DE3400085A1

DE3400085A1 - Vorrichtung zum beidseitigen und gleichzeitigen laminieren von metallbeschichteten platten aus dielektrischem material mit trockenpolymerfilmen oder von geaetzten plattenfoermigen leitern

Info

Publication number: DE3400085A1
Application number: DE19843400085
Authority: DE
Inventors: Amerigo de 6073 Egelsbach Masi
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1984-01-03
Filing date: 1984-01-03
Publication date: 1985-11-14

Description

Beschreibung:
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum beidseitigen und gleichzeitigen laminieren von metallbeschichteten Platten aus dielektrischem Material mit Trockenpolymerfilmen oder von geätzten plattenförmigen Leitern, vorzugsweie in Kombination mit einer Vakuumkammer.
Für bestimmte Herstellungverfahren von elektrischen Leiterplatten ist es erforderlich, metallbeschichtete Platten aus dielektrischem Material mit Trockenpolymerfilmen zu beschichten. Diese Materialien werden beispielsweise in rollenform geliefert und sind mit einer Schutzfolie versehen, welche vor dem Auftragen der Folie auf die metallische Platte entfernt werden muß. In entsprechender Weise werden auch bereits geätzte Leiterplatten zur Weiterverarbeitung mit Folien beschichtet, wobei diese Beschichtungen wegen der nicht glatten Oberfläche in einer Vakuumanlage durchgeführt werden müssen.
Derartige Verfahren sind bekannt, welche zur Zeit jedoch mit Hilfe von Maschinen durchgeführt werden, die jeweils von mindestens einer Person fortlaufend bedient werden müssen. Es ist daher nicht möglich die Herstellung von Leiterplatten vollautomatisch durchzuführen.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde eine Vorrichtung vorzuschlagen, um den Laminiervorgang von Leiterplatten mit Trockenpolymerfilmen automatisch durchführen zu können, so daß eine solche Vorrichtung als Bestandteil einer Fertigungsstraße verwendet werden kann.
Bei den an sich bekannten Fertigungsprozessen von Leiterplatten werden auf einer Platte eine größere Anzahl Schaltungen aufgetragen, wobei die Leiterplatte entsprechend zerschnitten wird. Die Halteelemente der Platte benötigen mindestens einen Randteil, welcher von den Prozeßmitteln nicht erreicht wird. Ein solcher Arbeitsrand wird daher von vornherein als Abfall eingeplant.
Der Erfindung liegt daher weiter die Aufgabe zugrunde, nur eine Folie in einer Größe aufzutragen, welche unbedingt erforderlich ist, ohne Material zu vergeuden.
Ferner liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde eine Vorrichtung vorzuschlagen, mit deren Hilfe dünne Filmlaminate auch auf flexible und mehrschichtige Schaltungen auftragen zu können.
Die Lösung dieser Aufgabe besteht gemäß der Erfindung darin, daß zu einer horizontal verlaufenden Plattenfördervorrichtung nach oben und unten unter einem definierten Anstellwinkel je eine Gleitbahn für jeweils einen Folienschlitten angeordnet ist, in dem ein die Folienkante herausfahrbarer und diese bis zur Platte führender Vakuumschuh angeordnet ist.
Gemäß Weiterbildung der Erfindung weist der Folienschlitten motorisch antreibbare Folientransportrollen auf, deren Antrieb mit dem Antrieb des Vakuumschuhs synchronisiert ist.
Der Folienschlitten weist ferner eine Indexvorrichtung zur Feststellung des Folienschlittens und zur Einstellung der Folienlänge auf, so daß jede beliebige Plattengröße verarbeitet werden kann. Der Folienschlitten ist in vorteilhafter Weise mit einer Folientrennvorrichtung ausgerüstet, so daß jede gewünschte Folienlänge durch Voreinstellung abgetrennt werden kann. Die Folientrennvorrichtung kann dabei in vorteilhafter Weise derartig ausgebildet sein, daß auch eine automatische Fernbedienung möglich ist. In einer Ausführungsform der Erfindung kann die Folientrennvorrichtung als Messerscheibe ausgebildet sein, wobei diese über die Folienbreite schienengeführt und damit fahrbar ist.
