DE68915860T2

DE68915860T2 - Verfahren zum Kontrollieren einer Strömung mittels eines durch Strahlung geformten Dammes.

Info

Publication number: DE68915860T2
Application number: DE68915860T
Authority: DE
Inventors: Mark Herman Eckstein; Michael Andrew Lutz
Original assignee: Dow Corning Corp
Current assignee: Dow Silicones Corp
Priority date: 1988-06-09
Filing date: 1989-05-26
Publication date: 1994-12-22
Anticipated expiration: 2009-05-27
Also published as: US4961886A; EP0345979B1; EP0345979A3; JPH0217975A; DE68915860D1; AU621119B2; CA1336702C; AU3614489A; ES2014652A6; EP0345979A2; BR8902723A

Description

Auf dem Gebiet der Erzeugung von erhabenen Zonen (bosses) wurde die Begrenzung eines flüssigen Kunststoffes dadurch bewirkt, daß dieser auf die Oberfläche gegossen wurde und dort eine Auswölbung (protrusion) bildete, die infolge der Oberflächenspannung erhalten blieb. Eine verbesserte Ausprägung und eine verbesserte Begrenzung wurde dadurch erzielt, daß man den flüssigen Kunststoff gegen eine scharfe periphere Begrenzung oder in eine Aushöhlung fließen ließ. Um diese scharfe periphere Begrenzung zu erzielen, wurde eine zurückhaltende Begrenzung oder ein Damm auf einer Kunststoffoberfläche erzeugt. Der Damm wirkte dann als Rückhaltewand und nahm den flüssigen Kunststoff auf. Die Verfahren zum Aufbringen des Dammes sind komplex, und die Ergebnisse waren nicht so gut wie erwünscht.
Verfahren nach dem Stand der Technik können für die Erzeugung von erhabenen Zonen aus flüssigen Kunststoffen brauchbar sein. Die vorliegende Erfindung betrifft die Verwendung eines fließfähigen strahlungshärtbaren Materials auf Substraten, die harte oder flexible Materialien sein können, einschließlich von duroplastischen Materialien, Glas, Metallen, Keramiken usw. Die Substrate können eben sowie mit Vorrichtungen, wie elektronischen Vorrichtungen, bestückt oder auch nicht bestückt sein. Das Substrat soll mit dem fließfähigen strahlungshärtbaren Material in bestimmten, definierten Zonen beschichtet werden. Das Problem bestand darin, nur definierte Zonen mit fließfähigem, strahlungshärtbarem Material in effizienter Weise zu beschichten.
Diese Erfindung betrifft ein Verfahren zum Beschränken des Flusses eines fließfähigen strahlungshärtbaren Materials, bei dem man einen Damm aus diesem Material erzeugt, indem man einen Teil des Materials einer Strahlung von genügender Intensität aussetzt, um den bestrahlten Teil erhärten zu lassen.
Bei einer bevorzugten Methode wird das fließfähige strahlungshärtbare Material auf ein Substrat aufgebracht, eine vorbestimmte Zone des Substrats der Strahlung ausgesetzt, wodurch der Damm aus gehärtetem Material gebildet wird, und danach wird der Rest des fließfähigen strahlungshärtbaren Materials, das auf dem Substrat verteilt ist, einer genügenden Strahlungsdosis ausgesetzt, um das Material zu härten.
Bei einer weiteren bevorzugten Methode definiert die vorbestimmte Zone einen Bereich des Substrats, der von dem fließfähigen strahlungshärtbaren Material frei bleiben soll, wird der Damm aus gehärtetem Material erzeugt, wenn das fließfähige strahlungshärtbare Material in die der Strahlung ausgesetzte Zone fließt, und wird das fließfähige strahlungshärtbare Material daran gehindert, über den Damm hinaus in die Zone des Substrats zu fließen, die von dem fließfähigen strahlungshärtbaren Material frei bleiben soll.
Bei noch einer weiteren bevorzugten Methode wird der ein Muster bildende Bereich (the patterned area) des Substrats der Strahlung ausgesetzt, wobei der ein Muster bildende Bereich die Zone des Substrats definiert, die von dem fließfähigen strahlungshärtbaren Material frei bleiben soll.
Bei einer anderen bevorzugten Methode ist das Substrat strahlungsdurchlässig, und die vorbestimmte Zone des Substrats wird der Strahlung ausgesetzt, wobei die Strahlung durch das Substrat hindurch tritt.
Figur 1 der Zeichnungen ist eine perspektivische Ansicht einer Ausführungsform dieser Erfindung, wobei das fließfähige strahlungshärtbare Material auf ein Substrat mit einer ein Muster bildenden Strahlung aufgebracht wird, die einen umgrenzenden Damm erzeugt.
