AT396846B - Device for double-sided exposure of printed circuit boards - Google Patents
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Abstract
Description
AT396846BAT396846B
Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zum doppelseitigen Belichten von Leiterplatten mit einem Rahmen, welcher nach Aufnahme der zu belichtenden Leiterplatte unter Unterdrück setzbar ausgebildet ist und die Leiterplatte sowie die Master in definierter Position zueinander hält.The invention relates to a device for double-sided exposure of printed circuit boards with a frame, which is designed to be placed under suppression after receiving the printed circuit board to be exposed and holds the printed circuit board and the master in a defined position to each other.
Eine Einrichtung der eingangs genannten Art ist beispielsweise der DE-OS 31 43 358 zu entnehmen. Die bekannte Einrichtung besteht aus einem Kopierrahmen mit einem an einem Unterrahmen hochklappbar angelenkten Oberrahmen. Sowohl die Bodenplatte als auch die Deckplatte des Unterrahmens bzw. des Oberrahmens bestehen aus lichtdurchlässigem Material und der vom Unterrahmen und Oberahmen begrenzte Raum kann evakuiert werden. Im Inneren dieses Aufnahmeraums des Kopierrahmens sind das Werkstück und die für die Belichtung erforderlichen Master entsprechend justiert anzubringen. Als Master wurden in der Vergangenheit, insbesondere im Fall einer doppelseitigen Belichtung von Werkstücken bzw. Leiterplatten, Filme verwendet, deren exakte händische Ausrichtung zeitaufwendig und problematisch war. Die üblicherweise eingesetzten Filme weisen aufgrund ihrer klimatischen Empfindlichkeit eine Reihe von Problemen mit der Paßgenauigkeit und der Wiederholgenauigkeit auf, da insbesondere Temperaturschwankungen und Luftfeuchtigkeitsschwankungen zu einer Relativverschiebung des Belichtungsbildes führen. Temperaturschwankungen werden hiebei nicht zuletzt durch die für die Belichtung erforderlichen Lichtquellen verursacht. Feuchtigkeitsschwankungen führen im Fall der Verwendung von Filmen zu einem mehr oder minder ausgeprägten Quellen und damit zu einer Beeinträchtigung der Wiederholgenauigkeit. Die Dimensionsstabilität und Wiederholgenauigkeit war daher bei den bekannten Einrichtungen für die doppelseitige Belichtung von Leiterplatten nicht ohne weiteres gegeben. Für die Belichtung von Leiterplatten, insbesondere die einseitige Belichtung von Leiterplatten, ist es bereits bekannt, Glasmaster zu verwenden, welche sich durch bessere Dimensionsstabilität, insbesondere durch geringere Schwankungen bei Änderung der klimatischen Bedingungen, auszeichnen. Mit den bisher vorgeschlagenen Einrichtungen war aber bei der Verwendung von Glasmastem immer nur eine einseitige Belichtung von Leiterplatten möglich.A device of the type mentioned above can be found, for example, in DE-OS 31 43 358. The known device consists of a copy frame with an upper frame hinged to a lower frame. Both the base plate and the cover plate of the lower frame or the upper frame consist of translucent material and the space delimited by the lower frame and upper frame can be evacuated. The workpiece and the masters required for the exposure are to be attached in the interior of this receiving space of the copying frame in a correspondingly adjusted manner. In the past, films were used as masters, particularly in the case of double-sided exposure of workpieces or printed circuit boards, the exact manual alignment of which was time-consuming and problematic. Because of their climatic sensitivity, the films that are usually used have a number of problems with the accuracy of fit and repeatability, since in particular temperature and humidity fluctuations lead to a relative shift in the exposure image. Temperature fluctuations are not least caused by the light sources required for the exposure. If films are used, fluctuations in moisture lead to a more or less pronounced swelling and thus to a deterioration in the repeatability. The dimensional stability and repeatability was therefore not readily given in the known devices for double-sided exposure of printed circuit boards. For the exposure of printed circuit boards, in particular the one-sided exposure of printed circuit boards, it is already known to use glass masters which are characterized by better dimensional stability, in particular by less fluctuations when the climatic conditions change. With the devices proposed so far, however, only one-sided exposure of printed circuit boards was possible when using glass masts.
