DE3926567A1 - Verfahren zum aufbringen von folienmaterial auf plattenfoermige traeger - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Aufbringen von Folienmaterial auf plattenförmige Träger, insbesondere auf elektrische Leiterplatten, wobei das Folienmaterial mit seiner vorderen Kante mit dem frontseitigen Ende des Trä­ gers verheftet wird und nachfolgend mittels eines Lami­ niervorrichtung auf den Träger auflaminiert wird.

Ein solches Verfahren ist beispielsweise aus der DE-PS 33 34 009 bekannt. Diese Verfahren werden vorzugsweise zum Auflaminieren von Folienmaterial, das einen filmförmigen Fotolack umfaßt, auf elektrische Leiterplatten eingesetzt, wobei das Folienmaterial vorzugsweise von einer endlosen Bahn in der Größe der zu beschichtenden Leiterplatte abge­ schnitten wird.

In der neueren Entwicklung der Leiterplattentechnik kommen immer mehr sogenannte Multilayer-Platten zum Einsatz, bei denen die Leiterbahnen in mehreren Schichten innerhalb der Platte geführt sind. Solche Multilayer-Platten werden aus einzelnen Leiterplatten aufgebaut, deren Dicke um so mehr verringert werden muß, je mehr einzelne Leiterplatten­ schichten in einer Multilayer-Platte verwendet werden sollen.

Trotzdem muß die einzelne Leiterplatte oder Leitplatten­ schicht in dem Verarbeitungsprozeß handhabbar bleiben, weshalb das Kunstharzmaterial der einzelnen Leiterplatten­ schichten mit Glasfasergewebe verstärkt wird, das voll in das Kunstharz eingebettet ist. Solche Leiterplattenschich­ ten weisen eine ausreichende Stabilität für die Verarbei­ tungsprozesse auf, während sich allerdings bei zunehmender Verringerung der Dicke des Kunstharzkernes dieser Platten eine gewisse Welligkeit der Oberfläche einstellt, die von dem eingelagerten Fasermaterial herrührt.

Mit der Verwendung der Multilayer-Platten geht die Vergrö­ ßerung der Bestückungsdichte der Leiterplatten einher, weshalb unvermeidlich die einzelnen Leiterbahnen, die nach dem Ätzprozeß übrig bleiben, schmaler gehalten werden müssen. Normale Leiterbahnenbreiten liegen heute im Be­ reich von unter 100 µm.

Im Verarbeitungsprozeß der einzelnen Leiterplattenschicht wird auf die zunächst auf den Kern aufgebrachte Kupfer­ schicht eine Fotolackschicht aufgebracht, die nach einer Belichtung und einem Entwicklungsprozeß das positive oder negative Abbild der auf der Leiterplatte verbleibenden Leiterbahnenmuster darstellt. Die beim Entwicklungsprozeß freigelegten Kupferschichtbereiche werden in einem nach­ folgenden Prozeß weggeätzt oder galvanisch aufgebaut, so daß nur noch die von dem Fotolack abgedeckten Kupfer­ schichtbereiche, die die Leiterbahnen darstellen, übrig bleiben.

Bei der zuvor erwähnten Leiterbahnenbreite macht sich nun die Welligkeit des darunterliegenden Kunstharzträgermate­ rials dadurch negativ bemerkbar, daß auf einem solchen gewellten Material immer wieder vertiefte Oberflächenbe­ reiche vorhanden sind, in denen der Fotolackfilm nicht direkt auf der Kupferschicht aufliegt, sondern einen Ab­ stand von bis zu mehreren µm aufweist. Gelangt nun Flüs­ sigkeit in diese zwischen Fotolackfilm und Kupferschicht verbleibenden Spalte, so findet auch ein Ätzprozeß oder ein galvanischer Aufbau unter den noch verbliebenen Foto­ lackschichtbereichen statt, was zu gravierenden Fehlern (beispielsweise gänzliche Unterbrechung einer Leiterbahn) in der Leiterplatte und damit in der gesamten Multilayer- Platte führen kann.

Da die Herstellung der Multilayer-Platten wegen den klei­ nen Abmessungen und den Genauigkeitsanforderungen, die bei den kleinen Dimensionierungen der Leiterbahnen und den Kontaktstellen gestellt werden müssen, sehr aufwendig und sehr kostspielig sind, ist der Wertverlust, der durch eine nicht intakte Leiterbahn in einer Multilayer-Platine ein­ tritt, extrem hoch.

Da die Quellfähigkeit der Fotolackfilme bekannt ist, wurde ver­ sucht, die Leiterplatte mit der Kupferbeschichtung möglichst durchgängig mittels Auftragwalzen zu benetzen, so daß der auf die benetzte Leiterplatte aufgetragene Film unter Aufnahme der Flüssigkeit quillt und dadurch auch die bisher noch offen ge­ bliebenen Vertiefungen in der Leiterplatte ausfüllt und so ein Abätzen der Kupferschichtbereiche, die sich unter der übrig bleibenden Fotolackschicht befinden, verhindert.

Problematisch bei dieser Vorgehensweise war zum einen die Do­ sierung und zum zweiten das Abperlen der Flüssigkeiten von der Kupferoberfläche, so daß man keine zufriedenstellende gleich­ mäßige Verteilung der Flüssigkeit auf der Leiterplatte erzielen konnte.

