DE2634138A1 - Verfahren und vorrichtung zur herstellung filmbeschichteter grundplatten - Google Patents
Verfahren und vorrichtung zur herstellung filmbeschichteter grundplattenInfo
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Description
Dipl.-Chem. Bühling OO Dipl.-Ing. Kinne
IJO Dipl.-Ing. Grupe
Bavariarlng 4, Postfach 20 24 8000 München
Tel.:(0 89)53 96 53-56
Telex:5 24 845tipat
cable. Germaniapatent München
29. Juli 1976
B 7.511/case AFP-163
Hitachi Chemical Company Limited Tokyo, Japan
Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung filmbeschichteter Grundplatten
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung filmbeschichteter Grundplatten und eine Vorrichtung
zum Aufbringen einer Filmschicht auf Grundplatten in einem kontinuierlichen Arbeitsvorgang,
Üblicherweise besteht beim Aufbringen eines Filmes1
wie etwa einer filmartigen Schicht aus lichtempfindlichem Material auf eine konvex-konkave Oberfläche
einer Grundplatte wie etwa einer gedruckten Leiterplatte für gedruckte Schaltungen ein Problem darin,
daß unvermeidlich Zwischenräume zwischen der Grundplatte und der Filmschicht verbleiben. Dieser Nachteil
scheint dem üblichen Verfahren, das unter atmosphärischem Druck durchgeführt wird, eigen zu sein.
Wenn eine Filmschicht auf eine konvex-konkave Oberfläche wie diejenige einer gedruckten Leiterplatte,
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die relativ tiefe Schaltungsreliefteile in sehr dichter Anordnung aufweist, aufgebracht wird, so verursacht das
übliche Wärme- und Druck-Beschichtungsverfahren unvermeidlich
die Mitführung und das Eindringen von Luft zwischen die Verbindungsflächen, wodurch sich ein unzureichender
Kontakt mit den Oberflächen der Reliefteile ergibt.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Verfahren zur Herstellung filmbeschichteter Grundplatten, die frei
von eingeschlossenen'Luft- oder anderen Gasbestandteilen
sind, sowie eine kontinuierlich arbeitende Vorrichtung zum Aufbringen eines Filmes auf eine Grundplatte
zu schaffen.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß ein Beschichtungsverfahren vorgeschlagen, bei dem ein Film
erwärmt und auf eine Grundplatte in einem Vakuum von 200 mm Hg oder weniger aufgepresst wird. Der nachstehend
so bezeichnete Film ist ein Polyesterfilm, ein filmartiges lichtempfindliches Material oder dergleichen,
Das filmartige lichtempfindliche Material weist z.B. eine laminierte, schichtartige Struktur auf, wie sie in
Fig. 1 dargestellt ist, wobei mit der Bezugszahl 1 eine Schicht aus einem lichtempfindlichen Material bezeichnet
ist, die zwischen einer flexiblen dünnen Tragschicht 2 und einem Schutzfilm 3 eingeschlossen ist.
Der Schutzfilm kann auch entfallen. Die Dicke der lichtempfindlichen Schicht beträgt im wesentlichen
30 bis i60/tm.
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Die im Rahmen der Erfindung verwendbare Grundplatte schließt kupferplattierte, laminierte oder geschichtete
Platten, Platten mit ausgebildeten Reliefteilen, aufgerauhte Kupferplatten ohne Reliefteile, Metallplatten mit konvex-konkaven Oberflächen, gedruckte
Leiterplatten oder dergleichen ein.
Das lichtempfindliche Harz oder Kunstharz, das die filmartige lichtempfindliche Schicht bildet, sollte
vorzugsweise widerstandsfähig gegenüber Wärme, Lösungsmitteln und Chemikalien und außerdem elektrisch isolierend
bzw. nichtleitend sein, wobei diese Eigenschaften diejenigen sind, die für die Lötabdeckimg bzw.
für die Lötschutzschicht oder Lötschutzmasse erforderlich sind). Darüber hinaus muß das lichtempfindliche
Kunstharz einen Film bei Raumtemperatur bilden und bei dem unter Zuführung von Wärme und Druck erfolgenden
Beschichtungsverfahren chemisch stabil sein, wobei es außerdem erforderlich ist, daß das Harz oder Kunstharz
ein Haftvermögen oder eine Klebewirkung an der festen Oberfläche, an der es befestigt wird, aufweist.
Einige Beispiele für ein derartiges lichtempfindliches Harz oder Kunstharz, das vorzugsweise als Lötabdeckung
oder Lötschutzmasse verwendbar ist, lassen sich den japanischen Patentanmeldungen 8031-1-5/73, 10£06!j./73,
5111/7Ij-, 5i12/7il· und 5113/714- entnehmen. Die in diesen
Patentanmeldungen angegebenen Stoffe umfassen!
A: photo-polymerisierbare ungesättigte Verbindungen
) mit zumindest zwei endständigen Äthylenresten,
B: einen Sensibilisator zum Einleiten der Polymerisation
der ungesättigten Verbindungen durch Lichteinwirkung oder Lichtstrahlung,
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C: lineare hochmolekulare Verbindungen mit licht- oder wärmereaktionsfähigen Radikalen bzw. Resten in
Seitenketten,
D: Verbindungen mit zumindest zwei Epoxyresten, und
E: ein Aushärtungsmittel für Epoxy-Verbindungen,
sodaß die Stoffe eine hochwertigere Schutzschicht oder Abdeckung ergeben, wenn sie durch Belichtung, Entwicklung
und Erwärmung verarbeitet worden sind.
