DE2044527C3 - Siebdruckgaze fur Flachsiebdruck masken oder Rotationssiebdruckzylinder und Verfahren zu ihrer Herstellung - Google Patents

Description

2. Siebdruckgaze nach Anspruch 1, dadurch i₅ len Fällen noch sehr zu wünschen übriglassen, insgekennzeichnet, daß die konischen Perforations- besondere auf Grund der Tatsache, daß eine hinbohrungen bei vorgegebener Lochdichte in der sichtlich der Abgrenzung von durchlässigen und un-Weise verteilt sind, daß die Mittelpunkte je drei durchlässigen Bereichen hochpräzise Siebausbildung einander benac i.barter Bohrungen gleiche Ab- noch nicht erreicht werden konnte.

stände voneinander besitzen. _4Ö Darüber hinaus erfordern manche drucktechni-

3. Siebdruckgaze nach Anspruch2, dadurch sehen Aufgaben, wie z.B. die Herstellung von gegekennzeichnet, daß die Konizität der Perfora- druckten elektrischen Schaltungen mit Hilfe von betionsbohrungen so gewählt ist, daß zwischen den kannten Additiv- bzw. Subtraktiv-Verfahren oder sich gegenseitig überschneidenden Kegelmantel- auch der Dickfilmtechnik, die Verwendung von relaflächen von je drei einander benachbarten Perfo- 25 tiv dickflüssigen Lacken», deren Auftragen mit Hilfe rationsbohrungen ein sich über die Gesamtdicke der bekannten Siebdruckmatrizen mit weiteren der Gaze erstreckender Stiel geringen Durchmes- Schwierigkeiten verbunden ist.

sers gebildet wird. Die vorliegende Erfindung geht daher von der

4. Siebdruckgaze nach einem der Ansprüche 1 Aufgabe aus, eine Siebdruckgaze zu schaffen, bei der bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Gaze auf 30 die den bekannten Gazen anhaftenden Nachteile beder Farbaustrittsseite jeweils an Jen nicht perfo- seitigt sind und die vor allen Dingen in der Weise rierten OberflächenbereicKen zusätzlich mit ausgebildet ist, daß sie auch beim Drucken zusameinem farbabweisenden und abdick enden Kunst- menhängender Farbflächen die Erzielung optimaler Stoffüberzug versehen ist. Randqualitäten erlaubt und darüber hinaus sehr enge

5. Verwendung einer Siebdruckgaze nach 35 Drucktoleranzen und geringen Druckversatz zu geeinem der Ansprüche I bis 4 für das Bedrucken währleisten vermag.

von elektrischen Leiterplatten mit galvano- und/ Die gestellte Aufgabe ist gemäß d^r-r Erfindung da-

oder ätzfesten und/oder lötfesten Farben bzw. durch gelöst, daß die Siebdruckgaze konisch verläu-

Lacken. fende Perforationsbohrungen für den Farbdurchsatz

6. Verwendung einer Siebdnickgaze nach 4p aufweist, deren öffnungen mit dem kleineren Quereinem der Ansprüche I bis 4 für das Bedrucken schnitt sich auf der Farbeintrittsseite der Gaze befinvon nicht saugfähigen Kunststoff- oder Metallfo- den, und daß die Konizität der Perforationsbohrunlien. gen so gewählt ist, daß die inneren Mantelflächen

7. Verfahren zur Herstellung von Siebdruck- wenigstens je zwei benachbart angeordneter Perforagaze nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch 45 tionsbohrungen sich mindestens im Bereich der gekennzeichnet, daß die Perforationsbohrungen Farbaustrittsseite der Gaze überschneiden,
innerhalb eines dünnen Metallbleches bzw. inner- Bei der erfindungsgemäß ausgebildeten Siebdruckhalb eines dünnwandigen Zylindermantels mittels gaze ergibt sich einmal der besondere Vorteil, daß eines gebündelten Energiestrahls hergestellt wer- der beim Farbdurchsatz unterhalb jeder Pcrforaden. 50 tionsbohrung des durchlässigen Gazebereichs sich

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch ge- bildende Farbklecks in seinem Durchmesser größer kennzeichnet, daß als Energiestrahl in an sich be- ausfällt als derjenige Durchmesser, den eine: Bohkannter Weise ein Elektronenstrahl verwendet rungsöffnung an der dem Farbauftrag dienenden Gawird. zenoberfläche besitzt, zum anderen wird aber infolge

55 der gegenseitigen Überschneidung der Kegelflächen

benachbarter Perforationsbohrungen ein leichtes Zusammenfließen der durch die einzelnen Perforationsbohrungen gedrungenen Farbe unterhalb eines jeden