In vorteilhafter Weiterentwicklung der Erfindung weist der Vakuumschuh einen kreissektorförmigen Querschnitt auf, der um seine Längsachse schwenkbar ausgebildet ist und an seiner Sektorzylinderfläche mit Öffnungen eines Vakuumsystems versehen ist. Die Öffnungen dienen dabei zum Ansaugen und damit zur Befestigung der Folienkante.
Der Vakuumschuh ist entlang einer Gleitbahn mit Hilfe eines Antriebes und einer Kette auf- und abfahrbar ausgebildet, so daß dieser nach Aufnahme der Folienkante diese von der oberen Schneidposition auf die Platte herunterführt, welche sich mit ihrer vorderen Kante an einer definierten Position der Transportvorrichtung befindet.
Zum Andrücken der von der oberen Schneidposition heruntergeführten Folienkante weist der Vakuumschuh federbelastete Druckelemente auf.
Um auch bereits geätzte Platten mit einer Folie laminieren zu können ist in einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung in der Plattentransportebene hinter der Folienauftrageposition eine Vakuumkammer angeordnet, welche ein vakuumdichtes und zu öffnendes Gehäuse aufweist.
Vor und/oder in der Vakuumkammer befindet sich mindestens eine Heizung, so daß der Laminierprozeß auch unter Zuführung von Wärme durchgeführt werden kann. Hierfür ist es besonders vorteilhaft die Laminierwalzen in der Vakuumkammer heizbar auszubilden. Zum Transport der Platten innerhalb der Vakuumkammer weist diese ein Plattenförderband auf, wobei sich unterhalb desselben eine Heizung befindet.
Oberhalb bzw. unterhalb des Folienschlittens ist ein Rollensystem für den Folienvorrat und für die Rückführung der Schutzfolie angeordnet, so daß ein kontinuierlicher Arbeitsprozeß durchführbar ist.
Die Erfindung wird anhand der Zeichnungen, in denen ein Ausführungsbeispiel dargestellt ist näher erläutert. Hierbei zeigen: FIGUR 1 eine Seitenansicht der Laminiervorrichtung in schematischer Darstellung mit einer Plattenfördervorrichtung, FIGUR 2 eine vergrößerte Darstellung eines Folienschlittens im Querschnitt, FIGUR 3 eine Darstellung nach Figur 2 in Draufsicht, FIGUR 4 eine Darstellung nach Figur 2 im Längsschnitt, FIGUR 5 eine Seitenansicht der Laminiervorrichtung in schematischer Darstellung mit einer Plattenfördervorrichtung und einer Vakuumvorrichtung, FIGUR 6 eine Seitenansicht der Laminiervorrichtung in schematischer Darstellung mit einer Plattenfördervorrichtung und einer Vakuumvorrichtung nach Figur 5 in einer ersten Bearbeitungsphase, FIGUR 7 eine Seitenansicht der Laminiervorrichtung in schematischer Darstellung mit einer Plattenfördervorrichtung und einer Vakuumvorrichtung nach Figur 5 in einer zweiten Bearbeitungsphase, FIGUR 8 eine Seitenansicht der Laminiervorrichtung in schematischer Darstellung mit einer Plattenfördervorrichtung und einer Vakuumvorrichtung nach Figur 5 in einer dritten Bearbeitungsphase, FIGUR 9 eine Seitenansicht der Laminiervorrichtung in schematischer Darstellung mit einer Plattenfördervorrichtung und einer Vakuumvorrichtung nach Figur 5 in einer vierten Bearbeitungsphase, FIGUR 10 eine Seitenansicht der Laminiervorrichtung in schematischer Darstellung mit einer Plattenfördervorrichtung und einer Vakuumvorrichtung nach Figur 5 in einer fünften Bearbeitungsphase, FIGUR 11 einen Querschnitt durch die Vakuumanlage nach der Erfindung, FIGUR 12 einen Längsschnitt nach Figur 11, und FIGUR 13 einen Teilschnitt nach Figur 12.