Außerdem ist auch ein Stoff verwendbar, der
A: photo-polymerisierbare ungesättigte Verbindungen
mit zumindest zwei endständigen Äthylenresten,
B: einen Sensibilisator zum Einleiten der Polymerisation der ungesättigten' Verbindungen durch Lichteinwirkung
oder Lichtstrahlung, und
C: lineare hochmolekulare Verbindungen mit Tetrahydrofurfurylresten
und Carboxylresten in Seitenketten aufweist.
Die Erfindung ist nicht auf die Verwendung der obengenannten
lichtempfindlichen Harze oder Kunstharze beschränkt, sondern es können auch andere lichtempfindliche
Harze oder Kunstharze Verwendung finden. Die zweckmäßige Dicke der lichtempfindlichen Schicht ist
unterschiedlich, und zwar nicht nur entsprechend den für den Schutzfilm oder Abdeckfilm erforderlichen
Eigenschaften, sondern auch entsprechend der Form der konvex-konkaven Ausbildung der festen Oberfläche,
auf die die lichtempfindliche Schicht aufgebracht wird,
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wie etwa entsprechend der Dicke und Dichte der Schaltungsanordnung
im Falle einer gedruckten Leiterplatte. Wenn die Niveaudifferenz zwischen den konkaven und den
konvexen Oberflächen groß ist und eine hohe Dichte dieser Flächen vorliegt, ist im allgemeinen eine
dickere lichtempfindliche Schicht erforderlich. Für die Lötabdeckung oder Lotschutzschicht eignet sich im
wesentlichen eine Dicke zwischen 30 bis
Zur Ausbildung einer lichtempfindlichen Schicht auf einer flexiblen dünnen Tragschicht kann jedes üblifhe
Verfahren verwendet werden.-Entsprechend einem üblichen
Verfahren wird ein lichtempfindliches Harz oder Kunstharz gleichmäßig in einem organischen
Lösungsmittel wie Methylethylketon, Toluol oder dergleichen gelöst und die Lösung auf die flexible dünne
Tragschicht durch Aufstreichen mittels eines Streichmessers
oder Spachtels, durch Walzbeschichten, usw. aufgebracht, worauf die aufgebrachte Schicht anschließend
getrocknet wird. Vorzugsweise beträgt der Lösungsmittelrest bzw. Lösungsmittelrückstand in der
lichtempfindlichen Schicht weniger als ein Gewichtsprozent.
Die erfindungsgemäß verwendete flexible dünne Tragschicht muß eine ausreichende Widerstandsfähigkeit
gegenüber Wärme und Lösungsmitteln entsprechend den Erfordernissen des Herstellungsverfahrens des lichtempfindlichen
Materials aufweisen und darüber hinaus auch transparent sein. Außerdem ist es erforderlich,
daß die Haft- oder Klebewirkung zwischen der dünnen Tragschicht und der lichtempfindlichen Schicht
schwächer als zwischen der lichtempfindlichen Schicht und einer Grundplatte wie etwa einer gedruckten Leiterplatte
ist, nachdem die lichtempfindliche Schicht
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belichtet bzw. dem Licht ausgesetzt worden ist. Zweckmäßige Beispiele für die flexible dünne Tragschicht
sind Polyester- und Polyamidfilme oder dergleichen. Diese dünnen Tragschichten können leicht von der auf
den gedruckten Leiterplatten ausgebildeten lichtempfindlichen Schicht entfernt werden, Die Dicke der
flexiblen dünnen Tragschicht ist nicht speziell vorgeschrieben, sollte jedoch unter Berücksichtigung des
Gesichtspunktes einer einfachen Handhabung und der Kosten für die Ausbildung der lichtempfindlichen Schicht
auf der dünnen Tragschicht vorzugsweise 20 bis \±0jUm
betragen. ··. ·
Erfindungsgeraäß erfolgt die Pilmbeschichtung der Grundplatten
in einem Vakuum, das unter 2oo mm Hg, vorzugsweise 60 mm Hg, liegt. Der Wert oder das Niveau des
Vakuums wird entsprechend der Art des die lichtempfindliche Schicht bildenden lichtempfindlichen Materials
(insbesondere entsprechend der Dicke der Schicht und entsprechend dem Fliessvermögen der Schicht bei Erwärmung),
entsprechend dem Grad der Erwärmung und des Andruckes während der Beschichtung sowie entsprechend
der Niveaudifferenz und der Dichte der konvexen und konkaven Teile einer festen Oberfläche, auf die die
lichtempfindliche Schicht aufgebracht wird, verändert. Trotz bzw. ungeachtet dieser Bedingungen beträgt das
Vakuum weniger als 200 mm Hg, vorzugsweise weniger als 60 mm Hg, bevor durch die Evakuierung der Atmosphäre
eine merkliche Wirkung erzielt wird. Die Erwärmung während des Beschichtungsverfahrens sollte vorzugsweise
auf einem zwischen 50 C bis 160 C liegenden
Temperaturwert gehalten werden, bei dem das Kunstharz weich und geschmeidig gemacht wird, ohne daß eine
Schädigung oder Verminderung seiner Eigenschaften eintritt. Es wird empfohlen, daß sowohl das lichtempfindliche
Material vor der Beschichtung und dem Andrücken
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als auch die feste Oberfläche, auf die die Beschichtung aufgebracht wird, vorgewärmt werden.
