WO2019081154A1 - Verfahren zum herstellen einer mit mindestens einer lackierung versehenen leiterplatte und lackierkopf zur durchführung des verfahrens - Google Patents

Verfahren zum herstellen einer mit mindestens einer lackierung versehenen leiterplatte und lackierkopf zur durchführung des verfahrens

Info

Publication number
WO2019081154A1
WO2019081154A1 PCT/EP2018/076292 EP2018076292W WO2019081154A1 WO 2019081154 A1 WO2019081154 A1 WO 2019081154A1 EP 2018076292 W EP2018076292 W EP 2018076292W WO 2019081154 A1 WO2019081154 A1 WO 2019081154A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
mixer
circuit board
rotor
printed circuit
dynamic
Prior art date
Application number
PCT/EP2018/076292
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Johannes Ruchel
Stefanie Berchtold
Markus Ursprung
Daniel KOLLMER
Original Assignee
Endress+Hauser Flowtec 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 Endress+Hauser Flowtec Ag filed Critical Endress+Hauser Flowtec Ag
Priority to US16/758,786 priority Critical patent/US20210178419A1/en
Priority to EP18782366.1A priority patent/EP3701774A1/de
Publication of WO2019081154A1 publication Critical patent/WO2019081154A1/de

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • 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
    • B05C9/10—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 being performed before the application
    • 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
    • H05K3/22—Secondary treatment of printed circuits
    • H05K3/28—Applying non-metallic protective coatings
    • H05K3/284—Applying non-metallic protective coatings for encapsulating mounted components
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F23/00—Mixing according to the phases to be mixed, e.g. dispersing or emulsifying
    • B01F23/40—Mixing liquids with liquids; Emulsifying
    • B01F23/43—Mixing liquids with liquids; Emulsifying using driven stirrers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F27/00—Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders
    • B01F27/05—Stirrers
    • B01F27/11—Stirrers characterised by the configuration of the stirrers
    • B01F27/114—Helically shaped stirrers, i.e. stirrers comprising a helically shaped band or helically shaped band sections
    • B01F27/1143—Helically shaped stirrers, i.e. stirrers comprising a helically shaped band or helically shaped band sections screw-shaped, e.g. worms
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F27/00—Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders
    • B01F27/80—Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders with stirrers rotating about a substantially vertical axis
    • B01F27/92—Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders with stirrers rotating about a substantially vertical axis with helices or screws
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C—APPARATUS FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C11/00—Component parts, details or accessories not specifically provided for in groups B05C1/00 - B05C9/00
    • B05C11/10—Storage, supply or control of liquid or other fluent material; Recovery of excess liquid or other fluent 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
    • 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
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F2101/00—Mixing characterised by the nature of the mixed materials or by the application field
    • B01F2101/2305—Mixers of the two-component package type, i.e. where at least two components are separately stored, and are mixed in the moment of application
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F2215/00—Auxiliary or complementary information in relation with mixing
    • B01F2215/04—Technical information in relation with mixing
    • B01F2215/0413—Numerical information
    • B01F2215/0436—Operational information
    • B01F2215/0477—Numerical time values
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F2215/00—Auxiliary or complementary information in relation with mixing
    • B01F2215/04—Technical information in relation with mixing
    • B01F2215/0413—Numerical information
    • B01F2215/0436—Operational information
    • B01F2215/0481—Numerical speed values
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B1/00—Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means
    • B05B1/02—Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means designed to produce a jet, spray, or other discharge of particular shape or nature, e.g. in single drops, or having an outlet of particular shape
    • B05B1/04—Nozzles, spray heads or other outlets, with or without auxiliary devices such as valves, heating means designed to produce a jet, spray, or other discharge of particular shape or nature, e.g. in single drops, or having an outlet of particular shape in flat form, e.g. fan-like, sheet-like