Figur 2 ist eine ähnliche perspektivische Ansicht wie Figur 1, zeigt jedoch mehr als eine Strahlungsquelle und mehr als eine fokussierende Richtung.
Figur 3 ist ein Querschnitt durch ein fließfähiges strahlungshärtbares Material, das auf ein Substrat aufgebracht wird.
Figur 4 ist ein Querschnitt mit einer ein Muster bildenden Strahlung (patterned radiation), die auf den Umfang fokussiert ist, wo sie einen Damm aus gehärtetem Material erzeugte, wobei fließfähiges strahlungshärtbares Material von dem Damm zurückgehalten wird.
Figur 5 ist ein Querschnitt wie Figur 4, wobei jedoch das gesamte fließfähige strahlungshärtbare Material der Strahlung ausgesetzt und gehärtet wurde.
Figur 6 ist ein Querschnitt durch ein fließfähiges strahlungshärtbares Material, das auf ein Substrat aufgebracht wird, wobei die Strahlung durch Verwendung einer Maske ein Muster bildet und einen Damm aus gehärtetem Material erzeugt, ebenfalls eine Ausführungsform dieser Erfindung.
Figur 7 ist ein Querschnitt durch ein fließfähiges strahlungshärtbares Material, das auf ein Substrat aufgebracht wird, wobei die Strahlung durch Verwendung von optischen, die Strahlung leitenden Fasern ein Muster bildet, um einen Damm aus gehärtetem Material zu erzeugen, eine Ausführungsform dieser Erfindung.
Figur 8 ist ein Querschnitt durch eine Ausführungsform dieser Erfindung, nämlich eines fließfähigen strahlungshärtbaren Materials auf einem für Strahlung durchlässigen Substrat, wobei die Strahlung ein Muster bildet, indem sie durch eine Maske und durch das Substrat hindurch tritt, um Dämme aus gehärtetem Material zu erzeugen.
Figur 9 ist ein Querschnitt von Dämmen, die durch ein Muster bildende Bestrahlung eines fließfähigen strahlungshärtbaren Materials erzeugt wurden, wobei ein Gehäuse verwendet wurde, um die Strahlung spezifisch zu richten, eine Ausführungsform dieser Erfindung.
Figur 10 ist ein Querschnitt von Dämmen, die durch ein Muster bildende Bestrahlung eines fließfähigen strahlungshärtbaren Materials erzeugt wurde, wobei die Strahlung ein Muster bildete, indem sie durch einen optischen Transmitter geleitet wurde, eine Ausführungsform dieser Erfindung.
Figur 11 ist ein Fragment eines Querschnitts einer Ausführungsform, die der Ausführungsform der Figur 10 entspricht, außer daß es eine durch eine Linse gebrochene Strahlung zeigt.
Figur 12 ist eine perspektivische Darstellung einer Ausführungsform dieser Erfindung, wobei die Strahlung ein solches Muster bildet, daß ein Damm erzeugt wird, der fließfähiges strahlungshärtbares Material daran hindert, in eine Zone hineinzufließen.
Figur 13 ist eine perspektivische Darstellung einer Ausführungs form dieser Erfindung, wobei die Strahlung ein solches Muster bildet, daß ein Damm erzeugt wird, der fließfahiges strahlungshärtbares Material daran hindert, in eine bestimmte Zone zu fließen.
In den Zeichnungen haben die folgenden Zahlen die angegebene Bedeutung oder stellen das angegebene Teil oder Material dar.
1 Strahlungsquelle und Fokussiereinrichtungen
2 Strahlung
3 Nicht reflektierende Zuführung
4 Gehärtetes Material
5 Fließfähiges strahlungshärtbares Material
7 Von der nicht reflektierenden Zuführung geworfener Schatten
8 Substrat, eben
9 Strahlungsmaske zur Erzeugung eines Dammes um den Umfang
10 Strahlungsleitende optische Faser
11 Strahlungsmaske zur Erzeugung eines Strahlungsmusters durch ein transparent es Substrat hindurch
12 Für Strahlung transparent es Substrat
13 Fenster zum Durchtritt von Strahlung
14 Fenster zum Durchtritt von Strahlung
15 Fenster zum Durchtritt von Strahlung
16 Gehäuse für Strahlungsquelle mit Fokussiereinrichtung
17 Optische Transmittersubstanz
18 Oberfläche zur Regelung der Strahlung (radiation control surface)
19 Gebrochene Strahlung
20 Zone, die frei von fließfähigem strahlungshärtbarem Material bleiben soll
21 Damm aus gehärtetem Material
25 Weg der Zuführung beim Aufbringen von fließfähigem strahlungshärtbarem Material
26 Fließfähiges strahlungshärtbares Material beim Aufbringen
40 Muster des Umfangs
