DE202009016959U1

DE202009016959U1 - Stufenschablone für den technischen Siebdruck

Info

Publication number: DE202009016959U1
Application number: DE200920016959
Authority: DE
Original assignee: BECKTRONIC GmbH
Current assignee: BECKTRONIC GmbH
Priority date: 2009-12-16
Filing date: 2009-12-16
Publication date: 2010-04-01
Anticipated expiration: 2019-12-17

Abstract

Stufenschablone (10) für den technischen Siebdruck, dadurch gekennzeichnet, dass sie aus jeweils mehreren, abwechselnd angeordneten Schichten (20, 22, 24, 26) mit unterschiedlichen physikalischen und/oder chemischen Eigenschaften besteht und die Stufen (12, 14) durch Verfahren hergestellt sind, die jeweils nur eine Schicht (20, 22, 24, 26) aufgrund ihrer jeweiligen speziellen chemischen oder physikalischen Eigenschaften angreifen.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Stufenschablone für den technischen Siebdruck mit Öffnungen und Bereichen mit verringerter Dicke.
Solche Stufenschablonen haben sich im technischen Siebdruck, insbesondere bei der Herstellung so genannter gedruckter Schaltungen sehr bewährt. Besonders vorteilhaft sind solche Stufenschablonen einzusetzen, wenn mit Leitpaste gleichzeitig Leiterbahnen und Durchkontaktierungen gedruckt werden sollen und/oder zur gleichzeitigen Aufbringung von örtlich unterschiedlichen Mengen von Leitpaste, da mittels Stufenschablonen unterschiedliche Mengen an Leitpaste im Bereich der Leitungen und im Bereich der Durchkontaktierungen in einem einzigen Druckvorgang gedruckt werden können. Weiterhin sind solche Stufenschablonen vorteilhaft, wenn gedruckte Widerstände mit stark unterschiedlichen Widerstandswerten realisiert werden sollen. In solchen Fällen kann es besonders vorteilhaft sein, wenn man mehrere verschiedene Stärken, also Dicken der gedruckten Lage herstellen kann. Zu diesem Zweck dienen Stufenschablonen mit mehreren, unterschiedlich stark eingetieften Bereichen.
Solche Stufenschablonen, die bereits mehrere, unterschiedlich stark eingetiefte Bereiche aufweisen, sind erstmals in der DE 199 23 166 A1 vorgeschlagen worden.
Die dort vorgeschlagenen Folien wurden durch Aufeinanderkleben unterschiedlich ausgeschnittener Kunststofffolien hergestellt. Das heißt, hier wurde die Stufenschablone mühsam aus einzelnen Folien, die jeweils aus dem gleichen Material bestehen, aufgebaut. Dies ist ein mühsamer Prozess, und insbesondere ist die entsprechende Passung, das heißt das lage- und win kelrichtige Aufkleben der entsprechenden Folien aufeinander sehr schwierig. Aus diesem Grunde hat sich die Lösung gemäß DE 199 23 166 A1 nicht durchgesetzt.
Ein guter Überblick über den Stand der Technik zur Herstellung solcher Stufenschablonen mit lediglich 2 unterschiedlichen dicken Stufen ergibt sich aus der DE 10 2005 016 027 A1 .
Ausgehend von dem Stand der Technik ist es daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine solche Stufenschablone, die mehrere Bereiche jeweils unterschiedlicher Dicke aufweist, so weiterzubilden, dass sie erheblich einfacher und dennoch mit wesentlich größerer Präzision hergestellt werden kann.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass die Stufenschablone aus jeweils mehreren, abwechselnd angeordneten Schichten mit unterschiedlichen physikalischen und/oder chemischen Eigenschaften besteht, und die Stufen durch Verfahren hergestellt sind, die jeweils nur eine Schicht aufgrund ihrer jeweiligen speziellen chemischen oder physikalischen Eigenschaften angreift.
Dabei ist es besonders bevorzugt, wenn die Stufenschablone aus jeweils mehr als einer Kunststoff- und mehr als einer Metallschicht steht und Kunststoff- und Metallschichten abwechselnd übereinander angeordnet sind. Auf diese Weise kann der Abtrag einer Stufe jeweils mit klar unterschiedlichen Techniken erfolgen, da Metall und Kunststoff jeweils durch völlig andere Materialbehandlungen abgetragen werden können. Dennoch wird vermieden, dass eine Vielzahl verschiedener Abtrageverfahren zur Herstellung der Schablone eingesetzt werden müssen, wie dies der Fall wäre, wenn jede Schicht aus einem anderen Material bestünde. Durch die abwechselnde Anordnung kann beispielsweise die Metallschicht durch Ätzen, die dann anschließende Kunststoffschicht durch Lasern und sodann die nächste Metall schicht wieder durch Ätzen abgetragen werden, wodurch eine sehr präzise und vielfältige Abstufung der Stufenschablone erstmals ermöglicht wird.
Im Einsatzfall des technischen Siebdrucks ist es dabei besonders bevorzugt, dass als letzte rakelseitige Schicht eine Metallschicht und als letzte druckstückseitige Schicht eine Kunststoffschicht angeordnet ist.
