DE3602933A1

DE3602933A1 - Device for applying conductor tracks on to boards

Info

Publication number: DE3602933A1
Application number: DE19863602933
Authority: DE
Inventors: Rudolf Dr Ing Doelling
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1986-01-31
Filing date: 1986-01-31
Publication date: 1987-08-06

Abstract

The invention relates to a holder which can preferably be operated manually by one hand and has a flexible conductor strip (ribbon) (1) which is held by said holder in the form of a roll (which can be unrolled) and has a flat cross-section, said holder being constructed in the direction at right angles to its largest side length from a sequence of at least four different layers, to be precise: - an adhesive layer (2), - an electrically conductive layer (3), - an insulating material layer (4), and - an anti-adhesion (anti-sticking, non-stick) means layer (5). The holder on the one hand defines the rotation axis of the roll and on the other hand defines an output opening for the unrolled conductor strip (1) and, in the direction of the unrolling conductor strip (1), is provided behind the output opening especially with mechanical means for pressing the conductor strip (1) on to boards - for example by means of a pressure plate - and for cutting the conductor strip (1) to size - for example using a knife. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Aufbringen von Leiterbahnen auf Platinen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a device for applying conductor tracks on boards according to the preamble of claim 1.

Bekannt sind Verfahren, bei denen auf eine oder beide der großen Oberflächen einer in Form einer dünnen Platte ausgebildeten Platinen-Unterlage aus Kunst- oder Preßstoff zunächst (je) eine vollflächige Beschichtung aus elektrisch leitfähigem Material - vorzugsweise Kupfer - aufgebracht und anschließend aus einer solchen Beschichtung durch gezieltes Absätzen eine vorgesehene Anordnung von Leiterbahnen auf der Platine erzeugt wird. Durch schrittweises weiteres Aufbringen von Doppelschichten aus Isoliermaterial und elektrisch leitfähigem Material mit anschließendem gezielten Absätzen dienen solche Verfahren auch zur Herstellung sogenannter "Multilayer-Platinen". Nach der Fertigstellung aller Leiterbahnen auf einer Platine wird diese mit einem vorgegebenen Raster von - vorzugsweise senkrecht zur Ebene der Leiterbahnen verlaufenden - Bohrungen versehen, die der Aufnahme und Halterung der Anschlußdrähte der - vorzugsweise auf der der Ebene der Leiterbahnen abgewandten Seite der Platine - zu montierenden elektronischen Bauteile dienen, bevor diese Anschlußdrähte durch Weichlötung mit den Leiterbahnen verbunden werden.Methods are known in which one or both of the large surfaces are used a circuit board base in the form of a thin plate first of all (each) made of plastic or pressed material electrically conductive material - preferably copper - applied and then a coating of this type by targeted sales intended arrangement of conductor tracks on the board is generated. By gradually applying double layers of insulating material and electrically conductive material with subsequent targeted Such processes also serve to produce so-called "Multilayer boards". After completing all traces on one The board is made with a predetermined grid of - preferably vertical to the level of the conductor tracks - drill holes that the reception and mounting of the connecting wires - preferably on the the side of the circuit board facing away from the conductor tracks - to be assembled serve electronic components before soldering these lead wires to be connected to the conductor tracks.

Die vorstehend beschriebenen Verfahren haben sich in der Vergangenheit für die Serienfertigung von Platinen sehr bewährt. Für die Herstellung einzelner Platinen - wie es beispielsweise für Versuchsaufbauten elektronischer Schaltungen in Entwicklungslabors erforderlich ist, sind diese Verfahren jedoch sehr aufwendig und zeitraubend. Für Reparaturen oder Änderungen vorhandener Platinen sind diese Verfahren sogar gänzlich ungeeignet. Im letzteren Fall kann im allgemeinen nur durch das Auflöten zusätzlicher Drähte auf die Leiterbahnen Abhilfe geschaffen werden - sofern die Platzverhältnisse unter Berücksichtigung der notwendigen Isolationsabstände dies zulassen.The methods described above have been in the past for Series production of circuit boards has proven very successful. For the manufacture of individual Circuit boards - as is the case, for example, for experimental setups of electronic circuits However, these procedures are required in development laboratories very complex and time consuming. For repairs or changes to existing ones These methods are even completely unsuitable for circuit boards. In the latter case can generally only by soldering additional wires onto the conductor tracks Remedy will be created - provided the space is below Taking into account the necessary insulation distances allow this.

