DE1261208B

DE1261208B - Process for generating areal electrical lines on uneven areas of insulating material

Info

Publication number: DE1261208B
Application number: DEJ27613A
Authority: DE
Inventors: Clayton Henry Rashleigh
Original assignee: International Business Machines Corp
Current assignee: International Business Machines Corp
Priority date: 1964-03-04
Filing date: 1965-03-03
Publication date: 1968-02-15
Also published as: GB1084074A

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLANDFEDERAL REPUBLIC OF GERMANY

DEUTSCHESGERMAN

PATENTAMTPATENT OFFICE

AUSLEGESCHRIFTEDITORIAL

Int. Cl.:Int. Cl .:

HOIbHOIb

Deutsche KL: 21c-2/34German KL: 21c-2/34

Nummer: 1261208Number: 1261208

Aktenzeichen: J 27613 VIII d/21 cFile number: J 27613 VIII d / 21 c

Anmeldetag: 3. März 1965Filing date: March 3, 1965

Auslegetag: 15. Februar 1968Open date: February 15, 1968

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Erzeugen flächenhafter elektrischer Leitungszüge auf unebenen Flächen von Isolierstoffträgern.The invention relates to a method for generating extensive electrical lines uneven surfaces of insulating material carriers.

Das Verfahren gemäß der Erfindung ist für die Herstellung flächenhafter Leitungszüge auf Isolierstoffträgern nach dem Photoätzverfahren geeignet. Wenn nach dem Stand der Technik flächenhafte Leitungszüge auf einer unregelmäßigen oder unzugänglichen Oberfläche aufzubringen waren, wurden die Leitungszüge bisweilen auf einem dünnen flexiblen Blatt aufgebracht und dieses auf der unregelmäßigen oder unzugänglichen Oberfläche befestigt, oder die Leitungszüge wurden von Hand auf die genannten Flächen aufgemalt. Solche aufgemalten Leitungszüge waren jedoch häufig unterbrochen oder verursachten Kurzschlüsse, da sie zu unregelmäßig oder zu breit waren, als daß sie hätten eng beschränkt werden können, und sie erwiesen sich als nicht so zuverlässig wie die aus einer Kupferfolie herausgeätzten Leitungszüge. Ein anderer Nachteil aufgemalter flächenhafter Leitungszüge besteht darin, daß zu ihrer Herstellung große Innenflächen für die Pinselführung erforderlich sind. Weitere Nachteile bekannter Behelfslösungen sind der Mangel an Gleichmäßigkeit und die Unmöglichkeit der Massenproduktion. The method according to the invention is for the production of planar cable runs on insulating material carriers suitable after the photo-etching process. If, according to the state of the art, two-dimensional Cable runs were to be applied to an irregular or inaccessible surface the cable runs sometimes applied to a thin flexible sheet and this on the irregular or inaccessible surface, or the cables were pulled on by hand the mentioned areas painted on. However, such painted cable runs were often interrupted or caused short circuits because they were too irregular or too wide to be tightly confined and they were not found to be as reliable as those etched out of a copper foil Cable runs. Another disadvantage of painted planar cable runs is that for their production large inner surfaces are required for the brushwork. Other disadvantages Well-known workarounds are the lack of uniformity and the impossibility of mass production.

Die genannten Nachteile werden durch ein Verfahren zum Erzeugen flächenhafter elektrischer Leitungszüge auf unebenen Flächen von Isolierstoffträgern gemäß der Erfindung dadurch vermieden, daß die flächenhaften elektrischen Leitungszüge durch das an sich bekannte Photoätzen erzeugt werden und daß das dabei erforderliche selektive Belichten einer auf der unebenen Fläche aufgebrachten lichtempfindlichen Schicht in der Weise erfolgt, daß der entsprechend dem gewünschten Leitungsverlauf aufgerauhte Teil der glatten Oberfläche eines lichtleitenden Körpers, der entsprechend der Form der zu belichtenden unebenen Fläche ausgebildet ist, unmittelbar gegenüber dieser Fläche angeordnet und an einer glatten Begrenzungsfläche von einer Lichtquelle bestrahlt wird, so daß das in ihn eingedrungene Licht an den aufgerauhten Oberflächenbereichen in die lichtempfindliche Schicht der selektiv zu belichtenden Fläche eindringt.The disadvantages mentioned are due to a method for generating extensive electrical Cable runs on uneven surfaces of insulating material carriers according to the invention are avoided by that the two-dimensional electrical lines generated by photoetching, which is known per se and that the selective exposure required thereby of an applied to the uneven surface light-sensitive layer is carried out in such a way that the corresponding to the desired course of the line roughened part of the smooth surface of a light-guiding body, which corresponds to the shape of the to exposing uneven surface is formed, arranged directly opposite this surface and is irradiated on a smooth boundary surface by a light source, so that the penetrated into it Light on the roughened surface areas in the light-sensitive layer to be selectively exposed Surface penetrates.

