Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bedrucken eines Substrats, wobei zunächst wenigstens eine Zwischenlage auf einem Vakuumtisch einer Druckvorrichtung angeordnet, dann das zu bedruckende Substrat auf der wenigstens einen Zwischenlage platziert sowie nachfolgend wenigstens eine Oberfläche des Substrats mit wenigstens einem Druckmedium bedruckt wird, wobei das Substrat durch die Zwischenlage hindurch mittels des Vakuumti sches festgelegt ist.

Aus dem Stand der Technik sind zahlreiche Verfahren zum Bedrucken von Substraten auf einem Vakuumtisch bekannt, wobei auch gängig wenigstens eine Zwischenlage zwischen der Oberfläche des Vakuumtisches und dem Substrat angeordnet wird. Um eine stabile Festle gung des zu bedruckenden Substrats erreichen zu können, muss jedoch ein Ansaugen größerer Mengen Fehlluft durch den Vakuumtisch vermieden werden, wodurch die Saug- und Haltekraft des Vakuumtisches wenigstens deutlich reduziert werden kann, bis hin zu einem Zusammenbruch des Vakuums, was zu einem vollständigen Wegfall der Festlegung des Substrats und somit typischerweise zu einem Fehldruck führt.

Dabei wird die Fehlluft gewöhnlich besonders stark in den an das Substrat angrenzenden Bereichen und/ oder im Bereich von Ausnehmungen in dem Substrat gezogen, wobei insbe- sondere eine Anpassung der Druckvorrichtung an unterschiedliche Formen und Gestaltun gen der auf dem Vakuumtisch zu haltenden Substrate zum Vermeiden von Fehlluft nur schwer und aufwändig umsetzbar ist.

Zudem besteht die Problematik, dass ein Luftstrom und insbesondere ein Auftreten von Fehlluft in den Randbereichen der Außenkontur oder von Ausnehmungen bzw. unmittelbar neben dem zu bedruckenden Substrat zu einer Ablenkung des gedruckten Druckmediums in diesen Bereichen führt, sodass die Qualität des Druckergebnisses verringert wird. Gerade bei Substraten mit zahlreichen Ausnehmungen, beispielsweise Durchbohrungen, einer komple xen Außenkontur und/oder einer nicht vollständig ebenen, auf dem Vakuumtisch auflie- genden Unterseite des Substrats ist somit mit den aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren und Vorrichtungen mit einem Vakuumtisch ein Bedrucken in einer hohen Quali tät nicht möglich.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Bedrucken eines Substrats bereitzustellen, das ein sicheres Festlegen eines komplex geformten Substrats auf einem Vakuumtisch ermöglicht, wobei zugleich die Qualität des Druckergebnisses hoch ist und negative Einflüsse durch das Festlegen mittels des Vakuumtisches minimiert werden und wobei eine besonders einfache und schnelle Anpassung an eine andere Form und Gestaltung des Substrats möglich ist, insbesondere auch Anpassungen an Ausnehmungen, wie Löcher und Durchbohrungen innerhalb des Substrats.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren zum Bedrucken eines Substrats gemäß Anspruch l gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Bedrucken eines Substrats wird zunächst wenigstens eine Zwischenlage auf einem Vakuumtisch einer Druckvorrichtung angeordnet, dann das zu bedruckende Substrat auf der wenigstens einen Zwischenlage platziert sowie nachfolgend wenigstens eine Oberfläche des Substrats mit wenigstens einem Druckmedium bedruckt, wobei das Substrat durch die Zwischenlage hindurch mittels des Vakuumtisches festgelegt ist. Dabei ist die Erfindung dadurch gekennzeichnet, dass die Zwischenlage wenigstens einen Bereich, bevorzugt mehrere Bereiche mit einem erhöhten Vakuumwider stand aufweist und das Platzieren des zu bedruckenden Substrats derart erfolgt, dass der wenigstens eine Bereich mit einem erhöhten Vakuumwiderstand der Zwischenlage an das Substrat angrenzend bzw. unmittelbar neben dem Substrat und/oder innerhalb einer Ausnehmung des Substrats, beispielsweise in Löchern oder Durchbohrungen, angeordnet ist.

Die Erfindung erlaubt in vorteilhafter Weise eine stabilere Festlegung aufgrund des besse ren und stärkeren Vakuums, wobei geringere Anforderungen an Vakuumtisch gestellt werden, da deutlich weniger Fehlluft gezogen wird. Entsprechend kann die den Unterdrück des Vakuumtisches erzeugende Einheit deutlich kleiner und sparsamer dimensioniert werden. Zudem ergibt sich gegenüber den Verfahren und Vorrichtungen des Standes der Technik ein deutlich besseres Druckergebnis, da es am Rand des Substrats und/oder in einer Ausnehmung des Substrats beim Bedrucken zu keiner Ablenkung des Druckmediums aufgrund eines Gasstroms der Fehlluft kommt, sodass bis an den Rand des Substrats oder sogar darüber hinaus störungsfrei gedruckt werden kann.

Das erfindungsgemäße Bedrucken des wenigstens einen Substrats kann grundsätzlich mittels eines beliebigen Druckverfahrens erfolgen, das geeignet ist, wenigstens ein Druck medium auf eine zu bedruckende Oberfläche des Substrats aufzutragen. Bevorzugt erfolgt das Bedrucken mittels eines Digitaldrucks und besonders bevorzugt in einem Inkjet- Verfahren. Somit erfolgt der Auftrag des wenigstens eines Druckmediums bevorzugt mittels eines Inkjet-Drucks, sodass die Druckvorrichtung bevorzugt ein Inkjet-Drucker mit wenigs tens einem Druckdüsen aufweisenden Druckkopf ist. Daneben sind aber beliebige andere Druckverfahren möglich. Das Bedrucken erfolgt grundsätzlich durch den Auftrag des Druckmediums und insbesondere einer definierten Menge des Druckmediums auf die Oberfläche des Substrats, wobei der Auftrag besonders bevorzugt berührungslos erfolgt, beispielsweise durch Aufsprühen oder einen tropfenweisen bzw. elektrostatischen Auftrag, wie durch EHD, also elektrohydrodynamisch, oder durch laserbasierte Transfertechniken, beispielsweise durch LIFT (laser induced forward transfer, d.h. laserinduzierten Vorwärts transfer).