Gegenüber dem zuvor beschriebenen Stand der Technik stellt sich die Erfindung die Aufgabe, ein Verfahren der eingangs beschrie­ benen Art in der Weise zu verbessern, daß ein Aufliegen des Fo­ lienmaterials, insbesondere des Fotolackfilmmaterials auf einer Trägerplatte, insbesondere einer elektrischen Leiterplatte auch dann sicher und ganzflächig erreicht wird, wenn die Trägerplat­ te Vertiefungen bis zu einigen µm aufweist.

Diese Aufgabe wird bei dem eingangs beschriebenen Verfahren er­ findungsgemäß dadurch gelöst, daß die mit einer Trägerober­ fläche im auflaminierten Zustand in Kontakt stehende Rückseite des Folienmaterials und/oder die Trägeroberfläche vor dem Lami­ nierschritt mit einem Flüssigkeitsdampf behandelt wird und/oder daß die Rückseite des Folienmaterials vor dem Laminierschritt mit einer Flüssigkeit beaufschlagt wird, wobei mit der Flüssig­ keit bzw. dem Flüssigkeitsdampf ein Quellen des Folienmaterials erzielbar ist.

Die Erfindung geht von dem bisher eingeschlagenen Weg der Be­ netzung der Kupferoberfläche ab und erzielt erstaunlicherweise mit wesentlich einfacheren Mitteln eine ausgezeichnete Gleich­ verteilung der Flüssigkeit und damit auch ein ganzflächiges Aufliegen der Folie auf dem Träger.

Hierbei führen die genannten Maßnahmen

• a) Aufbringen der Flüssigkeit auf die Rückseite des Folienma­ terials und
• b) Behandeln der Trägeroberfläche und/oder der Rückseite des Folienmaterials mit Flüssigkeitsdampf

einzeln oder in Kombination zum Ziel.

Das Behandeln der Trägeroberfläche mit Flüssigkeitsdampf führt zu einer Kondensation des Dampfes an der Oberfläche und somit zu einem Beschlagen der Kupferschicht. Die Kondensattröpfchen auf der Trägeroberfläche können durch entsprechende Dosierung so klein gehalten werden, daß diese nicht zu größeren Tropfen zusammenlaufen und somit zu einer Ungleichverteilung der Flüssigkeit auf der Oberfläche führen.

Bei der Verwendung von überhitztem Dampf läßt sich gleichzeitig noch eine gewisse Vorheizung der Trägeroberfläche erzielen, die für das Anheften des Folienanfangs und den Laminierschritt günstig ist.

Die Behandlung der Rückseite des Folienmaterials mit Flüssig­ keitsdampf begünstigt das Quellen des Films.

Bei der Verwendung von überhitztem Dampf ist allerdings darauf zu achten, daß keine zu starke Erwärmung der Folie vor dessen Aufliegen auf der Trägeroberfläche erfolgt, da dies zu einem Verziehen der Folie und gegebenenfalls zu einem unerwünschten Anhaften an der Heftvorrichtung führen kann.

Ein wesentlicher Gesichtspunkt ist die Möglichkeit der Auswahl der Flüssigkeit unter dem Gesichtspunkt der Quellfähigkeit des Films und auch der Oberflächenspannung der Flüssigkeitstropfen auf der Filmoberfläche.

Bevorzugt wird die Flüssigkeit mittels Düsen, insbesondere Ver­ nebelungsdüsen, aufgetragen, wobei man gegebenenfalls mehrere Düsen oder Vernebelungsdüsen gleichmäßig über die Breite der Folienbahn anordnen wird.

Neben reinen Flüssigkeitsdüsen können auch solche Vernebelungs­ düsen Verwendung finden, denen neben der Flüssigkeit ein unter Druck stehendes Gas, insbesondere Druckluft, zugeführt wird.

Gleichfalls vorteilhaft ist der Einsatz von Ultraschallflüs­ sigkeitsverneblern.

Vorzugsweise wird die Flüssigkeit, die in einer Vielzahl der Fälle Wasser sein kann, auf die Rückseite des Folienmaterials und/oder auf die Trägeroberfläche kurz vor dem Zeitpunkt aufge­ tragen, zu dem die Folienrückseite mit der Trägerplatten­ oberfläche in Kontakt gebracht wird.

Bei einem bevorzugten Verfahren wird das Folienmaterial über eine Heftwalze umgelenkt und dem plattenförmigen Träger so zu­ geführt, daß die mit dem Träger zu verbindende Rückseite außen liegt. Hierbei wird dann die Flüssigkeit und/oder der Flüssig­ keitsdampf auf die Rückseite des Folienmaterials im Bereich dieser Heftwalze aufgebracht.

Alternativ dazu kann die Heftvorrichtung auch in Form eines Va­ kuumschuhs ausgebildet sein, der das Folienmaterial ebenfalls im Bereich der Anheftstelle führt und hält. Auch hier wird be­ vorzugt die Flüssigkeit auf die Rückseite des Folienmaterials im Bereich des Heftschuhs aufgebracht.

