WO2004103581A1 - Selektives aufbringen und trocknen einer beschichtung auf einer leiterplatte - Google Patents

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WO2004103581A1
WO2004103581A1 PCT/EP2004/005369 EP2004005369W WO2004103581A1 WO 2004103581 A1 WO2004103581 A1 WO 2004103581A1 EP 2004005369 W EP2004005369 W EP 2004005369W WO 2004103581 A1 WO2004103581 A1 WO 2004103581A1
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coating
drying
unit
circuit board
locally
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PCT/EP2004/005369
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Ingo Buschke
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Endress + Hauser Gmbh + Co. Kg
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    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C—APPARATUS FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C9/00—Apparatus or plant for applying liquid or other fluent material to surfaces by means not covered by any preceding group, or in which the means of applying the liquid or other fluent material is not important
    • B05C9/08—Apparatus or plant for applying liquid or other fluent material to surfaces by means not covered by any preceding group, or in which the means of applying the liquid or other fluent material is not important for applying liquid or other fluent material and performing an auxiliary operation
    • B05C9/14—Apparatus or plant for applying liquid or other fluent material to surfaces by means not covered by any preceding group, or in which the means of applying the liquid or other fluent material is not important for applying liquid or other fluent material and performing an auxiliary operation the auxiliary operation involving heating or cooling
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    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • H05K2203/0126—Dispenser, e.g. for solder paste, for supplying conductive paste for screen printing or for filling holes
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    • H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/22—Secondary treatment of printed circuits
    • H05K3/227—Drying of printed circuits

Definitions

  • the invention relates to a method for applying and drying a coating on a printed circuit board and to a corresponding device.
  • PCB there are also e.g. to understand printed circuit boards equipped with electronic components or in general circuit boards.
  • UV-curing lacquers generally UV light or special UVc light
  • This type of paint drying is preferably supplemented by a so-called polyurethane (PUR) curing, which serves to ensure that the paint also hardens in the shadow areas, i.e. in the areas that e.g. can be shaded by components on the circuit board against UV light.
  • PUR polyurethane
  • the current selective painting of printed circuit boards is as follows: First, painting is carried out by means of a coating head, for example as
  • Spray nozzle, spray valve, piezo valve or the like can be designed, usually several on a carrier or in multiple use arranged circuit boards. These circuit boards are usually conveyed to a UV oven by means of a conveyor belt, where they dry quickly by passing the circuit boards under a mostly linear UV lamp.
  • a UV oven Such UV continuous furnaces have the disadvantages that they require space and - since the entire carrier width / printed circuit board width must be irradiated - also have a comparatively high power consumption. The latter leads to a high outlay, in particular for system cooling, the dissipation of the ozone produced by UV radiation, and for substitute radiation sources.
  • the passage of a circuit board through a UV oven after the actual painting process extends the throughput time.
  • the object is achieved in that the coating is applied in a locally limited manner and in that the coating is dried, cured and / or cured in a locally limited manner.
  • drying means the evaporation of solvents from the paint (for example, a UV paint contains no solvent in contrast to most common paints with approx. 60% solvent).
  • Hardening is generally the chemical reaction for solidification (eg in the case of UV lacquer: formation of macromolecules via radicals activated by UV radiation) of a lacquer which has already been dried or applied. In general, however, drying is understood to mean both the actual drying and the hardening, as well as the hardening. Hardening is not yet complete hardening.
  • the coating - e.g.
  • a varnish - is therefore only applied at special points and drying - either so long and so intensively that the coating hardens or at least in such a way that the coating has hardened, i.e. can no longer flow away - only occurs there instead of where the freshly applied coating is. It is therefore not - as in an oven, for example - that the entire printed circuit board is irradiated with, for example, drying light, but only the area in which the coating is located. It is also an embodiment that the coating is not completely cured for a certain area, but that such an area is only slightly pre-dried, for example by a flash of light, so that the printed circuit board can be turned over, for example.
