DE10001163A1 - Verfahren zum Beschichten einer Platte und Plattenbeschichtungsanlage zur Durchführung des Verfahrens - Google Patents
Verfahren zum Beschichten einer Platte und Plattenbeschichtungsanlage zur Durchführung des VerfahrensInfo
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Abstract
Verfahren zum Beschichten einer Platte und Plattenbeschichtungsanlage zur Durchführung des Verfahrens. Das erfindungsgemäße Verfahren ist zum Beschichten einer Platte mit flüssigem Beschichtungsmaterial, insbesondere zum Beschichten einer für Leiterplatinen vorgesehenen Basisplatte mit flüssigem Photoresistant vorgesehen. Hierbei wird die Platte zum Beschichten von einer Transportvorrichtung an einer Beschichtungswalze in Kontakt mit dieser stehend vorbeitransportiert. Die Beschichtungswalze wird in vertikaler Anordnung gedreht, und die Platte wird während des Beschichtens von der Transportvorrichtung an ihrer oberen Randseite in vertikal hängender Position festgehalten an der vertikal angeordneten Beschichtungswalze vorbeigeführt.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Beschichten einer
Platte mit flüssigem Beschichtungsmaterial, insbesondere zum
Beschichten einer für Leiterplatten vorgesehenen Basisplatte
mit flüssigem Photoresist (Photolack), sowie eine
Plattenbeschichtungsanlage zum Durchführen des Verfahrens.
Bei der Herstellung von mehrlagigen Leiterplatten werden in der
Regel kupferkaschierte Innenlagen mit einem photosensitiven
Ätzresist beschichtet. Der Ätzresist wird mittels einer
Filmvorlage belichtet, und im Anschluß daran wird das
Leiterbild ausentwickelt. Da immer feinere Strukturen im
Leiteraufbau gefordert werden, ist es erforderlich, den
Ätzresist sehr dünn und trotzdem mit hoher Genauigkeit in der
Schichtdickenverteilung aufzutragen. Eine möglichst saubere
Umgebung ist hierfür Voraussetzung, da bereits kleinste
Partikel als Verunreinigung auf oder in der aufgebrachten
Ätzresistschicht Fehlstellen verursachen können.
Zur Beschichtung von für Leiterplatten vorgesehene Basisplatten
werden derzeit vorrangig zwei Verfahren eingesetzt. Zum einen
wird ein Trockenfilm mittels einer Trägerfolie auf die
Basisplatte aufgebracht. Nach dem Belichten des Trockenfilms
wird dann die Trägerfolie wieder abgezogen, um die Entwicklung
der Plattenstruktur mittels eines Ätzprozesses zu ermöglichen.
Bei einem anderen Verfahren wird die Basisplatte mittels einer
oder mehrerer Beschichtungswalzen mit flüssigem Photoresist
beschichtet. Hierzu werden derzeit Horizontal-
Beschichtungsvorrichtungen mit horizontal angeordneten
Beschichtungswalzen eingesetzt. Die jeweilige
Beschichtungswalze rotiert teilweise in einem Photoresistbad
und wird damit gleichmäßig entlang ihrer gesamten Länge mit
flüssigem Beschichtungsmaterial benetzt. Die Schichtdicke wird
mittels einer Doktorwalze eingestellt, welche mit der
Beschichtungswalze in Anlage ist und mit unterschiedlichem
Anliegedruck gegen die Beschichtungswalze verstellbar ist. Der
Beschichtungswalze gegenüber ist unter Ausbildung eines
Durchgangsspalts ein Gegenhalter angeordnet, der als Gegenwalze
oder als zweite Beschichtungsvorrichtung mit horizontal
angeordneter Beschichtungswalze ausgebildet sein kann. Die
jeweilige zu beschichtende Platte wird mittels eines Transport
bands oder Transportrollen der Beschichtungsvorrichtung
zugeführt und von deren Beschichtungswalze(n) und
gegebenenfalls Gegenwalze erfasst und von diesen Walzen unter
Beschichten der Platte durch den Durchgangsspalt
hindurchtransportiert. Im Anschluß an die Beschichtung wird die
dann beschichtete Platte von einem Transportgreifer ergriffen
und zu einem nächsten Bearbeitungsschritt, wie z. B. dem
Trocknen des Photoresists oder dem Belichten der beschichteten
Basisplatte, weitertransportiert. Bei der beschriebenen,
herkömmlichen Beschichtungsanlage zum Auftragen von flüssigem
Photolack bestehen dahingehend Nachteile, dass nach dem
Beschichten der Platte kein unbeschichteter freier Rand
vorliegt, so dass eine Greifvorrichtung des Transportgreifers
teilweise in den aufgebrachten Lack greifen muss, wobei es nach
dem Abtrocknen des Lacks beim Öffnen der Greifer zu kleinen
Lackabsplitterungen, sogenannten Flittern, kommen kann, welche
zu Verunreinigungen auf der Basisplatte und damit zu
Fehlstellen und zur Unbrauchbarkeit der späteren Leiterplatine
führen können. Ferner kann es bei dem Einzug der Basisplatte
zwischen die Walzen zu einer Verrückung der Platte kommen, was
der Genauigkeit des Beschichtens ebenfalls abträglich ist. Da
ferner die Beschichtungswalze gleichzeitig auch für den
Transport der Basisplatte verwendet wird, ist ein
entsprechender Anpressdruck gegen die Platte notwendig, von
welchem auch die Beschichtungsdicke beeinflusst wird, so dass
sich deren genaue Einstellung insgesamt schwieriger gestaltet.
Desweiteren bereitet ein Wechsel des Plattenformats dahingehend
Schwierigkeiten, dass das Transportsystem an unterschiedliche
Breiten von Basisplatten angepasst werden muss, da es in der
Regel von Transportgreifern gebildet ist, die die Platte an
gegenüberliegenden Randseiten ergreifen. Das Ergreifen der
Platten und deren Zuführung an die Walzen bereitet ferner
dahingehend Schwierigkeiten, dass die Platten von den
Greifvorrichtungen bzw. den Walzen nicht korrekt erfasst werden
können, da sie, insbesondere wenn sie für Leiterzwischenlagen
vorgesehen und sehr dünn ausgebildet sind, Verwindungen
aufweisen können. Dies kann in der Produktion zu Stauungen
und/oder zu Ausschußware führen.
Durch die Erfindung werden ein Verfahren sowie eine
Plattenbeschichtungsanlage der eingangs erwähnten Art
geschaffen, mittels deren Platten unterschiedlichster Formate
auf einfache Weise mit verbesserter Qualität bei gleichzeitig
höherer Produktivität beschichtet werden können.
Gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Beschichten einer
Platte mit flüssigem Beschichtungsmaterial, insbesondere zum
Beschichten einer für Leiterplatinen vorgesehenen Basisplatte
mit flüssigem Photoresist, wird die Platte zum Beschichten von
einer Transportvorrichtung an einer Beschichtungswalze in
Kontakt mit dieser stehend vorbeitransportiert wird. Hierbei
wird die Beschichtungswalze erfindungsgemäß in vertikaler
Anordnung gedreht, und die Platte wird während des Beschichtens
von der Transportvorrichtung an ihrer oberen Randseite in
vertikal hängender Position festgehalten an der vertikal
angeordneten Beschichtungswalze vorbeigeführt. Das Verfahren
kann außer zur Herstellung von Leiterplatten auch zur
Herstellung anderer beschichteter Platten, wie Tisch- oder
sonstiger Möbelplatten aus Holz, Stahl oder Kunststoff sowie
für Bau- und Verkleidungsplatten eingesetzt werde.
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren können Platten
unterschiedlichsten Formats in schneller und genauer Weise
fehlerfreier beschichtet werden. Das maximale Plattenformat ist
lediglich durch die Länge der Beschichtungswalze beschränkt,
während davon ausgehend beliebige kleinere Platten ohne
Anpassung der zugehörigen Transportvorrichtung beschichtbar
sind, denn die Platten können stets auf gleichem Höhenniveau
gehalten an den Walzen vorbeitransportiert werden, wobei der
sich entlang der Beschichtungswalze erstreckende Plattenteil in
seiner Länge bis zur maximalen Länge der Beschichtungswalze
beliebig variierbar ist. Indem ferner die Platten von der
Transportvorrichtung geführt an der Beschichtungswalze
vorbeitransportiert werden, wird eine exaktere Beschichtung
möglich als wenn der Transport mittels der Walzen selbst
erfolgte.
Um einen noch schnelleren Produktionsbetrieb zu erzielen, wird
die Platte nach einer Ausführungsform der Erfindung bei der
Zuführung an die Transportvorrichtung von dieser gleichzeitig
entlang der gesamten oberen Randseite ergriffen und/oder wird
die Platte bei der Entnahme von der Transportvorrichtung von
dieser gleichzeitig entlang ihrer gesamten oberen Randseite
gelöst. Die Transportvorrichtung und eine automatische
Plattenzuführ- bzw. eine Plattenentnahmeeinrichtung sind hierzu
entsprechend ausgebildet.
Um ferner einen reibungsloseren Produktionsbetrieb zu
gewährleisten, wird vorteilhafterweise die zu beschichtende
Platte unter Begradigung ihrer von der Transportvorrichtung zu
ergreifenden, oberen Randseite der Transportvorrichtung durch
einen sich trichterförmig verjüngenden Einführschacht
zugeführt.
Um den Produktionsvorgang bei der Beschichtung ferner zu
beschleunigen, wird die Platte vorteilhafterweise nach dem
Beschichtungsvorgang zum Trocknen des aufgetragenen
Beschichtungsmaterials von der Transportvorrichtung an ihrer
oberen Randseite ergriffen, in vertikal hängender Position
durch eine Trockenvorrichtung geführt.
Insbesondere bei der Herstellung einer Leiterplatine ist es vor
dem Belichtungsvorgang notwendig, dass der auf die Platte
aufgebrachte Photoresist vor dem Belichtungsvorgang auf eine
geeignete Temperatur abgekühlt wird. Um den Produktionsprozess
insgesamt zu beschleunigen, wird hierzu im erfindungsgemäßen
Beschichtungsverfahren die Platte nach dem Beschichtungsvorgang
zum Kühlen des aufgetragenen Beschichtungsmaterials von der
Transportvorrichtung an ihrer oberen Randseite ergriffen, in
vertikal hängender Position durch eine Kühlungsvorrichtung
geführt. Im Falle, dass die Platte beidseitig beschichtet
werden soll, wird erfindungsgemäß die Platte im
Beschichtungsvorgang von zwei Beschichtungsvorrichtungen
gleichzeitig auf beiden Seiten beschichtet, wodurch die
Beschichtungszeit verkürzt wird.
Um zu verhindern, dass das Beschichtungsmaterial an der Platte
herabläuft, wird bevorzugt das aufzutragende
Beschichtungsmaterial durch Kühlen und/oder Erwärmen auf eine
vorbestimmte Viskosität eingestellt.
Das Ergebnis der Beschichtung kann dadurch weiter verbessert
werden, dass die zu beschichtende Platte vor dem
Beschichtungsvorgang erwärmt wird. Hierzu kann der
Beschichtungsvorrichtung eine Wärmequelle, z. B. ein Infrarot-
Wärmestrahler, vorgelagert sein. Die Beschichtung kann ferner
qualitativ dadurch verbessert werden, dass die Platten vor dem
Beschichtungsvorgang gereinigt werden.
