DE3238495C2

DE3238495C2 - Anlage zum beidseitigen Belichten von lichtempfindlichen Platten

Info

Publication number: DE3238495C2
Application number: DE3238495A
Authority: DE
Inventors: Klaus Ing.(grad.) 6074 Rödermark Diedrich; Helmar Ing.(grad.) 6115 Münster Weis
Original assignee: Wilhelm Staub 6078 Neu-Isenburg De GmbH
Current assignee: Wilhelm Staub 6078 Neu-Isenburg De GmbH
Priority date: 1982-10-18
Filing date: 1982-10-18
Publication date: 1985-07-11
Also published as: DE3238495A1; US4571073A

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Anlage zum beidseitigen Belichten von lichtempfindlichen Platten, insbesondere zur Herstellung von Leiterplatten für elektronische Geräte oder zur Herstellung von lichtempfindlichen Druckplatten mit zwei gleichartigen, mechanisch verbundenen und nebeneinander angeordneten Belichtungsvorrichtungen, die jeweils unterhalb eines Kopierrahmens ein Beleuchtungssystem aufweisen, wobei in dem Kopierrahmen eine formatfüllende Glasplatte angeordnet ist, auf die eine Negativ- oder Positivkopie mit der darüber befindlichen lichtempfindlichen Platte für den Belichtungsvorgang auflegbar ist, wobei jeder Belichtungsvorrichtung eine Wendestation zugeordnet ist und sowohl zwischen jeder Belichtungsvorrichtung und der ihr zugeordneten Wendestation als auch zwischen den Wendevorrichtungen je ein um 180 Grad umlegbarer Schwenkarm angeordnet ist. Die Lichtquelle jeder Belichtungsvorrichtung ist in bzw. unter der ihr zugeordneten Wendevorrichtung angeordnet, wobei die Lichtstrahlung mit einem optischen System der zu belichtenden Platte der jeweiligen Belichtungsvorrichtung zuführbar ist. Die erste Belichtungsvorrichtung ist über einen von der Belichtungsvorrichtung steuerbaren Platten-Transportmechanismus mit einem Stapelwagen verbindbar. Die zweite Belichtungsvorrichtung ist mit einer von der Belichtungsvorrichtung steuerbaren Platten-Transportvorrichtung zur Entnahme der belichteten Platten von der Belichtungsvorrichtung und Weiterführung ...

Description

Die Erfindung betrifft eine Anlage zum beidseitigen Belichten von lichtempfindlichen Platten, insbesondere zur Herstellung von Leiterplatten für elektronische Geräte oder zur Belichtung von lichtempfindlichen Druckplatten, mit zwei gleichartigen, mechanisch verbundenen und nebeneinander angeordneten Belichtungsvorrichtungen, die jeweils unterhalb eines Kopierrahmens ein Beleuchtungssystem aufweisen, wobei in dem Kopierrahmen eine formatfüllende Glasplatte angeordnet ist, auf die eine Negativ- oder Positivkopie mit der darüber befindlichen lichtempfindlichen Platte für den Belichtungsvorgang auflegbar ist, sowie mit W-sndevorrichtungen zum Abheben und Wenden der Platten.

Lichtempfindliche Platten, insbesondere zur Herstellung von Leiterplatten für elektronische Schaltungen, bestehen aus einer Trägerschicht, vorzugsweise aus Kombinationsmaterialien, die aus einem Isolierstoff und einer Metallfolie — vornehmlich einer Kupferfolie — hergestellt sind, auf der sich eine durch eine Haftschicht aufgebrachte lichtempfindliche Kunststoffschicht befindet An den belichteten Stellen der Kunststoffschicht erfolgt durch die Bildung von Polymeren eine Aushärtung, während die unbelichteten Stellen nach dem Belichtungsvorgang bis zum Trägermaterial herausgelöst werden. Die Belichtung der Kunststoffschicht ει-folgt derart, daß eine Negativ- oder auch Positivkopie gleicher Größe unmittelbar auf die lichtempfindliche Platte gelegt wird, wobei durch darunter befindliche UV-Lichtquellen definierte Belichtungszeiten erforderlich sind. Belichten bedeutet hierbei, daß die Stellen des Resistes polymerisieren, die durch die Fotovorlage von UV-Licht durchstrahlt werden. Dabei werden die monomeren Bestandteile vernetzt und somit vor dem folgenden Entwicklungsprozeß unlöslich.

