DE10120117A1

DE10120117A1 - Rakelsystem zum Aufbringen eines druckbaren Materials auf eine Oberfläche

Info

Publication number: DE10120117A1
Application number: DE10120117A
Authority: DE
Inventors: Ulf Oestermann; Erik Jung; Paradiso Coskina
Original assignee: Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
Current assignee: Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
Priority date: 2000-05-29
Filing date: 2001-04-25
Publication date: 2001-12-20

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Rakelsystem mit einer Rakelhalterung und einer an der Rakelhalterung befestigten Rakelklinge zum Aufbringen eines druckbaren Materials auf eine Oberfläche. Das Rakelsystem zeichnet sich dadurch aus, dass in Rakelrichtung vor der Rakelklinge ein Rakelelement angeordnet ist, das sich über die gesamte Breite der Rakelklinge erstreckt und derart ausgebildet und mit der Rakelklinge verbunden ist, dass es beim bestimmungsgemäßen Einsatz des Rakelsystem mit einer unteren Begrenzung einen geringfügig größeren Abstand zur Oberfläche als die Rakelklinge aufweist und mit der Rakelklinge nach oben geschlossene Kammer bildet, so dass während des Rakelns einerseits druckbares Material vor dem Rakelelement gerollt oder geschoben wird und andererseits ein Teil des druckbaren Materials und der dem Rakelelement hindurch in die Kammer eindringt. DOLLAR A Mit dem vorliegenden Rakelsystem lassen sich sehr gute Druckergebnisse auch bei kleineren Strukturen mit geringem Aufwand erzielen.

Description

Technisches Anwendungsgebiet

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Rakelsystem mit einer Rakelhalterung und einer an der Rakel halterung befestigten Rakelklinge zum Aufbringen eines druckbaren Materials, insbesondere einer Paste, auf eine Oberfläche.

Ein Anwendungsgebiet eines derartigen Rakelsystems betrifft die Herstellung von elektrischen Kontakten zwischen elektronischen Bauelementen und den jeweiligen Trägermaterialien. Hierfür sind zahlreiche Kontaktie rungsverfahren bekannt.

Bei dem heutzutage am häufigsten anzutreffenden Verfahren erfolgt die Kontaktierung durch den Auftrag von Lotpaste mittels einer Schablonendrucktechnik direkt auf die zu kontaktierenden Flächen des Trägermaterials, bspw. einer Leiterplatte. Durch an schließende Wärmeprozessierung wird die auf diese Art und Weise strukturiert aufgebrachte Lotpaste ver festigt. Zusätzlich zu dieser Massenanwendung kann die Schablonendrucktechnik auch zur Erzeugung von Lotdepots auf Halbleiter-Wafern eingesetzt werden. Beide beispielhaft genannten Einsatzfelder unterscheiden sich im Verfahren lediglich durch die eingesetzten Materialien und die erforderlichen Prozessparameter voneinander.

Stand der Technik

Bei der Applikation von Lotpasten kann generell zwischen sequentiellen und simultanen Verfahren unterschieden werden. Das am häufigsten eingesetzte Verfahren zum Bedrucken von Leiterplatten oder Wafern ist die bereits angeführte Schablonendrucktechnik, bei der die Kontaktflächen simultan bedruckt werden. Die Lotpaste wird hierzu während des Druckvorganges durch Öffnungen in der Schablone auf die zu bedruckende Oberfläche transferiert. Ein wesentlicher Parameter für einen qualitativ guten Druckprozess ist neben der Qualität des Trägers, der eingesetzten Lotpaste, der verwendeten Schablone und des benutzten Schablonen druckers auch die konstruktive Gestaltung der einge setzten Rakel.

Im Stand der Technik sind zwei unterschiedliche Systeme, das offene und das geschlossene Rakelsystem, bekannt.

Beim offenen Rakelsystem erfolgt der Lotpasten eintrag in die Schablonenöffnungen durch ein Rollen der Paste vor der Rakel. Beim Überstreichen der Schablonen öffnungen mit der Rakel dringt die Paste in diese Öffnungen ein. Die überschüssige Paste wird durch die Rakelklinge von der Oberfläche der Schablone abgezogen. Die Rakelklinge ist hierbei an einer Rakelhalterung befestigt, die wiederum - bei automatisierten Drucktechniken - in einer Rakelaufnahme am Rakelkopf der Druckmaschine gehaltert wird. Die Druckmaschine führt die Rakelbewegung über die zu bedruckende Fläche aus.

