DE1273649B - Verfahren zur Herstellung einer gedruckten Schaltung mit Hilfe von Bandleitern - Google Patents

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.
• 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.
• 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.
• 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.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Kriechströme wesentlich herabzusetzen und das Her= stellungsverfahren zu vereinfachen und zu verbilligen.
• 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.
• 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.
• 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.
• 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.
• 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.
• 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.

Claims (5)

1. Patentansprüche: 1. Verfahren zur Herstellung einer gedruckten Schaltung, bei dem dünne Bandleiter in Form von selbständigen, einzelnen oder auch zusammenhängenden Bandeinheiten über ihren ganzen Querschnitt flächig in den Trägerkörper eingepreßt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Bandleiterkanten vor dem Einpressen mit einem hinreichend starken, elektrisch isolierenden überzug versehen sind.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Bandleiterüberzug ein Polyamid-, Polyurethan-, Polyvinylacetal- oder Terephthalpolyesterlack verwendet wird.
3. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Bandleiterüberzug eine größere Dehnung als der Trägerkörper besitzt.
4. 4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Werkstoff für den Trägerkörper ein Epoxyd und/oder Polyesterharz verwendet wird.
5. 5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß als Bandleiterüberzug ein Lack verwendet wird, der thermisch beständiger ist als der Werkstoff des Trägerkörpers. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 808 052; deutsche Patentanmeldung S 24255 K121 c (bekanntgemacht am 22. 4. 1954); österreichische Patentschrift Nr. 205 096; schweizerische Patentschrift Nr. 335 320; USA.-Patentschrift Nr. 2 958120; Funk-Technik, 1947, H. 24, S.12/13; »Radio u. Fernsehen«, 1957, H.11.. S. 323 bis 335.