DE1912463A1

DE1912463A1 - Einrichtung zur Herstellung von Masken fuer gedruckte Schaltungen

Info

Publication number: DE1912463A1
Application number: DE19691912463
Authority: DE
Inventors: Perkins Merlyn Harold; Giedd Gary Robert
Original assignee: International Business Machines Corp
Current assignee: International Business Machines Corp
Priority date: 1968-03-15
Filing date: 1969-03-12
Publication date: 1969-11-06
Also published as: DE1912463B2; US3523495A; GB1261108A; FR1603890A

Description

Einrichtung zur Herstellung von Masken für gedruckte Schaltungen

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur automatischen Herstellung und Prüfung von Masken für die Herstellung ein - oder mehrlagiger gedruckter Schaltungen unter Verwendung eines Prozessrechners.

Es werden mehrlagige, aus keramischen» Material bestehende, gedruckte Schaltungen verwendet, die der Befestigung und elektrischen Zwischenverbindung einer Vielzahl von Kristallplättchen mit integrierten Schaltungen dienen. Beispielsweise enthalten diese Schaltungen verschiedene , der Spannungszuführung und Verdrahtung und auch der Weiter verbindung dienende Schichten . Ausserdem könnten sogenannte Blindschichten vorgesehen sein, um eine gleichbleibende Dicke der fertigen Schaltungsplatten zu gewährleisten. Es ist allgemein bekannt, daß durch Anwendung ,einer geeigneten Maske und des Siebdruckverfahrens auf jeder einzelnen Schicht ein gedrucktes Leitungsmuster hergestellt werden kann.

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Obwohl neben dem Siebdruckverfahren auch andere Druckverfahren anwendbar sind, muss doch in jedem Falle zunächst eine geeignete Maske hergestellt werden.

Es ist bekannt, Masken durch Anwendung photographischer Technik herzustellen. Diese Technik verlangt die fachmännische Durchführung mehrerer Verfahr ens schritte , die in einer umfangreichen manuellen ZeichenarbeitjPhotographischer Verkleinerung , in der Herstellung photographischer Platten und Durchführung eines Kontaktdruckverfahrens bestehen.. Diese Methode ist in Folge der Materialkosten äußerst teuer und in Folge der Fehlermöglichkeiten insbesondere bemer von Menschen aus zufuhr endend eichenarbeit und photographischen Verkleinerung nicht sehr zuverlässig. Ausserdem muss während des Herstellungsprozesses der Masken und auch an der fertigen gedruckten Schaltung eine Reihe von Prüfungen durchgeführt werden. Die bekannte Methode zur Herstellung der Masken und der gedruckten Schaltungen erfordert dem zu Folge grosse Aufmerksamkeit viel·Zeit und hohe Kosten.

Bei anderen Verfahren zur Herstellung gedruckter Schaltungsmuster auf Keramikplättchen werden beispielsweise metallische Masken , lichtempfindliche Farbtechniken oder Photoätzverfahren verwendet. Auch diese Verfahren weisen die beschriebenen Nachteile auf. Beispielsweise erfordern metallische Masken im Hinblick auf den durchzuführenden Ätzprozess hohe Arbeitskosten und auch die Materialkosten sind sehr hoch.auch das Verfahren mit lichtempfindlicher Farbe, •wobei ein mit lichtempfindlicher Farbe beschichtetes Keramikplättchen direkt belichtet wird, ist relativ kostspielig. Schliesslich ist das bekannte Photoätzverfahren mit dem metallischen Masken verwendenden Verfahren ähnlich und hat die gleichen Nachteile.

Es ist die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe, eine automatisch FI ,.66-007 ORIGINAL INSPECTED

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arbeitende Einrichtung anzugeben, bei der die Kosten der zu verwendenden Rohmaterialien und die Herstellungszeit gegenübe r bekannten Verfahren und Einrichtung wesentlich verringert sind und bei der gleichzeitig ein Arbeite ablauf ohne Verfahrene schritte, die die Tätigkeit spezialisierter Fachleute erforderlich machen, gewährleistet ist.

Gemäss der Erfindung wird eine Einrichtung zur automatischen Herstellung und Prüfung von Masken für die Herstellung ein- oder mehrlagiger gedruckter Schaltungen unter Verwendung eines Prozessrechners derart vorgeschlagen, daß mit lichtempfindlichem Material beschichtete Maskensiebe nacheinander einer entsprechend der das einzelne Leitung emus te r kennzeichnenden Daten aus dem Prozessrechner gesteuerten Belichtungseinheit, einer das latente Bild des Leitungsmusters entwickelnden Entwicklereinheit und einer Druckeinheit zuführbar sind, in der unter Anwendung des Siebdruckverfahrene die mit einem Maskensieb belegten Schaltungs -platten mit dem jeweiligen Leitungsmuster bedruckt werden, und daß erforderlichenfalls die Maskensiebe bzw. bedruckten Schaltungsplatten zwischen den einseinen Arbeite gangen einer Kontrolleinrichtung zuführbar sind, in der die im Prozessrechner gespeicherten Daten mit den tatsächlichen Daten des gebildeten Leitungsmusters vergleichbar sind.