    • B05B1/044—Slits, i.e. narrow openings defined by two straight and parallel lips; Elongated outlets for producing very wide discharges, e.g. fluid curtains
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B13/00—Machines or plants for applying liquids or other fluent materials to surfaces of objects or other work by spraying, not covered by groups B05B1/00 - B05B11/00
    • B05B13/02—Means for supporting work; Arrangement or mounting of spray heads; Adaptation or arrangement of means for feeding work
    • B05B13/04—Means for supporting work; Arrangement or mounting of spray heads; Adaptation or arrangement of means for feeding work the spray heads being moved during spraying operation
    • B05B13/0405—Means for supporting work; Arrangement or mounting of spray heads; Adaptation or arrangement of means for feeding work the spray heads being moved during spraying operation with reciprocating or oscillating spray heads
    • B05B13/041—Means for supporting work; Arrangement or mounting of spray heads; Adaptation or arrangement of means for feeding work the spray heads being moved during spraying operation with reciprocating or oscillating spray heads with spray heads reciprocating along a straight line
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B7/00—Spraying apparatus for discharge of liquids or other fluent materials from two or more sources, e.g. of liquid and air, of powder and gas
    • B05B7/02—Spray pistols; Apparatus for discharge
    • B05B7/04—Spray pistols; Apparatus for discharge with arrangements for mixing liquids or other fluent materials before discharge
    • B05B7/0408—Spray pistols; Apparatus for discharge with arrangements for mixing liquids or other fluent materials before discharge with arrangements for mixing two or more liquids
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C—APPARATUS FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C17/00—Hand tools or apparatus using hand held tools, for applying liquids or other fluent materials to, for spreading applied liquids or other fluent materials on, or for partially removing applied liquids or other fluent materials from, surfaces
    • B05C17/005—Hand tools or apparatus using hand held tools, for applying liquids or other fluent materials to, for spreading applied liquids or other fluent materials on, or for partially removing applied liquids or other fluent materials from, surfaces for discharging material from a reservoir or container located in or on the hand tool through an outlet orifice by pressure without using surface contacting members like pads or brushes
    • B05C17/00553—Hand tools or apparatus using hand held tools, for applying liquids or other fluent materials to, for spreading applied liquids or other fluent materials on, or for partially removing applied liquids or other fluent materials from, surfaces for discharging material from a reservoir or container located in or on the hand tool through an outlet orifice by pressure without using surface contacting members like pads or brushes with means allowing the stock of material to consist of at least two different components
    • B05C17/00566—Hand tools or apparatus using hand held tools, for applying liquids or other fluent materials to, for spreading applied liquids or other fluent materials on, or for partially removing applied liquids or other fluent materials from, surfaces for discharging material from a reservoir or container located in or on the hand tool through an outlet orifice by pressure without using surface contacting members like pads or brushes with means allowing the stock of material to consist of at least two different components with a dynamic mixer in the nozzle
    • 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
    • H05K2201/00—Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
    • H05K2201/09—Shape and layout
    • H05K2201/09818—Shape or layout details not covered by a single group of H05K2201/09009 - H05K2201/09809
    • H05K2201/09872—Insulating conformal coating
    • 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
    • H05K2201/00—Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
    • H05K2201/09—Shape and layout
    • H05K2201/09818—Shape or layout details not covered by a single group of H05K2201/09009 - H05K2201/09809
    • H05K2201/0989—Coating free areas, e.g. areas other than pads or lands free of solder resist
    • 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
    • H05K2203/0126—Dispenser, e.g. for solder paste, for supplying conductive paste for screen printing or for filling 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
    • H05K2203/13—Moulding and encapsulation; Deposition techniques; Protective layers
    • H05K2203/1333—Deposition techniques, e.g. coating
    • H05K2203/1366—Spraying coating
    • 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
    • H05K2203/15—Position of the PCB during processing
    • H05K2203/1509—Horizontally held PCB

