Brevet FR2189212A1 — publié le 19740125

Dans la réalisation de circuits électroniques intégrés hybrides. en pellicule mince, des éléments tels des résistance et quelques condensateurs, ainsi que des conducteurs de raccordement, sont souvent appliqués sur des substrats de céramique isolante par impression à l'écran. Dans ce procédé, plusieurs substrats sont déplacés an à in en posit d'impression, une dose de pâte électroconductrice d'impression est déposée sur l'écran et un racleur est déplacé en avant sur l'écran pour repousser la pare a travers un dessin d'ouvertures ménagées dans l'écran et former un tracé imprimé correspondant sur le substrat. Puis le racleur,ayant atteint l'extrémité de son déplacement. est séparé de l'écran, celui-ci est enlevé rapidement du substrat et le racleur est ramené au point de départ pour une autre impression. Ce processus d impression présente des inconvénients divers. En premier lieu, chaque course de retour du racleur ne sert qu'à le ramener au point de départ et ne réali-e pas d'impression, ce qui diminue la vitesse d'impression. En second lieu, ce racleur, dans son déplacement, repousse latéralement de la pâte en dehors de l'écran, de sorte que davantage de pâte doit être souvent ajoutée.En troisième lieu, cette pare étant continuellement repoussée latéralement, l'opération doit être soigneusement surveillée pour vérifier qu'une quantité suffisante de pate est toujours alimentée en avant du racleur Enfin, en quatrième lieu, l'écran est normalement submergé de pâte afin d'en maintenir l'alimentation devant le racleur. il peut en résulter une évaporation excessive du solvant de la pare et donc plus de perte de pate à chaque nettoyage ou remplacement de l'écran. Il serait donc nécessaire de disposer d'un appareil d'impression pouvant imprimer à la fois dans les deux courses d'avance et de retour du racleur et qui ne nécessite pas d'additions fréquentes de pare. L'invention a donc pour objet un appareil automatique d'impression à l'écran dans lequel un racleur à deux côtés est utilisé à chaque course d'un cycle d'impression en va-et-vient. Après balayage en travers de la zone d'impression de l'écran, le racleur est automatiquement soulevé de l'écran et au-dessus de l'amas de pâte (encre) qui était repoussé en avant. Puis le racleur est abaissé automatiquement de l'autre côté de cet amas à son départ vers l'arrière de sa course de recul, repoussant à nouveau la pâte en avant du déplacement Après traversée de la zone d'impression, le racleur est soulevé automatiquement de nouveau et le cycle total d'impression est répété continuellement.Ilne réserve suffisante de pate est maintenue en avant du racleur par un dispositif flexible de retenue qui adhère à l'écran et qui est immédiatement voisin du trajet ds racleur, et de la pàte ne doit être ajoutée que pour remplacer la consommation par l'impression. D'autres objets et avantages de l'invention seront mieux compris à l'aide de la description qui va suivre d'un exemple préféré de réalisation, et des dessins annexés, sur lesquels la figure 1 est une vue en perspective d'un appareil d'i.mpression selon l1invention; la figure 2 est une vue en élévation de face, avec une partie coupée, de l'appareil; - les figures 3 à 6 sont des vues analogues à la figure 2, l'appareil étant en diverses phases successives de fonctionnement; et la lafigure 7 est une vue en plan d'une plaquette servant à maintenir un circuit sur céramique pendant son impression avec l'appareil de l'invention. L'invention va entre décrite pour la réalisatlo de circuits hybrides en pellicules épaisses, qui comprennent un substrat en céramique sur lequel est imprimé un dessin de conducteurs et résistances, réalisé par cuisson d'une pate formée par ion mélange de composants de verre et de particules de métal et oxydes métalliques. DQautres éléments, tels que condensateurs en céramique et semi conducteurs ultraminces comprenant des éléments actifs de circuits, tels que transistors, diodes et inducteurs, peuvent etre montés à des