DE2000571A1

DE2000571A1 - Verfahren zur Herstellung gedruckter Schaltungen auf Schaltungstraegern

Info

Publication number: DE2000571A1
Application number: DE19702000571
Authority: DE
Inventors: Barron William John
Original assignee: Graphic Electronics Inc
Current assignee: Graphic Electronics Inc
Priority date: 1969-01-09
Filing date: 1970-01-08
Publication date: 1970-07-23
Also published as: US3552002A; GB1228286A; CH512869A; JPS4923656B1; FR2027977A1

Description

Dipl.-Ing. Egon Prinz _„ Dr. Gertrud Hauser «ooo Mi.<h.. to. 5. JAH. W^ 000571 Dipl.-Ing. Gottfried Leiser Em.b.rg.r.tra... i» Patentanwalt·

Telegramm* ι Labyrinth MOndiwi Tslafom 83 15 10

MOndw· 117071

GRAPHIC EPi¹CTROH ICS, INC.

4-24 Second Street

La Balle, Illinois 61301 /V..St.A.

Unser Zeichen: G 1212

Verfahren zur Herstellung gedruckter Schaltungen auf Schaltungsträgern

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer gedruckten Schaltung auf einem Schaltungsträger ohne die Verwendung der üblichen photochemischen Atztechniken. Schaltungsträger mit gedruckten Schaltungen haben in der Industrie ein breites Amvendungsfeld gefunden und die üblicherweise angewandte Technik zur Herstellung solcher Schaltungsträger verwendet photochemische Prozesse. Auf diese './eise wird die gewünschte Schaltung erst auf einem Stück Papier oder dgl. gezeichnet und dann von einer Kamera mit einem hochempfindlichen i?ilm photographiert. Der Film wird entwickelt, fixiert, gewaschen und getrocknet, um ein Negativ der Schaltkreisform herzustellen.

Ein leerer Schaltungsträger mit einer Rückseite aus Isoliermaterial und einer Oberflächenbeschichtung aus üupfer wird dann in eine Dunkelkammer gebracht und seine iuipferflache mit einem lichtempfindlichen JLtzschutzmaterial behandelt, das gegenüber einer Säure, nachdem es belichtet wurde, widerstandsfähig

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ist. Der leere Lchaltuncsträ^or v.irj in der Dunkelkammer ε if einen Vaicuumrahmen aufgebracht und !■;: l egotiv so in Stellung gebracht, daß es mit der Kur.fe'/"l^che Iu Berührung konnit. 'isrsc:: . iru :q,.:. r.e^aliv i"<»rlicljt et, υ:.: so das lichtempfindliche Ätz^chutzmaterial auf dem tupfer in allen Bereichen, die dem Licht ausgesetzt sind, d.n. den Bereichen, die durch die -ci.alt.ung bedeckt sind, zu belichten.

Der ki.pferbe^ehichtete i-ciiaitungEtr '.£ ■.:. „ird abgespült, um das lichtempfindliche Atzscnutzmalerial von den Stellen abzuwaschen, die nicht belichtet .vurien und danach v-ird der ochalLungt träger in einer S ^:.ure^:.itzrr.3schine g,e.ozt, oo d&^ aile Teile der kupferf leiche, die n'.Lt durch das licbtetrpfintllichr; . tz.Tchutz.".;^:-:-· i . i ·'.·.· ^:.zt . ■. i--r, -: :S^-1''.i werden, wodurch aas verbleibende kupfer den /e.jünschten ochaltlcreis bildet, -«ach :iem vorgenannten ^'ure^;. tzprozess der ge.itzte Schaltunrsträ^er normaler .-/eise durch eine o:_Ae chemische 7:ein j.^ur.^s/'ascu :.;^ _oe.:"'· rt und zum Schluß \.ird der ochalrungstr _^er in eir.er . üi-.c':.ir.£.· .ri-r- :eh'C-r:jelt, ir. d.j_ eirje dünne Le^e ~/o\: Lünnlo*" ο er d^l. auf die Lu_rferfl ehe -iuf _e:rsc].t .iv . Lic. - \ :.r:io"t ■.-.· ^L löge "...tr -I:.- i-^:'er erleichtert öoz nachfcljen-'.y LöLen vers^l ir; Cer:ev elektrihchex· Verbindungen auf dem ochaltun^strager.