Die Erfindung bezieht sich auf Siebdruckgaze für durchlässigen Bereichs der Siebdruckgaze, d. h. also Flachsiebdruckmasken oder für Rotationssiebdruck- 60 auf der dem zu bedruckenden Objekt zugewendeten zylinder. Weiterhin bezieht sich die Erfindung auf Seite der Gaze ermöglicht, so daß ohne weiteres hoein Verfahren zur Herstellung derartiger Siebdruck- mögen zusammenhängende, bedruckte Flächen gebilgaze. det werden können. Gleichzeitig läßt sich aber beim

Bei der Anwendung der Siebdrucktechnik, sei es Drucken auch die scharfe Abgrenzung der durchläsder Technik des Flachsiebdrucks oder derjenigen des 65 sigen Gazenbereiche gegenüber den undurchlässigen, Rotationssiebdrucks, für das Bedrucken von Papier, d. h. keine Perforationsbohrungen aufweisenden Ga-Textilien, Verpackungsmaterialien u. dgl. Hegt häufig zenbereiche aufrechterhalten, da es möglich ist, die das Problem vor, bestimmte, begrenzte Flächenbe- erfindungsgemäße Siebdruckgaze etwa bei ihrer Ver-

wendung für Fiachsiebdruckmasken mittels ihrer undurchlässigen Bereiche gut zum Anliegen auf der zu bedruckenden Unterlage zu bringen, ohne daß das Zusammenfließen der Druckfarbe unterhalb der durchlässigen Gazenbereiche hierdurch beeinträchtigt würde. Durch das feste Anliegen der Gaze auf der Unterlage ist aber sichergestellt, daß die nicht perforierten Gazenbereiche von der Druckfarbe nicht unterbrochen werden können, was zur erwünschten hohen Randqualität des Siebdrucks und zu den geforderten geringen Drucktoleranzwerten führt.

Da in den meisten Anwendungsfällen eine relativ hohe Flächendichte der Perforationsbohrungen bei maximal zulässigem Öffnungsquc -.chnitt innerhalb eines durchlässigen Gazenbereichs erwünscht ist, besteht eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung darin, daß die Perforationsbohrungen bei vorgegebener Lochdichte in der Weise innerhalb des jeweiligen durchlässigen Gazenbereichs verteilt sind, daß die Mittelpunkte je drei einander benachbarte·· Bohrungen gleiche Abstände voneinander besitzen. Hierdurch erhält man eine jeweils hexagonale Anordnungsweise der Perforationsbohrungen, wobei im Mittelpunkt eines jeden Hexagons jeweils ein weitei es Perforationsloch angeordnet ist, so daß die Verbindungslinien je dreier benachbarter Bohrungsmitleipunkte ein gleichseitiges Dreieck ergeben. Weiterhin ist es hierbei vorteilhaft, die Konizität der Perforationsbohrungen so zu wählen, daß zwischen den sich gegenseitig überschneidenden Kegelmantelflächen von je drei einander benachbarten Perforationsbohrungen ein sich über die Gesamtdicke der Siebdruckgaze erstreckender Stiel geringen Durchmessers gebildet wird. Diese Stiele tragen zur erwünschten Stabilität der Siebdruckmatrize bei, so daß also deren perforierte Bereiche beim Drucken sich nicht durchbiegen können.

Eine weitere Verbesserung der Randqualität und eine Verringerung der Drucktoleranzen läßt sich nun noch dann erreichen, wenn gemäß weiterer Ausgestaltung der Erfindung die Siebdruckgaze auf der Farbaustrittsseite jeweils an ihren nicht perforierten Oberflächenbereichen zusätzlich .nit einem farbabweisenden und abdichtenden Kunststoffüberzug versehen ist, wodurch eine noch bessere Abdichtung entlang der Kanten der nicht perforierten Bereiche gewährleistet werden Kann. Ein derartiger Kunststoffüberzug kann z. B. in der Weise hergestellt werden, daß auf der betreffenden gesamten Gazenoberfläche ein positiv arbeitender Photoresist-Lack aufgetragen wird, der anschließend von der anderen Seite her durch die Perforationsbohrungen der Gaze hindurch bestrahlt, entwickelt und fixiert wird, wodurch lediglich die nicht perforierten Bereiche der Siebdruckgaze die gewünschte Beschichtung auf ihrer dem zu bedruckenden Objekt zugewendeten Oberfläche, aufweisen.