bornes du substrat céramique. Des condensateurs peuvent également être imprimés sur ce substrat. Un appareil pour imprimer rapidement et efficacement les éléments de circuitsen pellicules épaisses (figures 1 et 2) comprend une embase ou plate-forme 2 à ouverture centrale 4 sous laquelle est disposée une série de plateaux 5. Ces plateaux comportent des évidements 6 adaptés pour recevoir des substrats 7 (figure 2), tels que des plaques de céramique qui y sont insérées. Un écran flexible d'impression, en tamis métallique fin à revêtement 10 formant cache est suspendu aux extrémités opposées des plaques 12 et 14 d'extrémités qui sont montées sur la plate-forme 2. Dans la partie médiane de l'écran est formé un dessin à ouvertures 15 d'impression d'un groupe de conducteurs. Un dispositif racleur et des moyens de déplacement en va et-vient sur l'écran sont également montés sur l'écran 8 pour assurer un cycle particulier d'impression Cette partie de l'appareil comprend un support vertical 16 monté sur la plate-forme 2. Sur celle-ci s'étend, depuis le support 16, une plaque 18 sur laquelle sont répartis des contacteurs 20,22,24 de limitation dont la fonction sera décrite dans la suite. Un racleur double 28 est fixé à la partie inférieure d'un piston 30, actionné par le cylindre 32 à air comprimé. Ce cylindre est déplacé sur des tiges 34,36 qui sont fixées par une extrémité au support 16 et à l'autre à une aile 38 d'extrémité, supportée également par la plaque 18. Des raccords supérieur 40 et inférieur 42 sont fixés au cylindre 32 pour y amener l'air.Le raccord 40 est relié à un tuyau flexible et extensible, de même que le raccord 42 est relié à un tuyau analogue 46. Ces tuyaux 44 et 46 sont connectés à une alimentation d'air (non représentée) et à des électrovannes (non représentées) actionnées par des contacteurs pour commander l'admission d'air vers les tuyaux. Le dispositif de déplacement en va-et-vient du racleur de l'écran 8 comprend un piston 48 fixé au cylindre 32 et qui est actionné par un cylindre pneumatique 50. Une caractéristique préférée de l'appareil de l'invention est relative à l'écran 8. Des bandes en caoutchouc synthétique 52 et 54 (figure 1), ayant avantageusement une section transversale carrée d'environ 9,5 mm de coté, sont liées ou collées à la surface de dessus de ltécran 8 auprès de ses bords longitudinaux. Ces bandes sont écartées d'environ 6,5 nn des bords latéraux du racleur 28 et sont flexibles. L'appareil fonctionne comme suit. Un substrat 7 étant placé dans l'évidement 6, en position d'impression, une dose 8 d'encre en pate 56 est placée sur l'écran 8 en avant du racleur 28, au début du cycle à l'extrémité de l'écran 8, voisine du support 16 (figures 1 et 2). La dose suffisante d'encre 56 est extrudée d'un conduit 57 débouchant d'un côté du racleur 28. Ce conduit 57 est fixé au racleur 28 afin d'être d#lacé avec lui et est connecté à un tuyau flexible 59 lui-m#e relié à l'extrémité d'un réservoir d'encre sous pression 61, de manière à distribuer des quantités déterminées de cette pate. Lorsqu'un plateau 5, garni d'un substrat 7 en céramique, est placé en position convenable au poste d'impression, un contacteur (non représenté) est fermé pour actionner le cylindre 50, amenant le piston 48 vers l'extérieur avec le cylindre 32 et le racleur 28. En même temps, l'air admis dans le cylindre 32 rappelle le piston 30 vers le bas, de sorte que le racleur 28 est appliqué contre l'écran 8. S'il n'y a pas de plaque 7 sur le plateau 5, le cycle est suspendu automatiquement. Ce résultat est assuré par un rayon lumineux (non représenté) dirigé vers le haut depuis un orifice 63 ménagé dans l'évidement 6 du plateau. Mais si une plaque 7 est placée sur l'orifice 63, la lumière est réfléchie vers une cellule pboto.