NL8001942A - Werkwijze voor het vervaardigen van een gedrukte schakeling of geleidende keten daarvoor, materialen ten gebruike bij de werkwijze en inrichting voor het vervaardigen van gedrukte schakelingen of ketens daarvoor. - Google Patents

Description

< è %

Werkwijze voor het vervaardigen van een gedrukte schakeling of geleidende keten daarvoor, materialen ten gebruike bij de werkwijze en inrichting voor het vervaardigen van gedrukte schakelingen of ketens daarvoor.

De uitvinding heeft algemeen betrekking op gedrukte schakelingen en in het bijzonder op een nieuwe, verbeterde werkwijze voor de vervaardigen, het wijzigen en/of herstellen van gedrukte schakelingen, alsmede op materialen ten gebruike daarbij 5 en op een inrichting voor gebruik bij de vervaardiging van gedrukte schakelingen of ketens en op de gedrukte schakelingen of ketens met de werkwijze.

Conventionele gedrukte schakelingen worden in het algemeen vervaardigd met wat het best kan worden omschreven als 10 een "subtractieve" werkwijze, waarbij dragerplaatjes voor een gedrukte schakeling die zijn gelamineerd met één of meer geleidende lagen worden geëtst om bepaalde gedeelten van een geleidende laag te verwijderen, terwijl andere gedeelten wel achterblijven volgens een bepaald voor de betreffende schakeling geldend patroon. De 15 betreffende techniek vergt de toepassing van betrekkelijk ingewikkelde fotografische bewerkingen waarvoor hoge kapitaalsinvesteringen nodig zijn voor ets- en galvaniseerapparatuur en bijbehorende hulp-apparatuur, zoals camera’s en dergelijke. In het algemeen is de tijd die nodig is om een gedrukte schakeling te ontwerpen en te vervaar-20 digen met conventionele technieken nogal lang en vergt een en ander een groot aantal geschoolde technici. Het gevolg is dat er betrekkelijk weinig bedrijven zijn die in staat zijn gedrukte schakelingen met conventionele technieken te vervaardigen. Vanwege de tijd en kosten die gepaard gaan met de vervaardiging van een gedrukte scha-25 keling, zijn de standaardwerkwijzen ook niet erg geschikt voor de vervaardiging van kleine series gedrukte schakelingen, zelfs al zou 800 1 9 42 * ' *· 2 de gedrukte schakeling overigens een zeer gewenst produkt zijn.

De uitvinding heeft nu ten doel te voorzien in een verbeterde werkwijze voor de vervaardiging van gedrukte schakelingen of elektrische ketens die daarvan deel uitstaken en wel met 5 name een werkwijze waarmee zowél kleine als grote series gedrukte schakelingen of ketens snel en goedkoop kunnen worden vervaardigd.

De uitvinding heeft voorts ten doel te voorzien in nieuwe materialen en bijbehorende apparatuur voor het vervaardigen van gedrukte schakelingen met behulp van een additieve werkwijze. De uitvinding heeft 10 voorts ten doel te voorzien in verbeterde gedrukte schakelingen of ketens.

Volgens de uitvinding wordt voorzien in een werkwijze voor de vervaardiging van een gedrukte schakeling op een dra-gerplaatje, waarbij men een dragerplaatje in een bepaald ketenpatroon 15 bedrukt met een geleidende, metaal-bevattende inkt, het gedrukte patroon bedekt met een geleidend metaalpoeder, het poeder in de inkt perst, de inkt doet verharden en de overmaat poeder verwijdert. Daarna wordt een geleidende soldeerpasta over de gedrukte keten of schakeling of een gedeelte daarvan op het plaatje aangebracht en 20 gelegeerd met het poeder en de inkt.

De uitvinding heeft ook betrekking op de materialen voor het additief vervaardigen van gedrukte schakelingen of ketens, omvattende een geleidende inkt bestaande uit een epoxyhars die als vulstof geleidende metaalpoeders, bij voorkeur koperpoeder 25 bevat en uit een katalysator, alsmede omvattende een soldeerpasta, bestaande uit een lood-tin legering met antimoon in poedervorm gesuspendeerd in een bindmiddel en een krachtig vloeimiddel.

