DE2364520C3 - Verfahren zur Herstellung einer gedruckten Schaltung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer gedruckten Schaltung gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Es sind bereits gedruckte Schaltungen mit elektrischen Widerständen auf einer Isolierstoffplatte aus z. B. Phenolharz bekannt, welche eine Textilverstärkung aufweisen. Hierbei wird zunächst eine elektrische Widerstandsschicht entsprechender Form auf diese Platte gedruckt und danach eine elektrisch leitende Schicht, welche die Klemmen bzw. die Enden des Widerstandes bilden soll, so aufgebracht, daß die beiden Schichten an beiden Endteilen der Widerstandsschicht übereinanderliegen. Da hierbei jedoch eine elektrisch leitende Paste, welche Metallpartikelchen, z. B. Silberteilchen, enthält, aufgetragen und dann bis zur Erhärtung ausgetrocknet wird, tritt zwischen den Metallpartikelchen und dem isolierenden Untergrund direkt eine Wechselwirkung auf: Die Partikelchen werden in Richtung des auf sie einwirkenden elektrischen Feldes eingeschleppt entlang des verstärkenden Textils, welches im Untergrund vorhanden ist, so daß die Isolation zwischen den leitenden Schichtteilen, welche die Enden des Widerstandes bilden, nach einer gewissen Betriebsdauer sich verschlechtert und sich ein Kurzschluß zwischen den Leiterteilen bilden kann.

Zwar ist bekannt, vorstehende Nachteile dadurch zu vermeiden, daß man zunächst eine geeignete Harzschicht auf der zu behandelnden Fläche des isolierenden Untergrundes und anschließend die Widerstandsschicht und die elektrisch leitende Schicht über dieser Harzschicht aufbringt, so daß insoweit ein Einschleppen der Metallpartikelchen verhindert werden kann. Allerdings muß hierbei der Nachteil in Kauf genommen werden, daß ein zusätzlicher zeitraubender Arbeitsschritt erforderlich wird, um die Harz- bzw. Kunstharz schicht herzustellen, der die Lohnkosten erhöht und insoweit einen wesentlichen Nachteil darstellt, als die gedruckten Schaltungen bzw. Leiterplatten Massengüter sind, bei welchen niedrige Herstellungskosten ⁵ optimal erreicht werden sollen.

Es ist ebenfalls bekannt, bei einem Kleindrehwiderstand auf einem Untergrund ringsegmentförmige Widerstandsbahnen aufzubringen, wobei eine Kontaktfläche innerhalb der Widerstandsbahn angeordnet und für diese jeweils Anschlußleiterbahnen auf dem Untergrund aufgedruckt sind. Kontaktfläche und Anschlußleiterbahnen bestehen aus Silberpalladium. Eine besondere Anordnung der Widerstandsbahn zu der Kontaktfläche bzw. den Leiterbahnen, derart, daß ein Einschleppen der Silberpalladiumpartikelchen in den Untergrund wirksam verhindert wird, bei gleichzeitiger, vereinfachter Herstellung, kann der bekannten Anordnung jedoch nicht entnommen werden (DE-OS 20 50 675).

Es ist auch bekannt, eine aus Asbest bestehende, bandförmig bewegte Unterlage mit einer Mischung aus fein-gemahlenem Kohlenstoff und flüssigem Silikon schichtweise zu besprühen, bei erhöhter Wärme das Lösungsmittel auszutreiben, auszuhärten und danach eine Mischung aus Silikonharz und Silber auf einem Silber aufweisenden Teil des Bandes anzuwenden. Nach Aushärtung werden Kontaktanschlüsse aus einer Mischung von Epoxidharz und Silberpartikelchen gebildet, ausgehärtet und danach das Band in vorbestimmte Stücke abgeteilt. Die Form der Widerstandsbahn und der Leiterbahn relativ zueinander ist aber nicht so aufeinander abgestimmt, daß bei verbilligter und schneller Herstellung das Einschleppen der Silberpartikelchen in den Untergrund wirksam vermieden werden könnte (US-PS 27 81 277).

Bei dem Verfahren der eingangs genannten Art (US-PS 26 62 957; P. Eisler »Gedruckte Schaltungen« 1961, S. 268—271) wird zunächst auf eine faserverstärkte Isolierstoffplatte eine Widerstandsschicht mit einem Druckvorgang aufgebracht. Anschließend wird auf die ausgehärtete Widerstandsschicht mit Hilfe eines Metallpartikel (z. B. Silberpulver) enthaltenden Leitklebers eine Metallfolie (ζ. B. aus Silber) als elektrisch gut leitende Schicht aufgeklebt. Aus diesem Zwischenprodukt kann eine gedruckte Schaltung, beispielsweise ein Widerstandsnetzwerk, dadurch hergestellt werden, daß von dem Zweischichtmaterial an den durch entsprechend den gewünschten Leiterbahn-, Kontaktanschlußflächen- und Widerstandsmuster ausgeführte Maskierung festgelegten Stellen keine, eine oder beide Schichten selektiv weggeätzt werden. Dadurch erhält man eine Schaltung, bei der die bandförmige Widerstandsschicht nicht nur an den Stellen der elektrischen Widerstände, sondern auch unterhalb der Leiterbahnen und der Kontaktanschlußflächen vorhanden ist. Die Leitschicht kommt somit an keiner Stelle mit der Isolierstoffplatte in Berührung. Dieses Verfahren ist wegen der verhältnismäßig großen Zahl von Verfahrensschritten in manchen Fällen zu aufwendig.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art anzugeben, bei dem das Einschleppen von Metallpartikelchen in die Isolierstoffplatte wirksam verhindert wird, ohne daß eine gesonderte Harzschicht auf der Isolierstoffplatte erforderlich ist.

Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist im Patentanspruch 2 angegebea

Während Fig. 1 zur Erläuterung eines bekannten Verfahrens dient, ist eine Ausführungsform einer mit Hilfe des Verfahrens nach der Erfindung hergestellten gedruckten Schaltung an Hand der Fig.2 dargestellt und wird im folgenden näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine Draufsicht auf einen Widerstand und eine Leiterbahn,

F i g. 2 eine Draufsicht auf einen anderer. Widerstand und eine andere Leiterbahn bzw. leitende Schicht

In F i g. 1 hat die elektrische Widerstandsschicht 2' teilweise eine Ringform und ihre beiden, aus einer elektrischen Leiterbahn 3' bestehenden Endteile sind auf die Oberfläche eines isolierenden Untergrundes Γ is aufgedruckt, welche z. B. aus Phenolharz besteht, wobei in Bereichen T die beiden Schichten übereinanderliegen. Die elektrische Leiterbahn 3' wird gebildet, indem zunächst eine elektrisch leitende Paste od. dgl., welche z. B. aus Silber bestehende Partikelchen enthält, auf den Untergrund Γ aufgetragen und getrocknet wird, bis Verfestigung eintritt In dieser Figur sind die in den Untergrund eingeschleppten Partikelchen als dreieckförmige Bereiche dargestellt.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren nach F i g. 2 wird eine Schicht 2 aus einer Kohlenstoff-Harz-Serie bzw. Abkömmlingen, welche den Charakter eines elektrischen Widerstandes hat, zunächst auf den elektrisch isolierenden Untergrund aus z. B. Phenolharz, und zwar an Stellen aufgebracht, an welchen nicht nur die Teile des elektrischen Widerstandes, sondern auch die elektrischen Leiterbahnen der gedruckten Schaltung vorgesehen werden. Danach wird eine aus elektrisch leitender Paste bestehende, z. B. Silberpartikelchen enthaltende Schicht 3 über die Widerstandsschicht 2 an Stellen aufgetragen, an welchen die Leiterbahnen bzw. Kontaktanschlüsse des Widerstandes vorhanden sind, derart, daß die Randbereiche 4 Widerstandsschicht 2 um die aus leitender Paste bestehenden Schichtteile 3 herum frei bleiben bzw. gebildet sind. Fig.2. Durch diese Ausbildung wird erreicht, daß die Leiterbahnen 3 nicht unmittelbar mit dem ioslierenden Untergrund 1 in Berührung kommen.

Da nunmehr die Leiterbahnen 3 nicht mehr direkt mit dem Untergrund aus Phenolharz oder Epoxidharz in Berührung kommen, wird das Einschleppen der Metallpartikelchen entlang des verstärkenden Textils vermieden und der zusätzliche Verfahrensschritt, den Untergrund 1 vorher zu überziehen, vermieden, so daß das ganze Verfahren auf zwei einfache Verfahrensschritte verringert wird: dem Aufbringen der Widerstandsschicht und der Leiterbahn auf dem Untergrund. Auch die Lebensdauer der Schaltung wird erhöht, weil die Isolation zwischen den leitenden Teilen 3 auch nach langer Betriebszeit nicht zerstört wird.

Das Verfahren kann in mannigfaltiger Weise an verschieden geformten Leitungen angewendet werden, so daß insofern die Ausführungsform der F i g. 2 nur ein Beispiel ist, bei dem ein ringförmiger Widerstandsteil 2, ein geradliniger Widerstandsteil 2a, zwei Kontaktanschlüsse 5 für den Anschluß nach außen und einige Zwischenleiter 3 in schematischer Weise dargestellt sind.

Das Verfahren ist besonders vorteilhaft für hochohmige Widerstandsschichten.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung einer gedruckten Schaltung, bei der eine bandförmige Kohlenstoff-Harz-Widerstandsschicht auf eine textilverstärkte Isolierstoffplatte an Stellen aufgedruckt ist, an welchen nicht nur elektrische Widerstände, sondern auch Leiterbahnen bzw. Kontaktanschlüsse vorgesehen sind, und bei der eine elektrisch gut leitende, Metallpartikelchen in einem Bindemittel enthaltende, die Leiterbahnen bzw. Kontaktanschlüsse bildende Schicht auf der bandförmigen Widerstandsschicht, diese elektrisch kontaktierend, aufgebracht ist und an keiner Stelle mit der Isolierstoffplatte in Berührung ist, dadurch gekennzeichnet,
daß die elektrisch gut leitende Schicht (3) als eine die Metallpartikelchen enthaltende Paste derar: auf die Widerstandsschicht (2) aufgetragen wird,

daß parallel zur Oberfläche der Isolierstoffplatte (1) verlaufende Randbereiche (4) der Widerstandsschicht (2) von der leitenden Schicht (3) frei bleiben, die zusammen mit den anschließenden freien Teilen der Widerstandsschicht (2) die Leiterbahnen bzw. Kontaktanschlüsse vollständig umgeben.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der Paste Silberpartikelchen verwendet werden.