专利名称：三维导线调直方法及其设备和制造一种导电材料的方法
技术领域：
本发明涉及一种三维导线调直方法和用于制造一种导线结构的设备，该导线结构内的导线以规定的节距三维调直，还涉及一种利用该导线结构制造导电材料的方法，该导电材料例如是印刷电路板材料或各向异性导电材料。
背景技术：
制造一种导线结构，其中导电的导线以规定的节距进行三维地和精确地调直，这是一项重要的技术，因此可制造包括埋置在橡胶或树脂内的导线结构的各向异性的导电材料。各向异性的导电材料用作印刷电路板材料或类似材料的元件，其中在设备和配线板上的电极相互面对连接。在这种情况下，沿导线仅在电极之间导电，而在设备或配线板的水平方向绝缘。由于这种特征的优点，各向异性的导电材料广泛用作计算器，液晶等的布线元件。
印刷电路板包括用于接受集成电路的插槽和在一侧用于各种电子元件的一组接线端子，和另一侧用于连接元件的印刷导电通路，传统上，它大量用作电子设备的元件。
按照惯例，用于印刷电路板的材料通过下列步骤制造，即制造由绝缘材料例如环氧树脂或玻璃制成的板体，通过钻孔操作在规定位置形成用于导电的通孔，通过电镀操作使用于导电的通孔上涂敷导电金属例如铜，然后用密封剂密封该通孔。
然而，存在一些公认的缺点，如在该工艺中在板体上钻孔产生碎屑，这将导致产品缺陷，另外，在板材料的边缘部分电镀会出现裂缝，这将导致不良导电性。另外，对于钻孔来说，通孔的长度(板的厚度)与直径之比限制在约为5；对于厚度为1mm的板，通孔的直径的下限约为0.2mm。然而，为获得高密度的印刷电路板，较小的直径较佳，但这样钻孔比较困难。
在公开号为49-8759的日本未审查专利申请文献中提出了一种电路板，其制造步骤为将电线例如Ni或Co插入框体内，在其中注入绝缘材料例如熔融的环氧树脂或类似物，在树脂硬化后垂直于金属导线沿板切割，将两块切割的板电连接。
然而，由于环氧树脂或类似物用于该电路板中，存在一个缺点即在树脂固化过程中由于体积收缩约2％至3％，因此尺寸精度例如通孔的节距可能削弱。由于尺寸精度是高密度印刷电路板的一个非常重要的因素，因此，这是一个严重的缺陷。
另外，在这种类型的电路板中，没有考虑其本身和层压在其一个或两个侧面上的导电层(光学处理层)之间的热膨胀差，在维修或温度变化期间由于施加的冲击，可能尺寸板材料和导电层之间的分离。在绝缘材料和金属导线之间也可能出现分离。
考虑到上述已有技术的缺点，本发明的一个目的是提供一种三维导线调直法及其所用的设备，能制造大尺寸的导线结构和微型的导线结构，其中的导线以规定节距三维的和精确的调直，而且确保了高的生产率和操作的方便。
本发明的另一个目的是提供一种制造导电材料例如印刷电路板或各向异性导电材料的方法，该导电材料具有另人满意的导电性，而且可控制热膨胀性，因此，可防止在维修期间板材料和导电层之间的分离，以及绝缘材料和金属线(导线)之间的分离。
本发明的又一个目的是提供一种制造导电材料的方法，它能获得具有较高密度，改进的尺寸精度，改进的方便和容易地可使用性的印刷电路板材料或各向异性导电材料。
发明概述根据本发明，提供一种三维导线调直法(第一调直法)，以制造具有以规定节距三维地调直的导线的导线结构，该方法的步骤包括沿旋转轴的外围布置一个或多个边框状框体，该边框状框体具有规定的厚度，以通过旋转该旋转轴使导线围绕旋转轴和边框状框体的方式，在边框状框体上以规定节距缠绕导线，重复在上述边框状框体上堆叠另一组边框状框体和在其上以规定节距再缠绕导线的步骤。
根据本发明，还提供一种三维导线调直法(第二调直法)，以制造具有以规定节距三维地调直的导线的导线结构，该方法的步骤包括在保持规定的间距隔开的棱柱空间体的任意一个或两个侧面上布置两个隔板，每个隔板具有规定的厚度，通过绕其中心轴旋转该棱柱空间体许多圈，以便在两个隔板上以规定节距缠绕导线，重复在上述两个隔板上堆叠另一组隔板和在其上以规定节距再缠绕导线的步骤。
根据本发明，还提供一种三维导线调直法(第三调直法)，以制造具有以规定节距三维地调直的导线的导线结构，该方法的步骤包括通过在其外围布置一个或多个具有规定厚度的边框状框体，或者通过在保持规定的间距隔开的其外围的任意一个或两个侧面上布置两个隔板，每个隔板具有规定的厚度，以便建立一个模型，通过围绕模型移动绕线筒，以便在用于建立该模型的上述边框状框体或隔板上以规定节距缠绕导线，重复在上述边框状框体或隔板上堆叠另一组边框状框体或隔板和在其上以规定节距再缠绕导线的步骤。
