DE19510227A1

DE19510227A1 - Application of UV-curable coating compsn. to both sides of circuit board

Info

Publication number: DE19510227A1
Application number: DE1995110227
Authority: DE
Inventors: Hans-Juergen Dipl Ing Schaefer
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1995-03-23
Filing date: 1995-03-23
Publication date: 1996-09-26

Abstract

In coating circuit boards with a UV-curable coating applied to both sides by roll coating, the boards are kept at room temp. and coated with a photopolymerisable compsn. (I), contg. 70-95 wt.% solids and having a viscosity of 10-60 Pa.s at 25 deg C. (I) is kept in the 1-10 Pa.s viscosity range by using dosing rolls kept at 25-60 deg C. It is applied in thicknesses of 10-100 microns at a coating viscosity of 20-100 Pa.s and rate of 5-20 m/min. with gummed polished coating rolls cooled to a surface temp. of 5-20 deg C. and kept free from coating at the edge. The coating is dried for 60-120 s at 80-120 deg C. Also claimed is the appts. used.

Description

Das Walzenbeschichtungsverfahren ist das am häufigsten verwendete Beschich tungsverfahren. Es wird insbesondere zum Beschichten flächiger Trägerstoffe verwendet. Zum Beschichten ebener nicht saugfähiger Substrate mit niedrig viskosen Beschichtungsmitteln wird eine gummierte Auftragswalze benutzt, um die Substratunebenheiten auszugleichen. Da hierzu ein gewisser Anpressdruck erforderlich ist, wird ein niedrigviskoses Beschichtungsmittel abgequetscht, so daß eine Beschichtung nicht möglich ist. Daher werden die gummierten Auf tragswalzen mit feinen Rillen versehen, so daß das Beschichtungsmittel über das Volumen der Rillen aufgetragen werden kann. Somit ist eine gleichmäßige Auftragsmenge gewährleistet. Bei höherviskosen Beschichtungsmitteln läßt sich dieses Verfahren jedoch nicht anwenden. Die Auftragsmenge wird hierbei durch den zwischen Dosier- und Auftragswalze gebildeten Spalt bestimmt. Das Problem aller derartiger Walzenbeschichtungsanlagen besteht jedoch in der Parallelität des Walzenspaltes. Außerdem kann die Rundlaufgenauigkeit mangelhaft sein, so daß es sowohl auf den Außenseiten des Substrates wie auch in Beschichtungsrichtung zu erheblichen Auftrags und Dickenschwankungen kommt. Bei Schichtdicken unter 100 µm ist dies durch nachträgliches Messen nur schwer und häufig nicht ohne Zerstörung der Substrate zur Anfertigung von Schliffen feststellbar.The roller coating process is the most frequently used coating process. It is used in particular for coating flat substrates used. For coating flat, non-absorbent substrates with low A gummed applicator roller is used to make viscous coating agents to compensate for the substrate unevenness. Because of this, a certain contact pressure a low-viscosity coating agent is squeezed off, so that coating is not possible. Therefore, the rubberized on support rollers with fine grooves so that the coating agent over the volume of the grooves can be applied. So is an even one Order quantity guaranteed. With higher viscosity coating agents however, do not use this procedure. The order quantity is here determined by the gap formed between the metering and application roller. However, the problem with all such roll coating systems is the parallelism of the nip. In addition, the concentricity can be defective so that it is on both the outside of the substrate as well considerable coating and thickness fluctuations occur in the coating direction. In the case of layer thicknesses below 100 µm, this is only possible by subsequent measurement difficult and often not without destroying the substrates for the production of Grinding noticeable.

Eine Sicherheit, daß kein Bereich der Beschichteten Oberfläche den vorgege benen Toleranzbereich unterschritten hat, ist nicht gegeben.A certainty that no area of the coated surface specified below the tolerance range is not given.