Auf diese Weise erhält man eine Einrichtung zur automatischen Her-Stellung und Prüfung von Masken mit den Vorteilen einer direkten, vom Rechner gesteuerten Belichtung, wobei spezialisierte handwerkliche Tätigkeiten vermieden und damit Kosten und Herstellungszeit relativ gering gehalten werden. Ein weiterer Vorteil ergibt sich aus der Anwendung von Maskensieben in Verbindung mit dem Siebdruckverfahren, da unter Umständen eine Wiederverwendung der Maskensiebe gewährleistet ist.

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Ein vorteilhaftes Ausführungsbeispiel besteht darin, daß die Belichtungseinheit aus einer einen geeigneten Lichtstrahl erzeugenden Optik mit vom Prozessrechner gesteuerten,Teilen die Ablenkeinrichtung, Verschluss, Blende und Lichtquelle besteht und daß in der Kontrolleinrichtung dieselbe oder eine entsprechende Optik die Maskensiebe bzw. die bedruckten Schaltungsplatten abtastet, ein optischer Messwert geberdie aus der Abtastung gewonnenen Licht- < sch wankungen in geeignete elektrische Signale umwandelt und ein Vergleicher dieser Signale mit den Solldaten aus dem Prozessrechner vergleicht.

Eine besonders einfache Ausführung besteht darin, daß in der Belichtungseinrichtung eine die beschichteten Masken siebe aufnehmende, in einer Ebene senkrecht zum Lichtstrahl vom Prozessrechner gesteuert verschiebbare Halterung vorgesehen ist.

Weiterhin wird vorgeschlagen , daß zwischen und in den einzelnen Einrichtungen und Einheiten automatisch arbeitende Transportmittel für Maskensiebe und Schaltungsplatten vorgesehen sind.

Schliesslich kann die Einrichtung so ausgebildet sein, daß zur Herstellung mehrlagiger , gedruckter Schaltungen die einzelnen gedruckten Schaltungsplatten einer vom Prozessrechner gesteuerten Stapelvorrichtung und anschliessend der gebildete Stapel einer Heiz einheit zugeführt werden.

Weitere Einzelheiten und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung eines in der Zeichung dargestellten Ausführungsbeispiels.

Es zeigen:

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Fig. 1 Den schematischen Aufbau einer Einrichtung zur automatischen

Herstellung mehrlagiger keramischer Schaltungsplatten mit * einer Darstellung des Materialflusses und der elektrischen Verbindungen zu einem Prozessrechner.

Fig. 2 Den schematischen Aufbau einer Belichtungs.- und Kontrolleinrichtung .

Fig. 3 Eine genauere Darstellung der in der Belichtungs und Kontrolleinrichtung gemäss Fig. 2 verwendeten optischen Elemente.

Fig. 4 Den schematischen Aufbau einer Stanzeinheit, wie sie in der Einrichtung gemäss Fig. 1 zum Stanzen des keramischen, schichtförmigen Rohmaterials verwendet werden.

Fig. 5 Einen Schnitt durch die Einrichtung gemäss Fig. 4 zur Verdeutlichung des Stanzvorganges.

Fig. 6 Den schematischen Aufbau einer in der Einrichtung gemäss Fig. 1 verwendeten Druckeinheit, in der eine gestanzte keramische Schicht mit einer Maske verbunden wird, um das Leitungsmuster auf die gestanzte Schicht oder das Substrat zu drucken.

Fig. 7 Die schematische Ansicht einer in der Einrichtung gemäss Fig. 1 verwendeten Stapeleinheit.

Fig. 8 Den schematischen Aufbau einer in der Einrichtung gemäss Fig. 1 verwendeten Heizeinheit.

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Fig. 9 Eine in der Einrichtung gemäss Fig. 1 verwendete Einrichtung zur Masle nvorbereitung, in der photoempfindliches Material auf die Maskensiebe aufgebracht wird,

Fig. 10 Eine in der Einrichtung gemäss Fig. 1 verwendete Entwickle reinheit, in der die belichteten lichtempfindlich gemachten Masken entwickelt werden.

