DE1947351A1

DE1947351A1 - Metal-screen printing stencils

Info

Publication number: DE1947351A1
Application number: DE19691947351
Authority: DE
Inventors: Karl-Gerhardt Dipl-Phys Klima; Josef Schneider
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1969-09-18
Filing date: 1969-09-18
Publication date: 1971-03-25
Also published as: DE1947351B2

Abstract

Stencils for screen printing are prepared by laminating film of photo-hardening material onto metal screen by applying pressure between heated steel plates until the screen is completely embedded in film, exposing and developing; finest detail with an exactness as required in preparation of printed circuits can be obtained.

Description

Verfahren zur Herstellung von Siebdruckschablonen Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Siebdruckschablonen, bei dem eine lichtempfindliche Folie in ein Sieb eingebracht, dort belichtet und entwickelt wird.Process for the production of screen printing stencils The invention relates to a process for the production of screen printing stencils in which a light-sensitive Foil placed in a screen, exposed and developed there.

Zur herstellung von elektrischen Bauelementen, wie Widerständen und Leitungsbahnen im Wege der Dickfilmtechnik werden halbmaschenquerende und konturenscharfe Siebdruckschablonen benötigt. die das Drucken feinster Details zulassen. Diese Forderung gilt im besonderen Maße, wenn Leiterbahnen sehr geringer Breite, z.B. unter 0,1 mm, hergestellt weiden müssen. Es sind bisher schon eine Reihe von Verfahren zur phototechnischen Herstellung von Siebdruckschablonen bekannt, die Jedoch entweder die hohen Genauigkeitsanforderungen nicht in befriedigender Weise erfüllen oder sehr umständlich und teuer sind.For the production of electrical components such as resistors and Conductive paths using thick film technology become half-mesh-transverse and sharply contoured Screen printing stencils required. that allow the printing of the finest details. This requirement applies in particular when conductor tracks are very narrow, e.g. less than 0.1 mm, made to graze. So far there have been a number of procedures for phototechnical production of screen printing stencils known, however, either do not meet the high accuracy requirements in a satisfactory manner or are very cumbersome and expensive.

Bekannt ist z.B. das sog. direkte Verfahren, bei dem das Sieb mit einer lichtempfindlichen Lösung ganz umhüllt wird und nach dem Trocknen belichtet wird. Unbelichtete Stellen wenden anschließend mit kaltem Wasser ausgespült, während belichtete Stellen als Muster im Sieb verbleiben. Eine derartig hergestellte Schablone ist aufgrund der guten Umhüllung der Siebfäden durch die lichtempfindliche Schicht sehr haltbar. Sie ist darüber hinaus schnell und billig herzustellen.The so-called direct method is known, for example, in which the sieve with a photosensitive solution is completely enveloped and exposed after drying will. Unexposed areas are then rinsed out with cold water while exposed areas remain in the screen as a pattern. A stencil made in this way is due to the good coverage of the screen threads by the light-sensitive layer very durable. It is also quick and cheap to manufacture.

Nachteilig ist hingegen, daß sich während des Trocknens die lichtempfindliche Schicht zusammenzieht, wodurch gezackte Konturen entstehen, d.h. die nach dieser Methode hergestellten Siebdruckschablonen zeigen keine Maschenüberquerung. In die gebildeten Unebenheiten läuft beim Drucken die Farbe, so daß auch am Druckbild gezackte Ränder entstehen.The disadvantage, however, is that the light-sensitive during drying Layer contracts, creating jagged contours, i.e. those after this Screen printing stencils produced using this method do not show any mesh crossing. In the The unevenness formed runs the color during printing, so that there are also jagged ones on the printed image Margins arise.

Beim ebenfalls bekannten, sog. indirekten Verfahren wird zuerst ein lichtempfindlicher Film, der auf einer stärkeren Trägerfolie haftet, belichtet und entwickelt. Die Entwicklung erfolgt beispielsweise in schwacher Wasserstoffsuperoxydlösung. Anschließend wird der Film mit warmen Wasser besprüht, bis alle offenen Partien der Schablone vollkommen frei von Gelatine sind. Erst hiernach wird der Film auf das Siebgewebe aufgepreßt. Wenn die Schablone völlig trocken ist, wird der noch vorhandene Filmträger abgezogen.In the case of the so-called indirect method, which is also known, a light-sensitive film that adheres to a stronger carrier film, exposed and developed. The development takes place, for example, in a weak hydrogen peroxide solution. The film is then sprayed with warm water until all open areas the stencil are completely free of gelatine. Only then does the film open the screen mesh pressed on. When the stencil is completely dry, it will still be Existing film carrier peeled off.