De uitvinding heeft ook betrekking op een pers voor het in de inkt persen van het metaalpoeder, omvattende een 30 aantal walsen of rollen met geleidelijk toenemende hardheid om een geleidelijk hogere druk op het plaatje uit te oefenen.

De uitvinding wordt hierna nader beschreven en toegelicht aan de hand van de figuren, waarvan fig. 1 een blokschema weergeeft van de verschil-35 lende trappen bij het vervaardigen van gedrukte schakelingen of 800 1 9 42 * 4 3 ketens volgens de uitvinding.

Fig. 2 een perspectivisch beeld geeft van een dragerplaatje voor het vervaardigen van een gedrukte schakeling of keten volgens de uitvinding.

5 Fig. 3 een perspectivisch beeld geeft van een zeefmasker, ten gebruike bij het bedrukken van het dragerplaatje met een gedrukte schakeling of keten.

Fig. 4 een lengtedoorsnede geeft van een zeefmasker roet rakel zoals bijvoorbeeld wordt gebruikt voor het opbren-10 gen van de geleidende inkt op het dragerplaatje.

Fig. 5 een perspectivisch beeld laat zien van een dragerplaatje bedrukt met de geleidende inkt.

Fig. 6 een perspectivisch beeld geeft van het met geleidend poeder bestrooien van het dragerplaatje.

15 Fig. 7 een doorsnede in de lengterichting weer geeft van een inrichting voor het uitoefenen van druk op een bedrukt en met metaalpoeder bedekt dragerplaatje, zoals volgens de uitvinding wordt toegepast.

Fig. 8 een perspectivisch beeld geeft van een 20 zeefmasker zoals wordt gebruikt bij het op het dragerplaatje met daarop aangebrachte lagen door drukken aanbrengen van een soldeer-resist.

Fig. 9 een detail-dwarsdoorsnede of vergrote schaal is van een gedeelte van een gedrukte schakeling vervaardigd 25 volgens de uitvinding en

Fig. 10 een soortgelijke doorsnede weergeeft als fig. 9 van een gemodificeerde uitvoeringsvorm van een gedrukte schakeling, vervaardigd volgens de uitvinding.

Volgens de uitvinding wordt door drukken een 30 elektrisch geleidende schakeling of keten aangebracht op een drager-oppervlak, bijvoorbeeld op een dragerplaatje 10, door aanbrengen van materialen voor de schakeling of keten op het plaatje. Het plaatje 10 kan geschikt zijn vervaardigd uit een of ander materiaal dat geschikt is voor gebruik als dragerplaatje voor een gedrukte 35 schakeling. Plaatjes van dit type moeten elektrisch isolerend zijn 800 1 9 42 t * 4 en zijn gewoonlijk vrij dun en stijf, hoewel voor sommige toepassingen buigzame drageroppervlakken gebruikt kunnen worden.

Voor het onderhavige doel kunnen plaatjes uit fenolharsen, glasvezellaminaten, geïmpregneerd karton of dergelijke 5 worden gebruikt. Ideaal zou zijn wanneer het plaatje bestand zou zijn tegen de warmte die optreedt bij solderen, elektrisch isolerende eigenschappen te zien zou geven en bestand zou zijn tegen fysische schokken en trillingen. Hoe dan ook, het plaatje 10 wordt eerst in de gewenste vorm gebracht, bij de in fig. 2 weergegeven uitvoerings-10 vorm heeft het plaatje in hoofdzaak een rechthoekige vorm met een paar een geheel met het plaatje vormende tongen 12 en 14 aan de ene kant waardoor het plaatje op de gebruikelijke wijze in een chassis kan worden gestoken. Deze vorm van het plaatje is slechts bij wijze van voorbeeld weergegeven, want er zijn vele vormen van dragerplaat-15 jes voor gedrukte schakelingen in gebruik, zowel met als zonder uitstekende tongen. Als een groot aantal dragerplaatjes moet worden vervaardigd kan een aantal van de schakelingen of ketens op een grote plaat worden gedrukt en kan de plaat vervolgens tot afzonderlijke kleine plaatjes worden gesneden. Het dragerplaatje wordt voor-20 zien van een aantal kleine gaatjes 16 waardoor de aansluitdraden van schakelelementen worden gestoken als de keten voor de schakeling is gedrukt, aan welke keten componenten moeten worden gesoldeerd. Het vlakke plaatje 10 wordt eerst gereinigd met een geschikt oplosmiddel, bijvoorbeeld isopropanol of roethylethylketon.

