EP1800524A2 - Verfahren und vorrichtung zum beschichten von leiterplatten - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zum beschichten von leiterplatten

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Publication number
EP1800524A2
EP1800524A2 EP05777598A EP05777598A EP1800524A2 EP 1800524 A2 EP1800524 A2 EP 1800524A2 EP 05777598 A EP05777598 A EP 05777598A EP 05777598 A EP05777598 A EP 05777598A EP 1800524 A2 EP1800524 A2 EP 1800524A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
circuit boards
printed circuit
coating
coating material
circuit board
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP05777598A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Marc HÜBNER
Thomas Echensperger
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
All4-Holding AG
all4 Holding AG
Original Assignee
All4-Holding AG
all4 Holding AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by All4-Holding AG, all4 Holding AG filed Critical All4-Holding AG
Publication of EP1800524A2 publication Critical patent/EP1800524A2/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/0091—Apparatus for coating printed circuits using liquid non-metallic coating compositions
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B14/00—Arrangements for collecting, re-using or eliminating excess spraying material
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2203/00—Indexing scheme relating to apparatus or processes for manufacturing printed circuits covered by H05K3/00
    • H05K2203/01—Tools for processing; Objects used during processing
    • H05K2203/0104—Tools for processing; Objects used during processing for patterning or coating
    • H05K2203/0139—Blade or squeegee, e.g. for screen printing or filling of holes
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2203/00—Indexing scheme relating to apparatus or processes for manufacturing printed circuits covered by H05K3/00
    • H05K2203/05—Patterning and lithography; Masks; Details of resist
    • H05K2203/0548—Masks
    • H05K2203/0557—Non-printed masks
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2203/00—Indexing scheme relating to apparatus or processes for manufacturing printed circuits covered by H05K3/00
    • H05K2203/13—Moulding and encapsulation; Deposition techniques; Protective layers
    • H05K2203/1333—Deposition techniques, e.g. coating
    • H05K2203/1366—Spraying coating
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/10—Greenhouse gas [GHG] capture, material saving, heat recovery or other energy efficient measures, e.g. motor control, characterised by manufacturing processes, e.g. for rolling metal or metal working

Definitions

  • the invention relates to a method and a device for coating printed circuit boards as they are used for electrical circuits, integrated circuits and the like.
  • Circuit boards are coated with a liquid coating material such as lacquer, whereupon the coating is dried before the circuit boards are further processed.
  • the coating can be applied by passing the printed circuit boards on a transport path under a casting device, through which a casting curtain falling onto the printed circuit boards is produced.
  • side covers are used which limit the width of the curtain. It is difficult to avoid thickening of the coating at the edges.
  • the coating can also be applied by spraying the printed circuit boards, which mainly results in problems that also adjacent machine and transport elements are sprayed with the coating material and must be cleaned consuming. This also results in a correspondingly high consumption of coating material (overspray). With conventional spray coatings, production must be interrupted several times a day for cleaning work. This results in high production costs.
  • the object of the invention is to provide a method and a Vorrichtimg of the type described in such a way that with a uniform coating order, the loss of coating material is kept low and expensive cleaning operations omitted.
  • edges of the circuit boards covering means is provided and the deposited thereon coating material from the circuit boards away a recovery device is supplied.
  • This is achieved in particular by a circulating belt or a rotating drum, which covers the edge region of the printed circuit boards and leads away the coating material applied to the covering device from the edge region, whereupon it can be transferred by a stripping device into a reservoir for the coating material.
  • Fig. 4 shows a modified ⁇ us enclosuresform the cover to the
  • FIG. 5 is a perspective view of a cover
  • Fig. 6 is a schematic view of another embodiment
  • Fig. 7 is a Fig. 3 corresponding coating apparatus in which the circuit boards are transported edgewise through the spray system.
  • Fig. 1 shows schematically a circuit board to be coated 1, which is moved on a transport device, not shown, for example, a conveyor belt perpendicular to the plane of the drawing. On the conveyor belt, the printed circuit boards are arranged in succession. About the circuit boards 1, a spray gun 2 in the direction of the double arrow X back and forth across the width of the circuit boards, wherein the spray gun 2, a coating material 3 is sprayed.
  • the coating material may be solder mask, primary resist and the like.
  • the spray application for applying the coating material is shown in FIG. 1 merely simplified as a spray gun 2. It can consist of several spray heads. By means of the spray system, the printed circuit boards can be completely or partially provided with coating material.
  • the liquid coating material 3 is supplied to the spray system or the spray gun 2 via a line 2 a from a pump 2 b, which sucks the coating material from a reservoir 4.
  • a reservoir 4 with pump 2b may also be a Pressure vessel be provided, from which the coating material of the spray gun 2 is supplied.
  • the edge regions of the circuit boards 1 remain free of coating material, in a preferred embodiment on both sides circulating belts 5 and 5 'are arranged, which are guided around guide rollers 5 a, 5 b, wherein the arranged adjacent to the circuit board 1 guide roller 5 a arranged is that it covers with the circulating belt 5, the lateral edge portion Ia of the circuit board.
  • the coating material 3 is sprayed onto the band 5 in the edge region 1a of the printed circuit board 1, so that the edge region remains free of coating material.
  • the coating material applied to the strip is removed from the edge region and fed to a stripping device 6, which strips the coating material from the strip 5.