Die Erfindung betrifft weiterhin eine Vorrichtung zum Auf­ bringen von Folienmaterial auf einen plattenförmigen Träger, wobei die Vorrichtung eine Transportvorrichtung für die plat­ tenförmigen Träger in einer Ebene durch die Aufbringvorrichtung hindurch, eine Heftvorrichtung zum Verheften einer Kante des Folienmaterials mit dem frontseitigen Ende des Trägers und eine Laminiervorrichtung zum Auflaminieren des Folienmaterials auf den Träger umfaßt.

Solche Vorrichtungen sind beispielsweise aus der DE-PS 33 34 009 oder der US-PS 36 58 629 bekannt.

Bezogen auf die Vorrichtung stellt sich die Erfindung die Auf­ gabe, eine verbesserte Konstruktion vorzuschlagen, mit der das Folienmaterial auch auf einen mit Vertiefungen versehenen Trä­ ger in engem Kontakt aufgebracht werden kann, so daß die Probleme beim Ätzen der Leiterplatten mit nicht exakt planarer Oberfläche vermieden werden.

Diese Aufgabe wird bei der zuvor beschriebenen Vorrichtung erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß - in Transportrichtung der Träger gesehen - vor der Heftvorrichtung eine Flüssigkeitsdo­ siervorrichtung und/oder eine Vorrichtung zum Aufbringen von Flüssigkeitsdampf zum gleichmäßigen Auftragen einer Flüssigkeit bzw. eines Flüssigkeitsdampfes auf die mit dem Träger zu ver­ bindende Rückseite des Folienmaterials und/oder die Trägerober­ fläche angeordnet ist.

Mit der Anordnung einer Flüssigkeitsdosiervorrichtung, mit der sich die Flüssigkeit auf die Rückseite des Films aufbringen läßt, ist es zum einen möglich, eine Gleichverteilung der Flüs­ sigkeitsanteile auf der Filmrückseite zu erreichen, da die Flüssigkeit je nach Filmmaterial so ausgewählt werden kann, daß diese von dem Film- oder Folienmaterial aufgenommen wird und nicht, wie zuvor beschrieben, von den Kupferschichten abperlt.

Die Vorrichtung zum Aufbringen von Flüssigkeitsdampf auf die Rückseite des Folienmaterials und/oder die Trägeroberfläche er­ laubt die Bildung von gleichverteilten, kleinen Kondensattröpf­ chen auf der Folie oder der Kupferschicht. Die dem Dampf inne­ wohnende Kondensationswärme und dessen Wärmeenergie - im Falle der Verwendung von überhitztem Wasserdampf - unterstützen zum einen den Quellprozeß des Folienmaterials und können zum ande­ ren zur Erwärmung der Trägeroberflächen, wie das für den Heft­ vorgang und den Laminierschritt von Vorteil ist, verwendet wer­ den.

Durch die erfindungsgemäß erreichte Gleichverteilung der Flüs­ sigkeit wird sichergestellt, daß in jedem Bereich der Leiter­ platte vorhandene Vertiefungen durch die quellende Folie ausge­ füllt werden und nicht mehr ein unerwünschtes zusätzliches Vo­ lumen für die Ätzflüssigkeit bilden.

Da heute standardmäßig die Leiterplatten, auch bei Multilayer- Platten an der Ober- und Unterseite mit Kupferschichten bzw. Leiterbahnen versehen sind, wird man die erfindungsgemäße Vor­ richtung selbstverständlich so auslegen, daß sie gleichzeitig den Film erfindungsgemäß an der Ober- und Unterseite des Trä­ gers aufbringen kann.

Bevorzugt wird die Flüssigkeitsdosiervorrichtung eine oder mehrere Düsen oder Vernebelungsdüsen umfassen, wobei die Düsen oder Vernebelungsdüsen vorzugsweise quer zur Breite des Folien­ bandes gleichmäßig verteilt sind.

Die Vernebelungsdüsen werden mit der aufzubringenden Flüssig­ keit gespeist und gegebenenfalls zusätzlich mit einem unter Druck stehenden Gas, vorzugsweise Druckluft. Mit den mit Druck­ luft betriebenen Düsen läßt sich eine feinere Verteilung der Flüssigkeitsteilchen erreichen.

Die Vorrichtung zum Aufbringen von Flüssigkeitsdampf umfaßt zum besseren Dosieren der Dampfmenge entweder einen Verdampfer, dem Flüssigkeit zudosiert werden kann oder aber einen Dampferzeu­ ger, der im wesentlichen kontinuierlich Dampf erzeugt und eine Dosiervorrichtung, beispielsweise ansteuerbare Ventile, Regel­ ventile, Verschlußklappen und ähnliches, mit welchen der Flüs­ sigkeitsdampf den zu behandelnden Oberflächen bei Bedarf zu­ führbar ist.

Bevorzugt wird die Heftvorrichtung eine Heftwalze umfassen, über die das Folienmaterial mit außenliegender Rückseite ge­ führt ist, wobei dann hier die Flüssigkeitsdosiervorrichtung benachbart zur Heftwalze angeordnet ist.

Bevorzugt werden bei Verwendung von Düsen oder Vernebelungs­ düsen, deren Sprührichtung im wesentlichen in Radialrichtung zur Heftwalze ausgerichtet.

