DE19731133C2 - Verfahren zum Herstellen von Laminaten, insbesondere von Industrielaminaten - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von Laminaten, insbesondere Industrielaminaten, die aus Prepregs mit einer beidseitigen Beschichtung aus Metall­ folienabschnitten, insbesondere Kupferfolienabschnitten, bestehen,

• - wonach Pressbleche von einer oberen Kupferfolienbahn und einer unteren Kupferfolienbahn oberseitig und/oder unterseitig belegt und danach entsprechende Kupfer­ folienabschnitte von der bzw. den Kupferfolienbahnen abgetrennt werden,
• - und wonach Stapel aus den Prepregs und den Press­ blechen mit den den Prepreg zuzuordnenden Kupfer­ folienabschnitten zum Verbringen in eine Plattenpresse aufgebaut werden.

Bei den Pressblechen handelt es sich um sogenannte Glanz­ bleche, d. h. Pressbleche mit einer sehr glatten Ober­ fläche. Prepregs bezeichnet Flächenprodukte aus flexiblen oder starren Isolierstoffen. Als starre Isolierstoffe finden Schichtpressstoffe Verwendung, deren Träger­ materialien beispielsweise aus verschiedenartigen Papieren und Glasseidengeweben sowie einem Bindemittel bestehen. Als Bindemittel für die Trägermaterialien kommen wärmehärtende Kunstharze, wie beispielsweise Phenol und Epoxidharze in Frage. In der Plattenpresse werden die Prepregs in dem Stapel bis zu einer Temperatur erwärmt, bei der das Ver­ pressen zu den fertigen Laminaten erfolgt und das Kunstharz auspolymerisiert. - Industrielaminate bezeichnet ins­ besondere solche Laminate, die in der modernen Elektro­ technik und Elektronik zum Aufbau elektrischer Schaltungen eingesetzt werden. Es handelt sich um plattenförmige Produkte vorgegebener Länge und Breite mit regelmäßig rechteckigem oder auch quadratischem Grundriss.

Man kennt ein Verfahren zur Herstellung kupferkaschierter Laminate, die jeweils einen Prepreg aufweisen, wobei ein Kupferfolienabschnitt an mindestens einer Seite des Prepregs haftet. Nach diesem Verfahren wird ein Pressblech in einen Verlegebereich eingeführt und ein Kupferfolien­ abschnitt auf das Pressblech aufgebracht. Die so gebildete erste Schichtanordnung aus Pressblech und Kupferfolien­ abschnitt wird in einen weiteren Verlegebereich überführt. Dort wird eine zweite Schichtanordnung aus Pressblech, Kupferfolienabschnitt und Prepreg gebildet, indem ein Prepreg auf die Oberfläche des Kupferfolienabschnitts der ersten Schichtanordnung aufgebracht wird. Die zweite Schichtanordnung wird in eine nachgeschaltete Stapelstation überführt. Dort wird ein Buch aus sequentiell auf einer Trägerplatte gestapelten zweiten Schichtanordnungen gebildet, wobei jede zweite Schichtanordnung von der ihr benachbarten zweiten Schichtanordnung durch ein Pressblech getrennt ist (vgl. EP 0 580 809). Die zur Herstellung der Laminate erforderlichen Kupferfolienabschnitte werden von Kupferfolienbahnen abgetrennt. Die Abmessungen der Kupfer­ folienabschnitte entsprechen denen der Pressbleche bzw. zu beschichtenden Prepregs. - Es hat sich herausgestellt, dass Kupferfolienbahnen von verschiedenen Kupferfoliencoils unterschiedliche Spannungen aufweisen. Derartige unter­ schiedliche Spannungen können beispielsweise schon beim Wickeln der Kupferfolienbahnen nach ihrer Herstellung zu Coils entstehen. Jedenfalls resultieren aus diesen unter­ schiedlichen Spannungen unterschiedliche Eigenschaften der Kupferfolienbahnen und folglich der davon abgetrennten Kupferfolienabschnitte. Unter Berücksichtigung der Tat­ sache, dass die Laminate extrem dünn sind - so beträgt die Dicke der Kupferfolie beispielsweise maximal 70 µm und darunter - besteht die Gefahr, dass sich die Laminate auf­ grund der unterschiedlichen Spannungen verwerfen oder ver­ winden. Das gilt insbesondere unter Berücksichtigung der Tatsache, dass die Prepregs auf ihrer Oberseite und Unter­ seite mit Kupferfolienabschnitten von unterschiedlichen Kupferfolienbahnen bzw. -coils beschichtet werden. Die daraus resultierenden Nachteile will die Erfindung ver­ meiden.

