DD149927A5

DD149927A5 - Transporteinrichtung

Info

Publication number: DD149927A5
Application number: DD80220011A
Authority: DD
Inventors: James M Ahrens
Original assignee: Du Pont
Priority date: 1979-03-28
Filing date: 1980-03-28
Publication date: 1981-08-05
Also published as: DK148977C; US4239387A; NO151220B; PL223048A1; JPS55132674A; JPS6320592B2; CA1130468A; BR8001752A; EP0017137B1; ZA80916B; DE3062250D1; NO800894L; MX150476A; NO151220C; DK133180A; EP0017137A1; DK148977B

Abstract

Eine kompakte Transporteinrichtung wird geschaffen fuer die serienweise Weiterleitung einer Reihe von Gegenstaenden, wie Leiterplatten, durch eine Behandlungszone, beispielsweise zum Ultraschallabstreifen der Deckschicht von der Leiterplatte. Die Einrichtung ist an den Behandlungsvorrichtungen angebracht und hat Behaelter, um Gegenstaende aufzunehmen und waehrend des Transports durch die Zone in genauenAbstaenden zueinander zu halten, und eine Hebevorrichtung, um den Gegenstand nach dem Durchqueren der Zone aus dem Behaeltter zu nehmen, und eine Steuereinrichtung, um den Transport periodisch zu stoppen und zu starten. Waehrend des Stoppvorganges kann ein Gegenstand in den Behaelter gelegt werden und die Hebevorrichtung arbeitet, um den genannten Hebevorgang auszufuehren.

Description

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-Λ-

Transporteinrichtung

Diese Erfindung betrifft eine kompakte Einrichtung zum Transport einer Reihe von Gegenständen durch eine Behandlungszone , insbesondere zur Entfernung von Material von den Gegenständen mit Ultraschallunterstützung.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungens

Xm Schriftiaaterial von den Herstellern von Ultraschallanlagen wird angegeben, daß die Anlagen für die Ultraschallreinigung von Oberflächen, in der Kegel zur Entfernung von Schmutz, verwendet werden« Die Ultraschalltechnik wurde auch in einem breiten Bereich der Materialentfernung angewendet. Beispielsweise wurde die Anwendung der Ultraschalltechnik zum Abstreifen eines

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lichtgehärteten (exponierten) Deckschichtbildes von einer Leiterplatte beschrieben, aber eine kommerzielle Anwendung -der Ultraschalltechnik für diesen Zweck ist nicht bekannt. Stattdessen wurde das Abstreifen kommerziell nur durch Lösungsmittelbehandlung vorgenommen, um das Deckschichtbild aufzulösen und aufzuquellen und es so von der Leiterplattenoberfläche zu entfernen.

Wie im US-Patent Nr. 3,751.164 beschrieben wurde, ist auch be-.kannt, daß die Entfernung einer nichtexponierten Fläche einer lichthärtbaren Schicht zur Bildung einer Reliefleiterplatte beschleunigt werden kann. Dieses Patent beschreibt auch eine gewisse Automatisierung, die durch ein Hängeschienensystem zur Weiterleitung der Platte in einem Rahmen von Arbeitsgang zu Arbeitsgang, einschließlich der Ultraschallreinigung und Spülung in gesonderten Behältern, erreicht wird. Gebraucht werden kompakte Transporteinrichtungen generell und speziell für die Materialentfernung durch Ultraschall, gekoppelt mit der besseren Steuerung bei kritischen Operationen, wie dem Abstreifen eines Deckschichtbildes von einer Leiterplatte. Bei diesem Abstreifvorgang wird es schwierig, das Deckschichtbild vollkommen abzustreifen, ohne einen Teil der feinen Schaltungsleitungen der ge· druckten Schaltung zu entfernen.

Zoe_l_d er_Er f ind ungj.

Die vorliegende Erfindung betrifft eine kompakte Transporteinrichtung, die folgendermaßen beschrieben werden kanni Apparat zum Transport einer Reihe von Gegenständen durch die Behandlungszone für die genannten Gegenstände, bestehend aus einer Struktur, welche die genannte Zone definiert, einer Fördervorrichtung, welche an der genannten Struktur montiert ist und sich durch die genannte Zone erstreckt, wobei die genannte Fördervorrichtung aus einer Reihe von Behältern für die genannten Gegenstände besteht, welche längs der genannten Fördervorrichtung dicht

nebeneinander beweglich angeordnet sind, einer Vorrichtung zum periodischen Stoppen und Starten der Bewegung der genannten Reihe von Behältern durch die genannte Zone, einer Vorrichtung zur Zuführung eines der genannten Gegenstände in einen der genannten Behälter an einer Seite der genannten Zone, während die genannte Reihe der Behälter angehalten vard, und einer Vorrichtung zum Herausheben eines der genannten Gegenstände aus dem entsprechenden Behälter der genannten Reihe von Behältern an der gegenüberliegenden Seite der genannten Zone, während die genannte Reihe der "Behälter angehalten wird.

Darlegung des V/es ens der Erfindung:

Die Anwendung der kompakten Transporteinrichtung zum Ultraschallabstreifen, d. h., zur Materialentfernung mit Ultraschallunterstützung, kann folgendermaßen beschrieben werden: Apparat zur ultraschallinduzierten Entfernung von Material gleichzeitig von den Flächen einer Reihe von Platten, bestehend aus

(a) einem Behälter für Flüssigkeit, welche das genannte Material benetzt,

(b) einer Fördervorrichtung, die auf dem genannten Behälter montiert ist, zum Transport der genannten Folge von Platten von einer Seite des genannten Behälters zu dessen gegenüberliegender Seite, wobei die genannte Fördereinrichtung besteht aus (i) einer Vorrichtung zur aufeinanderfolgenden Aufnahme der genannten Platten an der genannten einen Seite des genannten Behälters und zum Mitnehmen der Seiten- und Bodenkante jeder Platte der genannten Folge von Platten, um die genannten Platten in der genannten Flüssigkeit während des genannten Transports senkrecht zu halten, und (iij einer Vorrichtung zur Bewegung der genannten Aufnahmeelemente durch den genannten Behälter,

