DE3811808A1 - Verfahren und vorrichtung zum transportieren elektrischer leiterplatten - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Transportieren "elektrischer Leiterplatten" gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 sowie auf eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 4.

Elektrische Leiterplatten bestehen aus einer Träger­ schicht aus Kunststoffmaterial, z.B. glasfaserver­ stärktes Epoxy- oder Melaminharz, und zwei, auf beiden Seiten der Trägerschicht aufkaschierten Kupferschichten. Für verschiedene Prozeßschritte im Zuge der Herstellung eines Leitungsmusters wird jede Leiterplattenseite mit einer Fotolackschicht versehen, auf welche das gewünschte Muster aufbelichtet wird. Das Beschichten der Leiter­ platte mit Fotolack kann z.B. mittels Siebdruck-, Gieß- oder Elektrostatikverfahren erfolgen, wobei alle Verfahren die Forderung erfüllen müssen, daß bei späterer gemein­ samer Belichtung beider Seiten der Leiterplatte der Fotolack nicht aushärten darf. Aus diesem Grunde wird nach dem Beschichten der einen Leiterplattenseite der Fotolack nur vorgetrocknet und nicht ausgehärtet. Nach dem Vortrocknen der beschichteten Seite wird die Rück­ seite der Leiterplatte beschichtet und vorgetrocknet. Erst nach dem anschließenden Belichten und Entwickeln beider Seiten der Leiterplatte erfolgt das Aushärten des Fotolackes.

Das Vortrocknen der beschichteten Leiterplattenseiten erfolgt unter Umluft und erhöhter Temperatur in einem Durchlaufofen (Trocknungsstation), wobei Temperaturen zwischen 80°C und 120°C gefahren werden. Bei diesen Temperaturen verliert die Trägerschicht von insbeson­ dere dünnen Leiterplatten die Eigensteifigkeit. Würde man die Leiterplatte während der Vortrocknung nur an ihren Längskanten halten, z.B. auf schräg gegeneinander gestellten Transportbändern, so würde sich die Leiterplatte durchbiegen und die beschichtete Unterseite kommt mit dem Transportsystem in Berührung und wird verletzt. Solange auf der gelagerten Seite keine Fotolackschicht aufgetragen ist, ist die Trans­ portart problemlos; befindet sich dagegen auf der ge­ lagerten Leiterplattenseite eine vorgetrocknete Foto­ lackschicht, so drückt sich in der noch nicht ausge­ härteten Fotolackschicht das Bodenprofil der Transport­ einrichtung ab, was bei der anschließenden Belichtung und Ätzung dieser Fotolackschicht zu Fehlern führen kann.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Mög­ lichkeit anzugeben, um in einem kontinuierlichen Arbeitsablauf die beidseitig fotolackbeschichteten Leiterplatten zu transportieren, ohne daß die Gefahr einer Verformung der Leiterplatte oder einer Beschädi­ gung einer Fotolackschicht besteht.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeich­ nendenden Merkmale der nebengeordneten Patentansprüche 1 und 4 gelöst.

Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen des Verfahrens nach Patentanspruch 1 und der Vorrichtung nach Patentanspruch 4 ergeben sich aus den Unteran­ sprüchen.

Die erfindungsgemäße Lösung der gestellten Aufgabe besteht darin, daß jede Leiterplatte nach dem Auf­ bringen einer Fotolackschicht berührungsfrei auf einem oder mehreren Luftkissen zu und durch die Trocknungs­ station hindurch transportiert wird. Eine Beschädigung der Fotolackschicht ist damit ausgeschlossen und zwar unabhängig von Formatgröße, Stärke und Steifigkeit des Leiterplattenmaterials. Die Unversehrtheit der Lack­ schichten ist auch in den Randbereichen gewährleistet. Beim Gießen oder elektrostatischen Beschichten der Leiterplatten wird auf die ganze Fläche Fotolack auf­ getragen.

Die Erfindung wird anhand der Zeichnungen im folgenden näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Trans­ portvorrichtung für fotolack­ beschichtete Leiterplatten;

Fig. 2 einen Schnitt durch die Trans­ portvorrichtung gemäß Fig. 1 längs der Schnittlinie I-I, und

Fig. 3 einen Vertikalschnitt durch eine Trocknungsstation und die darin befindliche Transport­ vorrichtung.

Die in Fig. 1 mit 1 bezeichnete Transportvorrichtung weist ein Untergestell 1 a auf, auf welchem in gegen­ seitigem Abstand parallel zueinander längliche Über­ druckkammern 2 so gelagert sind, daß ihre Längsachse in Transportrichtung verläuft. Im dargestellten Bei­ spielsfall von Fig. 1 sind fünf Überdruckkammern 2 vorgesehen.

Jede Überdruckkammer 2 weist auf ihrer kopfseitigen Oberfläche 2 a eine Vielzahl von Druckluft-Austritts­ öffnungen 2 b auf, wobei eine gleichförmige Verteilung der Austrittsöffnungen 2 b über die gesamte Oberfläche 2 a die Regel ist. Die Überdruckkammern 2 werden im dar­ gestellten Beispielsfall von einem gemeinsamen Druck­ luftverteiler 8 gespeist, an welchen sie über Rohr­ stutzen 2 c angeschlossen sind. Der gemeinsame Druck­ luftverteiler 8 wird von einem Verdichter 9 (Fig. 2) mit Druckluft versorgt. Alternativ ist es natürlich auch möglich, jede einzelne Überdruckkammer 2 mit einem gesonderten Verdichter zu verbinden.

