DE2128729C3 - Verfahren zur Herstellung von Schablonen zum Aufdrucken von elektn sehen Schaltkreisen - Google Patents
Verfahren zur Herstellung von Schablonen zum Aufdrucken von elektn sehen SchaltkreisenInfo
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Description
>ie Erfindung bezieht sich auf Verbesserungen Verfahren zur Herstellung von Druckschablonen
:h gesteuerte Anwendung eines Strahls von hoher rgieemission auf einen Schablonenrohling.
Is gibt verschiedene Anwendungszwecke, bei
en das Bedürfnis besteht, ein Druckmaterial in :r sehr genau begrenzten Form auf einen Träger
zubringen. Ein solches Verfahren ist die Herstel- ; der sogenannten gedruckten elektronischen
ckfilm^-Schallkreise. Bei der Herstellung solcher richtungen wird eine elektrisch leitende -Druckfarbe
selektiv auf bestimmte Teile eines keramischen Trägers ausgedruckt und dann in den Trager
„eincebrannt:. Vielfach ist es wegen der erforderlichen
Miniaturausführung oder Gedrungenheu wun-
sehenswert, dieses Aufdrucken nut möglichst großer
Genauigkeit ausführen zu können, z. B in Form von
■>5 ,/ breiten Linien, bei denen die Mittenabstande
benachbarter Linien 75 „ oder weniger betragen
Bekannte Methoden zur Herstellung solcher Auf-
drucke machen von Siebdruckschablonen Gebrauch,
die ζ B aus einem Sieb aus feinmaschigem Drahtgewebe
aus rostfreiem Stahl oder aus Polyamidladen bestehen, von dem ausgewählte Flächen mit einem
Gemisch aus Polyvinylalkohol und Polyvinylacetat
überzogen werden! um die Masehcnöffnungen an den
Stellend, schließen, wo kein Aufdruck erwünscht ist.
Jedoch entsprachen Schärfe und Genauigkeit der auf diese Weise hergestellten Aufdrucke noch n.cht den
Anforderungen für gewisse Anwendungszwecke; z.B.
wurde nur "eine maximale Schärfe in der Großenordnuns
von Linien mit einer Breite von 123 ,, erzielt
die in Mittenabständen von 250 ,, voneinander stehen. Eine bessere Schärfe hat man mit Druckschablonen
aus Metallfolien erzielt, die durch cherni-
sches Ätzen oder Galvanoplastik hergestellt wurden. Die Gesamtdicke einer Schablone dieser Art hegt in
der Größenordnung von 25 bis 50 ,,. und das Muster des gewünschten gedruckten Schaltkreises wird in
eine Seite der Schablone bis etwa zur Mitte der Dicke
der Folie einceätzt. während von der anderen Seither
ein Raster aus dicht beieinanderliegenden Vertiefungen
in die Schablone eingeätzt wird, damit an den unteren Enden der von der ersten Seite her einoeätzten
Rillen Durchlochungen in der Schablone
entstehen Obwohl bei diesen Schablonen unter Umständen eine Linienschärfe in der Größenordnung
von 50 ,ι breiten Linien mit Mittenabstanden von
100 // erzielt werden konnte, waren Genauigkeit und
Reproduzierbarkeit der unter Verwendung solcher
Schablonen hergestellten Muster oft nicht ausreichend,
hauptsächlich wegen des »Unterschneidens« des Schablonenmaterials beim Ätzen oder wegen
einer übermäßigen Matcrialansammlung beim Galvanisieren.
Ein weiterer Nachteil ist der, daß das letzt-
Benannte Verfahren mit photographischen Methoden arbeitet, die von Photoreservedrucken Gebrauch
machen, um diejenigen Flächen des Schablonenrohlinas
zu bestimmen, die den Ätzvorgängen und/oder den galvanoplastischen Arbeitsvorgängen ausgesetzt
werden, was die Herstellung der photographischen Druckform, durch die das Licht projiziert wird, um
den das Druckmuster darstellenden Photoreservedruck zu erzeugen, umständlich und kostspielig gestaltete.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein
neues Verfahren zur Herstellung von Druckschablonen zur Verfügung zu stellen, welches in reproduzierbarer
und zuverlässiger Weise Rillen und andere Vertiefungen in einem Druckschablonenrohling crzeugt.
Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zui Herstellung von Druckschablonen zum Aufdrucken
von elektrischen Schaltkreisen auf Träger durch Einwirkenlassen eines gesteuerten Strahls von höhet
Energieemission auf einen Schablonenrohling, dei
aus mindestens zwei Schichten besteht. Die eine dei beiden Schichten wird durch den auf treffenden Strahl
leichter verflüchtigt als die andere. Der Strahl wird
auf diejenige Seite der leichter zu verflüchtigenden
(ersten) Schicht gelenkt, die von der anderen (der zweiten) Schicht abgewandt ist, so daß Teile der
ersten Schicht ohne Durchloehung . der zweiten Schicht abgetragen werden und in der ersten Schicht
eine Rille oder sonstige Vertiefung entsteht. Vorzugsweise werc'cn die Parameter des Strahls so gesteuert,
daß die sich bildende Vertiefung sich durch die ejste
Schicht bis zur zweiten Schicht hindurch erstreckt, aber in die zweite Schicht nicht wesentlich eindringt.
Wenn eine vollständige Durchloehung erwünscht ist, kann man zusätzliche Strahlenergie zuführen, um
auch die zweite Schich· vollständig zu durchschneiden. Bei diesem Verfahren verlangsamt sich das Abtragen
von Material von der ersten Schicht, oder es
kommt ganz zum Stillstand, wenn die zweite Schicht für den Strahl freigelegt wird, und man erhält daher
leichter eine Rille oder Vertiefung von reproduzierbarer Tiefe, wobei es weniger genau auf die Einstellung
der Strahlparameter, ^vie Strah1 größe. Strahlenergie,
Strahlstromstärke und Strahlablenkungsaeschwindigkeit,
ankommt.
Gemäß einem älteren Vorschlag (deutsche Offenlegungsschrift 1 960 723) werden Siebdruckschablonen
aus einseitig oder zweiseitig mit Metal! belegten Kunststoffolien mit Hilfe der bekannten Photoätztechnik
hergestellt. Wenn man von einer einseitig mit Metall kaschierten Kunststoffolie ausgeht, erzeugt
man zunächst das Druckmuster in der Metallschicht mit Hilfe der Photoätztechnik und sodann das Siebmuster
in der Kunststoffschicht auf mechanischem Wege, mit dem Laserstrahl oder durch Ätzen. Vorzugsweise
wird das Siebmuster durch Ätzen mit
einem Ätzmittel hergestellt, welches die Metallschicht nicht angreift. Wenn man von einer zweiseitig mit
Metal) kaschierten Kunststoffolie ausgeht, wird aus
der einen Metallschicht das Druckmuster und aus der anderen das Siebmuster ausgeätzt. Dann wird die
Folie mit der Siebmusterseite auf eine Vakuumvorrichtung gelegt und im Bereich der eingeäizicu
Druckmuster das Kunststoffmaterial mit einem Lösungsmittel herausgelöst.
Dieses Verfahren hat, da es auf die Photoätzung angewiesen ist, die oben erwähnten Nachteile der
Umständlichkeit und Kostspieligkeit. Ferner müssen die beiden Muster, das Druckmuster und das Siebmnster,
in gesonderten Arbeitsgängen entweder mit Hilfe unterschiedlicher Materialabtragemethoden
hergestellt werden, oder, wenn die Muster auf beiden Seiten nach der gleichen Methode erzeugt werden,
sind drei Arbeitsgänge erforderlich, weil anschließend der Kunststoff der Folie teilweise herausgelöst
werden muß. Die Erfindung vermeidet alle diese Nachteile und eröffnet die Möglichkeit, sowohl das
Druckmuster als auch das Siebmuster in einem einzigen kontinuierlichen Arbeitsgang von einer Seite
her ohne Zuhilfenahme der Photoätzung zu erzeugen.