Eine derartige Ausbildung, mit welcher lediglich eine einseitige Belichtung möglich ist, ist beispielsweise derUS-PS 3 625 611 zu entnehmen, bei welcher ein schwenkbarer, an einem Untergehäuse angelenkter Deckel mit einem Glasmaster eingesetzt wird. Bei dieser bekannten Ausbildung sind Positioniereinrichtungen nur am Rand des Deckels außerhalb der Glasscheibe vorgesehen, wobei bei dem bekannten Rahmen lediglich eine Führung der Schwenkachse des Deckels zu entnehmen ist Der DE-PS 1 123 206 ist ein Maskenrahmen für photographische Papiere zu entnehmen, dessen Aufbau im wesentlichen dm Aufbau gemäß der US-PS 3 625 611 entspricht Auch bei dieser Ausbildung kann somit lediglich eine einseitige Belichtung erfolgen.Such a design, with which only one-sided exposure is possible, can be found, for example, in US Pat. No. 3,625,611, in which a pivotable cover, which is articulated on a lower housing, is used with a glass master. In this known design, positioning devices are only provided on the edge of the cover outside the glass pane, with only a guide of the pivot axis of the cover being evident in the known frame. DE-PS 1 123 206 shows a mask frame for photographic papers, the structure of which is shown in corresponds essentially to the structure according to US Pat. No. 3,625,611. With this configuration, too, only one-sided exposure can take place.
Aus der US-PS 2 834 273 ist eine Einrichtung für photographisches Drucken bekanntgeworden, wobei in einem Rahmen ein Film eingelegt werden kann. Eine im Rahmen an einer Seite vorgesehene Ausnehmung kann von einer entsprechenden Lichtquelle belichtet werden, um derart von einem Filmnegativ Bilder zu erhalten.A device for photographic printing has become known from US Pat. No. 2,834,273, wherein a film can be inserted in a frame. A recess provided in the frame on one side can be exposed by a corresponding light source in order to obtain images of a film negative in this way.
Aus der FR-PS 847 320 ist eine Vorrichtung für eine Superponierung von einer Vielzahl von Bildausschnitten bekanntgeworden, mit welcher eine relative Positionierung der einzelnen Bildausschnitte möglich sein soll.From FR-PS 847 320 a device for superpositioning a large number of image sections has become known, with which a relative positioning of the individual image sections should be possible.
Die Erfindung zielt nun darauf ab, eine Einrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, mit welcher in einfacherWeise und unabhängig von klimatischen Bedingungen reproduzierbare und paßgenaue doppelseitige Belichtungen von Leiterplatten ermöglicht werden. Zur Lösung dieser Aufgabe besteht die erfindungsgemäße Einrichtung der eingangs genannten Art im wesentlichen darin, daß der Rahmen von zwei relativ zueinander schwenkbaren Glasmaster gebildet ist, daß die Glasmaster unmittelbar Positioniereinrichtungen, wie z. B. Paßstifte, Registrierausnehmungen oder dgl., aufweisen und unter Zwischenschaltung eines umlaufenden Dichtungsbandes den Aufnahmeraum für die Leiterplatte begrenzen, daß an die Glasmaster ein Anschluß zum Anlegen eines Unterdruckes angeschlossen ist und daß die Schwenkachse eines der beiden Glasmaster relativ zum anderen normal auf die Ebene des Masters verlagerbar ausgebildet ist Dadurch, daß als Grundplatte bzw. Deckplatte unmittelbar ein Glasmaster eingesetzt wird, wird gleichzeitig eine hohe mechanische Stabilität und eine weitgehende Unabhängigkeit von den klimatischen Bedingungen geschaffen. Um derartige Glasmaster nun unter Einschluß der zu belichtenden Leiterplatte paßgenau und reproduzierbar relativ zueinander positionieren zu können, wird zu der von anderen Kopierrahmen bekannten Schwenkbarkeit des Oberrahmens relativ zum Unterrahmen vorgeschlagen, daß die Glasmaster unmittelbar Positioniereinrichtungen, wie z. B. Paßstifte, Registrierausnehmungen oder dgl. aufweisen, mittels welcher auch die exakte Positionierung der zu belichtenden Leiterplatte innerhalb der beiden Glasmaster gewährleistet