DE10048873B4 - Method and device for producing a multilayer structure for a printed circuit board - Google Patents
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Abstract
Verfahren zur Herstellung einer Mehrschichtstruktur für eine Leiterplatine, bei dem eine Isolationsbeschichtung aus flüssigem, aushärtbarem Isolationsmaterial auf zumindest eine Seite einer Basisplatte (5) aufgewalzt wird, eine Folie (7) aus stromleitfähigem Material auf das noch nicht ausgehärtete, insbesondere flüssige, Isolationsmaterial unter Ausbildung einer Leitermaterialbeschichtung auf die jeweilige Isolationsbeschichtung aufgewalzt wird, das Isolationsmaterial der jeweiligen Isolationsbeschichtung unter daran Festlegen der Leitermaterialbeschichtung ausgehärtet wird, in der jeweiligen Leitermaterialbeschichtung eine Leiterstruktur ausgebildet wird, und die vorangehenden Schritte bis zum Erreichen einer gewünschten Anzahl von Schichten wiederholt werden, wobei die Basisplatte (5) zum Beschichten mit dem Isolationsmaterial an einer jeweiligen Beschichtungswalze (21) und zum Beschichten mit der Folie (7) an einer jeweiligen Folienauftragswalze (6) in vertikal hängender Position vorbeitransportiert wird.method for producing a multilayer structure for a printed circuit board, in which an insulating coating of liquid, hardenable Insulation material on at least one side of a base plate (5) is rolled, a film (7) of conductive material on the still not cured, in particular liquid, insulation material forming a conductor material coating on the respective Insulation coating is rolled, the insulation material of the respective insulation coating, thereby fixing the conductor material coating hardened is, in the respective conductor material coating a conductor structure is formed, and the previous steps to reach a desired one Number of layers are repeated, the base plate (5) for coating with the insulating material on a respective coating roller (21) and for coating with the film (7) on a respective film applicator roll (6) in vertically hanging Position is transported past.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Mehrschicht-Struktur für eine Leiterplatine sowie eine Vorrichtung zum Herstellen einer Mehrschicht-Struktur für eine Leiterplatine.The The invention relates to a method for producing a multi-layer structure for one Printed circuit board and an apparatus for producing a multi-layer structure for one Printed circuit board.
Bei der Herstellung von Mehrschicht-Strukturen für Leiterplatinen werden beispielsweise unter Verwendung eines Druckverfahrens auf eine Isolierstoffplatte elektrische Schaltungen ausgebildet. Zur Herstellung der einzelnen Schichten der Leiterplatine wird zumeist eine Kupferkaschierte, dünne Isolierstoffplatte aus beispielsweise Hartpapier auf Epoxitharz-Basis verwendet. Diese wird entsprechend den gewünschten Leitungszügen mit säurefestem Lack (Photoresist) bedruckt. Die nicht bedruckten Teile der Kupferschicht werden mit Säure geätzt.at For example, in the manufacture of multilayer printed circuit board structures using a printing process on an insulating sheet formed electrical circuits. For the production of the individual Layers of the printed circuit board is usually a Kupferkaschierte, thin insulating plate made of, for example, epoxy resin-based kraft paper. These will be according to the desired line trains with acid-fast Lacquer (photoresist) printed. The non-printed parts of the copper layer be with acid etched.
Es ist auch möglich, eine Isolierstoffplatte entsprechend den Leiterzügen mit einem leitfähigen Lack zu bedrucken und anschließend die Leiterzüge aus dem leitfähigen Lack galvanisch zu verstärken. Bei der Herstellung von Mehrschicht-Strukturen für eine Leiterplatine werden zur Zeit meist einzelne Innenlagen gefertigt, welche aus einem doppelseitig kupferkaschiertem Basismaterial bestehen. Die den gewünschten gedruckten Schaltungen entsprechenden Leiterbahnstrukturen werden aus dem Kupfermaterial mittels photochemischer Verfahren herausgeätzt.It is possible, too, an insulating plate corresponding to the conductor tracks with a conductive paint to print and then the ladder trains the conductive one Galvanically reinforce the lacquer. at the production of multi-layer structures for a printed circuit board currently mostly single inner layers made, which consists of a double-sided copper-clad Base material exist. The desired printed circuits corresponding interconnect structures are made of the copper material etched out by photochemical methods.
Anschließend müssen mehrere Innenlagen mit einer Zwischenlage aus beispielsweise Kunstharz mit entsprechenden Isoliereigenschaften zu einer Mehrschicht-Struktur verpreßt werden.Subsequently, several must Inner layers with an intermediate layer of, for example, synthetic resin with corresponding insulating properties to a multi-layer structure pressed become.
Beim Verpressen der einzelnen Innenlagen besteht jedoch die Gefahr, daß die einzelnen Lagen verrutschen. Daher ist bei dem vorgenannten Verfahren eine aufwendige Zentrierung der einzelnen Innenlagen erforderlich. Außerdem können während des Verpressens Lufteinschlüsse auftreten, welche zu Instabilitäten der Mehrschicht-Struktur der Leiterplatine führen können.At the However, pressing the individual inner layers there is a risk that the individual Shift layers. Therefore, in the aforementioned method, a complex centering of the individual inner layers required. In addition, during the Pressing air inclusions which leads to instabilities can lead the multi-layer structure of the printed circuit board.