Alternativ zu der Heftwalze als Heftvorrichtung ist auch die Verwendung eines Heftschuhs oder Vakuumschuhs möglich, der die Folie ebenfalls hält und straff führt. Auch hier werden die Flüssigkeitsdosiervorrichtungen oder die Vorrichtung zum Aufbringen von Flüssigkeitsdampf, insbesondere die Vernebelungsdüsen, wieder mit ihrer Sprüh- oder Auftragrichtung zum Vakuum- oder Heftschuh hin ausgerichtet sein.

Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform wird die Dampf- oder Flüssigkeitsdosiervorrichtung, unabhängig ob als Heftvor­ richtung eine Heftwalze oder ein Heftschuh verwendet wird, eine Auffangrichtung für überschüssig dosierte Flüssigkeit umfassen, so daß weitere Bereiche der Aufbringvorrichtung nicht mit dieser überschüssig dosierten Flüssigkeit in Berührung kommen.

Dies ist insbesondere auch deshalb vorteilhaft, weil die Trä­ gerplatten in der Regel der Heftvorrichtung angewärmt zugeführt werden, so daß sich bereits durch einen leichten Druck der Heftvorrichtung gegen das Plattenmaterial eine ausreichende Haftung des Folienmaterials an dem Träger ergibt. Ohne die Auf­ fangvorrichtung könnte es unter bestimmten Bedingungen zu einer Abkühlung der Trägerplatte kommen, und in der Folge zu einer mangelhaften Haftung des Folienmaterials auf der Trägerplatte.

Da sich dieses eine spezielle Problem hauptsächlich bei der Beschichtung der Trägeroberseite ergibt, ist es möglich, bei sonst spiegel­ bildlicher Anordnung der Vorrichtungen entlang dem Trans­ portweg der Leiterplatten im Falle der Flüssigkeitsdosier­ vorrichtung auf der Unterseite der Trägerplatte auf eine solche Auffangvorrichtung zu verzichten.

Obwohl die Ausbildung der Flüssigkeitsdosiervorrichtung mit den Vernebelungsdüsen oder allgemein Flüssigkeits­ sprühdüsen eine besonders einfache und gleichzeitig effek­ tive ist, da hierdurch eine genaue Dosierung und sehr gute Gleichverteilung der Flüssigkeit auf der Rückseite des Filmmaterials möglich ist, ist es auch vorstellbar, über andere Dosiervorrichtungen die Flüssigkeit auf die Film­ rückseite aufzubringen. Denkbar ist hierbei auch die An­ wendung von sogenannten Auftragwalzen, die sich insbeson­ dere im Zusammenhang mit der Verwendung einer Heftwalze zum Auftragen der Flüssigkeit eignen.

Bei einer weiter bevorzugten Vorrichtung wird die Flüssigkeitszufuhr zu der Dampf- oder der Flüssigkeitsdosiervorrichtung nur dann freigegeben, wenn das auf den Träger aufzubringende Film­ material bewegt wird, d. h., wenn das Filmmaterial dem Träger zugeführt. In dem Zeitraum, in dem die Folie nicht weitertransportiert wird, weil unterhalb der Heftvorrich­ tung noch keine neue Trägerplatte angekommen ist, wird die Dampf- oder Flüssigkeitsdosiervorrichtung abgestellt, um den Film nicht mit Flüssigkeit zu überladen.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren und im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung werden vorzugsweise Filme verwendet, die in wäßrig-alkalischem Medium weiter­ verarbeitet werden können. Die Flüssigkeit, mit der die Filmrückseite in diesem Fall benetzt wird, ist vorzugswei­ se Wassr. Jedoch sind ebenfalls andere Filmmaterialien vorstellbar, bei denen andere Flüssigkeits- bzw. Lösungs­ mittel geeigneter sind

Bei den üblicherweise verwendeten Filmmaterialien, die eine Dicke von ca. 15 bis 100 µm aufweisen, stellt man nach Beendigung des Quellvorgangs eine Vergrößerung der Dicke um 3 bis 5 µm fest. Diese Quellung des Filmes ist ausreichend, um die verbleibenden Zwickel und Zwischenräu­ me zwischen dem Folienmaterial und der darunterliegenden Trägerplatte vollständig auszufüllen und so zu einem Kon­ takt der oberflächlichen Kupferschicht des Trägermaterial mit dem Filmmaterial herbeizuführen, und so in den folgen­ den Verarbeitungsschritten zu verhindern, daß Ätzlösung an Stellen vordringt, an denen dies nicht erwünscht ist.

Diese und weitere Vorteile werden im folgenden anhand der Zeichnung noch näher erläutert. Es zeigt im einzelnen

Fig. 1 eine schematische Seitenansicht einer Vorrich­ tung zum Aufbringen von Folienmaterial auf einen plattenförmigen Träger; und

Fig. 2 eine vergrößerte, schematisierte Schnittansicht durch eine laminierte Leiterplatte.

Die in Fig. 1 gezeigte Vorrichtung zum Aufbringen von Folienmaterial auf plattenförmige Träger, insbesondere Leiterplatten ist insgesamt mit dem Bezugszeichen 10 ver­ sehen. Diese Vorrichtung 10 setzt sich im wesentlichen aus drei Teilen zusammen, einer Transportvorrichtung 12, 12′, einer Heftvorrichtung 14 und einer Laminiervorrichtung 16.