  • the coating is locally dried, cured and / or cured by radiation from a wavelength range to be selected in accordance with the coating. If the coating is a varnish that hardens with UV light, drying also takes place with UV light from the corresponding wavelength range. If it is lacquer that hardens thermally, for example, infrared light of the appropriate wavelength can be used.
  • radiation should also refer, for example, to high-energy electrons, which can also be used to harden special coatings. The term radiation should therefore be understood as broadly as possible physically. A condition for the application is, however, that the radiation must be able to be focused as much as possible so that local drying is possible.
  • One embodiment includes that the coating is dried locally, hardened and / or cured with the least possible delay in applying the coating.
  • the smallest possible time delay between application and drying - or the beginning of drying - can prevent, for example, the coating from running.
  • a short time delay increases the speed of processing the printed circuit boards.
  • the aim is therefore that the drying of the coating directly follows the application of the lacquer / coating in one area.
  • a minimal delay may also be necessary for the coating, for example by capillary action, to reach areas to which the coating cannot be applied directly, because it is covered, for example, by components.
  • a certain time delay may be necessary.
  • the object is achieved with respect to the device in that a
  • Application unit which applies the coating locally to the printed circuit board, and that a drying unit is provided, which locally dries, hardens and / or cures the applied coating.
  • the coating - the varnish - is only applied selectively and the drying is also carried out selectively in one area. The disadvantages of the prior art are thus avoided.
  • the drying unit is designed in such a way that it locally dries, hardens and / or cures the coating with radiation from a wavelength range selected in accordance with the coating.
  • the basic idea of the invention is therefore that, for example, UV radiation is selectively supplied to the point that has been coated with a UV-curing lacquer, and that this takes place during the selective lacquering.
  • An advantageous embodiment provides that the drying unit dries, cures and / or cures locally limited with the least possible time delay for applying the coating. This enables an area to be painted and then immediately dried, hardened and / or cured. The time delay between the two steps - or between the end of the first step of applying the coating and the beginning of the second step of drying - is therefore minimized accordingly.
  • the short time delay can be achieved, for example, by coupling the application unit and the drying unit to one another.
  • the advantages of the invention are that the space requirement, the technical expenditure and also the expenditure of time are reduced. Furthermore, a separate and space-consuming UV oven is not required. In addition, the contour accuracy is increased, since a bleeding of the lacquer can be extremely reduced by the minimal time delay between lacquer application and drying. Furthermore, the invention very easily enables selective implementation of particularly high lacquer layer thicknesses by multiple strokes. This is e.g. important for critical components that are exposed to high vibrations. The advantages are that the costs and requirements are significantly reduced and at the same time the quality of the selective painting is increased and ensured. The special highlight is that the drying is completed immediately after the application of the paint.
  • One embodiment includes that at least one control unit is provided which positions the circuit board in relation to the application unit and / or the drying unit, and / or which positions the application unit and / or the drying unit in relation to the circuit board. Either the application unit and / or the drying unit are thus positioned relative to the printed circuit board or vice versa. The selective coating and Drying of an area realized. Depending on the design of the control unit, different printed circuit boards can thus be coated specifically.
  • control unit is at least one robot with at least one robot head for positioning the application unit and / or the drying unit.
  • Any system can be considered as a robot, but preferably robots with a high number of degrees of freedom, such as Portal or six-axis robots. The more mobile the robot is, the more possibilities there are to design the paint job.
  • a robot switches between the application unit and the drying unit, e.g. First, a spray unit was added and this is then exchanged for a UV light unit. So the procedure is then: The robot picks up the application unit and thus applies the coating. Then he puts down the application unit and reaches for the drying unit with which he dries the coating, i.e. hardens or hardens. In this case, converting the unit to different application and drying units is very easy since the robot only has to reach for another unit.
  • One embodiment provides that at least one coating tank is provided in the application unit, and that at least one coating nozzle / spray valve is provided in the application unit, which is connected to the coating tank.
  • the application unit thus has a reservoir of coating material, e.g. UV-curable lacquer, e.g. is pumped through a hose to a nozzle.
