WO2002092326A1 - Extrusion die - Google Patents

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WO2002092326A1
WO2002092326A1 PCT/CH2002/000251 CH0200251W WO02092326A1 WO 2002092326 A1 WO2002092326 A1 WO 2002092326A1 CH 0200251 W CH0200251 W CH 0200251W WO 02092326 A1 WO02092326 A1 WO 02092326A1
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WO
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embossing
press
embossing tool
press plate
tool
Prior art date
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PCT/CH2002/000251
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German (de)
French (fr)
Inventor
Philippe Steiert
Walter Schmidt
Original Assignee
Elmicron Ag
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Filing date
Publication date
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
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    • H05K3/107Apparatus 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 by filling grooves in the support with conductive material

Definitions

  • the invention relates to the field of embossing structures on dielectric substrates, in particular in printed circuit board and connecting substrate technology. It relates in particular to stamps, a method and an embossing tool according to the preambles of the independent claims.
  • Modern circuit boards and analog connection substrates such as high-density interconnects (HDI), multi-chip modules (MCM) and also so-called interposers - substrates such as chip-scale packages (CSP) or ball grid arrays (BGA) are characterized by an ever higher packing density, which at the same time requires the use of microholes and ever finer conductor structures. At the same time, the pressure towards lower costs and also towards environmentally neutral processes and materials is constantly increasing.
  • embossing tools are required which are designed as matrices and which usually contain fine structures which are to be taught to the starting product. Such are present as, for example, molded, metallic, relatively thin plates which have the structures in the form of suitable elevations.
  • embossing tools For the formation and manufacture of such embossing tools, reference is made to the Swiss patent application by the same applicant, which has the same application date as the present application. The content of this patent application is included here insofar as it relates to the design and manufacture of embossing tools.
  • Such embossing tools are mounted on heatable and coolable embossing stamps, with two-sided embossing the two tools for the two sides having to be aligned exactly with one another. It is important that the tools fit snugly on the press rams so that the heat transfer from the ram to the tool is not inhomogeneous.
  • Fig. 1 shows schematically a sectional view through such an arrangement.
  • the press punches 1, 3 also each have an embossing tool 11, 13.
  • the assembly of the tools 11, 13 - shown schematically here are new embossing tools - can be carried out on the stamp by a material connection, such as by soldering or gluing, these methods making disassembly very difficult.
  • the tool can be form-fitting by using screws. Clamps etc. are attached (not shown in Fig. 1).
  • this means that the embossing tools are relatively thick, since otherwise their mechanical strength is insufficient. For new, thinner embossing tools, the small thickness of the tools would make it impossible to attach mechanical fastening elements.
  • the figure also shows guide means 15 through which the mutual alignment of the embossing tools should be as good as possible.
  • a disadvantage of the arrangement shown in FIG. 1 is the relatively long distance that the heat has to travel from the heater to the embossing tool. This is associated with a relatively large thermal mass, which has to be heated up and cooled down again. This causes long cycle times, which can be up to an hour. The inertia of warming up and cooling is increased if the tools are attached with thermally insulating adhesives or if the mechanical connection is not perfectly positive.
  • the tool is relatively thick (for example 4-8 mm thick), so that it has the necessary mechanical stability, which also ensures a flat surface that lies against the press die and thus the form-fitting connection .
  • the production of the embossing tools takes a relatively long time, for example a plating process of several days has to be accepted.
  • the demands placed on the flatness of the rigid embossing tool are extremely high, since the depressions to be made are only a few ⁇ m to a few dozen ⁇ m deep. Bumps of, for example, 10 ⁇ m over a distance of 10 cm can make a stamping tool unusable, for example.
  • Another problem is the exact alignment of the two embossing tools with each other.
  • registration is determined by trial embossing, which is assessed by a special microscope attached to the hot stamping machine.
  • the position of an embossing tool is corrected on the basis of the evaluation of this sample embossing. This procedure is complex and often requires several trial runs.
  • This invention is therefore based on the object of providing a stamp which overcomes the disadvantages of existing arrangements and which, in particular, permits faster and yet controlled heating and cooling of the tools and thus also allows the process cycles to be shortened considerably.
  • the embossing tools should be relatively economical to manufacture. They should also preferably facilitate the mutual alignment of the embossing tools.
  • the press ram arrangement is essentially characterized in that embossing tools are arranged on a press ram with cooling means.
  • the embossing tools themselves are provided with a heater. This can consist, for example, of at least two power connections through which a voltage can be applied across the metallic embossing tool, thereby generating Joule heat.
  • the embossing tools are designed as relatively thin metal foils which are backed with a soft press cushion.
  • This aspect is based on the idea of achieving the best possible thermal and mechanical contact between the stamp and the stamping tool, in that the latter is designed to be relatively flexible and in that minor unevenness in the film can be compensated for by the press cushion.
  • fixation of the tool by vacuum is another possibility that does not require any integral connection and thus also enables the tool to be changed easily. Registration with the other tool for the back can still be done using registration bolts or a method described below.
  • the relatively thin, metallic embossing tools which essentially consist of nickel, for example, are electrically connected to a control device that regulates the current according to the measured values of a temperature sensor, and are heated to a temperature to be set by a controlled current passage.
  • the embossing tool must be electrically insulated from the press plate, which can be accomplished using the Teflon or silicone press cushion mentioned above.
  • the thermal mass of the nickel foil is very small, which allows quick heating and cooling times.
  • the press plate can only be used for cooling.
  • the temperature distribution is more homogeneous.
  • piezo elements are arranged inside a press plate. These can be controlled individually, which leads to the piezo elements expanding and being able to deform the press plate locally. At the same time, these elements can be used to measure the local compressive stresses, which leads to a self-regulating, active system. If one element measures a lower compressive stress compared to the other elements, one must assume that the pressure in the embossing material is applied unevenly. The element can then be extended by applying a voltage, which is equivalent to an increase in the local pressure. If all elements are coupled via a corresponding control, a very even pressure distribution can be achieved.
  • a press plate is divided into individual elements by slots.
  • Other arrangements of the active piezo elements that lead to bending, twisting or warping of the press plates are also possible.
  • the piezo elements can also be used to introduce additional energy in the form of ultrasonic energy into the embossed material. This can further shorten the embossing time and improve quality.
  • the piezo elements After the actual hot stamping and cooling of the stamped product, it is separated from the tool. In the case of very fine and deep structures, this can lead to problems in that parts of the plastic stick to these structures. On the one hand, this creates breakouts in the embossed structure, on the other hand, the remnants remain in the tool, which is also undesirable.
