NL8703153A - Werkwijze en inrichting voor het vervaardigen van een gedrukte bedrading op een drager. - Google Patents

Description

> NL 34.721-Me/tk

Werkwijze en inrichting voor het vervaardigen van een gedrukte bedrading op een drager

De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het vervaardigen van een gedrukte bedrading op een drager, waarbij een geleidend materiaal in de vorm van het gewenste bedradingspatroon op de drager van isolerend 5 materiaal wordt gevormd; alsmede op een inrichting voor het uitvoeren van deze werkwijze.

Bij een bekende werkwijze van deze soort wordt de gedrukte bedrading gemaakt met de etsmethode. Hierbij wordt allereerst op vergrote schaal een tekening van de bedrading 1Ö op krimparm papier vervaardigd, die langs fotografische weg wordt verkleind. Met behulp van het aldus verkregen negatief wordt via een belichtingsprocédé op een op de drager aanwezige geleidende laag, bijvoorbeeld van koper, een voor het etsbad ongevoelige stof aangebracht op die plaatsen waar de 15 geleidende sporen worden gewenst. In het etsbad wordt daarna het onbedekte koper chemisch verwijderd, waarna het gewenste patroon van de bedrading op de drager achterblijft.

Deze bekende werkwijze heeft een aantal belangrijke nadelen. Ten eerste vormen de bij de werkwijze ge-20 bruikte chemicaliën een grote belasting voor het milieu.

Voorts omvat de etswerkwijze een groot aantal processtappen, die zowel veel tijd kosten als veel ruimte in beslag nemen, daar een groot aantal verschillende chemische baden moet worden doorlopen. Tevens worden aanzienlijke hoeveelheden 25 dure materialen verkwist. Tenslotte wordt de nauwkeurigheid van het eindprodukt beperkt ten gevolge van vervormingen die worden veroorzaakt door thermische en andere invloeden. Zo is bijvoorbeeld de fotofolie ten behoeve van het belichtings-procêdê zeer gevoelig voor vocht, waardoor gemakkelijk krimp 30 en uitzetting kan optreden met als gevolg relatief grote absolute fouten.

De uitvinding beoogt een werkwijze voor het vervaardigen van een gedrukte bedrading op een dragerlaag te verschaffen, waarbij de bovengenoemde bezwaren op doeltref-35 fende wijze zijn opgeheven.

Hiertoe wordt de werkwijze volgens de uitvinding daardoor gekenmerkt, dat het geleidende materiaal tegen de drager wordt geplaatst, waarna dit geleidende materiaal in .8703153 i » de vorm van het bedradingspatroon op de drager wordt gedrukt.

Door deze werkwijze wordt ten eerste het milieu ontlast, daar geen etschemicaliën meer benodigd zijn. Voorts wordt met de werkwijze een aanzienlijke tijds- ruimtebespa-5 ring bereikt, daar de vele etsstappen en de daarvoor benodigde chemische baden zijn vervallen. Tevens gaat geen kostbaar materiaal meer verloren. Immers, alleen het opgedrukte materiaal wordt gebruikt. Eventueel afvalmate-riaal kan direkt opnieuw worden benut of kan gemakkelijk tot 10 opnieuw te gebruiken materiaal worden verwerkt. Tenslotte wordt de nauwkeurigheid van de gedrukte bedrading slechts bepaald door de nauwkeurigheid van het gereedschap voor het vormen van het patroon. Door de huidige precisiefabricage-technieken is dit gereedschap zeer nauwkeurig te fabriceren, 15 terwijl deze nauwkeurigheid op eenvoudige manier kan worden gehandhaafd en op het uiteindelijke produkt kan worden overgebracht.

Volgens de uitvinding kan het geleidende materiaal in, de contouren van het bedradingspatroon bezittende holten 20 worden gebracht, waarna het materiaal uit de holten wordt verwijderd en op de drager wordt aangebracht.