25 Nadat het plaatje 10 is gereinigd en gereed is voor gebruik, wordt een zeefdrukmasker 18 op het plaatje geplaatst zoals aangegeven in fig. 3 en 4. Het zeefdrukmasker 18 is voorzien van het gewenste patroon voor de schakeling of keten. In de praktijk blijkt een zeefdrukma-sker, vervaardigd uit een zeefdoek van roest-30 vast staal met een maaswijdte van 0,083-0,094 mm zeer bevredigende resultaten te geven. Het patroon op het zeefdrukmasker 18 heeft open gedeelten 20 ter plaatse van de ketenstroken die op het dragerplaatje moeten worden gedrukt en is gesloten op de plaatsen waar bij het drukken geen beeld op het dragerplaatje moet komen. Met het 35 zeefdrukmasker 18 op de juiste plaats op het dragerplaatje 10 800 1 942 * t 5 geplaatst, wordt een geleidende inkt 22 via het zeefdrukmasker 18 op het oppervlak van het dragerplaatje 10 aangebracht, doordat de inkt door de openingen 20 in het zeefdrukmasker heengaat, waardoor het patroon van de schakeling of keten op het dragerplaatje wordt 5 aangebracht, zoals is aangegeven in fig. 5.

De inkt 22 is volgens de uitvinding een inkt bestaande uit een harssysteem met een metaal als vulstof; de inkt bestaat geschikt uit een fenolhars met een geleidend metaalpoeder, bij voorkeur koperpoeder met een deeltjesgrootte van 0,044 mm als 10 vulstof erin. De inkt bevat ook een zuur dat als katalysator werkt bij het uitharden van de inkt en dat tevens dient om eventuele oxyden die aam het koper kunnen zitten te verwijderen.

De inkt kan met de hand op het dragerplaatje worden aangebracht, hoewel voor normale produktiedoeleinden het 15 toepassen van een zeefdruktechniek de meest bevredigende resultaten geeft, omdat daarmee een schoon en scherp beeld kan worden verkregen en zo'n zeefdruktechniek betrekkelijk goedkoop is. Zoals in fig. 4 is weergegeven kan een rakel 24 worden gebruikt om de inkt 22 over het zeefdrukmasker uit te spreiden zodat de inkt ter plaatse van 20 het beeld door het zeefdrukmasker dringt en wordt afgezet op het dragerplaatje. Zoals in fig. 5 is weergegeven vertoont het bedrukte plaatje 10 een beeld van de schakeling of keten opgebouwd uit ketensegmenten 26, corresponderend met het model van de schakeling of keten op het zeefdrukmasker 18, doordat elk segment van de keten of 25 schakeling in de vorm van inkt 22 op het dragerplaatje is gedrukt.

Terwijl de inkt in de keten- of schakeüngseg-menten 26 die op het dragerplaatje zijn gedrukt nog nat is, worden de segmenten van de keten of schakeling bedekt met een geleidend metaalpoeder 28, bijvoorbeeld door bestrooien of bestuiven met 30 metaalpoeder; gebleken is dat koperpoeder met een deeltjesgrootte van tenhoogste 0,044 mm bevredigende resultaten geeft. Het poeder 28 moet binnen enkele minuten na het bedrukken van het dragerplaatje over het patroon van de schakeling of keten worden uitgestrooid of verstoven. Bij voorkeur dient het bestrooien of bestuiven met het 35 metaalpoeder te geschieden binnen 5 min. Er moet een overmaat 8 00 1 9 42 * . ♦ 6 poeder op het dragerplaatje worden gestrooid of gestoven, om er voor te zorgen dat de inkt volledig door het poeder wordt bedekt, ook al zou er eventueel een overmaat poeder aanwezig zijn op het oppervlak van het dragerplaatje. Nadat het dragerplaatje volledig is bestrooid 5 of bestoven met het koperpoeder wordt het dragerplaatje door een persinrichting 30 die is uitgerust met walsen of rollen, geleld (zie fig. 7) in welke persinrichting het koperpoeder 28 in de inkt van de keten- of schakelingsegmenten 26 wordt geperst zodat het daar innig wordt vastgehouden.