  • the coating is a lacquer that is at least curable by UV light.
  • This varnish enables very quick curing, which is also very easy to implement.
  • varnishes that harden through high-energy electron beams This type of lacquer is therefore a further embodiment, but requires one other drying unit.
  • the UV-curable lacquer may need to be modified so that there is also a component that allows drying in these shadow areas.
  • the PUR hardening should be mentioned here.
  • UV-curable lacquer Connected with the UV-curable lacquer is an embodiment which includes that at least one UV light emitter is provided in the drying unit, and that at least one UV optic is provided in the drying unit which is associated with the UV light Spotlight is connected. UV light is thus generated in the curing unit, which is guided via a corresponding optical conductor to an optical system which brings the UV light specifically to the area that is to be cured.
  • the dimensioning of the power of the UV lamp, the duration of the irradiation and the definition of the wavelength range depend among other things. on the requirements of the paint, the desired degree of curing / drying and on the size of the area to be cured.
  • An advantageous embodiment includes that at least one laser diode is provided in the drying unit, which generates UV light. Such a diode can be built directly into the robot head, resulting in a very compact design.
  • Fig. 1 a schematic representation of an embodiment of the device of the invention.
  • the control unit 15 - a robot - is located above the carrier 2, the application unit 5 and the robot unit 16 via the robot head 16 Position the curing unit 10 in such a way that the desired location is coated on a printed circuit board 1 and then cured.
  • the application unit 6 has a storage container 6 which is connected to a coating nozzle 8 via a supply hose 7.
  • the coating here a UV-curing lacquer, is thus pumped from the tank 6 to the nozzle 8, for example, and sprayed onto the printed circuit board 1.
  • the drying unit 10 consists of a UV light emitter 11, which is connected to a corresponding optical system 13 via an optical fiber 12. With this light of appropriate wavelength, the lacquer is then dried, hardened and / or cured after the lacquer has been applied.
  • Embodiment can provide that the circuit boards 1, or the carrier 2 are moved so that the application unit 5 and the drying unit 10 are in the appropriate position.

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Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Aufbringung und Trocknung einer Beschichtung auf einer Leiterplatte (1). Die Erfindung beinhaltet , dass eine Aufbringeinheit (5) vorgesehen ist, die die Beschichtung lokal begrenzt auf die Leiterplatte (1) aufbringt, und dass eine Trocknungseinheit (10) vorgesehen ist, die lokal begrenzt die aufgebrachte Beschichtung trocknet, anhärtet und/oder aushärtet. Die Erfindung beschreibt auch ein entsprechendes Verfahren.

Description

Selektives Aufbringen und Trocknen einer Beschichtung auf einer Leiterplatte
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Aufbringung und Trocknung einer Beschichtung auf einer Leiterplatte und auf eine entsprechende Vorrichtung. Unter Leiterplatte sind hierbei auch z.B. mit elektronischen Bauteilen bestückte Leiterplatten oder allgemein Platinen zu verstehen.