Die Erfindung wird an Hand eines Ausführungsbeispieles in Verbindung mit den Zeichnungen näher erläutert. Es zeigtThe invention is explained in more detail on the basis of an exemplary embodiment in conjunction with the drawings explained. It shows

F i g. 1 eine perspektivische Ansicht einer Vorrichtung zur Erzeugung eines Musters im Inneren eines engen Zylinders,F i g. 1 is a perspective view of a device for generating an interior pattern a narrow cylinder,

F i g. 2 eine perspektivische Ansicht eines Aus-F i g. 2 is a perspective view of an

Verfahren zum Erzeugen flächenhafter
elektrischer Leitungszüge auf unebenen Flächen
von IsolierstoffträgernMethod for generating two-dimensional
electrical cable runs on uneven surfaces
of insulating material carriers

Anmelder:Applicant:

International Business Machines Corporation,International Business Machines Corporation,

Armonk, N. Y. (V. St. A.)Armonk, N. Y. (V. St. A.)

Vertreter:Representative:

Dipl.-Ing. H. E. Böhmer, Patentanwalt,Dipl.-Ing. H. E. Böhmer, patent attorney,

7030 Böblingen, Sindelfinger Str. 497030 Boeblingen, Sindelfinger Str. 49

Als Erfinder benannt:Named as inventor:

Clayton Henry Rashleigh, Flint, Mich. (V. St. A.)Clayton Henry Rashleigh, Flint, Mich. (V. St. A.)

Beanspruchte Priorität:Claimed priority:

V. St. v. Amerika vom 4. März 1964 (349 297) - -V. St. v. America March 4, 1964 (349 297) - -

führungsbeispieles der Erfindung für das Aufbringen flächenhafter Leitungszüge auf einer unregelmäßigen Oberfläche und
F i g. 3 eine perspektivische Ansicht einer Pantographenverbindung zwischen einer Rechenanlage und der Austrittsöffnung einer Sandstrahlanlage, die die Linien eines Musters aufrauht.management example of the invention for the application of extensive lines of conductors on an irregular surface and
F i g. 3 shows a perspective view of a pantograph connection between a computer system and the outlet opening of a sandblasting system, which roughen the lines of a pattern.

In Fig. 1 ist in perspektivischer Darstellung und auseinandergezogener Anordnung eine Gruppe von Vorrichtungen zur Erzeugung flächenhafter Leitungszüge auf der Innenwand 20 eines engen Zylinders 21 gezeigt. Es sei angenommen, daß der Zylinder 21 aus einem elektrisch nichtleitenden keramischen Material oder einem Kunststoff besteht, und zumindest auf seiner Innenwandung 20 mit einem leitenden Metall oder einer Folie bedeckt ist, auf die eine lichtempfindliche Abdeckung aufgebracht ist, die als Vorbereitung für das Ätzen der flächenhaften Leitungszüge belichtet wird. In Fig. 1 is a group of in perspective and exploded arrangement Devices for generating planar cable runs on the inner wall 20 of a narrow cylinder 21 shown. It is assumed that the cylinder 21 is made of an electrically non-conductive ceramic material or a plastic, and at least on its inner wall 20 with a conductive metal or a film on which a photosensitive cover is applied, which is used as a preparation is exposed for the etching of the planar lines.

Ein Rundstab 22 aus Glas, einem Kunststoff oder irgendeinem anderen lichtdurchlässigen Material paßt genau in den Hohlzylinder 21. Bestimmte Teile oder Linien auf der Oberfläche des Rundstabes 22 sind, wie die Linie 23, durch Sandstrahlbehandlung oder irgendein anderes Verfahren aufgerauht, um diese Teile von der restlichen glatten und durchsichtigen Oberfläche des Rundstabes 22 zu unterscheiden.A round rod 22 made of glass, a plastic or some other translucent material fits exactly in the hollow cylinder 21. Certain parts or lines are on the surface of the round rod 22, like line 23, roughened around this by sandblasting or some other process To distinguish parts of the remaining smooth and transparent surface of the round rod 22.