Nach einem anderen älteren Vorschlag (deutsche Offenlegungsschrift 1 960 959) werden Druckplatten
dadurch hergestellt, daß in die Oberfläche einer Polymerisatplatie
mit Hilfe eines Laserstrahls durch Zersetzung Vertiefungen in der Form des Druckbildes
eingraviert werden. Dabei kann die Größe der Vertiefungen durch Änderung der Intensität des auftreffenden
Strahls nach Wunsch geändert werden. Nach dieser Methode lassen sich jedoch keine Siebdruckplntten
in einem einzigen Arbeitsgang herstellen. Ferner eigne! sich für dieses Verfahren nur eine
eng begrenzte Anzahl von Polymerisaten als Plattenwerksiolf.
Zur weiteren Erläuterung der Erfindung wird auf die Zeichnung Bezug gem.'.innen.
F i g. 1 ist eine Draufsicht und erläutert schematisch eine Form eines gedruckten Schaltkreisbausteins,
der nach dem Verfahren der Erfindung hergestellt werden kann;
F i«. 2 ist ein Schnitt nach der Linie 2-2 der
F i g. Ί ;
F i g. 3 isi ein Seitenaufriß im Schnitt und erläuteri.
wie ein solcher gedruckter Schaltkreis mit Hilfe einer Schablone hergestellt werden kann:
F i g. 4 ist eine Draufsicht auf eine Schablone zum Aufdrucken des Schallkreises gemäß Fig. 1;
Fig. 5 ist' eine Draufsicht nuf einen Teil der
Schablone gemäß Fig. 4:
F i g. 6 ist ein Schnitt nach den Linien 6-6 der Fi g. 5;
F12. 7 ist ein Schnitt nach den Linien 7-7 der
Fig. 5;
Fig. S ist eine perspektivische Teilansicht eines
Rohlings, aus dem die Schablone hergestellt wird:
Fig. ° ist eine teilweise als Blockdiagramm ausgeführte
schematische Darstellung, die die Anordnung einer zur Durchführung des erfindungsgemäßen
Verfahrens geeigneten Vorrichtung erläutert:
Fig. K) und 11 sind perspektivische Ansichten
eines Teils der Druckschablone in verschiedenen Stadien ihrer Herstellung.
F i g. 1 und 2 zeigen einen gedruckten Schaltkreisbaustein, bestehend aus einem keramischen Schaltkreisträger
10 mit einem an seiner Oberfläche anhaftenden Muster aus elektrischen Leitern 12 aus
einer elektrisch leitenden ^Druckfarbe«, z. B. einem
Stoff, der auf den Träger in einem bestimmten Muster aufgetragen und dann eingebrannt worden ist. Solche
gedruckten Schaltkreisbausteine und ihre. Verwendung sind dem Fachmann bekannt.
Fig. 3 erläutert ein Verfahren zur Herstellung eines solchen gedruckten Schaltkreises, bei dem man
eine Schablone 14 auf die Oberfläche des Trägers 10 legt und mit Hilfe des Quetschorgans 18 elektrisch
leitende Druckfarbe 16. die als dünne Paste vorliegen kann, durch die Öffnungen der Schablone auf die
darunterliegenden Teile des Trägers hindurchdrückt. Die Schablone 14 ist zuvor auf ihrer anderen, an den
Träger 10 angrenzenden Seite mit Rillen versehen worden, so daß die elektrisch leitende Druckfarbe
durch die Öffnungen in die Rillen gepreßt wird und mit der Oberfläche des Trägers 10 in Berührung
kommt, wo der Aufdruck erzeugt werden soll. Dann wird die Schablone abgenommen und der Träger irr
Ofen gebrannt, wobei man ein dauerhaftes Mustei von elektrischen Leitungen erhält. Dieses Verfahrer
und geeignete Schablonenausbildungen zur Herstel lung "der verschiedenartigsten Druckmuster sind ar
sich bekannt, und der Erfindung liegt die Aufgabi zugrunde, eine solche Schablone mit hochgradige
Zuverlässigkeit, Genauigkeit und Schärfe ohne Zu hilfenahme photographischer Verfahrensstufen her
zustellen.
