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Herstellung von gedruckten Schaltungen Bei der Herstellung von gedruckten
Schaltungen werden verschiedene Verfahren angewendet. Man kann die Schaltungen z.
B. aufstreichen hzw. aufmalen. Dieses Verfahren bedingt naturgemäß erliebliche Abweichungen
der Eigenschaften der so aufgebrachten Leitungen und Schaltelemente.
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EinewesentlicheVerbesserung der Eigenschaften der gedruckten Schaltungen
erhält man, indem man die Schaltung mittels einer Schablone aufbringt. Dieses Verfahren
besteht darin, daß man z. B. ein auf einen Rahmen aufgespanntes feines Netz aus
Draht, Seide oder ähnlichen Stoffen an den Stellen, die für die Druckmasse undurchlässig
sein sollen, mit einem hartbaren Lack bestreicht und bei einer entsprechenden Temperatur
aushärtet. Zum Drucken wird die Masse, die auf den hierfür vorbereiteten Träger
aufgebracht werden soll, mit einem Spachtel oder ähnlichem unter leichtem Druck
über die Schablone gestrichen. Nach dem Aufstreichen wird die Masse in üblicher
Weise eingebrannt.
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:1uch hei diesem Verfahren treten erhebliche Streuungen auf, da ein
gleichmäßiges Aufbringen der Schaltung, insbesondere des Schaltelementes, z. B.
des Widerstandes, nur sehr schwer möglich ist. Besonders schwer ist es, reproduzierbare
Werte von Widerständen o. dgl. zu erzielen, bei denen die elektrischen Werte nur
in genau vorgeschriebenen, meistens sehr engen Grenzen nach beiden Seiten variieren
dürfen.
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Um diese Schwierigkeiten zu beseitigen, wurde ein Verfahren entwickelt,
das es gestattet, die Schaltungen sehr gleichmäßig aufzubringen, so daß nur geringe
Abweichungen der Schaltelemente, z. B. Widerstände, Kondensatoren, Leitungen usw.,
auftreten. Erreicht wird dies dadurch, daß bei dem erfindungsgemäßen Verfahren der
zum Aufdrucken
notwendige Druck durch eine mechanische Vorrichtung
ausgelöst wird, so daß mindestens die Druckhöhe, zweckmäßig aber auch die Druckdauer
genau geregelt werden können. Da erkannt wurde, daß das gleichmäßige Aufbringen
der Masse von entscheidendem Einfluß auf die Güte und Gleichmäßigkeit der gedruckten
Schaltungen ist, wird außerdem vorgeschlagen, die aufzubringende Masse auf einen
durchlässigen und weichen Körper, z. 13. Filz o. ä., aufzubringen und diesen Körper
auf die Schablone mit konstantem Druck aufzupressen, so daß die Masse durch die
Schablone hindurch gleichmäßig auf den Träger aufgebracht wird.
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Man kann zur Erzeugung eines bei jedem Druckvorgang gleichen Druckes
z. B. ein Fallgewicht verwenden. Dabei wird auf die Schablone ein mit der Masse
getränkter Filzstreifen gelegt. Das Fallgewicht wird bis zu einer bestimmten Höhe
hochgehoben und dann losgelassen. Durch den Druck heim Aufschlag -des Fallgewichtes
auf die Filzplatte wird eine diesem Druck entsprechende Menge der Masse durch .die
Schablone gedrückt und auf den Träger aufgebracht. Mit diesem Verfahren lassen sich
Schaltungen herstellen, die eine große Gleichmäßigkeit aufweisen. Durch die starke
Schlagbeanspruchung der Schablone beim Drucken wird diese jedoch leicht beschädigt,
so daß sie keine große Lebensdauer aufweist.
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Es hat sich ferner herausgestellt, daß oft auch die Zeitdauer, während
der der Druck auf die Schablone ausgeübt wird, einen erheblichen Einfluß auf die
Gleichmäßigkeit der Schaltung hat. Da das Verfahren mit dem Fallgewicht eine Einstellung
dieser Zeitdauer nicht zuläßt, mußte ein weiteres Mittel gesucht werden, das außer
der Regelung der Größe des Druckes auch die Dauer seiner Wirksamkeit zu regeln gestattet.