Die Plattenbeschichtungsanlage zum Durchführen des
erfindungsgemäßen Verfahrens ist insbesondere zum Beschichten
von für Leiterplatten und Multilayer-Innenlagen vorgesehene
Basisplatten mit flüssigem Photoresist vorgesehen. Sie kommt
jedoch auch für die Beschichtung anderer Platten, wie Tisch-
oder sonstiger Möbelplatten aus Holz, Stahl oder Kunststoff
sowie für Bau- und Verkleidungsplatten in Frage. Sie weist eine
Beschichtungsvorrichtung auf, welche ihrerseits eine
Beschichtungswalze zum Auftragen des Beschichtungsmaterials auf
eine Seite der Platte und eine Zuführeinrichtung zum Zuführen
des flüssigen Beschichtungsmaterials an die Beschichtungswalze
aufweist. Die Plattenbeschichtungsanlage weist ferner einen
Gegenhalter auf, welcher der Beschichtungsvorrichtung
gegenüberliegend angeordnet ist und welcher während des
Beschichtens von der anderen Seite der Platte her dem von der
Beschichtungswalze auf die Platte ausgebübten Druck
entgegenwirkt. Die Plattenbeschichtungsanlage weist ferner eine
Transportvorrichtung auf, von der die Platte während des
Beschichtens durch einen Spalt zwischen der Beschichtungswalze
und dem Gegenhalter mit der Beschichtungswalze in Kontakt
stehend transportiert wird. Die Beschichtungsvorrichtung ist
als Vertikal-Beschichtungsvorrichtung mit vertikal angeordneter
Beschichtungswalze ausgebildet, und die Transportvorrichtung
ist derart ausgebildet, dass von ihr die Platte an deren oberen
Randseite vertikal hängend ergriffen wird und in dieser
vertikal hängenden Position zum Beschichten an der
Beschichtungswalze vorbeigeführt wird.
Aufgrund der vertikalen Anordnung der Beschichtungswalze und
den durchgehend an der Transportvorrichtung aufgehängten
Transport der Platte können ohne jegliche Verstellung der
Transportvorrichtung Platten unterschiedlicher Formate
beschichtet werden. Hierbei ist das maximale Plattenformat zwar
nachwievor durch die Länge der Beschichtungswalze beschränkt,
kleinere Platten können jedoch wahlweise und ohne Änderung der
Anlage beschichtet werden. Denn kleinere Platten werden vom
jeweiligen oberen Walzenabschnitt beschichtet, während der
darunterliegende Walzenteil ohne Kontakt mit der Platte
umläuft, wobei der Produktionsbetrieb nicht gestört wird.
Hiermit wird aufgrund verringerter Stillstandzeiten eine
Steigerung der Produktivität erzielt. Da ferner dadurch, dass
das Transportsystem die Platte durchgehend, d. h. auch während
des Beschichtungsvorgangs geführt transportiert, werden die zu
beschichtenden Platten geführt an der Beschichtungswalze
vorbeitransportiert, so dass eine exaktere Beschichtung
ermöglicht ist. Da ferner die Platte an einer Randseite hängend
transportiert wird, kann sie mit dieser Randseite aus der
Beschichtungsvorrichtung hervorstehend durch diese
hindurchtransportiert werden, womit eine Beschichtung dieser
Randseite i. V. m. einem Eingreifen der Transportvorrichtung auf
einen beschichteten Plattenteil vermieden wird. Hierdurch
können Flitter vermieden werden, was letztlich zu weniger
Ausschußware und zu höherer Produktivität führt.
Die Zuführeinrichtung zum Zuführen des flüssigen
Beschichtungsmaterials an die Beschichtungswalze kann in Form
einer Beschichtungswalze oder einer Sprüheinrichtung
ausgebildet sein, von der die Walze vor dem Beschichten der
Platte ihrerseits vorab beschichtet wird. Bevorzugt weist die
Zuführvorrichtung einen Aufnahmeraum auf, in dem das flüssige
Beschichtungsmaterial, d. h. z. B. der Photolack oder
Photoresist, aufgenommen ist, und in dem die Beschichtungswalze
längs eines Umfangsabschnitts rotiert. Damit steht die
Beschichtungswalze umfangsseitig teilweise in einem
Flüssigkeitsbad, welches eine stets ausreichende Versorgung mit
Beschichtungsmaterial gewährleistet.
Die Beschichtungswalze kann synchronisiert mit dem
Plattenvorschub angetrieben sein, so dass es zwischen der von
der Transportvorrichtung an der Beschichtungswalze
vorbeitransportierten Platte und der Beschichtungswalze
ausschließlich zu einem Wälzkontakt kommt. Die
Beschichtungswalze kann jedoch auch zur Einstellung der
Schichtdicke gegenüber dem Plattenvorschub schneller oder
langsamer gedreht werden, so dass es zwischen der
Beschichtungswalze und der mit dieser in Kontakt stehend
vorbeigeführten Platte zu einer Relativbewegung kommt, welche
zu einem streichenden Auftrag des Beschichtungsmaterials auf
die Platte führt. Hierbei kann durch ein gegenüber dem Vorschub
der Platte schnelleres Drehen der Beschichtungswalze ein
dickerer Auftrag erreicht werden, während durch ein langsameres
Drehen der Beschichtungswalze mit demgegenüber schnellerem
Plattentransport eine dünnere Beschichtungsdicke erzielt wird.
Die Beschichtungswalze kann sowohl in Richtung der
Plattentransportbewegung als auch zu dieser gegenläufig gedreht
werden. Letzeres ist beispielsweise zur Erzielung hochgenauer
Beschichtungen mit geringer Schichtdicke vorteilhaft.
Das Einstellen der Schichtdicke erfolgt bevorzugt durch eine
Doktorwalze, welche mit der Beschichtungswalze in Anlage steht
und sich zu dieser gegensinnig dreht. Durch Variieren des
Anliegedrucks zwischen der Doktor- und der Beschichtungswalze
kann die von der Beschichtungswalze nach außen mitgeführte
Flüssigkeitsmenge und damit die von der Beschichtungswalze
aufgetragene Schichthöhe eingestellt werden. Anstelle der
Doktorwalze käme jedoch auch ein mit der Beschichtungswalze in
Anlage stehender Abstreifer in Frage, von dem das auf der
Beschichtungswalze mitgeführte Beschichtungsmaterial auf die
gewünschte Höhe gleitend abgestreift wird.
Der Aufnahmeraum, in dem das flüssige Beschichtungsmaterial
aufgenommen ist, kann von einem Kastenbehälter gebildet sein,
in welchem die Beschichtungswalze und die Doktorwalze in
vertikaler Position umfangsseitig teilweise angeordnet sind.
Eine längs- und stirnseitige Abdichtung des Behälters gegen die
Walzen kann zum Beispiel durch eine gegen letztere gedrückte
Lippendichtung erfolgen. Nach einer bevorzugten Ausführungsform
weist die Plattenbeschichtungsanlage folgende Komponenten auf:
eine vertikal angeordnete Doktorwalze, welche mit der
Beschichtungswalze in Anlage ist und welche zum Einstellen der
Beschichtungsdicke mit unterschiedlichem Anliegedruck gegen die
Beschichtungswalze verstellbar angeordnet ist, eine vertikal
angeordnete Mitlaufwalze, welche mit der Beschichtungswalze
abdichtend in Anlage ist und welche derart in einem Abstand von
der Doktorwalze angeordnet ist, dass zwischen der Mitlaufwalze,
der Doktorwalze und der Beschichtungswalze ein dreiseitig
geschlossener Zwischenraum ausgebildet wird, eine
Dichtungswalze, welche unter seitlichem Abdichten des
Zwischenraums sowohl gegen die Doktorwalze als auch gegen die
Mitlaufwalze anliegend angeordnet ist, und eine stirnseitige
Dichtung, von welcher der Zwischenraum am unteren Stirnende der
Walzen unter Ausbildung des Aufnahmeraums für das flüssige
Beschichtungsmaterial abgedichtet ist.
Indem der Aufnahmeraum von vier sich drehenden Walzen umgrenzt
ist, findet eine ständige und dabei schonende Durchmischung der
im Aufnahmeraum aufgenommenen Beschichtungsflüssigkeit statt.
Durch Einstellung des zwischen den Walzen vorliegenden
Anliegedrucks kann die geforderte Dichtheit des Aufnahmeraums
gewährleistet werden. Die Walzen können aus den
unterschiedlichsten Metall- oder Kunststoffmaterialien sein.
Bevorzugt sind die Beschichtungswalze und die Dichtungswalze
als mit Kunststoff beschichtete Walzen ausgebildet, und zwar
insbesondere einem weichen Kunststoff oder Gummi. Der
Walzenkern ist bevorzugt aus Stahl. Die Doktorwalze und die
Mitlaufwalze sind demgegenüber bevorzugt als komplette
Stahlwalzen ausgeführt. Die kunststoffbeschichteten Walzen
geben an den Anlagestellen zu den ihnen gegenüber härteren
Stahlwalzen leicht nach, so dass eine Dichtwirkung erreicht
wird. Die Außenfläche der Beschichtungswalze kann strukturiert
sein, so dass eine vorbestimmte Schichtstruktur auf die Platte
aufgebracht werden kann.
Bevorzugt ist der Anpressdruck, den die jeweiligen Walzen
aufeinander ausüben, einstellbar. Hierzu sind nach einer
bevorzugten Ausführungsform die beiden Stahlwalzen mit
ortsverstellbaren Achsen vorgesehen, während die Dichtungswalze
und die Beschichtungswalze mit feststehenden Achsen vorgesehen
sind. Besonders bevorzugt sind die Doktorwalze und die
Mitlaufwalze zur Einstellung der erforderlichen Anpressdrücke
gegen die Beschichtungswalze und die Dichtungswalze in Richtung
senkrecht zu der Verbindungslinie zwischen der Drehachse der
Dichtungswalze und der Drehachse der Beschichtungswalze
ortsverstellbar angeordnet. Hierdurch kann von der Stahlwalze
auf die Dichtungswalze und auf die Beschichtungswalze jeweils
eine gleiche Druckerhöhung bzw. -verringerung erzielt werden.
Die Doktorwalze ist, wie oben erläutert, insbesondere zur
Einstellung der Schichtdicke in ihrem Anliegedruck gegen die
Beschichtungswalze variierbar vorgesehen. Da beim Variieren des
Anpressdruckes gegen die Beschichtungswalze gleichzeitig der
Anpressdruck gegen die Dichtungswalze variiert wird, kann es zu
einem mangelnden Abdichten zwischen der Doktorwalze und der
Dichtungswalze kommen. Dem kann dadurch entgegengewirkt werden,
dass die Dichtungswalze vorab mit erhöhtem Druck gegen die
Doktorwalze gepreß ist, so daß der Anliegedruck auch bei einer
einstellungsbedingten Verringerung stets ausreichend groß ist.
Bevorzugt ist vorgesehen, daß sich die Dichtungswalze und die
Doktorwalze an ihrer Berührungsstelle jeweils in Richtung zu
dem Aufnameraum hin drehen, so dass das flüssige
Beschichtungsmaterial durch diese Drehbewegung in den
Aufnahmeraum zurückgefördert wird. Hierdurch ist auch bei einem
geringen Anpressdruck zwischen der Doktor- und der
Dichtungswalze eine ausreichende Flüssigkeitsabdichtung
gewährleistet. Ferner kann auch unter den Walzen ein
Auffangbehälter vorgesehen sein, von welchem etwaige Leckage
aufgefangen wird und über Leitungen dem Aufnahmeraum wieder
zugeführt wird. Die Walzen können unterschiedliche Durchmesser
aufweisen; sie sind jedoch zur Vermeidung von Verschleiß
bevorzugt derart ausgebildet, dass sie ausschließlich
gegeneinander abwälzen. Hierdurch wird auch sicherer
verhindert, daß Abschürfungen auftreten, die in den
Aufnahmeraum gelangen und das Beschichtungsmaterial
verschmutzen könnten. Es ist ferner bevorzugt, die Doktorwalze
und die Mitlaufwalze mit gleichem Durchmesser auszubilden, so
dass die Beschichtungswalze mit frei wählbarem Durchmesser
beliebig austauschbar ist.
