DE3811467C2

DE3811467C2 -

Info

Publication number: DE3811467C2
Application number: DE3811467A
Authority: DE
Inventors: Des Erfinders Auf Nennung Verzicht
Original assignee: G Siempelkamp GmbH and Co KG
Current assignee: G Siempelkamp GmbH and Co KG
Priority date: 1988-04-06
Filing date: 1988-04-06
Publication date: 1991-09-19
Also published as: DE3811467A1; FI891627A0; US4966642A; JPH0222056A; FI891627A

Description

Die Erfindung geht aus von einem Verfahren zur kontinuierlichen Her stellung von bahnförmigem Basismaterial für Leiterplatten, wobei mehrere Bahnen aus mit einem wärmehärtbaren Kunstharz ausgerüsteten Glasfaserbahnen sowie zumindest eine Metallfolienbahn zu einem Bahn aggregat mit oberseitig und/oder unterseitig abdeckender Metallfolien bahn zusammengeführt werden und das Bahnaggregat in eine konti nuierlich arbeitende Durchlaufpresse mit über Umlenktrommeln umlau fenden Preßbändern, die an den einlaufseitigen Umlenktrommeln ein Einlaufmaul bilden, eingeführt wird, wobei das Bahnaggregat in einem Preßbereich der Durchlaufpresse unter Anwendung von Druck und Wärme zu dem Basismaterial verdichtet und dieses in der Durchlauf presse und/oder hinter der Durchlaufpresse abgekühlt und weiterver arbeitet wird (vgl. Siempelkamp Bulletin, Mai 1983, Seite 4, Seite 9, Absatz 3.2.). Die Erfindung geht fernerhin aus von Durchlaufpressen, die für die beschriebenen Maßnahmen besonders geeignet sind (vgl. DE 31 19 529 und DE 34 32 548). Bei den Glasfaserbahnen handelt es sich insbes. um Glasfasergewebebahnen. Die Metallfolienbahn ist im allgemeinen eine Kupferfolienbahn. Im Rahmen der Erfindung kann mit den verschiedensten wärmehärtbaren Kunstharzen gearbeitet werden. Insbes. wird mit Epoxidharzen gearbeitet (vgl. "Handbuch der Leiter plattentechnik", 1982, Seiten 25 bis 52), wobei vorgefertigte Ausgangs bahnen, sogenannte Prepregs, die von der chemischen lndustrie bei gestellt werden, in das Verfahren eingeführt werden, bei denen sich das Epoxidharzsystem im sogenannten B-Zustand befindet.

Die vorstehend beschriebenen bekannten Maßnahmen haben sich bewährt. Eine besondere thermische Vorbehandlung der Glasfaserbahnen bzw. der Metallfolienbahn oder Metallfolienbahnen ist nicht erforderlich. Die Glasfaserbahnen können vielmehr so, wie sie angeliefert werden, in die Durchlaufpresse eingeführt werden. Probleme treten jedoch auf, wenn mit sehr dünnen Metallfolienbahnen von beispielsweise 17 µm ge arbeitet wird. Hier kommt es insbes. bei hohen Durchlaufgeschwindig keiten vor, daß die Metallfolienbahn sich verwirft, z. B. Längsfalten oder Dopplungen zeigt. lnsoweit wird Ausschuß fabriziert. Das gilt auch für eine andere Verfahrensweise (US 46 70 080) bei der die Prepregs nicht so, wie sie angeliefert werden in die Durchlaufpresse eingeführt, sondern zunächst einer drucklosen Vorheizung unterworfen werden, wodurch eine thermische Vorbehandlung so erfolgt, daß das Epoxidharzsystem den B-Zustand verläßt.

Die Aufgabe, bei der Herstellung von bahnförmigem Basismaterial für Leiterplatten die beschriebenen Verwerfungen und Längsfaltenbildungen in der Metallfolienbahn zu vermeiden, ist bekannt (EP 02 03 368 A1). Zur Lösung dieser Aufgabe wird jedoch anders gearbeitet, als es vor stehend beschrieben wurde. Die Metallfolienbahn wird mit dem zuge ordneten Preßband verbunden, nämlich darauf galvanotechnisch abge schieden. Das ist aufwendig. Erreicht werden soll, daß die Metallfo lienbahn sich wärmedehnungsmäßig so verhält, wie das Preßband, auf dem es abgeschieden ist, und dadurch sollen die Verwerfungen und die Faltenbildungen verhindert werden.

Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, das eingangs beschriebene Verfahren so zu führen, daß selbst bei Verwendung von sehr dünnen Metallfolienbahnen und hoher Drucklaufgeschwindigkeit die beschriebenen Verwerfungen nicht auftreten. Der Erfindung liegt fernerhin die Aufgabe zugrunde, eine Anlage anzugeben, die für die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens besonders geeignet ist.

Zur Lösung dieser Aufgabe lehrt die Erfindung, daß die Metallfolien bahn und die zugeordnete Glasfaserbahn vor dem Einlaufen in den Preßbereich unter Zugspannung zusammengeführt sowie mit Hilfe des wärmehärtenden Kunstharzes der Glasfaserbahn durch Anwendung von Druck und Wärme zu einer Doppelbahn stoffschlüssig vereinigt werden, und daß die Doppelbahn mit den übrigen Glasfaserbahnen zu dem Bahn aggregat zusammengeführt wird, welches in den Preßbereich einge führt wird. Die stoffschlüssige Verbindung wird zweckmäßig mit ge ringen Andrückkräften zwischen den beiden Bahnen und bei nicht zu hoher Temperatureinwirkung durchgeführt.

Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, daß die eingangs be schriebenen Verwerfungen auf Relativbewegungen zwischen der Metall folienbahn und der zugeordneten Glasfaserbahn beruhen, die zustande kommen, wenn das Bahnaggregat in den Preßbereich eingeführt wird. Überraschenderweise treten die Verwerfungen nicht mehr auf, wenn in der beschriebenen Art und Weise mit einer Doppelbahn aus der Metall folienbahn und zugeordneten Glasfaserbahn gearbeitet wird. - Der Be griff stoffschlüssige Verbindung besagt im Rahmen der Erfindung, daß eine adhäsive Verbindung oder Verklebung durchgeführt wird. Es ist ausreichend, daß die Metallfolienbahn und die zugeordnete Galsfaser bahn an zahlreichen einzelnen Punkten, die auch sehr dicht bei einander liegen, miteinander vereinigt sind. Man kann jedoch auch ein vollständiges Aufkaschieren durchführen, jedoch zweckmäßig so, daß das Kunstharzsystem noch nicht vollständig aushärtet. Das ver bessert den Verbund mit den weiteren Glasfaserbahnen in der Durch laufpresse.

Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung, die sich sehr bewährt hat, weil eine sehr glatte Doppelbahn entsteht, ist dadurch gekenn zeichnet, daß die Metallfolienbahn und die Glasfaserbahn unter leich ter Zugspannung und damit Vorspannung über ein Teilstück des Um fangs einer synchron mit den Bahnen rotierenden Trommel geführt werden, an deren Trommelmantel die Metallfolienbahn mittelbar oder unmittelbar anliegt und daß dadurch die stoffschlüssige Verbindung hergestellt wird. In der Ausführungsform, bei der mit einer Durchlauf presse gearbeitet wird, die Metallbänder, insbes. Stahlblechbänder, als Preßbänder aufweist, die sich im Preßbereich erwärmen und folg lich auf dem Umlaufweg Wärme mitführen, wird die vorbeschriebene Ausführungsform zweckmäßigerweise so verwirklicht, daß die Metall folienbahn sowie die Glasfaserbahn unter Vorspannung über ein Teil stück des Umfangs des Preßbandes im Bereich der zugeordneten ein laufseitigen Umlenktrommel des Preßbandes geführt werden und dadurch die stoffschlüssige Verbindung hergestellt wird. Zu besonders guten Ergebnissen kommt man im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens, wenn die übrigen Glasfaserbahnen thermisch ungestört in den Preßbe reich einlaufen. Dazu lehrt die Erfindung, daß die übrigen Glas faserbahnen beim Einlaufen in die Durchlaufpresse, d. h. insbes. im Bereich des Einlaufmauls, durch die Metallfolienbahn und die zuge ordnete Glasfaserbahn gegen die Umlenktrommel und das darüber ge führte Preßband abgeschirmt und dadurch frei von störender Wärme strahlenbeeinflussung gehalten werden. Die Glasfaserbahnen bleiben dabei im Einlieferungszustand. Die Erfindung ermöglicht es auch, das Bahnaggregat oberseitig und unterseitig mit einer Doppelbahn aus einer Metallfolienbahn und einer zugeordneten Glasfaserbahn zu ver sehen.

