NL1028790C2 - Method for electroforming a stencil and such a stencil. - Google Patents

Method for electroforming a stencil and such a stencil. Download PDF

Info

Publication number
NL1028790C2
NL1028790C2 NL1028790A NL1028790A NL1028790C2 NL 1028790 C2 NL1028790 C2 NL 1028790C2 NL 1028790 A NL1028790 A NL 1028790A NL 1028790 A NL1028790 A NL 1028790A NL 1028790 C2 NL1028790 C2 NL 1028790C2
Authority
NL
Netherlands
Prior art keywords
stencil
flat
electroforming
printing
thickness
Prior art date
Application number
NL1028790A
Other languages
Dutch (nl)
Inventor
Harm Gerrit Knol
Ahmad Dawud Ahmad Harbiye
Michael Jozef Bernard Boermans
Original Assignee
Stork Veco Bv
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Stork Veco Bv filed Critical Stork Veco Bv
Priority to NL1028790A priority Critical patent/NL1028790C2/en
Priority to PCT/NL2006/000174 priority patent/WO2006112695A2/en
Application granted granted Critical
Publication of NL1028790C2 publication Critical patent/NL1028790C2/en

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/10Apparatus or processes for manufacturing printed circuits in which conductive material is applied to the insulating support in such a manner as to form the desired conductive pattern
    • H05K3/12Apparatus or processes for manufacturing printed circuits in which conductive material is applied to the insulating support in such a manner as to form the desired conductive pattern using thick film techniques, e.g. printing techniques to apply the conductive material or similar techniques for applying conductive paste or ink patterns
    • H05K3/1216Apparatus or processes for manufacturing printed circuits in which conductive material is applied to the insulating support in such a manner as to form the desired conductive pattern using thick film techniques, e.g. printing techniques to apply the conductive material or similar techniques for applying conductive paste or ink patterns by screen printing or stencil printing
    • H05K3/1225Screens or stencils; Holders therefor

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Printing Plates And Materials Therefor (AREA)
  • Electric Connection Of Electric Components To Printed Circuits (AREA)
  • Manufacture Or Reproduction Of Printing Formes (AREA)

Description

* ! i*! i

Korte aanduiding: Werkwijze voor het elektroformeren van een stencil, alsmede een dergelijk stencilBrief description: Method for electroforming a stencil, and such a stencil

De onderhavige uitvinding heeft volgens een eerste aspect betrekking op een werkwijze voor het elektroformeren van een stencil uit massief metaal met drukopeningen die door het massieve metaal zijn begrensd en die te drukken drukposities bepalen, in het 5 bijzonder voor toepassing bij het bedrukken van een kaart met gedrukte schakeling (printed circuit board = PCB) met soldeerpasta.According to a first aspect, the present invention relates to a method for electroforming a solid metal stencil with printing apertures defined by the solid metal and defining printing positions to be printed, in particular for use in printing a card with printed circuit (printed circuit board = PCB) with solder paste.

Een dergelijke werkwijze is in het vak bekend. Bij een dergelijke werkwijze worden op een vlakke elektroformeringsmatrijs uit geleidend metaal isolerende gebieden aangebracht, op de posities 10 van de te vormen drukopeningen van het stencil. Deze drukopeningen bepalen de drukposities, waardoor heen een drukmedium zoals soldeerpasta kan worden aangebracht op het te bedrukken substraat, zoals een (kunststof) kaart waarop een gedrukte schakeling is voorzien, en waarmee de daarop aan te brengen elektronische 15 componenten met soldeerpasta moeten worden vastgezet. Na het aanbrengen van de isolerende gebieden wordt de elektroformeringsmatri js in een galvanisch bad geplaatst, dat een elektroformeerbaar metaal of metaallegering bevat, en als kathode geschakeld. Daardoor wordt metaal op de blootliggende geleidende delen van de 20 elektroformeringsmatrijs rondom de isolerende gebieden afgezet, totdat de gewenste dikte is bereikt. Vervolgens wordt het aldus geëlektroformeerde stencil van de elektroformeringsmatrijs verwijderd.Such a method is known in the art. In such a method, insulating regions are provided on a flat electroforming die made of conductive metal at the positions of the printing openings to be formed of the stencil. These printing openings determine the printing positions, through which a printing medium such as solder paste can be applied to the substrate to be printed, such as a (plastic) card on which a printed circuit is provided, and with which the electronic components to be applied thereon must be secured with solder paste. After applying the insulating regions, the electroforming matrix is placed in a galvanic bath containing an electroformable metal or metal alloy and connected as a cathode. As a result, metal is deposited on the exposed conductive parts of the electroforming die around the insulating regions until the desired thickness is achieved. The thus electroformed stencil is then removed from the electroforming die.

Voor het toepassen van het aldus verkregen stencil is het 25 noodzakelijk dat het stencil in een (zeef)drukinrichting wordt opgespannen. Tegenwoordig zijn drukinrichtingen ontwikkeld, waarbij het stencil met behulp van spanprofielen wordt ingespannen. Een voorbeeld van een dergelijk spansysteem is onder de handelsnaamFor applying the stencil thus obtained, it is necessary for the stencil to be clamped in a (screen) printing device. Nowadays, printing devices have been developed in which the stencil is clamped with the aid of clamping profiles. An example of such a tensioning system is under the trade name