Im Rahmen der gattungsbildenden EP 0 580 809 B1 wird ein System und Verfahren zur Herstellung von kupfer­ beschichteten, glasfaserverstärkten Epoxidharz-Laminaten beschrieben. Dabei wird eine zu Bögen geschnittene Schicht aus Kupferfolie auf wenigstens eine Oberfläche der zuge­ hörigen Pressplatte aufgebracht. Die so gebildete erste Schichtanordnung aus Pressplatte und Kupferfolie wird zu einem Buch aus sequentiell auf einer Trägerplatte gestapelten zweiten Schichtanordnungen komplettiert, wobei jede zweite Schichtanordnung von der ihr benachbarten Schichtanordnung durch eine Pressplatte getrennt ist.

Durch die deutsche Offenlegungsschrift DE 42 09 496 A1 ist eine Anlage zum Zusammenlegen von Vorproduktfolien zu Vor­ produkteinheiten im Zuge der Herstellung von Laminatplatten bekannt geworden. Diese Anlage weist eine als einheitlicher Entstapel- und Zusammenlegewagen ausgebildete Entstapel- und Zusammenlegeeinrichtung auf. Dabei ist wenigstens eine der Entstapel- und Zusammenlegewagen mit einer Wende­ vorrichtung für Vorproduktfolien ausgerüstet, was in der dortigen Fig. 4 durch einen Kreisbogen angedeutet wurde.

Die Erfindung geht von dem technischen Problem aus, ein derartiges Verfahren anzugeben, wonach sich Prepregs mit Metall- bzw. Kupferfolie von unterschiedlichen Bahnen bzw. Coils derart belegen lassen, dass bei den daraus her­ gestellten Laminaten und insbesondere Industrielaminaten unerwünschte Deformationen nicht länger auftreten.

Diese Aufgabe löst die Erfindung nach einem ersten Vor­ schlag dadurch, dass

• - bei einem für die Stapelung untersten Pressblech mit lediglich oberseitiger Kupferfolienabschnittbelegung von der oberen Kupferfolienbahn das von unten zweite, vierte und jedes weitere zweite Pressblech mit jeweils beidseitiger Kupferfolienabschnittbelegung vor seiner Stapelung um 180° gewendet wird und
• - dadurch jedem Prepreg Kupferfolienabschnitte von ent­ weder nur der oberen Kupferfolienbahn oder nur der unteren Kupferfolienbahn zugeordnet werden, und dass
• - das für die Stapelung oberste Pressblech in Abhängig­ keit von einer lediglich oberseitigen oder lediglich unterseitigen Kupferfolienabschnittbelegung der jeweiligen beidseitigen Kupferfolienabschnittbelegung des vorgeordneten Prepregs um 180° gewendet oder nicht gewendet wird, so dass
• - die Prepregs stets nur mit Kupferfolienabschnitten belegt werden, die von der gleichen Kupferfolienbahn stammen, obwohl die Pressbleche stets oberseitig mit Kupferfolienabschnitten von der oberen Kupferfolien­ bahn und unterseitig mit Kupferfolienabschnitten von der unteren Kupferfolienbahn belegt werden, und zwar mit Ausnahme des jeweils untersten Pressbleches und des obersten Pressbleches.

