DE3417223C2 - Verfahren und Vorrichtung zum paßgenauen Lochen von Filmen bei der Herstellung einer gedruckten Schaltung auf einer gebohrten Rohplatte - Google Patents

Abstract

Bei einem Verfahren zur Herstellung einer mit einer gebohrten Rohplatte für die Erzeugung einer gedruckten Schaltung paßgenauen Mehrfachnutzenkopie aus einem Vorlagefilm wird beim Bohren der Rohplatten gleichzeitig ein Bohrbild erstellt, das mit Registrierlöchern und dazu in definierter Lage befindlichen Hilfsfanglöchern ausgerüstet ist. Das mit Hilfe der Hilfsfanglöcher positionierte und anschließend lagefixierte Bohrbild wird als Ausrichtvorlage für die daraufgelegten Mehrfachnutzenkopien verwendet, wodurch die Bestückungsbohrungen im Toleranzbereich genau auf die Lötaugen visuell ausgerichtet werden. Zur Fixierung der ausgerichteten Lage werden in die Mehrfachnutzenkopien Registrierlöcher eingestanzt, die mit entsprechenden Registrierlöchern des Bohrbildes und damit der Rohplatten deckungsgleich sind. Für die Durchführung des Verfahrens werden geeignete Vorrichtungen angegeben.

Description

ίο Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum paßgenauen Lochen von Filmen bei der Herstellung einer gedruckten Schaltung auf einer gebohrten Rohplatte, wobei eine paßgenaue Mehrfachnutzenkopie aus einem Vorlagefilm erzeugt wird, der ein einzelnes Schaltungsbild ein.TS nach einem Raster erstellten Originals (lay out) enthält, wobei in den nach den Koordinaten des Bildrasters ausgerichteten Vorlagefilm mindestens zwei Registrierlöcher eingestanzt werden, worauf der Vorlagefilm und Mehrfachnutzenkopierfilm relativ zueinander parallelverschoben und der Mehrfachnutzenkopierfilm in durch die Registrierlöcher im Verlagerung definierten Lagen wiederholt entsprechend der gewünschten Nutzenanzahl mit dem Einzelbild des Vorlagefilms zur Bildung der Mehrfachnutzenkopie belichtet wird, wobei getrennt bei der Bohrung der Rohplatten ein Bohrbild aus einer zwischen zwei Rohplatten eingelegten Folie erstellt wird, das mit Rtgistrierlöchern versehen ist und als Ausrichtehilfe zur allseitigen Ausmittlung von Toleranzabweichungen zwischen den Bohrlöchern und dem Schaltungsbild verwendet wird, wobei die BelichtungspositioR zwischen Rohplatte und Mehrfachnutzenkopie durch Registrierlöcher festgelegt ist.

Ein Verfahren der vorstehend angegebenen Art ist ein wichtiger Bestandteil des Gesamtverfahrens zur Herstellung von ein- oder mehrschichtig auf Leiterplatten gedruckten Schaltungen. Die Vervielfältigung eines einzelnen Schaltungsbildes auf einer Mehrfachnutzenkopie bezweckt die gegenüber der Verwendung von Einzelbildern bessere Ausnutzung der Pr das Belichten, Ätzen. Bohren usw. zur Verfugung stehenden Bearbeitungsfläche. Dieses Vervielfältigungsverfahren ist einschlägig auch unter der Bezeichnung Repetier-Kopierverfahren bekannt.

Prinzipiell ist das in Rede stehende Verfahren auch für die Herstellung von Mehrfarbendruck verwendbar. Hierbei soll gewährleistet werden, daß die Mehrfachnutzenkopien für verschiedene Farben des gleichen Bildes beim Druck paßgenau übereinanderliegen. Zur Vereinfachung werden das erfindungsgemäße Verfahren und die zu seiner Durchführung bestimmte Vorrichtung nachfolgend aber ausschließlich unter Bezugnahme auf die Frzeugung von Zwischenelemcnten bei der Herstellung gedruckter Schaltungen beschrieben.
Obwohl sich die Erfindung nur auf Teilaspekte bei der Herstellung gedruckter Schaltungen bezieht, erscheint es für das Verständnis der Erfindung und der ihr zugrundeliegenden technischen Aufgabe zweckmäßig, zunächst den Gesamtzusnmmenhang kurz darzustellen. Hierbei wird von einem zum einschlägigen Stand der Technik gehörenden Verfahren (DE-OS 32 12 425) ausgegangen, das auch der eingangs angegebenen Gattung zugrundeliegt. Bei diesem bekannten Verfahren wird aber lediglich ein einfaches Bohrbild hergestellt, mit dem der Vorlagefilm verglichen wird.

b5 Die Herstellung gedruckter Schaltungen erfolgt in der Regel in der Weise, daß zunächst ein Original (lay out) der Schaltung entworfen wird. Diese Arbeit übernimmt bei modernen Systemen normalerweise ein com-

putergesteuerter !Coordinatograph. In den Computer werden dazu die Koordinaten der Rasterpunkte eingegeben, an denen Lötaugen vorgesehen sind, sowie die Verbindungen zwischen den Lötaugen. Die optimalen Leitungswege ermittelt der Computer dann selbst. Der !Coordinatograph zeichnet dann das Original mit den Löiaugen und den Leiterbahnen. Bisweilen werden Zeichnungsoriginale auch noch von Hand durch Autkleben von Löteugen und Leiterbahnen erstellt. Sowohl bei der Herstellung des Originals mittels eines computergesteuerten Koordinatographen als auch bei der Erstellung von Hand kann Jas Rastermaß nur innerhalb bestimmter Toleranzgrenzen eingehalten werden.