10 De pers 30 omvat een aantal in paren opgestelde walsen of rollen 32, waarbij elk paar walsen van het ene einde naar het andere uiteinde een steeds grotere durometer hardheid heeft, het eerste paar walsen of rollen kan bijvoorbeeld een durometer hardheid 45 hebben, terwijl het volgende paar een hardheid kan heb-15 ben van 50, gevolgd door een paar met een hardheid van 55 en een laatste paar met een hardheid 60. De walsen of rollen zijn gemonteerd in een stijf freem 34 en de onderste rollen van de reeks worden aangedreven door een gemeenschappelijk aandrijfsysteem om zo het dragerplaatje vein links naar rechts door de persinrichting 20 te voeren, zoals schematisch is aangegeven in fig. 7. De bovenste walsen of rollen kunnen afzonderlijk worden ingesteld door middel van schroeven 36 die zijn voorzien van veren 38 waardoor druk op de bovenste reeks van walsen of rollen wordt uitgeoefend. Als het dragerplaatje 10 in de spleet van het eerste paar walsen of rollen 25 wordt gebracht zal zodoende het koperpoeder omlaag worden geperst in de inkt en de uitgeoefende druk zal geleidelijk toenemen als het dragerplaatje zich door de persinrichting heen beweegt. Deze persbehandeling leidt tot een innig contact tussen het metaalpoeder en de inkt. Nadat het dragerplaatje eenmaal door de pers is gegaan, 30 wordt de overmaat koperpoeder van het dragerplaatje verwijderd waarna het dragerplaatje met het beeld opnieuw door de persinrichting kan worden gevoerd. Door bij het in het begin bestuiven of bestrooien een overmaat koperpoeder op het dragerplaatje te brengen wordt de gehele gedrukte schakeling of keten met het poeder bedekt en 35 hierdoor wordt bewerkstelligd dat er bij het persen geen inkt wordt 800 1 9 42 * » 7 opgenomen door de walsen of rollen en verder wordt overgedragen op de walsen of rollen. Het eindresultaat is dat het geperste beeld van de schakeling of keten scherp en schoon blijft. Er bestaat een zeker verband tussen de oppervlaktespanning van de gebruikte hars 5 en de druk die door de walsen of rollen wordt uitgeoefend. Als geleidelijk aan meer druk op het plaatje wordt uitgeoefend, wordt een gelijkmatig oppervlak verkregen zonder vervorming van het beeld.

Nadat de persbehandeling gereed is, wordt de inkt vervolgens gehard. In de praktijk kan de opgedrukte schakeling 10 of keten een voorharding ondergaan bij 70-90° C gedurende 10-15 min. gevolgd door een naharding of definitieve harding gedurende 1-2 h bij 125° C. De harding kan tot stand worden gebracht op verschillende wijzen, bijvoorbeeld door het plaatje in een circulerende luchtoven te plaatsen of bijvoorbeeld door gebruik te maken van infrarood 15 lampen. Nadat de inkt volledig is gehard hechten de keten- of scha-kelingsegmenten 26 stevig aan het dragerplaatje 10 en maakt het koperpoeder 28 een integraal deel van de keten- of schakelingsegmen-ten 26 uit. Eventueel los koperpoeder of overmaat koperpoeder 28 wordt verwijderd, bijvoorbeeld door middel van een vacuum (door te 20 zuigen) of een andere geschikte wijze.