根据本发明，还提供一种三维导线调直设备(第一调直设备)，它包括布置在垂直于棱柱空间体的轴线方向上相互面对的两个侧板；布置在棱柱空间体的一个或两个侧面上且在侧板之间的具有规定厚度的两个隔板，这两个隔板与棱柱空间体的轴线平行且与之隔开规定距离；用来使这些侧板和隔板绕棱柱空间体的轴线旋转的驱动装置，该棱柱空间体由侧板和两个隔板限定；以及绕线筒，该绕线筒用于从两个隔板的外围的外侧以规定节距供送缠绕于其上的导线。
最好，在上述三维导线调直法和设备中，在隔板的端表面上以规定节距形成V形凹槽，以便三维地和精确地调直导线。
根据本发明，还提供一种三维导线调直设备(第二调直设备)，它包括导线供送机构，用于张紧导线的定位架和导决，用于安装定位架和导块的模型，和用于使模型旋转的旋转机构，其特征在于以规定节距在定位架上布置导线的凹槽部分以规定节距和规定深度形成，导块以规定节距设有缺口部分，以限定导线的张紧位置和维持导线的抗张强度。
最好，用于三维导线调直的设备以这种方式构成，即定位架和导块堆叠的越多，在定位架和导块上形成的缺口之间的距离变得越长。而且，该设备最好以这种方式构成，即当定位架以规定的多层堆叠时，导线在若干凹槽部分和位于导块上的缺口部分之间张紧，该凹槽部分位于平行于定位架的堆叠方向几乎直线延伸的假想线上。
而且最好在导块上设有对应于导线的张紧角的倾斜部分，以防止张紧到从导块至定位架上的导线与导块的除了缺口部分之外的部分之间的接触。而且最好缺口部分的底部分在导块上形成具有钝角或者曲线的外形，因为它可避免导线由于过分弯曲而折断。
当张紧导线时，最好使用导线供送机构，通过其本身在平行于用来使模型旋转的旋转机构的旋转轴的方向上滑动，它可控制导线供送位置，而且许多导线可一次供送到模型中。为了获得高的生产率，最好使用具有绕旋转机构的旋转轴对称的结构。
根据本发明，提供了一种制造导线结构的方法，在其得到的导线结构中，导线以规定节距在所述凹槽部分之间并以所述定位架的厚度的节距三维地张紧，该方法的步骤包括利用下述部件，即导线供送机构，用于张紧导线的设有凹槽的定位架，其中以规定节距在该定位架上布置导线的凹槽部分以规定节距和规定深度形成，以规定节距设有缺口部分以限定所述导线的张紧位置和维持所述导线的抗张强度的导块，用于安装所述定位架和所述导块的模型，以及用于使所述模型旋转的旋转机构；使所述模型旋转，与此同时，从所述导线供送机构调节所述导线的供送位置，因此，所述导线容纳在所述规定的缺口部分和所述凹槽部分内；和将所述定位架和/或所述导块堆叠到所述模型中，与此同时，立即使所述模型的旋转停止。
最好，导块以这种方式布置，即减少由于位于定位架的边缘部分的导线的抗张强度产生的应力，以避免定位架变形，因此，保证了在定位架堆叠的位置的精度。
根据本发明，还提供一种制造导电材料的方法，该方法的步骤包括将绝缘材料注入一个导线结构中，该导线结构是通过上述第一至第三种三维导线调直法获得，或者是通过制造导线结构的方法获得，使绝缘材料固化，和沿横过导线的平面切削固化了的绝缘材料。
最好，绝缘材料是橡胶，塑料或塑料陶瓷复合材料中的任意一种。
图2是
图1所示的设备的侧视图。
图3是边框状框体的一个实例的透视图。
图4是导线结构的一个实例的透视图。
图5是一种三维导线调直法(第二调直法)和用于实施该方法的三维导线调直设备(第一调直设备)的一个实施例的示意结构图。
图6是一个隔板的一个实例的说明图。
图7是根据本发明的一种三维导线调直设备(第二调直设备)的另一个实施例的示意结构图。
图8是从图7的顶部看去图7中的导线供送机构的平面图。
图9是用于图7所示的导线调直设备的模型结构的说明图。
图10(a)，(b)，(c)，和(d)是用于图7所示的三维导线调直设备的导块结构的一个实施例的说明图。图10(a)是后正面图，图10(b)是平面图，图10(c)是缺口部分的前视图和放大视图，而图10(d)是横截面图。
图11是用于图7所示的三维导线调直设备的定位架的一个实施例的透视图。
