PatentDe  


Dokumentenidentifikation DE69711089T2 28.11.2002
EP-Veröffentlichungsnummer 0958718
Titel VERFAHREN UND VORRICHTUNG ZUR BESCHICHTUNG VON PLATTEN
Anmelder Vantico AG, Basel, CH
Erfinder BÜLOW, Hans-Georg, D-79541 Lörrach, DE;
NIESSER, Diana, D-79541 Lörrach, DE
Vertreter Zumstein & Klingseisen, 80331 München
DE-Aktenzeichen 69711089
Vertragsstaaten AT, BE, CH, DE, FR, GB, IT, LI, NL
Sprache des Dokument EN
EP-Anmeldetag 08.12.1997
EP-Aktenzeichen 979543626
WO-Anmeldetag 08.12.1997
PCT-Aktenzeichen PCT/EP97/06841
WO-Veröffentlichungsnummer 0009827796
WO-Veröffentlichungsdatum 25.06.1998
EP-Offenlegungsdatum 24.11.1999
EP date of grant 13.03.2002
Veröffentlichungstag im Patentblatt 28.11.2002
IPC-Hauptklasse H05K 3/00
IPC-Nebenklasse B05C 5/00   G03F 7/16   

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Beschichten von gedruckten Leiterplatten mit einem Gießmaterial.

DE-A 31 02 132 offenbart eine Vorrichtung zur Ausbildung eines Beschichtungsfilms aus Polyurethan auf einem Gewebe, umfassend einen Mischkopf, der mit einem Verteiler mit Düsen verbunden ist, wobei der Verteiler aus einem Rohrsystem aus symmetrisch angeordneten Rohren besteht. Zwischen den Düsen und dem Gewebe ist ein geneigtes Metallblech vorgesehen, an dessen Oberfläche die Strahlen einer Reaktionsmischung, die aus den Düsen unter Druck austritt, um einen durchgehenden Film zu schaffen, ausgebreitet werden. Zu diesem Zwecke weist das Metallblech eine ziemlich kleine Neigung auf.

Das wirksame und schnelle Beschichten von Platten mit einem Gießmaterial wird zunehmend bedeutsam, insbesondere in Hinblick auf das einseitige oder zweiseitige Beschichten von gedruckten Leiterplatten, beispielsweise mit einem Lötabdecklack. Für diesen Zwecke kann beispielsweise das allgemein bekannte Verfahren mit einem Gießvorhang verwendet werden, dessen grundlegende Betriebsweise in EP-A 0 002 040 und auch in zahlreichen anderen Schutzrechten beschrieben ist. Das Verfahren mit einem Gießvorhang arbeitet im Wesentlichen, indem eine zu beschichtende Platte (beispielsweise die vorstehend angegebene gedruckte Leiterplatte) unterhalb eines Gießkopfs transportiert wird. Der Gießkopf ist quer zu der Transportrichtung der zu beschichtenden Platte angeordnet. Das Gießmaterial (beispielsweise der Lötabdecklack) bewegt sich von dem Gießkopf aus in der Form eines Gießvorhangs nach unten und fällt auf die unter dem Gießkopf angeordnete Platte herunter, während die Platte im Wesentlichen entlang einer Linie transportiert wird, die quer zu der Transportrichtung verläuft. Der fortlaufende Transport der Platte durch den und unter dem Gießvorhang führt dazu, dass die Gesamtheit der Platte mit Gießmaterial beschichtet wird.

Dieses Verfahren arbeitet in perfekter Weise und wird ebenso wie einige Varianten desselben in der Industrie für die Herstellung von gedruckten Leiterplatten zum Beschichten der gedruckten Leiterplatten verwendet. Weil es eine deutlich vorherrschende Tendenz zu immer kleineren Fertigprodukten und auch als Folge zu immer weniger und kleineren gedruckten Leiterplatten in jedem Fertigprodukt gibt, werden Leiterplatten, die auf beiden Seiten bedruckt sind, bereits jetzt in großer Anzahl verwendet, und bilden diese in vielen Fällen den Standard. Solche Leiterplatten, die auf beiden Seiten bedruckt sind, besitzen auch häufig so genannte Durchgangs-Plattierungen.

