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Die Erfindung betrifft monolithische Druckschablonen als galvanisch abgeschiedene Körper.
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Druckschablonen und deren Verwendung als Durchdruck sind allgemein bekannt. Der bekannteste Schablonendruck ist der Siebdruck. Die Druckfarbe wird mittels einer Rakel durch die offenen Stellen in Form der Durchbrüche der Schablone auf den zu bedruckenden Gegenstand aufgetragen. Das zu druckende Medium wird durch die Durchbrüche gedruckt.
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Durch die Druckschrift
DE 20 2005 007 549 U1 ist eine Druckschablone bekannt. Diese weist mindestens eine Schablonenöffnung für einen Materialdurchtritt eines Druckmediums auf. Die Schablonenöffnung besitzt eine Siebstruktur unter Bildung von stegartigen Strukturbereichen. In die Schablone ist, insbesondere mittels Laserbearbeitung, eine Schablonenöffnung mit einer Siebstruktur eingebracht. Damit ist im Wesentlichen eine Siebdruckform realisiert. Die Schablonenöffnung bestimmt die Menge und die Form des aufzubringenden Druckmediums. Eine Herstellung der Schablone mittels Laserbearbeitung erfordert eine Nachbehandlung, um durch die Bearbeitung hervorgerufene Materialrückstände auf der Schablone zu entfernen.
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Der im Schutzanspruch 1 angegebenen Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Druckschablone mit einer hohen Kanten- und Strukturschärfe zu schaffen.
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Diese Aufgabe wird mit den im Schutzanspruch 1 aufgeführten Merkmalen gelöst.
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Die monolithischen Druckschablonen als galvanisch abgeschiedene Körper zeichnen sich insbesondere durch eine hohe Kanten- und Strukturschärfe aus. Dazu weist die monolithische Druckschablone Vertiefungen und Durchbrüche im Bereich der Vertiefungen auf, wobei das eine auf einem Träger mit wenigstens einer entsprechend der Durchbrüche strukturierten Lackschicht höher als die Lackschicht galvanisch abgeschiedene und entsprechend der Vertiefungen bis auf die Lackschicht abgetragene Druckschablone mit entferntem Träger und entfernter Lackschicht ist.
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Die Druckschablone ist damit eine einstückig realisierte Druckschablone. Diese zeichnet sich dadurch aus, dass die Druckschablone Vertiefungen und im Bereich der Vertiefungen angeordnete Durchbrüche aufweist. Die Druckschablone wird dabei so angewandt, dass das Druckmedium über die Durchbrüche in die Vertiefungen als Kanäle und weiter auf den mit dem Druckmedium zu versehenen Gegenstand gelangt. Damit können strukturscharf sehr feine Druckbilder erzeugt werden. Die Kanten der Druckschablone für die Druckbilder sind dazu strukturscharf und die Abmessungen der Strukturen mit einer Genauigkeit bis einschließlich ±2 μm realisierbar.
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Die monolithische Druckschablone ist eine durch
- – Beschichten eines Trägers mit einer ersten Lackschicht,
- – Abtragen von Bereichen der ersten Lackschicht, so dass die verbliebene erste Lackschicht die Durchbrüche der Druckschablone sind,
- – galvanisches Abscheiden einer Schicht aus einem Metall oder einer Metalllegierung, wobei die galvanisch abgeschiedene Schicht höher als die erste Lackschicht ist und die erste Lackschicht vollständig überdeckt,
- – Aufbringen einer zweiten Lackschicht auf die galvanisch abgeschiedene Schicht,
- – Abtragen von Bereichen der zweiten Lackschicht, so dass die verbliebene zweite Lackschicht die Vertiefungen begrenzt,
- – Ätzen der durch das Abtragen der zweiten Lackschicht frei liegenden Bereiche der galvanisch abgeschiedenen Schicht, so dass die verbliebene erste Lackschicht flächig frei geätzt ist, und
- – Entfernen sowohl der Lackschichten als auch des Trägers
realisierte monolithische Druckschablone.
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Die verbliebene nicht geätzte galvanisch abgeschiedene Schicht ist damit die Druckschablone.