Fig. 4 bis 7 zeigen im einzelnen eine Schabion
14, die sich leicht nach dem Verfahren gemäß de Erfindung herstellen läßt. In diesem Beispiel kan
die Schablone 14 eine Anzahl von Rillen 20 au! weisen, die sich nur teilweise durch die Dicke de
Schablone hindurch erstrecken, während eine An/.ar
5 6
von auf Abstand stehenden Öffnungen 22 vom untc- lung), die Energie, die Winkelstellung bzw. die
ren Ende der Vertiefungen vollständig durch den Rest Stromstärke des Elektronenstrahls 50 steuern. Eine
der Dicke der Schablone bis zur anderen Seite hin- programmierte Datenverarbeitungsanlage 64 ist mit
durchgehen. Die Rillen 20 bestimmen diejenigen fünf Ausgangssteueranschlüssen 66, 68, 70, 71 und
Teile, in denen die Druckfarbe auf den Schaltkreis- 5 72 versehen, die durch die elektrischen Leitungen 74,
träger aufgebracht werden soll, während die Öffnun- 76, 78, 80 bzw. 81 mit den Anschlüssen 56. 58, 60
gen 22 Löcher darstellen, durch die die Rillen mit bzw. 61 der Elektroncnstrahlenquelle 52 und dem
Druckfarbe gespeist werden, wie es in Verbindung Steuerungsanschluß 84 des Steuergehäuses 85 für die
mit Fig. 3 beschrieben wurde. Stellung des Arbeitstisches verbunden sind: von dem
Aus F i g. 6 und 7 ergibt sich besonders klar, daß io Steuergehäuse 85 aus wird die Betätigung der Motodic
Schablone 14 im Sinne der Erfindung aus den ren 35 und 37 auf nicht dargestellte Weise gesteuert,
beiden aneinander gebundenen Schichten 26 und 28 Vorzugsweise sind der Schabloncnrohling, das Arbcsteht,
wobei die Rillen 20 sich durch die obere beitstischsyslem und das Steuergehäuse in eine Kam-Schicht
26. die Öffnungen oder Durchloehungen 22 mer 90 eingeschlossen, in der mit Hilfe eines Nicdersich
dagegen durch die untere Schicht 28 erstrecken. 15 vakuumsystcms 92, wie es z. B. bei der mechanischen
Die obere Schicht 26 wird durch den auftreffenden Bearbeitung großer Gegenstände durch Elektronen-Strahl
von hoher Energieemission leichter verflüchtigt strahlen verwendet wird, ein Teilvakuum erzeugt wird,
als die untere Schicht 28. Es gibt eine Anzahl von Die zur Steuerung verwendete Datcnvcrarbcitungv
für diese beiden Schichten geeigneten Werkstoffen: anlage 64 ist auf an sich bekannte Weise so programlür
die Zwecke des vorliegenden Beispiels wird an- 20 miert. daß sie an ihren fünf Ausgangsstcucransehlüsgenommen,
daß die Schicht 28 aus Nickelfolie von sen einander zugeordnete Stcuerungssignale zum
25 η Dicke und die Schicht 26 aus Cadmium von Steuern der Einstcllungsschärfc, der Energie, der
etwa der gleichen Dicke besteht, welches auf die Stromstärke und der Lage des Elektronenstrahls 50
Obei fläche der Nickelfolie aufgalvanisiert ist. Die und zum Steuern der Stellung der Schablone 14 in
Gründe für diesen zweischichtigen Aufbau und die 25 bezug auf die Elektroncnstrahlenquelle 52 aussendet.