Abstract

Die Erfindung offenbart ein Verfahren zum Herstellen einer mit mindestens einer Lackierung versehenen Leiterplatte mit mindestens den folgenden Schritten: Mischen mindestens einer ersten Komponente mit einer zweiten Komponente eines mindestens zweikomponentigen Lacksystems zu einem Lackgemisch mittels eines dynamischen Mischers und/oder mittels eines statisch-dynamischen Mischers (120); Zuführen des Lackgemischs zu einer Ausgabeeinheit (140); und Lackieren der Leiterplatte durch Ausgeben des Lackgemischs mittels der Ausgabeeinheit auf die Leiterplatte; wobei die Ausgabeeinheit (140) während des Lackierens in mindestens einer Dimension, insbesondere in zwei oder drei Dimensionen relativ zur Leiterplatte automatisch bewegt wird; wobei der Mischer (120) mit der Ausgabeeinheit in der Weise verbunden ist, dass er zusammen mit der Ausgabeeinheit (140) relativ zur Leiterplatte bewegt wird. Die Erfindung offenbart weiterhin einen Lackierkopf (100) zur Durchführung des Verfahrens.

Description

Verfahren zum Herstellen einer mit mindestens einer Lackierung versehenen Leiterplatte und Lackierkopf zur Durchführung des Verfahrens
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer mit minde- stens einer Lackierung versehenen Leiterplatte und einen Lackierkopf dazu. Schutz- lackierungen für Leiterplatten sind an sich bekannt, sie schützen die Leiterplatten vor Feuchte, und mechanischer Belastung, verbessern die Wärmeabfuhr und ermöglichen im Sinne des Explosionsschutzes kürzere Abstände zwischen Schaltungselementen.
Lösungsmittelhaltige Lacksysteme sind zu diesem Zweck etabliert. Als Substitut für solche Systeme kommen Zweikomponentensysteme in Betracht, beispielsweise
Polyurethane, Epoxidharze und Silikone. Bei Zweikomponentensystemen ist jedoch eine ausreichende Durchmischung zwingend erforderlich um eine hinreichende Qualität der Lackschicht zu erzielen. Andererseits setzt mit der Durchmischung der Komponenten deren Reaktion miteinander die umso schneller verläuft, je größer der Durchmischungs- grad ist. Mit einsetzender Reaktion beginnt die Viskosität des Gemischs zu steigen was dessen Verarbeitbarkeit enge Grenzen setzt. Beispielsweise ist eine Lackierung mit einer Vorhangdüse nur mit Viskositäten bis zu 100 pPaS sinnvoll. Geeignete Verfahren zur Lackierung von Leiterplatten mit einem Zweikomponentensystem mit einer hinreichend homogenen Lackschicht sind bisher nicht verfügbar. Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Verfahren und einen entsprechenden einen Lackierkopf zur Durchführung des Verfahrens anzugeben.
Die Aufgabe wird gelöst durch das Verfahren gemäß dem unabhängigen
Patentanspruch 1 und den Lackierkopf gemäß dem unabhängigen Patentanspruch 14.
Das erfindungsgemäße Verfahren zum Herstellen einer mit mindestens einer Lackierung versehenen Leiterplatte umfasst mindestens die folgenden Schritte:
Mischen mindestens einer ersten Komponente mit einer zweiten Komponente eines mindestens zweikomponentigen Lacksystems zu einem Lackgemisch mittels eines dynamischen Mischers und/oder mittels eines statisch-dynamischen Mischers. Zuführen des Lackgemischs zu einer Ausgabeeinheit; und
Lackieren der Leiterplatte durch Ausgeben des Lackgemischs mittels der Ausgabeeinheit auf die Leiterplatte; wobei die Ausgabeeinheit während des Lackierens des Lackgemischs in minde- stens einer Dimension, insbesondere in zwei oder drei Dimensionen relativ zur Leiterplatte bewegt wird; wobei der dynamische Mischer mit der Ausgabeeinheit in der Weise verbunden ist, dass er zusammen mit der Ausgabeeinheit relativ zur Leiterplatte automatisch bewegt wird. In den meisten Fällen wird eine Bewegung in zwei Dimensionen, beispiels- weise parallel zur Leiterplatte, insbesondere in einem Raster, ausreichend sein um die Lackierung durchzuführen. Sofern besonders große Bauelemente auf der Leiterplatte montiert sind, kann eine Variation des Abstands zur Leiterplattenoberfläche erforderlich sein.