Aufgrund des Originals wird dann ein Vorlagefilm erstellt, der in der Regel eine durch eine Reduktionskamera verkleinerte Abbildung des Originalentwurfs enthält. Dieser Vorlagefilm wird dann durch das vorstehend geschilderte Repetier-Kopierverfahren auf einer Mehrfachnutzenkopie vervielfältigt. Diese wird dann in bekannter Weise zum Belichten des Basismaterials, d. h.

der ein- öucf uciuSciiig mii cificf iichicfnpfinuiichcn Schicht bedeckten Rohplatte verwendet. Dorch Ausätzen der belichteten bzw. unbelichteten Teils der lichtempfindlichen Schicht wird dann die gedruckte Schaltung gewonnen. Diese wird dann automatisch nach einem bestimmten Bohrprogramm gebohrt, um in jedes Lötauge eine Bestückungsbohrung einzubringen. Die Bohrungen dienen zur späteren Aufnahme von elektronischen Bauelementen oder — bei Mehrschichtplatten — zusätzlich zum Verbinden der ein/einen Schichten, jo Das Bohrprogramm kann von dem Computer aufgrund der eingegebenen Daten unter Berücksichtigung des Rastermaßes erstellt und beispielsweise als Lochsireifen ausgegeben werden. Mit dem Lochstreifen kann dann das Bohrgerät, in der Regel eine Mehrspindelleiterplatlöchern ausgerichtet. Hierzu wird ein am Auflagetiscli der Vorrichtung angeordnetes Verschiebemeßsysiem und damit zusammenwirkende mit Einstellmikroskopen arbeitende Nivelliereinrichtungen verwendet. Auch dieser Aufwand kann Toleranzfehlerquellen nicht beseitigen, die bereits aus der Herstellung der Mehrfachnut-/enkopien herrühren und erst sichtbar werden, wenn die Rohplatte mit Hilfe der Mehrfachnutzenkopie belichtet und anschließend geätzt wurde.

Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, das eingangs angegebene Verfahren durch noch weitere Einengung von Toleranzabweichungen zu verbessern und auch zu vereinfachen, insbesondere im Bereich der zur Verfahrensausübung vorgesehenen Vorrichtung.

Die gestellte Aufgabe wird ausgehend von der eingangs bezeichneten Verfahrensgauung dadurch gelöst, daß das Bohrbild entsprechend dem Mehrfachnutzen hergestellt wird und bei seiner Herstellung mindestens zwei Hilfsfanglöcher in definierte- Lage zu den Regi-SüieriüchcITi geuuiii i wei'dcti. mii tiefer Hilfe das Buiirbild positioniert wird, bevor es anschließend lagefixiert wird, worauf die Mehrfachnutzenkopie auf das positionierte und lagefixierte Bohrbild aufgelegt und gegenüber diesem unter allseitiger Ausmittlung von Toleranzabweichungen ausgerichtet wird, wonach in die in ihrer ausgerichteten Lage befindliche Mehrfachnutzenkopie mit den Registrierlöchern des Bohrbildes deckungsgleiche Registrierlöcher eingestanzt werden.

Nach dem Grundgedanken des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die Mehrfachnutzenkopie relativ zum Bohrbild ausgerichtet, wodurch zu große Toleranzabweichungen frühzeitig erkannt werden, so daß die Fehlerquelle gesucht und sofort beseitigt werden kann. Toleranzfehler werden also nicht wie bisher erst am End-

tpnhnhrmmriiinp opcfpnprt u/ργΗρπ HnQ Havii in ptnp nrnHiiIrt K7U/ rlpr forticTfin I oiii>rnlottp foctrr^ctollt Pt-

bestimmte Grundposition in bezug auf die zu bohrende Leiterplatte gebracht werden muß.

Es liegt auf der Hand, daß auch das Bohrgerät Bohrungen nui innerhalb gewisser Toleranzgrenzen vornehmen kann. Wegen dieser Toleranzen einerseits und der oben geschilderten Toleranzen bei der Herstellung der gedruckten Schaltung kann nicht ausgeschlossen werden, daß die Bohrungen nicht nur nicht genau in der Mitte der Lötaugen positioniert werden, sondern sich auch mit üen Lötaugen überschneiden, wodurch die Leiterplatte unbrauchbar wird oder zumindest einer Nachbearbeitung unterzogen werden muß.

