DE3735798A1 - Method and device for the electrostatic coating of electrical printed circuit boards - Google Patents

Method and device for the electrostatic coating of electrical printed circuit boards

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Abstract

The invention relates to a method for the electrostatic coating of electrical printed circuit boards having through-holes as a soldering point for connecting leads. This method is characterised by the fact that the printed circuit boards which are transported continuously in the suspended position are coated on one side, then turned, coated on the other side, and both coating layers are then immediately dried at the same time. The invention furthermore also comprises a device for electrostatic coating of electrical printed circuit boards.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum elektrostatischen Lackieren von elektrischen Leiterplatten mit durchgehenden Bohrungen als Lötstellen für Anschluß- oder Verbindungsleitungen.The invention relates to a method and a device for electrostatic painting of electrical Printed circuit boards with through holes as solder joints for connecting or connecting lines.

Elektrische Leiterplatten bestehen aus einer Kunststoffplatte, z.B. einer Epoxydharzplatte, die beidseitig kupferkaschiert ist und die nach dem Ätzen die Leiterbahnen und Anschlußstellen trägt. Zum Isolieren der elektrischen Leiterplatten werden nach verschiedenen bekannten Verfahren dünne Kunststoffüberzüge aufgetragen. Zu den bekannten Lackauftragsverfahren gehört das Aufstreichen mittels eines Rakels, Tauchen, Spritzen und auch das elektrostatische Beschichten. Das elektrostatische Lackieren von elektrischen Leiterplatten ist in der DE-OS 17 72 976 ausführlich geschildert. Zwischen einem Sprühkopf und der zu lackierenden Leiterplatte wird Hochspannung erzeugt, wobei die Leiterplatte an Erdpotential liegt. Aufgrund des hohen elektrischen Potentials zwischen dem rotierenden Sprühkopf und der Leiterplatte werden Lacktröpfchen auf die dem Sprühkopf zugewandte Oberfläche der Leiterplatte befördert, die auf der Oberfläche der Leiterplatte zu einem Lackfilm verschmelzen. Electrical circuit boards consist of one Plastic sheet, e.g. an epoxy resin plate, the is copper-clad on both sides and that after the etching Conductor tracks and connection points carries. To isolate the electrical circuit boards are made according to different known methods applied thin plastic coatings. This is part of the well-known paint application process Spreading with a squeegee, dipping, spraying and also electrostatic coating. The electrostatic Painting of electrical circuit boards is in the DE-OS 17 72 976 described in detail. Between one Spray head and the circuit board to be painted High voltage is generated, the circuit board at ground potential lies. Due to the high electrical potential between the rotating spray head and the circuit board Paint droplets on the surface facing the spray head the printed circuit board which is on the surface of the Merge the circuit board into a lacquer film.  

Im praktischen Betrieb solcher elektrostatischen Lackbeschichtungsanlagen wurde so verfahren, daß die Leiterplatten auf Papier flach liegend horizontal an der Lackierstation vorbei bewegt wurden. Nach dem Trocknen der Lackschicht wurde die Leiterplatte gewendet und ihre Großfläche in gleicher Weise beschichtet, die dann ebenfalls getrocknet werden mußte. Nachteilig bei dieser Verfahrensweise ist, daß das zweimalige Lackieren und zweimalige Trocknen zeit- und kostenaufwendig ist, aber auch, daß die zuerst aufgebrachte Lackschicht zweimal getrocknet wird, nämlich einmal wenn sie selbst getrocknet wird und zum anderen wenn die Lackschicht der gegenüberliegenden Fläche getrocknet wird. Dadurch wird die Konsistenz der beiden Lackschichten auf den beiden Flächen der Leiterplatten unterschiedlich. Es kann sogar passieren, daß die zuerst aufgebrachte Lackschicht beim Trocknen der zweiten Lackschicht beschädigt und damit die Leiterplatte unbrauchbar wird.In the practical operation of such electrostatic Paint coating systems were operated so that the PCBs on paper lying flat horizontally on the Painting station were moved past. After drying the The printed circuit board and theirs were coated Large area coated in the same way, which then also had to be dried. A disadvantage of this The procedure is that painting twice and drying twice is time consuming and costly, however also that the first coat of paint applied twice is dried, namely once when it is dried itself and on the other hand if the lacquer layer of the opposite surface is dried. This will make the Consistency of the two layers of paint on the two surfaces of the circuit boards different. It can even happen that the layer of lacquer applied first when drying the second layer of lacquer damaged and thus the circuit board becomes unusable.

