DE2532074C3 - Verfahren zur Herstellung von Siebdruckschablonen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Siebdruckschablonen, bei welchem ein Gewebe einseitig mit einer Folie beschichtet, auf der freien Seite des Gewebes das gewünschte Druckmuster aus galvanisch abgeschiedenem Metal! gebildet und die Folie entfernt wird.

Es ist bekannt, zum Siebdrucken Siebdruckschablonen zu verwenden, die aus einem feinmaschigen Gewebe bestehen, das an den Stellen, an denen kein Druck erfolgen soll, undurchlässig ist. Zur Herstellung derartiger Siebdruckschablonen wird das auf einem Rahmen gespannte Gewebe einseitig mit einem lichtempfindlichen Kunststoff beschichtet, aus welchem dann mit Hilfe der bekannten photolithographischen Technik das Druckmuster erzeugt wird. Die auf diese Weise hergestellten Siebdruckschablonen besitzen zwar eine hohe Auflösung, jedoch nur eine geringe Konturenschärfe, geringe Standzeit und chemische Beständigkeit. Außerdem sind diese bekannten Siebdruckschablonen für Strukturabmessungen ί 350 μπι χ 350 μπι nicht geeignet, da die Verankerung des Druckmusters im Gewebe nicht ausreichend ist.

Es ist ferner bekannt, Siebdruckschablonen aus einem feinmaschigen Drahtgewebe zu verwenden, bei welchen das Druckmuster aus galvanisch aufgebrachtem Metall gebildet ist. Zur Herstellung dieser Schablonen wird das Drahtgewebe einseitig mit einer Photoresist-Folie beschichtet, die anschließend ausgehärtet wird, worauf auf der freien Seite des Drahtgewebes das gewünschte Druckmuster aus galvanisch abgeschiedenem Metall gebildet und die Photoresist-Folie entfernt wird. Das gewünschte Druckmuster wird hierbei entweder direkt galvanoplastisch aufgebaut oder aus einer ganzflächig galvanisch abgeschiedenen Metallschicht mit Hilfe eines selektiven Photoätzverfahrens erzeugt Derartig hergestellte Siebdruckschablonen besitzen eine hohe Auflösung, eine gute Konturenschärfe sowie eine hohe S mechanische und chemische Beständigkeit Durch die gute Verankerung des galvanisch aufgebauten Druckmusters im Drahtgewebe können Strukturabmessungen Ξ 350 μπι χ 350 μπι leicht realisiert werden. Das zur Bildung des Druckmusters galvanisch abgeschiedene Metall ist jedoch stark mit Poren durchsetzt wodurch die Siebdruckschablone auch an den Stellen, an denen kein Druck erfolgen soll, durchlässig sein kann. Damit die Anzahl der durchgehenden Poren möglichst gering gehalten wird, muß das galvanisch abgeschiedene iS Metall in einer relativ großen Stärke aufgebaut werden. Bei den erforderlichen Stärken wird jedoch die für das Siebdrucken erforderliche Flexibilität der Siebdruckschablone bereits erheblich verringert
Der vorliegenden Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung von Siebdruckschablonen anzugeben, bei wekrhem das Dnickmuster aus nicht porösem und im Gewebe gut verankertem Metall aufgebaut wird.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst

2s daß bei einem Verfahren der eingangs genannten Art eine Folie aus thermoplastischem Kunststoff verwendet wird und vor der galvanischen Metallabscheidung das Gewebe und die dem Gewebe zugewandte Seite der Folie mit einer dünnen galvanisierbaren Metallisierungsschicht überzogen werden.

Bei der Verwendung einer Folie aus thermoplastischem Kunststoff kann das aufwendige Aushärten nach dem Beschichten entfallen. Außerdem können Folien aus thermoplastischen Kunststoffen nach der Herstellung des Druckmusters sehr leicht wieder entfernt werden. Durch die Metallisierung der Folie wird das galvanisch abgeschiedene Metall praktisch porenfrei aufgebaut. Dies ist darauf zurückzuführen, daß der Metallaufbau nicht nur wie bisher von den Gewebefäden, sondern auch von der metallisierten Folie ausgeht Überraschenderweise wird hierdurch auch gleichzeitig die mechanische Verankerung des galvanisch abgeschiedenen Metalls im Gewebe wesentlich erhöht Ein weiterer Vorteil der Metallisierungsschicht ist daß für die Siebdruckschablonen neben Geweben aus Metall auch wesentlich billigere Gewebe aus Kunststoff ausgewählt werden können.