Inder inFig. 1 dargestellten, von einem Prozessrechner 1 gesteuerten automatisierten Einrichtung zur Herstellung mehrlagiger keramischer Schaltungsplatten wird dem Prozessrechner 2 über eine Eingabe -Einheit die erforderliche Information eingegeben, um den im folgenden beschrieben Operationsablauf der einzelnen Einheiten zu steuern. Die ausge- zeichneten Linien geben die elektrischen Verbindungen zwischen den einzelnen Einheiten wieder, während die gestrichelten Linien den Materialfluss . also die Vorbereitung der Masken und deren Weg und den Weg des keramischen Rohmaterials andeuten. Um zunächst in jeder keramischen Schicht Durchgangslöcher anzubringen, werden die Schichten unter der automatischen Steuerung des Prozessrechners 2 in einer Stanzeinheit 6 selektiv gestanzt und geprüft. Anschliessend wird jede einzelne keramische Schicht oder jedes Plättchen in einer Druckeinheit 8 mit einem Schaltungsmuster bedruckt, in einer Stapeleinheit 10 angeordnet und in einer Heizeinheit 12 einer Wärmebehandlung ausgesetzt. Das komplete mehrlagige Keramikplättchen wird dann vor der endgültigen Weiterverwendung elektrisch geprüft, was in der Zeichnung nicht dargestellt ist. Eine Belichtungs- und Kontrolleinrichtung 14,die anschliessend anhand der Figuren 2 und 3 näher beschrieben wird, prüft nach dem Druckvorgang jedes Keramikplättchen, um falsch bedruckte Leitungsmuster auszusondern.

Die als Masken dienenden D rahfeiebe werdenii einer der Masken vorbereitung dienenden Einrichtung l6 automatisch für den Druckvorgang vor-

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bereitet, wobei jedes Masken sieb mit einem lichtempfindlichen Material beschichtet wird. Anschliessend wird in der Belichtungs- und Kontrolleinrichtung 14 auf jeder Maske ein latentes, das gewünschte Leitungsmuster wiedergebende Bild erzeugt. Dieses latente Bild wird in der Entwicklereinheit 18 entwickelt. Nach der Entwicklung des Bildes wird die Maske in der Belichtungs- Kontrolleinrichtung 14 unter der Kontrolle durch den Prozessrechner 2 geprüft. Die Masken mit geeigneten Leitungsmuster werden dann der Druckeinheit 8

zugeführt, wo sie in Kontakt mit einzelnen Keramikplättchen gebracht werden, um im Siebdruckverfahren mit dem jeweiligen Leitungsmuster be druckt zu werden.

Jede der einzelnen Einheiten wird über den Steuerausgang 20 des Prozessrechners und die daran angeschlossenen Sammelleitungen 22, die sich den zu den einzelnen Einheiten führenden Leitungen C aufteilen, gesteuert. Die Sammelleitung 22 führt auch die über die Steuerleitung der Belichtungs-und Kontrolleinrichtung zuzuführenden, errechneten Daten, während die von der Belichtungs- und Kontrolleinrichtung gemessenen tatsächlichen Daten über die Leitung 28 zur Dateneingabe 30 des Prozessrechners 2 geleitet werden. Der Belichtungs-und Kontrolleinrichtung 14 werden, wie durch die gestrichelte Linie 42 angedeutet ist, die vorbereiteten Maskensiebe zugeführt, automatisch belichtet und vor den durch die gestrichelte Linie 33 angedeuteten Transport in die Entwicklereinheit 18 im Hinblick auf das erzeugte latente Bild des Leitungsmusters überprüft. Nach der Entwicklung des latenten Bildes des Leitungsmusters wird, wie durch Linie 34 angedeutet ist, die Maske erneut in die Belichtungs- und Kontrolleinrichtung 14 gebracht, wo das entwickelte Bild erneut geprüft wird. Anschliessend werden die zu bedruckenden Keramikplättchen und die Masken der Druckeinheit 8 zugeführt, was durch die gestrichelten Linien 35 und 36 angedeutet ist. Dort werden die Keramikplättchen im Siebdruckverfahren'unter Verwen-

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dung der hergestellten Masken mit dem gewünschten Leitungsmuster bedruckt. Schliesslich werden, was durch die gestrichelte Linie 37 angedevtet ist, die bedruckten Keramikplättchen erneut der Einrichtung 14 zur Schlussüberprüfung unter Kontrolle des Prozessrechners 2 zugeführt.

In der Stanzeinheit 6 werden die rohen Keramikplättchen gereinigt •und dann in einem Stanzvorgang mit Durchgangslöchern versehen, durch die elektrische Zwischenverbindungen zwischen mehreren Keramikplättchen in einer schliesslich zu erstellenden mehrlagigen gedruckten Schaltung ermöglicht werden.

In den Figuren 2 und 3 ist die in der Einrichtung gemäss Fig. 1 verwendete Belichtungs- und Kontrolleinrichtung 14 etwas ausführlicher dargestellt. Da in dieser Einrichtung eine Belichtung und mehrere Prüfvorgänge durchgeführt werden erfolgt die Beschreibung des Aufbaus und der Wirkungsweise anhand einer Belichtung oder Bildung eines latenten Bildes und seiner Prüfung auf einem lichtempfindlich gemachten Sieb, das zur Herstellung der Maske dient. Die Prüfung des entwickelten Bildes des gewünschten Leitungsmusters und die Prüfung des im Druckvorgang hergestellten Leitungsmusters erfolgt durch die Einrichtung 14 in entsprechender Weise .

