DE1816886A1 - Flexible printed circuit with one eye and the method and apparatus for making same - Google Patents
Flexible printed circuit with one eye and the method and apparatus for making sameInfo
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Description
Flexible gedruckte Schaltung mit einem Auge sowie Verfahren und Vorrichtung zu ihrer Herstellung Die erfindung bezieht sich auf eine flexible gedruckte Schaltung, bestehend aus einer leitenden, mit einer Isolierenden Tragschicht verbundenen Folie. Flexible printed circuit with one eye and method and apparatus for their manufacture The invention relates to a flexible printed circuit, consisting of a conductive foil connected to an insulating base layer.
Flexible gedruckte Schaltungen gewinnen fortlaufend an 3edeutung in einer Vielzahl elektrischer und eletronischer Anwendungsgebiete. Flache Bänder aus biegeinem dielektrischem '7erkstoff, auf die als Strompfade eine Vielzahl von Streifen aus leitender Folie aufgebracht sind, werden für viele Zwecke verwendet.Flexible printed circuits are becoming increasingly important in a variety of electrical and electronic applications. Flat ribbons off bend a dielectric material to act as current paths one Variety of strips of conductive foil applied are used for many purposes used.
Die Streifen aus leitender Folie sind gewöhnlich in Kunststoff eingebettet. Solche Schaltungen werden nach verschiedenen Techniken hergestellt, beispielsweise durch Aufbringen einer Folie aus leitendem Material auf einen biegsanen dielektrischen, aus einem Polymer bestehenden Träger, selektives Ausätzen solcher Teile der leitenden Folie, die nicht als Strolapfade benötigt werden, und das LinschlieP»en des rDrägers und der belassenen Strompfade mit einer geeigneten, schützenden Deckschicht. Es ist häufig erforderlich, zu den Leitern solcher Schaltuns3en Verbindungen herzustellen. Die Verbindung mit einem Leiter soll nicht die Folie oder die biegsame dielektrische Tragschicht schwächen und soll leicht herzustellen sein. Vorzugsweise sollte die Verbindung von jeder Seite der biegsamen Schaltung zugänglich und leicht mehrfach lösbar sein.The strips of conductive foil are usually embedded in plastic. Such circuits are made by various techniques, for example by applying a sheet of conductive material to a flexible dielectric, made of a polymer carrier, selectively etching out such parts of the conductive Foils that are not needed as strolling paths and the closing of the carrier and the left current paths with a suitable protective cover layer. It It is often necessary to make connections to the conductors of such circuits. The connection with a conductor is not intended to use the foil or the flexible dielectric Weaken the base course and should be easy to manufacture. Preferably the Connection accessible from each side of the flexible circuit and easily multiply be solvable.
Es ist bekannt, zur Herstellung solcher Verbindungen Nieten zu verwenden, die die Folie und die Tragschicht durchdringen.'Durch solche Nieten wird jedoch die Schaltung geschwächt und es gewährleisten diese Nieten einen in jeder IIinsicht einwandfreien Kontakt.It is known to use rivets to make such connections, which penetrate the foil and the base layer. However, such rivets will The circuit is weakened, and these rivets guarantee you in every view impeccable contact.
Demnach liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine l.'öglichkeit zur Herstellung einer Verblndung zu den Leitern der gedruckten Schaltung zu schaffen, durch die die Festigkeit der Schaltung nicht beeinträchtigt wird und die eine elektrisch und mechanisch befriedigende Stelle für die Herstellmig einer solchen Verbindullg darstellt.Accordingly, the invention is based on the object of providing a possibility to create a connection to the conductors of the printed circuit, which does not affect the strength of the circuit will and the one electrically and mechanically satisfactory point for manufacturing such a connection.
Diese Aufgabe wird nach der Brfindunffl dadurch gelöst, daß die Schaltung ein die Folie und die Tragschicht durchdringendes Auge aufweist, dessen Oberfläche ein integraler Bestandteil der Folie ist, die an beiden Seiten der Schaltung freiliegt Es ist möglich, die Dragschicht an der Stelle des Auges so zu verstärken, daß eine Schwächung der Schaltung nicht eintritt.According to the invention, this object is achieved in that the circuit has an eye penetrating the film and the base layer, the surface of which is an integral part of the foil exposed on both sides of the circuit It is possible to strengthen the drag layer at the point of the eye so that a Weakening of the circuit does not occur.
