DE2256252A1

DE2256252A1 - Verfahren und vorrichtung zur exakten lochsaeuberung von mit einer kunstharzschicht ueberzogenen leiterplatten

Info

Publication number: DE2256252A1
Application number: DE19722256252
Authority: DE
Inventors: Guenther Mittelstaedt
Original assignee: Standard Elektrik Lorenz AG
Current assignee: Alcatel Lucent Deutschland AG
Priority date: 1972-11-16
Filing date: 1972-11-16
Publication date: 1974-05-22

Description

Verfahren und Vorrichtung zur exakten Lochsäuberung von mit einer Kunstharzschicht überzogenen Leiterplatten.
Die Anmeldung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur exakten Lochsäuberung bei der Herstellung von auf der Bestiickungsseite mit einer Kunstharzschicht überzogenen Leiterplatte, wobei die Kunstharzschicht nach dem elektrostatischen Beschichtungsverfahren aufgebracht wird und die Löcher der mit Kunstharzpulver beschichteten Leiterplatte während der Beschichtung mit Uber- oder Unter-Druckluft durchgespült werden.
Da bei auf beiden Flächen mit Leiterbahnkonfigurationen versehenen Leiterplatten, bei denen diese teilweise durch gleichfalls metallisierte, vornehmlich der Aufnahme der Bauelemente-Anschlußdrähte dienende Löcher durchverbunden sind, infolge Verschmutzung nach längerer Betriebszeit, bei hoher relativer Luftfeuchtigkeit oder direktem Kontakt eine Verminderung des Isolationswiderstand entstehen kann, ist es bekannt (DT-OS 2 109 660), diese nach dem bekannten elektrostatischen Beschichtungsverfahren mit einer Kunstharzschicht zu überziehen. Um zu verhindern, daß dabei auch in den metallisierten Bohrungen das Kunstharzpulver niedergeschlagen und eingebrannt wird, ist es bekannt, die Bohrungen mit Druckluft zu durchspülen.
Diese bekannte Maßnahme ist für spezielle Anwendungsfälle ausreichend. Es kann jedoch nicht ausgeschlossen werden, daß eine mehr oder minder große Anzahl von Teilchen des Kunstharzpulvers in den Löchern verbleibt. Dies ist besonders bei einer großtechnischen Anwendung aus nachstehenden Gründen nachteilig.
Wenn Teilchen des Kunstharzpulvers auf der metallisierten Bohrung verbleiben und dort anschmelzen, so entsteht mindestens stellenweise ein Isolationsüberzug, der eine ordnungsgemäße Lötung zwischen Bauelementanschluß und metallisierter Lochwandung behindern kann. Außerdem kann sich diese Kunstharzschicht durch das flüssige Lot ablösen und in der Bohrung aufwärts geschwemmt werden, so daß sich die Reste der Kunstharzschicht rings um den Bauelementeanschluß auf dem Lötauge niederschlagen und dadurch zu einer schlechten Lötstelle führen können.
Ein anderer Nachteil eines nicht oder nur unzureichend gesäuberten Loches muß auch noch darin gesehen werden, daß die ohnehin schon eng tolerierten Paßmaße zwischen Loch und Bauelementanschluß durch eine Kunstharzschicht beträchtlich, wenn nicht sogar unzulässig verkleinert werden, so daß sowohl bei der automatischen als auch bei der manuellen Bestückung der Leiterplatten Schwierigkeiten entstehen können. Dabei können die Bauelementanschlüsse wegen der beim Einsetzen aufzuwendenden größeren Kraft verbogen oder abgebrochen werden, so daß sie unbrauchbar werden und die Leiterplatte ohne Nacharbeit nicht verwendbar ist.
Wenn diese Unzulänglichkeiten nicht mit Sicherheit ausgeschlossen werden können, wird die Bestückungszeit je Leiterplatte sowie die Ausschußquote erhöht.
Es ist daher Aufgabe der Anmeldung, Maßnahmen anzugeben, mit welchen ein exaktes Freihalten der Löcher bzw. eine Säuberung des Loches und dessen Lötauge nach dem Pulverbeschichten gewährleistet ist.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß auf die mit Kunstharzpulver beschichteten Leiterplatten in dem Über-oder Unterdruckluftkanal zusätzlich von mit einer Gleichspannung beaufschlagten Elektroden eingewirkt wird.