Wenngleich die erfindungsgemäß ausgebildete Siebdruckgaze allgemein sowohl für den Flachsiebdruck als auch für den Rotationssiebdruck dienen kann — im letzteren Falle bildet die Siebdruckgaze die Wandung eines Siebdruckzylinders — kann eine bevorzugte Anwendung der erfindungsgemäßen Siebdruckgaze darin besteben, daß sie als Flachsiebdruckmaske für das Bedrucken von elektrischen Leiterplatten mit galva:/.i- und/oder ätzfesten und/ oder lötfesten Farben bzw. Lacken dient, da es gerade bei der Herstellung von gedruckten Schaltungen ganz entscheidend auf gute Randqualitäten der Leiterzüge, druckgeometrische Genauigkeiten, enge Drucktoleranzen und hohe Reproduzierbarkeit ankommt.

Eine weitere bevorzugte Anwendungsmöglichkeit kann darin bestehen, daß die erfindungsgemäße Gaze als Flachsiebdruckmaske oder als Rotationssiebdruckzylinder für das Bedrucken von nicht saugfähigen Kunststoff- oder Metallfolien dient.

ίο Zur Herstellung von erfindungsgemäß ausgebildeter Siebdruckgaze bedient man sich vorzugsweise eines Verfahrens, gemäß dem die erforderlichen Perforationsbohrungen innerhalb eines dünnen Metallbleches (für Fiachsiebdruckmasken) bzw. eines

dünnwandigen Zylindermantels (für Rotationssiebdruckzylinder) mittels eines gebündelten Energiestrahls hergestellt werden, da ein solcher Energiestrahl in besonders vorteilhafter Weise eine hochpr'azise und gleichbleibende Ausbi' ung der vorgesehe-

nen Perforationsbohrungen erlautt. Insbesondere kann als Energiestrahl in an sich bekannter Weise ein Elektronenstrahl verwendet werden dessen Strahlparameter so gewählt werden, daß sich die gewünscuten Formen und Querschnitte der Perforationsbohrungen ergeben.

Die Verwendung eines Elektronenstrahls zur Herstellung erfindungsgemäßer Siebdruckgaze bietet darüber hinaus die Möglichkeit, daß Metallbleche in der gemäß der Erfindung vorgesehenen Weise mit Perfo-

rationsbohrungen versehen werden können, wodurch sich eine hohe Reproduzierbarkeit der Druckgeometrien sowie optimale Standfestigkeiten der resultierenden Siebdruckgaze erzielen lassen. Außerdem kann auf Grund der leichten Steuerbarkeit des Elektronenstrahls das gewünschte Druckmotiv in einfacher Weise beim Perforieren gleich mitgeb'idet werden.

Es hat sich weiterhin gezeigt, daß auch für die Herstellung von erfindungsgemäß ausgebildeten Rotationssiebdruckzylindern die Anwendung eines Energiestrahls, etwa eines Elektronenstrahls, zur Erzeugung der Perforationsbohrungen sehr vorteilhaft ist. Hierbei kann sowohl von kreiszylinderförmig zusammengeschweißten dünnen Blechen ausgegangen

werden, deren Schweißnaht beispielsweise mit dem Elektronenstrahl überperforiert wird, als auch von mit Hilfe eines Galvanisierverfahren;; hergestellten dünnwandigen Hohlzylindern, die anschließend mit dem Elektronenstrahl bearbeitet werden, wobei in jedem Falle sehr feine Raster und hohe Durchlässigkeitswerte erreichbar sind.

Es hat sich im übrigen für die Herstellung von erfindungsgemäß ausgebildeter Siebdruckgaze als sehr zweckmäßig erwiesen, das Metallblech bzw. den dünnwandigen Zylinder auf einer oder auf beiden Oberflächen mit einer Beschichtung, z. B. einer dünnen Lack- oder Kunststoffschicht zu versehen und erst dann die Perforation mittels Energieslrahl vozunehmen. Hierbei wird dann die Obenlächenbeschichtung des Metallbleches bzw. des Zylinders lediglich in unmittelbarer Umgebung der Perforationsbohrungen durch den bearbeitenden Energiestrahl abgetragen. Durch chemische und/oder elektrolytischc Nachbehandlung des perforierten Metallbleches bzw. Zylinders, beispielsweise mittels einer Säure bzw. unter Anwendung eines eiektrolytischen Bades, können anschließend irgendwelche, in den Perforationsbohrungen oder in unmittelbarer Nähe ihrer öffnungen

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vorhandene Grate beseitigt, die Inncnwanclungen der Die in Fig. 1 gestrichelt eingezeichneten Kreise

