DE2935418A1 - Vorrichtung zum laminieren von isolierplatten - Google Patents

Vorrichtung zum laminieren von isolierplatten

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DE2935418A1
DE2935418A1 DE19792935418 DE2935418A DE2935418A1 DE 2935418 A1 DE2935418 A1 DE 2935418A1 DE 19792935418 DE19792935418 DE 19792935418 DE 2935418 A DE2935418 A DE 2935418A DE 2935418 A1 DE2935418 A1 DE 2935418A1
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knife
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insulating plate
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Erika de 6072 Dreieich Masi
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Description

EYER & LINSER :..PATLrNTANWALTE 2935418
PATENTANWÄLTE: DIPL.-INQ. ECKHARDT EVER + PHYSIKER HEINZ LINSER
ROBERT-BOSCH-STR. 12A D-0O72 DREIEICH
Anmelder:
Erika J. de Has
607" Ure-L ei ch
Vorrichtung· zum Laminieren von Tjsoli erplatten
130012/0215
2S35418
Beschreibung;
Die Erfindung betrifft one Vorrichtung zum automatischen Laminieren von kupferbeschichteten Isolierplatten für die Herstellung von elektrischen Leiterplatten, mit zentral angeordneten und motorisch angetriebenen Latnini erwalz en.
Pur die industrielle Herstellung gedruckter Schaltungen wurde bisher die Siebdrucktechni k angewendet, wobei als Druckvorlage ein sehr feinmnnohiros Sieb aus Sei.de oder dergleichen dient, das in eine-n Rahmen eingespannt int. Das Sieb wird mit einer Fotoemulr.i on getränkt und durch eine Leiterzeichnung, die sich nnf einem Diapositiv befindet, rait einer Ulntrnvioleti Inrape belichtet und ctnach in einen Entwickler prepieberi. Bei di Entwickeln verhärten sich die belichteten Stollen und schließen die Maschen des Siebes. Die unbelichteten Stellen sind später die Flächenteile, welche Leiterbahnen, Lötaugen oder Kontakt! erungsst eil en bilden sollen«.
Das auf diese Weise vorbereite+·»·- Sieb wird auf das zu bedruckende kupferkaschierte Basismaterial gelegt und lötfähige Farbe durch die Siebmaschen gedruckt» Auf der Kupferkaschierung entsteht so ein positives Muster. Danach wandern die Platinen in einen Durchlaufofen und gelangen dann in eine Kühlstrecke. In einnr sich anschließenden automatischen Itzanlage wird die nicht abgedeckte Kupferknschierunf abgeätzt. Die Platinen werden sodann gründlich p;erei.rnpt, gespült und durchlaufen abschließend einen Trockner.
001-2^0-215
t».
Ein solches Siebdruckverfahren ist ,jedocn. äußerst aufwendig und es wurden bereits Entwicklungen eingeleitet, um die Siebdrucktechnik durch vereinfachte Verfahren abzulösen. Ein solches vereinfachtes Verfahren besteht in der Verwendung von lichtempfindlichen Folien, welche auf kupferkaschierten Isolierplatten aufgeklebt werden. Durch eine anschließende Belichtung mit einer auf einem Diapositiv befindlichen Leiterzeichnung und einer
Entwicklung sowie Ätzung erfolgt die Herstellung der Leiterbahnen auf der Isolierplatte.
Das Auftragen der lichteinpflindl ichen Folie auf die kupferkaschierte Isolierplatte ist jedoch äußerst sorgfältig durchzuführen, da absolut keine Lufteinschlüsse zugelassen werden können, weil durch Luftblasen Unterbrechungon der hor/.unteilenden Leiterbahnen auftreten können- Weiter ist eo für die Massenfertigung erforderlich, die aufzuklebenden lichtempfindlichen Folien exakt der Größe der Isolierplatten anzupassen, so daß weder Folienteile über die Isolierplatten reichen, noch IWIe der Isolierplatten von lichtempfindlichen Folien unbedeckt bleiben.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Mechanisierung des Latniniervorganges von Isolierplatten vorzuschlagen zum Zwecke der Automatisierung und Integration in Transferstraßen für die vollständige Herstellung von elektrischen Leiterplatten. Mit der Vorrichtung nach der Erfindung soll insbesondere ein exaktes Aufkleben der Folie auf die Isolierplatte ohne irgendwelche Lufteinschlüsse erfolgen, wobei die Größe der aufzuklebenden Folie exakt der Größe der jeweiligen Isolierplatte entspricht. Weiter soll mit der Vorrichtung nach der Erfindung eine hohe Durchsatzlei-
130 012^(1215
stung bei gleichbleibender Qualität erzielt werden.