Het is hierbij mogelijk als geleidend materiaal een poeder of pasta toe te passen, dat of die in de holten wordt gebracht, zodat het poeder of de pasta de vorm van het 25 bedradingspatroon aanneemt. Het poeder of de pasta kan dan voor of na het uit de holten verwijderen en op de drager brengen hiervan tot een samenhangend geheel worden getransformeerd, bijvoorbeeld door een warmtebehandeling.

Bij voorkeur wordt als uitgangsmateriaal voor het 30 geleidende materiaal een folie, bij voorkeur een metaalfolie, toegepast.

Hierbij is het van voordeel indien de folie met behulp van een snij plaat en een pons met snij holten in de vorm van het bedradingspatroon wordt gesneden, waarbij de 35 folie tussen de pons en de snij plaat wordt geplaatst en vervolgens wordt gesneden, terwijl de foliedelen ter plaatse van de snijholten door de snij plaat in de snijholten in de pons wordt gedrukt.

Deze uitvoering van de werkwijze volgens de uit-40 vinding is zeer snel, eenvoudig uit te voeren, en behoeft . 8703153 -3-

V

slechts middelen, die weinig ruimte innemen.

Het is daarbij mogelijk dat de in de snijholten in de pons gedrukte gesneden foliedelen in de vorm van het bedradingspatroon vervolgens uit de pons en op de drager 5 worden gedrukt, en daaraan, bijvoorbeeld door kleven worden bevestigd.

Een belangrijke uitvoering van de werkwijze volgens de uitvinding wordt daardoor gekenmerkt, dat voor de snijplaat een deformeerbare materiaallaag wordt toegepast, 10 die tegen de folie en de pons wordt gedrukt, waardoor de tussen de snijholten gelegen delen van de pons in de deformeerbare materiaallaag worden gedrukt en hierbij de folie wordt gesneden en door de ter plaatse van de snijholten gelegen delen van de snijplaat in de snijholten 15 wordt gedrukt. Bij voorkeur wordt de deformeerbare laag materiaal blijvend, bij voorkeur in hoofdzaak plastisch, gedeformeerd.

Deze uitvoering van de werkwijze, waarbij een plastisch deformeerbaar materiaal voor de snijplaat wordt 20 toegepast, levert een zeer nauwkeurige snijbewerking op. Dit is een gevolg van het feit, dat het plastisch deformeerbare materiaal van de snijplaat ter plaatse van de snij randen aan de omtrek van de snijholten nagenoeg zuiver wordt afgeschoven in de bewegingsrichting van de pons, respectievelijk de snij-25 plaat, waardoor het deformeerbare materiaal ter plaatse van de snijholten als het ware als een zuiger met vlakke kop in de snijholten wordt geperst, waarbij de folie nagenoeg zonder vervorming door afschuiven wordt afgesneden.

Zoals reeds eerder werd vermeld, heeft de uitvin-30 ding eveneens betrekking op een inrichting voor het vervaardigen van een gedrukte bedrading op een drager van isolerend materiaal met daarop geleidend materiaal in de vorm van het gewenste bedradingspatroon onder toepassing van de in het voorgaande beschreven werkwijze.

35 Deze inrichting volgens de uitvinding wordt geken merkt door een houder met aan het oppervlak hiervan grenzende holten, waarvan de contouren overeenkomen met de contouren van de gedrukte bedrading en waarin het geleidende materiaal in de vorm van de gedrukte bedrading kan worden 40 gebracht; middelen voor het in de holten van de houder brengen van het geleidende materiaal; middelen voor het uit .8703153 -4- de holten van de houder verwijderen van het materiaal en het op de drager drukken hiervan.

Bij voorkeur is het geleidende materiaal een geleidende folie of dergelijk velvormig materiaal, dat de 5 houder met de holten bestaat uit een pons met snijholten, en dat de middelen voor het in de holten van de houder brengen van de folie of dergelijk velvormig materiaal zijn gevormd door een snij plaat.