Die in Fig. 2 im Schnitt gezeigte Leiterplatte 7 wird auf ihrer Unterseite von der aus den Öffnungen 2 b austretenden Druckluft angeströmt, wodurch sich zwischen den einzelnen Oberflächen 2 a und der Unter­ seite der Leiterplatten 7 Luftkissen 11 ausbilden, welche die Leiterplatte 7 berührungsfrei tragen. Eine auf der Unterseite der Leiterplatte 7 vorhandene, vorgetrocknete Fotolackschicht bleibt durch die Luft­ kissen 11 völlig unversehrt und unverändert.

Zum Bewegen der berührungsfrei getragenen Leiter­ platten 7 in Transportrichtung wäre es möglich, steuerbare Stellorgane für den Druckluftaustritt aus den Öffnungen 2 a zumindest bei einer Überdruckkammer 2 vorzusehen, um zusätzlich zu den Kräften senkrecht zur Leiterplatte 7 (Tragkräfte) ausreichend große Kräfte normal zu der Leiterplatte 7 (Schleppkräfte) zu erzeugen. Eine einfachere Ausführung zum Bewegen der Leiterplatte 7 ist in den Fig. 1 bis 3 ge­ zeigt. Dort sind in den Lücken 3 zwischen benachbar­ ten Überdruckkammern 2 Endlosketten 4 angeordnet, welche über eine gemeinsame Welle 41 und ein Transmissionsglied 42 (Kette, Zahnriemen, Keilriemen) von einem Elektromotor 43 synchron und kontinuierlich angetrieben werden. Auf jeder Endloskette 4 sind in Abständen (die jeweils größer als die Länge einer Leiterplatte 7 sind) Mitnehmer 5 befestigt, welche die Leiterplatte 7 an deren Hinterkante erfassen und in Transportrichtung mitschleppen. Um eine möglichst punktförmige Berührung zwischen Mitnehmer 5 und Leiter­ platten-Hinterkante zu erreichen, sind vorzugsweise die Mitnehmer 5 als Kettenlaschen ausgebildet, deren Mitnehmerflächen schneidenförmig ausgebildet sind.

Wie aus Fig. 3 ersichtlich ist, reicht vorzugsweise die Transportvorrichtung 1 - ausgehend von einer nicht näher gezeigten Fotolack-Beschichtungsstation - bis in eine Trocknungsstation 10 hinein, wo Umluft aus dem Inneren über ein Gebläse 12 angesaugt, erwärmt und über einen kopfseitigen Luftverteiler 13 auf die vorzutrocknende Fotolackschicht auf der Leiterplatten­ oberseite geleitet wird. Die beim Vortrocknen ent­ stehenden Lösungsmitteldämpfe werden über ein weiteres Gebläse 14 aus dem Inneren der Trocknungsstation 10 abgesaugt.

Claims (12)

1. Verfahren zum Transportieren elektrischer Leiter­ platten, insbesondere von einer Fotolack- Beschichtungsstation zu einer Trocknungsstation, dadurch gekennzeichnet, daß jede Leiterplatte (7) auf einem oder mehreren Luftkissen (11) berührungs­ frei getragen und dabei in Transportrichtung be­ wegt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Bewegung in Transportrichtung auf jede Leiterplatte (7) eine mechanische Schleppkraft übertragen wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das bzw. die Luftkissen (11) mit der darauf getragenen Leiterplatte (7) in Transportrichtung bewegt wird bzw. werden.

4. Vorrichtung zum Transportieren elektrischer Leiter­ platten (7), insbesondere von einer Fotolack- Be­ schichtungsstation zu einer Trocknungsstation, dadurch gekennzeichnet, daß zwei oder mehrere, unter gegenseitigem Abstand parallel zueinander angeordnete Überdruckkammern (2) vorgesehen sind, welche sich in Transportrichtung der Leiterplatten (7) erstrecken und auf ihrer Oberseite mit einer Vielzahl von Druckluft-Austrittsöffnungen versehen sind, derart, daß sich ein oder mehrere Luftkissen (11) zwischen der Oberseite der Überdruckkammern (2) und der Unterseite der zu transportierenden Leiterplatten (7) ausbilden, und daß Mittel (4, 5) zum Bewegen der Leiterplatte (7) längs des bzw. der Luftkissen(s) in Transportrich­ tung vorgesehen sind.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß als Mittel (4, 5) zum Bewegen der Leiterplatte (7) ein oder mehrere, in den Lücken (3) zwischen den Überdruckkammern (2) verlaufende, motorge­ triebene Endlos-Ketten (4) mit jeweils einer Anzahl von Mitnehmern (5) für die Leiterplatten (7) vorgesehen sind.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß als Mittel zum Bewegen der Leiterplatte (7) steuerbare Stellorgane für den Druckluftaustritt aus den Überdruckkammern (2) vorgesehen sind, um das bzw. die Luftkissen (11) in Transportrichtung zu bewegen.

7. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand zwischen zwei aufeinanderfolgenden Mitnehmern (5) größer als die Leiterplatten-Länge ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 7, dadurch ge­ kennzeichnet, daß als Mitnehmer (5) Kettenlaschen mit schneidenförmigen Mitnehmerflächen für eine Punktberührung mit den Leiterplatten (7) vorge­ sehen sind.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß an den beiden äußeren Überdruckkammern (2) in Transportrichtung ver­ laufende Anschlagleisten (6) angebracht sind.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Überdruckkammern (2) an einen gemeinsamen Druckluftverteiler (8) angeschlossen sind, welcher von einem Verdichter (9) mit Druckluft gespeist wird.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß sie zumindest teil­ weise innerhalb der Trocknungsstation (10) ver­ läuft (Fig. 3).

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Endlos-Ketten (4) über eine gemeinsame Welle (41) mit einem Antriebsmotor (43) gekoppelt sind.