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Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Schutzansprüchen 2 bis 11 angegeben.
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Nach der Weiterbildung des Schutzanspruchs 2 ist die Vertiefung ein Kanal oder eine eine Kontur aufweisende Vertiefung in der Druckschablone zur Realisierung einer aufzubringenden flächigen Schicht. Weiterhin befinden sich im Bereich des Kanalbodens oder des Bodens der eine Kontur aufweisenden Vertiefung beabstandet zueinander angeordnete Durchbrüche zur Zufuhr des die flächige Schicht bildenden Stoffes.
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Damit wird das Druckmedium in kleinerer Dosis gegenüber einer Öffnung zugeführt, wobei Kanäle oder eine Kontur aufweisende Vertiefungen mit einer Tiefe bis einschließlich 20 μm realisierbar sind. Dementsprechend ist die zu erzielende Strukturhöhe.
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Die Vertiefung ist nach der Weiterbildung des Schutzanspruchs 3 ein Kanal oder eine eine Kontur aufweisende Vertiefung in der Druckschablone zur Realisierung einer aufzubringenden flächigen Schicht. Wenigstens eine Wand des Kanals oder der Vertiefung weist mindestens bereichsweise wenigstens eine Stufe auf. Weiterhin befinden sich im Bereich des Kanalbodens oder des Bodens der eine Kontur aufweisenden Vertiefung beabstandet zueinander angeordnete Durchbrüche zur Zufuhr des die flächige Schicht bildenden Stoffes. Dadurch besitzt der Kanal oder die eine Kontur aufweisende Vertiefung verschiedene Querschnitte, so dass in ihrer Höhe unterschiedliche Strukturen aufbringbar sind.
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Die Vertiefung ist nach der Weiterbildung des Schutzanspruchs 4 anfangs ein Sackloch in der Druckschablone als galvanisch abgeschiedener Körper zur Realisierung eines aufzubringenden Pads. Weiterhin befindet sich im Bereich des Bodens des anfänglichen Sackloches ein Loch als Durchbruch zur Zufuhr des den Pad bildenden Stoffes. Der Durchbruch ist dazu mit einer Querschnittslänge von bis zu einschließlich 50 μm realisierbar.
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Der Querschnitt des Loches ist nach der Weiterbildung des Schutzanspruchs 5 kleiner/gleich dem Querschnitt des anfänglichen Sackloches.
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Die Dicke der Druckschablone als galvanisch abgeschiedener Körper ist nach der Weiterbildung des Schutzanspruchs 6 gleich/kleiner 100 μm.
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Die Dicke der Druckschablone als galvanisch abgeschiedener Körper ist nach der Weiterbildung des Schutzanspruchs 7 gleich/größer 50 μm.
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Die Tiefe des Kanals ist nach der Weiterbildung des Schutzanspruchs 8 gleich/kleiner 50 μm.
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Der Durchmesser des Loches ist nach der Weiterbildung des Schutzanspruchs 9 gleich/größer 5 μm.
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Die Druckschablone als galvanisch abgeschiedener Körper besteht nach der Weiterbildung des Schutzanspruchs 10 aus einem galvanisch abscheidbaren Metall oder einer galvanisch abscheidbaren Metalllegierung, wobei das insbesondere Nickel oder eine Nickellegierung ist.
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Die Lackschicht ist nach der Weiterbildung des Schutzanspruchs 11 eine durch ein Abtragverfahren in Bereichen abgetragene Lackschicht. Das Abtragen erfolgt beispielsweise mittels elektromagnetischer Strahlung. Das kann Laserstrahlung sein.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung prinzipiell dargestellt und wird im Folgenden näher beschrieben.
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Es zeigen die
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1a bis 1f eine Realisierung einer monolithischen Druckschablone in schematischen Schnittdarstellungen und
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1g eine schematische Schnittdarstellung einer monolithische Druckschablone.
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Eine monolithische Druckschablone 1 ist ein galvanisch abgeschiedener Körper mit Vertiefungen 2 und Durchbrüchen 3 im Bereich der Vertiefungen 2.
