DE69832864T2

DE69832864T2 - Vorrichtung zum Festlegen von Schaltungsplatinen

Info

Publication number: DE69832864T2
Application number: DE69832864T
Authority: DE
Inventors: Alain Sorel; Xavier Germond
Original assignee: Automa Tech SA
Current assignee: Automa Tech SA
Priority date: 1997-11-07
Filing date: 1998-10-28
Publication date: 2006-07-27
Anticipated expiration: 2018-10-29
Also published as: ATE313935T1; FR2770962A1; EP0915643A1; CN1155302C; FR2770962B1; US6131895A; CN1219096A; TW388199B; DE69832864D1; JPH11220242A; EP0915643B1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Halten von Leiterplatten.
Unter Haltevorrichtung ist ein System zu verstehen, mit dem die Einhaltung der strikten Planlage einer Leiterplatte unabhängig von ihrer Dicke und ihren Abmessungen möglich ist.
Man weiß, dass bei der Herstellung von Leiterplatten von einem vorder-rückseitig mit Kupfer überzogenen isolierenden Träger unterschiedlicher Dicke und Abmessungen ausgegangen wird.
Für die Durchführung einer bestimmten Anzahl von Arbeitsschritten an diesem isolierenden Träger zur Herstellung der Leiterplatte ist es meist notwendig, dass die Leiterplatte vollkommen eben liegt, um diese Arbeitsschritte durchführen zu können. Das ist beispielsweise notwendig, wenn Lochungen an dieser Platte vorgenommen werden sollen, um die Position der Löcher strikt einzuhalten. Das ist weiters notwendig, wenn beispielsweise ein Fotogravur-Schritt an einem leitenden Überzug od. dgl., der auf dem isolierenden Träger realisiert ist, durchgeführt werden soll, um die strikte Einhaltung der Geometrie der Fotogravur der aufgebrachten Schicht zu gewährleisten.
Die Dokumente DE 43 39092 , US 4 700 488 und DE 41 08846 beschreiben Maschinen zum Halten von Leiterplatten auf Basis des Ergreifens paralleler Plattenränder.
Bei diesen Maschinen reichen jedoch die Mittel zum Ergreifen der Plattenränder nicht aus, um die Einhaltung der Planlage der Platte ohne Durchbiegung zu gewährleisten, insbesondere dann, wenn diese Platten große Abmessungen und ein ebenso großes Gewicht aufweisen.
Ein Ziel der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung einer Vorrichtung zum Halten von Leiterplatten, die an verschiedene Plattenabmessungen anpassbar ist, dabei aber unabhängig von der Dicke und den Abmessungen der Kanten der Platte eine sehr gute Planlage gewährleistet.
Zur Erreichung dieses Ziels ist die Vorrichtung zum Halten einer zwei im Wesentlichen parallele Ränder aufweisenden Leiterplatte erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, dass sie folgendes umfasst:
einen Rahmen,
erste Mittel zum Ergreifen eines ersten Randes der Platte, wobei jedes Greifmittel ein eine plane Klemmfläche bildendes erstes Teil und ein gegenüber der planen Klemmfläche angeordne tes zweites Teil aufweist, welches zweite Teil eine Mehrzahl von Stangen aufweist, die in einer Richtung rechtwinkelig zur Klemmfläche gleitend gelagert sind und in einem spitz zulaufenden Ende enden, sowie Mittel zum Verschieben der Stangen in Bezug auf das zweite Teil zum Annähern der spitz zulaufenden Enden an die plane Klemmfläche,
zweite Mittel zum Ergreifen des zweiten Randes der Platte; und
Mittel zum Anlegen einer Beabstandungskraft zwischen den ersten und den zweiten Greifmitteln, mit welcher die Platte eben gehalten wird.
Da die Platte an zwei parallelen Rändern ergriffen und ein Zug auf diese beiden Ränder ausgeübt wird, wird diese Platte unabhängig von ihren Abmessungen und ihrer Dicke mit großer Planlagenpräzision gehalten.
Die Greifmittel weisen Stangen auf, die in Form von Spitzen enden, welche gegenüber einer Klemmfläche angeordnet sind. Die beiden Seiten der Platte werden daher nahe ihrem Rand durch den von den Spitzen der Stangen auf eine Seite der Platte ausgeübten Druck gehalten, während die andere Seite durch die Klemmfläche festgehalten wird, die auch eine Stützfläche für die Unterseite des Plattenrandes bildet.
In einer verbesserten Ausführungsform weist jedes Greifmittel für die Platte zwei Klemmflächen auf, wobei eine dieser Flächen mit den Stangen mit spitz zulaufenden Enden versehen ist.