Ein Vorteil dieses indirekten Verfahrens besteht darin, daß die Konturen der Schablone scharf sind, so daß im Gegensatz zum direkten Verfahren das unter Verwendung einer solchen Siebdruckschablone hergestellte Druckmuster keine gezackten Ränder aufweist. Ferner bereitet es auch keine großen SchwierigkeiLen, die Schicht von dem Sieb wieder zu entfernen. Nachteilig ist es hingegen, daß beim Aufbringen des nassen Films auf das Sieb UngenauigkeiLen und Verzerrungen des Musters entstehen können. Weiterhin erfolgt bei diesem Verfahren die Belichtung durch einen Träger hindurch, wodurch das Auflösungsvermögen leidet.One advantage of this indirect method is that the contours of the template are sharp, so that in contrast to the direct method, the under Printing patterns produced using such a screen printing stencil are not jagged Has edges. Furthermore, the layer does not cause any great difficulties to be removed from the sieve again. However, it is disadvantageous that when applying of the wet film on the screen, inaccuracies and distortions of the pattern arise can. In this process, the exposure is also carried out through a carrier through which the resolving power suffers.

Es ist ferner ein sog. Bastard-Verfahren bekannt. Man geht hierbei von einem Film aus, der aus einem durchsichtigen Polyesterträger in einer Stärke von etwa 50/u. einem durchsichtigen Mikrofilm in einer Stärke von etwa 5/u und einer Polymersyntheseemulson von 25/u besteht. Dieser Film wird zunächst auf das Sieb derart aufgebracht, daß die Polymersyntheseemulsion das Gewebe des Siebes einhüllt. Nach dem Trocknen wird der Polyesterträger abgezogen und die Polymersyntheseemulsion durch den Mikrofilm hindurch belichtet. Erst nach Entwicklung und Trocknen wird der dünne Mikrofilm mi einem Lösungsmittel entfernt , Ein Vorteil dieses Verfahrens ist die Konturenschärfe, so daß ein hiernach hergestellter Abdruck keine gezackten Ränder aufweist und Druckmuster höchster Feinheit hergestellt werden können. Das Verfahren ist jedoch sehr umständlich und teuer. Darüber hinaus sind die hierfür in Betracht kommenden lichtempfindlichen Emulsionen für Metalle ungeeignet, da sie diese nach dem Entwikkeln korrodieren.A so-called bastard method is also known. One goes here from a film consisting of a transparent polyester support in one thickness of about 50 / u. a clear microfilm about 5 / u and one thickness Polymer synthesis emulsions of 25 / u. This film is first on the sieve applied so that the polymer synthesis emulsion envelops the fabric of the screen. After drying, the polyester support is peeled off and the polymer synthesis emulsion exposed through the microfilm. Only after development and drying will the thin microfilm removed with a solvent, an advantage of this method is the sharpness of the contours, so that an imprint made in this way does not have jagged edges and print samples of the highest fineness can be produced. The procedure however, it is very cumbersome and expensive. In addition, these are also considered for this coming light-sensitive emulsions unsuitable for metals, as they are after them corrode as they develop.

Den beiden letzten Schablönierungsverfahren ist gemeinsam, daß die Höhe des Aufdrucks nicht variiert werden kann.The last two stenciling processes have in common that the The height of the imprint cannot be varied.

Der vorliegenden Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung einer Siebdruckschablone anzugeben, das die Herstellung konturenscharfer Abdrucke unter Vermeidung gezackter Ränder ermöglicht und das dabei möglichst einfach durchzuführen ist.The present invention is therefore based on the object of a method for the production of a screen printing stencil to indicate that the production of sharper contours Imprints are made possible while avoiding jagged edges and that is as simple as possible is to be carried out.

Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung ein Verfahren der eingangs genannten Art vor, bei dem eine Folie aus einen lichthärtenden Kunststoffmaterial unter Druck bei erhöhter Temperatur in ein Metallsieb einkaschiert wird.To solve this problem, the invention proposes a method of type mentioned at the outset, in which a film made of a light-curing plastic material is laminated under pressure at elevated temperature in a metal screen.

Vorzugsweise erfolgt die Kaschierung in der Weise, daß das Sieb und die Folie übereinanderliegend zwischen zwei beheizte Platten gebracht und unter Druck gesetzt werden.The lamination is preferably carried out in such a way that the screen and the film placed one on top of the other between two heated plates and underneath Pressure to be set.

Als besonders geeignet hat sich die Verwendung von auf eine Temperatur von 120 bis 130°C aufgeheizte Stahlplatten erwiesen, die vorzugsweise während einer Zeit von etwa 15 Sek.The use of at one temperature has proven to be particularly suitable Steel plates heated from 120 to 130 ° C, preferably during a Time of about 15 sec.

mit einem Druck von ca. 0,2 kg/cm² aufaeinander gepreßt werden.are pressed together with a pressure of about 0.2 kg / cm².

