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Beschreibung:
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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Halterung und zum Transport
von Platten für die Herstellung von Leiterplatten in Kombination mit Prozeßgefäßen
zur Durchführung verschiedener Bearbeitungsprozesse in einer Fertigungsstraße.
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Zur llerstellung von elektrischen Leiterplatten mit gedruckten Schaltungen,
insbesondere solchen mit plattierten Bohrungen zur beidseitigen Kontaktierung, sind
eine große Anzahl von Herstellungsprozessen erforderlicll, deren Durchführung stets
mit äußerster Genauigkeit erfolgen muß, um eine ausreichende und gute Qualität der
fertigen Leiterplatten sicherzustellen. Zur Zeit werden praktisch alle diese Herstellungsprozesse
oder Technologien durch von Hand betätigte Maschinen durchgeführt, da es aufgrund
der vielen unterschiedlichen Prozesse und Prozeßabschnitte nicht möglich ist eine
durchgehende Fertigungsstraße mit einem ununterbrochenen Ilerstellungsfluß von zu
fertigenden Leiterplatten zu betreiben.
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Wichtige Elemente einer solchen Fertigungsstraße sind die Plattentransportvorrichtungen
und die unterschiedlichen Prozeßgefäße, welche verschiedenen Aufgaben dienen. Als
Plattentransportvorrichtungen werden zur Zeit Tragelemente vcrwendet, welche aus
einer Stange bestehen, die am oberen Ende mit einer Schraubzwinge oder einem Haken
versehen ist, um diese an einer endlosen Transporteinrichtung zu befestigen, wobei
entlang der Stange weitere Schraubzwingen zur Befestigung von zwei Platten vorhanden
sind. Die Schraubzwingen ermöglichen einen elektrischen Kontakt, jedoch ist der
Abstand unter den einzelnen Tragelementen relativ groß, so daß in den Prozeßgefäßen
sehr viel ungenutzter Kaum benötigt wird.
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Ferner ist es bekannt sogenannte Tranportkörbe zu verwenden, in denen
die zu bearbeitenden Platten eingelagert sind. Der Nachteil dieser Körbe besteht
darin, daß vor vielen Prozeßstationen eine Umlagerung der zu bearbeitenden Platten
erforderlich ist, welche von lland durchzuführen ist.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Plattentranportvorrichtung
in Verbindung mit entsprechend ausgebildeten Prozeßgefäßen vorzuschlagen, mit deren
hilfe es möglich ist, eine Fertigungstraße mit durchgehendem Materialfluß aufzubauen,
wobei insbesondere sowohl elektrodenlose als auch elektrolytische Prozesse durchführbar
sind, ohne die zu bearbeitenden Platten umzulagern.
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Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt gemäß der Erfindung dadurch, daß
ein Platten-Traggerüst mit zwei zueinander parallel verschiebbar angeordneten Gerüstteilen
vorgesehen ist, zwischen denen die Platten verklemmbar befestigt sind, von denen
das erste Gerüstteil aus mindestens zwei übereinander angeordneten und durch Gestänge
verbundenen Trägern besteht, wobei in jedem Träer auf der innenliegenden Seite in
untereinander gleichen Abständen Nuten in der Größe der Plattendicke vorhanden sind,
und die Enden jeweils einen L-förmigen Schenkel mit einer Bohrung zur Durchführung
einer Halterung eines Prozeßgefäßes aufweist, während das andere Gerüstteil mindestens
zwei übereinander und parallel zueinander angeordnete und durch Gestänge miteinander
verbundene Träger aufweist, wobei jeder Träger auf seiner innenliegenden Seite in
untereinander gleichen Abständen und den Nuten des ersten Gestänges gegenüberliegend,
Nuten mit einer Formgebung ihrer Seitenwände aufweist, und die sich gegenüberliegenden
Gerüstteile durch mindestens zwei parallel zueinander verlaufende Stangen verschiebbar
befestigt sind.
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Die Nuten in den Trägern des zweiten Gestänges weisen in vorteilhafter
Weise eine solche Form auf, daß sie mit entsprechenden Einkerbungen in den Platten
elektrisch leitende Kontaktflächen zu beiden Plattenflächen bilden, wobei gleichzeitig
eine mechanische Halterung gebildet ist.
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Die Träger des zweiten Gerüstteiles sind gemäß der Erfindung elektrisch
leitend und mit einem Kathodenanschluß verbindbar ausgebildet.
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Die die beiden Gerüsttcile miteinander verbindenden Stangen sind in
vorteilhafter Weise mit dem ersten Gerüstteil starr verbunden und mit dem zweiten
Gerüstteil mit Hilfe einer Verspannvorrichtung verschieb-und verspannbar ausgebildet.