Deze inrichting is eenvoudig van constructie en 10 neemt zeer weinig plaatsruimte in. Voorts kan met deze inrichting een zeer hoge nauwkeurigheid worden behaald, daar de nauwkeurigheid van het bedradingspatroon slechts wordt bepaald door de nauwkeurigheid van de pons. Het is hierbij bijvoorbeeld mogelijk de snij holten, die bij voorkeur uit 15 groeven bestaan, te vormen door middel van een energiestraal-behandeling, zoals een speciale puls-laserfreesmethode. Bij deze freesmethode wordt door een gepulste laserstraal voor het vormen van de groeven het materiaal van de pons direkt verdampt, zodat onnauwkeurigheden ten gevolge van het 20 terugstromen van materiaal in vloeibare vorm worden voorkomen, zodat zeer scherpe snij randen kunnen worden gevormd. Op dezelfde wijze kan met een electronenstraal worden gefreesd.

Het is van voordeel indien de snijplaat bestaat 25 uit een laag van door een althans ongeveer stijf steunorgaan ondersteund deformeerbaar materiaal, waartegen het snijvlak van de pons drukbaar is en waarin de tussen de snijholten gelegen delen hiervan dringbaar zijn, terwijl bij voorkeur de snijplaat bestaat uit een in hoofdzaak blijvend defor-30 meerbaar materiaal, bij voorkeur een plastisch deformeerbare kunststof.

Op deze wijze is slechts een zeer nauwkeurige vervaardiging van de pons noodzakelijk, terwijl de nauwkeurigheid van de ponsbewerking slechts wordt bepaald door het 35 gedrag van het deformeerbare materiaal van de snijplaat. Bij toepassing van een plastisch deformeerbaar materiaal zal het binnendringen van de tussen de snijholten gelegen delen van de pons in de laag van deformeerbaar materiaal gepaard gaan met een nagenoeg zuivere afschuiving van het deformeerbare 40 materiaal in de bewegingsrichting van de pons respectieve- ,8703155 * -5- Λ lijk de snijplaat, waardoor de metaalfolie door afschuiving zonder verdere vervorming wordt gesneden.

Het is gunstig wanneer de middelen voor het uit de groeven van de pons en op de drager drukken van de gesneden 5 folie bestaan uit in de groeven van de pons uitmondende persluchtopeningen, die op een persluchtbron zijn aangesloten.

Hierdoor kunnen de in de groeven van de pons gedrukte, afgesneden metaalfoliedelen in de vorm van de 10 gedrukte bedrading op eenvoudige en zekere wij ze weer uit de groeven en op de drager worden gedrukt.

Ter beperking van het hierbij optredende luchtver-lies kunnen de middelen voor het uit de groeven van de pons en op de drager drukken van de gesneden folie zijn voorzien 15 van in de groeven van de pons aangebrachte uitdrukorganen, die verplaatsbaar zijn tussen een ruststand waarin zij bij de bodem van hun groeven zijn gelegen en een uitdrukstand waarin zij in de richting van de opening van de groeven zijn verplaatst.

20 De genoemde uitdrukorganen kunnen bestaan uit in wezen stijve elementen, die in hun betreffende groeven tussen hun ruststand en uitdrukstand verschuifbaar zijn, doch het is tevens mogelijk dat de uitdrukorganen bestaan uit elastisch vervormbare uitzetelementen, die met de bodem 25 van hun groeven zijn verbonden en uitzetbaar zijn.

De uitvinding zal hierna worden toegelicht aan de hand van de tekening, die een uitvoeringsvoorbeeld van de werkwijze en inrichting volgens de uitvinding zeer schematisch weergeeft.

30 De fig. 1-5 zijn zeer schematische doorsneden van een inrichting voor het vervaardigen van een gedrukte bedrading op een drager, waarbij vijf verschillende werkwijzestappen zijn geïllustreerd.

De genoemde inrichting is voorzien van een pons 1, 35 waarin een aantal groeven 2 is aangebracht. Het patroon van de groeven 2 komt overeen met het patroon van de te vervaardigen gedrukte bedrading.