Vector Guard van DEK op de markt. Een dergelijk spanprofiel omvat , i 30 een lijst, waarin veelal een complex gevormde sleufvormige opening is voorzien, waarin de rand van het stencil kan worden geschoven. Dit i systeem is echter minder geschikt voor geëlektroformeerde stencils, daar voor het inklemmen van het stencil m het spanprofiel het stencil gebogen of anderszins vervormd moet worden, dan wel extra 35 klemvoorzleningen moeten worden aangebracht. Geëlektroformeerde 1028790 t ! - 2 - stencils bezitten echter een te hoge hardheid dan wel stijfheid, zodat deze niet zonder het risico van breken kunnen worden gebogen of vervormd om in een dergelijk spanprofiel te worden opgenomen. Daarom worden in de praktijk voor toepassing met dergelijke spanprofielen 5 veelal roestvast stalen stencils gebruikt, waarin de drukopeningen met behulp van een laser zijn gesneden.Vector Guard from DECK on the market. Such a clamping profile comprises a frame, in which often a complex shaped slot-shaped opening is provided, into which the edge of the stencil can be slid. However, this system is less suitable for electroformed stencils, since the stencil must be bent or otherwise deformed for clamping the stencil with the clamping profile, or additional clamping preloads must be provided. Electroformed 1028790 t! However, 2 stencils have too high a hardness or stiffness, so that they cannot be bent or deformed without the risk of breaking them in order to be incorporated in such a tensioning profile. Therefore, in practice, for use with such clamping profiles, stainless steel stencils are often used, in which the printing openings are cut with the aid of a laser.

Met behulp van een laser gesneden stencils uit roestvast staal hebben echter een kortere levensduur dan geëlektroformeerde stencils, met name uit nikkel vervaardigd, vanwege de geringere hardheid.Laser-cut stencils made of stainless steel, however, have a shorter service life than electroformed stencils, in particular made of nickel, because of the lower hardness.

10 Verder is de positioneringsnauwkeurigheid van de met behulp van een laser gesneden drukopeningen kleiner dan door elektroformeren voorziene gaten in een stencil. Daarnaast kan door braamvorming, die bij het snijden met behulp van een laser kan optreden, de kwaliteit van de vorm van de gaten worden aangetast. Dit kan een nadelige 15 invloed hebben op de uiteindelijke drukkwaliteit.Furthermore, the positioning accuracy of the laser cut printing apertures is smaller than electroforming holes in a stencil. In addition, burr formation, which can occur during laser cutting, can affect the quality of the shape of the holes. This can have an adverse effect on the final print quality.

Aldus bestaat er behoefte aan geëlektroformeerde stencils, in het bijzonder uit nikkel, die direct met één of meer omtrekszijden van het stencil in spanprofielen kunnen worden ingeklemd, waarbij het risico dat het stencil breekt, is gereduceerd, dan wel waarbij geen 20 extra voorzieningen moeten worden toegepast.There is thus a need for electroformed stencils, in particular of nickel, which can be clamped directly into one or more peripheral sides of the stencil in clamping profiles, wherein the risk of the stencil breaking is reduced, or wherein no additional provisions need to be made. applied.

Volgens een eerste aspect verschaft de uitvinding daartoe een werkwijze voor het elektroformeren van een stencil uit massief metaal met drukopeningen, die door het massieve metaal zijn begrensd en die te drukken drukposities bepalen, in het bijzonder voor toepassing bij 25 het bedrukken van een kaart met gedrukte schakeling (PCB) met soldeerpasta, welk stencil in spanprofielen kan worden opgespannen, welke werkwijze de volgende stappen omvat: het verschaffen van een elektroformeringsmatrijs uit geleidend materiaal met een vlak matrijsgedeelte in hoofdzaak overeenkomend met 30 het te vervaardigen stencil en met in hoofdzaak op ten minste een positie van een omtrekszijde van het te vervaardigen stencil een in het matrijsoppervlak voorziene deelgroef; het aanbrengen van isolerende gebieden op het vlakke matrijsgedeelte op de posities van de te vormen drukopeningen; 35 het aanbrengen van een isolerende baan aan de buitenzijde van de deelgroef op een vooraf bepaalde afstand daarvan; een elektroformeringsstap van het in een galvanisch bad afzetten van metaal op de elektroformeringsmatrijs teneinde het stencil met drukopeningen in een vlak stencildeel en ten minste één 1 028790 - 3 - spanranddeel langs de omtrek van het stencil op de positie van de deelgroef te vormen.According to a first aspect, the invention provides for this purpose a method for electroforming a solid metal stencil with printing openings which are bounded by the solid metal and which determine printing positions to be printed, in particular for use in printing a printed card with printed material circuit (PCB) with solder paste, which stencil can be clamped in clamping profiles, which method comprises the following steps: providing an electroforming die of conductive material with a flat die portion substantially corresponding to the stencil to be manufactured and with substantially at least on a position of a peripheral side of the stencil to be produced and a part groove provided in the mold surface; providing insulating regions on the flat mold portion at the positions of the printing openings to be formed; Arranging an insulating web on the outside of the part groove at a predetermined distance therefrom; an electroforming step of depositing metal on the electroforming die in a galvanic bath to form the stencil with print openings in a flat stencil part and at least one clamping edge part along the circumference of the stencil at the position of the part groove.