Der vorerwähnte bekannte Prozess zur Herstellunj gedruckter Schaltungsträger, wie er im allgemeinen in der Industrie angewendet .vird, hat verschiedene beieutsarrie .oci.teile. i-in Problem ist der Unsicr.erheitsfaktor für die Größe, der beispielsweise in einem leichten Schrumpfen des Filmes oder des Negatives während seines ..aschens liegt, ^s liegt auf der Hand, daß durch ein Schrumpfen des Filmes der fertige gedruckte ocnaltungsträger etwas kleiner wird als das Orginalmuster. In vielen Fällen ist es jedoch von Gedeutung, daß die Größe des gedruckten ,Schaltungsträgers in einem sehr engen Toleranzband eingehalten .vird.

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Ein anderes bedeutsames Problem, das oft bei dem vorgenannten photochemischen Ätzprozess auftritt, ist, daß während de6 Säureätzprozesses die Säure unterhalb der Kante der Lupferfläche die Auflage in einem Bereich angreift, der einen Teil des Schaltkreises bilden soll. Das bedeutet, daß sehr dünne >Jinzelheiten, z.3. ein kleiner Punkt oder sehr dünne Linien, des Schaltkreises weggeätzt werden und verlorengehen, iüs besteht eine natürliche l.eigung der Säure sowohl zur Seite hin als auch in die Tiefe das Kupfer aufzulösen und eine solche unterschneidende Wirkung kann da ein bedeutsames Problem sein, wo eine dünne Schaltkreiseinzelheit erhalten werden soll. jj

Es ist eine Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung eines gedruckten Schaltungsträgers direkt von dem Orginalinuster zu schaffen, und zwar durch die Verwendung eines lichtempfindlichen Tasters, um das auster abzutasten und durch die Verwendung eines Schneidstichels, der durch den Abtaster gesteuert wird, u!l die dünne roipferflächenauflage von der Unterlageschicht aus Isoliermaterial des beschichteten, leeren Schaltungsträgermaterisit: v.etzuschneiden, so daß das nach dem Schneidvorgang darauf zurückbleibende Kupfer den gewünschten Schaltkreis bildet, wie er auf dem Uuster gezeigt ist.

hiine andere besondere Aufgabe der Erfindung ist ein v.ie oben erwähntes Verfahren zu sehe ffen, bei dem ein ilatt eines Lusters, das eine g:ewüneel:te Scheltkreisform zeigt, auf einen are'iV.-iren Attoütz.-lir.äer ^e ie"<elt .;irä und ein leerer kuj. ferVetchichteter Schsltuncstrv^er auf einen drehbaren Schneid^ylinder ge-.icxeit /.ird und bei deü: ein lichtempfindlicher Abtaster verwendet wird, um das Luster abzutasten und eiren Schneidstichel su steuern, der die Kupferauflage von dem geschichteten, leeren Schaltungsträger mit Ausnahme der Stellen wegnimmt, die speziell den gewünschten Schaltkreis bilden, wobei der Schneidvorgang mit einem

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V-förmigen Stichel ausgeführt wird, der vollständig alle Probleme des Unterschneidens vermeidet.

Ein anderer Gegenstand der Erfindung ist ein wie oben beschriebenes Verfahren zu schaffen, bei dem ein geschiente- ' ter, leerer Schaltungsträger mit einer Unterlage aus Isoliermaterial und einer Kupferauflage auf dieser mit einer dünnen Lötmittelbeschichtung auf der Kupferfläche vor dem Schneidvorgang versehen wird.

Eine andere Aufgabe der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von gedruckten Schaltungsträgern zu schaffen, bei dem das leere Schaltungsträgermaterial relativ dünn und nachgiebig ist, um es leicht auf einen drehbaren Zylinder für den Schneidvorgang zu wickeln und bei dem anschließend an den Schneidvorgang der fertige Schaltungsträger mit einer zusätzlichen Unterlageschicht, die die Dicke und Festigkeit des gedruckten Schaltungsträgers v;e~entlich erhöht, beschichtet wird.

Diese und andere Aufgaben und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung eines Ausführungsbeispieles.