Bei dem eingangs angegebenen bekannten Verfahren (DE-OS 32 12 425) kann zwar bereits ein einfaches Bohrbild in Form einer gebohrten transparenten Folie erstellt werden, welches aber ausschließlich dazu dient, den Vorlagefilm zur Ausmittlung von Toleranzabweichungen so auszurichten, daß alle Löcher des Bohrbildes innerhalb der entsprechenden Lötaugen des Vorlagefilms zu liegen kommen. Durch diese Maßnahme werden die möglichen Toleranzabweichungen zwar schon eingeengt, jedoch keineswegs vollständig beseitigt. Bei der Herstellung der Mehrfachnutzenkopie im beschriebenen Repetier-Kopierverfahrcn können weitere ToIcranzabweichungen auftreten, die im Ergebnis eine dekkungsgenaue Auflage des Mehrfachnutzens auf die gebohrte Rohplatte zwecks Belichtung derselben erschweren oder sogar unter Ausschußbildung ausschließe·! können. Darüber hinaus wird bei dem in Rede stehenden bekannten Verfahren die Mehrfachnutzenkopie verhältnismäßig umständlich und mit Hilfe einer aufwendigen Vorrichtung vor dem Stanzen von Registrierwaige Toleranzfehler werden durch das Aufeinanderlegen von Bohrbild und Mehrfachnutzenkcpie se fort visuell wahrgenommen und werden ggf. durch Relativverschiebung der Mehrfachnutzenkopie gegenüber dem Bciirbild im Toleranzbereich ausgemittelt. Erst dann werden nach dem erfindungsgemäßen Verfahren die Registrierlöcher in die Mehrfachnutzenkopie eingestanzt, wobei die Hilfsfanglöcher und die damit vorgenommene Positionierung des ßohrbildes eine absolute Deckungsgleichheit der Registrierlöcher in der Mehrfachnuuenkopie mit denjenigen des Bohrbildes herbeiführen. Da die Registrierlöcher des Bohrbildes denjenigen der gebohrten Rohplatten deckungsgleich sind, können die Mehrfpchnutzenkopien und die Rohplatten mit Hilfe von Registrierleisten vordem Belichtungsvorgang paßgenau aufeinandergelegt werden.

G'vr.äß einer vorteilhaften Variante des Verfahrens ist vorgesehen, daß auf das dem Mehrfachnutzen entsprechende BohrLiid dem Vorlagefilm einsprechende, der Erstellung der Mehrfachnutzenkopien dienende Negaiivkontaktkopien unter allseitiger Ausmittlung von Toleranzabweichungen ausgerichtet werden, wobei das Bohrbild zuvor mit seinen Hilfsfanglöchern positioniert und anschließend lagefixiert wird, worauf in die Negativkontaktkopien mit den Registrierlöchern dos Bohrbildes deckungsgleiche Registrierlöcher eingestanzt werden.

Auf diese Weise wird das Bohrbild sowohl für die Ausmittlung von Toieranzabweichungen des Vorlagefilms, d. h. der vom Vorlagefilm abgenommenen Negativkontaktkopien, als auch für die Ausmittlung von Toleranzabweichungen der Mehrfachnutzenkopie ver-

wendet. Durch diese Doppelverwendung des Bohrbildes werden alle zur Paßgenauigkeit vorgenommenen Indexierungsarbeiten von ein und derselben Vorlage abgeleitet, wodurch Fehlermöglichkeiten noch weiter verringert werden.

Die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens besitzt entsprechend dem Stande der Technik (DE-OS 32 12 425) einen Auflagetisch, der eine transparente von unten beleuchtbare Rasterscheibe als Tischplatte aufwsist, wobei an einer Seite des Tisches mehrere in einer geradlinigen Reihe mit gleichen Abständen angeordnete Registrierlochstanzen angeordnet sind. Hiervon ausgehend ist die erfindungsgemäße Vorrichtung dadurch gekennzeichnet, daß in dem Abstand zwischen jeweils zwei Registrierlochstanzen jeweils ein den Hilfsfanglöchern entsprechender und in der geradlinigen Reihe der Registrierlochstanzen befindlicher ausfahrbarer Hilfsfangstift angeordnet ist. Diese Hilfsfangstifte ermöglichen eine exakte Positionierung des Bohrbiides sowohl vor der Stanzung der Registrierlöcher in die Mehrfachnutzenkopien als auch nach der angegebenen Verfahrensvariante in den Vorlagefilm bzw. die davon abgeleiteten Negativkontaktkopien.

Zweckmäßig ist die Anordnung so getroffen, daß auch auf der Außenseite der beiden äußeren Registrierlochstanzen jeweils ein Hifsfangstift angeordnet ist.

Zur Lagefixierung des Vorlagefilms bzw. des Bohrbildes auf dem Auflagetisch der Vorrichtung ist es von Vorteil, wenn die Hilfsfangstifte jeweils von einer konzentrischen Vakuumsaugrille umgeben sind. Alle zur Halterung. Positionierung und Stanzung erforderlichen Elemente befindet sich damit in einer geradlinigen Reihe auf einer Seite der Vorrichtung, wodurch ein besonders einfacher und übersichtlicher Aufbau entsteht.

Durch das erfindungsgemäße Verfahren des direkten visuellen Vergleichs zwischen Bohrbild und Mehrfach-

die optischen Nivelliereinrichtungen der Vorrichtung nach dem Stande der Technik weggefallen.