(c) einer ultraschallerzeugenden Vorrichtung, welche sich längs der Seiten des genannten Behälters befindet und zu den Seitenkanten der genannten Platten ausgerichtet ist, um die genannten Platten der ultraschallinduzierten Entfernung des genannten Materials von deren Platten zu unterziehen,

(d) einer Vorrichtung zur Steuerung der Bewegung der genannten Aufnahmeelemente,'einschließlich einer Vorrichtung zum festgelegten Stoppen der genannten Bewegung, so daß jede Platte der genannten Folge von Platten in das genannte Aufnahmeelement an dem genannten einen Ende des genannten Behälters gegeben werden kann, und einer Vorrichtung zum Starten der genannten Bewegung nach jeder Zuführung der genannten Platten in die genannten Aufnahmeelemente,

(e) einer Vorrichtung zum Herausheben jeder Platte der genannten Folge von Platten aus den genannten Aufnahmeelementen und dem genannten Behälter an der genannten gegenüberliegenden Seite des genannten Behälters während des Stoppens der Bewegung der genannten Aufnahmeelemente.

Der Apparat der vorliegenden Erfindung hat eine eigene Transporteinrichtung zur Weiterleitung der Platten durch die Ultra-, schallbehandlung. Die Transporteinrichtung trägt jede Platte während der Ultraschallbehandlung, ohne daß die Platte in einen Rahmen eingesetzt zu werden braucht, der vom Apparat getrennt ist. Die Transporteinrichtung kann die senkrecht angeordneten Platten durch die Behandlung transportieren und viele Platten in verhältnismäßig geringem Abstand zur gleichzeitigen Behandlung halten. Das System schließt die senkrechte Einführung und Herausnahme der Platten aus der Behandlungszone ein, so daß das System kompakt ist und damit die Behandlungszone kompakt sein kann, wodurch die für die Behandlung erforderlichen Ener-

gieausgaben gesenkt werden können. Die Zeit der Ultraschallbehandlung ist steuerbar und in der Dauer reproduzierbar.

Die Ultraschallbehandlung der Platten von der Kantenrichtung her ermöglicht es, eine verhältnismäßig große Zahl von Platten gleichzeitig zu behendein. Auch wenn die Ultraschallbehandlung von den Seitenkanten der Platten her erfolgt, geschieht die gewünschte Entfernung des Materials durch ultraschallinduzierte Kavitation gleichmäßig auf der gesamten Fläche der Platten, ohne daß die Platten selbst angegriffen werden. Polglich ist der Apparat der vorliegenden Erfindung besonders geeignet zum Abstreifen des Deckschichtbildes von einer Leiterplatte, ohne daß die Ultraschallbehandlung einen Teil der gedruckten Schaltung selbst entfernt oder beschädigt.

Allsführungsbeispiel:

Abb. 1 zeigt schematisch und in perspektivischer Darstellung ein Ausführungsbeispiel der Platte, die mit dem Apparat der vorliegenden Erfindung behandelt werden kannj

Abb. 2 zeigt schematisch und in perspektivischer Darstellung ein Ausführungsbeispiel des Apparates der vorliegenden Erfindung, bei welcher Teile weggelassen wurden;

Abb. 3 zeigt schematisch und'in perspektivischer Darstellung die Förderabstands- und -antriebsvorrichtung des Ausführungsbeispiels der Abb. 2;

Abb. 4 zeigt schematisch .und in perspektivischer Darstellung die Plattenentfernungsantriebseinheit des Apparates der Abb. 2;

Abb. 5 zeigt im Grundriß eine Steuereinheit für den periodischen Stoppvorgang des Apparates der vorliegenden Erfindung} und

Abb. 6 zeigt im Seitenaufriß die Steuereinheit der Abb. 5.

Die vorliegende 'Erfindung wird unter Bezugnahme auf die Be~ handlung von Platten durch Ultraschall beschrieben. Es ist jedoch offensichtlich, daß andere Gegenstände anderen Behandlungen unter Anwendung des Apparates der vorliegenden Erfindung unterzogen werden können.

Die Platten, die mit' dem Apparat der vorliegenden Erfindung einer Ultraschallbehandlung unterzogen werden sollen, sind in ihrer Gesamtkonfiguration vorzugsweise plan, so daß eine gewisse Verdichtung der Platten innerhalb des Apparates möglich ist, wodurch eine Vielzahl von Platten, beispielsweise mehr als 4 und vorzugsweise mindestens 6 und sogar mindestens 12, zur gleichen Zeit durch Ultraschall behandelt werden kann. Die Platte kann auf ihren Flächen erhabene und/oder vertiefte Flächen, beispielsweise Vertiefungen und Löcher, haben.

Das Ausführungsbeispiel der Platte, das in der Abb. 1 gezeigt wird, ist eine Leiterplatte 2, welche aus einem elektrisch isolierenden Träger 4 aus glasfaserverstärktem Epoxidharz, einer Kupferschaltungsleitung 6 und einem Deckschichtbild 8, das über der Schaltungsleitung liegt, besteht. Die durch die Schaltungsleitung 6 gebildete gedruckte Schaltung ist nur wegen der Einfachheit der Darstellung von einfacher Konstruktion; mit dem Apparat der vorliegenden Erfindung können die kompliziertesten Leiterplatten behandelt werden. Die Schaltungsleitung 6 wird außerdem übermäßig stark gezeigt, so daß sie sichtbar gemacht wird. Normalerweise wäre die Schaltungsleitung weniger als 0,05 mm

stark, das Deckschichtbild weniger als 0,08 mm, und die Gesamtplatte selbst hätte eine Gesamtstärke von weniger als 6,25 mm und eine Längen- und/oder Breitenabmessung von mindestens 150 mm und häufiger von mindestens 254 mm.