De volgende stap in de vervaardiging van de gedrukte schakeling of keten bestaat hierin dat men een soldeerpasta op dezelfde keten- of schakelingseg-menten 26 aanbrengt die werden bestrooid of bestoven met koperpoeder en nu zijn gehard. Voor dit 25 doel kan een soortgelijk zeefdrukmasker worden gebruikt als het zeef-drukmasker 18 dat in het begin werd gebruikt voor het op het dragerplaatje drukken van een inktbeeld; alleen wordt nu een zeefdrukmasker gebruikt op een iets grover zeefdrukgaas, bijvoorbeeld een zeef-drukgaas met een maaswijdte van 0,165-0,150 mm met daarop een iets 30 breder beeld, om te zorgen dat de gedrukte schakeling of keten volledig door het beeld wordt bedekt. De hierbij gebruikte soldeerpasta bestaat bij voorkeur uit een mengsel van een lood-tin legering met antimoon in poedervorm in een vloeimiddel en met een bindmiddel waardoor de metaalpoeders in de pasta gesuspendeerd blijven. Twee 35 soldeerpasta's die zeer geschikt zijn gebleken zijn een 60/40 soldeer 800 1 9 42 ar -m 8 met 1 % ethyleenglycol, in de handel gebracht door Bow Solder Products Co., Ine., en de tweede een 60/40 pasta in de handel gebracht door Electronic Fusion Devices, Ine. aangeduid met het type nummer 2037. De pasta heeft een romige consistentie en wordt op 5 dezelfde wijze op de schakeling of keten gedrukt als wordt aangegeven in de fig. 3 en 4 onder toepassing van het zeefdrukmasker en de rakel. Het vloeimiddel in de soldeer moet bij voorkeur een zeer actief vloeimiddel zijn en dient bij voorkeur te bestaan uit een sterk anorganische zuur. Een soldeerpasta-samenstelling waar an 10 de voorkeur wordt gegeven is een soldeerpasta-samenstelling die 3-6 gew.% zinkchloride, 80 gew.% van een voorgelegeerd mengsel van lood-tin legering en antimoon en voor de rest een bindmiddel bevat. Nadat de soldeerpasta is aangebracht vormt deze een soldeerlaag 40 bovenop de keten- of schakelingsegmenten 26. Nadat het bedrukken 15 met een soldeer gereed is, wordt de soldeer gelegeerd met de eronder liggende inktlaag en het koperpoeder door het plaatje met de keten of schakeling te verwarmen op het smeltpunt van de soldeer, in het algemeen op een temperatuur tussen 325 en 550° C, afhankelijk van de samenstelling van de soldeer. Het verhitten kan plaatsvinden op 20 verschillende wijzen, bijvoorbeeld door middel van infrarood lampen die worden gebruikt tezamen met een bewegende band waarop het dra-gerplaatje met de schakeling ligt en die voortbeweegt met een snelheid van bijvoorbeeld 3 m/min. In elk geval wordt de soldeer verwarmd tot het smeltpunt zodat de soldeer een legering vormt met de 25 inkt en het koperpoeder en zo een geleidende gedrukte schakeling op het dragerplaatje vormt. Het aanbrengen van de soldeer op de eronder liggende inkt en het koperpoeder vergroot in belangrijke mate de geleidbaarheid van de keten of schakeling en dient om de soldeer stevig aan het dragerplaatje te hechten.

30 Nadat het legeren vein de soldeer met de onderlaag heeft plaats gevonden, kan een patroon van soldeerresist 42 selectief over de gedrukte schakeling of keten en het dragerplaatje worden aangebracht. De soldeerresist is een diëlektrisch materiaal dat dient om die gedeelten van het dragerplaatje te· isoleren die niet 35 in verbinding zullen worden gebracht met enig contact, aansluitdraad 800 1 9 42

* V

9 of dergelijke die later aan het plaatje zullen worden bevestigd. De soldeerresist kan geschikt een epoxymateriaal zijn en dient om te verhinderen dat soldeer van een "golfsoldeermachine" aan andere gedeelten van de schakeling vasthecht als er onderdelen op het dra-5 gerplaatje worden vastgesoldeerd. De soldeerresist kan worden aangebracht door middel van zeefdrukken op de hiervoor beschreven wijze, onder toepassing van een zeefdrukmasker 44 dat het patroon te zien geeft dat men op het plaatje met de reeds aangebrachte gedrukte schakeling wenst aan te brengen. Normaliter zal het soldeerresist-10 patroon verschillen van het patroon van de schakeling op het drager-plaatje, in zoverre dat bepaalde gedeelten van de schakeling of keten moeten worden afgedekt en andere juist niet.