Bei einem dynamischen Mischer wird die Mischwirkung durch eine Bewegung eines Mischerkörpers, beispielsweise eine Rotation eines Rotors erzielt. Bei einem statischen Mischer wird die Mischung dagegen bereits durch Umströmen eines sich nicht bewegenden Mischerkörpers erzielt, beispielsweise Wendelstangen mit Abschnitten alternierender Helizität. Bei statisch-dynamischen Mischern werden Mischerkörper die zu einem gewissen Grad für statische Mischer geeignet sind, zusätzlich bewegt, um da- mit die Mischwirkung zu verbessern. Sowohl der statisch-dynamische Mischer als auch der dynamische Mischer benötigen einem Motor zum Antrieb des Mischerkörpers.
In einer Weiterbildung der Erfindung weist der Mischer einen Motor und einen Rotor auf, wobei der Motor den Rotor antreibt, dass der Rotor mit einer Drehzahl von nicht weniger als 500 U/min, weiter nicht weniger als 1000 U/min, beispielsweise nicht weniger als 2000 U/min und insbesondere nicht weniger als 3000 U/min rotiert. Der Einsatz eines Mischers mit obigen Eigenschaften ermöglicht eine hinreichend homogene Mischung der Komponenten in kurzer Zeit, so dass ein Lack aufgetragen werden kann, der einerseits nach dem Aushärten homogen ist und andererseits beim Ausgeben auf die Leiterplatte noch Zähigkeiten unter 200 pPaS, insbesondere nicht mehr als 100 pPaS aufweist. Diese Bedingungen werden erreicht, obwohl das Lacksystem vorzugweise lösungsmittelfrei ist.
In einer Weiterbildung der Erfindung gibt die Ausgabeeinheit das Lackgemisch mit einer Querschnittsfläche aus, die nicht mehr als 1 %, beispielsweise nicht mehr als 0,3%, insbesondere nicht mehr als 0,1 % der Fläche der Leiterplatte beträgt.
In einer Weiterbildung der Erfindung gibt die Ausgabeeinheit das Lackgemisch mit einer Querschnittsfläche aus dessen längste Ausdehnung nicht mehr als ein Drittel, beispielsweise nicht mehr als ein Sechstel und insbesondere nicht mehr als ein Achtel der Quadratwurzel der Fläche der Leiterplatte beträgt. Auf diese Weise ist die räumliche Auflösung des Lackauftrags in hinreichendem
Maß gegeben, so dass Bereiche einer Leiterplatte, die nicht mit dem Lackgemisch zu beschichten sind, gezielt freigelassen werden können. Dies geht mit dem Nachteil einher, dass die Ausgabeeinheit mit mehrfachen Richtungsänderungen gegenüber der Leiterplatte zu bewegen ist, was im Hinblick auf kurze Bearbeitungszeiten mit erheb- liehen Beschleunigungen einhergeht.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung, weisen der Mischer einschließlich des Motors und die Ausgabeeinheit sowie ggf. weitere Komponenten wie Ventile und deren Ventilantrieb, die zusammen gegenüber der Leiterplatte bewegt werden, eine Gesamtmasse von nicht mehr als 1 ,5 kg, insbesondere nicht mehr als 1 kg auf. Die genannten Massengrenzen gewährleisten, dass die Beschleunigungskräfte während des Lackierens begrenzt bleiben, so dass Erschütterungen von den Leiterplatten mit geringem Aufwand fernzuhalten sind.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung weist der Rotor eine Mischerwendel, insbesondere mit Abschnitten alternierender Helizität auf. Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung weist der Rotor Mischelemente aufweist und dreht bezüglich eines Stators. Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung weist der Mischer eine im wesentlichen zylindrische Mischerkammer auf, in welcher der Rotor angeordnet ist, wobei die Mischerkammer einen Innendurchmesser aufweist, der nicht weniger als 4% und nicht mehr als 20% der Länge des Rotors beträgt, wobei der Mischer ein statisch-dynami- scher Mischer ist.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung werden die erste Komponente und die zweite Komponente dem Mischer aus Vorratsbehältern über flexible Leitungen zugeführt werden. Dies hat den Vorteil, dass die Vorratsbehälter nicht mit dem Mischer relativ zur Leiterplatte beschleunigt werden müssen. Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung beträgt die Verweilzeit der in den