Das Verfahren nach dieser Erfindung begrenzt oder beschränkt den Fluß von fließfähigem strahlungshärtbarem Material durch Erzeugung von Dämmen, die durch Strahlung geregelt wird. Ein den Fluß begrenzender Damm wird erzeugt, indem ein Teil des fließfähigen strahlungshärtbaren Materials der Strahlung ausgesetzt wird. Der ausgesetzte Teil härtet unter Bildung des Dammes. Für die Zwecke dieser Erfindung bedeutet "fließfähig", daß das Material unter der Einwirkung der Schwerkraft fließt. Wenn der Ausfluß schnell ist, so daß er die Oberfläche des Substrats in Sekunden oder Bruchteilen von Sekunden bedecken würde, ist es besonders wichtig, den Fluß zu regeln, so daß nur gewünschte Zonen mit dem fließfähigen strahlungshärtbaren Material bedeckt werden. Der Ausfluß wird auf einer ebenen Oberfläche dadurch geregelt, daß der Umfang einer definierten Zone mittels Bestrahlung gehärtet wird, beispielsweise mittels ultravioletter Strahlung. Wenn die Strahlung und das fließfähige strahlungshärtbare Material dieselbe Zone einnehmen, härtet das Material zu einem Feststoff und bildet den Damm, der den Fluß von härtbarem Material begrenzt. Nachdem die für die jeweilige Anwendung angemessene Menge an fließfähigem strahlungshärtbarem Material aufgebracht ist, kann das Strahlungsmuster verändert werden, um das gesamte aufgebrachte härtbare Material der Strahlung auszusetzen und es zu härten, alternativ kann die Strahlungsquelle gewechselt werden, um das gesamte strahlungshärtbare Material zur Härtung der Strahlung auszusetzen.
Dieses Verfahren kann das in-situ-Verfahren zur Erzeugung von Dämmen oder Barrieren genannt werden, um fließfähiges strahlungshärtbares Material zu begrenzen oder zurückzuhalten. Beispielsweise wird ultraviolette Strahlung auf eine Zone fokussiert, in der es erwünscht ist, den Fluß des Materials zu begrenzen, d.h. es daran zu hindern, über einen bestimmten Punkt hinaus zu fließen. Wenn das fließfähige strahlungshärtbare Material in die Zone eindringt, die der Strahlung ausgesetzt ist, härtet es und bildet einen Damm. Die Höhe des Damms kann dadurch geregelt werden, daß man fortgesetzt Material in die der Strahlung ausgesetzte Zone fließen läßt.
Das fließfähige strahlungshärtbare Material soll ein Material sein, das für die Anwendung durch Flutbeschichtung geeignet ist, wobei das Material das Substrat, auf das aufgebracht wird, uberfluten soll. Der gehärtete Damm stellt einen eingrenzenden Deich dar, der die nicht gehärtete Flüssigkeit zurückhält, während sie ausfließt, um die Zone innerhalb der Grenzen des Dammes zu bedekken. Die Eigenschaften des fließfähigen strahlungshärtbaren Materials, die den Grad des Erfolges bestimmen können, schließen die Härtungsgeschwindigkeit, die für die Härtung des Materials erforderliche Strahlungsdosis, die Viskosität des Materials und die Oberflächenspannung ein. Materialien mit niedriger Oberflächenspannung und niedrigen Viskositäten und hoher Härtungsgeschwindigkeit ergeben die besten eingrenzenden Dämme.
Eine Ausführungsform dieser Erfindung ist in Figur 1 dargestellt, in der die Perspektive eine Strahlungsouelle und Mittel zur Fokussierung 1 zeigt, die ein Umfangsmuster 40 der Strahlung 2 erzeugen, die in fokussierter Weise auf das Substrat und auf fließfähiges strahlungshärtbares Material gerichtet ist. Die Strahlungsquelle kann eine beliebige, in der Technik bekannte Strahlungsquelle sein, und jegliche Strahlungsquelle kann verwendet werden, solange die Art der Strahlung und deren Intensität in geeigneter Weise ausgewählt sind, um die Härtung des Materials zu bewirken. Die Strahlung kann beispielsweise ultraviolette Strahlung, Elektronenstrahlung und sichtbares Licht sein. Ultraviolette Strahlung wird bevorzugt. Fokussierende Vorrichtungen und Methoden sind ebenfalls in der Technik gut bekannt. Das fließfähige strahlungshärtbare Material 26, das aus der nicht-reflektierenden Zuführung 3 auf ein Substrat aufgebracht wird, wobei die Zuführung 3 beim Aufbringen des härtbaren Materials beispielsweise einen Weg 25 beschreibt, so daß das Material 26 in dem Umfangmuster 40 aufgebracht