Das Lackieren von Leiterplatten und elektronischen Schaltungen hat sich heutzutage als eine bedeutsame Maßnahme z.B. zum Schütze der Elektronik vor Ausfall durch Feuchtigkeit oder zur Einhaltung von Explosionsschutzerfordernissen herauskristallisiert. Vor dem Hintergrund des ständig wachsenden Einsatzes von Elektronik gerade auch unter klimatisch und technologisch kritischen Bedingungen, wächst die Bedeutung einer sicheren und effektiven Lackiertechnologie von beispielsweise elektronischen Baugruppen. Bekannte Ausfallmechanismen sind u.a. elektrochemische Migration, korrosionsinduzierte Kriechströme und Unterbrechungen sowie z.B. Destabilisierung des Oberflächenwiderstandes. Derzeit werden vorzugsweise Lacke zum Schutz von Leiterplatten verwendet, welche einen hohen Anteil organischer Lösemittel enthalten. Das Abtrocknen und Aus- oder zumindest Anhärten nach dem Lackieren dauert bei Raumtemperatur mehrere Tage, bei erhöhter Temperatur immerhin noch mehrere Stunden. Neuere Möglichkeiten zur Lacktrocknung und -aushärtung bieten sogenannte UV-aushärtende Lacke (allgemein UV-Licht oder spezieller UVc-Licht). Diese Art der Lacktrocknung wird vorzugsweise ergänzt durch eine sogenannte Polyurethan (PUR)-Härtung, die dazu dient, dass der Lack auch in den Schattenbereichen aushärtet, also in den Bereichen, die z.B. durch Bauteile auf der Leiterplatte gegenüber dem UV-Licht abgeschattet werden. Das derzeitige selektive Lackieren von Leiterplatten geschieht wie folgt: Zunächst erfolgt eine Lackierung mittels eines Beschichtungskopfes, der beispielsweise als
Sprühdüse, Sprühventil, Piezoventil o.a. oder Dispenser ausgeführt sein kann, von üblicherweise mehreren auf einem Träger oder im Mehrfachnutzen angeordneter Leiterplatten. Diese Leiterplatten werden meist mittels eines Transportbandes zu einem UV-Ofen weitergeleitet, wo eine schnelle Trocknung erfolgt, indem die Leiterplatten unter einem zumeist linienförmigen UV-Strahler durchgeführt werden. Solche UV-Durchlauföfen weisen die Nachteile auf, dass sie Platz benötigen, und - da die ganze Trägerbreite / Leiterplattenbreite bestrahlt werden muss - auch eine vergleichsweise hohe Leistungsaufnahme haben. Letzteres führt zu einem hohen Aufwand insbesondere für die Systemkühlung, die Ableitung des bei UV-Strahlung entstehenden Ozons sowie für Ersatzstrahlungsquellen. Darüber hinaus verlängert der Durchgang einer Leiterplatte durch einen UV-Ofen nach dem eigentlichen Lackierprozess die Durchlaufzeit. Bezüglich der Leiterplatte bzw. bezüglich der Lackierung ergibt sich noch ein weiteres gravierendes Problem. Da der Zeitversatz zwischen Lackauftrag und Trocknung relativ groß werden kann, und da ein noch flüssiger Lack typischerweise immer ein mehr oder weniger großes Verlaufen - gerade bei großen Schichtdicken und Kapillarwirkungseffekten - aufweisen kann, wird die erzielbare Konturgenauigkeit, auf die es beim selektiven Lackieren besonders ankommt, reduziert. Die bestehende Methode gemäß dem Stand der Technik ist also kostenintensiv und die Ergebnisse sind nicht generell zufriedenstellend.
Daher ist es die Aufgabe der Erfindung, ein selektives Aufbringen einer Beschichtung - z.B. eines Lackes - und dessen Trocknung zu ermöglichen, wobei die Nachteile des Standes der Technik überwunden werden. Unter Trocknung sei hierbei sowohl das Anhärten wie auch das Aushärten der Beschichtung / des Lackes verstanden. Dafür sind ein Verfahren und eine Vorrichtung erforderlich.