Die Schaltungsleitung 6 war früher eine durchgehende Kupferschicht von gleicher Stärke, welche die gesamte Oberfläche des Trägers 4 bedeckte. Diese Kupferschicht wurde mit Ausnahme der Schaltungsleitung 6, welche unter dem Deckschichtbild 8 liegt, weggeätzt, wobei das Deckschichtbild die Schaltungsleitung davor schützte, durch die Ätzlösung weggeätzt zu werden. Dieselbe oder eine andere gedruckte Schaltung kann auf der gegenüberliegenden Fläche des_> Trägers 4 vorhanden sein. Alternativ dazu könnte das Deckschichtbild auf dem Träger 4 an allen Stellen mit Ausnahme der Schaltungsleitung vorhanden sein, die mit ätzbeständigem Metall.beschichtet sein könnte, um möglicherweise eine pilzförmige (Querschnitt) Leitung zu bilden, die etwas über das Deckschichtbild reicht.

Der Apparat der vorliegenden Erfindung kann zum Abstreifen des Deckschichtbildes von der Platte verwendet werden. Im Falle der Leiterplatte 2 würde dadurch die Schaltungsleitung 6 der Schaltung sichtbar. Bei der Alternativausführung würde dadurch die nichtplattierte Kupferauflage auf dem Träger 4 sichtbar, die weggeätzt werden könnte, damit nur die plattierte Schaltungsleitung auf dem Träger 4 bleibt. Der Apparat der vorliegenden Erfindung ist besonders wirksam bei der Entfernung des Deckschichtbildes unter der pilzförmigen Plattierung auf schnelle Weise und ohne Beschädigung der Schaltungsleitung.

Abb. 2 stellt einen solchen Apparat dar, der aus der Ultraschallbehandlungssektion 10, einer Förderaektion 12, einer Spülsektion 14 und einer Trocknungssektion 16 besteht, die alle in einem einzigen Gehäuse 18 untergebracht sind*

In der Ultraschallbehandlungssektion des Gehäuses befindet sich ein Behälter in Form eines oben offenen Tanks 22 für Flüssigkeit 20, welche das Deckschichtbild 8 benetzt. Um die Oberseite des Tanks 22 führt ein Förderband 23. Die Außenfläche des Tanks ist mit einem Heiztuch 24 bedeckt, und es ist eine Abgasammelleitung 26 mit schlitzähnlichen Öffnungen 28 vorhanden, welche um die offene Oberseite des Tanks 22 verläuft. Der Tank 22 kann als die Struktur betrachtet werden, welche die Ultraschallbehandlungszone im Ausführungsbeispiel der Abb. 2 definiert,

Die Vorrichtung zur Weiterleitung der Leiterplatten 2 durch die Flüssigkeit 20 von der nahen Seite des Tankes 22 zur gegenüberliegenden (entfernten) Seite besteht aus einem Paar Fördere inheiten 30 und 32, die in die Flüssigkeit 20 im Tank eintauchen, aber nicht den Boden des Tanks erreichen. Jede Einheit besteht aus einer Antriebswelle 34 mit einem darauf angebrachten oberen Kettenrad 36, einer getriebenen Welle 38 mit einem darauf angebrachten oberen Kettenrad 40 und einer Antriebskette 42, welche die beiden oberen Kettenräder operativ miteinander verbindet. Die Antriebs- und die getriebene Welle 34 und 38 verlaufen jeweils zum Boden der Fördereinheiten und sind unten durch Kettenräder 44 und 46 und eine Antriebskette 48 (es wird nur ein Satz und in Phantomlinien gezeigt) auf dieselbe Art und Weise wie die oberen Enden der Wellen miteinander verbunden.

Eine Reihe von Trägerkanälen 50 als Behälter für die Platten 2 wird durch Nietung an Befestigungsgliedern· 52 (Abb. 4) angebracht, welche sich längs der Antriebsketten 42 und 48 befinden, wodurch jeder Trägerkanal an seiner Oberseite und am Boden an einer'Antriebskette befestigt ist. Wie am deutlichsten aus der Abb. 4 hervorgeht, besteht jeder Trägerkanal aus einem Metallblechstreifen, der zu einem U-förmigen Querschnitt milden Seitenwänden 54 und 56 und der Basis 58 gefaltet wurde. Der Boden der Basis 58 ist. zu.den Seitenwänden 54 und 56 hin gefal-

tet, um ein Gestell 62 zu bilden. Die offene Seite der Kanäle der Trägerkanäle 50 sind von den Antriebsketten weg gerichtet, wodurch die offenen Seiten für die Pördereinheiten 30 und 32 über der Bewegungsbahn zur entfernten Seite des Tanks zueinander ausgerichtet sind. Die Kanäle sind auch oben an den Trägerkanälen 50 offen, wie durch Linie 64 gezeigt wird. Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel hat jede Fördereinheit 12 Trägerkanäle, die längs der oben genannten Bewegungsbahn, angeordnet sind, wodurch gleichzeitig 12 Platten bearbeitet werden können.

Abb. 3 zeigt die Abstands- und Antriebseinheit für die Fördereinheiten 30 und 32« Die Abstandseinheit besteht aus einem Paar Grundplatten 66 und 68, die am Förderband 23 des Tanks 22 durch Bolzen (nicht gezeigt) angebracht sind. An den Grundplatten sind Blöcke 70 und 72 befestigt. Ein Schraubengewinde 74 ist drehbar in den Blöcken 70 und 72 angebracht und verläuft zwischen ihnen. Das Schraubengewinde hat einen linken Schraubengewindeabschnitt 76 im Gewindeeingriff mit Block 78 und einen rechten Schraubengewindeabschnitt 80 im Gewindeeingriff mit Block 82* Diese Schraubenabschnitte sind an den Enden durch eine Muffe 84 gesichert. Jeder Block 78 und 82 ist an einer Platte 86 befestigt, und jede Platte 86 ist Teil einer Gestelleinheit, die aus einem Paar von Auflagestäben 88, die von Block 70 nach Block 72 verlaufen, Gestellseitenwänden 90, die an den Platten 86 befestigt sind, Wellen 92, die drehbar an öen Seitenwänden 90 befestigt sind, und Profilrollen 94 besteht, die auf den Stäben 88 gleiten. An einem Ende des rechten Schraubengewindeabschnitts 80 ist ein Breitenverstellknopf 96 angebracht und drehbar in Block 72 befestigt. An den Platten 86 ist- außerdem ein.Paar Plattenzufuhrschienen 98 angebracht, die mit Kanälen versehen sind, öie zueinander gerichtet sind, wie die Abb. 3 zeigt»