Das Druckmedium kann grundsätzlich eine beliebige Flüssigkeit sein, die bevorzugt beim Trocknen und/ oder beim Härten eine Schicht auf der bedruckten Oberfläche des Substrats bildet. Dabei kann das Druckmedium sowohl lösemittelfrei sein, als auch ein wässriges oder nicht-wässriges Lösemittel enthalten. Das Druckmedium kann beispielsweise ein Lack oder eine Druckertinte sein. Darüber hinaus kann das Druckmedium ein oder mehrere Pigmente enthalten. Jedoch ist auch denkbar, dass das Druckmedium alternativ oder zusätzlich andere Substanzen enthält, wie beispielsweise Trennmittel, insbesondere zur Wirkung als Lötstopplack, Farbfilter und/oder Flüssigkristalle, insbesondere zum Bilden eines Bauteils eines Displays. Auch die Verwendung von Sensorsubstanzen, wie Proteine oder Antikörper, als Teil des Druckmediums, beispielsweise zum Bilden eines Biosensors, ist denkbar.

Das Substrat weist grundsätzlich wenigstens eine zu bedruckende Oberfläche auf, die bevorzugt flach und/oder eben ist. Besonders bevorzugt ist die zu bedruckende Oberfläche auf dem Vakuumtisch waagerecht und/ oder parallel zu einer Oberfläche des Vakuumtisches angeordnet. Das Substrat kann einstückig oder mehrstückig aus einem beliebigen Material gebildet sein. Dabei kann das Substrat ausschließlich als Träger für das Druckmedium dienen, beispielsweise bei einem Druck eines dekorativen Gegenstandes, oder aber zusätz lich eine technische Funktion aufweisen, wobei der Druck ebenfalls aus dekorativen Grün den, insbesondere zur Gestaltung der Oberfläche des Substrats erfolgen kann. Zudem kann das Substrat aber auch, zumindest teilweise, aus technischen und/ oder funktionalen Grün den bedruckt werden, wobei besonders bevorzugt das Druckmedium eine technische Funk tion aufweist oder zu einer technischen Funktionalität des Substrats beiträgt oder diese sogar bereitstellt.

Zum Bedrucken des Substrats wird dieses mittels eines Vakuumtisches festgelegt. Unter einem Vakuumtisch wird eine Haltevorrichtung mit wenigstens einer und bevorzugt genau einer Oberfläche verstanden, die gegenüber der Umgebung einen Unterdrück erzeugen kann, sodass ein Gegenstand, insbesondere ein zu bedruckendes Substrat, mittels des Unterdrucks auf der Oberfläche gehalten werden kann. Die den Unterdrück erzeugende Oberfläche ist dabei bevorzugt eben und/oder flach. Weiterhin bevorzugt weist die zum Festlegen des Substrats vorgesehene Oberfläche wenigstens eine, bevorzugt mehrere und besonders bevorzugt mehrere in einem Raster angeordnete Ansaugöffnungen auf.

Erfindungsgemäß wird zwischen dem Vakuumtisch und dem Substrat wenigstens eine Zwischenlage angeordnet. Die Zwischenlage ist dabei grundsätzlich teilweise gasdurchlässig, um ein Anlegen eines Unterdrucks unterhalb eines auf dem Vakuumtisch und auf der Zwischenlage platzierten Substrats zu ermöglichen. Dabei kann die Zwischenlage aus einem beliebigen Material und/ oder aus beliebig vielen Schichten gebildet sein. Insbesondere kann die Zwischenlage aus mehreren, übereinander angeordneten und/oder sich ganz oder teilweise über die gesamte Fläche der Zwischenlage erstreckenden Schichten gebildet sein. Jede Zwischenlage kann hinsichtlich der Gasdurchlässigkeit über die Fläche vollständig homogen gebildet sein oder aber Regionen unterschiedlicher Gasdurchlässigkeit aufweisen. Bei einem Aufbau einer Zwischenlage aus mehreren Schichten ist es bevorzugt, dass die einzelnen Schichten miteinander verbunden sind. Dabei können die Schichten beispielswei se miteinander verp resst, wenigstens abschnittsweise aneinander geklebt oder anderweitig kraft- und/oder stoffschlüssig verbunden sein.

Die Zwischenlage kann zur einmaligen oder mehrmaligen Verwendung gebildet sein, wobei bevorzugt ist, dass die Zwischenlage für mehr als ein einzelnes Bedrucken eines Substrats nutzbar ist. Jedoch ist es auch bevorzugt, dass die Zwischenlage auswechselbar ist und dabei insbesondere nicht stoffschlüssig mit dem Vakuumtisch verbunden ist. Darüber hinaus können aber auch mehrere, voneinander unabhängige Zwischenlagen übereinander auf dem Vakuumtisch angeordnet werden. Jedoch ist die Verwendung einer einzelnen Zwischenlage bevorzugt.