Weitere Einzelheiten der Erfindung werden anhand der Ausführungsbeispiele darstellenden Zeichnungen näher erläutert. Darin zeigt

F i g. 1 ein Blockschaltbild zur Erläuterung des erfindungsgemäßen Verfahrens bis zur Erstellung der gelochten Mehrfachnutzenkopie.

Fig. 2 eine Draufsicht auf eine schematisiert dargestellte Vorrichtung zum Ausrichten und Stanzen des Vorlagefilms nach einer Rasterscheibe.

F i g. 3 ein Vierfachnutzen-Bohrbild.

F i g. 4 c^;ne der F i g. 2 ähnliche Draufsicht auf die Vorrichtung mit aufgelegtem Bohrbild und einem danach mit Hilfe einer Ausrichtvorrichtung ausgerichteten Vorlagefilrn.

F i g. 5 den in F i g. 4 gezeigten Vorlagefilm.

F i g. 6 eine den F i g. 2 und 4 ähnliche Draufsicht auf die Vorrichtung mit aufgelegtem Bohrbild und einer danach n." Hilfe der Ausrichtvorrichtung ausgerichteten Vierfachnutzenkopie.

F i g. 7 die ;n F i g. 6 dargestellte Vierfachnmzenkopie.

F i g. 8 eine schematische Seitenansicht einer beidseitig lichtempfindlich beschichteten Rohplatte mit beidseitig zugeordneten Mehrfachnutzenkopien,

F i g. 9 eine für die paßgenaue Aufnahme von Rohplatte und Mehrfachnutzenkopien bestimmte Registrierleistc.

Fig. 10 die gebohrte Rohplatte.

Fig. 11 einen abgebrochenen in einem größeren Maßstab dargestellten Schnitt durch die Vorlagenregistrierstanze entlang der Linie Xl-Xl in F i g. 2 und

Fig. 12 eine abgebrochene ebenfalls in einem größeren Maßstab dargestellte Draufsicht auf die Vorlagcnregistnerstanze gemäß Fig. II.

Zur Erläuterung des Verfahrensablaufs wird zunächst im wesentlichen auf F i g. I Bezug genommen. Entwurfsdaten für eine gedruckte Schaltung werden in einen Computer 1 eingegeben. Die Entwurfsdaten basieren auf einem vorgegebenen Rastermaß. Der Computer I ίο steuert einen Koordinatographen (selbsttätiges Zeichengerät) 2, welcher ein Originalbild (lay out) 3 zeichnet. Auf dem Originalbild, das im Maßstab 1 : 1 oder in einem größeren Maßstab gezeichnet werden kann, sind Lötaugen und Leiterbahnen eingezeichnet, die auf dem später zu erstellenden Vorlagefilm (F i g. 5) mit den Bezugszahlen 4 bzw. 5 bezeichnet sind.

Das Originalbild 3 wird mittels einer Reduktionskamera 6 auf einen Vorlagefilm 7 verkleinert. Bei dem Voriagetiim 7 handelt es sieh vorzugsweise um einen auch als Mutterfilm bezeichneten Posiiivfilm. d. h. transparenten Film, auf dem Linien, Punkte usw. geschwärzt auf klarsichtiger Folie vorliegen. Von diesem Vorlagefilm 7 werden zunächst im Kontaktkopierverfahren Negativkopien hergestellt, die in Fig. 1 als »Vorlagefilme 2, 3, usw.« bezeichnet sind. Auf diesen Negativkopien erscheinen Linien, Punkte usw. durchsichtig auf dunklem Grund. Der Vorlagefilm 7 oder Mutterfilm wird auf der VorlSijcnregistrierstanze 8 (F i g. 2) nach der daran fest angebrachten Rasterscheibe 9 ausgerichtet, was mit Hilfe einer besonderen Ausrichtvorrichtung IO (F ig. 4. 6) erfolgen kann, an welcher der Vorlagefilm 7 zu diesem Zweck lösbar zu befestigen is\. Der Vorlagefilm 7 wird nach erfolgter Ausrichtung auf die Rasterscheibe 9 an der Vorlagenregistrierstanze 8 im Bereich der Stanzwerkzeuge 11 (F i g. 2) durch Vakuum-Saugrillen 12 befestigt. Danach wird der Vorlagefilm 7 mit Hilfe der S'.anzwerkzeuge !! zur Herstellung ^von mindestens zwei Registrierlöchern !3 gestanzt. Im gezeigten Beispiel sind drei Registrierlöcher 13 vorgesehen. Die Registrierlöcher 13 sind so angebracht bzw. der Vorlagefilm 7 ist so auf die Rasterscheibe 9 eingestellt, daß die gedachte Verbindungslinie der Registrierlöcher 13 exakt parallel zu den Leiterbahnen der -Y-Achse des Koordinatensystems und exakt rechtwinklig zur V-Achse des Koordinatensystems verläuft. Der Vorlagefilm 7 bleibt nach dem Stanzen der Registrierlöcher 13 zunächst noch mit Hilfe der Vakuumsaugrillen 12 befestigt in der Stanzposition auf der Vorlagenregistrierstanze 8 liegen.

Zur Herstellung des Originalbildes 3 kann auch von einer geklebten Vorlage 14 ausgegangen werden.