Für die Montage von Versuchsaufbauten elektronischer Schaltungen ist das sogenannte "wire-wrap-Verfahren" bekannt, bei dem die Anschlußdrähte der erforderlichen elektronischen Bauteile in die Bohrungen einer Platine, die keine durchgehenden Leiterbahnen, sondern nur ein Raster von Bohrungen aufweist, eingesteckt und anschließend mittels fest gewickelter Drahtspulen lötfrei mit anderen Anschlußpunkten verbunden werden.This is for the assembly of experimental setups of electronic circuits So-called "wire-wrap method" known, in which the connecting wires required electronic components in the holes of a board that no continuous conductor tracks, just a grid of holes has, inserted and then by means of tightly wound wire coils can be connected to other connection points without soldering.

Dieses Verfahren erlaubt somit eine schnelle Herstellung und Lösung von elektrischen Verbindungen und damit eine schnelle Montage von Versuchsaufbauten elektronischer Schaltungen. Die Art der Verbindung zwischen je zwei Anschlußpunkten auf der Platine erlaubt jedoch nur jeweils eine Verbindung auf dem kürzesten Wege, so daß das vorgenannte Verfahren zwar eine schnelle Ermittlung der grundsätzlichen Verdrahtung der Bauteile einer zu entwickelnden elektronischen Schaltung gestattet, nicht aber auch die gleichzeitige - und notwendige - Optimierung der Leiterbahnen-Anordnung auf einer künftig serienmäßig herzustellenden Platine. Reparaturen oder Änderungen bereits mit Leiterbahnen versehener Platinen lassen sich mit dem wire-wrap- Verfahren ebenfalls nicht durchführen.This process thus enables a quick production and solution of electrical connections and thus a quick assembly of test setups electronic circuits. The type of connection between each however, two connection points on the board only allow one connection at a time by the shortest route, so that the aforementioned method is indeed a quick determination of the basic wiring of the components Developing electronic circuit allowed, but not the simultaneous - and necessary - optimization of the conductor track arrangement on one PCB to be mass-produced in the future. Repairs or changes PCBs already provided with conductor tracks can be Do not perform the procedure either.

Die vorliegende Erfindung hat sich daher die Aufgabe gestellt, eine Vorrichtung zu schaffen, mit deren Hilfe sich einerseits auf einfache Art und Weise Leiterbahnen auf Platinen aufbringen lassen und andererseits auf ebensolche Weise Reparaturen oder Änderungen bereits mit Leiterbahnen bestückter Platinen durchgeführt werden können, wobei die Leiterbahnen sowohl in einer Ebene als auch in mehreren Ebenen übereinander angeordnet sein können.The object of the present invention is therefore a device to create, on the one hand, in a simple way and Have conductor tracks applied to circuit boards and on the other hand in the same way repairs or changes already with conductor tracks assembled boards can be carried out, the conductor tracks arranged one above the other both in one level and in several levels could be.

Die Lösung dieser Aufgabe erzielt die Erfindung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1.The invention achieves this object with the characterizing Features of claim 1.

Dabei erweist es sich als besonders vorteilhaft, daß die erfindungsgemäße Vorrichtung ein biegsames Leiterband mit flachem Querschnitt in Form eines abrollbaren Wickels als Vorrat enthält, das im Querschnitt eine Anordnung mehrerer aneinandergrenzender, aufeinander haftender biegsamer Schichten aufweist, wobei eine Außenschicht eine Klebstoffschicht ist, der mindestens eine Doppelschicht aus je einer elektrisch leitfähigen Schicht und einer Isoliermaterialschicht folgt, und die andere Außenschicht als Antihaftmittelschicht auf der letzten Isolierschicht angeordnet ist. Mit dieser Gestaltung des Leiterbandes wird gewährleistet, daß nach dem Aufsetzen des freien Wickelendes mit der Klebstoffschicht auf einen vorgegebenen Punkt einer Platinen-Unterlage aus Kunst- oder Preßstoff auf letzterer jede gewünschte Leiterbahn durch entsprechendes Abrollen des Leiterband-Wickels und Führen des abgerollten Leiterbandes unmittelbar und eindeutig aufgezogen und fixiert wird.It proves to be particularly advantageous that the invention Device a flexible conductor strip with a flat cross-section in the form contains a roll that can be unrolled as a supply, which has an arrangement in cross section several contiguous, mutually adhering flexible Has layers, wherein an outer layer is an adhesive layer, the at least one double layer each consisting of an electrically conductive layer and one layer of insulating material follows, and the other outer layer as a non-stick layer is arranged on the last insulating layer. With this design the conductor strip ensures that after putting on the free Wrapping with the adhesive layer on a predetermined point one Board base made of plastic or pressed material on the latter any desired Conductor by unrolling the conductor tape winding and guiding of the unrolled conductor tape immediately and clearly drawn and fixed becomes.