Weiterhin ist ein einwandfreier elektrischer Kontakt dadurch gewährleistet, daß das Auge ein integraler Bestandteil der Folie ist, so -daß hier eine einwandfreie Lötverbindung zu der Folie, die die entsprechende Leitungsbahn bildet, ohne weiteres möglich ist.Furthermore, a perfect electrical contact is guaranteed, that the eye is an integral part of the film, so that here a flawless one Soldered connection to the foil, which forms the corresponding conductor track, easily is possible.
Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Auges in einer flexiblen gedruckten Schaltung0 Das erfindungsgemäße Verfahren besteht darin, daß die Folie und die Tragschicht mit einem durchgehenden Loch versehen und dann die den Lochrand bildenden Abschnitte der Folie und der Tragschicht rückwärts auf sich selbst zurückgebogen werden, bis der zurückgebogene Abschnitt der Tragschicht an der Rückseite der Tragschicht anliegt und das Loch auch auf'der der Folie abgewandten Seite der Tragschicht längs seines Randes mit Folie versehene Oberflächenabschnitte aufweist.The invention further relates to a method for producing a such eye in a flexible printed circuit 0 The method according to the invention consists in that the film and the base layer are provided with a through hole and then backwards the portions of the film and the carrier layer forming the edge of the hole be bent back on itself until the bent back section of the base course rests on the back of the support layer and the hole also faces away from the film Side of the base layer along its edge with foil provided surface sections having.
Vorzugsweise werden die Folie und die Tragschicht rund gebogen, so daß an den Lochråndern keine scharfen Kanten entstehen. Zugleich werden durch Rundungen Risse vermieden, die nachteilige elektrische Wirkungen haben oder die Festigkeit des Auges reduzieren könnten.The foil and the support layer are preferably bent round, see above that there are no sharp edges on the edges of the holes. At the same time, by rounding Avoid cracks that could have adverse electrical effects or reduce strength of the eye.
Das Umbiegen der Folie und der Tragschicht in einem solchen Maße, daß die Tragschicht sich selbst berührt, hat den Vorteil eines sehr geringen Platzbedarfes.Bending the film and the base layer to such an extent that the fact that the base layer touches itself has the advantage that it takes up very little space.
Das Auge wird voræugsweise in einem kreisförmig oder andersartig vergrößerten oder verstärkten Abschnitt der leitenden Folie gebildet. Zunächst wird in der Mitte des kreisförmigen Abschnittes, in dem das Auge gebildet werden soll, ein Loch angebracht. Dies kann mit Hilfe einer Stanznadel erfolgen, die eine scharfe, kreisförmige Schneidkante aufeist und durch die Folie gestoßen wird, oder auf andere geeignete Weise. Dann werden die Oberflächenabschnitte längs des Umfanges des gestanzten Loches gebogen und nach rückwärts gedrückt, bis die isolierende Tragschicht sich selbst berührte Auf diese Weise hat das gebildete Auge eine durchlaufende Oberfläche aus leitender Folie, die gute Bigenschaften für die Verbindung mit anderen chaltungen oder Leitern aufweist. Ein bevorzugtes Verfahren zum Umbiegen der Randabschnitte der Folie und der Tragschicht längs des Umfanges des gestanzten Loches besteht darin, eine Form, die Biegeflächen aufweist, mit der Folie und der Tragschiciit in Berührung zu bringen und gegen einen Stempel auf der entgegengesetzten Seite der Anschlußstelle zu drücken, während die Randabschnitte der Folie in die Biegeflächen geleitet werden.The eye is enlarged in a circular or other way or reinforced portion of the conductive sheet is formed. First is in the middle a hole is made of the circular section in which the eye is to be formed. This can be done with the help of a punch needle that has a sharp, circular cutting edge on ice and pushed through the foil, or in any other suitable manner. then the surface portions are bent along the perimeter of the punched hole and pushed backwards until the insulating base layer touched itself In this way, the formed eye has a continuous surface of conductive Foil, the good properties for connection with other circuits or conductors having. A preferred method of bending over the edge portions of the film and the base layer along the perimeter of the punched hole consists of creating a shape the bending surfaces has to be brought into contact with the film and the support layer and to press against a stamp on the opposite side of the connection point, while the edge sections of the film are guided into the bending surfaces will.
