DE2111396A1 - Manufacture of electrical circuits by means of wire writing - Google Patents
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Description
PefeBlanwSiti
ΙβίΙθΓ U. FiBHninfl · Berlin,, den 5. März 1971PefeBlanwSiti
ΙβίΙθΓ U. FiBHninfl · Berlin ,, March 5th , 1971
lBerHnlO
Oldenburgallee ID 2111396lBerHnlO
Oldenburgallee ID 2111396
PHOTOCIRCUITS DIYISTOIi OP KOLLMORGEF CORPORATIONPHOTOCIRCUITS DIYISTOIi OP KOLLMORGEF CORPORATION
GLEN COVE, NEW YORK, VEREINIGTE STAATEN VON AMERIiCAGLEN COVE, NEW YORK, UNITED STATES OF AMERIiCA
HERSTELLUNG VON ELEKTRISCHEN SCHALTUNGEN VERMITTELS wDRAHTSCHRIFT" VERFAHREN"MANUFACTURE OF ELECTRICAL CIRCUITS MEANS w WIRE MAGAZINE "PROCESS"
Die vorliegende Erfindung zeigt ein neues Verfahren zur Lösung der,"bei der Herstellung elektrischer Schaltungen in der modernen Elektronik, auftretenden Probleme. Das erfindungsgemäße Verfahren beinhaltet eine Drahtschrift, durch die auf eine Isolierstoffunterlage eine elektrische Schaltung aufgebracht und ..mit dieser fest verbunden wird» Der Draht wird entsprechend einem gewünschten Sohaltungsschema zeilenweise von einer Seite zur anderen geführt und sofort auf der Trägerplatte verankert und ergibt so ein drahtgeschriebenes Abbild deB Schaltschemas» sie enthält Knick- und Kreuzningapunkte des Drahtes in einer Ebene, sqwie Anschlußdrahtβ, die entweder durch in gleioher Weise aufgebrachte drahtenden oder durch elektrische Bauelemente verbunden werden können·The present invention shows a new method for solving the "problems that arise in the production of electrical circuits in modern electronics. The method according to the invention includes wire writing by means of which an electrical circuit is applied to an insulating material and .. is firmly connected to it" The wire is guided line by line from one side to the other according to a desired connection scheme and immediately anchored on the carrier plate, thus producing a wired image of the circuit diagram applied wire ends or can be connected by electrical components
Äusaerlich ähneln diese Schaltungen den gedruckten Schaltungen, ihre Herstellung ist aber insofern einfacher, daß keine exakten Zeichnungen oder andere graphische Darstellung der gewünsohten Schaltung benötigt wird, und' Reparaturen derartiger #rahtgeechriebener Schaltungen sehr einfaoh und sohneil durdh zuführen; sind.Externally, these circuits are similar to printed circuits, but their manufacture is simpler in that no exact drawings or other graphical representation of the desired circuit is required, and repairs of such wired circuits can be carried out very easily and quickly; are.
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ist allgemein üblich, elektrische Schaltungen auf automatischem oder wenigstens halbautomatischem Wege herzustellen, hierzu werden die verschiedenen Verfahren der gedruckten Schaltungatechnik verwendet von der Druck- und Ätztechnik bia zu den additiven Verfahren. Die gedruokte Schaltungstechnik ist dadurch gekennzeichnet,daß nicht isolierte elektrische leiter direkt...auf die Trägerplatte gebracht werden und mit dieser fest verbunden sini. Bei den hierzu verwendeten Verfahren wird ein erhabenes oder eingeprägtes Abbild des Schaltsohemas in Form von leitfähigem Metall auf oder in..die Oberfläche der Trägerplatte gebraoht.It is common practice to use electrical circuits in an automatic or at least semi-automatic manner for this purpose, the various processes of printed circuit technology are used from the printing and etching technology bia to the additive process. The printed one Circuit technology is characterized by the fact that non-insulated electrical conductors ... directly onto the carrier plate be brought and firmly connected to it. In the process used for this purpose, a sublime or an embossed image of the switching theme in the form of conductive metal on or in the surface of the carrier plate.
,Bei der Herstellung gedruckter Schaltungen, In the manufacture of printed circuit boards
wifidsehr viel Zeit und Aufwand benötigt um die entsprechenden Schaltungszeichnungen oder photographische Abbilder der Schaltungen herzustellen und auf die Trägerplatten zu übertragen. Neben den verhältnismäßig großen Kosten haften diesen Verfahren auchnoch weitere Nachteile an. Beispielsweise sind die auf dieee Weise hergestellten gedruckten Leiterlinien verhältnismäßig dünn und neigen deshalb zu Kurzschlüssen und Unterbrechungen. Ausserdem neigen ge- ' druckte leiter dazu, so haftfest mit der Unterlage verbunden zu sein, daß Änderungen oder Reparaturen sehr schwierig und kostspielig sind, daß die praktisch unmöglich sind.wifid a lot of time and effort is required to find the appropriate Produce circuit drawings or photographic images of the circuits and transfer them to the carrier plates transfer. In addition to the relatively high costs, there are also other disadvantages associated with these methods. For example the printed conductor lines produced in this way are relatively thin and therefore tend to Short circuits and interruptions. In addition, printed conductors tend to be so firmly bonded to the base to be that changes or repairs are very difficult and expensive that that are practically impossible.
Trotz des eben gesagten, sind gedruckte Schaltungen für Massenfertigung wie sie für Radios, Fernseher und andere Nachrichtenübermittlungsgeräte gebraucht werden/ wirtschaftlich attraktiv, ί/a hier die hohen Kosten für die Druckvorlagen eine untergeordnete Rolle epielen.Despite what has just been said, printed circuits are for mass production like they are for radios and televisions and other communications equipment are needed / economically attractive, ί / a here the high cost of the print templates play a subordinate role.
In letzter Zeit ist es auch gelungen ugfidjiuokte Miniacturschaitüngen herzustellen, und gleichzeitig die Leiterdichte und die Zahl der Ausgangsleiter pro Fläohe sehr zu erhöhen) um aber den Bedürfnissen der modernen Technik zu entsprechen und genügend Leiter auf kleinem Raum unterzubringender es nötig/gedruokte Sohsltungen zu entwickeln,bei denen die Leiterasüge in mehreren Ebenen übereinander angeordnet werden· öieee ain$all Lately it has also been possible to manufacture ugfidjiuokte mini-actuator circuits, and at the same time to greatly increase the conductor density and the number of output conductors per area) in order to meet the needs of modern technology and to develop enough conductors in a small space. in which the conductor cables are arranged one above the other in several levels
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Vielebenen Schaltungen bekannt und in der Technik eingeführt worden. Auf diese Weise konnte man den Erfordernissen der modernen Technik entsprechen, aber die Fabrikationskosten für derartige Vielebenenschaltungen sind sehr hoch, und Änderungen an solchen Schaltungen oder Reparaturen sind praktisch unmöglich.Multi-level circuits are known and introduced in the art. In this way one could meet the needs of the correspond to modern technology, but the manufacturing costs for such multilevel circuits are very high, and Changes to such circuits or repairs are practically impossible.
Die gedruckten Schaltungen waren ursprünglich entwickelt worden, um die Massenfabrikation von elektronischen Geräten mit unkomplizierten, verhältnismäßig billigen, Bauteilen zu versehen. Pur die moderne Technik, die eine große Leiterdichte auf kleinem Raum für verhältnismässig niedrige Stückzahlen verlangt, ist die konventionelle gedruckte Schaltungstechnik unbrauchbar. Es werden deshalb in immer größerem Masse Drahtschaltungen verwendet. Bei der Herstellung von Drahtschaltungen sind die Werkzeug kosten geringer und sie sind deshalb für kleine Stückzahlen günstiger; die Materialkosten liegen aber höher, das Gewicht ist größer und die Leiterdichte geringer als bei vergleichbaren gedruckten Schaltungen.The printed circuits were originally designed for the mass production of electronic Equipment with uncomplicated, relatively cheap, components to be provided. Pure modern technology, the one A high density of conductors in a small space for relatively small quantities is required, the conventional printed one Circuit technology unusable. Wire circuits are therefore being used to an ever greater extent. at In the manufacture of wired circuits, the tool costs are lower and they are therefore suitable for small quantities cheaper; However, the material costs are higher, the weight is greater and the conductor density is lower than with comparable printed circuits.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein·.· Verfahren, das weder die Mangel der gedruckten Schaltungen noch die der Drahtschaltungen aufweist· Das Verfahren der "Drahtgeschriebenen Schaltungen" besitzt die Anpassungsfähigkeit der Drahtschaltung und die hohe Leiterdichte und alle übrigen Annehmlichkeiten der gedruckten Schaltungen.The subject of the present invention is a ·. · Method which neither the defect of the printed circuits nor that of wire circuits · The "wire-written circuits" method has the adaptability the wired circuit and the high density of conductors and all the other conveniences of printed circuit boards.