  • the stripping device is simplified by a Abstreifmesser reproduced 6, below which a funnel 7 is arranged for collecting the stripped coating material, from which the coating material via a line 7a and a pump 7 b is supplied to the reservoir 4.
  • the band 5 preferably runs around the deflecting rollers 5a and 5b in such a way that the band in the covering area moves away from the surface of the printed circuit board 1 to be coated, as indicated by arrows in FIG.
  • the covering devices formed by circumferential bands 5 on the two sides of the printed circuit board 1 may have a variable distance from each other, so that printed circuit boards of different width, length and thickness can be coated.
  • the rotational speed of the bands 5 and 5 ' can be adjusted depending on the transport speed of the printed circuit boards 1. If the printed circuit boards are to be sprayed over the entire surface, the covering devices on the two sides can be adjusted so far outwards that the printed circuit boards are provided with a coating over their entire surface, while the cover elements cover the transport elements laterally from the printed circuit boards.
  • the edge area 1a on which no coating material is applied may, for example, have a width of 4 mm, wherein this edge area 1a may be set manually or automatically depending on the application method, the thickness of the printed circuit boards and the like
  • the edge region Ia can also be set mechanically independently left and right in the direction of travel.
  • the coating device is surrounded by a spray booth, not shown in FIG.
  • the described covering device in the form of circumferential bands 5 which guide the coating material arising in the edge region away from the printed circuit board and 2x1 of a stripping device 6, an adjustable, coating-free surface results in the edge region 1a, while at the same time covering the transport device arranged below the printed circuit board 1 in that it is not contaminated by spray mist in the spray booth.
  • the transport device can be operated almost maintenance-free, and it must not be interrupted operation for cleaning.
  • the loss of coating material can be kept as low as possible. This is particularly advantageous for high paint consumption, for example, if the transport speed of the printed circuit boards 1 is very high. It can be up to 4m / min.
  • the uncoated edge region 1a simplifies the handling of the printed circuit boards in the subsequent handling and drying systems, since the printed circuit boards usually rest in this edge region and / or are detected by grippers.
  • Fig. 2 shows a coating device according to FIG. I 5 wherein the circuit board 1 is sprayed from below with coating material.
  • a spray system go through the Circuit boards 1, a first spray station, in which they are coated from above, as shown in FIG. 1, whereupon they are coated in a second spray station from below, as shown in FIG. 2.
  • the same transport device can be used.
  • the circuit board 1 is turned and then coated from above on the second side.
  • Fig. 3 shows an embodiment in which the printed circuit boards 1 are moved approximately vertically by means of a transport device, not shown, through the spray system, wherein the spray gun 2 is moved vertically over the coating area.
  • the covering device is formed by a drum 50, which covers the edge region 1a of the printed circuit board 1 with a part of its cross section. Also in this embodiment, the drum 50 rotates so that its peripheral surface in the edge region Ia moves away from the circuit board 1.
  • FIG. 5 shows a perspective view of a cover unit, wherein the band 5 is covered by a cover plate 8 on the portion remote from the coating area.
  • Two arms 8 a of the cover plate extending along the edges of the band 5 to the storage of the guide roller 5a in a frame 9.
  • the guide roller 5 a can be used for example by means of .A quick release in the frame 9 to facilitate the replacement and cleaning of the tape ,
  • the area of the band 5 exposed between the lateral arms 8a of the cover plate 8 is used to direct the spray jet onto this area of the band away from the coating area until the beam is fully developed and free from impurities, at the beginning of the spraying of the printed circuit boards Spray gun is directed away from the belt 5 on the circuit board.
  • the cutout in the cover plate 8 serves to adjust the spray cone before the coating process, wherein the coated on the tape coating material is stripped and returned to the reservoir 4 and a corresponding pressure vessel.
  • the spraying process begins and ends in each case in the region 5c of the band 5 between the lateral arms 8a of the cover plate 8, wherein the spray head 2 in the region 5c can pass through a path which is sufficiently long for the perfect formation of the spray jet, ie until droplet formation no longer takes place and therefore a perfect coating is guaranteed on the circuit board.
  • a relatively large paint consumption is acceptable because of the intended recycling readily.
  • the interruption of the spraying operation in the region 5c allows the spray head 2 to always travel to the lateral stop and to leave the coating parameters (plate feed and spray head moving speed) constant irrespective of the plate width.
  • the walls of the spray booth may be arranged adjacent to the edges of the cover plate 8 and its arms 8a.
  • Denoted at 10 is a drive unit through which at least one of the deflection rollers 5a and 5b is driven, and at which the rotational speed of the belt 5 can be adjusted depending on the speed of the spray head 2 and the passage speed of the circuit boards 1 through the spray booth. At the same time, the adjustment of the covering area of the band 5 in height and depth relative to the printed circuit board 1 can be integrated into this drive unit.
  • the cover device described in the form of a belt 5 or a drum 5O 5 whose axis extends in the transport direction of the circuit boards, can also be used in a coating system in which the circuit boards are coated by a curtain.
  • the width of the belt 5 and the length of the drum 50 can be made shorter than in a spray coating, wherein the spray cone of the spray gun acts on a relatively wide strip on the surface of the circuit boards, while in a curtain curtain only one very narrow strip is applied to the coating material.