  • the use of ultrasound during the separation facilitates this delicate process and the yield, as well as the tool life, is increased.
  • the embossing tool is designed in such a way that the exact alignment of the two embossing tools is very easy for one another and to a certain extent takes place automatically. This brings great relief in
  • embossing tool On one embossing tool, special grid arrangements of cone, pyramid or cutting tip are provided in several places, which find their corresponding inverse structures on the other embossing tool.
  • the embossed goods must be excluded from the registration grids, otherwise embossing will also occur at these points, which is naturally not desirable.
  • the registration grids are produced with the embossing tools and are therefore optimally adjusted to the embossing pattern.
  • These conical grids can also only be produced with the help of one in the simultaneously filed Swiss patent application by the same applicant, since the conventional method only allows rectangular structures.
  • FIG. 1 is a sectional view of a stamping arrangement according to the prior art, but with a new type only indicated schematically
  • FIG. 2 shows a sectional view of a press punch arrangement according to the invention
  • FIG. 3 shows a sectional view of half of a further press punch arrangement
  • FIG. 4a is a sectional view of two spaced embossing tools, each with a grid arrangement of pyramidal tips and and
  • FIG. 4b shows the sectional view of FIG. 4a, the embossing tools resting on one another and the tips engaging in one another.
  • 2 shows a press ram arrangement with two press rams 1, 3 and press plates 5, 7, each of which has at least coolant.
  • the coolants are indicated by round channel openings 9.
  • a coolant for example, can circulate in such channel openings.
  • the coolants can equally well have any other form.
  • the tools 11, 13 are designed, for example, as novel tools, the manufacture of which is disclosed in the simultaneously filed patent application by the same applicant. They have a thickness of 30 ⁇ m to 1 mm, for example between 50 and 300 ⁇ m.
  • are made of an electrically conductive material, for example nickel, a nickel alloy or a combination of layers of a nickel alloy with layers of a copper alloy or of some other conductor material or another combination of conductor materials.
  • an electrically conductive material for example nickel, a nickel alloy or a combination of layers of a nickel alloy with layers of a copper alloy or of some other conductor material or another combination of conductor materials.
  • a thin layer 15, 17 of electrically insulating material as a press cushion, for example in the form of a Teflon film, a silicone film or a layer of another heat-resistant plastic.
  • power supply means 21 by means of which a voltage can be applied across the tools between connections 23, 25.
  • the press plates 5, 7 of the press rams are, for example, continuously and continuously cooled and kept at a predetermined temperature, for example approximately at room temperature, at the cooling water temperature or at the evaporation temperature of a coolant used at the pressure prevailing in the cooling system.
  • a voltage is applied across the tools until they are heated to the desired temperature by the resulting Joule heat.
  • the electrically generated heat output is then reduced, so that the temperature is kept constant and only the heat flowing to the embossing plates 5, 7 is compensated.
  • a temperature sensor or several temperature sensors can be attached to the tools 11, 13. During the entire process, the temperature of the embossing tools is higher than that of the press plates 5, 7; the latter is at most slightly higher than the temperature of the coolant or the temperature that the press plates have when no heating is switched on.
  • embossing tools 11, 13 are relatively thin, their electrical resistance is high compared to the electrical resistance of existing embossing tools. Depending on the material, heating is made possible or facilitated by the flow of current, since feed lines which are not centimeter thick are required for the required current strength and the electrical contacts do not heat up excessively as a result.
  • the power through the stamping tools is simply switched off.
  • the heat stored in the tools then flows away in a short time, since the tools are thin and have a low heat capacity. As a result, the temperature of the tools quickly adjusts to that of the press plates 5, 7.
  • the cooling of the press plates can also be switched off during the phase during which the embossing tools 11, 13 must be warm.
  • FIG. 3 differs from that of FIG. 2 in that 7 piezo elements 31 are arranged in the interior of the press plate.
  • the piezo elements 31 can be controlled individually, for example, which is indicated in the figure by the individual voltage supply means 33.
  • the press plates are then made of a material and dimensioned accordingly that at least its surface facing the tool is easily mechanically deformable.
  • the coolants are preferably introduced into or attached to the press plate in the vicinity of the surface facing the tool.
  • FIG. 4a shows two embossing tools 41, 43, each with two areas with a raster structure 41.1, 41.2, 43.1, 43.2 of pyramid-shaped tips.
  • the grid structures opposite each other are complementary.
  • guide means are formed.

Abstract

The extrusion die (1, 3) comprises a pressure plate (5, 7) and an electrically-conducting stamping die (11, 13, 41, 43) mounted thereon. The pressure plate (5, 7) comprises cooling means (9), whereas the stamping die (11, 13, 41, 43) may be directly heated, for example by electrical conduction.

Description

PRESSSTEMPEL PRESS TEMPLE
Die Erfindung betrifft das Gebiet der Prägung von Strukturen auf dielektrischen Substraten, insbesondere in der Leiterplatten- und Verbindungssubstrattechnik. Sie betrifft insbesondere Presstempel, ein Verfahren und ein Prägewerkzeug gemäss den Oberbegriffen der unabhängigen Ansprüche.The invention relates to the field of embossing structures on dielectric substrates, in particular in printed circuit board and connecting substrate technology. It relates in particular to stamps, a method and an embossing tool according to the preambles of the independent claims.
Moderne Leiterplatten und analoge Verbindungssubstrate, wie High-Density-Inter- connects (HDI), Multi- Chip-Module (MCM) und auch sogenannte Interposer - Substrate wie Chip-Scale-Packages (CSP) oder Ball-Grid-Arrays (BGA) zeichnen sich durch eine immer höhere Packungsdichte aus, die gleichzeitig die Verwendung von Mikrolöchern und auch immer feineren Leiterstrukturen bedingt. Gleichzeitig nimmt der Druck in Richtung niedrigerer Kosten und auch in Richtung umweltneutraler Verfahren und Materialien ständig zu.Modern circuit boards and analog connection substrates, such as high-density interconnects (HDI), multi-chip modules (MCM) and also so-called interposers - substrates such as chip-scale packages (CSP) or ball grid arrays (BGA) are characterized by an ever higher packing density, which at the same time requires the use of microholes and ever finer conductor structures. At the same time, the pressure towards lower costs and also towards environmentally neutral processes and materials is constantly increasing.