Bei den offenen Rakelsystemen sind zumeist zwei Rakel am Rakelkopf montiert, die jeweils bei der Vor- und Rückwärtsbewegung des Rakelkopfes einen Druckzyklus durchführen. Diese offenen Standardrakel sind in verschiedenen Neigungswinkeln zur Schablone, ver schiedenen Rakelstärken (Klingendicke) und ver schiedenen Rakelmaterialien im Einsatz. Der gesamte Lotpasteneintrag in die Schablonenöffnung erfolgt bei diesen Systemen durch das Rollen der Lotpaste vor der Rakelklinge und das Abziehen durch dieselbe.

Im Gegensatz dazu erfolgt der Lotpasteneintrag bei geschlossenen Rakelsystemen nicht durch ein Rollen der Paste vor einer Rakelklinge, sondern durch ein direktes Einpressen der Lotpaste unter Druck in die Schablonen öffnungen. Das geschlossene Rakelsystem besteht hierbei aus einer zur Oberfläche hin offenen Kammer, die während des Druckvorganges vollständig mit Lotpaste gefüllt ist. Die Lotpaste wird in der Kammer mit einem Druck beaufschlagt, durch den sie in die Schablonen öffnungen gepresst wird. Die Wandungen der Kammer, die auch in Form von Rakelklingen ausgebildet sein können, liegen hierbei mit ihrer unteren Kante vollumfänglich auf der Oberfläche der Schablone auf, um die Kammer nach außen abdichten zu können. Durch sie wird die Schablonenoberfläche auch von überschüssigem Druckgut befreit.

In zunehmendem Maße wird der Schablonendruck von Lotpaste auch zur Kontakterzeugung auf Wafern einge setzt. Aufgrund der immer weiter fortschreitenden Verkleinerung der zu bedruckenden Strukturen stoßen die herkömmlichen Rakel systembedingt an die Grenzen ihrer Leistungsfähigkeit. Dies ist im Rahmen der zunehmenden Miniaturisierung auch bei der Lottransferierung auf Leiterplatten, beim sogenannten Fine Pitch Druck, der Fall.

Beim Einsatz offener Rakelsysteme für den Schablonendruck auf Wafern oder Leiterplatten liegen die Probleme in der Regel in einer ungleichmäßigen Füllung der Schablonenöffnungen, insbesondere wenn der Kontaktmittenabstand in einem Bereich unterhalb von 300 µm liegt. Hier entstehen häufig nur teilweise bedruckte Kontaktflächen auf den zu bedruckenden Pads. Dies ist für einen kontinuierlichen Prozess nicht akzeptabel.

Der Einsatz geschlossener Rakelsysteme bei derartigen Anwendungsfeldern führt zwar zu qualitativ hochwertigeren Ergebnissen, jedoch sind geschlossene Rakelsysteme weitaus anspruchsvoller in ihrem Einsatz und ihrer Bedienung. Sie setzen eine Reihe von Installationen und in einigen Fällen sogar eine Umrüstung des bestehenden Maschinenparks voraus. Ihre Handhabung ist zusätzlich um einiges komplexer als die der offenen Rakelsysteme. Weiterhin muss zur Befüllung der Druckkammern dieser Systeme eine relativ große Menge an Lotpaste aufgewendet werden, was sich besonders hinsichtlich geringer zu bedruckender Stück zahlen als negativ auswirken kann und einen erhöhten finanziellen Aufwand voraussetzt. Die erforderliche Zeit zur Vor- und Nacharbeit beim Einsatz geschlossener Systeme ist ein zusätzlicher Kostenfaktor, der sie für die meisten Endnutzer unattraktiv erscheinen lässt.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Rakelsystem zum Aufbringen von druckbarem Material auf eine Oberfläche anzugeben, das sich einfach handhaben lässt und eine hochwertige Druckqualität auch bei den auf Waferebene anfallenden Druckaufgaben erzeugt.

Darstellung der Erfindung

Die Aufgabe wird mit dem Rakelsystem gemäß Patent anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen des Rakelsystems sind Gegenstand der Unteransprüche.