  • a pivotable cover plate may be provided which is pivoted away from the covering position to the coating material applied thereto to remove, after which the cover plate can be pivoted back into the covering position.
  • the coated printed circuit board dummies are washed off with solvent and dried. This results in a significant loss of expensive paint and cleaning agents.
  • PCB dummies of different sizes must be kept in the appropriate number of pieces, because when changing the PCB width dummies must be used according to the adjusted width.
  • a transversely to the transport direction or in the transport direction of the circuit boards belt is arranged according to the invention under the transport path for the circuit boards in the spray area, which strikes the paint when between the circuit boards a distance during coating is present. Due to the circulating belt, the impacting paint is continuously removed and fed via a squeegee to a reprocessing device.
  • FIGS. 6 and 7 show an embodiment with a circulating band under the spray area, wherein the same reference numerals are used for the same or corresponding components as in the preceding figures.
  • Fig. 6 shows a Fig. 1 corresponding coating apparatus in which the circuit boards 1 are transported horizontally through the spray area. Under the circuit boards 1, a transversely to the transport direction of the circuit board circulating belt 15 is arranged in the spray area, the do rollers 15 a and 5 b is performed, which have a distance from each other, which is preferably greater than the reproduced in Fig. 6 width of a circuit board 1.
  • the guide rollers 15a and 15b are approximately below the pulleys 5a of the edges of the circuit board 1 covering bands 5 and 5 '.
  • the width of the band 15 perpendicular to the plane of the drawing is designed so that it extends at least over the spray area of the spray gun 2, so that on both sides of a single circuit board 1 emitted by the spray gun coating material impinges on the belt 15 and the spray system under the circuit boards 1 are not polluted can.
  • the coating material impinging on the upper side on the belt 15 is stripped on the underside by a stripping device 6 ', or a doctor blade, and collected by a funnel 7', from which the coating material is supplied to the reservoir 4 or to a reprocessing plant.
  • the width of the strip 15 is designed to be independent of the size of the printed circuit boards to be coated, so that the coating material always strikes the strip 15 when individual printed circuit boards 1 or printed circuit boards are transported at a distance from one another through the spray area.
  • it is also possible to make the spray system ready for production without a printed circuit board on the Transport system is because the discharged from the spray gun 2 coating material 3 impinges on the belt 15 and is recycled.
  • the circulating in the vertical direction band 15 is disposed behind the circuit boards to be coated 1 in the spray area, the stripping 6 'expediently arranged in the region of the lower guide roller or roller 15a is to strip the coating material from the belt 15.
  • the circulating belt 15 arranged behind or under the printed circuit boards to be coated in the spray area for collecting coating material can also be used advantageously in a spray system in which bands 5 or rollers 50 (FIG. 4) covering the edge region of the printed circuit boards are not present.
  • the length of the strip 15 or the distance between the guide rollers 15a and 15b extends over a larger area than the reproduced in the drawing width measurement of a circuit board 1, so that by the tape 15 and coating material is collected, which is the In the figures reproduced edge regions of the circuit board 1 is sprayed past.
  • the band 15 forming a covering device in the transport direction of the printed circuit boards 1 perpendicular to the plane of the drawing, the band 15 having at least one length and width covering the spraying area.

Landscapes

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Beschichten von Leiterplatten mit einem flüssigen Beschichtungsmaterial, das auf die Plattenoberfläche aufgetragen wird, umfassend eine Transporteinrichtung für die Leiterplatten (1), eine über oder unter der Transporteinrichtung angeordnete Beschichtungseinrichtung (2), eine Abdeckeinrichtung (5;50) wenigstens auf einer Seite über einem Randbereich (1a) der Leiterplatten (1), wobei der den Randbereich der Leiterplatte abdeckende Bereich der Abdeckeinrichtung von der Leiterplatte wegbewegbar ist, und eine Abstreifeinrichtung (6), die das von der Leiterplatte wegbewegte Beschichtungsmaterial von der Abdeckeinrichtung abstreift und einem Vorratsbehälter (4) zuführt.

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Beschichten von Leiterplatten.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Beschichten von Leiterplatten wie sie für elektrische Schaltkreise, integrierte Schaltungen und dgl. verwendet werden.
Leiterplatten werden mit einem flüssigen Beschichtungsmaterial wie Lack beschichtet, worauf die Beschichtung getrocknet wird, bevor die Leiterplatten weiter verarbeitet werden. Die Beschichtung kann dadurch aufgebracht werden, dass die Leiterplatten auf einer Transportbahn unter einer Gießvorrichtung hindurch geführt werden, durch die ein auf die Leiterplatten fallender Gießvorhang erzeugt wird. Um die Ränder der Leiterplatten für Greifer und andere Handhabungseinrichtungen freizuhalten, werden seitlich Abdeckbleche verwendet, die die Breite des Gießvorhangs begrenzen. Hierbei ist es schwierig, an den Rändern eine Verdickung der Beschichtung zu vermeiden.
