DE3632511A1 - Regelwiderstandsschaltungsmodul und verfahren zur herstellung desselben - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Regel­ widerstandsschaltungsmodul sowie auf ein Verfahren zur Herstellung desselben.

Bisher wurden Regelwiderstandsschaltungsmodule dadurch gebildet, daß man ein Schiebewiderstandsmuster für einen Regelwiderstand bzw. veränderbaren Widerstand durch Aufdrucken einer dicken organischen Schicht auf ein zur Montage von elektronischen Teilen dienendes, mit Kupferfolie bedrucktes Substrat bildet und man darauf Bauteile des Regelwiderstands anordnet, die in der Lage sind, auf dem Schiebewiderstandsmuster eine Gleitbewegung auszuführen, um dadurch den Widerstandswert zu variieren.

Da jedoch die Arbeitstemperatur bei der durch Aufdrucken einer dicken organischen Schicht bzw. Dückschicht erfolgenden Bildung des Schiebewiderstandsmusters auf dem mit Kupfer­ folie bedruckten Substrat höher als 200°C ist, sind die Materialien für das bedruckte bzw. gedruckte Substrat auf solche Materialien beschränkt, die einer so hohen Temperatur standhalten können. Da außerdem das Kupferfolienmuster auf dem gedruckten Substrat während dieses Arbeitsschritts oxidieren kann, ist es zur Verhinderung von Oxidation notwendig, eine Oberflächenbehandlung unter Verwendung von teurem Edelmetall, wie z.B. Gold oder Silber, an der Kupfer­ folie vorzunehmen, was jedoch zu einer Erhöhung der Produktionskosten führt.

Da außerdem die Befestigung und die Verlötung von elektronischen Teilen nach der Bildung des Schiebewiderstandsmusters er­ folgen, kann das Schiebewiderstandsmuster den unerwünschten Wirkungen von Hitze und Flußmittelverunreinigung usw. ausgesetzt sein, und daher war das Verlöten der elektronischen Bauteile an dem gedruckten Substrat bisher auf wenige Lötvorgänge, wie z.B. manuelles Verlöten oder Verlöten unter Wiederverflüssigung von Lötmaterial, begrenzt.

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in der Schaffung eines Regelwiderstandsschaltungsmoduls, bei dem keine teure Oberflächenbehandlung zur Oxidations­ verhinderung an dem Kupferfolienmuster auf dem zur Montage von elektronischen Teilen dienenden gedruckten Schaltungs­ substrat erforderlich ist, bei dem keine unerwünschten Wirkungen von Hitze und Flußmittelverunreinigung usw. an dem Schiebewiderstandsmuster auftreten und bei dem außerdem jedes beliebige Lötverfahren zur Montage und Verlötung der elektronischen Teile an dem mit Kupferfolie bedruckten Substrat verwendbar ist.

Lösungen dieser Aufgabe ergeben sich aus den Kennzeichen der Ansprüche 1 und 3.

Die vorliegende Erfindung schafft einen Regelwiderstands­ schaltungsmodul, bei dem die Nachteile des Standes der Technik überwunden sind und bei dem ein gedrucktes Substrat, auf dem eine Mehrzahl von seitlich nebeneinander angeordneten Paaren von zur Schaffung eines Regelwiderstands bzw. veränder­ baren Widerstands vorgesehenen Schiebemustern bzw. Schiebebahnen und von Kollektormustern bzw. Kollektorbahnen durch Aufdrucken einer dicken Schicht gebildet sind, sowie ein mit Kupferfolie bedrucktes Substrat, das Kupferfolien-Lötbereiche zur Montage von elektrischen Teilen aufweist, separat voneinander gebildet werden. Die beiden Substrate werden zusammenlaminiert bzw. zu einem Laminat miteinander verbunden, wobei isolierendes heiß­ schmelzendes Material und ein elektrisch leitfähiger Heiß­ siegelverbinder zwischen den beiden Substraten angeordnet werden, um die Kupferfolien-Lötbereiche sowie die Schiebe­ widerstandsmuster und die leitfähigen Kollektormuster beider Substrate mittels Durchgangslöchern, die an Anschlüssen für jedes der Muster ausgebildet sind, elektrisch miteinander zu verbinden. Es sind mechanische Regelwiderstand-Bauteile vorgesehen, die in der Lage sind, auf dem Schiebewiderstand eine Gleitbewegung auszuführen, so daß sich der Widerstandswert desselben auf dem mit Kupfer­ folie bedruckten Substrat variieren läßt.