Der Flüssigkeitsspiegel im Aufnahmeraum würde durch das
ständige Abführen von Beschichtungsmaterial durch die
Beschichtungswalze schnell abnehmen, wodurch eine komplette und
damit genaue Beschichtung der Platte nicht mehr gewährleistet
wäre. Der Flüssigkeitsspiegel kann durch ständige, geregelte
Zufuhr von Beschichtungsmaterial in den Aufnahmeraum konstant
gehalten werden. Die Regelung kann zum Beispiel durch einen im
Aufnahmeraum angeordneten Sensor erfolgen werden, der den
Flüssigkeitspegel erfaßt und dessen Signale an eine Zuführpumpe
rückgeführt werden, die ihrerseits dann die von der
Beschichtungswalze abgeführte Menge an Beschichtungsmaterial
aus einem Vorratsbehälter in den Aufnahmeraum nachfördert. Nach
einer bevorzugten Ausführungsform weist die Zuführvorrichtung
einen Vorratsbehälter für flüssiges Beschichtungsmaterial, von
dem aus dem Aufnahmeraum Beschichtungsmaterial zugeführt wird,
und einen variierbaren Überlauf zur Einstellung des
Flüssigkeitspegels im Aufnahmeraum auf, über welchen Überlauf
das überschüssige Beschichtungsmaterial an den Vorratsbehälter
zurückgeführt wird. Der Überlauf bildet eine einfache
Einrichtung zur Einstellung des Flüssigkeitspegels, welche
durch die entsprechende Höhenanordnung des Überlaufs erfolgt.
Ferner kann durch den Überlauf eine ständige Umwälzung der im
Aufnahmeraum angeordneten Flüssigkeit erzielt werden, indem das
nachgeförderte Beschichtungsmaterial von unten in den
Aufnahmeraum zurückgefördert wird.
Es wurde ermittelt, dass das auf die Platte aufgebrachte
flüssige Beschichtungsmaterial, wie z. B. der Photoresist oder
Photolack, bei einer Viskosität von 500 bis 1200 mPa pro
Sekunde und Schichtdicken von 4 bis 100 µm trotz der vertikalen
Anordnung der Beschichtungswalze(n) und der Platte praktisch
nicht an letzterer herabläuft, was andernfalls zu einer
ungleichen Schichtdickenverteilung führen würde. Um die
Viskosität sicherer auf diesen gewünschten Werten zu halten,
ist nach einer bevorzugten Ausführungsform der Aufnahmeraum mit
einer Kühl- und/oder Heizvorrichtung versehen, von welcher das
darin aufgenommene, flüssige Beschichtungsmaterial zur
Einstellung dessen Viskosität abkühlbar bzw. erwärmbar ist. Ob
eine Heiz- oder Kühlvorrichtung oder beides zusammen eingesetzt
wird, richtet sich nach den verwendeten Beschichtungsmaterialen
und der Abhängkeit deren Viskosität von der Temperatur. Die
Kühl- und/oder Heizvorrichtung ist hierzu bevorzugt
thermostatgeregelt. Eine andere Möglichkeit die Viskosität
einzustellen, besteht darin, dem flüssigem
Beschichtungsmaterial je nach gewünschter Viskosität eine
bestimmte Menge an Lösungsmittel zuzuführen. Durch eine
geregelte Lösungsmittelzufuhr kann dann die gewünschte
Viskosität des Beschichtungsmaterials aufrechterhalten werden.
Von den vier Walzen der Beschichtungsvorrichtung kann eine oder
mehrere angetrieben sein. Bevorzugt sind alle vier Walzen
jeweils gleichzeitig von der Antriebsvorrichtung angetrieben,
wodurch Verschleiß vermieden wird, der andernfalls dadurch
entstünde, dass sich die Walzen untereinander per Wälzkontakt
antreiben würden. Der Antrieb kann über jegliche Art von Motor
erfolgen; bevorzugt ist eine Elektromotor vorgesehen, der über
ein Getriebe mit den jeweiligen Walzen verbunden ist. An die
Walzen können hierzu jeweils Zahnräder angeschlossen sein, die
zum Antreiben der Walzen miteinander im Eingriff stehen. Ferner
können die Walzen auch über einen Riemen- und bevorzugt über
eine genaueren Kettentrieb miteinander drehverbunden sein.
Bei großen erforderlichen Schichtdicken und/oder geringen
Viskositäten des Beschichtungsmaterials ist die
Beschichtungswalze bevorzugt bezüglich der zu beschichtenden
Platte mit nach oben hin zunehmendem Abstand von der Platte
geneigt angeordnet.
Hierdurch wird im oberen Plattenabschnitt eine zunächst höhere
Schichtdicke erzielt, welche sich dann durch langsames
Herunterlaufen der Flüssigkeit an der Platte zu der gewünschten
gleichmäßigen Schichtdicke ausgleicht. Alternativ oder
zusätzlich hierzu kann die Beschichtungswalze an ihrer
Außenfläche derart strukturiert sein, dass das flüssige
Beschichtungsmaterial durch die Drehbewegung der
Beschichtungswalze an deren Außenfläche nach oben gefördert
wird. Dies kann zum Beispiel durch eine in die Außenfläche der
Beschichtungswalze eingebrachte schraubenlinienförmige Kerbe
oder Rille erfolgen. Um die Gleichmäßigkeit der auf die Platte
aufgebrachten Schicht nicht zu beeinflussen, ist diese
Förderstruktur im Gegensatz zu jener Struktur, mit der
strukturierte Schichten auf die Platte aufgebracht werden, in
mikroskopischer Größenordnung vorgesehen.
Alternativ zu der geneigten Anordnung der Beschichtungswalze
kann auch die Doktorwalze nach oben hin von der
Beschichtungswalze weggeneigt angeordnet sein, so dass sie nach
oben hin mit abnehmendem Druck gegen die Beschichtungswalze
gedrückt ist. Hierdurch wird nach oben hin mehr
Beschichtungsmaterial von der Beschichtungswalze aus dem
Aufnahmeraum nach außen mitgeführt und auf die Platte
aufgetragen, so dass die vorstehend erläuterte Wirkung
ebenfalls erzielt wird.
Der Gegenhalter kann als Gegenhalteband oder als
Gegenhalteleiste ausgebildet sein. Um jedoch insbesondere bei
den für Leiterplatinen vorgesehenen Basisplatten mit Dicken im
Bereich von zehntel Millimeter eine Beschädigung der Platten zu
vermeiden, ist als Gegenhalter bevorzugt eine Gegenwalze
vorgesehen, die sich per Wälzkontakt mit dem Vorschub der
Platte mitdreht oder die vorteilhafterweise selbst
drehgetrieben wird.
Nach einer anderen Ausführungsform ist als Gegenhalter eine
zweite Beschichtungsvorrichtung vorgesehen, welche entsprechend
der ersten Beschichtungsvorrichtung ausgebildet ist. Hierdurch
ist die Platte gleichzeitig auf beiden Seiten beschichtbar.
Obwohl die Beschichtungsvorrichtung und der Gegenhalter unter
Ausbildung eines Zwischenspalts konstanter Größe feststehend
angeordnet sein können, sind die Beschichtungsvorrichtung und
der Gegenhalter bevorzugt in Richtung senkrecht zu der Platte,
d. h. zu deren Transportrichtung verstellbar angeordnet.
Hierdurch kann in der Produktion von beschichteten Platten vor
dem Beschichtungsvorgang die Beschichtungsvorrichtung und der
Gegenhalter in einem solchen Abstand voneinander angeordnet
werden, dass ein Beschichten des Gegenhalters durch die
Beschichtungswalze und ein anschließendes nicht gewolltes
Beschichten der Platte durch den Gegenhalter vermieden werden.
Sobald die Platte von der Transportvorrichtung zu der
Beschichtungsvorrichtung transportiert ist, können die
Beschichtungsvorrichtung und der Gegenhalter dann aufeinander
zu bewegt werden, wodurch die Beschichtung erfolgen kann. Durch
die Ortsverstellbarkeit der Beschichtungsvorrichtung und/oder
des Gegenhalters kann ferner der Anpressdruck eingestellt
werden, wodurch eine weitere Möglichkeit zur Einstellung der
Schichtdicke gegeben ist.
Die Transportvorrichtung kann zum Beispiel als Transportwagen
ausgebildet sein, der seitlich von der Beschichtungsvorrichtung
entlang einer Transportbahn bewegt wird. Der Transportwagen
kann hierbei mit einem Tragarm versehen sein, an dem eine
Greifvorrichtung zum Anhängen der zu transportierenden Platte
angeordnet ist. Bevorzugt ist die Transportvorrichtung jedoch
als komplett obenliegende Transportvorrichtung ausgebildet, die
sich vorteilhafterweise oberhalb jener Anlagenkomponenten
erstreckt, von denen die Platte bearbeitet wird, wie z. B. der
Beschichtungsvorrichtung. Die Transportvorrichtung erstreckt
hierbei bevorzugt durchgehend von einer
Plattenzuführeinrichtung aus zu einer
Plattenentnahmeeinrichtung.
Durch die oben liegende Anordnung der Transportvorrichtung
können Überwachungs-, Wartungs-, und/oder Reinigungsarbeiten an
der Beschichtungsvorrichtung behinderungsfrei von der Seite aus
durchgeführt werden. Hierdurch werden Stillstandzeiten der
Anlage verringert, wodurch die Produktivität der Anlage
gesteigert wird.
Um sicherer zu ermöglichen, dass die Platte möglichst
unverwunden in Richtung zu den Walzen und zu weiteren
Bearbeitungsstationen transportiert wird, ist die
Transportvorrichtung bevorzugt derart ausgebildet, dass die
Platte entlang ihrer gesamten oberen Randseite von der
Transportvorrichtung ergriffen wird. Unter Ergreifen entlang
der gesamten oberen Randseite ist jedoch nicht nur ein
ununterbrochenes Erfassen, sondern auch ein in Abständen
erfolgendes, punktuelles Erfassen entlang der gesamten oberen
Randseite zu verstehen.
Um der Beschichtungsanlage schneller Platten zuführen bzw. von
ihr entnehmen zu können, sind vorteilhafterweise eine
automatische Plattenzuführ- und/oder eine automatische
Plattenentnahmeeinrichtung vorgesehen, von welchen Platten der
Transportvorrichtung zugeführt bzw. von dieser entnommen
werden.
Nach einer vorteilhaften Ausführungsform weist die
Plattenzuführeinrichtung einen Platteneinführschacht auf, durch
den die Platte der Transportvorrichtung zugeführt wird. Der
Platteneinführschacht ist nach oben hin trichterförmig verjüngt
ausgebildet und mündet unmittelbar benachbart zu den
Greifvorrichtungen der Transportvorrichtung aus. Durch das
Hindurchführen der Platte durch den sich verjüngenden Schacht
können etwaige Verwerfungen oder sonstige Unebenheiten der
Platte an ihrer von der Transportvorrichtung zu ergreifenden
Randseite begradigt werden, wodurch ein störungsfreier Übergang
an die Transportvorrichtung gewährleistet ist. Hierdurch werden
Transportstauungen und Ausschußware vermieden.