Das vorliegende Rakelsystem mit einer Rakel halterung und zumindest einer an der Rakelhalterung befestigten Rakelklinge zum Aufbringen eines druckbaren Materials, insbesondere einer Paste, auf eine Ober fläche zeichnet sich dadurch aus, dass in Rakelrichtung vor der Rakelklinge zumindest ein zusätzliches Rakel element angeordnet ist, das derart ausgebildet und mit der Rakelklinge verbunden ist, dass es mit der Rakelklinge eine nach oben geschlossene Kammer - bzw. zur Oberfläche offene Rinne - bildet und beim bestimmungsgemäßen Einsatz des Rakelsystems mit einer unteren Begrenzung einen geringfügig größeren Abstand zur Oberfläche als die untere Kante der Rakelklinge aufweist, so dass während des Rakelns einerseits druckbares Material vor dem Rakelelement gerollt oder geschoben werden und andererseits ein Teil des druckbaren Materials unter dem Rakelelement hindurch in die Kammer eindringen kann.

Durch die vorliegende Erfindung wird ein Rakel system bereitgestellt, das wie ein offenes Rakelsystem handhabbar ist, jedoch zusätzliche vorteilhafte Eigenschaften eines geschlossenen Rakelsystems aufweist. Durch die Anordnung des Rakelelementes in der angegebenen Ausgestaltung vor der Rakelklinge wird das Rollen des druckbaren Materials - im Folgenden jeweils beispielhaft als Lotpaste bezeichnet - vor den Bug dieses Rakelelementes verlagert. Da die untere Begren zung des Rakelelementes einen definierten Abstand zur Oberfläche der Schablone aufweist - während die Rakel klinge während des Druckvorganges auf der Schablone aufliegt -, wird die dahinter liegende Kammer, im Folgenden aufgrund ihrer Funktion auch als Druckkammer bezeichnet, während der Verfahrbewegung des Rakel systems mit Lotpaste gefüllt. Durch diese Ausgestaltung wird im Vergleich zu einem offenen Rakelsystem einer seits eine größere Fläche zur Füllung der Schablonen öffnungen bereitgestellt und andererseits auf die in der Kammer befindliche Lotpaste ein höherer Druck ausgeübt, als dies beim herkömmlichen Rollen vor einer Rakelklinge der Fall ist.

Die Kombination dieser Eigenschaften führt zu einem deutlich verbesserten Lotpasteneintrag in die Schablonenöffnungen, vergleichbar einem Lotpasten eintrag, wie er mit geschlossenen Rakelsystemen erzeugbar ist. Das vorliegende Rakelsystem ist jedoch leichter und schneller handhabbar als ein derartiges geschlossenes System.

Beim Einsatz des vorliegenden Rakelsystems müssen keinerlei bauliche Veränderungen an der verwendeten Schablonendruckmaschine vorgenommen werden. Das in der Druckkammer vorgesehene Volumen an Lotpaste ist nur geringfügig größer als das Lotpastenvolumen, das bei herkömmlichen offenen Rakelsystemen eingesetzt werden muss. Das resultierende Druckbild ist durch eine homogene Füllung der Schablonenöffnungen gekenn zeichnet. Die erzielbare Nassschichtdicke liegt im Bereich der bekannten Systeme, vereinigt aber die Vorteile von offenem und geschlossenem System hin sichtlich Robustheit, Handhabbarkeit, zu erzielender Druckqualität und den aufzuwendenden Kosten mitein ander. Zusätzlich können verschiedene Schablonen öffnungsgeometrien gleichzeitig gleichförmig homogen gefüllt werden.