Bei der Ausbildung der einzelnen Innenlagen ist es auch möglich, einen speziellen photoempfindlichen Lack gleichzeitig als Isolierschicht zu verwenden, und darauf durch chemisches Metallisieren die nächste Metallschicht aufzubringen, auf der wiederum der spezielle Photolack aufgebracht wird. Jedoch haben derartige photoempfindliche Lacke bislang schlechtere Isoliereigenschaften als ausschließlich für die Isolierung vorgesehenes Isoliermaterial. Um mit dem Isolier-Photolack die gleiche Isolierwirkung wie mit speziellem Isoliermaterial zu erreichen, müssen daher dickere Lackschichten aufgetragen werden, was zu unerwünscht größeren Schichtstrukturen führt. Außerdem besteht zwischen diesen speziellen Photolacken und der darauf aufgetragenen Metallschicht auch eine schlechte Haftung, so daß die Gefahr besteht, daß sich Leiterstrukturen von dem Isolier-Photolack ablösen, was zu Fehlern und zur Unbrauchbarkeit des Produkts führt. Diese insgesamt nachteiligen Eigenschaften des Isolier-Photolacks resultieren daraus, daß diese einen Kompromiß zwischen ausreichend guten Photo-, Isolier- und Hafteigenschaften darstellen.at The formation of the individual inner layers, it is also possible, a special photosensitive paint simultaneously as an insulating layer and then chemically metallize the next metal layer applied on the turn applied to the special photoresist becomes. However, such photosensitive paints have so far been inferior Insulating properties as intended solely for the insulation Insulating material. To with the insulating photoresist the same insulating effect as To achieve with special insulating material, therefore thicker paint layers to be applied, which is undesirable larger layer structures leads. Furthermore exists between these special photoresists and the ones applied to them Metal layer also poor adhesion, so that there is a risk that conductor structures from the insulating photoresist replace, which leads to errors and uselessness of the product. These Overall disadvantageous properties of the insulating photoresist result from this a compromise between represent sufficiently good photo, insulating and adhesive properties.
Die
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Es ist eine Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zu schaffen, mit dem auf einfache Weise sehr dünne Mehrschichtstrukturen für Leiterplatinen mit hoher Genauigkeit und geringer Fehleranfälligkeit herstellbar sind. Es ist eine andere Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung zum Herstellen einer Mehrschichtstruktur für eine Leiterplatine geschaffen, mit der auf schnelle und damit kostengünstige Weise eine Mehrschichtstruktur für eine Leiterplatine herstellbar ist.It An object of the invention is to provide a method with which in a simple way very thin Multilayer structures for Printed circuit boards with high accuracy and low error rate to produce are. It is another object of the invention to provide a device for producing a multilayer structure for a printed circuit board, with the on fast and thus cost-effective way a multi-layer structure for one PCB can be produced.
Die Erfindung stellt ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 8 bereit. Weitere Ausführungsformen der Erfindung sind in den jeweiligen abhängigen Ansprüchen beschrieben.The The invention provides a method having the features of claim 1 and an apparatus having the features of claim 8 ready. Further embodiments The invention are described in the respective dependent claims.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung einer Mehrschicht-Struktur für eine Leiterplatine wird eine Basisplatte zumindest auf einer Seite mittels einer jeweiligen Beschichtungswalze mit einer Isolationsbeschichtung aus flüssigem, aushärtbarem Isolationsmaterial versehen. Anschließend wird mittels einer jeweiligen Folienauftragswalze eine Folie aus stromleitfähigem Material auf das noch flüssige Isolationsmaterial unter Ausbildung einer Leitermaterialbeschichtung auf der jeweiligen Isolationsbeschichtung aufgebracht. Das Isolationsmaterial der jeweiligen Isolationsbeschichtung wird dann unter daran Festlegen der Leitermaterialbeschichtung ausgehärtet. Daraufhin wird in der jeweiligen Leitermaterialbeschichtung eine Leiterstruktur ausgebildet. Sowohl während des Auftragens des Isolationsmaterials als auch während des Auftragens der Folie, wird die Basisplatte vertikal hängend transportiert. Insbesondere wird die Basisplatte entlang einer kontinuierlichen Transportbahn an der jeweiligen Beschichtungswalze und der jeweiligen Folienauftragswalze vorbeitransportiert.at the method according to the invention for producing a multilayer structure for a printed circuit board is a Base plate at least on one side by means of a respective coating roller with an insulating coating of liquid, hardenable Provided insulation material. Subsequently, by means of a respective Film applicator roller a foil of conductive material on the still liquid Insulating material to form a conductor material coating applied to the respective insulation coating. The insulation material the respective insulation coating is then set under it the conductor material coating cured. Thereupon in the respective conductor material coating formed a conductor pattern. Both during the application of the insulating material as well as during the Applying the film, the base plate is transported vertically hanging. In particular, the base plate is along a continuous Transport path to the respective coating roller and the respective Foil applicator roller transported past.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird eine gute Haftfestigkeit der Leitermaterialschicht auf der Isolationsschicht dadurch erzielt, daß erstere mit in die Isolationsschicht mit eingehärtet wird. Indem die Isolationsschicht vor allem zur Isolierung vorgesehen ist, können Materialien mit besten Isoliereigenschaften ausgewählt werden. Das Auftragen des flüssigen Isolationsmaterials sowie das Auftragen der Folie erfolgt jeweils in einfacher Weise mittels Walzen, wodurch zudem die Folie sicher und fest auf die Isolierbeschichtung aufpreßbar ist. Aufgrund der vertikalen Transportlage der Basisplatte, kann letztere ununterbrochen an einer Fördervorrichtung aufgehängt transportiert werden. Hierdurch entfällt ein aufwendiges Zuführen und Abnehmen zu bzw. von unterschiedlichen Transportvorrichtungen, wodurch die Herstellung der Struktur sehr kostengünstig verwirklichbar ist.at the method according to the invention is a good adhesion of the conductor material layer on the Isolation achieved in that the former with in the insulation layer hardened with becomes. By providing the insulation layer mainly for insulation is, can Materials with best insulating properties are selected. Applying the liquid Insulation material and the application of the film takes place in each case in a simple way by means of rollers, which also ensures the film safely and firmly on the insulating coating can be pressed. Due to the vertical Transport position of the base plate, the latter can be continuous at one conveyor suspended be transported. This eliminates a complicated feeding and Removal to or from different transport devices, thereby the production of the structure is very inexpensive feasible.