Beim Ausführen des Verfahrens gemäß der Erfindung können geiruckt3 Üch3±", längsträger unter Verwendung einer Graviermaschine hergestellt werden, die in der U.ü.-Patentschrift irr. 3 1PJ 7^5 beschrieben ist. Im v/esentlichen hat eine solche Graviermaschine eine gemeinsame Zylinderachse, auf der zv/ei Zylinder im Abstand voneinander angebracht sind. Die zwei koaxial angeordneten Zylinder drehen sich mit der gleichen Geschwindigkeit und sie werden durch einen Motor angetrieben, cer mit der. Zylinderachse verbunden ist. Der eine der beider, vorgerannten Zylinder kann als der Abtastzylinder und der andere eis der Schneidzylinder bezeichnet werden, iine Graviermaschine der beschriebenen Art hat eine Förderschnecke, die parallel zu der gemeinsamen Zylinderachse im

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Abstand dazu angebracht ist und die zwei axial bev/egbare Schlitten trägt, von denen einer als ein Schneidschlitten und der andere als ein Abtastschlitten bezeichnet werden kann. Die'Förderschnecke wird durch einen von dem Antriebsmotor betätigten Klinkenvorrückmechanismus in unterbrochener Weise betätigt, wie in der oben angegebenen U.S.-Patentschrift JNr.3 183 74-5 beschrieben ist. Der Abtastschlitten ist an einem Ende der Förderschnecke angebracht und trägt in der Nähe des drehbaren Abtastzylinders einen elektronischen Abtaster, während der Schneidschlitten an dem anderen Ende der Förderschnecke angebracht ist und benachbart zu dem drehbaren Schneidzylinder einen abtastgesteuerten ™

Schneidkopf trägt.

In einer Maschine der beschriebenen Art ist die Förderschnecke an ihren beiden Enden mit gegenläufigen Gebinden ausgeführt, so daß bei ihrer Drehung der Schneid- und der Abtastzylinder in entgegengesetzten Richtungen bewegt werden. Bei der Ausführung des Verfahrens gemäß der Erfindung ist es jedoch normalerweise erforderlich, die Abtast- und Schneidschlitten in der gleichen axialen Kichtuns; vorwärts 2,u bewegen. In al «Bern "'all ksmi *iner der Schlitten von uex- b'urder-BChnecke gelöst sein und von der anderen Schnecke durch eine Verbindungsstange, wie in der U.S.-PatentscIirirt ITr.3 3'A- Cl8 ä beschrieben ist, bewegt werden.

Da eine Graviermaschine der vorgenannten Art im allgemeinen bekannt ist, ist es nicht erforderlich, diese im einzelnen hier zu beschreiben. Es sei jedoch bemerkt, daß bei der Drehung der zwei Zylinder und der unterbrochenen Drehung der Förderschnecke der Abtaster in Längsrichtung längs des sich drehenden Abtastzylinders und des darauf gewickelten Abtastmusters vorwärts bewegt und daß der Abtaster elektrische Impulse auf einen Schneidkopf überträgt, der sich in Längsrichtung entlang dem Schneidzylinder bewegt. Der mit einem ',ToIf-

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ram-Karbid-Stichel ausgerüstete Schneidkopf wird durch die vorgenannten elektrischen Impulse betätigt, um eine auf den Schneidzylinder gewickelte metallplatte oder dgl. zu gravieren. Eine Deatailbeschreibung der elektronischen Graviermaschine kann der U.S.-Patentschrift Nr.2 925 464 entnommen werden.

Bei dem Herstellungsverfahren gedruckter Schaltungsträger gemäß der Erfindung ist es zuerst erforderlich, eine Zeichnung der gewünschten Schaltkreisform oder dgl. herzustellen. Die Schaltkreiszeichnung kann von Hand auf Papier mit Tinte oder Bleistift oder durch andere bekannte Techniken, beispielsweise durch Aufkleben von ausgewählten Abschnitten eines Streifens mit darauf vorgedruckten Schaltkreiskomponenten auf ein Papierblatt, hergestellt werden. Während das Verfahren dieser Herstellung verschieden sein kann, wurde eine entweder mit Bleistift oder Tinte auf einem Blatt Papier hergestellte Handzeichnung des Schaltkreises als vollständig ausreichend festgestellt. Die einmal hergestellte Schaltkreiszeichnung wird auf einem Abtastzylinder einer Graviermaschine, wie oben beschrieben, aufgewickelt und darauf befestigt.

Ein leerer Schaltungsträger wird auf den Schneidzylinder der Graviermaschine aufgewickelt. Er sollte geschichtet sein, wobei er eine Unterlageschicht aus Isoliermaterial, beispielsweise Glasfaser, und auf der Oberfläche eine Kupferschicht haben sollte. Es ist auch von Bedeutung, daß das Material des leeren Schaltungsträgers relativ dünn ist, so daß er vollständig biegsam ist und auf diese Weise leicht auf den Schneidzylinder gewickelt und auf diesem befestigt werden kann. Die _t äußeren Endteile des leeren Schaltungsträgers werden erhitzt und dann gebogen, um einen Winkel von etwa 45 zur Ebene des Trägers zu bilden. Die umgebogenen Endteile v/erden mit einer Mehrzahl von Löchern versehen, um eine Verankerung der imden des Schaltungsträgers an dem Schneidzylinder durch, entsprechende Haltmechanismen zu ermöglichen.