Konventionelle Verfahren zur Herstellung der Mikrolöcher basieren entweder auf Laser - Bohren, Plasmaverfahren bzw. photochemischer Prozesse. Die Verfahren zur Herstellung der Leiterstrukturen verwenden praktisch zu 100% photochemische Pro- zesse, verbunden mit subtraktivem Ätzen der zu strukturierenden Metallschichlen. Diese Verfahren weisen eine Reihe von Nachteilen technischer Art und auch in Bezug auf die Kosten auf, und sie sind auch - was die Umwelt betrifft - nicht unproblematisch, sodass nach neuen, besseren Verfahren gesucht wird. In der Anmeldung PCT/CHO 1/00004 wird ein solches neues Verfahren beschrieben, bei dem der Prozess des Heiss-Prägens zur Strukturierung und gleichzeitig auch zur Erzeugung der Mikrolöcher eingesetzt wird. Dieser Prozess erlaubt nicht nur die sehr ökonomische Herstellung solcher Substrate, sondern ist auch geeignet, feinste Leiter- Strukturen mit hoher Ausbeute sehr umweltschonend zu produzieren.Conventional methods for producing the microholes are based either on laser drilling, plasma processes or photochemical processes. The methods for manufacturing the conductor structures use practically 100% photochemical processes, combined with subtractive etching of the metal layers to be structured. These processes have a number of technical disadvantages and also in terms of costs, and they are also not without problems in terms of the environment, so that new, better processes are sought. Such a new method is described in the application PCT / CHO 1/00004, in which the process of hot stamping is used for structuring and at the same time for producing the microholes. This process not only allows the very economical production of such substrates, but is also suitable for producing the finest conductor structures with a high yield in a very environmentally friendly manner.
Für die Heissprägung von Substraten werden Prägewerkzeuge benötigt, welche als Matrizen ausgebildet sind und die meist feinen Strukturen beinhalten, welche dem Ausgangsprodukt beigebracht werden sollen. Solche sind als bspw. abgeformte, metallische, relativ dünne Platten vorhanden, welche die Strukturen in der Form von geeigneten Erhebungen aufweisen. Zur Ausbildung und zur Herstellung von solchen Prägewerkzeugen sei auf die schweizerische Patentantmeldung desselben Anmelders verwiesen, welche das gleiche Anmeldedatum wie die vorliegende Anmeldung trägt. Der Inhalt dieser Patentanmeldung wird, soweit sie sich auf die Ausbildung und Herstellung von Prägewerkzeugen bezieht, hier mit einbezogen. Solche Prägewerkzeuge werden auf heiz- und kühlbare Prägestempel montiert, wobei bei beidseitigem Prägen, die beiden Werkzeuge für die beiden Seiten exakt gegeneinander ausgerichtet werden müssen. Es ist wichtig, dass die Werkzeuge satt an den Pressstempeln anliegen, sodass der Wärmeübergang vom Stempel zum Werkzeug nicht inhomogen erfolgt.For hot embossing of substrates, embossing tools are required which are designed as matrices and which usually contain fine structures which are to be taught to the starting product. Such are present as, for example, molded, metallic, relatively thin plates which have the structures in the form of suitable elevations. For the formation and manufacture of such embossing tools, reference is made to the Swiss patent application by the same applicant, which has the same application date as the present application. The content of this patent application is included here insofar as it relates to the design and manufacture of embossing tools. Such embossing tools are mounted on heatable and coolable embossing stamps, with two-sided embossing the two tools for the two sides having to be aligned exactly with one another. It is important that the tools fit snugly on the press rams so that the heat transfer from the ram to the tool is not inhomogeneous.
Fig. 1 zeigt schematisch ein Schnittbild durch eine derartige Anordnung. Man erkennt die beiden Pressstempel 1, 3 mit den Pressplatten 5, 7, die je eine genau kontrollierbare Heizung, sowie auch eine Kühlung aufweisen. Die Heizung wie auch die Kühlung sind durch runde Kanalöffnungen 9 angedeutet. Eine solche Anordnung ist für konventionelle Prägewerkzeuge im Prinzip schon bekannt. Die Pressstempel 1, 3 weisen ferner noch je ein Prägewerkzeug 11, 13 auf. Die Montage der Werkzeuge 11, 13 - schematisch dargestellt sind hier neuartige Prägewerkzeuge - am Stempel kann durch eine stoffschlüssige Verbindung, wie z.B. durch Auflöten oder Aufkleben erfolgen, wobei diese Verfahren eine Demontage sehr erschweren. Zudem kann das Werkzeug formschlüssig durch die Verwendung von Schrauben. Klemmen etc. befestigt werden (in Fig. 1 nicht gezeigt). Dies bedingt aber, dass die Prägewerkzeuge relativ dick sind, da sonst deren mechanische Festigkeit nicht ausreichend ist. Für neuartige, dünnere Prägewerkzeuge würde die geringe Dicke der Werkzeuge das Anbringen von mechanischen Befestigungs- elementen verunmöglichen.Fig. 1 shows schematically a sectional view through such an arrangement. One recognizes the two press punches 1, 3 with the press plates 5, 7, which each have a precisely controllable heating and also a cooling. The heating and cooling are indicated by round channel openings 9. In principle, such an arrangement is already known for conventional stamping tools. The press punches 1, 3 also each have an embossing tool 11, 13. The assembly of the tools 11, 13 - shown schematically here are new embossing tools - can be carried out on the stamp by a material connection, such as by soldering or gluing, these methods making disassembly very difficult. In addition, the tool can be form-fitting by using screws. Clamps etc. are attached (not shown in Fig. 1). However, this means that the embossing tools are relatively thick, since otherwise their mechanical strength is insufficient. For new, thinner embossing tools, the small thickness of the tools would make it impossible to attach mechanical fastening elements.
In der Figur ersichtlich sind noch Führungsmittel 15, durch die eine möglichst gute gegenseitige Ausrichtung der Prägewerkzeuge gewährleisten sollen.The figure also shows guide means 15 through which the mutual alignment of the embossing tools should be as good as possible.
Ein Nachteil der in Fig 1 gezeigten Anordnung ist der relativ lange Weg, den die Wärme von der Heizung bis in das Prägewerkzeug zurückzulegen hat. Damit ver- bunden ist eine relativ grosse thermische Masse, die jeweils aufgeheizt und wieder abgekühlt werden muss. Dies verursacht lange Zykluszeiten, die bis zu einer Stunde betragen können. Die Trägheit von Aufwärmen und Abkühlung wird noch verstärkt, wenn die Werkzeuge mit thermisch isolierenden Klebstoffen angebracht sind oder wenn die mechanische Verbindung nicht perfekt formschlüssig ist.A disadvantage of the arrangement shown in FIG. 1 is the relatively long distance that the heat has to travel from the heater to the embossing tool. This is associated with a relatively large thermal mass, which has to be heated up and cooled down again. This causes long cycle times, which can be up to an hour. The inertia of warming up and cooling is increased if the tools are attached with thermally insulating adhesives or if the mechanical connection is not perfectly positive.