Das Anordnen der wenigstens einen Zwischenlage auf dem Vakuumtisch erfolgt bevorzugt durch ein Auflegen auf eine einen Unterdrück erzeugende Oberfläche des Vakuumtisches. Dabei kann die Zwischenlage die gesamte vakuum- bzw. unterdruckerzeugende Oberfläche des Vakuumtisches oder nur ein Teil davon bedecken, wobei jedoch eine vollflächige Bede ckung des einen Unterdrück erzeugenden Teils der Vakuumtischoberfläche bevorzugt wird. Zusätzlich oder alternativ kann die Zwischenlage auch auf dem Vakuumtisch form- und/oder kraftschlüssig festgelegt und insbesondere bevorzugt festgeklemmt werden. Dabei ist eine Befestigung mittels einer einzigen Klemmvorrichtung oder mehrerer Klemmvorrich tungen denkbar.

Das Substrat wird gemäß der Erfindung durch die Zwischenlage hindurch mittels des Vakuumtisches festgelegt, wobei darunter eine Fixierung wenigstens gegen ein Verschieben innerhalb der Oberflächenebene des Vakuumtisches und bevorzugt auch gegen ein Abheben vom Vakuumtisch verstanden wird. Dazu wird bevorzugt unterhalb des Substrats ein Unterdrück bzw. ein Differenzdruck zum Umgebungsdruck von bis zu 400 mbar, besonders bevorzugt bis zu 600 mbar und ganz besonders bevorzugt bis zu 900 mbar und/ oder bevor zugt von wenigstens 5 mbar, besonders bevorzugt wenigstens 10 mbar und ganz besonders bevorzugt mindestens 20 mbar erzeugt. Unter dem Differenzdruck wird insbesondere der Druckunterschied zwischen der Oberfläche der Zwischenlage und der Oberfläche des darauf platzierten Substrats verstanden. Generelle sind hohe Werte des Differenzdrucks bevorzugt, um eine sichere Festlegung der Substrate zu erreichen. Besonders gängig ist hier ein Höchstwertebereich von 500 - 600 mbar, was problemlos mit einer Pumpe mit hohem Flusswerten erreichbar ist. Jedoch sind auch höhere Werte möglich. Erfindungsgemäß erfolgt das Platzieren des zu bedruckenden Substrats und insbesondere jedes zu bedruckenden Substrats derart, dass der wenigstens eine Bereich und bevorzugt alle Bereiche mit einem erhöhten Vakuumwiderstand neben dem Substrat und/oder im Bereich einer Ausnehmung des Substrats angeordnet sind, wodurch die Aufrechterhaltung des Vakuums erleichtert und die Festlegung auf dem Vakuumtisch verbessert wird sowie auch eine Ablenkung von Tropfen des Druckmediums beim Drucken wirkungsvoll vermie den wird. Dabei wird das wenigstens eine Substrat bevorzugt derart auf dem Vakuumtisch und insbesondere derart auf der wenigstens einen Zwischenlage positioniert, dass die wenigstens eine Ausnehmung des Substrats und bevorzugt alle Ausnehmungen des Sub strats auf Bereichen eines erhöhten Vakuumwiderstands zum Liegen kommen. Das Platzie ren des zu bedruckenden Substrats auf der wenigstens einen Zwischenlage erfolgt bevorzugt durch ein Auflegen des Substrats auf die Oberfläche der wenigstens einen, bevorzugt der äußersten, auf dem Vakuumtisch aufliegenden Zwischenlage. Dabei ist es auch denkbar, dass zugleich beliebig viele zueinander identische und/ oder voneinander unterschiedliche

Substrate nebeneinander und/ oder voneinander beabstandet auf der Zwischenlage platziert werden.

Erfindungsgemäß weist wenigstens eine der Zwischenlagen wenigstens einen Bereich und bevorzugt mehrere Bereiche mit einem erhöhten Vakuumwiderstand auf. Jede Zwischenlage und/ oder jede Schicht einer mehrschichtigen Zwischenlage kann dabei einen, mehrere oder alle Bereiche erhöhten Vakuumwiderstands aufweisen. Besonders bevorzugt sind alle Bereiche erhöhten Vakuumwiderstands auf einer einzelnen Zwischenlage angeordnet, die aus einer oder mehreren Schichten aufgebaut sein kann. Ganz besonders bevorzugt sind alle Bereiche erhöhten Vakuumwiderstands auf einer einzigen Schicht, insbesondere einer außenliegenden Schicht, einer einzigen Zwischenlage angeordnet.

Bevorzugt weist die Zwischenlage mehrere Bereiche mit einem zueinander identischen oder sich voneinander unterscheidenden erhöhten Vakuumwiderstand auf, die besonders bevor- zugt nicht miteinander verbunden sind bzw. durch Bereiche mit geringerem Vakuumwider stand getrennt werden. Dabei kann ein Bereich mit identischem Vakuumwiderstand auch aus mehreren, verbundenen oder unverbundenen Teilbereichen gebildet sein. Erfindungsgemäß ist die Gasdurchlässigkeit in dem Bereich mit einem erhöhten Vakuum widerstand verringert und entsprechend ist in diesem Bereich unabhängig von einer Anord nung eines Substrats, insbesondere gegenüber Bereichen mit einem normalen Vakuumwi derstand und entsprechend durchschnittlicher Gasdurchlässigkeit, der Gasdurchlass redu ziert und dadurch der Differenzdruck unterhalb des Substrats verbessert. Die Gasdurchläs sigkeit in dem Bereich mit einem erhöhten Vakuumwiderstand ist dabei bevorzugt um wenigstens 5 %, besonders bevorzugt um wenigstens 10 %, ganz besonders bevorzugt um wenigstens 25 % und insbesondere bevorzugt um wenigstens 50 % reduziert.