Die Erfindung betrifft endlich auch noch eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, Diese Vorrichtung umfaßt eine Form und einen Stempel mit einer Stanznadel und UxTittel, um die Form und den Stempel Segeneinander zu drücken. Die Form hat konlcave Biegeflächen, die von der Mitte ihrer Arbeitsfläche ausgehen, und eine zentral angeordnete Vertiefung zur Aufnahme der Stanznadel. Der Stempel hat eine ebene Arbeitsfläche und eine zentrale Aussparung, aus der die Stanznadel herausragt. Die Stanznadel, die als Führung für die Folie und die Tragschicht dient, wird federnd in ihrer aus dem Stempel herausragenden Stellung durch nachgiebige IÜittel gehalten, die innerhalb des Stempels untergebracht sind. Wenn die Form und der Stempel, die sich auf entgegengesetzten Seiten der Anschlußstelle befinden, gegeneinander gedrückt werden, wird ein Loch eingestanzt und es werden die Abschnitte der Folie und der Tragschicht am Rande des gestanzten Loches in die konkaven Biegeflächen geleitet. Der Stempel und die Form werden. aneinander dicht angenähert und es wird die Stanznadel, die zuerst in die Aussparung in der Form eingreift, in den Körper des Stempels zurückgedrückt.The invention finally also relates to an implementation device of the method according to the invention, This device comprises a mold and a punch with a punch needle and UxTittel to bless the shape and the stamp to press. The shape has concave bending surfaces extending from the center of its work surface go out, and a centrally located recess for receiving the punch needle. Of the The punch has a flat work surface and a central recess from which the punch needle protrudes. The punch needle, which serves as a guide for the foil and the base layer, becomes resilient in its position protruding from the punch by resilient IÜittel held, which are housed within the stamp. If the shape and the stamps that are on opposite sides of the junction, are pressed against each other, a hole is punched and there are the sections the foil and the support layer at the edge of the punched hole in the concave bending surfaces directed. The stamp and the shape will be. closely approximated to each other and it will the punch needle, which first engages the recess in the mold, into the body of the stamp pushed back.
Wenn die Folie, wie es oft der Fall ist, abgedeckt ist, ist es erforderlich, in der Deckschicht an der Stelle, an der das Auge erzeugt werden soll, eine Öffnung vorzusehen, um die kreisförmige Anschlußstelle des Leiters für die Vorrichtung zur Herstellung des Auges freizugeben.When the film is covered, as is often the case, it is necessary to an opening in the cover layer at the point where the eye is to be created to be provided around the circular connection point of the conductor for the Device for making the eye release.
Weitere Einzelheiten und Aus gestaltungen der Brfindung sind der folgenden Beschreibung zu entnehmen, in der die Erfindung anhand der in'der Zeichnung dargtestellten Ausführungsbeispiele näher beschrieben und erläutert wird. Die der Beschreibung und der Zeichnung zu entnehmenden Merkmale können bei anderen Ausführungsformen der Erfindung einzeln für sich oder zu mehreren in beliebiger Kombination Anwendung finden.Further details and designs of the invention are the following Refer to the description in which the invention is illustrated with reference to the drawings Embodiments will be described and explained in more detail. The one of the description and features to be taken from the drawing can be used in other embodiments the invention can be used individually or collectively in any combination Find.
Es zeigen: Fig. 1 die Ansicht eines Abschnittes einer vereinfachten biegsamen Schaltung, deren Leiter bereits mit Augen versehene Anschlußstellen aufweisen, Fig. 2 einen Schnitt durch einen Abschnitt einer flexiblen Schaltung zusammen mit einem mit einer Stanznadel versehenen Stempel und einer Form vor der Herstellung des Auges, Figw 7 die Anordnung nach Fig. 2 nach dem Einstanzen eines Loches, Fig. 4 die Anordnung nach Fig. 2 zu Beginn der Ausbildung des Auges und Fig. 5 die Anordnung nach Fig. 2 im letzten Stadium bei der Herstellung des Auges. - Die in Sig. 1 dargestellte biegsame Schaltung 10 weist eine Polyamid-Polyimid-'ragschicht 11 auf, die gute dielektrische Eigenschaften besitzt und zugleich derSchaltung eine gute Formstabilität verleiht. Auf der Tragschicht 11 befindet sich ein Streifen einer leitenden Folie 12, die einen Strompfad der Schaltung bildet und eine kreisförmig vergrößerte Stelle 14 aufweist, an der ein Auge gebildet werden soll. Andere Anschlußstellen 16 sind bereits mit Augen versehen.They show: FIG. 1 a view of a section of a simplified one flexible circuit whose conductors already have connection points provided with eyes, Fig. 2 is a section through a portion of a flexible circuit together with a punch provided with a punching needle and a mold prior to manufacture of the eye, Figw 7 the arrangement according to Fig. 2 after punching a hole, Fig. 4 shows the arrangement according to FIG. 2 at the beginning of the formation of the eye and FIG. 5 shows the arrangement according to Fig. 2 in the last stage in the manufacture of the eye. - the The flexible circuit 10 shown in Sig. 1 has a polyamide-polyimide base layer 11, which has good dielectric properties and at the same time the circuit gives good dimensional stability. There is a strip on the base layer 11 a conductive foil 12, which forms one current path of the circuit and one circular has enlarged point 14 at which an eye is to be formed. Other connection points 16 are already provided with eyes.
