DE102013020189B4 - Printing template and method for its production - Google Patents

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Abstract

Verfahren zur Herstellung einer Druckschablone (1) zur Aufbringung von Pads auf in einem bestimmten Muster angeordnete Kontaktstellen einer Leiterplatte (3) mit dreidimensionaler Oberflächenstruktur (4), wobei in ein Schablonenmaterial (2) auf dessen der Leiterplatte (3) zugewandten Schablonenseite ein Abbild der dreidimensionalen Oberflächenstruktur (4) der Leiterplatte (3) eingebracht wird, dadurch gekennzeichnet, – dass auf das Schablonenmaterial (2) auf dessen der Leiterplatte (3) zugewandten Schablonenseite eine verformbare Abformschicht (2c) aufgebracht wird, und – dass das Schablonenmaterial (2) unter Abformung der Oberflächenstruktur (4) der Leiterplatte (3) nur in die Abformschicht (2c) gegen die Leiterplatte (3) gepresst wird.Method for producing a printing stencil (1) for applying pads to contact points, arranged in a specific pattern, of a printed circuit board (3) with a three-dimensional surface structure (4), wherein a stencil material (2) has an image of the stencil side facing the printed circuit board (3) three-dimensional surface structure (4) of the printed circuit board (3) is introduced, characterized in that - on the stencil material (2) on the stencil side facing the printed circuit board (3) a deformable impression layer (2c) is applied, and - that the stencil material (2) under impression of the surface structure (4) of the printed circuit board (3) only in the impression layer (2c) against the printed circuit board (3) is pressed.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Druckschablone zur Aufbringung von Pads, insbesondere Lot-, Druckpasten- oder Kleberdepots, auf eine Leiterplatte (printed circuit board, PCB) gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Sie betrifft weiter eine nach dem Verfahren hergestellte Druckschablone.The invention relates to a method for producing a printing stencil for applying pads, in particular solder, printing paste or adhesive depots, on a printed circuit board (PCB) according to the preamble of claim 1. It further relates to a printing stencil produced by the method.

Eine derartige Druckschablone wird in der Leiterplattenbestückungstechnik für das Auftragen eines Druckmediums, insbesondere einer Lotpaste oder eines Klebers, zur Befestigung von SMD-Bauelementen (surface-mounted-device) auf Leiterplatten eingesetzt. Bei der Herstellung solcher Druckschablonen wird das Schablonenmaterial beispielsweise mittels Lasertechnik lokal derart abgetragen, dass dem gewünschten Druckbild bzw. einer bestimmten Druckstruktur entsprechende Drucköffnungen oder -kanäle entstehen, durch die das Druckmedium mittels beispielsweise einer sogenannten Rakel hindurch auf die Leiterplatten aufgebracht werden kann.Such a printing stencil is used in printed circuit board assembly technology for the application of a printing medium, in particular a solder paste or an adhesive, for the attachment of SMD components (surface-mounted-device) on printed circuit boards. In the production of such printing stencils, the stencil material is removed locally, for example by laser technology, so that the desired printed image or a specific printing structure is provided with corresponding printing apertures or channels through which the printing medium can be applied to the printed circuit boards by means of, for example, a so-called doctor blade.

Um hierbei örtlich unterschiedliche Mengen des Druckmediums auf die zu bedruckende Oberfläche (Leiterplatte) aufbringen zu können, sind sogenannte Stufenschablonen bekannt. Deren Schablonenmaterial ebenso wie das Schablonenmaterial einer nicht als Stufenschablonen ausgeführten Druckschablone weist üblicherweise einen zweischichtigen bzw. mehrschichtigen Aufbau mit einer druckseitigen Kunststoffschicht und mit einer siebdruck- oder rakelseitigen Metallfolie auf.In order to be able to apply locally different amounts of the printing medium to the surface to be printed (printed circuit board), so-called step stencils are known. Their stencil material as well as the stencil material of a stencil template not designed as stepped stencils usually has a two-layered or multi-layered construction with a pressure-side plastic layer and with a screen-printed or squeegee-side metal foil.