Erfindungsgemäß kann das Substrat eine oder mehrere Ausnehmungen aufweisen, die eine beliebige Form und/oder Größe haben können. Dabei kann es sich sowohl um Öffnungen bzw. Ausnehmungen zum Anordnen weiterer Bauteile, wie Befestigungsmitteln oder Kühl körpern, handeln. Zudem können die Ausnehmungen auch Bohrungen, beispielsweise Befestigungs- und/oder Durchgangsbohrungen zum Verlöten elektronischer Bauteile, sein. Zudem können die Ausnehmungen durch Fräsen erzeugte Öffnungen und/oder Freistellun gen sein.

Erfindungsgemäß sind der oder die Bereiche mit einem erhöhten Vakuumwiderstand in einem Bereich angeordnet, auf dem und/oder an dem angrenzend eine Außenkante oder eine Innenkante einer Ausnehmung des Substrats zum Liegen kommt. Bevorzugt ist ein Bereich mit einem erhöhten Vakuumwiderstand im Bereich einer Ausnehmung des Sub strats angeordnet und besonders bevorzugt erstreckt sich der Bereich mit einem erhöhten Vakuumwiderstand vollständig über die Fläche der Ausnehmung.

Bei einer bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird der wenigs tens eine Bereich erhöhten Vakuumwiderstands der Zwischenlage durch ein Druckverfah ren, insbesondere ein Inkjet-Druckverfahren, gebildet. Besonders bevorzugt werden alle Bereiche erhöhten Vakuumwiderstands der Zwischenlage in einem Inkjet-Druckverfahren und ganz besonders bevorzugt in einem einzigen Druckvorgang gebildet. Dabei können die Bereiche erhöhten Vakuumwiderstands der Zwischenlage sowohl getrennt von dem Bedru cken des Substrats und/ oder mittels einer unabhängigen Druckvorrichtung erfolgen, als auch mittels der Druckvorrichtung erzeugt werden, die die Substrate bedruckt. Alternativ oder zusätzlich ist auch denkbar, dass wenigstens eine Zwischenlage und/oder wenigstens eine Schicht einer mehrschichtigen Zwischenlage verdünnte Bereiche oder Ausnehmungen, insbesondere Ausstanzungen, aufweist, um Bereiche zu bilden, die einen geringeren Vakuumwiderstand aufweisen, wodurch die verbleibenden Bereiche dann Bereichen mit einem erhöhten Vakuumwiderstand entsprechen. Somit kann nicht nur durch einen Auftrag von Substanzen zum Erhöhen des Vakuumwiderstands ein Bereich eines erhöhten Vakuumwiderstands gebildet werden, sondern auch durch Materialabtrag und/oder durch eine Erhöhung der Gasdurchlässigkeit in den übrigen Bereichen der Zwi schenlage.

Obwohl das Bilden des wenigstens einen Bereichs eines erhöhten Vakuumwiderstands mittels einer beliebigen Substanz und insbesondere mittels eines beliebigen Druckmediums erfolgen kann, ist es besonders bevorzugt, dass der wenigstens eine Bereich erhöhten Vakuum widerstände der Zwischenlage mittels eines Lacks, insbesondere mittels eines UV- härtenden Lacks, gebildet wird. Dabei erfolgt der Auftrag des Lacks bevorzugt mittels eines Druckverfahrens, insbesondere eines Inkjet-Druckverfahrens. Darüber hinaus ist auch denkbar, mehrere Lacke und/ oder andere Druckmedien zugleich oder nacheinander aufzu tragen.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird der wenigstens eine Bereich erhöhten Vakuumwiderstands der Zwischenlage durch eine ge schlossene Schicht auf der Oberfläche, insbesondere der mit dem Substrat in Kontakt gelangenden Oberfläche, der Zwischenlage gebildet, wobei die geschlossene Schicht bevor zugt mittels eines Lacks gebildet ist. Dabei ist besonders bevorzugt, dass die geschlossene Schicht im Wesentlichen gasundurchlässig ist und/oder gegenüber den übrigen Bereichen der Zwischenlage bevorzugt eine um wenigstens 90 %, besonders bevorzugt wenigstens 95 % und ganz besonders bevorzugt wenigstens 98 % verringerte Gasdurchlässigkeit aufweist. Generell bevorzugt ist das Druckmedium zum Drucken der Bereiche erhöhten Vakuumwid erstands ein schichtbildendes Druckmaterial.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird der wenigstens eine Bereich erhöhten Vakuumwiderstands der Zwischenlage mittels des gleichen Druckmediums erzeugt, das zum Bedrucken des Substrats verwendet wird, wobei der wenigstens eine Bereich erhöhten Vakuumwiderstands bevorzugt nach dem Anordnen der wenigstens einen Zwischenlage auf einem Vakuumtisch mittels der Druckvorrichtung erzeugt wird und besonders bevorzugt dem Härten und/oder Trocknen des derart aufge brachten Druckmediums unmittelbar nachfolgend das Platzieren des zu bedruckenden Substrats auf der Zwischenlage erfolgt. Dies ermöglicht eine besonders einfache und schnel le Anpassung der Bereiche erhöhten Vakuumwiderstands an das oder die jeweiligen Sub strate, was insbesondere im Bereich des Rapid-Prototypings sehr vorteilhaft ist. Bei dieser Ausführung der Erfindung ist bevorzugt, dass dem Härten und/oder Trocknen des derart aufgebrachten Druckmediums unmittelbar nachfolgend das Platzieren des zu bedruckenden Substrats auf der Zwischenlage erfolgt und/oder die Zwischenlage vor dem Bedrucken des Substrats nicht noch einmal vom Vakuumtisch genommen wird.

Alternativ zu einer unmittelbaren Fortsetzung des Verfahrens nach dem Drucken der Bereiche erhöhten Vakuumwiderstands kann der Druck der Zwischenlage auch mittels einer weiteren Druckvorrichtung, insbesondere einer Schwestermaschine der Druckvorrichtung zum Bedrucken der Substrate, erfolgen, wodurch gleichzeitig mit einem Bedrucken von Substraten eine Zwischenlage für den nachfolgenden Druck von weiteren Substraten hergestellt werden kann.

