DE102010024262B4

DE102010024262B4 - Klemmfixierung einer Druckschablone

Info

Publication number: DE102010024262B4
Application number: DE102010024262A
Authority: DE
Inventors: Hans Priwitzer; Antonie Priwitzer
Original assignee: Hans und Antonie Priwitzer Ingenieurbuero GbR (vertretungsberechtigte Gesellschafter Hans Priwitzer 90596 Schwanstetten Antonie Priwitzer 90596 Schwansteten); HANS und ANTONIE PRIWITZER INGENIEURBUERO GbR VERTRETUNGSBERECHTIGTE GESELLSCHAFTER HANS PRIWITZER
Current assignee: Hans und Antonie Priwitzer Ingenieurbuero GbR (vertretungsberechtigte Gesellschafter Hans Priwitzer 90596 Schwanstetten Antonie Priwitzer 90596 Schwansteten); HANS und ANTONIE PRIWITZER INGENIEURBUERO GbR VERTRETUNGSBERECHTIGTE GESELLSCHAFTER HANS PRIWITZER
Priority date: 2010-06-18
Filing date: 2010-06-18
Publication date: 2013-05-29
Anticipated expiration: 2030-06-19
Also published as: DE102010024262A1; DE202010017305U1

Abstract

Verfahren zur Fixierung einer in einen Schablonenrahmen (2) einspannbaren Schablone (3) einer Druckschablone (1), wobei der Schablonenrahmen (2) eine äußeres, starres und umlaufend geschlossenes Rahmenteil (2a) sowie ein darin einliegendes inneres, starres und umlaufend geschlossenes Rahmenteil (2b) aufweist, – bei dem bei einer Temperaturdifferenz der beiden Rahmenteile (2a, 2b) die randseitig unter Bildung von Fixierlaschen (9) abgekantete Schablone (3) mit deren Fixierlaschen (9) in den Klemmschlitze (8) bildenden Zwischenraum zwischen den beiden Rahmenteilen (2a, 2b) eingeführt wird, wobei nach anschließender Wiederherstellung der gleichen Temperatur der beiden Rahmenteile (2a, 2b) die Schablone (3) über deren Fixierlaschen (9) zwischen den beiden Rahmenteilen klemmfixiert ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Fixierung einer Schablone in einen Schablonenrahmen einer Druckschablone, insbesondere zur Verwendung bei der Leiterplattenbestückung.
Eine derartige Druckschablone wird beispielsweise in der Leiterplattenbestückungstechnik für das Auftragen eines Druckmediums, insbesondere einer Lotpaste bzw. eines Klebers, zur Befestigung von SMD-Bauelementen (surface-mounted-device) auf Leiterplatten eingesetzt. Bei dieser Druckschablonentechnik wird das Schablonenmaterial beispielsweise mittels Lasertechnik lokal derart abgetragen, dass dem gewünschten Druckbild bzw. einer bestimmten Druckstruktur entsprechende Drucköffnungen oder -kanäle hergestellt sind, durch die das Druckmedium mittels einer so genannten Rakel hindurch auf die Leiterplatten aufgebracht werden kann.
Aus der DE 44 38 281 C1 sind ein Siebdruck-Sieb und ein Verfahren zu dessen Herstellung bekannt. Das als Druckschablone wirksame Siebdruck-Sieb besteht im Wesentlichen aus einem formsteifen Schablonenrahmen, auf den ein feines Metalldrahtgewebe unter Vorspannung aufgeklebt wird. Anschließend wird im mittleren Bereich des Metalldrahtgewebes eine das Druckmuster aufweisende dünnwandige Metallschablone mit deren Außenrand am Metalldrahtgewebe vorzugsweise mittels eines elektrischen Rollschweißverfahrens befestigt. In einem weiteren Verfahrensschritt wird der von der Metallschablone überdeckte mittlere Bereich des Metalldrahtgewebes entlang der Verbindungskanten ausgeschnitten.
Aus der DE 100 34 648 B4 ist ein Verfahren zur Herstellung einer Druckschablone bekannt, bei dem eine Metallschablone auf einen Rahmen gespannt wird, der zunächst durch Verformung vorgespannt wird. Die Metallschablone wird unmittelbar mit dem vorgespannten Rahmen unlösbar verbunden und anschließend durch Aufhebung der Rahmenvorspannung verspannt. Vor oder im Anschluss an die Aufbringung der Metallschablone auf den Rahmen werden ein Druckbild bildende Öffnungen in die Metallschablone eingebracht. Die Befestigung der Metallschablone mit dem Rahmen erfolgt bei dem bekannten Verfahren bevorzugt durch Laserschweißen.
Aus der EP 0 839 091 B1 ist ein Spannrahmen für eine Schablone bekannt, bei dem in wenigstens zwei, vorzugsweise in den vier Seitenbereichen des Rahmens verlagerte Montagestangen mit daran befestigten Zahnkämme vorgesehen sind, deren Zähne in korrespondierende Öffnungen in den Seitenbereichen der Schablone eingreifen, um diese durch Verlagern bzw. Verschwenken der rahmenseitigen Zahnkämme zu spannen. Diese Art der Befestigung und der Verspannung der Schablone am Schablonenrahmen ist insbesondere hinsichtlich der rahmenseitigen Halte- und Spannmechanik aufwändig und erfordert zudem die Einbringung der perforationsartigen Öffnungen in die Seitenbereiche der Schablone.
Aus der eingangs genannten DE 20 53 931 A schließlich ist es bekannt, einen Geweberahmen, an dem ein Siebdruckgewebe vorzugsweise durch Verkleben befestigt ist, mittels eines kreisringförmigen Außenrahmens an einem ebenfalls kreisringförmigen Innenrahmen unter Einsatz einer Klemmverschraubung zu verspannen. Die Verspannung eines an einem rechteckigen Außenrahmen befestigten Siebdruckgewebes mit einem ebenfalls rechteckigen Innenrahmen unter Verwendung wiederum einer Spannverschraubung ist auch aus der EP 0 120 651 A1 bekannt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein geeignetes Verfahren zur verschraubungsfreien Fixierung einer Schablone in einem Schablonenrahmen einer Druckschablone anzugeben.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch die Merkmale des Anspruchs 1. Eine vorteilhafte Weiterbildung und Ausgestaltung sind Gegenstand des Unteranspruchs.