Zur Herstellung derartiger Stufenschablonen kann die Stufenbildung der ausgewählten Bereiche verringerter Materialdicke mittels Laserbearbeitung erfolgen, indem das Schablonenmaterial gemäß einer vorgegebenen Schablonenstruktur mittels ortsselektiver Laserbearbeitung ausgeschachtet wird, wobei im lokalen Schachtbereich die Metallunterschicht vollständig und die daran anschließende Kunststoff- oder Polyimidschicht lediglich über einen Bruchteil deren Schichtdicke abgetragen wird ( DE 10 2011 101 158 B4 ).For the production of such step stencils, the step formation of the selected areas of reduced material thickness can be carried out by laser processing by the template material is excavated according to a predetermined template structure by means of site-selective laser processing, wherein in the local shaft region, the metal underlayer completely and the adjoining plastic or polyimide only over a fraction of the layer thickness is removed ( DE 10 2011 101 158 B4 ).

Die Kunststoffzwischenschicht der aus der DE 10 2011 101 158 B4 bekannten Druckschablone besteht aus Polyimid. Eine solche Polyimidschicht weist ein sehr gutes Auslöseverhalten auf, von der sich das Druckmedium sehr gut ablöst und somit nicht haftet. Die Metalloberschicht sowie gegebenenfalls eine vergleichsweise dünne Metallunterschicht bestehen aus rostfreiem Edelstahl (VA-Stahl). Dabei gewährleistet die im Vergleich zur Metallunterschicht dicke Metalloberschicht eine hohe Stabilität, insbesondere auch im Bereich der Durchbruchskanten der Drucköffnungen, und vermeidet darüber hinaus eine statische Aufladung, beispielsweise infolge der bestimmungsgemäßen Rakelbewegung entlang dieser Schablonenoberseite. Die Polyimidschicht beträgt zwischen 50 μm und 150 μm, während die Schichtdicke der Metalloberschicht zwischen 15 μm und 25 μm beträgt. Die Schichtdicke der gegebenenfalls vorgesehenen Metallunterschicht beträgt zwischen 5 μm und 10 μm im Falle der Verwendung einer Metallfolie, wobei bei Auftragung einer Metallisierungsbeschichtung auch Schichtdicken kleiner 1 μm realisiert werden können. Bei der Verwendung von Metall- bzw. Kunststofffolien sind diese geeigneterweise miteinander verklebt. Hierbei beträgt die Schichtdicke einer geeigneten Klebeschicht zwischen 2 μm und 12 μm, vorzugsweise etwa 5 μm.The plastic interlayer of the DE 10 2011 101 158 B4 known printing template is made of polyimide. Such a polyimide layer has a very good tripping behavior, from which the printing medium peels off very well and thus does not adhere. The metal surface layer and optionally a comparatively thin metal underlayer are made of stainless steel (VA steel). In this case, the metal overcoat layer, which is thick compared to the metal underlayer, ensures high stability, in particular also in the region of the breakthrough edges of the printing apertures, and also avoids static charging, for example as a result of the intended blade movement along this stencil top surface. The polyimide layer is between 50 μm and 150 μm, while the layer thickness of the metal top layer is between 15 μm and 25 μm. The layer thickness of the optionally provided metal underlayer is between 5 .mu.m and 10 .mu.m in the case of the use of a metal foil, wherein layer thicknesses of less than 1 .mu.m can also be realized when a metallization coating is applied. When using metal or plastic films, these are suitably glued together. Here, the layer thickness of a suitable adhesive layer is between 2 .mu.m and 12 .mu.m, preferably about 5 .mu.m.