Es sind bereits "Drahtgeschriebene Schaltungen" entwickelt worden, diese führen einen endlosen Draht von einer Seite der Trägerplatte zur anderen, schneiden den Drahi an jedem Zeilenende ab und lassen den Draht fest auf der Trägerplatte haften. Auf.diese Weise wird ein Abbild des Schaltschemas auf die Trägerplatte gebracht. Die hier beschriebenen, erfindungsgemäßen "Drahtgeschriebenen Schal tungen" sinr1 mit Ausgangs- oder Anschlußdrähten versehen; an denen entweder Verb'indungsdrähte oder elektrische Bauteile angeschlossen werden können."Wirewritten circuits" have already been developed, these lead an endless wire from one side of the carrier plate to the other, cut the wire at each end of the line and allow the wire to adhere firmly to the carrier plate. In this way, an image of the circuit diagram is placed on the carrier plate. The "wirewritten scarf lines" according to the invention described here are provided with output or connecting wires sinr 1; to which either connecting wires or electrical components can be connected.
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Nach dem erfindun^sgemäßen Verfahren sind keine exakten Zeichnungen oder photographische Vorlagen erforderlich, dennoch können beliebig viele absolut identische Schaltungen hergestellt werden.According to the method according to the invention no exact drawings or photographic templates required, but any number of absolutely identical circuits can be produced.
Das Schaltschema kann "beliebig geformte Leiter in großer Leiterdichte mit annähernd beliebig vielen Kreuzungspunkten enthalten. In einer charakteristischen Aub-, gestaltungsform besteht die Schaltung aus einem Leiter " ■· ' mit mehreren Knickpunkten, der an jedem -Ende ein Anschlußelement besitzt.The circuit diagram can be “conductors of any shape contained in a high density of conductors with almost any number of crossing points. In a characteristic Aub, design form the circuit consists of a conductor "■ · ' with several kink points, at each end a connection element owns.
Die "drnhtgeschriebene " Schaltung ähnalt äusser— lieh weitgehend einer gedruckten Schaltung. Es können beliebig viele völlig identische Schaltungen hergestellt werden. Reparaturen, Änderungen und das Ausschalten ein- ' zelner Leiter ist sehr einfach und von Hand aus durchführbar. Falls erforderlich/ist es auch ohne weiteres möglich Schaltungen auf Trögerplatten zu "schreiben",, die bereits mit Erdungen oder Stromanschlüs'sen oder ähnlichem versehen sind, oder auch auf aolchen, die auf der .anderen oder sogar auf der gleichen Seite eine gedruckte Schaltung tragen»The "written" circuit is externally similar largely borrowed from a printed circuit board. It can be any many completely identical circuits are made. Repairs, changes and switching off on ' individual ladder is very simple and can be carried out by hand. If necessary / it is also easily possible To "write" circuits on backing plates, that already provided with earthing or power connections or the like are, or on aolchen, on the other or even carry a printed circuit on the same side »
Das eriinamv;ar;cMu.:lfe Verfahren betrifft im wesentlichen das "schreiben" mit einem fortlaufenden Draht auf einer Triigerplatte,entsprechend einem vorgegebenen Schaltbild mit ganz bestimmten Drahtabschnitten, die von Punkt zu Punkt auf der Trägerplatte befestigt sind» Die Drahtenden werden mit Anschlußelementen verbunden. ^Is solche seien beispielsweise metallplattierte Löcher, Stifte, Lötöseia oder dergleichen genannt, um entweder die Drahtenden miteinander oder mit elektrischen Bauelementen zu verbinden. Die Anschlußelemente können entweder in die Trägerplatte oder durch diese geführt werden, und, falls es wünschenswert sein sollte/können sie auch Über die Träger plattenebene hinausragen,The eriinamv; ar; cMu. : lfe method essentially concerns the "writing" with a continuous wire on a Triigerplatte, according to a given circuit diagram with very specific wire sections, which are fixed from point to point on the carrier plate. The wire ends are connected with connection elements. ^ Is such for example metal-plated holes, pins, Lötöseia or the like to connect either the wire ends with each other or with electrical components. The connecting elements may be in either the support plate or be guided by these, and, if it should be desirable / it can also Practice r the support plane of the plate protrude,
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vorfabrizierte "geschriebene Schaltung" besteht aus einer Isolierstoffplatte und einer Vielzahl von vorgeformten Drahtleitern, die auf der Oberfläche der Trägerplatte fest haften.*_In einer charakteristiscbsÄ' Ausführungsform ist wenigstens einer, ier meist in einer Vielzahl vorhandenen Leiter, zwischen den Anschlußklemmen in seinem Verlauf nicht gradlinig, sondern mit Knickpunkten versehen. Die Lage der Leiter, ob gradlinig oder geknickt wird durch die Fixierung auf der Oberfläche der Trägerplatte absolut unveränderbar » abgesehen von den Verbindungsstellen mit den Anschlußelement.en weisen die * Leiter keinerlei Diskontinuität auf.prefabricated "written circuit" consists of a sheet of insulating material and a plurality of preformed wire conductors laid on the surface firmly adhere to the carrier plate. * _ In a characteristic Embodiment is at least one, mostly in one Large number of existing conductors, not straight in its course between the terminals, but with kinks Mistake. The position of the ladder, whether straight or bent, is determined by fixing it on the surface of the carrier plate absolutely unchangeable »apart from the connection points with the connecting elements, the * Do not conduct any discontinuity.
, Das Verfahren zur Herstellung von mit Knickpunkten versehenen Leiterin wird in der folgenden Beschreibung, sowie an Hand der Zeichnungen verdeutlicht werden., The process of making with kink points provided head will be clarified in the following description, as well as on the basis of the drawings.
; Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren wird der Draht auf oder in die Oberfläche der Trägerplatte gelegt und sofort auf oder in dieser verankert. Der Draht wird zunächst vom Punk 1 zu Punkt zwei geführt, im Punkt zwei abgeschnitten und anschließend vom Punkt 3 zum Punkt 4 geführt und dort wiederum abgeschnitten und so;_fqrt, bis·. das gewünschte.''■ Schaltbild vollständig auf die Trägerplatte geschrieben und dort verankert ist. Im Anschluß können beliebig viele, absolut identische Schaltungen "geschrieben" werden.; According to the method according to the invention, the wire is placed on or in the surface of the carrier plate and immediately anchored on or in it. The wire is first led from point 1 to point two, at point two cut off and then led from point 3 to point 4 and there again cut off and so; _fqrt, to ·. the desired. '' ■ circuit diagram completely on the carrier plate is written and anchored there. Any number of absolutely identical circuits can then be "written" will.
Zur Verankerung des Drahtes auf der Trägeroberflache bieten sich eine ganze Reihe von Möglichkeiten am, einschließlich mechanischer und chemischer Verfahren. Die besten Resultate sind bisher erzielt worden, wenn die Oberfläche oder der Oberflächenüberzug der Trägerplatte . selbst durch entsprechende Aktivierung/sei diese chemisch oder durch Druck oder Wärmeeinwirkung oder durch Bestrahlung mit entsprechenden Energiequellen/wie beispielsweise Licht oder Schall, die Haftung des Drahtes bewirkt.There are a number of possibilities for anchoring the wire to the carrier surface, including mechanical and chemical methods. The best results have so far been achieved when the surface or the surface coating of the carrier plate. even through appropriate activation / be it chemically or through the action of pressure or heat or through irradiation with appropriate energy sources / such as light or sound, the adhesion of the wire is effected.
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Bei Verwendung eine; derartigen Trägerplattenoberfläche wird gleichzeitig mit der Drahtschrift die Hafteigensehaft der Oberfläche aktiviert und der Draht dadurch sofort fixiert,Durch die sofortige Fixierung des Drahtes ist es ohne weiteres möglich/die Richtung ein und desselben Leiters während der "Schreibung" zu ändern und ao Knickpunfcfeeira Leiter su erhalten. Die Zahl dieser Kfiickpunkte im gleichen Leiterabschnitt ist praktisch "unbegrenzt. -Ebenfalls kann die Leiterbahn auch geknickt sein oder ein Leiter kann auch bereits vorhandene Leiter kreuzen, ,Die fertige Schaltung kann hei8pielsweise eine Vielzahl von Leitern verscliieaener large aufweisen^ die sich in verschiedene Richtungen erstrecken und Knick und Kreuzungspunkte aufweisen. Zusätzlich zu den durch die einzelnen Leiterabschnitte,gegebenen Anschluöelementen können weitere Anschlußelemente an beliebigen Punkten der Trägerplatte vorgesehen werden/ beispielsweise durch bohren oder stanzen von Löchern, Dieses wird hier später noch welter ausgeführt wa.;"3:-nWhen using a; Such a carrier plate surface is activated at the same time with the wire writing, the adhesive properties of the surface and the wire is thereby fixed immediately. Due to the immediate fixing of the wire, it is easily possible / to change the direction of the same conductor during the "writing" and ao Knickpunfcfeeira conductor see below . The number of these Kfiickpunkte in the same conductor section is virtually "unlimited. -Also, the interconnect also be bent or a conductor can also cross existing ladder, the finished circuit can h ei8pielsweise a plurality of conductors verscliieaener large exhibit ^ extending in different directions extend and have kinks and crossing points. In addition to the connection elements given by the individual conductor sections, further connection elements can be provided at any points on the carrier plate / for example by drilling or punching holes, this will be explained later here wa.; "3: - n
Ea 1st selbstverständlich, daß der Draht an den ^-reusungspunkten Isoliert sein muß, es wiiüdeshalb für dia erfindungsgemäßen Schaltungen in der Hegel isolierter Draht verwendet.Ea goes without saying that the wire is on the ^ -reusungspunkts must be isolated, so it would for the circuits according to the invention in the Hegel insulated wire used.