Gegenstand der Erfindung ist auch eine Anlage für die Durchführung des beschriebenen Verfahrens. In anlagentechnischer Hinsicht kommt es darauf an, daß die Erwärmung des Bahnaggregates, welches in den Preßbereich einläuft, sehr definiert und gleichmäßig erfolgt. Die Erfindung geht demnach aus von einer Anlage mit Pres sengestell, oberem Pressentisch und unterem Pressentisch sowie mit endlos über Umlenkeinrichtungen geführtem oberen Stahlblechpreßband, entsprechend über Umlenkeinrichtungen geführtem unteren Stahlblech preßband, welche Stahlblechpreßbänder im Preßbereich an Heizplatten und/oder Kühlplatten anliegen und einen Preßspalt bilden, wobei im Preßbereich zwischen den Pressentischen und den Stahlpreßbändern je weils ein Stangenlager aus mit Abstand voneinander angeführten Roll stangen angeordnet ist, die ihrerseits mit Hilfe einer oberen sowie einer unteren Stangenumlaufeinrichtung über einen Umlaufweg geführt sind. Dazu ist die erfindungsgemäße Anlage gekennzeichnet durch eine einlaufseitige, der Umlenkeinrichtung vorgeschaltete Vorrichtung zum Anlegen der Metallfolienbahn und der zugeordneten Glasfaserbahn mit vorgegebener Umschlingung und vor gegebener Zugspannung an das die einlaufseitige Umlenkeinrichtung umlaufende Stahlblechpreßband, wobei der Umschlingungswinkel und die Zugspannung steuerbar bzw. regelbar sind und durch Rollstangen, welche einen Durchmesser im Bereich von 13 bis 20 mm, vorzugsweise von etwa 18 mm, und beim Abwälzen im Preßbereich im statistischen Mittel einen Abstand von nicht größer als 2 mm aufweisen. Diese Kombination schafft besonders günstige Voraussetzungen dafür, daß Verwerfungen und Längsfaltungen der Metallfolienbahn nicht auftreten, und zwar auch bei hohen Ge schwindigkeiten nicht. Dabei kann das Stahlblechpreßband die für die stoffschlüssige Vereinigung von Metallfolienbahn und zugeordneter Galsfaserbahn erforderliche Temperatur aufweisen und/oder die Umlenk einrichtung beheizbar sein. - Im Rahmen der Erfindung ist stets die der Metallfolienbahn zugeordnete Glasfaserbahn mit der Metallfolie ver einigt. Die Glasfaserbahn kann ihrerseits aus mehreren Lagen bestehen. Auch können der Doppelbahn weitere Glasfaserbahnen zugeführt und mit der Doppelbahn vor dem Einlaufen in den Preßbereich unter An wendung von Druck und Wärme vereinigt werden. Endlich lassen sich alle Glasfaserbahnen entsprechend in zwei Teil-Bahnaggregate aufteilen. Die Erfindung erreicht stets besondere Vorteile in bezug auf die Ver meidung von Verwerfung der Metallfolienbahn. Tatsächlich führt das beschriebene Verfahren dazu, daß die Doppelbahn auf der Seite, auf der sich die Metallfolienbahn befindet, konkav gekrümmt ist. Beim weiteren Einlaufen in die Doppelbandpresse erfolgt ein Zurückbiegen in die Ebene. Das erzeugt in der Metallfolienbahn Zugspannung, was Verwerfungen sicher verhindert.

lm folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Aus führungsbeispiel darstellenden Zeichnung ausführlicher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 ein Schema des erfindungsgemäßen Verfahrens,

Fig. 2 in Seitenansicht einen Ausschnitt aus einer Anlage zur Durch führung des erfindungsgemäßen Verfahrens.