Die Transportvorrichtung kann derart ausgebildet sein, dass die
jeweilige Platte beim Anhängen an die Transportvorrichtung von
deren Greifvorrichtungen nach und nach im Sinne des
Reißverschlußprinzips entlang der oberen Plattenrandseite
ergriffen wird. Um jedoch den Produktionsvorgang insgesamt zu
beschleunigen und damit die Produktivität zu erhöhen, ist die
Plattenzuführeinrichtung und die Transportvorrichtung bevorzugt
derart ausgebildet, dass die jeweilige Platte beim Anhängen an
die Transportvorrichtung gleichzeitig entlang der gesamten
Randseite der Platte von der Transportvorrichtung ergriffen
wird. Entsprechendes ist bevorzugt für die
Plattenentnahmevorrichtung hinsichtlich des Lösens der Platte
von der Transportvorrichtung vorgesehen.
Als Transportvorrichtung kommen zum Beispiel in Schienen
geführte Laufkatzen mit daran angebrachten Greifvorrichtungen
in Frage. Eine bevorzugte Transportvorrichtung ist jedoch eine
umlaufende Transportkette, an deren Kettengliedern die
Greifvorrichtungen angebracht sind. Die Transportkette stellt
ein kostengünstiges Transportmittel dar, welches zudem in
einfacher Weise gesteuert von einem Ritzel antreibbar ist. Die
Transportkette wird bevorzugt über zwei Kettenräder umgelenkt,
während sie ansonsten in ihrer Längsrichtung frei beweglich
gelagert ist. Das angetriebene Kettenrad und der Kettenantrieb,
welcher bevorzugt als drehzahlgeregelter Elektromotor
vorgesehen ist, sind bevorzugt in der
Plattenentnahmeeinrichtung angeordnet. Das angetriebene
Kettenrad ist hierbei feststehend installiert vorgesehen,
während das andere Umkenk-Kettenrad zum Nachspannen der Kette
als ortverstellbar in der Plattenzuführeinrichtung vorgesehen
ist.
Die Greifvorrichtungen können als elektronisch gesteuerte
Motorgreifer ausgebildet sein, die je nach Ansteuerung öffnen
oder schließen. Bevorzugt sind als Greifvorrichtungen einfache
mechanische Greifteile vorgesehen, die per Federkraft in
Schließrichtung vorgespannt sind und per mechanischer
Betätigung geöffnet werden können. Die gleichzeitige Öffnung
mehrerer solcher mechanischer Greifteile kann zum Beispiel
durch eine Leiste erfolgen, die gleichzeitig gegen mehrere an
der Transportkette angeordnete Greifteile unter Öffnen
derselben gedrückt wird. Um einen schnelleren
Produktionsbetrieb zu gewährleisten, weist die
Platt enzuführeinrichtung und/oder die
Plattenentnahmeeinrichtung jedoch bevorzugt eine parallel zu
der Transportkette angeordnete und mit deren Geschwindigkeit
umlaufende Öffnerkette mit an deren Gliedern angebrachten
Druckstempeln auf. Zum Öffnen der Greifteile wird die
Öffnerkette mit ihren Druckstempeln gegen die
Greifvorrichtungen gedrückt, wodurch die federvorgespannten
Greifteile der Greifvorrichtungen über einen Mechanismus
geöffnet werden. Dadurch können bei ständig umlaufender
Transportkette aufeinanderfolgend Platten der
Transportvorrichtung zugeführt bzw. von dieser entnommen
werden, was die Produktionszeit für beschichtete Platten
verringert. Das Andrücken der Öffnerkette kann zum Beispiel
mittels eines Elektromotors oder mittels eines
Pneumatikzylinders erfolgen.
Zur Beschleunigung des Trocknungsvorgangs des aufgetragenen
Lacks ist bevorzugt eine Trocknungsvorrichtung zum Trocknen des
von der Beschichtungsvorrichtung auf die Platte aufgebrachten
Beschichtungsmaterials vorgesehen, wobei die Platte von der
Transportvorrichtung an ihrer oberen Randseite ergriffen in
vertikal hängender Position durch die Trocknungsvorrichtung
transportiert wird.
Es kann gegebenenfalls erforderlich sein, dass die Platte den
dem Beschichten folgenden Bearbeitungsschritt mit einer
Beschichtungsmaterialtemperatur durchläuft, die geringer ist
als die Beschichtungsmaterialtemperatur nach dem Beschichten
und/oder nach dem Trocknen. Daher ist nach einer
Ausführungsform die Plattenbeschichtungsanlage mit einer
Kühlungsvorrichtung zum Kühlen des von der
Beschichtungsvorrichtung auf die Platte aufgebrachten
Beschichtungsmaterials ausgerüstet, wobei die Platte von der
Transportvorrichtung an ihrer oberen Randseite ergriffen in
vertikal hängender Position durch die Kühlungsvorrichtung
transportiert wird. Dies ist insbesondere bei für Leiterplatten
vorgesehene Basisplatten der Fall, welche nach der Beschichtung
mit Photoresist in der Regel mit auf Zimmertemperatur
abgekühltem Photoresist dem Belichtungsvorgang zugeführt
werden.
Ein ggf. vorgesehenes Reinigen der Platte erfolgt in einer der
Beschichtungsvorrichtung vorgeschalteten Reinigungsvorrichtung,
welche bevorzugt eine mit der vorbeitransportierten Platte in
Kontakt stehende Reinigungswalze und eine mit der
Reinigungswalze abwälzende Klebewalze aufweist, welche die von
der Reinigungswalze ggf. von der Platte aufgenommenen Partikel
aufnimmt und festhält. Im Falle dass beidseitig beschichtet
werden soll, ist vorteilhafterweise auf beiden Seiten der
Platte eine Reinigungsvorrichtung vorgesehen. Die
Transportvorrichtung erstreckt sich bevorzugt ebenfalls
oberhalb der Reinigungsvorrichtung, so dass diese ebenfalls
behinderungsfrei von der Seite her zugänglich ist. Die
Transportvorrichtung ist derart ausgebildet, dass von ihr die
Platte in vertikal hängender Position zum Reinigen durch die
Reinigungsvorrichtung transportiert wird.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand bevorzugter
Ausführungsformen mit Bezugnahme auf die Zeichnung erläutert.
In der Zeichnung zeigen:
Fig. 1 eine Seitenansicht einer bevorzugten
Plattenbeschichtungsanlage zur Durchführung des
erfindungsgemäßen Verfahrens,
Fig. 2 eine Draufsicht der Plattenbeschichtungsanlage aus
Fig. 1,
Fig. 3 eine vergrößerte Ansicht des in Fig. 2 mit "A"
gekennzeichneten Teils der Plattenbeschichtungsanlage, welcher
die Beschichtungsvorrichtung darstellt,
Fig. 4 die in Fig. 3 dargestellte Beschichtungsvorrichtung in
Vorderansicht,
Fig. 5 eine Beschichtungsvorrichtung gemäß einer anderen
Ausführungsform,
Fig. 6 einen Schnitt entlang der in Fig. 2 mit B-B
bezeichneten Linie,
Fig. 7 eine Schnittansicht einer Transportvorrichtung im
Bereich der Beschichtungsvorrichtung der
Plattenbeschichtungsanlage aus Fig. 1, und
Fig. 8 eine Schnittansicht entlang der in. Fig. 2 mit C-C
bezeichneten Linie.
In Fig. 1 und 2 sind eine Seitenansicht bzw. eine Draufsicht
einer bevorzugten Beschichtungsanlage 1 zur Durchführung des
erfindungsgemäßen Verfahrens dargestellt. Die dargestellte
Plattenbeschichtungsanlage 1 ist zum Beschichten von für
Leiterplatten und/oder Leiterplatteninnenlagen vorgesehene
Basisplatten mit flüssigem Photoresist, d. h. Photolack,
vorgesehen. Gemäß der Fig. 1 und 2 weist die
Plattenbeschichtungsanlage 1 folgende Komponenten auf: eine
Beschichtungsvorrichtung 2, welche als Rolle-Coater mit einer
Beschichtungswalze 3 (siehe Fig. 2) zum Auftragen des
Photolacks auf eine Seite der zu beschichtenden Platte 4
ausgebildet ist. Die Beschichtungswalze 3 wird durch eine
später genauer erläuterte Lackzuführeinrichtung mit Photolack
versorgt, welchen sie dann per Wälzbewegung auf die mit der
Beschichtungswalze in Kontakt stehend vorbeitransportierte
Platte überträgt. Die Plattenbeschichtungsanlage 1 weist weiter
einen Gegenhalter 5 auf, welcher der Beschichtungsvorrichtung 2
gegenüberliegend angeordnet ist und welcher während des
Beschichtens von der anderen Seite der Platte 4 gegen diese
drückt, um so dem von der Beschichtungswalze 3 auf die Platte 4
ausgeübten Druck entgegenzuwirken. Die
Plattenbeschichtungsanlage 1 weist ferner eine
Transportvorrichtung 6 auf, von der die Platte 4 während des
Beschichtens durch einen Spalt 7 (siehe Fig. 3 und 5)
zwischen der Beschichtungswalze 3 und dem Gegenhalter 5 mit der
Beschichtungswalze 3 in Kontakt stehend transportiert wird. Wie
aus Fig. 1 und 2 ersichtlich ist, ist die
Beschichtungsvorrichtung 2 als Vertikal-
Beschichtungsvorrichtung mit vertikal angeordneter
Beschichtungswalze 3 ausgebildet. Ferner ist die
Transportvorrichtung 6 derart ausgebildet, dass von ihr die
jeweilige Platte 4 an deren oberen Randseite 8 vertikal hängend
ergriffen werden kann und in dieser vertikal hängenden Position
zum Beschichten an der Beschichtungswalze 3 vorbeigeführt
werden kann. D. h., dass die Platte 4, während sie von der
Beschichtungswalze 3 beschichtet wird, stets an der
Transportvorrichtung 6 randseitig hängend an der
Beschichtungswalze geführt vorbeitransportiert wird. Hierzu
wird im Gegensatz dazu, dass der Transport gleichzeitig von der
beschichtenden Walze vorgenommen wird, eine genaue Führung der
Platte während des Beschichtens erreicht, wodurch eine hohe
Genauigkeit in der Beschichtung erzielt wird.
Wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, ist die Transportvorrichtung 6
oberhalb der Beschichtungsvorrichtung 2 und damit oberhalb der
Walzen 3 angeordnet, wobei der obere Rand der Platte 4 nicht
durch den Walzenspalt 7 geführt und damit nicht beschichtet
wird. Nach der Beschichtung muss die Platte 4 für den
Weitertransport an keiner anderen Stelle, insbesondere an
keiner lackierten Stelle, ergriffen werden, so dass ein
Beschädigen der aufgebrachten Lackschicht mit damit verbundenen
Flitters vermieden wird, die zu Verunreinigungen auf oder in
der Lackschicht und damit Fehlstellen in der späteren
Leiterplatte führen können. Indem der Transport der Platte 4
durch die Beschichtungsvorrichtung 2 hindurch durchgehend
mittels der Transportvorrichtung 6 erfolgt, d. h. ohne dass die
Platte 4 zuerst der Beschichtungswalze 3 zugeführt, von dieser
zum Weitertransport ergriffen, und anschließend von einer
weiteren Transportvorrichtung wieder ergriffen werden muß, wird
eine Beschleunigung des Produktionsvorgangs erreicht.
