DE1273649B

DE1273649B - Process for the production of a printed circuit with the help of ribbon conductors

Info

Publication number: DE1273649B
Application number: DE1961R0031291
Authority: DE
Inventors: Wilhelm Ruppert Jun
Original assignee: WILHELM RUPPERT JUN
Current assignee: WILHELM RUPPERT JUN
Priority date: 1961-10-14
Filing date: 1961-10-14
Publication date: 1968-07-25

Description

Verfahren zur Herstellung einer gedruckten Schaltung mit Hilfe von Bandleitern Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer gedruckten Schaltung, bei dem dünne Bandleiter in Form von selbständigen, einzelnen oder auch zusammenhängenden Bandeinheiten über deren ganzen Querschnitt flächig in den Trägerkörper eingepreßt werden.Process for the production of a printed circuit with the help of Strip conductors The invention relates to a method for producing a printed Circuit in which thin strip conductors in the form of independent, individual or even contiguous band units over their entire cross-section flat in the carrier body be pressed in.

Es ist zwar bekannt, in Geräten der Schwachstromtechnik, wie z. B. in elektronischen Steuerungen für Maschinen und in Transistorradios sogenannte gedruckte Schaltungen zu verwenden, die derart hergestellt sind, daß auf einer isolierten Platte, z. B. auf galvanischem Wege, eine dünne Kupferschicht niedergeschlagen wird, welche nachfolgend durch Ätzen und Waschen derart präpariert wird, daß das gewünschte Schaltungsbild entsteht. Hier wird beachtlich an Material eingespart. Die gedruckte Schaltung weist jedoch Unvollkommenheiten auf. Der wesentlichste Nachteil besteht darin, daß durch das Wegätzen die schädliche Leitfähigkeit zwischen den einzelnen Bandleitern vergrößert wird. Auch sind die Seitenkanten der Bandleiter der gedruckten Schaltung zerklüftet, so daß hier eine relativ hohe Feldstärke vorliegt, welche den Beginn eines Kriechstromes zwischen den Bandleitern begünstigt, was bekanntlich zum Leistungsabfall, zu Kurzschlüssen oder Unresonanzen der Schaltung führt. Die hohe Feldstärke an den Kanten der Bandleiter in der gedruckten Schaltung wird auch dadurch begünstigt, daß trotz der geringen Dicke der Bandleiter diese erhabene Teile auf der Oberfläche der Tafel bilden und mit ihren Kanten mindestens teilweise etwas vorstehen.Although it is known in devices of the low-voltage technology, such. B. so-called printed ones in electronic controls for machines and in transistor radios To use circuits which are manufactured in such a way that on an isolated Plate, e.g. B. by galvanic means, a thin copper layer is deposited, which is subsequently prepared by etching and washing so that the desired Circuit diagram is created. Considerable material savings are made here. The printed However, the circuit has imperfections. The main disadvantage is there in the fact that by etching away the harmful conductivity between the individual Tape ladders is enlarged. Also, the side edges of the ribbon conductors are the printed ones Circuit fissured, so that there is a relatively high field strength here, which the beginning of a leakage current between the strip conductors favors, which is known leads to a drop in performance, short circuits or non-resonance in the circuit. the high field strength at the edges of the strip conductors in the printed circuit will also be favored by the fact that, despite the small thickness of the strip conductor, these raised parts on the surface of the board and at least partially with their edges protrude.

Bei einem bekannten Verfahren, dünne Metallfolien von z. B. 6,125 mm Dicke auf Bakelit od. dgl. anzupressen und thermoplastisch oder mittels härtbarem Kleber aufzuzementieren, werden zwar die Schnittkanten in die isolierende Platte eingedrückt. Je nach der Größe der Stempelfläche, der Verteilung der Leitungen und der Größe der Leitungsdurchmesser können aber die Schnittkanten ungleichmäßig in den Träger eingedrückt werden, so daß die Kanten hoher Feldstärke nur teilweise abgeschirmt werden, und es ergeben sich nach wie vor Kriechströme. Auch ist die Ausbildung des zugehörigen Stempels kompliziert.In a known method, thin metal foils of e.g. B. 6.125 mm thickness on Bakelite or the like and pressed thermoplastically or by means of hardenable To cement on glue, the cut edges are in the insulating plate depressed. Depending on the size of the stamp area, the distribution of the lines and the size of the line diameter, however, the cut edges can be uneven the carrier are pressed in, so that the edges of high field strength only partially are shielded, and there are still leakage currents. Also is that Formation of the associated stamp complicated.

