T'tel: Schaltkreisträger-Packung und Verfahren zu deren Herstellung
Beschreibung
Die Erfindung betrifft eine Schaltkreisträger-Packung, bei der in Richtung einer Packungsdicke eine Mehrzahl von Leiterlagen gestapelt ist, die jeweils eine Trägerschicht aufweisen, die mit Schaltkreisstruktur versehen ist.
Bei einer bekannten (EP-OS 0 743 681) Schaltkreisträger-Packung dieser Art sind die Leiterlagen jeweils ebene Gebilde, die von in sich geschlossenen freien Außenrändern begrenzt sind, d.h. einzelne Platten sind. Jede Leiterlage umfaßt eine isolierende Trägerschicht, die relativ dick ist und aus einem Keramikmaterial besteht und somit biegesteif oder starr ist. Die einzelnen plattenartigen Leiterlagen werden zu der Packung durch Hitzeeinwirkung miteinander verbunden. Die Schaltkreisstrukturen der einzelnen plattenartigen Leiterlagen sind miteinander elektrisch verbunden, indem elektrisch leitende Verbindungsstücke durch die Trägerschichten hindurchgelegt sind. Es ist aufwendig, eine Mehrzahl einzelner ebener bzw. plattenartiger Leiterlagen zu fertigen und diese zu einer Packung miteinander zu verbinden sowie elektrisch nur durch die Leiterlagen hindurch miteinander zu verbinden.
Es ist auch bekannt (Zeitschrift „Circuit World" Vol. 22 No. 2, 1996, S. 31, 32), einzelne Leiterlagen zu fertigen, die aus Kunststoff bestehen. Diese Leiterlagen lassen sich relativ dünn gestalten und sind dann materialmäßig biegbar. Es ist denkbar, solche relativ dünnen, biegbaren Leiterlagen als einzelne plattenartige Leiterlagen in der vorher bekannten Weise zu einer Packung zusammenzufügen. Es ist jedoch ebenso aufwendig, solche biegbaren vereinzelten Leiterlagen zu einer Packung miteinander zu verbinden sowie elektrisch nur durch die Leiterlagen hindurch miteinander zu verbinden.
Eine Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Schaltkreisträger-Packung der eingangs genannten Art zu schaffen, die in der Herstellung vereinfacht ist. Die erfindungsgemäße Schaltkreisträger-Packung ist, diese Aufgabe lösend, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiterlagen materialmäßig wickelfähig biegbar gestaltet sind und von einem Streifen gebildet sind, der zu einer Spule gewickelt ist.
Da nicht einzelne plattenartige Leiterlagen vorliegen, sondern einstückig ineinander übergehende, von dem Streifen gebildete Windungen, ist es nicht zwingend notwendig, Leiterlagen quer durch die Leiterlagen hindurch miteinander zu verbinden.
Vielmehr können elektrisch in sich geschlossene Leiterbahnstrukturen vergrößerter Länge sich entlang dem Streifen hinziehen und von Windung zu Windung übergehen. Das Wickeln eines Streifens zu einer Spule ist auch eine einfache Art der Packungsbildung. Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß sich auch mit Leiterbahnstruktur versehene Streifen zu Spulen wickeln lassen.
Mit Spule ist die Wicklung aus dem Streifen gemeint. Die Spule kann einen Wickelkern aufweisen oder nicht. Die Spule ist im Querschnitt z.B. oval und in der Regel kreisrund. Die einander in der Spule benachbarten Windungen sind z.B. miteinander verklebt oder auch voneinander lose. Die Spule hat mindestens zwei Windungen. Um die Packung zu stabilisieren, genügt es, das äußere freie Ende des Streifens festzulegen. Der Streifen ist ein langgestrecktes, im Vergleich zur Länge schmales Gebilde, dessen Länge z.B. mindestens das Zweifache, vorzugsweise mindestens das Vierfache der Breite ist.
Besonders zweckmäßig und vorteilhaft ist es, wenn ein elektrisch in sich geschlossener Schaltkreis sich über zwei Windungen der Spule erstreckt. Dies bringt zum Ausdruck, daß aufgrund der Erfindung vergrößerte Schaltkreise ohne die Erzeugung zusätzlicher elektrischer Verbindungen erzeugt und auf engem Raum untergebracht werden können.
Besonders zweckmäßig und vorteilhaft ist es auch, wenn Anschlußleiter an den Streifen-Randkanten angebracht von den Spule-Stirnseiten wegragen. Es lassen sich auf dem Streifen mehrere voneinander unabhängige Schaltkreise vorsehen, denen jeweils eigene Anschlußleiter zugeordnet sind. Es ist auch möglich, nur am freien Endstück des Streifens Anschlußleiter anzubringen und diese über mehr oder weniger lange, am Streifen vorgesehene Leiterbahnen mit den einzelnen Schaltkreisen zu verbinden.