Nunmehr werden alle zum Vorlagefilm 7 zugehörigen Negativkontaktkopien, d. h. die »Vorlagefilme 2. 3 usw.«, welche die zu einer bestimmten Leiterplatte gehörenden Filme für Leiterplattenvorderseite, Leiter-

5ί plattenrückseite. Lötstoppmasken etc. repräsentieren, nacheinander einzeln auf den auf der Vorlagenregistrierstanze 8 befindlichen Vorlagefilm 7 aufgelegt und danach ausgerichtet. Die Ausrichtung kann wiederum mit Hilfe der schon erwähnten Ausrichtvorrichtung 10

bo erfolgen. Nach dem Ausrichten werden alle Filme einzeln zur Bildung von Registrierlöchern 13 mit den Stanzwerkzeugen 11 der Vorlagenregistrierstanze 8 gestanzt.

Der Vorlagefilm 7 wird nunmehr von der Vorlagenresistrisrstanzs 8 abgenommen und zur Erstellung eine·; Bohrprogramms verwendet. Hierzu wird der Vorlagefilm 7 mittels der Registrierlöcher 13 auf einen Programmierplatz 15 positioniert aufgelegt. Danach wer-

den die einzelnen zu bohrenden Stellen, d. h. die Bestükkungslöcher 16 (Fig. 3). mit dem Programmiergerät (nicht dargestellt) angefahren und auf einem Datenträger, im vorliegenden Fall einem Lochstreifen i7. abgespeichert. Dieses »Einzclbohrmuster« wird dann mehr- ■; fach in den Absländen und der Nutzenzahl der noch /u beschreibenden Mehrfachnutzenkopien abgespeichert. Au/.-rdem werden im Randbereich der zu bohrenden Rohplatten 18 (Fig. 10) Registrierlöcher 19 einprogrammiert, die in Position und Abständen mit den Stanzwerkzeugen W einer Mehrfachnutzenregistrierstanze 20 (Fig. 6) bzw. den Stanzwerkzeugen 11 der insoweit bauglcichen Vorlagenregistrierstanze 8 übereinstimmen.

Zusätzlich werden zwei vorzugsweise außenlicgende Hilfsfanglöcher 21 miteinprogrammiert, die mit Hillsfangstiften 22 der Vorlagenregistrierstanze 8 bzw. 22' der Mehrfachnutzenregistrierstanze 20 übereinstimmen. Die Regisiiieilöcher !9 und die h'iifsfangiöcher 2i befinden sich auf einer geraden Linie.

Der Lochstreifen 17 wird einer Bohrmaschine 23, nämlich einer Mehrspindelleiterplattenbohrmaschine. zugeführt, und es werden mit dieser Bohrmaschine 23 mehrere bündig aufeinander gestapelte Rohplatten 18 gleichzeitig gebohrt. Dabei befindet sich im Mittelbereich des Plattenstapels eine zwischengelegte Kunststoffolie, beispielsweise eine getönte Polyesterfolie von etwa 0,2 mm Dicke, die zur Erzeugung eines (Mehrfachnutzen-JBohrbildes 24 mitgebohrt wird.

Das Bohrbild 24 kann auch auf andere Weise gewon- jo ne:i werden, wie in Fig. 1 ebenfalls angedeutet ist. Hierbei steuert der Computer 1 einen Lochstreifendrucker 25. welcher einen Lochstreifen 17' ausgibt, der das Bohrprogramm des schon beschriebenen Lochstreifens 17 enthält, d. h. auch eine Programmierung der Registrierlöcher 19 und der Hilfsfanglöcher 21. Der Lochstreifen der bereits erwähnten besonderen Ausrichtvorrichtung 10 erfolgen kann. Dieser Alisrichtvorgang ist in F i g. t dargestellt. Bei der Ausrichtung wird darauf geachtet daß die Bcstüekungsiöeher 16 des Bohrbildcs 24 innerhalb der Lölaiigen 4 der Mehil'achimlzenkopieri 27 positioniert sind. Hierbei werden Toleran/fehler zwischen den Bcstückungslöchern 16 des Bohrbildes 24 und den l.ötaugen 4 der Mehrfachnutzenkopien 27 im Toleranzbereich ausgemittelt. Zu große Toleranzabweichungen werden bei diesem Verfahrensschritt frühzeitig erkannt so daß die Fehlerquelle gesucht und sofort beseitigt werden kann. Bei bekannten Arbeitsweisen werden Fehler, wie sie hier visuell frühzeitig erkennbar sind, erst am Endprodukt, d. h. der fertigen Leiterplatte festgestellt und können dann nicht mehr beseitigt werden.

Nach dem erfolgten Ausrichten wird jede Mehrfachnutzenkopie 27 mit Hilfe der Stanzwerkzeuge 11' der Mehrfachnutzenregistrierstanze 20 zur Bildung von Registrieriochern 28 in den Mehrfachnutzenkopien 27 gestanzt. Sämtliche gestanzten Mehrfachnutzenkopien 27 sind jetzt absolut deckungsgleich bezüglich des auf die Rohplatten !8 aufzubringenden Leiterplattenbildes und bezüglich der Registrierlöcher 28.

