CN1750741A - 用于制造电路的方法 - Google Patents

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Abstract

用于制造印刷电路的方法，具有以下步骤：对至少一个印刷头(14)的不同印刷喷嘴(15)输送不同的胶质墨(18.1，18.2，18.3)，其中这些胶质墨各包含一种印刷载体及一种基料的颗粒；将不同胶质墨的各个小滴(22)这样地印刷到印制导线(4，5)之间的一个衬底(2)的衬底表面(2a)上，以使得这些小滴(22)混合成一个电阻层(9)；这样地焙烧具有印制导线(4，5)及印刷上的电阻层(9)的衬底(2)，以使得印刷载体至少在很大程度上被去除。因此根据本发明，这些电阻可在印刷头的一个印刷过程中快速、有利地被印刷。通过对于每个电阻的各个胶质墨相应的定计量可调节出一个适合的平方电阻值，以使得衬底(2)上的面积需要量很小。

Description

用于制造电路的方法
技术领域
本发明涉及用于在一个衬底上制造一种电路的方法。
背景技术
在厚膜技术中，电阻借助丝网印刷方法用薄层来施加。被烧结的层厚度例如为10至15μm。电阻层典型地由玻璃-钌氧化物(RuO2)混合物组成及与衬底上的印制导线相连接。该混合物被掺有有机印刷载体，例如一种溶剂或乙基纤维素(Ethylzellulose)，以便形成所需的丝网印刷能力。
通过玻璃/钌氧化物比例可调节出不同的十进电阻等级(Widerstandsdekaden)。例如使用具有平方电阻(Quadratwiderstand)值为10欧姆，100欧姆，1k欧姆，10k欧姆，100k欧姆及1000k欧姆的膏糊。该电阻值通过长度/宽度比例以+/-50％的公差被预制造及接着用激光束以+/-0.5％的精度精确地调整到给定值上。视电阻值而定需要至多六种不同的印刷平面。
因为精确的电阻值通过几何设计来调节出，通常需要大的面积量。当使用多个膏糊时虽然可使面积需要量保持较小；但在丝网印刷方法中不同的膏糊必需在带有间隔时间的干燥的多个相继印刷步骤中被施加。因此该制造既费时又成本高。
发明内容
按照本发明，提出了一种用于制造印刷电路的方法，具有以下步骤：对至少一个印刷头的不同印刷喷嘴输送不同的胶质墨，其中这些胶质墨各包含一种印刷载体及一种基料的颗粒，将不同胶质墨的各个小滴这样地印刷到印制导线之间的一个衬底的衬底表面上，以使得这些小滴混合成一个电阻层，这样地焙烧具有印制导线及印刷上的电阻层的衬底，以使得印刷载体至少在很大程度上被去除。
相比之下，根据本发明的方法提供了一些优点。根据本发明，电阻膏糊通过具有多个印刷喷嘴的印刷头来施加，即根据彩色印刷方法中的油墨束印刷机的原理来施加。通过印刷喷嘴-优选压电喷嘴-以精细的小滴来计量不同的胶质墨，其中电阻值通过现场混合可被非常精确地调整。在此情况下可预先理论上求得相应的电阻值或借助一个测试图样及测试标记(Testbrand)来确定及调整。因此根据本发明可在使用预定数目的、例如三种不同的胶质墨调节出大量的不同电阻值。因此不需要象现有技术中那样使用及处理多个不同的十进电阻值。这里根据本发明的电路可有效地利用面积或节省位置地构成，因为不仅可调整出一些单独的十进电阻等级(Widerstandsdekaden)，而且可调整出任意的电阻值。
有利的是，胶质墨的基料具有不同的平方电阻值。
有利的是，胶质墨的基料具有不同电阻材料、例如钌氧化物及玻璃的不同混合比。
有利的是，用同一印刷头印刷多个电阻，其中通过胶质墨的不同混合比可调节多个电阻的不同平方电阻值。
有利的是，电阻在印刷后无接着的调整地被焙烧。
在胶质墨(Kolloidtinten)中，基料被细小地分散在一种有机印刷载体、例如蜡中。在此胶质墨可为液态的、膏状的或原理上也可为固态的；它们分别从分开的容器径过加热装置输送到印刷头，以致胶质墨可在一个足够的时间间隔内作为滚动材料通过压电喷嘴被精细地计量及在混合物固化前在衬底上混合。由此可避免基料-颗粒或-颜料的淀积或离析。