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Die Verspannvorrichtung weist jeweils eine Bohrung auf, durch welche
eine Stange geführt ist, wobei an den äußeren Enden der Bohrung jeweils eine Dichtung
angeordnet ist, von denen eine verspannbar ausgebildet ist.
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Die Verspannvorrichtung ist vorzugsweise mit Hilfe eines Werkzeugs
verspannbar ausgebildet.
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Die Prozeßgefäße weisen entlang der Innenfläche einer Längswand rohrförmige
1Ialterungen auf, welche durch die Bohrungen der L-förmigen Schenkel des ersten
Gerüstteiles durchführbar sind.
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Mindestens ein Prozegefä weist oberhalb seines Bodens ein Rohrsystem
zur Führung einer Flüssigkeit auf, wobei von dem Rohrsystem Steigrohre mit entsprechend
verteilten Sprühdüsen abgehen, derart, daß jedes Flächenteil einer Platte besprühbar
ausgebildet ist.
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Das mit einem Rohrsystem versehene Prozeßgefäß weist in seiner Bodenplatte
mehrere mit Schließventilen versehene Abflußöffnungen auf, welche jeweils mit einem
eigenen Abflußsystem verbunden sind.
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Mindestens ein weiteres i)rozeßgefäß ist in vorteilhafter Weise entlang
seiner unteren Bodenlängskante mit einem als Anode ausgebildeten elektrischen Leiter
versehen, dessen untere Enden gabelförmig ausgebildet und mit Kontaktzwingen ausgerüstet
sind, wobei diese mit parallel zu den Platten angeordneten metallischen Anodenplatten
elektrisch verbunden sind.
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Die Erfindung wird anhand der Zeichnung, in der ein Ausführungsbeispiel
dargestellt ist, näher erläutert.
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Hierbei zeigen: FIGUR 1 eine perspektivische Darstellung des mit Platten
gefüllten Platten-Gerüstes in einem Prozeßgefäß, dessen Vorder- und Seitenwand aufgeschnitten
ist; FIGUR 2 eine perspektivische Darstellung des mit Platten gefüllten Platten-Gerüstes
in einem Prozeßgefäß mit metallischen Anodenplatten, dessen Vorder- und Seitenwand
aufgeschnitten ist; FIGUR 3 eine perspektivische Darstellung des mit Platten gefüllten
Platten-Gerüstes in einem Prozeßgefäß mit einem Rohrsystem und einer Düsenanordnung,
dessen Vorder- und Seitenwand aufgeschnitten ist; FIGUR 4 eine Plattenhalterung
nach dem Stand der Technik mit zwei seitwärts befestigten Platten; FIGUR 5 eine
Seitenansicht nach Figur 4; FIGUR 6 eine Draufsicht auf eine Platte nach der Erfindung
mit zwei Einkerbungen zur Anpassung an die Nuten im zweiten Gerüstteil; FIGUR 7
ein senkrechter Schnitt durch eine Platte mit einem Trägerausschnitt; FIGUR 8 ein
Hilfswerkzeug zum Ver- und Entspannen einer Verspannvorrichtung; FIGUR 9 eine Vorrichtung
zum Be- und Entladen des Platten-Traggerüstes im Längsschnitt;
FIGUR
10 die Vorrichtung zum Be- und Entladen des Platten-Traggerüstes nach Figur 9 im
Querschnitt; FIGUR 11 eine Vorrichtung zum Schwenken einer Platte um 90° und zum
Weitertransport der Platten FIGUR 12 eine Verspannvorrichtung zur Befestigung des
zweiten Gerüstteiles über ein Gestänge mit dem ersten Gerüstteil; FIGUR 13 ein Drehteil
des I!ilfswerkzeuges nach Figur 8; FIGUR 14 eine schematische Darstellung einer
Fertigungstraße mit einer Laminier- und Belichtungstation, und FIGUR 15 eine schematische
Darstellung einer Fertigungsstraße.
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Die Figur 1 zeigt ein Platten-Traggerüst mit zbei zueinander parallel
verschiebbar angeordneten Gerüstteilen 1, 2, zwischen denen die Platten 6 verklemmt
sind. Das erste Gerüstteil 1 besteht bei diesem dargestellten Ausführungsbeispiel
aus zwei übereinander angeordneten und durch Gestänge verbundenen Trägern, wobei
in jedem Träger auf der innenliegenden Seite in untereinander gleichen Abständen
Nuten in der Größe der Plattendicke vorhanden sind. Die Enden der Träger weisen
jeweils einen L-förmigen Schenkel mit einer Bohrung zur Durchführung einer Halterung
eines Prozeßgefäßes 19, 20, 24 auf. Das andere Gerüstteil 2 ist ebenfalls mit zwei
übereinander und parallel zueinander angeordneten Trägern versehen, welche durch
Gestänge 14 miteinander verbunden sind. Jeder Träger weist auf seiner innenliegenden
Seite in untereinander gleichen Abständen und den Nuten des ersten Gestänges gegenüberliegend,
Nuten 3 mit einer Formgebung ihrer Seitenwände auf, derart, daß diese mit den entsprechenden
Aussparungen in den Seiten der Platten zusammenpassen. Die sich gegenüberliegenden
Gerüstteile 1 und 2 sind durch mindestens zwei parallel zueinander verlaufende Stangen
9 verschiebbar befestigt.