Erfindungsgemäß können also durch unterschiedliche physikalische oder chemische Behandlung unterschiedlich viele Schichten abgetragen sein, wodurch sehr viele unterschiedliche Tiefen für die Ausnehmungen in der Stufenschablone realisiert werden können.
Besonders bevorzugt ist es, wenn die unterschiedliche physikalische Behandlung jeweils aus einer Laserbestrahlung besteht, diese aber unterschiedliche Lichtfrequenzen oder Lichtfarben und/oder unterschiedliche Intensitäten aufweist. Auf diese Weise lässt sich die höchste Präzision bei der Herstellung der Stufenschablone erzielen.
Die vorliegende Erfindung wird im Folgenden anhand des in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigt:
1 einen Ausschnitt aus einer erfindungsgemäßen Stufenschablone von der Druckstückseite her gesehen;
2 den Ausschnitt der 1 von der Rakelseite aus gesehen;
3 den Schnitt A-A der 2.
1 zeigt einen kleinen Ausschnitt aus einer erfindungsgemäßen Siebdruckschablone 10 von der zu bedruckenden Oberfläche aus gesehen. Dieses kleine Stück der Druckschablone 10 weist eine tiefe rechteckige Vertiefung 12 und eine weniger tiefe länglich-rechteckige Vertiefung 14 auf. Beide Vertiefungen sind mit runden Öffnungen 16, 18 versehen, die durch die ganze Schablone 10 hindurch bis zu der rakelseitigen Oberfläche reichen.
Durch diese Öffnungen 16, 18 wird dann während des Siebdruckvorganges die Paste in die Vertiefungen 12, 14 gedrückt.
2 zeigt den Ausschnitt der 1 aus einer erfindungsgemäßen Stufenschablone 10 von der anderen Seite, also von der Rakelseite aus. Hier sind die Vertiefungen 12, 14 natürlich nicht sichtbar, sie sind daher zur besseren Orientierung des Betrachters gestrichelt angedeutet. Tatsächlich sichtbar sind nur die Öffnungen 16, 18.
3 zeigt den Schnitt A-A durch das in 2 dargestellte Stückchen einer erfindungsgemäßen Stufenschablone 10.
Wie in 3 sehr schön zu erkennen, besteht die hier dargestellte erfindungsgemäße Stufenschablone 10 aus insgesamt 4 Schichten:
Einer rakelseitig angeordneten, stärkeren (dickeren) Metallschicht 20, einer druckstückseitig davon angeordneten dünnen Kunststoffschicht 22, einer druckstückseitig an diese anschließenden dünnen Metallschicht 24; und schließlich einer druckstückseitig abschließenden dickeren Kunststoffschicht 26, mit der die Stufenschablone beim Drucken auf dem Druckstück aufliegt.
In dem flachen, vertieften Bereich 14 ist, wie aus 3 sehr schön zu erkennen, lediglich die dicke Kunststoffschicht 26 entfernt, während in dem tiefen, vertieften Bereich 12 sowohl die dicke Kunststoffschicht 26 als auch die dünne Metallschicht 24 und die dünne Kunststoffschicht 22 entfernt sind.
Im Bereich der Durchbrüche 16, 18 sind natürlich alle Schichten entfernt, da sonst eine Zuführung der zu druckenden Paste in die Vertiefungen 12, 14 nicht möglich wäre.
Vorliegend ist ein Aufbau der Stufenschablone aus vier Schichten 20, 22, 24, 26 dargestellt. Selbstverständlich kann eine erfindungsgemäße Schablone auch weitere Schichten aufweisen, sodass erfindungsgemäß auch ein 6-, 8- oder 10-schichtiger Aufbau denkbar ist, wenn noch mehrere unterschiedliche Abstufungen in der Druckdicke erforderlich sind. Dies kann beispielsweise beim Drucken von Widerständen von Vorteil sein.
Die erfindungsgemäße, hier dargestellte Struktur kann beispielsweise dadurch hergestellt werden, dass die Kunststoffschicht 26 in den Bereichen 12 und 14 durch einen UV-Laser abgetragen wird. Metallschichten wie die Schichten 20, 24 greift ein solcher Laser kaum an. Im Bereich 12 kann dann die dünne Metallschicht 24 weggeätzt werden, während ein Zutritt der Ätzflüssigkeit in die Ausnehmung 14 beispielsweise durch eine geeignete Abdeckung dieser Ausnehmung verhindert wird. Sodann kann auch noch die Kunststoffschicht 22 wiederum durch einen UV-Laser bis auf die Metallschicht 20 abgetragen werden.
Die Öffnungen 16, 18 können dann durch einen entsprechend leistungsstärkeren Laser durch das Metall „durchgeschossen” werden.
Beim Drucken der erfindungsgemäßen Stufenschablone 10 läuft die Rakel oberhalb der Schicht 20 und drückt die Druckpaste durch die Öffnungen 16, 18 in die Hohlräume 12, 14, wo die Paste mit der zu druckenden Oberfläche in Berührung kommt. Die Ausnehmungen 12, 14 bilden dabei unterschiedlich hohe Formräume, durch die der Auftrag der zu verdruckenden Paste auf die zu bedruckende Oberfläche exakt auf zwei unterschiedliche Stärken begrenzt. Im Übrigen liegt beim Druckvorgang die erfindungsgemäße Stufenschablone 10 mit der Oberfläche der Schicht 26 auf der zu bedruckenden Oberfläche auf.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