Ausserdem ist bei einer solchen Anordnung gemäss dem Stand der Technik das Werkzeug relativ dick (bspw. 4-8 mm dick), damit es die nötige mechanische Stabilität besitzt, die auch eine ebene, an dem Presstempel anliegende Oberfläche und damit die Formschlüssigkeit der Verbindung gewährleistet. Dies hat zur Folge, dass die Herstellung der Prägewerkzeuge relativ lange dauert, bspw. muss ein Plattierungsvorgang von mehreren Tagen in Kauf genommen werden. Ausserde sind die Anforderungen an die Flachheit des steifen Prägewerkzeuges ausserordentlich gross, da die beizubringenden Vertiefungen nur einige μm bis einige Dutzend μm tief sind. Unebenheiten von bspw. 10 μm über eine Distanz von 10 cm können bspw. ein Prägewerkzeug bereits unbrauchbar machen.In addition, in such an arrangement according to the prior art, the tool is relatively thick (for example 4-8 mm thick), so that it has the necessary mechanical stability, which also ensures a flat surface that lies against the press die and thus the form-fitting connection , As a result, the production of the embossing tools takes a relatively long time, for example a plating process of several days has to be accepted. In addition, the demands placed on the flatness of the rigid embossing tool are extremely high, since the depressions to be made are only a few μm to a few dozen μm deep. Bumps of, for example, 10 μm over a distance of 10 cm can make a stamping tool unusable, for example.
Ein weiteres Problem besteht bei der exakten Ausrichtung der beiden Prägewerkzeuge zueinander. Normalerweise wird die Registrierung durch eine Probeprägung festgestellt, die durch ein spezielles, an der Heissprägemaschine angebrachtes Mikroskop beurteilt wird. Auf Grund der Auswertung dieser Probeprägung wird eine Lagekorrektur eines Prägewerkzeuges vorgenommen. Dieses Verfahren ist aufwendig und erfordert oftmals mehrere Probedurchgänge.Another problem is the exact alignment of the two embossing tools with each other. Typically, registration is determined by trial embossing, which is assessed by a special microscope attached to the hot stamping machine. The position of an embossing tool is corrected on the basis of the evaluation of this sample embossing. This procedure is complex and often requires several trial runs.
Dieser Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, einen Presstempel zur Verfügung zu stellen, welcher Nachteile bestehender Anordnungen überwinden, und welcher insbesondere ein rascheres und doch kontrolliertes Aufheizen und Abkühlen der Werkzeuge möglichen und damit auch eine wesentliche Verkürzung der Prozesszyklen erlauben. Die Prägewerkzeuge sollten relativ ökonomisch herstellbar sein. Sie sollen ausserdem vorzugsweise auch die gegenseitige Ausrichtung der Prägewerkzeuge erleichtern.This invention is therefore based on the object of providing a stamp which overcomes the disadvantages of existing arrangements and which, in particular, permits faster and yet controlled heating and cooling of the tools and thus also allows the process cycles to be shortened considerably. The embossing tools should be relatively economical to manufacture. They should also preferably facilitate the mutual alignment of the embossing tools.
Die Aufgabe wird gelöst durch die Erfindung, wie sie in den Patentansprüchen definiert ist.The object is achieved by the invention as defined in the patent claims.
Gemäss einem ersten Aspekt der Erfindung zeichnet sich die Pressstempelanordnung im Wesentlichen dadurch aus, dass Prägewerkzeuge auf einen Presstempel mit Kühlungsmitteln angeordnet sind. Die Prägewerkzeuge selbst sind mit einer Heizung versehen. Diese kann bspw. aus mindestens zwei Stromanschlüssen bestehen, durch welche über dem metallischen Prägewerkzeug eine Spannung angelegt werden kann, wodurch joulesche Wärme erzeugt wird.According to a first aspect of the invention, the press ram arrangement is essentially characterized in that embossing tools are arranged on a press ram with cooling means. The embossing tools themselves are provided with a heater. This can consist, for example, of at least two power connections through which a voltage can be applied across the metallic embossing tool, thereby generating Joule heat.
Gemäss einem weiteren wichtigen Aspekt sind die Prägewerkzeuge als verhältnismässig dünne Metallfolien ausgebildet, welche mit einem weichen Presskissen hinterlegt ist. Diesem Aspekt liegt die Idee zu Grunde, einen möglichtst guten thermischen und mechanischen Kontakt zwischen Presstempel und Prägewerkzeug zu erreichen, indem letzteres relativ flexibel ausgebildet ist, und indem kleinere Unebenheiten der Folie durch das Presskissen ausgeglichen werden können.According to another important aspect, the embossing tools are designed as relatively thin metal foils which are backed with a soft press cushion. This aspect is based on the idea of achieving the best possible thermal and mechanical contact between the stamp and the stamping tool, in that the latter is designed to be relatively flexible and in that minor unevenness in the film can be compensated for by the press cushion.
Eine wichtige, der Erfindung zu Grunde liegende Idee ist also die Verwendung von dünnen Prägewerkzeugen, die nur mehr im Bereich zwischen 50 und 300 μm dick sind. Solche Werkzeuge können mit einem Verfahren hergestellt werden, wie es in der bereits erwähnten schweizerischen Patentanmeldung des gleichen Anmelders beschrieben ist. Die im Vergleich zu herkömmlichen Werkzeugen (4-8 mm Dicke) geringe Dicke verkürzt den Plattierungsprozess von mehreren Tagen auf wenige Stunden, was nicht nur Kosten einspart, sondern auch die Durchlaufszeit für Prototypaufträge massiv verkürzt.An important idea on which the invention is based is the use of thin embossing tools which are only between 50 and 300 μm thick. Such tools can be manufactured using a method as described in the aforementioned Swiss patent application by the same applicant. The small thickness compared to conventional tools (4-8 mm thickness) shortens the plating process from several days to a few hours, which not only saves costs, but also shortens the lead time for prototype orders.
