
Aus der EP-B-O 129 785 ist eine Folienpackung als Arzneimittel behälter mit auf die Folie aufgebrachten Leiterbahnen für eine elektrische Kontaktierung mit ei- nem Signalgeber bekannt. Die Anordnung dient zur Kontrolle der Medikamen¬ teneinnahme durch einen Patienten. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen flexiblen Träger der eingangs genannten Art zu schaffen, der einfach und kostengünstig hergestellt werden kann. Ein weiteres Ziel der Erfindung liegt in der Schaffung eines flexiblen Trä¬ gers in der Form eines gegen Witterungseinflüsse beständigen Flachbandka- bels. Nach einem anderen Ziel der Erfindung soll das Flachbandkabel die Vor¬ teile eines konventionellen elektrischen Kabels mit verdrillten Stromleitern und/oder mit einer elektromagnetischen Abschirmung aufweisen.
Zur erfindungsgemässen Lösung der Aufgabe führt, dass die wenigstens eine elektrisch leitfähige Struktur zwischen der Basisschicht und wenigstens einer Deckschicht aus Kunststoff und jede der gegebenenfalls weiteren elektrisch leitfähigen Strukturen zwischen jeweils zwei aufeinander folgenden weiteren Deckschichten angeordnet und die Basisschicht mit der wenigsten einen Deck¬ schicht und jede der gegebenenfalls weiteren Deckschichten mit den angren- zenden Deckschichten verbunden ist.
Bei einer bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemässen flexiblen Trä¬ gers weist die wenigstens eine Deckschicht wenigstens eine weitere, mit elekt¬ risch leitfähiger Farbe auf der wenigstens einen Deckschicht aufgedruckte elektrisch leitfähige Struktur auf, und zwischen den elektrisch leitfähigen Struk¬ turen ist jeweils eine elektrisch isolierende Zwischenschicht aus Kunststoff an¬ geordnet.
Bei einer besonders zweckmässigen Ausführungsform ist die wenigstens eine Deckschicht mit der wenigstens einen weiteren elektrisch leitfähigen Struktur von der wenigstens einmal um sich selbst gefalteten Basisschicht mit der elekt¬ risch leitfähigen Struktur gebildet.
Eine andere bevorzugte Ausführungsform besteht darin, dass der flexible Trä- ger eingerollt ist.
Bei einer zweckmässigen Ausgestaltung des flexiblen Trägers als Flachband- kabel sind die elektrisch leitfähigen Strukturen sich mehrfach kreuzende Leiter¬ bahnen, die in Analogie zu der bekannten Verdrillung von elektrischen Leitern eine Reduktion von elektrischen und magnetischen Feldern bewirken.
Die Basisschicht und die wenigstens eine Deckschicht oder bei weiteren Deck¬ schichten zumindest die von der Basisschicht am weitesten entfernte Deck¬ schicht können je eine Barriereschicht als Durchtrittssperre für Wasserdampf aufweisen.
Als Barriereschicht können grundsätzlich alle als Durchtrittssperre für Wasser¬ dampf geeigneten Sperrschichten eingesetzt werden. Zu den besonders bevor¬ zugten Barriereschichten gehören Schichten aus wenigstens einem der Stoffe Aluminium, AI2O3 oder SiOx mit 0.9 < x < 2, insbesondere 1.2 < x < 1.8.
Ein als besonders robuster, wasserdampfundurchlässiger und elektromagneti¬ sche Abschirmeigenschaften aufweisender flexibler Träger weist eine Barriere¬ schicht in Form einer Aluminiumfolie auf, die mit der Basisschicht und der we¬ nigstens einen Deckschicht oder bei weiteren Deckschichten zumindest mit der von der Basisschicht am weitesten entfernten Deckschicht verbunden und von der elektrisch leitfähigen Struktur elektrisch getrennt ist. Hierbei kann die Alumi¬ niumfolie grundsätzlich innerhalb eines mehrschichtigen Folienverbundes an¬ geordnet sein. Bevorzugt ist jedoch eine Anordnung, bei der die Aluminiumfolie auf der Aussenseite der Basisschicht und der von der Basisschicht am weites¬ ten entfernten Deckschicht angeordnet ist.
Grundsätzlich kann die als Barriereschicht eingesetzte Aluminiumfolie bei der Herstellung des flexiblen Trägers auch als Substrat eingesetzt werden, auf wel¬ ches die Basis- oder die Deckschicht durch eine Extrusionsbeschichtung oder als Lackschicht aufgebracht wird, wobei im Fall einer Lackschicht eine zweifa- che Lackierung bevorzugt wird.