Das Rakelsystem, insbesondere dessen Rakel halterung und/oder Rakelklinge und/oder Rakelelement, kann aus unterschiedlichen, vorzugsweise leicht strukturierbaren, Materialien gebildet werden. Beispiele für derartige Materialien sind Metalle, Kunststoffe, Verbundwerkstoffe oder Keramiken. Das Rakelsystem eignet sich zur strukturierten Aufbringung eines druckbaren Materials, wie beispielsweise von Lotpasten, Klebstoffen, Polymeren oder Materialien für die Dickschichttechnik, auf Druckgütern wie Halbleitern, Wafern, Keramiken, organischen Substraten, anorganischen Substraten, starren oder flexiblen Substraten. Selbstverständlich kann das Rakelsystem nicht nur für die Schablonendrucktechnik, sondern auch für andere Drucktechniken, beispielsweise die Siebdrucktechnik, eingesetzt werden. Grundsätzlich kann mit dem Rakelsystem jedes geeignete Material als Schicht auf ein Substrat aufgebracht werden, z. B. zur Erzeugung von Leiterbahnen, als dielektrische Schicht etc.. Das Rakelsystem selbst wird mit der Rakelhalterung in der Regel in einer Rakelaufnahme einer Druckmaschine montiert. Die Rakelaufnahme muss hierbei lediglich an die Form der Rakelhalterung angepasst sein. Bei Einsatz herkömmlicher Rakelhalterungen, wie sie von offenen Rakelsystemen bekannt sind, können sowohl die offenen als auch das vorliegende Rakelsystem ohne Änderungen an der gleichen Druckmaschine eingesetzt werden.

Die Befestigung der Rakelklinge und des zumindest einen Rakelelementes an der Rakelhalterung kann in herkömmlicher Weise, bspw. durch Anschrauben erfolgen. Selbstverständlich sind jedoch auch andere Befesti gungsmechanismen möglich. So kann die Rakelhalterung die Rakelklinge sowie die ein oder mehreren Rakel elemente beispielsweise auch über einen Klemmmechanis mus fixieren. Die einzelnen Komponenten, Rakelklinge sowie Rakelelement, können hierbei miteinander ein stückig ausgebildet sein oder als separate Bauteile vorliegen, die entweder direkt miteinander verbunden oder von der Rakelhalterung zusammengehalten werden. Vorzugsweise bestehen die Rakelklinge und das oder die Rakelelemente aus einem oder mehreren strukturierten Materialblöcken, insbesondere aus Kunststoff.

Bei einer weiteren Ausgestaltung des vorliegenden Rakelsystems sind nicht nur ein sondern mehrere Rakelelemente vor der Rakelklinge vorgesehen. Diese Rakelelemente sind hintereinander geschaltet, weisen während des Druckvorganges einen definierten Abstand zur Oberfläche der Schablone auf und bilden jeweils einzelne nach oben geschlossene Kammern zwischen den einzelnen Rakelelementen. Auf diese Weise werden mehrere hintereinander liegende Druckkammern sowie eine noch größere Fläche für den Pasteneintrag bereit gestellt. Das bekannte Rollen der Paste erfolgt hierbei vor dem vordersten Rakelelement.

Vorzugsweise wird das vorliegende Rakelsystem für das Aufbringen einer Paste auf eine Oberfläche eingesetzt. Der Abstand der unteren Begrenzung des Rakelelementes zur Oberfläche der Schablone oder des Siebes ist dabei so eingestellt, dass er zumindest dem vierfachen Durchmesser der durchschnittlichen Partikelgröße der Paste entspricht.

Für gängige Anwendungen wird bei aufliegender Rakelklinge ein Abstand der unteren Begrenzung des Rakelelementes zur Oberfläche der Schablone gewählt, der im Bereich zwischen 1 mm und 5 mm liegt. Das Volumen der zwischen Rakelelement und Rakelklinge gebildeten Kammer nimmt vorzugsweise maximal 20 ml des druckbaren Materials pro cm Rakelbreite auf.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Das vorliegende Rakelsystem wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit den Zeichnungen ohne Beschränkung des allgemeinen Erfindungsgedankens nochmals kurz erläutert. Hierbei zeigen:

Fig. 1 beispielhaft den Lotpasteneintrag beim Schablonendruck mit Hilfe einer offenen Rakel;

Fig. 2 eine schematische Phasendarstellung der Funktionsweise des vorliegenden Rakel systems;

Fig. 3 ein Ausführungsbeispiel eines Rakel- systems (ohne Rakelhalterung) gemäß der vorliegenden Erfindung;

Fig. 4 ein weiteres Beispiel eines Rakelsystems gemäß der vorliegenden Erfindung;

Fig. 5 das Rakelsystem der Fig. 3 in Explosionsdarstellung;

Fig. 6 eine Gegenüberstellung eines bekannten offenen Rakelsystems mit einer Ausfüh rungsform des Rakelsystems der vor liegenden Erfindung;

Fig. 7 ein mit einer Standardrakel erzeugtes beispielhaftes Druckbild;

Fig. 8 ein mit der vorliegenden Rakel erzeugtes Druckbild.