Wenn solche gedruckte Leiterplatten beschichtet werden, fällt der Gießvorhang und als Folge dss Gießmaterial in natürlicher Weise auch auf die Bereiche der Platte herunter, wo diese Durchgangs-Plattierungen vorgesehen sind. Folglich werden auf der anderen Seite der Platte und in den Durchgangs-Plattierungen selbst so genannte "Beschichtungstropfen" gebildet, die im Wege eines entsprechend langen und folglich schwierigen Auswaschens entfernt werden müssen. Weiter ist festgestellt worden, dass dann, wenn die Platte unter Verwendung des herkömmlichen Verfahrens mit einem Gießvorhang beschichtet wird, die Verteilung des Gießmaterials entlang der Aufpralllinie des Gießvorhangs auf der Platte und als Folge über der Breite der gesamten Platte nicht immer ausreichend homogen ist.

Dementsprechend zielt die Erfindung darauf ab, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Beschichten von gedruckten Leiterplatten mit beispielsweise Lötabdecklack zu schaffen, wobei die oben angegebenen Nachteile nicht länger vorhanden sind oder nur in einem sehr viel kleineren Ausmaß vorhanden sind.

Dies wird mittels der Merkmale in den Ansprüchen 1 und 3 erreicht.

Das Verfahren betreffend wird dieses Ziel wie folgt erreicht: der sich nach unten bewegende Gießvorhang fällt auf eine planare Deflektorfläche vor dem herunterfallen auf die Platte, dies unter einem spitzen Winkel, der zwischen der Deflektorfläche und der Ebene des Gießvorgangs gebildet ist, wobei die Deflektorfläche eine Abreißkante an ihrem unteren Ende besitzt, mit der Folge, dass sich das Gießmaterial nach dem Herunterfallen auf die Deflektorfläche nach unten entlang dieser Deflektorfläche in Richtung zu der Abreißkante hin bewegt und dann auf die Platte herunter bewegt. Als Folge ist, wenn beispielsweise gedruckte Leiterplatten mit Lötabdecklack beschichtet werden, die Bildung von Tropfen der Beschichtung auf der anderen Seite der gedruckten Leiterplatte und in den Durchgangs-Plattierungen vermieden oder sehr stark herabgesetzt.

Folglich ist das anschließende Auswaschen aller Tropfen der Beschichtung, die trotzdem gebildet werden, erheblich weniger schwierig. Weiter ist die Verteilung des Gießmaterials, d. h. beispielsweise des Lötabdecklacks, entlang der Aufpralllinie auf der Platte und als Folge über der Breite der gesamten Platte sehr homogen.

Der Winkel, der zwischen der Ebene der Deflektorfläche und der Ebene des Gießvorhangs gebildet ist, liegt im Bereich von 14º bis 16º und misst insbesondere etwa der 15º. Folglich werden besonders gute Ergebnisse mit Hinblick auf die Bildung von nur wenigen Tropfen der Beschichtung und in Hinblick auf die Homogenität der Verteilung des Gießmaterials über der Breite der Platte erreicht.

Ein spitzer Winkel ist zwischen der Ebene der Abreißkante und einer Ebene rechtwinklig zu der Deflektorfläche gebildet. Diese Maßnahme besitzt ebenfalls eine vorteilhafter Wirkung in Hinblick auf die Bildung von nur wenigen Tropfen der Beschichtung und in Hinblick auf die Homogenität der Verteilung des Gießmaterials über der Breite der Platte. Der Winkel, der zwischen der Abreißkante und der Ebene rechtwinklig zu der Deflektorfläche gebildet ist, liegt im Bereich von 30º bis 45º und misst insbesondere etwa 30º.