图12是在图7所示的三维导线调直设备中，导线在多层定位架和一个导块之间张紧的状态的说明图。
图13是在图7所示的三维导线调直设备中，堆叠的定位架的状态的说明图。
图14是根据本发明的制造导电材料的方法，所制造的复合块体的一个实例的局部透视图。
图15是根据本发明的制造导电材料的方法，所获得的印刷电路板材料的一个实例的透视图。
图16是印刷电路板的一个实例的透视图。
现在根据实施例来详细描述本发明，然而，可以理解本发明不仅限于这些特定的实施例。
图1是用于实施本发明的三维导线调直法的设备的一个实施例的示意结构图，图2是图1所示的设备的侧视图。
三维导线调直设备10包括一个旋转轴11和沿该旋转轴外围布置的四个边框状框体(框形定位架)。边框状框体12具有图3所示的形状，并且其厚度对应于缠绕的导线13的节距。在沿旋转轴11外围布置的四个边框状框体12上，可以缠绕从导线绕筒14供送的导线13。当开始缠绕时，导线13定位在位于三维导线调直设备10附近的定位部分(未表示)。数字标记15表示一个基座，该基座用于支承旋转轴11和边框状框体12，并借助臂16支承四个绕线筒14。
从绕线筒14供送的导线13通常借助图中未表示的导向器或类似物以规定的节距缠绕在边框状框体12上。
在具有上述结构的三维导线调直设备10中，借助图中未表示的马达，使与绕线筒14同步转动的旋转轴11转动一圈，这样，导线13可缠绕在边框状框体12上。然后，另一组边框状框体12堆叠在这些边框状框体12上，导线13缠绕在另一组边框状框体12上。重复这些步骤。
在本实施例中，由于设备包括沿该旋转轴11外围布置的四个边框状框体12，这样，沿该轴截取的横截面是正方形，因此，旋转轴11以90°进行转动，每当旋转轴11转动90°时，执行堆叠边框状框体12和缠绕导线13的步骤。当然，沿旋转轴11外围的边框状框体12的数量不限于四个，也可以是仅一个。然而，最好布置四个边框状框体，因为这样沿该轴截取的横截面具有方形轮廓，因此可有效的利用旋转轴11的外围，以制造导线结构。
以这种方式，在旋转轴1每次转动后，在边框状框体12上堆叠另一组边框状框体12，以规定的节距在其上缠绕导线13，通过重复这些步骤，可获得这样一种导线结构，它具有以规定节距精确地和三维地调直的导线13。
根据上述步骤，可获得如图4所示的四个导线结构。在制造四个导线结构17之后，切割在每个导线结构17之间延伸的导线部分，以便从旋转轴11的外围去掉每个导线结构17，在旋转轴11的外围重新布置四个边框状框体12，然后，重复与上述相同的步骤。
在以这种方式获得的导线结构中，由于导线以规定的节距精确地和三维地调直，通过将该导线结构埋置在橡胶或树脂中，并切割成适当尺寸的元件，这样可制造只在一个方向上导电的元件例如各向异性导电材料。
下面将描述调直的第二种方法及其设备。
图5是三维导线调直的方法(第二调直法)和实施该方法的三维调直设备(第一调直设备)的一个实施例的示意结构图。
在图5中，数字标记20表示三维导线调直设备，在该设备20中，考虑到棱柱空间体21，该棱柱空间体21由两个侧板22和23和规定厚度的两个隔板24，25构成，该侧板布置在垂直于棱柱空间体的轴线方向上并相互面对，该隔板布置在棱柱空间体的一侧，相互平行并且与棱柱空间体21的轴线隔开规定的距离。
该设备以这种方式构成，即侧板22，23和隔板24，25绕棱柱空间体21的轴线外围旋转，该轴线由图中未表示的驱动装置例如马达以这种方式限定。在这两个隔板24，25外围一旁，导线28从绕线筒26经过一个导向器27以规定的节距供送。数字标记29表示棱柱空间体21的轴线。
图6表示隔板24，25的优选实例，该隔板在其端表面上以规定的节距设有许多V形凹槽30。这种结构是较佳的，因为这样导线可精确的调直。
在具有这种结构的三维导线调直设备20中，都具有规定厚度的两个隔板24，25布置在棱柱空间体21的任一侧表面上，并保持规定的距离隔开，棱柱空间体21绕中心轴转动许多圈。
如上所述，通过转动棱柱空间体21，即，侧板22，23和隔板24，25绕中心轴转动许多圈，导线28以规定节距缠绕在两个隔板24，25上，因此，导线28在其表面上调直。然后，将另外的两个隔板堆叠在这两个隔板24，25上，以规定的节距再在其上缠绕导线，重复这些步骤达规定的次数。
