СПОСОБ РЕЗКИ ДЛИННОМЕРНОГО ПЕЧАТНОГО КАБЕЛЯ
METHOD OF CUTTING LONG-LENGTH PRINTED CABLE

Изобретение относится к изготовлению длинномерных печатных кабелей с термопластичной лаковой или пленочной изоляцией, а более конкретно к разделке групповой заготовки на отдельные печатные кабели, которые по определению являются частным случаем печатных плат.
Так, например, в ГОСТ 23752-79 «ПЛАТЫ ПЕЧАТНЫЕ. Общие технические условия» термин «гибкие печатные кабели (ГПК)» упоминается практически во всех разделах стандарта, начиная с преамбулы.
На современном оборудовании фотохимические процессы получения всех элементов платы как на жестком, так и на гибком основании происходят в групповой заготовке размером 400×400 мм. При этом групповая заготовка базируется на реперных отверстиях, а готовые платы из нее вырубаются штампом.
Однако эта технология неприемлема к раскраиванию групповой заготовки длинномерных печатных кабелей - вновь созданного пассивного электроэлемента в рамках объективного процесса миниатюризации ЭРА. Ибо групповая заготовка длинномерных гибких печатных кабелей представляет собой ленту длиной более 20 м, шириной порядка 100-200 мм и толщиной 0,1-0,2 мм, причем шаг печатных проводников в наиболее часто встречающемся исполнении составляет 1,25 мм при ширине печатного проводника 0,7 мм и, соответственно, величине межпроводникового зазора - 0,5 мм.
Известен патент РФ №2342813 от 27.12.2008 г., в котором разделка групповой заготовки на отдельные гибкие печатные кабели осуществляется по месту удаленного проводника. Эта операция возможна только на печатных кабелях с лаковой термореактивной изоляцией.
Также известно авторское свидетельство СССР №911748, Н05К 3/06 от 07.03.1982 г., в котором в печатных кабелях с термопластичными клеем и пленочной изоляцией из групповой заготовки перед ее изолированием удаляются отдельные печатные проводники, соседние с будущим выкраиваемом кабелем. Этот способ создает довольно свободную зону продольной резки заготовки на отдельные кабели. Причем резку можно осуществлять вручную ножницами с малой вероятностью повреждения (зареза) боковой изоляции кабеля. Однако процесс удаления (отклеивания) отдельных печатных проводников из гальванической меди толщиной порядка 50 мкм, да еще с локальным нагревом печатного проводника по месту отслаивания, весьма трудоемок, а ввиду малой механической прочности отдельного проводника часто приводит к его обрыву, что в целом неприемлемо для мелкосерийного производства. А устройство для его механизации весьма сложно и дорогостоящее.
Общими признаками предлагаемого авторами способа резки длинномерного печатного кабеля является наличие термопластичной изоляции и локального нагрева.
В отличие от прототипа в предлагаемом авторами способе отдельный проводник, разделяющий соседние в групповой заготовке кабели, не удаляется, а его боковые кромки служат направляющими для движения режущего элемента, например проволоки.
Таким образом, задачей данного технического решения явилось создание механизированного способа продольной резки длинномерных печатных кабелей с термопластичной изоляцией, позволяющего обеспечить качественный продольный рез в межпроводниковом зазоре без нарушения целостности боковой изоляции на вырезаемых печатных кабелях, а также снизить брак, трудоемкость и себестоимость их изготовления.
Поставленная цель достигается тем, что процесс резки длинномерного печатного кабеля с термопластичной изоляцией, содержащего параллельные и прямолинейные печатные проводники, разделенные межпроводниковым зазором, и взаимодействие с режущим элементом заключается в том, что предварительно заготовку печатного кабеля изолируют со стороны формообразования печатных проводников, далее на печатном кабеле в межпроводниковом зазоре формируют технологическую прорезь, в которую вводят нагревательный элемент, затем подают на него питание, выводя на заданный температурный режим, после чего осуществляют перемещение нагретого режущего элемента вдоль продольной оси печатного кабеля.