électrique--(non représentée) qui, étant rendue conductrice, ferme un circuit d'actionnement du cycle de raclage. En l'absence de plaque 7 sur l'orifice 6, le rayonnement n'est pas réfléchi sur la cellule. Le racleur 28, dans son déplacement sur la partie médiane de l'écran 8 (figure 3), refoule de la pâte d'encre 56 à travers les orifices 15 et l'écran est repoussé contre le substrat 7. Pendant l'avance du racleur 28, un galet d'actionnement 65, monté sur un côté du corps du cylindre 32, actionne le contacteur 24 de limite (figure 4), lequel actionne des vannes (non représentées) commandant l'écoulement d'air dans les tuyaux 44 et 463 amenant le recul du piston 30, le soulèvement du racleur 28 sur l'amas 56 d'encre et permettant de plus un court soulèvement de l'écran 8. Le cylindre 32 et le racleur 28 poursuivent le déplacement en avant de la plaque 38 d'extrémité. Le cylindre 32, approchant cette plaque 38, actionne le contacteur 26, celui-ci amène les vannes à envoyer de l'air vers le cylindre 50 afin d'arreter le piston 48. La mise en place du plateau 5 suivant,qui supporte un substrat 7, actionne un contacteur (non représenté), comme déjà indiqué, et le racleur en descendant est également appliqué sur l'écran 8 derrière l'amas de pate 56 (figure 5). Le racleur est reculé automatiquement pour amorcer la phase d'impression arrière par le piston 48 rentrant dans le cylindre 50. Le racleur repousse à nouveau la pate 56 vers l'avant et en refoule une certaine quantité à travers les ouvertures 16 au passage de la partie médiane de l'écran 8. Pendant la suite du déplacement, le galet 65 est disposé sur le corps du cylindre 32, actionne le contacteur 22, qui ouvre les vannes (non representées), commandant l'écoulement d'air dans les tuyaux 44,46, de sorte que le piston 30 est reculé et que le racleur 28 est soulevé sur l'amas 56 d'encre (figure 6). Enfin, le galet 65 repousse le contacteur 20, suspendant ainsi la course du piston 48, avec le cylindre 32 et le racleur 28. La machine est alors en état d'amorcer une autre course d'impression. Les bandes flexibles 52,54 constituent des barrières empechant la pâte de l'amas 56 d'être refoulée trop loin latéralement dans le va-et-vient du racleur 28, ce qui permet ainsi Sa réutilisation dans le fonctionnement. Les barrières peuvent être séparées du racleur du seul intervalle transversal permettant l'écoulement de l'encre vers l'arrière sur le trajet du racleur. il est évident que des modi.ticatîons et variantes peuvent etre apportées aux dispositifs décrits sans pour cela sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Appareil d'impression à l'écran flexible ayant un dessin d'ouvertures et maintenu en fonctionnement contre les pièces imprimées, un racleur déplaçant une charge de produit fluide d'impression sur l'écran et à travers les ouvertures, un dispositif pour mettre le racleur en va-etbvient, afin de déplacer le produit sur l'écran dans une course d'impression et pour assurer la course de retour et un dispositif pour soulever et replacer le racleur par rapport à l'écran en synchronisme avec le va-et-vient, cet appareil étant caractérisé en ce que ce synchronisme est tel que le racleur est soulevé avant la fin de la course d'impression et est replacé de l'autre côté de la charge du produit, afin d'assurer également une impression dans sa course de retour. 2. Appareil selon la revendication 1 comportant des contacteurs de limite assurant le va et vient, le soulèvement et le replacement du racleur, cet appareil étant caractérisé en ce que des contacteurs intermédiaires amorcent le soulèvement et le replacement du racleur à chaque course. 3. Appareil selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le maintien d'une alimentation suffisante dudit produit d'impression dans les courses d'aller et retour du racleur est assuré par des barrières bordant au moins l'un des côtés de la zone d'écran balayée par le racleur, afin de réaliser le retour vers cette zone de toute quantité du produit refoulé latéralement. 4. Appareil selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par un dispositif d'alimentation dudit produit sur l'écran selon un débit déterminé. 5. Appareil selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le racleur est double transversalement.