以这种方式，获得导线结构17，该导线结构上以规定的节距精确地和三维地缠绕有导线(见图4)。
在制造导线结构的步骤之后，在隔板24，25外侧切割导线以去掉导线结构，并再次将两个隔板布置在棱柱空间体21的任何一个侧表面上，并使之保持规定的距离隔开，然后重复上述步骤。
在图5所示的实施例中，尽管制造的是单件导线结构，还有可能在棱柱空间体21的垂直于中心轴29并相互面对的任意两个侧表面上制造两件式导线结构。
尽管没有详细说明调直的第三种方法，但是，还可以通过下述方法获得如图4所示具有以规定节距精确的和三维的经过调直的导线的导线结构17，与第一和第二调直法相反，该方法中模型固定，而绕线筒移动，如图5所示，该方法的步骤包括通过侧表面板22，23和隔板24，25制成一个模型以构成棱柱空间体21，使绕线筒26和导向器27绕该模型转动。
现在描述三维导线调直设备(第二调直设备)的一个实施例。
图7是三维导线调直设备(第二调直设备，以后称之为“调直设备”)的一个实施例的说明图。调直设备1包括用于制造导线结构的主体1A，和用于向主体1A供送导线2的导线供送机构1B。当然，它可以形成一体设备。图7附有在主体1A内堆叠的导块5的主要放大横截面图。
图8表示从图7的顶部看去图7的导线供送机构1B的平面图。导线供送机构1B包括其上缠绕有导线的绕线筒3，用于向导线2施加抗张强度的转矩马达31，和用于从规定位置向主体1A供送导线的滑轮33，所有这些元件布置在相同的基座41上。如图7所示，基座41在垂直方向上具有两层，缠绕在卷筒3上的导线2经过孔部分51(图8)向主体1A供送，该卷筒3布置在下基座41上，该孔部分51位于上基座41上，该滑轮在上基座41上的规定位置布置成一排。
如图7和8所示，包括两层的基座41布置在滑动机构71上，该滑动机构71位于支承底座61的上表面上，滑动机构71允许基座41在垂直于图7的纸张方向上而在图8中平行于纸张的方向上以规定的节距滑动，该方向在图8中以箭头M表示。布置成一排的滑轮33固定在规定的位置，根据要制造的导线结构的导线的布置节距，最好每个滑轮33之间的距离设定为位于定位架4上的凹槽37的节距的整数倍，下面将描述该定位架4。
另一方面，主体1A包括张紧导线2的定位架4和导块5，用于安装导块5的模型6，和用于使模型6旋转的旋转机构7。图9表示用于图7所示的调直设备1中的模型6的结构的详细说明图。
模型6具有H形横截面，并且在其中部具有用于插入旋转机构7的旋转轴8的安装孔42。模型6还包括侧壁62，每个侧壁62设有定位凹槽52以便在规定位置堆叠定位架4，而且包括由侧壁62限定的两个凹道部分82A和82B和其上具有安装孔2的底表面部分72。导块5通过螺钉和类似零件固定在其外部的侧壁62和/或底表面部分72上。
假定安装孔42是其中心轴，模型6具有绕该中心轴对称的结构，导线结构在每个凹道部分82A和82B内形成。位于本发明的调直设备的模型上的这种凹道部分不仅限于在两个位置形成，它可以在一个位置或三个位置形成。当适用具有若干凹道部分的模型时，从一个导线结构至另一个导线结构延伸的导线的长度可以减小，因此，导线的浪费减少。
通过使用旋转机构7，当模型6在规定方向上例如图7所示的顺时针方向上旋转时，导线2首先经过布置在上右侧的导块5，然后经过上右侧的定位架4，并且，经过上左侧的定位架4，然后经过主体1A的上左侧的导块5，以恒定的抗张强度张紧。然后，模型6的下凹道部分82B移动到其上侧，与在凹道部分82A中一样，导线2在凹道部分82B中拉紧。以这种方式，通过安装定位架4和导块5，与此同时，在模型6旋转几乎规定角度后，立即停止旋转，可获得具有以规定间距张紧的导线2的导线结构。
现在描述张紧导线2的详细结构和方法。
首先，导块5和定位架4提前安装在模型6的第一层(最下层)。利用模型6的底表面部分72的侧表面或其它部分，从导线供送机构1B牵引出的导线2的线头固定在规定位置，例如，利用螺钉或其它不同的零件固定在图9所示的固定点92。
模型6旋转几乎规定的角度，以便将导线2张紧到导块5上，该导块5布置在其中一个凹道部分82A的固定点92的侧部，因此导线2容纳在位于导块5上的缺口部分35内。在图7和8所示的导线供送机构1B的情况下，导线2的八个平行部分以规定的距离同时张紧。