Die Lösung dieser Aufgabe erfolpt gemäß der Erfindung bei der eingangs genannten Vorrichtung dadurch, daß
a) in Förderrichtung vor den im Abstand regelbaren Laminierwalzen eine durch eine HeizuAgseinrichtung geführte Transporteinrichtung angeordnet ist, welche
b) zusammen mit einer weiteren den Laminierwalzen nachgeschalteten Transporteinrichtung von einem zentralen Motor über eine Rutschkupplung synchron antreibbar ist, wobei die nachgeschaltete Transporteinrichtung mit einer Ln Förderrichtung hin- und herfahrbaren Messerbrüclce mechanisch gekoppelt i.?t.
Die v/eitere Ausgestaltung der Vorrichtung nach der Erfindung erfolgt durch die Merkra.-i I e der Unteransprüche 2 bis 10.
Gemäß der Vorrichtung nach der Erfindung erfolgt sowohl eine Aufheizung der zu laminielenden Isolierplatte, als auch der aufzutragenden Folie, no daß beim Auftragungsvorgang zwischen Folie und Platte keine Temperaturdifferenz auftritt, und bei einer Künstigen Temperatur von etwa 40 bis 7^°!--;η homogenes luftfrei es Auftragen der Folie auf die Isoli erplattο durchgeführt werden kann.
Durch eine exakte Führung und Positionierung der Platten wird mit Hilfe der Vorrichtuns? nach der Erfindung ein rückstandsfreies Beschneiden der laminierten Platten von überstehender Folio durchgeführt, wobei der Plattenvorschub auf der Einlaufsrite mit dem Vorschub der Auslaufseite spielfrei gekoppelt und so mit dem Walzenvorschub abgestimmt ist, doß auch bei unterschiedlicher Walzenpressung keine Abweichungen in der Positionierung auftreten.
130012/702 15 ΟΓ,ΏΙΝΑΙ- INSPECTED
Die Erfindung wird anhand der Zeichnungen, in denen ein Ausführungsbeispiel dargestellt ist, näher erläutert.
Hierbei zeigen:
Die Figuren 1 bis 6 eine schematische Darstellung der
Vorrichtung im Querschnitt, wobei die Figuren P bis 6 die gleiche Vorrichtung in zeitlich hintereinanderliegenden Arbeitsgängen darstellen,
die Figur 7 einen Teilschnitt durch eine Messerbrücke und
Figur 8 einen weiteren Schnitt durch die
Messerbrücke im rechten Winkel zum Schnitt nach Figur 7·
- 8 130012/0215
Die Figur 1 zeigt in schematischer Darstellung einen Querschnitt durch die Vorrichtung nach der Erfindung. Die Laminierwalzen 1 und 2 , welche mit einer nicht näher dargestellten inneren Heizung versehen sind, bewirken das Auftragen einer lichtempfindlichen Oberfolie auf die obere Oberfläche einer Isolierplatte 13 und einer Unterfolie 20 auf die untere Oberfläche der Isolierplatte 13 · Die Laminierwalzen 1 und 2 werden ebenso wie die Transporteinrichtungen 5 und 6 von dem Motor zentral angetrieben, wobei der Antrieb der Transporteinrichtungen 5 und 6 über eine Rutschkupplung erfolgt. Die einlaufseitige Transporteinrichtung 5 ist durch eine HeiZungseinrichtung J und 4 geführt, welche in dem hier dargestellten Beispiel aln eine elektrische Strahlungsheizung 3 ausgebildet ist, welche mit; einnr Rückstrahlplatte '4 versehen ist.
In Förderrichtung hinter den Laminierwalzen 1 und 2 ist ein quer zur Förderrichtung bewegbares Messer 9 angeordnet, dessen Bewegungsablauf mit einem in einer Messerbrücke 8 befindlichen und ebenfalls quer zur Förderrichtung bewegbaren Messer 10 synchronisiert ist. Die auslaufseitig nachgeschaltete Transporteinrichtung 6 ist mit der in Förderrichtung hin- und herbewegbareii Messerbrücke 8 mechanisch gekoppelt, wobei sich in der Messerbrücke 8 zwei gegeneinander federverspannte Mitnehmerwalzen 11 und 12 übereinander angeordnet befinden. Zum Einschub einer Isolierplatte ^3 durch die Heisungseinrichtung in das Laroinierwalzensystem ist mit der Transporteinrichtung 5 sin Schieber 14 gekoppelt, welcher den Vorschub der Isolierplatte bewirkt. Mit der Transporteinrichtung 6 sind in entsprechender Weise ein Kettenmitnehmer 15 für den Messerbrückenrücklauf und ein Kettenmitnehmer 16 für den Messer-
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brückenvorschub vorgesehen, wobei der Schieber 14 mit den Kettenmitnehmern 15 und 16 über eine Lamellenkupplung 18 synchron verstellbar ist.