werden kann. Die Paßstifte bzw. Registrierausnehmungen dienen aber auch der exakten Positionierung der beiden Glasmaster relativ zueinander, und um eine derartige exakte Positionierung der Glasmaster zueinander bei Verwendung derartiger Positioniereinrichtungen ohne Gefahr einer Zerstörung der Glasmaster zu ermöglichen, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, die Schwenkachse eines der beiden Glasmaster relativ zum anderen normal auf die Ebene des Masters verlagerbar auszubilden. Auf diese Weise wird es möglich, die Schließbewegung der schwenkbaren Glasmaster zur Erzielung eines entsprechend abgedichteten und evakuierbaren Aufnahmeraumes für die Leiterplatten ohne Gefahr einer Beschädigung von Registrierausnehmungen bzw. von Paßstiften oder anderen Positioniereinrichtungen sicherzustellen.The invention now aims to provide a device of the type mentioned at the beginning with which reproducible and precisely fitting double-sided exposures of printed circuit boards are made possible in a simple manner and regardless of climatic conditions. To achieve this object, the inventive device of the type mentioned essentially consists in the fact that the frame is formed by two glass masts that can be pivoted relative to one another, that the glass master immediately has positioning devices, such as, for. B. dowel pins, registration recesses or the like., And with the interposition of a circumferential sealing tape limit the receiving space for the printed circuit board that a connection for applying a negative pressure is connected to the glass master and that the pivot axis of one of the two glass masters relative to the other is normal to the plane The master is designed to be relocatable. The fact that a glass master is used directly as the base plate or cover plate simultaneously provides high mechanical stability and a high degree of independence from the climatic conditions. In order to be able to position such glass masters, including the circuit board to be exposed, in a precisely fitting and reproducible manner relative to one another, it is proposed for the pivotability of the upper frame relative to the subframe known from other copier frames that the glass masters are directly positioned, such as, for. B. dowel pins, registration recesses or the like. By means of which the exact positioning of the circuit board to be exposed can be ensured within the two glass masters. However, the dowel pins or registration recesses also serve for the exact positioning of the two glass masters relative to one another, and in order to enable such exact positioning of the glass masters relative to one another when using such positioning devices without the risk of destroying the glass masters, the pivot axis of one of the two glass masters is relative on the other hand, training to be shiftable to the master level In this way it is possible to ensure the closing movement of the pivotable glass masters in order to achieve a correspondingly sealed and evacuable receiving space for the printed circuit boards without the risk of damage to the registration recesses or dowel pins or other positioning devices.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung ist die Ausbildung so getroffen, daß die Schwenkachse eines der -2-According to a preferred development, the design is such that the pivot axis of one of the -2-
AT 396 846 B beiden Glasmaster in wenigstens einem Gelenk angeordnet ist, welches in zwei Koordinaten der Ebene des Glasmasters verschiebbar und in seiner Verschiebelage feststellbar ist. Auf diese Weise wird ein konstruktiv relativ einfaches Gelenk geschaffen, welches überaus enge Toleranzen im Bereich der Positioniereinrichtungen ermöglicht, ohne daß dies zu einer Beschädigung des oder der Glasmaster führen kann. Die Verschiebbarkeit in zwei Koordinaten der Ebene des Glasmasters dient hiebei der exakten Ausrichtung der Glasmaster zueinander und zum zu belichtenden Werkstück, wobei die Höhenverschiebbarkeit