Beschichtung in einem Vakuum kann erfolgen, indem eine übliche Laminier- oder Verbundschichtmaschine,
wie z.B. die von der Firma E. I. du Pont de Nemours and Company hergestellte Latniniermaschine A-2l^, in
einen Vakuumbehälter eingebracht wird, wobei die Laminier- oder Verbundschichtmaschine üblicherweise
dazu verwendet wird, ein filmartiges lichtempfindliches Material für eine Ätzung zur Ausbildung
einer Schaltungsanordnung oder eine Plattierungsabdeckung bzw. Plattierungsschutzschicht
auf eine kupferüberzogene bzw. kupferbeschichtete Platte aufzubringen, und indem ein lichtempfindliches
Material und eine Grundplatte in die Laminier- oder Verbundschichtmaschine eingeführt werden, die
Vakuumkammer evakuiert wird und die Laminier- oder Verbundschichtmaschine derart betrieben wird, daß
die Grundplatte mit dem aufgebrachten lichtempfindlichen Material durch die Laminierungs- oder Beschichtungswalzen
geführt wird.
Zur Erleichterung und Verbesserung des in einem Vakuum durchzuführenden BeSchichtungsverfahrens wird
erfindungsgemäß eine kontinuierlich arbeitende Beschichtungsvorrichtung
geschaffen, die eine Evakuiereinrichtung zur Evakuierung des Innenraumes der Vorrichtung,
eine in der Vorrichtung vorgesehene Filmzuführeinrichtung, zumindest einen Satz Grundplatten-Zuführrollen
oder -walzen zur Zuführung einer Grundplatte von außen in das Innere der Vorrichtung, zumindest
einen Satz Druckrollen oder -walzen zum. . Aufbringen eines Films auf die Grundplatte, zumindest
einen Satz Schichtplatten- Abführwalzen oder -Abführrollen zum Abführen oder Abtransport einer be-
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schichteten Platte aus dem Inneren der Vorrichtung nach außen, wobei die Grundplatten-Zuführwalzen und
die Schichtplatten-Abführwalzen in Gleitkontakt mit Gummiauskleidungen stehen, die in einer Wandstruktur
oder Wandkonstruktion der Vorrichtung enthalten sind, um die Luftdichtigkeit bzw. den luftdichten Abschluß
des Inneren der Vorrichtung aufrecht zu erhalten, und eine Antriebseinrichtung, die zumindest mit einer
der genannten Walzen in Eingriff steht, umfaßt.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung
umfaßt die kontinuierlich kqfcreibbare Beschichtungsvorrichtung
eine Evakuiereinrichtung zur Evakuierung
des Innenraumes der Vorrichtung, zumindest einen Satz Pilmzuführwalzen zur Zuführung eines Films von
außen in das Innere der Vorrichtung, zumindest einen Satz Grundplatten-Zuführwalzen zur Zuführung einer
Grundplatte von außen in das Innere der Vorrichtung, zumindest einen Satz. Druckwalzen zum Aufbringen des
Filmes auf die Grundplatte, zumindest einen Satz Schichtplatten-Abführwalzen zum Abtransport bzw. Abführen der
beschichteten Platte aus dem Inneren der Vorrichtung nach außen, wobei die Filmzuführwalzen, die Grundplatten-Zuführwalzen
und die Schichtplatten-Abführwalzen in Gleitkontakt mit Gummiauskleidungen stehen,
die in einer Wandstruktur oder Wandkonstruktion der Vorrichtung enthalten sind, um die Luftdichtigkeit
bzw. den luftdichten Abschluß des Innenraumes der Vorrichtung aufrecht zu erhalten, und eine mit zumindest
einer der genannten Walzen in Eingriff stehenden Antriebseinrichtung.
Folgende Einrichtungen der erfindungsgemäßen Beschickungsvorrichtung
sind von besonderer Wichtigkeit;
809885/1241
-9- B 7511
. eine Evakuiereinrichtung zur Evakuierung des Innenraumes der Vorrichtung. "
2. eine Beschichtungseinrichtung zur Herstellung einer beschichteten Platte, die
a) zumindest einen Satz Beschichtungswalzen zum
Aufbringen eines Filmes auf eine Grundplatte und Zusammendrücken des Filmes und der Grundplatte
zur Bildung einer beschichteten Platte innerhalb der Vorrichtung,
b) zumindest einen Satz Grundplatten-Zuführwalzen zur Zuführung der Grundplatte von außen in das
Innere der Vorrichtung, die in Gleitkontakt mit einer Wandstruktur oder Wandkonstruktion der
Vorrichtung stehen, und
c) zumindest einen Satz Schichtplatten-AbfUhrwalzen
zum Abführen oder Abtransport der beschichteten Platte, die aus dem Film und der Grundplatte besteht,
welche durch die Druckwalzen zusammengedrückt sind, aus dem Inneren der Vorrichtung nach außen, wobei
die Walzen in Gleitkontakt mit der Wandkonstruktion der Vorrichtung stehen, aufweist, und
3. eine mit zumindest einer der genannten Walzen in Eingriff stehende Antriebseinrichtung.
Diese Vorrichtungen und Mechanismen sind in Funktionsund Wirkverbindung angeordnet, um die Grundplatte durch
die Grundplatten-Zuführwalzen in den von der Evakuiereinrichtung evakuierten Innenraum der Vorrichtung einzuführen,
einen Film auf die Grundplatte mittels der Druckwalzen aufzubringen und die beschichtete Platte durch die
Schichtplatten-Abführwalzen aus dem Inneren der Vorrichtung nach außen abzuführen oder zu transportieren.