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Es wurde festgestellt, daß die Unterlageschicht des Isoliermaterials vorzugsweise etwa 0,03 Zoll dick sein soll und eine Dicke von 0,035 Zoll nicht überschreiten soll. Bei einigen Anwendungen kann eine wesentlich dünnere Unterlageschicht verwendet werden, und somit ist der bevorzugte Bereich der Dicke für die Unterlageschicht etwa 0,005 bis 0,035 Zoll. Bezüglich der Kupferauflageschicht ist vorzugsweise etwa 2 Unzen Kupfer je Quadratfuß zu verwenden, was eine Kupferschicht von ungefähr 0,002 Zoll ergibt. Dementsprechend würde beispielsweise ein bevorzugter geschichteter, leerer Schaltungsträger aus einer Unterlageschicht von Isoliermaterial mit einer Dicke von ungefähr 0,03 Zoll und λ einer dünnen Kupferauflageschicht mit einer Dicke von ungefähr 0,002 Zoll bestehen, woraus sich eine Gesamtdicke des Schaltungsträgers von ungefähr 0,032 Zoll ergibt. Da die Kupferschicht normalerweise gegenüber der Unterlageschicht relativ sehr diirv ist» - ^r~d "er änderung en der Dicke der Kupferschicht von geringerer Bedeutung, da .die Kupferschicht nur eine relativ geringe Auswirkung auf die Gesamtdicke des Schaltung iträgermaterials hat,

lL¹? dem b^cvorzu£ten Ausführungsbeispiel der Erfindung hat das leere Schaltungsträgennaterial eine sehr dünne Auflage oder Schicht von Lötmaterial, das auf die Lupferfläche aufgebracht ist, ehe die Ausbildung des rewünschten Schaltkreises erfolgt. Die Verwendung einer solchen dünnen Letir.aterialc-chicht ist "bekannt, aber in der bekannten Technik wird sie erst nach dem üblichen SäureUtzprozess aufgebracht, da das lötTr-eterisl die beabsichtigte '.."irkung der Säure auf die Kupferflüche störend beeinflussen würde. Gemäi; der Erfindung wird jedoch ein Schneidstichel zur Beseitigung des Kupfers von der Flache les Schaltungsträgers verwendet und aer Stichel schneidet leicht durch die dür::- Lotusterialschiciit. Oo ■ wurde fe^v'esteli^ daß ein vorher mit Lötmaterial beschichtetes Schsltungsträgermaterisl äußerst gute Ergebnisse ergibt.

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Demgemäß sollte das leere Schaltungsträgermaterial vorzugsweise eine dünne Schicht von Lötmaterial haben, das vor dem Schneidvorgang darauf aufgebracht ist, beispielsweise durch einen galvanischen Überzug des Trägermaterials mit einer 0,0002 Zoll Ablagerung von 60/40 Blei/Zinn-Legierung. Ein leerer Schaltungsträger ist somit auf den Schneidzylinder der Graviermaschine gewickelt und an dem Zylinder befestigt. In der nachfolgenden Beschreibung ist vorausgesetzt, daß das Trägermaterial eine Unterlageschicht aus Glasfaser mit einer Dicke von ungefähr 0,03 Zoll, eine Kupferschicht mit einer Dicke von ungefähr 0,002 Zoll und eine sehr dünne Auflageschicht von Lötmaterial auf der Kupferfläche hat..

Durch die Verwendung einer Graviermaschine mit einem Umsteuerungsschalter für die Steuerung des Schneidkopfes ist es möglich, einen gedruckten Schaltungsträger nach dem Verfahren oemäß der Erfindung entweder von einem Positiv- oder Negativmuster herzustellen. Da im allgemeinen positive lauster verwendet werden, ist dementsprechend die Graviermaschine vorzugsweise so verdrahtet, daß der Arbeitshub der Schneideinrichtung abläuft, wenn der Abtaster Licht empfängt. V.'enn der Abtaster einen dunklen Bereich auf dem Auster abtastet, erfolgt kein Schneiden.