wird, härtet unter Bildung eines Dammes aus gehärtetem Material. Die Zuführung 3 sollte aus nicht- reflektierendem Material bestehen, so daß das Strahlungsmuster 40, das auf dem Substrat fokussiert wird, nicht gestört wird (is not compromised). Die Zuführung 3 wirft einen Schatten 7 auf das Substrat, aber da die Zuführung 3 über das Substrat vor- und zurückfährt und dabei das fließfähige strahlungshärtbare Material aufbringt, bewegt sich der Schatten 7, und ein Damm aus gehärtetem Material wird vollständig um das Umfangsmuster 40 herum erzeugt. Die Zeichnungen zeigen nur eine Zuführung 3, aber es liegt im Bereich dieses Verfahrens, mehr als eine Zuführung zu verwenden. Es kann vorteilhaft sein, mehr als eine Zuführung zu verwenden, wenn das Substrat komplex und mit Vorrichtungen oder anderen Auswölbungen versehen ist oder zwei oder mehr verschiedene fließfähige strahlungshärtbare Materialien verwendet werden könnten. Figur 2 ist der Ausführungsform nach Figur 1 sehr ähnlich, außer daß es zwei Strahlungsquellen und Vorrichtungen zur Fokussierung 1 gibt, die sich in solchen Positionen befinden, daß der Schatten, der in der Darstellung der Figur 1 beobachtet wird, nicht vorhanden ist. Diese Ausführungsform erläutert, wie man den Schatten 7 beseitigen kann, der signifikant sein würde, wenn das fließfähige strahlungshärtbare Material eine genügend niedrige Viskosität oder eine lange Härtungszeit aufweist, so daß ein Schatten die Erzeugung eines Dammes genügend lange verzögern kann, um den Fluß uber die gewünschte Begrenzung hinaustreten zu lassen. Die Verwendung von zwei Strahlungsquellen 1 kann zur Erhöhung der Härtungsgeschwindigkeit führen.
Figur 1 ist eine Ausführungsform, die verwendet werden könnte, um ein Substrat nach dem Flutbeschichtungsverfahren zu bedecken, beispielsweise eine gedruckte Schaltung mit einem durch ultraviolette Strahlung härtbarem Einkapselungsmittel.
Die Figuren 3, 4 und 5 stellen Momentaufnahmen der Stufen dar, welche Ausführungsformen, wie in Figur 1 und Figur 2 dargestellt, während des Verfahrens durchlaufen. In Figur 3 wird fließfähiges strahlungshärtbares Material 5 im Zustande des Aufbringens 26 mittels der Zuführung 3 auf das Substrat 8 gezeigt, das eine ebene Oberfläche aufweist. Das Strahlungsmuster kann auf dem Substrat fokussiert werden, unmittelbar bevor das Material 5 aufgebracht wird, zur selben Zeit, wenn das Material 5 auszufließen beginnt oder unmittelbar nachdem das Material 5 auf das Substrat auszufließen begonnen hat. Wenn das Material 5 sich ausbreitet, nachdem es ausgetreten ist, fließt es, bis es die fokussierte Strahlung aus der Strahlungsquelle 1 erreicht und einen Damm aus gehärtetem Material 4 bildet. Der erzeugte Damm aus gehärtetem Material 4 mit dem nicht gehärteten, fließfähigen strahlungshärtbaren Material 5 auf dem Substrat 8 ist in Figur 4 dargestellt. Figur 5 zeigt das entstehende Produkt, das durch einen Wechsel in der Fokussierung der Strahlung erhalten wird, so daß die Strahlungsquelle das gesamte fließfähige strahlungshärtbare Material bestrahlte und zur Härtung veranlaßte; alternativ kann eine andere Strahlungsquelle verwendet werden. Die Substrate können aus Materialien bestehen, die flexibel oder hart sind. Substrate, die in der Elektronikindustrie brauchbar sind, werden besonders bevorzugt. Die Materialien der Substrate können organische Materialien, Schichtstoffe, wie imprägnierte Fasermaterialien, Glas, Metall oder keramische Materialien sein.
Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist in Figur 6 dargestellt, in der eine Maske 9 verwendet wird, um die Strahlung 2 daran zu hindern, auf das fließfähige strahlungshärtbare Material 5 einzuwirken, außer in dem Teil, der einen Damm aus gehärtetem Material 4 bilden soll. Das Material 5, das im Zustand des Ausfließens 26 aus der Zuführung 3 dargestellt ist, sollte man so fließen lassen, daß die richtige Schichtdicke erzeugt wird und die gewünschte Zone bedeckt wird. Es ist jedoch erforderlich, den Fluß durch die Erzeugung von Dämmen zu regeln. Figur 7 stellt eine andere Art von Mitteln für die Fokussierung der Strahlung dar, nämlich die Verwendung von optischen strahlungsleitenden Fasern 10. Die Verwendung von optischen strahlungsleitenden Fasern 10 ist nützlich, wenn die Dämme klein oder komplex sind, so daß die Fokussierung sorgfältig geregelt werden muß. Die Verwendung von optischen strahlungsleitenden Fasern empfiehlt sich, wenn das Substrat nicht erhitzt werden darf. Die leitenden Fasern erlauben es, daß die Strahlungsquelle, die Hitze erzeugen kann, in einigem Abstand von dem zu härtenden Material angeordnet werden kann.