Barriereschichten können auch als aus dem Vakuum abgeschiedene Schichten innerhalb oder auf der Aussenseite der Basisschicht und der Deckschicht an¬ geordnet sein.
Das kontinuierliche Aufdrucken der elektrisch leitfähigen Struktur mit elektrisch leitfähiger Farbe auf den flexiblen Träger aus Kunststoff erfolgt bevorzugt im Tiefdruckverfahren. Durch besonders tief geätzte oder gravierte Tiefdruckzylin¬ der kann bereits durch eine einmalige Bedruckung eine Struktur mit guter elekt¬ rischer Leitfähigkeit erzeugt werden. Zur weiteren Erhöhung der Leitfähigkeit kann die Struktur mehrfach übereinander gedruckt werden. Zweckmässiger- weise ist dabei der Rand jeder aufgedruckten Struktur gegenüber dem Rand der darunter liegenden Struktur unter Ausbildung einer Stufe zurückversetzt, so dass sich beim Auftragen eines elektrisch isolierenden Lackes auf die Struktur ein geglätteter Übergang zwischen der Basis- bzw. Deckschicht und der elekt¬ risch leitfähigen Druckfarbe ergibt.
Den mit der vorliegenden Erfindung geschaffenen wasserdichten, flexiblen und kostengünstig herstellbaren Trägern mit elektrisch leitfähiger Struktur eröffnet sich ein breites Anwendungsgebiet von der Hochfrequenz-Stromübertragung mit Flachbandkabeln bis zu Heizmatten in Fussbodenheizungen.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie an¬ hand der Zeichnung; diese zeigt in
- Fig. 1 einen Schnitt durch eine erste Ausführungsform eines flexiblen
Trägers mit aufgedruckter elektrisch leitfähiger Struktur;
- Fig. 2 einen Schnitt durch eine zweite Ausführungsform eines flexiblen
Trägers mit aufgedruckter, elektrisch leitfähiger Struktur;
- Fig. 3 ein erstes Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung eines Flach- bandkabels mit sich überkreuzenden Leiterbahnen;
- Fig. 4 - 6 ein zweites Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung eines
Flachbandkabels mit sich kreuzenden Leiterbahnen; - Fig. 7 den Querschnitt durch das Flachbandkabel von Fig. 6 nach deren
Linie l-l;
- Fig. 8 ein drittes Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung eines Flach- baπdkabels mit sich kreuzenden Leiterbahnen; - Fig. 9 eine Schrägsicht auf ein eingerolltes Flachbandkabel;
- Fig. 10 den Querschnitt durch ein zweiadriges elektrisches Kabel mit an diesem angeordneten Flachbandkabel;
- Fig. 11 einen Schnitt durch ein Flachbandkabel mit mehrfach übereinan¬ der gedruckten Leiterbahnen.
Eine erste Ausführungsform eines flexiblen Trägers 10 umfasst gemäss Fig. 1 eine Basisschicht 12, deren eine Seite mit einer Barriereschicht 16 aus bei¬ spielsweise einer Aluminiumfolie verbunden ist, und deren andere Seite mit ei¬ ner elektrisch leitfähigen Struktur 20 in der Form von beispielsweise elektri- sehen Leiterbahnen aus elektrisch leitender Farbe bedruckt ist. Die bedruckte Seite der Basisschicht 12 ist über eine Zwischenschicht 13 in Form eines Per¬ manentklebers auf beispielsweise Polyurethanbasis mit einer Deckschicht 14 aus beispielsweise Polyethylen verklebt. Die Deckschicht 14 ist auf der der Ver¬ klebung abgewandten Seite ebenfalls mit einer Barriereschicht 16 in Form einer Aluminiumfolie verbunden. Die beiden aussen liegenden Aluminiumfolien ver¬ hindern ein Eindringen von Wasserdampf in die Basisschicht 12, in die Deck¬ schicht 14 sowie in die Zwischenschicht 13 und damit ein Vordringen bis zur aufgedruckten Struktur 20. Gleichzeitig bilden die aussen liegenden Alumini¬ umfolien eine elektromagnetische Abschirmung der dazwischen liegenden elektrisch leitfähigen Struktur 20.