Bei der Herstellung von Leiterplatten ist man bestrebt, das Auflösungsvermögen möglichst weit zu treiben, so daß eine Verkleinerung der elektronischen Schaltung möglich ist, wobei gleichzeitig beide Seiten der Leiterplatten mit Schallungen versehen werden sollen, was bisher jedoch in einem voll automatischen Betrieb nicht möglich war.
Aus der DE-OS 28 24 08g ist ek Verfahren und eine Vorrichtung zum Herstellen von Druckplatten bekannt, welche insbesondere für den Zeitungsdruck geeignet sind. Diese Druckplatten können jedoch nur von einer Seite beaufschlagt werden.

Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, eine Anlage zum automatischen und beidseitigen Belichten von lichtempfindlichen Platten vorzuschlagen, mit deren Hilfe ein Kopieren einer großen Serie unter automatischer Zu- und Abführung der zu belichtenden Platten erreicht wird.

Die Lösung dieser Aufgaben Tfolgt gemäß der Erfindung dadurch, daß jeder Belichtungsvorrichtung eine Wendestation zugeordnet ist, und daß sowohl zwischen jeder Belichtungsvorrichtung und der ihr zugeordneten Wendestation als auch zwischen den Wendevorrichtungen je ein um 180 Grad umlegbarer Schwenkarm angeordnet ist. Hierdurch ist ein vollautomatischer Materialfluß möglich und die vorhandenen Wendestationen eignen sich zur Verbesserung der Lichtführung für die Belichtungsvorrichtungen.

Zur Sicherstellung des automatischen Materialflusses ist in Weiterbildung der Erfindung die erste Belichtungsvorrichtung über einen von der Belichtungsvorrichtung steuerbaren Platten-Transportmechanismus mit einem Stapelwagcn verbindbar.

Um auch die Abführung des belichteten Materials zum Weitertransport zu den folgenden Bearbeitungsstationen in gleich günstiger Weise sicher zu stellen, ist auch die zweite Belichtungsvorrichtung mit einer von

der Belichtungsvorrichtung steuerbaren Platten-Transportvorrichtung zur Entnahme der belichteten Platten von der Belichtungsvorrichtung und Weiterführung derselben verbindbar.

Die Anlage nach der Erfindung gestattet auch eine vorteilhafte Anpassung an räumliche Gegebenheiten. So ist es möglich, den Materialfluß um einen rechten Winkel zu lenken. Hierfür ict nach der Erfindung der Wendestation eine Transportvorrichtung zugeordnet

Nach der Erfindung werden die zu belichtenden Platten automatisch transportiert. Hierfür ist es vorteilhaft, wenn gemäß der Erfindung die Schwenkarme zum Erfassen der Platten gabelförmig ausgebildet sind, und der Abstand der Gabelzinken eines Schwenkarmes zum Abstand der Gabelzinken eines benachbart angeordneten Schwenkarmes derartig unterschiedlich ist. daß die durch die Zinken eines Schwenkarmes definierte Ebene die durch d^:.e Zinken eines anderen Schwenkarmes definierte Ebene durchdringen kann.

Durch diese Maßnahme wird ein günstiges Zusammenarbeiten der Schwenkarme in einer minimalen Zeit ermöglicht.

Zur Erzielung der erforderlichen Lagegenauigkeit bei jeder einzelnen Wendestation oder Belichtungsvorrichtung und auch bereits beim Stapelwagen, weisen gemäß Weiterbildung der Erfindung die Aufnahmefläche des Stapelwagens, der Belichtungsvorrichtung und der Wendestationen sowie der Platten-Transportvorrichtung ein Registersystem mit jeweils mehreren, vorzugsweise zwei Paßstiften auf. Damit wird sichergestellt, daß bei jeder Station die erforderliche Lagegenauigkeit der Platten eingehalten wird

Gemäß der Erfindung erfolgt die Aufnahme der Platten zum Transport derselben mit Hilfe pneumatisch steuerbarer Unterdruck-Saugnäpfe, die sich an der Unterseite der Gabelzinken befinden.