Eine bevorzugte Ausgestaltung des Verfahrens zum Bedrucken eines Substrats sieht vor, dass der oder die Bereiche erhöhten Vakuumwiderstands auf wenigstens einem Teil eines Bereichs der Oberfläche der Zwischenlage und bevorzugt auf dem gesamten Teil der Ober fläche der Zwischenlage gebildet werden, der beim Bedrucken des Substrats nicht mit einem Substrat bedeckt ist, wodurch in vorteilhafter Weise der Bereich einer Vakuum-Leckage aufgrund fehlender Abdeckung der Oberfläche des Vakuumtisches verringert und dadurch die Haltekraft des Unterdrucks erhöht bzw. die benötigte Pumpleistung des Vakuumtisches reduziert wird. Zudem wird dadurch eine leichte Anpassbarkeit an eine sich ändernde Anzahl zu bedruckender Substrate oder eine sich ändernde Form der Substrate in einfacher Weise erreicht. Dabei kann sowohl der gesamte mit der Zwischenlage abgedeckte Teil des Vakuumtisches mittels des oder der Bereiche eines erhöhten Vakuumwiderstands abgedeckt werden, als auch nur ein Teil. Beispielsweise kann ein Außenbereich des Vakuumtisches, der bevorzugt die zu bedruckenden Substrate umgibt, mittels eines insbesondere rahmenförmi gen Bereichs erhöhten Vakuumwiderstands bedeckt werden. Ganz besonders bevorzugt werden der oder die Bereiche erhöhten Vakuumwiderstands derart erzeugt, dass bei zum Bedrucken angeordneten Substraten im Wesentlichen der gesamte einen Unterdrück erzeugende Bereich des Vakuumtisches mit einem Substrat und/oder einem Bereich erhöh ten Vakuumwiderstands abgedeckt ist.

Um besonders effektiv ein Ziehen von Fehlluft und/oder eine Ablenkung von Tropfen des Druckmediums beim Drucken zu vermeiden, wird bei einer vorteilhaften Weiterbildung des Verfahrens zum Bedrucken eines Substrats der wenigstens eine Bereich erhöhten Vakuum widerstands der Zwischenlage derart gebildet, dass das auf der Zwischenlage platzierte, zu bedruckende Substrat wenigstens abschnittsweise und bevorzugt vollständig die Randberei che des oder der angrenzenden Bereiche erhöhten Vakuumwiderstands überdeckt. Entspre chend werden die Bereiche erhöhten Vakuumwiderstands bevorzugt um einen Toleranzbe reich größer gewählt als der nicht durch ein Substrat abgedeckte Bereich, um ein unpräzises Platzieren des zu bedruckenden Substrats auf der wenigstens einen Zwischenlage zu kom pensieren und/ oder um einen Druckverlust im Randbereich des Substrats bzw. im Randbe reich einer Ausnehmung des Substrats, insbesondere durch eine kurzstreckige laterale Gasleitung innerhalb der wenigstens einen Zwischenlage, wenigstens zu reduzieren und bevorzugt vollständig zu vermeiden. Entsprechend wird der von den Bereichen erhöhten Vakuumwiderstands freigelassene Bereich zum Platzieren eines Substrats bevorzugt kleiner gewählt als die Form, Ausdehnung und/oder Fläche des Substrats, sodass es zu einer Überdeckung beim Platzieren des Substrats kommt. Die notwendige Dicke der Überdeckung bzw. des Toleranzbereichs ergibt sich dabei aus den Materialeigenschaften und insbesonde re der Gasleitfähigkeit innerhalb der Zwischenlage und/oder aus der Präzision des Platzie- rens des zu bedruckenden Substrats auf der wenigstens einen Zwischenlage. Bevorzugt ist jedoch eine Breite zwischen 0,05 mm und 50 mm, besonders bevorzugt zwischen 0,1 mm und 20 mm, ganz besonders bevorzugt zwischen 0,2 mm und 10 mm und insbesondere bevorzugt zwischen 0,5 mm und 5 mm. Weiterhin ist bevorzugt, dass den gesamten Rand bereich des Substrats und/oder eine Ausnehmung, insbesondere jede Ausnehmung des Substrats umgebend ein Toleranzbereich bzw. eine Überdeckung vorgesehen wird.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird wenigs tens ein Bereich erhöhten Vakuumwiderstands der Zwischenlage derart angeordnet bzw. derart gebildet, dass bei einem Bedrucken einer Vorderseite des Substrats sowie nach einem nachfolgenden Wenden und Bedrucken der Rückseite des Substrats jeweils wenigstens ein Bereich mit einem erhöhten Vakuumwiderstand in jeder der beiden Orientierungen des Substrats neben dem Substrat und/oder im Bereich einer Ausnehmung des Substrats angeordnet ist. Entsprechend ist es besonders bevorzugt, den oder die Bereiche erhöhten Vakuumwiderstands, insbesondere für eine, mehrere oder alle Ausnehmungen des Sub strats, derart anzuordnen, dass diese in zwei Orientierungen des Substrats jeweils einen Druckverlust verhindern und dabei bevorzugt die vorgesehenen und besonders bevorzugt alle Ausnehmungen in beiden Orientierungen abdecken. Das Bedrucken der Vorderseite und der Rückseite kann dabei insbesondere durch eine Platzierung des Substrats im glei chen Bereich der Zwischenlage erreicht werden. Dabei kann eine Rotation des Substrats nur in einer Raumrichtung oder mehrere Raumrichtungen erfolgen. Um eine Abdeckung aller Ausnehmungen des Substrats in beiden Orientierungen bzw. zum Bedrucken beider Seiten zu erreichen, werden bevorzugt die Positionen der zu verschließenden Ausnehmungen und besonders bevorzugt aller Ausnehmungen in beiden Orientierungen des Substrats überla gert auf der Zwischenlage angeordnet. Dieses Ziel kann auch dadurch erreicht werden, dass die Positionierungen der Ausnehmungen auf der Zwischenlage entlang einer Mittellängs achse der Position des Substrats gespiegelt wiederholt werden und an diesen Positionen Bereiche mit einem erhöhten Vakuumwiderstand vorgesehen werden.