Bij de onderhavige werkwijze wordt in een eerste stap een elektroformeringsmatrijs uit geleidend materiaal verschaft, welke 5 elektroformeringsmatrijs een vlak matrijsgedeelte omvat dat in hoofdzaak overeenkomt met de dimensies van het te vervaardigen stencil. Op een positie van ten minste een van de omtrekszijden van het te vervaardigen stencil is in het matrijsoppervlak een deelgroef voorzien. Een dergelijke deelgroef kan bijvoorbeeld door middel van 10 een mechanische bewerking zoals frezen, een chemische bewerking zoals etsen of een fysische verspaning met behulp van een laser in het matrijsoppervlak worden gemaakt. Vervolgens worden isolerende gebieden op het vlakke matrijsgedeelte aangebracht, waarvan de posities overeenkomen met de te vormen drukopeningen. Bij voorkeur 15 gebeurt dit met behulp van droge lak, waarvan de hoogte groter is dan de gewenste dikte van het te vervaardigen stencil. Tevens wordt een isolerende baan aan de buitenzijde van de deelgroef op zekere afstand daarvan aangebracht, en desgewenst op een positie rondom de volledige omtrek van het te vervaardigen stencil. Deze baan, die bij voorkeur 20 eveneens een hoogte heeft die groter is dan die van het te vervaardigen stencil, bepaalt de uiteindelijke afmetingen van het te elektroformeren stencil. Begrepen zal worden dat de bovenstaande stappen ook in een andere volgorde kunnen worden uitgevoerd. Het eindresultaat van deze eerste stappen is hetzelfde, namelijk een 25 elektroformeringsmatrijs met een vlak matrijsgedeelte waarin met de te vervaardigen drukopeningen overeenkomende isolerende gebieden zijn voorzien, alsmede ten minste een in hoofdzaak nabij de omtrek van het vlakke matrijsgedeelte voorziene deelgroef, en een daar buiten gelegen baan van isolerend materiaal.In the present method, an electroforming die made of conductive material is provided in a first step, which electroforming die comprises a flat die portion that substantially corresponds to the dimensions of the stencil to be produced. A part groove is provided in the mold surface at a position of at least one of the peripheral sides of the stencil to be produced. Such a partial groove can for instance be made in the mold surface by means of a mechanical processing such as milling, a chemical processing such as etching or a physical machining by means of a laser. Insulating areas are then provided on the flat mold part, the positions of which correspond to the printing openings to be formed. This is preferably done with the aid of dry lacquer, the height of which is greater than the desired thickness of the stencil to be produced. An insulating web is also provided on the outside of the partial groove at a certain distance therefrom and, if desired, at a position around the entire circumference of the stencil to be produced. This web, which preferably also has a height greater than that of the stencil to be produced, determines the final dimensions of the stencil to be electroformed. It will be understood that the above steps can also be carried out in a different order. The end result of these first steps is the same, namely an electroforming mold with a flat mold part in which insulating regions corresponding to the printing openings to be manufactured are provided, as well as at least a part groove provided substantially near the circumference of the flat mold part, and an outer groove web of insulating material.

30 Vervolgens wordt bij de werkwijze volgens de uitvinding de aldus in gereedheid gebrachte elektroformeringsmatrijs in een galvanisch bad geplaatst, dat een elektroformeerbaar metaal of metaallegering bevat, en als kathode geschakeld. Bij het doorleiden van stroom wordt op de blootliggende delen van de 35 elektroformeringsmatrijs metaal afgezet inclusief de deelgroef, zodat een stencil met een vlak stencildeel met drukopeningen wordt verkregen, en waarbij het in de deelgroef afgezette metaal een spanranddeel langs het betreffende omtreksdeel van het stencil vormt.Subsequently, in the method according to the invention, the electroforming die thus prepared is placed in a galvanic bath containing an electroformable metal or metal alloy, and connected as a cathode. When conducting current, metal is deposited on the exposed parts of the electroforming die including the part groove, so that a stencil with a flat stencil part with printing openings is obtained, and wherein the metal deposited in the part groove forms a clamping edge part along the relevant peripheral part of the stencil .

Door dimensionering van de groef en door het instellen van de 40 elektroformeringsomstandigheden kan de vorm van het betreffende 1 02 8790 - 4 -By dimensioning the groove and by adjusting the 40 electroforming conditions, the shape of the respective groove can be changed.

* I* I

spanranddeel worden bepaald. Aldus is het mogelijk een spanprofiel op het gevormde spanranddeel te schuiven, en zodoende kan een stencil met alle voordelen van een geëlektroformeerd stencil worden aangewend voor het bedrukken van substraten, zoals gedrukte schakelingskaarten.clamping edge part can be determined. It is thus possible to slide a clamping profile onto the formed clamping edge part, and thus a stencil with all the advantages of an electroformed stencil can be used for printing on substrates, such as printed circuit boards.

5 Met voordeel zijn deelgroeven langs alle omtrekszijden van het te vervaardigen stencil voorzien. Meer bij voorkeur staan de deelgroeven niet met elkaar in verbinding teneinde het opschuiven van spanprofielen te vergemakkelijken. Aldus kan de werkwijze worden toegepast voor het vervaardigen van een stencil met een vlak 10 stencildeel, waarin de drukopeningen zijn voorzien, en langs alle omtrekszijden niet met elkaar in verbinding staande spanranddelen.Advantageously, part grooves along all peripheral sides are provided with the stencil to be produced. More preferably, the part grooves are not in communication with each other in order to facilitate sliding of clamping profiles. The method can thus be applied for manufacturing a stencil with a flat stencil part, in which the printing openings are provided, and clamping edge parts that are not connected to each other along all peripheral sides.

Bij een voorkeursuitvoeringsvorm van de werkwijze volgens de uitvinding wordt het stencil inclusief de drukopeningen en een spanranddeel in één enkele stap geëlektroformeerd. Voordeel van het 15 in één stap elektroformeren van het totale stencil is dat de hechting van de spanranddelen aan het vlakke stencildeel beter is, dan wanneer een dergelijk stencil in meerdere stappen zou worden opgebouwd. De eindsterkte van een integraal gevormd stencil met drukopeningen en spanrandde(e)1(en) volgens de uitvinding, in het bijzonder ter 20 plaatse van deze spanrandde(e)1(en) is voldoende om de spankrachten op te vangen.In a preferred embodiment of the method according to the invention, the stencil including the printing openings and a clamping edge part is electroformed in a single step. The advantage of electroforming the total stencil in one step is that the adhesion of the clamping edge parts to the flat stencil part is better than if such a stencil were built up in several steps. The final strength of an integrally formed stencil with printing openings and clamping edge (s) according to the invention, in particular at the location of these clamping edge (s) is sufficient to absorb the clamping forces.

