AT223684B - Verfahren zum Herstellen von elektrischen Bauelementen nach Art der gedruckten Schaltungen - Google Patents

Description

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  Verfahren zum Herstellen von elektrischen Bauelementen nach Art der gedruckten Schaltungen 
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zum Herstellen von elektrischen Bauelemen- ten nach Art der gedruckten Schaltungen und insbesondere zum Herstellen von Rotoren dieser Art für Mo- toren und Generatoren mit axialem Luftspalt. 



   Das erfindungsgemässe Verfahren besteht darin, dass zunächst durch Ätzen die Oberfläche eines ge- eigneten, isolierenden oder leitfähigen Basismaterials entsprechend einem vorgegebenen Muster teilwei- se abgebaut wird, dass sodann die ganze Oberfläche, also die geätzten und die ungeätzt gebliebenen Tei- le, mit einer elektrisch   leitfähigen Schicht überzogen   wird und dass schliesslich das aufgebrachte, leit- fähige Material von den ungeätzt gebliebenen Teilen der Oberfläche des Basismaterials wieder entfernt wird.

   Zum Herstellen des Atzmusters kann man sicn   zweckmasslgerweise   der bekannten Verfahren zum
Herstellen von geätzten Leiterzügen bedienen, einschliesslich der Verfahren, um die leitenden Schichten galvanisch oder durch stromlose Metallabscheidung aufzubringen bzw. eine stromlos aufgebrachte Schicht galvanisch zu verstärken. 



   Hiebei werden alle jene Oberflächengebiete, welche nicht abgeätzt werden sollen, durch Aufbringen einer Schutzschicht abgedeckt. Beispielsweise kann das Muster der nicht abzuätzenden Oberflächengebiete im Photodruck hergestellt werden. Nach dem Ätzen wird zweckmässigerweise die Abdeckschicht entfernt und sodann, vorzugsweise durch galvanische Abscheidung, eine leitfähige Schicht, beispielsweise eine Kupferschicht auf der ganzen Oberfläche des Basismaterials, also auf den geätzten und den unge- ätzten Gebieten, aufgebaut. Anschliessend wird die auf den nicht abgeätzte Gebieten des Basismaterials aufgebaute, leitfähige Metallschicht - vorzugsweise durch Planschleifen-entfernt. 



   Dieses erfindungsgemässe, im nachfolgenden noch näher beschriebene Verfahren zum Herstellen von elektrischen Bauelementen nach Art der gedruckten Schaltungen eignet sich besonders vorteilhaft zur Anfertigung von Rotoren für Maschinen der eingangs erwähnten Art mit axialem Luftspalt. Für derartige   Wechselstrom-Induktions-Motoren   ist vorgeschlagen worden, als Rotor eine Eisenscheibe zu verwenden, welche auf der Seite, welche der vorzugsweise gedruckten Feldwicklung zugekehrt ist, eine Kupferauflage besitzt. Die in dem Kupfer durch den wechselnden Magnetfluss hervorgerufenen Ströme fuhren zum Ausbilden eines Drehmomentes und bewirken damit die Drehbewegung des Rotors.

   Um die magnetische Verkupplung zwischen Rotor und der Statorwicklung zu verbessern, ist es wünschenswert, einen Teil der Kupferauflage durch ein magnetisches Material zu ersetzen, um auf diese Weise den wirksamen Luftspalt zu verringern und so die Feldstärke zu erhöhen. 



   Für die wirtschaftliche und technisch einfache Herstellung solcher Rotoren nach dem erfindungsgemässen Verfahren kann als Basismaterial ein Stoff mit geeigneten magnetischen Eigenschaften dienen, beispielsweise eine Scheibe aus magnetisch weichem Eisen. Nach einer Ausgestaltung der Erfindung hat es sich als besonders vorteilhaft erwiesen, als Basismaterial eine Scheibe zu benutzen, die durch Aufwickeln eines Blechstreifens aus Material mit geringem Verlust, beispielsweise aus silizium legiertem Blech, hergestellt wird. Um einer solchen gewickelten Scheibe den erforderlichen mechanischen Halt zu geben, kann diese vorteilhafterweise mit einer dünnen Stahlscheibe mechanisch fest verbunden werden. 



   Im folgenden soll die Erfindung an Hand einer beispielsweisen Darstellung näher beschrieben werden. 



  Fig.   l   zeigt einen Rotor für eine elektrische Maschine mit axialem Luftspalt, welcher nach dem erfindungsgemässen Herstellverfahren angefertigt ist. Fig. 2 zeigt den gleichen Rotor im Schnitt, und die Fig. 3a 

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 bis 3f sind Teil-Schnitt-Darstellungen einzelner Verfahrensstufen. 



   In Fig.   l   ist ein Rotor, wie er für   Wechselstrom-Induktions-Motoren   mit axialem Luftspalt nach
Raymond und   Henry-Baudot   geeignet ist, mit 10 bezeichnet. Dieser Rotor 10 besteht aus einer Scheibe 11 aus ferromagnetischem Material, auf der sich in den mit 12 bezeichneten Gebieten Kupferschichten be- finden. Der Rotor kann an einer geeigneten Welle 13 montiert werden. 



   In Fig. 2 ist der gleiche Rotor dargestellt. 11 bezeichnet wieder die Scheibe aus ferromagnetischem
Material und 12 die Gebiete mit Kupfer, 13 ist wieder die Welle des Rotors. 