Bei einer weiteren Variante des Verfahrens fällt das Gießmaterial, das sich auf die Platte von der Abreißkante aus herunter bewegt, aus einer Höhe von etwa 40 mm bis etwa 65 mm auf die Plätte herunter, die beschichtet wird. Die oben angegebenen vorteilhaften Eigenschaften des Verfahrens gemäß der Erfindung werden als Folge weiter vergrößert.

In Hinblick auf die Vorrichtung wird das Ziel erreicht, indem unter dem Gießkopf eine Deflektorfläche vorgesehen ist, die eine Abreißkante an ihrem unteren Ende aufweist und die so angeordnet ist, dass ein spitzer Winkel zwischen der Deflektorfläche und der Ebene des Gießvorhangs gebildet ist und dass der Gießvorhang, der sich von dem Gießkopf aus in Richtung zu den Platten, die beschichtet werden, nach unten bewegt, auf die Deflektorfläche fällt mit der Folge, dass sich das Gießmaterial nach dem Herunterfallen auf die Deflektorfläche entlang dieser Deflektorfläche in Richtung zu der Abreißkante hin bewegt und dann auf die Platte herunter bewegt. Die Vorteile einer solchen Vorrichtung entsprechen den bereits oben angegebenen Vorteilen in Hinblick auf das Verfahren gemäß der Erfindung.

Der Winkel, der zwischen der Ebene der Deflektorfläche und der Ebene des Gießvorhangs gebildet ist, liegt im Bereich von 14º bis 16º und misst insbesondere etwa 16º. Folglich werden besonders gute Ergebnisse mit Hinblick auf die Bildung von nur wenigen Tropfen der Beschichtung und in Hinblick auf die Homogenität der Verteilung des Gießmaterials über der Breite der Platte erreicht.

Ein spitzer Winkel ist zwischen der Ebene der Abreißkante und einer Ebene rechtwinklig zu der Ebene der Deflektorfläche gebildet. Dieses Merkmal besitzt ebenfalls eine vorteilhafte Wirkung in Hinblick auf die Bildung von nur wenigen Tropfen der Beschichtung und in Hinblick auf die Homogenität der Verteilung des Gießmaterials über der Breite der Platte. Der Winkel, der zwischen der Abreißkante und der Ebene rechtwinklig zu der Deflektorfläche gebildet ist, liegt im Bereich von 30º bis 45º und misst insbesondere etwa 30º. Die oben angegebenen vorteilhaften Eigenschaften des Verfahrens gemäß der Erfindung werden als Folge weiter vergrößert.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Vorrichtung gemäß der Erfindung ist die Abreißkante in einem Abstand im Bereich von 40 mm bis 65 mm von der Ebene der Platten angeordnet, die unter dem Gießkopf transportiert werden. Die oben angegebenen vorteilhaften Eigenschaften des Verfahrens gemäß der Erfindung werden als Folge weiter vergrößert.

Die Deflektorfläche ist als ein Bereich einer Prallplatte ausgebildet, die unter dem Gießkopf angeordnet, jedoch mit dem Gießkopf verbunden ist. Diese Ausführungsform ist in Hinblick auf die Gestaltung der Vorrichtung einfach und macht keinen besonderen Anbau oder eine entsprechende Ausrichtung der Deflektorfläche in Hinblick auf den Gießvorhang erforderlich, weil die Deflektorfläche stets zusammen mit dem Gießkopf angeordnet ist, und befindet sich, weil sie mit dem Gießkopf verbunden ist, automatisch in der richtigen Ausrichtung zu dem Gießvorhang.

Die Erfindung wird nachfolgend weiter ins Detail gehend unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben, in der in schematischen Ansichten

Fig. 1 eine Ausführungsform der wesentlichen Teile einer Vorrichtung gemäß der Erfindung zum Beschichten gedruckter Leiterplatten mit beispielsweise Lötabdecklack zeigt;

Fig. 2 eine Seitenansicht einer Ausführungsform der Deflektorfläche zeigt; und

Fig. 3 eine Ausführungsform einer Anlage zum zweiseitigen Beschichten von beispielsweise gedruckten Leiterplatten mit beispielsweise Lötabdecklack zeigt.