Bij een verdere voordelige uitvoeringsvorm van de uitvinding i bezit een deelgroef in hoofdzaak een rechthoekige doorsnede. Een dergelijke rechthoekige doorsnede maakt het mogelijk de vorm van de 25 spanranddelen op de gewenste sterkte en dikte van het stencil af te stemmen. Bij een verdere gunstige uitvoering daarvan, welke in het bijzonder voor relatief dunne stencils is bedoeld, wordt de elektroformeringsstap uitgevoerd gedurende een vooraf bepaalde tijdsperiode, zodanig dat een spanranddeel in hoofdzaak een U-vorm 30 bezit. Een dergelijke U-vorm is sterker dan alleen een L-vormig haakdeel bij geringe dikte, terwijl tevens de benen van de U-vorm enigszins naar elkaar kunnen worden gebogen, hetgeen het inspannen in een spanprofiel kan vergemakkelijken. Bij voorkeur wordt de elektroformeringsstap uitgevoerd gedurende een vooraf bepaalde 35 tijdsperiode zodanig dat de dikte van een gevormd spanranddeel, gezien in een richting loodrecht op het lokale matrijsoppervlak, groter is dan de dikte van het vlakke stencildeel. Deze grotere dikte s van de spanranddelen, in het bijzonder de U-vorm, kan worden j verkregen door de stroomdichtheid te verhogen t.o.v. gebruikelijke ! 40 waarden. Des te hoger de stroomdichtheid, des te groter de 1028790 i • t - 5 - j verschillen in dikte van de metaalafzetting in de deelgroeven ten opzichte van het vlakke stencildeel. Verder kan de dikte van een spanranddeel worden gestuurd door langs de ten minste ene deelgroef een relatief groot oppervlak af te dekken met isolerend materiaal.In a further advantageous embodiment of the invention, a partial groove has a substantially rectangular cross-section. Such a rectangular cross-section makes it possible to adjust the shape of the clamping edge parts to the desired strength and thickness of the stencil. In a further favorable embodiment thereof, which is intended in particular for relatively thin stencils, the electroforming step is carried out during a predetermined period of time, such that a clamping edge part has substantially a U-shape. Such a U-shape is stronger than just an L-shaped hook part with a small thickness, while the legs of the U-shape can also be bent slightly towards each other, which can facilitate tightening in a tensioning profile. The electroforming step is preferably carried out for a predetermined period of time such that the thickness of a formed clamping edge part, viewed in a direction perpendicular to the local mold surface, is greater than the thickness of the flat stencil part. This greater thickness s of the clamping edge parts, in particular the U-shape, can be obtained by increasing the current density compared to conventional ones. 40 values. The higher the current density, the greater the differences in thickness of the metal deposit in the part grooves with respect to the flat stencil part. Furthermore, the thickness of a clamping edge part can be controlled by covering a relatively large surface with insulating material along the at least one part groove.

5 Met andere woorden de breedte van de isolerende baan kan worden benut om de dikte van een spanranddeel in te stellen.In other words, the width of the insulating web can be utilized to adjust the thickness of a clamping edge part.

Voor dikkere stencils wordt de elektroformeringsstap van het galvanisch afzetten van metaal met voordeel uitgevoerd gedurende een vooraf bepaalde tijdsperiode, zodanig dat een gevormd spanranddeel 10 een in hoofdzaak rechthoekige doorsnede bezit. Bij deze dikkere stencils wordt met voordeel de elektroformeringsstap zolang uitgevoerd, dat het groeifront van de metaalafzetting in de deelgroeven uiteindelijk gelijk is aan het groeifront van de metaalafzetting op het vlakke matrijsdeel van de elektroformerings-15 matrijs.For thicker stencils, the electroforming step of electroplating metal is advantageously carried out over a predetermined period of time, such that a formed tensioning edge portion 10 has a substantially rectangular cross-section. With these thicker stencils, the electroforming step is advantageously carried out so long that the growth front of the metal deposit in the part grooves is ultimately equal to the growth front of the metal deposit on the flat mold part of the electroforming mold.

De dikte van het verkregen stencil ligt bij voorkeur in het gebied van 50 tot 300 micrometer.The thickness of the stencil obtained is preferably in the range of 50 to 300 microns.

Nikkel heeft in het bijzonder de voorkeur als elektroformeerbaar metaal, daar het een hoge hardheid bezit, waardoor 20 de stencils een langere levensduur bezitten dan de roestvast stalen, met behulp van een laser gesneden stencils. De elektroformeringsstap wordt daartoe met voordeel in een nikkelhoudend bad uitgevoerd.Nickel is particularly preferred as an electroformable metal, since it has a high hardness, so that the stencils have a longer service life than the stainless steel, laser cut stencils. The electroforming step is advantageously carried out for this purpose in a nickel-containing bath.

Geschikte voorbeelden daarvan zijn zogeheten Watt's baden (omvattende nikkelchloride, nikkelsulfaat, boorzuur en een glansmiddel van de 25 eerste of tweede klasse) of een sulfonaatbad (omvattende nikkelchloride, nikkelsulfonaat, boorzuur en een glansmiddel van eerste of tweede klasse).Suitable examples thereof are so-called Watt's baths (comprising nickel chloride, nickel sulphate, boric acid and a brightener of the first or second class) or a sulphonate bath (comprising nickel chloride, nickel sulphonate, boric acid and a brightener of first or second class).

De breedte van een deelgroef ligt met voordeel in het gebied van enkele tientallen micrometers tot aan duizend micrometer, maar 30 wordt in hoofdzaak bepaald door de vormgeving en afmetingen van de sleufvormige opening in het spanprofiel, waarmee het vervaardigde stencil moet worden gebruikt.The width of a partial groove is advantageously in the range of a few tens of micrometers to a thousand micrometers, but is mainly determined by the shape and dimensions of the slot-shaped opening in the clamping profile with which the manufactured stencil must be used.