Die Basisplatte muß ausreichend stabil sein, damit sie sich während der Beschichtungsvorgänge nicht verbiegt oder damit sie nicht bricht. Bevorzugt ist hierzu eine glasfaserverstärkte Kunststoffplatte mit z.B. Epoxydharz als Kunststoffmaterial vorgesehen. Die Basisplatte ist ferner vorteilhafterweise eine bereits mit Leitermaterial kaschierte Platte. Diese erste Leitermaterialschicht kann zum Beispiel durch chemisches Metallisieren auf der Basisplatte aufgebracht sein, wobei anschließend darauf gemäß dem oben zuletzt beschriebenen Verfahrensschritt eine Leiterstruktur ausgebildet wird. Daran anschließend werden dann gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren weitere Schichten (Layer) auf der kupferkaschierten Basisplatte ausgebildet. Um unterschiedlich dicke Leiterschichten zu erzielen, kann auf die aufgetragene Folie beispielsweise in einem Zwischenschritt mittels eines chemischen Verfahrens weiteres Leitermaterial je nach gewünschter Schichtdicke aufgetragen werden.The Base plate must be sufficient be stable so that they are during the coating operations are not bends or does not break. Preferred is this one glass fiber reinforced Plastic plate with e.g. Epoxy resin provided as a plastic material. The base plate is also advantageously already one with conductor material laminated plate. This first conductor material layer can be, for example be applied by chemical metallization on the base plate, subsequently on it according to the above Last described method step formed a conductor pattern becomes. Then be then according to the method of the invention additional layers on the copper-clad base plate educated. To achieve different thicknesses of conductor layers, can be applied to the applied film, for example, in an intermediate step by means of a chemical process further conductor material depending on desired Layer thickness are applied.
Eine gewünschte Anzahl von Schichten aus Leiterschicht und Isolierschicht wird durch entsprechendes Wiederholen der oben beschriebenen Verfahrensschritte erzielt.A desired Number of layers of conductor layer and insulating layer is through corresponding repetition of the method steps described above achieved.
Als Isolationsmaterial wird bevorzugt Kunstharz, wie Epoxydharz, verwendet, womit gute Isoliereigenschaften erzielt werden, so daß die Isolierschichten dünn ausgebildet werden können.When Insulation material is preferably used synthetic resin, such as epoxy resin, with which good insulating properties are achieved, so that the insulating layers thinly formed can be.
Bevorzugt werden nach dem Ausbilden der jeweiligen oder der äußersten Leiterstruktur Verbindungslöcher zwischen dieser Leiterstruktur und wenigstens einer darunter liegenden Leiterstruktur in der Mehrschicht-Struktur ausgebildet, wobei die Verbindungslöcher unter Verbinden der jeweiligen Leiterstrukturen metallisiert werden.Prefers be after the formation of the respective or the outermost Ladder structure connection holes between this ladder structure and at least one underlying Conductor structure formed in the multi-layer structure, wherein the connecting holes metallized under connection of the respective conductor structures.
Zuletzt wird vorteilhafterweise noch auf der äußersten Leiterschicht eine Isolierschicht aufgebracht, um die gesamte Mehrschicht-Struktur nach außen hin abzuschirmen.Last is advantageously still on the outermost conductor layer one Insulating layer applied to the entire multi-layer structure outward shield out.
Die Leiterplatine wird bevorzugt nach dem Auftragen der Folie zum Aushärten des flüssigen Isolationsmaterials beheizt. Mit entsprechendem wärmeaushärtbarem Isolationsmaterial wird damit ein schnelleres Aushärten des Isolationsmaterials erreicht, so daß die Basisplatte schneller dem nachfolgenden Verfahrensschritt unterzogen werden kann, was insgesamt zu niedrigeren Produktionskosten führt.The Printed circuit board is preferably after the application of the film to cure the liquid Insulating material heated. With appropriate thermosetting Insulation material is thus a faster curing of the Insulation material achieved, so that the base plate faster the subsequent process step can be subjected to what overall leads to lower production costs.