Die Produktion der Schaltungsplatten nach dem erfindungsgemäßen. Verfahren spielt sich tatsächlich folgendermaßen ab: Von einer Vorratsrolle wird der Draht in den lTührungskopf geführt» Sieser befindet sich oberhalb der Trägerplatte und wird in Übereinstimmung mit dieser so gesteuert, vde.es—Jr das gewünschte Schaltbild erfordert. Zusätzlich 1st eine Vorrichtung vorgesehen, welche der Oberfläche gleichzeitig mit der Draht-HIederlegung Hafteigenachaften verleiHt und damit den Draht im gleichen Augenblick, da er die Oberfläche berührt, auch auf dieser fixiert· ^er Vorgang wird im einzelnen später noch erläutert werden,insbesondere werden die beigefügten Zeichnungen zur Beschreibung des erfindungsgemäßen Verfahrens dienen.The production of the circuit boards according to the invention. A method plays in fact as follows: from a supply reel, the wire is guided into the lTührungskopf "Sieser is located above the support plate and is controlled in accordance with this so vde.es-J r requires the desired circuit diagram. In addition, a device is provided which, at the same time as the wire is laid, gives the surface adhesive properties and thus fixes the wire to it at the same time as it touches the surface The accompanying drawings serve to describe the method according to the invention.
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Die figuren 1A-H sind Darstellungen der einzelnen Verfahrensschritte des erfindungagemäßen Verfahrens. -Figures 1A-H are representations of the individual process steps of the process according to the invention. -
Figur 2 ist eine Draufsicht einer fertigen erfindungsgemäßen Schaltungsplatte;Figure 2 is a top plan view of a completed circuit board according to the invention;
Figur 3 ist eine Draufeichtder gleichen Schaltungsplatte wie in Figur 2, nachdem in diese Platte Löcher für weitere Anschlußelemente gebohrt worden sind;Figure 3 is a plan view of the same circuit board as in Figure 2 after holes have been drilled in that board for additional connectors;
Figur 3A ist eine Draufsicht auf den Teil der gleichen Schaltungplatte/ in dem die Anschlußelemente angebracht wurden, die nur Verbindung mit weiteren Bauteilen dienen sollen;Figure 3 A is a plan view of the portion in which the connecting elements have been attached, which are intended only connection to further components of the same circuit board /;
Figur 4 ist eine Draufsicht auf eine gedruckte Schaltungsplatte, die mit einer "drahtgeschriebenen Schaltung" überlegt werden soll; oder auf deren Rückseite eine solche angebracht werden soll.Figure 4 is a top plan view of a printed circuit board connected to a "wired circuit" should be considered; or one on the back should be attached.
Figur 5 ist eine vergrößerte Darstellung einer Schaltungsplatte, die auf der einen Seite eine gedruckte auf der ande* ~-* eins, "drahtgeschriebene" Schaltung trägt, und an welche noch ein zweiteres Bauteil angefügt wurde;Figure 5 is an enlarged view a circuit board with a printed on one side * ~ - * one, "wired" Circuit carries, and to which a second component was added;
Figur 6 zeigt eine vergrößerte Darstellung eines anderen Anachlußelementes als die in Figur 3A gezeigten Anschlußfinger;FIG. 6 shows an enlarged illustration of a different connecting element than that in FIG. 3A connection finger shown;
Figur 7 zeigt eine schematische Darstellung des Drahtführungsapparates wie er nach dem erfindungsgemäßen Verfahren benutzt werden kann;Figure 7 shows a schematic representation of the wire guide apparatus as it is according to the invention Method can be used;
Figur 7A zeigt einen Querschnitt durch den mit dem Apparat.von Figur 7 auf die Trägerplattenoberfläche gebrachten Drahtes;FIG. 7A shows a cross section through the device with the apparatus of FIG. 7 onto the carrier plate surface brought wire;
Figur 8 ist eine perspektivische Ansicht,Figure 8 is a perspective view,
welche den in Figur 7 darges+eilten Apparat mehr im einzelnen zeigt;which the apparatus shown in FIG. 7 in more detail shows;
Die Figuren 9,9Λ und 9B zeigen die einzelnen Verfahrensschritte deä Befestigungevorgangee des mit dem •Apparat der Figur 7 auf die Trägerplatte "geschriebenen" Drahtes?Figures 9,9Λ and 9B show the individual Process steps of the fastening process of the with the • Apparatus of Figure 7 "written" on the carrier plate Wire?
Figur 10 ist eine vollständigere Darstellung des Apparates von i'igur 9/ in der einige Bruchstücke fortgeklappt sind, damit ein besserer Einblick gewährt wird jFigure 10 is a more complete representation of the i'igur 9 / apparatus showing some fragments are folded away to provide a better view will j
Figur 11 and 12 aind Front - und Seitenansicht des gleichen Apparates.Figures 11 and 12 are front and side views of the same apparatus.
Wie in den Figuren 1-4 gesaigt, besitzt dasAs shown in Figures 1-4, the
Schaltbrett 10 eine Trägerplatte 11, welche aus thermo-plast* ischem oder wärmeaushärtbarem .Harz-Mate.r.ial oder aus Keramik besieht, welches vorzugsweise verstärkt und nicht leitend ist. In einer beispielhaften Darstellung der Erfindung ist die Trägerplatte 11 mit einem Überaug ,versehen, in den die isolierten Leiterdrähte· eingebettet sind, der bestehtaus einem wärmeaiishärtbaren Kleber /1,2,_der_.ivor dem Einbetten der Leiterzüge teilweise ausgehärtet ist. Die Leiter werden, ehe sie in Berührung mit der Trägerplattenoberfläche kommen, mit einem nichtleitenden Überzug 19 versehen, welcher aus wärmeaushärtbarem Harz oder etwas ähnlichem bestehen kann, welches nic'ht angreifbar von dem Kleber auf der Trägerplatten-iOberfläche ist und beständig gegen die zur vollständigen Aushärtung des Klebers benötigten Temperatur. Der Isolationsüberzug auf den Drähten ist nicht in jedem Fall erforderlich, und in manchen Fällen kann sogar blanker Draht vorzursv/eise verwendet werden. In anderen Fällen aber, in denen die Packung der Leiter sehr dicht ist und Kreuzun^spunkte, vorkommen^ist esSwitchboard 10 has a carrier plate 11 made of thermoplastic or thermosetting resin material or ceramic, which is preferably reinforced and non-conductive. In an exemplary representation of the invention, the carrier plate 11 is provided with an over-eye, in which the insulated conductor wires are embedded, which consists of a thermosetting adhesive /1,2, which is partially cured before the conductor tracks are embedded. Before they come into contact with the carrier plate surface, the conductors are provided with a non-conductive coating 19, which can consist of thermosetting resin or something similar, which cannot be attacked by the adhesive on the carrier plate surface and which is completely resistant to it Hardening of the glue required temperature. The insulation coating on the wires is not required in every case, and in some cases even bare wire can be used in advance. In other cases, however, in which the packing of the conductors is very close and intersections occur, it is
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erforderlich, die Drahtisolierung so zu wählen, daß sie der späteren Betriebsspannung standhält.necessary to choose the wire insulation so that it can withstand the later operating voltage.
Isolierte Leitungsdrähte sind auf die Trägerplatte 11 gebracht und in dieser eingebettet worden« Dieses kann in der Weise geschehen, daß die Leiter in der erwünschten Weise durch den programmierten-Führungskopf auf die Trägcrplatienoberfläche gebracht werden, wie hier zuvor schon beschrieben,, oder daß diese sozusagen auf die Oberfläche der Trägerplatte geklebt werden. Nachdem alle Leiterzüge aufgebracht worden sind, werden diese in die Oberfläche oder den Oberflächenüberzug hineingepresst und anschließend die Oberfläche ausgehärtet. Die Leiter werden vermittels einer Walze in die Oberfläche hineingepresst/ ansehließendwird das wärmeaushärtbare Harz'entweder durch ausheizen des Schaltbrettes oder durch Heizen''der Leiter ausgehärtet?. ^1Ur dieses Aushärten genügt die Behandlung mit Wärmestrahlung, Ultraachallschwingungen oder ähnlichem.Insulated conductor wires have been brought onto the carrier plate 11 and embedded in it be glued to the surface of the carrier plate. After all conductor tracks have been applied, they are pressed into the surface or the surface coating and then the surface is cured. The conductors are pressed into the surface by means of a roller / then the thermosetting resin is cured either by heating the circuit board or by heating the conductors. ^ 1 Treatment with thermal radiation, ultrasonic vibrations or the like is sufficient for this hardening.