Die Figur 1 zeigt zu einer horizontal verlaufenden Plattenfördervorrichtung eine nach oben und unten unter einem definierten Anstellwinkel verlaufende Gleitbahn 8, auf der jeweils ein Folienschlitten 4 gleitbar angeordnet ist, in dem ein die Folienkante herausfahrbarer und diese bis zur Platte 1 führender Vakuumschuh 14 angeordnet ist. Da die Vorrichtungen und Anordnungen über und unter der Plattenfördervorrichtung bis in alle Einzelheiten gleich sind, wird nur die obere Vorrichtung beschrieben. Falls nur die Laminierung einer Plattenseite durchgeführt werden soll, wird die untere Vorrichtung ausgeschaltet oder fortgelassen.
Der Folienschlitten 4, der aus den Figuren 2, 3 und 4 näher dargestellt ist, weist motorisch antreibbare Folientransportrollen 12 auf, deren Antrieb mit dem Antrieb 18 zur Auf- und Abbewegung des Vakuumschuhs 14 synchronisiert ist.
Der Folienschlitten 4 ist ferner mit einer Indexvorrichtung 3 zur Feststellung des Folienschlittens 4 und zur Einstellung der Folienlänge ausgerüstet. Die Indexvorrichtung rastet beispielsweise in entsprechende Ausnehmungen ein. Da diese Einstellung für die gesamte Produktionsserie konstant bleibt, kann die Einstellung von Hand durch Betätigung des Stellknopfes 5 durchgeführt werden. In dem Folienschlitten 4, welcher mit Hilfe der Gleitblöcke 9 auf der Gleitbahn 8 auf- und abbewegbar ist, befindet sich zur besseren Führung der Folie ein Gitter 7. Der Folienschlitten ist ferner mit einer Folientrennvorrichtung ausgerüstet, welche in dem dargestellten Ausführungsbeispiel als Messerscheibe 25 ausgebildet ist, die über die gesamte Breite der Folie 2 auf Schienen fahrbar ist.
Zur Befestigung der vorderen Folienkante, Mitnahme derselben von der oberen und justierten Schlittenposition zur Vorderkante der zu laminierenden Platte 1 dient der Vakuumschuh 14, welcher einen kreissektorförmigen Querschnitt aufweist und um seine Längsachse schwenkbar ausgebildet ist. Zur Befestigung der Folienkante sind an seiner Sektorzylinderfläche Öffnungen 11 eines Vakuumsystems vorgesehen, so daß durch einen ausreichenden Unterdruck die erforderliche Halterung erreicht wird. Die Rollen 12 dienen zur Filmführung und zur Trennung bzw. Rückführung der Schutzfolie 13, welche von der oberen Trommel des Rollensystems über der Folienvorratsrolle aufgenommen wird.
Der Vakuumschuh 14, der die vordere Filmkante hält, ist um die Achse 15 mit Hilfe des Motors 16 schwenkbar und entlang der Gleitbahn 8 mit Hilfe des Antriebes 18 und der Kette 19 auf- und abfahrbar ausgebildet.
Der Vakuumschuh wird bis zur Position 17 gefahren und in eine zur Laminierrichtung senkrechte Richtung gebracht. Durch Zurückziehung des Anschlages 21 wird die Platte 1 weitertransportiert und die Folie auf die Platte 1 aufgetragen. Unmittelbar danach fährt der Vakuumschuh 14 wieder in seine Ausgangsposition zum Folienschlitten 4, und zwar mit Hilfe des Motors 18 und der Kette 19, welche über die Kettenräder 20 läuft. Die unterhalb der Transportvorrichtung angeordnete zweite Laminiervorrichtung arbeitet mit der oberen Vorrichtung synchron und in gleicher Weise zur Laminierung der Unterseite der Platte 1.
Um einen ausreichenden Druck beim Auftragen der Folie auf die Platte 1 ausüben zu können, ist der Vakuumschuh 14 mit Druckelementen 22 ausgerüstet, welche einen Hebelarm bilden und mit Hilfe der Feder 23 eine ausreichende Druckkraft ausüben. Sobald die Vakuumschuhe gegen die Platte 1 pressen, wird die Folientrennvorrichtung 25 in Tätigkeit gesetzt und die Folie entsprechend der eingestellten Länge abgeschnitten.
Die in der Figur dargestellte Laminiervorrichtung dient zum Laminieren von metallbeschichteten Platten mit einer glatten Oberfläche. Sollen bereits geätzte Platten laminiert werden, ist es erforderlich eine Vakuumkammer zu verwenden.