Aus dem oben Gesagten ergibt sich, daß, wenn die Graviermaschine im Betrieb ist, der Abtast- und der Schneidzylinder gedreht werden und daß die Abtast- und Schneidschlitten entlang der Länge ihrer zugehörigen Zylinder durch die Förderschnecke transportiert v/erden. Falls das auf dem Abtastzylinder aufgewickelte Luster ein rositivmuster ist, was normalerweise der Fall ist, dann ist einer der beiden Schlitten von der Έ'ίτύ^rschnecke gelöst und mit dem anderen Schlitten verbunden, um durch diesen v/eitertransportiert zu werden.

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In diesem Fall werden beide Schlitten in die gleiche axiale Hichtung vorwärts bewegt. Der Abtaster tastet das Muster auf dem Abtastzylinder ab und wenn er Licht empfängt, überträgt· er elektrische Impulse auf den Schneidkopf, um einen Schneidhub auszuführen. Dementsprechend wird unter der Annahme, daß ein Positivmuster verwendet wird, die Schneidvorrichtung in das Kupfer des geschichteten Schaltungsträgers, in allen Bereichen schneiden, die den Lichtbereichen auf dem Muster entsprechen, wobei kein Schneiden in den Bereichen auf dem Schaltungsträger erfolgt, die den Dunkelbereichen auf dem Muster entsprechen, d.h. den Umrißlinien des gewünschten Schaltkreises. ä

Der Hub des Schneidstichels wird durch einen ihm zugeordneten Anschlag gesteuert. Auf diese Weise kann der Schneidstichel so gesteuert werden, daß er immer bis zu der glei-. chen vorbestimmten Tiefe schneidet· Der bevorzugte Hub ist der, der ausreicht, um dem Stichel zu ermöglichen, vollständig durch die dünne Kupferauflageschicht zu schneiden, ohne dabei sehr tief in die Unterlageschicht aus Isoliermaterial zu schneiden. Die Aufgabe ist nun, die dünne Kupferauflageschicht von der Unterlagematerialschicht in den Bereichen vollständig abzunehmen, die den Lichtbereichen auf dem Vorbild entsprechen. Gemäß dem oben erwähnten Beispiel, bei dem die Kupferauflageschicht eine Dicke von 0,002 Zoll hat, muß der Schneidstichel einen Hub haben, bei dem er wenigstens vollständig durch das Kupfer schneidet. Es ist empfehlenswert, nicht zu tief in die Unterlageschicht zu schneiden, obwohl eine Schnittiefe von 0,01 Zoll in dem angeführten Ausführungsbeispiel ausreichend ist. Der Schneidstichel sollte im allgemeinen V-förmig sein, da mit einer solchen Schneidstichelform kein Unterschneiden auftritt. Dementsprechend kann eine kleine Einzelheit mit einer größeren Zuverlässigkeit erhalten werden als bei der üblichen Säureätztechnik.

Während das hier beschriebene Verfahren sich im allgemeinen

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auf das Gravieren eines gedruckten Schaltungsträgers bezieht, ist es richtiger, es als ein Verfahren zu bezeichnen, das die Beseitigung einer dünnen Metallschicht von einer Schicht nichtmetallischen Unterlagematerials in allen Bereichen mit Ausnahme der umfasst, die dem Vorbild eines Schaltkreises auf einem Musterblatt entsprechen, das zur Darstellung der Form eines gewünschten Schaltkreises hergestellt ist. V/ährend der Gegenstand der Erfindung für die normale Herstellung von gedruckten Schaltungsträgern verwendet werden kann, ist es von besonderem Vorteil, dieses Verfahren für Prototypen und bei Versuchsarbeiten zu verwenden.

Bisher mußten viele Konstrukteure von gedruckten Schaltungen einen vorgeschlagenen Schaltkreis aufzeichnen und ihn dann zur Herstellung nach dem konventionellen photochemischen Ätzverfahren wegschicken, wobei sich oft ein wesentlicher Zeitraum zwischen dem Zeichnen einer vorgeschlagenen Ausführungsform und der Verfügbarkeit eines Prototyps für einen aktuellen Versuch ergab. Durch eine Verwendung einer relativ billigen Graviermaschine gemäß der Erfindung kann ein Konstrukteur einen vorgeschlagenen Schaltkreis aufzeichnen und die Zeichnung sofort auf einen Abtastzylinder aufwickeln, und in sehr kurzer Zeit, d.h. bei einem kleinen Schaltungsträger in einer Stunde, während der die faschine unbeobachtet läuft, einen Prototyp eines gedruckten Schaltungsträgers herstellen, der dann sofort getestet werden kann, um die Durchführbarkeit des Entwurfes festzustellen.