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Die Nuten 3 in den Trägern des zweiten Gestänges 2 weisen eine Keilform
auf 1 so daß sie mit den entsprechenden Einkerbungen 8 in den Platten b elektrisch
leitende Kontaktflächen 15 zu beiden Plattenflächen bilden, wobei gleichzeitig eine
ausreichende mechanische halterung gebildet ist. Die Nuten 3 mit ihren elektrisch
leitenden Verbindungen zu beiden Oberflächen der Platten geben nunmehr die Möglichkeit,
das PlattenTraggerüst direkt zur Durchführung elektrolytischer Plattierungen zu
verwenden. Eine solche Anwendungsmöglichkeit innerhalb der Fertigungsstraße zeigt
die Figur 2, auf die später näher eingegangen wird.
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Die die beiden Gerüstteile 1,2 miteinander verbindenden Stangen 9
sind mit dem ersten Gerüst teil 1 starr verbunden und sind mit dem zweiten Gerüstteil
2 mit Hilfe der Verspannvorrichtung 10,11,12 (Fig. 8, 12 und 13) verschieb- und
verspannbar ausgebildet.
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Die Verspannvorrichtung ist jeweils mit einer Bohrung versehen, durch
welche eine Stange 9 geführt ist, wobei an den äußeren Enden der Bohrung jeweils
eine Dichtung 10,16 angeordnet ist, von denen die Dichtung 10 verspannbar ausgebildet
ist. Eine solche Verspannvorrichtung ist anhand der Figuren 12 und 13 näher beschrieben.
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Das Prozeßgefäß 19 ist, ebenso wie die übrigen Prozeßgefäße, mit einer
Aufnahniehalterung für die Platten-Traggerüste versehen, welche untereinander gleich
ausgebildet sind, so daß die Platten-Traggerüste in jedes Prozeßgefäß eingeführt
werden können. Die Prozeßgefäße sind entsprechend dem Verwendungszweck ausgerüstet,
so daß die Platten-Traggerüste ohne lierausnahme der einzelnen Platten, die verschiedenen
Bearbeitungsstationen durchwandern können. Das Be- und Entladen der Prozeßgefäße
mit den Platten-Traggerüsten kann dabei vollautomatisch durchgeführt werden.
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Wie schon oben ausgeführt wurde, zeigt die Figur 2 ein Prozeßgefäß
20 zur Durchführung einer elektrolytischen Plattierung.
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llierfür ist das ProzelJgefäß 20 entlang seiner unteren Bodenlängskante
mit einem als Anode ausgebildeten elektrischen Leiter 21 versehen, dessen untere
Enden gabelförmig ausgebildet und mit Kontaktzwingen 22 ausgerüstet sind, welche
mit parallel zu den Platten 6 angeordneten metallischen Anodenplatten 23 verbunden
sind. Der Kathodenanschluß erfolgt über das Gerüstteil 2, die Nuten 3 und Auskerbungen
8 zu beiden Seiten einer jeden Platte.
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Die Figur 3 zeigt ein weiteres Prozeßgefäß 24, welches oberhalb seines
Bodens ein Rohrsystem 25 zur Führung einer Flüssigkeit aufweist, wobei von dem Rohrsystem
25 Steigrohre mit entsprechend verteilten Sprühdüsen 26 abgehen, derart, daß jedes
Flächenteil einer Platte 6 besprühbar ausgebildet ist. Ebenso wie bei den zuvor
beschriebenen Prozeßgefäßen kann auch hier das Platten-Traggerüst 1, 2 vollautomatisch
und mit Platten beladen zur entsprechenden Bearbeitung eingesetzt werden, ohne daß
die einzelnen Platten aus ihrer lialterung entfernt werden müssen.