Aus der DE 40 16 992 A1 ist ein Drucksieb für den Siebdruck von elektrischen Elementen und Strukturen auf einer Trägerplatte mit Unebenheiten bekannt, wobei in das Drucksieb die Geländekontur der Unebenheiten inelastisch eingeprägt ist. Ein Drucksieb in Form einer Metallmaske mit einer Projektion der Oberflächenstruktur einer zu bedruckenden Laeiterplatte ist auch aus der US 2004/013186 A1 bekannt. Aus der US 2010/0139561 A1 ist zudem ein Drucksieb mit einer zusätzlichen Lage aus einem Emulsionmaterial mit darin eingebrachter Projektion der Oberflächenstruktur der Leiterplatte bekannt.From the DE 40 16 992 A1 is a printing screen for the screen printing of electrical elements and structures on a support plate with bumps known, in the printing screen, the terrain contour of the bumps is impressed inelastic. A printing screen in the form of a metal mask with a projection of the surface structure of a Laeiterplatte to be printed is also from US 2004/013186 A1 known. From the US 2010/0139561 A1 In addition, a printing screen with an additional layer of an emulsion material with incorporated therein projection of the surface structure of the circuit board is known.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein besonders geeignetes Verfahren zur Herstellung einer Druckschablone sowie eine danach hergestellte Druckschablone anzugeben.The invention is therefore based on the object of specifying a particularly suitable method for producing a printing stencil and a printing stencil produced thereon.

Bezüglich des Verfahrens wird diese Aufgabe mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und hinsichtlich der Druckschablone mit den Merkmalen des Anspruchs 5 erfindungsgemäß gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.With regard to the method, this object is achieved with the features of claim 1 and with respect to the printing stencil with the features of claim 5 according to the invention. Advantageous embodiments and further developments are the subject of the dependent claims.

Das Verfahren zur Herstellung einer Druckschablone zur Aufbringung von Pads auf in einem bestimmten Muster angeordnete Kontaktstellen einer Leiterplatte mit dreidimensionaler Oberflächenstruktur (PCB-Topologie) kennzeichnet sich dadurch aus, dass in ein Schablonenmaterial auf dessen der Leiterplatte zugewandten Schablonenseite ein Abbild der dreidimensionalen Oberflächenstruktur der Leiterplatte durch eine mechanische Abformung der Oberflächenstruktur eingebracht wird.The method for producing a printing template for applying pads to contact points of a printed circuit board having a three-dimensional surface structure (PCB topology) arranged in a specific pattern is characterized in that an image of the three-dimensional surface structure of the printed circuit board penetrates into a stencil material on its stencil side facing the printed circuit board a mechanical impression of the surface structure is introduced.

Zweckmäßigerweise wird auf das Schablonenmaterial auf dessen der Leiterplatte zugewandten Schablonenseite eine verformbare Abformschicht, insbesondere eine Kleberfolie, aufgebracht und das Schablonenmaterial, insbesondere inklusive einer Zwischenlage als Trennschicht, unter Abformung der Oberflächenstruktur der Leiterplatte in die Abformschicht gegen die Leiterplate gepresst. Das Material der Abformschicht ist vorzugsweise ausreichend flexibel und vorzugsweise plastisch verformbar sowie geeigneterweise selbstständig oder mit Hilfe von Zusatzmitteln, beispielsweise einer Temperierung, aushärtbar. Wesentlich ist, dass das Material der Abformschicht möglichst auch feinste Strukturen der Leiterplattenoberfläche ausreichend zuverlässig abformen kann.Expediently, a deformable impression layer, in particular an adhesive film, is applied to the stencil material on its stencil side facing the printed circuit board, and the stencil material, in particular including an intermediate layer as release layer, is molded into the surface structure of the printed circuit board Impression layer pressed against the printed circuit board. The material of the impression layer is preferably sufficiently flexible and preferably plastically deformable and suitably self-curing or with the aid of additives, for example a temperature, hardenable. It is essential that the material of the impression layer can as far as possible mold even the finest structures of the printed circuit board surface reliably.

Die Druckschablone ist zur Aufbringung von Pads, insbesondere Lot-, Druckpasten- oder Kleberdepots, auf in einem bestimmten Muster angeordnete Kontaktstellen einer, insbesondere in SMD-Technik zu bestückenden, Leiterplatte mit dreidimensionaler Oberflächenstruktur (PCB-Topologie) vorgesehen und eingerichtet. Hierzu umfasst die Druckschablone ein vorzugsweise mindestens zweischichtiges, insbesondere in einen Schablonenrahmen einspannbares oder eingespanntes Schablonenmaterial, das auf der der Leiterplatte zugewandten Schablonenseite ein Abbild der dreidimensionalen Oberflächenstruktur der Leiterplatte aufweist.The printing stencil is provided and arranged for applying pads, in particular solder, printing paste or adhesive depots, to contact points arranged in a specific pattern of a printed circuit board with a three-dimensional surface structure (PCB topology), in particular in SMD technology. For this purpose, the printing stencil comprises a preferably at least two-layered stencil material, which can be clamped or clamped in particular in a stencil frame and has an image of the three-dimensional surface structure of the printed circuit board on the stencil side facing the printed circuit board.