Vorteile desselben werden nachstehend im einzelnen Das in die Datenverarbeitungsanlage 64 eingespeiste
erörtert. Programm kann jede beliebige Form haben, um den
Fig. 8 zeigt einen Teil des ebenen, zweischichtigen Auftreffpunkt des Elektronenstrahls 50 auf die Ober-Schablonenrohlings
14. der zur Herstellung der Scha- fläche der zweischichtigen Folie 14 sowie die Brennblone
verwendet wird, und Fig. 9 erläutert schema- 30 weite. Energie und Lage des Elektronenstrahls nach
tisch eine Anordnung einer Vorrichtung, mit der ein einem festgelegten Routineprogramm zu variieren,
für eine Schablone zum Drucken eines elektronischen Die relative Lage des Strahls 50 in bezug auf die
Schaltkreises geeignetes Muster von Rillen und Lo- Folie 14 kann entweder durch Verschiebung des
ehern auf diesem Rohling schnell und selbsttätig Arbeitstisches oder durch elektrische Steuerung der
erzeugt werden kann. 35 Lage des Strahls verändert werden; im allgemeinen
Das Maschinenbett 30 (F i g. 9) trägt einen Ar- erhält man gröbere und langsamere Verschiebungen
beitstisch 32. der in der horizontalen Ebene in zwei der relativen Lage dt s Strahls durch Verschiebung
zueinander senkrechten Richtungen gegen das Bett des Arbeitstisches, während die feineren Bewegun-
30 verschoben werden kann. Die Verschiebung in gen. die zum schnellen Zeichnen der gewünschten
der einen Richtung erfolgt durch den Steuermotor 40 Rillcnmustcr und zur Erzeugung der Öffnungen er-
35, der den Arbeitstisch in einer Richtung in bezug forderlich sind, normalerweise durch elektrische Ab-
auf einen Rahmen 36 antreibt; die Verschiebung in lenkung des Elektronenstrahls herbeigeführt werden,
der anderen Richtung erfolgt durch einen Motor 37. Tm allgemeinen hängt die Geschwindigkeit, mit der
der den Rahmen 36 in senkrechter Richtung in bezug Material von der Schablone abgetragen wird, von der
zu dem Maschinenbett 30 antreibt. 45 Anzahl und Energie der Elektronen, die je Sekunde
Auf der Oberfläche des Arbeitstisches 32 ist ein auf eine bestimmte Stelle der Schablone ^uftreffen.
Trägerblock 40 ortsfest in bezug auf den Arbcits- und von dem Verdämpfungs- oder Verflüchtigungstisch befestigt, und dieser Trägerblock trägt auf sei- vermögen des Werkstoffs ab, auf den die Strahlen
ner Oberfläche den zweischichtigen Schablonenroh- auftreffen. Ferner hängt die Gesamtmenge des abgeling
14. Zum lösbaren Festklammern des zweischich- 50 tragenen Materials auch von der Zeitspanne ab,
tigen Schablonenrohlings auf der Oberfläche des innerhalb deren eine bestimmte Stelle von dem Strahl
Trägerblocks 40 können Klammern 44 verwendet getroffen wird. Daher wird um so mehr Material von
werden. der Schablone abgetragen, je länger der Strahl an
Die Oberfläche der Schablone 14 wird von einem einer bestimmten Stelle verweilt oder je langsamer er
schmalen, scharf eingestellten, energiereichen Elek- 55 sich über die Schablone hinwegbewegt, je höher die
tronenstrahl 50 aus einer steuerbaren Elektronen- mittels der Beschleunigungsspannung eingestellte
strahlenquelle 52 von hoher Energie getroffen. Die Energie der Elektronen ist, je höher die Stromstärke
Elektronenstrahlenquelle 52 kann eine an sich be- ist, und je schärfer der Strahl eingestellt wird. Durch