   An Hand der Fig.   3a - 3f   wird das Verfahren zum Herstellen eines solchen Rotors in seinen einzelnen
Stufen dargelegt. In Fig. 3a ist das Basismaterial für die Scheibe aus ferromagnetischem Material 11 im
Schnitt dargestellt. Wie in Fig. 3b gezeigt, wird die Oberfläche dieses Basismaterials 11 mit einer bei- spielsweise aus Photoresist bestehenden Schicht 14 überzogen. Nach dem Belichten dieser Schicht durch ein entsprechendes Negativ des gewünschten Musters und anschliessendem Entwickeln verbleibt die
Schicht 14 nur in jenen Gebieten, welche nicht abgeätzt werden sollen (Fig. 3c). 



   Das Abätzen erfolgt in einem zum Abbau von Eisen geeigneten Bad oder indem in anderer Weise, beispielsweise durch Sprühen, die abzuätzende Basismaterial-Oberfläche mit dem Ätzmittel in Kontakt gebracht wird. Hiedurch wird, wie in 3d dargestellt, das nicht durch die Schicht 14 abgedeckte Basis- material 15 abgeätzt. 



   Nunmehr wird die ganze Oberfläche, nachdem vorzugsweise das Ätzresist 14 entfernt worden ist, bei- spielsweise mit Kupfer, vorzugsweise galvanisch plattiert. In der Fig. 3e ist diese Kupferschicht mit 17 bezeichnet ; sie überdeckt sowohl die abgeätzten als auch die ungeätzten Teile des Basismaterials. Die
Dicke einer solchen Schicht kann beispielsweise   0,   1 mm betragen. Schliesslich wird die leitfähige Schicht 17, soweit sie sich in Gebieten 16 befindet, die nicht abgeätzt worden waren, vorzugsweise durch
Abschleifen entfernt, so dass eine plane Oberfläche entsteht, die von den ungeätzten Teilen des Basismaterials 16 und den Kupferbezirken 17 gebildet wird (Fig. 3f). 



   Die vorstehende Beschreibung des erfindungsgemässen Verfahrens an Hand des Beispieles der Herstellung eines Rotors zeigt auch zugleich, in welcher Weise das Verfahren ganz allgemein zum Herstellen von elektrischen Bauelementen nach Art der gedruckten Schaltungen dient. Beispielsweise kann das Basismaterial 11 in einem solchen Falle aus einem geeigneten Isolator bestehen, vorzugsweise einem solchen homogener Art, wie beispielsweise Glas. Dann dienen die an Hand der Fig. 3a-3f beschriebenen Verfahrensschritte dazu, um auf dem Isoliermaterial Leiterzüge nach einem beliebigen Leitermuster auszubilden, wobei als leitfähiges Material in einem solchen Falle vorzugsweise Knpfer dient. 



   Nach einer Weiterbildung der Erfindung kann hiebei zum Herstellen der Leiterzüge mit Vorteil von der"stromlosen"Abscheidung von Metallen, vorzugsweise von Kupfer, Gebrauch gemacht werden. 



    PATENTANSPRÜCHE :    
1. Verfahren zum Herstellen von elektrischen Bauelementen nach Art der gedruckten Schaltungen, insbesondere Rotoren für elektrische Motoren oder Generatoren mit axialem Luftspalt, dadurch gekenn-   zeichnet, dass die Oberfläche eines geeigneten Basismaterials durch Ätzen in bestimmten, einem vorgegebenen Muster entsprechenden Gebieten abgebaut wird, dass sodann die ganze Oberfläche des Basisma-   terials. bestehend aus geätzten und ungeätzten Teilen, mit leitfähigem Material überzogen wird und dass dieses leitfähige Material von den Gebieten, welche nicht geätzt worden waren, wieder entfernt wird.

Claims (1)

1. 2. Verfahren nach Anspruch l, dadurch gekennzeichnet, dass die nicht abzuätzenden Gebiete des Basismaterials durch eine Schutzschicht, vorzugsweise eine solche, welche im Lichtdruck aufgebracht ist, abgedeckt werden, so dass sie nicht mit dem Ätzmittel in Berührung kommen können.

   3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Ätzen die Schutzschicht entfernt, vorzugsweise abgerieben wird.

   4. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass zum Herstellen von Rotoren für elektrische Maschinen mit axialem Luftspalt als Basismaterial ein ferromagnetischer Stoff dient, vorzugsweise Eisen mit geringen Verlusten, dass dieses nach einem vorgegebenen Muster abgeätzt und sodann mit einem Kupferüberzug versehen wird, der anschliessend von den nicht abgeätztem eilen der Oberfläche des Basismaterials wieder entfernt wird.

   5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass als Basismaterial ein Bandwickel dient, der aus einem Blechstreifen, vorzugsweise aus siliziumlegiertem Eisenblech, besteht und zum Verbessern der mechanischen Festigkeit vorzugsweise mit eine : dünnen Stahlscheibe verbunden ist.

   6. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schicht aus leitfähigem Material galvanisch aufgebracht wird. <Desc/Clms Page number 3>

   7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet. dass die Schicht aus leit- fähigem Material durch stromlose Metallabscheidung aufgebaut wird.

   8. Verfähren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die stromlos aufgebaute Schicht galva- nisch verstärkt wird.