Die isolierten Leiter können auf einer oder beiden Oberflächen der Trägerplatte angebracht werden, indem diese vermittels des Führungskopfes in erwünschter Weise auf die Oberfläche der Trägerplatte 11 gebracht werden,, oder sie können auch nur auf eine Seite gebracht werden, wenn die andere beispielsweise bereits eine gedruckte Schaltung besitzt, wie hier später noch beschrieben werden wird. Weiterhin kann die Schaltungsplatte mit Anschluß^elementen aller Art für Erdung und Netzspannung usw. versehen werden.The insulated conductors can be attached to one or both surfaces of the carrier plate by means of the guide head be brought to the surface of the carrier plate 11 in a desired manner, or they can only be brought to one side if the other already has a printed circuit, for example, as will be described later here. Furthermore, the circuit board can have connection elements of all kinds for earthing and mains voltage etc. are provided.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann also auch zur Ergänzung von bereits hergestellten gedruckten Schaltungen verwendet werden. In einemaolohen Pail Wird der Isolierte Draht tatsächlich Über die gedruckte Schaltung geschrieben.The method according to the invention can therefore also be used to supplement printed items that have already been produced Circuits are used. In an aolo pail The insulated wire will actually be printed over the Circuit written.
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Bei der Herstellung von Schaltungen nach dem erfindungsgsmäßen Verfahren werden vorzugsweise erst die leiter hergestellt und nachträglich die Löcher gestanzt oder gebohrt, und zwar vorzugsweise werden diese von der mit leiternversehenen Seite her gebohrt oder gestanzt, damit saubere und leitfähige Leiterenden entstehen. -Anschließend werden iri die Löcher Stifte oder Röhrchen eingeführt und diese mit den Leiterenden durch schweißen oder löten oder eiriähnliches Verfahren verbunden. Vorzugsweise allerdings werden die Lochwanttungen so vorbehandelt, daß sie katalytisch für die stromlose Metallabscheidung wirken«JBieses wird in der Regel durch Sensibilieierung mit einer Zinn-Palladiumlösung erreicht, gefolgt von einem Tauchvorgang in ein- stromlos Metallabscheidendes Bad·, hierbei kann das Metall Kupfer, Nickel, Gold cder ein ähnliches Metall sein. Die Metallschicht auf der Lochwandung ist in inniger Verbindung mit dem Leiterende. Vorzugsweise verwendet man für die Trägerplatte Material/ welches bereits durcli ein besonderes Herstellungsver-"^ fahren katalytisch auf die Metallabscheidung wirkt. In diesem Fall wird der Senaibilisierungsschritt überflüssig und damit auch das Aufbringen einer Abdeckmaske , die während des Sensibiliaierens erforderlich ist, um die Ausbildung einer .leitfähigen Schicht auf der Oberfläche zu verhindern, Die vorgesehenen elektrischen .Bauteile können nach diesem Verfahren auf üblichem Wege mit den Anschlußelementen verbunden werden. Ais Anschlußelemente für elektrische Bauteile oder Gehäuse. ■In the production of circuits according to the method according to the invention, the conductors are preferably first produced and the holes are punched or drilled afterwards, preferably these are drilled or punched from the side provided with the conductors so that clean and conductive conductor ends are produced. Then pins or tubes are inserted into the holes and these are connected to the conductor ends by welding or soldering or a similar process. Preferably, however, the perforated shells are pretreated in such a way that they act catalytically for the electroless metal deposition. This is usually achieved by sensitizing with a tin-palladium solution, followed by immersion in an electroless metal-plating bath, in which case the metal can be copper or nickel , Gold or a similar metal. The metal layer on the wall of the hole is in close contact with the end of the conductor. Preferably used for the carrier plate material / already durcli a special Herstellungsver which -. "^ Drive catalytically on the metal deposition acts In this case, the S e naibilisierungsschritt superfluous, and thus also the application of a resist mask that is required during the Sensibiliaierens to the to prevent formation of a .leitfähigen layer on the surface, the intended electrical .Bauteile can be connected in the usual way with the connecting elements by this method. a s i connection elements for electrical components or housing. ■
Wie schon erwähnt/ verbindet die erfindungsgemäße Schaltung die Vorteile der gedruckten Schaltung mit den Vorteilen der konventionellen Drahtschaltung^ indem sie sowohl eine große Leiterdichte gestattet wie auch eine leichte Durchführung von Reparaturen ermöglicht. Zusätzlich gestattet die zylindrische Drahtform eineweit größere Stromkapazität bei gleiohem Durohneeeer ., als gedruckte Leiter. As already mentioned, the circuit according to the invention combines the advantages of the printed circuit with the advantages of the conventional wire circuit in that it permits both a large conductor density and enables repairs to be carried out easily. In addition, the cylindrical wire shape allows a far greater current capacity with the same duration as printed conductors.
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Die vorliegende Erfindung wurde bisher ausschließlich in ihrer Anwendung auf drahtförmige elektrische Leiter "beschrieben. Sie ist aber aiich ohne weiteres auf optische Leiter anwendbar, wobei der Draht durch ein optisches Strahlenbündel ersetzt wird, und sein isolierender Überzug durch Strahlen mit anderen optischen Eigenschaften als die des inneren Strahlenbündels gebildet wird. Beispielsweise hat der "Isolationsmantel" einfach einen anderen Brechungsindex als der "Leiter" und verhindert dadurch den Austritt der. inneren Strahlen.The present invention has heretofore been made exclusively in its application to wire-shaped electrical conductors ". However, it is readily applicable to optical Conductor applicable, the wire being replaced by an optical beam, and its insulating coating is formed by rays with different optical properties than those of the inner beam. For example, the "insulation jacket" simply has one different refractive index than the "conductor" and thereby prevents the escape of the. inner rays.
Nun weiterhin be-nag-nehmend auf die Zeichnungen. In. Figur 1A int 11 riie Trägerplatte au« Isolierstoff, welche mit einer Klebeschicht 12 vorzugsweise aus einem halbgehärteten wärmeaushärtbaren Harz bestehend, damit sie bei Zimmertemperatur nicht klebrig ist, aber bei verhältnismäßig geringer. Wärmeeinwirkung Klebereigenschaften aufweist, versehen ist.Now continue to worry about the drawings. In. 1A int 11 riie carrier plate made of insulating material, which with an adhesive layer 12 preferably consists of a semi-hardened thermosetting resin so that it is not sticky at room temperature, but at a relatively low level. Has heat exposure adhesive properties, is provided.
Der Draht H wird auf die Trägerplatte . 11 "geschrieben" unn an:"fließend fest mit dieser verbunden und" ergibt nach vollständiger Durchführung des Verfahrens die,in Figur 1B gezeigte Schaltung.The wire H is on the carrier plate. 11 "written" unn: "fluidly connected to this and "results in the circuit shown in FIG. 1B after the method has been carried out completely.
Der Draht 14 hat vorzugsweise einen Isolationsüberzug 19/Um Kurzschlüsse engbenachbarter Leiter oder an Kreuzungspunkten zu vermeiden; auf diese Weise kann eine sehr hohe Leiterdichte erzielt werden,so daß Mehrschichtschaltungen in den meisten Fällen vermieden werden können.The wire 14 preferably has an insulating coating 19 / Um short circuits of closely adjacent conductors or to avoid at crossing points; this way can a very high conductor density can be achieved, so that multilayer circuits avoided in most cases can be.
Die feste Verbindung der Leiter mit der Oberfläche kann dadurch erzielt werden, daß die Leiter in die wärmeaushärtbare tJberzugsschieht 12 eingepresst werden, und zwar unter Anwendung von Druck und Hitze zur gleichen Zeit, -^ine andere Möglichkeit ist, eine feste Deckschicht auf die Schicht 12 zubringen und beide durch Märmeaushärtun^ fest miteinander zu verbinden. ■Eine derartige Schaltung ist in Figur 1C gezeigt.The solid connection of the conductors to the surface can be achieved in that the conductors are pressed into the thermosetting coating layer 12 using pressure and heat at the same time, another possibility is to apply a solid cover layer to the layer 12 accommodate and to connect both by M ärmeaushärtun ^ to each other. Such a circuit is shown in Figure 1C.
