DE202005004664U1 - Technical screen printing screen has a fine mesh, electrically conducting, screen, preferably of stainless steel wires, with spaced electrical connections to the wires to provide for its resistive heating - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Sieb für den technischen Siebdruck, mit einem formsteifen Rahmen, mit einem am Rahmen allseitig unter Spannung befestigten Streifen aus elektrisch nicht-leitendem Material, einem feinmaschigen Siebgewebe aus elektrisch leitendem Material, vorzugsweise aus Edelstahldrähten, das allseitig am Innenrand des Streifens unter Spannung befestigt ist, und mit dem Siebgewebe zugeordneten druckaktiven Elementen, wie einer photosensiblen Schicht oder Metallschablonen.The The invention relates to a sieve for technical screen printing, with a dimensionally stable frame, with a on the frame on all sides under tension attached strips of electric non-conductive material, a fine-meshed screen fabric made of electrical conductive material, preferably made of stainless steel wires, the all sides on the inner edge attached to the strip under tension, and with the mesh associated pressure-active elements, such as a photosensitive layer or metal stencils.
Aus
der JP-A-59-190 851 sind beispielsweise Siebdrucksiebe für den technischen
Siebdruck zur Herstellung von Leiterplatten, Solarelementen od. dgl.
bekannt, die zum gezielten Aufbringen einer Lotpaste auf eine Trägerplatte
z.B. eine Leiterplatte dienen. Die Siebe bestehen aus einem formsteifen Rechteckrahmen
aus Leichtmetall-, Strangguss- oder Edelstahlprofilen, auf dem eine
Bespannung aus feinmaschigem Metalldrahtgewebe unter allseitiger
Zugspannung festgeklebt ist. In Ausschnitten dieses Stahldrahtgewebes
von vorbestimmter Größe sind
Schablonen aus dünnem
Edelstahlblech befestigt, in das Öffnungen bzw. Pads mit bestimmten
Konturen z.B. durch Laserstrahl eingeschnitten oder eingeätzt sind,
die das zu druckende Muster darstellen. Die Schablone ist an ihren
Rändern
mit dem Stahldrahtgewebe fest verbunden, das nach dem Verbindungsvorgang
im inneren Bereich der Schablone entfernt wird. Aus der
Beispielsweise zur Herstellung von Solarzellen kann statt der dünnwandigen Stahlblechschablonen die Siebbespannung aus Metalldrahtgewebe in vorgegebenen Bereichen mit einer photosensiblen Schicht versehen sein. Hierzu wird das Gewebe mit einem photoempfindlichen Material beschichtet und diese Beschichtung wird unter Verwendung eines Diapositivs mit UV-Licht belichtet. Die belichteten Stellen härten aus und die unbelichteten Stellen bleiben wasserlöslich. Das Sieb wird mit Wasser entwickelt, wobei diejenigen Strukturbereiche, durch die die Paste gedrückt wird, geöffnet werden. Die für die unterschiedlichen Druckvorgänge verwendeten Pasten, die mit Hilfe von Rakeln auf die vorbereiteten Siebe aufgebracht werden, haben unterschiedliche Viskositäten. Das Aufbringen dieser pastösen Massen auf die vorbereitete Siebfläche in genau gleichbleibender Schichtdicke kann Probleme bereiten, wenn die Viskosität der jeweiligen Masse relativ hoch ist. Um bei Verwendung einer relativ hochviskosen Paste eine gleichmäßige Verteilung der Lotpaste auf der gesamten Siebfläche zu erhalten, muss der jeweilige Rakelvorgang mit hoher Sorgfalt durchgeführt werden.For example for the production of solar cells, instead of the thin-walled steel sheet templates the sieve covering of metal wire mesh in predetermined areas be provided with a photosensitive layer. This is the Tissue coated with a photosensitive material and these Coating is done using a slide with UV light exposed. The exposed areas harden and the unexposed Digits remain water soluble. The sieve is developed with water, whereby those structural areas, through which the paste is pressed will be opened become. The for the different printing processes used pastes, which are prepared with the help of squeegees on the Sieves are applied, have different viscosities. The Apply this pasty Masses on the prepared screen surface in exactly the same thickness can cause problems if the viscosity of the respective mass is relative is high. When using a relatively high viscosity paste, a uniform distribution To obtain the solder paste on the entire screen surface, the respective must Doctor blade operation be carried out with great care.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Sieb für den technischen Siebdruck zu schaffen, bei welchem der Auftrag der für den Siebdruck verwendeten Paste in gleichbleibender Verteilung und Schichtdicke vereinfacht ist.task The invention is a sieve for to create the technical screen printing, with which the order of the for the Screen printing paste used in a constant distribution and layer thickness is simplified.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass am Siebgewebe voneinander beabstandete elektrische Anschlüsse befestigt sind, die zur Widerstandserwärmung des Siebgewebes an eine Stromquelle anschließbar sind. Durch Einleiten eines Heizstroms von vorzugsweise einer Spannung von 3 bis 6 V und einer Stromstärke von 20 bis 40 A wird das Siebgewebe großflächig auf eine erhöhte Temperatur gebracht und damit auch die aufgetragene Paste erwärmt, was deren Viskosität vermindert. Die gleichmäßige Verteilung der Paste in gleichbleibender Schichtdicke über die gesamte vorgesehene Siebfläche wird dadurch wesentlich vereinfacht.These Task is inventively characterized solved, attached to the mesh fabric spaced electrical connections are that for resistance warming of the mesh fabric can be connected to a power source. By initiating a Heating current of preferably a voltage of 3 to 6 V and a amperage from 20 to 40 A, the screen mesh is extensively heated to an elevated temperature brought and thus heated the applied paste, what their viscosity reduced. The even distribution the paste is in a constant layer thickness over the entire intended screen area thereby significantly simplified.