有利地，电阻的印刷在印刷头的唯一一个过程(Durchlauf)中实现，以致可取消这些层的多重印刷及干燥。由此获得非常短的过程时间。至少在多个电阻、有利地在所有电阻的情况下可取消随后的调整。
为了形成很厚的电阻原则上也可施加多个层。根据本发明也可借助印刷头来印刷电路的其它部件，尤其是印制导线，必要时也可印刷电容器。在此情况下印制导线有利地在印刷头的第一个过程中被印刷及在下一个过程前干燥，在该下一个过程时将印刷电阻及必要时也印刷电容器。电阻可用公知的方式在电路被焙烧或烧结前通过玻璃作的覆盖层封闭。
有利的是，被印刷的电阻层首先被干燥及接着被施加上一个覆盖层。
有利的是，使用压电喷嘴，电动的喷嘴或泡喷射(Bubble-Jet)喷嘴作为印刷喷嘴。
附图说明
以下将借助附图通过一个实施形式来详细描述本发明。附图表示：
图1：一个电阻的横截面；
图2：图1中电阻的俯视图；
图3：制造电阻的一个中间步骤；
图4：根据本发明的用于印刷电阻的装置。
具体实施方式
根据本发明的装置1具有一个-尤其是陶瓷的-衬底2，在其上印刷有具有印制导线4，5及多个部件、主要是电阻6的电路3。
图1，2中所示的欧姆电阻6以本身公知的方式具有一个例如由钌氧化物-玻璃混合物组成的电阻层9，它被印刷在衬底2的衬底表面2a上及部分地覆盖了印制导线4，5的区域。在电阻层9上施加了一个由玻璃、例如硼硅酸盐玻璃(Borsilikat-Glas)组成的覆盖层10。该电阻6的欧姆电阻值将根据印制导线4，5之间的长度1，横向宽度b及平方电阻Rw来确定，有R＝Rw*1/b。
为了制造电阻6使用了图4中概要表示的一个印刷装置12。该印刷装置主要具有一个带有压电喷嘴14的印刷头14，一个连接在印刷头14前面的加热装置16及三个胶质墨容器17。在胶质墨容器17中容纳不同的胶质墨18.1，18.2及18.3，它们各包含一个印刷载体，例如一种树脂及一种基料的颗粒。在此情况下，这些基料可以是钌氧化物与玻璃的不同混合物；附加地，例如胶质墨18.3也可包含金属颗粒，例如银颗粒，借助它来印制上印制导线4，5。胶质墨18.1，18.2及18.3基本上可为液态的、膏状的或也可为固态的；它们在加热装置16中通过加热变成稀液态，以使得它们通过压电喷嘴15-其中对每种胶质墨配置一个压电喷嘴-作为精细小滴22印刷在衬底表面2a上。在此情况下印刷头14-如在压电印刷机上原理上公知的-平行于表面2a运动及扫描待印刷的区域。
根据本发明，仅是电阻6或也包括其它部件、尤其是印制导线4及5以及例如电容器借助印刷头14并在使用不同的胶质墨的情况下被印刷。对于每个部件4，5，6总是调节可供使用的胶质墨18.1，18.2及18.3的特定混合物；需要时，对所示实施形式可替换地，对印刷头14通过相应的导管20输送多于三种的胶质墨。根据本发明，在此情况下可用不同的胶质墨混合物印刷不同的电阻6，即不同的Rw。
根据图3，首先在衬底表面2a上印刷印制导线4及5，例如通过丝网印刷方法或借助印刷头14来印刷。在印制导线4及5的膏糊干燥后，不同的胶质墨-在图3中为简明起见仅表示出两种胶质墨18.1，18.2-被网目地印刷，如在彩色印刷机中所公知地那样印刷。在此情况下，由压电喷嘴15喷出的各个小滴22在衬底表面2a上混合；然后，该被施加上的混合物干燥或硬化。接着印刷覆盖层10，例如通过丝网印刷方法或借助印刷头14来印刷。
接着，将整个装置1放在一个炉中焙烧，以使得有机的印刷载体被蒸发或烧掉及得到图1，2中所示的电路。
通过胶质墨18.1，18.2及18.3的适当选择，可使平方电阻值作到在例如从10欧姆到1兆欧姆的大范围内。被印刷的电阻6随后不需要附加地用激光束调整；需要时，一些很精细的结构可通过激光束来调整。为了非常精确地调节钌氧化物与玻璃的混合比，尤其作为胶质墨可使用不同的混合比。因为，例如具有50％的钌氧化物的混合物具有10欧姆的平方电阻及具有15％的钌氧化物的混合物已具有10兆欧姆的平方电阻，因此可以使用具有不同钌氧化物含量、例如50％，30％及15％的胶质墨18.1，18.2，18.3，以便可精确调节到一个中间值。印刷油墨也可附加地包括例如氧化铂(PtO)。如果印制导线4，5通过印刷头14由银来印刷，该银也可在印刷电阻6时被使用。

