FR2525423A1

FR2525423A1 - PROCESS FOR PRODUCING PRINTED CONDUCTORS FOR ELECTRIC ROTARY MACHINES, AND DEVICE FOR IMPLEMENTING SAME

Info

Publication number: FR2525423A1
Application number: FR8306186A
Authority: FR
Inventors: Jurgen Hertel; Jurgen Sellrie
Original assignee: ZENTRALER INGBETR METALLURG VE
Current assignee: ZENTRALER INGBETR METALLURG VE
Priority date: 1982-04-20
Filing date: 1983-04-15
Publication date: 1983-10-21
Also published as: CS249780B1; DE3308900A1; DD211935A3; CS202483A1

Abstract

The invention relates to a method for producing printed conductors, and its use, especially in the production of windings and their use on rotating electrical machines having a flat, annular air gap and a disc-shaped rotor. In this case, the etching technique, which is known in principle for the production of printed-circuit boards in electronics, is applied differently, that is to say using the method according to the invention. A special exposure container is used for photo-mechanical production of the covering layer on both sides of the sheet-metal plate. The development and etching of the plate takes place simultaneously from both sides. The method has the following advantages, in comparison with the prior art which is known and has been used until now: - the use of already existing etching installations, so that investment for complicated stamping technology installations is obviated. - the capabilities for modifying the size and shape of the printed conductors at short notice present no problems. - as a result of the use of the etching technique, even the manufacture of relatively small batches, for example for the production of disc-rotor motors, is more economical.

Description

La présente invention concerne un procédé pour la réalisation de conducteurs imprimés, ainsi que son emploi, en particulier pour la réalisation de bobinages ou enroulements, ainsi que son emploi dans des machines rotatives électriques, avec un entrefer annulaire et un rotor en forme de disque. The present invention relates to a method for producing printed conductors, as well as its use, in particular for producing windings or windings, as well as its use in rotary electric machines, with an annular air gap and a disc-shaped rotor.

On connaît déjà une technique dite d'impression de conducteurs pour la réalisation de cartes de circuits imprimés dans le domaine de l'électronique. A technique known as printing conductors is already known for producing printed circuit boards in the electronics field.

Pour ce faire, des plaques isolantes garnies de feuilles métalliques sur un ou deux côtés, sont généralement utilisées en tant que matière première. Après l'enduction de vernis de protection contre la gravure aux lieu et place prévus pour le passage des conducteurs, les espaces intermédiaires du revêtement métallique prévus entre ces zones d'enduction sont décapés de telle sorte qu'il ne reste que les séries de conducteurs. To do this, insulating plates lined with metal sheets on one or two sides are generally used as a raw material. After the coating of etching protection varnish in the place and place provided for the passage of the conductors, the intermediate spaces of the metal coating provided between these coating areas are stripped so that only the series of conductors remain. .

L'emploi de cette technique de gravure pour des tôles plus épaisses, par exemple, d'une épaisseur de l'ordre de 0,3 mm, entrain de nombreux problèmes. De ce fait, les enroulements conçus à l'aide de conducteurs" imprimés': ont généralement, jusqu'ici, été réalisés par découpage de tôles, qui sont par la suite équipés de couches d'isolement appropriées. The use of this etching technique for thicker sheets, for example, with a thickness of the order of 0.3 mm, causes many problems. As a result, the windings designed using “printed” conductors: have generally hitherto been produced by cutting sheets, which are subsequently fitted with appropriate insulation layers.

Une telle technique de découpage s'avère cependant très onéreuse en ce qui concerne notamment l'obtention des outillages de découpe. However, such a cutting technique proves to be very expensive with regard in particular to obtaining cutting tools.

Les changements de forme desdites séries de conducteurs, sont difficilement réalisables, dans de courts termes. De plus, les techniques classiques ne présentent aucunement les avantages, notamment en ce qui concerne l'économie, des installations de gravure éventuellement disponibles . Enfin, pour des raisons d'économie, la réalisation relativement couteuse des enroulements par la technique d'estampage ou de découpage, peut remettre en cause un projet pour la fabrication de petites séries de machines rotatives à disques. The shape changes of said series of conductors are difficult to achieve in short terms. In addition, conventional techniques in no way have the advantages, in particular with regard to economy, of the engraving installations that may be available. Finally, for reasons of economy, the relatively expensive production of the windings by the stamping or cutting technique, can jeopardize a project for the manufacture of small series of rotary disc machines.

La présente invention a pour but de proposer un procédé pour la réalisation de conducteurs imprimés, en particulier pour la réalisation de bobinages ou enroulements à base de conducteurs imprimés, ainsi que son utilisation pour la réalisation de ma- chines rotatives électriques présentant un entrefer annulaire et un rotor en forme de disque, dans lequel l'enroulement est composé de conducteurs imprimés. The object of the present invention is to provide a method for producing printed conductors, in particular for producing windings or windings based on printed conductors, as well as its use for producing rotary electrical machines having an annular air gap and a disc-shaped rotor, in which the winding is composed of printed conductors.