Als weiterer Vorteil erweist es sich, daß die der erfindungsgemäßen Vorrichtung zugehörige Halterung für den Wickel des Leiterbandes mit mechanischen Mitteln zum Andrücken des abgerollten und gezielt auf einer Platinen- Unterlage aus Kunst- oder Preßstoff abgelegten und fixierten Leiterbandes auf dieser Unterlage ausgestattet ist, da das derart auf der Platinen-Unterlage abgelegte und fixierte Leiterband somit unmittelbar nach der Fixierung als Leiterbahn arretiert werden kann.Another advantage is that the device of the invention associated holder for the winding of the conductor tape with mechanical Means for pressing the unrolled and targeted on a board Pad made of plastic or pressed material, fixed and fixed conductor tape is equipped on this pad, as it is on the circuit board pad stored and fixed conductor tape thus immediately after fixing can be locked as a conductor track.

Vorteilhaft ist weiterhin, daß die der erfindungsgemäßen Vorrichtung zugehörige Halterung für den Wickel des Leiterbandes mit mechanischen Mitteln zum Ablängen vom Wickel abgerollten Leiterbandes versehen ist, so daß jede mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung auf eine Platine aufgebrachte Leiterbahn unmittelbar nach dem Aufbringen ohne überflüssiges Abrollen von Leiterband vom Wickel auf die vorgesehene Länge abgelängt werden kann.It is also advantageous that the associated with the device according to the invention Holder for the winding of the conductor tape with mechanical means is provided for cutting to length the conductor tape unrolled so that each applied to a circuit board using the device according to the invention Conductor immediately after application without unnecessary unrolling Conductor tape can be cut to the required length from the winding.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind in den Unteransprüchen 2 bis 6 beschrieben.Further advantageous configurations of the device according to the invention are described in subclaims 2 to 6.

Fig. 1: Querschnitt durch ein Leiterband Fig. 1: cross section through a conductor strip

Fig. 2: Schnitt durch eine erfindungsgemäße Vorrichtung. Fig. 2: section through a device according to the invention.

Die Fig. 1 zeigt in einem Querschnitt durch ein Leiterband (1) den schichtweisen Aufbau eines solchen - erfindungsgemäßen - Leiterbandes (1). Dabei ist in jedem Fall eine der Außenschichten - hier die als unterste Schicht dargestellte Außenschicht - eine biegsame Klebstoffschicht (2) - vorzugsweise aus einem an sich bekannten Dauerklebstoff, der seine Materialeigenschaften bei kurzzeitiger Erwärmung auf beim Weichlöten auftretende Temperaturen nicht oder nicht wesentlich verändert. An diese Klebstoffschicht (2) grenzt eine fest auf ihr haftende biegsame Doppelschicht aus je einer elektrisch leitfähigen Schicht (3) - vorzugsweise einem Kupferband - und einer Isoliermaterialschicht (4) - vorzugsweise einem an sich bekannten isolierenden Lack, der beim Weichlöten auftretenden Temperaturen in einem örtlich begrenzten Bereich aufschmilzt und gleichzeitig als Flußmittel wirkt. An diese Doppelschicht, insbesondere an die darin enthaltende Isoliermaterialschicht (4), grenzt dann die fest auf ihr haftende zweite Außenschicht in Form einer biegsamen Antihaftmittelschicht (5), die ein sauerbes Auf- bzw. Abrollen des Leiterbandwickels gemäß Fig. 2 gewährleistet. Figs. 1 shows a cross section through a conductor strip (1) the layered structure of such - according to the invention - the conductor strip (1). In any case, one of the outer layers - here the outer layer shown as the bottom layer - is a flexible adhesive layer ( 2 ) - preferably made of a permanent adhesive known per se, which does not or does not significantly change its material properties when heated briefly to temperatures occurring during soft soldering. Adjacent to this adhesive layer ( 2 ) is a flexible double layer firmly adhering to it, each consisting of an electrically conductive layer ( 3 ) - preferably a copper tape - and an insulating material layer ( 4 ) - preferably an insulating varnish known per se, the temperatures occurring during soft soldering in one localized area melts and at the same time acts as a flux. This double layer, in particular the insulating material layer ( 4 ) contained therein, is then adjoined by the second outer layer firmly adhering to it in the form of a flexible non-stick agent layer ( 5 ), which ensures an acidic rolling up or unrolling of the conductor tape winding according to FIG. 2.