Claims (11)

1.用于制造印刷电路的方法，具有以下步骤：
对至少一个印刷头(14)的不同印刷喷嘴(15)输送不同的胶质墨(18.1，18.2，18.3)，其中这些胶质墨(18.1，18.2，18.3)各包含一种印刷载体及一种基料的颗粒，
将不同胶质墨(18.1，18.2，18.3)的各个小滴(22)这样地印刷到印制导线(4，5)之间的一个衬底(2)的衬底表面(2a)上，以使得这些小滴(22)混合成一个电阻层(9)，
这样地焙烧具有印制导线(4，5)及印刷上的电阻层(9)的衬底(2)，以使得印刷载体至少在很大程度上被去除。
2.根据权利要求1的方法，其特征在于：胶质墨(18.1，18.2，18.3)的基料具有不同的平方电阻值(Rw)。
3.根据权利要求1或2的方法，其特征在于：胶质墨(18.1，18.2，18.3)的基料具有不同电阻材料、例如钌氧化物及玻璃的不同混合比。
4.根据以上权利要求中一项的方法，其特征在于：用同一印刷头(14)印刷多个电阻(6)，其中通过胶质墨(18.1，18.2，18.3)的不同混合比可调节多个电阻(6)的不同平方电阻值(Rw)。
5.根据以上权利要求中一项的方法，其特征在于：该电路(3)的这些电阻层(9)被所述印刷头(14)在一个唯一的过程中印刷。
6.根据权利要求1至4中一项的方法，其特征在于：制造较厚的电阻层(9)，其中印刷由胶质墨混合物组成的多个层。
7.根据以上权利要求中一项的方法，其特征在于：电阻(6)在印刷后无接着的调整地被焙烧。
8.根据以上权利要求中一项的方法，其特征在于：这些胶质墨(18.1，18.2，18.3)在输入到这些印刷喷嘴(15)前被这样地加热，以致它们变成流动的。
9.根据以上权利要求中一项的方法，其特征在于：印制导线(4，5)通过借助印刷头(14)印刷胶质墨被印刷上，及在被印刷的印制导线(4，5)干燥后再印刷上电阻。
10.根据以上权利要求中一项的方法，其特征在于：被印刷的电阻层(9)首先被干燥及接着被施加上一个覆盖层(10)。
11.根据以上权利要求中一项的方法，其特征在于：使用压电喷嘴(15)，电动的喷嘴或泡喷射喷嘴作为印刷喷嘴。
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