Als Leitermaterialfolie wird bevorzugt eine Metallfolie, insbesondere eine Kupferfolie verwendet. Metall ist aufgrund seiner allseitig gleichmäßigen mechanischen Eigenschaften unempfindlich gegen unbeabsichtigte Belastungen, die z.B. durch von Montagetoleranzen verursachten Fehlstellungen der Beschichtungsapparate herrühren können. Damit ist Metall als Folienmaterial einfach zu handhaben. Zudem ist Metall, insbesondere das vorteilhafte Kupfer, ein guter Stromleiter.The conductor material film used is preferably a metal foil, in particular a copper foil. Metal is due to its all-round uniform me chanical properties are insensitive to unintentional loads, which can result, for example, from malpositions of the coating apparatus caused by assembly tolerances. This metal is easy to handle as a film material. In addition, metal, in particular the advantageous copper, a good conductor.
Die in der erfindungsgemäßen Vorrichtung eingesetzte Folien-Auftragsvorrichtung für die Herstellung einer Mehrschicht-Struktur einer Leiterplatte weist eine Folienauftragswalze zum Auftragen einer Folie auf eine Platte auf, welche Folienauftragswalze als Hohlwalze ausgebildet ist, die eine perforierte Umfangswand aufweist und die im Bereich zwischen einer ersten Umfangsstelle, welche der zum Auftragen der Folie vorgesehenen Kontaktstelle der Folienauftragswalze mit der Platte entspricht oder welche zu dieser Kontaktstelle benachbart ist, bis zu einer zweiten Umfangsstelle, welche sich ausgehend von der ersten Umfangsstelle entgegengesetzt der Drehrichtung der Folienauftragswalze befindet, evakuierbar ist.The used in the device according to the invention Film applicator for the Production of a multilayer structure of a circuit board has a film applicator roll for applying a film to a plate on which film applicator roll is formed as a hollow roller, the having a perforated peripheral wall and in the area between a first circumferential location, which provided for applying the film Contact point of the film applicator roll with the plate corresponds or which is adjacent to this contact point, up to a second one Peripheral point, which is starting from the first circumferential point opposite to the direction of rotation of the film applicator roll, is evacuable.
Die Hohlwalze weist hierbei zumindest zwischen der ersten Umfangsstelle und der zweiten Umfangsstelle ein sich in ihrer Längsrichtung erstreckendes zylindrisches Hohlsegment auf, welches evakuiert, d.h. mit einem Unterdruck versehen werden kann. Bei der erfindungsgemäßen Folien-Auftragsvorrichtung wird somit die zugeführte Folie von der Folienauftragswalze angesaugt, wodurch die Folie besonders glatt an der Walze anliegt und sehr genau und mit verminderter Gefahr gegenüber Wellenbildungen auf die Basisplatte abgewälzt werden kann.The Hollow roller has in this case at least between the first circumferential location and the second circumferential location is in its longitudinal direction extending cylindrical hollow segment, which evacuates, i.e. can be provided with a negative pressure. In the film applicator according to the invention is thus the supplied Film sucked from the film applicator roll, which makes the film especially smooth against the roller and very accurate and with reduced risk across from Wave formations can be passed on to the base plate.
Ferner stellt das Aufwalzen der Folie an sich eine unkomplizierte Auftragsweise dar, so daß die Konstruktion insgesamt kostengünstig realisierbar ist.Further The rolling of the film itself is an uncomplicated application so that the construction overall cost-effective is feasible.
Bevorzugt ist die zweite Umfangsstelle an jener Stelle angeordnet, an welcher der Folienauftragswalze die auf die Platte aufzutragende Folie zugeführt wird. Damit kann die Folie bereits an ihrer Zuführstelle an die Folienauftragswalze von letzterer sicher und knitter- oder rillenfrei angesaugt werden.Prefers the second circumferential location is located at the location at which the film applicator roll is fed to the film to be applied to the plate. Thus, the film can already at its feed to the film applicator roll be sucked by the latter safely and wrinkle-free or crease-free.
Obwohl die hohle Folienauftragswalze einfach insgesamt, und damit auch zwischen der ersten und der zweiten Umfangsstelle evakierbar sein kann, ist sie bevorzugt ausschließlich zwischen diesen beiden Umfangsstellen auf der der zu beschichtenden Platte zugewandten Seite evakuierbar, damit die Folie nicht versehentlich an einer unerwünschten Walzenstelle angesaugt wird, die in einem Abstand zu der gewünschten Folienlaufbahn liegt.Even though the hollow film applicator roll simply in total, and so too be evacuable between the first and the second circumferential location can, she is preferred exclusively between these two Peripheral points facing on the plate to be coated Page evacuable, so that the film is not accidentally on a undesirable Roller position is sucked, which is at a distance to the desired Film career lies.
Hierzu kann zum Beispiel eine sich durch die hohle Folienauftragswalze hindurcherstreckende, zylindrische Achse an der ersten bzw. der zweiten Umfangsstelle gegenüberliegenden Stellen gegen die Innenseite der Folienauftragswalze durch Dichtlippen abgedichtet sein, die sich in Längsrichtung der Hohlwalze erstrecken, so daß zwei von einander getrennte, kreisringabschnittsförmige Hohlräume gebildet werden, von denen der eine evakuierbar ist.For this For example, one may pass through the hollow film applicator roll extending therethrough, cylindrical axis at the first and the second circumferential location opposite Make sealed against the inside of the film applicator roll by sealing lips be in the longitudinal direction the hollow roller extend so that two are formed by separate, circular ring-shaped cavities, of which one is evacuable.
