JP2005508816A - フレキシブルなフラット材料、特に回路基板を移送する装置 - Google Patents

Abstract

回路基板（１２）用の処理装置（１１）において、ローラ対（２０、２１）間で回路基板（１２）を案内する移送システムが提案される。ローラ対は、ローラトラック（１７、１８）内に配置されており、そのローラトラックは制限された端縁領域（１６）内で回路基板（１２）の端縁に対して平行に延びている。ローラは、その軸線（２２）および軸（２３）において移送方向（１４）ないしそれに対する垂直線に対して角度（α）で配置されているので、ローラは回路基板（１２）上に横方向に作用する引張り応力をもたらし、それによって回路基板を強化する。それによってメッキ、エッチング、クリーニングのような処理装置を通して、回路基板（１２）の有効領域（１５）において接触のない移送が可能である。

Description

＜技術分野と背景技術＞
本発明は、処理装置内でフレキシブルなプレート形状またはシート形状のフラット材料、特に回路基板を移送する装置に関するものであり、フラット材料は端縁領域を捕捉される。

電子的な構成素子などを配置するための、電気回路用の回路基板は、通常、電気的に絶縁性の基板からなり、その上に光学的、化学的ないし電気化学的な方法によって導体路が設けられる。これは、処理装置内で行われ、処理装置内で回路基板は、フォトレジストの現像、エッチング、摩擦などのように、多くは液状の処理剤によって処理される。基板は、部分的に極めて薄く、かつ部分的には５μｍのコーティングを有する２５μｍの厚みしか持たない。従って基板は、フレキシブルな材料からなるので、ほとんどシート状またはフィルム状である。

これらのフラット材料は、処理装置内で、処理の種類にも従って、種々の方法で、特にドラム対ないしローラ対の間で移送され（ＤＥ１９６２８７８４Ａ）、それらは、たとえばメッキ装置内で、電気的な接触ローラによって端縁領域において接触される。

また、多くの処理にとって有害な、ローラ対による細片状の被覆を防止するために、ふらつきディスクの種類に従って形成された装置も、すでに知られている（ＤＥ１９７４８３３７Ａを参照）。

また、片側だけ処理された回路基板を、負圧を供給されるバンドによって「懸下して」移送することも、すでに知られている（ＤＥ１９５０９３１３）。

さらに、ＤＥ４３３９２６３Ａ１からは、回路基板を処理装置を通して案内することが知られており、その処理装置内では回路基板の端縁領域が、互いに対して開く方向へ案内されている吸込みバンド上で案内される。それによって、回路基板の中央領域をほとんど接触なしで案内することは可能であるが、バンドによって必要とされる端縁領域は極めて幅広であって、それは大体において受け入れられない。さらに、特に腐食性の化学薬品による、湿式処理の場合には、吸込み装置内へ場合によっては吸い込まれた液体が問題をもたらす可能性がある。

＜課題と解決手段＞
本発明の課題は、フラット材料を接触なしで、かつ利用可能な領域をほとんど制限することなしに、処理装置を通して移送することのできる装置を提供することである。

この課題は、請求項１の特徴によって解決される。互いに対して、ないしはフラット材料上へ押圧されるローラ対は、ローラトラック内に配置されており、そのローラトラックはフラット材料の、移送方向に対して平行に延びる端縁領域上に延びており、従って利用可能な中央領域が損なわれることはない。この領域は、ローラの接触面とフラット材料の表面との間に外側へ向けられたある程度の相対運動をもたらす、外側へ向かって作用する引張り応力を比較的強く受けるが、これらの面はもともと回路基板にとっては重要ではない。ローラの常に外側へ向けられている走行方向、すなわち移送方向に対して横方向に向けられた移送成分、にもかかわらず、ローラトラックは狭い平行な細片上に制限されたままとなる。従ってローラの各々は、外側への引張り力を発生させ、それがフラット材料端縁に沿って変位する。

ローラが移送方向に対して傾けられる角度は、極めて小さくすることができ、１度の何分の１かから数度まで、特に０．５°の領域にある。

従って本発明は、フラット材料、特に回路基板を非接触で処理装置を通して案内することを可能にする。従来技術においては多くの場合にそうであるように、敏感な表面、たとえば濡れたフォトレジストが、処理すべき表面上を走行するローラによって損傷を受けることを、心配する必要はない。ローラによってゴミ粒子が「圧延」されることもない。