Dies ermöglicht einerseits ein sehr schnelles Ergreifen der zu transportierenden Platten und andererseits einen vorsichtigen und sanften Transport.

Die Erfindung wird anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbcispicis näher erläutert. Hierbei zeigt

F i g. 1 eine perspektivische Ansicht der Anlage;

F i g. 2 eine Draufsicht, und

F i g. 3 eine Frontansicht.

In den Figuren sind gleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen. Die F i g. 1 zeigt die gesamte Anlage in einer perspektivischen Darstellung. Die Belichtiingsvorrichtungen 34 und 35 sowie die Wendestationen 36 und 37 sind zu einer geschlossenen Einheit zusammengebaut. Der Belichtungsvorrichtung 34 ist ein Stapelwagen 11 zugeordnet, welcher mit Hilfe des Transportmechanismus 10 mit der Belichtungsvorrichtung 34 mechanisch lösbar verbunden ist. Die gesamte Anlage ist, wie durch die Rollen 31 angedeutet, fahrbar ausgebildet. Der Belichtungsvorrichtung 35 ist eine Plattentransportvorrichtung 12 zugeordnet, weiche zur Abführung der belichteten Platten dient. Alternativ dazu läßt sich auch eine Plattentransportvorrichtung 13 der Wendestation 37 anschließen, daß der gesamte Transportfluß in einem rechten Winkel erfolgt. Hierdurch besteht die Möglichkeit, daß die Anlage den räumlichen Gegebenheiten angepaßt werden kann.

Jeder Belichtungsvorrichtung 34 und 35 ist je eine Steuereinheit 32 urxj 33 zugeordnet, welche jedoch nicht Gegenstand der Erfindung ist und daher nicht näher beschrieben wird.

Durch die Pfeile 1 bis 6b ist in F i g. I der Maicrialfluß dargestellt. Die im Stapelwagen 11 befindlichen Platten 41 werden mit Hilfe einer Federvorrichtung jeweils so hoch angeheben, daß der Transportmechanismus 10 die oberste Platte erfassen, dem Stapelwagen entnehmen und in Richtung des Pfeiles 1 zur Belichtungsstation 34 transportieren kann, weiche zu diesem Zeitpunkt durch Hochschwenken der Klappe 42 geöffnet ist. Der Transportmechanismus 10 setzt die Platte exakt auf die Belichtungsvorrichtung ab.

Um die genaue Ausrichtung und Justierung der Platten zu erreichen und zu gewährleisten, sind in jeder Belichtungsvorrichtung und Wendestation sowie im Stapelwagen 11 jeweils zwei Paßstifte 20 bis 29 vorgesehen. Die Platten weisen entsprechende Bohrungen auf, so daß eine paßgerechte Zuordnung erfolgt. Da die Platten 41 beidseitig zu belichten sind, ist es erforderlich, diese um 180 Grad zu schwenken. Eine direkte Schwenkung von der Belichtungsstation 34 zur Belichtungsstation 35 ist jedoch nicht möglich, da die Abdeckklappen 42 und 43, welche von der Frontseite für jeden Belichtungsprozeß zu bedienen sind, hier -ja Wege stehen. Außerdem wäre es erforderlich zwei Schw zmkarme vorzusehen, welche sich die Platte übergeben, da der Schwenkarm nicht die Ebene durchdringen kann, in der sich die Kopie befindet. Aus diesen Gründen erfolgt daher m.'.: Hilfe des Schwenkarmes 38 ein Erfassen, Schwenken um 180 Grad und Ablegen einer Platte 41 von der Belichtungsstation 34 zur Wendestation 36 mit Hilfe des Schwenkarmes 38. Die Schwenkbewegung ist durch den Pfeil 2 angedeutet In ähnlicher Weise wird die auf der Wendestation 36 befindliche Platte mit Hilfe des Schwenkarmes 39 erneut um 180 Grad geschwenkt, wie durch den Pfeil 3 angedeutet ist und wird auf die Station 37 gelegt Sobald die Belichtungsstation 35 zur Aufnahme einer weiteren Platte bereit ist, wird die auf der Station 37 befindliche Platte von dem Schwenkarm 40 erfaßt und in Richtung des Pfeiles wiederum um 180 Grad geschwenkt und auf die Belichiungsstation 35 abgelegt.