Die Mehrfachnutzenkopien 27 können jetzt einzeln auf die gebohrten belichiungsfahigen Rohplattcn 18 paßgenau aufgelegt werden. Hierbei werden sowohl die Registrierlöcher 19 der Rohplatten 18 als auch die entsprechenden Registrierlöcher 28 der Mehrfachnutzenkopien 27 auf eine Registrierleiste 29. die in F i g. 9 ge zeigt ist, aufgenommen, die aufgrund der an ihr im Abstand der Registrierlöcher 19 bzw. 28 angebrachten Registrierstifle 30 für eine absolute Paßgenauigkeit sorgt. Anschließend wird die Rohplatte 18 belichtet und in bekannter Weise zur Bildung einer Leiterplatte weiterverarbeitet. Bei doppelseitigen Rohplatten können Vorder- und Rückseite gleichzeitig mit Hilfe der jeweils

17' wird dann analog dem schon beschriebenen Verf;:h- zugehörige" Mchriachriutzcrikopicn 27 belichtet wei-

rensablauf der Bohrmaschine 23 zugeführt.

Die dem Vorlagefilm 7 zugehörigen Negativkontaktkopien, d. h. die »Vorlagefilme 2. 3 usw.« werden einer Repetier-Kopiermaschine 26 zugeführt. Auf dieser Repetier-Kopiermaschine werden die Negativkontaktkopien nacheinander einzeln zu Mehrfachnutzenkopien 27 verarbeitet. Die Repetier-Kopiermaschine 26 besitzt Registrierstifte (nicht dargestellt), die parallel zu einer Achse des Koordinatensystems, in diesem Fall der X-Achse. ausgerichtet sind. Die gestanzten Negativkontaktkopien werden hierbei mittels ihrer Registrierlöcher 13 und der erwähnten Registrierstifte auf der Kopierscheibc der Repetier-Kopiermaschine 26 positioniert oder aber durch eine Übernahmevorrichtung von der Kopierscheibe automatisch übernommen. Ergebnis dieses an sich bekannten Verfahrensschrittes sind verschiedene aber für eine Leiterplatte zusammenpassende Mehrfachnutzenkopien 27.

Nunmehr wird das Bohrbild 24 mit seinen Hilfsfanglöchern 21 auf die Hilfsfangstifte 22' der Mehrfachnutzenregistrierstanze 20 aufgenommen, d. h. positioniert. Das Bohrbild 24 wird dann im Stanzbereich mittels der Vakuumsaugrillen 12' (F i g. 6) angesaugt und festgelegt, wobei sich die Registrierlöcher 19 des Bohrbildes 24 exakt unter den Stanzwerkzeugen 11' der Mehrfachnutzenregistrierstanze 20 befinden.

Auf das auf der Mehrfachnuizenregistrierstanze 20 fest liegende Bohrbild 24 werden dann nacheinander die verschiedenen aber zu derselben Leiterplatte ^enörenden Mehrfachnutzenkopien 27 einzeln aufgelegt und zum Bohrbild 24 ausgerichtet, was wiederum mit Hilfe den. was schematisch in F i g. 8 angedeutet ist.

Das Verfahren kann dadurch eine vorteilhafte Abwandlung erfahren, daß aas Bohrbild 24 zur Vorlagenregistrierstanze 8 zurückgeführt und dort mit Hilfe seiner Hilfsfanglöcher 21 und der an der Vorlagenregistrierstanze befindlichen Hilfsfangstifte 22 positioniert und durch die Vakuurnsaugrillen 12 angesaugt wird. Das auf der Vorlagenregistrierstanze 8 festgehaltene Bohrbild übernimmt dann als Ausrichtvorlage die beschriebene Funktion des Vorlagefilms 7 (Mutterfilm). Diese Verfahrensvariante trägt dazu bei, Toleranzfehler weitgehend auszuschalten. Die Arbeitsweise bei zur Vorlagenregistrierstanze 8 zurückgeführtem Bohrbild 24 ist in F i g. 4 il'ustriert.

Die Mehrfachnutzenregistrierstanze 20 kann mit der Vorlagenregistrierstanze 8 baugleich sein, so daß der Vorlagefilm 7 und die Mehrfachnutzenkopien 27 auf ein und derselben Stanze verarbeitet werden können. Lediglich für die Vorlagenregistrierstanze 8 ist allerdings die erwähnte Rasterscheibe 9 zum Ausrichten des Vorlagefilms 7 erforderlich.

Die beiden Stanzen 8, 20 sind vorstehend bereits weitgehend beiläufig beschrieben worden. Zu ihrer näheren Erläuterung wird nunmehr auf die F i g. 2, 4. 6. 11 und ! 2 Bezug genommen. Wie aus diesen zum Teil schematischen Darstellungen hervorgeht, besitzen beide Stanzen einen Auflagetisch 31 bzw. 31'. der in beiden Fällen als Durchlichtkasten 36 (F i g. 11) ausgebildet ist. so daß bei der Durchführung des Verfahrens eine von unten durchleuchtbare Tischplatte 37 zur Verfügung sieht, die bei der Vorlagenregistrierstanze 8 mit einem

speziellen Raster? versehen ist.