Wege zur Ausführung der Erfindung

Fig. 1 zeigt beispielhaft den Lotpasteneintrag bei der Schablonendrucktechnik mit Hilfe einer Rakel, wie dies aus dem Stand der Technik bekannt ist. Bei der Herstellung von Kontaktstrukturen auf Wafern wird eine Schablone 10 mit entsprechend strukturierten Öffnungen 11 auf die Oberfläche des Wafers 12 aufgelegt. Die Schablonenöffnungen 11 sind hierbei an Stellen vorgesehen, an denen auf dem Wafer beispielsweise ein Bondpad 14 erzeugt werden soll. Zum Eintrag der Lotpaste 6 in die Schablonenöffnungen 11 wird die Lotpaste mit einem Rakel 13 über die Schablone gezogen. Hierbei füllen sich die Öffnungen 11 der Schablone 10 mit der Lotpaste 6. Anschließend wird zur Verfestigung der aufgebrachten Lotpaste ein Temperierungsschritt durchgeführt. Gerade bei Anwendung einer derartigen Schablonendrucktechnik bei Wafern treten jedoch bei Einsatz eines offenen Rakels, wie dem der Fig. 1, ab einem bestimmten Einsatzgebiet (< 300 µm Pitch) Probleme hinsichtlich der Druckqualität auf, wie dies später anhand der Fig. 7 gezeigt wird.

Das vorliegende Rakelsystem vermeidet diese Problematik und lässt sich sowohl bei Wafern als auch für andere Anwendungsfelder mit Mikrostrukturen sehr vorteilhaft einsetzen.

Fig. 2 zeigt schematisch ein Beispiel für eine Ausgestaltung des vorliegenden Rakelsystems sowie drei Rakel-Phasen zur Veranschaulichung der Funktionsweise dieses Rakelsystems. Das vorliegende Rakelsystem setzt sich in üblicher Weise aus einer Rakelhalterung 3 mit einer Rakelklinge 1 zusammen. Zusätzlich ist vor der Rakelklinge 1 ein Rakelelement 2 angeordnet und mit der Rakelklinge 1 verbunden. Die Verbindung kann hierbei durch direkte Befestigung an der Rakelklinge 1 oder über die Rakelhalterung 3 erfolgen. Das Rakelelement 2 ist derart ausgestaltet und gegenüber der Rakelklinge 1 angeordnet und in eine Rakelaufnahme eingesetzt, dass es während des Druckvorganges bzw. Rakelns mit seiner unteren Begrenzung 2a einen größeren Abstand zur Oberfläche 5 der Druckschablone bzw. der zu be druckenden Oberfläche aufweist als die Rakelklinge 1, genauer gesagt deren untere Kante. Weiterhin wird durch die Verbindung des Rakelelements 2 mit der Rakelklinge 1 eine nach oben abgeschlossene Kammer 4 in Form einer zur Oberfläche hin offenen Rinne gebildet. Diese Ausgestaltung ist in den drei dargestellten Phasen der Fig. 2 zu erkennen.

Beim bestimmungsgemäßen Einsatz dieses Rakel systems wird Lotpaste 6 vor der Rakel auf die Oberfläche 5 der Schablone 10 aufgetragen und die Rakel in Richtung der Lotpaste bewegt (Phase 1). Aufgrund dieser Bewegung und des Abstandes der unteren Begrenzung 2a des Rakelelementes 2 zur Oberfläche 5 füllt sich die Kammer 4 mit der Paste 6 (Phase 2). Sobald die Kammer 4 vollständig gefüllt ist, rollt die überschüssige Paste vor dem Bug 2b des Rakelelementes 2 (Phase 3). Dieses Rollen der Paste entspricht der Funktionsweise eines üblichen offenen Rakelsystems. Gleichzeitig steht die Paste in der Kammer 4 aufgrund des ständig nachdrängenden Materials 6 unter Druck, so dass der Lotpasteneintrag aus dieser Kammer 4 in die (nicht dargestellten) Schablonenöffnungen unter erhöh tem Druck erfolgt, wie dies bei einem geschlossenen Rakelsystem der Fall ist. Die Kammer 4 wirkt somit als Druckkammer und das Rakelelement 2 als Druckverstärker - durch den der Druck auf die Lotpaste erhöht wird.

