DE2060827C3

DE2060827C3 - Contact copier for simultaneous double-sided exposure of printed circuit boards

Info

Publication number: DE2060827C3
Application number: DE19702060827
Authority: DE
Inventors: Helmar 6111 Münster; Rüdiger Johannes 6051 Nieder-Roden Weis
Original assignee: Wilhelm Staub Gmbh, 6078 Neu-Isenburg
Filing date: 1970-12-10
Publication date: 1976-05-26

Description

Die Erfindung betrifft ein Kontaktkopiergerät zur gleichzeitigen doppelseitigen Belichtung von Leiterplatten, in welchem zwischen zwei Kopierlichtquellen zwei Vakuumkopierrahmen in die B^lriebsstellung 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 nahebei der Kopierebene liegen. 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 Vakuum 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 nearby the copy plane. 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 vacuum pressed on. The fluorescent tube field lies above and below this vacuum frame.

Diese Geräte entsprechen vielfach nicht mehr den modernen Anforderungen. Das Auflösungsvermögen 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 design 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 muQ sehr hoch «lein, um auf praxisgerechte Kopierzeilen zu kommen, dai die Kopiereinwirkung auf eine Stelle der Kopierschicht nur einen Bruchteil der Kopierzeit der Platte 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 das 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 has to be very high in order to be practical Copy lines come because the copy effect on one point of the copy layer is only a fraction of the Copy time of the disk 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 very difficult due to the emerging UV light.

In der Offenlegungsschrift Nr. 2048 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, während 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 Offenlegungsschrift No. 2048 303, a Exposure device proposed that the type according to a light source with a point light-like character can be equipped. A movable double cassette is proposed which runs through the exposure space on a slide in one plane, see above that one cassette 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.-Patentschrift 27 20 146 ist ein Kopie^rgerät bekannt, welches insbesondere zur Herstellung der Lochmasken für Fernsehgeräte auf optischem Wege dienen soll. Dabei sind in der MitteleDene 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 Ari der Einbringung des zu belichtenden Materials. ^{A copy r} device is known from the USA.-Patent Specification 27 20 146, which is intended to be used in particular for the production of shadow masks for televisions by optical means. Two glass plates opposite one another are provided in the middle of two light sources, which can be tilted apart symmetrically so that the material to be exposed on both sides can be inserted. Each of the glass plates is clamped in a frame, and the two articulated frames together form the actual copying frame. The disadvantage of this known embodiment is the very laborious process of introducing the material to be exposed.

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. Eis 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. Ice is only required a little more than twice the size of the copy frame in depth, while in width only a little more than the width of the copy frame is required.

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

Der Ausgleich der verschiedenen Beleuchtungsstärken kann durch Veränderung der Lichtleistung 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 achieved 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-Halogenidbrcnner, 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 Umienkrolle geführten Kette 7 als Zugorgan verbunden, so daß beim Ausfahren des einen Rahmen 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 burners, are built into the reflectors 3. Before is; one motor-driven shutter 4 in each case 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, which is guided over a circumferential roller, as a pulling element. so that when extending one frame of the other frame is drawn into the copy position. The interior of the Copy frames 5 and 6 are with the vacuum system 8. consisting of a vacuum pump, a boiler and

is 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 10 sehr gut beobachtet werden. Wird der Rahmen weiter hineingefahren, so berührt er den Endschalter 1!, der die Belichtungszeit einleitet, d.h., der Verschluß wird geöffnet, bis die Belichtungszeit an einem Zeit werk abgelaufen ist.is 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 observed very well by the inactinic lighting 10. If the frame is moved further in, so he touches the limit switch 1 !, which initiates the exposure time, i.e. the shutter is closed open until the exposure time on a timer has expired.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 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) were slidably positioned on separate tracks one above the other, 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 to deal with changing the copier 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. Contact copier 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.