In der Fig. 1 erkennt man, daß mehrere Bahnen aus mit einem wärme härtenden Kunstharz ausgerüsteten Glasfaserbahnen 1 sowie zwei Metall folienbahnen 2 zu einem Bahnaggregat B zusammengeführt werden, welches oberseitig und unterseitig als Abdeckung die Metallfolienbahn 2 aufweist. Dieses Bahnaggregat B läuft in eine in Fig. 1 nur ange deutete Durchlaufpresse 3 ein, die über Umlenkwalzen 4 umlaufend ge führte Stahlblechpreßbänder 5 aufweist und an den einlaufseitigen Um lenkwalzen 4 ein Einlaufmaul 6 bildet. Zunächst werden die Metall folienbahnen 2 und die jeweils zugeordnete Glasfaserbahn 1 zusammen geführt, und zwar so, daß durch stoffschlüssige Verbindung, z. B. durch eine entsprechende Heftverbindung, jeweils eine Doppelbahn 12 entsteht. Diese Doppelbahnen 12 werden zusammen mit den übrigen Glas faserbahnen 1 des Bahnaggregates B unter Anwendung von Druck und Wärme zu dem Basismaterial verdichtet, nämlich in den Preßbereich 7 der Durchlaufpresse 3 eingeführt. Die stoffschlüssige Verbindung wird mit Hilfe des wärmehärtbaren Kunstharzes der Glasfaserbahnen 1 herbeigeführt.

ln der Fig. 2 erkennt man eine kontinuierlich arbeitende Durchlauf presse 3 zum Verpressen von Preßgutbahnen mit endlos über Umlenk walzen 4 geführtem oberen Stahlblechpreßband 5 entsprechend über Umlenkwalze 4 geführten unteren Stahlblechpreßband 5, welche Stahl blechpreßbänder 5 im Preßbereich 7 an Heizplatten und/oder Kühlplat ten 8 anliegen und einen Preßspalt bilden. Im Preßbereich 7 zwischen den Pressentischen mit ihren Heiz- bzw. Kühlplatten 8 und den Stahl blechpreßbändern 5 ist jeweils ein Stangenlager aus mit Abstand von einander eingeführten Rollstangen 9 angeordnet, die ihrerseits mit Hilfe einer oberen sowie einer unteren Stangenumlaufeinrichtung 10 über einen Umlaufweg geführt sind. Diese Presse arbeitet als Durch laufpresse 3 für das Bahnaggregat B, wobei die Rollstangen 9 einen Durchmesser im Bereich von 13 bis 20 mm, vorzugsweise von etwa 18 mm, umd beim Abwälzen im Preßbereich im statistischen Mittel einen Abstand von nicht größer als 12 mm aufweisen, was in der Fig. 2 aus Maßstabsgründen nicht erkennbar ist. Man erkennt eine einlaufseitig den Umlenkwalzen 4 vorgeschaltete Einrichtung 11 zur Anlage der Metallfolienbahn 2 und der zugeordneten Glasfaserbahn 1 mit vorge gebener Umschlingung und vorgegebener Zugspannung an das zugeord nete über die vorderen Umlenkwalzen 4 umlaufende Stahlblechpreßband 5. Der Umschlingungswinkel und die Zugspannung sind regelbar. Auch kann mit Andrückung über eine Andrückwalze gearbeitet werden. - Verwirklicht man die Durchlaufpresse 3 mit den angegebenen Parame tern, so ist sichergestellt, daß eine sehr gleichmäßige Erwärmung des Bahnaggregates B erfolgt, was in Kombination mit den schon er läuterten Maßnahmen dazu führt, daß Basismaterial hoher Qualität und frei von Falten und Verwerfungen der Metallfolienbahn bzw. der Metallfolienbahnen 2 anfällt.