kannte und im Handel erhältliche Strahlenquelle Steuerung dieser Parameter bilden sich Rillen, die
sein, wie sie z. B. zur Metallbearbeitung verwendet 60 nur teilweise durch die Schicht 26 hindurchreichen,
wird. während man Löcher erhält, die von der Unterseite
Die Elektronenstrahlenquelle 52 weist vier Steue- der Rillen aus vollständig durch das Material der
rungsanschlüsse auf, nämlich einen Brennpunktein- Schablone hindurchdringen,· wenn man die Strahlstellungsanschluß
56. einen Strahlenenergiesteue- energie, die Strahlstromstärke oder die Strahlkonzenrungsanschluß
58, einen Strahlabweichungssteue- 65 tration erhöht, oder wenn man den Strahl langer auf
rungsanschluß 60 und einen Strahlstromstärken- diejenige Stelle einwirken läßt, an der das Locli
Steuerungsanschluß 61, die auf elektrische Signale erzeugt werden soll,
reagieren und den Brennpunkt (die Scharfeinstel- Wie F i g. 10 zeigt, wird der Strahl 50 längs dei
reagieren und den Brennpunkt (die Scharfeinstel- Wie F i g. 10 zeigt, wird der Strahl 50 längs dei
Wege auf der Oberfläche der Schicht 26. auf denen Rillen 20 erzeugt werden sollen, mit einer solchen
Geschwindigkeit abgelenkt und mit einer solchen Strahlenergie und Strahlkonzentration einwirken gelassen,
daß die Rillen bis genau zur Oberfläche der iin/eren Schicht 28 eingeschnitten werden. Wenn der
Strahl über einen Bereich hitnvegstreicht. wo keine Rillen erzeugt worden sollen, kann die Datenverarbeitungsanlage
die StrahleiVv'igie an diesen Stellen auf Null einstellen, indem sie die Beschleunigungsspannung
herabsetzt: jedoch läßt sich im allgemeinen leichter der den Strahl erzeugende
elektrische Strom unterbrechen, indem die Daicn-
\erarbeitungsanliigv· z. Ii. eine Spannung an den
Elektronenstrahlerzeuger anlegt. Da der Werkstoll der unteren Schicht 28 sich viel weniger leicht verflüchtigt
als derjenige der oberen Schicht 26. wird er unter den zur Erzeugung der Rillen angewanc!'.·.11
Strahlbedingungen nicht in nennenswertem Mal.'».' abgetragen, und daher kann man eine ausreichende
Strahlenergie anwenden, um zu gewährleisten, daß sich die Rillen vollständig ausbilden, ohne daß
die Gefahr besteht, daß wesentliche Mengen der darunterliegenden Schicht 28 abgetragen werden oder
diese Schicht womöglich durchbohrt wird.
Wenn sich die Rillen gebildet haben, läßt die programmierte Datenverarbeitungsanlage 64 den
.-jtrahl die Rillen wieder überstreichen, und zwar
derart, daß der Strahl an bestimmten, auf Abstand voneinander stehenden Punkten längs der Rille \eiweilt
und an diesen Stellen eine höhere Eneigie annimmt, während er auf seinem Weg zwischen
diesen Punkten im wesentlichen ausgelöscht oder mindestens auf einem niedrigeren Energieimeau
gehalten wird. Wenn der Strahl \on höherer Energie an den aufeinanderfolgenden, voneinander auf Abstand
stehenden Punkten verweilt, erzeug! er an diesen Punkten Löcher in der unteren Schicht 28.
wie es in Fig. Il dargestellt ist. so daß man die
gewünschte Schablonenausbildung erhält, die an ihrer Oberfläche Rillen aufweist, welche sich nur teilweise
durch die Schablone hindurch erstrecken, während in bestimmten Abständen längs der Rillen Löcher
durch den Rest der Schablone hindurchgehen, die die Aufgabe haben, die Rillen beim Drucken mit
Druckfarbe zu versorgen.