В частных случаях, то есть в конкретных формах исполнения, изобретение характеризуется следующими признаками:
- режущий элемент выполнен в виде проволоки,
- как минимум одно из креплений режущего элемента после его введения в межпроводниковый зазор отодвигается в сторону удаляемого печатного проводника,
- резку осуществляют двумя режущими элементами,
- оба режущих элемента расположены на поперечном сечении вырезаемого печатного кабеля,
- режущие элементы во время резки раздвигаются,
- при резке прижимают нагретый режущий элемент к боковой кромке удаляемого печатного проводника,
- ширину режущего элемента выбирают меньше ширины межпроводникового зазора,
- температурный режим режущего элемента выбирают между точками течения и деструкции изоляционного материала.
Именно это позволяет сделать вывод о наличии причинно-следственной связи между совокупностью существенных признаков заявляемого технического решения и достигаемым техническим результатам.
Указанные признаки, отличительные от прототипа и на которые распространяется испрашиваемый объект правовой охраны, во всех случаях достаточны.
При реализации способа резки длинномерных гибких печатных кабелей новая последовательность операций и их сущность позволяют, в частности, за счет изолирования печатного кабеля до его разрезки и использования удаляемого печатного проводника в качестве направляющей опоры для нагретого режущего элемента обеспечить качественный продольный рез в межпроводниковом зазоре без нарушения целостности боковой изоляции на вырезаемых печатных кабелях, а также снизить брак, трудоемкость и себестоимость их изготовления.
Частные случаи, то есть конкретные формы исполнения, позволяют:
- режущий элемент выполнен в виде проволоки - отпадает необходимость базирования нагревательного элемента, например в плоском исполнении, относительно продольной оси такой гибкой и эластичной детали, как гибкий печатный кабель. Кроме того, нагретая проволока, обладающая намного меньшей массой в отличие от более развитого нагревательного элемента, обладает меньшей тепловой инерцией. Это позволяет локализовать ширину реза, не допуская расплавления в межпроводниковом зазоре материала, остающегося и изолирующего боковую поверхность крайнего рабочего проводника печатного кабеля, т.е. минимизировать ширину реза;
- как минимум одно из креплений режущего элемента после его введения в межпроводниковый зазор отодвигается в сторону удаляемого печатного проводника, это позволяет прижать режущий элемент к удаляемому печатному проводнику;
- резка осуществляется двумя режущими элементами, что позволяет увеличить производительность процесса резки;
- оба режущих элемента, расположенных на поперечном сечении вырезаемого печатного кабеля, уравновешивают боковые составляющие усилий, возникающие в каждом месте реза в отдельности;
- режущие элементы во время резки раздвигаются, что позволяет одновременно охватывать по дуге оба отрезаемых печатных проводника;
- обеспечивается прижатие режущего элемента к боковой кромке отрезаемого печатного проводника, это позволяет сохранить ширину и электрические свойства остающейся изоляции в межпроводниковом зазоре, прилегающей к крайним боковым печатным проводникам вырезаемого кабеля;
- проволоки выбирают меньше ширины межпроводникового зазора, в том случае если крайние печатные проводники являются рабочими, а не технологическими;
- температурный режим нагревательного элемента выбирается между точками течения и деструкции изоляционного материала, что позволяет снизить усилия, возникающие в зоне реза.
Таким образом, новая последовательность операций и их сущность позволяют, в частности, за счет изолирования печатного кабеля до его разрезки и использования отрезаемого печатного проводника в качестве направляющей опоры для режущего элемента обеспечить качественный продольный рез в межпроводниковом зазоре без нарушения целостности боковой изоляции на вырезаемых печатных кабелях, а также снизить брак, трудоемкость и себестоимость их изготовления.
На основе предлагаемого способа термической резки длинномерного печатного кабеля с термопластичной изоляцией разработан технологический процесс изготовления печатных кабелей и внедрен в серийное производство.