Volgens een tweede aspect heeft de uitvinding betrekking op een geëlektroformeerd stencil uit massief metaal, omvattende een vlak 35 stencildeel, waarin drukopeningen zijn voorzien, die door het massieve metaal zijn begrensd en die te drukken drukposities bepalen, in het bijzonder voor toepassing voor het bedrukken van een kaart met gedrukte schakeling (PCB) met soldeerpasta, welk stencil langs de omtrek op afstand daarvan is voorzien van tenminste een spanranddeel.According to a second aspect the invention relates to an electroformed stencil of solid metal, comprising a flat stencil part, in which printing openings are provided which are bounded by the solid metal and which define printing positions to be printed, in particular for use for printing a printed circuit board (PCB) with soldering paste, which stencil is provided with at least one clamping edge part along the circumference thereof.

40 Een dergelijk stencil kan met behulp van de hierboven beschreven 1 028790Such a stencil can be done with the aid of the above described 1 028790

I II I

- 6 - werkwijze volgens de uitvinding worden verkregen, en bezit dezelfde voordelen. Ook de overige hierboven beschreven voorkeursuitvoeringsvormen van het stencil zijn hierbij van toepassing. In het bijzonder ligt de verhouding van de dikte van een 5 spanranddeel ten opzichte van de dikte van het vlakke stencildeel van het stencil in het gebied van 4:1 tot 1:1.The method according to the invention can be obtained and has the same advantages. The other preferred embodiments of the stencil described above also apply here. In particular, the ratio of the thickness of a clamping edge part to the thickness of the flat stencil part of the stencil is in the range of 4: 1 to 1: 1.

De uitvinding zal hierna worden toegelicht aan de hand van de bijgevoegd tekening, waarinThe invention will be explained below with reference to the appended drawing, in which

Fig. 1 een aanzicht in perspectief van een uitvoeringsvorm van 10 een vlak stencil volgens de uitvinding toont;FIG. 1 shows a perspective view of an embodiment of a flat stencil according to the invention;

Fig. 2 een voorbeeld van een spanprofiel toont;FIG. 2 shows an example of a tension profile;

Fig. 3 een stencil volgens de uitvinding vervaardigd in het spanprofiel volgens fig. 2 toont; enFIG. 3 shows a stencil according to the invention manufactured in the tension profile according to FIG. 2; and

Fig. 4-7 verschillende vormen van doorsneden van spanranddelen 15 tonen.FIG. 4-7 show different forms of cross-sections of clamping edge parts.

Fig. 1 toont een uitvoeringsvorm van een stencil 10 volgens de uitvinding, dat bestaat uit een in hoofdzaak vlakke dunne nikkelen plaat. Het stencil 10 omvat een vlak stencildeel 12, waarin drukopeningen 14 zijn voorzien, welke overeenkomen met de 20 drukposities voor het bedrukken van een substraat. Langs alle omtrekszijden 16 zijn op enige afstand daarvan spanranddelen 18 voorzien, die in de weergegeven uitvoeringsvorm een in hoofdzaak rechthoekige doorsnede bezitten. Begrepen zal worden dat de afmetingen van de drukopeningen 14 en van de spanranddelen 16 sterk 25 zijn vergroot. Desgewenst kunnen de hoeken van het stencil 10 verwijderd zijn, indien dit door de vormgeving van de opening in het spanprofiel is vereist.FIG. 1 shows an embodiment of a stencil 10 according to the invention, which consists of a substantially flat thin nickel plate. The stencil 10 comprises a flat stencil part 12, in which printing openings 14 are provided, which correspond to the printing positions for printing a substrate. Along all circumferential sides 16, at some distance therefrom, clamping edge parts 18 are provided which in the embodiment shown have a substantially rectangular cross-section. It will be understood that the dimensions of the printing openings 14 and of the clamping edge parts 16 are greatly increased. If desired, the corners of the stencil 10 can be removed if this is required due to the shape of the opening in the clamping profile.

Fig. 2 toont een voorbeeld van een spanprofiel 20, dat wordt toegepast met roestvast stalen laser gesneden stencils. Een stencil 30 wordt daarbij in de spansleuf 22 opgenomen en gezet.FIG. 2 shows an example of a clamping profile 20 that is used with stainless steel laser cut stencils. A stencil 30 is thereby received and set in the clamping slot 22.

Fig. 3 toont een samenstel van een stencil 10 volgens de uitvinding en een spanprofiel 20, waarbij het stencil 10 in de spansleuf 22 is geschoven. Een spanranddeel 18 haakt daarbij achter een bocht of hoek 24 die in de spansleuf 22 begrenzende wand 26 is 35 voorzien.FIG. 3 shows an assembly of a stencil 10 according to the invention and a clamping profile 20, wherein the stencil 10 is slid into the clamping slot 22. A tensioning edge part 18 then hooks behind a bend or angle 24 which is provided in wall 26 bounding in the tensioning slot 22.