- DE 19923166 A1 [0003, 0004]
- DE 102005016027 A1 [0005]

Claims

Stufenschablone (10) für den technischen Siebdruck, dadurch gekennzeichnet, dass sie aus jeweils mehreren, abwechselnd angeordneten Schichten (20, 22, 24, 26) mit unterschiedlichen physikalischen und/oder chemischen Eigenschaften besteht und die Stufen (12, 14) durch Verfahren hergestellt sind, die jeweils nur eine Schicht (20, 22, 24, 26) aufgrund ihrer jeweiligen speziellen chemischen oder physikalischen Eigenschaften angreifen.
Stufenschablone (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie aus jeweils mehr als einer Kunststoff- (22, 26) und mehr als einer Metallschicht (20, 24) besteht, und Kunststoff- (22, 26) und Metallschichten (20, 24) abwechselnd übereinander angeordnet sind.
Stufenschablone (10) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass rakelseitig eine Metallschicht (20) und druckstückseitig eine Kunststoffschicht (26) angeordnet ist.
Stufenschablone (10) nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass durch unterschiedliche physikalische oder chemische Behandlung unterschiedlich viele Schichten (22, 24, 26) abgetragen sind, wodurch die unterschiedlich tiefen Ausnehmungen (12, 14) in der Stufenschablone (10) gebildet sind.
Stufenschablone (10) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die unterschiedliche physikalische Behandlung jeweils aus einer Laserbestrahlung besteht, diese aber unterschiedliche Lichtfrequenzen oder Lichtfarben und/oder unterschiedliche Intensitäten aufweist.