Die Fig. 2 zeigt einen Schnitt durch eine erfindungsgemäße Vorrichtung, die insbesondere aus einem zu einem abrollbaren Wickel (10) aufgerollten Leiterband (1) gemäß Fig. 1 und einer diesen Wickel (10) aufnehmenden, seine Drehachse (11) fixierenden und einer relativ zu dieser Drehachse (11) ortsfest angeordneten Ausgangsöffnung (7) für das äußere Ende des Wickels (12) aufweisenden Halterung (6) besteht, wobei diese Halterung (6) vorzugsweise so gestaltet ist, daß sie einer menschlichen Einhandbedienung zugänglich ist. Die Halterung (6) weist neben einem um die Drehachse (11) des Wickels (10) rotationssymmetrischen Hohlraum (13) zur Aufnahme des Wickels (10) zunächst einen tangential am rotationssymmetrischen Hohlraum (13) ansetzenden Führungskanal (14) einschließenden spiralarmförmigen Fortsatz (15) auf, der jedenfalls in der der Klebstoffschicht (2) des Leiterbandes (1) gegenüberliegenden Wand des Führungskanals (14) mit Transportrollen (16) versehen ist und dessen äußeres Ende im Zusammenhang mit dem Führungskanal (14) die Ausgangsöffnung (7) der Halterung (6) festlegt. Die der Antihaftmittelschicht (5) des Leiterbandes (1) gegenüberliegende Wand des Führungskanals (14) ist über die Ausgangsöffnung (7) der Halterung (6) hinaus verlängert, wobei diese Verlängerung mittels eines kontinuierlichen Übergangs eine von der ursprünglichen Austrittsrichtung des Leiterbandes (1) in stumpfem Winkel wegführende Andruckplatte (8) ausbildet, mit deren Hilfe aus der Halterung (6) ausgetretenes und gezielt auf einer Platine abgelegtes Leiterband (1) unmittelbar auf der Platine angedrückt und somit arretiert werden kann. Hinter dem äußeren Ende der Andruckplatte (8) ist eine Schneidvorrichtung (9) - beispielsweise ein Messer - zum Ablängen aus der Halterung (6) ausgetretenen Leiterbandes (1) auf Maß derart befestigt, daß sie erst wirksam wird, wenn mit der Andruckplatte (8) eine Rotationsbewegung um ihre hintere Begrenzungskante bei gleichzeitiger Entfernung der Andruckplatte (8) aus ihrer wirksamen Andrückposition ausgeführt wird. FIG. 2 shows a section through a device according to the invention, which in particular consists of a conductor tape ( 1 ) according to FIG. 1 rolled up to form a rollable roll ( 10 ) and a roll ( 10 ) receiving this roll, fixing its axis of rotation ( 11 ) and one relatively to this axis of rotation ( 11 ) there is a fixedly arranged outlet opening ( 7 ) for the outer end of the reel ( 12 ) with holder ( 6 ), this holder ( 6 ) preferably being designed so that it is accessible to human one-hand operation. The holder (6) has, along a rotationally symmetrical about the rotational axis (11) of the package (10) cavity (13) for receiving the roll (10) initially a tangentially on the rotationally symmetrical cavity (13) accreting guide channel (14) enclosing of spiral extension (15 ), which is in any case provided with transport rollers ( 16 ) in the wall of the guide channel ( 14 ) opposite the adhesive layer ( 2 ) of the conductor strip ( 1 ) and whose outer end in connection with the guide channel ( 14 ) has the outlet opening ( 7 ) of the holder ( 6 ). The wall of the guide channel ( 14 ) opposite the anti-adhesive layer ( 5 ) of the conductor strip ( 1 ) is extended beyond the exit opening ( 7 ) of the holder ( 6 ), this extension being a transition from the original exit direction of the conductor strip ( 1 ) by means of a continuous transition forms at an obtuse angle leading pressure plate ( 8 ), with the help of which emerged from the holder ( 6 ) and specifically placed on a circuit board strip ( 1 ) can be pressed directly onto the board and thus locked. Behind the outer end of the pressure plate ( 8 ), a cutting device ( 9 ) - for example a knife - for cutting the conductor strip ( 1 ) that has emerged from the holder ( 6 ) to length is attached in such a way that it becomes effective only when the pressure plate ( 8 ) a rotational movement about its rear boundary edge is carried out with simultaneous removal of the pressure plate ( 8 ) from its effective pressing position.