Eine in Fig. 2 dargestellte zweite Ausführungsform eines flexiblen Trägers 10 weist eine Basisschicht 12 aus beispielsweise Polyethylen auf, deren eine Seite mit einer Aluminiumfolie als Barriereschicht 16 verbunden ist. Die Basisschicht 12 ist auf der nicht mit der Barriereschicht 16 verbundenen Seite mit einer elektrisch leitfähigen Struktur 20 in der Form elektrischer Leiterbahnen aus elektrisch leitender Farbe bedruckt. Auf der mit der elektrisch leitfähigen Struk- tur 20 versehenen Seite der Basisschicht 12 ist eine elektrisch isolierende Zwi¬ schenschicht 18 aus Kunststoff, beispielsweise aus Polyethylen, angeordnet. In gleicher Weise wie die Basisschicht 12 ist eine aussenseitig mit einer Alumini¬ umfolie als Barriereschicht 16 ausgestattete Deckschicht 14 aus beispielsweise Polyethylen mit einer weiteren elektrisch leitfähigen Struktur 22 versehen. Eine Zwischenschicht 18 aus beispielsweise einem elektrisch isolierenden Kleber auf Polyolefinbasis ist zwischen der elektrisch leitfähigen Struktur 20 der Basis¬ schicht 12 und der weiteren elektrisch leitfähigen Struktur 22 der Deckschicht 14 angeordnet. Ein derartiger symmetrisch aufgebauter Träger 10 lässt sich auf einfache Weise dadurch erzeugen, dass die Basisschicht 12 entlang einer symmetrisch angeordneten Faltlinie um 180° um sich selbst gefaltet wird, so dass die Deckschicht 14 mit der innen liegenden elektrisch leitfähigen Struktur 22 und der aussen liegenden Aluminiumfolie als Barriereschicht 16 ebenfalls von der Basisschicht 12 mit der innen liegenden elektrisch leitfähigen Struktur 20 und der aussen liegenden Aluminiumfolie als Barriereschicht 16 gebildet ist.
Als Material für die Basisschicht 12 und die Deckschicht 14 eignen sich neben Polyethylen und Polypropylen insbesondere auch Polyester.
Bei dem in Fig. 3 dargestellten Verfahren zur Herstellung eines Flachbandka¬ bels 36 mit sich mehrfach kreuzenden Leiterbahnen wird vorgängig eine Kunst¬ stofffolie als Basisschicht 12 mit einer Barriereschicht 16 versehen, nachfolgend mit einer ersten Leiterbahn 20a aus elektrisch leitfähiger Farbe bedruckt und nachfolgend mit einem isolierenden Lack als Isolationsschicht 18 überlackiert. In gleicher Weise wird eine zweite Kunststofffolie als Deckschicht 14 mit einer Barriereschicht 16 versehen und mit einer zweiten Leiterbahn 20b bedruckt. Die beiden in Rollenform vorliegenden streifenförmigen Materialien 26, 28 werden so zusammengeführt, dass die beiden Leiterbahnen 20a und 20b einander so gegenüberliegen, dass sie sich in Längsrichtung der Materialstreifen 26, 28 kontinuierlich kreuzen. Die derart zusammengeführten Folienstreifen 26, 28 werden durch eine Heisssiegelvorrichtung 24 geführt und in dieser unter Bil¬ dung längs laufender Siegelnähte an den Rändern der Materialstreifen 26, 28 gegeneinander gesiegelt.
Als Barriereschicht 16 wird bevorzugt eine Aluminiumfolie eingesetzt, die mit der Basisschicht 12 bzw. der Deckschicht 14 extrusionskaschiert wird. Eine Heisssiegelung der mit einer Barriereschicht 16 und einer ersten elektrisch leit¬ fähigen Struktur 20 versehenen Basisschicht 12 gegen die mit einer Barriere¬ schicht 16 und einer zweiten elektrisch leitfähigen Struktur 22 versehene Deck¬ schicht 14 kann beispielsweise über einen separaten, zwischen die Material¬ bahnen 26, 28 eingelegten, heisssiegelfähigen Kunststofffilm erfolgen.
Eine Verfahrensvariante zur kontinuierlichen Herstellung eines Flachbandka¬ bels 36 ist in den Fig. 4 bis 7 dargestellt. Gemäss Fig. 4 wird zunächst ein Ma¬ terialstreifen 30 bestehend aus einer Basisschicht 12 mit einer Barriereschicht 16 hergestellt und mit zwei Leiterbahnen 20a, 20b bedruckt. Die beiden Leiter- bahnen 20a, 20b sind beispielsweise sinusförmige Wellenlinien mit identischen Dimensionen, die beidseits einer Faltachse f und in gleichem Abstand zu dieser parallel zueinander angeordnet sind. Die auf den Materialstreifen 30 aufge¬ druckten Leiterbahnen 20a, 20b werden nachfolgend mit einem heisssiegelfähi¬ gen, elektrisch isolierenden Lack auf beispielsweise Polyolefinbasis beschich- tet. Dieses bedruckte und beschichtete Materialband 30 wird gemäss Fig. 5 um die Faltachse f gefaltet, so dass die beiden Leiterbahnen 20a, 20b, wie in Fig. 7 gezeigt, übereinander liegen und sich unter Ausbildung eines regelmässigen Doppelwellenmusters mehrfach kreuzen. In der gefalteten Lage durchläuft das Materialband 30 die Heisssiegelvorrichtung 24 von Fig. 3, in der die Ränder des gefalteten Materialbandes 30 unter Ausbildung von randständigen Siegelnähten 32, 34 kontinuierlich gesiegelt werden.