幾分しっかりとしたフラット材料の場合には、所定の圧応力をもたらすことも可能であるので、たとえば上方へ向けられた湾曲または反りが生じる。そのために好ましくは接触面がフラット材料をフラット材料の平面に対して角度をもって捕捉して案内するので、端縁がやや上方へ向けられる。この形態は、液体の良好な流出を許すので、表面上に、処理の均一性を損なう可能性のある「水溜まり」が生じることはない。

これに関連して、ＤＥ１９５２４５６２には、「反った移送」が記載されているが、もちろんそこでは他の特徴と手段を有していることを指摘しておく。

本発明に基づく装置は、移送システムをフラット材料の様々な幅に適合させることも可能にする。そのために、ローラトラックの互いに対する間隔を調節する、間隔調節装置が設けられている。このローラトラックは、好ましくは同期して駆動され、かつ互いに対して逆方向に同期して変位することもできる。それについての詳細は、従属請求項に記載されている。

従って本発明は、好ましい実施形態において、ローラ対の間で回路基板を案内する、回路基板のための移送システムを提供する。ローラ対は、ローラトラック内に配置されており、そのローラトラックは制限された端縁領域内で回路基板の端縁に対して平行に延びている。ローラはその軸線と軸が移送方向ないしそれに対する垂直線に対して角度をもって配置されているので、ローラは回路基板上に横方向に作用する引張り応力をもたらし、それによって回路基板を強化する。それによってメッキ、エッチング、クリーニングなどのような処理装置を通して、回路基板の有効領域内で接触のない移送が可能である。

上述した特徴と他の特徴は、請求項から明らかにされる他に、明細書と図面からも明らかにされ、個々の特徴はそれ自体単独であるいは複数を互いに組み合わせた形式で、本発明の実施形態においてかつ他の分野で実現することができ、好ましい、かつそれ自体保護可能な形態を表すことができ、それについてここで保護が請求される。出願を個々の部分および中間見出しに分割することは、それらの下でなされた説明の普遍妥当性を制限するものではない。

本発明の実施例を図面に示し、以下で詳細に説明する。

＜実施例の説明＞
図１には、回路基板１２のための処理装置１１が示されている。処理装置１１は、大体においてトラフからなり、その処理領域１３が処理媒体、たとえば液体を回路基板上へ作用させる。そのためにそこには、図示されていないスプレイノズル、吸出し装置などを配置することができる。

繊維強化されたプラスチックなどのようなフラット材料からなる、ほぼシート形状の回路基板は、移送方向１４に処理装置を通して水平に案内され、回路基板は、通常、入口および出口ロックを通して案内される。図示されている処理装置は、移送方向に極めて短い。しかし、これらの装置の多くは、もっとずっと長い。

薄くてフレキシブルな回路基板１２は、その上に導体路が形成される、利用可能な領域１５を有し、両端縁においては移送方向に対して平行に延びる端縁領域１６を有しており、その端縁領域には通常導体路または他の機能素子は設けられない。これらの端縁領域において、ローラトラック１７、１８が回路基板に作用し、そのローラトラックは移送手段１９に属しており、その移送手段は、導体路を移送方向に処理装置１１を通して移送するために用いられる。

ローラトラック１７、１８は、上方のローラ２０と下方のローラ２１を有するローラ対からなり（図２から４も参照）、それらのローラは大体においてフレキシブルなプラスチック材料からなり、そのプラスチック材料は使用される化学薬品に対して耐性を有し、かつその走行面ないし接触面が良好な摩擦結合で回路基板１２に作用する。ローラは、それぞれ移送方向に互いに比較的短い距離で連続して配置されているので、それらの軸線２２はローラ直径の１．２倍から２倍の間の距離を有している。

各ローラは、軸２３によって支持され、その軸は２部材で形成されており、かつスライド嵌めによって長さを変えることができる。図１から３に示すように、ローラ２０、２１はそれぞれ２本の垂直に重なりあって互いに対して平行に延びる軸２３、２４上で、その軸の自由に張り出した軸端部に配置されている。軸２３、２４は、軸受トラバース２５内に軸承されており、ローラ２０を有する上方の軸２３は垂直に、特に圧接ばね２６の力に抗して摺動可能であって、その圧接ばねは端縁領域１６内でローラ２０、２１の接触面と回路基板１２の両方のフラット側との間に接触圧をもたらす。

テレスコープ軸２３、２４の、ローラとは反対側の端部は、同様に軸受トラバース２７内に軸承されており、かつその、軸受トラバースから自由に突出した端部に同期歯車２８を有しており、それら同期歯車は軸方向の軸とそれに伴って歯車の逆方向に同期する駆動を保証する。そのために下方の軸２４上には傘歯車２９が取り付けられており、その傘歯車は、同期駆動軸３１上に配置されている駆動傘歯車３０と協働する。各軸対２３、２４とそれに伴って各ローラ対２０、２１は、この種の駆動装置を有しているので、すべてのローラは同一の回転数で駆動される。処理装置１１の両側にある同期軸３１は、共通の駆動装置３２によって、たとえばチェーンまたは歯付きベルト３３を介して駆動することができる。