Man versteht, dass so dank der vorhandenen Spitzen eine ausreichende Haltekraft erzielt wird, ohne dass ein starker Druck auf die beiden Klemmflächen ausgeübt werden muss. Man versteht weiters, dass in den Ausführungsformen, bei denen zwei Klemmflächen ausreichender Dimension verwendet werden, eine höchst wirkungsvolle mechanische Korrektur einer möglichen Durchbiegung der Leiterplatte vorgenommen wird, welche Korrektur noch zu jener hinzukommt, die sich aus dem zwischen den beiden Greifmitteln der gegenüberliegenden Ränder der Platte ausgeübten Zug ergibt.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung gehen klarer aus der folgenden Beschreibung mehrerer Ausführungsformen der Erfindung hervor, die als nicht einschränkende Beispiele angegeben sind. Die Beschreibung nimmt Bezug auf die angeschlossenen Figu ren, in denen:
1 eine sehr schematische Darstellung ist und die Haltevorrichtung als Gesamtes zeigt;
2 eine Seitenansicht eines Mittels zum Ergreifen des Randes der Platte ist,
3 eine Draufsicht auf das in 2 dargestellte Greifmittel ist;
4 eine Querschnittsansicht einer detaillierten Ausführungsform eines Klemmelements ist; und
5 eine Teilansicht ist und eine Ausführungsvariante zeigt, bei der die Haltemittel mit Mitteln zum Verschieben der Platte ausgestattet sind.
Unter anfänglicher Bezugnahme auf 1 wird nunmehr das Prinzip der Vorrichtung zum Halten der Leiterplatte beschrieben. In dieser Figur ist der Rahmen 10 der Vorrichtung dargestellt, der im Grunde den Rahmen der Maschine darstellt, auf welcher die Vorrichtung montiert ist.
Die Haltevorrichtung weist im Wesentlichen zwei Greifmittel 12 und 14 auf, die nachstehend als Klemmbacken bezeichnet sind. Diese Klemmbacken 12 und 14 ermöglichen das Ergreifen der beiden parallelen Ränder 16 und 18 der Leiterplatte 20, deren Planlage garantiert werden soll. Die Klemmbacke 12 ist beispielsweise in Bezug auf den Rahmen fix montiert, und die Klemmbacke 14 kann beispielsweise mit Hilfe eines Zylinders 21 verschoben werden.
Man versteht, dass so eine Spannung auf die Platte 20 ausgeübt werden kann, wodurch die Einhaltung der Planlage derselben gewährleistet werden kann. Diesbezüglich sei hervorgehoben, dass die Länge L jeder Klemmbacke 12 oder 14 im Wesentlichen derselben Größenordnung wie die Länge L' der größten Platte sein soll, um die Planlage über die gesamte Länge derselben zu sichern.
Unter Bezugnahme auf die 2 und 3 wird nun das Prinzip der Realisierung jeder Klemmbacke zum Ergreifen eines Randes der Platte beschrieben. So wird zum Beispiel die Klemmbacke 12 beschrieben. Diese besteht im Wesentlichen aus zwei Leisten 22 und 24, die einander gegenüber angeordnet und so festgelegt sind, dass sie zueinander parallel bleiben. Die untere Leiste 24 ist beispielsweise unter Zwischenschaltung einer Platte 26 fest mit dem Rahmen 10 verbunden. Die obere Leiste 22 ist in Bezug auf die Leiste 24 derart beweglich, dass die obere Leiste eine Ruh eposition, in welcher der Abstand e zwischen den beiden Leisten größer als die maximale Dicke einer Leiterplatte und der Durchbiegung derselben ist, und eine zweite, nämlich eine Klemmposition einnehmen kann, in der die Seiten der Leisten 22 und 24 einen Druck auf die beiden Seiten der Leiterplatte 20 ausüben. Die obere Leiste 22 ist beispielsweise mit zwei Annäherungseinrichtungen 28 und 30 verbunden, die nachstehend noch genauer beschrieben werden. In dieser Ausführungsform erfolgt die Ergreifung eines Randes der Platte nicht nur über den durch die Leisten 22 und 24 ausgeübten Druck, wenn diese zueinander gebracht werden, sondern auch über Stangen wie 32, die über die Länge der Leiste 24 verteilt beweglich angeordnet sind, so dass diese ein spitz zulaufendes Ende aufweisenden Stangen 32 in der ausgefahrenen Position von der Oberseite 24a der unteren Leiste 24 vorstehen. Die Verschiebeeinrichtungen 28 und 30 sind nachstehend detailliert beschrieben.