Bevorzugt ist in der Folienauftragswalze ein feststehender Formkörper aufgenommen, der sich ausgehend von der ersten Umfangsstelle der Folienauftragswalze oder hierzu benachbart in Drehrichtug der Folienauftragswalze entlang deren Umfangswand unter Abdichten derselben bis zur zweiten Umfangsstelle erstreckt. Damit wird auf einfache Weise erreicht, daß die Folie nur in jenem Bereich von der Walze angesaugt wird, der sich ausgehend von der ersten Umfangsstelle entgegengesetzt der Walzendrehrichtung bis zur zeiten Umfangsstelle erstreckt. Der Formkörper kann sich hierzu zum Beispiel derart nahe entlang der Innenwand des Hohlwalze erstrecken, daß in dem dadurch gebildeten engen Spalt kein ausreichender Unterdruck entstehen kann, um die Folie anzusaugen. Der Formkörper kann auch an seinen längsseitigen Stirnenden gegen die Hohlwalze abgedichtet sein, z.B. mittels einer Dichtlippe. Der Formkörper kann ferner vorteilhafterweise gleichzeitig als Gleitlager für die Hohlwalze dienen.Prefers if a fixed shaped body is received in the film applicator roll, starting from the first circumferential location of the film applicator roll or adjacent thereto in the direction of rotation of the film applicator roll along the peripheral wall thereof sealing the same to the second circumferential location extends. This is achieved in a simple manner that the film is sucked in only in that area of the roller, starting out from the first circumferential location opposite to the roller rotation direction extends to the time circumferential location. The molding can For this purpose, for example, so close to the inner wall of the hollow cylinder extend that in the narrow gap formed thereby no sufficient negative pressure can arise to suck the film. The molding can also on its longitudinal side Front ends sealed against the hollow roller, e.g. by means of a Sealing lip. The molded body can also advantageously simultaneously as a sliding bearing for the hollow cylinder serve.
Die Folienauftragswalze ist ferner bevorzugt von der ersten Umfangsstelle bis zu einer dritten Umfangsstelle, welche sich ausgehend von der ersten Umfangsstelle in Drehrichtung der Folienauftragswalze befindet, mit einem erhöhten Innendruck beaufschlagbar. Hierdurch wird die Folie beim Auftragen durch zusätzlichen (Luft-)Druck gegen die Platte gedrückt, wodurch der von der Walze an sich aufgebrachte Anpreßdruck noch verstärkt wird. Damit kann die Folie noch besser, d.h. wellen- und knitterfreier, und sicherer auf die Platte aufgebracht werden. Der Formkörper würde sich in diesem Falle von der dritten Walzen-Umfangsstelle aus erstrecken, die bevorzugt in Walzen-Drehrichtung gesehen zu der ersten Umfangsstelle der Folienauftragswalze benachbart angeordnet ist. Die Abdichtung zwischen dem Unterdruckbereich und dem Überdruckbereich kann z.B. mittels in Längsrichtung der Hohlwalze erstreckenden Dichtungslippen erfolgen.The Foil applicator roll is further preferred from the first circumferential location up to a third circumferential point, which starting from the first circumferential location in the direction of rotation of the film applicator roll, with an elevated Internal pressure acted upon. As a result, the film during application by additional (Air) pressure pressed against the plate, causing the roller applied contact pressure even stronger becomes. Thus, the film can still better, i. wave and wrinkle free, and be applied more securely to the plate. The molded body would become extend in this case from the third roller circumferential point, the preferred in the roll direction of rotation to the first circumferential location the film applicator roll is arranged adjacent. The seal between the negative pressure region and the overpressure region can e.g. by means of longitudinal the hollow roller extending sealing lips take place.
Die Folien-Auftragsvorrichtung weist nach einer Ausführungsform der Erfindung eine zweite Folienauftragswalze auf, die der ersten Folienauftragswalze entsprechend ausgebildet ist und die derselben gegenüberliegend angeordnet ist, so daß die Platte gleichzeitig auf beiden Seiten mit einer Folie beschichtbar ist.The Foil application device has according to an embodiment of the invention second film applicator roll, the first film applicator roll is formed according to and opposite to the same is arranged so that the plate simultaneously coatable on both sides with a foil.
Außerdem ist bevorzugt wenigstens ein Paar von Andrückwalzen vorgesehen, die der wenigstens einen Folienauftragswalze nachfolgend sowie einander gegenüberliegend angeordnet sind, und die dafür vorgesehen sind, um die wenigstens eine auf die Platte aufgetragene Folie an die Platte anzudrücken.In addition, at least one pair of pressure rollers is preferably provided, the following of the at least one film applicator roll and einan which are arranged opposite one another and which are intended to press the at least one film applied to the plate against the plate.