Het soldeerresistlaagje kan ook dienen als isolator tussen opeenvolgende ketenlagen die aan één zijde van het drager-15 plaatje achtereenvolgens worden aangebraeht, zoals schematisch is voorgesteld in fig. 10. Er kunnen over een laag van soldeerresist andere ketens of schakelingen worden aangebracht onder toepassing van dezelfde technieken als werden toegepast voor de eerste rechtstreeks op het dragerplaatje aangebrachte keten of schakeling. In de 20 praktijk dient, als er een aantal schakeling- of ketenpatronen aan één zijde van het plaatje in opeenvolgende lagen moeten worden gevormd, de soldeerpastalaag 40 op de keten of schakeling die het dichtst bij het dragerplaatje ligt, een hoger smeltpunt hebben dan de soldeerpastalagen in de verder naar buiten liggende ketens of 25 schakelingen zodat de onderste soldeerlaag niet weer zal gaan vloeien of smelten als de buitenste ketens of schakelingen worden gelegeerd.

In fig. 10 is een plaatje weergegeven met twee ketenlagen boven op elkaar. De eerste keten omvat een ketensegment 26 dat is bestoven met koperpoeder, is gehard en is gelegeerd met 30 een laag soldeerpasta 40 waarna de keten vervolgens is bedekt met een laag soldeerresist 42. Bovenop de laag soldeerresist 42 is een volgend schakelsegment of ketensegment 26’ uit geleidende inkt gedrukt waarop koperpoeder is gestoven en waaroverheen een laag 40' van soldeerpasta is aangebracht die met de inkt en het koperpoeder 35 is gelegeerd. De verschillende over elkaar hem aangebracht gedrukte 80 0 1 9 42 10 schakelingen of ketens kunnen elkaar kruisen, of kunnen zijn opgebouwd in een willekeurig aantal lagen zoals voor de betreffende keten of schakeling toevallig nodig is. Onder toepassing van de hiervoor beschreven technieken kan de werkwijze volgens de uitvin-5 ding ook worden gebruikt voor het repareren van conventionele gedrukte schakelingen of voor het uitvoeren van wijzigingen op dergelijke conventionele plaatjes met gedrukte schakelingen.

De geleidende inkt die bij de werkwijze volgens de uitvinding wordt gebruikt bestaat uit een thermohardende hars 10 met daarin elektrisch geleidende metaalpoeders als vulstof. Een samenstelling van een dergelijke inkt waaraan de voorkeur wordt gegeven is een uit twee delen bestaand systeem, omvattende een fenol (resorcinol) hars waarin koperpoeder als vulstof is opgenomen en waaraan een katalysator wordt toegevoegd bijvoorbeeld bestaande 15 uit watervrije isopropanol en fosforzuur. De watervrije isopropanol dient zuiver te zijn en dient bij voorkeur een zuiverheid te hebben van tenminste 99 %. Evenzo dient het fosforzuur fosforzuur van reagenskwaliteit te zijn. De watervrije isopropanol fungeert niet slechts als katalysator, maar dient ook als een partieel verdunnings-20 middel waarmee de viscositeit van de inkt wordt geregeld. Hoewel aan het gebruik van fosforzuur de voorkeur wordt gegeven kunnen ook andere anorganische zuren met voordeel worden gebruikt. Het zuur dient niet slechts als katalysator maar dient ook voor het verwijderen van eventuele oxyden die in het koperpoeder aanwezig kunnen zijn. 25 Daar de oxyden de geleidbaarheid remmen, is het gewenst eventuele oxyden die aanwezig kunnen zijn te verwijderen.

De geleidende inkt met de voorkeurssamenstelling wordt bereid door eerst de fenol (resorcinol) heirs te verwarmen op 130° C tot de polymerisatiegraad is voortgeschreden tot een stadium 30 waarin de hars een stroperige tot toffee-achtige consistentie heeft. De viscositeit van de hars kan worden ingesteld met behulp van watervrije isopropanol. Vervolgens wordt het koperpoeder toegevoegd; bij voorkeur gebruikt men hiervoor niet behandeld koperpoeder met een deeltjesgrootte van tenhoogste 0,044 mm, kwaliteit 200 RL. Er 35 wordt voldoende koperpoeder toegevoegd om een vulstofgehalte te 800 1 9 42 11 s ^ * bereiken van 70-75 gew.%. Dat wil zeggen op totaal 100 g inkt bevat de inkt 25 g hars en 75 g koperpoeder. Als het materiaal niet direct moet worden gebruikt, dient het te worden bewaard in een koelkast bij cirka 4° C om verdere polymerisatie te remmen. Als het materiaal 5 moet worden gebruikt voor het bedrukken van een dragerplaatje wordt het eerst op kamertemperatuur gebracht waarna de katalysator wordt toegevoegd, bij voorkeur in een hoeveelheid van ongeveer 6 gew,% van het materiaal. Het katalysatormengsel bestaat bij voorkeur uit gelijke gewichtshoeveelheden fosforzuur en isopropanol, dat wil zeg-10 gen 6 % katalysator bestaat uit 3 % fosforzuur en 3 % isopropanol.