Fig. 4-7 tonen verschillende vormen van de doorsnede van een spanranddeel 18, zoals deze met behulp van de werkwijze volgens de uitvinding kunnen worden vervaardigd. Fig. 4 toont een deel van een elektroformeringsmatrijs 30 met een vlak matrijsgedeelte 32 en een ! 40 deelgroef 34 met rechthoekige doorsnede. Op het gedeelte 32 zijn | 1028790 - 7 - isolerende gebieden 36 voorzien op posities van de in het te vervaardigen stencil 10 te vormen drukopeningen 14. Deze drukopeningen 14 zijn aldus in het gerede stencil 10 begrensd door metaal. Langs de buitenzijde van de deelgroef 34 en op enige afstand 5 daarvan is een isolerende baan 38 voorzien. Op deze matrijs 30 is tijdens de elektroformeringsstap het stencil 10 inclusief vlak stencildeel 12 en spanranddeel 18 in een stap gevormd door afzetting van metaal uit een elektroformeringsbad op het vlakke matrijsgedeelte 32 rondom de isolerende gebieden 36 en in de deelgroef 34 en tot aan 10 de isolerende baan 38. Fig. 5-7 tonen alleen het gevormde spanranddeel 18. De groefbreedte bedraagt in alle gevallen 600 micrometer. In fig. 4 heeft de doorsnede van spanranddeel 18 een U-vorm, waarbij de dikte van de benen 40 en de bodem 42 circa drie maal zo groot is als de dikte van het stencil 10 (ongeveer 50 micrometer). 15 Deze dikte is gestuurd met behulp van de stroomdichtheid. Zoals reeds eerder is gesteld, geldt des te hoger de stroomdichtheid des te groter de verschillen in dikte tussen het spanranddeel 18 en het vlakke stencildeel 12. Aan de buitenzijde van het U-vormige spanranddeel 18 bevindt zich nog een kort uitsteeksel 50. Dit is het 20 gevolg van het feit dat de isolerende baan 38 niet direct aangrenzend aan de deelgroef 34 is voorzien, omdat anders het aangrenzende been 40 onvoldoende zou aangroeien tijden de elektroformeringsstap. Door de afstand van de isolerende baan 38 tot de buitenzijde van de deelgroef 34, alsmede de breedte van de baan 38 te kiezen in 25 combinatie met de toegepaste stroomdichtheid kan de dikte van het U-vormige spanranddeel 18 worden gevarieerd vanaf het vereiste minimum tot geheel massief. Fig. 5 en 6 tonen andere voorbeelden van een in hoofdzaak U-vormige spanrand 18, waarbij het dikteverschil van de benen 40 en bodem 42 van de U-vorm ten opzichte van de dikte van het 30 vlakke stencildeel 12 kleiner is. Tenslotte toont fig. 7 een spanranddeel 18, dat geheel massief is en bij voorkeur wordt toegepast bij stencils waarvan de dikte in het bovengebied van de beschreven range ligt.FIG. 4-7 show different shapes of the cross-section of a tensioning edge part 18, such as can be produced by the method according to the invention. FIG. 4 shows a part of an electroforming die 30 with a flat die portion 32 and a 40 part groove 34 with rectangular cross section. On the part 32 are | Insulating areas 36 provided at positions of the printing openings 14 to be formed in the stencil 10 to be produced. These printing openings 14 are thus bounded by metal in the finished stencil 10. An insulating path 38 is provided along the outside of the part groove 34 and at some distance therefrom. On this mold 30, during the electroforming step, the stencil 10 including flat stencil part 12 and tensioning edge part 18 is formed in a step by depositing metal from an electroforming bath on the flat mold part 32 around the insulating regions 36 and into the part groove 34 and up to the insulating region lane 38. FIG. 5-7 show only the formed tensioning edge part 18. The groove width is 600 micrometres in all cases. In Fig. 4, the cross-section of the clamping edge part 18 has a U-shape, the thickness of the legs 40 and the bottom 42 being approximately three times as large as the thickness of the stencil 10 (approximately 50 micrometers). This thickness is controlled with the aid of the current density. As stated earlier, the higher the current density, the greater the differences in thickness between the clamping edge part 18 and the flat stencil part 12. On the outside of the U-shaped clamping edge part 18 there is still a short protrusion 50. This is the Due to the fact that the insulating web 38 is not provided immediately adjacent to the sub-groove 34, because otherwise the adjacent leg 40 would not grow sufficiently during the electroforming step. By choosing the distance from the insulating web 38 to the outside of the part groove 34, as well as the width of the web 38 in combination with the applied current density, the thickness of the U-shaped clamping edge part 18 can be varied from the required minimum to whole massive. FIG. 5 and 6 show other examples of a substantially U-shaped tensioning edge 18, wherein the thickness difference of the legs 40 and bottom 42 of the U-shape relative to the thickness of the flat stencil part 12 is smaller. Finally, fig. 7 shows a tensioning edge part 18, which is entirely solid and is preferably used with stencils whose thickness lies in the upper region of the described range.

Het toegepaste elektroformeringsbad was een Watt's bad, 35 omvattende nikkelchloride=200 g/1, nikkelsulfaat=100 g/1, boorzuur=40g/l en glansmiddel van eerste klasse 10 ml/1. De pH van het bad bedroeg 4 en de temperatuur 50°C.The electroforming bath used was a Watt's bath, comprising nickel chloride = 200 g / l, nickel sulfate = 100 g / l, boric acid = 40 g / l and brightener of first class 10 ml / l. The pH of the bath was 4 and the temperature 50 ° C.

Het in fig. 4 weergegeven spanranddeel 18 werd vervaardigd bij 2 een stroomdichtheid van 8-10 A/dm , terwijl de in fig. 5 weergegeven 1028790 - 8 - delen werden gemaakt bij 4 A/dm2. De breedte van de lakbaan werd gevarieerd van ca. 1 mm (fig. 4) tot ongeveer 50 micrometer (fig.The clamping edge part 18 shown in Fig. 4 was manufactured at 2 a current density of 8-10 A / dm, while the 1028790-8 parts shown in Fig. 5 were made at 4 A / dm 2. The width of the paint job was varied from approximately 1 mm (Fig. 4) to approximately 50 microns (Fig.

7.) . Met voordeel wordt een brede baan gebruikt, en wordt de dikte van een spanranddeel ten opzichte van het vlakke stencildeel geregeld 5 door selectie van de toe te passen stroomdichtheid.7.). A wide web is advantageously used, and the thickness of a clamping edge part relative to the flat stencil part is controlled by selection of the current density to be used.

i 10287901028790

Claims (15)