Hierzu ist die Schablone randseitig, d. h. an mindestens zwei gegenüberliegenden Seitenbereichen unter Bildung von Fixierlaschen abgekantet (abgewinkelt). Über diese Fixierlaschen wird die Schablone mit dem Schablonenrahmen kraftschlüssig am geeigneterweise starren und umlaufend geschlossenen Schablonenrahmen klemmfixiert. Der Schablonenrahmen besteht aus einem ersten und einem zweiten, jeweils starren und umlaufend geschlossenen Rahmenteil. Die beiden Rahmenteile sind hinsichtlich deren äußeren bzw. inneren Rahmenabmessungen derart bemessen, dass zumindest bei einer bestimmten Temperaturdifferenz der beiden Rahmenteile das vergleichsweise kleine Rahmenteil in das vergleichsweise große Rahmenteil unter Bildung eines die Fixierlaschen aufnehmenden Klemmspaltes einliegt, so dass bei gleicher Temperatur beider Rahmenteile die Fixierlaschen der Schablone zwischen den beiden Rahmenteilen klemmfixiert sind.
Zur Klemmfixierung der Schablone am Schablonenrahmen wird das innere (zweite) Rahmenteil, geeigneterweise auf eine bestimmte Temperatur, abgekühlt. Zusätzlich oder alternativ wird das äußere (erste) Rahmenteil wiederum geeigneterweise auf eine bestimmte Temperatur erwärmt. Zusätzlich kann auch die Schablone mit deren abgekanteten Fixierlaschen erwärmt werden. In diesem Abkühlungs- bzw. Erwärmungszustand der beiden Rahmenteile wird die gegebenenfalls ebenfalls erwärmte Schablone mit deren Fixier- oder Klemmlaschen in den die Klemmschlitze bildenden Zwischenraum zwischen den beiden Rahmenteilen eingeführt. Nach erfolgter Erwärmung des inneren Rahmenteils und Abkühlung des äußeren Rahmenteils – sowie gegebenenfalls der Schablone – ist die Schablone über deren Klemm- bzw. Fixierlaschen zwischen den beiden Rahmenteilen zuverlässig klemmfixiert.
Die Schablone besteht geeigneterweise aus Metall, insbesondere in Form einer Metallfolie. Diese kann bedarfsweise mit einer Kunststofffolie laminiert sein. Auch kann ein mehrschichtiger Aufbau der Schablone geeignet sein, wobei zweckmäßigerweise eine vergleichsweise dicke Kunststoffschicht zwischen einer oberen und einer unteren Metallschicht eingebettet ist, und wobei dann die obere Metallschicht vorzugsweise dicker ist als die untere Metallschicht.
Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen:
1 in Draufsicht eine Druckschablone mit einem Schablonenrahmen und daran klemmbefestigter Schablone, und
2 ausschnittsweise in einer perspektivischen Schnittdarstellung entlang der Linie II-II in 1 eine Druckschablone mit einer zwischen zwei Rahmenteilen klemmfixierten Schablone.
Einander entsprechende Teile sind in beiden Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
1 zeigt eine Druckschablone 1 im Montageendzustand mit einem Schablonenrahmen 2 und einer Schablone 3, insbesondere einer Metallschablone, zur Herstellung von mit elektronischen Bauteilen bestückbaren Leiterplatten. Der beispielsweise aus Aluminium oder Edelstahl bestehende Schablonenrahmen 2 ist aus in den Rahmenecken 4 miteinander fest verbundenen, vorzugsweise verschweißten, und die vier Rahmenseiten (Rahmenstreben) 5 bildenden Vierkantrohren oder Rahmenprofilen zu einer starren und umlaufend geschlossenen rechteckförmigen oder quadratischen, formstabilen Rahmenkontur zusammengesetzt. In die Schablone 3 sind ein bestimmtes Druckbild 6 bildende Löcher oder Drücköffnungen eingebracht. Die Form dieser Drucköffnungen kann – wie beispielhaft dargestellt – rechteckig, quadratisch, dreieckig, oval oder rund sein.
Die dieses Druckbild 6 tragende Schablone 3 ist in den Schablonenrahmen 2 eingespannt und hierzu an den die Rahmenseiten bildenden Rahmenstreben 5 klemmfixiert. Wie in den Rahmenecken strichliniert angedeutet ist, kann die Schablone 3 in diesen Eckbereichen 4 des Schablonenrahmens 2, beispielsweise durch 45°-Schnitte 7, freigeschnitten sein.
Der Schablonenrahmen 2 besteht aus zwei Rahmenteilen 2a und 2b. Jeder der beiden Rahmenteile 2a und 2b ist wiederum umlaufend geschlossen und besteht im Ausführungsbeispiel aus vier starr miteinander verbundenen, vorzugsweise wiederum verschweißten, Rahmenstreben 5a bzw. 5b. Das Rahmenteil 2a bildet dabei das vergleichsweise große äußere Rahmenteil, während das Rahmenteil 2b das vergleichsweise kleine innere Rahmenteil des Schablonenrahmens 2 bildet. Die Abmessungen der beiden Rahmenteile 2a und 2b sind dabei derart, dass zumindest bei einer bestimmten Temperaturdifferenz zwischen diesen beiden Rahmenteilen 2a und 2b das vergleichsweise kleine innere Rahmenteil 2b in das vergleichsweise große äußere Rahmenteil 2a bei miteinander fluchtenden Rahmenstreben 5a und 5b unter Bildung einer geeigneterweise umlaufenden, zumindest sich an zwei gegenüberliegenden Rahmenseiten befindenden Klemmnut 8 einlegbar ist.
Die Klemmnut 8 dient zur Aufnahme einer jeweiligen randseitig an der Schablone 3 abgekanteten Fixier- oder Klemmlasche 9. Im gezeigten Montageendzustand sind die oder jede Fixierlasche 9 in die jeweilige Klemmnut 8 eingesetzt und dort klemmfixiert.
Die Klemmfixierung erfolgt durch Wärme- bzw. Kältebehandlung der beiden Rahmenteile 2a und 2b sowie gegebenenfalls der Schablone 3. Hierzu wird das innere Rahmenteil 2b auf eine bestimmte Temperatur abgekühlt und zieht sich somit zusammen (Schrumpfung), während das äußere Rahmenteil auf eine bestimmte Temperatur erwärmt wird und sich demnach entsprechend ausdehnt (Aufweitung). In diesem Zustand werden die beiden Rahmenteile 2a, 2b ineinander gelegt und anschließend die Schablone 3 mit deren abgekröpften Fixier- bzw. Klemmlaschen 9 in die sich infolge der Temperaturdifferenz zwischen dem inneren Rahmenteil 2b und dem äußeren Rahmenteil 2a bildenden Klemmnuten 8 eingesteckt. Bei Abkühlung des äußeren Rahmenteils 2a und Erwärmung des inneren Rahmenteils 2b auf Raumtemperatur wird der jeweilige Klemmschlitz 8 verkleinert bzw. schließt sich zunehmend mit der Folge, dass die Fixier- bzw. Klemmlaschen 9 in den Klemmschlitzen 8 unter gleichzeitiger Verspannung der Schablone 3 zuverlässig durch Kraftschluss klemmfixiert sind.
Bezugszeichenliste