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Dazu zeigen die
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1a bis 1f eine Realisierung einer monolithischen Druckschablone in schematischen Schnittdarstellungen und
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1g eine monolithische Druckschablone jeweils in einer prinzipiellen Darstellung.
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Die Druckschablone 1 ist eine auf einem Träger 4 mit wenigstens einer entsprechend der Durchbrüche 3 strukturierten ersten Lackschicht 5 höher als die erste Lackschicht 5 galvanisch abgeschiedene und entsprechend der Vertiefungen 2 bis auf die erste Lackschicht 5 abgetragene Schicht 6 als Druckschablone 1 mit entferntem Träger 4 und entfernter erster Lackschicht 5.
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Zum Einen ist die Vertiefung 2 ein Kanal 2 oder eine flächige Vertiefung 2 in der Druckschablone 1 zur Realisierung einer aufzubringenden Bahn oder flächigen Schicht mit verschiedenster anwendungsorientierter Kontur. Im Bereich des Bodens der Vertiefung 2 befinden sich beabstandet zueinander angeordnete Durchbrüche 3 zur Zufuhr des die Bahn oder die flächige Schicht bildenden Stoffes.
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Zum Anderen ist die Vertiefung 2 anfänglich ein Sackloch 2 in der Druckschablone 1 zur Realisierung eines aufzubringenden Pads. Weiterhin befindet sich im Bereich des Bodens des anfänglichen Sackloches 2 ein Loch als Durchbruch 3 zur Zufuhr des den Pad bildenden Stoffes. Der Querschnitt des Loches ist dabei kleiner/gleich dem Querschnitt der Vertiefung 2 in Form des anfänglichen Sackloches 2.
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Die Druckschablone 1 weist folgende Abmessungen auf
- – Dicke der Druckschablone 1 gleich/kleiner 100 μm und gleich/größer 50 μm,
- – Tiefe der Vertiefung 2 gleich/kleiner 50 μm und
- – Durchmesser des Loches gleich/größer 5 μm.
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Die Druckschablone 1 besteht aus einem galvanisch abscheidbarem Metall oder einer galvanisch abscheidbaren Metalllegierung, wobei das insbesondere Nickel oder eine Nickellegierung ist.
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Die erste Lackschicht 5 ist eine durch ein Abtragverfahren entsprechend ihrer Struktur Bereiche bildende erste Lackschicht 5. Das Abtragverfahren ist beispielsweise ein Laserabtragverfahren.
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Die Realisierung einer monolithischen Druckschablone 1 erfolgt über die in den 1a bis 1f dargestellten Formlinge entsprechend der Abfolge bis zur monolithischen Druckschablone:
- – Träger 4 mit einer ersten Lackschicht 5 (Darstellung in der 1a),
- – abgetragene Bereiche der ersten Lackschicht 5, so dass die verbliebene erste Lackschicht 5 die Durchbrüche 3 der Druckschablone 1 sind, (Darstellung in der 1b)
- – galvanisch abgeschiedene Schicht 6 aus einem Metall oder einer Metalllegierung, wobei die galvanisch abgeschiedene Schicht 6 höher als die erste Lackschicht 5 ist und die erste Lackschicht 5 vollständig überdeckt, (Darstellung in der 1c)
- – zweite Lackschicht 7 auf der galvanisch abgeschiedenen Schicht 6 (Darstellung in der 1d),
- – abgetragene Bereiche der zweiten Lackschicht 7, so dass die verbliebene zweite Lackschicht 7 die Vertiefungen begrenzt (Darstellung in der 1e),
- – der durch das Abtragen der zweiten Lackschicht frei liegenden Bereiche der galvanisch abgeschiedenen Schicht 6 durch Ätzen, so dass die verbliebene erste Lackschicht 5 flächig frei geätzt ist, (Darstellung in der 1f) und
- – entfernte Lackschichten 5, 7 und Träger 4, so dass die Druckschablone 1 mit Vertiefungen 2 und Durchbrüchen 3 aus der galvanisch abgeschiedenen Schicht 6
als galvanisch abgeschiedener Körper 1 realisiert ist.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 202005007549 U1 [0003]