Dadurch dass die Transportvorrichtung 6 oberhalb der
Beschichtungsvorrichtung angeordnet ist, können seitlich der
Beschichtungsvorrichtung Türen 9 und/oder Glasschaufenster in
einfacher Weise installiert werden, wodurch die Überwachung,
die Reinigung und Wartung der Beschichtungsvorrichtung
erleichtert wird.
Die Beschichtungsanlage 1 weist ferner eine automatische
Plattenzuführeinrichtung oder Beladestation 10 auf, welche in
Platten-Transportrichtung gesehen vor der
Beschichtungsvorrichtung 2 (in Fig. 1 und 2 links von der
Beschichtungsvorrichtung 2) angeordnet ist. Die
Plattenzuführeinrichtung 10 hat einen nicht dargestellten
Vakuumaufnehmer (Vakuumsauger), mit dem zu der
Beschichtungsanlage 1 herantransportierte Platten angesaugt und
in eine vertikale Position gebracht werden können. Der
Vakuumaufnehmer kann ferner eine vertikale Hubbewegung
ausführen, um die Platte nach oben der Transportvorrichtung 6
zuzuführen, von welcher sie dann in dieser vertikalen Position
randseitig ergriffen wird. Zum Ergreifen der Platte ist neben
der Transportvorrichtung 6 eine Öffnungsvorrichtung in Form
einer Öffnerkette 11 vorgesehen, mittels welcher, wie später
noch im Detail erläutert, das randseitige Ergreifen der Platte
4 durch die Transportvorrichtung 6 erfolgt.
Nach dem Anhängen der Platte 4 an der Transportvorrichtung 6
erfolgt eine Vorreinigung der Platte 4, wofür eine
Plattenreinigungsstation 12 zwischen die Beladestation 10 und
die Beschichtungsvorrichtung 2 geschaltet ist. Die
Reinigungsstation 12 weist beidseitig der Platte 4 jeweils zwei
Reinigungswalzen 13', 13" auf, und zwar je eine Aufnahmewalze
13', welche an der von der Transportvorrichtung 6
vorbeitransportierten Platte 4 zum Aufnehmen von Partikeln
abwälzt, und je eine Klebewalze 13", welche mit der
Aufnahmewalze 13' abwälzt und an welcher die von der
Aufnahmewalze 13' aufgenommenen Partikel kleben bleiben.
An die Beschichtungsvorrichtung 2 ist eine
Trocknungsvorrichtung 14 angeschlossen. Die
Trocknungsvorrichtung 14 weist mehrere Trocknerelemente 15 mit
daran angebrachten Wärmequellen 16, wie zum Beispiel Infrarot-
Wärmestrahlern, auf. Die Transportvorrichtung 6 erstreckt sich
entlang der Trocknungsvorrichtung 14 oberhalb derselben, wobei
die Platte 4 während des Trocknens des aufgebrachten Lacks von
der Transportvorrichtung 6 weiterhin in vertikal hängender
Position durch die Trocknungsvorrichtung 14 transportiert wird.
Die Transportvorrichtung 6 ist mit geradliniger Transportbahn
ausgebildet, wobei sich die Trockner- oder Heizelemente 15
entlang der geradlinigen Transportbahn aufeinanderfolgend
aneinandergereiht sind. Die Transportvorrichtung 6 kann jedoch
auch eine gekrümmte Transportbahn beschreiben, was je nach den
örtlichen Gegebenheiten und der Anordnung der anderen
Anlageteile von Vorteil bzw. von Notwendigkeit sein kann. Da
gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel die Platte 4
beidseitig beschichtbar ist, sind auf beiden Seiten der
Transportbahn und damit beidseitig der Platte 4, Heizelemente
15 angeordnet. Die Trocknungsvorrichtung nimmt hierbei etwa die
Hälfte der Gesamtlänge der Plattenbeschichtungsanlage 1 ein,
welche Gesamtlänge sich nach dieser Ausführungsform auf circa
10 m beläuft. Die Länge der Trocknungsvorrichtung 14 (und damit
die Gesamtlänge der Anlage 1) sind jedoch in Abhängigkeit vom
geplanten Plattendurchsatz abhängig. D. h. wenn Platten 4
schneller transportiert werden sollen (größerer Durchsatz),
dann ist die Trocknungsvorrichtung 14 entsprechend zu
verlängern, um die rechtzeitige Trockung des
Beschichtungsmaterials 29 zu gewährleisten.
Auf die Trocknungsvorrichtung 14 folgend ist eine
Kühlungsvorrichtung 17 vorgesehen, in welcher mehrere
Kühlelemente 18 angeordnet sind. Als Kühlelemente 18 sind gemäß
dieser Ausführungsform Lüfter vorgesehen, von denen ein
Abkühlraum mit gefilterter Umgebungsluft belüftet wird, um die
durch den Abkühlraum transportierte Platte 4 auf etwa
Raumtemperatur abzukühlen. Die Kühlelemente 18 können
zusätzlich mit Kühlaggregaten versehen sein, um die dem
Abkühlraum zugeführte Umgebungsluft abzukühlen, um so die
Abkühlung der Platte 4 zu beschleunigen. Die
Transportvorrichtung 6 ist oberhalb der Kühlelemente 18
verlaufend angeordnet, so dass wiederum die Platte 4 in
vertikaler Position an der Transportvorrichtung 6 hängend durch
die Kühlvorrichtung 17 transportierbar ist. Im vorliegenden
Ausführungsbeispiel sind auf beiden Seiten der transportierten
Platte 4 Kühlelemente 18 angeordnet, um den beidseitig auf die
Platte 4 aufgetragenen Photolack gleichmäßig abzukühlen.
Hinsichtlich der notwendigen Länge der Kühlvorrichtung 17 gilt
entsprechendes wie bei der Trocknungsvorrichtung 14.
In der Trocknungsvorrichtung ist ein ständiger, geregelter
Austausch der in der Trocknungsvorrichtung 14 befindlichen
Warmluft gegen frisch zugeführte, gefilterte und neu
aufgeheizte oder aufzuheizende Luft vorgesehen, um eine
Anreicherung der die Platte umgebenden Luft mit
Lösungsmitteldämpfen zu verhindern. Hierbei wird der
Volumenstrom der Abluft messtechnisch erfasst und einem
Lüftermotor als Regelgröße zugeführt. Die zu trocknenden
Platten 4 können anstatt mit Infrarot-Wärmestrahlung auch
wahlweise oder in Kombination mit zugeführter Warmluft
getrocknet werden. Eine den Trockenraum umfassende Isolierung,
verhindert eine unnötige Abstrahlung von Wärmeenergie an die
Umgebung.
An die Kühlungsvorrichtung 17 ist eine automatische
Plattenentnahmeeinrichtung 19 angeschlossen, welche
entsprechend der Plattenzuführeinrichtung 10 ausgebildet ist
und demnach einen nicht dargestellten Saugarm und eine
Öffnungsvorrichtung in Form einer Öffnerkette 20 aufweist.
Im Folgenden wird eine bevorzugte Ausführungsform einer als
Rolle-Coater ausgebildeten Beschichtungsvorrichtung 2 anhand
von Fig. 3 erläutert, welche eine vergrößerte Ansicht des in
Fig. 2 mit "A" bezeichneten Anlagenteils darstellt. Wie oben
erläutert, weist die Plattenbeschichtungsanlage 1 nach Fig. 2
zwei Beschichtungsvorrichtungen 2 auf, die einander
gegenüberliegend und bezüglich der Transportbahn der Platte 4
symmetrisch zueinander angeordnet sind. Die jeweils zu der
anderen Beschichtungsvorrichtung 2 gegenüberliegende
Beschichtungsvorrichtung 2 dient gleichzeitig als Gegenhalter
5, der während des Beschichtens von der der
Beschichtungsvorrichtung 2 gegenüberliegenden Seite der Platte
4 her gegen diese drückt, um dem von der
Beschichtungsvorrichtung 2 auf die Platte 4 ausgeübten Druck
beim Beschichten entgegenzuwirken. Im Folgenden wird nur eine
der beiden Beschichtungsvorrichtungen 2 erläutert, da die
beiden einander entsprechen. Die Beschichtungsvorrichtung 2
weist, wie oben erläutert, eine drehgetriebene
Beschichtungswalze 3 auf, die vertikal angeordnet ist und die
sich an der Berührungsstelle mit der zu beschichtenden Platte 4
in deren Transportrichtung bewegt. Die Beschichtungswalze 3
(oder Auftragswalze) weist eine Umfangsschicht 21 aus einem
weichen Kunststoff, insbesondere Gummi, auf. Diese
Umfangsschicht 21 ist in mikroskopischer Größenordnung derart
strukturiert, dass die Beschichtungswalze 3 das ihr von der
nachfolgend erläuterten Zuführvorrichtung zugeführte
Beschichtungsmaterial besser in Richtung zu der zu
beschichtenden Platte 4 mitführen kann. Der Kern der
Beschichtungswalze 3 ist aus einem härteren Material als ihre
Umfangsschicht 21, wobei zum Beispiel Stahl oder ein im
Vergleich zur Umfangsschicht 21 härterer Kunststoff in Frage
kommen. Die Beschichtungswalze 3 kann auch vollständig aus dem
Umfangsschichtmaterial sein. Mit der Beschichtungswalze 3
liegen zwei komplett aus Stahl ausgebildete sowie ebenfalls
vertikal angeordnete Walzen 22, 23 derart in Anlage, dass die
beiden Stahlwalzen 22, 23 mit der Beschichtungswalze abwälzen.
Die in Fig. 3 untere Stahlwalze ist als Doktorwalze 22, und
die in Fig. 3 obere Stahlwalze ist als Mitlaufwalze 23
vorgesehen. Anstatt aus Stahl können die Doktorwalze 22 und die
Mitlaufwalze 23 auch aus einem anderen Material, z. B.
Kunststoff, sein, das härter als das Material der
Umfangsschicht 21 der Beschichtungswalze 3 ist. Die Drehachsen
der drei genannten Walzen 3, 22, 23 sind derart angeordnet,
dass die Verbindungslinien zwischen der Doktorwalze 22 und der
Beschichtungswalze 3 sowie der Mitlaufwalze 23 und der
Beschichtungswalze 3 einen spitzen Winkel bilden, wobei aber
die Doktorwalze 22 und die Mitlaufwalze 23 nicht aneinander
anliegen. Der Durchmesser der Doktorwalze 22 ist gleich dem
Durchmesser der Mitlaufwalze 23, so dass die beiden Walzen 22,
23 derart in Anlage mit der Beschichtungswalze mitdrehen
können, dass es zu keiner Relativbewegung zwischen den Walzen
3, 22, 23 kommt. Die Beschichtungswalze 3 hat im Gegensatz zu
den beiden Stahlwalzen 22, 23 einen größeren Durchmesser.