Figur 8 zeigt ein Beispiel einer Ausführungsform, die die Strahlung 2 durch ein strahlungsdurchlässiges Substrat 12 hindurch treten läßt, um das fließfähige strahlungshärtende Material 5 auf der anderen Seite des durchlässigen Substrats 12 zu erreichen und dort die Erzeugung von Dämmen aus gehärtetem Material 4 zu verursachen. In dieser Darstellung wird eine Maske 11 verwendet, um die Strahlung 2 aus der Quelle 1 zu fokussieren, indem man sie lediglich durch die Fenster 13, 14 und 15 austreten läßt. Aus dieser Darstellung wird die Vielseitigkeit des Verfahrens der vorliegenden Erfindung ersichtlich.
Figur 9 und Figur 10 zeigen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, die die verschiedenen Möglichkeiten der Fokussierungs mittel für die Strahlung illustrieren. Figur 9 zeigt ein spezielles Gehäuse 16 für die Strahlungsquelle mit Fokussierungsöffnungen. Figur 10 zeigt die Strahlungsquelle 1, die die Strahlung 19 durch eine optische Transmittersubstanz 17 leitet, die eine die Strahlung regelnde Oberfläche 18 aufweist und die Strahlung enthält. Die optische Transmittersubstanz 17 kann ein für Strahlung durchlässiges Material sein, beispielsweise ein fluides Material, ein Gel oder ein Feststoff. Die Substanz 17 kann sich in einem Behälter befinden, wobei die die Strahlung regelnde Oberfläche 18 eine geschwärzte Oberfläche ist, die die Strahlung absorbiert, oder die Oberfläche kann verspiegelt sein, um die Strahlung zu fokussieren. Die Substanz 17 kann aus Quarz bestehen, wobei die die Strahlung regelnde Oberfläche 17 verspiegelt oder versilbert ist und verwendet werden könnte, um die Strahlung zu fokussieren.
Figur 11 ist ein Fragment eines Querschnitts durch eine Ausführungsform, die der Ausführungsform der Figur 10 ähnlich ist. Figur 11 zeigt einen Damm, der durch die gebrochene Strahlung 19 erzeugt wurde, die von der Strahlung herrührt, die durch eine Linse passiert, die sie auf das gemusterte Gebiet leitet, um den Damm aus dem gehärteten Material 4 zu erzeugen.
Die Figuren 12 und 13 sind perspektivische Darstellungen der vorliegenden Erfindung, welche zeigen, daß der Damm aus gehärtetem Material nicht nur als umgrenzender Damm verwendet zu werden braucht, um fließfähiges strahlungshärtbares Material innerhalb seiner Grenzen zurückzuhalten, sondern auch verwendet werden kann, um fließfähiges strahlungshärtbares Material vom Eintritt in eine Zone auszuschließen. Gehärtetes Material bildet einen Damm 21, und fließfähiges strahlungshärtbares Material wird von der Zone 20 ausgeschlossen, die von diesem Material frei bleiben soll.
Das fließfähige strahlungshärtbare Material kann organische Materialien und Silikonmaterialien einschließen, die durch Strahlung gehärtet werden können, einschließlich von ultravioletter Strahlung, Elektronenstrahlung und sichtbarem Licht. Einige dieser härtbaren Materialien schließen Stoffmischungen auf Basis von acrylathaltigen Urethangemischen, Organosiloxangemischen auf Basis von Vinyl-haltigen Organosiloxanpolymeren und Mercaptanverbindungen, einschließlich von organischen Mercaptanverbindungen und Mercaptoorganosiloxanpolymeren, sowie Organosiloxangemische auf Basis von Acrylat- oder Methacrylat-haltigen Siloxanpolymeren und Acrylamid-haltige Siloxanpolymere ein. Die Organosiloxangemische auf Basis von Vinyl-haltigen Organosiloxanpolymeren und Mercaptanverbindungen sind in einer Patentanmeldung mit dem Titel "Fast Ultraviolet Radiation Curing Silicon Composition" von Chilong Lee und Michael A. Lutz beschrieben, die auf den Inhaber