Das erfindungsgemäße Verfahren zeichnet sich gegenüber den bischer bekannten phototechnischen Verfahren zur Herstellung von Siebdruckschablonen durch seine große Ein achheit aus. Die einlaminierte, belichtete und entwickelte Schicht zeigt ein exaktes Halbmaschenqueren; da weiterhin die Belichtung ohne eine Zwischenfolie direkt im gespannten Sieb erfolgt, können feinste Details mit sehr großer Genauigkeit mit einer solchen Schablone im Weg des Siebdrucks erzeugt werden.The method according to the invention is distinguished from the bischer known phototechnical process for the production of screen printing stencils by its great simplicity. The laminated, exposed and developed layer shows an exact half stitch traverse; because the exposure continues without an intermediate film takes place directly in the strained sieve, the finest details can be achieved with great accuracy can be produced with such a stencil in the way of screen printing.

Ein besonderer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht noch darin, daß man die Stärke der einzulaminierenden lichthärtenden Folien in Abhängigkeit von der herzustellenden Druckhöhe wählen kann und damit die Druckhöhe durch Wahl der Folienstärke variieren kann.There is still a particular advantage of the method according to the invention in that one depends on the thickness of the light-curing films to be laminated can choose from the pressure level to be produced and thus the pressure level by choice the film thickness can vary.

Im folgenden wird ein ausführungsbeispiel. der Erfindung anhand aer Figuren beschrieben. The following is an exemplary embodiment. the invention based on aer Figures described.

In Figur 1 ist das Verbinden eines Metallsiebes 5 mit einer lichthärtenden Kunststoffolie 6 dargestellt. Als lichthärtende Kunststoffolie wurde hierbei die unter dem Handelsnamen iston von der Firma Dupont vertrietene Photopolymerfolie verwendet. Das Sieb 5 und die Shotopolymerfolie 6 wurden unter Zwischenlage von Teflonfolien 3 und 4 zwischen auf eihne Temperatur von etwa 130°C beheizte Stahlplatten gelegt und unter einem Druck von etwa 0,2 kg/cm² während etwa 15 Sekunden zusammengepreßt. Das hierbei gebildete Laminat ist in Figur 2 dargestellt. Die einzelnen Fäden 5' des Siebes 5 sind hierbci vollstandig in die Photopolymerfolie t eingebettet. Hierauf- erfolgt das Belichten der Folie mit dem svewünschten Muster und anschließend das Entwickeln bzw. In Figure 1 is the connection of a metal screen 5 with a light-curing Plastic film 6 shown. The light-curing plastic film was used here Photopolymer film sold under the trade name iston by the Dupont company used. The sieve 5 and the shotopolymer film 6 were interposed with Teflon foils 3 and 4 between steel plates heated to a temperature of about 130 ° C and pressed together under a pressure of about 0.2 kg / cm² for about 15 seconds. The laminate formed in this way is shown in FIG. The individual threads 5 ' of the screen 5 are herebci completely embedded in the photopolymer film t. Then- the film is exposed with the desired pattern and then the Develop resp.

wascllen der nicht polymerisierten Schicht aus dem Sieb mit einem Lösungsmittel, z.B. Trichloräthan. Anschließend wird die so entwickelte Schablone getrocknet.wash the unpolymerized layer from the screen with a Solvents, e.g. trichloroethane. Then the template developed in this way dried.

Figur 3 zeigt das Ergebnis dieser Behandlung. In dem dargestellten Ausschnitt ist im Bereich 7 das Material der Polymerfolie 6 unbelichtet geblieben und damit ausgewaschen worden. Figure 3 shows the result of this treatment. In the illustrated In the section 7, the material of the polymer film 6 has remained unexposed and washed out with it.

3 Figuren 4 Patentansprüche3 Figures 4 claims

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e Process for the production of screen printing stencils, In the case of the egg, a light-sensitive film is placed in a metal screen and exposed there and is developed, in that a film is made of a Light-degenerating plastic material under pressure at an elevated temperature into the sieve is laminated.

2. The method according to claim 1, characterized in that g e k e n n -e e c c h fl n e t that the sieve and the foil are superimposed between two heated steel plates brought and pressurized.

3. The method according to claim 1, characterized in that g e k e n n -z e i c h n e t that the steel plate on. is heated to approx. 100 to 140 ° C.

4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that g It is not noted that the steel plates for a period of about 15 to 60 seconds are pressed together with a pressure of about 0.2 to 1.0 kg / cm².

L e r s e i t e