Desweiteren ist es problematisch einen beschichtungsfreien Substratrand zu erzielen, der den Transport des Substrates zum Trockner ermöglicht.Furthermore, it is problematic to have a coating-free substrate edge achieve, which enables the transport of the substrate to the dryer.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung bereitzustellen, mit der sowohl eine Parallelität der Dosier- und Auftrags walzen, eine über die Breite und in Beschichtungsrichtung gleichmäßige Schicht dicke sowie ein beschichtungsfreier Substratrand erzielbar ist. The present invention is therefore based on the object of a device provide with both a parallelism of dosing and application roll a layer that is uniform across the width and in the coating direction thickness and a coating-free substrate edge can be achieved.

Zur Lösung dieser Probleme wird erfindungsgemäß eine doppelseitige Walzen beschichtungsanlage verwendet, (Fig. 1) die aus zwei Dosierwalzen (Fig. 1/1 und 2) und aus zwei Auftragswalzen (Fig. 1/3 und 4) besteht.To solve these problems, a double-sided roller coating system is used according to the invention ( Fig. 1), which consists of two metering rollers ( Fig. 1/1 and 2) and two application rollers ( Fig. 1/3 and 4).

Die bevorzugten Schichtdicken insbesondere für die Beschichtung von Leiter platten sind 10 µm, 50 µm, und 100 µm.The preferred layer thicknesses in particular for the coating of conductors plates are 10 µm, 50 µm, and 100 µm.

Zum Auftragen dieser Schichtdicken mit einer Toleranz von 10% wird eine erfindungsgemäße Walzenbeschichtungsanordnung (Fig. 2) verwendet, die im Randbereich der Dosierwalzen (Fig. 2/1) eine galvanische Metallisierung (Fig. 2/2) in der gewünschten Beschichtungsdicke aufweist.To apply these layer thicknesses with a tolerance of 10%, a roller coating arrangement according to the invention ( Fig. 2) is used which has a galvanic metallization ( Fig. 2/2) in the desired coating thickness in the edge region of the metering rollers ( Fig. 2/1).

Hierbei handelt es sich vorzugsweise um eine Chrom- bzw. Chrom/Nickelschicht in den Dicken von 10 µm, 50 µm und 100 µm.This is preferably a chrome or chrome / nickel layer in the thicknesses of 10 µm, 50 µm and 100 µm.

Über diese auf einer beliebigen Breite von ca. 1 bis 20 cm galvanisch auf gebrachten Metallschicht, läßt sich ein Höchstmaß an Parallelität erreichen. Gleichzeitig läßt sich die Rundlaufgenauigkeit ermitteln, wenn diese Metall schicht ihren Kontakt zur gummierten Auftragswalze (Fig. 2/3) verliert.A maximum degree of parallelism can be achieved by means of this galvanically applied metal layer on any width of approximately 1 to 20 cm. At the same time, the concentricity can be determined if this metal layer loses its contact with the rubberized application roller ( Fig. 2/3).

Um eine gleichmäßige Dicke des Beschichtungsfilms sicher zu stellen, muß gewährleistet werden, daß diese Metalldistanzschicht immer im Kontakt mit der Auftragswalze bleibt, ohne in diese einzudringen.To ensure a uniform thickness of the coating film, must be ensured that this metal spacer is always in contact with the The application roller remains without penetrating it.

Dies wird erfindungsgemäß durch das Anbringen eines leitfähigen Gleitkontakt rings erzielt, (Fig. 2/4) der auf die gleiche Dicke der Gummierung ge schliffen wurde.This is achieved according to the invention by attaching a conductive sliding contact ring, ( Fig. 2/4) which was ground to the same thickness of the rubber coating.

Wird an einen leitfähigen Gleitkontaktring Spannung angelegt, so beginnt der Strom zu fließen, sobald beide Ringe Kontakt mit der Metalldistanzschicht der Dosierwalze haben. Sollten mangelhafte Rundlaufeigenschaften zur Kontakt unterbrechung führen, so kann dies über ein Meßgerät (Fig. 2/5) erfaßt und über eine Steuerung korrigiert bzw. die Anlage abgeschaltet werden.If voltage is applied to a conductive sliding contact ring, the current begins to flow as soon as both rings come into contact with the metal spacer layer of the metering roller. If poor concentricity results in contact interruption, this can be recorded using a measuring device ( Fig. 2/5) and corrected using a controller or the system can be switched off.