1. Werkwijze voor het elektroformeren van een stencil (10) uit massief metaal met drukopeningen (14), die door het massieve metaal zijn begrensd en die te drukken drukposities bepalen, in het bijzonder voor toepassing bij het bedrukken van een kaart met 5 gedrukte schakeling (PCB) met soldeerpasta, welk stencil in spanprofielen (20) kan worden opgespannen, welke werkwijze de volgende stappen omvat: het verschaffen van een elektroformeringsmatrijs (30) uit j geleidend materiaal met een vlak matrijsgedeelte (32) in hoofdzaak 10 overeenkomend met het te vervaardigen stencil en met in hoofdzaak op ten minste een positie van een omtrekszijde van het te vervaardigen stencil een in het matrijsoppervlak voorziene deelgroef (34); het aanbrengen van isolerende gebieden (36) op het vlakke matrijsgedeelte (32) op de posities van de te vormen drukopeningen 15 (14); het aanbrengen van een isolerende baan (38) aan de buitenzijde van de deelgroef (34) op een vooraf bepaalde afstand daarvan; een elektroformeringsstap van het in een galvanisch bad afzetten van metaal op de elektroformeringsmatrijs (30) teneinde het 20 stencil (10) met drukopeningen (14) in een vlak stencildeel (12) en ten minste één spanranddeel (18) langs de omtrek van het stencil op de positie van de deelgroef (34) te vormen.Method for electroforming a solid metal stencil (10) with printing openings (14) bounded by the solid metal and determining printing positions to be printed, in particular for use in printing a printed circuit card (PCB) with solder paste, which stencil can be clamped in clamping profiles (20), which method comprises the steps of: providing an electroforming die (30) of conductive material with a flat die portion (32) substantially corresponding to the make stencil and with at least at a position of a peripheral side of the stencil to be produced a part groove (34) provided in the mold surface; providing insulating regions (36) on the flat mold portion (32) at the positions of the printing openings 15 (14) to be formed; arranging an insulating web (38) on the outside of the partial groove (34) at a predetermined distance therefrom; an electroforming step of depositing metal on the electroforming die (30) in a galvanic bath to form the stencil (10) with printing openings (14) in a flat stencil part (12) and at least one clamping edge part (18) along the circumference of the stencil at the position of the part groove (34). 2. Werkwijze volgens conclusie 1, waarbij een deelgroef (34) in hoofdzaak een rechthoekige doorsnede bezit. 30The method of claim 1, wherein a partial groove (34) has a substantially rectangular cross-section. 30 2. Werkwijze volgens conclusie 1, waarbij het stencil (10) met 25 drukopeningen (14) en spanranddeel (18) in één elektroformeringsstap wordt vervaardigd.2. Method according to claim 1, wherein the stencil (10) with printing openings (14) and clamping edge part (18) is produced in one electroforming step. 3. Werkwijze volgens conclusie 2, waarbij de elektroformeringsstap wordt uitgevoerd gedurende een voorafbepaalde tijdsperiode zodanig dat een gevormd spanranddeel een in hoofdzaak U-vorm bezit.The method of claim 2, wherein the electroforming step is performed for a predetermined period of time such that a formed tensioning edge portion has a substantially U-shape. 4. Werkwijze volgens conclusie 2, waarbij de elektroformeringsstap wordt uitgevoerd gedurende een voorafbepaalde tijdsperiode zodanig dat de dikte van een gevormd spanranddeel (18), gezien in een 1 02 8790 - 10 - richting loodrecht op het lokale matrijsoppervlak, groter is dan de dikte van het vlakke stencildeel (12).The method of claim 2, wherein the electroforming step is performed for a predetermined period of time such that the thickness of a formed tensioning edge portion (18), viewed in a direction perpendicular to the local mold surface, is greater than the thickness of the flat stencil part (12). 5. Werkwijze volgens conclusie 2, waarbij de elektroformeringsstap 5 wordt uitgevoerd gedurende een voorafbepaalde tijdsperiode zodanig dat een gevormd spanranddeel een in hoofdzaak rechthoekige doorsnede bezit.The method of claim 2, wherein the electroforming step 5 is performed for a predetermined period of time such that a formed tensioning edge portion has a substantially rectangular cross-section. 6. Werkwijze volgens een van de voorgaande conclusies, waarbij de 10 hoogte van de isolerende gebieden (36) groter is dan de dikte van het te vervaardigen stencil (10).6. Method as claimed in any of the foregoing claims, wherein the height of the insulating regions (36) is greater than the thickness of the stencil (10) to be manufactured. 7. Werkwijze volgens een van de voorgaande conclusies, waarbij de elektroformeringsstap wordt uitgevoerd gedurende een vooraf bepaalde 15 tijdsperiode zodanig dat het gevormde vlakke stencildeel (12) een dikte in het gebied van 50 tot 300 micrometer bezit.7. A method according to any one of the preceding claims, wherein the electroforming step is carried out for a predetermined period of time such that the shaped flat stencil part (12) has a thickness in the range of 50 to 300 micrometres. 8. Werkwijze volgens een van de voorgaande conclusies, waarbij de elektroformeringsstap wordt uitgevoerd in een nikkelhoudend bad. 20The method according to any of the preceding claims, wherein the electroforming step is performed in a nickel-containing bath. 20 9. Werkwijze volgens een van de voorgaande conclusies, waarbij de isolerende baan (38) een breedte heeft die groter is dan de breedte van de groef (34).The method of any one of the preceding claims, wherein the insulating web (38) has a width that is greater than the width of the groove (34). 10. Geëlektroformeerd stencil (10) uit massief metaal omvattende een vlak stencildeel (12), waarin drukopeningen (14) zijn voorzien, die door het massieve metaal zijn begrensd en die te drukken drukposities bepalen, in het bijzonder voor toepassing voor het bedrukken van een kaart met gedrukte schakeling (PCB) met 30 soldeerpasta, welk stencil (10) langs de omtrek op afstand daarvan is voorzien van tenminste een spanranddeel (18).An electroformed solid metal stencil (10) comprising a flat stencil part (12) provided with printing openings (14) bounded by the solid metal and defining printing positions to be printed, in particular for use in printing a printed circuit board (PCB) with soldering paste, which stencil (10) is provided with at least one clamping edge part (18) along its periphery at a distance therefrom. 11. Stencil volgens conclusie 10, waarbij een spanranddeel (18) een in hoofdzaak U-vorm bezit. 35The stencil of claim 10, wherein a tensioning edge portion (18) has a substantially U-shape. 35 12. Stencil volgens conclusie 11, waarbij de diktes van de samenstellende delen (40, 42) van een U-vormig spanranddeel (18) groter zijn dan de dikte van het vlakke stencildeel (12) van het stencil (10) . 40 1 02 87 9 0 - 11 -The stencil of claim 11, wherein the thicknesses of the constituent parts (40, 42) of a U-shaped clamping edge part (18) are greater than the thickness of the flat stencil part (12) of the stencil (10). 40 1 02 87 9 0 - 11 - 13. Stencil volgens conclusie 10, waarbij een spanranddeel (18) een in hoofdzaak rechthoekige doorsnede bezit.The stencil of claim 10, wherein a tensioning edge portion (18) has a substantially rectangular cross-section. 14. Stencil volgens een van de voorgaande conclusies, waarbij het 5 massieve metaal nikkel omvat.14. Stencil according to any of the preceding claims, wherein the solid metal comprises nickel. 15. Stencil volgens een van de voorgaande conclusies, waarbij de verhouding van de dikte van een spanranddeel (18, 40, 42) ten opzichte van de dikte van het vlakke stencildeel (12) van het stencil 10 (10) ligt in het gebied van 4:1 tot 1:1. 1 028790Stencil according to one of the preceding claims, wherein the ratio of the thickness of a clamping edge part (18, 40, 42) to the thickness of the flat stencil part (12) of the stencil 10 (10) is in the range of 4: 1 to 1: 1. 1 028790
NL1028790A 2005-04-18 2005-04-18 Method for electroforming a stencil and such a stencil. NL1028790C2 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL1028790A NL1028790C2 (en) 2005-04-18 2005-04-18 Method for electroforming a stencil and such a stencil.
PCT/NL2006/000174 WO2006112695A2 (en) 2005-04-18 2006-04-04 Method for electroforming a stencil, and a stencil of this type