Die Antriebeeinheit besteht aus einem Motor 100, der auf der Platte 68, aber unter dem Förderband 23 angebracht ist, einem Antriebskettenrad 102, das mit der Welle des Motors verbunden

ist j einem Führungskettenrad 104, das drehbar am Halter 105 angebracht ist, welcher· an der nahegelegenen Seite des Tanks 22 befestigt ist (Befestigung nicht gezeigt), einem Paar Kettenräder 106 und 107, die drehbar an der Platte 86 angebracht sind, und einem Spannkettenrad 108. Eine Antriebskette 110 wird um diese Kettenräder geführt, und die Position des Kettenrades 108 ist verstellbar, so daß die Kette straff gehalten wird» Mit dem Führungskettenrad 104 ist ein Stirnrad 112 'verbunden, um mit diesem zu rotieren, und dieses Stirnrad greift in das Stirnrad 114 ein, welches mit dem Antriebskettenrad 116 verbunden, ist, das drehbar am Halter 105 angebracht ist. Wie oben ist ein Paar benachbarter Kettenräder 118 und 119 drehbar an der anderen Platte 86 befestigt, und ein Führungskettenrad 120 und ein Spannkettenrad 122 sind drehbar an der Platte 66 angebracht, und es ist eine Antriebskette 124 vorhanden, die um diese Kettenräder geführt wird« Kettenrad 107 ist oben auf der Welle 34 der Fördereinheit 30 befestigt, und Kettenrad 119 ist oben auf der Welle 34 der Einheit 32 angebracht.

Ebenfalls am Halter 105 angebracht ist ein Solenoid 126, der einen einziehbaren Arm 128 hat, der in die Bahn einer Leiterplatte 2, welche in die Führungen 98 eingeführt wird, hineinreicht.

Bei der Arbeitsweise wird der Abstand zwischen den Fördereinheiten 30 und 32 durch Drehen des Breitenverstellknopfes 96 reguliert. Dadurch wird die Bewegung der Blöcke 78 und. 82 und der Platten 86, an denen sie befestigt sind, in entgegengesetzten Richtungen bewirkt, die von der Drehrichtung des Knopfes 96 abhängig sind. Durch diese Bewegung der Platten 86 wird der Abstand zwischen Führungen 98 und Trägerkanälen 50 der Fördereinheiten reguliert, bis dieser Abstand die Einführung der Leiterplatte 2 in -die Führungen· 98 ermöglicht» Die "Zweifach"-Anorä~ nung der Paare von Kettenrädern 106 und 118 hält die Bahnlänge der Ketten 110 bzw. 124 während dieser Abstandsänderung konstant.

Die Führungen 98 aind um denselben Abstand getrennt wie ein Paar der Trägerkanäle 50, die zueinander gerichtet sind, von den Fördereinheiten 30 und 32. Die Wellen 34 unä 38 jeder Fördereinheit verlaufen durch die entsprechenden Platten 86, weiche diese Wellen dadurch für jede Fördereinheit um einen festen Abstand auseinander halten. Gleiche Platten (nicht gezeigt) sind für denselben Zweck am Boden jeder Fördereinheit vorhanden, und diese Platten jeder Fördereinheit sind durch senkrechte Streben (nicht gezeigt) miteinander verbunden. Dadurch werden die Trägerkanäle von Einheit 30 nach Einheit 32 parallel zueinander gehaltene

Nachdem die Einstellung des gewünschten Abstandes zwischen den Fördereinheiten vorgenommen wurde, wird dann die Antriebseinheit betätigt. Durch die Arbeit des Antriebsmotors 100 bewegt und dreht die Kette 110 das Kettenrad 107 und dreht dadurch die Welle 34, um die Trägerkanäle der Fördereinheit 30 in der in öen Zeichnungen gezeigten Richtung vorwärts zu bewegen» Die Stirnräder 112 und 114 teilen die Bewegung der Kette 110 der Kette 124 mit, die wiederum das Kettenrad 119 dreht und damit die Welle 34, so daß die Trägerkanäle der Fördereinheit 32 in derselben Richtung, die in den Zeichnungen gezeigt wird, vorwärtsbewegt werden. Dieses Vorrücken erfolgt durch die Drehung der Kettenräder 107 und 119, welche bewirkt, daß die Antriebsketten 42 die Trägerkanäle jeder Fördereinheit durch den Tank bewegen. Die Kettenräder 36 und 40 bewegen sich als Spannkettenräder, um die Wellen 38 jeder Fördereinheit zu drehen. Die Drehung der Wellen 34 und 38 dreht auch die unteren Kettenräder 44 und 46 und damit die Ketten 48 jeder Einheit 30 und 32, wodurch sich oberes und unteres Ende der Trägerkanäle, die durch die entsprechenden Ketten starr gehalten werden, mit derselben Geschwindigkeit bewegen.