Nach einem anderen Vorschlag der Erfindung ist zur Lösung der gestellten Aufgabe bei einem gattungsgemäßen Verfahren vorgesehen, dass

• - bei einem für die Stapelung untersten Pressblech mit lediglich unterseitiger Kupferfolienabschnittbelegung von der unteren Kupferfolienbahn dieses Pressblech selbst, das von unten dritte, fünfte und jedes weitere zweite Pressblech mit jeweils beidseitiger Kupfer­ folienabschnittbelegung vor seiner Stapelung um 180° gewendet wird und
• - dadurch jedem Prepreg Kupferfolienabschnitte von ent­ weder nur der oberen Kupferfolienbahn oder nur der unteren Kupferfolienbahn zugeordnet werden, und dass
• - das für die Stapelung oberste Pressblech in Abhängig­ keit von einer lediglich oberseitigen oder lediglich unterseitigen Kupferfolienabschnittbelegung und der jeweiligen beidseitigen Kupferfolienabschnittbelegung des vorgeordneten Prepregs um 180° gewendet oder nicht gewendet wird, so dass
• - die Prepregs stets nur mit Kupferfolienabschnitten belegt werden, die von der gleichen Kupferfolienbahn stammen, obwohl die Pressbleche stets oberseitig mit Kupferfolienabschnitten von der oberen Kupferfolien­ bahn und unterseitig mit Kupferfolienabschnitten von der unteren Kupferfolienbahn belegt werden, und zwar mit Ausnahme des jeweils untersten Pressbleches und obersten Pressbleches.

Diese Maßnahmen der Erfindung haben zur Folge, dass die Prepregs stets nur mit Kupferfolienabschnitten belegt werden, die von der gleichen Kupferfolienbahn und folglich dem gleichen Kupferfoliencoil kommen, obwohl die Press­ bleche stets oberseitig mit Kupferfolienabschnitten von der oberen Kupferfolienbahn und unterseitig mit Kupferfolien­ abschnitten von der unteren Kupferfolienbahn belegt werden, und zwar mit Ausnahme des jeweils untersten und obersten Preßbleches. Bei dem untersten Preßblech besteht die Möglichkeit der Belegung entweder oberseitig mit einem Kupferfolienabschnitt von der oberen Kupferfolienbahn oder unterseitig mit einem Kupferfolienab­ schnitt von der unteren Kupferfolienbahn. Danach richtet sich dann, ob das zweite und jedes weitere zweite Preßblech gewendet werden muß oder ob das unterste Preßblech selbst, das dritte Preßblech und jedes weitere Preßblech gewendet werden muß. In Abhängigkeit davon, ob das oberste Prepreg dem obersten Preßblech mit einem seiner Unterseite zugeordneten Kupferfolienabschnitt von der unteren Kupfer­ folienbahn oder der oberen Kupferfolienbahn zugewandt ist, muß das oberste Preßblech entweder unterseitig mit einem Kupferfolienabschnitt von der unteren Kupferfolienbahn oder oberseitig mit einem Kupferfolienabschnitt von der oberen Kupferfolienbahn belegt werden. Im ersteren Fall erübrigt sich ein Wenden des oberen Preßbleches, während im letzteren Fall das obere Preßblech um 180° gewendet werden muß. - Im Ergebnis entstehen aus den nach Lehre der Erfindung mit Kupferfolienabschnitten von stets der gleichen Kupferfolienbahn belegten Prepregs Laminate und insbesondere Industrielaminate, die deformationsfrei sind, weil nicht länger unterschiedliche Spannungen in den Folienbeschichtungen auftreten, aus denen sonst Ver­ werfungen, Verwindungen oder dergleichen Deformationen resultieren. Das gelingt im Rahmen der Erfindung in überraschend einfacher Weise.