Innerhalb der Laminierwalzen 1 und 2 befindet sich ebenfalls eine elektrische Heizung, sodaß die über die Laminierwalzen geführten Folien im erwärmten Zustand auf die ebenfalls auf gleiche Temperatur vorgewärmte Isolierplatte gelangen.
Die Messer 9 und 10 sind als rotierbare Kreismesser ausgebildet, deren Rotationsgeschwindigkeit größer ist als ihre quer zur Förderrichtung verlaufende Lineargeschwindigkeit.
Die Mitnehmerwalzen 11 und 12 in der hin- und herfahrbaren Messerbrücke 8 werden mit Hilfe einer in der ■ Figur 7 dargestellten Feder 17 gegeneinander verspannt, und in der in Figur 1 dargestellten Anfangsposition der Messerbrücke 8 ist zwischen den Mitnehmerwalzen 11 und 12 ein den Einlauf der Isolierplatte 13 erleichternder Abstand vorhanden. Dieser wird dadurch erzielt, daß die untere Mitnahmerwalze 12 in Aufnahmeposition der Messerbrücke 8 mit Hilfe eines Kettenritzels 9 gegen die Kraft der Feder 17 auf eine schräge Auflauffläche auflaufbar ist, sodaß zur Einführung der laminierten Isolierplatte ein entsprechend der Dicke der Isolierplatte ausreichender Walzenabstand vorhanden ist.
Veiter sind die Mitnehmerwalzen 11 und 12 mit einer Rücklaufsperre versehen, sodaß eine exakte Mitnahme der Isolierplatte 13 beim Vorwärtstransport der Messerbrücke 8 erfolgt. Bei der Rückführung der Messerbrücke 8 wird auf die Mitnehmerwalzen 11 und 12 eine Rotationsgeschwin-
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digkeit ausgeübt, welche etwa dreifach höher ist als die Lineargeschwindigkeit der Messerbrücke. Damit ist die Freigabe und der Auswurf der Isolierplatte 1J bei Erreichen der Endposition der Messerbrücke 8 auf der Transporteinrichtung 6 sichergestellt.
Die Figur 1 seiet dip F.i nfüh nmr üor Isolierplatte 13 in den unteren Teil der Transporf <-i nri chtunp·; 5 in dem eine Vorwärmung durch die Rückstrah'!platte 4 erfolgt» Durch eine nicht näher darp-^stell te Übernahmevorrichtung \iri.rd die Isolierplatte ί 7) auf den oberen Teil der Trensport einri c'v; ung 5 gebracht und mit Hilfe des Schiebers 14, wie in Figur 2 dargestellt int, durch die Heizeinrichtung 3, 4 transportiert. Durch die Heizzone erfölpt die Aufwärmung der Isolierplatte <■-> Λ'·'- bis auf eine Temperatur von ca. 40 bis 7?° C.
Die Figur 3 zeigt die Tno Ii ^rpi μ ' i;c 1V. zwischen den Laminierwalaen 1 und ? mit der^n Hilfe d.i.ο Ober- und Unterfolien, von denen kurz suvor ochutzfolien abgezogen wurden, auf die ob^re b?.w« untere Oberfläche der Isolierplatte 1? gepreßt unu d-iroit geklebt werden» Sobald die Vorderkante der Ιεοΐί f-rnl atte 1 7^ das Messer
10 in der Messerbrücke 8 erreicht h-*t, wird die Messerbriieke mit Hilfe d^s Kethenmi f-.uehmofn 16 gleichzeitig mit der Isolierplatte 'iT- in lii r»i"t ung des Pfeiles ,°3 transportiert, wobei die Kl emrnwi z<-r\ "' 1 und 1P nuf die Isolierplatte 13 eine Klomii'.vi rkunr «unnbon, sobald sich die Messerbrücke 8 geringfügig ir! Richtung des Pfeile;; 23 beilegt hat. Zu diesem .Zeitpunkt erreicht der Schieber 14 der Transportvorrichtung r- seine äußerste wirksame Position, so daß der> weitere Vorschub der Isolierplatte 13 von der Messerbrür.ke by.'-/, den Mi tnehmerwalf'.en
11 und 12 durchgeführt wird.