Vorzugsweise wird die einseitige Begichtung des Gewebes mit der Folie unter Anwendung von Druck und Wärme vorgenommen. Die Folie wird hierbei geringfügig in das Gewebe gepreßt, so daß das zur Bildung des Druckmusters galvanisch abgeschiedene Metall auf dieser der Rakelseite entsprechenden Gewebeseite mit Sicherheit nicht übersteht

Vorteilhaft wird für die Folie ein thermoplastischer Kunststoff aus der Gruppe der Polyester verwendet Bei der Verwendung derartiger Folien, die beispielsweise aus Polyterephthalsäureester bestehen, bereitet das Auflaminieren einer Photoresistfolie auf die andere Gewebeseite keine Schwierigkeiten. Bei der für das Auflaminieren einer Photoresistfolie erforderlichen Temperatur wird der Bereich, bei welchem die Polyester fließfähig werden, mit Sicherheit nicht erreicht Die Verwendung von Verbundfolien, beispielsweise einer Polyterephthalsäureester-Folie, die einseitig mit Polyäthylen beschichtet ist, ist ebenfalls möglich.

Für das Aufbringen der Metallisierungsschicht stehen eine Reihe von Metallisierungsverfahren wie das

Aufdampfen im Vakuum, die Kathodenzerstäubung, das Bepinseln mit Leitsilber oder Graphitstaub oder das Besprühen mit Graphitsuspensionen zur Verfugung. Bevorzugt wird die Metallisierungsschicht jedoch durch Eintauchen in ein stromloses Metallisierun^sbad aufge- S bracht Diese als chemische reduktive oder stromlose Metallabscheidung bezeichnete Metallisierung ist besonders wirtschaftlich und wird insbesondere bei der Herstellung gedruckter Schaltungen häufig angewandt. Als besonders geeignet hat es sich auch erwiesen, die Metallisienirgsschicht durch reduktive Sprühversilberung aufzubringen. Diese einfache und wirksame Methode zur oberflächlichen Metallisierung wird beispielsweise bei der Schallplattenherstellung häufig eingesetzt ' S

Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung an Hand der Figuren erläutert

In F i g. 1 ist das einseitige Beschichten eines Gewebes mit einer Folie 2 dargestellt Die Maschenweite des aus Edelstahl bestehenden Gewebts 1 beträgt beispielsweise 50μΐη. Die Folie 2 besteht aus einer 12 μπι dicken Polyterephthalsäureester-Folie.die einseitig mit einer 30 μπι dicken Poiyäthylensicht bedeckt ist. Derartige handelsübliche Verbundfolien werden z. B. für technische Kaschierungen von Papier verwendet. Das Gewebe 1 und die Folie 2 werden unter Zwischenlage von Teflonfolien 3 und 4 zwischen Stahlplatten S und 6 gelegt, die auf eine Tempera tür von etwa 170⁰C aufgeheizt und mit einem Druck von ca. 0,2 bar zusammengepreßt werden. Hierbei erweicht der Folienwerkstoff, d. h, die Folie 2 wird geringfügig in das Gewebe 1 gepreßt, wie es in F i g. 2 dargestellt ist.

Gemäß Fig.3 werden anschließend die freien Bereiche des Gewebes 1 und die dem Gewebe 1 zugewandte Seite der Folie 2 mit einer ca. 0,5 bis 1,5 μπι starken galvanisierbaren Metallisierungsschicht 7 überzogen. Das Aufbringen der Metallisierungsschicht 7 kann beispielsweise durch reduktive Sprühversilberung vorgenommen werden. Hierbei werden das Gewebe 1 und die Oberseite der Folie 2 zunächst gereinigt und dann mit einer Zinndichlorid-Lösung sensibilisiert. Man verwendet hierbei ein Gemisch aus

Zinnchlorid, SnCI₂ · 3 H₂O
Salzsäure, HCl (ehem. rein)

5 g/l
1 ml/1

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Dieser Vorgang kann durch Tauchen, Gießen oder Sprühen erfolgen. Nach dem Abbrausen mit destilliertem Wasser erfolgt dann die eigentliche Reduktionsversilberung. Hierzu wird eine 3teilige Sprühpistole, verwendet, aus der gleichzeitig ammoniakalische AgNCh-Lösung, Reduktionslösung und Veredelungslösung getrennt auf die zu metallisierende Oberfläche gesprüht werden. Die ammoniakalische AgNG?-Lösung ist etwa l%ig mit entsprechenden Ammoniakzusatz, während im Reduktionskonzentrat Weinsäure, Schwefelsäure und Formaldehyd enthalten sind. Die Veredelungslösung enthält Pd(NO₃J₂ mit NaOH und NH₄OH.