Zur Vermeidung eines Anhaftens der Abformschicht ist dem Schablonenmaterial auf der der Leiterplatte zugewandten Schablonenseite die separate Trennschicht, insbesondere in Form einer Trennfolie, zugeordnet. Diese möglichst dünne Trennfolie bzw. Trennschicht stellt eine Isolierung der Abformschicht gegenüber der Leiterplatte her. Zudem kann durch die Wahl geeigneter Schichtdicken der Trennschicht auf typischerweise praktisch unvermeidbare Fertigungstoleranzen bei der Herstellung von Leiterplatten reagiert werden, die vermittels der Druckschablone mit derselben Druckstruktur zu bedrucken sind und dabei unterschiedliche Toleranzen aufweisen.In order to avoid adhesion of the impression layer, the stencil material on the stencil side facing the printed circuit board is assigned the separate separation layer, in particular in the form of a release film. This thin separating film or separating layer produces an insulation of the impression layer with respect to the printed circuit board. In addition, by choosing suitable layer thicknesses of the separating layer, it is possible to respond to typically practically unavoidable production tolerances in the production of printed circuit boards which are to be printed by means of the printing stencil with the same printing structure and have different tolerances.

Das Schablonenmaterial ist geeigneterweise aus einer Polyimidschicht mit einer Schichtdicke zwischen 50 μm und 150 μm und einer Metalloberschicht mit einer Schichtdicke zwischen 15 μm und 25 μm gefertigt. Die Schichtdicke einer gegebenenfalls vorgesehenen Metallunterschicht kann zwischen 5 μm und 10 μm im Falle der Verwendung einer Metallfolie oder kleiner oder gleich 1 μm bei Auftragung einer Metallisierungsbeschichtung betragen. Bei der Verwendung von Metall- bzw. Kunststofffolien sind diese geeigneterweise miteinander verklebt. Hierbei beträgt die Schichtdicke einer geeigneten Klebeschicht zwischen 2 μm und 12 μm, vorzugsweise etwa 5 μm. In dieses oder ein anderes Schablonenmaterial ist ein auf die Leiterplatte aufzubringendes Druckbild der Pads einbringbar oder zumindest teilweise bereits eingebracht, bevor oder nachdem das Schablonenmaterial mit dem Abbild der Oberflächenstruktur der Leiterplatte versehen ist.The stencil material is suitably made of a polyimide layer with a layer thickness between 50 μm and 150 μm and a metal top layer with a layer thickness between 15 μm and 25 μm. The layer thickness of an optionally provided metal underlayer can be between 5 μm and 10 μm in the case of the use of a metal foil or less than or equal to 1 μm when a metallization coating is applied. When using metal or plastic films, these are suitably glued together. Here, the layer thickness of a suitable adhesive layer is between 2 .mu.m and 12 .mu.m, preferably about 5 .mu.m. In this or another template material to be applied to the circuit board printed image of the pads is introduced or at least partially introduced before or after the stencil material is provided with the image of the surface structure of the circuit board.