1 Q 98 4 0/1111 SO1 Q 98 4 0/1111 SO
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Wie schon zuvor erwähnt^ werden die löcher anschließend gebohrt, und zwar an den Enden der leiter oder an jenen Stellen, an denen zusätzlich Anschlußelemente erwünscht sind. Wie zuvor beschrieben,,enden . .....As mentioned earlier ^ the holes then drilled at the ends of the ladder or at those points where additional connection elements are desired. As previously described, end. .....
die Leiter in der Metallisierung der Lochinnenwand. 15 Eine entsprechende Barstellung findet sich in Figur 1D«the conductors in the metallization of the inner wall of the holes. 15 A corresponding bar position can be found in Figure 1D «
Figur 1E zeigt die Anschlußlöcher mit der Lochinnenwandmetallieierung 16. Verschiedene Verfahren zur Metallisierung der Lochinnenwand wurden hier bereits beschrieben a, . - ■FIG. 1E shows the connection holes with the inner wall metallization 16. Various methods for metallizing the inner wall of the hole have already been made here described a,. - ■
Selbstverständlich aind im lahmen des erfindungs— gemäßen Verfahrens zur Herstellung elektrischer Schaltungen auch andere Anschlußelemente als diu oben||sschriebenen möglich. Beispielsweise können die Leiterdrähte an den erwünschten Kontaktstellen durch einschlagen von Stiften gespalten werden und dadurch ein inniger Kontakt hergestellt werden. Bei diesem Verfahren entfällt das Bohren oder Stanzen von Löchern. Eine solche Schaltung ist in Figur 1G dargestellt, die Stifte 23 spalten die Leiter drähte 14 an den Kontaktstellen 14t. Vorzugsweise werden die Kontaktstifte 23 mit einem leicht schmelzenden Metall or1 er einer Legierung überzogen und durch eine Wärmebehandlung ein inniger Kontakt zwischen den Leitungsdrähten und den Anschlußstiften hergestellt« Selbstverständlich können vor dem Einführen der Stifte auch !»ocher gebohrt werden und die Stifte in diese versenkt werden. Die Stifte können praktisch jede Form haben, sie könneficylindrisch, hohl, oder konisch sein . Wenn es sich um hohle Stifte handelt,.können diese .Iötö3enartig ausgebildet sein» fiine derartige Ausgestaltungsform ist in -Figur 1H dargestellt. Die gebildete Lötöse 27 wird mit einem niedrig schmelzenden Metall überzogen wie 27', durch eine Wärmebehandlung schmilzt der Überzug und ein inniger Kontakt mit dem Leiter 14' ist hergestellt.Of course, other connection elements than those described above are also possible within the scope of the method according to the invention for producing electrical circuits. For example, the conductor wires can be split at the desired contact points by hammering in pins and thereby an intimate contact can be established. This process eliminates the need for drilling or punching holes. Such a circuit is shown in Figure 1G, the pins 23 split the conductor wires 14 at the contact points 14t. Preferably, the contact pins 23 are a low-melting metal or 1 he coated alloy and produced by heat-treating an intimate contact between the lead wires and the terminal pins "can of course also before the insertion of the pins!" Are holes drilled and the pins immersed in this will. The pins can be virtually any shape; they can be cylindrical, hollow, or conical. If it is a question of hollow pins, they can be designed in the manner of a solder lug. Such an embodiment is shown in FIG. 1H. The formed solder lug 27 is coated with a low-melting metal such as 27 ', the coating melts by a heat treatment and an intimate contact with the conductor 14' is established.
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Sine weitere Ausgestaltungsform ist in figur 1F dargestellt, ϊη diesem Pail wird die fertig ausgelegte Schaltung mit Löchern, ζ.Β wie in 29#versehenj jedes Loch ist von einer Lötöse mit Kontaktstift 33' umgeben . Die Rohtaktstifte 33* ragen über die Unterseite der Trägerplatte hinaus. Der Leiter 14* wird mit der Lötöse 33' fest verbunden. In diesem Pail wird -"■•die Verbindung in der Weise hergestellt, daß für die Leiter ein Spezialdraht verwendet wird, dieser ist mit einem Hylon oder ähnlichen Kunststoffüberzug "isoliert, 1st aber unter diesem Überzug mit einer Schicht aus leicht schmelzendem iUetall oder einer Metall-Legierung versehen. Wird der Draht nun einer Wärmebehandlung ausgesetzt/ wie beispielsweise, durch einen Lö.t&oiben oder ähnlichem, so schmilzt der Kunstoffüberzug und das darunter befindliche niedrigschmelzende Metall wird ebenfalls flüssig und verbindet Lötöse und Draht«Another embodiment is shown in Figure 1F, ϊη this Pail the fully laid out circuit is provided with holes, ζ.Β as in 29 #j each hole is surrounded by a soldering eye with contact pin 33 '. The raw clock pins 33 * protrude beyond the underside of the carrier plate. The conductor 14 * is firmly connected to the solder lug 33 '. In this pail - "■ • the connection is made in such a way that a special wire is used for the conductors, this is insulated with a Hylon or similar plastic coating", but is under this coating with a layer of easily melting iU metal or a Metal alloy provided. If the wire is now subjected to a heat treatment / such as, for example, by soldering or the like, the plastic coating melts and the low-melting metal underneath also becomes liquid and connects the solder lug and the wire «
Pigur 2 zeigt eine erfindungsgemäße Schaltung,, die eine Vielzahl von Leitern verschiedener Länge und Form enthält.. Beispielsweise verlaufen die" Leiter 14a und 14b völlig gradlinig und reichen noch über die übrige Schaltung hinaus. Andere, wie beispielsweise der in 14c gezeigte, haben eine Anzahl von Knickpunkten und Kreuzungspunkten mit anderen Leitern. Andere Leiter, wie beispielsweise Hd/ sind vergleichsweise sehr kurz.Pigur 2 shows a circuit according to the invention, which contains a plurality of conductors of various lengths and shapes. For example, the "conductors 14a run and 14b are completely straight and extend beyond the rest of the circuit. Others, such as that in Figure 14c shown have a number of kink points and intersection points with other conductors. Other conductors, such as Hd / are comparatively very short.
i'igur 3 zeigt die Schaltung von -^igur 2t nachdem in diese Löcher gebohrt wurden. Einige der Löcher befinden sich an den Leiterenden^andere, wie beispielsweise das Loch 15a im Leiter 14b, teilen den Leiter in zwei oder mehrere LeiterSegmente, die -Enden der Leitersegment«liegen in der Lochwandung, um guten Kontakt mit den Anschlußelementen zu maohnn. Ausaerdem befinden sich noch einige zusätzliche Löcher auf der Schaltungaplatte, die weder an den Drahtenden -Megen noch überhaupt Kontakt zu den Leitern haben*, j&iese sind für weitere elektrische Bauteile vorgesehen.i'igur 3 shows the circuit of - ^ igur 2 t after having drilled into these holes were. Some of the holes are at the conductor ends, others, such as hole 15a in conductor 14b, divide the conductor into two or more conductor segments; There are also a few additional holes on the circuit board that have neither the wire ends nor any contact with the conductors *, these are intended for other electrical components.
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λΗλΗ
2i8 für die Leiter verwendete Drahtstärke liegt etwa zwischen 8 und 80 μ·3β1ΐΓ häufig wird Draht von 20 u verwendet, als Überzug wird beispielsweise ein Polyi-mid verwendet. Ein isolierter Draht von 20 μ entspricht in seinen elektrischen Eigenschaften einem gedruckten Kupferleiter von 40 |i bei Verwendung von ."2 Unzen Kupfer1^ und BO u bei Verwendung von "lUnze Kupfer". Die löcher in den Schai-j;nKgSp]_a-feten sind bei Verwendung von 20 η Leiterdrahtatär fei für gewöhnlich 120 μ bei dünnerem Draht sind liegen dieae in ihrer lichten Weite entsprechend niedriger, etwa bei 50 p.» 2i8 wire thickness used for the conductors is between 8 and 80 μ · 3β1ΐΓ wire of 20 μ is often used, for example a polyimide is used as a coating. An insulated wire of 20 μ corresponds in its electrical properties to a printed copper conductor of 40 | i when using. "2 ounces of copper 1 ^ and BO u when using" lunze of copper ". The holes in the S c h a ij; nK g S p] _ a -fets are free when using 20 η conductor wire size, usually 120 μ with thinner wire, the clear width is correspondingly lower, around 50 p. »
Wie schon zuvor erwähnt/ können drahtgeschriebene Schaltungen auch auf den Rückseiten von gedruckten Schaltungen angebracht werden; in diesen fällen sind die gedruckten Schaltungen meist bereits mit allen Anschluß^elementen versehen. In Figur 4 ist die auf der -Rückseite o.ev in den figuren 2 und 3 angebrachte gedruckte Schaltung gezeigt. Der leiter 28 ist für Erdung und stromversorgung vorgesehen.As mentioned earlier, wired circuits can also be attached to the back of printed circuit boards; In these cases, the printed circuits are usually already provided with all connection elements. In Figure 4, the printed circuit mounted on the back o.ev in Figures 2 and 3 is shown. The conductor 28 is provided for grounding and power supply.
Die Figur 5 zeigt einen Querschnitt durch die Schaltungen id'er Figuren 3 und 4. Die Leiter 14 3ind auf die ssuvor beschriebene Weise in der Überzugsschicht 12 eingebettet . Das Bauteil~ 30 ist mit Stiften 30a und 30b versehen^die in die Löcher 15 eingeführt wurden und hier über die* metallisierte Lochinnenwand den Kontakt zu den Leitern 14 herstellen.FIG. 5 shows a cross section through the circuits of FIGS. 3 and 4. The conductors 14 3 are embedded in the coating layer 12 in the manner described above. The B a uteil ~ 30 is provided with pins 30a and 30b ^ which were inserted into the holes 15 and here make contact with the conductors 14 on the * metallized hole inner wall.
Die "Drahtgeschriebene Schaltung" nach der vorliegenden Erfindung wird in konventioneller Weise mit den übrigen Bauteilen verbunden«Wie dies in Figur 3A gezeigt wird, sind hierfür Anschlußfinger 8 vorgesehenen Figur 6 dienen hierfür die Nieten 102.The "wirewritten circuit" of the present invention is conventional connected to the other components «As shown in figure 3A, connecting fingers 8 are provided for this purpose. FIG. 6, the rivets 102 are used for this.