Der Begriff "nachfolgend" bezieht sich hierbei auf die Transportrichtung der zu beschichtenden Platte, d.h. jene Richtung, in die die Platte an der jeweiligen Folien-Auftragswalze vorbeitransportiert wird. Mit den zusätzlichen Andrückwalzen wird die Haftung und die genaue Auftragung der Folie auf die Platte noch besser gewährleistet.Of the Term "below" refers to this in the transport direction of the plate to be coated, i. those Direction in which the plate is transported past the respective film applicator roll. With the additional pressure rollers The adhesion and the exact application of the film to the plate even better guaranteed.
Die Folie ist bevorzugt eine Metallfolie, insbesondere eine Kupferfolie. Wie oben erläutert ist Metall aufgrund seiner homogenen mechanischen Eigenschaften sehr unkompliziert zu handhaben und daher als Folienmaterial bevozugt. Zudem ist Metall, und insbesondere Kupfer, ein guter Stromleiter, das somit als Leitermaterial bevorzugt ist.The Foil is preferably a metal foil, in particular a copper foil. As explained above is metal because of its homogeneous mechanical properties very uncomplicated to handle and therefore preferred as a film material. In addition, metal, and especially copper, is a good conductor, which is thus preferred as a conductor material.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Herstellen einer Mehrschicht-Struktur für eine Leiterplatine weist eine Platten-Beschichtungsvorrichtung zum Beschichten einer Platte mit flüssigem, aushärtbarem Beschichtungsmaterial auf, welche ihrerseits eine Beschichtungswalze zum Auftragen des Beschichtungsmaterials auf eine Seite der Platte aufweist. Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Herstellen einer Mehrschicht-Struktur hat ferner eine Folien-Auftragsvorrichtung, welche eine Folienauftragswalze zum Auftragen einer Folie auf die eine Seite der Platte aufweist, und eine Transportvorrichtung, von der die Platte an der Beschichtungswalze und an der Folienauftragswalze zum Auftragen des flüssigen Beschichtungsmaterials bzw. zum Auftragen der Folie mit der jeweiligen Walze in Kontakt stehend vorbeitransportierbar ist. Die Platten-Beschichtungsvorrichtung und die Folien-Auftragsvorrichtung sind als Vertikal-Beschichtungsvorrichtung bzw. als Vertikal-Folien-Auftragsvorrichtung mit vertikal angeordneter Beschichtungswalze bzw. vertikal angeordneter Folienauftragswalze ausgebildet. 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 bzw. zum Auftragen der Folie an der Folienauftragswalze vorbeigeführt wird.The inventive device for producing a multilayer structure for a printed circuit board a plate coater for coating a plate with liquid, hardenable Coating material, which in turn is a coating roller for applying the coating material to one side of the plate having. The device according to the invention for producing a multi-layer structure also has a film applicator, which is a film applicator roll for applying a foil to one side of the plate, and a transporting device from which the plate is attached to the coating roller and on the film applicator roll for applying the liquid coating material or for applying the film with the respective roller in contact standing is transported past. The plate coater and the film applicator are as a vertical coating device or as a vertical film applicator with vertically arranged coating roller or vertically arranged Foil form roller formed. The transport device is such trained that of She grabbed the plate hanging vertically at its upper edge is hanging and in this vertically Position for coating on the coating roller or for application the film is guided past the film applicator roll.
Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung können Platten unterschiedlichsten Formats in schneller und genauer und damit fehlerfreier Weise sowohl mit flüssigem Beschichtungsmaterial als auch mit einer Folie beschichtet werden. Das maximale Plattenformat ist lediglich durch die Längen der Beschichtungswalze bzw. der Folienauftragswalze 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 bzw. der Folienauftragswalze erstreckende Plattenteil in seiner Länge bis zur maximalen Länge der Beschichtungs- bzw. der Folienauftragswalze beliebig variierbar ist. Indem ferner die Platten von der Transportvorrichtung geführt an der Beschichtungswalze und an der Folienauftragswalze vorbeitransportiert werden, wird eine exaktere Beschichtung möglich als wenn der Transport z.B. mittels der Walzen selbst erfolgte.With the device according to the invention can Plates of different format in faster and more accurate and thus flawless way with both liquid coating material as well as being coated with a film. The maximum plate format is only by the lengths the coating roller or the film applicator roll limited, while of it starting any smaller plates without adjusting the associated transport device are coatable. Because the plates can always be at the same height level kept transported past the rollers, the along the coating roller or the film applicator roller extending Plate part in its length to to the maximum length the coating or the film applicator roll arbitrarily variable is. In addition, by the plates guided by the transport device to the Coating roller and transported past the film applicator roll become, a more exact coating possible than when the transport e.g. by means of the rollers themselves.