Eine Leiterplatte wird in die Zuführschienen 98 eingebracht, welche auf dem verlängerten Arm 128 des Solenoiden 126 ruhen. Wenn sich ein Trägerkanal 50 jeder Einheit 30 und 32 mit aen Zuführschienen 98 in Reihe befindet und die Trägerkanäle nicht vor-

rücken, <3* h., der Apparat eine Stillstandszeit hat, wird der Arm 128 des Solenoiden 126 zurückgezogen, damit die leiterplatte 2 auf Grund der Schwere nach unten und in die ausgerichteten Trägerkanäle 50 gleiten kann, bis sie durch das Gestell 62 jedes Trägerkanals aufgehalten wird« In dieser Position wird die Leiterplatte 2 in die Flüssigkeit 20 eingetaucht.

Nach der Freigabe der Leiterplatte 2 durch den Arm 128 nimmt der Arm wieder seine vorgezogene Stellung ein, um den Schwerkraftfall der nächsten in den Führungen 98 befindlichen Leiterplatte 2 zu stoppen, und der Motor 100 kann betätigt werden, damit die Trägerkanäle der Fördereinheiten 30 und 32 vorrücken und der nächste Trägerkanal 50 jeder Fördereinheit in die Reihenposition mit den Führungen 98 gelangt, und dann wieder stoppen, worauf eine zweite Leiterplatte 2 in die Trägerkanäle eingeführt wird. Diese Folge von Arbeitsgängen wird fortgesetzt, um aufeinanderfolgende Trägerkanäle mit Leiterplatten 2 zu beschicken, während sich die Folge von Kanälen in Start-Stopp-Rhythmus (periodischer Rhythmus) zum entfernten Ende des Tanks 22 bewegt, wie das in der Abb. 2 gezeigt wird. Durch den Abstand zwischen den Trägerkanälen 50 längs der entsprechenden Antriebsketten 42 und 48 werden die Platten 2 im dichten Abstand voneinander gehalten, z. B. zwischen 15 u.nd 35 mm auseinander, aber ausreichend vielt voneinander, damit die Ultraschallbehandlung auf die Platten einwirken kann. Die Platten 2 sind starr und im wesentlichen senkrecht und parallel zueinander während dieser Vorwärtsbewegung angeordnet, und sie haben gleichen Abstand zueinander, wodurch die Ultraschallbehandlung der Platten im wesentlichen gleichmäßig und einheitlich erfolgt. Der geringe Abstand der Platten, zusammen mit der oben beschriebenen Schwerkraftbeschickung und der noch zu beschreibenden Herausnahme durch eine Hebevorrichtung, ergeben die Vorteile der Kompaktheit der Transporteinrichtung, und dadurch ist es möglich, daß auch die Behandlungszone kompakt sein kann. . · .

Die Ultraschallbehandlung erfolgt durch Ultraschallwandler 140, die an gegenüberliegenden Seiten des Tanks 22 angebracht und zu den Kanten der Leiterplatten 2, welche in die Flüssigkeit 20 im Tank eingetaucht sind, hin gerichtet sind. Die Wandler sind in senkrechten Aussparungen 142 in den Seiten des Tanks untergebracht und stehen nicht von den Seiten des Tanks .vor. Dadurch und durch die Kompaktheit der Behandlungszone wird die Menge der Flüssigkeit im Tank auf ein Minimum reduziert, welche durch das Heiztuch 24 eventuell erhitzt werden muß. Die Wandler arbeiten kontinuierlich. Die Wandler sind auch im Endabschnitt, z. B. etwa der letzten Hälfte, der Bewegungsbahn der Platten durch den Tank angebracht. Folglich ist in diesem Teil der Bahn die größte Menge an Ultraschallenergie vorhanden. Dadurch wird eine wirksame Nutzung der Ultraschallenergie erreicht, da während der Bewegung durch den ersten Abschnitt der Bahn die Flüssigkeit im Tank das durch Ultraschallbehandlung zu entferndende Material durchtränken und durchdringen kann. Bis das geschehen ist, ist die Ultraschallbehandlung zur Entfernung des Materials nicht sehr effektiv.

Wenn jede Leiterplatte 2 der Folge von Leiterplatten, die gleichzeitig im Tank behandelt werden, das entfernte Ende des Tanks erreicht, wird die Leiterplatte automatisch aus den entsprechenden Trägerkanälen und damit aus dem Tank 22 genommen. Das kann durch eine Hebevorrichtung 150 geschehen, die in der Abb. 4 gezeigt wird und sich am Ende der Bewegungsbahn der Trägerkanäle befindet. Die Vorrichtung 150 besteht aus einer Hebekette 152, die um ein oberes Antriebskettenrad 154 und ein unteres getriebenes Kettenrad 156, welches in die Flüssigkeit im Tank eingetaucht ist, geführt wird. Kettenrad 156 ist drehbar an einem U-förmigen Halter 158 befestigt, der an der Tankwand 160 angebracht ist. Kettenrad 154 ist drehbar an einem U-förmigen Halter 162 befestigt, der ebenfalls, an der Tankwand 160 angebracht ist, und die Welle 164, an welcher das Kettenrad 154 montiert ist, tritt durch ein Loch (nicht gezeigt) in der

Seitenviand des Tanks aus dem Tank aas. Beim Durchgang der Welle 164 durch die Tankseitenwand wird sie durch einen Lagerblock (nicht gezeigt) gehalten. Auf dem Teil der Welle 164, der sich außerhalb des Tanks befindet, ist ein Kettenrad 166 befestigt. Am Boden des Apparates ist ein Motor 168 mit einer Welle 170 und einem Kettenrad 172, das auf der Welle montiert ist, angeordnet. Eine Antriebskette 174 wird um die Kettenräder 166 und 172 geführt. Die Kette 174 hat dieselbe Länge wie die Kette 152. Der Kette 152 sind zwei Hebeschaufeln 176 zugeordnet, die gleichen Abstand zueinander haben und aus einem hinteren Teil 178, das an der Kette angebracht ist, und einem Stufenteil 180 zur Aufnahme der Unterkante 182 der Leiterplatte 2 bestehen.