De groeven 2 kunnen in de pons 1 zijn gevormd met behulp van een pulslaserfreesbewerking. Hierbij wordt met 40 behulp van een gepulste laserstraal materiaal van de pons 1 .8703153 -6- i verdampt. Hierdoor kunnen zeer scherpe snij randen 3 aan de groeven 2 worden gevormd.

In de groeven 2 bevinden zich uitdrukorganen 4, die zich in het algemeen over het gehele oppervlak van de 5 groeven 2 uitstrekken en die verplaatsbaar zijn tussen een ruststand (fig. 1) waarin zij geheel in hun groeven zijn gelegen en een uitdrukstand (fig. 4) waarin zij in de richting van de opening van de groeven 2 zijn verplaatst.

In het weergegeven uitvoeringsvoorbeeld bestaan de 10 uitdrukorganen 4 uit in wezen stijve elementen, die in hun betreffende groeven 2 verschuifbaar zijn door middel van perslucht, die door in de groeven 2 van de pons 1 onder de uitdrukorganen 4 uitmondende persluchtopeningen 4 kan worden toegevoerd vanuit een niet-weergegeven persluchtbron.

15 Het is daarbij mogelijk in plaats van in wezen stijve uitdrukorganen, veerkrachtig elastische uitzetele-menten toe te passen, die met de bodem van de betreffende groeven zijn verbonden en bijvoorbeeld met behulp van de perslucht kunnen worden uitgezet, ten einde van de ruststand 20 naar de uitdrukstand te worden verplaatst.

Tevens bestaat de mogelijkheid uitsluitend met perslucht dus zonder uitdrukorganen te werken, waardoor de perslucht zelf als uitdrukmiddel fungeert.

Tegenover de pons 1 is een snij plaat 6 geplaatst, 25 die bestaat uit een stijve steunplaat 7 en een daarop aangebrachte laag 8 van plastisch deformeerbaar materiaal, die samenwerkt met de pons 1.

De werkwijze die met de inrichting kan worden uitgevoerd omvat het ponsen van een geleidend velvormig 30 materiaal, zoals een metaalfolie 9, in de vorm van de gedrukte bedrading en het aanbrengen van de metaalfolie 9 met behulp van een kleefmiddel 10 op een drager 11 van isolerend materiaal.

De werkwijze zal thans aan de hand van de ver-35 schillende figuren nader worden toegelicht.

In fig. 1 is te zien, dat de metaalfolie 9 tussen de pons 1 en de snijplaat 6 wordt geplaatst.

Fig. 2 toont de situatie, waarin de metaalfolie 9 door de samenwerking tussen de pons 1 en de snij plaat 6 is 40 gesneden in de vorm van de gedrukte bedrading. Hierbij zijn ,8703153 -7- * de pons 1 en de snijplaat 6 naar elkaar toe bewogen, zodat allereerst de metaalfolie 9, tussen het oppervlak van de pons 1 en het oppervlak van de laag 8 van deformeerbaar materiaal wordt vastgeklemd, terwijl vervolgens dè pons 1 in 5 de laag 8 van deformeerbaar materiaal dringt onder het snijden van de metaalfolie 9. Door het plastische gedrag van het materiaal van de laag 8 zal ter plaatse van de snijranden 3 van de pons 1 een zuivere afschuiving van het materiaal van de laag 8 optreden, waardoor een zeer scherpe 10 en nauwkeurige snede in de tussenliggende folie 9 ontstaat.

De gesneden delen van de folie 9 worden met het plastisch deformeerbare materiaal van de laag 8 in de verschillende groeven 2 in de pons 1 gedrukt en blijven daar wanneer de pons 2 en de snijplaat 1 van elkaar worden ge-15 scheiden.