Bevorzugt weist die Platten-Beschichtungsvorrichtung eine zweite Beschichtungswalze auf, die der ersten Beschichtungswalze entsprechend ausgebildet ist und die derselben gegenüberliegend angeordnet ist, und die Folien-Auftragsvorrichtung weist bevorzugt eine zweite Folienauftragswalze auf, die der ersten Folienauftragswalze entsprechend ausgebildet ist und die derselben gegenüberliegend angeordnet ist, wodurch die Platte gleichmäßig auf beiden Seiten mit flüssigem Beschichtungsmaterial bzw. mit der Folie beschichtbar ist. Im Falle daß keine beidseitige Beschichtung vorgesehen ist, sind der Beschichtungswalze und der Folienauftragswalze vorteilhafterweise Gegenhalter, bevorzugt in Form von Gegenwalzen, gegenüberliegend angeordnet, um den für das Beschichten mit flüssigem Beschichtungsmaterial und das Auftragen der Folie erforderlichen Gegendruck zu erzeugen und um zu verhindern, daß die Platte verbogen wird oder bricht.Prefers The plate coater has a second coating roller formed on the first coating roller accordingly is and the opposite of the same is arranged, and the film applicator preferably has a second film applicator roll, the first Foil application roller is designed accordingly and the same opposite is arranged, making the plate evenly on both sides with liquid coating material or coatable with the film. In the case of no double-sided coating is provided, the coating roller and the film applicator roll advantageously counter-holders, preferably in the form of counter-rolls, opposite arranged for the Coating with liquid Coating material and the application of the film required To generate back pressure and to prevent the plate is bent or breaks.
Ferner ist die Folien-Auftragsvorrichtung bevorzugt mit einer Heizvorrichtung versehen, die der wenigstens einen Folienauftragswalze nachfolgend angeordnet ist und von welcher die Platte zum Aushährten des darauf aufgetragenen flüssigen Beschichtungsmaterials beheizbar ist.Further the film applicator is preferably with a heater provided, which arranged the at least one foil application roller below is and from which the plate to the serving of the applied thereon liquid Coating material is heated.
Ferner ist die Platten-Beschichtungsvorrichtung bevorzugt vor der Folien-Auftragsvorrichtung angeordnet und zum Auftragen von flüssigem Isolationsmaterial auf die Platte vorgesehen. Nach der Folien-Auftragsvorrichtung ist bevorzugt eine zweite Platten-Beschichtungsvorrichtung angeordnet, die der ersten Platten-Beschichtungsvorrichtung entsprechend ausgebildet ist und die zum Auftragen von flüssigem Photoresist auf die von der Folienautragsvorrichtung auf die Platte aufgetragene Folie vorgesehen ist.Further For example, the plate coater is preferably arranged in front of the foil applicator and for applying liquid Insulation material provided on the plate. After the film applicator a second plate coating device is preferably arranged, formed according to the first plate coating device is and for applying liquid Photoresist on the from the film applicator onto the plate applied film is provided.
Mit dieser Anordung können die Platten von derselben Transportvorrichtung geführt die zugehörigen Bearbeitungsstationen (Beschichtungsvorrichtungen und Folien-Auftragsvorrichtung) zur Durchführung der erfindungsgemäßen Verfahrensschritte wiederholt durchlaufen, ohne von der Transportvorrichtung abgenommen werden zu müssen. Hierbei sind. auch eine Belichtungsvorrichtung und eine Ätzvorrichtung, welche zum Ausbilden der Leiterstruktur im folienartigen Leitermaterial vorgesehen sind, derart ausgebildet, daß die Platten in der beschriebenen Weise von der Transportvorrichtung zu diesen Vorrichtungen hin und von diesen weg transportiert werden können, ohne daß die Platten von der Transportvorrichtung abgenommen werden müssen.With this arrangement, the plates guided by the same transport device can repeatedly pass through the associated processing stations (coating devices and film application device) for carrying out the method steps according to the invention without having to be removed from the transport device. Here are. also an exposure apparatus and an etching apparatus, which are provided for forming the conductor pattern in the sheet-like conductor material, the art formed that the plates can be transported in the manner described by the transport device to these devices and away from them, without the plates must be removed from the transport device.
Die Transportvorrichtung kann zum Beispiel als Transportwagen ausgebildet sein, der seitlich von der Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens 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 Platten-Beschichtungsvorrichtungen, der Folien-Auftragsvorrichtungen, der Heiz- und Belichtungs- und Metallisierungsvorrichtungen. Die Transportvorrichtung erstreckt sich hierbei bevorzugt durchgehend von einer Plattenzuführeinrichtung aus zu einer Plattenentnahmeeinrichtung hin.The Transport device can be designed, for example, as a transport vehicle be the side of the device for the implementation of the inventive method is moved along a transport path. The dolly can be provided with a support arm, on which a gripping device to attach the plate to be transported is arranged. Preferably, the Transport device, however, as a completely overhead transport device formed, which advantageously above those plant components extends, of which the plate is processed, such. B. the plate coating devices, the film applicators, the heating and exposure and metallization devices. The transport device preferably extends continuously from here a plate feeder out to a disk removal device out.
Durch die oben liegende Anordnung der Transportvorrichtung können Überwachungs-, Wartungs-, und/oder Reinigungsarbeiten an der Platten-Beschichtungsvorrichtung behinderungsfrei von der Seite aus durchgeführt werden. Hierdurch werden Stillstandzeiten der Anlage verringert, wodurch die Produktivität der Anlage gesteigert wird.By the overhead arrangement of the transport device can monitor, Maintenance and / or cleaning work on the plate coater be performed without hindrance from the side. This will be Downtime of the plant is reduced, reducing the productivity of the plant is increased.
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.Around to enable safer that the Plate as possible unbound in the direction of the rollers and to other processing stations is transported, the transport device is preferably designed such that the Plate along its entire upper edge side of the transport device is taken. Grasping along the entire upper edge side however, not only is it an uninterrupted detection, but also one at intervals successive, selective detection along the entire upper edge side to understand.