Für die "Drahtschreibung"sind verschiedene Verfahren entwickelt worden. In einer vorzugsweisen Ausgestaltungsform der Erfindung wi-rd Ultraschallenergie für die Befestigung des Drahtestin derKleberschicht verwendetijöiese arbeitet gleichzeitig mit dem Führungskopf«Various methods have been developed for "wire writing". In a preferential way Embodiment of the invention is ultrasonic energy for attaching the wire in the adhesive layer used jöiese works at the same time as the guide head «
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Diese Aurgestaltungsform wird in Figur 7 dargestellt.©er Draht tritt aus der Vorratsröhre und v/ird unter dem Einfluß eines durch Ultrasehall mit Energie-"^ersehenen Druckfussee durch die Bewegung des Apparates in die gewünschte Lage gebracht, gleichzeitig %virä die Oberfläche erweieht.üabei ist der Spielraum-izwischen dom Brett und der Drahtschreibvorrichtung genügend groß, um Drahtkreuzungen zu erlauben. Was geschieht ist das folgende : der Draht H wird bis zur Hälfte seines Durchmessers in die Kleberschicht eingebettet, auf jeder Seite des Drahtes wird hierbei eineFurche gebildet, wie dies in Figur 7A gezeigt ist/ ©ies bewirkt eine besonders gute Haftfestigkeit des Drahtes in der Unterlage. l>ie Gsschwindigkeit des Vorganges beträgt im Durchschnitt 8cm/seCfdabei wird eine sehr gute Haftfestigkeit erzielt« Ss ist aber durchaus denkbar, daß noch größere G-eschwindigkeiten bis zu 30cm/sec und darüber erreichbar sind· In der charakteristischen Ausgestaltungsforin von Figur 7 wird der Draht nach 8 verschiedenen Richtungsvektboren ausgelegt.This configuration is shown in FIG. 7 The wire emerges from the supply tube and is carried by ultrasound under the influence of an ultrasound Energy - "^ seen pressure feet through movement of the apparatus brought into the desired position, at the same time % virä softens the surface, with the space in between dom board and wire pen large enough to allow wire crossings. What happens is the following: the wire H is embedded in the adhesive layer up to half its diameter, on each one On the side of the wire, a furrow is formed, such as this is shown in FIG. 7A / This results in particularly good adhesive strength of the wire in the base. l> ie The speed of the process is on average 8cm / sec, a very good adhesive strength is achieved « But it is quite conceivable that even higher speeds of up to 30cm / sec and above can be achieved are · In the characteristic form of FIG. 7 shows the wire according to 8 different direction vectors designed.
Neben dem ITltraschall-Druckfuß ist der Ftihrungekopf mit einem Mechanismus versehen, der die Drahtenden abschneidet und zu Beginn der neuen Zeile wieder Draht spendet· Die Drahtführungsrichtung ist gegeben durch die Bewegung des Arbeitstisches relativ zum Ftihrungskopf· Der Führungskopf ist automatisch gesteuert. Während des "Schreibprozesses*legt der Führungskopf den Draht auf die Oberfläche des 'i-Vägers und sorgt gleichzeitig für seine Befestigung auf diesem, bei jedem Knickpunkt formt und führt er den Draht entsprechend der gewünschten Rich.tung.j|m Ende jeder Zeile schneidet er den Draht ab. Die automatische Steuerung des Führungskopfes bewirkt die. großen Vorteile der Schaltungsherstellung vermittels "Drahtschrift" nicht nur, daß eine exakte Lokalisation des Iieiterverlaufß gewährleistet ist und diese exakt reproduzierbar i at.iv--.vüborhinaus kann sie schon im Voraus exakt be^nichnnt. werden und durch numerische Daten fpstgel ept vrorr'en.Next to the ITltrasound pressure foot is the guide head provided with a mechanism that cuts the wire ends and again wire at the beginning of the new line donates · The direction of wire feed is given by the movement of the work table relative to the guide head The guide head is controlled automatically. While of the "writing process *" the guide head lays the wire on the surface of the 'i-Vägers and at the same time ensures that it is attached to it at every kink point he shapes and guides the wire according to the desired direction. At the end of each line he cuts the wire. The automatic control of the guide head causes the. great advantages of circuit manufacture by means of "Wireframe" just doesn't have an exact localization the Iieiterkurß is guaranteed and this exactly reproducible i at.iv -. beforehand it can already be im Exactly not mentioned in advance. and by numeric Data fpstgel ept vrorr'en.
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Der Fabrikateonsprozess der erfindungsgemäßen Schaltungen kann wie folgt zusammengefasst werden. Der automatisch gesteuerte Arbeitstisch bekommt Steuerimpule in X oder Y. Jede Position betrifft entweder den Anfang odor das BrAe eines Leiters oder eine Knickstelle im Leiter, an der dieser seine Richtung ändert. Zwischen den einzelnen Positionen bewegt der Tisch sich linear. Der Führungskopf spricht auf Steuerimpulse an, die durch sogenannte M-Funktionen übertragen werden und die von den X und Y Impulsen begleitet werden, was später noch erklärt werden wird·The manufacturing process of the circuits according to the invention can be summarized as follows. The automatically controlled work table receives control impulses in X or Y. Each position affects either the beginning or the length of a ladder or a kink in the ladder where the ladder changes its direction. The table moves linearly between the individual positions. The guide head responds to control pulses that are transmitted by so-called M functions and that are accompanied by the X and Y pulses, which will be explained later
Wenn d:i-a Schaltung vollständig ausgeführt ist, wird diese dem Arbeitstisch entnommen ηηύ für drei Minuten in : eine Presne gebracht unr* gleichzeitig geeigneter Temperatur ausgesetzt« Dieser Vorgang dient der Verfestigung der eingebetteten Drähte in der Kleberschicht. Anschließend wird.· diese Klt-herschieht voll ausgehärtet, indem sie etv/a eine Stunde auf einer Temperatur von etwa 1600C gehalten wird*If d: is completed ia circuit, this ηηύ taken from the work table for three minutes: a Presne brought UNR * simultaneously "exposed to a suitable temperature This process is used for solidification of the embedded wires in the adhesive layer. Then. · This Klt-herschieht fully cured by etv / a is held for one hour at a temperature of about 160 0 C *
Die dem Führungskopf übermittelten Steuerimpulse können beispielsweise wie folgt lauten:The control impulses transmitted to the guide head can be, for example, as follows:
(1) Drehen des Drahtzuführungesystems im Uhrzeigersinn und zwar in 1-4 Schritten zu je 45°·(1) Turn the wire feed system clockwise in 1-4 steps of 45 ° each
(2) Wie (1) aber im entgegengesetzten Drehsinn(2) As (1) but in the opposite direction of rotation
(3) Führe neuen Draht zu(3) Feed in new wire
(4) Senke den Druckfuss(4) Lower the pressure foot
(5) Hebe den Druckfuss und schneide den Draht ab.(5) Lift the presser foot and cut the wire.
Die Drahtachreibvorrichtung ist in ihren wesentlichen G-rundzügen in den Figuren 8-14 dargestellt.The main features of the wire rubbing device are shown in FIGS. 8-14.
In Fipur 9 ist 10 die auf den Arbeitstisch 17 montierte Trägerplatte. Der Arbeitstisch kann duroh das gesteuerte Triebwerk 18 in zwei Koordinaten frei beweg werden.Die Platte kann deshalb in alle 4 Richtungen bewegt und ihre Bewegung genau entsprechend dem vorgezeichneten Programm gesteuert werden,das mit dem Programm des FührungBkopfes koordiniert ist.In Fipur 9, 10 is the carrier plate mounted on the work table 17. The work table can do that controlled engine 18 can be moved freely in two coordinates. The plate can therefore in all 4 directions moved and their movement can be controlled exactly according to the pre-drawn program that was created with the Program of the leadership head is coordinated.
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4Ψ4Ψ
Der isolierte Draht 20 geht durch die Drahtführung 21 nach Austritt aus der Drahtführung geht er unter einer U förmigen Öffnung 22 des Führungskopfes 24 ■ hindurch. Der Führungskopf ist auf der Abbildung grade gehobener senkt SiCh1,um den Draht auf die Plattenoberfläche zu bringen. Eine Heizspirale 25 ist mit dem ' Führungskopf gekoppelt und hält diesen auf der gewünschten Temperatur (1) um das warmeaushärtbare Harz der" Abdeckschichtt2.yorzuwärwen und C.2.') und um diese Schicht anschließen^so weit zu erwärmen, dass diese erweicht wird/ so daß der Draht in diese eingebettet werden kann.The insulated wire 20 goes through the wire guide 21 after exiting the wire guide, it goes under a U-shaped opening 22 of the guide head 24 ■. The guide head is just raised in the picture and lowers SiCh 1 in order to bring the wire onto the plate surface. A heating coil 25 is coupled to the 'guide head and keeps it at the desired temperature (1) to heat the thermosetting resin of the' covering layert2.yorzuwärwen and C.2. ') And to connect this layer ^ to the point where it is softened / so that the wire can be embedded in this.
