<Desc/Clms Page number 1>
BELL TELEPHONE MANUFACTURING COMPANY
Naamloze Vennootschap Francis Wellesplein 1 B-2018 ANTWERPEN
België
<Desc/Clms Page number 2>
De uitvinding heeft betrekking op een zeefdrukinrichting omvattende een werktafel met een drukpositie, middelen op deze werktafel om een voorwerp, bijvoorbeeld een substraat, in deze drukpositie vast te houden, een houder voor een zeef voorzien van een masker, een microscoop, en middelen om de relatieve positie van deze tafel, deze zeef en deze microscoop te regelen.
Een dergelijke zeefdrukinrichting voor het bedrukken van een substraat is in de techniek welbekend, bijvoorbeeld het Model 155S Zeefdrukker vervaardigd door de PRESCO afdeling van de VSA firma AMI (Affiliated Manufacturers Inc. ). In deze bekende inrichting is de werktafel beweegbaar vanuit een aanvangspositie, gelegen onder een instelbare filmhouder, naar een drukpositie gelegen onder de maskerhouder en vice-versa. Om een zelfde afdruk op verscheidene substraten te maken werkt de inrichting als volgt. Nadat een referentiefilm-gewoonlijk het fot0pcsitief waarmee het masker werd verkregen-in de filmhouder werd gestoken en een hulpsubstraat op de werktafel werd aangebracht, wordt deze in zijn drukpositie gebracht en wordt minstens één proefdruk op dit hulpsubstraat gemaakt.
Daarna wordt de werktafel met het hulpsubstraat terug gebracht in zijn aanvangspositie onder de filmhouder, waarvan de stand dan t. o. v. de afdruk op het hulpsubstraat ingesteld wordt met behulp van de microscoop en van instelmiddelen voor de filmhouder totdat referentiestroken op de film nauwkeurig met referentiestroken op het substraat samenvallen. Het bedrukte hulpsubstraat wordt
<Desc/Clms Page number 3>
dan verwijderd, gezien de inrichting dan klaar is om een zelfde maar definitieve afdruk op verscheidene substraten te maken. Voor elke dergelijke drukbewerking moeten referentiestroken op elk van deze substraten echter worden opgelijnd met referentiestroken op de film door middel van de microscoop en van instelmiddelen voor de werktafel.
Samenvattend, als in de bekende inrichting een zelfde afdruk op verscheidene substraten gemaakt moet worden, moet er eerst een aantal voorbereidende bewerkingen (proefdruk, filmhouderinstelling) gemeenschappelijk vooral deze substraten uitgevoerd worden en v66r elke definitieve drukbewerking op een substraat moet een werktafelinstelling gedaan worden. Ook kunnen verscheidene afdrukken achtereenvolgens op een zelfde substraat gemaakt worden door voor elke dergelijke afdruk op de hierboven beschreven wijze tewerk te gaan.
Maar omdat v66r elke afdruk een referentiefilm met de referentiestroken op het substraat opgelijnd moet worden, is het duidelijk dat de nauwkeurigheid waarmee elke afdruk wordt uitgevoerd vermindert met het aantal afdrukken, gezien de oplijningsfouten optellen.
Een doelstelling van de onderhavige uitvinding bestaat erin een zeefdrukinrichting van het hierboven beschreven type te verschaffen, maar die geen proefdruk vereist en waarin de oplijning van het masker en het voorwerp op een gemakkelijke, snelle en nauwkeurige wijze mogelijk is.
Volgens de uitvinding wordt deze doelstelling bereikt doordat hij verder een schabloon omvat met referentiegedeelten die met referentiegedeelten van dit masker overeenkomen, en dat deze werktafel voorzien is van minstens één gat met bijbehorende verlichtingsmiddelen voor de gelijktijdige verlichting van deze overeenkomstige referentiegedeelten van dit masker en van dit schabloon, dat door deze houdmiddelen in deze drukpositie wordt gehouden, teneinde met behulp van deze
<Desc/Clms Page number 4>
regelmiddelen de relatieve stand van deze referentiegedeelten te kunnen regelen als ze door deze microscoop bekeken worden.
In deze zeefdrukinrichting wordt eerst het schabloon in de drukpositie van de werktafel gebracht en daarin vastgehouden door de houdmiddelen. Vervolgens wordt de houder van de zeef die het masker draagt in de onmiddellijke nabijheid van het schabloon gebracht, op zodanige wijze dat zowel refeertiegECBelten van het masker als overeenkomstige referentiegedeelten van het schabloon in het midden van een verlicht gat van de werktafel zijn gelegen en tegelijkertijd door de microscoop bekeken kunnen worden. Met behulp van de instelmiddelen worden de referentiegedeelten van het masker dan opgelijnd met deze van het schabloon, zodat dit masker dan juist geplaatst is t. o. v. de drukpositie op de werktafel. De inrichting is dan klaar om een drukbewerking op een substraat uit te voeren als deze in de drukpositie in de plaats gebracht wordt van het schabloon.