Unter Bezugnahme auf 4 wird nunmehr eine bevorzugte Ausführungsform der Annäherungseinrichtung 28 im Detail beschrieben. Diese Einrichtung weist einen Träger 40 mit einem unteren Teil 42 auf, an dem die untere Leiste 24 beispielsweise mittels einer Schraube 44 befestigt ist. Der Träger 40 weist auch ein oberes Teil 46 auf, an dem die obere Leiste 22 beweglich montiert ist. Die Leiste 22 ist fest mit der Stange 48 eines Zylinders 50 verbunden, dessen Gehäuse 52 mit dem Teil 46 verbunden ist. Die Stange 48 hält die Leiste 22 parallel zur Leiste 24. Man versteht, dass bei Betätigung des Zylinders 50 die Annäherung der Leiste 22 und damit das Klemmen des Randes der Leiterplatte 20 bewirkt wird. In bestimmten Fällen kann es von Interesse sein, die Leisten 22 und 24 mit einer ausreichenden Breite k vorzusehen, damit die beiden Leisten, wenn sie den Rand der Platte einspannen, diese in eine Richtung drücken.
In 4 ist auch eine einziehbare Stange 32 mit spitz zulaufendem Ende dargestellt, die ebenfalls zum Halten des Randes der Leiterplatte dient.
Die eigentliche Stange 60 mit einem spitz zulaufenden Ende 62 ist gleitend in einer Aufnahme 64 gelagert, die in einem mit der Unterseite der unteren Leiste 24 verbundenen Körper 66 vorgesehen ist. Die Körper 66 sind über die Länge der Leiste 24 verteilt angeordnet. Die Aufnahme 64 ist durch ein Loch 67 ver längert, das in der Leiste 24 vorgesehen ist, damit die Spitze 62 der Stange von der Oberseite der Leiste 24 vorstehen kann. An ihrem anderen Ende weist die Stange 60 einen Betätigungskopf 68 auf, der in einem erweiterten Teil 70 der Aufnahme 64 vorgesehen ist. Der Körper 66 definiert auch eine Betätigungskammer 72, die durch eine verformbare Membran 74 geschlossen ist. Bei Einleiten eines Druckfluids in die Kammer 72 wird eine Verschiebung der Membran 74 und damit der Stange 60 bewirkt, deren spitz zulaufendes Ende aus der Leiste 24 ragt. Eine Rückholfeder 76 neigt dazu, die Stange 60 wieder in ihre eingezogene Position zu bringen. Vorzugsweise weist die obere Leiste 22 gegenüber der Stange 60 eine kleine Ausnehmung 80 auf.
Man versteht, dass das Ergreifen des Randes der Leiterplatte bei dieser Ausführungsform durch Festklemmen dieses Randes zwischen den Leisten 22 und 24 und durch Eindringen der Spitze der Stange 60 in den Rand der Unterseite der Platte erzielt wird.
An ein- und derselben Annäherungseinrichtung können mehrere Stangen 60 entlang der Richtung der Leiste 24 parallel vorgesehen sein, wobei diese Stangen über dieselbe Kammer 72 angesteuert werden.
Selbstverständlich liegt es im Rahmen der Erfindung, wenn das Annäherungselement nur eine Leiste und die Stangen 60 aufweist, wobei dann die Klemmung durch Zusammenwirken der Stangen und der Klemmfläche erzielt wird. Dabei sind die Stangen 60 vorzugsweise im oberen Teil 22 der Greifmittel angeordnet, wobei die untere Leiste 24 dann zusätzlich eine Auflagefläche für den Rand der Unterseite der Platte bildet.
Man versteht, dass die Leisten 22 und 24 der Klemmbacken 12 und 14 zwei parallele Führungsrillen für die gegenüberliegenden Ränder der Leiterplatte bilden. Um die Platte in die Arbeitsposition zu bringen, ist es somit notwendig, einen Förderer vorzusehen, der eine Verschiebung der Platte in Bezug auf die Klemmbacken 12 und 14 gestattet, um diese nach Eingreifen der Enden der Ränder der Platte in den Gleitrillen in die gewünschte Position zu bringen.
5 zeigt eine Ausführungsform der Haltevorrichtungen, bei der darüber hinaus eine Verschiebung der Platte in den durch die Leisten 22 und 24 gebildeten Rillen möglich ist.
Die Leiste 24 weist über ihre Länge regelmäßig verteilte Löcher auf. An jedem Loch 90 ist eine Rolle 92 angeordnet, deren Achse 94 an einem translationsbeweglichen Träger 96 gelagert ist. In der in 5 dargestellten Position sind die Rollen 92 in Bezug auf die aktive Fläche der Leiste 24 zurückgezogen. Durch Verschieben des Trägers in Richtung des Pfeils F lässt sich die Rolle in eine aktive Position bringen, in der die Rolle 92 an der aktiven Fläche der Leiste 24 vorsteht. Jede Rolle 92 ist über ein Getriebesystem 100 mit einem Mikromotor 98 verbunden. Jede Rolle kann somit um ihre Achse 94 in Rotation versetzt werden.