Besonders zweckmäßig und vorteilhaft ist es auch, wenn der Streifen zumindest in einer Schicht aus einem Material besteht, das an sich elektrisch unleitend ist und unter Einsatz von Hochenergiebestrahlung die Schaltkreisstruktur bildend elektrisch leitend gemacht ist. Dieser Streifenwerkstoff, der in der Regel ein Kunststoff ist, läßt die Erzeugung der Leiterbahnstruktur in vereinfachter Weise zu, und ist an sich wickelfähig biegbar.
Besonders zweckmäßig und vorteilhaft ist es dabei, wenn der Streifen insgesamt von diesem Werkstoff gebildet ist. Dies vereinfacht die Erzeugung des Streifens und läßt die Erzeugung dünner Streifen zu. Der gleiche Werkstoff, der die elektrische
Leitfähigkeit ermöglicht, dient auch als Trägermaterial des Streifens und der Leiterbahnstruktur.
Besonders zweckmäßig und vorteilhaft ist es ebenso, wenn die Hochenergiebestrahlung eine Laserbestrahlung ist. Diese Technik der Erzeugung von Leiterbahnstruktur vereinfacht die Erzeugung des Streifens der erfindungsgemäßen Schaltkreisträger-Packung.
Besonders zweckmäßig und vorteilhaft ist es weiterhin, wenn der Streifen maximal 0,1 mm dick ist. Je dünner der Streifen ist, der z.B. maximal 0,05 mm dick ist, desto mehr Streifen und damit Leiterbahnstruktur läßt sich pro Raumeinheit unterbringen.
Zur Herstellung der erfindungsgemäßen Schaltkreisträger-Packung werden Streifen erzeugt, welche die erwünschte Schaltkreisstruktur aufweisen und die erforderliche Länge besitzen; die Streifen werden zu der Spule aufgewickelt. Es ist denkbar, eine mit Schaltkreisstrukturen versehene große Bahn in Streifen zuschneiden und diese vereinzelten Streifen aufzuwickeln.
Die Erfindung besteht jedoch auch in einem Verfahren zur Herstellung einer erfindungsgemäßen Schaltkreisträger-Packung, das dadurch gekennzeichnet ist, daß in einem Vorratsbund aufgewickeltes Streifenmaterial unter Abwicklung von dem Vorratsbund durch eine Einrichtung zur Erzeugung der Schaltkreisstruktur geführt wird und nach dieser Einrichtung in Leiterlagen-Streifen zerschnitten und zu Packungs-Spulen gewickelt wird. Hierdurch wird die Herstellung der Schaltkreisträger-Packung weiter vereinfacht, indem der zugelieferte, relativ große Streifenmaterial-Vorratsbund verarbeitet wird.
In der Zeichnung ist eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung dargestellt und zeigt
Fig. 1 eine Stirnseite einer Schaltkreisträger-Packung,
Fig. 2 eine Seitenansicht der Schaltkreisträger-Packung gemäß Fig. 1,
Fig. 3 ein ausgebrochenes Teil der Darstellung gemäß Fig. 1, in einem gegenüber
Fig. 1 vergrößerten Maßstab, und Fig. 4 schematisch eine Vorrichtung zur Herstellung der Schaltkreisträger-Packung gemäß Fig. 1.
Die Schaltkreisträger-Packung gemäß Zeichnung ist kernlos und im Querschnitt kreisrund. Sie besteht aus einem Streifen 2, der zu einer Spule 1 aufgewickelt ist,
die aus einer Vielzahl von sich über 360° erstreckenden Windungen, deren Durchmesser von innen nach außen größer werden, besteht. Der Streifen 2 besitzt ein äußeres freies Ende 3 und die Spule 1 bildet Stirnseiten 4, von denen Anschlußleiter 5 wegragen. Die Windungen liegen dicht an dicht und stellen Leiterlagen dar, bei denen Trägermaterial 6 mit Schaltkreisstruktur 7 versehen ist.
Gemäß Fig. 4 ist ein Vorratsbund 8 drehbar gelagert, von dem Streifenmaterial 9 zu einer Einrichtung 10 zur Erzeugung von Schaltkreisstruktur wandert. Das mit Schaltkreisstruktur versehene Streifenmaterial durchwandert eine Einrichtung 11 zum Zerschneiden und gelangt in eine Einrichtung 12 zum Spulenwickeln, aus der die Spulen 1 in eine Sammeleinrichtung 13 gelangen.