Aufgrund der geringen Drahtdurchmesser im jeweiligen Siebgewebe ist die Herstellung der notwendigerweise elektrisch leitenden Verbindungen der elektrischen Anschlüsse direkt auf dem Siebgewebe problematisch, da die Verbindungsmittel eine gute elektrische Leitfähigkeit und eine ausreichende Temperaturfestigkeit haben müssen.by virtue of the small wire diameter in each screen fabric is the production the necessarily electrically conductive connections of the electrical connections directly on the screen mesh problematic because the fasteners a good electrical conductivity and have sufficient temperature resistance.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung werden die elektrischen Anschlüsse direkt auf dem Siebgewebe durch Schweißen befestigt, und zwar vorzugsweise durch das sog. Rollschweißen, bei dem thermische Überbeanspruchungen der zu verbindenden Elemente vermieden werden. Bei dieser Schweißtechnik liegt das Siebgewebe auf einem leitenden Untergrund auf und der jeweilige elektrische Anschluss ist mit seinem Fußteil auf den vorgesehenen Gewebeabschnitt aufgelegt. Auf der Oberseite wird eine elektrisch leitende Rolle längs der vorgegebenen Schweißbahn unter Druck und Zuleitung eines elektrischen Stroms bewegt. Der elektrische Stromfluss durch die Rolle bewirkt eine ausreichend hohe Erhitzung und der über die Rolle aufgebracht Druck führt zu einer formschlüssigen Schweißverbindung der beiden Materialien. Die Stromstärke, die Laufgeschwindigkeit der Rolle und die Andruckkraft können eingestellt werden.According to one advantageous embodiment of the invention, the electrical connections fixed directly to the mesh by welding, preferably by so-called roll welding, at the thermal overloads the elements to be connected are avoided. In this welding technique the screen fabric is on a conductive surface and the respective electrical connection is with his foot on placed the intended tissue section. On the top is an electrically conductive roller along the predetermined welding path moved under pressure and supply of an electric current. Of the Electric current flow through the roller causes a sufficient high heat and the over the roll applied pressure leads to a positive welded connection of the two materials. The current, the running speed the role and the pressure force can be set.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung können die elektrischen Anschlüsse als dünnwandige Winkelschienen oder Winkelelemente ausgebildet und achsparallel zu den Längsholmen des Rahmens mit ihrem Fußteil auf dem Siebgewebe seitlich außerhalb des Rakelbereichs angeordnet sein. Diese Positionierung der elektrischen Anschlüsse führt zu einer gleichmäßigen Stromverteilung im Siebgewebe und damit zu einer gleichmäßigen Erwärmung der ausgewählten Bereiche dieses Siebgewebes, was sich wiederum positiv auf die angestrebt gleichmäßige Verteilung der Paste auswirkt.In a further embodiment of the invention, the electrical connections can be formed as thin-walled angle rails or angle elements and arranged axially parallel to the longitudinal beams of the frame with its foot on the screen fabric laterally outside of the doctor blade area. This posi tioning of the electrical connections leads to a uniform current distribution in the mesh and thus to a uniform heating of the selected areas of this mesh, which in turn has a positive effect on the desired uniform distribution of the paste.
Um den Grad der Erwärmung des Siebgewebes an die Konsistenz der jeweils verwendeten Paste anzupassen ist vorteilhaft ein Regler im Heizstromkreis vorgesehen.Around the degree of warming of the screen mesh to the consistency of the paste used in each case Advantageously, a regulator is provided in the heating circuit.
Im folgenden wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung ausführlicher beschrieben, in der ein Siebdrucksieb schematisch darstellt ist.in the The following will be a preferred embodiment of the invention with reference to the drawing in more detail described in which a screen printing screen is shown schematically.
Das
Sieb weist einen formsteifen Rechteckrahmen auf, dessen Längsholme
Wie
dargestellt, können
die Winkelleisten durchgehend sein oder – entsprechend den Strichlinien – in mehrere
Segmente unterteilt sein, wobei in diesem Fall jedes Segment ein
entsprechendes Anschlusselement
Die
Erfindung ist nicht auf das dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt. So
können
beispielsweise statt der photoempfindlichen Schicht
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