Bei der Arbeit bewirkt die Drehung des Kettenrades 172 durch den Motor 168, daß sich die Kette 152 in Uhrzeigerrichtung bewegt, wie das in der Abb. 4 gezeigt wird, wodurch eine Hebeschaufel in die Unterkante der Platte 2 eingreift und diese aus den entsprechenden Trägerkanälen hebt. Die Kette 152 ist längs der Mittellinie des Tanks 22 angeordnet, und sie bleibt, ungeachtet des Abstands zwischen den Fördereinheiten 30 und 32, zwischen diesen in der Mitte. Auf diese Art und Y/eise wird nur eine Schaufel 176 gebraucht, um die Platte aus den Trägerkanälen zu heben.

Motor 168 wird in Reaktion auf eine Stillstandszeit des Apparates betätigt, die dann eintritt, wenn eine Leiterplatte am nahegelegenen Ende des Tanks in einen Trägerkanal eingeführt wird. Die Kette 152 bewegt sich während der Stillstandszeit ausreichend, um die Leiterplatte aus den Trägerkanälen herauszunehmen» Die Herausnahme der Platte aus den Trägerkanälen erfolgt ausschließlich während der Stillstandszeit für die Fördereinheiten, und die Fördereinheiten nehmen erst dann ihre Arbeit auf, wenn der Motor 170 stoppt»

Die Steuerung für das Anhalten der Bewegung des Motors 168 und damit der Kette 152 "besteht aus einem Paar Auslösearmen 190, die verstellbar längs der Kette 174 angeordnet sind, und einem Mikroschalter 192, der am Gehäuse 18 angebracht ist und durch einen Arm 190 betätigt wird, wenn sich die Kette 174 hinter den Schalter¹ bewegt. Der Abstand der Arme 190 längs der Kette 174 ist so festgelegt, daß nach Herausnahme einer Leiterplatte aus den Trägerkanälen ein Arm 190 den Schalter 192 aktiviert, der die Arbeit des Motors 168 bis zum Beginn der nächsten Stillstandszeit des Apparates stoppt»

Über den Trägerkanälen, die durch den eben beschriebenen Plattenherausnahmemechanismus geleert werden, ist ein Mechanismus zur Aufnahme und Weiterleitung der durch Ultraschall behandelten Leiterplatte zum nächsten Arbeitsgang angebrachte Bei dem in den Abbildungen 2 und 4 gezeigten Ausführungsbeispiel besteht dieser aus einem Paar von Kanalführungen 194, die in einer Reihe mit den oben genannten Kanalführungen angeordnet sind, so daß die Hebeschaufel 176 die Platte 2 von den Trägerkanälen unten direkt in die Kanalführungen hebt. Die Kanalführungen sind jeweils gelenkig an der Platte 86 angebracht und haben eine Ruhestellung, die leicht zum Förderabschnitt 12 des Apparates hin geneigt ist. Wenn die Platte 2 in die Kanalführungen gelangt, bewegen sich die Führungen in eine aufrechtere Stellung, und wenn die Platte 2 oben aus den Trägerkanälen herausgenommen ist, werden die Führungen auf Grund des Bestrebens der Führungen, in ihre Ruhestellung zurückzugehen, zur Fördersektion 12 hin gedreht, und das Gewicht der Platte 2 bewirkt, daß sich die Führungen auf der gesamten Bahn drehen, um die Platte auf den waagerechten Fördersektionen abzulegen. Die Platten als solche werden aus der senkrechten Stellung der Ultraschallbehandlung automatisch um 90 ⁰C in die waagerechte Stellung für anschließende Behandlungen gedreht. Die Kanalführungen 194 sind vorgespannt, beispielsweise durch ein Gegengewicht (nicht gezeigt), um in ihre Ruhestellung zurückzukehren«.

Bei' dem in der Abb. 2 gezeigten Ausführungsbeispiel wird die abgestreifte Leiterplatte 2 auf getriebenen Rollen eines Scheibenförderers 200 durch die gelenkig angebrachten Kanalführungen 194 abgelegt. Der Scheibenförderer transportiert die Leiterplatte vom Tank 22 wieg und aus den Kanalführungen heraus und zwischen obere -und untere Sprührohre 202, welche ,die abgestreifte Leiterplatte allgemein mit Wasser spülen. Die Räder 204 des Scheibenförderers 200 sind von Reihe.zu Reihe gestaffelt, damit die vollständige Unterseite der Leiterplatte ganz gespült werden kann« Anschließend führt der Förderer 200 die gespülte Leiterplatte zwischen einem Paar von Luftstrahlrohren 206 durch, wobei die Luftstrahlen als Luftrakel auf die Platte wirken, um zu verhindern, daß Spülflüssigkeit zusammen mit der Leiterplatte zvai-, sehen den Rohren hindurchtritt, wodurch die Platte getrocknet wird. Die getrocknete Leiterplatte ist dann für den nächsten Arbeitsgang bereite Eine Haube (Deckel) kann über dem Apparat vorgesehen werden, so daß die Platte während des Durchgangs von Sektion 10 zu Sektion 14 naß bleibt, wodurch eine Oxydation der Leiterplattenoberfläche verhindert wird.

Eine bevorzugte Vorrichtung zur Steuerung der Arbeitsweise des Apparats der vorliegenden Erfindung schließt eine Steuervorrichtung ein, um das Vorrücken der Trägerkanäle zu stoppen, wenn das gewünschte Paar dieser Kanäle der Einheiten 30 und 32 sich in einer Linie mit den Zuführschienen 98 befindet, und eine Pestkörperprogrammsteuereinheit zur Einleitung der Operationen während der resultierenden Stillstandszeit und zum Starten des Vorrückens der Trägerkanäle im Anschluß daran. Die Abbildungen 5 und 6 zeigen ein Ausführungsbeispiel der Steuervorrichtung, bei welcher ein Rad 210 am oberen Ende der Welle- 38 angebracht ist, welches über die Platte 86 der Fördereinheit 30 hinausreicht, wozu Bolzen 212 verwendet werden. Eine Vielzahl hochstehender Metallstifte 214 wird im gleichen Abstand auf dem Umfang des Rades angeordnet. Die Position jedes Stiftes 214 entspricht einem Trägerkanal 50 der Einheit 30 und damit einem Trägerkanal