Fig. 1 zeigt eine Ausführungsform der wesentlichen Teile einer Vorrichtung gemäß der Erfindung. Dort ist ein Gießkopf 1 ersichtlich, in dem Material zum Gießen, beispielsweise Lötabdecklack L, in einem Speicher 10 bereitgehalten wird. Der Gießkopf besitzt an seiner Unterseite einen Auslass in der Form eines Schützes 11, durch den hindurch der Lötabdecklack aus dem Speicher heraus fließen kann und sich in der Form eines Gießvorhangs LV nach unten bewegen kann. Unterhalb des Gießkopfs 1 ist eine planare Deflektorfläche 20 angeordnet, die in Fig. 1 ein Bereich einer Prallplatte 2 ist. Die Prallplatte 2 ist mit dem Gießkopf 1 verbunden. Fig. 1 zeigt auch zwei Gießschneiden 3, die zum Begrenzen des Gießvorhangs LV an den Seiten dienen und die je einen Verteilungstrog 30 aufweisen. Auch dargestellt ist eine Platte 4, die unterhalb des Gießkopfs 1 in der Richtung des Pfeils T transportiert wird.

Die Art der Betriebsweise dieser Ausführungsform ist folgende: der Lötabdecklack, der von dem Speicher 10 des Gießkopfs 1 aus durch den Schlitz 11 (Auslass) ausströmt, bewegt sich in der Form eines Vorhangs zuerst auf die Deflektorfläche 20 der Prallplatte 2 nach unten und läuft entlang dieser Detektor Fläche 20 nach unten, bis er eine Abreißkante 21 an dem unteren Ende der Deflektorfläche 20 erreicht. Von dort bewegt sich der Lötabdecklack in der Form eines Gießvorhangs LV nach unten. In dem Bereich zwischen den beiden Gießschneiden 3 fällt der Gießvorhang LV auf die Platte 4 (beispielsweise eine gedruckte Leiterplatte) im Wesentlichen entlang einer Aufpralllinie, während der Lötabdecklack des Gießvorhangs LV außerhalb dieses Bereichs in die Verteilungströge 30 eintritt, wo er aufgefangen und einem Sammeltrog (nicht dargestellt) zugeführt werden kann, von dem aus der aufgefangene Lötabdecklack entweder abgeführt oder alternativ wieder verarbeitet und dann zu dem Speicher 10 des Gießkopfs 1 zurückgeführt werden kann (siehe Fig. 3).

Fig. 2 zeigt eine Seitenansicht der Prallplatte 2. Es ist ersichtlich, dass ein spitzer Winkel α zwischen der Deflektorfläche 20 und der Ebene des Gießvorhangs gebildet ist, welche Ebene hier durch eine entsprechende vertikale Linie LV' dargestellt ist. Der Winkel α liegt im Bereich von 14º bis 16º und misst vorzugsweise etwa 15º. Am unteren Ende der Deflektorfläche 20 ist eine Abreißkante 21 dargestellt. Ein spitzer Winkel β ist zwischen der Ebene der Abreißkante 21 und einer Ebene rechtwinklig zu der Deflektorfläche 20 gebildet. Der Winkel β Liegt im Bereich von 30º bis 45º und misst vorzugsweise etwa 30º. Durch die Verwendung einer Vorrichtung dieser Art werden Tropfen der Beschichtung an der anderen Seite der Platte 4 oder in Durchgangs-Plattierungen, wie bereits angegeben worden ist, vollständig vermieden oder so stark verringert, dass das anschließende Auswaschen dieser Tropfen der Beschichtung zu einer nur geringen Nachteiligkeit führt. Insbesondere wird jedoch eine sehr homogene Verteilung des Lötabdecklacks auf der gesamten Breite der Platte 4 erreicht, d. h. entlang der Aufpralllinie des Gießvorhangs LV auf der Platte 4.