Andere materialen die bij de werkwijze volgens de uitvinding gebruikt kunnen worden zijn onder andere watervrije isopropanol die wordt toegepast als verdunningsmiddel, zoals hiervoor reeds werd aangegeven en ook als reinigingsmiddel voor de 15 zeefdrukmaskers als dat nodig is. Een reinigingsmiddel dat heel geschikt is voor dit doel bestaat uit een mengsel van gelijke hoeveelheden isopropanol en methylethylketon.

De soldeerpasta kan bestaan uit een mengsel van 60 gew.dln. lood en 40 gew.dln. tin met daaraan toegevoegd 1 % 20 ethyleenglycol. De soldeer kan ook een andere samenstelling hebben, afhankelijk van het gewenste smeltpunt. De soldeerpasta dient een zodanige consistentie te hebben dat hij via een roestvast stalen zeefdrukgaas van het hiervoor beschreven type op de gewenste plaatsen kan worden aangebracht.

25 Hoewel de uitvinding hiervoor met name werd be schreven aan de hand van voorbeelden van uitvoeringsvormen, zijn er allerlei modificaties en variaties mogelijk binnen het kader van de uitvinding. Hoewel er bijvoorbeeld allerlei trajecten voor temperaturen, tijdsduur en andere parameters zijn genoemd in verband 30 met de voorkeursuitvoeringsvormen, kinnen op dit punt allerlei variaties en modificaties worden toegepast. Zo kan bijvoorbeeld de felxibiliteit van de drukinkt worden geregeld door instellen van de verhouding tussen epoxy en fenol. Ook kunnen in plaats van koperpoeder andere geleidende metalen, bijvoorbeeld zilver, aluminium enz., 35 worden gebruikt.

800 1 9 42 12

Voorts kern men het koperpoeder of andere metaal-poeder in plaats van door strooien of bestuiven met de hand ook op een andere wijze aanbrengen, bijvoorbeeld door middel van een trillende toevoerinrichting via een lopende band, langs elektrosta-5 tische weg of een andere geschikte wijze. Zo kan ook de soldeerlaag worden aangebracht door middel van "golfsoldeertechnieken1' of dergelijke in plaats van door bedrukken via een zeefdrukmasker; bij de toepassing van een dergelijke golfsoldeertechniek zal de soldeer direct een legering vormen met het koperpoeder of andere metaalpoe-10 der dat zich in en op de inktlaag bevindt zonder dat een afzonderlijke verwarming nodig is. Nog een andere modificatie die kan worden toegepast is dat men een gewone harsachtige inkt gebruikt waarin geen metaalpoeder is opgenomen, in welk geval de geleidbaarheid van de uiteindelijke laag geleverd wordt door het op de inkt gestrooide 15 poeder en de soldeerlaag.

800 1 9 42

Claims (18)

1. Werkwijze voor het vervaardigen van een elektrisch geleidende schakeling of keten op een diëlektrisch oppervlak, met het kenmerk, dat men (a) een laag van een harsachtige thermo- 5 hardende inkt op dat oppervlak aanbrengt volgens een bepaald ketenpatroon, (b} een laag elektrisch geleidende metaaldeeltjes over de inktlaag heen aanbrengt, (c)de inktlaag hardt en (d) een laag van een elektrisch geleidende soldeer op de laag van metaaldeeltjes aanbrengt en ermeer legeert. 10

2, Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat men selectief over de soldeerlaag een diëlektrische laag aanbrengt.

3. Werkwijze volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat men de metaaldeeltjes in de inktlaag perst voordat de 15 inktlaag wordt gehaard.

4. Werkwijze volgens conclusie 3, met het kenmerk, dat de metaaldeeltjes in de inktlaag worden geperst door uitoefenen van een geleidelijk hogere druk.

