HU205874B - Method for applying sample onto metal templet - Google Patents

Description

A leírás terjedelme: 6 oldal (ezen belül 1 lap ábra)

HU 205 874 B

A találmány tárgya eljárás, amely alkalmas valamely mintázatnak egy nyomtatásra szolgáló fémsablonra való felvitelére. A fémsablon mintázható fedőrétegét fémporral töltött rezisztanyag felhordásával alakítjuk ki, majd előre meghatározott mintázat szerint nagy energiájú sugárnyaláb hatásának tesszük ki, amelynek eredményeképpen a fedőréteg meghatározott részei eltávolíthatók.

A DD 241567 számú szabadalmi dokumentumból ismeretes megoldás során egy filmnyomó sablon felületén lévő fedőréteget oly módon látják el mintázattal, hogy egy lézersugarat a mintázatnak megfelelően programozva vezérelnek, és a sablon rezisztrétegére irányítják, amely az előírt mintázatnak megfelelően áthatolhatóvá válik a nyomtatóközeg számára.

Ezen ismert megoldás felhasználásával megoldható a filmnyomó sablonon levő rezisztréteg mintázattal való ellátása és az eljárás ismételhető, azonban ezen megoldásnak az a hiányossága, hogy a kialakított mintázat szélének élessége kívánnivalót hagy maga után. Általános jelenségként említhető meg, hogy különösen azokon a helyeken, ahol a mintázattal ellátott rezisztréteg a sablon perforációit hidalja át és ahol a rezisztnek a perforációból csak egy részét kell eltávolítani - míg a fennmaradó részét meg kell tartani ilyen helyeken a rezisztréteg teljes egészében távozik a perforációból. A teljes távozásnak az a következménye, hogy az ilyen sablonnal való nyomtatás során a mintázat széleinél a pontosság jelentős mértékben leromlik, a jelenség miatt létrejövő és igen előnytelen csipkézettség miatt. Ez különösen előnytelen az apró és finom részleteket tartalmazó mintázatok nyomtatásának végeredményére nézve.

A találmánnyal célunk az volt, hogy a filmnyomásra szolgáló fémsablonok előállítására szolgáló eljárás továbbfejlesztése útján javítsuk a kapott fémsabion mintázhatóságát és ezáltal közvetetten a filmnyomás minőségét.

A találmány azon a meglepő felismerésen alapul, hogy a fent körvonalazott problémák elkerülhetők, ha mintázható fedőrétegként fémporral, mint töltőanyaggal, szaporított rezísztanyagot alkalmazunk.

A kitűzött cél elérésére kidolgozott eljárás alkalmas mintázatnak filmnyomó fémsablonra való felvitelére, mikor is a fémsablont mintázható réteggel látjuk el és a mintázható réteget előre meghatározott minta szerint helyileg nagy energiájú sugárnyaláb hatásának kitéve a fedőréteg meghatározott részeit eltávolítjuk. A találmány szerinti továbbfejlesztés értelmében hogy fémporral töltött rezisztanyag ismert módon való felhordásával alakítjuk ki a mintázható fedőréteget.

Azt találtuk magyarázatként arra a jelenségre, hogy a korábbi eljárások esetében a rezisztréteg alacsony értékű saját termikus vezetőképessége miatt teljes egészében eltávozik a sablon perforációjából, ahelyett hogy csupán részlegesen távozna. A nagy energiájú sugárnyaláb nagy energiasűrűsége azt eredményezi, hogy a rezisztrétegben a helyileg kialakuló égés és/vagy átalakulás nem korlátozódik kizárólag a nyaláb által megcélzott területre és ez a hatás kiterjed azon területrészre is, amelyet nem támaszt alá nagy hővezető képességű fém. Azon intézkedés révén, hogy a belevitt fémpor lényegesen megnöveli a fedőréteg termikus vezetőképességét, azt eredményezi, hogy a felesleges energiát könnyebben elvezeti és átadja az alatta fekvő fémsablonnak, ezáltal az égési vagy átalakulási jelenség a sugárnyaláb által megcélzott területen belül marad. A jelen bejelentés tekintetében a rezisztréteg eltávolítása alatt értjük a közvetlen eltávolítást, például a rezisztréteg anyagának elégetése vagy elpárologtatása révén.