Die Aufgabe wird bezüglich des Verfahrens dadurch gelöst, dass die Beschichtung lokal begrenzt aufgebracht wird, und dass die Beschichtung lokal begrenzt getrocknet, angehärtet und/oder ausgehärtet wird. Speziell in der Lackiertechnik wird unter Trocknen die Verdunstung von Lösemittel aus dem Lack verstanden (ein UV-Lack enthält z.B. kein Lösemittel im Gegensatz zu den meisten üblichen Lacken mit ca. 60% Lösemittel). Härten ist im Allgemeinen die chemische Reaktion zur Verfestigung (z.B. beim UV-Lack: Bildung von Makromolekülen über durch UV-Strahlung aktivierte Radikale) eines bereits getrockneten bzw. applizierten Lackes. Allgemein sei jedoch unter Trocknung sowohl die eigentliche Trocknung, als auch die Anhärtung, als auch die Aushärtung verstanden. Eine Anhärtung sei dabei eine noch nicht vollständige Aushärtung. Die Beschichtung - z.B. ein Lack - wird also nur an speziellen Stellen aufgebracht und die Trocknung - entweder so lange und so intensiv, dass die Beschichtung aushärtet oder zumindest so, dass die Beschichtung angehärtet ist, also z.B. nicht mehr zerfließen kann - findet auch nur dort statt, wo sich die frisch aufgebrachte Beschichtung befindet. Es wird also nicht - wie z.B. in einem Ofen - die gesamte Leiterplatte mit z.B. der Trocknung dienendem UV-Licht bestrahlt, sondern nur der Bereich, in dem sich die Beschichtung befindet. Eine Ausgestaltung ist auch, dass für einen gewissen Bereich die Beschichtung nicht vollständig ausgehärtet wird, sondern dass ein solcher Bereich - z.B. durch einen Lichtblitz - nur leicht vorgetrocknet wird, so dass die Leiterplatte z.B. gewendet werden kann.
Eine Ausgestaltung sieht vor, dass die Beschichtung durch eine Strahlung aus einem entsprechend der Beschichtung zu wählenden Wellenlängenbereich lokal begrenzt getrocknet, angehärtet und/oder ausgehärtet wird. Handelt es sich also bei der Beschichtung um einen Lack, der durch UV-Licht aushärtet, so geschieht die Trocknung auch mit UV-Licht aus dem entsprechenden Wellenlängenbereich. Handelt es sich um Lack, der z.B. thermisch aushärtet, so kann Infrarotlicht der passenden Wellenlänge verwendet werden. Bezogen werden soll der Begriff Strahlung auch z.B. auf energiereiche Elektronen, mit denen ebenfalls spezielle Lacke ausgehärtet werden können. Der Begriff Strahlung soll also physikalisch möglichst breit verstanden werden. Eine Bedingung für die Anwendung ist jedoch, dass die Strahlung möglichst fokussierbar sein muss, so dass eine lokale Trocknung möglich ist. Eine Ausgestaltung beinhaltet, dass die Beschichtung lokal begrenzt mit möglichst geringem Zeitverzug zur Aufbringung der Beschichtung getrocknet, angehärtet und/oder ausgehärtet wird. Durch eine möglichst geringe zeitliche Verzögerung zwischen dem Aufbringen und dem Trocknen - bzw. dem Beginn des Trocknens - kann verhindert werden, dass z.B. die Beschichtung verläuft. Weiterhin erhöht ein geringer Zeitverzug die Geschwindigkeit der Bearbeitung der Leiterplatten. Angestrebt wird also, dass sich die Trocknung der Beschichtung in einem Bereich direkt an das Aufbringen des Lackes / der Beschichtung anschließt. Eine minimale Verzögerung kann jedoch auch dafür erforderlich sein, dass die Beschichtung z.B. durch Kapillarwirkung auch in Bereiche gelangt, auf die die Beschichtung nicht direkt aufgebracht werden kann, weil sie z.B. durch Bauteile verdeckt werden. Je nach Anwendungsfall kann also ein gewisser Zeitverzug erforderlich sein.
Die Aufgabe wird bezüglich der Vorrichtung dadurch gelöst, dass eine
Aufbringeinheit vorgesehen ist, die die Beschichtung lokal begrenzt auf die Leiterplatte aufbringt, und dass eine Trocknungseinheit vorgesehen ist, die lokal begrenzt die aufgebrachte Beschichtung trocknet, anhärtet und/oder aushärtet. Die Beschichtung - der Lack also - wird nur selektiv aufgebracht und die Trocknung erfolgt auch nur selektiv auf einen Bereich bezogen. Damit werden die Nachteile des Standes der Technik vermieden.