1: Druckschablone
2: Schablonenrahmen
2a: äußeres Rahmenteil
2b: inneres Rahmenteil
3: Schablone
4: Rahmenecke
5: Rahmenstrebe/-seite
5a, 5b: Rahmenstrebe
6: Druckbild
7: Freischnitt
8: Klemmnut/-schlitz
9: Klemm-/Fixierlasche

Claims

Verfahren zur Fixierung einer in einen Schablonenrahmen (2) einspannbaren Schablone (3) einer Druckschablone (1), wobei der Schablonenrahmen (2) eine äußeres, starres und umlaufend geschlossenes Rahmenteil (2a) sowie ein darin einliegendes inneres, starres und umlaufend geschlossenes Rahmenteil (2b) aufweist, – bei dem bei einer Temperaturdifferenz der beiden Rahmenteile (2a, 2b) die randseitig unter Bildung von Fixierlaschen (9) abgekantete Schablone (3) mit deren Fixierlaschen (9) in den Klemmschlitze (8) bildenden Zwischenraum zwischen den beiden Rahmenteilen (2a, 2b) eingeführt wird, wobei nach anschließender Wiederherstellung der gleichen Temperatur der beiden Rahmenteile (2a, 2b) die Schablone (3) über deren Fixierlaschen (9) zwischen den beiden Rahmenteilen klemmfixiert ist.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schablone (3) vor Einführung deren Fixierlaschen (9) in die Klemmschlitze (8) erwärmt wird.