Aus der DE-OS 33 04 648 ist es beim elektrostatischen Aufbringen eines Lackfilms auf Magnetbänder bekannt, gleichzeitig auf beide Flächen des Bandes die Lackdispersion elektrostatisch aufzubringen und die beiden Lackschichten anschließend gleichzeitig zu trocknen. Dieses bekannte Verfahren mit gegenüberliegend angebrachten Sprühdüsen ist aber nur anwendbar für das Beschichten durchgehender Bänder, denn beim Beschichten von in Abständen an den Sprühdüsen vorbeigeführten Teilen, wie Leiterplatten, würden in den Abständen zwischen aufeinanderfolgenden zu beschichtenden Teilen die Sprühströme aus den gegenüberliegenden Düsen aufeinanderprallen und unkontrolliert verwirbeln, so daß aufgrund dieser Störungen eine definierte Schichtdicke nicht eingehalten werden kann. Außerdem erfordert eine Anordnung der Sprühdüsen auf beiden Seiten des Bandes, wie sie bei dem Verfahren gemäß der DE-OS 33 04 648 vorgesehen ist, verhältnismäßig viel Raum.From DE-OS 33 04 648 it is electrostatic Applying a lacquer film to magnetic tapes known on both surfaces of the belt at the same time Apply the paint dispersion electrostatically and the two Then dry paint coats at the same time. This known methods with oppositely attached Spray nozzles can only be used for coating continuous tapes, because when coating in Distances passed by the spray nozzles, such as Printed circuit boards, would be in the intervals between successive parts to be coated Spray flows from the opposite nozzles collide and swirl uncontrollably, so that  a defined layer thickness due to these disturbances can be observed. It also requires an arrangement the spray nozzles on both sides of the belt, as in the case of the The method according to DE-OS 33 04 648 is provided, relatively much space.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu schaffen, das bzw. die ein rasches, qualitativ einwandfreies und kostengünstiges Lackieren ermöglicht. Die entsprechende Vorrichtung soll mit geringem Platzbedarf auskommen.The invention has for its object a method and to create a device that provides a quick, qualitatively perfect and inexpensive painting enables. The corresponding device should be low Space requirements.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß die hängend transportierten Leiterplatten auf einer Seite lackiert, dann gewendet, auf der anderen Seite lackiert und unmittelbar danach während des Weitertransports getrocknet werden. Der Unterschied zu der bisher bekannten Verfahrensweise besteht demgemäß darin, daß die Leiterplatten unmittelbar aufeinanderfolgend beidseitig lackiert werden, wobei zwischen dem Auftragen des Lacks auf der einen und auf der anderen Fläche die Leiterplatten gewendet werden, während sie von der ersten Lackierstation zur Wendestation und von dieser zur zweiten Lackierstation und den Trocknungsofen mittels einer Transporteinrichtung kontinuierlich weiterbewegt werden.To solve this problem, the invention suggested that the hanging transported circuit boards painted on one side, then turned, on the other Painted side and immediately afterwards during the Further transport to be dried. The difference to that Previously known procedure accordingly consists in that the printed circuit boards in succession on both sides be painted, being between the application of the paint the one and on the other surface the circuit boards be turned while being from the first painting station to the turning station and from this to the second painting station and the drying oven by means of a transport device be continuously moved on.