Zwischen den derart angeordneten Walzen der
Beschichtungsvorrichtung 2 wird ein Zwischenraum 24
ausgebildet, der seitlich von den drei Walzen 3, 22, 23
begrenzt ist. An beiden Stahlwalzen 22, 23 anliegend ist eine
vertikal angeordnete Dichtungswalze 25 vorgesehen, welche mit
den beiden Stahlwalzen 22, 23 abwälzt. Die vier Walzen 3, 22,
23, 25 des Rolle-Coaters sind somit parallel zueinander
angeordnet. Die Dichtungswalze 25 weist eine Außenschicht aus
gegenüber dem Material der Doktorwalze 22 und der Mitlaufwalze
23 weicherem Material auf. Insbesondere ist als Außenschicht 26
der Dichtungswalze 25 ein Gummimaterial vorgesehen, während der
Kern der Dichtungswalze 25 ebenfalls aus Stahl sein kann. Die
Dichtungswalze 25 kann jedoch auch komplett aus ihrem
Außenschichtmaterial sein. Die Dichtungswalze 25 ist derart
sowohl gegen die Doktorwalze 22 als auch gegen die Mitlaufwalze
23 gepresst, dass der Zwischenraum 24 zur Seite hin
flüssigkeitsabgedichtet ist. Ferner ist die Mitlaufwalze 23
derart gegen die Beschichtungswalze 3 gedrückt, dass auch
zwischen diesen beiden Walzen zur Seite hin keine Flüssigkeit
nach außen dringen kann. Die vier Walzen 3, 22, 23, 25 sind an
ihrer unteren Stirnseite durch eine Lagerplatte 27 gestützt,
welche gleichzeitig gegen die Stirnenden der vier Walzen 3, 22,
23, 25 abgedichtet ist, so dass ein flüssigkeitsabgedichteter
Aufnahmeraum 28 ausgebildet wird, in dem das auf die Platte 4
aufzutragende flüssige Beschichtungsmaterial 29 aufgenommen
ist.
Gemäß der vorliegenden Ausführungsform sind die
Beschichtungswalze 3 und die Dichtungswalze 26 mit ortsfesten
Achsen vorgesehen, während die Doktorwalze 22 und die
Mitlaufwalze 23 in Richtung senkrecht zu der Verbindungslinie
zwischen den Achsen der Dichtungswalze 25 und der
Beschichtungswalze 3 verstellbar angeordnet sind. Damit kann
die Mitlaufwalze 23 mit wahlweisem Anpressdruck gegen die
Dichtungswalze 26 und die Beschichtungswalze 3 gedrückt werden,
um die erforderliche Flüssigkeitsabdichtung zu erreichen. Die
Beschichtungswalze 3 und die Doktorwalze 22 rotieren derart
gegenläufig, dass sich sie an ihrer gegenseitigen Anlagelinie
in Richtung nach außen von dem Aufnahmeraum 28 bewegen.
Hierdurch kann die Beschichtungswalze 3 in einfacher Weise
Beschichtungsmaterial 29 von dem Aufnahmeraum 28 heraus nach
außen in Richtung zu der zu beschichtenden Platte 4 fördern.
Das Beschichtungsmaterial 29 wird hierbei von der Oberfläche
der Beschichtungswalze 22 im Aufnahmeraum 28 aufgenommen und
von der Beschichungswalze 22 via deren Drehbewegung durch den
Spalt zwischen der Doktorwalze 22 und der Beschichtungswalze 3
nach außen gefördert und anschließend auf die Platte 4
übertragen. Durch Einstellen des Anpressdrucks der Doktorwalze
22 gegen die Beschichtungswalze 3 wird festgelegt, wieviel
Beschichtungsmaterial von der Beschichtungswalze 3 aus dem
Aufnahmeraum 28 hinausgefördert wird; hierbei gilt: je größer
der Anpreßdruck, desto weniger kann die Beschichtungswalze 3
nach außen fördern und umso geringer wird die Schichtdicke. Die
Doktorwalze 22 ist, wie die Mitlaufwalze 23 und die
Dichtungswalze 25, an ihrer Außenfläche glatt ausgebildet, so
dass sie keine Flüssigkeit aus dem Aufnahmeraum 28 mit nach
außen führt. Mit der Verstellung der Doktorwalze 22 kann es
auch zu einer Anpressdruckänderung zwischen der Dichtungswalze
25 und der Doktorwalze 22 kommen. Um eine hierdurch verursachte
mangelnde Abdichtung zwischen der Dichtungswalze 25 und der
Doktorwalze 22 zu verhindern, ist die Dichtungswalze vorab
entsprechend stark gegen die Doktorwalze 22 gepresst und/oder
rotieren die Doktorwalze 22 und die Dichtungswalze 26, wie auch
in Fig. 3 gezeigt, derart gegenläufig, dass sie sich an ihrer
Verbindungslinie in Richtung zu dem Aufnahmeraum 28 bewegen.
Hierdurch wird eine Rückförderung der Flüssigkeit 29 in den
Aufnahmeraum 28 begünstigt. Aufgrund der glatten Außenflächen
der Doktorwalze 22, der Mitlaufwalze 23 und der Dichtungswalze
25 und dem berührungsstellenseitigen Nachgeben der im Vergleich
zu den Stahlwalzen 22, 23 weicheren Dichtungswalze 25, wird
zwischen diesen Walzen 25, 22, 23 eine ausreichende Abdichtung
erzielt, so dass kein Beschichtungsmaterial 29 dazwischen nach
außen gelangt. Sollte dennoch einmal Flüssigkeit nach außen
dringen, so wird diese von der unten angeordneten Lagerplatte
27 aufgefangen, welche hierzu als Auffangbehälter ausgebildet
ist. Die von der Lagerplatte 27 aufgefangene Flüssigkeit wird
dann über eine Rücklaufleitung 30 (siehe Fig. 4) an einen
nicht dargestellten Vorratsbehälter zurückgeführt.
Der Aufnahmeraum 28 ist über eine Verbindungsleitung 31 mit
einer nicht dargestellten Pumpe verbunden, die aus dem
Vorratsbehälter flüssiges Beschichtungsmaterial 29 über die
Leitung 31 in den Aufnahmeraum 28 fördert, um die
Materialausfuhr durch die Beschichtungswalze 3 auszugleichen.
Die Verbindungsleitung 31 ist hierbei in der unteren
Lagerplatte 27 angebracht, so dass nachgefördertes
Beschichtungsmaterial von unten her in den Aufnahmeraum 28
gelangt. In dem Aufnahmeraum 28 ist ferner ein Überlauf in Form
eines Überlaufrohrs 32 vorgesehen, welches sich vertikal und
damit parallel zur Aufnahmeraumlängsrichtung erstreckt, nach
oben hin offen ist und nach unten über eine andere
Verbindungsleitung 33 mit dem Vorratsbehälter verbunden ist.
Die im Aufnahmeraum 28 aufgenommene Beschichtungsflüssigkeit 29
kann daher bis zum Erreichen des oberen Endes 34 des
Überlaufrohrs 32 nach oben steigen, wodurch bei ständiger
Nachförderung von Flüssigkeit aus dem Vorratsbehälter der
Flüssigkeitspegel im Aufnahmeraum 28 genau auf das Höhenniveau
des Endes 34 des Überlaufrohrs 32 eingestellt wird. Das
Überlaufrohr 32 ist in seiner Länge bevorzugt variabel, so dass
unterschiedliche Flüssigkeitspegel im Aufnahmeraum 28
einstellbar sind. Die Einstellung der Länge des Überlaufrohrs
32 kann dabei gestuft oder stufenlos erfolgen. Alternativ dazu
können im Überlaufrohr 32 verschließbare Öffnungen vorgesehen
sein, durch deren Öffnen entsprechend andere Flüssigkeitspegel
eingestellt werden können. Wie aus Fig. 4 ersichtlich ist,
sind die Walzen an ihrer Oberseite durch eine obere Lagerplatte
35 abgestützt. Die Transportvorrichtung 6 ist oberhalb der
Beschichtungsvorrichtung 2 und damit oberhalb der Walzen 3, 22,
23, 25 angeordnet. In dieser Ausführungsform sind die beiden
oberen Lagerplatten 35 der beiden Beschichtungsvorrichtungen 2
in einem Abstand voneinander angeordnet, wobei sich die
Transportvorrichtung 6 zwischen den beiden Lagerplatten 35
erstreckt, so dass die Platte 4 unmittelbar oberhalb der Walzen
3, 22, 23, 25 von der Transportvorrichtung 6 festgehalten
werden kann. Hierdurch kann die nicht beschichtete Randseite 8
und damit der ungenutzte Teil der Platte 4 klein gehalten
werden. Der für den optimalen Transport der Platte 4
erforderliche Seitenrand 8 ist mit einer Breite von 6-12 mm
vorgesehen.
In Fig. 5 ist der dem Abschnitt "A" aus Fig. 2 entsprechende
Abschnitt einer Plattenbeschichtungsanlage 1 gemäß einer
anderen Ausführungsform dargestellt. Hiernach ist nur eine
Beschichtungsvorrichtung 2 vorgesehen, die der vorangehend
beschriebenen Beschichtungsvorrichtung 2 entspricht. Dieser
Beschichtungsvorrichtung 2 ist jedoch keine weitere
Beschichtungsvorrichtung gegenüberliegend angeordnet, sondern
eine Gegenhalterwalze 36. Zwischen der Beschichtungswalze 3 und
der Gegenhalterwalze 36 ist der Spalt 7 ausgebildet, durch
welchen die Platte 4 von der Transportvorrichtung 6 geführt
transportiert wird. Bei dieser Ausführungsform wird die Platte
4 bei einem Beschichtungsvorgang nur von einer Seite her
beschichtet.
Wie aus Fig. 2 ersichtlich, erstreckt sich die
Transportvorrichtung 6 von der Plattenzuführeinrichtung 10 über
die Beschichtungsvorrichtung 2, eine Wartungszone 44 mit Türen
9, die Trocknungsvorrichtung 14, die Kühlungsvorrichtung 17 und
die Plattenentnahmeeinrichtung 19 jeweils oberhalb dieser Ein-
und Vorrichtungen. Gemäß der gezeigten Ausführungsform ist die
Transportvorrichtung 6 als umlaufende Transportkette 37
vorgesehen, an deren Kettengliedern 38, wie insbesondere aus
Fig. 6 und 7 ersichtlich, seitlich Greifvorrichtungen 39
befestigt sind. Die jeweilige Greifvorrichtung 39 hat ein
Greifteil 40 in Form einer Hakenklammer, welche z. B. aus einem
hakenförmig gebogenen Blech oder Kunststoff ist. Das Greifteil
40 ist in einem dreiseitig geschlossenen, rechtwinklig
abgebogenen Rahmenteil 41 zwischen dessen beiden freien,
parallel verlaufenden Rahmenschenkeln 41' und 41" angeordnet.
Es erstreckt sich in seiner Längsrichtung zwischen den beiden
Rahmenschenkeln 41', 41" sowie durch diese hindurch. Die
beiden Rahmenschenkel 41', 41" des Winkelrahmens 41 sind über
einen Steg 41''' miteinander verbunden, welcher an einem
Schenkel 43' eines Befestigungswinkels 43 angebracht ist,
welcher seinerseits mit seinem zweiten Schenkel 43" durch den
Kettengliedbolzen an einem der Kettenglieder 38 befestigt ist.
Das Greifteil 40 ist mittels einer Feder 42 derart vorgespannt,
dass es mit seinem in Richtung zu dem einen Rahmenschenkel 41"
des Rahmenteils 41 hin abgebogenen, einen Hakenende 40' gegen
diesen Rahmenschenkel 41" drückend vorgespannt ist. Das
Greifteil 40 erstreckt sich in seiner Längsrichtung senkrecht
zu der Transportkette 37; hierbei ist sein Hakenabschnitt mit
dem Hakenende 40' der Transportkette 37 zugewandt, während sein
anderes Ende 40" von der Transportkette 37 abgewandt ist. Das
Greifteil 40 wird durch Drücken an seinem von der
Transportkette 37 abgewandten Ende 40" in Richtung zu der
Transportkette 37 in Öffnungsstellung gebracht werden;
anschließend kann eine Platte 4 zwischen den einen
Rahmenschenschenkel 41" und das Hakenende 40' des Greifteils
40 geführt und nach anschließendem Loslassen des Greifteils 40
durch die Federkraft der Feder 42 zwischen dem Hakenende 40'
und dem einen Rahmenschenkel 41" klemmend an der Tranportkette
37 befestigt werden kann.