Die Beschichtung kann auch durch Besprühen der Leiterplatten aufgebracht werden, wobei sich vor allem Probleme dadurch ergeben, dass auch benachbarte Maschinen- und Transportelemente mit dem Beschichtungsmaterial besprüht werden und aufwendig gereinigt werden müssen. Dadurch ergibt sich auch ein entsprechend hoher Verbrauch an Beschichtungsmaterial (overspray). Bei herkömmlichen Sprayanlagen muss die Produktion für Reinigungsarbeiten mehrmals täglich unterbrochen werden. Hierdurch ergeben sich hohe Produktionskosten.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Vorrichtimg der eingangs angegebenen Art so auszubilden, dass bei gleichmäßigem Beschichtungsauftrag der Verlust an Beschichtungsmaterial gering gehalten wird und aufwendige Reinigungsvorgänge entfallen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass eine die Ränder der Leiterplatten abdeckende Einrichtung vorgesehen wird und das darauf abgelagerte Beschichtungsmaterial von den Leiterplatten weg einer Rückgewinnungseinrichtung zugeführt wird. Dies wird insbesondere durch ein umlaufendes Band oder eine umlaufende Trommel erreicht, die den Randbereich der Leiterplatten abdeckt und das auf der Abdeckeinrichtung aufgetragene Beschichtungsmaterial vom Randbereich wegführt, worauf es durch eine Abstreifeinrichtung in einen Vorratsbehälter für das Beschichtungsmaterial überführt werden kann.
Beispielsweise Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen
Fig. 1 schematisch eine Beschichtungsvorrichtung,
Fig. 2 und 3 verschiedene Anordnungen der Beschichtungsvorrichtung,
Fig. 4 eine abgewandelte Äusführungsform der Abdeckeinrichtung an den
Rändern der Leiterplatten,
Fig. 5 eine perspektivische Ansicht einer Abdeckeinrichtung ,
Fig. 6 eine schematische Ansicht einer weiteren Ausführungsform, und
Fig. 7 eine Fig. 3 entsprechende Beschichtungsvorrichtung, bei der die Leiterplatten hochkant durch die Sprayanlage transportiert werden.
Fig. 1 zeigt schematisch eine zu beschichtende Leiterplatte 1, die auf einer nicht dargestellten Transporteinrichtung, beispielsweise einem Transportband senkrecht zur Zeichnungsebene bewegt wird . Auf dem Transportband sind die Leiterplatten Stoß an Stoß hintereinander angeordnet. Über den Leiterplatten 1 ist eine Spritzpistole 2 in Richtung des Doppelpfeils X über die Breite der Leiterplatten hin- und herbewegbar, wobei durch die Spritzpistole 2 ein Beschichtungsmaterial 3 aufgesprüht wird. Bei dem Beschichtungsmaterial kann es sich um Lötstopplack, Primär -Resist und dgl. handeln. Die Spray anläge zum Aufbringen des Beschichtungsmaterials ist in Fig. 1 lediglich vereinfacht als Spritzpistole 2 wiedergegeben. Sie kann aus mehreren Sprühköpfen bestehen. Mittels der Sprayanlage können die Leiterplatten vollfiächig oder partiell mit Beschichtungsmaterial versehen werden.
Das flüssige Beschichtungsmaterial 3 wird der Sprayanlage bzw. der Spritzpistole 2 über eine Leitung 2a von einer Pumpe 2b zugeführt, die das Beschichtungsmaterial aus einem Vorratsbehälter 4 ansaugt. Anstelle eines Vorratsbehälters 4 mit Pumpe 2b kann auch ein Druckkessel vorgesehen sein, aus dem das Beschichtungsmaterial der Spritzpistole 2 zugeführt wird.
Damit die Randbereiche der Leiterplatten 1 von Beschichtungsmaterial frei bleiben, sind bei einer bevorzugten Ausfuhrungsform auf beiden Seiten umlaufende Bänder 5 und 5' angeordnet, die um Umlenkwalzen 5 a , 5b geführt sind, wobei die angrenzend an die Leiterplatte 1 angeordnete Umlenkwalze 5 a so angeordnet ist, dass sie mit dem darauf umlaufenden Band 5 den seitlichen Randbereich Ia der Leiterplatte abdeckt. Das Beschichtungsmaterial 3 wird im Randbereich Ia der Leiterplatte 1 auf das Band 5 aufgesprüht, so dass der Randbereich frei von Beschichtungsmaterial bleibt. Durch die Umlaufbewegung des Bandes von der Leiterplatte 1 weg bzw. quer zur Transportrichtung wird das auf dem Band aufgetragene Beschichtungsmaterial vom Randbereich abgeführt und einer Abstreifeinrichtung 6 zugeführt, die das Beschichtungsmaterial vom Band 5 abstreift. Die Abstreifeinrichtung ist vereinfacht durch ein Abstreifmesser 6 wiedergegeben, unter dem ein Trichter 7 zum Auffangen des abgestreiften Beschichtungsmaterials angeordnet ist, von dem aus das Beschichtungsmaterial über eine Leitung 7a und eine Pumpe 7 b dem Vorratsbehälter 4 zugeführt wird.
Das Band 5 läuft vorzugsweise derart um die Umlenkwalzen 5a und 5b um, dass sich das Band im Abdeckbereich von der .zu beschichtenden Oberfläche der Leiterplatte 1 wegbewegt, wie dies durch Pfeile in Fig. 1 angedeutet ist.