Die Zeichnungen lassen erkennen, daß auf einer Seite des Auflagetisches 31, 3Γ in einer geradlinigen Reihe mit gleichen Abständen Registrierlochstanzwcrkzeuge 11,11' angebracht sind. Vorgesehen sind sieben elektromagnetisch betätigte Stanzwerkzeuge in gleichen Abständen von 80 mm. Mitten in den Abständen zwischen jeweils zwei Re_bistrierlochstanzwerkzeugen 11 bzw. 11' sind jeweils die Hilfsfangstifte 22 bzw. 22' angebracht Auch auf der Außenseite der beiden äußeren Registrierlochstanzwerkzeuge befindet sich jeweils ein Hilfsfangstift. Sämtliche Hilfsfangstifte sind genau auf der gedachten geradlinigen Verbindunglinie der Stanzwerkzeuge angeordnet und stehen wahlweise nach oben über den Auflagetisch 31 bzw. 31' vor, damit das Bohrbild 24 mit seinen Hilfsfanglöchern 21 aufgenommen werden kann. Die Hilfsfangstifte 22 bzw. 22' sind jeweils konzentrisch von der kreisringförmigen Vakunmsaiiirrillp 17 h7u/ \Ύ umophpn ujrtnixrrh Pilmp tinrf

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Bohrbild sicher auf dem Auflagetisch 31,31' fixiert werden können.

Die Ausrichtvorrichtung 10 ist mit dem Auflagetisch nicht fest verbunden, sondern haftet darauf durch Eigengewicht, Ansaugung od. dgl. und kann nach Aufhebung der Haftung beliebig auf dem Auflagetisch verschoben werden. An der Ausrichtvorrichtung befinden sich zwei zueinander feststehende Greifarme 32, an welchen die Filme, die Mehrfachnutzenkopien und das Bohrbild lösbar angebracht werden können.

Die Ausrichtvorrichtung 10 ist dabei so ausgebildet, daß die Greifarme 32 durch Einstellschrauben 33 bis 35 parallel zur Auflagetischplatte 31 bzw. 3Γ in allen Richtungen bewegbar sind.

Die Anordnung der Hilfsfangstifte 22, 22' an der Vorlagenregistrierstanze 8 bzw. an der Mehrfachnutzenregistrierstanze 20 ist so getroffen, daß jeweils nur zwei Hilfsfangstifte über den Auflagetisch 31, 3Γ nach oben vorstehend ausgefahren sind, wie es zur Aufnahme des Bohrbildes 24 erforderlich ist, während die nicht gebrauchten Hilfsfangstifte eingezogen sind. Die Aktivierung der Stanzwerkzeuge 11,11' und der Hilfsfangstifte 22,22' erfolgt dabei zweck-näßig so, daß die Stanzwerkzeuge und die zugehörigen Hilfsfangstifte paarweise zum mittleren Stanzwerkzeug zugeschaltet werden. Die Betätigung der Hilfsfangstifte wird nachfolgend unter Bezugnahme auf F i g. 11 und 12 am Beispiel der Vorlagenregistrierstanze 8 näher erläutert. Die Mehrfachnutzenregistrierstanze 20 ist entsprechend ausgebildet.

Die Werkzeugträger 38 für die Hilfsfangstifte 22 und die Werkzeuggrundplatten 39 der Stanzwerkzeuge 11, von denen in Fig. 12 nur die Schnittplatten dargestellt sind, sind abwechselnd nebeneinanderliegend in einem Gehäuse 40 geradlinig justiert befestigt und befinden sich mit ihren oberen Flächen in der Ebene der Tischplatte 37. Der Durchlichtkasten 36 ist justierbar mit dem Gehäuse 40 zu einer starren Einheit verbunden.

An der Unterseite jeden Werkzeugträgers 38 ist ein Lagerbock 41 befestigt, der einen zweiarmigen Hebel 42 mittels eines Lagerzapfens 43 schwenkbar lagert. Unterhalb des Hebels 42 befindet sich eine drehbar im Gehäuse 40 gelagerte Nockenwelle 44. an welcher für jeden Hebel 42 eine Nockenscheibe 45 befestigt ist. Der Hebel 42 wird der Nockenscheibe 45 durch eine Schraubendruckfeder 46 ständig mit seinem einen Armende angedrückt. Die Nockenwelle 44 ist seitlich aus aem Gehäuse 40 herausgeführt und an ihrem Ende mit einem Betätigungsdrehknopf 47 (F i g. 2) fest verbunden. Dem anderen Armende des Hebels 42 liegt ein Stößel 48 auf.

der in einer senkrechten Bohrung des Werkzeugträgers 38 toleranzarm verschiebbar geführt ist. Am oberen Ende des Stößels 48 und damit konzentrisch ist der Hilfsfangstift 22 befestigt, der mit dem Stößel 48 einteilig ausgeführt sein kann.