Nach einer anderen Ausführungsform der Erfindung kann der Elektronenstrahl so gesteuert werden.
daß er während eines einzigen Abtastvorganges Rillen und Löcher erzeugt, indem man für eine
selche Ablenkungsgeschwindigkeit des Elektronenstrahls und eine solche Strahlenergie sorgt, daß dort,
wo Durchlochungen nicht gewünscht werden, nur die obere Schicht des Schablonenmatcrials abgetragen
wird, während man an den Stellen, an denen Löcher erzeugt werden sollen, die vollständig durch beide
Schichten hindurchgehen, mit einer geringeren Ablenkungsgcschwindigkeit
und/oder einer höheren Strahlenergie arbeitet. Bei diesem Verfahren geht
man ganz sicher, daß die Löcher und Rillen genau miteinander ausgerichtet sind, da sie bei einem
einzigen Abtasten einer Linie durch den Strahl erzeugt werden.
Dicke und Art der für die Schablone verwendeten Werkstoffe sowie die Parameter der Sirahlenergie.
Konzentration. Schärfe und Bewegungsgeschwindigkeit des Elektronenstrahls und auch das von dem
Strahl bestrichene Muster können für \ersehicdene Anwendungszwecke sämtlich erheblich variiert weiden.
Beispiele für die obere Schicht 26 geeignete Werkstoffe sind Zink. Cadmium, Indium. Zinn.
Wismut. Blei und Kunststoffe; für die untere Schicht 28 geeignete Werkstoffe sind Nickel und dessen
Legierungen. Eisen und dessen Legierungen, Chrom. Mohhdän und Wolfram. Nach einer bevorzugten
Ausführungsform besteht die obere Schicht aus Cadmium und ist auf eine untere Nickclschicht aufgalvanisiert.
In jedem lalle führt die Einwirkung des Elektronenstrahls zu einer leichten Verllüchtigung
der oberen Schicht, während sich der Werkstoff der unleren Schicht in viel geringcrem Ausmaße verflüchtigt,
was die oben erörterten Vorteile hat.
Bei einem Ausfülmingsbeispiel des bevorzugten
Verfahrens zur Herstellung einer Schablone zum Aufdrucken von elektronischen Schaltkreisen wird
eine 25 k dicke Nickelfolie galvanisch mit einer 20//
dicken Cadmiumschicht \ersehen. Die 2.5 2.5 cm große quadratische, zweischichtige F-Olic wird dann
au dem Trägerblock 40 auf dem Arbeitstisch 32 befestigt. Die ursprünglich abgestellte Elektronenstrahlenquelle
52 wird von der Datenverarbeitung^ anlaue 64 automatisch angestellt und längs des
gewünschten Rillenniiisters mit einer Punktgröße des Strahls auf der Schablonenoberlläche von 50//
Durchmesser sowie mit einer Strahlenergie abgelenkt,
die gerade ausreicht, um das Material der oberen Schicht längs der Rillen vollständig abzutragen, wobei
der Strahl durch Signale der Datenverarbeitungsanlage selbsttätig abgeschaltet wird, wenn er sich
über Stellen der Folie hinwegbewegt, in die keine Rillen eingeschnitten werden sollen. Die so erhaltenen
Rillen gehen vollständig durch die obere Schicht 26 hindurch und haben eine Breite von 50 /'.
und es is! möglich, benachbarte Rillen mit Mittenabständen von etwa 100// voneinander herzustellen.
Der Strahl mit einer typischen Punktgröße von etwa 38 α Durchmesser wird dann nochmals automatisch
über die Rillen hinweggeführt, wobei er auf seinem Weg in Abständen von 75 // stehen bleibt und die
Strahlenergie an diesen Stillstandspunkten ausreicht, um Löcher zu erzeugen, die sich von der Unterseite
der Rillen aus vollständig durch die untere Schicht 28 hindurch erstrecken. Nach diesem Verfahren kann
man in 2 oder 3 Minuten ein Rillcnmuster erzeugen, das etwa die halbe Fläche der quadratischen Schablone
mit Seitenlängen von 2,5 cm einnimmt. Die so hergestellte Schablone eignet sich zum Aufdrucken
von elektronischen Schaltkreisen.