Eine Druckvorrichtung, die im Wesentlichen aus einer Leiterplatte mit dreidimensionaler Oberflächenstruktur (PCB-Topologie) und einer Druckschablone besteht, weist zur Aufbringung von Pads auf in einem bestimmten Muster angeordnete Kontaktstellen der Leiterplatte ein Schablonenmaterial auf, in welches ein auf die Leiterplatte aufzubringendes Druckbild einbringbar oder zumindest teilweise eingebracht ist, wobei das Schablonenmaterial auf der der Leiterplatte zugewandten Schablonenseite ein Abbild der dreidimensionalen Oberflächenstruktur der Leiterplatte aufweist.A printing device, which essentially consists of a printed circuit board with a three-dimensional surface structure (PCB topology) and a printing stencil, has a stencil material for applying pads to contact points of the printed circuit board arranged in a specific pattern, into which a printed image to be applied to the printed circuit board can be introduced or is at least partially introduced, wherein the stencil material on the circuit board facing template side has an image of the three-dimensional surface structure of the circuit board.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, dass eine Druckschablone, in deren Schablonenmaterial die Oberflächenstruktur einer zu bedruckenden und anschließend mittels elektronischer Bauteilen zu bestückenden Leiterplatte (PCB-Topologie) eingebracht ist, eine einerseits vergleichsweise präzise Handhabung und andererseits ein verbessertes Druckbild im Zuge des Aufbringens der Pads (Lot- oder Kleberpaste) ermöglicht ist. Insbesondere eine (mechanische) Abformung der Oberflächenstruktur der Leiterplatte in eine hierzu zusätzlich vorgesehene Abformschicht des Schablonenmaterials ermöglicht sowohl eine besonders einfache Herstellung der Druckschablone beziehungsweise deren Schablonenmaterials als auch auf besonders effektive Weise die Berücksichtigung von Fertigungstoleranzen der zu bedruckenden Leiterplatten. Hierzu ist lediglich eine Trennschicht in Form vorzugsweise einer Folie bereit zu stellen, die einerseits eine die zu erwartenden Fertigungstoleranzen berücksichtigende Schichtdicke aufweist. Andererseits verhindert die Trennschicht ein Anhaften des mit der Abformschicht versehenen Schablonenmaterials an der Leiterplatte im Zuge der Abformung deren Oberflächenstruktur, so dass die Trennschicht eine Doppelfunktion übernimmt.The advantages achieved by the invention are in particular that a stencil in the stencil material, the surface structure of a to be printed and then loaded by electronic components printed circuit board (PCB topology) is introduced, on the one hand comparatively precise handling and on the other hand, an improved print image in the course the application of the pads (solder or adhesive paste) is possible. In particular, a (mechanical) impression of the surface structure of the circuit board in an additionally provided for this Abformschicht the template material allows both a particularly simple production of the stencil or stencil material as well as in a particularly effective way, the consideration of manufacturing tolerances of the printed circuit boards. For this purpose, it is merely necessary to provide a separating layer in the form of a film, which on the one hand has a layer thickness which takes into account the expected manufacturing tolerances. On the other hand, the release layer prevents the stencil material provided with the impression layer from adhering to the printed circuit board in the course of the molding process, so that the interface layer assumes a dual function.

Aufgrund der Einbringung des Abbildes der dreidimensionalen Oberflächenstruktur der Leiterplatte (PCB-Topologie) quasi als Negativ in das Schablonenmaterial beziehungsweise in deren Abformschicht ist eine präzise Lagepositionierung der Druckschablone auf der zu bedruckenden Leiterplatte sichergestellt, indem die bestimmungsgemäß positionierte Leiterplatte sich praktisch vollflächig auf der Leiterplatte abstützt und an praktisch allen Erhebungen und Vertiefungen der Leiterplattenoberfläche anliegt.Due to the incorporation of the image of the three-dimensional surface structure of the printed circuit board (PCB topology) quasi negative in the stencil material or in its impression layer a precise positioning of the stencil printing on the printed circuit board is ensured by the intended positionally positioned printed circuit board is almost fully supported on the circuit board and abuts virtually all elevations and depressions of the circuit board surface.