Bijgevolg is er geen proefdruk nodig en eens dat de positie van het masker werd vastgelegd kunnen verscheidene substraten bedrukt worden zonder dat er een verdere instelling vereist is. Dit verhoogt klaarblijkelijk de produktiesnelheid en verzekert een juiste en constante oplijning voor alle substraten. In geval een aantal opeenvolgende afdrukken met verschillende maskers op een zelfde substraat gemaakt moet worden, dient de hierboven beschreven oplijning tussen elk masker en het schabloon vóór elke afdruk uitgevoerd te worden. Maar omdat elk van deze oplijningen gedaan wordt t. o. v. dezelfde referenties op het schabloon, tellen mogelijke plaatsingsfouten nooit op, zodat de verkregen nauwkeurigheid zeer hoog is.
De hierboven vermelde en andere doeleinden en kenmerken van de uitvinding zullen duidelijker worden en de uitvinding zelf zal het best begrepen worden aan de hand van de hiernavolgende beschrijving van een uitvoering en
<Desc/Clms Page number 5>
van de bijbehorende tekeningen waarin :
Fig. l een bovenzicht is van een werktafel 1, een substraat 3 en een houdmechanisme 4 van een zeefdrukinrichting volgens de uitvinding ;
Fig. 2 een bovenzicht is van een gedeelte van de werktafel 1 van Fig. 1 met een daarop geplaatst schabloon 70 ;
Fig. 3 een dwarsdoorsnede is volgens lijn 111-111 van een gedeelte van Fig. 1, beschouwd in de zin van de pijlen ;
Fig. 4 een dwarsdoorsnede is volgens lijn IV-IV van Fig. 1, beschouwd in de zin van de pijlen ;
Fig. 5 een bovenzicht is van het houdnechanisme 4 van Fig. 1, maar op een grotere schaal ;
Fig. 6 een zijaanzicht is van Fig. 5 in de zin van pijl VI ;
Fig. 7 een vooraanzicht is van Fig. 5 in de zin van pijl VII, maar met de hefboom 30 weggenomen ;
Fig. 8 een zijzicht is van deze hefboom 30 ;
Fig. 9 een vooraanzicht is van Fig. 8 in de zin van pijl IX ;
Fig. 10 een bovenaanzicht is van een masker gevormd op een zeef van een zeefdrukinrichting volgens de uitvinding ;
Fig. 11 en 12 bovenaanzichten zijn op grotere schaal van de delen respektievelijk 47,49 en 48 van Fig. 10 ;
Fig. 13 een bovenaanzicht is van het schabloon 70, dat reeds in Fig. 2 is getoond ;
Fig. 14 een zijaanzicht is van Fig. 13 in de zin van pijl XIV ;
Fig. 15 een bovenaanzicht is op een zelfde schaal als Fig. 12 van de delen 75 en 76 van het schabloon 70 van Fig. 13 ;
Fig. 16 delen toont van het schabloon 70 van Fig. 1
<Desc/Clms Page number 6>
gesuperponeerd op een gedeelte van het masker 45 van Fig. 11 maar op grotere schaal.
Met de onderhavige zeefdrukinrichting kan een aantal elektrische ketens achtereenvolgens op een zelfde oppervlak van een substraat worden gedrukt en aldus gebruikt worden om een gedrukte keten met meerdere lagen te verwezenlijken.
Deze inrichting omvat, benevens vele andere elementen, een instelbare werktafel 1 (Fig. l, 2), een instelbare zeefhouder die boven de werktafel 1 is gemonteerd, een beweegbare rakel die boven de zeefhouder is aangebracht, een instelbare microscoop gemonteerd boven de zeefhouder en middelen om de positie van de werktafel l, de zeefhouder en de microscoop te regelen. Omdat ze in de techniek welbekend zijn en verder niet nodig zijn om de uitvinding uiteen te zetten, zijn de rakel, de zeefhouder en de microscoop en hun bijbehorende regelbare plaatsingsmiddelen niet voorgesteld. Ook de regelbare plaatsingsmiddelen van de werktafel 1 zijn niet getoond.