5. Werkwijze volgens één der voorgaande conclu- 20 sies, met het kenmerk, dat de inkt en de soldeerlaag beide door middel van een druktechniek worden aiangebracht,

6. Werkwijze volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat men over de opgebrachte diëlektrische laag heen een tweede elektrisch geleidende keten of schakeling aanbrengt door een tweede 25 elektrisch geleidende harsachtige inkt op de diëlektrische laag aan te brengen volgens een bepaald patroon, een tweede laag van elektrisch geleidende metaaldeeltjes over deze tweede inktlaag heen aan te brengen, de tweede inktlaag te harden en de tweede laag van elektrisch geleidend soldeer over de tweede laag van metaaldeeltjes 30 aan te brengen en de tweede keten onder voldoende hoge temperatuur te verhitten zoals de tweede soldeerlaag smelt.

7. Werkwijze volgens één der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de gebruikte inkt een elektrisch geleidende inkt is.

8. Werkwijze volgens één der voorgaande conclu- 800 1 9 42 > v- sies, met het kenmerk, dat de soldeerlaag wordt aangebracht door "golfsolderen".

9. Werkwijze volgens conclusie 6, met het kenmerk, dat het smeltpunt van de eerste soldeerlaag hoger is dan het smelt- 5 punt van de tweede soldeerlaag.

10. Elektrisch geleidende inkt voor gebruik bij het door drukken aanbrengen van een elektrisch geleidende schakeling of keten op een diëlektrisch oppervlak, met het kenmerk, dat deze bestaat uit (a) een thermohardende hars, (b) in deze hars 10 gedispergeerde geleidende metaaldeeltjes en (c) een katalysator, waarbij (d) de hars, de metaaldeeltjes en de katalysator in de inkt aanwezig zijn in gewichtspercentages van cirka 23 gew.%, 71 gew.% respectievelijk 6 gew.%.

11. Elektrisch geleidende inkt volgens conclusie 15 10, met het kenmerk, dat de thermohardende hars een fenolhars is.

12. Elektrisch geleidende inkt volgens conclusie 11, met het kenmerk, dat de hars bestaat uit resorcinol.

13. Elektrisch geleidende inkt volgens conclusie 11, met het kenmerk, dat de geleidende metaaldeeltjes koperdeeltjes 20 zijn met een gemiddelde deeltjesgrootte vein 0,044 mm.

14. Elektrisch geleidende inkt volgens conclusie 10-13, met het kenmerk, dat de katalysator bestaat uit gelijke gewichtshoeveelheden watervrije isopropanol en een anorganisch zuur.

15. Elektrisch geleidende inkt volgens conclusie 25 14, met het kenmerk, dat het zuur fosforzuur is.

16. Inrichting ten gebruike bij het vervaardigen van plaat-jes met gedrukte schakelingen omvattende een eerste laag van geleidende inkt en een laag van geleidende deeltjes daaroverheen, met het kenmerk, dat deze inrichting bestaat uit (a) een freem, 30 (b) een aantal paren walsen die in het freem zijn gemonteerd en (e) middelen voor het aandrijven van tenminste één wals van elk paar, (d) waarbij de walsen zo zijn gemonteerd dat tussen elk paar walsen een rechte baan wordt bepaald waar een dragerplaatje met daarop aangebrachte lagen kan worden gevoerd en waarbij (e) de walsen 35 langs de baan een geleidelijk grotere hardheid hebben. 80 0 1 9 42

17. Gedrukte schakeling, bestaande uit (a) een drager met een diëlektrisch oppervlak, (b) tenminste één aan dat oppervlak gehecht schakel- of ketensegment, (c) waarbij dit schakel-of ketensegment een laag van een metaalpoeder bevattende harsachtige 5 inkt, een laag van een elektrisch geleidend metaalpoeder vastgehecht aan het oppervlak van de inkt en een laag van een elektrisch geleidende soldeer, gelegeerd met de laag metaalpoeder, omvat.

18. Gedrukte schakeling volgens conclusie 17, met het kenmerk, dat over tenminste een gedeelte van het diëlektrische 10 oppervlak en van het schakel- of ketensegment een laag van een elektrisch isolerend materiaal aanwezig is. 800 1 9 42