Fig. 6 zeigt ferner einen Schnitt durch die
Plattenzuführeinrichtung 10 entlang einer in Fig. 2 mit B-B
bezeichneten Linie. Hiernach weist die Plattenzuführeinrichtung
10 einen in Transportkettenlängsrichtung langgestreckten
Platteneinführschacht 45 auf, der unmittelbar unterhalb der
Transportkette 37 angeordnet ist und sich nach oben in Richtung
zu der Transportkette 37 hin trichterförmig verjüngt.
Unmittelbar am Ausmündungsende 46 sind die Greifvorrichtungen
39 angeordnet, so dass die jeweilige Platte 4 von unten her
durch den Einführungsschacht 45 direkt im Anschluss an diesen
von den Greifvorrichtungen 39 erfasst werden kann. Der
Platteneinführungsschacht 45 ist durch zwei sich
gegenüberliegend angeordnete, entsprechend der Trichterform
abgebogene Platten 47, 48 ausgebildet. In der vorliegenden
Ausführungsform verlaufen die beiden Kettenzüge 37', 37" der
Transportkette 37 übereinanderliegend. Zum Öffnen der
Greifvorrichtungen 39 ist eine Öffnungsvorrichtung 49 in Form
einer Öffnerkette 50 vorgesehen, an deren Kettengliedern
Druckstempel 51 in Form von Druckplatten mit jeweils zwei
Winkeln 52 angebracht sind. Die Öffnerkette 50 ist parallel zu
der Transportkette 37 verlaufend sowie mit horizontal
nebeneinander angeordneten Kettenzügen 50', 50" vorgesehen.
Sie ist komplett, d. h. entlang ihrer gesamten Länge, in
Richtung zu der Transportkette 37 derart verfahrbar
(Doppelpfeil P), dass die Druckstempel 51 unter Öffnen der
Greifvorrichtungen 39 gegen deren von der Transportkette 37
abgewandten Enden 40" gedrückt werden. Die Länge der
Öffnungsvorrichtung 49 und damit (etwa) die halbe
Öffnerkettenlänge entsprechen der erwarteten Maximallänge einer
zu transportierenden Platte 4. Somit können beim Zuführen einer
Platte 4 an die Transportvorrichtung 6 von der
Öffnungsvorrichtung 49 derart viele Greifvorrichtungen 39
geöffnet werden, dass die Platte 4 gleichzeitig entlang ihrer
gesamten oberen Randseite 8 von den Greifvorrichtungen 39
ergriffen werden kann. Durch Wegfahren der Öffnungsvorrichtung
49 wird die der Transportvorrichtung 6 zugeführte Platte 4 in
den Greifvorrichtungen 39, wie oben erläutert, eingeklemmt und
fortan von der Transportkette 37 in Richtung zu der
Reinigungseinheit 12 und der Beschichtungsvorrichtung 2
transportiert.
Der Platteneinführungsschacht 45 verjüngt sich auf eine Weite,
die kleiner oder gleich dem Abstand zwischen dem einen Schenkel
41" des Schenkelrahmens 41 und dem Hakenende 40' des
geöffneten Greifteils 40 ist. Hierdurch wird erreicht, dass die
der Transportvorrichtung 6 zugeführte Platte 4 stets
behinderungsfrei in die Greifvorrichtungen 39 eingeführt werden
kann. Falls die Platte 4 an ihrer oberen Randseite 8
Verwerfungen oder sonstige Wölbungen aufweist, werden diese
durch die Trichterform des Platteneinführschachts 45 begradigt
und können aufgrund der vorgenannten Weite des Einführschachts
45 nie größer sein als der vorstehend genannte Abstand zwischen
den Klemmteilen (Schenkel 41" und Hakenende 40') der
Greifvorrichtungen 39.
Fig. 7 zeigt einen Schnitt durch die Transportvorrichtung 6 im
Bereich der Beschichtungsvorrichtung 2, welche unterhalb der
Transportvorrichtung 6 angeordnet ist. Wie aus Fig. 7
ersichtlich ist, laufen der obere 37' und untere 37" Kettenzug
der Transportkette 37 jeweils in einem Stützgehäuse 53, 54, von
welchem insbesondere der untere Kettenzug 37", an dem die
Platten 4 hängen, über seine gesamte Transportlänge hinweg nach
unten hin sowie gegen ein Verdrillen abgestützt ist. Hierdurch
wird eine exaktere Führung der Platten 4 erzielt. Um eine
bessere Abstützung gegen das Verdrillen der Kette 37 zu
erzielen, ist die Transportkette 37 als Zweifach-Kette
ausgebildet. Die Greifvorrichtungen 39 sind an einer Seite der
Transportkette 37 mittels deren Bolzen seitlich befestigt. Die
Transportkette 37 ist zwischen jenen beiden Kettenlaschen, die
von den Greifvorrichtungen 39 abgewandt sind, oben und unten
abgestützt und an jenen Kettenbolzen, die zwischen den beiden
den Greifvorrichtungen 39 zugewandten Kettenlaschen angeordnet
sind, unten abgestützt. Somit ist die Transportkette 37 entlang
ihrer Kettenzüge 37', 37" durch zwei in einem Abstand
voneinander angeordnete, untere Gehäusearme 53', 53" bzw. 54',
54" und einen oberen Gehäusearm 53''' bzw. 54'''
verdrillsicher geführt. Unterhalb der Transportkette 37 und der
Greifvorrichtungen 39 ist eine Verkleidung oder Abdeckung 55
mit einem Schlitz 56 vorgesehen, durch welchen sich die von der
Transportvorrichtung 6 transportierte Platte 4 erstreckt. Die
Verkleidung 55 verhindert, dass Partikel von der Transportkette
37, wie zum Beispiel Schmierstoffe, nach unten auf die Platte 4
fallen können, wo sie zu Verunreinigungen der Beschichtung
führen könnten. Gemäß der Ausführungsform nach Fig. 7 ist
direkt über dem Schlitz 56 eine beidseitig der Platte 4
angeordnete Bürste 57 vorgesehen, welche mit der Platte 4 an
deren oberen Randseite 8 in Anlage ist und so den Schlitz 56
zusätzlich gegen das Austreten von Partikeln abdichtet. Diese
Bürsre 57 ist insbesondere im Bereich der
Beschichtungsvorrichtung 2 angeordnet.
Fig. 8 zeigt einen Schnitt entlang der in Fig. 2 mit C-C
bezeichneten Linie und damit einen Schnitt durch die
Trocknungsvorrichtung 14. Wie aus Fig. 8 ersichtlich ist, sind
die Trocknungselemente 15 in Platten 58 angeordnet, die an
ihrer Unterseite an den Maschinenrahmen 59 der Anlage 1
anscharniert sind, so dass sie nach unten weggeklappt werden
können. In den Platten 58 sind die jeweiligen Heizteile 18
angeordnet.
Die Komponenten der Plattenbeschichtungsanlage 1 sind insgesamt
innerhalb des Maschinenrahmens 59 angeordnet und können je nach
Bedarf einfach aus diesem ausgebaut und durch andere
Komponenten ersetzt werden. Ferner kann der Maschinenrahmen 59
auch beliebig erweitert und mit weiteren Komponenten versehen
werden.
Die Kontroll- und Wartungszone 44 zwischen der
Beschichtungsvorrichtung 2 und der Trocknungsvorrichtung 14 ist
bevorzugt belüftet, um bei Wartungsarbeiten die Bedienperson
nicht durch Lösemitteldämpfe zu gefährden. Sonstige zu der
Beschichtungsvorrichtung 2 gehörige Geräte, wie zum Beispiel
die Beschichtungsmaterialpumpe, ein Thermostat zum Einstellen
der Temperatur des Beschichtungsmaterials zu dessen
Viskositätsregelung, der Lackvorratsbehälter und ein
Lösemittelbehälter zum Zuführen von Lösemittel an das
Beschichtungsmaterial sind benachbart zu der
Beschichtungsvorrichtung 2 im Anlagerahmen 59 angeordnet und
von der Wartungs- und Kontrollzone 44 aus zugänglich.
Claims (35)
1. Verfahren zum Beschichten einer Platte (4) mit flüssigem
Beschichtungsmaterial (29), insbesondere zum Beschichten einer
für Leiterplatinen vorgesehenen Basisplatte mit flüssigem
Photoresistant, bei dem die Platte (4) zum Beschichten von
einer Transportvorrichtung (6) an einer Beschichtungswalze (3)
in Kontakt mit dieser stehend vorbeitransportiert wird, wobei
die Beschichtungswalze (3) in vertikaler Anordnung gedreht wird
und wobei die Platte (4) während des Beschichtens von der
Transportvorrichtung (6) an ihrer oberen Randseite (8) in
vertikal hängender Position festgehalten an der vertikal
angeordneten Beschichtungswalze (3) vorbeigeführt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Platte (4) bei der
Zuführung an die Transportvorrichtung (2) von dieser
gleichzeitig entlang ihrer gesamten oberen Randseite (8)
ergriffen wird und/oder wobei die Platte (4) bei der Entnahme
von der Transportvorrichtung (6) von dieser gleichzeitig
entlang ihrer gesamten oberen Randseite (8) gelöst wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Platte (4) beim
Zuführen an die Transportvorrichtung (6) an ihrer von der
Transportvorrichtung (6) zu ergreifenden, oberen Randseite (8)
begradigt wird, indem die Platte (4) durch einen sich
trichterförmig verjüngenden Einführschacht (45) geführt wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das auf
die Platte (4) aufgetragene Beschichtungsmaterial (29) nach dem
Beschichtungsvorgang getrocknet wird, indem die Platte (4) von
der Transportvorrichtung (6) an ihrer oberen Randseite (8)
ergriffen, in vertikal hängender Position durch eine
Trockenvorrichtung (14) transportiert wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei das auf
die Platte (4) aufgetragene Beschichtungsmaterial (29) nach dem
Beschichtungsvorgang gekühlt wird, indem die Platte (4) von der
Transportvorrichtung (6) an ihrer oberen Randseite (8)
ergriffen, in vertikal hängender Position durch eine
Kühlungsvorrichtung (17) transportiert wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Platte
(4) im Beschichtungsvorgang von zwei Beschichtungsvorrichtungen
(2) gleichzeitig auf beiden Seiten beschichtet wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei das
aufzutragende Beschichtungsmaterial (29) vor dem Auftragen auf
die Platte (4) gekühlt und/oder erwärmt wird, um es auf eine
vorbestimmte Viskosität einzustellen.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die Platte
(4) vor dem Beschichten gereinigt wird.
9. Plattenbeschichtungsanlage (1) zum Beschichten von Platten
(4) mit flüssigem Beschichtungsmaterial (29), insbesondere zum
Beschichten von für Leiterplatinen vorgesehene Basisplatten mit
flüssigem Photoresistant, mit einer Beschichtungsvorrichtung
(2), welche eine Beschichtungswalze (3) zum Auftragen des
Beschichtungsmaterials (29) auf eine Seite der Platte (4)
aufweist und welche eine Zuführeinrichtung zum Zuführen des
flüssigen Beschichtungsmaterials (29) an die Beschichtungswalze
(3) aufweist, einem Gegenhalter (5), welcher der
Beschichtungsvorrichtung (2) gegenüberliegend angeordnet ist
und welcher während des Beschichtens von der anderen Seite der
Platte (4) her dem von der Beschichtungswalze auf die Platte
(4) ausgeübten Druck entgegenwirkt, und einer
Transportvorrichtung (6), von der die Platte (4) während des
Beschichtens durch einen Spalt (7) zwischen der
Beschichtungswalze (3) und dem Gegenhalter (5) mit der
Beschichtungswalze (3) in Kontakt stehend transportiert wird,
wobei die Beschichtungsvorrichtung (2) als Vertikal-
Beschichtungsvorrichtung mit vertikal angeordneter
Beschichtungswalze (3) ausgebildet ist und wobei die
Transportvorrichtung (6) derart ausgebildet ist, dass von ihr
die Platte (4) an deren oberen Randseite (8) vertikal hängend
ergriffen wird und in dieser vertikal hängenden Position zum
Beschichten an der Beschichtungswalze (3) vorbeigeführt wird.