normal auf die Ebene des Masters für den letzten Bereich des Schwenkbewegungsablaufes beim Schließen von Bedeutung istAT 396 846 B two glass masters is arranged in at least one joint which can be moved in two coordinates of the plane of the glass master and can be locked in its displacement position. In this way, a structurally relatively simple joint is created, which enables extremely tight tolerances in the area of the positioning devices, without this leading to damage to the glass master (s). The displaceability in two coordinates of the plane of the glass master serves for the exact alignment of the glass masters to each other and to the workpiece to be exposed, whereby the height displacement normal to the plane of the master is important for the last area of the swiveling movement sequence when closing
Eine besonders einfache Ausbildung läßt sich dadurch erzielen, daß die Schwenkachse des Glasmasters als in Richtung seiner Achse verschiebbare und in der Verschiebelage festlegbare Zapfen ausgebildet ist, wodurch das seitliche Ausrichten der beiden Glasplatten zueinander in einfacher Weise erzielt werden kann. Eine zusätzliche, in der zweiten Koordinatenachse mögliche Verschiebung ist nicht in allen Fällrar eine unbedingte Voraussetzung. Sofern eine solche zusätzliche Justierbarkeit gewünscht ist, läßt sich dies konstruktiv besonders dadurch verwirklichen, daß der den Zapfen tragende Lagerteil und/oder der Widerlagerteil quer zur Schwenkachse und parallel zur Ebene des den jeweiligen Lagerteil tragenden Glasmasters in einer Führung verschiebbar und in sein» Verschiebelage feststellbar ist.A particularly simple design can be achieved in that the pivot axis of the glass master is designed as a pin which can be displaced in the direction of its axis and can be fixed in the displacement position, as a result of which the lateral alignment of the two glass plates with respect to one another can be achieved in a simple manner. An additional shift possible in the second coordinate axis is not an unconditional requirement in all cases. If such an additional adjustability is desired, this can be achieved constructively particularly in that the bearing part bearing the pin and / or the abutment part can be displaced in a guide transversely to the pivot axis and parallel to the plane of the glass master carrying the respective bearing part and can be locked in its »displacement position is.
Um auch im Bereich der Höhenführung möglichst geringes Spiel und enge Toleranzen bei einfacher Handhabung der Einrichtung zu ermöglichen, ist die Ausbildung bevorzugt so getroffen, daß die von Zapfen gebildete Schwenkachse mit einem der beiden Glasmaster verbunden ist und in einer Höhenführung, insbesondere einem Langloch, einer Nut oder dgl., eines mit dem anderen Glasmaster verbundenen Widerlagerbauteiles geführt ist, wodurch eine konstruktiv besonders einfache und exakte Höhenführung erzielt werden kann. Die Verschiebebewegung in Höhenrichtung kann dadurch weiter gegen Verkanten bzw. Störungen gesichert werden, wenn die Ausbildung, wie es einer bevorzugten Weiterbildung entspricht, so getroffen ist, daß der in der Höhenführung geführte Teil des Zapfens ballig, insbesondere als Kugel, ausgebildet ist.In order to allow as little play and tight tolerances as possible in the area of height guidance with simple handling of the device, the design is preferably such that the pivot axis formed by pins is connected to one of the two glass masters and one in a height guidance, in particular an elongated hole Groove or the like., An abutment component connected to the other glass master is guided, whereby a structurally particularly simple and exact height control can be achieved. The displacement movement in the vertical direction can thereby be further secured against tilting or interference if the design, as is the case in a preferred development, is such that the part of the pin guided in the vertical guide is spherical, in particular a ball.