Um die bei bekannten Methoden zur Herstellung gedruckter Lei-, tungsmuster erforderlichen spezialisierten Tätigkeiten wie zeichnerische Darstellung des Leitungsmusters _yphotographische Verkleinerung, Herstellung der Platten und Durchführung eines Kontaktdruckverfahrens zur vermeiden belichtet bei der erfindungsgemässen Einrichtung ein von einem Prozessrechner 2 gesteuertes optisches Sy3tem automatisch und direkt lichtempfindlich gemachte, als Maskensiebe bezeichnete Drahtsiebe. Diese Sieb ⁽i werden auf einer Halte r-

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rung 38 befestigt, mit der sie in einer X-Y-Ebene bewegbar sind. Aufgrund eines Lesesignals 39 werden die in einem Speicher 40 enthaltenen , entsprechend des zu erstellenden Leitungsmusters berechneten Daten über eine Leitung 41 zu einer Steuerlogik 42 übertragen. Diese Steuerlogik liefert in Abhängigkeit der Daten eine Vielzahl von Steuer- und Zeitfunktionen. Die Steuerlogik 42 kann als Teil des Prozess rechner s , der an sich nicht Teil dieser Erfindung ist, betrachtet werden.

Aufgrund der errechneten Daten auf der Leitung 41 werden auf der Leitung 45 Steuersignale erzeugt und einem Schrittmotor 46 zugeführt, der die Bewegung der Halterung 48 in der X-Y-Ebene steuert. Synchron mit der Bewegung der Halterung 38 werden die errechneten Daten aus dem Speicher 40 ausgelesen ; dieseDaten steuern die Steuerlogik 42 und; über eine weitere Ausgangsleitung 48 die Belichtung des lichtempfindlich gemachten Maskensiebes, iivdem eine Lichtquelle 50, eine Blende 52 und ein dazu gehöriger optischer Verschluss 54 selektiv betätigt werden. Wie durch die gestrichelte Linie in Fig. 2 angedeutet ist, trifft ein aus dem Verschluss 54 austretender Lichtstrahl 56 auf einen Spiegel 58, wird nach unten abgelenkt und gelangt als Lichtstrahl 61 durch ein Linsensystem 60 auf das zu belichtende, lichtempfindlich gemachte Maskensieb.

Während einer Prüfoperation wird das auf die Halterung oder auf ein Maskensieb auftreffende Licht reflektiert und als Lichtstrahl über das Linsensystem 60 auf den teilweise reflektierenden Spiegel 58 gelenkt. Von da gelangt der Lichtstrahl durch ein weiteres Linsensystem 62 und einem halbreflektierenden Spiegel 64 als Lichtstrahl 67 zu einem optischen Messwertgeber 66 , der die Lichtintensität in ein elektrisches Ausgangs signal auf der Leitung 65 umwandelt. Das auf Leitung 65 erzeugte elektrische Ausgangs-

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signal, das eine Information über das tatsächliche Leitungsmaster darstellt, wird einem Wandler 68 zugeführt. Dieser erzeugt ein entsprechendes digitales Ausgangssignal auf der Leitung 70, das einem im Prozessrechner 2 vorhandenen Vergleichen 1 zugeführt wird. Diesem Vergleicher werden auch die vom Prozessrechner berechneten und im Speicher 40 gespeicherten Daten über die Leitung 72 zugeführt. Eine Information über die Stellung der Halterung 38 wird dem Eingang 73 eines Kodierers 74 zugeführt, k der auf- Leitung 67' ein entsprechendes digitales Ausgangssignal

erzeugt und dem Speicher 40 zuführt. Über die Leitung 76 wird in ähnlicher Weise wie über die Leitung 39 das Auslesen der errechneten Daten aus dem. Speicher 40 gesteuert, um sie dem Vergleicher 71 zuzuführen. Der Vergleicher 66 liefert auf seiner Ausgangsleitung 80 ein Ausgangs signal, wenn die tatsächlichen und errechneten Daten übereinstimmen und damit feststeht, daß das Leitungsmuster in vorgeschriebener Weise ausgebildet ist.