Anstelle einer einzelnen Umlenkwalze 5 a, die den Randbereich der Leiterplatte abdeckt, können auch beispielsweise zwei übereinander angeordnete Umlenkwalzen vorgesehen werden, durch die sich im Abdeckbereich ein senkrechter oder schräg nach außen geneigter Abschnitt des Bandverlaufs ergibt. ■
Die durch umlaufende Bänder 5 gebildeten Abdeckeinrichtungen auf den beiden Seiten der Leiterplatte 1 können einen variablen Abstand voneinander haben, so dass Leiterplatten unterschiedlichster Breite, Länge und Dicke beschichtet werden können. Die Umlaufgeschwindigkeit der Bänder 5 und 5' kann in Abhängigkeit von der Transportgeschwindigkeit der Leiterplatten 1 eingestellt werden. Wenn die Leiterplatten vollflächig besprüht werden sollen, können die Abdeckeinrichtungen auf den beiden Seiten so weit nach außen verstellt werden, dass die Leiterplatten vollflächig mit einer Beschichtung versehen werden, während durch die Abdeckeinrichtungen die Transportelemente seitlich von den Leiterplatten abgedeckt werden.
Der Randbereich Ia, auf dem kein Beschichtungsmaterial aufgetragen wird, kann beispielsweise eine Breite von 4 mm haben, wobei dieser Randbereich Ia manuell oder automatisch in Abhängigkeit vom Applikationsverfahren, der Dicke der Leiterplatten und dergleichen eingestellt werden kantu
Der Randbereich Ia kann auch unabhängig links und rechts in Laufrichtung mechanisch eingestellt werden.
Die Beschichtungsvorrichtung ist von einer in Fig. 1 nicht wiedergegebenen Spraykabine umgeben.
Durch die beschriebene Abdeckeinrichtung in Form umlaufender Bänder 5, die das im Randbereich anfallende Beschichtungsmaterial von der Leiterplatte weg und 2x1 einer Abstreifeinrichtung 6 führen, ergibt sich eine einstellbare, beschichtungsfreie Oberfläche im Randbereich Ia, während gleichzeitig die unter der Leiterplatte 1 angeordnete Transporteinrichtung so abgedeckt wird, dass diese in der Spraykabine durch Sprühnebel nicht verunreinigt wird. Hierdurch kann die Transporteinrichtung nahezu wartungsfrei betrieben werden , und es muss der Betrieb nicht für Reinigungsarbeiten unterbrochen werden. Durch Abführen des Beschichtungsmaterial im Randbereich und Abstreifen durch die Abstreifeinrichtung 6 kann der Verlust an Beschichtungsmaterial so gering wie möglich gehalten werden. Dies ist insbesondere bei hohem Lackverbrauch von Vorteil, wenn beispielsweise die Transportgeschwindigkeit der Leiterplatten 1 sehr hoch ist. Sie kann bis 4m/min betragen.
Durch den unbeschichteten Randbereich Ia wird die Handhabung der Leiterplatten in den nachfolgenden Handlings- und Trocknungssystemen vereinfacht, da die Leiterplatten meist in diesem Randbereich aufliegen und/oder durch Greifer erfasst werden.
Fig. 2 zeigt eine Beschichtungsvorrichtung entsprechend Fig. I5 wobei die Leiterplatte 1 von unten mit Beschichtungsmaterial besprüht wird. Bei einer Sprayanlage durchlaufen die Leiterplatten 1 eine erste Spraystation, in der sie von oben beschichtet werden, wie Fig. 1 zeigt, worauf sie in einer zweiteen Spraystation von unten beschichtet werden, wie Fig. 2 zeigt. Hierbei kann die gleiche Transporteinrichtung verwendet werden. Bei einer anderen Ausgestaltung kann nach einem Beschichtungsvorgang die Leiterplatte 1 gewendet und dann von oben auf der zweiten Seite beschichtet werden.
Fig. 3 zeigt eine Ausführungsform, bei der die Leiterplatten 1 etwa vertikal mittels einer nicht dargestellten Transporteinrichtung durch die Sprayanlage bewegt werden, wobei die Spritzpistole 2 senkrecht über den Beschichtungsbereich verfahren wird.
Bei der Ausfuhrungsform nach Fig. 4 ist die Abdeckeinrichtung durch eine Trommel 50 ausgebildet, die mit einem Teil ihres Querschnitts den Randbereich Ia der Leiterplatte 1 überdeckt. Auch bei dieser Ausführungsform läuft die Trommel 50 so um, dass sich ihre Umfangsfläche im Randbereich Ia von der Leiterplatte 1 wegbewegt.
Fig. 5 zeigt in einer perspektivischen Ansicht eine Abdeckeinheit, wobei das Band 5 von einem Abdeckblech 8 auf dem vom Beschichtungsbereich abliegenden Abschnitt abgedeckt wird. Zwei Arme 8 a des Abdeckbleches erstrecken sich längs der Ränder des Bandes 5 bis zur Lagerung der Umlenkwalze 5a in einem Rahmen 9. Die Umlenkwalze 5 a kann beispielsweise mittels .eines Schnellverschlusses im Rahmen 9 eingesetzt sein, um das Auswechseln und Reinigen des Bandes zu erleichtern.