Claims

1. Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von bahnförmigem Basis material für Leiterplatten, wobei
mehrere Bahnen aus mit einem wärmehärtbaren Kunstharz aus gerüsteten Glasfaserbahnen sowie zumindest eine Metallfolien bahn zu einem Bahnaggregat mit oberseitig und/oder unter seitig abdeckender Metallfolienbahn zusammengeführt werden und das Bahnaggregat in eine kontinuierlich arbeitende Durch laufpresse mit über Umlenktrommeln umlaufenden Preßbändern, die an den einlaufseitigen Umlenktrommeln ein Einlaufmaul bilden, eingeführt wird,
wobei das Bahnaggregat in einem Preßbereich der Durchlaufpresse unter Anwendung von Druck und Wärme zu dem Basismaterial ver dichtet und vereinigt sowie dieses in der Durchlaufpresse und/oder hinter der Durchlaufpresse abgekühlt und weiterverarbeitet wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallfolien bahn und die zugeordnete Glasfaserbahn vor dem Einlaufen in den Preßbereich unter Zugspannung zusammengeführt sowie mit Hilfe des wärmehärtenden Kunstharzes der Glasfaserbahn durch Anwendung von Druck und Wärme zu einer Doppelbahn stoffschlüssig vereinigt werden und daß die Doppelbahn mit den übrigen Glasfaserbahnen zu dem Bahn aggregat zusammengeführt wird, welches in den Preßbereich eingeführt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Metall folienbahn und die Glasfaserbahn unter leichter Zugspannung und damit Vorspannung über ein Teilstück des Umfanges einer synchron mit den Bahnen rotierenden Trommel geführt werden, an deren Trommel mantel die Metallfolienbahn mittelbar oder unmittelbar anliegt, und daß dadurch die stoffschlüssige Vereinigung hergestellt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, in der Ausführungsform, bei der mit einer Durchlaufpresse gearbeitet wird, die Metallbänder, insbes. Stahlblechbänder, als Preßbänder aufweist, die sich im Preßbereich erwärmen, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallfolienbahn sowie die Glasfaserbahn unter Vorspannung über ein Teilstück des Umfanges des Preßbandes im Bereich der zugeordneten einlaufseitigen Umlenkeinrich tung geführt werden und dadurch die stoffschlüssige Vereinigung her gestellt wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn zeichnet, daß die übrigen Glasfaserbahnen beim Einlaufen in die Durchlaufpresse, d. h. insbes. im Bereich des Einlaufmauls, durch die Metallfolienbahn und die zugeordnete Glasfaserbahn gegen die Um lenktrommel und das darüber geführte Preßband abgeschirmt sowie da durch frei von störender Wärmestrahlenbeeinflussung gehalten werden.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekenn zeichnet, daß das Bahnaggregat oberseitig und unterseitig mit einer Doppelbahn aus einer Metallfolienbahn und einer zugeordneten Glas faserbahn versehen wird.

6. Anlage für die Durchführung des Verfahrens nach einem der An sprüche 1 bis 5 mit Pressengestell, oberem Pressentisch und unterem Pressentisch sowie mit endlos über Umlenkeinrichtungen geführtem oberen Stahlblechpreßband, entsprechend über Umlenkeinrichtungen geführtem unteren Stahlblechpreßband, welche Stahlblechpreßbänder im Preßbereich an Heizplatten und/oder Kühlplatten anliegen und einen Preßspalt bilden, wobei im Preßbereich zwischen den Pressentischen und den Stahlblechpreßbändern jeweils ein Stangenlager aus mit Ab stand voneinander angeführten Rollstangen angeordnet ist, die ihrer seits mit Hilfe einer oberen sowie einer unteren Stangenumlaufein richtung über einen Umlaufweg geführt sind, gekennzeichnet durch eine einlaufseitige, der Umlenkeinrichtung (4) vorgeschaltete Vor richtung (11) zum Anlegen der Metallfolienbahn (2) und der zugeord neten Glasfaserbahn (1) mit vorgegebener Umschlingung und vorge gebener Zugspannung an das die einlaufseitige Umlenkeinrichtung (4) umlaufende Stahlblechpreßband (5), wobei der Umschlingungwinkel und die Zugspannung steuerbar bzw. regelbar sind, und durch Rollstangen (9) welche einen Durchmesser im Bereich von 13 bis 20 mm, vorzugs weise um etwa 18 mm, und beim Abwälzen im Preßbereich im statistischen Mittel einen Abstand von nicht größer als 2 mm aufweisen.