Eine Ausgestaltung beinhaltet, dass die Trocknungseinheit derartig ausgestaltet ist, dass sie die Beschichtung lokal beschränkt mit einer Strahlung aus einem entsprechend der Beschichtung gewählten Wellenlängenbereich trocknet, anhärtet und/oder aushärtet. Der Grundgedanke der Erfindung ist also, dass beispielsweise UV-Strahlung punktuell der Stelle zugeführt wird, die mit einem UV-aushärtenden Lack beschichtet worden ist, und dass dies während des selektiven Lackierens geschieht. Eine vorteilhafte Ausgestaltung sieht vor, dass die Trocknungseinheit mit möglichst geringem Zeitverzug zur Aufbringung der Beschichtung lokal begrenzt die aufgebrachte Beschichtung trocknet, anhärtet und/oder aushärtet. Dies ermöglicht es, dass ein Bereich lackiert und anschließend sogleich getrocknet, an- und/oder ausgehärtet wird. Die Zeitverzögerung zwischen den beiden Schritten - bzw. zwischen dem Ende des ersten Schrittes des Aufbringens der Beschichtung und dem Anfang des zweiten Schrittes der Trocknung - wird also entsprechend minimiert. Der geringe Zeitverzug kann z.B. dadurch erzielt werden, dass die Aufbringeinheit und die Trocknungseinheit miteinander gekoppelt sind.
Die Vorteile der Erfindung liegen darin, dass der Platzaufwand, der technische Aufwand und auch der Zeitaufwand reduziert sind. Weiterhin ist ein separater und Platz benötigender UV-Ofen nicht erforderlich. Überdies wird die Konturgenauigkeit erhöht, da ein Verlaufen des Lackes durch die minimale Zeitverzögerung zwischen Lackaufbringung und Trocknung extrem reduziert werden kann. Weiterhin ermöglicht die Erfindung sehr einfach eine selektive Realisierung besonders hoher Lackschichtdicken durch Mehrfachüberstreichung. Dies ist z.B. bei kritischen Bauelementen wichtig, die einer hohen Vibrationsbelastung ausgesetzt sind. Die Vorteile sind also, dass die Kosten und Anforderungen deutlich reduziert sind und dass gleichzeitig die Qualität der selektiven Lackierung erhöht und sichergestellt wird. Der besondere Clou ist, dass die Trocknung unmittelbar nach Ende der Lackaufbringung abgeschlossen ist.
Eine Ausgestaltung beinhaltet, dass mindestens eine Steuereinheit vorgesehen ist, die die Leiterplatte in Relation zur Aufbringungseinheit und/oder zur Trocknungseinheit positioniert, und/oder die die Aufbringungseinheit und/oder die Trocknungseinheit in Relation zur Leiterplatte positioniert. Es werden also entweder die Aufbringungseinheit und/oder die Trocknungseinheit relativ zur Leiterplatte positioniert oder umgekehrt. Durch diese Ausgestaltungen wird die selektive Beschichtung und Trocknung eines Bereiches realisiert. Je nach Ausgestaltung der Steuereinheit können somit unterschiedliche Leiterplatten jeweils spezifisch beschichtet werden.
Eine Ausgestaltung sieht vor, dass es sich bei der Steuereinheit mindestens um einen Roboter mit mindestens einem Roboterkopf für die Positionierung der Aufbringeinheit und/oder der Trocknungseinheit handelt. Als Roboter kommen beliebige Systeme in Frage, vorzugsweise jedoch Roboter mit einer hohen Zahl an Freiheitsgraden, wie z.B. Portal- oder Sechs-Achs-Roboter. Je beweglicher der Roboter ist, desto mehr Möglichkeiten gibt es, die Lackierung zu gestalten. Eine Möglichkeit ist, dass ein Roboter zwischen der Aufbringeinheit und der Trocknungseinheit wechselt, indem z.B. zunächst eine Sprüheinheit aufgenommen und diese dann gegen eine UV-Licht-Einheit ausgetauscht wird. Das Verfahren ist dann also: Der Roboter nimmt die Aufbringeinheit auf und bringt damit die Beschichtung auf. Dann legt er die Aufbringeinheit ab und greift zur Trocknungseinheit, mit der er die Beschichtung trocknet, d.h. an- oder aushärtet. In diesem Fall ist das Umrüsten der Einheit auf unterschiedliche Aufbring- und Trocknungseinheiten sehr einfach, da der Roboter nur zu einer anderen Einheit greifen muss.