Az esetleges anyagmaradványok a továbbiakban járulékosan eltávolíthatók mechanikus vagy pneumatikus úton.

A találmány szerinti eljárás előnyös foganatosítási módjánál a fémport egy vagy két komponensből álló rezisztanyaghoz keverjük és a felhordott réteget nagy energiájú sugárnyalábbal való kezelés előtt vagy után kikeményítjük.

Nagy energiájú sugárforrásként többnyire lézert alkalmazunk, azonban elektronsugár vagy adott esetben ionsugár is létrehozható és alkalmazható.

A kikeményítés egy külön hőkezelés útján valósítható meg, de úgy is megválasztható a kompozíció, hogy a kikeményedés megtörténjen a sugárnyaláb által disszi-pált hő hatására, amely hő szétoszlik a mintázható fedőrétegen, a belekevert fémpor anyagának jó vezetőképessége következtében.

A találmány szerinti eljárás előnyös foganatosítási módját jelenti az a megoldás, amelynek során a töltőanyagként alkalmazott fémport olyan töltési arányban keverjük a rezisztanyaghoz, hogy a fedőréteg termikus vezetőképessége lényegében véve azonos legyen a fémsablon alapanyagául szolgáló fém termikus vezetőképességével. Egy további foganatosítási változat során az alkalmazott rezisztanyagban úgy választjuk meg a fémpor arányát, hogy a mintázható fedőrétegre galvánfürdőben elektrolitikus úton fémréteget lehessen felhordani. Bizonyos esetekben, például olyankor, mikor a nyomtatás igen hosszú ideig tart és/vagy a nyomtatást erős koptató hatású vagy agresszív pasztával kell végezni, akkor nagyon előnyös lehet, a kívánt mintázat felvitele után nyert maszknak egy fémréteggel való bevonása. Az ilyen fémréteggel való bevonás, előnyösen galvanizálás útján valósítható meg. Ennek érdekében nagy mennyiségű töltőanyagot kell keverni a rezisztanyagba, amelynek a rezisztanyag (lakk) és a fém össztömegére vonatkoztatott százalékos aránya, például legalább 55 tömeg%.

Természetesen abban az esetben, ha a fém töltőanyag százalékos aránya túl alacsony, akkor a fedőréteg felszíne galvanizálás nélkül elektromosan vezetővé tehető, például nikkel, vagy vörösréz réteg felvitelével.

Ilyen előzetes kezelés után a kívánt rétegvastagság már galvanizálás útján felvihető.

A fedőréteg galvanizálhatővá tehető elegendő mennyiségű fémpor alakú töltőanyag bekeverésével, aminek eredményeképpen a fedőréteg mechanikus ellenálló képessége és korrózióval szembeni ellenálló képessége nagymértékben megnövelhető és az alkal2

HU 205 874 B mazás követelményeinek figyelembevételével az öszszetétel optimalizálható.

Amennyiben a gyakorlatban a találmány szerinti eljárásnak azt a foganatosítási módját alkalmazzák, amikor a reziszt felszínét bevonattal látják el, akkor a felszínt előzőleg előkezelésnek, például zsírtalanításnak vagy általában véve aktivizálási műveletnek kell alávetni.

A fedőréteg töltőanyagát képező fémpor összetevői például a következők lehetnek: cink, vörösréz, nikkel, vas vagy ezen fémek közül egynek vagy többnek az ötvözetei.