In fig. 3 is de snij plaat 6 verwijderd en is de van de gedrukte bedrading te voorziene drager 11 onder de pons 1 geplaatst. Op de drager 11 is een lijmlaag 10 aangebracht, die bijvoorbeeld kan bestaan uit een twee-componen-20 tenlijm. Deze twee-componentenlijm kan van de soort zijn die door druk werkzaam wordt, zodat bij het opdrukken van de metaalfolie 9 door de uitdrukorganen 4 een hechting tussen de metaalfolie 9 en de drager 11 zal ontstaan.

In de situatie volgens fig. 3 wordt via de pers-25 luchtopeningen 5 perslucht aan de groeven toegevoerd, zodat een druk op de uitdrukorganen 4 ontstaat. Hierdoor zullen de uitdrukorganen 4 van hun ruststand volgens fig. 3 in de richting van de opening van de groeven 2 naar hun uitdruk-stand worden verplaatst, waarbij de metaalfoliedelen 9 30 worden meegenomen.

In fig. 4 hebben de uitdrukorganen 4 hun uitdruk-stand bereikt, waardoor de metaalfoliedelen 9 op de tegen het oppervlak van de pons 1 aan gelegen drager 11 worden gedrukt. Met behulp van het kleefmiddel 10 tussen de drager 35 11 en de metaalfoliedelen 9 vindt een hechting tussen beide plaats.

Zoals in fig. 5 is te zien, worden de uitdrukorganen 4 vervolgens naar hun ruststand terugverplaatst en worden de pons 1 en de drager 11 van elkaar gescheiden. De 40 pons 1 is dan weer gereed voor een volgende ponsbewerking, .8703153 f -8- terwijl de drager 11 is uitgevoerd met een door de metaal-foliedelen 9 gevormde gedrukte bedrading. De drager 11 met de gedrukte bedrading kan dan verder worden behandeld, bijvoorbeeld met andere dragers tot een uit een aantal op elkaar 5 aangebrachte dragers bestaand paneel worden samengevoegd of van electrische componenten worden voorzien.

De uitvinding is niet beperkt tot de in de tekening weergegeven en in het voorgaande beschreven uitvoeringsvoor-beelden, die op verschillende wijzen binnen het kader van de 10 uitvinding kunnen worden gevarieerd.

.8703153

Claims (19)

1. Werkwij ze voor het vervaardigen van een gedrukte bedrading op een drager, waarbij een geleidend materiaal in de vorm van het gewenste bedradingspatroon op de drager van isolerend materiaal wordt gevormd, met het ken- 5. e r k, dat het geleidende materiaal tegen de drager wordt geplaatst, waarna dit geleidende materiaal in de vorm van het bedradingspatroon op de drager wordt gedrukt.

2. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het geleidende materiaal in, de contouren 10 van het bedradingspatroon bezittende holten wordt gebracht, waarna het materiaal uit de holten wordt verwijderd en op de drager wordt aangebracht.

3. Werkwijze volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat als uitgangsmateriaal voor het 15 geleidende materiaal, een folie, bij voorkeur een metaalfolie, wordt toegepast.

4. Werkwijze volgens conclusie 3, met het kenmerk, dat de folie met behulp van een snijplaat en een pons met snijholten in de vorm van het bedradingspatroon 20 wordt gesneden, waarbij de folie tussen de pons en de snij-plaat wordt geplaatst en vervolgens wordt gesneden terwijl de foliedelen ter plaatse van de snij holten door de snijplaat in de snijholten in de pons worden gedrukt.

5. Werkwijze volgens conclusie 4, met. het 25 kenmerk, dat de in de snijholten in de pons gedrukte, gesneden foliedelen in de vorm van het bedradingspatroon vervolgens uit de pons en op de drager worden gedrukt, en daaraan, bijvoorbeeld door kleven worden bevestigd.

6. Werkwijze volgens conclusie 5, met het 30 kenmerk, dat de gesneden foliedelen tegengesteld aan de snijrichting uit de pons wordt gedrukt.