Fig. 8 zeigt eine auf dem Grundprinzip des in den Fig. 4 bis 7 gezeigten Verfah¬ rens beruhendes Verfahren zur Herstellung eines Flachbandkabels mit einer Vielzahl übereinander angeordneter und sich mehrfach kreuzender Leiterbah¬ nen 20a, 20b. Zunächst wird ein Materialstreifen 30 bestehend aus einer Ba¬ sisschicht 12 mit einer Barriereschicht 16 hergestellt und mit einer Vielzahl von paarweise einander zugeordneten Leiterbahnen 20a, 20b bedruckt. Die paar¬ weise angeordneten Leiterbahnen 2Oa1 20b sind -- wie im Beispiel von Fig. 4 - beispielsweise sinusförmige Wellenlinien mit identischen Dimensionen, die beidseits je einer Faltachse f und in gleichem Abstand zu dieser parallel zuein- ander angeordnet sind. Die auf den Materialstreifen 30 aufgedruckten Leiter¬ bahnen 20a, 20b werden nachfolgend mit einem heisssiegelfähigen, elektrisch isolierenden Lack auf beispielsweise Polyolefinbasis beschichtet. Dieses be¬ druckte und beschichtete Materialband 30 wird gemäss Fig. 8 zickzackförmig um die Faltachsen f gefaltet, bis alle Leiterbahnenpaare 20a, 20b übereinander liegen und sich paarweise unter Ausbildung eines regelmässigen Doppelwel¬ lenmusters mehrfach kreuzen. In dieser mehrfach gefalteten Lage durchläuft das Materialband 30 die Heisssiegelvorrichtung 24 von Fig. 3, in der die Ränder des gefalteten Materialbandes 30 unter Ausbildung von randständigen Siegel¬ nähten im Bereich der Faltachsen kontinuierlich gesiegelt werden.
Anstelle einer mehrfachen Überlagerung von sich mehrfach kreuzenden Leiter¬ bahnen 20a, 20b zur Reduktion von störenden elektrischen und magnetischen Feldern kann eine Mehrfachüberlagerung beispielsweise auch dadurch erreicht werden, dass ein Flachbandkabel, wie in Fig. 9 gezeigt, eingerollt wird.
Bei dem in Fig. 10 gezeigten Ausführungsbeispiel ist ein Flachbandkabel 36 mit sich mehrfach kreuzenden Leiterbahnen 20a, 20b mit einem herkömmlichen zweiadrigen Stromkabel 38 mit zwei Strom führenden, aus einzelnen Kupfer¬ drähten 40 aufgebauten Stromleitern 42 und einer Kunststoffummantelung 44 verbunden. Das konventionelle zweiadrige Stromkabel 38 ist für sehr hohe Ströme vorgesehen, die zwei Leiterbahnen 2Oa1 20b des Flachbandkabels 36 ist beispielsweise für Steuerströme in einem Bussystem vorgesehen.
Zur Erhöhung der elektrischen Leitfähigkeit kann es notwendig sein, eine elekt- rische Leiterbahn, wie in Fig. 11 dargestellt, mehrfach übereinander zu drucken. Um eine gute Überdeckung der Leiterbahn 20a mit einem elektrisch isolieren¬ den Überzugslack zu erhalten, wird jeder Leiterbahnaufdruck 2On gegenüber dem vorangehenden, darunter liegenden Leiterbahnaufdruck 20n-i etwas schmaler gedruckt, so dass ein abgestufter Rand 46 entsteht, der zu einem im Querschnitt geglätteten und gleichmässigen Lacküberzug 18 führt.
Obschon in den vorangehenden Beispielen ein Flachbandkabel jeweils nur zwei Leiterbahnen 20a, 20b aufweist, ist die vorliegende Erfindung nicht auf die ge¬ zeigten Ausführungsformen beschränkt sondern umfasst auch Flachbandkabel mit einer Vielzahl Strom führender Leiterbahnen, auch mit unterschiedlichen Leiterdurchmessern und Werkstoffen, je nach Anwendungsbereich.