Im Betrieb ergibt sich folgende Funktionsweise der Belichtungsund Kontrolleinrichtung . Die errechneten und im Speicher 40 gespeicherten Daten eines gewünschten Leitungsmusters gesteuert unter der Kontrolle des Prozessrechners die Bewegung des auf der Halterung 38 angeordneten und lichtempfindlich gemachten Maskensiebes. Die Bewegung erfolgt relativ zum optischen System entsprechend des vorbestimmten Leitungsxnuster. Zur Vereinfachung sei angenommen, es sei ein lichtempfindlich gemachtes Mastensieb 82 in einem geometrischen Muster zu belichten, wie es durch die Elemente 82 in Fig. 3 angedeutet ist. Die vom Computer errechneten Daten erzeugen auf Leitung 48 Steuersignale, die die Öffnung der Blende 52 entsprechend der gewünschten Breite W des Leitungsmusters 84 einstellen. Im vorliegenden Beispiel würde die Blendenöffnung mit der Breite W des rechtwinkligen Leitungselementes 84 übereinstimmen. Normalerweise

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ist während der Bewegung der Halterung 38 und damit während der Bewegung des Maskensiebes 8Z Verschluss 54 geschlossen und demgemäss der Lichtstrahl 56 unterbrochen. Über Leitung 48 wird der Verschluss 54 während einer bestimmten Zeitdauer in Abhängigkeit von den errechneten Daten automatisch geöffnet :, wobei die Länge L des gewünschten Musters 84 und die Geschwindigk eit der-Halterung 38 mit zu berücksichtigen sind. Beispielsweise geben die errechneten Daten die Start- und Stoppkoordinaten für das Muster 84 an. Im betrachteten Beispiel wird also die lichtempfindlich gemachte Oberfläche 82 des Maskensiebes im Start- Stoppbetrieb belichtet. In entsprechender Weise kann man sich jedes beliebige geometrische Muster aus einer Vielzahl feiner Punkte zusammengesetzt denken. Jedem Punkt ist eine X-Y -Koordinate zugeordnet und kann selektiv belichtet werden, so dass das gewünschte Muster erzeugt wird. In der vereinfachten Darstellung gemäss Fig. 3 wird also die lichtempfindlich gemachte Oberfläche 82 in den ausgewählten Bereichen 84 belichtet, indem der Lichtstrahl vom Spiegel 58 über das Linsensystem 60 nach unten abgelenkt wird und als Lichtstrahl 61 die gewünschte Belichtung bewirkt. Es wird also durch direkte Ausleuchtung eine akurate und zweckdienliche Belichtung erzielt und damit konventionelle, handwerkliche Technik vermieden. Der teilweise reflektierende Spiegel 58 reflektiert Licht nach unten und bildet damit den die

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selektive Belichtung aus führ endmStrahl 61, Der Spiegel lässt aber während der Prüfoperation Licht nach oben gegen das Linsensystem 62 hindurch treten, was im folgenden beschrieben wird. Bei der Prüfoperation wird die Reflektion ausgenützt. Selbstverständlich könnte auch bei genügend lichtdurchlässigemMaterial eine Lichtquelle hinter der Halterung 38 angeordnet und die Intensitäten des durchdringenden Lichtes zur Kennzeichnung belichteter und nichtbelichteter Gebiete herangezogen werden.

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Während einer Prüfoperation wird die Halterung 38 in der selben, vorbestimmten Weise bewegt^wie bereits in Verbindung mit der Start Stopp-Belichtungsmethode beschrieben. Die errechneten Daten aus Speicher 40 betätigen über die Steuerlogik 42 und Leitung 48 die Blende 52, so daß eine Belichtungs- oder Abtastbreite erzeugt wird, die mit der bei der Belichtung des lichtempfindlich gemachten Maskensiebes zur Erzeugung eines latenten Bildes verwendeten Belichtungs breite übereinstimmt. Mit. anderen Worten , bei Belichtung und Prüfung hat der Lichtstrahl 56 die gleiche Ausdehnung und wird entlang derselben Wege geführt. Bei der Prüfoperation jedoch wird der Verschluss über Leitung 48 ständig offen gehalten. Lichtstrahl 56 wird durch den teilweise reflektierenden Spiegel 58 und über das Linsensystem 60 nach unten abgelenkt, so daß er die Oberfläche des Maskensiebes entlang eines vorbestimmten Weges verfolgt. Entsprechend der unterschiedlichen Reflextionsfaktoren belichteter und unbelichteter Stellen wird über das aus dem Linsensystem 60 , dem teilweise reflektierenden Spiegel 58, dem Linsensystem 62 und dem teilweise reflektierenden Spiegel 64 bestehende optische System Licht bestimmter Intensität nach oben reflektiert. Die Intensität des so gebildeten Lichtstrahles 67 kennzeichnet somit die tatsächlichen oder gemessenen Daten des abgetasteten Musters. Lichtstrahl 67 wird im optischen Messwertgeber 66 in ein elektrisches Signal umgewandelt und über Leitung 62 zu einem Wandler 68 übertragen. Die übertragene Information wird dort in eine digitale , auswertbare Form gebracht und im Vergleicher 71 gespeichert. Dort wird die tatsächlich festgestellte Information mit den errechneten Daten aus dem Speicher 40 verglichen, dessen Daten entsprechend der jeweiligen Lage der Halterung 38 ausgelesen werden. Durch die errechneten Daten werden also beispielsweise die Dimensionen und die Lage des gedruckten Leitungsmusters'und die Reflexüonseigenschaften des abgetasteten Msierials untersucht. Ein auf Leitung 80 vom Vergleicher.71 erzeugtes y '■ —gange signal stellt ein Steuersignal dar,durch das die lichtempfindlich gemachten Klaskensiehe automatisch ausgeschieden werden, deren

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latentes Bild fehlerhaft ausgebildet oder belichtet ist.