Bei beidseitigem Prägen und bei starren, d.h. dicken Werkzeugen, kommt der Ebenheit der Werkzeuge grösste Bedeutung zu. Da beim Aufplattieren von Hartnickel immer Spannungen in das abgeschiedene Material eingebaut werden, ist es sehr schwierig sehr ebene Werkzeuge herzustellen. Daher ist es äusserst vorteilhaft, die Werkzeuge dünn zu gestalten und sie gleichzeitig mit einem relativ weichen Presskissen zu hinterlegen, wodurch sich die Werkzeuge selbst den unterschiedlichen Druckverteilungen anpassen können. Dieses Presskissen, das man aus einem temperaturbeständigen Kunststoff, wie z.B. Teflon, oder Silicon herstellen kann, darf andererseits nicht zu dick sein, da ansonsten der Wärmedurchgang zu stark vermindert wird.With embossing on both sides and with rigid, ie thick, tools, the flatness of the tools is of the greatest importance. Since stresses are always built into the deposited material when hard nickel is plated, it is very difficult to produce very flat tools. It is therefore extremely advantageous to make the tools thin and at the same time to back them up with a relatively soft press cushion, which allows the tools to adapt themselves to the different pressure distributions. This press cushion, which is made from a temperature-resistant plastic, such as Teflon, or silicone on the other hand, must not be too thick, otherwise the heat transfer will be reduced too much.
Das Fixieren des Werkzeugs durch Vakuum ist eine weitere Möglichkeit, die keinerlei stoffschlüssige Verbindung benötigt und damit auch ein einfaches Wechseln des Werkzeugs ermöglicht. Die Registrierung gegenüber dem anderen Werkzeug für die Rückseite kann immer noch über Registrierbolzen, oder einem weiter unten beschriebenen Verfahren erfolgen.The fixation of the tool by vacuum is another possibility that does not require any integral connection and thus also enables the tool to be changed easily. Registration with the other tool for the back can still be done using registration bolts or a method described below.
Um die Zykluszeit noch weiter zu verkürzen wurde ein Konzept entwickelt, das als Grundidee eine direkte Heizung des Prägewerkzeuges durch Stromdurchgang vor- sieht. Dabei werden die relativ dünnen, metallischen Prägewerkzeuge, welche bspw. im Wesentlichen aus Nickel bestehen elektrisch an ein Steuergerät angeschlossen, das die Stromstärke gemäss den gemessen Werten eines Temperaturfühlers regelt, und durch einen kontrollierten Stromdurchgang auf eine einzustellende Temperatur aufgeheizt.In order to shorten the cycle time even further, a concept was developed which, as a basic idea, provides for direct heating of the embossing tool through the passage of electricity. The relatively thin, metallic embossing tools, which essentially consist of nickel, for example, are electrically connected to a control device that regulates the current according to the measured values of a temperature sensor, and are heated to a temperature to be set by a controlled current passage.
Dazu muss das Prägewerkzeug gegenüber der Pressplatte elektrisch isoliert werden, was durch das oben bereits erwähnte Presskissen aus Teflon oder Silicon bewerkstelligt werden kann.To do this, the embossing tool must be electrically insulated from the press plate, which can be accomplished using the Teflon or silicone press cushion mentioned above.
Die Vorteile dieses Anordnung sind klar ersichtlich:The advantages of this arrangement are clear:
Die thermische Masse der Nickelfolie ist sehr klein, was schnelle Aufheiz- und Abkühlzeiten erlaubt. Die Pressplatte kann nur zum Kühlen verwendet werden. Die Temperaturverteilung ist homogener.The thermal mass of the nickel foil is very small, which allows quick heating and cooling times. The press plate can only be used for cooling. The temperature distribution is more homogeneous.
Es kann Energie eingespart werden.Energy can be saved.
Bedingt durch die nunmehr niedrige Temperatur (z.B. Raumtemperatur) der Pressplatten, können andere aktive Elemente in diese integriert werden. Gemäss einem ersten Beispiel werden Piezoelemente im Innern einer Pressplatte angeordnet. Diese können einzeln angesteuert werden, was dazu führt, dass die Piezoelemente sich ausdehnen und die Pressplatte lokal verformen können. Gleichzeitig können diese Elemente dazu genutzt werden, die lokalen Druckspannungen zu messen, was zu einem selbstregulierenden, aktiven System führt. Misst ein Element eine geringere Druckspannung im Vergleich zu den übrigen Elementen, so muss man davon ausgehen, dass der Druck im Prägematerial ungleich-massig aufgebracht wird. Das Element kann dann durch Anlegen einer Spannung verlängert werden, was einer Erhöhung des lokalen Druckes gleichkommt. Wenn alle Elemente über eine entsprechende Steuerung gekoppelt werden, so ist damit eine sehr gleichmässige Druckverteilung erreichbar.Due to the low temperature (e.g. room temperature) of the press plates, other active elements can be integrated into them. According to a first example, piezo elements are arranged inside a press plate. These can be controlled individually, which leads to the piezo elements expanding and being able to deform the press plate locally. At the same time, these elements can be used to measure the local compressive stresses, which leads to a self-regulating, active system. If one element measures a lower compressive stress compared to the other elements, one must assume that the pressure in the embossing material is applied unevenly. The element can then be extended by applying a voltage, which is equivalent to an increase in the local pressure. If all elements are coupled via a corresponding control, a very even pressure distribution can be achieved.
Gemäss einer speziellen Ausführungsform wird eine Pressplatte durch Schlitze in einzelne Elemente aufgeteilt. Andere Anordnungen der aktiven Piezoelemente die zur Verbiegungen, Verwindungen oder Verwölbungen der Pressplatten führen sind ebenfalls möglich.According to a special embodiment, a press plate is divided into individual elements by slots. Other arrangements of the active piezo elements that lead to bending, twisting or warping of the press plates are also possible.
Gleichzeitig können die Piezoelemente auch dazu verwendet werden, zusätzlich Energie in Form von Ultraschallenergie in das Prägegut einzubringen. Dadurch kann die Prägezeit weiter verkürzt und die Qualität verbessert werden. Nach dem eigentlichen Heissprägen und Abkühlen des Prägeguts wird dieses vom Werkzeug separiert. Bei sehr feinen und tiefen Strukturen kann dies zu Problemen führen, indem Teile des Kunststoffs in diesen Strukturen haften bleiben. Dadurch entstehen einerseits Ausbrüche in der geprägten Struktur, andererseits verbleiben die Reste im Werkzeug, was ebenfalls nicht erwünscht ist. Die Anwendung von Ultraschall während der Separation erleichtert diesen heiklen Prozess und die Ausbeute, wie auch die Standzeit des Werkzeugs, wird erhöht.At the same time, the piezo elements can also be used to introduce additional energy in the form of ultrasonic energy into the embossed material. This can further shorten the embossing time and improve quality. After the actual hot stamping and cooling of the stamped product, it is separated from the tool. In the case of very fine and deep structures, this can lead to problems in that parts of the plastic stick to these structures. On the one hand, this creates breakouts in the embossed structure, on the other hand, the remnants remain in the tool, which is also undesirable. The use of ultrasound during the separation facilitates this delicate process and the yield, as well as the tool life, is increased.