In die vorliegende Halterung (6) ist außerdem mittels eines weiteren Fortsatzes ein spatelartiges Werkzeug (17) integriert, mit dem im Bedarfsfall bereits auf eine Platine aufgebrachtes Leiterband (1) von dieser wieder abgehoben werden kann.A spatula-like tool ( 17 ) is also integrated into the present holder ( 6 ) by means of a further extension, with which, if necessary, a conductor strip ( 1 ) that has already been applied to a circuit board can be lifted off the latter.

Das Leiterband (1) kann auch mehrere biegsame Doppelschichten aus je einer elektrisch leitfähigen Schicht (3) und einer Isoliermaterialschicht (4) enthalten.The conductor strip ( 1 ) can also contain a plurality of flexible double layers, each consisting of an electrically conductive layer ( 3 ) and an insulating material layer ( 4 ).

Darüberhinaus ist das Leiterband (1) in mehreren kontaktfreien Lagen übereinander bzw. in mehreren sich kontaktfrei kreuzenden oder überlappenden Richtungen auf einer Platine aufbringbar. Die Leiterbandrollen können darüberhinaus zum leichteren Einlegen in die Abrollvorrichtung mit einem Vorspannband aus Kunststoff versehen werden.In addition, the conductor strip ( 1 ) can be applied to a circuit board in a plurality of contact-free layers one above the other or in a plurality of non-contact crossing or overlapping directions. The conductor tape rolls can also be provided with a plastic pretensioning tape for easier insertion into the unwinding device.

1 ladder strip
2 adhesive layer
3 electrically conductive layer
4 layer of insulating material
5 non-stick layer
6 bracket
7 exit opening
8 pressure plate
9 cutting device
10 wraps
11 axis of rotation
12 outer end of the wrap
13 rotationally symmetrical cavity
14 guide channel
15 spiral arm-shaped extension
16 transport rollers
17 spatula-like tool

Claims

1.Device for applying conductor tracks to printed circuit boards in the form of a flexible conductor strip with a flat - such as, for example, rectangular or oval - one that is arranged as a roll that can be unrolled and that is arranged in an outlet opening that fixes the axis of rotation of this coil and that is arranged in a stationary manner relative to this axis of rotation for the holder for the outer end of the coil - cross section, characterized ,
that the conductor strip ( 1 ) in cross-section has an arrangement of several - preferably perpendicular to the greatest side length of the cross-section of successive - adjoining, mutually adhering flexible layers, of which one outer layer is an adhesive layer ( 2 ), the at least one double layer each an electrically conductive layer ( 3 ) and an insulating material layer ( 4 ) follows, and the other outer layer is arranged as an anti-adhesive layer ( 5 ) on the last insulating material layer ( 4 ), and
that the holder ( 6 ) with mechanical means for pressing by emerging of the roll from the outlet opening ( 7 ) of the holder ( 6 ) emerged conductor strip ( 1 ) on boards made of plastic or pressed material and for subsequent cutting of this conductor strip ( 1 ) to size is provided.

2. Device according to claim 1, characterized in that the electrically conductive layer ( 3 ) is formed from a copper tape.

3. Device according to one of claims 1 or 2, characterized in that the adhesive layer ( 2 ) is formed from a permanent adhesive known per se, which does not or does not significantly change its material properties when heated briefly to temperatures occurring during soft soldering.

4. Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the insulating material layer ( 4 ) is formed from a known insulating material, for example an insulating varnish, which melts at the temperatures occurring during soft soldering in a localized area and at the same time acts as a flux.

5. The device according to claim 1, characterized in that the anti-adhesive layer ( 5 ) parallel to the boundary of the outlet opening ( 7 ) of the holder ( 6 ) in the direction of the emerging conductor strip ( 1 ) has an extension that from the original exit direction of the conductor strip ( 1 ) at an obtuse angle with a continuous or discontinuous transition leading pressure plate ( 8 ) is formed.

6. Device according to claims 1 and 5, characterized in that behind the end of the pressure plate ( 8 ) by rotation of this pressure plate ( 8 ) around its rear boundary edge with simultaneous removal of the pressure plate ( 8 ) from its effective pressure position and operable transversely to Running direction of the conductor strip ( 1 ) acting cutting device ( 9 ), for example a knife or a serrated knife, is arranged.