^in Abschneidgerät 26 ist benachbart zum Führungskopf angeordnet, und zwar zwischen Kopf und Drahtführung 21· Das Abschneidgerät ist hier nicht in Funktion, es wird am Ende jeder "Schreibzeile" oder jedes leiter gesenkt, um diesen von dem Vorratsdraht abzutrennen. .^ in cutting device 26 is arranged adjacent to the guide head, between the head and wire guide 21 The cutter is not working here, it will be on The end of each "line" or conductor is lowered to separate it from the supply wire. .
Ein besonderer Mechanismua^Qlschiebt ku Beging..^,_ der neuen Zeile ein entsprechendes Drahtstück vor· Zu diesem Mechanismus gehören auch die Rollen 31 und 32.A special mechanism pushes ku Beging .. ^, _ a corresponding piece of wire in front of the new line · To this Mechanism also includes rollers 31 and 32.
• Wenn sich der Führungskopf in Bewegung setzt wird er zunächst soweit gesenkt, daß die Beine 34 die Trägerplatte berühren, dann wird der leiter 14 zum Teil in die Harzüberzugsmasse hineingedrückt. In dem Augenblick, in dem der Führungskopf die Überzugsmasse J2. berührt, und zwar wie in Figur 9 gezeigt in den Punkten 35/ beginnt er das Harz zu erwärmen. Letzteres wird dadurch erweicht und an den Rändern werden kleine Erhöhungen gebildet. Hat der Kopf seine Endppsition erreicht und die Beine berühren die Trägerplatte 11, so haben sich die Randwülste 37 um den Leiter gebildet. Die vollendete Einbettung zeigen die Figuren 9A und 9B, die Eindruckfurchen 38 werden von den Beinen 34 erzeugt.• When the guide head starts to move, it is first lowered so that the legs 34 the Touch the carrier plate, then the conductor 14 is partially pressed into the resin coating compound. At this moment, in which the guide head the coating compound J2. touched, as shown in FIG. 9 at points 35 / he begins to heat the resin. The latter is thereby softened and small bumps are formed at the edges. Has the head reached its end position and the legs if the carrier plate 11 touches the edge beads 37 formed around the head. The completed embedding is shown in FIGS. 9A and 9B, the indentation furrows 38 are from the legs 34 generated.
Figur 10 zeigt in vereinfachter Darstellung die Arbeitsweise des Drahtführungs- und Einbettungsmechaniamus. Figure 10 shows in a simplified representation the functioning of the wire guide and embedding mechanism.
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Der !'Uhrungskopf 24 und der Heizer 25 sind am unteren Ende einer hohlen Achsi? 40 montiert, die mit einer Abschliißklappe 41 und mit einem Druckring 42 am oberen Ende versehen ist. Dieser Druckring dient als Nockenstössel für die Hocke 43, die auf der Achse eines rotierenden Solenoids 44 montiert ist. Die Achse 40 wird durch eine Feder 45 in ihrer Position gehalten. Ist der °olenoi& stromdurchflossen, *;o dreht er die Solenoidachse um 90 Grad und be?/egt εο die Achse 40 abwärts und diese übt einen Druck auf de Feder 45 aus· Wenn der "olenoid v/i ed er entladen ist, kehrt er, und damit auch die Achse 40/ wieder in die Ausgangposition zurück· Die Achse 40 ist frei drehbar und die Nooke 43 wirkt auf. den Nockenstössel, der durch den Druckring 42 gebildet wird und zwar unabhängig von der Achsenstellung.The clock head 24 and the heater 25 are at the lower end of a hollow axle. 40 mounted, which is provided with a closure flap 41 and a pressure ring 42 at the upper end. This pressure ring serves as a cam follower for the squat 43, which is mounted on the axis of a rotating solenoid 44. The axle 40 is held in position by a spring 45. If the ° olenoi & current flowing through it, *;? O rotate the Solenoidachse 90 degrees and be / egt εο the axis 40 downwards and this exerts pressure on de spring 45. · If the "olenoid v / i ed he discharged is, returns he, and thus also the axis 40 / back to the starting position. The axis 40 is freely rotatable and the nook 43 acts on the cam follower, which is formed by the pressure ring 42, regardless of the axis position.
* ßin Teflonrohr 46 erstreckt sich aus dem Drahtvorschubmechaniamus 30 lurch die hohle Achse 40 und die Mittclöffnung der- Kappe 41 und den Druckring 42· So kann der Draht unabhängig von der Stellung des Führungswerkes zugeführt werden« * ßin Teflon tube 46 extends from the Wire feed mechanism 30 through hollow shaft 40 and the central opening of the cap 41 and the pressure ring 42 So the wire can be fed regardless of the position of the guide mechanism «
Der Abschneider 26 ist auf der Platte 50 befestigt. Diese Platte ist ihrerseits von den Stäben 51 und 52 gehalten, die diese mit dem Druckgefäß 53 und dem Druckring 54 an ihren oberen Enden vorbinden. Der Druckring 54 dient als Nockenstossel für die Nooke 55/ die auf der Achse des Solenoids 56 befestigt ist. Ist der Solenoid stromdurchflossen.so dreht sich die Nooke um 90° und zwingt damit den "Drue kr ing und die Stäbe 51 und 52 abwärts gegen die Pederspannung, und setzen auf diese Weise die Abschneidvorrichtung in Betrieb.The cutter 26 is mounted on the plate 50. This plate is in turn held by the rods 51 and 52, which bind them with the pressure vessel 53 and the pressure ring 54 at their upper ends. The pressure ring 54 serves as a cam follower for the Nooke 55 / the on the Axis of the solenoid 56 is attached. If the solenoid is energized, the nooke rotates 90 ° and thus forces the "Drue kr ing" and the rods 51 and 52 down against the Peder tension, and rely on it Way the cutter in operation.
■"•in hohler Zylinder 60 umgibt dia Achse 40. Am Ende dieses Zylinders ist ein Getriebe 61 montiert. Am anderen ^nr<e des Cylinders befindet sich die Trägerplatte für den Vorschubmechanismus 30. 63 und 64 sind Distanzstücke,The hollow cylinder 60 surrounds the axis 40. A gear 61 is mounted at the end of this cylinder. The carrier plate is on the other side of the cylinder for the feed mechanism 30. 63 and 64 are spacers,
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Ein feststehender Zylinder 66 umgibt die Achse 40 und den Zylinder 60 und die Stäbe 51 und 52. Dieser Zylinder trägt die Führungsvorrichtung, diese wird durch.-den mit dem Gefriebe 61 verbundenen Zylinder 60 "bewegt* Die Achse 40 betätigt den Führungskopf 24 und die Stäbe 51 und 52 das Abschneidgerät 26·A fixed cylinder 66 surrounds axis 40 and cylinder 60 and rods 51 and 52. This cylinder carries the guide device, this is through.-the cylinder connected to the drive 61 60 "moved * The axis 40 actuates the guide head 24 and the rods 51 and 52 the cutter 26
Die Figuren 11 und 12 geben Front und Seitenansicht der Vorrichtung,Figures 11 and 12 show the front and side view of the device,
Der Führungskopf 24 ist auf dem ^ruckgefäss 71 montiert, ^iη Paar Führungsstifte 72 sind innerhalb der Achse 40 und bildeninnerhalb des Druckgefässes 71 eine ovale öffnung^ dadurch wird eine Bewegung des Kopfes relativ zur Achse ermöglicht. Am unteren Ende ist der Führungszylinder 73 befestigtThe guide head 24 is on the back vessel 71 mounted, ^ iη pair of guide pins 72 are within the axis 40 and form within the pressure vessel 71 an oval opening through which allows the head to move relative to the axis. The guide cylinder 73 is attached to the lower end
und zwar vermittels ej near.. .Stellschraube * 74. ^inenamely by means of ej near .. .adjusting screw * 74. ^ ine
Feder 75 befindet sich zwischen den Schrauben und dem Druckgefäss 71 diese drückt tfl gegen die Fy^rungsstäbe 72· Dadurch wird der Kontaktdruck des Führungskopfes gegen die 8chaltunggträßerplatte.Idu:ccjh die Feder 75 gesteuert, und die Regelung der Stellschraube 74.Spring 75 is located between the screws and the pressure vessel 71, this presses against the reinforcement rods 72 This causes the contact pressure of the guide head against the circuit support plate.Idu: ccjh the spring 75 is controlled and the adjustment screw 74
Die Achse 40 ist im Zylinder 60 abwärts und aufwärts beweglich. Ein Paar Buchsen 80 befinden sich im Zylinder 60 und umgeben die Achse 40 · ^ie Buchsen werden durch ein Distanzstück 8Π. in ihrer Position gehalten. Am unteren Ende des Zylinders 60 befindet sich der Vorschubmechanismus 62 er ist durch die Schrauben befestigt und hält den Keil 82 am unteren Ende des Zylinders 60. Die Getriebe Achse 83 ist hohl und hält das Getriebe 61 am oberen Ende des Zylinders und vermittels der Schrauben 85. ^i e Getriebeachse 83 ragt in das obere Ende des Zylinders ninepin. Ein Führungsstift 86 befindet sich am unteren Ende des Zylinders 60 und passt in die ovale öffnung in der Aohsenwandung 40 und "bewirkt die Hebung und Senkung der Achse 40 relativ zum Zylinder 60.The axis 40 is movable upwards and downwards in the cylinder 60. A pair of bushings 80 are located in the cylinder 60 and surround the axis 40 · ^ ie the bushings are made by a spacer 8Π. held in position. At the lower end of the cylinder 60 is the feed mechanism 62 it is fixed by the screws and holds the key 82 at the lower end of the cylinder 60. T he Drive shaft 83 is hollow and holds the gear 61 at the upper end of the cylinder and by means of the screws 85. ^ he gear shaft 83 protrudes into the upper end of the cylinder ninepin. Ei n guide pin 86 is located at the lower end of the cylinder 60 and fits into the oval opening in the Aohsenwandung 40 and "causes the raising and lowering of the axle 40 relative to the cylinder 60th
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'Auf diese Weise WiTd1, wenn der Solenoid 44 atroradurohflosßen ist, durch die Nooke 43 die Achse 40 abwärts "bewegt, geführt durch die Buchsen 80 und den !Führungsstift 86. Wenn der führungslcopf die Oberfläche der Trägerplatte berührt; wird die Feder 75 zusammengedrückt und. steuert so den Druck der dughäa/"den Führungskopf ausgeübt wird. 'In this way WITD 1, when the solenoid is atroradurohflosßen 44 through which Nooke 43, the axis 40 moves downward ", guided by the bushes 80 and the guide pin 86. When the führungslcopf the surface of the carrier plate contacts;!, The spring 75 is compressed and so controls the pressure exerted by the dughäa / "on the guide head.