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-10- B 7511 ■
Zumindest eine der Grundplatten-Zuführwalzen, Schichtplatten-Abführwalzen
und Druckwalzen der Anordnung steht mit der Antriebseinrichtung oder dem Antrieb ame chani smus
in Eingriff. Vorzugsweise stehen die Grundplatten-Zuführwalzen und die Schichtplatten-Abführwalzen
direkt mit der Antriebseinrichtung in Eingriff, jedoch können sie auch indirekt über weitere, von der Antriebseinrichtung
direkt angetriebene Walzen angetrieben werden.
Wenn im Innenraum der Vorrichtung keine Filmzuführeinrichtung vorgesehen ist,' so ist zumindest ein
Satz. Filmzuführwalzen zur Zuführung eines Filmes von außen in das Innere der Vorrichtung erforderlich.
Wenn der PiIm einen Schutzfilm trägt, ist eine Schutzfilm-Aufwickelrolle
an der Innenseite bzw. im Innenraum der Vorrichtung vorgesehen oder es ist zumindest
ein Satz Schutzfilm-Abführwalzen vorgesehen, um den Schutzfilm aus dem Inneren der Vorrichtung nach
außen abzuführen, wobei die Walzen in Gleitkontakt mit der Wandstruktur bzw. der Wandkonstruktion der
Vorrichtung stehen, um die Luftdichtigkeit bzw. den luftdichten Abschluß des Inneren der Vorrichtung aufrecht
zu erhalten.
Die beschriebenen Walzen, wie die Grundplattenzuführwalzen,
die Schichtplatten-Abführwalzen, die Film-Zuführwalzen und die wahlweise vorgesehenen
Schutzfilm-Abführwalzen sind mit Gummibelägen versehen. Die Härte dieser Gummibeläge sollte vorzugsweise
in einem Bereich von 15 der Shore-Härte A bis 70 der Shore-Härte D, insbesondere in einem
Berei-ch von 30° bis 70° der Shore-Härte A, liegen.
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Die Dicke der Gummibeläge sollte vorzugsweise 1-60mm, insbesondere 5-3Omm, betragen. Weist das
Gummi eine größere Härte als 70° der Shore-Härte D auf, so ist es derart hart, daß sich beim Hindurchführen
der Grundplatte, der beschichteten Platte, des Films oder des Schutzfilms ( im folgenden, mit
Grundplatte, usw. bezeichnet) durch die Walzen Zwischenräume an beiden Seiten der Grundplatte, usw.
bilden und dadurch der luftdichte Abschluß der Vorrichtung unterbrochen wird. Wenn andererseits das
Gummi weicher als 15 der Shore-Härte A ist, so ist es zu weich, um ein Vakuum innerhalb der Vorrichtung
wirksam aufrecht erhalten zu können. Sind die Gummibeläge dicker als 50mm, so läßt sich ebenfalls ein
Vakuum innerhalb der Vorrichtung nicht wirksam aufrecht erhalten, während Beläge, die dünner als 1mm
sind, die Bildung von Zwischenräumen an beiden Seiten der Grundplatte, usw. verursachen.
Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Herstellungfilm.beschichteter Grundplatten sind
in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben.
Es zeigen:
Fig. 1 einen Schnitt durch ein filmartiges lichtempfindliches
Material, das erfindungsgemäß verwendet wird,
Fig. 2 eine Seitenansicht einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen kontinuierlich betreibbare
BeSchichtungsvorrichtung,
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Pig. 3 einen vertikalen Schnitt einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Beschichtungsvorrichtung,
wobei eine Pilmzufuhreinrichtung an der Innenseite bzw. im Innenraum der Vorrichtung
angeordnet ist,
Pig. Ij. einen axialen Schnitt der Grundplatten-Zuführwalzen
oder Schichtplatten-Abführwalzen und ihrer Einfassung,
Fig. 5 einen Querschnitt der Grundplatten-Zuführwalzen
oder: Schichtplatten-Abführwalzen und
ihrer Einfassung,
Fig. 6 eine Pig. S ähnelnde Darstellung, die die Art
der Zu- oder Abführung einer Grundplatte durch die Walzen veranschaulicht,
Fig. 7 eine Seitenansicht der Grundplatten-Zuführwalzen
bei der Zuführung einer Grundplatte, und
Fig. 8 einen vertikalen Schnitt einer weiteren Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Beschichtungsvorrichtung,
die an der Innenseite bzw. im Innenraum keine Filmzuführeinrichtung
aufweist.
In Fig. 2 ist eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Herstellung filmbeschichteter Grundplatten
veranschaulicht, die e ine Beschichtungsvorrichtung
l|, ein Gestell oder einen Gestellrahmen f>,
eine Antriebseinrichtung 6 und eine Evakuiereinrichtung
aufweist. Die Be s chi chtung s vorrichtung Ij. ist in ein
luftdichtes Gehäuse eingeschlossen, dessen Innenraum
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von der Evakuiereinrichtung 7 evakuiert wird. Die Antriebseinrichtung 6 befindet sich mit den in der
BeSchichtungsvorrichtung k enthaltenen Grundplatten-Zuführwalzen
mittels einer Endloskette oder eines Endlosgurtes 8 in Eingriff. Die Grundplatten-Zuführwalzen
und die Schichtplatten-Abführwalzen
der Beschichtungsvorrichtung sind miteinander über eine Endloskette oder einen Endlosgurt 9 verbunden. In
Pig. 3 ist die Beschichtungsvorrichtung Ij. in Form
eines vertikalen Schnittes veranschaulicht. Wie Fig* 3 zu entnehmen ist, weist die Beschichtungsvorrichtung
Grundplatteri^Zuführwa'lzen 10, Schichtplatten-Abführwalzen
11 und Druckwalzen 1? auf. Eine Filmzuführrolle 13 trägt einen aufgewickelten Film 1Ij..