Die Transportvorrichtung 12, 12′ umfaßt Transportwalzen 18 und 18′, die jeweils beiderseits einer Transportebene 20 angeordnet sind und stromaufwärts der Heftvorrichtung 14 einen Einlauftisch und stromabwärts der Laminiervorrich­ tung 16 einen Auslauftisch bilden. Im Bereich des Einlauf­ tisches werden die Leiterplatten 22 zwischen Heizwalzen 24 geführt, die paarweise oberhalb und unterhalb der Trans­ portebene 20 angeordnet sind (in Fig. 1 ist nur ein Heiz­ walzenpaar dargestellt). Im Bereich des Einlauftisches, der noch vor den Heizwalzen 24 liegt, werden in der Regel Vorrichtungen zum Ausrichten der Leiterplatten längs der Transportvorrichtung vorgesehen, die auch eine Zentrierung der Leiterplatten bezüglich der Folienbahnmitte durchfüh­ ren. Der Einfachheit halber sind diese Vorrichtungsteile in Fig. 1 weggelassen.

Im letzten Teil des Einlauftisches, in Fig. 1 zwischen den letzten beiden Transportwalzenpaare 18 der Transportvor­ richtung 12, ist ein Sensor 26 angeordnet, der ein Signal erzeugt, sobald er von einer Leiterplatte überfahren wird. Von diesem Sensorsignal leitet sich dann die Steuerung der Heftvorrichtung und der Flüssigkeitsdosiervorrichtung ab.

An das letzte Walzenpaar 18 des Einlauftischs der Trans­ portvorrichtung 12 schließt sich die Heftvorrichtung 14 an, die zwei sich bezüglich der Transportebene 20 gegen­ überliegende Heftwalzen 28 umfaßt, die eine Fotolackfolie 30 zusammen mit einer Schutzfolie 32 den Leiterplatten 22 zuführen, wenn diese zwischen den paarweise angeordneten Heftwalzen 28 hindurchtreten. Die Fotolackfolie wird zu­ sammen mit der Schutzfolie 32 und einer Abdeckfolie 34 von einer Vorratswalze 34 über eine Anpreßrolle 38 jeweils einer der Heftwalzen 28 zugeführt. Die Drehachsen der Anpreßrollen 38 und der Heftwalzen 28 sind dabei in etwa einer Ebene angeordnet, wobei die Anpreßrolle 38 den Ver­ bund aus Fotolackfolie 30, Schutzfolie 32 und Abdeckfolie 34 an den Umfang der Heftwalze 28 andrückt.

Von dem Folienverbund wird die Abdeckfolie 34 im Bereich der Anpreßwalze 38 abgezogen und über den Umfang der Vor­ ratsrolle 36 einer Aufwickelwalze 40 zugeführt, die am Umfang der Vorratsrolle 36 anliegt und von dieser ange­ trieben wird.

Auf der Heftwalze 28 liegt nun der Verbund aus Schutzfolie 32 und Fotolackfolie 30 auf, wobei die Schutzfolie 32 in direktem Kontakt mit der Umfangsfläche der Heftwalze 28 steht, während die Fotolackfolie 30 außenliegend angeord­ net ist.

Zwischen den letzten Transportwalzen 18 der Transportvor­ richtung 12 und den Heftwalzen 28 ist nun gemäß der Erfin­ dung eine Flüssigkeitsdosiervorrichtung angeordnet, die hier in Form von Vernebelungsdüsen 42, die in mehreren Exemplaren quer zur Transportvorrichtung angeordnet sind, so daß sich eine gleichmäßige Verteilung der Flüssigkeit auf dem Fotolackfilm 30 ergibt. Unterhalb der Vernebelungsdü­ sen 42 wird dann vorzugsweise eine Auffangvorrichtung 44 vorgesehen, die die überschüssig dosierten Flüssigkeits­ anteile aufnimmt und aus dem Bereich der Vorrichtung 10 ableitet. In Fig. 1 ist nur gezeigt, daß bei der oberhalb der Transportebene 20 angeordneten Heftwalze und der zuge­ hörigen Flüssigkeitsdosiervorrichtung in Form der Vernebe­ lungsdüse 42 eine Auffangvorrichtung 44 angeordnet ist. Selbstverständlich kann auch bei der unterhalb der Trans­ portebene 20 angeordneten Dosiervorrichtung bei Bedarf eine weitere Auffangvorrichtung angeordnet werden.

Statt den Vernebelungsdüsen 42 kann an deren Stelle auch eine Flüssigkeitsdampfzuleitung angeordnet sein.

Stromabwärts der Heftwalzen 28 sind dann Vakuumhalteschuhe 46 wiederum paarweise und symmetrisch zur Transportebene 20 angeordnet, die den Verbund aus Schutzfolie 32 und Fotolackfolie 30 straff halten und glätten, so daß das Folienmaterial ohne Faltenbildung auf die Leiterplatten 22 aufgebracht werden kann. Hiervon stromabwärts schließen sich Laminierwalzen 48 der Laminiervorrichtung 16 an, die beheizt sind und eine Verklebung der Fotolackfolie mit der Oberfläche der Leiterplatten 22 bewirken.

Daran anschließend sind wiederum Transportwalzen 18′ der Folientransportvorrichtung 12′ angeordnet, die den Aus­ lauftisch der Gesamtvorrichtung bilden. Ein Kontrollsensor 50 detektiert das Verlassen der fertig laminierten Leiter­ platten aus der Vorrichtung 10.