图10(a)，(b)，(c)，和(d)表示导块5的一个实施例的说明图。图10(a)是后正面图，图10(b)是平面图，图10(c)是缺口部分22的前视图和放大视图，而图10(d)是横截面图，导块5在其一侧的边上以规定节距设有缺口35。导线在缺口35内钩住，通过进一步旋转模型6，它被沿导到定位架4的凹槽部分37，因此，导线2容纳在缺口部分35和凹槽部分37之间。
图11是定位架4的结构的一个实施例的透视图。在定位架4的上表面，凹槽部分37以一定的布置节距形成，该布置节距与沿导线张紧的方向在导块5上的缺口部分35的节距相同。通过张紧导线使之容纳在凹槽部分37内，在定位架4的上表面上张紧的导线2的部分的间距变得恒定，因此，确保了导线2的张紧位置的精度。
如下面所述，由于定位架4一个堆叠在另一个之上，这样限定了凹槽部分37的深度大于导线2的直径，从而允许定位架4的上表面和下表面当堆叠时直接相互接触，这如图13所示。以这种方式，在定位架4的堆叠方向上，导线2的设置节距也保持精确，因此提高了导线的张紧精度。
为了保持导线2的张紧精度，需要精确的形成凹槽部分37。对于形成凹槽部分37的一种方法，最好，使用化学方法例如化学蚀刻法等或使用机械法例如切割。
导线2容纳在凹槽部分37内以便以这种方式平行容纳，该导线容纳在位于凹道部分82A内的另一个定位架4上的凹槽部分37内，这使导线在定位架4之间张紧。另外，导线2引导至缺口部分35，该缺口部分35位于布置在凹道部分82A内的另一个导块5上，并且导线2在另一个定位架和另一个导块5之间张紧。在凹道部分82A内的导块5之间的第一布线操作以这种方式完成。然后，模型6转动，导线2在导块5之间张紧，以便在凹道部分82A和82B内完成第一布线操作。
如上所述，最好每个滑轮的间距，换句话说，要供送的导线2的间距是在导线供送机构1B内的位于定位架4上的凹槽部分37的设置节距(该设置节距与位于导块5上的缺口35的设置节距相同)的整数倍。因此，当凹槽部分37的设置节距和滑轮之间的空间相同时，不需要导线供送机构1B的滑动机构71，通过使模型6旋转，并适当的布置定位架4和导块5，这样可获得导线结构。
另一方面，当滑轮33之间的空间等于或大于凹槽部分37的设置节距的两倍时，利用导线供送机构1b内的滑动机构71，在导线于凹道部分82B内张紧之后，并在导线2于凹道部分82A内再次张紧之前，使基座41滑动一段凹槽部分37的设置节距，因此，调节导线供送位置，这样导线引导至缺口部分35和凹槽部分37，该凹槽部分37靠近该缺口部分以及导线已经张紧的凹槽部分。
在进行导线供送位置调节之后，张紧另外八个平行的导线2，该另外的八个平行导线与以前通过使模型6旋转一圈所张紧的八个导线2平行。重复利用滑动机构71调节导线供送位置并旋转模型6的步骤，直至在一个定位架4上形成的所有凹槽部分37内装有导线2为止。无须多说，当使用这种滑动机构71时，设定导线2的第一供送位置，这样位于一个定位架4上的所有凹槽部分37装有需要的导线2。
在第一层上的定位架4的所有凹槽37装有导线2之后，布置第二层的定位架4。通过使滑动机构71在与第一层的空间上设置导线的方向相反的方向上移动时，在第二层上的定位架4上，进行导线设置。以这种方式，重复下列步骤，即设置定位架4，通过滑动机构71调节导线供送位置，和转动模型6，直到可以获得规定量的层为止。
与定位架4的堆叠对应，需要导块5堆叠。这里，对于多层导块4来说，只可使用一个导块5。换句话说，如图12的说明图所示，在堆叠成规定量的层的定位架4内，有可能在若干凹槽部分37和位于一个导块5上的一个缺口部分35之间张紧导线2，该凹槽部分37布置在平行于堆叠方向的几乎直线延伸的假想线上。以这种方式，通过减少使用的导块5的数量，部件成本可降低，而且，导线结构的制造工作可简化。
当然，缺口35必须具有足够的深度和宽度以容纳所有的导线2，因为其中容纳有许多导线2。以前所述的图10(c)的缺口部分35的放大图表示24根导线2容纳在缺口部分35内的状态。换句话说，一个导块(单层)5用于堆叠成24层的定位架4。