Wenn der Film 1ij. einen Schutzfilm trägt, wird der Schutzfilm von einer Schutzfilm-Aufwickelrolle 1£
aufgewickelt. Eine Grundplatte wird mittels der Grundplatten-Zuführwalzen 10 in drs Innere der Vorrichtung
geführt und durch die Druckwalzen 12 geleitet, wo sie mit dem Film 11; beschichtet wird, der
von der Filmzuführrolle 13 zugeführt wird. Die derart
beschichtete Platte wird sodann aus der Vorrichtung mittels der Schichtplatten-Abführwalzen 11 herausgeführt.
Bei der in Fig. 3 dargestellten Ausführungsform der Erfindung werden die Lager 16 für die Druck»
walzen 1 2 von Führungsstangen 17 geführt, die selektiv
von einem Nocken oder einer Nockenscheibe 18 nach unten bewegt werdeno Wenn die Führungsstangen 17 nach
unten bewegt werden, wird die obere Druckwalze mit ä©r
von Federn 1 9 ausgeübten Federkraft gegen die untere
Druckwalze gepreßt. Die Grundplatten-Zufünrwalsen
und die Schichtplatten-Abführwalzen 11 stehen in Gleit=
kontakt mit der Wand 12 des Gehäuses über Gleitelemente
21, die in den Wandaufbau eingegliedert sind. Die Gleit elemente oder Auskleidungen 21 weisen einen Innendurehmesser
aufp &βτ kleiner als der
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der Grundplatten-Zuführwalzen 1 O oder Schichtplatten-Abführwalzen
11 ist, wobei die Differenz der Durchmesser durch elastische Expansion und Kontraktion
der Gummibel'äge der Walzen kompensiert und dadurch ein luftdichter Abschluß der Innenseite der Wandstruktur
20 gewährleistet wird. Der Innendurchmesser der Gleitelemente 21 ist 0,3 bis 0,5 mm
kleiner als der Außendurchmesser der Walzen 10 oder 11. Die Gleitelemente 21 bestehen aus Kohlenstoff,
Tetrafluorkohlenstoff-Harz oder dergleichen,
um einen weichen, glatten Gleitkontakt zwischen den Walzen und den Gleitelementen- zu erzielen. Die Antriebseinrichtung
6 kann zumindest mit einer der Grundplatten-Zuführwalzen 10, der Schichtplatten-Abführwalzen
11 und der Druckwalzen 12 in Eingriff oder Verbindung stehen. Alternativ können auch
sämtliche Walzen jeweils einzeln mit der Antriebseinrichtung in Eingriff oder Verbindung stehen.
Wenn die Antriebseinrichtung lediglich mit einer der Walzen in Verbindung oder Eingriff steht, sind
die e inzelnen Walzen durch Ketten oder Gurte miteinander verbunden. Das Gehäuse oder die Wandstruktur
20 kann aus mehreren Komponenten oder Bauteilen bestehen, die von Schrauben 22 zusammengehalten
werden. Trägt der Film einen Schutzfilm, so wird der Schutzfilm auf die Schutzfilm-Aufwickelrolle
15 aufgewickelte In Pig. 3 bezeichnen die Bezugszahl
23 ein Tragteil, die Bezugszahl 2lj- eine Nockenwelle und die Bezugszahl 25 Schraubenmuttern.
In Fig. J4. sind die Grundplatten-Zuführwalzen 10 oder
Schichtplatten-Abführwalzen 11 und die Gleitelemente 21 in Form eines axialen Schnittes veranschaulicht·
Wie Fig. I+ zu entnehmen ist, stehen die Walzen 10 oder 11 und die Gleitelemente 21. an ihren TJmfangsteilen
sowie an den gegenüberliegenden Endteilen
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miteinander in Gleitkontakt. Zwischen den Endgleitelementen
und Seitenabdeckungen 26 sind Dämpfungselemente 27 a\is Gummi oder dergleichen angeordnet.
Zwischen den Seitenabdeckungen 26 und einer Welle 29 der Walzen 10 oder 11 befinden sich Lager 28.
An der Welle 29 sind 0-Ringe unter von Stopfbuchsen 31 aufgebrachtem Druck angebracht, wodurch
Dichtungen für die Welle 29 erhalten werden« Die beiden Walzen sind durch Zahnräder 32 miteinander
verbunden, von denen eines über ein Kettenrad 3h
angetrieben wird, das seinerseits von der Antriebseinrichtung 6 mittels der Kette 8 angetrieben wird.
Wenn andere Walzen mittels der Walzen 10 oder 11 angetrieben werden, sind andere Kettenräder an der
Welle 29 vorgesehen.