Entsprechende Prüfoperationen werden anschliessend durchgeführt,um die in der Entwickler einheit 18 entwickelten Masken und die in der Druckeinheit 8 auf die Keramikplättchen gedruckten Leitungsmuster zu überprüfen. Diese Operationen sind durch die zur Belichtungs- und Kontrolleinrichtung 14 führenden Linien 34 und 37 angedeutet. Schliesslich kann wie in Fig. 2 dargestellt, vom Spiegel 54 ein Abbild der überprüften Oberfläche auf einen Schirm 86 geworfen -werden, um auf diese Weise das Ergebnis der Prüfoperation sichtbar machen zu können.

Im betrachteten. Ausführungsbeispiel werden von einem di gitalen Prozessrechner 2 gelieferte Steuersignale verwendet. Es ist darauf hinzuweisen, dass auch Analog-Steuersignale in ähnlicher Weise anwendbar sind. Beispielsweise können Analogsignale in der Belichtungs- und Kontrolleinrichtung 14 verwendet werden, um die Bewegung der Halterung und die Einstellung der optischen Elemente, also der Blende 52 und des Verschlusses 54 zu steuern.

In den Figuren 4 und 5 ist die Stanzeinheit etwas ausführlicher dargestellt. Zur Herstellung von Durchgangslörhern in keramischen Schichtmaterial wird ein entsprechender Teil dieserSchicht von einer Vorratsrolle über 2 Rollen 85 zwischen eine feste Platte 87 und eine längs in einer Grundplatte 90 vertikal angeordneten Stiften 89 verschiebbare bewegliche Platte 88 gebracht. In einer Steuereinheit 91 sind nicht dargestellte TSolenoide enthalten, die entsprechend der im Prozessrechner 2 gespeicherten Informationen erregt werden und damit flexible Stanzelemente 92 beiätigen . Diese flexiblen Stanzelemenfce bestehen aus einem äußeren, flexiblen Mantel 94 in dem ein drahtförmiger Stanzstempel 98 angeordnet ist. jedes Stanzelement 92 ist einer in der Platte, 87 befindliehen Bohrung 102 KUgeorc'net und zu diesem Zweck z.B. an Stelle 100 mit der Oberfläche der Platte 87 verbunden. In der beweglichen Platte

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sind mit den Bohrungen 102 bzw. den darin liegenden Stanzstempeln 98 fluchtende Bohrungen 103 angeordnet. Unter der Steuerung des Prozessrechners 2 werden ausgewählte Stanzelemente 92 betätigt, so daß die zugeordneten Stanzsternpel 98 in eine im rechten Teil der Fig. 5 dargestellte, untere Lage gebracht werden und dabei in das keramische Schichtmaterial 82 Durchgangslöcher stanzen, sobald der Ejäenter 10o die bewegliche Platte 88 nach oben bewegt. Die Stanzelemente 92 können auf diese Weise.schon eingestellt werden bevor das zu stanzende Schichtmaterial in den Stanzbereich der P Stanzeinheit gelangt ist, da die das Schichtmaterial 82 führende bewegliche Platte 88 bei ihrer Aufwärtsbewegung in Verbindung mit den voreingestellten Stanz elementen den Stanzvorgang bewirken kann.

Die in Fig. 6 dargestellte Druckeinheit dient dazu, das gewünschte Leitungsmuster auf eine vorgestanzte keramische Schicht zu drucken . Bestimmte, unter der Steuerung des Prozessrechners 2 hergestellte und geprüfte Masken 108 werdend im Arbeitsbereich auf der ker amischen Schicht 107 angeordnet. Ein Transportband 110

bringt verschiedene Masken 108 von der Belichtungs - und Kontroll- ψ einrichtung 14 zu einer Be- und Entlade einrichtung 111 eines Maskenspeichers 112 , in dem eine Vielzahl von Masken speicherbar sind. Der Prozessrechner steuert einen Maskenauswahlrnechanismus 114 in der Weise, daß jeweils die richtige Maske in den Ar,-beitsberei ch 109 gebracht wird.