_ 11 -
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Sobald das Ende der Isolierplatte 13 das feststehende Messer 9 erreicht hat, bleibt die Transportvorrichtung 6 und die Messerbrücke 8 stehen und der Querantrieb der Messer 9 und 10, sowie der Antrieb für die Rotation der Kreismesser wird in Tätigkeit gesetzt. Dadurch werden die Vorder- und Hinterkanten der Isolierplatte von den Folien getrennt. (Siehe hierzu Figur 4). Die Besäumung der Seiten der Ober- und Unterfolie erfolgen durch nicht näher dargestellte-hinsichtlich ihres seitlichen Abstandes veränderbare-feststehende Messer. Während des Schnei dvorgrmges twr Vorder- und Hinterkanten der Isolierplatte 13 durch die rotierenden Messer 9 und 10 ist die Isolierplatte ortsfestgelagert und die Rotationsgeschwindigkeit der Messer 9 und 10 ist größer als ihre in Querrichtung verlaufende Liniargeschwindigkeit. Durch diese Maßnahme erfolgt ein sauberer Schnitt. Unmittelbar nach Durchführung der Querabtrennung werden die Messer 9 und in ihre seitliche Endposition zurückgefahren und unmittelbar danach beginnt der Rücklauf der Messerbrücke 8. Mit dem Einsetzen des Rücklaufs der Menserbrücke 8 werden die Mitnehmerwagen 11 und 1? mit einer ca. dreifach höheren Rotationsgeschwindigkeit bewegt als der Liniargeschwindigkeit der Messerbrücke 8 entspricht. Da zu diesem Zeitpunkt noch die Klemmwirkung auf die Isolierplatte 13 besteht, wird diese aus der Messerbrücke 8 ausgeworfen und gelangt mittels nicht näher dargestellter weiterer Transportvorrichtungen zu weiteren Verarbeitungsstationen. Dieser Auswurfvorgang ißt anhand der Figur c> dargestellt.
Mit der Rückführung der Mosserbrücke 8 in die Endpositi.on
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wird auch gleichzeitig der Schiober 14 auf der Transportvorrichtung 5 in seine Endposition zur Aufnahme einer weiteren Isolierplatte 13 refahren, da zwischen den Antrieben eine synchroneVerbindung über die Lamellenkupplung 18 besteht. Diese dient zur Justierung und zur Anpassung an verschiedene Größen der Isolierplatten» Mit Erreichen der verschiedenen Transportelemente und der Messerbrücke 8 ihrer Endpositionen kann eine neue Lei terplatte eingeführt werden und der Laminiervorgang wiederholt sich in dei' beschriebenen Weise«
Bei dem Schneidvorgang der Messer 0 und 10 befinden sich die übrigen Transportvorrichtungen 5 und 6, sowie die Messerbrücke 8 in Ruhe und desgleichen die Lamini erwalz en 1 und 2. Die Laminierwalze]! 1 und 2 üben auf die durchzuführende Isolierplatte 13 einen gleichmäßig starken Druck aus und unmittelbar nach dein Durchlauf der Isolierplatte 13 pressen die Larainier-Xtfalsen gegeneinander, so daß ein kurzes Stück der Ober- und Unterfolien zwischen dem Meiner °> und den tangenti alen Punkten der Walzen 1 und 2 mi teinander \rerklebt werden. Dieses verklebte Teilstück wird von der nächstfolgenden Isolierplatte 13 vorwärts geschoben und durch die Mitnehmerwalzen '1I und 12 geführt. Durch diese Maßnahme wird ein sauberes Bekleben der Kanten der Isolierplatte 13 erreicht.
Die Figur 7 zeigt einen Teilquerschnitt durch die Me".;erbrücke 8. Die Mitnehmerwalzen 11 und 12 werden durch uie Feder 17 zusammengepreßt und nur bei Erreichen der Enciposition der Messerbrücke 8 (wie in Figur 1 dargestellt) erfolgt ein Auflaufen eines Ritzels auf eine schräge
1 300 1-273311 5 " .,_;;;/: :'^"-'^
Flüche ?Λ , so daß sich die Walzen 11 und 1? in der Endporition gegen den Federdruck 17 öffnen.
Zwischen dem Hauptantrie"b 7 und den 'iransportvorr i. chtungen 51 und >■ ist "im,- Rutschkupplung geschaltet, mit deren Hilfe eine Angleichung der theoretischen Vorschubwerte an die praktischen Werte erfolgt. Durch die relativ starke Anpressung der gummi ert en Lami ni. erwalz en wird nämlich der geometrische Radius geringfügig reduziert, so daß der wirksame Radius kleiner wird. Damit jedoch stimmt dry theoretische Vorrchub der Schnei dbrücke nicht mehr mil. den sich praktisch ergebenden Werten , ;;o d-iß d.i u f.chnei dbrücke schneller bewegt werden will, wan ,jedorh du-r-ch die Ni tnehmerwal z"n 1! und Ip aufgruna ihrer Klemmwirkung in der :>chn ei dbrücke verhindert; wird. Um ,'jedoch dar-: Getriebe f/,n .schützen, wird zu diesem Zeitpunkt eine Rutschkupplung t:itir, v/rlche mit der Welle der. Motors 7 verbunden ist.