Der Sprühdruck liegt bei 3 bis 6 bar. Für das Aufbringen einer Ιμΐη starken Silberschicht beträgt die Sprühzeit ca. 2 Minuten.

Wird die Metallisierungsschicht 7 durch Eintauchen in ein stromloses Metallisierungsbad aufgebracht, so wird auch die Rückseite der Folie 2 metallisiert Vor der nachfolgenden galvanischen Metallabscheidung wird diese rückseitige Metallisierung, beispielsweise durch Bürsten, wieder entfernt

Nach dem Aufbringen der Metallisierungsschicht 7 wird gemäß F i g. 4 eine handelsübliche Photoresist-Folie 8 auf die freie Seite des Gewebes I aufgebracht. Hierzu kann die in F i g. 1 dargestellte Anordnung verwendet werden, wobei die Stahlplatten 5 und 6 auf eine Temperatur von 120⁰C aufgeheizt und mit einem Druck von 0.2 bar zusammengepreßt werden. Anschließend werden in der üblichen photographischen Technik in der Photoresistfotie 8 die den undurchlässigen Bereichen der Siebdruckschablone entsprechenden Öffnungen 81 erzeugt. Die Bildung des gewünschten Druckmusters erfolgt dann durch die Belegung der Öffnungen 81 mit galvanisch abgeschiedenem Metall. F i g. 5 zeigt das Gewebe I mit einer galvanisch abgeschiedenen Nickelschicht 9 nach dem Entfernen der Photoresist-Folie 8 und der Folie 2. Die Nickelschicht 9 ist beispielsweise 30μΐη stark und weist allenfalls Mikroporen, aber keine durchgehenden Poren auf. Die nicht von der Nickelschicht 9 umschlossene Metallisierungsschicht 7 kann durch kurzes Eintauchen der Siebdruckschablone in eine entsprechende Ätzlösung entfernt werden.

Bei einem zweiten Ausführungsbeispiel wird bis zu dem in F i g. 3 dargestellten Aufbringen der Metallisierungsschicht 7 wie bei dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel vorgegangen.

Gemäß Fig.6 wird dann auf der freien Seite des Gewebes 1 ganzflächig eine Metallschicht 10 galvanisch abgeschieden. Beispielsweise wird die Metallschicht 10 aus Kupfer in einer Stärke von 30 μπι aufgebaut. Anschließend wird eine Photoresist-Folie U auf die Metallschicht 10 aufgebracht und in der üblichen photographischen Technik die den durchlässigen Bereichen der Siebdruckschablone entsprechende Öffnungen 111 erzeugt. Die Bildung des gewünschten Druckmusters erfolgt dann durch selektives Ätzen, wobei die freien Bereiche der Metallschicht 10 weggeätzt werden.

Fig. 7 zeigt das Gewebe 1 mit den aus der Metallschicht 10 verbliebenen undurchlässigen Bereichen 101. Die nicht von den undurchlässigen Bereichen 101 umschlossene Metallisierungsschicht 7 wurde beim Ätzen des Druckmusters mit abgeätzt.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung von Siebdruckschablonen, bei welchem ein Gewebe einseitig mit einer Folie beschichtet, auf der freien Seite des Gewebes das gewünschte Druckmuster aus galvanisch abgeschiedenem Metall gebildet und die Folie entfernt wird, dadurch gekennzeichnet, daß eine Folie aus thermoplastischem Kunststoff verwendet wird und daß vor der galvanischen Metallabscheidung das Gewebe und die dem Gewebe zugewandte Seite der Folie mit einer dünnen galvanisierbaren Metallisierungsschicht überzogen werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die einseitige Beschichtung des Gewebes mit der Folie unter Anwendung von Druck und Wärme vorgenommen wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß für die Folie ein thermoplastischer Kunststoff aus der Grupfte der Polyester verwendet wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallisierungsschicht durch Eintauchen in ein stromloses Metallisierungsbad aufgebracht wird.

5. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallisierungsschicht durch reduktive Sprühversilberung aufgebracht wird.