Conformément au procédé conforme à la présente invention, on utilise la technique de gravure, jusqu'ici connue dans le domaine de l'électronique, pour la réalisation de cartes de circuits imprimés, et ce, d'une autre manière. In accordance with the process according to the present invention, the etching technique, hitherto known in the field of electronics, is used for the production of printed circuit boards, and this in another way.

Les conducteurs imprimés sont réalisés, par exemple, dans le domaine de l'électronique, par la technique dite d'impression de conducteurs, en utilisant, en tant que matière première, pour la réalisation des cartes de circuits imprimés, des plaques en matériau isolant, revêtues d'une feuille métallique, sur au moins l'un de ses côtés. Après l'enduction d'un vernis de protection contre la gravure aux lieu et place prévus pour les séries de conducteurs, on décape ou élimine les espaces du revêtement métallique intermédiaire entre les zones d'enduction de vernis, de telle sorte qu'il ne reste que les séries de conducteurs. Dans le cas où lwon utilise des tales plus épaisses, par exemple de 0,3mm, les écartements minimaux entre les séries de conducteurs ne sont plus garantis.La présente invention vient maintenant résoudre cette insuffisante essentielle, de telle sorte que l'utilisation de la technique de gravure s'etende dans un nouveau domaine technique, dans lequel elles n'étaient pas utilisées jusqu'ici. En outre, lors de la réalisation d'un enroulement pour une machine rotative électrique composée de couches de matériau isolant et de séries de conducteurs fabriquées sépa rément, les extrémités des conducteurs sont laissées libres, et sont connectées directement sans formation des contacts, par une couche isolante, tel que cela est déjà possible, grâce à l'emploi de la technique de découpage ou estampage. The printed conductors are produced, for example, in the field of electronics, by the technique known as printing of conductors, using, as a raw material, for the production of printed circuit boards, plates of insulating material , coated with a metallic foil, on at least one of its sides. After coating with an etching protective varnish in the place and place provided for the series of conductors, the spaces of the intermediate metallic coating between the varnish coating areas are stripped or eliminated, so that it does not remains that the series of conductors. In the case where lwon uses thicker tales, for example 0.3 mm, the minimum spacings between the series of conductors are no longer guaranteed. The present invention now solves this essential insufficiency, so that the use of the engraving technique is expanding into a new technical field, in which they were not used until now. In addition, when making a winding for an electric rotary machine composed of layers of insulating material and series of conductors produced separately, the ends of the conductors are left free, and are connected directly without contact formation, by a insulating layer, as is already possible, thanks to the use of the cutting or stamping technique.

Le procédé conforme à la présente invention consiste à utiliser les étapes de gravure ,connues en elles-mêmes,d'une plaque de tôle, c'est-à-dire l'impression bilatérale, avec vernis protecteur contre la gravure, ou l'application de couches de recouvrement photosensibles, avec exposition à la lumière, développement et gravure . Une pochette d'exposition spéciale est utilisée avant l'étape de gravure pour la réalisation photochimique de la couche de recouvrement, des deux côtés de la plaque de tôle. La plaque de tôle, revêtue préalablement, des deux côtés, d'une couche photosensible, est introduite dans cette pochette, et ensuite, on procède à une exposition à la lumière, des deux côtés, simultanément ou l'un après l'autre.A la place de cette pochette d'exposition spéciale, on neut utiliser un dispositif d'impressions qui rend possible l'application du vernis protecteur contre la gravure, des deux côtés de la plaque. The method according to the present invention consists in using the etching steps, known in themselves, of a sheet metal plate, that is to say bilateral printing, with protective varnish against etching, or the application of photosensitive covering layers, with exposure to light, development and etching. A special exposure pocket is used before the etching step for the photochemical production of the covering layer, on both sides of the sheet metal plate. The sheet metal plate, previously coated on both sides with a photosensitive layer, is introduced into this pocket, and then, exposure to light is carried out, on both sides, simultaneously or one after the other. In place of this special exhibition pocket, it is necessary to use a printing device which makes it possible to apply the protective varnish against etching, on both sides of the plate.

Le développement et la gravure de la plaque sont alors réalisés simultanément, des deux côtés. Ainsi, il est possible de graver des tôles épaisses, et d'autre part, grâce à la solution proposée par la présente i#nvention, les plus petites distances entre les séries de conducteurs, qu'il est possible d'obtenir, sont de l'ordre de grandeur de l'épaisseur des tôles utilisées. La pochette d'exposition utilisée dans le dispositif conforme à la présente invention se compose de deux feuilles qui sont reliées entre elles, au moins d'un côté.Les deux côtés de cette pochette comportent des images en négatif ou positif des séries de conducteurs, qui sont disposées en coïncidence l'une par rapport à l'autre, de telle sorte que après l'exposi- tion et le développement des plaques de tôles ci-dessus mentionnées, la couverture des séries de conducteurs soit exactement positionnée face à face sur les deux côtés de la plaque. Grâce à un tel procédé de gravure , on obtient le décapage des espaces intermédiaires, simultanément des deux côtés, et ce en des points identiques. The development and the engraving of the plate are then carried out simultaneously, on both sides. Thus, it is possible to engrave thick sheets, and on the other hand, thanks to the solution proposed by the present i # nvention, the shortest distances between the series of conductors, which it is possible to obtain, are the order of magnitude of the thickness of the sheets used. The exposure pocket used in the device according to the present invention consists of two sheets which are connected together, at least on one side. The two sides of this pocket have negative or positive images of the series of conductors, which are arranged in coincidence with each other, so that after the exposure and development of the aforementioned sheet plates, the cover of the series of conductors is exactly positioned face to face on both sides of the plate. Thanks to such an etching process, the stripping of the intermediate spaces is obtained simultaneously on both sides, at identical points.