Je nach Ausführungsform der Anlage kann die nunmehr beidseitig belichtete Platte entweder in Richtung des Pfeiles 6b zur Plattentransportvorrichtung 12 bewegt werden oder die Platte wird erneut von dem Schwenkarm 40 erfaßt und in Richtung des Pfeiles 5 wiederum zur Wendestation 37 transportiert. Von hier aus erfolgt eine lineare Transportbewegung 6a in Richtung der Transportvorrichtung 13, welche die Weiterführung des Transportgutes durchführt.

Die F i g. 2 verdeutlicht den Aufbau der Schwenkarme. Zum Erfassen der Platten 41 ist jeder Schwenkarm 38, 39 und 40 gübelförmig ausgebildet, wobei der Abstand der Gabelzinken 14, 15 bzw. 16,17 und 18, IS eines Schwenkarmes 38, 39 und 40 zum Abstand der Gaoelzinken des jeweils benachbart angeordneten Schwenkarmes derartig unterschiedlich irt, daß die durch die Zinken eines Schwenkarmes definierte Ebene die durch die Zinken eines anderen Schwenkarmes definierte Ebene durchdringen kann. Dies wird beispielsweise durch die get sichelte Darstellung des Schwenkarmes 38 in der Wendestation 36 veranschaulicht. Die Zinken 16 und 17 des Schwenkarmes 39 liegen bereits in entsprechenden Aussparungen der Wendestation 36, wenn der Schwenkarm 38 die in der Belichtungsstation 34 belichtete Platte der Wendeslation 36 zuführt. Durch

M die entsprechende Dwensiofiierung des Abstandes der jeweiligen Gabelzinken können sich die Ebenen derselben durchdringen, so daß der dargestellte Ablegevorgang gewährleistet ist. Die PaßstiFte sorgen auch hier

ebenso wie in der Station 37 für ein paßgerechtes Ablegen der Platten. Unmittelbar nach Ablage der Platte 41 in der Station 36 kann der Schwenkarm 39 den Schwenk- und Transportvorgang zur Wendestation 37 durchführen, wobei die Platte erneut um 180 Grad gcwendet wird. In der Wendestation 37 nimmt daher die Platte eine gleiche Lage ein wie in der Belichtungsstation 34. Auch hier befindet sich der Schwenkarm 40 in entsprechenden Ausnehmungen in der Wendestation 37, wenn mit Hilfe des Schwenkarmes 39 die Platte in in Richtung des Pfeiles 3 geschwenkt und abgelegt wird. Durch ein weiteres Schwenken der zu belichtenden Platte um 180 Grad mit Hilfe des Schwenkarmes 40 erfolgt die lagerichtige Justierung und Ablage in der Belichtungsstation 35. Durch ein dreifaches Schwenken der zu belichtenden Platte um jeweils 180 Grad liegt diese im Vergleich zur Position in der Belichtungsstation 34 nunmehr derartig, daß die bereits belichtete Sci-

tp rtpr PInMp narh ahpn oprirhtpt icl .- . o-· .._..

Nach Durchführung des Belichtungsvorganges setzt der Transportmechanismus 12, der ebenfalls mit Saugnäpfen ausgerüstet ist. ein und erfaßt die auf der Belichtungsstation 35 nunmehr beidseitig belichtete Platte, um diese aus der Anlage zu transportieren.

Wie bereits anhand der F i g. 1 beschrieben wurde, ist es auch möglich, das belichtete Gut in Richtung des Pfeiles 4 der Wendestation zuzuführen, um die belichtete Platte sodann über die Transportvorrichtung 31 abzuführen. Hierzu wird erneut der Schwenkarm 40 verwendender synchron gesteuert nach öffnen der Klappe jo 43 der Belichtungsstation 35 die belichtete Platte erfaßt und sie erneut der Wendestation 37 zuführt. Eine der Transportvorrichtung ähnliche Vorrichtung erfaßt sodann die belichtete Platte in der Wendestation 37 und transportiert diese über die Transportvorrichtung 31 weheren Verarbeitungsstationen zu.

