DE2060827B2

DE2060827B2 - Contact copying device for simultaneous double sided illumination - has chain coupling transport drive for printed cct boards

Info

Publication number: DE2060827B2
Application number: DE2060827A
Authority: DE
Inventors: Johannes 6051 Nieder-Roden Ruediger; Helmar 6111 Muenster Weis
Original assignee: Wilhelm Staub 6078 Neu-Isenburg GmbH
Current assignee: Wilhelm Staub 6078 Neu-Isenburg GmbH
Priority date: 1970-12-10
Filing date: 1970-12-10
Publication date: 1975-10-16
Also published as: DE2060827A1

Abstract

A contact copying device for simultaneous twin sided illumination of printed circuit boards with twin vacuum copying framework positioned one on top of the other on separate pathways and coupled by a transport chain controlled from the illumination position by sensors. Changes in the illumination level of the copying plane by means of light sources are achieved using a time control relay to all the exposure time allowed. Vacuum systems evacuate the copying frameworks and are also activated by the positional sensors. The twin light sources are adjustable. The complete apparatus is sparing in space and is easy to feed and control from a single position so that the operative can be seated.

Description

Die Erfindung betrifft ein Kontaktkopiergerät zur gleichzeitigen doppelseitigen Belichtung von Leiterplatten, in welchem zwischen zwei Kopierlichtquellen zwei Vakuumkopierrahmen in die Betriebsstellung hinein und aus dieser heraus bewegbar sind.The invention relates to a contact copier for simultaneous double-sided exposure of printed circuit boards, in which between two copier light sources two vacuum copier frames into the operating position and can be moved out of this.

Für Kleinserien oder Laborzwecke werden bereits Kopiergeräte für die doppelseitige Leiterplattenbelichtung angeboten. Diese Geräte sind mit besonders aktinischen Leuchtstofflampen ausgerüstet, die nahe bei der Kopierebene Hegen. Das zu kopierende Material wird entweder zwischen zwei transparenten Folien, die in einen Rahmen eingespannt sind oder zwischen einer Glasscheibe und einer Folie eingelegt und mit Vaikuum angepreßt. Das Leuchtröhrenfeld liegt dabei ober- und unterhalb dieses Vakuumrahmens.For small series or laboratory purposes, copiers are already being used for double-sided PCB exposure offered. These devices are equipped with special actinic fluorescent lamps that are close to the copy plane Hegen. The material to be copied is either between two transparent foils, the are clamped in a frame or inserted between a pane of glass and a film and with Vaikuum pressed on. The fluorescent tube field lies above and below this vacuum frame.

Diese Geräte entsprechen vielfach nicht mehr den modernen Anforderungen. Das Auflösungsvermöigen ist durch das Streulicht begrenzt. Die Resistschichten werden verstärkt, um eine genügende Resistenz gegenüber den heutigen Stellätzmitteln zu erreichen, die durch die industriealisierte Fertigung erforderlich sind. Die bisher erwähnten Geräte entsprechen in der Verfahrensweise und. in ihrer technischen Ausführung nicht der modernen Serienfabrikation.In many cases, these devices no longer meet modern requirements. The resolving power is limited by the scattered light. The resist layers are reinforced to provide sufficient resistance to achieve compared to today's setting etchants, which are required by industrialized production. The devices mentioned so far correspond in the procedure and. in their technical execution not of modern series production.