Gemäss einem weiteren Aspekt der Erfindung ist das Prägewerkzeug so ausgeformt, dass die exakte Ausrichtung der beiden Prägewerkzeuge einander sehr leicht fällt und gewissermassen automatisch geschieht. Dies bringt eine grosse Erleichterung imAccording to a further aspect of the invention, the embossing tool is designed in such a way that the exact alignment of the two embossing tools is very easy for one another and to a certain extent takes place automatically. This brings great relief in
Vergleich zum vorstehend beschreiebenen Vorgehen gemäss dem Stand der Technik.Comparison with the procedure described above according to the prior art.
Auf einem Prägewerkzeug sind an mehreren Stellen spezielle Rasteranordnungen von kegel, - pyramiden - oder schneidenförmigen Spitzen vorgesehen, die auf dem anderen Prägewerkzeug ihre entsprechenden inversen Strukturen finden.On one embossing tool, special grid arrangements of cone, pyramid or cutting tip are provided in several places, which find their corresponding inverse structures on the other embossing tool.
Legt man nun die beiden Werkzeuge aufeinander, so rasten diese Strukturen gegenseitig ein und damit ist die Registrierung abgeschlossen. Dieses Sandwich von zwei zueinander genau ausgerichteten Prägewerkzeugen kann nun zwischen die Pressstempel geschoben werden. Wird die Presse leicht geschlossen und das Halte- Vakuum angeschaltet, so werden die beiden Hälften an die Pressstempel angesaugt und dort lagestabil gehalten.If you place the two tools on top of each other, these structures snap into each other and the registration is complete. This sandwich of two embossing tools that are precisely aligned with each other can now be pushed between the press punches. If the press is closed slightly and the holding vacuum switched on, the two halves are sucked onto the press rams and held there in a stable position.
Das Prägegut muss an den Registrierrastern ausgenommen sein, da es sonst an diesen Stellen ebenfalls zu Prägungen kommt, was naturgemäss nicht erwünscht ist. Die Registrierraster werden mit den Prägewerkzeugen mitgefertigt und sind demnach optimal zum Prägemuster justiert. Diese kegelförmigen Raster sind auch nur mit Hilfe eines in der gleichzeitig eingereichten schweizerischen Patentanmeldung derselben Anmelderin herstellbar, da das herkömmliche Verfahren nur rechteckige Strukturen erlaubt.The embossed goods must be excluded from the registration grids, otherwise embossing will also occur at these points, which is naturally not desirable. The registration grids are produced with the embossing tools and are therefore optimally adjusted to the embossing pattern. These conical grids can also only be produced with the help of one in the simultaneously filed Swiss patent application by the same applicant, since the conventional method only allows rectangular structures.
Im Folgenden werden noch Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand von schematischen Zeichnungen etwas detaillierter beschrieben. In den Zeichnungen zeigtIn the following, exemplary embodiments of the invention are described in somewhat more detail on the basis of schematic drawings. In the drawings shows
- Die Figur 1 ein Schnittbild einer Presstempelanordnung gemäss dem Stand der Technik, allerdings mit einem nur schematisch angedeuteten neuartigen- Figure 1 is a sectional view of a stamping arrangement according to the prior art, but with a new type only indicated schematically
Prägewerkzeugembossing tool
die Figur 2 ein Schnittbild einer erfindungsgemässen Presstempelanordnung,FIG. 2 shows a sectional view of a press punch arrangement according to the invention,
die Figur 3 ein Schnittbild einer Hälfte einer weiteren Presstempelanordnung,FIG. 3 shows a sectional view of half of a further press punch arrangement,
- die Figur 4a ein Schnittbild von zwei voneinander beabstandeten Prägewerkzeugen mit je einer Rasteranordnung von pyramidenförmigen Spitzen sowie und- Figure 4a is a sectional view of two spaced embossing tools, each with a grid arrangement of pyramidal tips and and
Figur 4b das Schnittbild von Figur 4a, wobei die Prägewerkzeuge aufeinander aufliegen und die Spitzen ineinander eingreifen. In Fig. 2 ist eine Presstempelanordnung mit zwei Presstempeln 1, 3 und Pressplatten 5, 7 dargestellt, die je mindestens Kühlmittel aufweisen. Die Kühlmittel sind durch runde Kanalöffnungen 9 angedeutet. In solchen Kanalöffnungen kann bspw. eine Kühlflüssigkeit zirkulieren. Die Kühlmittel können aber ebenso gut irgendeine andere Ausprägung aufweisen. Die Werkzeuge 11, 13 sind bspw. als neuartige Werkzeuge ausgebildet, deren Herstellung in der gleichzeitig eingereichten Patentanmeldung derselben Anmelderin offenbart ist. Sie besitzen eine Dicke von 30 μm bis 1 mm, bspw. zwischen 50 und 300 μm. Sie sind aus einem elektrisch leitfähigen Material gefertigt, bspw. aus Nickel, einer Nickellegierung oder aus einer Kombination von Schichten aus einer Nickellegierung mit Schichten aus einer Kupferlegierung oder aus irgendeinem andern Leitermaterial bzw. einer anderen Kombination von Leitermaterialien. Zwischen den Werkzeugen 11, 13 und den Pressplatten 5, 7 befindet sich noch je eine dünne Schicht 15, 17 von elektrisch isolierendem Material als Presskissen, bspw. in Form eines Teflonfilms ein Silikonfilms oder einer Schicht aus einem anderen wärmebeständigen Kunststoff. Weiter dargestellt sind Stromversorgungsmittel 21, durch die zwischen Anschlüssen 23, 25 über den Werkzeugen eine Spannung angelegt werden kann.4b shows the sectional view of FIG. 4a, the embossing tools resting on one another and the tips engaging in one another. 2 shows a press ram arrangement with two press rams 1, 3 and press plates 5, 7, each of which has at least coolant. The coolants are indicated by round channel openings 9. A coolant, for example, can circulate in such channel openings. However, the coolants can equally well have any other form. The tools 11, 13 are designed, for example, as novel tools, the manufacture of which is disclosed in the simultaneously filed patent application by the same applicant. They have a thickness of 30 μm to 1 mm, for example between 50 and 300 μm. They are made of an electrically conductive material, for example nickel, a nickel alloy or a combination of layers of a nickel alloy with layers of a copper alloy or of some other conductor material or another combination of conductor materials. Between the tools 11, 13 and the press plates 5, 7 there is also a thin layer 15, 17 of electrically insulating material as a press cushion, for example in the form of a Teflon film, a silicone film or a layer of another heat-resistant plastic. Also shown are power supply means 21, by means of which a voltage can be applied across the tools between connections 23, 25.