Im Zuge des Druckvorgangs, bei dem typischerweise mittels eines Rakels das Lot- oder Klebermaterial über die bestimmungsgemäßen Druck- und/oder Sieböffnungen im Schablonenmaterial auf die entsprechenden Kontaktstellen der Leiterplatte aufgebracht wird, entstehen praktisch keinerlei Verformungen des Schablonenmaterials, was wiederum eine besonders exakte Aufbringung des Druckmaterials (Lot- oder Kleberpaste) auf die bestimmungsgemäßen Kontaktstellen der Leiterplatte sicher stellt. Die Folge sind besonders exakte und stets gleichermaßen reproduzierbare Druckbilder unter Vermeidung eines Hinterlaufens des Druckmaterials an bestimmten Stellen der Drucköffnungen zwischen die Schablonenunterseite und die Leiterplattenoberfläche.In the course of the printing process, in which typically by means of a squeegee, the solder or adhesive material is applied to the appropriate contact points of the circuit board on the intended pressure and / or screen openings in the stencil material, virtually no deformation of the stencil material, resulting in a particularly accurate application of the Print material (solder or adhesive paste) on the intended contact points of the circuit board ensures. The result is particularly accurate and always equally reproducible print images while avoiding a run-behind of the printing material at certain points of the printing openings between the stencil base and the circuit board surface.

Nachfolgen wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert, darin zeigen:An exemplary embodiment of the invention will be explained in more detail with reference to a drawing, in which:

1 ausschnittsweise einen Querschnitt einer Druckschablone mit einem mehrschichtigen Schablonenmaterial inklusive einer Abformschicht und einer Trennschicht oberhalb einer Leiterplatte mit dreidimensionaler Oberflächenstruktur (PCB-Topologie) vor der Abformung in schematischer Explosionsdarstellung, 1 a cross-section of a printing stencil with a multilayer stencil material including an impression layer and a release layer above a printed circuit board with a three-dimensional surface structure (PCB topology) before the impression in a schematic exploded view,

2 in einer Darstellung gemäß 1 die Druckschablone mit abgeformtem Abbild der Oberflächenstruktur der Leiterplatte, und 2 in a representation according to 1 the printing template with a molded image of the surface structure of the circuit board, and

3 die Druckschablone in perspektivischer Darstellung mit in das Schablonenmaterial eingebrachten Öffnungen eines Druckbildes. 3 the printing template in perspective with introduced into the template material openings of a printed image.

Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.Corresponding parts are provided in all figures with the same reference numerals.

1 zeigt in einer Explosionsdarstellung schematisch und ausschnittsweise im Querschnitt eine Druckschablone 1 mit einem mehrschichtigen Schablonenmaterial 2, das vorliegend eine oberseitige Metallschicht 2a in Form beispielsweise einer Metallfolie und eine mit dieser verklebte Kunststoffschicht 2b in Form beispielsweise einer Polyimidfolie umfasst. Unterseitig dieser Kunststoffschicht 2b befindet sich eine Abformschicht 2c in Form vorzugsweise einer Kleberfolie. 1 shows in an exploded view schematically and partially in cross section a printing template 1 with a multilayer stencil material 2 , which in the present case is a top-side metal layer 2a in the form of, for example, a metal foil and a plastic layer bonded thereto 2 B in the form of, for example, a polyimide film. On the underside of this plastic layer 2 B there is an impression layer 2c in the form of preferably an adhesive film.