50 der Einheit 32. Wenn sich <3i-e Welle 38 dreht, wodurch die Trägerkanäle durch den Tank vorwärtsbewegt werden, dreht sich das Rad 210»

In einem Halter 218, der mit Bolzen 220 auf der Platte 86 befestigt* ist,* ist ein Näherungsmeß'element 216 angebracht, das eine niederfrequente·Schallwelle in der Richtung der Welle 38 aussendet. Wenn ein Stift 214 vor dem Meßelement vorbeigeführt wird, wie das in den Abbildungen 5 und 6 gezeigt wird, wird die Schallwelle unterbrochen. Ein Pestkörperschalter (Triac-Schalter) in dem Meßelement spricht auf diese Unterbrechung an und sendet ein Signal an die Programmsteuereinheit, die wiederum die Stromzufuhr zum Motor 100 unterbricht, wodurch das Vorrücken der Trägerkanäle gestoppt wird. Die Position des Stiftes 214, der diese Unterbrechung der Vorwärtsbewegung bewirkt, wird vorher eingestellt, daß-sie einem Trägerkanal 50 jeder Fördereinheit in Ausrichtung mit einer Zuführschiene 98 entspricht. Die Stifte können, wenn das gewünscht wird, von der Platte entfernt werden, um die Beschickung einiger der Trägerkanäle auszulassen, oder die programmierbare Steuereinheit kann so programmiert werden, daß einer oder mehrere der Stifte umgangen werden, bevor die Stromzufuhr zum Motor 100 unterbrochen wird.

Zu dem oben genannten programmierbaren Pestkörpersteuerteil gehört ein Zeitschalter, der so eingestellt ist,, daß die Stillstandszeit bestimmt wird, im typischen Fall 5 bis 15 s, und die Stromzufuhr zum Motor 100 wiederhergestellt wird, um am Ende der Stillstandszeit wieder die Vorwärtsbewegung der Trägerkanäle aufzunehmen. Bei Beginn dieser Stillstandszeit signalisiert die Steuereinheit gleichzeitig dem Solenoidarm 128, sich zurückzuziehen, wodurch die Leiterplatte 2 in den Zuführschienen 98 in die in Reihe befindlichen Trägerkanäle fallen kenn, und stellt die Stromzufuhr zum Motor 168 her, um die Arbeit der Hebevorrichtung auszulösen» Auf diese Art und Weise erfolgen Zuführung und Herausnahme der Leiterplatten zu den

und aus den Trägerkanälen in Reaktion auf die Unterbrechung der Bewegung der Trägerkanäle. .

Es kann ein Meßelement vorgesehen werden» um das Herabfallen einer Leiterplatte vom Arm 128 in die entsprechenden Trägerkanäle und den richtigen Sitz der Leiterplatte in diesen festzustellen. Dieses Meßelement kann elektrisch in .die Steuerschaltung einbezogen werden, um da.s Herausziehen des Solenoid armes 128 zu bewirken, wodurch verhindert wird, daß eine weitere Lei-• terplatte in dieselben Trägerkanäle fällt und der Motor 100 die Möglichkeit hat, die Vorwärtsbewegung wieder aufzunehmen, wenn keine Verstopfung der Platten vorhanden ist.

Aus d"er vorstehenden Beschreibung .des Ultraschallbehandlungsapparates 10 wird deutlich, daß die Zeit des Eintauchens der Platte in die Flüssigkeit bestimmt ist durch die Zeit der automatischen Freigabe der Platte durch den Solenoidarm 128, die Durchgangsrate der Trägerkanäle durch die Flüssigkeit (und die Bahnlänge) und die automatische Herausnahme der Leiterplatte aus der Flüssigkeit. Die Verweilzeit der Leiterplatte in der Flüssigkeit kann reguliert werden, z« B. durch Regulierung der Dauer der Stillstandszeit und der Zeit der Vorwärtsbewegung, die im allgemeinen etwa eine Sekunde von Trägerkanal zu Trägerkanal beträgt, und das Ausmaß des Vorrückens zwischen Stillstandszeiten. Die Temperatur kann ebenfalls reguliert werden, um optimale Abstreifergebnisse zu erzielen, bei denen das gesamte Deckschichtbild ohne jede schädliche Wirkung auf die darunterliegende Schaltung entfernt wird. Die Kompaktheit des Ultraschallapparates bringt den Vorteil eines verringerten Energieverbrauchs auf Grund geringerer Heizenergie, z.B. Erhitzen auf wenigstens 50 ⁰C und oft auf wenigstens 80 ⁰C, und den der Nutzung von weniger Ultraschallenergie auf Grund des verhältnismäßig geringen Rauminhalts des Tanks. Es wird daher nicht mehr als etwa eine Gallone der Flüssigkeit je einem halben Quadrat-

2 fuß der Leiterplattenoberfläche (42 1/0,5 mm ) und vorzugsweise nicht mehr als eine Gallone/Fuß der Leiterplattenoberfläche (42 l/mm ) gebraucht. Der Apparat hat auch eine hohe Eroduktivität, er kann beispielsweise die Deckschicht von mindestens 120 Leiterplatten zu 61 χ 61 cm (beidseitig) Je Stunde abstreifen, was mehr als dem Doppelten der Produktivität der herkömmlichen Abstreifung mit Lösungsmittel entspricht. Es ist daher möglich,

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mindestens 50 m /h und vorzugsweise mindestens 80 m /h in der Behandlungszone zu bearbeiten, die sich nur etwa 46 cm durch den Tank erstreckt und eine Bahnlänge von nur etwa 30 cm hat.