der vorliegenden Anmeldung übertragen wurde und die Serial-Nr. 863 672 , angemeldet am 15.05.1986, hat. Die Organosiloxangemische auf Basis von Acrylat- oder Methacrylat-haltigen Siloxanpolymeren sowie Acrylamid-haltige Siloxanpolymere sind in einer Patentanmeldung von Beth I. Gutek mit dem Titel "UV Curable Conformal Coating With Moisture Shadow Cure" beschrieben, die auf den Inhaber der vorliegenden Anmeldung übertragen wurde und die Serial-Nr. 118 086, eingereicht am 06.11.1987, hat. Eine andere Patentanmeldung von Beth I. Gutek, die die Organosiloxangemische auf Basis von Acrylat- oder Methacrylat-haltigen Siloxanpolymeren und Acrylamid-haltigen Siloxanpolymeren beschreibt, hat den Titel "Composition Having UV Cure With Moisture Shadow Cure", ist auf den Inhaber der vorliegenden Anmeldung übertragen und hat die Serial-Nr. 118 146, eingereicht am 06.11.1987. Die durch ultraviolette Strahlen härtbaren Gemische schließen Photoinitiatoren und andere geeignete Bestandteile ein. Die Stoffmischungen, die durch Elektronenstrahlen gehärtet werden, erfordern nicht die Anwesenheit von Photoinitiatoren, aber können andere geeignete Bestandteile aufweisen. Die Stoffmischungen, die durch sichtbares Licht härtbar sind, schließen Photoinitiatoren und Aktivatoren ein, die für die Härtung erforderlich sind, ebenso wie andere zweckentsprechende Bestandteile.
Das Verfahren dieser Erfindung vermindert oder beseitigt die Notwendigkeit von Hilfsmethoden zur Erzeugung von zurückhaltenden Mitteln, bei denen das Material fließt, um nur gewünschte Zonen zu bedecken. Die gewünschte Zone, die beschichtet werden soll, kann die gesamte Oberfläche des Substrats sein. In diesem Fall wird der Damm verwendet, um das fließfähige strahlungshärtbare Material daran zu hindern, über die Ränder zu fließen, was wertvolles Material vergeuden, ein Reinigungsproblem schaffen und eine Gefahrenquelle darstellen könnte. Dieses Verfahren erlaubt die Definition eines Musters, das leicht variiert werden kann, indem man das der Strahlung ausgesetzte Muster verändert. Solche Anpassungen können in die Vorrichtungen eingebaut werden und selbst für verschiedene Substrate computerisiert werden. Dieses Verfahren erlaubt dem Anwender, die Beschichtung von bestimmten Zonen innerhalb der Beschichtungsfläche zu vermeiden, indem der Fluß in diese bestimmten Zonen verhindert wird. Dieses Verfahren kann die Kosten senken, indem es Materialvergeudung vermeidet, und kann Kosten vermindern, indem es mehrere Verfahrensschritte eliminiert.
Das Verfahren nach dieser Erfindung kann verwendet werden, um gedruckte Schaltungen zu beschichten und/oder einzukapseln, ebenso Plastic-Pin-Grid-Arrays (PPGA), Tape-Automated-Bonding (TAB)-Vorrichtungen, Substrate mit hybriden Schaltkreisen, sowie für das Einkapseln von Chip-On-Board und für das Einkapseln von Vorrichtungen, welche Löcher enthalten, die von Material freibleiben sollen.
Ein ebenes Substrat wurde mit einem im Handel erhältlichen Gemisch des Typs auf Basis von Vinyl-haltigen Organosiloxanpolymeren und einer Mercaptanverbindung beschichtet, wobei die Technik durch die Figur 6 erläutert wird, in der eine Strahlungsmaske 9 verwendet wird. Das Stoffgemisch wurde auf das Substrat unter der Maske aufgebracht, wobei es ultravioletter Strahlung aus einer Quecksilbermitteldruckbogenlampe, die sich in einer LCU Model 750 A UV-Härtungsvorrichtung befand, die von UVEX, Inc., Mountain View, Kalifornien, hergestellt worden war. Das Gemisch war ein fließfähiges, durch ultraviolette Bestrahlung härtbares Beschichtungsmaterial, das in weniger als einer Sekunde härten kann. Das Beschichtungsmaterial floß zu dem Rand des Schattens, der von der Maske geworfen wurde, und es härtete sofort in der Zone, die der Strahlung ausgesetzt war, und bildete einen Damm mit einer Höhe von etwa 1/4 Inch. Nachdem der Damm gebildet war, wurde die Maske entfernt, und die gesamte Oberfläche des beschichteten Substrats wurde der ultravioletten Strahlung ausgesetzt, um das Beschichtungsmaterial zu härten, das sich zuvor in dem Schatten unter der Maske befand.