Obwohl das Drucken zum Bilden des wenigstens einen Bereichs erhöhten Vakuumwider stands der Zwischenlage grundsätzlich in beliebiger Weise erfolgen kann, ist es bevorzugt, dass während des Drucks zum Bilden des wenigstens einen Bereichs erhöhten Vakuumwid erstands der Zwischenlage mittels des Vakuumtisches ein Unterdrück angelegt wird, wobei bevorzugt der Unterdrück weniger als 50 %, besonders bevorzugt weniger als 25 %, ganz besonders bevorzugt weniger als 10 % und insbesondere bevorzugt weniger als 5 % und/ oder bevorzugt mindestens 20 %, besonders bevorzugt mindestens 10 %, ganz beson ders bevorzugt mindestens 2 % und insbesondere bevorzugt mindestens 0,5 % des Unter drucks beim Bedrucken des Substrats beträgt. Durch das Anlegen eines Unterdrucks beim Bedrucken der Zwischenlage wird einerseits in vorteilhafter Weise die Zwischenlage nieder gehalten und andererseits eine gute Schichtbildung und bevorzugt auch ein zumindest teilweises Eindringen des Druckmediums in die Oberflächenschicht der Zwischenlage erreicht, wodurch besonders wirkungsvoll und zuverlässig Bereiche mit einem erhöhten Vakuumwiderstand erzeugt werden können. Insbesondere kommt es dabei zu einem gezielten Schließen von Poren und/oder Bereichen mit einer größeren Gasdurchlässigkeit, da dort mehr Gas angesaugt wird und entsprechend beim Bedrucken mit dem Druckmedi um auch eine größere Menge des Druckmediums platziert und/oder in die Poren hinein befördert wird. Dabei wird der angelegte Unterdrück jedoch bevorzugt derart gewählt, dass das Druckmedium nicht vollständig durch die Zwischenlage hindurch gezogen wird, da es ansonsten zu einer Verunreinigung der Oberfläche oder der Vakuumdüsen des Vakuumti sches mit dem Druckmedium kommen würde.

Weiterhin sieht eine bevorzugte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Bedrucken eines Substrats vor, dass die Zwischenlage wenigstens in einem Randbereich während des Drucks zum Bilden des wenigstens einen Bereichs erhöhten Vakuumwider stands und/oder während des Bedruckens der wenigstens einen Oberfläche des Substrats und/oder während des Substratwechsels auf dem Drucktisch niedergehalten wird. Dabei kann der Randbereich die Zwischenlage allseitig umgeben oder auch nur an einem Teil des Randes der Zwischenlage angeordnet sein. Bevorzugt erstreckt sich der Randbereich jedoch über wenigstens zwei sich gegenüberliegende Ränder und/oder ist wenigstens im Bereich der Ecken der Zwischenlage angeordnet. Möglich ist auch, dass die Zwischenlage einen im Wesentlichen gasundurchlässigen Randbereich oder wenigstens einen Randbereich mit einem erhöhten Vakuumwiderstand aufweist, wozu besonders bevorzugt in dem wenigstens einen Randbereich ein Bereich erhöhten Vakuumwiderstands erzeugt wird. Das Niederhal ten eines Randbereichs der Zwischenlage ist auf einem Vakuumtische besonders bevorzugt, bei dem der Randbereich des Vakuumtisches getrennt von einem Innenbereich, insbesonde re zur Aufnahme des oder der Substrate, ein- und ausschaltbar ist.

Eine besonders bevorzugte Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Bedrucken eines Substrats sieht vor, dass die Zwischenlage mehrere Bereiche mit einem unterschiedli chen erhöhten Vakuumwiderstand aufweisen und bevorzugt wenigstens zwei Bereiche der Zwischenlage mit einem unterschiedlichen erhöhten Vakuumwiderstand gebildet werden, wobei besonders bevorzugt ein erster Bereich mit erhöhtem Vakuumwiderstand der Zwi schenlage zur Anordnung im Bereich einer Ausnehmung des Substrats vorgesehen ist und ganz besonders bevorzugt einen hohen Vakuumwiderstand aufweist, insbesondere im Wesentlichen gasundurchlässig ist, und ebenso bevorzugt ein zweiter Bereich mit erhöhtem Vakuumwiderstand der Zwischenlage zur Anordnung wenigstens außerhalb des Bereichs des Substrats bzw. an das Substrat angrenzend vorgesehen ist und besonders bevorzugt einen gegenüber dem ersten Bereich geringer erhöhten Vakuumwiderstand aufweist. Dabei soll der erste Bereich mit dem hohen Vakuumwiderstand bevorzugt die Ausnehmungen des Substrats verschließen bzw. ein Durchströmen von Gas durch die Ausnehmungen verhin dern. Ebenfalls bevorzugt ist der zweite Bereich, insbesondere mit einem leicht erhöhten Vakuumwiderstand, dazu vorgesehen, als Drosseloberfläche zu wirken und den durch den Unterdrück verursachten Luftstrom zum Unterdruckerzeuger des Vakuumtisches zu be grenzen, sodass auch bei freigelassenen Positionen für ein Substrat und/oder an Flächen neben einem Substrat keine so große Gasmenge angesaugt werden kann, dass die Haltekraft des Vakuumtisches stark reduziert ist oder sogar das Vakuum zusammenbricht und ein Fixieren eines oder mehrerer Substrate nicht länger möglich ist. Dabei kann der zweite Bereich ausschließlich im Bereich des Randes des Substrats angeordnet sein oder aber sich teilweise oder vollständig neben und/oder unter dem Substrat erstrecken.