Mischer eingeleiteten Komponenten bis zum Abschluss des dynamischen Mischvorgangs im Schnitt nicht mehr als 100 sec, beispielsweise nicht mehr als 40 sec, insbesondere nicht mehr als 20 sec.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung weist der Mischer ein Mischvolumen auf, das sich vom Ort des Eintritts der Komponenten in den Mischer bis zum Ort des Abschlusses des dynamischen Mischvorgangs erstreckt und mit den Komponenten bzw. dem Lackgemisch gefüllt ist; eine Ausgabeöffnung der Ausgabeeinheit, an welcher das Lackgemisch ausgegeben wird, nicht mehr als das Fünffache, insbesondere nicht mehr als das Doppelte der dritten Wurzel des Mischvolumens vom Ort des Abschlusses des dynamischen Mischvorgangs beabstandet ist.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung weist der Mischer ein Mischvolumen auf, das sich vom Ort des Eintritts der Komponenten in den Mischer bis zum Ort des Abschlusses des dynamischen Mischvorgangs erstreckt und mit den Komponenten bzw. dem Lackgemisch gefüllt ist; wobei das mit dem Lackgemisch gefüllte Volumen zwi- sehen der Ausgabeöffnung der Ausgabeeinheit, an welcher das Lackgemisch ausgegeben wird, und dem Ort das Abschlusses des dynamischen Mischvorgangs nicht mehr als das Vierfache, insbesondere nicht mehr als das Doppelte des Mischvolumens beträgt. Der beschriebene, kompakte Aufbau der Vorrichtung trägt ebenfalls dazu bei dass die Verweilzeit des Lackgemischs nach der Vollendung des Mischprozesses so gering ist, dass das Lackgemisch noch mit hinreichend niedriger Viskosität ausgegeben wird. Gemäß einer Weiterbildung weist die Ausgabeeinheit ein Jet-Ventil, einen Dispenser, oder eine Vorhangdüse auf.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung sind die Ausgabeeinheit und oder der Mischer temperierbar, insbesondere beheizbar.
Ein erfindungsgemäßer Lackierkopf, zum Lackieren von Leiterplatten, insbeson- dere nach dem erfindungsgemäßen Verfahren umfasst einen Mischer dynamischen oder statisch-dynamischen Mischer mit mindestens zwei Komponenten Zuläufen; und eine Ausgabeeinheit, die in der Weise mit dem Mischer verbunden ist, dass der Mischer beim Lackieren zusammen mit der Ausgabeeinheit über einer zu lackierenden Leiterplatte zu bewegen ist, so dass der Mischer die gleichen Beschleunigungen erfährt wie die Ausgabeeinheit, wobei der Mischer einen Motor und einen Rotor aufweist, wobei der Motor den Rotor antreibt, dass der Rotor mit einer Drehzahl von nicht weniger als 500 U/min, weiter nicht weniger als 1000 U/min, beispielsweise nicht weniger als 2000 U/min und insbesondere nicht weniger als 3000 U/min rotiert.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung weist der Lackierkopf nach Anspruch einschließlich weitererer Komponenten die mit dem Mischer verbunden sind so dass sie beim Lackieren zusammen mit dem Mischer bewegt werden müssen, eine Masse von nicht mehr als 1 ,5 kg, insbesondere nicht mehr als 1 kg auf. Solche weiteren Komponenten können beispielsweise Ventile, insbesondere Nadelventile, und deren Stellantriebe umfassen, beispielsweise pneumatische Stellantriebe. Die Erfindung wird nun anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigt:
Fig. 1 : eine schematische Darstellung einer Anordnung zum Lackieren von
Leiterplatten; und Fig. 2: eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels eines
Lackierkopfes zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.
Wie in Fig. 1 dargestellt, werden Leiterplatten 11 , 12, 13 mittels eines hier nicht dargestellten Transportbandes in Förderrichtung durch eine Lackierstation bewegt. Die erste Leiterplatte 1 1 ist bereits in Flächensegmenten 21 fertig lackiert; während die zweite Leiterplatte 12 ist gerade in Bearbeitung. Ein erstes Flächensegment 22 ist fertig gestellt, während ein zweites Flächensegment gerade Lackiert wird. Während des Farbauftrags, werden die Leiterplatten nicht bewegt.
Die Lackierung erfolgt mittels eines erfindungsgemäßen Lackierkopfes 100 der mittels eines mit Schrittmotoren angetriebenen Positioniersystems 200 in einer X-Y- Ebene parallel zur Leiterplatte bewegt wird. Das Positioniersystem 200 ist hier nur mit einem Freiheitsgrad in Y-Richtung angedeutet, es ist einem Fachmann für die Fertigungsautomatisierung jedoch bekannt, und braucht hier nicht näher erläutert zu werden.
Der Lackierkopf 100 und das Positioniersystem werden von einer Rechnereinheit 220 gesteuert.
Das verwendete Lacksystem ist ein lösungsmittelfreies Zweikomponentensystem, insbesondere ein Polyurethan, wobei die erste Komponente ein Isocyanat und die zweite Komponente einen bifunktionellen Alkohol umfasst. Ebenfalls geeignet sind Epoxidharz-Systeme mit einem Epoxidharz und einem Härter als Komponenten, oder zwikomponentige Silikonsysteme, wobei eine Komponente einen Katalysator enthält.