Selbstverständlich kann anstelle der Heftwalzen 28 die Vorrichtung 10 auch mit einer anderen Heftvorrichtung versehen sein, beispielsweise mit Vakuumschuhen, wie sie aus der DE-PS 33 34 009 bekannt sind.

Fig. 2 zeigt einen Längsschnitt durch eine Leiterplatte 22, die aus einem mit Glasfasern 52 verstärkten Kunstharz­ kern 54 und hierauf beidseitig aufgebrachte Kupferschich­ ten 56 aufgebaut ist.

Wegen der extrem geringen Dicke des Kunstharzkerns verur­ sachen die Glasfasern 52 Unebenheiten an der Oberfläche des Kunstharzkerns, die in Fig. 2 etwas vergröbert darge­ stellt sind, um den Effekt zu verdeutlichen.

Die auf den jeweiligen Kupferschichten 56 oberhalb und unterhalb der Leiterplatte 22 aufgebrachten Folienverbände aus der Fotolackfolie 30 und der Schutzfolie 32 schmiegen sich bei dem gezeigten Beispiel eng an die Oberfläche der Kupferschicht 56 an, so daß bei einem später vorgenommenen Ätzprozeß keine Spalte oder Zwickel vorhanden sind, in die unerwünscht die Ätzlösung eindringen könnte und zusätzli­ che Kupferschichtanteile abätzen könnte.

Bei dem Aufbringen des Folienmaterials nach dem Stand der Technik war es bisher nicht möglich, die Folien auch in den Vertiefungen 58 der Leiterplatten in einen ausreichen­ den Kontakt zu bringen, so daß sich die Folie mehr oder weniger entlang den eingezeichneten Ebenen 60, 61 über die Vertiefungen 58 in der Leiterplatte 22 hinweg gespannt hat. Durch die Ausnutzung der Quellfähigkeit des einge­ setzten Fotolackfilms werden durch diesen Quellvorgang des Fotolackfilms 30 die unter Umständen entstehenden Hohlräu­ me zwischen dem Folienverbund und der Oberfläche der Kup­ ferschichten 56 der Leiterplatte 22 ausgefüllt, so daß jetzt keine unerwünschten Hohlräume für das Eindringen von Ätzlösung mehr zur Verfügung stehen.

Im Bereich der Vertiefungen oder Täler 58 weist deshalb der Fotolackfilm 30 eine etwas größere Dicke auf, insbe­ sondere auch deshalb, weil die an der Fotolackfilmrücksei­ te anhaftenden Flüssigkeitströpfchen von den Heftwalzen 28 und/oder den Laminierwalzen 48 durch deren Anpreßdruck in Richtung zu den bzw. in den Vertiefungen 58 gepreßt wer­ den, so daß günstigerweise gerade in diesen Bereichen mehr Flüssigkeit für ein Quellen des Fotolackfilms 30 zur Ver­ fügung steht.

Damit sind mit einer sehr großen Ausbeute funktionsfähige Leiterplatten erhältlich, bei denen sehr geringe Abstände zwischen Leiterbahnen und auch sehr geringe Leiterbahn­ breiten realisiert werden können.

Im folgenden sei kurz das Verfahren zum Aufbringen von Folienmaterial auf die plattenförmigen Träger, d. h. in diesem besonderen Falle der Leiterplatten beschrieben, und zwar wiederum anhand der Fig. 1.

Die plattenförmigen Träger bzw. die Leiterplatten 22 wer­ den über einen Einlauftisch und dessen Transportvorrich­ tung 12 in die Gesamtvorrichtung 10 eingefördert. Die Transportvorrichtung 12 und die Transportvorrichtung 12′ bilden zusammen eine Transportebene 20, bezüglich derer zwei Vorrichtungen zum Aufbringen von Folienmaterial sym­ metrisch angeordnet sind.

Die Leiterplatten 22 werden zunächst durch die Heizwalzen 24 auf eine bestimmte Temperatur vorgeheizt, die später im Bereich der Heftwalzen für eine ausreichende Haftung der Folie an der Trägerplatte 22 im Bereich der vorderen Kante der Leiterplatte 22 sorgt.

Wenn die Leiterplatte 22 den Sensor 26 überfährt, erzeugt dieser ein Steuer- bzw. Regelsignal, von dem sich ein Startsignal für die Heftvorrichtung 14 ableitet. Gleich­ zeitig zu dem Einführen der Leiterplatten 22 durch die Transportvorrichtung 12 wird der Folienverbund aus der Fotolackfolie 30, der Schutzfolie 32 und der Abdeckfolie 34 in die Heftvorrichtung 14 eingespeist, wobei an der Anpreßwalze 38 die Abdeckfolie 34 abgezogen wird. Die Fotolackfolie wird zusammen mit der Schutzfolie 32 über die Heftwalze 28 geführt, wobei das vordere Ende dieses Folienverbundes mittels einer Schneidvorrichtung, die mit einer Nut 60 in den Heftwalzen 28 zusammenwirkt, abge­ schnitten. Der Folienanfang wird also durch die Nut 60 jeweils definiert. Von dem Signal des Sensors 26 wird die Bewegung der Heftwalzen 28 derart gesteuert, daß die vor­ dere Kante 62 der Leiterplatte 22 in definierter Weise mit dem Folienanfang in Kontakt gebracht wird.