Eine Ausgestaltung sieht vor, dass in der Aufbringeinheit mindestens ein Beschichtungstank vorgesehen ist, und dass in der Aufbringeinheit mindestens eine Beschichtungsdüse/Sprühventil vorgesehen ist, die mit dem Beschichtungstank verbunden ist. Die Aufbringeinheit verfügt also über ein Reservoir an Beschichtungsmaterial, z.B. durch UV-Licht aushärtbarer Lack, der z.B. über einen Schlauch zu einer Düse gepumpt wird.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung sieht vor, dass es sich bei der Beschichtung um einen zumindest durch UV-Licht aushärtbaren Lack handelt. Dieser Lack ermöglicht eine sehr schnelle Aushärtung, die auch sehr leicht zu realisieren ist. Es gibt auch Lacke, die durch energiereiche Elektronenstrahlen aushärten. Diese Art von Lack ist somit eine weitere Ausgestaltung, erfordert jedoch eine andere Trocknungseinheit. Um auch eine Trocknung in abgeschatteten Bereichen zu erhalten, ist ggf. der mit UV-Licht aushärtbare Lack so zu modifizieren, dass auch eine Komponente vorhanden ist, die eine Trocknung in diesen Schattenbreichen erlaubt. Zu nennen ist hierbei die PUR-Härtung.
Mit dem durch UV-Licht aushärtbaren Lack verbunden ist eine Ausgestaltung, die beinhaltet, dass in der Trocknungseinheit mindestens ein UV-Licht-Strahler vorgesehen ist, und dass in der Trocknungseinheit mindestens eine UV-Optik vorgesehen ist, die mit dem UV-Licht-Strahler verbunden ist. Es wird in der Aushärteinheit also UV-Licht erzeugt, das über einen entsprechenden optischen Leiter zu einer Optik geführt wird, die das UV-Licht gezielt zu dem Bereich bringt, der ausgehärtet werden soll. Die Dimensionierung der Leistung des UV-Strahlers, die Dauer der Bestrahlung und die Festlegung des Wellenlängenbereichs hängen u.a. von den Erfordernissen des Lackes, des angestrebten Grades der Aushärtung/Trocknung und von der Größe des auszuhärtenden Bereiches ab.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung beinhaltet, dass in der Trocknungseinheit mindestens eine Laserdiode vorgesehen ist, die UV-Licht erzeugt. Eine solche Diode kann direkt in den Roboterkopf eingebaut werden, so dass sich eine sehr kompakte Konstruktion ergibt.
Die Erfindung wird anhand der nachfolgenden Zeichnung näher erläutert. Es zeigt:
Fig. 1 : eine schematische Darstellung einer Ausgestaltung der Vorrichtung der Erfindung.
Fig. 1 zeigt eine schematische Ausgestaltung der Vorrichtung. Auf einem Träger 2 befinden sich fünf Leiterplatten 1 , die z.B. mit Bauteilen (hier nicht dargestellt) bestückt sind. Über dem Träger 2 befindet sich die Steuereinheit 15 - ein Roboter-, die über den Roboterkopf 16 die Aufbringeinheit 5 und die Aushärteeinheit 10 so in Position bringt, dass die gewünschte Stelle auf einer Leiterplatte 1 beschichtet und anschließend ausgehärtet wird. Die Aufbringeinheit 6 weist einen Vorratsbehälter 6 auf, der über einen Versorgungsschlauch 7 mit einer Beschichtungsdüse 8 verbunden ist. Die Beschichtung, hier ein mit UV-Licht aushärtender Lack, wird also aus dem Tank 6 zur Düse 8 z.B. gepumpt und auf die Leiterplatte 1 gesprüht. Die Trocknungseinheit 10 besteht aus einem UV-Licht-Strahler 11 , der über eine Lichtleiterfaser 12 mit einer entsprechenden Optik 13 verbunden ist. Mit diesem Licht entsprechender Wellenlänge wird dann nach dem Aufbringen des Lackes dieser getrocknet, an- und/oder ausgehärtet. Eine andere
Ausgestaltung kann vorsehen, dass die Leiterplatten 1 , bzw. der Träger 2 so verschoben werden, dass die Aufbringeinheit 5 und die Trocknungseinheit 10 in entsprechender Position sind.