Bei einer praktischen Ausführungsform der Vorrichtung gemäß Fig. 1 und Fig. 2 ist die Prallplatte 2 unter dem Gießkopf 1 angeordnet und mit diesem verbunden, wobei der Winkel α 15º misst und der Winkel β 30º misst. Die Deflektorfläche 20, entlang der das Gießmaterial in Richtung zu der Abreißkante 21 läuft, besitzt eine Länge m von 42 mm. Die Abreißkante 21 ist in einer Höhe h (Fig. 2) von etwa 6 cm oberhalb der Ebene der Platte 4 angeordnet. Nach dem Vorbeilauf an der Abreißkante 21 bewegt sich der Gießvorhang LV nach unten um die Höhe h auf die Platte 4, die beispielsweise eine Breite b von 58 cm und eine Länge I von 60 cm aufweist. Die Platte 4 wird dann durch den Gießvorhang LV hindurch und unter diesem mit einer Geschwindigkeit von beispielsweise 1,5 m/s transportiert; was beispielsweise dazu führt, dass die Platte mit einem Nassgewicht von etwa 116,6 g/m² ( = 7 g/0,06 m²) beschichtet wird.

Fig. 3 zeigt eine Ausführungsform einer Anlage zum zweiseitigen Beschichten von gedruckten Leiterplatten mit Lötabdecklack. Die Figur zeigt die Eintittsbahn E für die unbeschichteten Platten, die in einer Vorheizstation 5 auf eine für das jeweilige Plattematerial und das jeweilige Gießmaterial optimale Temperatur vorgeheizt werden. Die auf diese Weise vorbehandelten Platten werden dann in einer ersten Beschichtungsstation 6 entsprechend dem Verfahren mit dem Gießvorhang beschichtet, wie unter Bezugnahme auf Fig. 1 beschrieben worden ist. Auf die Beschichtungsstation 6 folgt eine Trocknungsstation 7, in der die Platte, deren eine Seite beschichtet worden ist, getrocknet wird und gleichzeitig gewendet wird, sodass die andere Seite der Platte in einer anschließenden zweiten Beschichtungsstation 8 im Wege des Verfahrens mit dem Gießvorhang beschichtet werden kann, wie unter Bezugnahme auf Fig. 1 beschrieben worden ist. Die Platte wird dann in einer weiteren Trocknungsstation 9 erneut getrocknet, bevor sie eine Abführungsbahn A erreicht. Die Platte, deren beide Seiten beschichtet worden sind, kann dann zu einer weiteren Verarbeitungsstufe transportiert werden, beispielsweise kann das Gießmaterial belichtet und nach der Belichtung entwickelt werden, bevor sie schließlich mit Bauteilen bestückt wird, die dann angelötet werden. Weiter zeigt Fig. 3 eine Anzahl von Belüftungsmodulen zum Zuführen von Luft zu den Trocknungsstationen und zu der Vorheizstation und zum Abführen derselben. Die Lüftungsmodule sind oberhalb der ersten Beschichtungsstation 6 und der zweiten Beschichtungsstation 8 angeordnet, um einerseits Raum zu sparen und um es andererseits zu ermöglichen, dass die Beschichtungsstraße vollständig umschlossen ist. Um jedoch die Beschichtungsstationen 6 und 8 während des Betriebs beobachten zu können, können die Seitenwände der Beschichtungsstationen 6 und 8 transparent sein, insbesondere aus Plexiglas hergestellt sein.

Der Schlitz 11 des Gießkopfs ist einstellbar, um die Menge des Materials, das abgegeben wird, zu regeln.


Anspruch[de]