Claims

1. Verfahren zum Beschränken des Flusses eines fließfähigen strahlungshärtbaren Materials, bei dem man einen Damm aus diesem Material erzeugt, indem man einen Teil des Materials einer Strahlung von genügender Intensität aussetzt, um den betrahlten Teil erhärten zu lassen.

2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das fließfähige strahlungshärtbare Material auf einem Substrat verteilt wird,

eine vorbestimmte Zone des Substrats der Strahlung ausgesetzt wird, wodurch der Damm aus gehärtetem Material erzeugt wird, und danach

der Rest des auf dem Substrat verteilten fließfähigen strahlungshärtenden Materials einer Strahlungsdosis ausgesetzt wird, die zur Härtung des Materials ausreicht.

3. Verfahren nach Anspruch 2, wobei die vorbestimmte Zone eine Zone des Substrats definiert, die frei von dem fließfähigen strahlungshärtbaren Material bleiben soll,

der Damm aus gehärtetem Material erzeugt wird, wenn das strahlungshärtbare Material in die der Strahlung ausgesetzte Zone fließt, und

das fließfähige strahlungshärtbare Material daran gehindert wird, über den Damm hinaus in die Zone des Substrats zu fließen, die frei von dem fließfähigen> strahlungshärtbaren Material bleiben soll.

4. Verfahren nach Anspruch 3, wobei eine ein Muster bildende Zone des Substrates der Strahlung ausgesetzt wird und diese ein Muster bildende Zone die Zone des Substrats definiert, die frei von fließfähigem strahlungshärtenden Material bleiben soll.

5. Verfahren nach Anspruch 2, wobei das Substrat ein strahlungsdurchlässiges Substrat ist und

die vorbestimmte Zone des Substrats einer durch das Substrat hindurchtretenden Strahlung ausgesetzt ist.