Die Druckschablone 1 ist mit deren Abformschicht 2c einer Leiterplatte (PCB) 3 zugewandt, deren typische dreidimensionale Oberflächenstruktur 4 stark vereinfacht und insbesondere vergrößert veranschaulicht ist. Die Oberflächenstruktur 4 der Leiterplatte 3 ist bedingt durch die im Zuge der Herstellung der Leiterplatte 3 gebildeten Leiterzüge und Kontaktstellen für insbesondere nach dem SMD-Verfahren aufzubringende elektronische Bauelemente sowie durch lokale Lack- oder Isolierschichten. Erkennbar befindet sich zwischen der Druckschablone 1 und der Leiterplatte 3 eine Trennschicht 5 in Form vorzugsweise einer Trennfolie bestimmter Schichtdicke. Im Zuge der mechanischen Abformung der Oberflächenstruktur 4 der Leiterplatte 3 in die Abformschicht 2c des Schablonenmaterials 2 der Druckschablone 1 durch einen geeigneten Pressvorgang in der dargestellten Abformrichtung A verhindert die Trennschicht 5 einerseits ein Anhaften des zumindest während des Abformvorgangs verformbaren Materials der Abformschicht 2c an der Leiterplatte 3. Zudem kann über die Wahl der Schichtdicke der Trennschicht 5 ein ausreichender Bereich von Fertigungstoleranzen der zu bedruckenden Leiterplatten 3 ausgeglichen werden. Grund hierfür ist, dass die Trennschicht 5 bei ausreichender Schichtdicke scharfe Kanten der Oberflächenstruktur 4 der Leiterplatte 3 quasi gewissermaßen abrundet beziehungsweise eine entsprechend scharfkantige oder filigrane Struktur der Oberfläche der Leiterplatte 3 in gewissen Grenzen verfüllt, begradigt oder verflacht.The printing template 1 is with its impression layer 2c a printed circuit board (PCB) 3 facing, their typical three-dimensional surface structure 4 is greatly simplified and illustrated in particular enlarged. The surface structure 4 the circuit board 3 is due to the in the course of the production of the circuit board 3 formed conductor tracks and contact points for particular applied by the SMD method electronic components as well as local paint or insulating layers. Recognizable is located between the printing template 1 and the circuit board 3 a separation layer 5 in the form of preferably a release film of a certain layer thickness. In the course of mechanical impression of the surface structure 4 the circuit board 3 in the impression layer 2c of the template material 2 the printing template 1 by a suitable pressing operation in the illustrated Abformrichtung A prevents the release layer 5 on the one hand adhesion of the deformable at least during the molding process material of the impression layer 2c on the circuit board 3 , In addition, the choice of the layer thickness of the separating layer 5 a sufficient range of manufacturing tolerances of the printed circuit boards to be printed 3 be compensated. Reason for this is that the release layer 5 with sufficient layer thickness, sharp edges of the surface structure 4 the circuit board 3 quasi rounds off in a sense or a correspondingly sharp-edged or filigree structure of the surface of the circuit board 3 filled, straightened or flattened within certain limits.

2 zeigt die Druckschablone 1 nach erfolgter Abformung der Oberflächenstruktur 4 in die Abformschicht 2c des Schablonenmaterials 2. Erkennbar haftet die Trennschicht 5 vorzugsweise bewusst unverlierbar an der freiliegenden Unterseite der Abformschicht 2c unter Beibehaltung des abgeformten Abbilds der Oberflächenstruktur 4 der Leiterplatte 3. 2 shows the printing template 1 after the impression of the surface structure 4 in the impression layer 2c of the template material 2 , Visible adheres the release layer 5 preferably intentionally captive on the exposed underside of the impression layer 2c while maintaining the molded image of the surface structure 4 the circuit board 3 ,

3 zeigt die Druckschablone 1 mit einem Rahmen 6 und mit dem Schablonenmaterial 2, d. h. mit der eigentlichen Schablone zur Verwendung bei der Baugruppenherstellung beziehungsweise Leiterplattenbestückung. Das in den beispielsweise als Aluminium- oder Edelstahlprofilen bestehenden Rahmen 6 eingespannte Schablonenmaterial 2 weist einem vorbestimmten Druckmuster oder Druckbild 7 entsprechende Öffnungen (Drucköffnungen) 8 auf, die beispielsweise durch Laserbearbeitung in das Schablonenmaterials 2 eingebracht sind. 3 shows the printing template 1 with a frame 6 and with the template material 2 ie with the actual template for use in assembly manufacturing or PCB assembly. That in the example existing as aluminum or stainless steel profiles frame 6 clamped stencil material 2 indicates a predetermined print pattern or print image 7 corresponding openings (pressure openings) 8th on, for example, by laser processing in the stencil material 2 are introduced.

Beim bestimmungsgemäßen Gebrauch der Druckschablone 1 wird das Druckmaterial (Lot- oder Kleberpaste) in nicht näher dargestellter Art und Weise mittels einer Rakel über die Drucköffnungen 8 auf die Leiterplatte 3 und dort auf die (nicht näher gezeigte) bestimmungsgemäßen Kontaktstellen als den Öffnungskontur der Öffnungen 8 entsprechende Pads aufgebracht. An diesen Kontaktstellen erfolgt mittels der aufgebrachten Pads in an sich bekannter Weise eine mechanische Verbindung und elektrische Kontaktierung der Bauelementanschlüsse oder -pins mit den Kontaktstellen und somit die bestimmungsgemäße Bestückung der Leiterplatte 3 mit den elektronischen Bauelemente.When using the printing template as intended 1 The printing material (solder or adhesive paste) in a manner not shown by means of a squeegee on the printing openings 8th on the circuit board 3 and there on the intended (not shown) intended contact points as the opening contour of the openings 8th appropriate pads applied. At these contact points takes place by means of the applied pads in a conventional manner, a mechanical connection and electrical contacting of the component terminals or pins with the contact points and thus the intended assembly of the circuit board 3 with the electronic components.