Obwohl es für eine gute Wirksamkeit des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Bedrucken eines Substrats ausreichend ist, lediglich einen oder mehrere Bereiche mit zueinander identischem erhöhten Vakuumwiderstand zu erzeugen, ist es für manche Anwendungsfälle noch vorteilhafter, dass mehrere Bereiche mit einem unterschiedlichen erhöhten Vakuum widerstand, insbesondere durch Bedrucken, gebildet werden, wobei bevorzugt wenigstens ein Bereich und besonders bevorzugt die Bereiche unterschiedlichen Vakuumwiderstands durch einen unterschiedlichen Rasterdruck, insbesondere durch ein Dithering, und/oder aufgrund einer unterschiedlichen Druckmediummenge pro Flächeneinheit erreicht werden. Dabei haben bevorzugt alle bedruckten Bereiche bzw. Bereiche eines Vakuumwiderstands eine geringere Gasdurchlässigkeit als die übrigen, insbesondere unbehandelten bzw. unbe druckten Bereiche der Zwischenlage. Weiterhin ist es sowohl möglich, makroskopische und/oder voneinander abgegrenzte Bereiche mit innerhalb des Bereichs homogenem Vakuumwiderstand und sich voneinander unterscheidenden Vakuumwiderständen zu bilden, als auch innerhalb eines Bereichs gezielt eine Diskontinuität des Vakuumwider stands, insbesondere einen gezielten Verlauf und/oder Gradienten über die Distanz und/ oder über die Fläche zu erzeugen. Grundsätzlich ist eine feingraduelle Einstellung des Vakuumwiderstandes innerhalb eines Bereichs und/oder zwischen einzelnen Bereichen denkbar. Es ist zudem möglich, den Grad der Gasdurchlässigkeit und/oder die räumliche Verteilung des Vakuumwiderstands gezielt einzustellen. Unter dem Rastern undinsbeson- dere dem Dithering wird ein partieller Auftrag von Druckmedium verstanden, der nach einem beliebigen Verfahren erfolgen kann, um eine teilweise Bedeckung der Oberfläche der Zwischenlage mit dem Druckmedium zu erreichen und somit die Gasdurchlässigkeit und entsprechend den erhöhten Vakuumwiderstand gezielt zu steuern.

Bei einer bevorzugten Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Bedrucken eines Substrats werden in der wenigstens einen Zwischenlage ausschließlich oder zusätzlich Bereiche mit einem erhöhten Vakuumwiderstand gebildet, die in ihrer Form, Größe und/oder Position den Öffnungen des Vakuumtisches der Druckvorrichtung angepasst sind und/oder entsprechen und/oder diese überdecken und somit als Drossel wirken, um auch ohne auf dem Vakuumtisch angeordnete Substrate ein Zusammenbrechen des Vakuums bzw. einen Ausgleich des Unterdrucks auf Umgebungs druck zu verhindern, wodurch in einfacher Weise eine Überlastung der Vorrichtung zum Erzeugen des Unterdrucks des Vakuumtisches verhindert wird. Zudem kann derart in einfacher Weise sichergestellt werden, dass auch Substrate auf einem nur teilweise bedeckten Vakuumtisch und/oder Substrate mit einer unebenen Topologie an der auf der Oberfläche des Vakuumtisches aufliegenden Seite sicher fixiert werden können, da die Menge der angesaugten Umge bungsluft unabhängig von der Bedeckung des Vakuumtisches begrenzt wird. Die Öffnungen des Vakuumtisches sind dabei insbesondere die Öffnungen zum Erzeugen des Unterdrucks an der Oberfläche zum Festlegen eines Gegenstandes. Dabei ist insbesondere eine umso größere Überdeckung der Öffnungen mit dem Bereich erhöhten Vakuumwiderstands bevorzugt, je größer die laterale Gasleitfähigkeit bzw. Gasdurchlässigkeit des Materials der Zwischenlage ist. Die Überdeckung beträgt bevorzugt zwischen 0,05 mm und 50 mm, besonders bevorzugt zwischen 0,1 mm und 20 mm und ganz besonders bevorzugt 0,2 mm und 10 mm über die Öffnung des Vakuumtisches hinaus.

Die als Drossel wirkenden Bereiche mit einem erhöhten Vakuumwiderstand sind bevorzugt teilweise gasdurchlässig und werden dabei besonders bevorzugt mittels eines Rasterdrucks und/oder Dithering erzeugt. Bevorzugt wird die Gasdurchlässigkeit der als Drossel wirken den Bereiche mit einem erhöhten Vakuumwiderstand derart eingestellt, dass auch bei einem leeren Vakuumtisch mit wenigstens einer darauf angeordneten Zwischenlage und ohne darauf angeordneten Substraten wenigstens 5 %, besonders bevorzugt wenigstens 10 % und ganz besonders bevorzugt 30 % des Unterdrucks erhalten bleiben, der bei einem vollständig abgedeckten Vakuumtisch bzw. einer vollständig mit Substraten bedeckten Oberfläche erreicht wird. Insbesondere bevorzugt wird die Zwischenlage mit als Drossel wirkenden Bereichen derart gebildet, dass auch bei einem von Substraten unbedeckten Vakuumtisch mit der Zwischenlage eine Druckdifferenz an der Oberfläche des Vakuumti sches von wenigstens 5 mbar, besonders bevorzugt von 10 mbar - 30 mbar und ganz beson ders bevorzugt von wenigstens 20 mbar erhalten bleibt.