Die Erfindung wird nachfolgend an Hand von in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausftihrungsbeispielen näher erläutert. In dieser zeigen: Fig. 1 eine Draufsicht auf eine erfindungsgemäße Einrichtung zum doppelseitigen Belichten von Leiterplatten; Fig. 2 eine Seitenansicht auf die Einrichtung gemäß Fig. 1 in teilweise geöffneter Stellung; die Fig. 3a und 3b eine Darstellung in vergrößertem Maßstab einer ersten Ausführungsform eines Scharniers einer Einrichtung gemäß Fig. 1 und 2, wobei Fig. 3a eine Seitenansicht in einer teilweisen Explosionsdarstellung ist und Hg. 3b ein Schnitt nach der Linie (ΠΜΠ) der Fig. 3a ist; und die Fig. 4a und 4b in einer zu den Fig. 3a und 3b ähnlichen Darstellung eine zweite Ausführungsform eines Scharniers für eine erfindungsgemäße Einrichtung, wobei Fig. 4a wiederum eine teilweise Seitenansicht in Explosionsdarstellung zeigt und Fig. 4b einen Schnitt nach der Linie (IV-IV) der Fig. 4a zeigt.The invention is explained in more detail below with reference to exemplary embodiments schematically illustrated in the drawing. 1 shows a plan view of a device according to the invention for double-sided exposure of printed circuit boards; FIG. 2 shows a side view of the device according to FIG. 1 in a partially open position; 3a and 3b is an illustration on an enlarged scale of a first embodiment of a hinge of a device according to FIGS. 1 and 2, wherein Fig. 3a is a side view in a partial exploded view and Hg. 3b is a section along the line (ΠΜΠ) of Fig 3a is; and FIGS. 4a and 4b in a representation similar to FIGS. 3a and 3b, a second embodiment of a hinge for a device according to the invention, FIG. 4a again showing a partial side view in an exploded view and FIG. 4b a section along the line (IV -IV) of Fig. 4a shows.
In Fig. 1 und 2 ist mit (1) ein Grundglasmaster bezeichnet, an welchem schwenkbar in Scharnieren (2), welche in den Fig. 3a und 3b und 4a und 4b näher dargestellt sind, ein Deckglasmaster (3) schwenkbar angeordnet ist. Am Grundglasmaster (1) sind Paßstifte bzw. Registrierstifte (4) vorgesehen, welche mit am Deckglasmaster (3) vorgesehenen Ausnehmungen (5) Zusammenwirken. Die für ein Belichten zwischen dran Grundglasmaster (1) und dem Deckglasmaster (3) anzuordnende Leiterplatte ist mit (6) bezeichnet. Um den von den Glasmastern (1) und (3) begrenzten Aufnahmeraum zur Aufnahme der Leiterplatte evakuieren zu können, ist eine umlaufende Dichtung (7) sowie ein Vakuumanschluß (19) vorgesehen. Da Paßmarker bzw. Registrationsstifte (4) sowie damit zusammenwirkende Ausnehmungen bzw. Sackbohrungen (5) direkt am Grundglasmaster (1) bzw. am Deckglasmaster (3) vorgesehen sind, müssen die Scharniere (2) zumindest normal zur Drehbewegungsebene verstellbar sein.1 and 2, (1) denotes a basic glass master on which a cover glass master (3) is pivotably arranged in hinges (2), which are shown in more detail in FIGS. 3a and 3b and 4a and 4b. Dowel pins or registration pins (4) are provided on the base glass master (1) and interact with recesses (5) provided on the cover glass master (3). The circuit board to be arranged for exposure between the base glass master (1) and the cover glass master (3) is designated by (6). In order to be able to evacuate the receiving space delimited by the glass masters (1) and (3) for receiving the printed circuit board, a circumferential seal (7) and a vacuum connection (19) are provided. Since registration markers or registration pens (4) and recesses or blind holes (5) interacting therewith are provided directly on the master glass master (1) or on the cover glass master (3), the hinges (2) must be adjustable at least normally to the rotational movement plane.