Weitere Einzelheiten der Erfindung sind in den Ansprüchen 2 bis 4 und der Beschreibung der Figuren 1 bis 5 erläutert. Es zeigen: Fig. 1 den Schnitt durch einen Leiterplattenabschnitt, bei dem die Lochwandung eines metallisierten Loches und dessen Lötauge vollständig mit einer Kunstharzschicht überzogen ist; Fig. 2 den Schnitt durch einen Leiterplattenabschnitt, bei dem eine metallisierte Bohrung und dessen Lötauge erfindungsgemäß behandelt wurde; Fig. 3 die Ausbildung der Lötung bei einer Leiterplatte gemäß Fig. 2; Fig. 4 schematisch eine Draufsicht der Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens uni Fig. 5 einen Schnitt durch die Vorrichtung gemäß Fig. 4 entlang der Linie AB.
in Fig. 1 ist eine Leiterplatte 1 zu erkennen, bei der infolge einer unzureichenden Säuberung des Loches beim Beschichten der Bestückungsseite nicht nur auf dieser, sondern auch - als extremes Beispiel - auf der gesamten Lochwandung und dessen Lötauge eine Kunstharzschicht 2 niedergeschlagen worden ist. An dem über dem Loch gezeichneten Bauelement-Anschluß 3 ist zu erkennen, daß dieser wegen der Kunstharzschicht auf der Lochwandung nicht mehr in das Loch paßt, so daß eine solche Leiterplatte nicht ohne Nacharbeit oder überhaupt nicht verwendbar ist.
Aus Fig. 2 dagegen ist eine exakt gesäuberte Bohrung zu erkennen, bei der die metallisierte Wandung 4 und ein Teil des daran anschließenden Randes, des sogenannten Lötauges 5 von der Kunstharzschicht 2 frei ist. Eine solche Bohrung wird bei Anwendung des neuen Verfahrens sicher erreicht, wobei - wie aus Fig. 3 ersichtlich - eine sichere Lötung erreicht wird, weil das Lötzinn 6 alle Hohlräume in der Bohrung vollständig ausfüllt und auf das Lötauge übergreift.
In Fig. 4 ist schematisch eine zur Durchführung des Verfahrens geeignete Vorrichtung gezeigt. In dieser werden die Leiterplatten 1 in einer Führung fortlaufend in Richtung des Pfeiles 7 über oder unter dem Luftkanal 8 vorbeigeführt, in welchem auch die Elektroden 9 angeordnet sind.
Wie aus Fig. 5 besser zu erkennen, werden die Leiterplatten 1 mittels der Führung 10 zwischen den in dem Luftkanal 8 angeordneten Elektroden 9 hindurchgeführt. Dabei sind die Elektroden 9 an eine Gleichspannung angeschlossen, wobei die Polarität an sich nicht von Bedeutung ist. Da es jedoch zweckmäßig ist, bei der Säuberung abgetragenes Pulver zu der auf der Beschichtungsseite gelegene Elektrode zu befördern, muß- die Polarität und die Richtung des Luftstromes in Abhängigkeit vom verwendeten Pulver entsprechend gewählt werden.
Die absolute Höhe der zu verwendenden Gleichspannung, die neben der Art des verwendeten Kunstharzpulvers auch von konstruktiven Parametern, wie Art der Elektroden und Abstand zwischen Leiterplatte und Elektroden, abhängig ist, kann zwischen 8 und 60kV oder - je nach Pulverart - höher liegen. Es hat sich auch zweckmäßig erwiesen, der Gleichspannung eine Wechselspannung zu überlagern, wodurch die Kunstharzpulverteilchen in dem Lochgewissermaßen elektrisch gelockert werden. Als Elektrode hat sich beispielsweise ein Messingkamm gut bewährt.
4 Patentansprüche

Claims

Patentansp rüche Verfahren zur exakten Lochsäuberung bei der Herstellung von auf der Bestückungs- oder Lötseite mit einer Kunstharzschicht überzogenen Leiterplatte, wobei die Kunstharzschicht nach dem elektrostatischen Beschichtungsverfahren aufgebracht wird und die Löcher der mit Kunstharzpulver beschichteten Leiterplatte nach der Beschichtung mit Uber- oder Unterdruckluft durchspült werden, dadurch #ekennzeichnet, daß auf die mit Kunstharzpulver beschichteten Leiterplatten in dem ttber-oder Unterdruckluftkanal zusätzlich von mit einer Gleichspannung beaufschlagten Elektroden eingewirkt wird.
2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Luftkanal und der Leiterplatte auf beiden Seiten eine an eine Gleichspannung angeschlossene Elektrode angeordnet ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Gleichspannung eine Wechselspannung überlagert ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die an die Elektroden angeschlossene Gleichspannung variabel ist.

L e e r s e i t e