Es sind noch andere Verfahren bekannt, bei denen dünne Bandleiter etwa vollständig in die Oberfläche des Trägerkörpers eingepreßt werden. Dies allein genügt aber nicht, die hinreichende Isolierung zu gewährleisten, da hier das Problem der gerade von den Kannten ausgehenden Störwirkung überhaupt nicht berücksichtigt wird. Aber gerade bei einer gedruckten Schaltung mit den kleinen Abständen von Leiter zu Leiter, aber großen Leiterwegen, ist die Frage der einwandfreien Isolation von größter Bedeutung.Other methods are known in which thin strip conductors be pressed approximately completely into the surface of the carrier body. That alone however, it is not sufficient to ensure adequate insulation, since this is where the problem is the disruptive effect emanating from the acquaintances is not taken into account at all will. But especially with a printed circuit with the small spacing of conductors to conductors, but large conductor paths, is the question of the proper insulation of paramount importance.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Kriechströme wesentlich herabzusetzen und das Her= stellungsverfahren zu vereinfachen und zu verbilligen.The invention is based on the object of reducing the leakage currents significantly reduce and simplify the manufacturing process and make it cheaper.

Zur Vermeidung vorstehender Nachteile wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß die Bandleiterkanten vor dem Einpressen mit einem hinreichend starken elektrisch isolierenden Überzug versehen sind. Hierdurch wird die hohe, zu Kriechströmen Anlaß gebende Feldstärke an den Kanten herabgesetzt und die Korrosion unterbunden, weil gerade an diesen gefährlichen Stellen ein hinreichender Lacküberzug vorgesehen wird. Ferner benötigt man nur einen Stempel mit durchgehend glatter, einfacher Oberfläche. Es wird eine Schalttafel, ein Sch.alttafelteil od. dgl. geschaffen, dessen Bandleiter in der Regel zwar dicker als diejenigen einer gedruckten Schaltung, aber auch kompakter und widerstandsfähiger in der Bauart sind und Kriechströmen einen örtlich höheren Widerstand entgegensetzen. Man ist nun in der Lage, Bandleiter mit einwandfreien, nicht zerklüfteten Kanten herzustellen. Der elektrisch isolierende Lacküberzug kann elastisch sein, wobei mindestens die Bandleiterkanten, gegebenenfalls auch andere Teile des Bandleiters und/oder benachbarte Teile des Trägerkörpers mit einem Überzug versehen werden.To avoid the above disadvantages, it is proposed according to the invention that that the strip conductor edges before being pressed in with a sufficiently strong electrical insulating cover are provided. This causes the high currents to leak giving field strength at the edges reduced and the corrosion prevented because A sufficient coating of paint is provided precisely at these dangerous points. Furthermore, you only need a stamp with a continuously smooth, simple surface. A switchboard, a switchboard part or the like is created, its strip conductor usually thicker than those on a printed circuit, but also more compact and are more resistant in construction and leakage currents are locally higher Oppose resistance. You are now able to produce strip conductors with perfect, not to produce jagged edges. The electrically insulating lacquer coating can be elastic, at least the strip conductor edges, possibly also others Parts of the strip conductor and / or adjacent parts of the carrier body with a coating be provided.

Vielfach ist es erforderlich, eine biegsame Trägerplatte zu verwenden. Hier versagen die bekannten gedruckten Schaltungen insofern, als die recht dünnen, auf dem Niederschlagweg hergestellten und somit nicht kompakt zusammenhängenden Bandleiter brüchig werden oder aufplatzen, so daß die Leitung unterbrochen wird. Dies ist bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung nicht möglich, da ihre Bandleiter, aus z. B. Kupfer, im Bereich 20 bis 200 #t genügend dehnbar sind. Vorteilhafterweise kann man einen Lacküberzug verwenden, der z. B. auf eine Polyamid- oder Polyurethanbasis zurückgeht und dehnbarer ist als der Werkstoff der Trägerplatte.In many cases it is necessary to use a flexible carrier plate. Here the well-known printed circuits fail insofar as the very thin, produced on the precipitation path and therefore not compactly coherent Strip conductors become brittle or burst open, so that the line is interrupted. This is not possible with the device according to the invention, since its strip conductor, from z. B. copper, in the range 20 to 200 #t are stretchable enough. Advantageously, you can use a paint coating that z. B. on a polyamide or polyurethane base and is more flexible than the material of the carrier plate.