Bezugszeichenliste
Leiterplatte
Träger für Leiterplatten
Aufbringeinheit
Beschichtungstank
Versorgungsschlauch
Beschichtungsdüse
Trocknungseinheit
UV-Licht-Strahler
Lichtleiterfaser
UV-Optik
Steuereinheit
Roboterkopf

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Aufbringung und Trocknung einer Beschichtung auf einer
Leiterplatte (1), dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung lokal begrenzt aufgebracht wird, und dass die Beschichtung lokal begrenzt getrocknet, angehärtet und/oder ausgehärtet wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung durch eine Strahlung aus einem entsprechend der Beschichtung zu wählenden Wellenlängenbereich lokal begrenzt getrocknet, angehärtet und/oder ausgehärtet wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtung lokal begrenzt mit möglichst geringem Zeitverzug zur Aufbringung der Beschichtung getrocknet, angehärtet und/oder ausgehärtet wird.
4. Vorrichtung zur Aufbringung und Trocknung einer Beschichtung auf einer Leiterplatte (1), dadurch gekennzeichnet, dass eine Aufbringeinheit (5) vorgesehen ist, die die Beschichtung lokal begrenzt auf die Leiterplatte (1) aufbringt, und dass eine Trocknungseinheit (10) vorgesehen ist, die lokal begrenzt die aufgebrachte Beschichtung trocknet, anhärtet und/oder aushärtet.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Trocknungseinheit (10) derartig ausgestaltet ist, dass sie die Beschichtung lokal beschränkt mit einer Strahlung aus einem entsprechend der Beschichtung gewählten Wellenlängenbereich trocknet, anhärtet und/oder aushärtet.
6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Trocknungseinheit (10) mit möglichst geringem Zeitverzug zur Aufbringung der Beschichtung lokal begrenzt die aufgebrachte Beschichtung trocknet, anhärtet und/oder aushärtet.
7. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Steuereinheit (15) vorgesehen ist, die die Leiterplatte (1 ) in Relation zur Aufbringungseinheit (5) und/oder zur
Trocknungseinheit (10) positioniert, und/oder die die Aufbringungseinheit (5) und/oder die Trocknungseinheit (10) in Relation zur Leiterplatte (1 ) positioniert.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der Steuereinheit (15) mindestens um einen Roboter mit mindestens einem Roboterkopf (16) für die Positionierung der Aufbringeinheit (5) und/oder der Trocknungseinheit (10) handelt.
9. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass in der Aufbringeinheit (5) mindestens ein Beschichtungstank (6) vorgesehen ist, und dass in der Aufbringeinheit (5) mindestens eine Beschichtungsdüse (8) vorgesehen ist, die mit dem Beschichtungstank (6) verbunden ist.
10. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der Beschichtung um einen zumindest durch UV-Licht aushärtbaren Lack handelt.
11.Vorrichtung nach Anspruch 4, 5 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass in der Trocknungseinheit (10) mindestens ein UV-Licht-Strahler (11 ) vorgesehen ist, und dass in der Trocknungseinheit (10) mindestens eine UV-Optik (13) vorgesehen ist, die mit dem UV-Licht-Strahler (11 ) verbunden ist.
12. Vorrichtung nach Anspruch 4, 5 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass in der Trocknungseinheit (10) mindestens eine Laserdiode vorgesehen ist, die UV-Licht erzeugt.
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