Pig. 5 stellt einen Querschnitt der Grundplatten-Zuführwalzen 10 oder Schichtplatten-Abführwalzen
undder umgebenden Struktur daro Die Pig. 6 und 7 stellen einen Querschnitt bzw. eine Vorderansicht
der Grundplatten-Zuführwalzen 10 oder der Schichtplatten-Abführwalzen
11 und der umgebenden Struktur dar, die die Art und Weise der Zu- bzw. Abführung
der Grundplatte oder der Schichtplatte durch die Walzen veranschaulichen. Wie den Fig. zu entnehmen
ist, stehen die Platte und die Walzen in engem Kontakt miteinander, während die Platte durch die
Walzen geführt wird, wodurch ein luftdichter Abschluß der wandstruktur der Beschichtungsvorrichtung
aufrecht erhalten wird.
Fig. 8 stellt einen Querschnitt einer weiteren Ausführungsform
der BeSchichtungsvorrichtung dar, die keine an der Innenseite bzw. im Innenraum der Vorrichtung
angebrachte Filmzuführeinrichtung aufweist.
609885/Ϊ241
Diese Ausführungsform der Erfindung weist eine Drei-Walzen-Anordnung auf, die Walzen 37, 38 und
39 enthält, die untereinander in Gleitkontakt über Gummibeläge einer ähnlichen Struktxir wie diejenige
der Grundplatten-Zuführwalzen und der Schichtplatten-Abführwalzen stehen. Der Film wird
bei der Einführung zwischen den Walzen 37 und 38 hindurchgeführt, wobei dann, wenn der Film einen
Schutzfilm trägt, dieser Schutzfilm zwischen den Walzen 38 und 39 hindurch wieder abgeführt wird.
Diese drei Walzen stehen mittels einer Zahnradanordnung untereinander in Verbindung, um eine
synchronisierte Drehung zu erzielen, und werden von der Antriebseinrichtung entweder direkt über
eine Kette oder einen Gurt oder indirekt über weitere Walzen und Ketten oder Gurte angetrieben.
Die Walze 39 kann entfallen, wenn der Film keinen Schutzfilm trägt oder der Schutzfilm vor Einführung
des Filmes in die Beschichtungsvorrichtung entfernt wird. Die weiteren Bestandteile der Vorrichtung
entsprechen denjenigen der ersten Ausführungsform der Erfindung. Wenn die Filmzuführeinrichtung nicht
innerhalb des Gehäuses der Beschichtungsvorrichtung angebracht ist, ist die Kapazität einer Filmspule
oder Filmrolle nicht durch eine bestimmte Bedingung eingeschränkt, so dai3 die Dauer des kontinuierlichen
Betriebes der Vorrichtung \-/illkürlich verlängert
werden kann. Außerdem kann die Größe der Beschichtungs
vorrichtung verringert werden.
Im folgenden soll die Herstellung filmbeschichteter Grundplatten anhand eines Beispiels erläutert werden.
509885/1241
Tetrahydrofurfurylmethacrylat - N - η Butoxy-methylacrylamid
- Methylinethacrylat
(2O/fj/75 Gewichtsprozent) Copolymer ...,UO Gewichts teile Pentaerythritoltriacrylat ....30 Gewichtsteile
(2O/fj/75 Gewichtsprozent) Copolymer ...,UO Gewichts teile Pentaerythritoltriacrylat ....30 Gewichtsteile
Epoxyharz (ECN-12Ö0, Chiba Co.) ....25 Gewichtsteile
Bortrifluoridmonoäthylamin-Komplex .... 2, ^Gewichtsteile
Benzophenon ....2,7Gewichtsteile
Michler's Keton ....0,3Gewichtsteile
ρ - Methoxyphenol ....0,6Gewichtsteile
reines Viktoriabläi -1BO ' ....0,1 Gewichtsteile
Methyläthylketon ....120Gewichtsteile
Aus den genannten Bestandteilen wurde eine lichtempfindliche Flüssigkeit hergestellt und auf
einen Polyäthylenterephthalatfilm einer Dicke von
2$ylira mittels eines Streichmessers oder eines
Spachtels aufgebracht. Der mit dem lichtempfindlichen Material beschichtete Film wurde dann
getrocknet, und es wurde ein Film mit einer
100^m dicken lichtempfindlichen Schicht erhalten.
Dieses Filmmaterial wurde außerdem mit einem
ZSjuaa. dicken Polyäthylenfilm unter Druckeinwirkung
beschichtet, wodurch schließlich ein lichtempfindliches Material bzw. ein lichtempfindlicher
Film hergestellt wurde.
einen Polyäthylenterephthalatfilm einer Dicke von
2$ylira mittels eines Streichmessers oder eines
Spachtels aufgebracht. Der mit dem lichtempfindlichen Material beschichtete Film wurde dann
getrocknet, und es wurde ein Film mit einer
100^m dicken lichtempfindlichen Schicht erhalten.
Dieses Filmmaterial wurde außerdem mit einem
ZSjuaa. dicken Polyäthylenfilm unter Druckeinwirkung
beschichtet, wodurch schließlich ein lichtempfindliches Material bzw. ein lichtempfindlicher
Film hergestellt wurde.
Durch Verwendung der Vakuum-Beschichtungsvorrichtung gemäß Figo 2 wurde dieses lichtempfindliche
Material auf eine gitterartige Schaltungsoder Leiterplatte, die Metallinien oder Metallbahnen
von jeweils 200^m Breite und 20/im
Dicke in einem Abstand von jeweils 200/um aufweist
Dicke in einem Abstand von jeweils 200/um aufweist
S09885/1241
bei einem Vakuum von 60mm Hg, einer Beschichtungstemperatur
von 8o C und einer BeSchichtungsgeschwindigkeit
von 1 m/min aufgebracht.