Claims

Patentansprüche
1. Flexibler Träger mit einer Basisschicht (12) aus Kunststoff und wenigstens einer mit elektrisch leitfähiger Farbe zumindest auf der Basisschicht (12) einseitig aufgedruckten, elektrisch leitfähigen Struktur (20),
dadurch gekennzeichnet, dass
die wenigstens eine elektrisch leitfähige Struktur (20) zwischen der Basis¬ schicht (12) und wenigstens einer Deckschicht (14) aus Kunststoff und jede der gegebenenfalls weiteren elektrisch leitfähigen Strukturen (22) zwischen jeweils zwei aufeinander folgenden weiteren Deckschichten an¬ geordnet und die Basisschicht (12) mit der wenigsten einen Deckschicht (14) und jede der gegebenenfalls weiteren Deckschichten mit den angren¬ zenden Deckschichten verbunden ist.
2. Flexibler Träger nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die we¬ nigstens eine Deckschicht (14) wenigstens eine weitere, mit elektrisch leitfähiger Farbe auf der wenigstens einen Deckschicht (14) aufgedruckte, elektrisch leitfähige Struktur (22) aufweist und zwischen den elektrisch leitfähigen Strukturen (20, 22) jeweils eine elektrisch isolierende Zwi¬ schenschicht (18) aus Kunststoff angeordnet ist.
3. Flexibler Träger nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die we¬ nigstens eine Deckschicht (14) mit der wenigstens einen weiteren elekt¬ risch leitfähigen Struktur (22) von der wenigstens einmal um sich selbst gefalteten Basisschicht (12) mit der elektrisch leitfähigen Struktur (20) ge¬ bildet ist.
4. Flexibler Träger nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger eingerollt ist.
5. Flexibler Träger nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeich¬ net, dass die elektrisch leitfähigen Strukturen (20, 22) sich mehrfach kreuzende Leiterbahnen sind.
6. Flexibler Träger nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeich¬ net, dass die wenigstens eine elektrisch leitfähige Struktur (20) aus über¬ einander gedruckten Teilstrukturen (2On, 2On-O besteht und jede aufge¬ druckte Struktur (2On) gegenüber dem Rand der darunter liegenden auf¬ gedruckten Struktur (20n-i) unter Bildung einer Stufe zurückversetzt ist.
7. Flexibler Träger nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeich¬ net, dass die Basisschicht (12) und die wenigstens eine Deckschicht (14) oder bei weiteren Deckschichten zumindest die von der Basisschicht (12) am weitesten entfernte Deckschicht je eine Barriereschicht (16) als Durchtrittssperre für Wasserdampf aufweisen.
8. Flexibler Träger nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Barriereschicht (16) eine Schicht aus wenigstens einem der Stoffe Alumi¬ nium, AI2O3 oder SiOx mit 0.9 < x < 2, insbesondere 1.2 < x < 1.8, auf¬ weist.
9. Flexibler Träger nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Barriereschicht (16) eine mit der Basisschicht (12) und der wenigstens ei¬ nen Deckschicht (14) oder bei weiteren Deckschichten zumindest mit der von der Basisschicht (12) am weitesten entfernten Deckschicht verbun¬ dene und von der elektrisch leitfähigen Struktur (20) elektrisch getrennte Aluminiumfolie ist.
10. Flexibler Träger nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Aluminiumfolie auf der Aussenseite der Basisschicht (12) und der von der Basisschicht (12) am weitesten entfernten Deckschicht (14) angeordnet ist.
11. Flexibler Träger nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Barriereschicht (16) als aus dem Vakuum abgeschiedene Schicht inner¬ halb oder auf der Aussenseite der Basisschicht (12) und der Deckschicht (14) angeordnet ist.
12. Verfahren zum kontinuierlichen Aufdrucken elektrisch leitfähiger Struktu¬ ren (20, 22) mit einer elektrisch leitfähigen Farbe auf einen flexiblen Trä¬ ger (10) aus Kunststoff, dadurch gekennzeichnet, dass der Träger (10) im Tiefdruckverfahren bedruckt wird.
13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrisch leitfähigen Strukturen (20, 22) zur Erhöhung der elektrischen Leitfähigkeit mehrfach übereinander gedruckt werden.
14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Rand jeder aufgedruckten Struktur (20h) gegenüber dem Rand der darunter lie¬ genden aufgedruckten Struktur (20n-i) unter Bildung einer Stufe zurück¬ versetzt ist.
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