Claims (5)

Verfahren zur Herstellung einer Druckschablone (1) zur Aufbringung von Pads auf in einem bestimmten Muster angeordnete Kontaktstellen einer Leiterplatte (3) mit dreidimensionaler Oberflächenstruktur (4), wobei in ein Schablonenmaterial (2) auf dessen der Leiterplatte (3) zugewandten Schablonenseite ein Abbild der dreidimensionalen Oberflächenstruktur (4) der Leiterplatte (3) eingebracht wird, dadurch gekennzeichnet, – dass auf das Schablonenmaterial (2) auf dessen der Leiterplatte (3) zugewandten Schablonenseite eine verformbare Abformschicht (2c) aufgebracht wird, und – dass das Schablonenmaterial (2) unter Abformung der Oberflächenstruktur (4) der Leiterplatte (3) nur in die Abformschicht (2c) gegen die Leiterplatte (3) gepresst wird.Method for producing a printing stencil ( 1 ) for applying pads on arranged in a specific pattern contact points of a printed circuit board ( 3 ) with a three-dimensional surface structure ( 4 ), in which a template material ( 2 ) on which the circuit board ( 3 ) facing template image of the three-dimensional surface structure ( 4 ) of the printed circuit board ( 3 ), characterized - that on the stencil material ( 2 ) on which the circuit board ( 3 ) facing template side a deformable impression layer ( 2c ), and - that the template material ( 2 ) under impression of the surface structure ( 4 ) of the printed circuit board ( 3 ) only in the impression layer ( 2c ) against the printed circuit board ( 3 ) is pressed. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass auf das Schablonenmaterial (2) auf dessen der Leiterplatte (3) zugewandter Schablonenseite eine Kleberfolie als Abformschicht (2c) aufgebracht wird.Method according to claim 1, characterized in that the stencil material ( 2 ) on which the circuit board ( 3 ) facing stencil side an adhesive film as a molding layer ( 2c ) is applied. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Schablonenmaterial (2) im Zuge der Abformung unter Zwischenlage einer Trennschicht (5) gegen die Leiterplate (3) gepresst wird.Method according to claim 1 or 2, characterized in that the template material ( 2 ) in the course of the impression with the interposition of a release layer ( 5 ) against the printed circuit board ( 3 ) is pressed. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine mehrschichtig Schablonenmaterial (2) mit mindestens einer rakelseitigen Metallschicht (2a) sowie mindestens einer Kunststoffschicht (2b) verwendet wird, wobei auf Abformschicht (2c) auf die Kunststoffschicht (2b) auf deren der Leiterplatte (3) zugewandten Schablonenseite aufgebracht wird.Method according to one of claims 1 to 3, characterized in that a multilayer stencil material ( 2 ) with at least one rakelseitigen metal layer ( 2a ) and at least one plastic layer ( 2 B ) is used, wherein on impression layer ( 2c ) on the plastic layer ( 2 B ) on whose the circuit board ( 3 ) facing stencil side is applied. Druckschablone (1) mit einem Schablonenmaterial (2), in welche eine dem Druckbild (7) einer zu bedruckenden Leiterplatte (3) entsprechende Druckstruktur sowie ein Abbild der dreidimensionalen Oberflächenstruktur (4) der Leiterplatte (3) gemäß dem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4 eingebracht sind.Printing template ( 1 ) with a template material ( 2 ) into which a print image ( 7 ) of a printed circuit board ( 3 ) corresponding printing structure and an image of the three-dimensional surface structure ( 4 ) of the printed circuit board ( 3 ) are introduced according to the method of any one of claims 1 to 4.
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