Eine solche Kammer ist zusammen mit einer oberen und unteren Laminiervorrichtung in den Figuren 5 bis 10 in verschiedenen Arbeitsphasen dargestellt. Die Figuren 11 bis 13 geben Einzelheiten der Vakuumkammer wieder.
Die Vakuumkammer 25 ist in der Plattentransportebene hinter der Folienauftrageposition angeordnet, welche ein vakuumdichtes und zu öffnendes Gehäuse 29 aufweist. In der Vakuumkammer und gegebenenfalls auch vor dieser befinden sich mehrere Heizungen. Eine solche Heizung 31 ist unter der Transporteinrichtung 26 angeordnet, während eine weitere Heizung 32 in der Laminierwalze 33 eingebaut ist. Schließlich kann auch oberhalb der Transportebene eine Heizung 31 vorgesehen sein, um den an sich bekannten Laminiervorgang unter Vakuum und Wärmeeinfluß durchführen zu können. Mit der Vakuumkammer wird ein Vakuum von 0,5 bis 1 Torr erreicht. Die Walze 33 wird über den Antriebsmechanismus 34 vom Motor 35 angetrieben, wobei die Höhe 41 der Walze 33 zuvor eingestellt wird. Über den Betätigungsknopf 36 wird die Walze 33 wieder gehoben zusammen mit den warmen Rollen 37 und den Getrieberädern 38 und der Verbindungswelle 39. Eine Anzeigevorrichtung zeigt die Höhe 41 an und der Betätigungsknopf 36 kann nur bei einem offenen Vakuumgefäß betätigt werden.
Die einzelnen Arbeitsphasen sind aus den Figuren 5 bis 10 zu entnehmen, ohne daß es hierzu weiterer Erläuterungen bedarf.
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Claims

Patentansprüche fl Vorrichtung zum beidseitigen und gleichzeitigen laminieren von metallbeschichteten Platten aus dielektrischem Material mit Trockenpolymerfilmen oder von geätzen plattenförmigen Leitern, vorzugsweie in Kombination mit einer Vakuumkammer, dadurch gekennzeichnet, daß zu einer horizontal verlaufenden Plattenfördervorrichtung nach oben und unten unter einem definierten Anstellwinkel je eine Gleitbahn (8) für jeweils einen Folienschlitten (4) angeordnet ist, in dem ein die Folienkante herausfahrbarer und diese bis zur Platte (1) führender Vakuumschuh (14) angeordnet ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Folienschlitten (4) motorisch antreibbare Folientransportrollen (12) aufweist, deren Antrieb mit dem Antrieb des Vakuumschuhs (14) synchronisiert ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Folienschlitten (4) eine Indexvorrichtung (3) zur Feststellung des Folienschlittens (4) auf seiner Gleitbahn und zur Einstellung der Folienlänge aufweist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Folienschlitten (4) eine Folientrennvorrichtung (25) aufweist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Folientrennvorrichtung als Messerscheibe (25) ausgebildet ist und schienengeführt über die gesamte Breite der Folie (2) fahrbar ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Vakuumschuh (14) einen kreissektorförmigen Querschnitt aufweist, um seine Längsachse schwenkbar ausgebildet ist und an seiner Sektorzylinderfläche mit Öffnungen (11) eines Vakuumsystems versehen ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Vakuumschuh (14) entlang einer Gleitbahn (8) mit Hilfe eines Antriebes (18) und einer Kette auf- und abfahrbar ausgebildet ist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Vakuumschuh (14) federbelastete Druckelemente (22) aufweist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß oberhalb bzw. unterhalb des Folienschlittens (4) ein Rollensystem für den Folienvorrat und für die Rückführung der Schutzfolie angeordnet ist.
10. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in der Plattentransportebene hinter der Folienauftrageposition eine Vakuumkammer (25) angeordnet ist, welche ein vakuumdichtes und zu öffnendes Gehäuse (29) aufweist.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß sich vor und/oder in der Vakuumkammer (25) eine Heizung befindet.
12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Laminierwalzen in der Vakuumkammer (25) heizbar (32, 33) ausgebildet sind.
13. Vorrichtung nach Anspruch 10, 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß in der Vakuumkamer (25) ein Plattenförderband (26) mit einer darunter befindlichen Heizung (31) angeordnet ist.