DE1947351C3 - Verfahren zur Herstellung von Siebdruckschablonen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Siebdruckschablonen, bei dem ein Metallsieb in eine lichthärtende Folie eingedrückt wird, die dann dort belichtet und entwickelt wird.

Zur Herstellung von elektrischen Bauelementen, wie Widerständen und Leitungsbahnen im Wege der Dickfilmtechnik, werden halbmasrhenquerende 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 werden 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.

Bekannt ist z. B. das sogenannte direkte Verfahren, bei dem das Sieb mit einer lichtempfindlichen Lösung ganz umhüllt wird und nach dem Trocknen belichtet wird. Unbelichtete Stellen werden anschließend mit kaltem Wasser ausgespült, während belichtete Stellen als Muster im Sieb verbleiben. Eine derartig hergestellte Schablone ist auf Grund der guten Umhüllung der Siebfäden durch die lichtempfindliche Schicht sehr haltbar. Sie ist darüber hinaus schnell und billig herzustellen. 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.

Beim ebenfalls bekannten, sogenannten 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. 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 Schwierigkeiten, die Schicht von dem Sieb wieder zu entfernen. Nachteilig ist es hingegen, daß beim Aufbringen des nassen Films auf das Sieb Ungenauigkeiten und Verzerrungen des Musters entstehen können. Weiterhin erfolgt bei diesem Verfahren die Belichtung durch einen Träger hindurch, wodurch das Auflösungsvermögen leidet.

Es ist ferner ein Verfahren bekannt, das sowohl das direkte als auch das indirekte Verfahren vereinigt Man geht hierbei von einem Film aus. der aus einem durchsichtigen Polyesterträger in einer Stärke von etwa 5Ou, einem durchsichtigen Mikrofilm in einer Stärke von etwa 5 μ und einer Polymersyntheseemulsion von 25 μ besteht. Dieser Film wird zunächst auf das Sieb derart aufgebracht, daß die Polyrnersyntheseemulsion 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 mit 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.

Den beiden letzten Schablonierungsverfahren ist gemeinsam, daß die Höhe des Aufdrucks nicht variiert werden kann.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung einer Siebdruck schablone anzugeben, das die Herstellung konturenscharfer Abdrucke unter Vermeidung gezackter Ränder ermöglicht und das dabei möglichst einfach durchzuführen ist.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt mit einem Verfahren zur Herstellung von Siebdruckschablonen, bei dem ein Metallsieb in eine lichthärtende Folie eingedrückt wird, die dann dort belichtet und entwickelt wird, und dadurch gekennzeichnet ist, daß das Metallsieb und die lichthärtende Folie zwischen zwei beheizte Platten gebracht werden, das Metallsieb unter Druck in die lichthärtende Folie kaschiert wird und die lichthärtende Folie eine photopolymerisierbare Verbindung enthält und selbsttragend ist.

Vorzugsweise werden für die Kaschierung zwei beheizte Stahlplatten verwendet.

Als besonders geeignet hat sich die Verwendung von auf eine Temperatur von 100 bis 140" C aufgeheizte Stahlplatten erwiesen, die vorzugsweise während einer Zeit von 15 bis 60 Sekunden mit einem Druck von 0,2 bis 1,0 kg/cm² zusammengepreßt werden.

Das erfindungsgemäße Verfahren zeichnet sich gegenüber den bisher bekannten phototechnischen Verfahren zur Herstellung von Siebdruckschablonen durch seine große Einfachheit aus. Die einlaminierte, belichtete und entwickelte Schicht zeigt ein exaktes Halbmaschenqueren; da weiterhin die Belichtung ohne eine Zwischenfalle direkt im gespannten Sieb erfolgt, kön-

nen feinste Details mit sehr großer Genauigkeit mit einer solchen Schablone im Weg des Siebdrucks erzeugt werden.

Ein besonderer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht noch darin, daß man die Stärke der ein- S zuiaminierenden lichthärtendeii Folien in Abhängigkeit von der herzustellenden Druckhöhe wählen kann und damit die Druckhöhe durch Wahl der Folienstärke variieren kann.

Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung an Hand der Figuren beschrieben.

In F i g. 1 ist das Verbinden eines Metallsiebes 5 mit einer lichthärtenden Kunststoffolie 6 dargestellt Als lichthärtende Kunststoffolie wurde hierbei eine handelsübliche, selbsttragende Photopolymerfolie verwendet. Derartige vorgefertigte Photopolymerfolien werden bei der galvanotechnischen oder ätztechnischen Herstellung gedruckter Schaltungen eingesetzt. Das Sieb 5 und die Photopolymerfolie 6 wurden unter Zwischenlage von Teflonfolien 3 und 4 zwischen auf eine Temperatur von etwa 130⁰C beheizte Stahlplatten 1 und 2 gelegt und unter einem Druck von etwa 0,2 kg/cm² während etwa 15 Sekunden zusammengepreßt Das hierbei gebildete Laminat ist in F i g. 2 dargestellt Die einzelnen Fäden 5' des Siebes 5 sind hierbei vollständig in die Photopolymerfolie 6 eingebettet. Hierauf erfolgt das Belichten der Folie mit dem gewünschten Muster und anschließend das Entwickeln bzw. Auswaschen der nicht polymerisierten Schicht aus dem Sieb mit einem Lösungsmittel, z. B. Trichloräthan. Anschließend wird die so entwickelte Schablone getrocknet

F i g. 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.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung von Siebdruckschablonen, bei dem ein Metallsieb in eine lichthärtende Folie eingedrückt wird, die dann dort belichtet und entwickelt wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Metallsieb und die lichthärtende Folie zwischen zwei beheizte Platten gebracht werden, das Metallsieb unter Druck in die lichthärtende Folie kaschiert wird und die lichthärtende Folie eine photopolymerisierbare Verbindung enthält und selbsttragend ist,

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwei beheizte Stahlpiatten verwendet werden.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Stahlpiatten auf etwa 100 bis 140⁰C aufgeheizt werden.

4. Verfahren nach den Ansprüchen 2 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß Sieb und Folie zwischen den Stahlplatten während einer Zeit von 15 bis 60 Sekunden mit einem Druck von 0,2 bis 1,0 kg/cm-' zusammengepreßt werden.