7. Werkwijze volgens conclusie 4, 5 of 6, met het kenmerk, dat voor de snijplaat een deformeer-bare materiaallaag wordt toegepast, die tegen de folie en de 35 pons wordt gedrukt, waardoor de tussen de snijholten gelegen delen van de pons in de deformeerbare materiaallaag worden gedrukt en hierbij de folie wordt gesneden en door de ter plaatse van de snijholten gelegen delen van de snijplaat in .8703153 ft -10- de snijholten wordt gedrukt.

8. Werkwijze volgens conclusie 7, met h e ^ kenmerk, dat de deformeerbare laag materiaal blijvend, bij voorkeur in hoofdzaak plastisch wordt gedeformeerd.

9. Inrichting voor het vervaardigen van een gedruk te bedrading op een drager van isolerend materiaal met daarop geleidend materiaal in de vorm van het gewenste bedradings-patroon onder toepassing van de werkwijze volgens een der voorgaande conclusies, gekenmerkt door een houder 10 met aan het oppervlak hiervan grenzende holten, waarvan de contouren overeenkomen met de contouren van de gedrukte bedrading en waarin het geleidende materiaal in de vorm van de gedrukte bedrading kan worden gebracht; middelen voor het in de holten van de houder brengen van het geleidende materi-15 aal; middelen voor het uit de holten van de houder verwijderen van het materiaal en het op de drager drukken hiervan.

10. Inrichting volgens conclusie 9, met het k e n m e r k, dat het geleidende materiaal een geleidende folie of dergelijk velvormig materiaal is, dat de houder met 20 de holten bestaat uit een pons met snijholten, en dat de middelen voor het in de holten van de houder brengen van de folie of dergelijk velvormig materiaal zijn gevormd door een snijplaat.

11. Inrichting volgens conclusie 10, met het 25 kenmerk, dat de snijholten van de pons bestaan uit aan één snijvlak hiervan grenzende groeven.

12. Inrichting volgens conclusie 11, dat de groeven door middel van een energiestraalbehandeling zijn vervaardigd.

13. Inrichting volgens een der conclusies 10-12, met het kenmerk, dat de snijplaat bestaat uit een laag van door een althans ongeveer stijf steunorgaan ondersteund deformeerbaar materiaal, waartegen het snijvlak van de pons drukbaar is en waarin de tussen de 35 snijholten gelegen delen hiervan dringbaar zijn.

14. Inrichting volgens conclusie 13, met het kenmerk, dat de snijplaat bestaat uit een blijvend deformeerbaar materiaal, bij voorkeur een in hoofdzaak plastisch deformeerbare kunststof.

15. Inrichting volgens een der conclusies 11-13, .8703153 -11- £ * met het kenmerk, dat de middelen voor het uit de groeven van de pons en op de drager drukken van de gesneden folie bestaan uit in de groeven van de pons uitmondende persluchtopeningen, die op een persluchtbron zijn 5 aangesloten.

16. Inrichting volgens een der conclusies 10-15, met het kenmerk, dat de middelen voor het uit de groeven van de pons en op de drager drukken van de gesneden folie zijn voorzien van in de groeven van de pons 10 aangebrachte uitdrukorganen, die verplaatsbaar zijn tussen een ruststand waarin zij bij de bodem van hun groeven zijn gelegen en een uitdrukstand waarin zij in de richting van de opening van de groeven zijn verplaatst.

17. Inrichting volgens conclusie 16, met het 15 kenmerk, dat de uitdrukorganen bestaan uit in wezen stijve elementen, die in hun betreffende groeven tussen hun ruststand en uitdrukstand verschuifbaar zijn.

18. Inrichting volgens conclusie 16, met het kenmerk, dat de uitdrukorganen bestaan uit elastisch 20 vervormbare uitzetelementen, die met de bodem van hun groeven zijn verbonden en uitzetbaar zijn.

19. Inrichting volgens een der conclusies 16-18, met het kenmerk, dat de uitdrukorganen door perslucht van hun ruststand naar hun uitdrukstand brengbaar 25 zijn. .8703153