Das in Fig 2. schematisch dargestellte Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Lackierkopes 100 einen Mischer 120, welcher hier einen statisch-dynamischen Wendelmischer, bzw. Schneckenmischer umfasst. Diese Art von Mischern umfassen einen an einem Auslaufende konisch zulaufenden zylindrischen Mischerkolben 122 der in seinem Innern eine Mischerkammer aufweist, in der eine Mischerwendel 124 bzw. Mischerschnecke mit Segmenten alternierender Helizität aufweist. Derartige Mischer sind beispielsweise von der Firma Nordson erhältlich. Auf den Mischerkolben ist ein Kolbenkopf 123 aufgesetzt Der Mischerkolben 122 und die Mischerwendel 124 können als Verbrauchsmaterial gestaltet sein, das nach einigen Stunden Betrieb aus- zutauschen ist. Die Mischerwendel 124 weist an ihrem oberen Ende, welches dem Auslaufende des Mischerkolbens abgewandt ist, eine Aufnahmeöffnung 125 für ein komplementäres Eingriffsmittel am unteren Ende einer Antriebswelle 126 eines Elektromotors 127 auf, mit dem die Mischerwendel mit einer Drehzahl von beispielsweise 4500 bis 5000 U/min angetrieben wird. Um eine Kupplung zwischen der Antriebswelle 126 und der Mischerwendel 124 zu ermöglichen, weist der Kolbenkopf 123 eine zentrale axiale Bohrung auf, in welche eine oder beide der rotierenden Komponenten 124, 126 hineinragen.
Der Kolbenkopf 123 weist weiterhin Anschlüsse für Zufuhrleitungen 130, 131 auf, durch welche die beiden Komponenten des Lacksystems zugeführt werden. Die Zufuhr kann mit Nadelventilblöcken 128, 129 gesteuert werden, die am Kolbenkopf 123 angeordnet sind. Die Zufuhrleitungen 130, 131 sind an hier nicht dargestellte Vorratsbehälter angeschlossen, aus welchen die Komponenten mit Pumpen, insbesondere Zahnriemenpumpen oder anderen Dosierpumpen gefördert werden. Die Zufuhrleitungen 130. 131 sind hinreichend lang, so dass der Lackierkopf 1000 beim Lackieren über den
Leiterplatten ohne Beeinträchtigung bewegt werden kann, ohne dass eine Bewegung der Vorratsbehälter erforderlich ist.
Am unteren Ende des Lackierkopfes ist eine Ausgabevorrichtung angeordnet, hier eine Vorhangdüse 140 mit einer Ausgabebreite des Lackvorhangs von etwa 8mm. Zwischen Mischer 120 und Vorhangdüse kann noch optional ein zusätzliches (hier nicht dargestelltes) Ventil vorgesehen sein, um die Lackausgabe mit kürzeren Steuerzeiten zu realisieren.
Die Komponenten des Lackierkopfes 100 sind in einem Rahmen 150 gehalten, welcher insbesondere ein Leichtmetall aufweist. Das Gesamtgewicht des Lackierkopfes 100 beträgt nicht mehr als 1 kg.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Herstellen einer mit mindestens einer Lackierung versehenen Leiterplatte mit mindestens den folgenden Schritten:
Mischen mindestens einer ersten Komponente mit einer zweiten Komponente eines mindestens zweikomponentigen Lacksystems zu einem Lackgemisch mittels eines dynamischen Mischers und/oder mittels eines statisch-dynamischen Mischers
(120);
Zuführen des Lackgemischs zu einer Ausgabeeinheit (140); und
Lackieren der Leiterplatte durch Ausgeben des Lackgemischs mittels der Ausga- beeinheit auf die Leiterplatte; wobei die Ausgabeeinheit (140) während des Lackierens in mindestens einer Dimension, insbesondere in zwei oder drei Dimensionen relativ zur Leiterplatte automatisch bewegt wird; wobei der Mischer (120) mit der Ausgabeeinheit in der Weise verbunden ist, dass er zusammen mit der Ausgabeeinheit (140) relativ zur Leiterplatte bewegt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , wobei die Ausgabeeinheit das Lackgemisch mit einer Querschnittsfläche ausgibt, die nicht mehr als nicht mehr als 1 %, beispielsweise nicht mehr als 0,3%, insbesondere nicht mehr als 0,1 % der Fläche der
Leiterplatte beträgt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Ausgabeeinheit das Lackgemisch mit einer Querschnittsfläche ausgibt, deren längste Ausdehnung nicht mehr als ein Drittel, beispielsweise nicht mehr als ein Sechstel und insbesondere nicht mehr als ein Achtel der Quadratwurzel der Fläche der Leiterplatte beträgt.