Die gesamte Anlage arbeitet synchron und vollautomatisch, so daß ein kontinuierlicher Arbeitsfluß sichergestellt ist unter maximaler Ausnutzung der Zeiten, die durch die Belichtungszeit vorgegeben sind.

Die Anlage nach der Erfindung eignet sich insbesondere für ein neuartiges integriertes System zur Herstellung von Leiterplatten, bei dem keine Schuizfolie mehr erforderlich ist. Dieses System setzt voraus, daß die Belichtung in einem exakt definierten Abstand zur Negativ- oder Positivkopie durchgeführt wird, um reproduzierbare Ergebnisse zu erzielen. Die Anlage nach der Erfindung gewährleistet absolut konstante Belichtungszeiten, so daß das integrierte System, welches ein höheres Auflösungsvermögen bei Einhaltung dieser Bedingung^n garantier, eingesetzt werden kann.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

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Claims

Patentansprüche:

1. Anlage zum beidseitigen Belichten von lichtempfindlichen Platten, insbesondere zur Herstellung von Leiterplatten für elektronische Geräte oder zur Belichtung von lichtempfindlichen Druckplatten, mit zwei gleichartigen, mechanisch verbundenen und nebeneinander angeordneten Belichtungsvorrichtungen, die jeweils unterhalb eines Kopierrahmens ein Beleuchtungssystem aufweisen, wobei in dem Kopierrahmen eine formatfüilende Glasplatte angeordnet ist, auf die eine Negativ- oder Positivkopie mit der darüber befindlichen lichtempfindlichen Platte für den Belichtungsvorgang auflegbar ist, sowie mit Vorrichtungen zum Abheben und Wenden der Platten, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Belichtungsvorrichtung (34, 35) eine Wendestation (36,37) zugeordnet ist, und daß sowohl zwischen jede; Belichtungsvorrichtung (34 bzw. 35) und der ihr zugeordneten Wendestation (36 bzw. 37) als auch zwischen den Wendevorrichtungen (36 und 37) je ein um 180 Grad umlegbarer Schwenkarm (38,39, 40) angeordnet ist.

2. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Belichtungsvorrichtung (34) über einen von der Belichtungsvorrichtung (34) steuerbaren Platten-Transportmechanismus (10) mit einem Stapelwagen (11) verbindbar ist.

3. Anlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Belichtungsvorrichtung (35) mit einer von der Belichtungsvorrichtung (35) steuerbaren Platten-Transportvorrichtung (12) zur Entnahme der belichteten Platten von der Belichtungsvorrichtung (35) und Vveiterführung derselben verbindbar ist.

4. Anlage nach Anspruch !, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Wendestation (37) eine Transportvorrichtung (13) zugeordnet ist.

5. Anlage nach Anspruch 1 oder einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwenkarme (38,39,40) zum Erfassen der PImten gabelförmig ausgebildet sind, und der Abstand der Gabelzinken (14,15 bzw. 16,17 bzw. 18,19) eines Schwenkarmes (38,39,40) zum Abstand der Gabelzinken eines benachbart angeordneten Schwenkarmes derartig unterschiedlich ist, daß die durch die Zinken eines Schwenkarmes definierte Ebene die durch die Zinken eines anderen Schwenkarmes definierte Ebene durchdringen kann.

6. Anlage nach Anspruch 1 oder einem der voranstehenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahmefläche des Stapelwagens (11), der Belichtungsvorrichtungen (34 und 35) und der Wendestationen (36 und 37) sowie der Platten-Transportvorrichtung (12) ein Registersystem mit jeweils mehreren Paßstiften (20—29) aufweisen.

7. Anlage nach Anspruch 1 oder einem der voranstellenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Gabelzinken (14 — 19) zur Aufnahme der Platten pneumatisch steuerbare Unterdruck-Saugnäpfe aufweisen.