10. Plattenbeschichtungsanlage (1) nach Anspruch 9, wobei die
Zuführvorrichtung einen Aufnahmeraum (28) aufweist, in dem das
flüssige Beschichtungsmaterial (29) aufgenommen ist und in dem
die Beschichtungswalze (3) längs eines Umfangsabschnitts
rotiert.
11. Plattenbeschichtungsanlage (1) nach Anspruch 10, wobei die
Beschichtungsvorrichtung (2) ferner aufweist: eine vertikal
angeordnete Doktorwalze (22), welche mit der Beschichtungswalze
(3) in Anlage ist und welche zum Einstellen der
Beschichtungsdicke mit unterschiedlichem Anliegedruck gegen die
Beschichtungswalze (3) verstellbar angeordnet ist, eine
vertikal angeordnete Mitlaufwalze (23), welche mit der
Beschichtungswalze (3) abdichtend in Anlage ist und welche
derart in einem Abstand von der Doktorwalze (22) angeordnet
ist, dass zwischen der Mitlaufwalze (23), der Doktorwalze (22)
und der Beschichtungswalze (3) ein dreiseitig geschlossener
Zwischenraum (24) ausgebildet wird, eine Dichtungswalze (25),
welche unter seitlichem Abdichten des Zwischenraums (24) sowohl
gegen die Doktorwalze (22) als auch gegen die Mitlaufwalze (23)
anliegend angeordnet ist, und eine stirnseitige Dichtung (27),
von welcher der Zwischenraum (24) am unteren Stirnende der
Walzen (3, 22, 23, 25) unter Ausbildung des Aufnahmeraums (28)
für das flüssige Beschichtungsmaterial (29) abgedichtet ist.
12. Plattenbeschichtungsanlage (1) nach Anspruch 10 oder 11,
wobei die Zuführvorrichtung aufweist: einen Vorratsbehälter für
das flüssige Beschichtungsmaterial (29), von dem aus dem
Aufnahmeraum (28) Beschichtungsmaterial (29) zugeführt wird,
und einen variierbaren Überlauf (32) zur Einstellung des
Flüssigkeitspegels im Aufnahmeraum (28), über welchen Überlauf
(32) das überschüssige Beschichtungsmaterial (29) an den
Vorratsbehälter zurückgeführt wird.
13. Plattenbeschichtungsanlage (1) nach einem der Ansprüche 10
bis 12, wobei der Aufnahmeraum (28) mit einer Kühl- und/oder
Heizvorrichtung versehen ist, von welcher das im Aufnahmeraum
aufgenommene, flüssige Beschichtungsmaterial (29) zur
Einstellung dessen Viskosität abkühlbar bzw. erwärmbar ist.
14. Plattenbeschichtungsanlage (1) nach einem der Ansprüche 10
bis 13, wobei die Beschichtungsvorrichtung (2) eine
Antriebsvorrichtung aufweist, von der die vier Walzen (3, 22,
23, 25) jeweils gleichzeitig angetrieben werden.
15. Plattenbeschichtungsanlage (1) nach einem der Ansprüche 9
bis 14, wobei die Beschichtungswalze (3) bezüglich der zu
beschichtenden Platte (4) mit nach oben hin zunehmenden Abstand
von der Platte (4) geneigt angeordnet ist.
16. Plattenbeschichtungsanlage (1) nach einem der Ansprüche 11
bis 14 wobei die Doktorwalze (22) nach oben hin von der
Beschichtungswalze (3) weggeneigt angeordnet ist, so dass sie
nach oben hin mit abnehmendem Druck gegen die
Beschichtungswalze (3) gedrückt ist.
17. Plattenbeschichtungsanlage (1) nach einem der Ansprüche 11
bis 16, wobei die Mitlaufwalze (23) zur Einstellung des
erforderlichen Anpressdrucks gegen die Beschichtungswalze (3)
verstellbar angeordnet ist.
18. Plattenbeschichtungsanlage (1) nach einem der Ansprüche 11
bis 17, wobei sowohl die Doktorwalze (22) als auch die
Mitlaufwalze (23) zur Einstellung der erforderlichen
Anpressdrücke in Richtung senkrecht zu der Verbindungslinie
zwischen der Dichtungswalze (25) und der Beschichtungswalze (3)
verstellbar angeordnet sind.
19. Plattenbeschichtungsanlage (1) nach einem der Ansprüche 11
bis 18, wobei die Doktorwalze (22) und die Mitlaufwalze (23)
denselben Durchmesser aufweisen.
20. Plattenbeschichtungsanlage (1) nach einem der Ansprüche 11
bis 19, wobei die Beschichtungswalze (22) und die
Dichtungswalze (25) eine Außenfläche aus Kunststoff,
insbesondere Gummi, aufweisen, und wobei die Doktorwalze (22)
und die Mitlaufwalze (23) als Stahlwalzen ausgeführt sind.
21. Plattenbeschichtungsanlage (1) nach einem der Ansprüche 11
bis 20, wobei die Beschichtungswalze (3) an ihrer Außenfläche
derart strukturiert ist, dass das flüssige
Beschichtungsmaterial (29) durch die Drehbewegung der
Beschichtungswalze (3) an deren Außenfläche nach oben gefördert
wird.
22. Plattenbeschichtungsanlage (1) nach einem der Ansprüche 9
bis 21, wobei der Gegenhalter (5) als Gegenwalze (36)
ausgebildet ist.
23. Plattenbeschichtungsanlage (1) nach einem der Ansprüche 9
bis 22, wobei der Gegenhalter (5) eine zweite
Beschichtungsvorrichtung (2) ist, welche entsprechend der
ersten Beschichtungsvorrichtung (2) ausgebildet ist, so dass
die Platte (4) gleichzeitig auf beiden Seiten beschichtbar ist.
24. Plattenbeschichtungsanlage (1) nach einem der Ansprüche 9
bis 23, wobei die Beschichtungsvorrichtung (2) und/oder der
Gegenhalter (5) in Richtung senkrecht zu der Platte (4)
verstellbar angeordnet ist.
25. Plattenbeschichtungsanlage (1) nach einem der Ansprüche 9
bis 24, wobei die Transportvorrichtung (6) als komplett
obenliegende Transportvorrichtung ausgebildet ist.
26. Plattenbeschichtungsanlage (1) nach einem der Ansprüche 9
bis 25, wobei die Transportvorrichtung (6) derart ausgebildet
ist, dass die Platte (4) entlang ihrer gesamten oberen
Randseite (8) von der Transportvorrichtung (6) ergriffen wird.
27. Plattenbeschichtungsanlage (1) nach einem der Ansprüche 9
bis 26, ferner mit einer automatischen Plattenzuführeinrichtung
(10), von welcher Platten (4) der Transportvorrichtung (6)
zugeführt werden, und/oder einer automatischen
Plattenentnahmeeinrichtung (19), von welcher Platten (4) von
der Transportvorrichtung (6) abgenommen werden.
28. Plattenbeschichtungsanlage (1) nach Anspruch 27, wobei die
Plattenzuführeinrichtung (10) und die Transportvorrichtung (6)
derart ausgebildet sind, dass die jeweilige Platte (4) beim
Anhängen an die Transportvorrichtung (6) gleichzeitig entlang
ihrer gesamten oberen Randseite (8) ergriffen wird.
29. Plattenbeschichtungsanlage nach Anspruch 27 oder 28, wobei
die Plattenentnahmeeinrichtung (19) und die
Transportvorrichtung (6) derart ausgebildet sind, dass die
jeweilige Platte (4) beim Abnehmen von der Transportvorrichtung
(6) gleichzeitig entlang ihrer gesamten oberen Randseite (8)
gelöst wird.
30. Plattenbeschichtungsanlage (1) nach einem der Ansprüche 27
bis 29, wobei die Plattenzuführeinrichtung (10) einen
Platteneinführschacht (45) aufweist, durch den die Platte (4)
der Transportvorrichtung (6) zugeführt wird, wobei der
Platteneinführschacht (45) nach oben hin trichterförmig
verjüngt ausgebildet ist und benachbart zu Greifvorrichtungen
(39) der Transportvorrichtung (6) ausmündet, so dass die
jeweilige Platte (4) mit begradigter oberer Randseite (8)
unmittelbar den Greifvorrichtungen (39) der
Transportvorrichtung (6) zugeführt wird.
31. Plattenbeschichtungsanlage nach einem der Ansprüche 9 bis
30, wobei die Transportvorrichtung (6) als umlaufende
Transportkette (37) ausgebildet ist, an deren Kettengliedern
(38) Greifvorrichtungen (39) zum Ergreifen der Platte (4)
angebracht sind.
32. Plattenbeschichtungsanlage (1) nach Anspruch 31, wobei die
Plattenzuführeinrichtung (10) und/oder die
Plattenentnahmeeinrichtung (19) eine parallel zu der
Transportkette (37) angeordnete und mit deren Geschwindigkeit
umlaufende Öffnerkette (50) mit an deren Gliedern angebrachten
Druckstempeln (51) aufweist, wobei die Greifvorrichtungen (39)
Greifteile (40) aufweisen, die in ihre Schließrichtung
federvorgespannt sind, und wobei die Öffnerkette (50) mit ihren
Druckstempeln (51) gegen die Greifvorrichtungen (39) unter
Öffnen der Greifteile (40) drückbar ist.
33. Plattenbeschichtungsanlage (1) nach einem der Ansprüche 9
bis 32, ferner mit einer Trocknungsvorrichtung (14) zum
Trocknen des von der Beschichtungsvorrichtung (2) auf die
jeweilige Platte (4) aufgebrachten Beschichtungsmaterials (29),
wobei die Platte (4) von der Transportvorrichtung (6) an ihrer
oberen Randseite (8) ergriffen, in vertikal hängender Position
durch die Trocknungsvorrichtung (14) transportiert wird.
34. Plattenbeschichtungsanlage (1) nach einem der Ansprüche 9
bis 33, ferner mit einer Kühlungsvorrichtung (17) zum Kühlen
des von der Beschichtungsvorrichtung (2) auf die Platte (4)
aufgebrachten Beschichtungsmaterials (29), wobei die Platte (4)
von der Transportvorrichtung (6) an ihrer oberen Randseite (8)
ergriffen, in vertikal hängender Position durch die
Kühlungsvorrichtung (17) transportiert wird.
35. Plattenbeschichtungsanlage (1) nach einem der Ansprüche 9
bis 34, ferner mit einer Reinigungseinrichtung (12) zum
Reinigen der zu beschichtenden Platte (4), welche
Reinigungseinrichtung (12) in Transportrichtung der Platte (4)
gesehen vor der Beschichtungsvorrichtung (2) angeordnet ist,
wobei die Transportvorrichtung (6) derart ausgebildet ist, dass
die Platte (4) in vertikal an der Transportvorrichtung (6)
hängender Position zum Reinigen durch die Reinigungseinrichtung
(12) transportiert wird.
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