Weitere erfindungswesentliche Maßnahmen sind im folgenden aufgeführt. So sieht die Erfindung vor, daß bei gerader Prepreg-Anzahl das für die Stapelung unterste Preßblech oberseitig mit einem Kupferfolienabschnitt von der oberen Kupferfolienbahn und das für die Stapelung oberste Preßblech unterseitig mit einem Kupferfolienabschnitt von der unteren Kupferfolienbahn belegt wird, so daß bei dieser Ausführungsform weder das unterste Preßblech noch das oberste Preßblech gewendet werden muß. Nach einer anderen Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, daß bei ungerader Prepreg-Anzahl das für die Stapelung unterste und oberste Preßblech jeweils oberseitig mit einem Kupfer­ folienabschnitt von der oberen Kupferfolienbahn belegt wird. Danach muß das oberste Preßblech um 180° gewendet werden, jedoch ist die Belegung des untersten und obersten Preßbleches identisch.

Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher er­ läutert; es zeigen:

Fig. 1 in schematischer Ansicht eine Legestation mit einer Preßblechzuführung, einem oberen Kupferfoliencoil, einem unteren Kupferfoliencoil und einer nachge­ schalteten Trennvorrichtung,

Fig. 2 eine Preßblech-Belegung mit Kupferfolienabschnitten und eine nachgeschaltete Stapelung der Prepregs mit den belegten Preßblechen bei gerader Prepreg-Anzahl und

Fig. 3 den Gegenstand nach Fig. 2 in einer Ausführungs­ form, bei welcher das unterste Preßblech unter­ seitig mit einem Kupferfolienabschnitt belegt ist und

Fig. 4 eine Preßblechbelegung mit Kupferfolienabschnitten und nachgeschaltete Stapelung der Prepregs und Preßbleche bei ungerader Prepreg-Anzahl.

In den Figuren ist ein Verfahren zum Herstellen von Laminaten, insbesondere Industrielaminaten, dargestellt, die aus Prepregs 1 mit einer beidseitigen Beschichtung aus Kupferfolienabschnitten 2u, 2o bestehen. Nach diesem Verfahren werden Preßbleche 3 von einer oberen Kupfer­ folienbahn 4 und einer unteren Kupferfolienbahn 5 ober­ seitig und/oder unterseitig belegt und danach entsprechende Kupferfolienabschnitte 2 von der bzw. den Kupferfolienbahnen 4, 5 mittels einer Trennvorrichtung 6, z. B. Schneidvorrichtung, abgetrennt. Die Kupferfolien­ bahnen 4, 5 werden von Kupferfoliencoils 7, 8 abgezogen. Wie die Zuführung der Kupferfolienbahnen 4, 5 zu den durchlaufenden Preßblechen 3 im einzelnen erfolgt, bedarf hier keiner Erläuterung. Nach dem Belegen der Preßbleche 3 mit Kupferfolienabschnitten 2u, 2o werden Stapel aus den Prepregs 1 und den Preßblechen 3 mit den den Prepregs 1 zuzuordnenden Kupferfolienabschnitten 2u, 2o zum Verbringen in eine Plattenpresse aufgebaut.