4. Verfahren nach Anspruch 1 , 2, 3 oder 4, wobei der Mischer einen Motor und einen Rotor aufweist, wobei der Motor den Rotor antreibt, dass der Rotor mit einer Drehzahl von nicht weniger als 500 U/min, weiter nicht weniger als 1000 U/min, beispielsweise nicht weniger als 2000 U/min und insbesondere nicht weniger als 3000 U/min rotiert.
5. Verfahren nach Anspruch 4, wobei der Rotor eine Mischerwendei, insbesondere mit Abschnitten alternierender Helizität aufweist.
Verfahren nach Anspruch 4, wobei Rotor bezüglich eines Stators dreht.
7. Verfahren nach Anspruch 3, 4, 5 oder 6 wobei der Mischer eine im wesentlichen zylindrische Mischerkammer umfasst, in welcher der Rotor angeordnet ist, wobei die Mischerkammer einen Innendurchmesser aufweist, der nicht weniger als 4% und nicht mehr als 20% der Länge des Rotors beträgt, wobei der Mischer ein statischdynamischer Mischer ist.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die erste Komponente und die zweite Komponente dem Mischer aus Vorratsbehältern über flexible Leitungen zugeführt werden.
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Verweilzeit der in den Mischer eingeleiteten Komponenten bis zum Abschluss des dynamischen Mischvorgangs im Schnitt nicht mehr als 100 sec, beispielsweise nicht mehr als 40 sec, insbesondere nicht mehr als 20 sec beträgt.
10. Verfahren nach Anspruch, wobei der Mischer ein Mischvolumen aufweist, das sich vom Ort des Eintritts der Komponenten in den Mischer bis zum Ort des Abschlusses des dynamischen Mischvorgangs erstreckt und mit den Komponenten bzw. dem Lackgemisch gefüllt ist; eine Ausgabeöffnung der Ausgabeeinheit, an welcher das Lackgemisch ausgegeben wird, nicht mehr als das Fünffache, insbesondere nicht mehr als das Doppelte der dritten Wurzel des Mischvolumens vom Ort des Abschlusses des dynamischen Mischvorgangs beabstandet ist.
11. Verfahren nach Anspruch, wobei der Mischer ein Mischvolumen aufweist, das sich vom Ort des Eintritts der Komponenten in den Mischer bis zum Ort des Abschlusses des dynamischen Mischvorgangs erstreckt und mit den Komponenten bzw. dem Lackgemisch gefüllt ist; wobei das mit dem Lackgemisch gefüllte Volumen zwischen der Ausgabeöffnung der Ausgabeeinheit, an welcher das Lackgemisch ausgegeben wird, und dem Ort das Abschlusses des dynamischen Mischvorgangs nicht mehr als das Vierfache, insbesondere nicht mehr als das Doppelte des Mischvolumens beträgt.
12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Ausgabeeinheit ein Jet-Ventil, einen Dispenser, oder eine Vorhangdüse aufweist.
13. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Ausgabeeinheit und oder der Mischer temperierbar, insbesondere beheizbar sind.
14. Lackierkopf, zum Lackieren von Leiterplatten, insbesondere nach einem Verfahren gemäß den Ansprüchen 1 bis 13, umfassend, einen Mischer dynamischen oder statisch-dynamischen Mischer mit mindestens zwei Komponenten Zuläufen; und eine Ausgabeeinheit, die in der Weise mit dem Mischer verbunden ist, dass der Mischer beim Lackieren zusammen mit der Ausgabeeinheit über einer zu lackierenden Leiterplatte zu bewegen ist, so dass der Mischer die gleichen Beschleunigungen erfährt wie die Ausgabeeinheit, wobei der Mischer einen Motor und einen Rotor aufweist, wobei der Motor den Rotor antreibt, dass der Rotor mit einer Drehzahl von nicht weniger als 500 U/min, weiter nicht weniger als 1000 U/min, beispielsweise nicht weniger als 2000 U/min und insbesondere nicht weniger als 3000 U/min rotiert.
15. Lackierkopf nach Anspruch 14, wobei der Lackierkopf einschließlich weitererer Komponenten die mit dem Mischer verbunden sind so dass sie beim
Lackieren zusammen mit dem Mischer bewegt werden müssen, eine Masse von nicht mehr als 1 , 5 kg, insbesondere nicht mehr als 1 kg aufweist.
PCT/EP2018/076292 2017-10-23 2018-09-27 Verfahren zum herstellen einer mit mindestens einer lackierung versehenen leiterplatte und lackierkopf zur durchführung des verfahrens WO2019081154A1 (de)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US16/758,786 US20210178419A1 (en) 2017-10-23 2018-09-27 Method for producing a printed circuit board provided with at least one coating, and coating head for carrying out the method
EP18782366.1A EP3701774A1 (de) 2017-10-23 2018-09-27 Verfahren zum herstellen einer mit mindestens einer lackierung versehenen leiterplatte und lackierkopf zur durchführung des verfahrens