De werktafel 1 (Fig. 1-4) heeft een drukpositie 2 voor een substraat 3, dat schematisch in punt-streeplijn is voorgestel, en is voorzien van oenholte iaarin een inrichting is aangebracht, die algemeen met het iBferentien. tmmer 4 is aangeduid, om het subsb : aat 3 op de juiste wijze in deze drukpositie 2 te houden. De drukpositie 2 is afgebakend door drie vaste cylindrische aanslagen 5,6 en 7 en door een beweegbare aanslag 8 die van de houdinrichting 4 deel uitmaakt.
De tafel 1 is verder voorzien van 25 cylindrische afzuiggaten, zoals 9 to 13, die in een vierkante matrix van 5 rijen en 5 kolommen zijn opgesteld, en van drie cylindrische plaatsingsgaten 14,15 en 16 waarvan de middens gelegen zijn op de hoekpunten van een rechthoekige driehoek waarvan de loodrechte zijden evenwijdig zijn aan de zijden van de rechthoekige driehoek gevormd door de aanslagen 5,6 en 7. De rijen en kolommen van de vierkante matrix gevormd door de afzuiggaten zijn ook evenwijdig aan de lood-
<Desc/Clms Page number 7>
rechte zijden. De afzuiggaten, zoals 9 tot 13, staan in verbinding met een vacuumkamer 17 (Fig. 4) die onderaan door een deksel 18 is afgesloten en via een buis 19 in verbinding staat met een pomp (niet getoond).
Lichtgeleiders 20,21 en 22 zijn respektievelijk in de plaatsingsgaten 14,15 en 16 gemonteerd en worden elk verlicht door een toegevoegd lamp, zoals 23 en 24 getoond in Fig. 4.
De houdinrichting 4 (Fig. 1 en 5 tot 9) omvat een houdmechanisme 25, dat in een holte 26 van de werktafel 1 gemonteerd is, en een bedieningsstaaf 27 voor dit mechanisme, waarbij deze staaf in een cylindrische boring 28 van deze tafel 1 (Fig. 1) is gemonteerd.
Het houdmechanisme 25 bestaat uit een cylindrisch lichaam 29, een L-vormige hefboom 30 en een schroefveer 31. Het cylindrisch lichaam 29 heeft twee bovenste zijdelingse flenzen 32 en 33 met afgeschuinde schroefgaten, respektievelijk 34 en 35, en een uitsnijding 36 die zich aan de voorzijde over de gehele hoogte van het lichaam en zich aan de achterzijde slechts over een gedeelte van deze hoogte uitstrekt. Het lichaam 29 vertoont verder twee coaxiale cylindrische blinde boringen 37 en 38, die inde holte 36 uitmonden, en een cylindrische blinde boring 39 die loodrecht staat op de boringen 37 en 38 waarvan de assen evenwijdig zijn aan een lijn die de middens van de schroefgaten 34 en 35 verenigt.
De L-vormige hefboom 30 is voorzien van de hierboven vermelde aanslag 8, die aan een van zijn uiteinden gemaakt is uit Widia staal, en eerder voorzien ds vaneen cylirdciad'e holte 40 er een cylindrische blinde boring 41. De hefboom is draaibaar in het lichaam 29 gemonteerd door middel van een as 42 die in de boringen 37,38 en de holte 40 is aangebracht. De hierboven vermelde veer 31 is in de boringen 39 en 41, respektievelijk van het lichaam 29 en de hefboom 30 gemonteerd. Aldus wordt deze hefboom 30 op continu wijze gedrukt in een werkpositie
<Desc/Clms Page number 8>
waarin zijn langste arm tegen de bovenste rand 43 (Fig. 7) van de uitsnijding 36 aanligt, en waarin de aanslag 8 buiten het lichaam 29 uitsteekt en met een overeenkomstig hoekpunt van het substraat kontakt kan maken.
De bedieningsstaaf 27 heeft een uiteinde met een halfcirkelvormige dwarsdoorsnede en een ander uiteinde voorzien van een bedieningsknop 44. Door de staaf 27 met behulp van de knop 44 te draaien wordt de hefboom 30 vanuit een werkstand in een onwerkzame stand verdraaid of vice-versa.
De zeef van de hierboven vermelde zeefhouder (niet getoond) van de onderhavige zeefdrukinrichting is voor- zien van een emulsie waarvan de delen die een masker 45 vormen verwijderd zijn. Een gedeelte van dit masker is getoond in Fig. 10, waarbij de zwarte delen het masker zelf vormen, d. w. z. de openingen in de emulsie, en de witte delen door de emulsie gevormd worden. Het getoonde gedeelte van het masker 45 omvat een elektrische keten 46, waarvan enkel de vierkante omtrek is voorgesteld, en referentiegedeelten 47 tot 50 die aangebracht zijn langsheen de loodrechte zijden van een rechthoekige driehoek, waarbij de gedeelten 47 en 48 met een rand van de keten 46 opgelijnd zijn. De maskergedeelten 47,49 en 48 zijn respektievelijk in Fig. 11 en 12 op een grotere schaal weergegeven. De referentiedelen 47 en 41 zijn door een hoek- stuk 51 verenigd.