Perforationsbohrungen geglättet und gegebenenfalls stellen jeweils die auf Grund der gewählten Konizität

deren Durchmesser erweitert werden, so daß sich die der Perforationsbohrungen sich theoretisch ergeben-

Transparcnz der resultierenden Siebdruckgaze er- den Kegelbasisflächen dieser Bohrungen mit dem

höht, ohne daß unter der Einwirkung der Säure 5 DurchmesserD dar (vgl. Fig.3).

od.dgl. die Stärke des Metallbleches bzw. der Zy- Wie weiterhin aus Fig. 1 erkennbar ist, überlap-

lindcrwand reduziert wird. Sobald diese chemische pen sich die Kegelbasisflächen je drei benachbart an-

Nachbchandlung abgeschlossen ist, kann die übrigge- geordneter Perforationsbohrungen, wobei diese scg-

blicbenc Lack- oder Kunststoffschicht wieder von mentartigen Uberlappungsgebiete mit 3 bezeichnet

den Oberflächen des Mctallblechs bzw. Zylinders io sind. Hierdurch wird eine derartige Ausbildung der

entfernt werden. einem zu bedruckenden Objekt zugewendeten Ga-

Zur näheren Erläuterung der Erfindung dienen die zenoberfläche erreicht, daß in jedem perforierten und

Zeichnungen. Im Rahmen von Ausführungsbeispie- somit farbdurchlässigen Gazenbercich die Farbaus-

len zeigt trittsöffnungen der konischen Perforationsbohrungen

F i g. 1 eine Draufsicht auf die dem Auftrag von 15 untereinander in Verbindung stehen (vgl. F i g. 3),

Druckfarbe dienende Oberfläche einer erfindungsge- während angrenzende, nicht perforierte Gazcnbe-

mäß ausgebildeten, ausschnittsweise dargestellten reiche zum festen Anliegen auf das zu bedruckende

Flachsiebdruckmatrize, Objekt gebracht werden können, so daß eine vorzüg-

F i g. 2 eine Draufsicht auf die einem zu bedruk- liehe und präzise Abgrenzung zwischen farbdurchläskcndcn Objekt zugewendete Unterseite der Sieb- ao sigen und farbundurchlässigen Bereichen der Siebdruckgaze gemäß F i g. 1, druckgaze gewährleistet werden kann.

F i g. 3 einen Schnitt durch eine Matrize gemäß Eine Draufsicht auf diejenige Oberfläche der Sieb-

Fig. I in der Ebene A-B und druckgaze, die zum Aufliegen auf eine zu bedruk-

F i g. 4 eine Schnittansidit einer auf einen zu be- kende Unterlage kommt, ist aus der F i g. 2 ersichtdruckcnden Gegenstand aufgelegten Flachsiebdruck- as lieh. Bei c':r Wahl der Konizität der Perforationsmatrize, bohrungen mit den eingangsseitig angeordneten öff-

Dcr aus F i g. 1 zu ersehende Ausschnitt einer er- nungen 2 ist weiterhin darauf geachtet worden, daß findungsgemäß ausgebildeten Siebdruckgaze 1 stellt zwischen den sich gegenseitig überschneidenden Kecir.cn durch Perforationsbohnjngen farbdurchlässig gelmantelflächen der einander benachbarten Perforagemachtcn Gazenbereich dar. Die einer aufzutragen- 30 tionsbohrungen jeweils ein sich über die Gesamtdcn Druckfarbe zugewendeten öffnungen dieser Per- stärke der Siebdruckgaze 1 erstreckender Stiel 4 gcforationsbohrungen sind mit 2 bezeichnet. Es handelt ringen Durchmessers gebildet wird. Diese Stiele 4 sich hierbei um in Richtung zur Unterseite der dienen gewissermaßen als Stützen und sorgen dafür, Gaze 1 hin konisch verlaufende Perforationen, deren daß auch die perforierten Gazenbereiche zu einem Längsschnitte aus der F i g. 3 im einzelnen genau er- 35 gleichmäßigen und stabilen Aufliegen auf eine zu bekennbar sind. Zur Erzielung eines hohen Durchlas- druckende Unterlage gebracht werden können und sigkeitswerts sind die Perforationsbohrungen in dich- sich beim Drucken nicht durchbiegen, ohne jedoch tester Anordnung — unter Berücksichtigung ihrer das Zusammenfließen der Perforationsbohrungen unvorgesehenen Konizität — innerhalb der z.B. aus tereinander zu behindern, so daß ohne weiteres zucincm dünnen Metallblech bestehenden Gaze 1 un- 4° sammenhängende Farbschtchten gebildet werden tergebracht. Eine solche Anordnung kann — wie können.