Nach der in Fig. 2 dargestellten Ausführungsform bei einem für die Stapelung untersten Preßblech 3a mit lediglich oberseitiger Kupferfolienabschnittbelegung 2o von der oberen Kupferfolienbahn 4 wird von unten das zweite, vierte usw., nämlich jedes weitere zweite Preßblech 3 mit jeweils beidseitiger Kupferfolienabschnittbelegung 2o, 2u vor seiner Stapelung um 180° gewendet. Dadurch werden jedem Prepreg 1 Kupferfolienabschnitte von entweder nur der oberen Kupferfolienbahn 4 oder nur der unteren Kupfer­ folienbahn 5 zugeordnet. Das für die Stapelung oberste Preßblech 3b wird in diesem Fall in Abhängigkeit von seiner lediglich unterseitigen Kupferfolienabschnittbelegung 2u und in Abhängigkeit von der jeweiligen beidseitigen Kupferfolienabschnittbelegung des vorgeordneten Prepregs nicht um 180° gewendet, weil der Unterseite des vorgeordneten und obersten Prepregs 1 ebenfalls ein Kupferfolienabschnitt 2u von der unteren Kupferfolienbahn 5 zugeordnet ist.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 3 wird bei einem für die Stapelung untersten Preßblech 3a mit lediglich unter­ seitiger Kupferfolienabschnittbelegung 2u von der unteren Kupferfolienbahn 5 dieses Preßblech 3 selbst, das von unten dritte und jedes weitere zweite Preßblech 3 mit jeweils beidseitiger Kupferfolienabschnittbelegung 2o, 2u vor seiner Stapelung um 180° gewendet, so daß in diesem Fall ebenfalls jedem Prepreg 1 Kupferfolienabschnitte 2o, 2u von entweder nur der oberen Kupferfolienbahn 4 oder nur der unteren Kupferfolienbahn 5 zugeordnet werden. In diesem Fall muß das für die Stapelung oberste Preßblech 3b in Abhängigkeit von seiner zwangsläufig lediglich oberseitigen Kupferfolienabschnittbelegung 2o und der beidseitigen Kupferfolienabschnittbelegung 2o, 2u des vorgeordneten Prepregs 1 um 180° gewendet werden.

Auch nach Fig. 4 muß das oberste Preßblech 3b mit lediglich oberseitiger Kupferfolienabschnittbelegung 2o gewendet werden, obwohl das unterste Preßblech 3a ebenfalls eine oberseitige Kupferfolienabschnittbelegung 2o von der oberen Kupferfolienbahn 4 aufweist, weil in diesem Fall eine ungerade Prepreg-Anzahl verwirklicht ist.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 und folglich bei gerader Prepreg-Anzahl ist das für die Stapelung unterste Preßblech 3a oberseitig mit einem Kupferfolienabschnitt 2o von der oberen Kupferfolienbahn 4 belegt worden, während das für die Stapelung oberste Preßblech 3b unterseitig mit einem Kupferfolienabschnitt 2u von der unteren Kupfer­ folienbahn 5 belegt worden ist, so daß in diesem Fall nur das zweite und vierte Preßblech 3 und folglich - soweit vorhanden - jedes weitere zweite Preßblech um 180° gewendet werden muß.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 4 und folglich bei ungerader Prepreg-Anzahl ist das für die Stapelung unterste und oberste Preßblech 3a, 3b jeweils oberseitig mit einem Kupferfolienabschnitt 2o von der oberen Kupferfolienbahn 4 belegt worden, so daß in diesem Fall das oberste Preßblech 3b und folglich nach dem Ausführungsbeispiel sechste Preßblech wie schon das zweite und vierte Preßblech um 180° gewendet werden muß.

In den Figuren machen die geraden horizontalen Pfeile deut­ lich, bei welchen Preßblechen 3 auf ein Wenden im Zuge der Stapelung verzichtet werden kann, während die in einem Drehsinn gewundenen Pfeile deutlich machen, welche Preß­ bleche 3 im Zuge der Stapelung um 180° gewendet werden müssen.

Claims (4)

1. Verfahren zum Herstellen von Laminaten, insbes. Industrielaminaten, die aus Prepregs (1) mit einer beidseitigen Beschichtung aus Metallfolienabschnitten, insbes. Kupferfolienabschnitten (2u, 2o) bestehen, wonach Preßbleche (3) von einer oberen Kupferfolienbahn (4) und einer unteren Kupferfolienbahn (5) oberseitig und/oder unterseitig belegt und danach entsprechende Kupferfolien­ abschnitte (2) von der bzw. den Kupferfolienbahnen (4, 5) abgetrennt werden, und wonach Stapel aus den Prepregs (1) und den Preßblechen (3) mit den den Prepregs (1) zuzuordnenden Kupferfolienabschnitten (2u, 2o) zum Ver­ bringen in eine Plattenpresse aufgebaut werden, dadurch gekennzeichnet, daß