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.Around feed or remove from the coating system faster plates to be able to are advantageously an automatic Plattenzuführ- and / or an automatic plate removal device is provided, of which Plates supplied to the transport device or be removed from this.
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.To an advantageous embodiment the Plattenzuführeinrichtung a disk insertion shaft on, through which the plate of the transport device is supplied. The plate insertion shaft is funnel-shaped upwards rejuvenated trained and flows immediately adjacent to the gripping devices of the transport device out. By passing through the plate through the tapered Shaft can any distortions or other unevenness of the plate at its from the transport device to be taken edge side to be straightened thus ensuring a trouble-free transition is guaranteed to the transport device. As a result, transport congestion and rejects are avoided.
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.The Transport device may be formed such that the respective Plate when attaching the transport device of the gripping devices gradually in the sense of the zipper principle along the upper edge of the plate is taken. However, to the Accelerate the overall production process and thus increase productivity the Plattenzuführeinrichtung and the transport device preferably designed such that the respective Plate when attaching to the transport device at the same time along the entire edge side the plate is gripped by the transport device. The same is preferred for the disk removal device with regard to the release of Plate provided by the transport device.
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 Umlenk-Kettenrad zum Nachspannen der Kette als ortverstellbar in der Plattenzuführeinrichtung vorgesehen ist.When Transport device come for example in rails guided trolleys with attached gripping devices in question. A preferred Transport device is however a circulating transport chain, at the chain links the gripping devices are mounted. The transport chain is a cost-effective means of transport, which also driven in a simple manner driven by a pinion is. The transport chain is preferably deflected over two sprockets, while otherwise in their longitudinal direction is freely movable stored. The driven sprocket and the Chain drive, which preferably as a speed-controlled electric motor is provided, are preferably in the disk removal device arranged. The driven sprocket is here installed fixed installed, while the other deflection sprocket for tensioning the chain as location adjustable in the plate feeder is provided.
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 Plattenzuführeinrichtung 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 gesamte 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.The gripping devices can be designed as electronically controlled motor gripper, which open or close depending on the control. Preferably, simple mechanical gripping parts are provided as gripping devices, which are biased by spring force in the closing direction and can be opened by mechanical actuation. The simultaneous opening of a plurality of such mechanical gripping parts can be done for example by a bar, which is simultaneously pressed against several arranged on the transport chain gripping parts under opening the same. However, in order to ensure a faster production operation, the plate feed device and / or the plate removal device preferably has a parallel to the transport chain angeord Nete and with their speed circulating opener chain with attached to their members on pressure stamps. To open the gripping parts, the entire opener chain is pressed with its pressure punches against the gripping devices, whereby the spring-biased gripping parts of the gripping devices are opened via a mechanism. As a result, successive plates of the transport device can be supplied or removed from the conveyor belt in a constantly circulating conveyor chain, which reduces the production time for coated plates. The pressing of the opener chain can be done for example by means of an electric motor or by means of a pneumatic cylinder.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand bevorzugter Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert.The Invention will be described below with reference to preferred embodiments explained in more detail with reference to the drawing.
In der Zeichnung zeigen:In show the drawing:
Wie
aus
Ferner
weist die Vorrichtung zur Durchführung
des erfindungsgemäßen Verfahrens
eine Transportvorrichtung
Die
Folien-Auftragsvorrichtung
Benachbart
zu der zweiten Umfangsstelle
In
der Folienauftragswalze
Eine
von der Platten-Beschichtungsvorrichtung
Zur
Verbesserung der Haftung zwischen der Folie
In
Richtung des Transports der Platte
In
Richtung des Transports der Platte
Die
Folienauftragsvorrichtung
In
Transportrichtung der Platte
Bei
der Vorrichtung zur Durchführung
des erfindungsgemäßen Verfahrens,
welche nur auf einer Seite des Transportweges der Platte
Die
Folienauftragswalze
Die
Platte
Die
beiden Folienauftragswalzen
Ein
feststehender Formkörper
Dadurch
ist es möglich,
die Folie
Den
Folienauftragswalzen
Nachfolgend
den Führungswalzen
Die
dem ersten Paar Andrückwalzen
Nachfolgend
der mit eventuellen weiteren Paaren von Andrückrollen
Sämtliche
Walzen der Folienauftragsvorrichtung
Nachfolgend
werden die Platten-Beschichtungsvorrichtungen
Die
Platten-Beschichtungsvorrichtung
Die
jeweils auf der anderen Seite der Platte
Die
Platten-Beschichtungsvorrichtung
Der
Kern der Beschichtungswalze
Zwischen
den derart angeordneten Walzen der Platten-Beschichtungsvorrichtung
An
beiden Stahlwalzen
Die
Dichtungswalze
Die
Dichtungswalze
Gemäß der vorliegenden
Ausführungsform sind
die Beschichtungswalze
Durch
Einstellen des Anpreßdrucks
der Abstreifwalze
Aufgrund
der glatten Außenflächen der
Abstreifwalze
Der
Aufnahmeraum
Die
im Aufnahmeraum
Gemäß der in
Das
Greifteil
Hiernach
weist die Plattenzuführeinrichtung
Unmittelbar
am Ausmündungsende
Zum Öffnen der
Greifvorrichtungen
Der
Platteneinführungsschacht
In
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