Im Betrieb werden die Pressplatten 5, 7 der Presstempel bspw. kontinuierlich und unterbruchlos gekühlt und auf einer vorgegebenen Temperatur gehalten, bspw. ungefähr auf Raumtemperatur, auf der Kühlwassertemperatur oder auf der Verdampfungstemperatur eines verwendeten Kühlmittels beim im Kühlsystem herrschenden Druck. Wenn nun die Prägewerkzeuge auf eine für einen Verfahrensschritt im Heissprägeverfahren verwendete Temperatur aufgeheizt werden müssen, wird über den Werkzeugen so lange eine Spannung angelegt, bis diese durch die entstehende joulesche Wärme auf die gewünschte Temperatur aufgeheizt sind. Anschliessend wird die elektrisch erzeugte Wärmeleistung reduziert, so dass die Temperatur konstant gehalten wird und nur die an die Prägeplatten 5, 7 abf liessende Wärme kompensiert wird. Zur Regelung kann noch ein Temperaturfühler oder mehrere Temperaturfühler an den Werkzeugen 11, 13 angebracht sein. Während des ganzen Vorgangs ist die Temperatur der Prägewerkzeuge höher als diejenige der Pressplatten 5, 7; letztere ist allenfalls leicht erhöht gegenüber der Temperatur der Kühlmittel bzw. gegenüber der Temperatur, welche die Pressplatten aufweisen, wenn gar keine Heizung eingeschaltet ist.In operation, the press plates 5, 7 of the press rams are, for example, continuously and continuously cooled and kept at a predetermined temperature, for example approximately at room temperature, at the cooling water temperature or at the evaporation temperature of a coolant used at the pressure prevailing in the cooling system. If the embossing tools now have to be heated to a temperature used for a process step in the hot embossing process, a voltage is applied across the tools until they are heated to the desired temperature by the resulting Joule heat. The electrically generated heat output is then reduced, so that the temperature is kept constant and only the heat flowing to the embossing plates 5, 7 is compensated. A temperature sensor or several temperature sensors can be attached to the tools 11, 13. During the entire process, the temperature of the embossing tools is higher than that of the press plates 5, 7; the latter is at most slightly higher than the temperature of the coolant or the temperature that the press plates have when no heating is switched on.
Dadurch dass die Prägewerkzeuge 11, 13 relativ dünn sind, ist ihr elektrischer Widerstand gross im Vergleich zum elektrischen Widerstand existierender Prägewerkzeuge. Dadurch wird das Aufheizen durch Stromdurchfluss je nach Material erst ermöglicht bzw. erleichtert, da für die benötigte Stromstärke nicht zentimeterdicke Zuleitungen benötigt werden und sich auch die elektrischen Kontakte dadurch nicht übermässig erwärmen.Because the embossing tools 11, 13 are relatively thin, their electrical resistance is high compared to the electrical resistance of existing embossing tools. Depending on the material, heating is made possible or facilitated by the flow of current, since feed lines which are not centimeter thick are required for the required current strength and the electrical contacts do not heat up excessively as a result.
Wenn die Werkzeuge abgekühlt werden sollen, wird einfach der Strom durch die Prägewerkzeuge ausgeschaltet. Die in den Werkzeugen gespeicherte Wärme fliesst dann in kurzer Zeit ab, da die Werkzeuge dünn sind und eine geringe Wärmekapazität aufweisen. Die Temperatur der Werkzeuge gleicht sich dadurch in kurzer Zeit derjenigen der Pressplatten 5, 7 an.When the tools are to be cooled, the power through the stamping tools is simply switched off. The heat stored in the tools then flows away in a short time, since the tools are thin and have a low heat capacity. As a result, the temperature of the tools quickly adjusts to that of the press plates 5, 7.
Als Alternative zum obigen Vorgehen kann auch während der Phase, während der die Prägewerkzeuge 11, 13 warm sein müssen, die Kühlung der Pressplatten ausgeschaltet sein.As an alternative to the above procedure, the cooling of the press plates can also be switched off during the phase during which the embossing tools 11, 13 must be warm.
Die Ausführungsform der Figur 3 unterscheidet sich von derjenigen der Figur 2 dadurch, dass im Innern der Pressplatte 7 Piezoelemente 31 angeordnet sind. Die Piezoelemente 31 sind bspw. einzeln ansteuerbar, was in der Figur durch die individuellen Spannungsversorgungsmittel 33 angedeutet ist. Die Pressplatten sind dann aus einem Material gefertigt und entsprechend dimensioniert, dass zumindest ihre zum Werkzeug hin weisende Fläche leicht mechanisch deformierbar ist.The embodiment of FIG. 3 differs from that of FIG. 2 in that 7 piezo elements 31 are arranged in the interior of the press plate. The piezo elements 31 can be controlled individually, for example, which is indicated in the figure by the individual voltage supply means 33. The press plates are then made of a material and dimensioned accordingly that at least its surface facing the tool is easily mechanically deformable.
Die Kühlmittel sind vorzugsweise in der Nähe der zum Werkzeug hin weisenden Fläche in die Pressplatte eingebracht oder an dieser angebracht.The coolants are preferably introduced into or attached to the press plate in the vicinity of the surface facing the tool.
In den Figuren 4a und 4b wurden aus Übersichtsgründen die Pressplatten weggelassen. Figur 4a zeigt zwei Prägewerkzeuge 41, 43 mit je zwei Bereichen mit einer Rasterstruktur 41.1, 41.2, 43.1, 43.2 von pyramidenförmigen Spitzen. Die je einander gegenüberliegenden Rasterstrukturen sind komplementär. Dadurch dass die Struktur sich gegen aussen verjüngende Spitzen aufweist, werden Führungsmittel gebildet. Wenn für den Prägevorgang die Werkzeuge aufeinander aufliegen, greifen die komplementären Strukturen ineinander ein und bewirken eine sehr effiziente und einfach bewerkstelligte laterale Ausrichtung der Werkzeuge. In FIGS. 4a and 4b, the press plates have been omitted for reasons of clarity. FIG. 4a shows two embossing tools 41, 43, each with two areas with a raster structure 41.1, 41.2, 43.1, 43.2 of pyramid-shaped tips. The grid structures opposite each other are complementary. As a result of the structure tapering towards the outside, guide means are formed. When the tools for the embossing process lie on top of one another, the complementary structures interlock and bring about a very efficient and easily accomplished lateral alignment of the tools.