Dadurch, daß die Leiterplatten 22 mit einer erhöhten Tem­ peratur in den Bereich der Heftwalzen 28 gelangen, findet eine Verheftung durch die erhöhte Temperatur und den Druck der Heftwalzen 28, der auf die Leiterplatten 22 ausgeübt wird, statt. Diese Verheftung des Verbundes aus der Foto­ lackfolie 30 und der Schutzfolie 32 mit den der vorderen Kante 62 benachbarten Oberflächenbereiche der Leiterplatte 22 reicht aus, um die Folie mit dem Weitertransport der Leiterplatte 22 von der Vorratsrolle 36 abzuziehen. Strom­ abwärts von den Heftwalzen 28 sind Vakuumschuhe 46 ange­ ordnet, die die Folienenden gestrafft halten und eine Faltenbildung der Folie beim Auflegen auf die Leiterplat­ te 22 verhindern. Daran anschließend wird die nun mit dem Folienverbund aus Fotolackfolie 30 und Schutzfolie 32 an Ober- und Unterseite versehene Leiterplatte 22 durch die eigentliche Laminiervorrichtung 16 hindurchgeführt, bei der beheizte Laminierwalzen 48 für eine ganzflächige Ver­ heftung der Schutzfolien mit den Leiterplattenober- und -unterseiten sicherstellt.

Die Leiterplatte 22 mit den auf Ober- und Unterseite auf­ laminierten Folien verläßt die Vorrichtung 10 über die Transportvorrichtung 12′, die mit ihren Transportwalzen 18′ einen Auslauftisch bildet. Ein Kontrollsensor 50 de­ tektiert die Ankunft der Leiterplatte im Bereich des Aus­ lauftisches und kann so beispielsweise nachfolgende Vor­ richtungen für weitere Verarbeitungsschritte aktivieren.

Gemäß dem neu vorgeschlagenen Verfahren wird der auf der Heftvorrichtung 14 freiliegende Fotolackfilm mit einer Flüssigkeit, hier beispielsweise Wasser, beaufschlagt, wobei in diesem Fall Vernebelungsdüsen 42 vorgesehen sind, die über die gesamte Breite der Folienbahn verteilt sind und so eine gleichmäßige feine Verteilung der Flüssigkeit, d. h. eine gleichmäßige Benetzung der Fotolackfolie 30 erlauben.

Die Flüssigkeitszufuhr zu den Vernebelungsdüsen 42 wird wiederum über den Sensor 26 in der Weise gesteuert, daß nur dann Flüssigkeit zudosiert wird, solange die Fotolack­ folie einer Leiterplatte 22 zugeführt wird. Dies bedeutet, daß in Abhängigkeit des Signals des Sensors 26 die Flüs­ sigkeitszufuhr zu den Vernebelungsdüsen 42 an- bzw. abge­ schaltet wird, so daß der Film 30 erst kurz vor dem Auf­ bringen auf die Leiterplatte 22 benetzt wird. Dies hat den Vorteil, daß das Quellen des Films im Bereich der Heftwal­ zen 28 bereits beginnt, jedoch erst im Laufe des Auftrag­ prozesses vervollständigt wird, so daß auch Zwischenräume, die über den Anpreßdruck der Heftwalzen 28 und Laminier­ walzen 48 nicht geschlossen werden könnte, durch den Quellvorgang eliminiert werden.

Selbstverständlich ist das erfindungsgemäße Verfahren nicht auf die Verwendung von Vernebelungsdüsen 42 beschränkt, sondern es sind auch Ausführungsformen denk­ bar, bei denen beispielsweise die Flüssigkeit über Dosier­ walzen dem Fotolackfilm 30 zugeführt wird. Jedoch ist in der Verwendung der Vernebelungsdüsen 42 eine besonders einfache, schonende, gleichmäßige und gut dosierbare Me­ thode für das Zudosieren der Flüssigkeit gefunden.

Das hier vorgeschlagene Verfahren und die zugehörige Vor­ richtung eignen sich insbesondere für Filme, die in wäß­ rig-alkalischem Medium weiterverarbeitet werden, wobei hier dann als Flüssigkeit zur Benetzung des Films 30 Was­ ser verwendet wird. Selbstverständlich läßt sich das Ver­ fahren auch auf andere Filme und insbesondere auch auf die Auftragung von beliebigen Film- und Folienmaterialien auf trägerförmige Platten anwenden, wobei dann je nach Folien- bzw. Filmtyp ein entsprechendes Lösungsmittel verwendet werden kann. Die Aufnahme- und Quellfähigkeit der Filme für bestimmte Lösungsmittel sind dem Fachmann entweder bekannt oder durch einfache Versuche ermittelbar.