Direkt von dem Originalmuster nach dem Verfahren gemäß der Erfindung hergestellte gedruckte Schaltungsträger zeigen außerordentlich gute Widerstandseigenschaften gegen ein Ablösen. Dies ist durch die Tatsache bedingt, daß der V-förmige Schneidstichel ein Unterschneiden vermeidet. Darüberhinaus vermeidet das Verfahren gemäß der Erfindung die Verwendung von Film, Kamera, Dunkelkammer, Entwickler, Säureätzen und die Notwendigkeit geschulten Personals.

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Die Größe des Schaltungeträgerε kann natürlich unterschiedlich sein und die maximale Größe hängt von der Größe der Zylinder der Graviermaschine ab. In einem Beispiel beträgt die Abmessung eines relativ großen, gedruckten Schaltungsträgers 12 χ 18 Zoll. Falls der gewünschte gedruckte Schaltkreis wesentlich kleiner ist als der Schaltungsträger, ist es möglich, mehrere Schaltkreiszeichnungen auf den Abtastzylinder aufzuwickeln und so mehrere gedruckte Schaltkreise auf einem einzelnen Schaltungsträger auszubilden. Hinsichtlich der Betriebseigenschaften der Graviermaschine ist zu bemerken, daß ein gutes Herausschneiden der zu beseitigenden Kupferschicht erreicht wird, wenn eine Abtastdichte von Durchgängen je Zoll unter Verwendung einer Maschine gewählt wird, die eine Schnittlinienbreite von 0,008 Zoll und einen Schnittabstand von ebenfalls 0,008 Zoll ermöglicht.

Bei sehr vielen Ai ^r £ndun_c>-.. ißt; es erwünscht, einen gedruckten Scha ltungs träger her zustellet), der relativ starr ist. Bei spielsweise ist eine übliche Dicke eines gedruckten Schal tungsträgers ca. 1/16 Zoll oder 0,Gc2> <jo11· »ie oben erwähnt, soll aber gemäß der Erfindung der Schaltungsträger, der auf den Schneidzylinder gewickelt wird, nicht dicker als C,C^5 ^oll sein. Gemäß der Erfindung kann jedoch der fertige Schalungsträger anschließend an den Schneidvorgang durch Aufkleben auf eine zusätzliche Schicht von linter- lagematerisl oder dgl. verstärkt werden.

--eispiels.veise v.ird hierzu eine :Ui irzliche Schicht vcn gleichen cnterla^eiraterial, z.~·. Glasfaser, jedoch ohne Lupferauf j ?. geschieht verwendet. Der fertiggestellte, gedruckte So;;:;Itur.fc.3träger uni die zusätzliche Schicht des Untei^lagexaterials werden axt einer. Illebemittel, ζ.Ξ. einem Glae-^eraicikkleber der Fa. Dov.'-Gcrning, beschichtet, wonach die -..ei Tafeln zusammen^-epre-it v.erlen uni eine Stunde aushärten .c'Jnr.e::. Auf diese ..eise ^sr.r. ein relativ tieisamer, fei-1 i_wL.3tüellter ichalturcatrllrer nit einer 3es3r..t-

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dicke von C,032 Zoll einschließlich der Kupferschicht auf eine Schicht von Unterlagematerial mit einer Sicke von 0,03 Zoll aufgeklebt werden, um so einen fertigen Schaltungsträger herzustellen, der relativ feet ist und eine Gesamtdicke von 0,062 Zoll hat. Dementsprechend kann dae Endprodukt eine beliebige Dicke und Festigkeit haben, da der bei dem Schneidvorgang verwendete Schaltungsträger ein relativ nachgiebiges Material sein soll, das eine Dicke von 0,035 Zoll nicht überschreitet.