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102017124665.7A DE102017124665A1 (de) 2017-10-23 2017-10-23 Verfahren zum Herstellen einer mit mindestens einer Lackierung versehenen Leiterplatte und Lackierkopf zur Durchführung des Verfahrens
DE102017124665.7 2017-10-23

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2019081154A1 true WO2019081154A1 (de) 2019-05-02

Family

ID=63762487

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2018/076292 WO2019081154A1 (de) 2017-10-23 2018-09-27 Verfahren zum herstellen einer mit mindestens einer lackierung versehenen leiterplatte und lackierkopf zur durchführung des verfahrens

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20210178419A1 (de)
EP (1) EP3701774A1 (de)
DE (1) DE102017124665A1 (de)
WO (1) WO2019081154A1 (de)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3923253A (en) * 1974-05-21 1975-12-02 Grefco Spraying nozzle
US5017409A (en) * 1988-06-13 1991-05-21 Union Carbide Chemicals And Plastics Technology Corporation Method of conformal coating
US6132809A (en) * 1997-01-16 2000-10-17 Precision Valve & Automation, Inc. Conformal coating using multiple applications

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5332763A (en) * 1992-07-10 1994-07-26 Miles Inc. Stable dispersions and their use in the preparation of polyurethane foams
US5549384A (en) * 1995-05-15 1996-08-27 Reynolds; Augustus T. Mixer with helically extending blades
FR2740608B1 (fr) * 1995-10-25 1997-12-19 Giat Ind Sa Procede pour deposer un revetement de protection sur les composants d'une carte electronique
US6097271A (en) * 1997-04-02 2000-08-01 Nextronix Corporation Low insertion phase variation dielectric material
DE20219752U1 (de) * 2002-12-19 2003-02-27 Muehlbauer Ernst Gmbh & Co Kg Vorrichtung zum Ausgeben einer gemischten Mehrkomponentenmasse
DE602006019761D1 (de) * 2005-09-13 2011-03-03 Bayone Urethane Systems Llc E mischvorrichtung und mischverfahren
US8070018B2 (en) * 2006-03-31 2011-12-06 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Viscoelastic liquid flow splitter and methods
US20080149023A1 (en) * 2006-12-21 2008-06-26 H.B. Fuller Licensing & Financing, Inc. Apparatus and system used to apply curable material having selectable density and related methods
DK2209561T3 (da) * 2007-11-12 2011-10-24 Zhermack Spa Afgiveindretning til tokomponentstoffer
DE102011082971A1 (de) * 2011-09-19 2013-03-21 Siemens Aktiengesellschaft Herstellen einer mit einer Leiterplatten-Schutzbeschichtung versehenen Leiterplatte
US20140036616A1 (en) * 2012-08-04 2014-02-06 Common Sense, Llc Dispensing and mixing systems
US9832902B2 (en) * 2013-05-31 2017-11-28 Elantas Pdg, Inc. Formulated resin compositions for flood coating electronic circuit assemblies
DE102014211293A1 (de) * 2014-06-12 2015-12-17 Henkel Ag & Co. Kgaa Vorrichtung zur Konfektionierung und Auftragung von Kleber
US9827539B2 (en) * 2015-07-31 2017-11-28 Phillip Phung-I Ho Dynamic mixer head
DE102015224997A1 (de) * 2015-12-11 2017-06-14 Henkel Ag & Co. Kgaa Verfahren zur Konfektionierung und Auftragung von Klebstoffen
US10981185B2 (en) * 2016-08-13 2021-04-20 Nordson Corporation Systems and methods for two-component mixing in a jetting dispenser

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3923253A (en) * 1974-05-21 1975-12-02 Grefco Spraying nozzle
US5017409A (en) * 1988-06-13 1991-05-21 Union Carbide Chemicals And Plastics Technology Corporation Method of conformal coating
US6132809A (en) * 1997-01-16 2000-10-17 Precision Valve & Automation, Inc. Conformal coating using multiple applications

Also Published As

Publication number Publication date
US20210178419A1 (en) 2021-06-17
DE102017124665A1 (de) 2019-04-25
EP3701774A1 (de) 2020-09-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1351009B1 (de) Vorrichtung und Verfahren zur Innenbeschichtung eines Rohres
EP1242230A1 (de) Verfahren zum modellbau
EP1471993A1 (de) Dispergier-vorrichtung
WO2014026794A1 (de) Vorrichtung und verfahren zum ausbringen von dickstoffen
EP2566628B2 (de) Zerstäuber mit einem gittermischer
EP2089164B1 (de) Universalzerstäuber und zugehöriges betriebsverfahren
DE69724400T2 (de) Vorrichtung mit kontrolliertem Abgabemuster
EP2542349B2 (de) Zerstäuber und verfahren zum applizieren von ein- und mehr-komponenten-beschichtungsmitteln
EP1942387A1 (de) Beschichtungskonzept für eine APS/HVOF Anlage mit 2 Robotern
WO1996012596A1 (de) Verfahren zum kontinuierlichen mischen und entgasen von giessfähig flüssigen medien, insbesondere von giessharzkomponenten und ggf. füllstoff
EP0347712B1 (de) Vorrichtung zum Mischen von wenigstens zwei reaktiven Kunststoffkomponenten
WO2006128561A1 (de) Verfahren und vorrichtung zum auftragen einer einen mindestens zweikomponentigen härtbaren kleb- oder dichtstoff aufweisenden pastösen masse auf ein werkstück
DE3101193A1 (de) "rueckkopplungsvorrichtung zur steuerung der geschwindigkeit eines fluidmotors und anwendung auf eine zerstaeubungsvor ichtung"
EP0509366B1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Träufelharzimprägnierung
EP3701774A1 (de) Verfahren zum herstellen einer mit mindestens einer lackierung versehenen leiterplatte und lackierkopf zur durchführung des verfahrens
EP1702737A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Polyurethan-Formteilen
EP3165288B1 (de) Sprühvorrichtung
EP0144517A2 (de) Mischpistole für reaktive Mehrkomponenten-Materialien
EP3154711A1 (de) Vorrichtung zur konfektionierung und auftragung von kleber
DE102009031180A1 (de) Vorrichtung zur Beschichtung eines Werkstückes
DE2613719B2 (de) Vorrichtung zum Herstellen von Formkörpern aus einem Gemisch von Kunststoffkomponenten
EP0026874A1 (de) Einrichtung zur Vergleichsmessung und Aussteuerung der Komponentenströme bei Mischvorrichtungen für Mehrkomponenten-Kunststoffe
EP3056263B1 (de) Dosiermaschine
EP1825924A1 (de) Vorrichtung und Verfahren zum Vermischen einer Binder- und einer Härter-Komponente zur Herstellung einer gebrauchsfertigen Spachtelmasse
DE3129237A1 (de) Vorrichtung und verfahren zum verarbeiten von dicht- und klebemassen aus kartuschen

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 18782366

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2018782366

Country of ref document: EP

Effective date: 20200525