Eine Auftragerolle 118 für eine leitende Flüssigkeit ist an einem' in einem Führungsschlitz 121 beweglichen Schacht 120 befestigt und dadurch mit einem Antriebsmechanismus 122 verbunden. Ein

Vorratsbehälter 124 für die leitende Flüssigkeit ist an- der Vorderseite des Antrieb sine chanismus fest angeordnet, so daß die Auf tragerolle 118 daraus leitende Flüssigkeit aufnehmen und auf die

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Kerairiikschicht aufbringen kann.

Im Betrieb holt der Maskenauswahlmechanismus 114 eine be stimmte Maske aus dem Maskenspeiclier 112 und legt diese auf die gestanzte Keramikschicht 107. Diese Keramikschicht befindet sich auf einer beweglichen Platte 123 , die mit nichtdar ge stellten Rollen verbunden ist und bei Betätigung die Keramikschicht unter die Auflagerolle 118 zieht. Während des Druckvorganges sind Keramikschicht 107 und Maske 108 stationär , so daß der An triebsmechanismus 122 die Auftragerolle 118 zunächst über den Behälter mit leitender Flüssigkeit und dann über die Maske 108 führt. Dabei wird das durch die Maske festgelegte Leitungsmuster auf die Keramikschicht aufgebracht. Anschliessend an den Druck vorgang wird die Maske 108 von der Keramik schicht 107 abgehoben. .Die Keramikschicht 107 wird dann aufgrund der Bewegung der Platte 123 nach rechts bewegt.

Während des Druckvorganges werden auf der Keramikschicht außer dem Leitungsmuster noch bestimmte codierte Zeichen aufgebracht. Diese Zeichen werden, was anschliessend beschrieben wird, bei der Sta pelung der Keramikschichten optisch abgefühlt. Die in Fig. angedeutete Stapelvorrichtung 10 ist in Fig. 7 etwas ausführlicher dargestellt. Die bedruckte, gestanzte und mit codierten Zeichen versehene Keramikschicht 125 wird nach einer Überprüfung in der Belichlungs- und Kontrolleinrichtung 14 der Stapelvorrichtung 10 zugeführt. Dort wird die Keramikschicht in einer Schneideeinrichtung 126 in einzelne Keramikplättchen 127 zerschnitten Außerdem werden die von der Belichtungs- und Kontrolleinrichtung 14 als fehlerhaft ermittelten und deswegen'beispielsweise mit einer Kerbe versehenen Keramikplättchen 127 optisch abgefühltuhd als Ausschuss entfernt, was in Fig. 7 bei Keramikplättchen 123 ancedeuu ι ist. Eir optischer. Fühler 130 fühlt die in der Druckeinheit anfge-

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brachten codierten Zeichen ab, so daß die einzelnen Plättchen über * das Transportband 132 in zugeordnete Fächer 131 gebracht werden.

In Fig. 7 ist nicht dargestellt wie die einzelnen Keramikplättchen in diese Fächer 131 gebracht werden, da die dazu erforderliche Einrichtung nicht Gegenstand der Erfindung ist. Diese Einrichtungen können beispielsweise aus mechanisch bewegten Armen oder geeignet angeordneten Luftdüsen bestehen.

Sobald die Keramikplättchen 127 in die richtigen Fächer 131 gebracht fe sind, bewegen sie sich nach unten und werden vom Grund der Fächer Γ31

aus aufgestapelt.

In Abhängigkeit von der jeweils herzustellenden Art von mehrlagigen , gedruckten Schaltungsplatten werden die einzelnen Keramikplättchen unter Steuerung des Prozessrechners selektiv aus den einzelnen Fächern entfernt und in der richtigen Reihenfolge auf ein Transportband 136 gebracht . Von dort gelangen die Keramikplättchen zu einer Aufnahirievorrichtung 138 und werden in richtiger Reihenfolge gestapelt. Ein Press-Stempel 140 wird betätigt und presst dadurch die einzelnen Plättchen zusammen. Die auf diese Weise gebildete mehrlagige, ge- | druckte Schaltungsplatte gelangt dann über ein Transportband 142 in

die Heizeinheit 12 . Der Press-Stempel 140 kann optische Fühler enthalten, mit deren Hilfe beispielsweise das Flachten der Durchgangslöcher der einzelnen Keramikplättchen überprüft und ein Fehlersignal erzeugt werden kann, wenn die Keramikplättchen nicht sachgemäss auf der Aufnahmevorrichtung 138 gestapelt sind. .

In der in Fig. 8 dargestellten Heizeinheit 12 werden die mehrlagigen gedruckten Schaltungsplatten über mehrere Transportbänder 148 durch mehrere Zonen hindurchtransportiert. Zunächst gelangen die i ".haltungplatten durch eine Schleuse 152 in eine erste Heizzone 153 in uer'Spulen 154 das gewünschte Wärmeprofil erzeugen. Dann ge-.'.ang^.n die Schaltungsplaiten durchschleuse 155 in eine Zone 156 , in

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der konstante Temperatur herrscht. Schliesslich gelangen die Schaltungsplatten durchschleuse 157 in eine Kühlzone 158. Die Heizspulen 154 in jeder^ieser Zonen und die Wärmefühler 159 werden so gesteuert, daß sie unter Überwachung durch Prozessre chner 2 die erforderlichen Betriebsbedingungen gewährleisten. Durch die Schleuse 160 verlassen die mehrlagigen Schaltungsplatten 150 die Heizeinheit.