Außer zur Entfernung der Deckschicht von einer Leiterplatte kann der Apparat der vorliegenden Erfindung eingesetzt werden, um andere Materialien, beispielsweise Schmutz, von Platten zu entfernen. Die angewandte Flüssigkeitstemperatur und die Wandler sind von dem zu entfernenden Material abhängig. Die Anordnung der Wandler auf der Seite des Tanks hat die Auswirkung, daß das Material, das von den zu behandelnden Gegenständen entfernt wird, auf den Boden des Tanks fällt, wo dieser Rückstand nicht die Arbeitsweise der Wandler beeinträchtigt. Es ist wünschenswert, das zu entfernende Material durch die Flüssigkeit zu benetzen, weil dadurch der Vorgang der Materialabnahme beschleunigt wird. Unter "Benetzen" versteht man, daß die Flüssigkeit bei der angewandten Temperatur einen kleinen Kontaktwinkel zum Material hat, d. h., die Flüssigkeit tendiert dazu, sich auf der Oberfläche des Materials auszubreiten, nicht auf dieses aufzuprallen. Die Benetzungsfähigkeit der Flüssigkeiten für ein bestimmtes Material kann im allgemeinen vergrößert werden, wenn man ein Mittel, beispielsweise ein Oberflächenmittel, zusetzt^ um die Oberflächenspannung der Flüssigkeit zu verringern.

Da viele sehr unterschiedliche Ausführungsbeispiele dieser Erfindung verwirklicht werden können, ohne von deren Geist und Rahmen abzuweichen, ist es selbstverständlich, daß diese Erfindung nicht auf die speziellen Ausführungsbeispiele, die hier genannt wurden, beschränkt ist, sondern nach der Definition des

Claims

Erf ind unga anspruchs

ο Transporteinrichtung für eine Reihe von Gegenständen durch eine Behandlungszone für die genannten Gegenstände, gekennzeichnet dadurch, daß eine Struktur vorhanden ist, welche die genannte Zone definiert, Fördereinheiten, die an der genannten Struktur befestigt sind und durch die genannte Zone verlaufen, wobei die genannten Fördereinheiten bestehen aus einer Reihe von Behältern für die genannten Gegenstände, die beweglich längs der genannten Fördereinheiten im dichten Abstand zueinander angeordnet sind, eine Vorrichtung zum periodischen Stoppen und Starten der Bewegung der genannten Reihe von Behältern durch die genannte Zone, eine Vorrichtung zur Zuführung eines der genannten Gegenstände in einen der genannten Behälter auf einer Seite der genannten Zone, während die genannte Reihe von Behältern gestoppt wird, und eine Vorrichtung zum Herausheben eines der genannten Gegenstände aus seinem jeweiligen Behälter der genannten Reihe von Behältern an der gegenüberliegenden Seite der genannten Zone, während die genannte Reihe von Behältern gestoppt isto

Transporteinrichtung nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß die. genannte Vorrichtung zur Zuführung durch Schwerefall des genannten einen Gegenstandes in den genannten einen Behälter arbeitet.

Transporteinrichtung für die ultraschallindusierte Materialabnahme gleichzeitig von den Flächen einer Folge von Platten, gekennzeichnet dadurch, daß

(a) ein Behälter für Flüssigkeit vorhanden ist, welche das genannte Material benetzt.

(b) Fördereinheiten vorhanden sind, die auf dem genannten Behälter angebracht sind, um die genannte Folge von Platten von einer Seite des genannten Behälters zu dessen gegenüberliegenden Seite zu transportieren, wobei zu äen genannten Fördereinheiten gehören (i) eine Vorrichtung zur aufeinanderfolgenden Aufnahme der genannten Platten an der genannten einen Seite des genannten Behälters und zur Mitnahme der Seiten- und Unterkante jeder Platte der genannten Folge von Platten, um die genannten Platten mit den Flächen zueinander ausgerichtet voneinander getrennt und im wesentlichen senkrecht in die genannte Flüssigkeit eingetaucht während des genannten Transports zu halten, und (ii) eine Vorrichtung zur Bewegung der genannten Aufnahmeelemente durch den genannten Behälter,

(c) eine ultraschallerzeugende Vorrichtung längs der Seiten des genannten Behälters angebracht und zu den Seitenkanten der genannten Platten ausgerichtet ist, um die genannten Platten der ultraschallinduzierten Entfernung des genannten Materials von deren Flächen zu unterziehen,

Cd) eine Vorrichtung zur Steuerung der Bewegung der genannten Aufnahmeelemente vorhanden ist,' einschließlich einer Vorrichtung zum vorher festgelegten Stoppen der genannten Bewegung, so daß jede Platte der genannten Folge von Platten in die genannten Aufnahmeelemente an der genannten einen Seite des genannten Behälters eingeführt werden kann, und einer Vorrichtung zum Starten der genannten Bewegung nach jeder Zuführung der genannten Platten in die genannten Aufnahmeelemente,

(e) eine Vorrichtung zum Herausheben jeder Platte der genannten Folge von Platten aus den genannten Aufnähme elementen und dem.genannten Behälter an der genannten gegenüber-

liegenden Seite des genannten Behälters wahrend des Stoppens der Bewegung der genannten Aufnähmeelemente vorhanden ist«.

Transporteinrichtung nach Punkt 3» gekennzeichnet dadurch, daß zusätzlich (f) Förderelemente von der genannten gegenüberliegenden Seite des genannten Behälters ausgehen, (g) Elemente vorhanden sind, um Jede der genannten Platten, die durch die genannte Hebevorrichtung herausgenommen wurde, auf die genannten Förderelemente zu bringen und sie von der gekannten gegenüberliegenden Seite des genannten Behälters wegzuführen, und (h) eine Vorrichtung zum Spülen und Trocknen jeder genannten Platte während der genannten Wegführung vorhanden ist.

5. Transporteinrichtung nach Punkt 4, gekennzeichnet dadurch, daß die genannten Elemente die genannte Platte aus der Senkrechten in die Waagerechte drehen, damit sie auf die genanntenFörderelemente abgelegt werden können«