以这种方式，当单层导块用于多层定位架4时，如图7和12所示，导线2处于以恒定的角度向定位架4的堆叠方向分散开的状态。由于另一个导块布置在该单导块5上，如果这另一个导块5与以前张紧的导线2接触或者使导线2弯曲，导线2的张力可变化，或者导线2可损坏或断裂。
因此，根据本发明，最好在导块5上形成对应于导线2的张紧角的倾斜部分，因此，张紧到定位架4上的导线不与导块5的除了缺口部分35之外的部分接触。如图7的放大图和图10(d)的横截面图所示，倾斜部分53位于导块5的下表面上。
在图7所示的调直设备1的情况下，导线2设置成在缺口部分35以约90度的角弯曲。在这种情况下，如果缺口部分的底部分的轮廓具有尖边缘，导线2倾向于在该边缘部分弯曲并折断。因此，如图10(d)所示，最好缺口部分35的底部分形成具有若干相结合的钝角或者曲线的外形，因此导线2不会过分弯曲。
当对应于定位架4的堆叠来堆叠导块5时，如果缺口部分35布置在平行于导块5的堆叠方向的假想线(其方向与定位架4的堆叠方向相同)上时，位于凹道部分82A和82B内的导线2在已经设置导块5的侧表面上相互重叠。
在这种情况下，由于导线2具有不直线延展的趋势，因此可能出现一些问题，以致导线2的张力可能略微变化，或者由于导线2之间的接触，导线可能形成结，从而可能导致其破损。另外，它可能导致另一个问题，因此在导线结构的制造结束后，当从模型6取出导线结构时，可能需要很多时间和花费用于切割导线2。
为了解决上述问题，如图7的放大图所示，最好以下列方式限定导块5的结构和/或堆叠位置，该方式即随着堆叠的导块5的数量增加，在定位架4和导块5上形成的缺口部分35之间的距离变长。
这确保了导线2容纳在缺口部分35内，且导线2布置成在凹道部分82A和82B之间几乎平行但相互不重叠，因此确保了导线2的张紧精度，并且在制造了导线结构之后，可使导线2的操作更方便。
最好，导块5的结构在于，当导块5一个接着一个堆叠时，如图10(a)至10(d)所示，利用螺钉孔55或类似物，将导块5拧到预先安装的导块5和/或模型6的侧壁62或类似部分上，因此使其位置固定。
通过利用上述导块5，防止导线2在定位架4的边缘部分过分弯曲，这样由导线2施加的压力分布并且没有集中在边缘部分上，因此定位架4不会变形。这导致最佳的保证了多层堆叠和定位架4之间的导线2的张紧精度。
如上所述，当使模型6旋转，操作滑动机构71，和堆叠规定数量的定位架4和导块5的这些步骤以规定顺序进行时，完成了导线2的张紧，切割导线，与此同时抗张强度保持恒定。通过在位于最上层的导块5上形成一个固定点，该固定点与在模型6上形成的固定点92相同，因此可保持导线2的抗张强度。
作为下一个步骤，如上所述，在利用第一至第三种三维导线调直方法或者第一或第二调直设备获得导线结构之后，绝缘材料例如橡胶，塑料或塑料陶瓷复合材料注入导线结构内并固化。
通常，通过将导线结构放入模型内，并将绝缘材料以熔化状态倒入模型内，因此实现将绝缘材料注入导线结构内。最好，通过真空注塑法实施注入操作。
然后，当绝缘材料固化时，通过去掉边框状框体，隔板和导块等，可获得具有以规定的节距布置的导线34的复合块体38。
在图14中，复合块体38包括一种绝缘材料，例如橡胶，塑料或塑料陶瓷复合材料32，该绝缘材料内具有以规定间距布置的导线34。
导线34以这种方式布置，这样，它们从复合块主体38的表面36线性延伸到与表面36相对的另一个表面39，并从表面36和另一个表面39突出。
当获得这种复合块主体38时，利用板锯，钢丝锯或类似工具沿表面A1，A2切削(切割)复合块主体38，该表面垂直于导线34，因此可获得导电材料例如印刷电路板材料或各向同异性的材料。
根据上述方法，由于导线34可以尺寸精确的规定间距布置，因此，可获得具有导线34的印刷电路板材料，该导线34以较窄的节距(高密度)布置，例如以1.27mm或之下的节距布置，而且，由于较窄的节距很可能产生的干扰可能减至最小。
图15表示由本发明的制造方法制造的印刷电路板材料的一个实例。在图15中，板材料40由塑料和陶瓷构成，还包括形成板形状的绝缘材料43和以规定节距布置的导线44。导线44的端部从绝缘材料43的两侧突出，因此板材料40的两侧导电。