809 508/246809 508/246

Um dem Ende des Rundstabes 22 Licht zuzuführen, befindet sich an seinem einen Ende eine elektrische Lichtquelle 24 mit einem Schirm oder Reflektor 25, der die Lichtstrahlen 26 dem einen Ende des Rundstabes 22 zuleitet. Bei der Benutzung der in F i g. 1 dargestellten Teile befindet sich der Rundstab 22 im Inneren des Zylinders 21 und der Reflektor 25 dicht am Ende des Rundstabes 22. Wenn das Licht 26 in den Rundstab 22 eindringt, verbleibt es so lange innerhalb von dessen Begrenzungsflächen, bis es auf einen aufgerauhten Teil der Oberfläche, wie die Linie 23, trifft. Von dort wird das Licht auf vorbestimmte Flächen der lichtempfindlichen Abdeckschicht 20 reflektiert. Bei der Entwicklung der Abdeckschicht werden die unbelichteten Flächen dieser Schicht entfernt und das darunter befindliche Metall weggeätzt, so daß auf der Innenwand des Zylinders 21 -ein metallisches Muster zurückbleibt. So wird ein neuartiges kontrastreiches Muster, das für die Herstellung flächenhafter Leitungszüge an unzugänglichen Stellen benötigt wird, dadurch erzeugt, daß das gewünschte Muster auf der Oberfläche eines lichtleitenden Materials eingeschnitten wird und dieses Material belichtet wird. Die Oberfläche des benutzten lichtleitenden Materials braucht nicht flach zu sein, sie muß aber in den nicht behandelten Bereichen glatt sein. Das Verfahren kann auch auf offene, aber nicht ebene Oberflächen angewandt werden, bei denen es gewöhnlich schwierig ist, eine Fotoätzung ohne Verzerrungen vorzunehmen. Ein solches Ausführungsbeispiel ist in F i g. 2 dargestellt, wo der lichtleitende Block 32 aus Kunststoff besteht und entsprechend der Oberfläche 30 des Gegenstandes 31 geformt ist, auf den flächenhafte Leitungszüge aufgebracht werden sollen. Die obere Fläche des Blocks 32 ist nach einem bestimmten Muster von Linien 33 aufgerauht, und der gesamte Block 32 wird vom Rande her mittels eines elektrischen Längsstrahlers 34 beleuchtet, der die Lichtstrahlen 36 mittels eines sich erweiternden Reflektors 35 dem Block 32 zuleitet.In order to supply light to the end of the round rod 22, there is one at one end electric light source 24 with a screen or reflector 25, the light rays 26 the one End of the round rod 22 feeds. When using the in F i g. 1 is the parts shown Round bar 22 inside the cylinder 21 and the reflector 25 close to the end of the round bar 22. If the light 26 penetrates into the round rod 22, it remains within its boundary surfaces as long as until it meets a roughened part of the surface, such as line 23. From there the light comes on predetermined areas of the photosensitive cover layer 20 is reflected. In developing the Covering layer, the unexposed areas of this layer are removed and the area underneath Metal etched away so that a metallic pattern remains on the inner wall of the cylinder 21. So a new, high-contrast pattern is used for the production of extensive cable runs on inaccessible Places needed is created by having the desired pattern on the surface of a light-conducting material is cut and this material is exposed. The surface of the used Light conducting material need not be flat, but it must be in the untreated areas be smooth. The method can also be used on open, but not flat surfaces which are usually difficult to photoetch without distortion. A such an embodiment is shown in FIG. 2, where the light conducting block 32 is made of plastic and is shaped in accordance with the surface 30 of the object 31 to which the planar cable runs are to be applied. The top surface of the Block 32 is roughened according to a certain pattern of lines 33, and the entire block 32 becomes Illuminated from the edge by means of an electric longitudinal emitter 34 which emits the light beams 36 by means of a widening reflector 35 to the block 32.