A találmány szerinti eljárás foganatosítása során olyan fémsablont alkalmazunk, amely mintázható fedőréteggel van ellátva, és a fedőrétegben kívánt mintázat megfelelően szabályozott és irányított nagy energiájú sugárnyalábbal való kezelés útján alakítható ki. A találmány értelmében a mintázható fedőréteg egy olyan rezisztanyag, amely töltőanyagként fémport tartalmaz.

Maga a fémsablon előnyösen egy olyan szita, amelyet egy töltetmátrixnak, például szigetelőanyaggal kitöltött hornyokkal ellátott fémlapnak vagy magnak fémmel történő galvanizálása útján állítanak elő. A galvanizált fémrétegből egy olyan szitát nyernek, amelyen a kitöltött hornyoknak megfelelő helyeken nyílások vannak. A szita előállításához használt galvanizált fém általában véve nikkel, de lehet más fém is, például vas, vörösréz vagy egyéb fémötvözet is alkalmazható. A fedőréteg kialakítható mind egy-, mind többkomponensű rezisztanyagból, amelyet fémporral kell elegyíteni. A legjobb eredmény elérése érdekében a fémpor töltési arányát a rezisztanyaghoz képest úgy kell megválasztani, hogy a töltött rezisztanyag termikus vezetőképessége a lehető legjobban hasonlítson a fémsablon előállításához használt fém termikus vezetőképességéhez.

A legtöbb esetben legalább 25 tömeg% töltési arány választandó a teljes tömeghez viszonyítva.

Legalább 55 tömeg%-os töltési arány előnyös abban az esetben a nagy termikus vezetőképességen kívül, ha a reziszt anyagát galvanizálhatóvá kell tenni.

A reziszt anyagának vonatkozásában nincsen különösebb megkötöttség. Bármilyen fajtájú rezisztanyag megfelel, amely vékony, egyenletes rétegben felhordható a fémsablon felületére, és amely alkalmas elegendő mennyiségű fémpor befogadására és használat közben szuszpendált formában való tartására. Példaként megemlítjük, hogy nagyon alkalmasnak találtuk az alkidgyanta típusokat mikrofinom cinkportai keverve, azonban az epoxigyanták is nagyon előnyösnek tűnnek.

A rezisztnek a sablon anyagára való felhordása különböző, a szakember számára ismert módon történhet, erre gyakran gumihengert alkalmaznak, azonban mind a szórás, mind a mártás jó lehetőséget kínál. A bevonat felhordása után szükség esetén szárítást és/vagy keményítéstkell végrehajtani.

Mint említettük, egy vagy több komponenses gyanták használhatók.

Egykomponenses gyantaként izocianát típusú lakk is alkalmazható, amely a környezeti légnedvesség hatására kikeményedik.

A találmány további előnyeit és jellemző tulajdonságait a mellékelt rajzon feltüntetett példák kapcsán ismertetjük részletesebben. A rajzon az 1. ábra mintázattal ellátott szitanyomő fémsablon keresztmetszete, a 2. ábra a mintázható fedőréteg mintázatának kialakítására szolgáló eljárást foganatosító berendezés.

Az 1. ábra szitanyomáshoz alkalmazható (1) fémsablont mutat vázlatosan, amely (3) fedőréteg által borított (2) áthidalásokat és a kívánt mintázatnak megfelelő (4) áttörési tartományokat tartalmaz, ahonnét a (3) fedőréteg el van távolítva. A (4) áttörési tartományban a reziszt teljes egészében véve el van távolítva a (7) áthidalásokról és a (6) nyílásról, míg az (5) nyílásban a (3) fedőréteg egy része megmaradt. Ez az eredmény olyan sugárnyaláb, például lézernyaláb alkalmazásával érhető el, amelynek jelen esetben az átmérője lényegesen kisebb, mint a szitanyomó fémsablon anyagában kialakított nyílás keresztmetszete.