Bevorzugt ist generell eine Gestaltung der Zwischenlage, bei der wenigstens drei Bereiche mit unterschiedlichem Vakuumwiderstand gebildet werden, wobei ein Bereich besonders bevorzugt dem Vakuumwiderstand der unbehandelten Zwischenlage entspricht und zwei weitere Bereiche einen erhöhten, voneinander abweichenden Vakuumwiderstand haben. Dabei weist einer der Bereiche mit erhöhtem Vakuumwiderstand bevorzugt eine teilweise Gasdurchlässigkeit auf, während der andere der Bereiche entweder eine abweichende teilweise Gasdurchlässigkeit aufweist oder aber vollständig gasundurchlässig ist.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Bedrucken eines Substrats werden Positionierungsmarkierungen auf die Oberfläche der Zwischenlage gedruckt, wobei der Druck der Positionierungsmarkierungen bevorzugt gemeinsam und/oder mit dem gleichen Druckmedium wie der Druck wenigstens eines Bereichs mit einem erhöhten Vakuumwiderstand erfolgt, wodurch in einfacher Weise eine besonders präzise manuelle oder maschinelle Platzierung der Substrate auf der Zwischenlage ermög licht wird.

Obwohl das Substrat beliebig gebildet sein und eine beliebige Funktion aufweisen kann, ist es bevorzugt, dass das zu bedruckende Substrat eine Leiterplatte ist, die besonders bevor zugt mit einem Lötstopplack und/oder einem Beschriftungslack bedruckt wird.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend erläutert.

Auf einem Vakuumtisch einer Inkjet-Druckvorrichtung zum Bedrucken von Leiterplatten als Substrate wird eine Zwischenlage aus einem Vlies angeordnet. Dabei ist die Zwischenlage vorgesehen, den vom Vakuumtisch bereitgestellten Unterdrück nach oben zu einem auf der Zwischenlage platzierten Gegenstand weiterzugeben. Alternativ zu einer Zwischenlage aus Vlies kann auch eine Zwischenlage aus einem anderen Material, wie einer porösen bzw. teilweise gasdurchlässige Holzplatte oder Papier, verwendet werden. Zudem ist auch eine Verwendung von mehr als einer Zwischenlage zugleich aus einem identischen oder vonei nander abweichenden Material denkbar.

Anschließend wird der Vakuumtisch aktiviert und die Zwischenlage mittels Unterdrück niedergehalten. Dabei wird die Stärke des Unterdrucks auf etwa 50 % der Stärke zum Niederhalten eines zu bedruckenden Substrats eingestellt. Nachfolgend wird die Oberfläche der Zwischenlage mittels eines Inkjet-Druckkopfes mit einem Lötstopplack bedruckt, um an den bedruckten Stellen Bereiche mit einem erhöhten Vakuumwiderstand zu erzeugen.

Dabei erfolgt ein Druck der Bereiche mit einem erhöhten Vakuumwiderstand überall dort, wo beim Bedrucken des Substrats kein Substrat auf der Zwischenlage positioniert werden soll und insbesondere an den Positionen der Zwischenlage, die unterhalb bzw. innerhalb von Ausnehmungen des Substrats, wie beispielsweise Durchbohrungen, liegen werden.

Nach dem vollständigen Aushärten des Lötstopplacks zum Bilden der Bereiche mit einem erhöhten Vakuumwiderstand werden die zu bedruckenden Substrate an den dafür vorgese henen Positionen auf der Zwischenlage platziert, wobei diese Positionen aufgrund des Bedrucks der Zwischenlage gut erkennbar sind. Zudem können auch Positionierungsmar kierungen auf der Zwischenlage gedruckt sein. Um eine unpräzise Positionierung der Substrate auszugleichen, wurde der Lötstopplack auf die Zwischenlage mit einem unter das Substrat reichenden Toleranzbereich aufgetragen.

Sobald die Leiterplatten als Substrate auf der Zwischenlage platziert sind, wird der Unter drück des Vakuumtisches auf 100 % erhöht, um eine stabile Festlegung der Substrate zu erreichen. Aufgrund der Bedeckung der Oberfläche der Zwischenlage entweder mit Substra ten oder mit Bereichen mit einem erhöhten Vakuumwiderstand, wird lediglich eine geringe re Leistung des Vakuumtisches benötigt, um den Unterdrück aufrecht zu erhalten.

Anschließend erfolgt das Bedrucken der Oberfläche der Leiterplatten mit dem identischen Lötstopplack, der auch zum Erzeugen der Bereiche mit einem erhöhten Vakuumwiderstand genutzt wurde, sodass keine Umstellung der Druckvorrichtung notwendig ist. Nach dem Trocknen bzw. Härten des Lötstopplacks können die Leiterplatten dann - nach dem Deak tivieren des Vakuumtisches - entnommen werden. Die Zwischenlage ist typischerweise mehrfach verwendbar, sodass weitere Substrate aufgelegt und sofort bedruckt werden können. Dabei kann die Zwischenlage beim Wechsel im Randbereich mittels des Vakuumti- sches nach wie vor niedergehalten werden, während der Unterdrück in der Vakuumtisch mitte zum Entnehmen und Platzieren der Substrate deaktiviert wird.

Darüber hinaus ist auch denkbar, dass die Bereiche mit einem erhöhten Vakuum widerstand derart auf der Zwischenlage angeordnet werden, dass auch ein beidseitiger Druck des Lötstopplacks auf die Leiterplatten möglich ist. Dazu werden die Leiterplatten dann nach dem Bedrucken der ersten Seite sowie nach dem Trocknen bzw. Härten des Lötstopplacks gewendet und anschließend die zweite Seite bedruckt.