1. Verfahren zum Beschichten von gedruckten Leiterplatten (4) mit einem Gießmaterial (L), bei welchem Verfahren die zu beschichtenden Platten (4) durch einen Vorhang aus Gießmaterial, der sich quer zu der Transportrichtung nach unten bewegt, hindurch und unterhalb dessen transportiert werden und somit das sich in der Form eines Gießvorhangs (LV) nach unten bewegende Gießmaterial auf die Platten (4) fällt, bei welchem Verfahren der sich nach unten bewegende Gießvorhang (LV) entlang einer ersten Ebene auf eine planare Deflektorfläche (20) fällt, die als Bereich einer Prallplatte (2) ausgebildet ist, die unterhalb eines Gießkopfs (1) angeordnet und mit dem Gießkopf (1) verbunden ist, bevor er auf die Platte (4) fällt, wobei ein Winkel (α) in dem Bereich von 14º bis 16º zwischen der planaren Deflektorfläche (20) und der ersten Ebene des Gießvorhangs (LV) gebildet ist, weiche Deflektorfläche (20) eine zweite Ebene bildet und eine Abreißkante (21) an ihrem unteren Ende aufweist mit der Folge, dass sich das Gießmaterial nach dem Herunterfallen auf die Deflektorfläche (20) entlang dieser Deflektorfläche (20) nach unten in Richtung zu der Abreißkante (21) hin bewegt und sich dann auf die Platte (4) nach unten bewegt, wobei ein Winkel (β) in dem Bereich von 30º bis 45º zwischen der Ebene der Abreißkante (21) und einer Ebene rechtwinklig zu der zweiten Ebene der Deflektorfläche (20) gebildet ist.

2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Gießmaterial, das sich auf die Platte (4) nach unten bewegt, von der Abreißkante aus der Höhe (h) von 40 mm bis etwa 65 mm auf die Platte (4) herunterfällt, während diese beschichtet wird.

3. Vorrichtung zum Beschichten von gedruckten Leiterplatten (4) mit einem Gießmaterial (L), mit einem Transportmittel zum Transportieren der Platten (4) unterhalb eines Gießkopfs (1), der oberhalb der Ebene der Platten, die transportiert werden, und quer zu der Transportrichtung der Platten (4) angeordnet ist und von dem zu dem Zweck der Beschichtung der Platten (4) Gießmaterial sich in der Form eines Gießvorhangs (LV) entlang einer ersten Ebene nach unten bewegt, der auf die Platten, die beschichtet werden, herunter fällt, während sie unterhalb des Gießkopfs (1) transportiert werden, wobei unterhalb des Gießkopfs (1) eine Deflektorfläche (20) vorgesehen ist, die eine zweite Ebene bildet und als ein Bereich einer Prallplatte (2) ausgebildet ist, die unterhalb des Gießkopfs (1) angeordnet ist, jedoch mit dem Gießkopf (1) verbunden ist und die eine Abreißkante (21) an ihrem unteren Ende aufweist und so angeordnet ist, dass ein Winkel (α) in dem Bereich von 14º bis 16º zwischen der planaren Deflektorfläche (20) und der ersten Ebene des Gießvorhangs (LV) gebildet ist und dass der Gießvorhang (LV), der sich von dem Gießkopf (1) aus in Richtung zu den Platten (4) hin, die beschichtet werden, nach unten bewegt, auf die Deflektorfläche (20) fällt mit der Folge, dass sich das Gießmaterial nach dem Herunterfallen auf die Deflektorfläche (20) entlang dieser Deflektorfläche (20) in Richtung zu der Abreißkante (21) hin bewegt und dann auf die Platte (4) nach unten bewegt, wobei ein Winkel (β) in dem Bereich von 30º bis 45º zwischen der Ebene der Abreißkante (21) und einer Ebene rechtwinklig zu der Ebene der Deflektorfläche (20) gebildet ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, wobei die Abreißkante (21) in einem Abstand (h) in dem Bereich von 40 mm bis 65 mm von der Ebene der Platten (4), die unterhalb des Gießkopfs (1) transportiert werden, angeordnet ist.







IPC
A Täglicher Lebensbedarf
B Arbeitsverfahren; Transportieren
C Chemie; Hüttenwesen
D Textilien; Papier
E Bauwesen; Erdbohren; Bergbau
F Maschinenbau; Beleuchtung; Heizung; Waffen; Sprengen
G Physik
H Elektrotechnik

Anmelder
Datum

Patentrecherche

Patent Zeichnungen (PDF)

Copyright © 2008 Patent-De Alle Rechte vorbehalten. eMail: info@patent-de.com