具有这种结构的板材料40可制成印刷电路板，例如如图16所示，其上为具有设计的电路的导电层(光学处理层)45，和布置在两侧的一组接线端子46。
现在描述用于导电材料的材料。
在本发明中，印刷电路板材料或各向异性导电材料可用作导电材料。导电材料可以是只要是绝缘材料的任何材料例如橡胶，塑料，玻璃，陶瓷等。
在导电材料是印刷电路板材料的情况下，构成板材料的绝缘材料最好由塑料和陶瓷构成，并且以陶瓷颗粒，陶瓷纤维或类似物分散在塑料的基体内的方式构成。
尽管两种成分的复合量可根据一些特征例如绝缘性能，低热膨胀性，防磨损性等或其目的进行适当的选择，最好包含以体积计40％至90％的陶瓷颗粒，陶瓷纤维或类似物，这是因为考虑到在该范围内由于硬化较小，因而具有低热膨胀性和低体积收缩。
在本发明的绝缘材料中，由于硬化导致的体积收缩可以是1％或更小，或者0.5％或更小，这对于改进在板材料内的导线的尺寸精度来说是很有利的。
通过在上述范围内调节该复合量，可有效的使绝缘材料具备低热膨胀性和抗磨损性。如果陶瓷颗粒或陶瓷纤维的含量超过90％的体积百分比，则塑料的含量不够，因而导致在模制操作期间丧失流动性。
陶瓷包括玻璃例如石英玻璃以及氧化铝，氧化锆和氮化硅。陶瓷在颗粒或纤维状态下混合。
对于塑料，可使用任何热塑树脂和热固树脂。热塑树脂包括不同的树脂例如氯乙烯，聚乙烯，聚丙烯，聚碳酸酯，聚酰胺，液体石英聚合物，聚酰亚胺或其中两种或两种以上成分的结合。
另一方面，对于热固树脂，可使用酚醛树脂，环氧树脂，尿素树脂或其两种或两种以上成分的结合。
最好，通过使陶瓷例如玻璃碎片混合到塑料例如环氧树脂或类似物内，该玻璃碎片通过将玻璃纤维切割成规定长度或玻璃珠而形成，从而形成用于上述板材料的绝缘材料。因为它具有如下性质，即热膨胀无各向异性，优异的绝缘性，低的热膨胀性，抗磨损性和强度。
对于以规定节距布置在绝缘材料内的导线所用的材料，可使用任何种类的具有导电性的金属。然而，最好是铜，铜合金，铝，或铝合金中的任意一种。另外，考虑到抗磨损性，柔性，抗氧化性，和强度，导线最好由铍铜制成。
工业实用性根据三维导线调直方法及其设备，可获得具有以规定的节距三维的和精确的调直的导线的导线结构。由于设置导块降低了作用在定位架上的压力，可防止定位架变形，并可很容易的进行多层堆叠和使定位架向上规模优化。由于在模型内定位架的布置方便，且定位架设有用于容纳导线的凹槽部分，因此可以很容易的保证导线定位的精度。另外，通过滑动机构控制导线供送位置，采用导块，并控制导块的位置能够加速制造导线结构，与此同时保持导线的抗张强度保持不变。结果，具有较高的尺寸精度的大尺寸导线结构可以提高的生产率来制造。通过利用该导线结构，可制造一种印刷电路板材料或一种各向异性导电材料。
权利要求
1．一种三维导线调直法，它用于制造具有以规定节距三维地调直的导线的导线结构，该方法的步骤包括沿旋转轴的外围布置一个或多个边框状框体，该边框状框体具有规定的厚度；以通过旋转所述旋转轴，使导线围绕所述旋转轴和所述边框状框体的方式，在所述边框状框体上以规定节距缠绕导线；和重复在上述边框状框体上堆叠另一组边框状框体和在其上以规定节距缠绕导线的步骤。
2．一种三维导线调直法，它用于制造具有以规定节距三维地调直的导线的导线结构，该方法的步骤包括在保持规定的间距相互隔开的棱柱空间体的任意一个或两个侧面上布置两个隔板，每个隔板具有规定的厚度；通过绕其中心轴使该棱柱空间体旋转许多圈，以便在两个隔板上以规定节距缠绕导线；和重复在上述两个隔板上堆叠另一组隔板和在其上以规定节距缠绕导线的步骤。
3．一种三维导线调直法，它用于制造具有以规定节距三维地调直的导线的导线结构，该方法的步骤包括通过在其外围布置一个或多个具有规定厚度的边框状框体，或者通过在保持规定的间距相互隔开的其外围的任意一个或两个侧面上布置两个隔板，每个隔板具有规定的厚度，以便建立一个模型；通过围绕所述模型移动绕线筒，以便在用于建立所述模型的所述边框状框体或所述隔板上以规定节距缠绕导线；和重复在上述边框状框体或隔板上堆叠另一组边框状框体或隔板和在其上以规定节距缠绕导线的步骤。
4．如权利要求2或3所述的三维导线调直法，其特征在于V形凹槽在所述隔板的端表面上以规定节距形成。