In Fig 9ist ein Ausführungsbeispiel einer Einrichtung zur Vorbereitung der Maskensiebe dargestellt. Ein Transportband 162 bringt die Maskensiebe, wie durch Bezugszeichen 164 angezeigt, in den Bereich einer Antriebsvorrichtung 166 , die eine Auftragerolle 167 längst eines Schlitzes 169 bewegt. Ein Behälter 170 mit lichtempfindlichemMaterial ist in horizontaler Ebene oberhalb des Transportbandes 162 und'unterhalb der Auftragerolle 167 festangeordnet. Die von der Antriebsvorrichtung 166 bewegte Auftragerolle 167 nimmt zunächst lichtempfindliches Material auf und beschichtet dann damit das Maskensieb. Das beschichtete Maskensieb gelangt dann über eine Transporteinrichtung 171 und ein Transportband 172 zur Belichtungs- und Kontrolleinrichtung 14 . Nach Belichtung wird die Maske zur Entwicklere inheit 18 weitergeleitet.

In Fig. 10 ist ein Teil der Entwickle reinheit 18 dargestellt. Die belichtete und geprüfte Maske wird über ein Transportband 174 in eine Entwicklungskammer 175 gebracht. Die entwickelte Maske 177 wird unter einer Spritzdüse 178 vorbeigeführt, aus der eine Waschflüssigkeit ausströmt und die . nichtbelichteten Teile der lichtempfindlichen Schicht von der Maske entfernt. Die Waschflüssigkeit wird in einem Behälter 180 aufgefangen und über eine Pumpe 182 wieder der Düse 178 zugeführt. Ein weiteres Transportband 184 bringt die entwickelte Maske in einen Trockenraum 185 , wo sie von einem Heißluftgebläse 186 getrocknet wird. Anschliessend wird die getrocknete Maske einer erneuten Prüfung unterzogen.

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Claims

PATENTANSPRÜCHE

Einrichtung zur automatischen Herstellung und Prüfung von Ma sken für die Herstellung ein- oder mehrlagiger gedruckter Schaltungen unter Verwendung eines Prozessrechners, dadurch gekennzeichnet, daß mit lichtempfindlichemMaterial beschichtete Maskensiebe nacheinander einer entsprechend der das einzelne Leitungsmuster kennzeichnenden Daten aus dem Prozessrechner gesteuerten Belichtungseinheit, einer das latente Bild des Leitungsmusters entwickelnden Entwickle reinheit und einer Druckeinheit zuführbar sind, in der unter Anwendung des Siebdruckverfahrens die mit einem Maskensieb belegten Schaltungsplatten mit dem jeweiligen Leitungsmuster bedruckt werden, und daß erforderlichenfalls die Maskensiebe bzw. bedruckten Schaltungsplatten zwischen den einzelnen Arbeitgängen einer Kontrolleinrichtung zuführbar sind, in der die im Prozessrechner gespeicherten Daten mit den tatsächlichen Daten des gebildeten Leitungsmusters vergleichbar sind.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

die Belichtungseinheit aus einer einen geeigneten Lichtstrahl erzeugenden Optik mit vom Prozessrechner gesteuerten Teilen wie Ablenkeinrichtung, Verschluss, Blende und Lichtquelle besteht und daß in der Kontrolleinrichtung dieselbe oder eine entsprechende Optik die Maskensiebe bzw. die bedruckten Schaltungsplatten abtastet, ein optischer Messwertgeber die aus der Abtastung gewonnenen Licht sch wankung en in geeignete elektrische Signale umwandelt und ein Vergleicher diese Signale mit den Solldaten aus dem Prozessrechner vergleicht

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3. Einrichtung nach Anspruch E, dadurch gekennzeichnet, daß in der Belichtungseinrichtung eine die beschichteten Maskensiebe aufnehmende, in einer Ebene senkrechten Lichtstrahl und Prozessrechner gesteuert verschiebbare Halterung vorgesehen ist.
4. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3 dadurch gekennzeichnet, daß zwischen und in den einzelnen Einrichtungen und Einheiten automatisch arbeitende Transportmittel für Maskensiebe und Schaltungsplatten vorgesehen sind.
5. Einrichtung nach, den Einsprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zur Herstellung mehrlagiger, gedruckter Schaltungen die einzelnen gedruckten Schaltungsplatten einer vom Prozessrechner gesteuerten Stapelvorrichtung und anschliessend der gebildete Stapel einer Heizeiiiheit zugeführt werden.

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