Obwohl gewöhnlich die flexible Schaltung mit einer Schicht eines Deckmaterials, beispielsweise eines Polyesterfilms, bedeckt ist, ist eine solche Schicht in Fig, 1 der Einfachheit halber nicht dargestellt.Although usually the flexible circuit with a layer of cover material, for example a polyester film, such a layer is shown in Fig. 1 is not shown for the sake of simplicity.
Die Fig. 2 bis 5 veranschaulichen die Herstellung eines erfindungsgemäßen Auges in einer flexiblen oder biegsamen Schaltung, die eine Polyamid-Polyimid-Traagschicht 18, eine leitende Folie 20 und eine von einem Polyesterfilm bestehende Deckschicht 22 aufweist.FIGS. 2 to 5 illustrate the manufacture of one according to the invention Eye in a flexible or pliable circuit that has a polyamide-polyimide support layer 18, a conductive sheet 20, and a cover layer consisting of a polyester film 22 has.
Ein Abschnitt 24 der Deckschicht 22 ist entfernt und es soll das Auge an dieser freigelegten Stelle hergestellt werden.A portion 24 of the cover layer 22 is removed and it should be visible to the eye are produced at this exposed point.
Zur Herstellung des Auges dient ein erkzeug 26, das von einem Stempel und einer darin federnd angeordneten Stanznadel besteht0 Der Stempel hat einen Körper 28 und eine ringförmige Arbeitsfläche 30. In dem Körper 28 des Stempels befindet sich eine Ausspanmg 32, aus der eine Stanznadel 34 mit einer scharfen Stanzfläche 36 herausragt. Ein am inneren Ende der Nadel angebrachtes Plättchen 38 ist von einer Feder 40 belastet, die in einer Bohrung 42 des Stempelkörpers 28 angeordnet ist und die Nadel 34 aus dem Stempel hinausdrückt.To produce the eye, a tool 26 is used, which is from a stamp and a punch needle resiliently arranged therein0 The punch has a body 28 and an annular working surface 30. Located in the body 28 of the punch A Ausspanmg 32, from which a punch needle 34 with a sharp punching surface 36 protrudes. One attached to the inner end of the needle Tile 38 is loaded by a spring 40 which is located in a bore 42 of the punch body 28 is arranged and the needle 34 pushes out of the punch.
Unter der flexiblen Schaltung befindet sich ein Tisch 44 mit einer zentralen Öffnung 46. Der Tisch 44 besteht aus zwei Backen 48 und 50, die horizontal auseinanderziehbar sind, um für den Stempel und die Form eine größere Arbeitsfläche bilden zu können. In Fig. 2 befinden sich die Backen 48 und 50 dicht beieinander und es ist die nicht unterstützte Fläche der flexiblen Schaltung sehr klein. Hierdurch wird das Stanzen eines Loches erleichtert. Unterhalb des Tisches 44 befindet sich in dessen Mitte eine Form 52, die in der Mitte ihrer Arbeitsfläche eine Aussparung 54 aufweist und an die sich nach außen Biegeflächen 56 zum Bilden des Auges anschließen0 Bei dem in Fig. 3 veranschaulichten Verfahrensschritt ist das Werkzeug 26 nach unten gefahren und es ist von der Nadel 34 ein Loch 60 in die leitende Folie 20 und die Tragschicht 18 gestanzt worden. Die Nadel hat die Folie und die Tragschicht nach unten durchstoßen und die Ränder 62 der Folie am Rand des gestanzten Loches nach unten gebogen. Die Arbeitsfläche 30 des Werkzeuges 26 liegt nun flach auf der Außenfläche der leitenden Folie 20 auf.Under the flexible circuit is a table 44 with a central opening 46. The table 44 consists of two jaws 48 and 50 which are horizontal can be pulled apart to provide a larger work surface for the stamp and the mold to be able to form. In Fig. 2, jaws 48 and 50 are close together and the unsupported area of the flexible circuit is very small. Through this punching a hole is made easier. Below the table 44 is located in its center a form 52, which has a recess in the center of its work surface 54 and which are connected to the outward bending surfaces 56 to form the eye In the method step illustrated in FIG. 3, the tool 26 is downward driven and there is a hole 60 in the conductive foil 20 and the needle 34 Base layer 18 has been punched. The needle has the foil and the base layer after pierce the bottom and follow the edges 62 of the film at the edge of the punched hole bent down. The work surface 30 of the tool 26 now lies flat on the outer surface of the conductive foil 20.