Das vorliegende Rakelsystem kommt im Gegensatz zu einem geschlossenen Rakelsystem ohne einen weiteren druckerzeugenden Mechanismus sowie ohne weitere Abdichtungselemente aus und ist wie ein offenes Rakelsystem einfach handhabbar. Für den Einsatz dieser Mehrstufen-Rakel müssen daher keinerlei bauliche Veränderungen an der verwendeten Schablonendruck maschine vorgenommen werden.

Die Form der Druckkammer 4 sowie des Rakel elementes 2 ist nicht auf die in den vorliegenden Ausführungsbeispielen offenbarten Formen begrenzt. Vielmehr lässt sich die geometrische Form dieser Bestandteile des Rakelsystems beliebig variieren, solange die oben beschriebene Wirkungsweise noch erzielt wird.

So zeigt Fig. 3 ein Beispiel für eine mögliche Ausgestaltung des vorliegenden Rakelsystems, bei der die Rakelklinge 1 zusammen mit dem Rakelelement 2 einstückig ausgebildet ist. Die Rakelhalterung ist in dieser Figur nicht dargestellt. Diese Rakelhalterung nimmt vielmehr die zickzackförmig ausgebildete Klemmkante 7 der Einheit aus Rakelklinge 1 und Rakelelement 2 auf. In der Figur sind die hintere Rakelklinge 1 sowie das damit verbundene Rakelelement 2 zu erkennen, an dessen Bug 2b die Paste bzw. das druckbare Material gerollt wird. In der dargestellten Ausbildung ist die innere Begrenzung der Druckkammer 4 mit der sich anschließenden unteren Begrenzung 2a und dem Bug 2b des Rakelelementes 2 in Wellenform ausgebildet. Eine derartige Ausgestaltung lässt sich aus einem verformbaren Metall- oder Kunststoffmaterial leicht herstellen.

Die Fig. 4 und 5 zeigen ein weiteres Beispiel für eine Ausgestaltung des vorliegenden Rakelsystems. In dieser Ausgestaltung wird ein Standard-Rakel- Klemmhalter 3 zur Aufnahme der Rakelklinge 1 und des Rakelelementes 2 eingesetzt. Dabei ist zu erkennen, dass sich das vorliegende Rakelsystem mit einem Standard-Rakelhalter kombinieren und damit in übliche Rakelaufnahmen für offene Rakelsystem problemlos einsetzen lässt. In Fig. 4 ist hierbei das zusammen gesetzte Rakelsystem mit Rakelhalter 3, Rakelklinge 1 sowie Rakelelement 2 und der zwischen Rakelklinge 1 und Rakelelement 2 gebildeten Kammer 4 zu erkennen. In diesem Beispiel sind die Rakelklinge 1 sowie das Rakelelement 2 als getrennte Bauteile ausgebildet, die über den ebenfalls zweiteilig ausgebildeten Rakelhalter 3 zusammen gehalten werden. Dies ist anhand der Fig. 5, die eine Explosionsdarstellung der Einzelteile des Rakelsystems vor dem Zusammenbau repräsentiert, ersichtlich.

Fig. 6 zeigt schließlich eine Gegenüberstellung zwischen einem offenen Rakelsystem mit Rakelhalter 3 und angeschraubter Rakelklinge 1 (linke Seite der Figur) und einer Ausführungsform des vorliegenden Rakelsystems mit Rakelhalter 3 und angeschraubter Einheit aus Rakelklinge 1 und Rakelelement 2 (rechte Seite). Aus dieser Gegenüberstellung ist zu erkennen, dass sich das vorliegende Rakelsystem von einem bekannten offenen Rakelsystem nur in der Ausgestaltung des Bereiches der Rakelklinge unterscheidet. Die Rakelhalterung kann identisch ausfallen.

Fig. 7 zeigt schließlich ein Beispiel für ein Druckergebnis, das bei Einsatz eines herkömmlichen offenen Rakelsystems in Verbindung mit einer Schablonendrucktechnik bei Strukturen geringer Abmessungen erzielt wurde. In der Figur ist anhand des inhomogen ausgedruckten Pads 8 eindeutig zu erkennen, dass die Schablonenöffnungen nur sehr unregelmäßig mit Paste 6 gefüllt werden.