Als Ergebnis folgte die quf die Leiterplatte aufgebrachte
lichtempfindliche Schicht genau der konvexkonkaven Oberfläche der Platte und es konnte kein
Eindringen von Luft festgestellt werden. Daraufhin wurde die beschichtete Platte einer Lichtprojektion
durch eine Negativmaske ausgesetzt, und zwar einem Lichtstrahl von 9000 /^/cm2
für zwei Minuten, iririem eine' 3 KW-Höchstspannuhgsquecksilberdampflampe
verwendet wurde. Unmittelbar danach wurde die Platte auf eine Temperatur von
80 G für fünf Minuten erwärmt und anschließend abgekühlt. Danach wurde der Polyäthylenterephthalatfilm
entfernt und eine Sprühentwicklung während einer Dauer von zwei Minuten vorgenommen, indem
1, 1, 1-Trichloräthan aufgesprüht wurde. Danach
wurde die Platte für zwei Stunden auf 130 C erwärmt.
Als Ergebnis wurde ein der Negativmaske mit hoher Genauigkeit entsprechender dauerhafter
Schutzfilm erhalten, der sich als Lotschutzschicht
bzw. Lötabdeckung als ausreichend effektiv und wirksam erwies.
Zum Zwecke des Vergleichs wurde das voraufgehend beschriebene lichtempfindliche Material auf die
gleiche Leiterplatte aufgebracht, indem ein übliches Laminier- oder Verbundschichtgerät (das
von der Firma E.I. du Pont de Nemours and Company hergestellte Laminiergerät k-?h) verwendet wurde,
und zwar wurde die Beschichtung bei atmosphärischem Luftdruck, einer Beschichtungstemperatur von 80 C
und einer Beschichtungsgeschwindigkeit von 1 m/min vorgenommen.
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Die auf diese Weise erhaltene beschichtete Platte wies zahlreiche Lufteinschlüsse auf, so daß der
Kontakt zwischen der lichtempfindlichen Schicht und der Platte unzureichend war. Das Produkt erwies
sich als ungeeignet hinsichtlich einer Verwendung als Lötschutzsöhicht bzw. Lötabdeckung,
Es ist somit ersichtlich, daß sich mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens und der erfindungsgemäßen
Vorrichtung eine feste, hermetische Schichtverbindung zwischen einem filmartigen
lichtempfindlichen Material, und einer konvexkonkaven festen Oberfläche herstellen läßt, wodurch
sich in einem einfach und leicht durchführbaren Verfahren eine lichtunempfindliche Deck- oder Schutzschicht
als mit höher Genauigkeit verwendbare Lötschutzschicht oder Lötabdeckung erhalten werden kann.
Die Erfindung kann selbstverständlich, obwohl sie voraufgehend unter Bezugnahme auf das Beispiel
des Aufbringens eines Filmes auf eine konvexkonkav geformte feste Oberfläche einer gedruckten
Leiterplatte für eine gedruckte Schaltung beschrieben wurde, auch für jeden anderen Zweck der
Beschichtung einer Grundplatte mit einem Film Verwendung finden. Das für den Film verwendete
Material kann daher entsprechend dem Zweck der Beschichtung unterschiedlich sein, und die Erfindung
ist daher nicht auf das Aufbringen einer lichtempfindlichen Schicht beschränkt. Z.B. kann die Erfindung zum Aufbringen eines im Handel erhältlichen
filmartigen lichtempfindlichen Materials, wie z.B. des von der Firma E.I. du Pont de Nemours and
Company hergestellten Materials "Riston", auf eine chemisch aufgerauhte Oberfläche einer kupferüberzogenen
Platte oder Leiterplatte zur Verwendung
809885/1241
-20- B 7511
als Ätzschutzschicht oder Ätzabdeckung angewendet werden. Üblicherweise tritt bei einem solchen Verfahren
oft das Problem auf, daß sich die lichtempfindliche Schicht aufgrund eines unzureichenden
Kontaktes mit der festen Grundoberfläche ablöst und entfernt wird. Bei Anwendung der Erfindung wird
dieser Nachteil wirksam vermieden. Die Erfindung kann auch dazu verwendet werden, ein filmartiges
lichtempfindliches Material auf eine konvexkonkav geformte Oberfläche einer festen Platte aufzubringen,
um ein Endprodukt herzustellen, das ein kompliziertes Muster'oder Schema für Anzeigeoder
Darsteilungszwecke aufweist.
Obwohl die kontinuierlich betriebsfähige Beschichtung svorrichtung gemäß der Erfindung eine
Grundplatten-Einlaßöffnung, eine Schichtplatten-Auslaßöffnung und eine wahlweise vorgesehene
Film-Einlaßöffnung aufweist, kann der Innenraum der Vorrichtung wirksam evakuiert werden, sodaß
der Film fest und hermetisch auf die Grundplatte aufgebracht werden kann, ohne daß sich zwischen
Film und Grundplatte Lufteinschlüsse bilden.