Die Leiste 22 ist ebenfalls mit Rollen 92' ausgestattet, deren Achsen 94' derart verschiebbar sind, dass die Rollen 92' eine zurückgezogene Position oder eine aktive Position einnehmen können, in der sie an der Fläche der Leiste 22 vorstehen. Die Rollen 92' können auf ihren Achsen beweglich gelagert sein oder durch Mikromotoren 98' in Rotation versetzt werden.
Man versteht, dass, wenn die "Angriffs"-Enden der Ränder der Platte in die durch die beiden Leisten gebildeten Rillen eingreifen, wobei diese sich selbstverständlich in der beabstandeten Position befinden, die Rollen verschoben werden, um in die Rille zu ragen, und in Rotation versetzt werden, um den Vorschub der Platte zu bewirken.
Es kann jedes andere Mittel als Rollen, das eine Mitnahme der Platte zwischen den beiden Leisten gestattet, ins Auge gefasst werden, z.B. Treibriemen, ...
Die erfindungsgemäße Haltevorrichtung kann vorteilhaft in einer Lochungsmaschine für Leiterplatten oder in einer Belichtungsmaschine zur Durchführung von Druckvorgängen auf einer Leiterplatte durch eine oder mehrere Druckformen hindurch eingesetzt werden.

Claims

Vorrichtung zum Halten einer zwei im Wesentlichen parallele Ränder aufweisenden Leiterplatte, dadurch gekennzeichnet, dass sie folgendes umfasst: einen Rahmen (10), erste Mittel (12) zum Ergreifen eines ersten Randes (16) der Platte (20), wobei jedes Greifmittel ein eine plane Klemmfläche bildendes erstes Teil (22) und ein gegenüber der planen Klemmfläche angeordnetes zweites Teil (32) aufweist, welches zweite Teil eine Mehrzahl von Stangen (32) aufweist, die in einer Richtung rechtwinkelig zur Klemmfläche gleitend gelagert sind und in einem spitz zulaufenden Ende enden, sowie Mittel zum Verschieben der Stangen in Bezug auf das zweite Teil zum Annähern der spitz zulaufenden Enden an die plane Klemmfläche, zweite Mittel (14) zum Ergreifen des zweiten Randes (18) der Platte; und Mittel (21) zum Anlegen einer Beabstandungskraft zwischen den ersten und den zweiten Greifmitteln, mit welcher die Platte eben gehalten wird.
Haltevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Teil jedes Greifmittels eine gegenüber der Klemmfläche angeordnete zusätzliche Klemmfläche (24) aufweist und jedes Greifmittel Mittel (28) zum relativen Verschieben der Klemmfläche in Bezug auf die zusätzliche Klemmfläche aufweist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass jede Stange ein zweites, dem spitz zulaufenden Ende gegenüberliegendes Ende aufweist und die Mittel zum Verschieben der Stangen eine gegenüber den zweiten Enden der Stangen angeordnete verformbare Membran (74), eine durch die Membran geschlossene dichte Kammer (72) und Mittel zum Einbringen eines Druckfluids in die Kammer aufweisen, wodurch die Verformung der Membran die gleichzeitige Verschiebung der Stangen bewirkt.
Haltevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Beabstandungsmittel der beiden Greifmittel Mittel zum Fixieren des ersten Greifmittels in Bezug auf den Rahmen und Mittel (21) zum Ausüben eines Zugs auf die zweiten Greifmittel in Bezug auf den Rahmen zum Herstellen eines Abstands der zweiten Greifmittel in Bezug auf die ersten Greifmittel aufweisen.
Haltevorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Klemmflächen jeder Greifeinheit in der Ruheposition zwischen ihnen eine Rille zur Aufnahme eines Randes der Leiterplatte festlegen.
Haltevorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eines der eine Klemmfläche festlegenden Teile Rollen (92) zum Antreiben des Randes der Leiterplatte, Mittel (96) zum Verschieben der Achsen der Rollen in Bezug auf das Teil zwischen einer ersten Position, in der die Rollen von der Klemmfläche vorstehen, und einer zweiten Position, in der die Rollen zur Gänze im Teil eingezogen sind, und Mittel (98, 100) zum drehenden Antreiben jeder Rolle um ihre eigene Achse (94) aufweist, wodurch die Leiterplatte in den Rillen in Bezug auf die Haltevorrichtung in Translationsbewegung versetzt wird.
Verwendung der Haltevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6 bei der Realisierung einer Lochungsmaschine für Leiterplatten.
Verwendung der Haltevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6 bei der Realisierung einer Belichtungsmaschine für Leiterplatten.