Claims (21)

1. Verfahren zum Aufbringen von Folienmaterial auf plattenför­ mige Träger, insbesondere auf Leiterplatten, wobei das Fo­ lienmaterial mit seiner vorderen Kante mit dem frontseiti­ gen Ende des Trägers verheftet und nachfolgend mittels einer Laminiervorrichtung auf dem Träger auflaminiert wird, dadurch gekennzeichnet, daß die mit einer Trägeroberfläche im auflaminierten Zustand in Kontakt stehende Rückseite des Folienmaterials und/oder die Trägeroberfläche vor dem Lami­ nierschritt mit einem Flüssigkeitsdampf behandelt wird, und/oder daß die Rückseite des Folienmaterials vor dem La­ minierschritt mit einer Flüssigkeit beaufschlagt wird, wo­ bei mit der Flüssigkeit bzw. dem Flüssigkeitsdampf ein Quellen des Folienmaterials erzielbar ist.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein überhitzter Flüssigkeitsdampf verwendet wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Flüssigkeitsdampf durch Zuführen einer vorgegebenen Menge Flüssigkeit pro Zeiteinheit auf eine beheizte Fläche erzeugt und in Richtung zu den zu behandelnden Oberflächen gefördert wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die bei der Behandlung der Oberfläche verwendete Dampf­ menge vorgegeben und gegebenenfalls geregelt wird.

5. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeit über Düsen auf­ getragen wird.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Düsen Vernebelungsdüsen sind, denen neben der Flüssigkeit gegebenenfalls ein unter Druck stehendes Gas zur Verstär­ kung des Vernebelungseffekts zugeführt wird.

7. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeit mittels einer Ultraschallvernebelungsvorrichtung aufgebracht wird.

8. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Auftragung der Flüssigkeit und/oder des Flüssigkeitsdampfes kurz vor dem Inkontakt­ bringen der Folie mit der Trägeroberfläche durchgeführt wird.

9. Verfahren nach einem oder mehreren der voranstehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeits- und/oder Flüssigkeitsdampfzufuhr in Abhängigkeit eines Sen­ sorsignals getaktet wird, das das Durchlaufen eines Trägers durch die Vorrichtung anzeigt.

10. Verfahren nach einem oder mehreren der voranstehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Folienmaterial über eine Heftwalze umgelenkt und dem plattenförmigen Trä­ ger zugeführt wird, und daß die Flüssigkeit und/oder der Flüssigkeitsdampf auf die mit der Trägeroberfläche zu ver­ bindende Folienrückseite im Bereich der Heftwalze aufge­ bracht wird.

11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Folienmaterial über einen Vakuumschuh dem plattenförmigen Träger zugeführt wird und daß die Flüssig­ keit und/oder der Flüssigkeitsdampf auf die mit der Träger­ oberfläche zu verbindende Folienrückseite im Bereich des Vakuumschuhs aufgebracht wird.

12. Vorrichtung zum Aufbringen von Folienmaterialien auf einen plattenförmigen Träger, insbesondere nach einem Verfahren gemäß den voranstehenden Ansprüchen, wobei die Vorrichtung eine Transportbahn zum Transport der plattenförmigen Träger in einer Ebene durch die Vorrichtung hindurch, eine Heft­ vorrichtung zum Verheften einer Kante des Folienmaterials mit dem frontseitigen Ende des Trägers und eine Laminier­ vorrichtung zum Auflaminieren des Folienmaterials auf dem Träger umfaßt, dadurch gekennzeichnet, daß - in Transport­ richtung der Träger (22) gesehen - vor der Heftvorrichtung (14) eine Flüssigkeitsdosiervorrichtung (42) und/oder eine Vorrichtung zum Aufbringen von Flüssigkeitsdampf zum gleichmäßigen Auftragen einer Flüssigkeit bzw. eines Flüs­ sigkeitsdampfes auf die mit einer Trägeroberfläche zu ver­ bindende Rückseite des Folienmaterials (30) und/oder die Trägeroberfläche angeordnet ist.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeitsdosiervorrichtung eine oder mehrere Düsen (42) umfaßt, denen die Flüssigkeit zudosierbar ist.

14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Düsen (42) Vernebelungsdüsen sind, denen gegebenenfalls ein unter Druck stehendes Gas zur Verstärkung des Vernebe­ lungseffekts zuführbar ist.

15. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeitsdosiervorrichtung ein Ultraschallflüs­ sigkeitsvernebler ist.

16. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 12 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung zum Auf­ bringen von Flüssigkeitsdampf einen Verdampfer umfaßt, wel­ chem Flüssigkeit zudosierbar ist.

17. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 12 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung zum Auf­ bringen von Flüssigkeitsdampf einen Dampferzeuger und eine Dosiervorrichtung für den erzeugten Dampf umfaßt, mit wel­ cher Flüssigkeitsdampf den zu behandelnden Oberflächen bei Bedarf zuführbar ist.

18. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 12 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Heftvorrichtung (14) eine Heftwalze (28) umfaßt, über die das Folienmaterial (30, 32) mit außen liegender Rückseite geführt ist, und daß die Flüssigkeitsdosiervorrichtung (42) und/oder die Vor­ richtung zum Aufbringen von Flüssigkeitsdampf benachbart zur Heftwalze (28) angeordnet ist.

19. Vorrichtung nach Anspruch 13, 14 oder 18, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Sprühvorrichtung der Düsen (42) im we­ sentlichen in Radialrichtung der Heftwalze (28) ausgerich­ tet ist.

20. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 12 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Heftvorrichtung (14) einen Vakuumschuh zum Zuführen und Verheften des Folienan­ fangs mit der vorderen Kante des Trägers (22) umfaßt.

21. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 12 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeitsdo­ siervorrichtung (42) eine Auffangvorrichtung (44) für über­ schüssig dosierte Flüssigkeit umfaßt.