Erfindungsgemäß wird somit ein vorteilhaftes Verfahren zur Herstellung filmbeschichteter Grundplatten
vorgeschlagen, bei dem ein Film auf eine konvex-konkav geformte feste Oberfläche
in einem Vakuum aufgebracht wird, um einen festen, hermetischen Kontakt zwischen dem Film und der
festen Oberfläche zu erzielen. Darüberhinaus wird erfindungsgemäß eine Vorrichtung zur Herstellung
filmbeschichteter Grundplatten vorgeschlagen, die ein luftdicht abgeschlossenes Gehäuse aufweist,
in welchen Beschichtungsdruckrollen angeordnet sind,
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-21- B 7511
wobei die Zuführung und der Abtransport von Materialien wie einer Grundplatte und einem zur Beschichtung
dienenden Film durch luftdicht abschließende Walzenanordnungen, die in der Wandstruktur des luftdicht
abschließenden Gehäuses enthalten sind, erfolgen.
Obwohl die Erfindung voraufgehend unter Bezugnahme
auf vorzugsweise verwendete Ausführungsformen beschrieben wurde, ist ersichtlich, daß noch weitere
Abwandlungen und Ausgestaltungen der beschriebenen und dargestellten Ausführungsformen der Erfindung
im Rahmen des Erfindungsgedankens denkbar sind.
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Claims (11)
- -U,- B 7511PatentansprücheVerfahren zum Beschichten einer Grundplatte mit einem Film, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschichtung in einem unter dem Wert 200 mm Hg liegenden Vakuum durchgeführt wird.
- 2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß der Film (1lj) aus einem filmartigen lichtempfindlichen Material (1,2,3) besteht.
- 3· Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß die Grundplatte eine gedruckte Leiterplatte ist.
- !{.. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Vakuum unter dem Wert 60 mm Hg liegt.
- 5· Verfahren zur Herstellung einer mit einem filmartigen lichtempfindlichen Material beschichteten gedruckten Leiterplatte, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschichtung in einem unter dem Wert 60 mm Hg liegenden Vakuum diirchgeführt wird.
- 6. Vorrichtung zur kontinuierlichen Durchführung einer Vakuum-Beschichtung, gekennzeichnet durch eine Evakuiereinrichtung (7) zum Evakuieren des Innenraumes der Vorrichtung, durch eine im Inneren der Vorrichtung vorgesehene Filmzuführeinrichtung (13, II4., 15), durch zumindest einen609885/12Λ1B 7511Satz Grundplatten-Zuführwalzen (10) zur Zuführung einer Grundplatte von außen in das Innere der Vorrichtung, durch zumindest einen Satz Druckwalzen (12) zum Aufbringen eines Filmes auf die Grundplatte, durch zumindest einen Satz Schichtplatten-Abführwalzen (11) zum Abführen einer beschichteten platte aus dem Inneren der Vorrichtung nach außen, wobei die Grundplatten-Zuführwalzen (10) und die Schichtplatten-Abfuhrwalzen (11) in Gleitkontakt mit Gummiauskleidungen (21 ) stehen, die in den Wandaufbau (20) der Vorrichtung eingegliedert sind, und durch eine Antriebseinrichtung (6), die sich mit zumindest einer der Walzen in Eingriff befindet.
- 7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet» daß die Grundplatten-Zuführwalzen (10) und die Schichtplatten-Abführwalzen (11) mit Gummibelägen versehen sind, die" eine Dicke von 5>-3Omm und eine im Bereich der Werte 30 bis 70 der Shore-Härte A liegende Härte aufweisen.
- 8. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Grundplatten-Zuführwalzen (10) und die Schichtplatten-Abfuhrwalzen (11) mit Gummibelägen versehen sind, die eine Dicke von 1-60mm und eine dem Wert 15 der Shore-Härte D entsprechende Härte aufweisen.
- 9· Vorrichtung zur kontinuierlichen Durchführung einer Vakuum-Beschichtung, gekennzeichnet durch eine Evakuiereinrichtung (7) zum Evakuieren des Innenraumes der Vorrichtung, durch zumindest einen Satz Filmzuführwalzen (37, 38) zur Zuführung eines Filmes von aussen in das Innere der Vorrichtung,609885/1241-2k' B 7511durch zumindest einen Satz Grundplatten-Zuführwalzen (10) zur Zuführung einer Grundplatte von aussen in das Innere der Vorrichtung, durch zumindest einen Satz Druckwalzen (12) zum Aufbringen des Filmes auf die Grundplatte, durch zumindest einen Satz Schichtplatten-Abführwalzen (11) zum Abführen einer beschichteten Platte aus dem Inneren der Vorrichtung nach aussen, wobei die Filmzuführwalzen (37, 38), die Grundplatten-Zuführwalzen (10) und die Schichtplatten-Abführwalzen (11 ) in Gleitkontakt mit Gummiauskleidungen (21) stehen, die· in einer Wandstruktur (20) der Vorrichtung enthalten sind, und duroii eine Antriebseinrichtung (6), die sich zumindest mit einer der Walzen in Eingriff befindet.
- 10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die FiImzufuhrwalzen (37, 38), die Grundplatten-Zuführwalzen (10) und die Schichtplatten-Abführwalzen (11) mit Gummibelägen versehen sind, die eine Dicke von £-30mm und eine im Bereich der Werte 30 .bis 70 der Shore-Härte A liegende Härte aufweisen.
- 11. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Filmzuführwalzen (37, 38), die Grundplatten-Zuführwalzen (10) und die Schichtplattenabführwalzen (11) mit Gummibelägen versehen sind, die eine Dicke von 1-60mm und eine.im Bereich der Werte 15 der Shore-Härte A bis 70 der Shore-Härte D liegende Härte aufweiseno609885/1241
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
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