Het referentiedeel 47 omvat een aantal trapvormige delen bestaande uit opgelijnde rechtlijnige eerste referentiestroken, zoals 52,53 en opgelijnde rechtlijnige tweede en derde referentiestroken zoals 54,55 en 56,57 die op een afstand Dl (Fig. 16), D2 (niet getoond) van de opgelijnde eerste referentiestroken 52,53 gelegen zijn. Deze afstanden werden gekozen in functie van de parameters van verschillende zeven waarop een masker gevormd kan worden, namelijk de opening 0 (Fig. 16) die de afstand is tussen twee nabijgelegen zeefdraden en de diameter van deze draden. Meer in het bijzonder
<Desc/Clms Page number 9>
EMI9.1
Dl, 2 =-O + 2d 2 zoals getoond in Fig. 16.
Deze betrekking werd proefondervindelijk verkregen en is zodanig dat minstens één draad 87 (Fig. 6) van de zeef gelegen is in het gebied dat door de opgelijnde eerste stroken zoals 52, en door de opgelijnde tweede stroken, zoals 54, begrends is en zodanig dat deze draad op een voldoende afstand van deze stroken gelegen is.
Op dezelfde wijze wordt het referentiegedeelte 49 gevormd door een aantal trapvormige delen bestaande uit eerste referentiestroken 58,52 en tweede en derde stroken 60,61 en 62,63. Het referentiegedeelte 48 bestaat uit de eerste referentiestroken 64,65 en de tweede en derde stroken 66,67 en 68,69.
De onderhavige zeefdrukinrichting omvat ook een schabloon 70 (Fig. 2 en 13-15) met een dikker vierkant centraal lichaam 71, dat een vorm en afmetingen heeft welke identiek zijn aan deze van het substraat, en dunnere eindflenzen 72, 73 en 74.
Het lichaam 71 en de flenzen 72 tot 74 vertonen een gemeenschappelijk bovenvlak (Fig. 2,13). Zoals zichtbaar is op Fig. 2 hebben deze eindflenzen een lengte, die gelijk is aan de afstand tussen het lichaam 71 en het midden van de openingen 14,15 en 16 van de werktafel l. De breedte van de eindflens 72 is gelijk aan deze van het lichaam 71, terwijl deze van de eindflenzen 73,74 zodanig is dat het schabloon 70 in de drukpositie 2 geplaatst kan worden zonder door de aanslag7 te worden gehinderd.
Gezien de eindflenzen 72 tot 74 op een zekere afstand van het bovenvlak van de werktafel 1 gelegen zijn als het schabloon zich in de drukpositie 2 bevindt, kan de aanslag 8 met het nabijgelegen hoekpunt van het lichaam 71 van dit schabloon 70 (Fig. 2) in aanraking gebracht worden teneinde deze op de juiste wijze in de drukpositie 2 te houden, op dezelfde wijze als het hierboven vermelde substraat 3.
EMI9.2
,/
<Desc/Clms Page number 10>
De eindflenzen 73,72 en 74 hebben trapvormige referentiegedeelten respektievelijk 75, 76 ; 77 en 78 die aangebracht zijn langsheen de loodrechte zijden van een rechthoekige driehoek en waarvan 75 en 76 op een grotere schaal voorgesteld zijn in Fig. 15, waarbij deze schaal dezelfde is als deze van Fig. 11 en 12.
Het referentiegedeelte 75 bestaat uit rechtlijnige eerste stroken, zoals 79 en 80, en uit rechtlijnige tweede stroken, zoals 81 en 82, en het referentiegedeelte 76 bestaat op dezelfde wijze uit opgelijnde eerste referentiestroken 83 en 84 en uit opgelijnde tweede stroken 85 en 86. De stroken 81,82 en 85,86 zijn bijvoorbeeld gelegen o p een afstand van 0, 03mm respektievelijk van de opgelijnde stroken 79,80 en 83,84. De referentiegedeelten 77 en 78 zijn gelijkaardig aan 75 en 76.
De hierboven beschreven zeefdrukinrichting werkt als volgt.