Die Erfindung vermeidet früher aufgetretene Probleme, wie eine Ungenauigkeit in der Größe und gemäß der Erfindung wird ein gedruckter Schaltkreis geschnitten, der Im wesentlichen genau die gleiche Größe hat wie das Originalmuster. In diesem Zusammenhang sei jedoch bemerkt, daß der Schneidzylinder im Durchmesser vorzugsweise geringfügig kleiner ist als der Abtestzylinder, um den Unterschied in der Dicke zwischen dem Blatt dee Kuetermaterials und dem Schaltungsträgermaterial auszugleichen. Es sei außerdem bemerkt, daß der in dem photochemischen Atzprozess verwendete Schaltungeträger vorher nicht mit einem Lötmaterial versehen oder ver· zinnt werden kann, da solch eine Schicht für die Wirkung der Säure hinderlich wäre. Ein Wolfram-Karbid-Stichel schneidet Jedoch vollständig durch eine Lötmittel- oder verzinnte Schicht hindurch. Somit kenn beim Schneidprozess gemäß der Erfindung ein auf galvanischem Wege vorher verzinntes Schaltungsträgermaterial verwendet werden. Die Verwendung eines solchen Materials vermeidet die Notwendigkeit, den mit Kupfer beschichteten Träger, nachdem der Schaltkreis darauf ausgebildet ist, zu reinigen und danach zu galvanisieren. Darüterhinaus stellt eine verzinnte Schicht ein festes Binden der Komponenten auf dem Träger sicher und vermeidet Oxydationen während der Lagerung. Der fertiggestellte Träger benötigt auch kein "chlorthane" 2ad oder dgl., um Fremdkörper zu beseitigen.

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Claims

Patentansprüche

1.!Verfahren zur Herstellung eines gedruckten Scbaltungsträgers direkt von einem üriginalmuster auf einer Graviermaschine mit einem drehbaren Abtast- und einem drehbaren Schneidzylinder, einem zugehörigen lichtempfindlichen Abtastteil und einem Sclineidteil mit einem Schneidstichel, der durch elektrische Impulse von dem lichtempfindlichen Abtastteil gesteuert wird, gekennzeichnet durch das Herstellen eines kusterblattes, das eine gewünschte Schaltkreisform zeigt, durch das Aufwickeln und Befestigen des Musterblattes auf dem Abtast- % zylinder, durch das Aufwickeln und Befestigen eines geschichteten, leeren Schaltungsträgers auf dem Schneidzylinder, wobei der leere Schaltungsträger aus einer Unterlage von Isoliermaterial und einer Schicht von elektrisch leitendem Material besteht und eine gesamte Dicke von ungefähr O,CO5 Zoll bis 0,035 Zoll hat,durch das Arbeiten der Graviermaschine in der Art, daß sich der Abtastzylinder und der Schneidzylinder drehen und daß das Muster von dem lichtempfindlichen Abtastteil abgetastet wird, während der Schneidstichel verwendet wird, um den Schaltungsträger in im wesentlichen allen Bereichen zu schneiden, mit Ausnahme der Bereiche, die der g Darstellung der Schaltkreisform auf dem Muster entsprechen, wobei die Tiefe des Schnittes des Schneidstichels so gesteuert wird, daß in den Bereichen, wo ein Schneiden erfolgt, der Stichel durch die Schicht des leitenden Materials schneidet und dieses vollständig von der Unterlage des Isoliermaterials beseitigt und dabei die leitende Metallschicht nur in den Bereichen zurückläßt, die der Schaltkreisform, wie sie in dem Muster gezeigt ist, entspricht.

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2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Schneidvorgang durch die Verwendung von Riebstoff eine zusätzliche Schicht von Unterlagematerial auf den gedruckten Schaltungstrager aufgebracht wird, um so die Dicke und Festigkeit des fertigen Schaltungsträgers wesentlich zu erhöhen.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Schneidvorgang auf die Fläche der leitenden Metallschicht eine Lötmittelschicht aufgebracht wird, um das nachfolgende Löten von Komponenten auf die leitende Letallschicht zu erleichtern.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Scha It ungs träger eine ü'nterlageschicht von Isoliermaterial und eine Oberflächenschicht von Kupfer hat und daß das Beschichten der Kupferfläche mit einem Lötmittel vor dem Schneidvorgang durch Galvanisieren erfolgt.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das lauster durch das Anfertigen einer Handzeichnung der gewünschten Schaltkreisform hergestellt wird.

δ. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Verwendung eines Anschlages, um den Arbeitshub des Schneidstichels zu begrenzen, wodurch der Schneidstichel veranlaßt wird, mit einem im wesentlichen gleichen Hub während des ganzen Schneidvorganges zu arbeiten, wobei der Hub so gesteuert wird, da£ der Stichel vollständig durch dieSchicht des leitenden Letalls schneidet, während er den Hauptteil der Dicke der Unterlageschicht des Isoliermaterials zurückläßt.