Der isich aufwärtserstreckende !zylindrische Teil der Getriebeachse 83 hält das Druckgefäss 53 und den JDruCkriEg 54 in ihrer Position. Daa Druekgefäss sowie der !Druckring -y;: .;sn durch Federn in Kontakt mit der Nooke 55 gehalten. Die Stifte 51 *j.nd 52/ die innerhalb dea Zylinders 66 gezeigt werden, sind, normaler Weise verborgen in Vertiefungen dea. Zylinders 60 in *'igur 10· Die Walzenlagen 90 bewirken die Drehbarkeit dee Zylinders 60 im Zylinder 66.. Die Walzenlager werden gehalten durch die Platten 91 und 92, welche ihrerseits durch die Schrauben gehalten v/erden.The upwardly extending cylindrical part of the gear shaft 83 holds the pressure vessel 53 and the pressure vessel 54 in their position. The pressure vessel and the! Pressure ring -y ;:.; Sn held in contact with the nooke 55 by springs. The pins 51 * and 52 / shown inside the cylinder 66 are normally hidden in recesses dea. Cylinder 60 in * 'igur 10 · The roller layers 90 cause the cylinder 60 to rotate in the cylinder 66 .. The roller bearings are held by the plates 91 and 92, which in turn are held by the screws.
Die Rotationsbewegung des Zylinders 60 wird vom Motor 100 gesteuert, das Getriebe 101 ist auf der IVTotorachse 102 montiert. Die Zähne des Getrieb.ee 101 greifen in die des Getriebes 61 "welches_.ara -Zylinder 60 befestigt ist. Ein Paar Bürstenhalter 104 und 105 drehen sich mit dem Getriebe 10-1 und halten ein Paar Bürsten in Kontakt mit einer festen Schaltplatte 103» und dienen somit als Positionsfühler für den rotierenden Zylinder 60· Vier radiale Stäbe (nicht sichtbar),- die in ednem Winkel von ;je 90° angeordnet sind, befinden sich in einer Ebene mit der Schalteplatte. Wenn sich das Getriebe 101 in einer der 4 Positionen der 4 Stäbe befinde^ fließt ein Strom zwischen den Bürsten^welcher ein Signal für die Regelung der Zylinderposition gibt.The rotational movement of the cylinder 60 is controlled by the motor 100, the gearbox 101 is mounted on the IV motor shaft 102. The teeth of the gearbox 101 mesh with those of the gearbox 61 "which_.ara cylinder 60 is attached. A pair of brush holders 104 and 105 rotate with the gearbox 10-1 and hold a pair of brushes in contact with a fixed shift plate 103" and thus serve as position sensors for the rotating cylinder 60 · Four radial rods (not visible), - which are arranged at an angle of 90 ° each, are in one plane with the switching plate Positions of the 4 rods ^ a current flows between the brushes ^ which gives a signal for the regulation of the cylinder position.
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Zwei Paare Bürstenhalter 107 nnä 108 sind In d@r Bürstenhalter-Platte 106 gehaltert und im unteren Seil des Zylinders 60 befestigt« Der Bürstenhaltes* 107 bewirkt den Kontakt mit einem Paar Schleifrlngen, die an der Platte 109 befestigt sind, und diese ist wiederum auf der nicht bev/eglichen Platte 92 befestigt. %e Schleifringe v/erden mit Strom versorgt und dieae Energie auf die Bürsten übertragen, die ihrerseits das Heizelement 25,,WeIcIIeS sich mit dem Führungskopf bewegt, mit StromVersorgen « Die Bürstenhalter 108 bringen in ähnlicher Weise ein Panr Bürsten in Kontakt mit einem anderen Satz von Schleifringen auf der Platte 109# die den Vorschubmechanismus 30 mit Strom versorgen.Two pairs of brush holders 107 and 108 are held in the brush holder plate 106 and fastened in the lower cable of the cylinder 60 the non-movable plate 92 attached. The slip rings are supplied with power and transfer the energy to the brushes, which in turn power the heating element 25, because it moves with the guide head. The brush holders 108 similarly bring one pan of brushes into contact with another set of slip rings on the plate 109 # which supply the feed mechanism 30 with power.
Die ganze Führungsvorrichtung ist vertikal beweglich und kann ausgeschwenkt werden, um eine fertiggestellte Schaltung zu entfernen oder eine neue Trägerplatte einzulegen. Die obere und untere Halterungsplatte,,The entire guide device is vertically movable and can be swiveled out in order to remove a completed circuit or to insert a new carrier plate. The upper and lower bracket plates,
110 und 111y stehen senkrecht auf der Grundplatte 112. Jede der beiden Platten 110 und 111 besfceht aus zwei Teilen, welche den feststehenden Zylinder 66 umklammern wenn sie zusammengefügt werden. Der Motor 100 wird auf der Halterungsplatte 110 montiert . Ein Paar von linearen Lagern 1-13 und 114 ist I auf der Platte 110 montiert/ und ein anderes lineares LageMi5 i0t auf der Platte 111 befestigt.110 and 111y are perpendicular to the base plate 112. Each of the two plates 110 and 111 consists of two parts which clasp the stationary cylinder 66 when they are joined together. The motor 100 is mounted on the mounting plate 110. A pair of linear bearings 1-13 and 114 are mounted on the plate 110 / and another linear layer Mi5 i 0t is mounted on the plate 111.
Eine Standplatte für die Vorrichtung weist eine obere und eine untere Halterungsplatte 12-1 und122 auf* ;3äurch die untere Platte ..12^ wird .die, senkrechte Achse 123 gehalten, die mit dem Lager 114 zusammenarbeitet. %ne andere vertikale Achse 124 ist zwischen den Haltern 113 und 115 befestigt. So kann die ganze auf der Grundplatte 12 montierte Vorrichtung und die Halterungen 110 undA base plate for the device has an upper and a lower mounting plate 12-1 and 122 * ; 3a through the lower plate ..12 ^ becomes .the, vertical axis 123 held, which cooperates with the camp 114. Another vertical axis 124 is between the brackets 113 and 115 attached. So can the whole thing on the base plate 12 assembled device and the brackets 110 and
111 aufwärts und abwärts im Verhältnis zu ihrer Standplatte 120 bewegt werden, da rMe linearen Lager auf den Achsen 123 nnä 124 aufwärts und abwärts gleiten. Ein einstellbarer Stopper, dor an flor Achse 1?4 angebracht ist, begrenzt die Abwftr+ebewegung· %n Luft zylinder 1P7 wird zur111 can be moved up and down in relation to its base plate 120 as the linear bearings slide up and down on axles 123 and 124. An adjustable stopper, which is attached to the flor axis 1 - 4, limits the discharge movement ·% n air cylinder 1P7 is used
übt Vorrichtung, verwendet»
109840/1190 exercises device, uses »
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Die in der hier vorliegenden Beschreibung gewählten Ausdrücke und Definitionen dienen ausschließlich der Verdeutlichung: der Erfindung und sollen die durch diese gegebenen Möglichkeiten in keiner Weise einschränken. Es iat selbstverständlich,, daß im Rahmen der erfinderischen Grundgedanken eine Unzahl von Variationsmögliohkeiten gegeben sind.The expressions and definitions selected in the present description are used solely for the purpose of clarification: the invention and are not intended to restrict the possibilities offered by them in any way. It goes without saying that there are innumerable possibilities for variation within the framework of the basic inventive concept.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
BHV | Refusal |