Hierfür hat sich vor allem ein pneumatisches Druckverfahren bewährt. Eine Ausführung
einer solchen pneumatischen Druckvorrichtung zeigt z. B. Fig. i. Sie besteht aus
einem Metallgefäß i, das auf der einen Seite durch das Bodenstück 2 mit Druckschablone
3 und auf der anderen Seite mit einem Deckel 4 mit Schlauchanschluß 5 versehen ist.
Auf der Druckschablone befindet sich noch eine dünne durchlässige Filz- oder Stoffschicht
6 und darüber eine etwa io mm dicke Schicht der aufzubringenden Masse 7. Die Dichtungen
8 ergeben einen luftdichtenAbschluß derDruckvorrichtung. Die Konsistenz der Masse
richtet sich .nach der Maschenweite der verwendeten Schablone. Besondere Zusätze,
z. B. Tt-ikresylp'hosphat, die die Viskosität der Masse konstant halten, sind bei
diesem Verfahren nicht notwendig, da die Verdunstung des Lösungsmittels in dem geschlossenen
Gefäß gering ist und da das Drucken so schnell vor sich geht, daß bereits neue Masse
nachgefüllt werden muß, bevor sich die Viskosität der Masse merklich geändert haben
würde.
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Fig. a zeigt eine schematische Skizze der gesamten Druckanlage. Die
Druckluft wird zweckmäßig über ein Reduzierventil i i aus einem Druckluftbehälter
io entnommen und über einen Hahn 12 dem Druckgefäß 13 zugeführt, das z. B.
der in Abb. i dargestellten Druckvorrichtung entspricht. Die Druckluft wird in Stößen
von z. B. 0,2 bis o,5 Sek. Dauer in das Druckgefäß eingeleitet. Der Gasdruck im
Druckgefäß beträgt zweckmäßig i bis 3 atü. Er ist stark von der verwendeten Schablone,
der Masse und der Art der aufzudruckenden Schaltung bzw. von der Größe der Schaltelemente
abhängig. Nach Beendigung des Druckvorganges wird zunächst, z. B. durch Öffnen des
Hähnes 12, die Druckluft aus (lern Druckgefäß leerausgelassen. Da die Gleichmäßigkeit
der gedruckten Schaltung stark von der Druckhöhe und der Druckdauer abhängt, ist
es bei Drucken über, etwa 3 atü nicht mehr zulässig, die Druckstöße von Hand zu
steuern, da sonst zu große Streuungen auftreten würden. Es ist deshalb notwendig,
den Druck, mit dem die Masse durch die Schablone gedrückt wird, wie auch die Zeit,
während der der Druck wirksam ist, nicht von Hand, sondern automatisch zu steuern.
Die Steuerung hat dabei so zu erfolgen, daß durch die Steuervorrichtung eine genau
definierte Druckluftcnenge in das Druckgefäß geleitet wird, so daß in der geforderten
Zeit der erforderliche Druck im Druckgefäß erreicht wird. Bei Erreichung der geforderten
Druckhöhe wird die Druckluftzuführung unterbrochen und nach Ablauf der Druckzeit
das Druckgefäß geöffnet, so daß die imDruckgefäß befindlicheDruckluft nach außen
entweichen kann.
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Das Verfahren hat außer dem Vorteil der Druckhöhen- und Druckzeitregelung
den weiteren Vorteil eines elastischen Druckes. Durch das weiche Einsetzen des Druckes,
durch die Elastizität des Luftpolsters und gegebenenfalls durch den zwischengeschalteten
Filzstreifen wird ein sehr gleichmäßiger Druck erreicht und die Druckeinrichtung
(Schablone usw.) wesentlich mehr geschont als bei einer Beanspruchung durch hart
einsetzende Drücke.