Fine andere Strahlenart von hoher Energieemission,
die an Stelle von Elektronenstrahlen verwendet werden kann, sind Laserstrahlen von hohei
Energie. Ein solcher Strahl läßt sich auf optischen"
Wege hinsichtlich seiner Auftreffpunkte steuern, unc
seine Energie. Strahlbreite und Brennweite lasser sich ebenfalls auf bekannte Weise steuern. Nacr
einer anderen Ausführungsform der Erfindung wer
den daher Rill- η und Durchlochungen in einei
Schablone zum Aufdrucken von elektronischer Schaltkreisen erzeugt, indem man einen Laserstrah
von hoher Intensität über die Linien, in denen Riller
erzeugt werden sollen, über die Oberfläche eine zweischichtigen Schablone hinwegführt, deren oben
Schicht unter dem Einfluß der Laserstrahlen leichte verdampft als die untere Schicht, woia»! man dei
Laserstrahl im Verlaufe von beträchtlichen Zeit spannen bei höheren Intensitäten auf auf Abstanc
voneinander stehende Punkte am unteren Ende der
Rillen einwirken läßt, um die gewünschten Löcher in der unteren Schicht zu erzeugen. Die Ausbildung
einer Vorrichtung zur Erzeugung eines solchen Laserstrahls und/oder zum Steuern seiner Parameter und
10
seiner Stellung ist für den Fachmann offensic
Auch in diesem Falle kann man die Erzcugui Rillen und der Löcher in einem einzigen A
Vorgang durch geeignete Steuerung der Encrg: Geschwindigkeit des Strahls durchführen.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (4)
1. Verfahren xur Herstellung von Schablonen
'.um Aufdrucken von elektrischen Schaltkreisen
Ulf Träger, dadurch gekennzeichnet,
JaB man
a) einen mehrschichtigen Schablonenrohling mit einer aus einem ersten Werkstoff besiehenden
ersten Schicht und einer daran angrenzenden und gebundenen, aus einem /weiten Werksloli bestehenden zweiten Schicht herstellt,
wobei der erste Werkstoff sich umer der Einwirkung von Strahlen von hoher
Energieemission leichter verflüchtigt als der zweite.
b) den S:rahl erzeugt und auf die der zweiten
Schicht abgewandte Oberfläche der ersten Schicht auftreffen läßt.
c) den Punkt des Auftrerfens des Strahls nach einem bestimmten Muster von linienförmigen
Abschnitten auf der Oberfläche umherführt und dabei die Energie des Strahls innerhalb
eines bestimmten Bereichs so steuert, daß sich in der ersten Schicht infolge
Verflüchtigung des ersten Werkstoffs längs der lir'unförmigen Abschnitte Rillen bilden,
die in die zweite Schicht nicht wesentlich eindringen, und
d) den Strahl an auf Aistand voneinander
stehenden Punkten längs der linienförmigen Abschnitte mit einer oberhalb des genannten
Energiebereichs liegenden Energie auf den Schablonenrohling auftrelfen läßt, die ausreicht,
um den ganzen Schablonenrohling an diesen Stellen zu durchlochen.
2. Verfahren nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet,
daß man als energiereichen Strahl einen Elektronenstrahl oder einen Laserstrahl
verwendet.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man als ersten Werkstoff
Zink. Cadmium. Indium. Zinn, Wismut, Blei oder Kunststoff und als zweiten Werkstoff Nickel.
Nickellegierungen. Kupfer, Kupferlegierungen, Eisen, Eisenlegierungen. Chrom, Molybdän oder
Wolfram verwendet.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
daß man als ersten Werkstoff Cadmium und als zweiten Werkstoff Nickel verwendet.
Applications Claiming Priority (1)
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---|---|---|---|
US4515770A | 1970-06-10 | 1970-06-10 |
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DE2128729A1 DE2128729A1 (de) | 1971-12-16 |
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