Bei dem in Fig. 3a und 3b dargestellten Scharnier (2) ist am Grundglasmaster (1) ein Widerlagerbauteil (8) vorgesehen, welcher eine in vertikaler Richtung verlaufende Nut (9) aufweist, in welcher eine Lagerkugel (10) höhenverstellbar geführt ist Zur Begrenzung der Höhenbewegung ist ein Anschlag (11) angedeutet. Die in der Nut bzw. Vertikalausnehmung (9) geführte Lagerkugel (10) wirkt weiters mit einem Zapfen (12) zusammen, welcher die Schwenkachse bildet und welcher für ein teilweises Umgreifen der Lagerkugel (10) an seinem der Kugel zugewandten Ende (13) konkav ausgebildet ist. Der die Schwenkachse bildende Zapfen (12) ist dabei in einem Drehlager (14) gelagert und in Richtung seiner Achse im Sinne des Doppelpfeiles (15) verlagerbar und mit Hilfe einer Klemmvorrichtung, beispielsweise einer Klemmschraube (16), festlegbar. Zusätzlich zur Möglichkeit der Verlagerung des die Schwenkachse bildenden Zapfens (12) in Richtung seiner Achse und zur Verlagerung des Zapfens (12) über die Lagerkugel (10) in vertikaler Richtung ist normal auf die Verschieberichtung (15) der Drehlagerbauteil (14) am Deckglasmaster (3) in einer beispielsweise als Schwalbenschwanzführung ausgebildeten Führung (17) verlagerbar und mittels Klemmeinrichtungen, wie beispielsweise Schrauben (18), in seiner Position festlegbar. Das in den Fig. 3a und 3b dargestellte Scharnier ermöglicht somit eine Drehbewegung sowie eine Vertikalbewegung des Deckglasmasters (3) relativ zum Grundglasmaster (1). Das Scharnier (2) ermöglicht weiter eine horizontale Verstellung in der Drehbewegungsebene über die Führung (17).In the hinge (2) shown in FIGS. 3a and 3b, an abutment component (8) is provided on the basic glass master (1), which has a vertical groove (9) in which a bearing ball (10) is guided for adjustable height a stop (11) is indicated for the height movement. The bearing ball (10) guided in the groove or vertical recess (9) also cooperates with a pin (12) which forms the pivot axis and which is concave at its end (13) facing the ball for partial engagement of the bearing ball (10) is trained. The pin (12) forming the pivot axis is mounted in a rotary bearing (14) and can be displaced in the direction of its axis in the direction of the double arrow (15) and can be fixed with the aid of a clamping device, for example a clamping screw (16). In addition to the possibility of displacing the pivot (12) forming the pivot axis in the direction of its axis and for displacing the pivot (12) via the bearing ball (10) in the vertical direction, it is normal for the direction of displacement (15) of the rotary bearing component (14) on the cover glass master ( 3) can be displaced in a guide (17) designed, for example, as a dovetail guide, and its position can be fixed by means of clamping devices, such as screws (18). The hinge shown in FIGS. 3a and 3b thus enables a rotary movement and a vertical movement of the cover glass master (3) relative to the base glass master (1). The hinge (2) further enables horizontal adjustment in the plane of rotation via the guide (17).
Das in den Fig. 4a und 4b dargestellte Scharnier weist wiederum einen am nicht näher dargestellten Grundglasmaster festgelegten Widerlagerbauteil (8) mit einer Vertikalführung (9) auf, in welche die -3-The hinge shown in FIGS. 4a and 4b in turn has an abutment component (8) fixed to the base glass master, not shown, with a vertical guide (9) into which the -3-
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AT230189A AT396846B (en) | 1989-10-04 | 1989-10-04 | Device for double-sided exposure of printed circuit boards |
Applications Claiming Priority (1)
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ID=3531828
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1989
- 1989-10-04 AT AT230189A patent/AT396846B/en not_active IP Right Cessation
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Also Published As
Publication number | Publication date |
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ATA230189A (en) | 1993-04-15 |
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