D'une façon générale, le procédé est analogue au procédé de gravure connu tel que celui-ci est par exemple utilisé dans le domaine électronique, de ce fait on renoncera, par la suite, à décrire les dispositifs appropriés ainsi que les différentes étapes du procédé concernant l'application de couches de recou vrement photosensibles, et de vernis protecteur contre la gravure, pour la réalisation de cartes de circuit imprimé bilatéral. In general, the process is analogous to the known etching process such as this is used for example in the electronic field, therefore we will refrain from describing the appropriate devices and the different stages of the process. process relating to the application of photosensitive coating layers, and protective varnish against etching, for the production of bilateral printed circuit boards.

Cela est aussi valable, pour l'exposition à la lumière, la reproduction, le développement et la gravure elle-même, etc. En d'autres termes, la présente invention consiste en une nouvelle application des procédés antérieurs. Pour l'exposition, on utilise une pochette d'exposition spécifiquement appropriée. Cette démarche, est effectuée, avant l'opération de gravure , lors de la réalisation par voie photochimique des couches de recouvrement coincidantes, bilatérales.This also applies to exposure to light, reproduction, development and the engraving itself, etc. In other words, the present invention consists of a new application of the previous methods. For the exhibition, a specifically suitable exhibition pocket is used. This approach is carried out before the etching operation, during the photochemical production of the coincident, bilateral covering layers.

La plaque de tôle, préalablement revêtue de couches photosensibles, est insérée dans ladite pochette, et ensuite, celle-ci est exposée à la lumière des deux côtés. Ensuite, la plaque est soumise à l'opération de développement et de gravure , des deux côtés, simultanément. The sheet metal plate, previously coated with photosensitive layers, is inserted into said pocket, and then it is exposed to light on both sides. Then, the plate is subjected to the development and etching operation, on both sides, simultaneously.

L'application des procédés de gravure , dans le cadre du procédé conforme à la présente invention, pour la réalisation de conducteurs imprimés, c'est-à-dire leur utilisation pour la réalisation de machines rotatives à disques, grâce à l'utilisation d'une pochette d'exposition,présente par rapport à l'état de la technique connu et utilisé de nos jours les avantages suivants
- l'utilisation des installations de gravure déjà disponibles, de telle sorte que les investissements en vue de réaliser des installations compliquées mettant en oeuvre la technique d'estampage sont supprimés,
- la possibilité de modifier les conducteurs imprimés, tant en ce qui concerne leurs dimensions que leur forme, et ce, rapidement, n'est plus problématique,
- grâce à l'emploi de la technique de gravure , la fabrication de petites séries, par exemple pour la réalisation de moteurs rotatifs à disques, devient beaucoup plus rentable.The application of the etching processes, in the context of the process according to the present invention, for the production of printed conductors, that is to say their use for the production of rotary disc machines, thanks to the use of '' an exhibition pocket, compared to the known state of the art and used today the following advantages
the use of the engraving installations already available, so that the investments with a view to producing complicated installations implementing the stamping technique are eliminated,
- the possibility of modifying the printed conductors, as regards both their dimensions and their shape, and this, quickly, is no longer problematic,
- Thanks to the use of the engraving technique, the manufacture of small series, for example for the realization of rotary disc motors, becomes much more profitable.

De préférence, les dimensions des images portées sur les feuilles de la pochette sont adaptées pour tenir compte de l'effet dit de gravure arrière. Preferably, the dimensions of the images carried on the sheets of the cover are adapted to take account of the so-called rear engraving effect.

Claims

1. Method for producing printed conductors, in particular for producing windings or windings for rotary electrical machines, having at least one annular air gap and at least one disc-shaped rotor, characterized in that the printed conductors are produced in accordance with the etching techniques known per se, of metal sheets, which allows the etching of sheet metal of significant thickness, as well as the production of intermediate spaces between the series of conductors, of the order of magnitude of the thickness of the sheets used, and by the fact that the process is carried out through the use of an exposure pocket, before the etching operation, for the production by photochemical route, of bilateral covering layers.

2. Device for implementing the process for producing printed conductors, in particular according to claim 1, characterized in that the exposure pocket consists of two sheets which are connected to each other at least by one side , the two sides of the pocket presenting images of the series of conductors, negative or positive, which are positioned in coincidence with each other, and this, precisely, the dimensions thereof taking account of the said effect rear engraving.

3. Device for implementing the process for producing printed conductors, in particular according to claim 1, characterized in that it consists of a printing device, adapted to allow coating, with positioning exact, of a protective varnish against engraving, on both sides of a sheet metal plate, replacing a classic exhibition pocket.