Das erfindungsgemäße Verfahren vereint den Vorteil des schnellen kostengünstigen Beschichtens mit dem einer gleichmäßig guten Qualität der Lackschichten auf beiden Seiten der Leiterplatte. Das Wenden der Leiterplatten vor dem Auftragen der zweiten Lackschicht ermöglicht auch eine raumsparende Anordnung der Lackierstationen auf derselben Seite der Transporteinrichtung, so daß nur eine verhältnismäßig klein dimensionierte Kammer für die Aufnahme der Lackierstationen der Wendestation und des Trocknungsofens benötigt wird, die deshalb in Containern transportfähig gestaltet werden kann.The inventive method combines the advantage of fast, inexpensive coating with one equally good quality of the paint layers on both Sides of the circuit board. Turning the circuit boards forward the application of the second layer of lacquer also enables  space-saving arrangement of the painting stations on the same Side of the transport device, so that only one relatively small chamber for the recording the painting stations of the turning station and the Drying oven is needed, which is why in containers can be made transportable.

Wenn die hängenden Leiterplatten während des Lackierens und Trocknens mittels Endlosband oder -kette transportiert werden, ist die Bedienung beim Aufhängen der zu beschichtenden Leiterplatten und Abnehmen der beschichteten Leiterplatten von der Transporteinrichtung von einer Steile aus möglich.If the hanging circuit boards during painting and Drying transported by endless belt or chain is the operation when hanging the coating printed circuit boards and removing the coated PCBs of the transport device from a steep possible.

Die erfindungsgemäß vorgesehene Vorrichtung zum elektrostatischen Lackieren von elektrischen Leiterplatten mit einer Lackierstation, einem Trocknungsofen innerhalb einer staubarmen Kammer und einer an der Lackierstation vorbei und durch den Ofen sowie aus der Kammer herausführenden Transporteinrichtung ist gekennzeichnet durch eine erste Lackierstation, eine in Transportrichtung darauffolgende Wendestation, gefolgt von einer zweiten Lackierstation unmittelbar vor der Eintrittsöffnung des in Transportrichtung folgenden Trocknungsofens. Die bevorzugt vorgesehene in einer Horizontalebene umlaufende Endloskette kann in dem durch die Kettengliedlänge vorgegebenen Rastermaß mit Stäben bestückt werden, die durch die als Hohlniete ausgebildeten Kettengelenke gesteckt werden. An den Stäben sind unten Haken zum Anhängen der Leiterplatten in vertikaler Erstreckung vorgesehen. Der Kopf der Stäbe ist wie die Endloskette in Schienen geführt und wird an der Wendestation durch geeignete Mittel um 180° gedreht. Dazu kann der Kopf der Stäbe in einer Ausführung z.B. als Ritzel ausgebildet sein, welches an der Wendestation mit einer Zahnstange in Eingriff gelangt, die das Ritzel um eine halbe Umdrehung mitnimmt. The inventive device for electrostatic painting of electrical circuit boards with a painting station, a drying oven inside a low-dust chamber and one at the painting station over and through the oven and out of the chamber leading transport device is marked through a first painting station, one in the direction of transport subsequent turning station, followed by a second Painting station immediately before the entrance opening of the in the transport direction of the following drying oven. The preferably provided revolving in a horizontal plane Endless chain can in that by the chain link length given grid dimensions can be equipped with rods that through the chain links designed as hollow rivets be put. There are hooks on the bottom of the bars Attach the circuit boards in a vertical extension intended. The head of the bars is like the endless chain in Guided rails and is carried out at the turning station suitable means rotated by 180 °. The head of the Rods in one version e.g. be designed as a pinion, which engages with a rack at the turning station reaches, which takes the pinion by half a turn.  

Der Kopf der Stäbe kann aber auch als Kreuzkopf ausgebildet sein, wobei in dem Transportweg des Stabkopfes Anschläge vorgesehen sind, die ein Drehen des Kopfes und des Stabes sowie der daran hängenden Leiterplatte um 180° bewirken.The head of the bars can also be designed as a cross head be, with stops in the transport path of the rod head are provided, which is a rotation of the head and the rod and the attached circuit board by 180 °.

Anhand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels wird die Erfindung näher erläutert.Using the shown in the drawing The embodiment is explained in more detail.