Danach wird, wie aus Fig. 4 ersichtlich, die Form 52 nach oben bewegt. Fig. 4 zeigt den Augenblick, in dem' die Nadel 34 die Aussparung 54 der Form 52 berührt.Thereafter, as can be seen from FIG. 4, the mold 52 is moved upwards. FIG. 4 shows the moment in which the needle 34 touches the recess 54 of the mold 52 touched.
Außerdem sind die Backen 48 und 50 des Tisches 44 nach liSis bzw. rechts bewegt worden, um einen größeren Raum zum Bilden des Auges zu schaffen.In addition, the jaws 48 and 50 of the table 44 are after liSis and moved to the right to create a larger space to form the eye.
bei der weiteren Aufwärtsbewegung der Form 52 wird, wie aus Fig. 5 ersichtlich, die nadel 34 in die Bohrung 42 des Steiapels 28 hineingedrückt und dabei die Feder 40 komprimiert. Bei der Aufwärtsbewegung der Form 52 werden die Rander 62 der Tragschicht und der Folie durch die Flachen der Form geführt und treten dabei in gleitende Berührung mit den Biegeflachen 56.during the further upward movement of the mold 52, as shown in FIG can be seen, the needle 34 is pushed into the bore 42 of the stack 28 and while the spring 40 is compressed. When the mold 52 moves upward, the Edges 62 of the support layer and the film passed through the surfaces of the mold and step while in sliding contact with the bending surfaces 56.
Wie dargestellt, werden diese Ränder dazu gezwungen, sich an die Biegeflächen 56 anzulegen und sie werden unter dem Binfluß dieser Flachen nach unten und hinten umgelegte Wenn die Form 52 und der Stempel 26 einander dicht gegenüberstehen, drücken die äußeren Ränder der Biegeflächen 56, die nach oben streben, die isolierende Tragschicht nach rückwärts auf sich selbst zurück. Wem eine größere mechanische Festigkeit des Auges verlangt wird, kann eine flache Kupferscheibe gegen die Unterseite der tragschicht 18 gelegt werden, bevor die Form 52 nach oben in Richtung auf den Stempel 26 gedrückt wird, so daß die umgebogenen Ränder die Kupferscheibe umschließen, wenn sie von der Form 52 geformt werden.As shown, these edges are forced to adhere to the bending surfaces 56 and they will flow downwards and backwards under the flow of these surfaces folded over When the mold 52 and punch 26 are close to each other, press the outer edges of the bending surfaces 56, which tend upwards, the insulating support layer backwards on itself. For whom a greater mechanical strength of the A flat copper washer can be placed against the underside of the support layer 18 before the mold 52 is pushed up towards the punch 26 so that the bent edges enclose the copper washer when it is of of the mold 52.
Obwohl die in der-Deichnung dargestellte Vorrichtung eine Stanznadel aufweist, sind auch andere lIethoden zum Lochen der leitenden Folie und der flexiblen Tragschicht gleichermaßen geeignet.- Beispielsweise kann auf bekannte Weise ein Loch gebohrt oder geschnitten werden, bevor die Tragschicht zur Bildung des Auges auf sich selbst zurückgebogen wird. Je nach der Größe des gewünschten Auges, der Dicke und der Art der leitenden folie und der isolierenden Tragschicht können die Folie und die Tragschicht in verschieden starken Maße gebogen werden, bevor sie brechen oder durchschlagen. Eine andere Technik, die im Rahmen der Erfindung liegt, besteht darin, die Folie und die Tragschicht mit einer Form in Berührung zu bringen, die zur Herstellung des gewünschten Loches einen vorstehenden, napfförmigen Mittelteil aufweist.Although the device shown in the dike is a punch needle there are other methods of punching the conductive foil and the flexible Base course equally suitable.- For example, can on known Way a hole can be drilled or cut before the base course is formed of the eye is bent back on itself. Depending on the size of the desired Eye, the thickness and type of the conductive foil and the insulating base layer the foil and the base layer can be bent to different degrees, before they break or break through. Another technique that is within the scope of the invention lies in the fact that the foil and the base layer are in contact with a mold to bring to the production of the desired hole a protruding, cup-shaped Has middle part.
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