Zwischen der Unterseite des Werkzeugträgers 38 und einer Ringschulter 49 am unteren Stößelende ist eine den Stößel 48 umgebende Schraubendruckfeder 50 eingespannt. Die Federkräfte der Federn 46 und 50 sind unter Berücksichtigung der Federabstände zum Lagerzapfen 43 so gewählt, daß das von der Feder 50 auf den Hebel 42 ausgeübte rechtsdrehende Drehmoment kleiner ist, als das von der Feder 46 ausgeübte linksdrehende Drehmoment. Hierdurch wird sichergestellt, daß der Hebel 42 stets der Nockenscheibe 45 anliegt. Die Feder 50 sorgt dafür, daß der Hilfsfangstift 22 eingezogen wird, wenn bei Drehung der Nockenwelle 44 die Nokkenscheibe 45 den Hebel 42 ausgehend von der gezeichnptpn I airp im I Ihr^picrprcinn vpr^r'hii/onL·!

Die insgesamt acht Nockenscheiben 45 sind auf der Nockenwelle paarweise in übereinstimmender Winkelstellung befestigt, wobei sich das mittlere Stanzwerkzeug 11 in der Mitte zwischen den Nocken jeden Paares befindet. Die Nockenpaare sind so angebracht, daß jeweils nur zwei Hilfsfangstifte ausgefahren sind. Die Einstellpositionen der Nockenwelle können gerastet sein (nicht dargestellt). Es ist eine Nullstellung für die Nokkenwelle vorgesehen, in welcher alle Hilfsfangstifte 22 eingezogen sind.

Aus F i g. Π ist auch der Anschluß der Vakuum-Saugrille 12 an eine Unterdruckleitung 51 ersichtlich.

Hierzu 6 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum paßgenauen Lochen von Filmen bei der Herstellung einer gedruckten Schaltung auf einer gebohrten Rohplatte, wobei eine paßgenaue Mehrfachnutzenkopie aus einem Vorlagefilm erzeugt wird, der ein einzelnes Schaltungsbild eines nach einem Raster erstellten Originals (lay out) enthält, wobei in den nach den Koordinaten des Bildrasters ausgerichteten Vorlagefilm mindestens zwei Registrierlöcher eingestanzt werden, worauf der Vorlagefilm und Mehrfachnutzenkopierfilm relativ zueinander parallelverschoben und der Mehrfachnutzenkopierfilm in durch die Registrierlöcher im Voriagefilm definierten Lagen wiederholt entsprechend der gewünschten Nutzenanzahl mit dem Einzelbild des Vorlagefilms zur Bildung der Mehrfachnutzenkopie belichtet wird, wobei getrennt bei der Bohrung der rohplatten ein Bohrbild aus einer zwisehen zwei hohpiatten eingelegten rolle erstellt wird, das mit Registrierlöchern versehen ist und als Ausrichtehilfe zur allseitigen Ausmittlung von Toleranzabweichungen zwischen den Bohrlöchern und dem Schaltungsbild verwendet wird, wobei die Belichtungsposition zwischen Rohplatte und Mehrfachnutzenkopie durch Registnerlöcher festgelegt ist. dadurch gekennzeichnet, daß das Bohrbild entsprechend dem Me'nrfachnutzen hergestellt wird und bei seiner Herstellung mindestens zwei HilfsfanglX'lier in definierter Lage zu den Registrierlöchern gebohrt werden, mit deren Hilfe das Bohrbild positioniert wirci, bevor es anschließend Iagefixiert wird, worauf die Melirfachnutzenkopie auf das positionierte und lagefixierte Bohrbild aufgelegt und gegenüber diesem unter allseitiger Ausmittlung von Toleranzabweichungen ausgerichtet wird, und wonach in die in ihrer ausgerichteten Lage befindliche Mehrfachnutzenkopie mit den Registrierlöchern des Bohrbildes deckungsgleiche Registrierlöcher eingestanzt werden.

2. Verfahren nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß auf das dem Mehrfachnutzen entsprechende Bohrbild dem Vorlagefilm entsprechende, der Erstellung der Mehrfachnuizenkopien dienende Negativkontaktkopien unter allseitiger Ausmittlung von Toleranzabweichungen ausgerichtet werden, wobei das Bohrbild zuvor mit seinen Hilfsfanglöchcrn positioniert und anschließend lagefixiert wird, worauf in die Negativkontaktkopien mit den Registrierlöchcrn des Bohrbildes dcckungsleiche Registrierlöcher eingestanzt werden.

3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2. mit einem Auflagetisch, der eine transparente von unten belcuchtbarc Rasters"heibe als Tischplatte aufweist, wobei an einer Seite des Tisches mehrere in einer geradlinigen Reihe mit gleichen Abständen angeordnete Rcgistricrlochstanz.cn angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Abstand zwischen jeweils zwei Rcgistrierlochstanzen (11) jeweils ein den HÜfsfanglöchern (21) entsprechender und in der geradlinigen Reihe der Registrierlochstanzen befindlicher ausfahrbarer Hilfsfangstift (22) angeordnet ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3. dadurch gekennzeichnet, daß auch auf der Außenseite der beiden äußeren Registrierlochsüinzen (11) jeweils ein Hilfsfangslift (22) ungeordnet ist.

5. Vorrichtung nach den Ansprüchen 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfsfangstifte (22) jeweils von einer konzentrischen Vakuumsaugrilie (12) ;um Lagefixieren des Vorlagefilms (7) bzw. c^es Bohrbildes (24) umgeben sind.