Der zwischen den seitlichen Armen 8a des Abdeckbleches 8 freiliegende Bereich des Bandes 5 wird dazu verwendet, zu Beginn des Besprühens der Leiterplatten den Sprühstrahl auf diesen vom Beschichtungsbereich abliegenden Bereich des Bandes zu richten, bis der Strahl voll entwickelt und frei von Verunreinigungen ist, worauf die Spritzpistole vom Band 5 weg auf die Leiterplatte gerichtet wird. Mit anderen Worten dient der Ausschnitt in dem Abdeckblech 8 zum Einstellen des Sprühkegels vor dem Beschichtungsvorgang, wobei das auf dem Band aufgetragene Beschichtungsmaterial abgestreift und in den Vorratsbehälter 4 bzw. einen entsprechenden Druckkessel zurückgeführt wird.
Der Sprühvorgang beginnt und endet jeweils im Bereich 5c des Bandes 5 zwischen den seitlichen Armen 8a des Abdeckbleches 8, wobei der Sprühkopf 2 im Bereich 5c einen Weg durchlaufen kann, der ausreichend lang ist für die perfekte Ausbildung des Sprühstrahles, d.h. bis keine Tröpfchenbildung mehr stattfindet und deshalb auf der Leiterplatte eine perfekte Beschichtung gewährleistet ist. Ein relativ grosser Lackverbrauch ist dabei wegen dem vorgesehenen Recycling ohne weiteres akzeptabel. Das Unterbrechen des Sprühvorgangs im Bereich 5c erlaubt es, den Sprühkopf 2 immer bis zum seitlichen Anschlag zu fahren und die Beschichtungsparameter (Plattenvorschub und Sprühkopfbewegungsgeschwindigkeit) unabhängig von der Plattenbreite konstant zu belassen.
Die Wände der nicht dargestellten Spraykabine können beispielsweise angrenzend an die Ränder des Abdeckbleches 8 bzw. dessen Arme 8a angeordnet sein.
Mit 10 ist eine Antriebseinheit bezeichnet, durch die wenigstens eine der Umlenkwalzen 5a und 5b angetrieben wird, und an der die Umlaufgeschwindigkeit des Bandes 5 in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit des Sprühkopfes 2 und der Durchlaufgeschwindigkeit der Leiterplatten 1 durch die Spraykabine eingestellt werden kann. Zugleich kann in diese Antriebseinheit die Verstellung des Abdeckbereiches des Bandes 5 in der Höhe und Tiefe relativ zur Leiterplatte 1 integriert sein.
Die beschriebene Abdeckeinrichtung in Form eines Bandes 5 oder einer Trommel 5O5 deren Achse sich in Transportrichtung der Leiterplatten erstreckt, kann auch bei einer Beschichtungsanlage eingesetzt werden, bei der die Leiterplatten durch einen Gießvorhang beschichtet werden. Bei einer solchen Beschichtungsanlage mit Gießvorhang kann die Breite des Bandes 5 bzw. die Länge der Trommel 50 kürzer ausgelegt werden als bei einer Sprühbeschichtung, bei der der Sprühkegel der Spritzpistole einen relativ breiten Streifen auf der Oberfläche der Leiterplatten beaufschlagt, während bei einem Gießvorhang nur ein sehr schmaler Streifen mit dem Beschichtungsmaterial beaufschlagt wird.
Anstelle eines kontinuierlichen Betriebs durch kontinuierlich umlaufende Bänder ist auch ein diskontinuierlicher Betrieb möglich, wenn die Leiterplatten nicht Stoß an Stoß, sondern in einem Abstand voneinander durch die Spaykabine transportiert werden, so dass das auf der Abdeckeinrichtung aufgetragene Beschichtungsmaterial in dem Zeitraum abtransportiert und abgestreift werden kann, in dem der Beschichtungsauftrag unterbrochen wird. Bei einer solchen Ausgestaltung kann auch ein verschwenkbares Abdeckblech vorgesehen sein, das aus der Abdeckstellung weggeschwenkt wird, um das darauf aufgetragene Beschichtungsmaterial zu entfernen, worauf das Abdeckblech wieder in die Abdeckposition verschwenkt werden kann.
Es ist bekannt, beim Sprayverfahren die Leiterplatten Stoß an Stoß durch die Sprayanlage zu transportieren, damit der Bereich unter den Leiterplatten nicht mit Lack verschmutzt wird. Dies erfordert Vorrichtungen, mittels denen die Leiterplatten Stoß and Stoß zusammengeschoben werden. Nach der Beschichtung müssten die Leiterplatten wieder auseinandergezogen bzw. vereinzelt werden, damit sie weiter bearbeitet werden können.
In herkömmlichen Spray anlagen mit Druckbehältern müssen jeweils ca. 5 bis 10 Leiterplattendummies auf einer Länge von ca. 2000 bis 4000 mm vorbeschichtet werden, bis die Produktion mit dem gewünschten sauberen Sprühbild gestartet werden kann. Zusätzlich muss jeweils der letzten Produktionsplatte ein Leiterplattendumrny nachgeschoben werden, damit die Anlage nicht unnötig verschmutzt wird. Beim Erstellen des Sprühbildes durch das Beschichten von einzelnen Leiterplatten muss ebenfalls mit Leiterplattendummies gearbeitet werden.
Die beschichteten Leiterplattendummies werden mit Lösungsmittel abgewaschen und getrocknet. Hierdurch ergibt sich ein erheblicher Verlust an teurem Lack und an Reinigungsmitteln. Im Bereich der Produktionsanlage müssen Leiterplattendummies unterschiedlicher Größen in der entsprechenden Stückzahl bereit gehalten werden, weil bei einer Änderung der Leiterplattenbreite Dummies entsprechend angepasster Breite verwendet werden müssen.