Fig. 1 zeigt die Vorrichtung in Draufsicht und Fig. 1 shows the device in plan view and

Fig. 2 in einer Seitenansicht. Fig. 2 in a side view.

Eine staubarme Kammer 1 enthält eine erste Lackierstation 2 zum elektrostatischen Lackieren der einen Seite von Leiterplatten 3, die an einer Endloskette 4 vertikal hängend mit gleichbleibender Geschwindigkeit durch die Kammer 1 bewegt werden.A low-dust chamber 1 contains a first painting station 2 for electrostatically painting one side of printed circuit boards 3 , which are moved vertically hanging on an endless chain 4 through the chamber 1 at a constant speed.

Nachdem die in der Sprühstellung befindliche Leiterplatte 3 den Sprühkegel 5 der ersten Lackierstation 2 verlassen hat, gelangt sie zu einer Wendestation 6, an der die Leiterplatte 3 gewendet, d.h. um eine vertikale Achse um 180° gedreht wird. Anschließend gelangt die gewendete Leiterplatte 3 in den Einflußbereich einer zweiten Lackierstation 7, durch welche die andere Seite der Leiterplatte mit einem Lackfilm beschichtet wird. Hinter jeder Lackierstation 2, 7 ist eine Absaugung 8 angeordnet, die mit einem Filtertuch überspannt ist, an dem Lackreste hängen bleiben. After the printed circuit board 3 in the spray position has left the spray cone 5 of the first painting station 2 , it arrives at a turning station 6 , at which the printed circuit board 3 is turned, that is to say rotated by 180 ° about a vertical axis. Then the flipped circuit board 3 reaches the area of influence of a second painting station 7 , through which the other side of the circuit board is coated with a paint film. A suction device 8 is arranged behind each painting station 2 , 7 and is covered with a filter cloth on which paint residues remain.

Nach dem Verlassen der zweiten Lackierstation 7 gelangt die nun auf beiden Seiten elektrostatisch mit einem Lackfilm beschichtete Leiterplatte 3 in den Trocknungsofen 9, der die Rückwand und die der Lackierstationen 2, 7 gegenüberliegenden Seite der Kammer 1 einnimmt. In dem Trocknungsofen 9 werden beide Lackschichten auf den Flächen der Leiterplatten 3 gleichzeitig getrocknet.After leaving the second painting station 7 , the circuit board 3 now electrostatically coated with a paint film on both sides enters the drying oven 9 , which takes up the rear wall and the side of the chamber 1 opposite the painting stations 2 , 7 . In the drying oven 9 , both layers of paint on the surfaces of the circuit boards 3 are dried simultaneously.

Nach dem Verlassen des Trocknungsofens 9 gelangen die immer noch an der Endloskette 4 hängenden Leiterplatten 3 an die Stelle 10 außerhalb der Kammer 1, von der aus die Bedienung erfolgen kann, d.h. an dieser Stelle können beschichtete Leiterplatten 3 von der Transporteinrichtung abgenommen und neue zu beschichtende Leiterplatten 3 zum Transport durch die Kammer 1 angehängt werden.After leaving the drying oven 9 , the circuit boards 3 still hanging on the endless chain 4 arrive at the point 10 outside the chamber 1 from which the operation can take place, ie at this point coated circuit boards 3 can be removed from the transport device and new ones to be coated Printed circuit boards 3 are attached for transport through the chamber 1 .

Durch eine Tür 11 ist die Kammer 1 nach außen staubarm abgeschlossen und das Innere der Kammer 1 zugänglich.The chamber 1 is closed to the outside with little dust by a door 11 and the interior of the chamber 1 is accessible.

Die Leiterplatten 3 hängen, wie am besten aus Fig. 2 ersichtlich ist, an Stäben 12, die durch die als Hohlniete ausgebildeten Gelenke der Endloskette 4 von oben nach unten durchgesteckt sind und mit ihrem Kopf in Schienen 13 geführt und mit schon erwähnten nicht dargestellten Mitteln versehen sind, um ein Wenden der an ihnen hängenden Leiterplatten 3 an der Wendestation 6 zu ermöglichen.The circuit boards 3 hang, as can best be seen from FIG. 2, on rods 12 , which are pushed through the joints of the endless chain 4 designed as hollow rivets from top to bottom and are guided with their heads in rails 13 and by means not already shown are provided in order to make it possible to turn the circuit boards 3 hanging on them at the turning station 6 .