• - bei einem für die Stapelung untersten Preß­ blech (3a) mit lediglich oberseitiger Kupferfolien­ abschnittbelegung (2o) von der oberen Kupferfolien­ bahn (4) das von unten zweite, vierte und jedes weitere zweite Preßblech (3) mit jeweils beid­ seitiger Kupferfolienabschnittbelegung (2o, 2u) vor seiner Stapelung um 180° gewendet wird und
• - dadurch jedem Prepreg (1) Kupferfolien­ abschnitte (2o, 2u) von entweder nur der oberen Kupferfolienbahn (4) oder nur der unteren Kupfer­ folienbahn (5) zugeordnet werden, und daß
• - das für die Stapelung oberste Preßblech (3b) in Abhängigkeit von einer lediglich oberseitigen oder lediglich unterseitigen Kupferfolienabschnitt­ belegung (2o, 2u) und der jeweiligen beidseitigen Kupferfolienabschnittbelegung (2o, 2u) des vorge­ ordneten Prepregs (1) um 180° gewendet oder nicht gewendet wird, so daß
• - die Prepregs (1) stets nur mit Kupferfolien­ abschnitten (2o, 2u) belegt werden, die von der gleichen Kupferfolienbahn (4, 5) stammen, obwohl die Preßbleche (3a, 3b) stets oberseitig mit Kupferfolienabschnitten (2o, 2u) von der oberen Kupferfolienbahn (4) und unterseitig mit Kupfer­ folienabschnitten (2u, 2o) von der unteren Kupfer­ folienbahn (5) belegt werden, und zwar mit Ausnahme des jeweils untersten Preßbleches (3a) und des obersten Preßblechs (3b).

2. Verfahren nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1, dadurch gekennzeichnet, daß

• - bei einem für die Stapelung untersten Preßblech (3a) mit lediglich unterseitiger Kupferfolien­ abschnittbelegung (2u) von der unteren Kupfer­ folienbahn (5) dieses Preßblech (3a) selbst, das von unten dritte, fünfte und jedes weitere zweite Preßblech (3) mit jeweils beidseitiger Kupfer­ folienabschnittbelegung (2o, 2u) vor seiner Stapelung um 180° gewendet wird und
• - dadurch jedem Prepreg (1) Kupferfolienabschnitte (2o, 2u) von entweder nur der oberen Kupfer­ folienbahn (4) oder nur der unteren Kupferfolien­ bahn (5) zugeordnet werden, und daß
• - das für die Stapelung oberste Preßblech (3b) in Abhängigkeit von einer lediglich oberseitigen oder lediglich unterseitigen Kupferfolienabschnitt­ belegung (2o, 2u) und der jeweiligen beidseitigen Kupferfolienabschnittbelegung (2o, 2u) des vorge­ ordneten Prepregs (1) um 180° gewendet oder nicht gewendet wird, so daß
• - die Prepregs (1) stets nur mit Kupferfolien­ abschnitten (2o, 2u) belegt werden, die von der gleichen Kupferfolienbahn (4, 5) stammen, obwohl die Preßbleche (3a, 3b) stets oberseitig mit Kupferfolienabschnitten (2o, 2u) von der oberen Kupferfolienbahn (4) und unterseitig mit Kupfer­ folienabschnitten (2u, 2o) von der unteren Kupfer­ folienbahn (5) belegt werden und zwar mit Ausnahme des jeweils untersten Preßblechs (3a) und des obersten Preßblechs (3b).

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei gerader Prepreg-Anzahl das für die Stapelung unterste Preßblech (3a) oberseitig mit einem Kupferfolienabschnitt (2o) von der oberen Kupferfolienbahn (4) und das für die Stapelung oberste Preßblech (3b) unterseitig mit einem Kupferfolienabschnitt (2u) von der unteren Kupferfolienbahn (5) belegt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei ungerader Prepreg-Anzahl das für die Stapelung unterste und oberste Preßblech (3a, 3b) jeweils oberseitig mit einem Kupferfolienabschnitt (2o) von der oberen Kupferfolienbahn (4) belegt wird.