Als Alternative zu dem Aufrauhen ausgewählter Bereiche der Lichtleiter, wie des Zylinders 21 und des Blocks 32, durch Einschneiden ist es bisweilen erwünscht, ein aufgerauhtes Muster durch Sandstrahlbehandlung einer Oberfläche zu erzeugen. Wie in F i g. 3 dargestellt ist, weist der Pantograph 40 an einer führenden Lagerspitze einen Stichel 41 auf, der von Hand geführt wird, um einer Linie 44 eines Führungsmusters, das sich auf einer Mustertafel 39 befindet, zu folgen. Wenn der Stichel 41 bewegt wird, wird eine entsprechende oder proportionale Bewegung über das Pantographengestänge 40 der Mündung 46 eines Sandstrahlgebläses mitgeteilt, das ein Luftrohr 47 und eine Befestigungsschelle 45 enthält, die die Mündung 46 senkrecht über die Kunststoffplatte oder das lichtdurchlässige Material 42 hält, wobei die Mündung 46 ein Muster 43 beschreibt, das durch das ausströmende Schleifmittel aufgerauht wird. An Stelle von Hand kann der Stichel 41 des Pantographen auch automatisch mittels einer Stange in vorherbestimmter Weise von einer programmgesteuerten Rechenanlage 49 oder irgendeinem Steuergerät zur Aufzeichnung von Diagrammen bewegt werden.As an alternative to roughening selected areas of the light guides, such as the cylinder 21 and of the block 32, by cutting, it is sometimes desirable to sandblast a roughened pattern to create a surface. As in Fig. 3, the pantograph 40 instructs a leading bearing point on a graver 41, the is guided by hand to a line 44 of a guide pattern, which is located on a pattern board 39, to follow. When the stylus 41 is moved, there is a corresponding or proportional movement communicated via the pantograph rod 40 of the mouth 46 of a sandblasting blower that a Air tube 47 and a mounting bracket 45 contains the mouth 46 perpendicular to the plastic plate or the translucent material 42 holds, wherein the mouth 46 describes a pattern 43 that is roughened by the abrasive flowing out. Instead of by hand, the burin 41 of the Pantographs also automatically by means of a rod in a predetermined manner from a program-controlled one Computing system 49 or any control device for recording diagrams moves will.

Das Sandstrahlgebläse nach F i g. 3 liefert Ergebnisse, die in mancher Hinsicht den eingeschnittenen Mustern überlegen sind, und besitzt verschiedene Vorteile gegenüber dem Verfahren, bei dem die Muster eingeschnitten oder eingeritzt werden. Ein Vorteil besteht darin, daß die Breite der aufgerauhten Linie über den Durchmesser der Mündung 46 und die Entfernung der Mündung von der Oberfläche des Kunststoffes oder Glases beeinflußt werden kann. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß die Tiefe des Musters in einfacher Weise durch die Steuerung der Geschwindigkeit, mit der die Mündung bewegt wird, beeinflußt werden kann. Ein weiterer Vorteil ist die Möglichkeit, gekrümmte Linien und Linien mit einem unregelmäßigen Verlauf zu erzeugen.The sandblasting blower according to FIG. 3 provides results that are in some respects incised Patterns are superior and has several advantages over the method in which the Patterns can be cut or scratched. One advantage is that the width of the roughened Line across the diameter of the mouth 46 and the distance of the mouth from the surface the plastic or glass can be influenced. Another advantage is that the depth of the Pattern in a simple manner by controlling the speed at which the muzzle is moved can be influenced. Another benefit is the ability to create curved lines and lines with one generate irregular course.

Claims

Patent claims:

1. Method for generating extensive electrical lines on uneven surfaces of Insulating material carriers, characterized in that that the planar electrical lines are generated by photoetching, which is known per se and that the selective exposure required thereby on the uneven surface applied photosensitive layer is carried out in such a way that the corresponding to the desired Line course (23, Fig. 1; 33, Fig. 2) roughened part of the smooth surface a light-conducting body (22, Fig. 1; 32, Fig. 2), which corresponds to the shape of the uneven surface (20, Fig. 1; 30, Fig. 2) is formed, directly opposite arranged on this surface and on a smooth boundary surface by a light source (24, Fig. 1; 34, Fig. 2) is irradiated, so that the light which has penetrated into it to the roughened Surface areas penetrates into the light-sensitive layer of the area to be selectively exposed.

2. The method according to claim I _1, characterized in that the roughening of the surface of the light-conducting body is preferably carried out by sandblasting.

Considered publications: German Auslegeschriften No. 1 076 212, 497

1 sheet of drawings