Als Weiterentwicklung werden Geräte mit über die Kopierfläche wandernden Einzelstablampen, vorzugsweise Quecksilberdampflampen, benutzt. Das Kopiergut liegt dabei in einem oder mehreren Kopierrahmen die nebeneinander angeordnet sind. Die bewegte Lampe ergibt ein Streulicht, das man durch vorgeschaltete Richtgitter zu richten versucht, um das Auflösungsvermögen zu verbessern. Dieser Konstruktion haften wesentliche Nachteile an. Die Lichtleistung der Stablampen muß sehr hoch sein, um auf praxisgerechte Kopierzeiten zu kommen, da die Kopiereinwirkung auf eine Stelle der Kopierschicht nur einen Bruchteil der Kopierzeit der P?aite andauert. Die Wärmeentwicklung ist sehr hoch und bedingt eine aufwendige Kühlung, um paßgerecht arbeiten zu können. Das Kopierlicht, das im kurzwelligen UV-Bereich liegen muß, das also Augenentzündungen und Verbrennungen der Haut verursacht, läßt sich bei dieser Konstruktion nur sehr mangelhaft abdecken. Man kann von der Seite stets auf die untere Lampe sehen. Ein weiterer Nachteil liegt, von der Bedienung her betrachtet, darin, daß die Bedienungsperson bei zwei oder drei nebeneinanderliegenden Rahmen, die für eine wirtschaftliche Arbeitsweise erforderlich sind, die Arbeit nicht in sitzender Weise verrichten kann. Das Einlegen des Kopiergutes erfordert hohe Konzentration, da Staubeinschlüsse zwischen Film und Leiterplatte unweigerlich zu Ausschuß führen. Durch das ständige Blenden, verursacht durch dr.s austretende UV-Licht, ist das Arbeiten sehr erschwert.As a further development, devices with single-rod lamps moving across the copying surface are preferred Mercury vapor lamps. The copy material lies in one or more copy frames which are arranged side by side. The moving lamp produces a scattered light that is passed through upstream Tried to align directional grating in order to improve the resolving power. Adhere to this construction significant disadvantages. The light output of the flashlights must be very high in order to be practical Copying times come because the copy effect on one point of the copy layer is only a fraction of the time Copy time of the paite continues. The heat development is very high and requires extensive cooling in order to to be able to work properly. The copying light, which must be in the short-wave UV range, that is, eye inflammation and burns the skin, this construction is very poor cover. You can always see the lower lamp from the side. Another disadvantage lies in the Operation seen in the fact that the operator in two or three adjacent Frameworks necessary for an economical way of working that do not work in a seated manner can perform. Inserting the copied material requires a high level of concentration because of the inclusion of dust inevitably lead to rejects between the film and the circuit board. Caused by the constant dazzling Working is made very difficult by dr.s emerging UV light.

In der Offenlegungsschrift Nr. 20 48 303 wird ein Belichtungsgerät vorgeschlagen, das der Bauart nach mit einer Lichtquelle mit punktlichtähnlichem Charakter ausgerüstet werden kann. Es wird eine bewegliche Doppelkassette vorgeschlagen, die den Belichtungsraum auf einer Gleitbahn in einer Ebene durchläuft, so daß jeweils eine Kassette beschickt werden kann, währjnd die zweite sich in Belichtungsposition befindet. Diese konstruktive Lösung genügt sowohl in der Schnelligkeit als auch in der Art der Bedienung nicht den gestellten Forderungen. Die Bedienungsseite wechselt ständig, wie bei den Kopiergeräten mit Einzelstablampen. Der Weg zwischen den Kopierkassetten ist um den erforderlichen Kopierrraum verlängert. Außerdem benötigt diese Konstruktion erheblich mehr Platz, da in der Breite mindestens dreimal die Kopierkassettenbreite erforderlich ist.In laid-open specification no. 20 48 303, an exposure device is proposed which, according to the type can be equipped with a light source with a point light-like character. It becomes a moving one Double cassette proposed, which runs through the exposure space on a slide in one plane, so that one cassette at a time can be loaded while the second is in the exposure position. This constructive solution is insufficient in terms of both speed and type of operation the demands made. The operating side changes constantly, as with the copiers Single rod lamps. The path between the copy cassettes is lengthened by the required copier space. In addition, this construction requires considerably more space, since it is at least three times the width Copy cassette width is required.