Claims (5)

1. Verfahren zum elektrostatischen Lackieren von elektrischen Leiterplatten mit durchgehenden Bohrungen als Lötstellen für Anschluß- oder Verbindungsleitungen, dadurch gekennzeichnet, daß die in hängender Lage fortlaufend transportierten Leiterplatten auf einer Seite lackiert, dann gewendet, auf der anderen Seite lackiert und unmittelbar danach beide Lackschichten gleichzeitig getrocknet werden.1. A method for the electrostatic painting of electrical circuit boards with through holes as soldering points for connecting or connecting lines, characterized in that the continuously transported printed circuit boards are painted on one side, then turned, painted on the other side and immediately afterwards both layers of paint simultaneously be dried. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiterplatten in einer staubarmen Kammer lackiert und getrocknet werden.2. The method according to claim 1, characterized in that the Painted circuit boards in a low-dust chamber and be dried. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiterplatten an einer Stelle an eine Endloskette oder an ein Endlosband gehängt, in eine staubarme Kammer gefördert und darin einer ersten Lackierstation zugeführt werden, anschließend zu einer Wendestation weiterbewegt, in gewendeter Lage einer zweiten Lackierstation zugeführt werden, unmittelbar anschließend durch einen Trocknungsofen in der Kammer bewegt und schließlich nach Verlassen der Kammer an derselben Stelle von der Endloskette oder dem Endlosband abgehängt werden. 3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the PCBs in one place on an endless chain or hung on an endless belt, in a low-dust chamber promoted and in it a first painting station be fed, then to a turning station moved on, in the turned position of a second Paint station are fed immediately then through a drying oven in the chamber moved and finally after leaving the chamber same place from the endless chain or the endless belt be left behind.   4. Vorrichtung zum elektrostatischen Lackieren von elektrischen Leiterplatten mit einer Lackierstation, einem Trocknungsofen innerhalb einer staubarmen Kammer und einer die Leiterplatten an der Lackierstation vorbei und durch den Ofen sowie aus der Kammer herausführenden Transporteinrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß hinter der ersten Lackierstation (2) eine Wendestation (6) für die an der Transporteinrichtung (4) hängenden Leiterplatten (3) und eine zweite Lackierstation (7) unmittelbar vor der Eintrittsöffnung des Trocknungsofens (9) angeordnet sind.4. Apparatus for electrostatically painting electrical circuit boards with a painting station, a drying oven within a low-dust chamber and one of the boards past the painting station and through the oven and out of the chamber transport device, characterized in that behind the first painting station ( 2 ) Turning station ( 6 ) for the printed circuit boards ( 3 ) hanging on the transport device ( 4 ) and a second painting station ( 7 ) are arranged directly in front of the inlet opening of the drying oven ( 9 ). 5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Transporteinrichtung (4) eine in einer Horizontalebene umlaufende Endloskette ist, in die in dem durch die Kettengliedlänge vorgegebenen Rastermaß Stäbe (12) mit Haken zum Anhängen der Leiterplatten (3) in vertikaler Lage eingesteckt sind, daß die mit einem Kopf versehenen Stäbe (12) in Schienen (13) geführt sind, im Verlaufe derer eine Wendestation (6) gebildet ist, an der Mittel zum Drehen des Kopfes der Stäbe (12) vorgesehen sind.5. The device according to claim 4, characterized in that the transport device ( 4 ) is an endless chain rotating in a horizontal plane, in which in the predetermined by the chain link length bars ( 12 ) with hooks for attaching the circuit boards ( 3 ) inserted in a vertical position are that the headed rods ( 12 ) are guided in rails ( 13 ), in the course of which a turning station ( 6 ) is formed, on which means for rotating the head of the rods ( 12 ) are provided.
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