Eine schematische Ausführungsform der Erfindung ist -in der Zeichnung dargestellt -und wird im folgenden näher erläutert. Es zeigt F i g. 1 eine Draufsicht auf einen plattenförmigen Trägerkörper, der auf der Oberseite mit quer verlaufenden, auf der Unterseite mit längs verlaufenden metallischen Bandleitern versehen ist, F i g. 2 einen Schnitt nach der Linie H-II der F i g. 1, F i g. 3 eine Draufsicht auf einen Trägerkörper, mit rasterförmig aufgebrachten Bandleitern, und F i g. 4 eine entsprechende Draufsicht auf einen plattenförmigen Trägerkörper, wobei ein Leitungsschaltbild, gewonnen aus einem rasterförmigen Bandleiterfeld, dargestellt ist.A schematic embodiment of the invention is shown -in the drawing - and is explained in detail below. It shows F i g. 1 shows a plan view of a plate-shaped carrier body which is provided on the upper side with transverse metallic strip conductors and on the underside with longitudinal metallic strip conductors, FIG. 2 shows a section along the line H-II in FIG. 1, Fig. 3 shows a plan view of a carrier body, with strip conductors applied in a grid-like manner, and FIG. 4 shows a corresponding top view of a plate-shaped carrier body, a line circuit diagram obtained from a grid-shaped strip conductor field being shown.

Der Trägerkörper kann ein räumlicher Körper mit sechs oder mehr Seitenflächen oder auch ein gekrümmter dreidimensionaler Körper sein. Im Ausführungsbeispiel ist er eine Platte 10, die aus elektrisch isolierendem Werkstoff, wie Phenol-Harz-Hartpapier, Melaminepoxyd, aus Silikonharzen, mit anorganischen Füllstoffen wie Glasfasern, aus Polytetrafluoräthylen oder einem anderen geeigneten Kunststoff bestehen kann. Platte 10 weist an einer Oberfläche quer, z. B. parallel zueinander verlaufende Bandleiter 11, 12 usw., z. B. aus Kupfer, auf, mit gleicher oder verschiedener Bandbreite. Die Banddicke liegt vorzugsweise in den Grenzen 20 bis 200 11 und kann insbesondere 100 #L betragen. Die Unterseite der Platte 10 kann ebenfalls Bandleiter 13,14 aufweisen, die gestrichelt dargestellt sind und z. B. in der Längsrichtung, aber wiederum parallel zueinander, verlaufen. Die Bandleiter können auch diagonal oder zickzackförmig verlaufen.The carrier body can be a three-dimensional body with six or more side surfaces or a curved three-dimensional body. In the exemplary embodiment, it is a plate 10 which can be made of electrically insulating material such as phenolic resin hard paper, melamine epoxy, silicone resins, with inorganic fillers such as glass fibers, polytetrafluoroethylene or another suitable plastic. Plate 10 has on one surface transversely, e.g. B. parallel strip conductors 11, 12, etc., z. B. made of copper, with the same or different bandwidth. The strip thickness is preferably within the limits 20 to 200 11 and can in particular be 100 μL. The underside of the plate 10 can also have strip conductors 13 , 14, which are shown in dashed lines and z. B. in the longitudinal direction, but again parallel to each other. The strip conductors can also run diagonally or zigzag.