Durch die USA.-Palentschrift 27 20 146 ist ein Kopiergerät bekannt, welches insbeFondere zur Herstellung der Lochmasken für Fernsehgeräte auf optischem Wege dienen soll. Dabei sind in der Mittelebene zweier Lichtquellen einander gegenüberstehend zwei Glasplatten vorgesehen, die symmetrisch auseinandergekippt werden können, damit das beidseitig zu belichtende Material eingeschoben werden kann. Jede der Glasplatten ist in einem Rahmen eingespannt, und die beiden gelenkig miteinander verbundenen Rahmen bilden zusammen den eigentlichen Kopierrahmen. Nachteilig ist bei dieser bekannten Ausführung die recht umständliche Art der Einbringung des zu belichtenden Materials.By USA.-Palentschrift 27 20 146 is a Copier known, which in particular for the production of shadow masks for televisions should serve optical path. Two light sources are opposite one another in the center plane two glass plates are provided, which can be tilted apart symmetrically so that it can be used on both sides material to be exposed can be inserted. Each of the glass plates is clamped in a frame, and the two articulated frames together form the actual copy frame. The disadvantage of this known design is the rather cumbersome way of introducing the to exposing material.

Aufgabe der Erfindung ist es, demgegenüber ein platzsparendes Gerät der eingangs genannten Gattung zu verwirklichen, das von einer Position aus leicht zu beschicken ist, so daß die Bedienungsperson sitzen kann.In contrast, the object of the invention is to provide a space-saving device of the type mentioned at the beginning to realize that is easy to load from a position so that the operator can sit.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Kopierrahmen auf getrennten Bahnen verschieblich gelagert, mit Hilfe eines Zugorgans miteinander gekoppelt und von einer Geräteseite der belichtungsstation zuführbar sind, und daß Maßnahmen vorgesehen sind, um die sich bei Kopierrahmenwechsel in den jeweiligen Kopierebenen ändernde Beleuchtungsstärke auszugleichen.According to the invention this object is achieved in that the copying frames are displaceable on separate tracks stored, coupled to one another with the help of a pulling element and from one side of the exposure station can be supplied, and that measures are provided for when changing the copy frame to compensate for changing illuminance in the respective copy levels.

Die Handlungszeiten für die Bedienungsperson sind durch diese Konstruktion außerordentlich kurz, wie die Praxis bewiesen hat. Ein weiterer wesentlicher Vorteil liegt bei dem neuen Kopiergerät darin, daß die Bedienung auf einfache Weise weitgehend automatisiert werden kann, so daß sich die Bedienungsperson auf exaktes und staubfreies Einlegen konzentrieren kann.The action times for the operator are extremely short as a result of this construction Has proven in practice. Another major advantage of the new copier is that the Operation can be largely automated in a simple manner, so that the operator can can concentrate precisely and dust-free insertion.

Das Gerät ist in dieser Bauweise äußerst platzsparend. Es wird in der Tiefe nur etwas mehr als das zweifache Kopierrahmenformat benötigt, während für die Breite nur etwas mehr als die Kopierrahmenbreite erforderlich ist.The device is extremely space-saving in this design. It will only be a little more than twice in depth Copy frame format required, while only slightly more than the copy frame width is required for the width is.

In bezug auf die Lichtquelle und deren Slrahlungscharakteristik können annähernd ideale Verhältnisse verwirklicht werden. Je nach gewünschtem Spektrum können Quecksilberdampflampen oder spezifisch dotierte Metall-Halogenidlampen als Kurzbogenbrenner, die annähernd punktlichtförmigen Charakter ergeben. Verwendung finden.With regard to the light source and its radiation characteristics almost ideal conditions can be achieved. Depending on the desired spectrum mercury vapor lamps or specifically doped metal halide lamps can be used as short-arc burners, which result in an approximately point-like character. Find use.