Der leitfähige Gleitkontaktring sollte eine ähnliche thermische Ausdehnung wie der Gummi besitzen, jedoch nicht verformbar sein. Eine Isolation (Fig. 2/6) zum Metallkern der Walze sollte gewährleistet sein. Vorteilhafterweise besteht er mit der gleichen Dicke wie die Gummierung und einer Breite von vorzugsweise 0,5 bis 20 mm aus Kunststoff, wobei nur die äußere Schicht leitfähig ist.The conductive sliding contact ring should have a thermal expansion similar to that of the rubber, but should not be deformable. Insulation ( Fig. 2/6) to the metal core of the roller should be ensured. It is advantageously made of plastic with the same thickness as the rubber coating and a width of preferably 0.5 to 20 mm, only the outer layer being conductive.

Dieser leitfähige Gleitkontaktring läßt sich vorteilhafterweise aus einem Hartgeweberohr herausschneiden, daß den Innendurchmesser der Metallwalze hat und dessen äußere Gewebelagen mit einem leitfähigen Material hergestellt wurden. This conductive sliding contact ring can advantageously be made from one Cut out the hard tissue tube that the inside diameter of the metal roller has and the outer fabric layers made with a conductive material were.

Über einen Schreiber (Fig. 2/5) läßt sich nun der gleichmäßige Stromfluß dokumentieren, so daß eine aufwendige Untersuchung an den Substraten nicht erforderlich ist.The uniform current flow can now be documented using a recorder ( Fig. 2/5), so that a complex examination of the substrates is not necessary.

Die Breite zwischen den beiden Metalldistanzschichten bestimmt die Beschichtungsbreite. (Fig. 2/7).The width between the two metal spacers determines the coating width. ( Fig. 2/7).

Es ist somit erforderlich, Dosierwalzen für die gängigen Schichtstärken und Breiten zu bevorraten.It is therefore necessary to use dosing rollers for the common layer thicknesses and To stock widths.

Diese erfindungsgemäße Vorrichtung ermöglicht es erstmalig bei Schichtdicken unter 100 µm eine gleichmäßige Schichtverteilung sowohl über die Substrat breite wie über die Länge zu gewährleisten, ohne daß hierzu Messungen auf dem beschichteten Substrat notwendig sind.This device according to the invention makes it possible for the first time with layer thicknesses less than 100 µm a uniform layer distribution both over the substrate to ensure wide as well as over the length without taking measurements the coated substrate are necessary.

Gleichzeitig wird insbesondere bei hochviskosen und tixotropen Beschich tungsmitteln ein beschichtungsfreier Rand erzeugt, der für den Weitertrans port der Substrate in den Trockner erforderlich ist.At the same time, especially with highly viscous and tixotropic coating a coating-free edge generated for the further trans port of the substrates in the dryer is required.

Claims

1. Device for parallel edge-free coating of printed circuit boards in the roller coating process, characterized in that a 10 to 200 µm thick metal spacer layer is applied to the metering rollers in the edge area by galvanic coating with a preferred width of 10 to 100 mm and that in the edge area of the application rollers 0.5 to 20 mm wide conductive sliding contact ring is attached, which has the thickness of the rubber coating and the contact thickness of the coating thickness is adjustable via its contact.

2. Device according to claim 1, characterized in that the galvanically applied metal spacer layer consists of chrome or chrome / nickel.

3. Device according to claim 1, characterized in that the sliding contact ring made of conductive plastic, preferably made of conductive hard tissue, and is insulated from the inner roll core.

4. The device according to claim 1, characterized in that the sliding contact ring is made of copper or brass.

5. The device according to claim 1, characterized in that the coating device can only be operated if the current flow through the Sliding contact rings and the metering roller is guaranteed.