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL1028790A NL1028790C2 (en) 2005-04-18 2005-04-18 Method for electroforming a stencil and such a stencil.
NL1028790 2005-04-18

Publications (1)

Publication Number Publication Date
NL1028790C2 true NL1028790C2 (en) 2006-10-20

Family

ID=35429396

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NL1028790A NL1028790C2 (en) 2005-04-18 2005-04-18 Method for electroforming a stencil and such a stencil.

Country Status (2)

Country Link
NL (1) NL1028790C2 (en)
WO (1) WO2006112695A2 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3563428B1 (en) 2016-12-30 2021-02-17 Lumileds LLC Method for manufacturing light emitting devices using electroform stencil printing

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3769908A (en) * 1972-08-28 1973-11-06 Rca Corp Metal mask screen for screen-printing
US6406988B1 (en) * 1998-04-24 2002-06-18 Amerasia International Technology, Inc. Method of forming fine pitch interconnections employing magnetic masks
GB2388073A (en) * 2002-05-02 2003-11-05 Tannlin Ltd Printing screens, frames therefor and printing screen units
GB2399788A (en) * 2003-03-27 2004-09-29 Dek Int Gmbh Printing screen with an image section and a stitch section

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3769908A (en) * 1972-08-28 1973-11-06 Rca Corp Metal mask screen for screen-printing
US6406988B1 (en) * 1998-04-24 2002-06-18 Amerasia International Technology, Inc. Method of forming fine pitch interconnections employing magnetic masks
GB2388073A (en) * 2002-05-02 2003-11-05 Tannlin Ltd Printing screens, frames therefor and printing screen units
GB2399788A (en) * 2003-03-27 2004-09-29 Dek Int Gmbh Printing screen with an image section and a stitch section

Also Published As

Publication number Publication date
WO2006112695A3 (en) 2006-12-14
WO2006112695A2 (en) 2006-10-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4744790B2 (en) Deposition mask, deposition mask frame assembly, and manufacturing method thereof
EP1420621A1 (en) Ultra-thin copper foil with carrier, method of production of same, and printed circuit board using ultra-thin copper foil with carrier
JP4959052B2 (en) Improved method of forming conductive traces and printed circuit manufactured thereby
US6659328B2 (en) Method and apparatus for deposition of solder paste for surface mount components on a printed wiring board
GB2415297A (en) Circuit card with thermally conductive bar
TW200824509A (en) Film carrier tape for mounting electronic components and method of manufacturing the film carrier tape
US20040079644A1 (en) Metal plating apparatus and process
NL1028790C2 (en) Method for electroforming a stencil and such a stencil.
EP1015130B1 (en) Electroforming method for making a squeegee blade
JP3120130B2 (en) Manufacturing method of metal mask plate for printing
JPH05220920A (en) Production of metal mask plate for printing
JP4720002B2 (en) Screen printing plate and manufacturing method thereof
JP2003031333A (en) Terminal manufacturing method
EP0029348A2 (en) Metal printing screen for flat screen printing
JP2001277745A (en) Screen printing plate and manufacturing method for the same
KR20070065910A (en) Mandrels for electroforming printing screens, and electroforming apparatus
JP3275378B2 (en) Manufacturing method of printed wiring board
JP2003072021A (en) Metal mask for printing
JP2685017B2 (en) Manufacturing method of printed wiring board
JPH09300573A (en) Electrocast thin metal plate and manufacture thereof
JP4314970B2 (en) Screen printing plate manufacturing method
JP3141118B2 (en) Manufacturing method of metal mask plate for printing
JP2784569B2 (en) Plating circuit body, plating circuit laminate, printed circuit body, and methods of manufacturing the same
JPH05309965A (en) Metal mask for screen printing
JP7032860B2 (en) Connector terminals and electronic devices

Legal Events

Date Code Title Description
PD2B A search report has been drawn up
VD1 Lapsed due to non-payment of the annual fee

Effective date: 20091101