Aus der F i g. 2 geht im einzelnen die Anordnung und Isolierung der Bandleiter an der Oberfläche der Platte 10 hervor. Da die Platte aus einem nachgiebigen Werkstoff besteht, werden die Bandleiter 13 usw. in die Platte hineingepreßt. Vorteilhafterweise wird eine widerstandsfähigere Oberfläche gebildet, die mechanisch keine Angriffspunkte bietet. Vor allem gestattet die Anordnung die Herabsetzung der Kriechströme, indem die Bandleiter 12,13,14 usw. an Kanten, bevor sie an der Platte 10 befestigt werden, mit einem Lacküberzug versehen werden, welcher sowohl elektrisch isoliert als auch eine eventuelle Korrosion herabsetzt. Hierzu eignen sich z. B. Lacke, die auf der Basis von Polyamiden, Ployureihanen od. dgl. aufgebaut sind. Es können auch andere Kunstharzlacke usw. verwendet werden. Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung sieht vor, daß ein Lack verwendet wird, der dehnbar und gegebenenfalls auch thermisch beständiger als der Werkstoff der Platte 10 ist. Verwendet man aus Materialersparnis eine dünne Platte 10, so werden die Platte und die Bandleiter gebogen. In der Platte 10 können Risse od. dgl. auftreten; ist dies der Fall, bleibt die Dehnung des Lackes aber noch genügend groß und im Elastizitätsbereich und der Lack rißfrei. Die Platte 10 kann imprägniert sein. Ferner kann. der Einpreßvorgang der Bandleiter unter Wärmeanwendung erfolgen. Der Bandleiter kann nicht nur rechteckige übergänge haben, sondern Sektoren, gekrümmte Bahnen usw., zum Beispiel für Drehkontakte oder Drehschalter.From FIG. 2 shows in detail the arrangement and insulation of the strip conductors on the surface of the plate 10. Since the plate is made of a flexible material, the strip conductors 13 etc. are pressed into the plate. A more resistant surface is advantageously formed, which mechanically does not offer any points of attack. Above all, the arrangement allows the leakage currents to be reduced in that the strip conductors 12, 13, 14 etc. are provided with a lacquer coating on edges before they are attached to the plate 10 , which both electrically insulates and reduces possible corrosion. For this purpose, z. B. paints that are based on polyamides, Ployureihanen od. Like. Are built up. Other synthetic resin paints, etc. can also be used. One embodiment of the invention provides that a lacquer is used which is stretchable and possibly also more thermally stable than the material of the plate 10. If a thin plate 10 is used to save material, the plate and the strip conductors are bent. Cracks or the like can occur in the plate 10; If this is the case, however, the stretching of the lacquer remains sufficiently large and in the elasticity range and the lacquer remains free of cracks. The plate 10 can be impregnated. Furthermore can. the pressing-in process of the strip conductors takes place with the application of heat. The strip conductor can not only have rectangular transitions, but also sectors, curved paths, etc., for rotary contacts or rotary switches, for example.

In besonderen Fällen sind Trägerkörper und Bandleiter hoher Temperatur ausgesetzt. Hier wird die Werkstoffauswahl derart getroffen, daß der Lackwerkstoff thermisch beständiger als der Werkstoff der Trägerplatte od. dgl. ist. Als Anwendungsgebiet kann der Raketenbau genannt werden. Um den Bandleiter selbst von einer unerwünschten Beeinflussung durch hohe Temperaturen weitgehend abzuschirmen, muß im Bereich ansteigender. Temperatur für die Leitfähigkeit in etwa- ein konstanter Wert verlangt werden. In einem Schaubild; wo auf der Ordinate die Leitfähigkeit, auf derAbzisse dieTemperatur aufgetragen ist, erreicht man durch den erfindungsgemäßen Vorschlag einen zur Temperaturachse im wesentlichen parallelen Verlauf, wobei der Ordinatenwert bei extremer Temperatur dann natürlich ansteigt. In diesem Schaubild gilt für den Werkstoff des Trägerkörpers jedoch der schnellere, lineare Anstieg der Leitfähigkeit.In special cases, the carrier body and strip conductor are of high temperature exposed. Here the choice of material is made in such a way that the paint material thermally more resistant than the material of the carrier plate or the like. Is. As a field of application rocket building can be called. To the tape conductor itself from an undesirable To shield the influence of high temperatures to a large extent, must be in the increasing range. Temperature for the conductivity approximately - a constant value must be required. In a graph; where on the ordinate the conductivity, on the abscissa the temperature is plotted, one achieves a temperature axis by the proposal according to the invention essentially parallel course, with the ordinate value at extreme temperature then of course increases. In this diagram applies to the material of the carrier body however, the faster, linear increase in conductivity.

Claims

Claims: 1. Method for producing a printed circuit, in the case of the thin strip conductor in the form of independent, individual or contiguous Belt units pressed flat into the carrier body over their entire cross-section are, characterized in that the strip conductor edges with prior to pressing are provided with a sufficiently strong, electrically insulating coating.

2. Procedure according to claim 1, characterized in that a polyamide, Polyurethane, polyvinyl acetal or terephthalic polyester paint is used.

3. Procedure according to claim 1 or 2, characterized in that the strip conductor coating is larger Has elongation than the carrier body.

4. The method according to claim 1 or 2, characterized characterized in that an epoxy and / or polyester resin is used as the material for the carrier body is used.

5. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that that a varnish is used as the strip conductor coating, which is more thermally stable than the material of the carrier body. Publications considered: German Patent No. 808 052; German patent application S 24255 K121 c (published on April 22, 1954); Austrian Patent No. 205 096; Swiss patent specification No. 335,320; U.S. Patent No. 2,958,120; Funk-Technik, 1947, no. 24, pages 12/13; "Radio u. Fernsehen", 1957, volume 11 .. pp. 323 to 335.