F i g. 1 zeigt — z. B. dadurch erreicht werden, daß Es ist weiterhin günstig, wenn die erfindungsge-

man die Perforationsbohrungen jeweils an die Ecken mäße Siebdruckgaze auf ihrer einem zu bedrucken-

eincs Hexagons setzt, wobei eine weitere Bohrung je- den Objekt zugewendeten Oberfläche jeweils an den

wcils im Bereich des Hexagonmittelpunkts vorgese- 45 undurchlässigen Bereichen mit einer farbabweisen-

hen ist. Gemäß Fig. 1 ist ein derartiges Hexagon den und abdichtenden Beschichtung5 aus einem

beispielsweise durch die Perforationsbohrungen α, b, Kunststofflack od. ä. versehen ist (vgl. Fig. 3,, so

c, d. e. / gebildet, deren Mittelpunkte also die Ecken daß vor allen Dingen eine noch verbesserte Abdich-

des Hexagons darstellen, und im Zentrum dieses He- tung entlang der Kanten der undurchlässigen Gazen-

xagons befindet sich die weitere Perforationsboh- 50 bereiche erzielbar ist.

rungg. Die Mittelpunkte je drei aneinander benach- Fig.4 zeigt.schließlich noch ein Beispiel für das barter Perforationsbohrungen besitzen somit gleiche Bedrucken einer Leiterplatte 6 aus Kupfer mit Hilfe Abstände voneinander. Für die Perforationen a, b, g einer erfindungsgemäß ausgebildeten Flachsiebsind in Fi g. 1 die ein gleichseitiges Dreieck ergeben- druckmaske 1. Die Leiterplatte 6 liegt hierbei fest auf den Verbindungslinien ihrer Mittelpunkte eingezeich- 55 einer Trägerplatte 7 aus glasfaserverstärktem Kunstnet, stoff, während eine Druckfarbe 8 durch die Perfora-

Schr wesentlich für die Ausbildung der erfindungs- tionsbohrungen der Siebdruckmaske 1 hindurch auf gemäßen Siebdruckgaze ist nun aber die Tatsache, die Oberfläche der Leiterplatte 6 aufgebracht wird, daß innerhalb des perforierten farbdurchlässigen Be- Durch gutes Andrücken des farbabweisenden Kunstreichs die Konizität der Perforationsbohrungen so 60 Stoffüberzugs 5 der Maske 1 an die Leiterplatte 6 gewählt ist, daß die inneren Mantelflächen von be- kann ein Unterkriechen der undurchlässigen Benachbart angeordneten Perforationsbohrungen sich reiche der Maske 1 durch die Druckfarbe 8 vollstänmindestens im Bereich der dem zu bedruckenden dig vermieden werden. Unterhalb der perforierten Objekt zugewendeten Gazenoberfläche überschnei- Bereiche der Maske 1 entsteht dagegen in gewünsch-

65 tcr Weise eine zusammenhängende Farbschicht.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

Patentansprüche- reiche eines zu bedruckenden Objekts mit einer zu- Patentanspruche. sammenhängenden, in sich geschlossenen Farb-

1. Siebdruckgaze für Flachsiebdruckmasken schicht zu versehen, wobei andererseits die Forde-

oder Rotationssiebdruckzylinder, dadurch rung zu beachten ist, daß eine ausreichend scharfe

gekennzeichnet, daß die Gaze konisch 5 Abgrenzung der zu bildenden Farbfläche gegenüber

verlaufende Perforationsbohrungen für den Färb- anderen, nicht oder in anderer Weise zu bedrucken-

durchsatz aufweist, deren Öffnungen mit dein den Flächenbereichen eingehalten wird. Die Lösung

kleineren Querschnitt sich auf der Farbeintritts- derartiger Aufgaben gestaltete sich bislang recht

seite der Gaze befinden, und die Konizität der schwierig bzw. gelang nur sehr unbefriedigend, da

Perforationsbohrungen so gewählt ist, daß die in- 10 die derzeit z. B. für den Flachsiebdruck zur Verfü-

neren Mantelflächen wenigstens je zwei benach· gung stehenden Kunststoff- und Metallgewebesiebe

bart angeordneter Perforationsbohrungen sich zwar bereits relativ hohe Farbdurchlässigkeitswerte

mindestens im Bereich der Farbaustrittsseite der aufweisen können, jedoch hinsichtlich der erzielba-

Gaze überschneiden. ren Drucktoleranzen und des Druckversatzes in vie-