Der Ausgleich der verschiedenen Beleuchtungsstärken kann durch Veränderung der Lichtleisiung der Lichtquellen entsprechend der erforderlichen Beleuchtungsstärke in der jeweiligen Kopierebene erfolgen. Der Ausgleich der verschiedenen Beleuchtungsstärken in den jeweiligen Kopierebenen kann vorteilhafterweise auch durch veränderliche Belichtungszeiten über ein Zeitrelais bewerkstelligt werden.The compensation of the different illuminance levels can be done by changing the light output of the Light sources take place according to the required illuminance in the respective copying plane. The compensation of the different illuminance levels in the respective copying planes can be advantageous can also be achieved by changing exposure times via a time relay.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigtAn embodiment of the invention is shown in the drawings and will be described in more detail below described. It shows

Bild 1 eine Vorderansicht eines Gerätes nach der Erfindung,Figure 1 is a front view of a device according to the invention,

Bild 2 einen Schnitt durch das Gerät gemäß B i 1 d 1 von links gesehen.Figure 2 shows a section through the device according to B i 1 d 1 seen from the left.

Die Lichtquellen 1 und 2, z.B. Metall-Halogenidbrenner, sind in die Reflektoren 3 eingebaut. Davor ist jeweils ein motorisch angetriebener Verschluß 4 angeordnet. Das Kopiergut ist in den unteren Kopierrahmen 5 und in den oberen Kopierrahmen 6 einzulegen. Die Rahmen 5 und 6 sind mit einer über eine Umlenkrolle geführten Kette 7 als Zugorgan verbunden, so daß beim Ausfahren des einen Rahmens der andere Rahmen in die Kopierlage hineingezogen wird. Die das Pausgut aufnehmenden Innenräume der Kopierrahmen 5 und 6 sind mit dem Vakuumsystem 8, bestehend aus einer Vakuumpumpe, einem Kessel undThe light sources 1 and 2, e.g. metal halide burner, are built into the reflectors 3. In front of it is a motor-driven shutter 4 arranged. The material to be copied is in the lower copying frame 5 and in the upper copying frame 6 to insert. The frames 5 and 6 are connected to a chain 7 guided over a pulley as a pulling element, so that when one frame is extended, the other frame is drawn into the copy position. The interior spaces of the copier frames 5 and 6 that hold the material to be traced are connected to the vacuum system 8, consisting of a vacuum pump, a boiler and

j5 einem Vakuumwächter, verbunden. Berührt zum Beispiel der Rahmen 5 beim Einschieben den Endschalter 9, so wird ein Magnetventil geöffnet, und die Luft im Kopierrahmen wird abgesaugt. Der Absaugvorgang kann durch die inaktinische Beleuchtung IO sehr gut beobachtet werden. Wird der Rahmen weiter hineingefahren, so berührt er den Endschalter 11, der die Belichtungszeit einleitet, d. h., der Verschluß wird geöffnet, bis die Belichtungszeit an einem Zeitwerk abgelaufen ist.j5 connected to a vacuum monitor. For example, touched the frame 5 when inserting the limit switch 9, a solenoid valve is opened, and the air in the The copy frame is sucked off. The suction process can be performed very well thanks to the inactinic lighting IO to be observed. If the frame is moved further in, it touches the limit switch 11, which the Initiates exposure time, d. That is, the shutter is opened until the exposure time on a timer has expired.

Hierzu i Blatt ZeichnungenFor this purpose i sheet of drawings

Claims

Patent claims:

1. Contact copier for simultaneous double-sided exposure of printed circuit boards, in which between two copying light sources two vacuum copying frames in and out of the operating position these can be moved out, characterized in that that the copying frames (5, 6) are loaded on separate tracks so that they can be shifted one above the other gert, coupled to one another with the aid of a pulling element (7) and from one side of the exposure station can be supplied, and that measures are provided for when changing the copy frame to compensate for changing illuminance in the respective copy levels.

2. Contact copier according to claim 1, characterized in that the compensation of the different Illuminance levels in the respective copy levels by changing the light output of the Light sources according to the required illuminance in the respective copy plane he follows.

3. Kontaklkopiergerät according to claim 1, characterized in that the compensation of the different Illuminance levels in the respective copy levels by changing the exposure time, e.g. B. via a timing relay.