Jelen esetben az alkalmazott szita egy nikkelszita, amelynek a finomsága 50-500 mesh (50-80 vonal/25,4 mm) vagy ennél finomabb, vastagsága 75200 pm. A szita lehet hengeres, varratmentes, vagy sík.

A 2. ábra egy olyan berendezés elrendezését mutatja, amelynek segítségével hengeres (20) fémsablon látható el szitanyomáshoz szükséges mintázattal. A (20) fémsablont (29) és (30) tartóelemek rögzítik (21) tengelyen, amely elforgathatóan (22) ágyazásban megvezetve és (23) hajtószerkezethez csatlakozik. A forgatható (20) fémsablon felületére (25) lézer (24) lézernyalábot irányít, amely spirális pályát ír le. A (25) lézer (26) tartóegysége egyenletes sebességgel mozog egy (27) tengely mentén, és a (24) lézernyaláb intenzitását meghatározó információt vázlatosan feltüntetett (28) vezérlőegység szolgáltatja, amely a (26) tartóegység fejrészéhez kapcsolódik.

A találmány szerinti eljárás alkalmazása során úgy találtuk, hogy olyan fedőréteg használatával, amelyben nagy mennyiségű fémpor tartalom van, hogy a kialakított mintázat igen nagy pontossággal és élességgel valósítható meg. Különösen olyan esetekben, amikor a sugárnyaláb kellően kicsi átmérőjű, a fedőréteg a fémsablon nyílásának csupán egy részéből távozik el anélkül, hogy ugyanebben a nyílásban visszamaradó rezisztréteg számottevően megváltozna és nem változik meg észrevehetően a rezisztréteg visszamaradó részének ellenálló képessége sem. Ezek a jó eredmények különösen olyan esetekben érhetők el, amikor a találmány szerint a fémporral töltött rezisztréteg termikus vezetőképessége lényegében véve azonos a szitanyomó sablon fémrészének termikus vezetőképességével.

Claims (8)

1. Eljárás mintázatnak filmnyomó fémsablonra való felvitelére, amely fémsablont mintázható fedőréteggel

I

HU 205 874 B látjuk el és a mintázható fedőréteget előre meghatározott minta szerint helyileg nagy energiájú sugárnyaláb hatásának kitéve a fedőréteg meghatározott részeit eltávolítjuk, azzal jellemezve, hogy fémporral töltött rezisztanyag ismert módon való felhordásával alakítjuk ki 5 a mintázható fedőréteget (3).

2. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a fémport egy vagy két komponensből álló rezisztanyaghoz keverjük, és a felhordott réteget nagy energiájú sugárnyalábbal való kezelés előtt vagy után kikérné- 10 nyítjük.

3. Az 1. vagy 2. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a rezisztanyaghoz töltőanyagként por alakú cink, vörösréz, nikkel, vas vagy ezen fémek közül egynek vagy többnek az ötvözetéből álló fémport keve- 15 rünk.

4. Az 1-3. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a töltőanyagként alkalmazott fémport olyan töltési arányban keverjük a rezisztanyaghoz, hogy a fedőréteg (3) termikus vezetőképessége lényegében véve azonos legyen a fémsablon (1) alapanyagául szolgáló fém termikus vezetőképességével.

5. A 4. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a fedőréteget (3) alkotó és fémport tartalmazó rezisztanyaghoz legalább 25 tömeg% fémport keverünk a fedőréteg (3) össztömegére vonatkoztatva.

6. Az 1-5. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a rezisztanyagba töltőanyagaként olyan fémport keverünk, hogy a mintázható fedőréteg (3) galvanikus úton bevonatolható legyen.

7. A 6. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a fémporral töltött rezisztanyagot tartalmazó mintázható fedőréteget (3) galvanizálás előtt előkezelésnek, adott esetben zsírtalanításnak, aktivizálásnak vetjük alá.

8. A 7. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a rezisztanyaghoz legalább 55 tömeg% fémport keverünk a fedőréteg (3) össztömegére vonatkoztatva.