Claims

PATENTANSPRÜCHE
Presstempel (1, 3) einer Prägevorrichtung zum Prägen von Strukturen in dielektrische Substrate, aufweisend eine Pressplatte (5, 7) und ein daran angebrachtes elektrisch leitfähiges Prägewerkzeug (11, 13, 41, 43), wobei die Presspiatte (5, 7) Kühlmittel (9) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass das Prägewerkzeug (11, 13, 41, 43) direkt beheizbar ist.Press stamp (1, 3) of an embossing device for embossing structures in dielectric substrates, comprising a press plate (5, 7) and an electrically conductive embossing tool (11, 13, 41, 43) attached thereto, the press plate (5, 7) coolant (9), characterized in that the embossing tool (11, 13, 41, 43) can be heated directly.
2. Presstempel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der2. Press stamp according to claim 1, characterized in that between the
Pressplatte (5, 7) und der Pressplatte (5, 7) eine elektrisch isolierende Schicht (15, 17) angeordnet ist und dass Mittel (21, 23, 25) vorhanden sind, um dasPress plate (5, 7) and the press plate (5, 7) an electrically insulating layer (15, 17) is arranged and that means (21, 23, 25) are present to the
Prägewerkzeug (11, 13, 41, 43) durch Durchfluss von elektrischem Strom zu beheizen.Heat the embossing tool (11, 13, 41, 43) by the flow of electrical current.
3. Presstempel nach Anspruch 1 oder 2 , gekennzeichnet durch mindestens ein Piezo-Element (31) zum lokalen Verformen der Pressplatte (5, 7), zum Messen der lokalen Druckspannungen oder zum Einbringen von Energie in Form von3. Press stamp according to claim 1 or 2, characterized by at least one piezo element (31) for locally deforming the press plate (5, 7), for measuring the local compressive stresses or for introducing energy in the form of
Ultraschall in das Prägegut.Ultrasound in the embossed material.
Presstempel nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Piezo- Element im Innern der Pressplatte (5, 7) angeordnet ist und also mindestens teilweise durch diese umgeben wird. Pressstempel nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Prägewerkzeuge mit Vakuum an der Pressplatte fixierbar sind.Press stamp according to claim 3, characterized in that the piezo element is arranged inside the press plate (5, 7) and is therefore at least partially surrounded by it. Press stamp according to one of the preceding claims, characterized in that the embossing tools can be fixed to the press plate with a vacuum.
6. Presstempel einer Prägevorrichtung zum Prägen von Strukturen in dielektrische Substrate, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 5, aufweisend eine6. Press stamp of an embossing device for embossing structures in dielectric substrates, in particular according to one of claims 1 to 5, having an
Pressplatte (5, 7) und ein daran angebrachtes Prägewerkzeug (11, 13, 41, 43), wobei die Pressplatte (5, 7) Kühlmittel (9) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Dicke des Prägewerkzeuges zwischen 30 μm und 1 mm, vorzugsweise zwischen 50 μm und 300 μm beträgt, und dass zwischen der Pressplatte (5, 7) und dem Prägewerkzeug (11, 13, 41, 43) eine als Presskissen fungierende und bis zu Temperaturen von mindestens ca. 400°C hitzebeständige, elektrisch isolierende Schicht (15, 17) angebracht ist.Press plate (5, 7) and an embossing tool (11, 13, 41, 43) attached thereto, the press plate (5, 7) having coolant (9), characterized in that the thickness of the embossing tool is between 30 μm and 1 mm, is preferably between 50 .mu.m and 300 .mu.m, and that between the press plate (5, 7) and the embossing tool (11, 13, 41, 43) acts as a press pad and is heat-resistant up to temperatures of at least approx. 400 ° C., electrically insulating Layer (15, 17) is attached.
7. Verfahren zum Aufheizen eines Prägewerkzeugs (11, 13, 41, 43) einer Presstempel- Anordnung mit einer Pressplatte (5, 7), an der das Prägewerkzeug angebracht ist, auf eine bestimmte Temperatur, dadurch gekennzeichnet, dass die Pressplatte (5, 7) gekühlt und das Prägewerkzeug direkt geheizt wird.7. A method for heating an embossing tool (11, 13, 41, 43) of a stamping arrangement with a press plate (5, 7) to which the embossing tool is attached to a specific temperature, characterized in that the press plate (5, 7) cooled and the embossing tool is heated directly.
8. Presstempel mit einer Pressplatte (5, 7) und einem daran angebrachten Prägewerkzeug (41, 43), vorzugsweise nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Prägewerkzeug eine Rasterstruktur (41.1,8. press stamp with a press plate (5, 7) and an embossing tool (41, 43) attached thereto, preferably according to one of claims 1 to 6, characterized in that the embossing tool has a grid structure (41.1,
41.3, 43.1, 43.3) zum Eingreifen in eine komplementäre Rasterstruktur eines weiteren Prägewerkzeuges aufweist, wobei die Rasterstruktur Führungsmittel zum lateralen Positionieren des Prägewerkzeugs (41, 43) relativ zum weiteren Prägewerkzeug beinhaltet.41.3, 43.1, 43.3) for engaging in a complementary raster structure of a further embossing tool, the raster structure having guide means for laterally positioning the embossing tool (41, 43) relative to the further embossing tool.
9. Prägewerkzeug (41, 43) für einen Pressstempel, vorzugsweise nach einem der Ansprüche 1 bis 6 oder 8, gekennzeichnet durch eine mindestens in einem Bereich angeorndete Rasterstruktur (41.1, 41.3, 43.1, 43.3) zum Eingreifen in eine komplementäre Rasterstruktur eines weiteren Prägewerkzeuges, wobei die Rasterstruktur Führungsmittel zum lateralen Positionieren des Prägewerkzeugs (41, 43) relativ zum weiteren Prägewerkzeug beinhaltet. 9. embossing tool (41, 43) for a press stamp, preferably according to one of claims 1 to 6 or 8, characterized by an at least in one area arranged raster structure (41.1, 41.3, 43.1, 43.3) for engaging in a complementary raster structure of another embossing tool , wherein the raster structure includes guide means for laterally positioning the embossing tool (41, 43) relative to the further embossing tool.
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