7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein V-förmiger Schneidstichel verwendet wird, um die lei-

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tende Metallauflageschicht von der Schicht des Isoliermaterial· BU beseitigen.

8· Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Muster ein Positivmuster ist und daß der Abtaster und der Schneidteil elektrisch so verbunden sind, daß der Schneidstichel immer dann eine Schneidstellung ein nimmt, wenn der Abtastteil einen hellen Bereich auf dem Muster abtastet und daß der Schneidstichel eine nicht schneidende Stellung immer dann einnimmt, wenn der Ab tastteil einen dunkeleη Bereich auf dem Muster abtastet und daß der Abtaster und der Schneidteil mechanisch so miteinander verbunden sind, daß sie während des Schneidvorganges in der gleichen axialen Richtung vorwärts bewegt werden.

9· Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Schneidvorgang eine Mehrzahl von !löchern in die zwei äußeren Endteile des Schaltungsträgers eingestanzt werden, daß die Endteile er-virmt werden und aus der Ebene des Schaltungsträgers herausgetogen werden.

10. Verfahren cum Herstellen eines gedruckten Schaltungsträgers direkt von einem Originalmuster auf einer Gravier maschine mit einem drehbaren Abtast- und einem drehbaren Sehneidzylinder, mit einem zusanmenarbeitenden, licht empfindlichen Abtastteil und einem Schneidteil Kit einem V-förmigen Schneidstichel, der durch elektrische Impulse von dem lichtempfindlichen Abtastteil gesteuert wird, ge kennzeichnet durch das Herstellen eines Llusterblattes, das eine gewünschte Schaltkreisform zeigt, durch das Auf wickeln und Befestigen des Lustertlattes auf den: Abtastzylinder und durch das Aufwickeln und Befestigen eines geschichteten, leeren Schaltungs-trägers auf dem Scnneidzylinder, wobei der leere Sc altunfsträger aus einer Urterlage^chiolit von Isoliermaterial, einer Lupf erschient

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und einer durch Galvanisieren aufgetragenen Lötmittelauflage 3uf der i»upferschic/.t besteht, v-oLei der öchaltungstr-^;<jer eine resan.te Dicke in dem bereich von C,005 Zoll bis C,035 ^oll hat, durch aas Arbeiten der Graviermaschine, co da2 der Abtastz.ylinder unc der Schneidzylinder ^ich dreier, und des I'uster mit com lichtempfindlichen ALt3. tteil so^etastet wird, :'ϊ.ϊχ-~τΛ der 7-förmige 3 : "j.eir.. Lic..el ie.'r ο ei --iitu .: o_tv[; -.-r i:. im ..escntlichen 31.1 :■ ij;.<-r lc .-.ci.^et, :.:it Ausnalinie öer Sereiche,

die der Derate] lurn· der oci:;^: ] tkreisf orin au Γ dem Luiiter entsprechen, durch nie Ver\.erdung einas AnocLloges, um "i^ßn Atib dec ^c.neidcticnels ζα begrenzen, i;?T:it der ooliiieidstichel ti.it einem im /.et-entl ichen ^l eichmäfii;:'.-n Hub während deij g.-inzen Schneidvorgan^es orleitet, v.obei dor Hub εο gesteuert vird, Id". der V-f^rmirje Schneidstichel lurch die i..u,.''·;rt: .·..j cat co schneidet, dal: diese vollständig beseitigt .ird, ..Ehrend der ^rü.:ere Teil der Dicke der Liiteriac.-escl.iicht aus lüolier:· 3terial zurückbleibt, Jai.ei v. ir ο die Lu [ i'.-rc-chicht "^v ii; den Bereichen zuriick^elbbLeri, die der Johaltkrei.-i'orm, wie sie auf dem Luster gezei^'t i^s"t> er.ti. \ recher, und durch das Abnehmen des gedruckten ^c^.-: 1 tungstr'.'.^erc von dem öc line id zylinder r.ach 1°::. ocuneidvcr^jn,;- und dj ■■■■-■:; sin beccrichten dei3sei1;er: ui;ter der 7er enjur.^ rir.oc ...1. "-beir.itteIb mit einer zuc:;:.zlichen 3c".:ici.t ve:. Int rl · ,;e ;"3terial ,um uo die ^icke ur.d ^«i-Jti^keit de.; .'■--rti-en .j? "::uc^:t an Scha ltun_L:i-. ι risers wesGr.tlicl. ..u er';."lien.

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