Im Gegensatz dazu werden bei Einsatz eines Rakelsystems gemäß der vorliegenden Erfindung deutlich bessere Druckergebnisse erzielt, wie dies in Fig. 8 zu erkennen ist. Diese Figur zeigt das Druckergebnis bei Einsatz des vorliegenden Rakelsystems mit der gleichen Schablone, wie sie auch beim Beispiel der Fig. 7 verwendet wurde. Durch das verbesserte Auftrags verhalten der Paste mit dem vorliegenden Rakelsystem wird eine Verbesserung des Füllungsgrades der Schablonenöffnungen erreicht, wie dies anhand des homogen ausgedruckten Pads 9 zu erkennen ist.

BEZUGSZEICHENLISTE

1

Rakelklinge

2

Rakelelement

2

a untere Begrenzung des Rakelelementes

2

b Bug des Rakelelementes

3

Rakelhalterung

4

Kammer bzw. Druckkammer

5

Oberfläche

6

Paste

7

Klemmkante

8

inhomogen ausgedrucktes Pad

9

homogen ausgedrucktes Pad

10

Schablone

11

Schablonenöffnungen

12

Wafer

13

offenes Rakel

14

Bondpad

Claims

1. Rakelsystem zum Aufbringen eines druckbaren Materials, insbesondere einer Paste (6), auf eine Oberfläche, mit einer Rakelhalterung (3) und zumindest einer an der Rakelhalterung (3) befestigten Rakelklinge (1), dadurch gekennzeichnet, dass in Rakelrichtung vor der Rakelklinge (1) zumindest ein zusätzliches Rakelelement (2) angeordnet und mit der Rakelklinge verbunden ist, das mit der Rakelklinge (1) eine nach oben geschlossene Kammer (4) ausbildet, wobei das Rakelelement (2) beim bestimmungsgemäßen Einsatz des Rakelsystems mit einer unteren Begrenzung (2a) einen geringfügig größeren Abstand zur Oberfläche als die Rakelklinge (1) aufweist, so dass während des Rakelns einerseits druckbares Material vor dem Rakelelement (2) gerollt oder geschoben wird und andererseits ein Teil des druckbaren Materials unter dem Rakelelement (2) hindurch in die Kammer (4) eindringen kann.

2. Rakelsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kammer (4) mit einem Volumen zur Aufnahme von ca. 1 bis 50 ml an druckbarem Material pro cm Rakelbreite ausgebildet ist.

3. Rakelsystem nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die untere Begrenzung (2a) des Rakelelementes (2) zur unteren Kante der Rakelklinge (1) einen Abstand von 1 bis 5 mm aufweist.

4. Rakelsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Rakelklinge (1) zusammen mit dem Rakelelement (2) einstückig ausgebildet ist.

5. Rakelsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Rakelklinge (1) und das Rakelelement (2) getrennte Bauteile sind, die von der Rakel halterung (3) zusammen gehalten werden.

6. Rakelsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Rakelklinge (1) und das Rakelelement (2) aus einem oder mehreren strukturierten Materialblöcken, insbesondere aus Kunststoff, gebildet sind.

7. Rakelsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die untere Begrenzung (2a) des Rakelelementes (2) in Rakelrichtung abgerundet ist.

8. Rakelsystem nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die innere Begrenzungsfläche der Kammer (4) zusammen mit der sich anschließenden unteren Begrenzung (2a) des Rakelelementes (2) in Rakelrichtung einen wellenförmigen Verlauf aufweist.

9. Rakelsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere zusätzliche Rakelelemente (2) hintereinander so vor der Rakelklinge (1) angeordnet sind, dass mehrere hintereinander liegende Kammern (4) gebildet werden, in die während des Rakelns druckbares Material unter den Rakelelementen (2) hindurch eindringen kann.

10. Verwendung eines Rakelsystems nach einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche zum Auftragen eines druckbaren Materials mittels Sieb- oder Schablonendrucktechnik auf eine Oberfläche.

11. Verwendung eines Rakelsystems nach einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche zum Auftragen einer Paste mittels Sieb- oder Schablonendrucktechnik auf eine Oberfläche, wobei der Abstand der unteren Begrenzung (2a) des Rakelelementes (2) von der Oberfläche der eingesetzten Schablone oder des eingesetzten Siebes beim Rakeln zumindest dem 4fachen Wert des mittleren Partikeldurchmessers der Paste beträgt.