5．一种三维导线调直设备，它包括布置在垂直于棱柱空间体的轴线方向上相互面对的两个侧板；均具有规定厚度的两个隔板，该隔板平行并且相互保持规定距离，而且该隔板布置在位于所述棱柱空间体的轴线方向的一个或两个侧面上；用来使所述侧板和所述隔板绕棱柱空间体的轴线旋转的驱动装置，该棱柱空间体由所述侧板和所述两个隔板限定，和绕线筒，该绕线筒用于从所述两个隔板的外部以规定节距供送缠绕于其上的导线。
6．如权利要求5所述的三维导线调直设备，其特征在于在隔板的端表面上以规定节距形成V形凹槽。
7．一种三维导线调直设备，它包括导线供送机构，用于张紧导线的定位架和导块，用于安装所述定位架和所述导块的模型，和用于使所述模型旋转的旋转机构，其特征在于以规定节距在所述定位架上布置所述导线的凹槽部分以规定节距和规定深度形成，在所述导块上，以规定节距形成缺口部分，该缺口部分用于限定所述导线的张紧位置和维持所述导线的抗张强度。
8．如权利要求7所述的三维导线调直设备，其特征在于所述定位架和所述导块堆叠的越多，在所述定位架和所述导块上形成的缺口之间的距离变得越长。
9．如权利要求7或8所述的三维导线调直设备，其特征在于当定位架以规定的多层堆叠时，导线在多个凹槽部分和位于导块上的缺口部分之间张紧，该凹槽部分位于平行于定位架的堆叠方向几乎直线延伸的假想线上。
10．如权利要求7至9中任一所述的三维导线调直设备，其特征在于所述导块设有对应于所述导线的张紧角的倾斜部分，以防止张紧到从所述导块至所述定位架上的导线与导块的除了缺口部分之外的部分之间接触。
11．如权利要求7至10中任一所述的三维导线调直设备，其特征在于在所述导块上形成的缺口部分的底部分具有钝角或者曲线的外形。
12．如权利要求7至10中任一所述的三维导线调直设备，其特征在于通过所述导线供送机构本身在平行于所述模型内的旋转机构的旋转轴的方向上滑动，所述导线供送机构控制导线供送位置。
13．如权利要求7至12中任一所述的三维导线调直设备，其特征在于所述模型具有绕所述旋转机构的旋转轴对称的结构。
14．一种制造导线结构的方法，在其得到的导线结构中，所述导线以规定节距在所述凹槽部分之间并以所述定位架的厚度的节距三维地张紧，该方法的步骤包括利用下述部件，即导线供送机构，用于张紧导线的设有凹槽的定位架，其中以规定节距在该定位架上布置导线的凹槽部分以规定节距和规定深度形成，以规定节距设有缺口部分以限定所述导线的张紧位置和维持所述导线的抗张强度的导块，用于安装所述定位架和所述导块的模型，以及用于使所述模型旋转的旋转机构；使所述模型旋转，与此同时，从所述导线供送机构调节所述导线的供送位置，因此，所述导线容纳在所述规定的缺口部分和所述凹槽部分内；和将所述定位架和/或所述导块堆叠到所述模型中，与此同时，立即使所述模型的旋转停止。
15．如权利要求14所述的制造导线结构的方法，其特征在于所述导块布置成减少由于位于所述定位架的边缘部分的所述导线的抗张强度产生的应力，和防止所述定位架变形，因此，保证了定位架堆叠位置的精度。
16．一种制造导电材料的方法，该方法的步骤包括将绝缘材料注入一个导线结构中，该导线结构是通过上述权利要求1至3和权利要求14中任一所述的方法获得；使所述绝缘材料固化；和横过导线切削所述固化了的绝缘材料。
17．如权利要求16所述的制造导电材料的方法，其特征在于所述绝缘材料是橡胶，塑料或塑料陶瓷复合材料中的任意一种。
全文摘要
一种三维布置导线的方法和设备(10),以制造具有以规定节距三维的布置的导线(13)的导线结构。其中,在沿旋转轴(11)的外围布置一个或多个具有规定的厚度的框缘状框体(12)之后,使旋转轴(11)旋转,从而在框缘状框体(12)周围以规定节距缠绕导线(13),以便导线(13)围绕旋转轴(11)和框缘状框体(12),新的框缘状框体(12)堆叠在柜缘状框体(12)上,在这些框体上以规定节距缠绕导线(13),重复这些步骤。因此可制造具有以规定节距三维的和精确的布置导线的导线结构。
文档编号H01R43/00GK1287512SQ99801984
公开日2001年3月14日 申请日期1999年10月15日 优先权日1998年11月2日
发明者铃木富雄, 田中立 申请人:日本碍子株式会社