Zur Vermeidung dieser Nachteile wird erfindungsgemäß unter der Transportbahn für die Leiterplatten im Sprühbereich ein quer zur Transportrichtung oder in Transportrichtung der Leiterplatten umlaufendes Band angeordnet, auf das der Lack auftrifft, wenn zwischen den Leiterplatten ein Abstand beim Beschichten vorhanden ist. Durch das umlaufende Band wird der auftreffende Lack kontinuierlich abtransportiert und über eine Rakel einer Wiederaufbereitungseinrichtung zugeführt.
Hierdurch ist es möglich, Leiterplatten in einem Abstand voneinander durch den Sprühbereich zu transportieren, so dass Vorrichtungen entfallen, durch die die Leiterplatten Stoß an Stoß zusammengeschoben und danach wieder vereinzelt werden. Weiterhin sind keine Leiterplattendummies bei Produktionsaufhahme erforderlich, und es entfällt der Aufwand für Reinigung und Trocknung vom Dummies. Es entsteht kein Lackverlust durch beschichtete Leiterplattendummies und das Sprühbild kann durch Beschichten von einzelnen Leiterplatten ohne große Umstände eingestellt werden. Insgesamt ergibt sich eine einfache Bedienung der Sprühanlage, und es ist ein hoher Automatisierungsgrad möglich, wobei sich die Schnittstellen zu vor - und nachgeschalteten Maschinen einfacher gestaltet. Die Sprayanlage kann kurzfristig für eine Produktionsaufnahme bereit gestellt werden, und es ergibt sich nur ein minimaler Verlust bei plötzlichen Produktionsunterbrechungen.
Fig. 6 und 7 zeigen eine Ausgestaltung mit einem umlaufenden Band unter dem Sprühbereich, wobei für gleiche bzw. entsprechende Bauteile die gleichen Bezugszeichen verwendet sind wie in den vorausgehenden Figuren.
Fig. 6 zeigt eine Fig. 1 entsprechende Beschichtungsvorrichtung, bei der die Leiterplatten 1 horizontal durch den Sprühbereich transportiert werden. Unter den Leiterplatten 1 ist im Sprühbereich ein quer zur Transportrichtung der Leiterplatten umlaufendes Band 15 angeordnet, das tun Rollen 15a und 5b geführt ist, die einen Abstand voneinander haben, der vorzugsweise größer ist als die in Fig. 6 wiedergegebene Breite einer Leiterplatte 1. Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 6 liegen die Umlenkrollen 15a und 15b etwa unter den Umlenkrollen 5a der die Ränder der Leiterplatte 1 abdeckenden Bänder 5 und 5'. Die Breite des Bandes 15 senkrecht zur Zeichnungsebene ist so ausgelegt, dass sie sich zumindest über den Sprühbereich der Spritzpistole 2 erstreckt, damit beiderseits einer einzelnen Leiterplatte 1 von der Spritzpistole abgegebenes Beschichtungsmaterial auf dem Band 15 auftrifft und die Sprayanlage unter den Leiterplatten 1 nicht verschmutzt werden kann. Das auf der Oberseite auf dem Band 15 auftreffende Beschichtungsmaterial wird auf der Unterseite durch eine Abstreifeinrichtung 6', bzw. eine Rakel, abgestreift und von einem Trichter 7' aufgefangen, von dem aus das Beschichtungsmaterial dem Vorratsbehälter 4 bzw. einer Wiederaufbereitungsanlage zugeführt wird.
• Die Breite des Bandes 15 ist unabgängig von der Größe der zu beschichtenden Leiterplatten ausgelegt, so dass das Beschichtungsmaterial immer auf das Band 15 auftrifft, wenn einzelne Leiterplatten 1 oder Leiterplatten in einem Abstand voneinander durch den Sprühbereich transportiert werden. Hierdurch ist es auch möglich, die Sprühanlage zur Produktionsaufnahme bereit zu machen, ohne dass sich eine Leiterplatte auf dem Transportsystem befindet, weil das von der Spritzpistole 2 abgegebene Beschichtungsmaterial 3 auf dem Band 15 auftrifft und in den Kreislauf zurückgeführt wird.
Bei der der Ausführungsform nach Fig. 3 entsprechenden Beschichtungsvorrichtung nach Fig. 7 ist das in senkrechter Richtung umlaufende Band 15 hinter den zu beschichtenden Leiterplatten 1 im Sprühbereich angeordnet, wobei die Abstreifeinrichtung 6' zweckmäßiger Weise im Bereich der unteren Umlenkrolle bzw. -walze 15a angeordnet ist, um das Beschichtungsmaterial vom Band 15 abzustreifen.