Die Figur °· -u igt einen senkrechten Schnitt zur Figur 7, aus dom die besondere Lagerung d^r Hitnehmerwalzen 11 und Λ? sowi ο die Führung des Hesserr--. 10 zu entnehmen ist.
Mit Hilfe der Erfindung werden die Isolierplatten 1z gleichzeitig auf ihrer Ober- und Unterseite laminiert, so daß eine Isolierplatte zwei verschiedene elektrisch·^ Schaltungen aufnehmen kann. Bereits durch diese Möglichkeit wird die Produkt i onsgeschwind1' gkeit. im Vergleich zum Si ebo^uckv-'r fahren um '1OO % ges f;ei P"ert.
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Claims (10)

Patentansprüche
1.) Vorrichtung zum automatischen Laminieren von kupferbeschichteten Isolierplatten für die Herstellung von elektrischen Leiterplatten, mit zentral angeordneten und motorisch angetriebenen Laminierwalzen, dadurch gekennzeichnet, daß
a) in Pörderrichtung vor den im Abstand regelbaren Laminierwalzen (1, 2) eine durch eine Heizungseinrichtung (3, 4) geführte Transporteinrichtung angeordnet ist, welche
b) zusammen mit einer weiteren den Laminierwalzen (1, 2) nachgeschalteten Transporteinrichtung (6) von einem zentralen Motor (7) über eine Rutschkupplung synchron antreibbar ist und daß
c) die nachgeschaltete Transporteinrichtung (6) mit einer in Pörderrichtung hin- und herfahrbaren Messerbrücke (8) mechanisch gekoppelt ist.
2« Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizungseinrichtung eine oberhalb der Transporteinrichtung (5) angeordnete elektrische Strahlungsheizung (3) aufweist, welche mit einer unterhalb der Transporteinrichtung (5) befindlichen Rückstrahlplatte (A-) versehen ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb der Laminierwalzen je eine elektrische Heizung angeordnet ist.
Oi's·-»
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4. Vorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3» dadurch gekennzeichnet, daß in Förderrichtung hinter den Laminierwalzen (1, 2) ein quer zur Förderrichtung bewegbares Messer (9) angeordnet ist, dessen Bewegungsablauf mit einem in der Messerbrücke (8) angeordneten und ebenfalls quer zur Förderrichtung bewegbaren Messer (10) synchronisiert ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Messer (9) und (10) als rotierbare Kreismesser ausgebildet sind, deren Rotationsgeschwindigkeit größer als ihre quer zur Förderrichtung verlaufende Lineargeschwindigkeit ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in der fahrbaren Messerbrücke zwei gegeneinander federverspannte Mitnehmerwalzen (11, 12) übereinander angeordnet sind.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die untere Mitnehmerwalze (12) in Aufnahmeposition der Messerbrücke (8) mit Hilfe eines Kettenritzels gegen die Kraft der Feder (17) auf eine schräge Auflauffläche auflaufbar ist, "sodaß zur Einführung der laminierten Isolierplatte (13) ein entsprechend der Dicke der Isolierplatte ausreichender Walzenabstand vorhanden ist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich-
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net, daß die in Porderriclitung der Messer brücke (8) die Isolierplatte (^3) verklemmenden Mitnehmerwalaen (11, 12) bei der Rückführung der Messerbrücke eine etwa dreifach höhere Rotationsgeschwindigkeit als die Lineargeschwindiglceit der Messerbrücke aufweisen.
9· Vorrichtung nach Anspruch 1 oder einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Position eines mit der Transporteinrichtung (5) gekoppelten Schiebers (14) und die Positionen eines mit der Transporteinrichtung (6) gekoppelten Kettenmitnehmers (15) für den Meseerbrückenrücklauf und eines Ketteniaitnehmers (16) für den Mesaerbrückenvorschub über eine Lamellenkupplung (18) synchron verstellbar sind.
10. Vorrichtung nach den Ansprüchen 8 oder 9» dadurch gekennzeichnet, daß die Mitnehmerwalzen (11 und 12) eine Rücklaufsperre aufweisen.
1 3 0 01 ϊ Γ0 2 1 5
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