Da gemäß der vorliegenden Erfindung das gedruckte Substrat, das durch Aufdrucken einer dicken organischen Schicht mit Schiebewiderstandsmustern für einen Regelwiderstand gebildet ist, sowie das zur Befestigung der elektronischen Teile dienende, mit Kupferfolie bedruckte Substrat getrennt voneinander vorbereitet werden, lassen sich die Materialien für das mit Kupferfolie bedruckte Substrat beliebig wählen, ohne daß man die Bearbeitungstemperatur speziell berücksichtigen muß, und außerdem ist keine Oberflächenbehandlung unter Verwendung von teuren Metallen für das Kupferfolien­ muster auf dem gedruckten Substrat erforderlich, und an den Schiebewiderstandsmustern auftretende unerwünschte Effekte aufgrund von Hitze oder Flußmittelverunreinigung lassen sich eliminieren, und zusätzlich dazu ist es zur Durchführung der Lötarbeiten möglich, irgendein beliebiges Lötverfahren beim Löten der elektronischen Teile auf das mit Kupferfolie bedruckte Substrat zu verwenden.

Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Es sei darauf hingewiesen, daß die in der vorliegenden An­ meldung verwendete Ausdrucksweise "Aufdrucken einer dicken organischen Schicht zur Bildung der Schiebewider­ standsmuster" so zu verstehen ist, daß für jedes solche bahnförmige Muster jeweils eine bahnförmige dicke Schicht aus organischem Material auf das entsprechende Substrat auf­ gedruckt ist.

Die Erfindung und Weiterbildungen der Erfindung werden im folgenden anhand der zeichnerischen Darstellungen eines bevorzugten Ausführungsbeispiels noch näher erläutert. In den Zeichnungen zur Erläuterung der vorliegenden Erfindung zeigen:

Fig. 1 eine auseinandergezogene Perspektivansicht der Erfindung; und

Fig. 2 eine Längsschnittansicht unter Darstellung der Art und Weise, in der die beiden gedruckten Substrate elektrisch miteinander verbunden werden.

Zur Erläuterung der vorliegenden Erfindung wird zuerst auf Fig. 1 Bezug genommen, in der ein mit Kupferfolie bedrucktes Substrat 1, das aus einem Phenolharz oder dergleichen gebildet ist und zur Montage von elektronischen Teilen 2 dient, ein Kupferfolienmuster 3 sowie Verbindungsbereiche 4, 5 gezeigt sind, die aus Kupferfolie gebildet sind und dazu dienen, die beiden Enden von Schiebewiderstandsmustern und Kollektormustern miteinander zu verbinden, wie dies im folgenden noch beschrieben wird. Eine Mehrzahl von Paaren von Schiebewiderstands­ mustern bzw. Schiebewiderstandsbahnen 7 und Kollektormustern bzw. Kollektor­ bahnen 8 sind auf der Oberfläche eines film- bzw. folienartigen Substrats 6 ausgebildet, wobei die Schiebewiderstands­ muster 7 durch Aufdrucken einer dicken organischen Schicht gebildet werden. Das gedruckte Substrat 6 wird aus einem hitze­ beständigen Material gebildet, das in der Lage ist, der Temperatur standzuhalten, die bei der durch Aufdrucken der dicken organischen Schicht erfolgenden Bildung der Schiebewiderstandsmuster 7 auftritt. Durchgangslöcher 9 werden durch Aufdrucken eines elektrisch leitenden Anstrichs auf Löcher gebildet, die in an beiden Enden der Schiebe­ widerstandsmuster 7 und der Kollektormuster 8 vorhandenen Anschlüssen 10 ausgebildet sind. Danach werden, wie dies in Fig. 2 zu sehen ist, die beiden gedruckten Substrate 1, 6 dadurch elektrisch miteinander verbunden, daß man einen elektrisch leitfähigen Heißsiegelverbinder 11 auf die Verbindungsbereiche 4, 5 auf dem gedruckten bzw. bedruckten Substrat 1 aufbringt, daß man ein zur Befestigung dienendes heißschmelzendes Klebematerial 12 zwischen den Verbindungs­ bereichen 4 einerseits und den Verbindungsbereichen 5 anderer­ seits sowie zwischen den beiden gedruckten Substraten 1, 6 plaziert und man das gedruckte Substrat 6 derart darauf plaziert, daß die Schiebewiderstandsmuster 7 nach oben weisen, und daß man schließlich Wärme aufbringt, um den Heißsiegelverbinder 11 und das heißschmelzende Klebe­ material 12 zu schmelzen, um dadurch die Verbindungs­ bereiche 4, 5 des gedruckten Substrats 1 mit den Schiebewiderstandsmustern 7 und den Kollektormustern 8 auf dem gedruckten Substrat 6 elektrisch zu verbinden.