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Das Prozeßgefäß 24 ist zur Führung verschiedener Flüssigkeiten in
seiner Bodenplatte mit mehreren Abflußöffnungen 26, 27, 28, 29, welche jeweils nicht
näher dargestellte Schließventile aufweisen und jeweils mit einem eigenen Abflußsystem
verbunden sind. Hierdurch ergibt sich die Möglichkeit in einem Gefäß verschiedene
Flüssigkeiten nacheinander anwenden zu können, ohne das Platten-Traggerüst mit seinen
Platten entfernen zu müssen. Damit lassen sich nicht nur ungleichartige Flüssigkeiten,
sondern auch Flüssigkeiten mit gleichen Lösungsmitteln in unterschiedlichen Konzentrationen
verwenden, wobei die verschiedenen Flüssigkeiten oder Konzentrationen stets in das
dafür vorgesehene Abflußsystem gelangen.
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Die Figuren 4 und 5 zeigen den Stand der Technik, wie er zur Zeit
Anwendung findet. An einer Halterung, welche an ihrem oberen Ende mit einer Klemmschraube
zur Befestung an einer Fördervorrichtung oder dergleichen versehen ist, sind entlang
derselben weitere Klemmschrauben zur Befestigung der Platten vorhanden.
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Diese lassen sich nur von hand verschrauben, und die Halterungen können
lediglich zwei Platten aufnehmen. Die llalterungen lassen sich ferner nicht in alle
erforderlichen Prozeßgefäße einführen, und dort wo dies möglich ist, müssen relativ
weite Abstände der Platten untereinander eingehalten werden.
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Die Figuren 6 und 7 zeigen eine Platte 6 mit ihren Einkerbungen 8.
Die Einkerbungen 8 haben untereinander einen Abstand 5 und die obere Kerbe befindet
sich von dem oberen Kand der Platte in einem Abstand 7 entfernt. Die Figur 7 zeigt
die Anpassung der Nut 3 zur Kerbe 8, wobei sich elektrische Kontakte zu beiden Seiten
der Platte ergeben.
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Die Figur 8 zeigt ein llilfswerkzeug 31 zur Verspannung des Gerüstteiles
2 mit den Verbindungsstangen 9. Einzeilheiten der Verspannvorrichtung sind aus den
Figuren 12 und 13 zu entnehmen, auf die gleichzeitig Bezug genommen wird.
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Das Hilfswerkzeug 31, das in einem kleineren Maßstab als das Platten-Traggerüst
nach den Figuren 1, 2 und 3 dargestellt ist, besteht aus einem Rahmen, in dem sich
ein Antrieb 33 befindet, dessen Antriebswelle auf ein Antriebsband 32 wirkt, welches
die Drehwerkzeuge 12 in Drehung versetzen kann. Das liilfswerkzeug 31 wird mit Hilfe
der Klemmfeder 13 an dem Gerüstteil 2 befestigt und nach Betätigung des Motors 33
wird das Drehwerkzeug 12 in Drehung versetzt und wirkt auf die Bolzen 11, welche
die Dichtungen 10 lösen, so daß die Stange 9 in der Verspannvorrichtung verschiebbar
wird. Damit sind die Platten aus ihrer Klemmwirkung befreit und können Platte für
Platte von dem Federarm 34 auf die Platte 35 gelegt werden. Hierzu wird auf die
Figuren 9, 10 und 11 verwiesen. Mit llilfe eines Schlitzrades 36, dessen Schlitz
die Größe der Dicke einer Platte aufweist, können die Platten wieder aufgerichtet
und dem Platten-traggerüst wieder zugeführt werden.
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Die Figuren 14 und 15 zeigen die Einsatzmöglichkeit des Platten-Traggerüstes
in einer Fertigungsstraße. Die Fertigungsstraße 14 enthält eine Laminier- und eine
Belichtungsstation, Wie zuvor beschrieben, können die Platten automatisch aus dem
Platten-Traggerüst 1,2 entnommen werden, um sie einzeln durch die genannten Stationen
führen zu können.
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Nach Durchlaufen dieser Stationen werden die Platten wieder in das
Platten-Traggerüst vollautomatisch eingeführt und können die in Figur 15 wiedergegebenen
Prozeßstationen durchlaufen.
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Die einzelnen Prozeßstationen sind an sich bekannt. In den ersten
Stationen erfolgt beispielsweise die Auftragung einer Kupferoberfläche und die Herstellung
entsprechender Bohrungen für die beidseitige Kontaktierung.
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Das Platten-Traggerüst nach der Erfindung eignet sich sowohl für die
Durchführung von elektrolytischen Prozessen, für die Behandlung mit sauren Lösungen,
für Ätzbehandlungen, für Strippverfahren und für sämtliche Spülvorgänge. Mit Hilfe
der Erfindung ist es daher möglich eine vollautomatisch arbeitende Prozeßstraße
aufzubauen.
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- L e e r s e i t e -