Das hinter bzw. unter den zu beschichtenden Leiterplatten im Sprühbereich angeordnete umlaufende Band 15 zum Auffangen von Beschichtungsmaterial kann auch bei einer Sprayanlage vorteilhaft eingesetzt werden, bei der den Randbereich der Leiterplatten abdeckende Bänder 5 bzw. Rollen 50 (Fig. 4) nicht vorhanden sind. Bei einer solchen Ausgestaltung erstreckt sich die Länge des Bandes 15 bzw. der Abstand zwischen dessen Umlenkrollen 15a und 15b über einen größeren Bereich als die in der Zeichnung wiedergegebene Breitenäbmessung einer Leiterplatte 1, so dass durch das Band 15 auch Beschichtungsmaterial aufgefangen wird, das an den in den Figuren wiedergegebenen Randbereichen der Leiterplatte 1 vorbeigesprüht wird.
Es ist auch möglich, das eine Abdeckeinrichtung bildende Band 15 in Transportrichtung der Leiterplatten 1 senkrecht zur Zeichnungsebene umlaufen zu lassen, wobei das Band 15 wenigstens eine den Sprühbereich abdeckende Länge und Breite aufweist.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Beschichten von Leiterplatten mit einem flüssigen Beschichtungsmaterial, das auf die Plattenoberfläche aufgesprüht wird, wobei wenigstens auf einer Seite ein Randbereich (Ia) einer Leiterplatte (1) durch eine Abdeckeinrichtung (5; 50) abgedeckt wird, und das auf der Abdeckeinrichtung aufgetragene Beschichtungsmaterial (3) aus dem Beschichtungsbereich weggeführt und einer Abstreifeinrichtung (6) zugeführt wird, worauf das auf der' Abdeckeinrichtung (5;50) aufgetragene Beschichtungsmaterial von dieser entfernt und einem Vorratsbehälter (4) zugeführt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , wobei die Abdeckeinrichtung (5;50) das darauf aufgetragene Beschichtungsmaterial kontinuierlich abführt, während die Randabdeckung aufrechterhalten wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 , wobei die Beschichtung durch eine Sprüheinrichtung oder durch einen Gießvorhang auf der Plattenoberfläche aufgetragen wird.
4. Vorrichtung zum Beschichten von Leiterplatten mit einem flüssigen Beschichtungsmaterial, das auf die Plattenoberfläche aufgesprüht wird, umfassend eine Transporteinrichtung für die Leiterplatten (1), eine über oder unter der Transporteinrichtung angeordnete Sprüheinrichtung (2), eine Abdeckeinrichtung (5;50) wenigstens auf einer Seite über einem Randbereich (Ia) der Leiterplatten (1), wobei der den Randbereich der Leiterplatte abdeckende Bereich der Abdeckeinrichtung von der Leiterplatte wegbewegbar ist, und eine Abstreifeinrichtung (6), die das von der Leiterplatte wegbewegte Beschichtungsmaterial von der Abdeckeinrichtung abstreift und einem Vorratsbehälter (4) zuführt.
5. Vorrichtung nach Ansprach 4, wobei die Abdeckreinrichtung durch ein quer zur Transportrichtung der Leiterplatten umlaufendes Band (5) ausgebildet ist, das im Randbereich (Ia) einer Leiterplatte um eine Umlenkwalze (5a) geführt ist, die den Randbereich (Ia) abdeckt.
6. Vorrichtung nach Anspruch 4, wobei die Abdeckeinrichtung durch eine Trommel (50) gebildet ist, deren Achse sich in Transportrichtung der Leiterplatten erstreckt und die mit einem Teil ihres Umfangs den Randbereich (Ia) der Leiterplatten abdeckt.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, wobei die Abstreifeinrichtung ein Abstreifmesser (6) aufweist, durch das das Beschichtungsrnaterial von dem Band (5) oder der Trommel (50) abgestreift wird.
8. Vorrichtung nach Anspruch 5 , wobei das Band (5) von einem Abdeckblech (8) in dem vom Beschichtungsbereich abliegenden Bereich abgedeckt ist und angrenzend an den Beschichtungsbereich ein Ausschnitt in dem Abdeckblech zum Ansetzen einer Spritzpistole (2) vor dem Beschichtungsvorgang vorgesehen ist.
9. Verfahren zur Beschichtung von Leiterplatten mit einem flüssigen Beschichtungsmaterial, das auf die Plattenoberfiäche aufgesprüht wird, wobei im Sprühbereich hinter bzw. unter den Leiterplatten (1) eine Abdeckeinrichtung (15) angeordnet wird, die das auf der Abdeckeinrichtung (15) aufgetragene Beschichtungsmaterial (3) aus dem Beschichtungsbereich wegführt und durch eine Abstreifeinrichtung (6') einem Vorratsbehälter (4) bzw. einer Wiederaufbereitungsanlage zugeführt wird.
10. Vorrichtung zum Beschichten von Leiterplatten mit einem flüssigen Beschichtungs¬ material, das auf die Plattenoberfläche aufgesprüht wird, umfassend eine Transporteinrichtung für die Leiterplatten (1), eine über oder unter der Transporteinrichtung angeordnete Sprüheinrichtung (2), eine Abdeckeinrichtung (15) unter bzw. hinter der zu beschichtenden Leiterplatte, die von der Leiterplatte ■wegbewegbar ist, und eine Abstreifeiniichtung (6'), die das von der Leiterplatte wegbewegte Beschichtaαgsmaterial von der Abdeckeinrichtung (15) abstreift und einem Vorratsbehälter (4) bzw. einer Wiederaufbereitungsanlage zuführt, wobei die Abmessung der Abdeckeinrichtung größer ist als die der zu beschichtenden Leiterplatte.
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