Ein Rahmen 13, eine oder mehrere Gleitstückaufnahmen 14, ein oder mehrere Gleitstücke 15 mit Hebel(n) 16, wie sie in Fig. 2 in gestrichelten Linien dargestellt sind, bilden eine mechanische Baueinheit A für den Regelwiderstand bzw. veränderbaren Widerstand oder die veränderbaren Widerstände, wobei die Baueinheit A derart ausgebildet ist, daß das Gleitstück 15 bzw. die Gleitstücke durch eine Bewegung des Hebels 16 bzw. der Hebel dazu veranlaßt wird, auf den Schiebewiderstandsmustern 7 und den Kollektormustern 8 eine Gleitbewegung auszuführen und dadurch den Widerstands­ wert bzw. die Widerstandswerte zu ändern.

Bei dem in der vorstehend erläuterten Weise ausgebildeten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung werden die Schiebewiderstandsmuster 7 durch Aufdrucken einer dicken organischen Schicht auf dem gedruckten Substrat 6 gebildet, was getrennt von dem mit Kupferfolie bedruckten Substrat 1 zur Montage der elektronischen Teile erfolgt; somit kann das gedruckte Substrat 1 nicht durch die Arbeitstemperatur von mehr als 200°C beeinträchtigt werden, die zur durch Aufdrucken der dicken Schicht erfolgenden Bildung der Schiebewiderstandmuster 7 auf dem gedruckten Substrat 1 erforderlich ist. Somit lassen sich die Materialien für das gedruckte Substrat 1 beliebig wählen, ohne daß man dabei die genannte Arbeitstemperatur speziell berücksichtigen muß. Außerdem ist eine unter Verwendung von Edelmetallen erfolgende, teure Oberflächenbehandlung des Kupferfolien­ musters 3 des gedruckten Substrats 1 zur Oxidations­ verhinderung nicht mehr notwendig, wodurch sich die Produktionskosten reduzieren lassen.

Zusätzlich dazu werden die Schiebewiderstandsmuster 7 nicht auf dem gedruckten Substrat 1 gebildet, und somit besteht keine Gefahr, daß die unerwünschten Effekte von Hitze und Flußmittelverunreinigung usw. beim Montieren oder Verlöten der elektronischen Teile auf dem gedruckten Substrat 1 auf die Schiebewiderstandsmuster 7 einwirken. Somit läßt sich jedes beliebige Lötverfahren verwenden, wodurch sich die Lötarbeiten in einfacher Weise durchführen lassen.

Außerdem wird das gedruckte Substrat 6 aus einem flexiblen film- bzw. folienartigen Material gebildet, das derart mit dem gedruckten Substrat 1 zusammenlaminiert wird, daß es mit einem Bereich desselben integriert ist, und somit läßt sich die Gesamtdicke der Substrate ungefähr in demselben Dickenausmaß wie in herkömmlichen Fällen beibehalten, in denen die Schiebewiderstandsmuster 7 direkt auf dem gedruckten Substrat 1 ausgebildet werden.

Da gemäß der vorstehend erläuterten Erfindung das gedruckte Substrat, das durch Aufdrucken einer dicken organischen Schicht mit den Schiebewiderstandsmustern für einen Regel­ widerstand versehen wird, und das zur Montage der elektronischen Teile dienende, mit Kupferfolie bedruckte Substrat getrennt voneinander gebildet werden, wirkt eine Arbeitstemperatur von mehr als 200°C, die bei der durch Aufdrucken einer dicken organischen Schicht erfolgenden Bildung der Schiebe­ widerstandsmuster erforderlich ist, nicht auf das gedruckte Substrat zur Montage der elektronischen Teile ein.

Somit läßt sich das Material für dieses gedruckte Substrat beliebig wählen, ohne daß man dabei die genannte Arbeits­ temperatur speziell zu berücksichtigen braucht. Da außerdem an dem mit Kupferfolie bedruckten Substrat kein Bearbeitungsschritt erfolgt, ist die auf diesem Substrat befindliche Kupfer­ folie keiner Oxidation ausgesetzt, und somit bedarf es keiner Oberflächenbehandlung unter Verwendung von teuren Metallen zur Oxidationsverhinderung. Dadurch lassen sich die Produktionskosten im Vergleich zu der herkömmlichen Ausführung reduzieren. Da zusätzlich dazu keine Gefahr besteht, daß beim Verlöten der elektronischen Teile auf dem mit Kupferfolie bedruckten Substrat Hitze oder Flußmittelverunreinigungen auf die Schiebewiderstands­ muster einwirken, kann man zur Durchführung der Lötarbeiten irgendein beliebiges Lötverfahren verwenden.