Nadat het masker 45 op de zeef van de zeefhouder werd gevormd, wordt het schabloon 70 in de drukpositie 2 van de werktafel 1 gebracht. Door de bedieningsstaaf 27 van de plaatsingsinrichting 4 te verdraaien wordt de beweegbare aanslag 8 er toe gebracht een druk uit te oefenen op het nabijgelegen hoekpunt van het lichaam 71 van het schabloon 70 waarvan twee zijden aldus met de aanslagen 5,6 en 7 in aanraking gebracht worden. Als gevolg hiervan is dit schabloon op de juiste wijze in de drukpositie geplaatst. Daarin wordt het vastgehouden door de zuigkracht uitgeoefend in de afzuiggaten zoals 9 tot 13 (Fig. 2) en in deze positie zijn zijn hoekpunten in de middens respektievelijk van de verlichte gaten 14,15 en 16 gelegen.
De zeefdrukhouder die het masker 45 draagt wordt dan in de onmiddellijke nabijheid van het schabloon 70 gebracht en op zodanige wijze dat om het even hetwelke van de referentiegedeelten 47 en 75,48 en 77,49 en 76 of 60 en 78 tegelijkertijd door de microscoop kunnen
<Desc/Clms Page number 11>
bekeken worden.
Als bijvoorbeeld de referentiegedeelten 75 en 76 van het schabloon 70 en 47 en 49 van het masker 45 bekeken worden, dan ziet men deze gedeelten op een grotere schaal, zoals getoond respektievelijk in Fig. 15 en 11. Door gebruik te maken van de regelbare plaatsingsmiddelen van de werktafel en/of van de zeefhouder, worden de referentiestroken zoals 52 en 53 van het masker 45 opgelijnd met de referentiestroken zoals 79 en 80 van het schabloon 70. Op dezelfde wijze worden de referentiestroken zoals 58 en 59 van het masker opgelijnd met de referentiestroken zoals 83 en 84 van het schabloon 70.
Als men rekening houdt met het feit dat in de microscoop gedeelten van de zeef, die door de emulsie bedekt zijn, en het schabloon als swarte oppervlakken verschijnen, terwijl het eingelijke masker als een open gedeelte van de emulsie verschijnt, is het zonder voorzorgen te nemen moeilijk om de referentiestroken van het schabloon met deze van het masker op te lijnen. Bijvoorbeeld zou men - op foutieve wijze-de referentiestrokenvan het schabloon kunnen oplijnen met een draad van de zeef in plaats van met een rand van het masker, in het bijzonder als een dergelijke draad vlak bij de maskerrand gelegen is en zelfs door deze wordt bedekt. Fig. 16 toont bijvoorbeeld de zeef- draad 88, die gedeeltelijk door de referentiestrook 52 van de rand van het masker 45 wordt bedekt.
Door de aanwezigheid van de strook 54 van het masker en door de verlichting onderaan, is het echter mogelijk om de zeefdraad 87 te zien en van daaruit-met een weinig ervaring-de stand van de zeefdraad 88 af te leiden, zelfs als deze volledig door de emulsie is bedekt, en om een referentiegedeelte 79 van het schabloon met een referentiestrook 52 van het masker op te lijnen. Fig. 16 toont de rand van
<Desc/Clms Page number 12>
het masker voor deze oplijning.
Er dient opgemerkt dat doordat de rand van het schabloon voorzien is van stroken 81, 82 en door de verlichting onderaan deze stroken de genoemde oplijning vergemakkelijken.
Een andere wijze om deze moeilijkheid uit de weg te gaan bestaat erin het masker zodanig te verwezenlijken dat de referentiestroken, zoals 52, tussen nabijgelegen zeefdraden zijn gelegen.
Nadat het schabloon 70 en het masker 45 op de zeef aldus op de juiste wijze t. o. v. elkaar werden geplaatst, wordt het schabloon 70 door een substraat 3 vervangen. en op de juiste wijze in de drukpositie geplaatst. Gezien dit substraat 3 nauwkeurig dezelfde vorm en afmetingen heeft als het lichaam 71 van het schabloon 70, is het automatisch op de juiste wijze geplaatst t. o. v. het masker 45. De inrichting is nu klaar voor een reeks drukbewerkingen.
Na elke dergelijke drukbewerking wordt het substraat 70 vervangen door het substraat 3 en opgelijnd met een nieuw masker, enz. Aldus is men zeker dat de verscheidene lagen, die achtereenvolgens op het substraat gedrukt worden, juist zijn opgelijnd.
Hoewel de principes van de uitvinding hierboven zijn beschreven aan de hand van bepaalde uitvoeringsvormen en wijzigingen daarvan, is het duidelijk, dat de beschrijving slechts bij wijze van voorbeeld is gegeven en de uitvinding niet daartoe is beperkt.