Claims (4)

1. Regelwiderstandsschaltungsmodul, gekennzeichnet durch ein erstes gedrucktes Substrat (6), auf dem Paare von Schiebewiderstandsmustern (7) zum Variieren des Widerstands und leitfähigen Kollektormustern (8) seitlich nebeneinander­ liegend angeordnet sind, unter Aufdrucken einer dicken organischen Schicht; durch ein separates, mit Kupferfolie bedrucktes, zweites gedrucktes Substrat (1) , das Kupferfolien-Lötbereiche (4, 5) zur Montage von elektrischen Teilen aufweist, wobei das erste und das zweite Substrat (6, 1) mittels isolierendem heiß­ schmelzendem Material (12) und einem elektrisch leitfähigen Heißsiegelverbinder (11) derart zusammenlaminiert sind, daß die Kupferfolien-Lötbereiche (4, 5), die Schiebe­ widerstandsmuster (7) und die leitfähigen Kollektormuster (8) mittels Durchgangslöchern (9) elektrisch miteinander verbunden sind, die in an den Schiebewiderstandsmustern (7) und den leitfähigen Kollektormustern (8) vorgesehenen Anschlüssen (10) ausgebildet sind; und durch eine mechanische Bauteileinrichtung (A), die auf dem Regelwiderstandsschaltungsmodul zum Ausführen einer Gleitbewegung darauf zum Variieren des Widerstandswerts auf dem zweiten gedruckten Substrat (1) angeordnet ist.

2. Regelwiderstandsschaltungsmodul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Substrat (6) aus einem flexiblen filmartigen Material gebildet ist, daß die Durchgangslöcher (9) in den Enden der Schiebewider­ standsmuster (7) und der Kollektormuster (8) durch Aufdrucken eines elektrisch leitenden Anstrichs auf diese gebildet sind, und daß jedes der Durchgangslöcher (9) mittels des elektrisch leitfähigen Heißsiegelverbinders (11) plaziert ist, der den Durchgangslöchern (9) gegenüberliegend auf dem zweiten gedruckten Substrat (1) angeordnet ist.

3. Verfahren zur Herstellung eines Regelwiderstandsschaltungs­ moduls, gekennzeichnet durch folgende Schritte: Drucken eines mit einer dicken organischen Schicht versehenen ersten Substrats, auf dem Paare von Schiebewiderstands­ mustern zum Variieren des Widerstands und leitfähigen Kollektormustern seitlich nebeneinanderliegend angeordnet sind,
separat erfolgendes Ausbilden eines mit Kupferfolie bedruckten zweiten gedruckten Substrats, das Kupferfolien-Lötbereiche zur Montage von elektrischen Teilen aufweist,
Zusammenlaminieren des ersten und des zweiten Substrats mittels isolierendem heißschmelzendem Material und einem elektrisch leitfähigen Heißsiegelverbinder zwecks elektrischer miteinander Verbindung der Kupferfolien-Lötbereiche, der Schiebewiderstandsmuster und der leitfähigen Kollektormuster der Substrate mittels Durchgangslöchern, die in an den Schiebe­ widerstandsmustern und den leitfähigen Kollektormustern vorgesehenen Anschlüssen ausgebildet werden, und Anordnen einer mechanischen Bauteileinrichtung auf dem Regelwiderstandsschaltungsmodul zum Ausführen einer Gleit­ bewegung darauf zum Variieren des Widerstandswerts auf dem zweiten gedruckten Substrat.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der elektrisch leitfähige Heißsiegelverbinder auf den Lötverbindungsbereichen auf dem zweiten gedruckten Substrat angeordnet wird, daß das zur Befestigung vorgesehene, isolierende heißschmelzende Material zwischen den Lötverbindungs­ bereichen sowie zwischen dem ersten und dem zweiten gedruckten Substrat angeordnet wird, daß das erste gedruckte Substrat derart auf dem zweiten gedruckten Substrat plaziert wird, daß die Schiebewiderstandsmuster zu oberst liegen, und daß der elektrisch leitfähige Heißsiegelverbinder und das isolierende heißschmelzende Material geschmolzen werden, wodurch die Lötverbindungsbereiche auf dem zweiten gedruckten Substrat mit den Schiebewiderstandsmustern und den Kollektor­ mustern auf dem ersten gedruckten Substrat elektrisch verbunden werden.