図１は、各側に全部で１２のローラセットを有するユニットを示している。もっと長い処理装置の場合には、複数のこの種のユニットないし移送モジュールを連続して配置することができ、同期軸はカップリング３４を介して互いに結合することができる。

軸２３、２４とそれに伴ってローラ２０、２１の軸線２２は、垂直線３５に対して移送方向へ向かって角度αで、特に、移送方向においてローラ２０、２１の転がり方向３６がこの移送方向から外側へ発散するように、傾斜されており、角度αは好ましい形態においては約０．５°であるが、条件に応じて０．１°と２°の間とすることができる。

この轍角度αは、軸受トラバース２５、２７内の軸軸受を互いに対して水平方向に適切に変位させることによって得られる。この轍角度は、特に、軸またはその軸受がトラバース内で揺動可能に、たとえばあそびをもって、ボールガイドなどの中に弾性的に収容されている場合に、トラバースをたとえば移送方向に互いに対してずらすことによって調節可能である。

ローラ対２０、２１は常に回路基板１２の端縁領域１６内で走行することになっているので、移送方向１４に対して横方向におけるその水平方向の間隔は、互いに対して調節可能である。このことが、図２と２から明らかにされる。図２は、移送すべき最大の回路基板幅に相当する調節を示している。調節するために調節装置４０が設けられており、その調節装置は図示の例においてはねじスピンドル４１によって作動し、そのねじスピンドルは軸受トラバース２５内の操作ナット４２内で作動する。それぞれ逆方向のねじを有するねじスピンドル２１は、共通の操作軸４３上に取り付けられており、その操作軸はローラユニットの下方を通過して、端部において傘歯車を介して、同期駆動軸３１の下方に平行に延びる軸の形式の共通の操作駆動装置４４によって変位可能である。また、たとえばチェーン、ベルト、油圧または電気的なサーボモータによる、他の調節機構も可能である。

図４に示すように、軸２３、２４はトラバース２６、２７内で上方へ向かって開放したスリット内に軸承されているので、それらの軸はばね力によって、あるいはその自重によって互いに対して、かつ回路基板に対して押圧される。そこには圧接ばね２６も示されており、その圧接ばねは、特に操作ボルト４５を介して、この圧接力を調節可能にしている。

図１から５に示す装置の機能は、以下のごとくである：装置を駆動するために、装置は操作駆動装置４４の操作によって手動で、あるいは適当なサーボモータ、たとえば電気的なステッピングモータ（図示せず）を介して、加工すべき回路基板１２上のための正しい幅に調節される。そのために、操作軸４３が回動され、逆方向のねじを有する操作スピンドル４１と調節ねじ４２によって２つのトラバース２５が逆方向に同期して互いに近づくように、ないしは互いに離れるように移動する。これは、２つの極限位置図２（最も幅広の調節）と図３（最も幅狭の調節）の間で行われる。軸は、トラバース２５、２７内で、軸上に固定的に取り付けられているブッシュによって摩擦の少ない材料上に軸承されており、そのブッシュが側方のフランジまたはカラーによってトラバースに対する軸方向の摺動を阻止する。

軸２３、２４の、テレスコープ状に互いに入り組んで摺動する軸部分がこの運動を許し、かつ、たとえばくさび軸などの種類による、２つの軸部分の相対回動しないガイドによって、ローラ上へ駆動回転を伝達することを可能にする。

回路基板１２は、移送方向において移送モジュール内へ進入し、そのために設けられている端縁領域１６内でローラトラックによって捕捉されて、装置を通して移送される。互いに対して比較的接近しているローラが、回路基板によって平坦に形成される移送路４６上での均一な水平のガイドをもたらす。回路基板の両側にそれぞれ逆方向に作用する移送方向に対するローラとそれに伴ってその転がり方向３６の角度位置により、所定の引っ張り応力が回路基板１２上へもたらされ、それが回路基板を緊張させて、従ってぴんと張り、ほぼ平坦に、しかし端縁領域を除いて接触なしで装置を通して移送する。回路基板がその中央領域に利用できない領域を有している場合には、そこに支持部を設けることができる。ローラはその配置に関して移送方向に連続して整合されているので、回路基板に対するその接触領域は、誇張した角度位置で示された図５の略図から明らかなように、この比較的狭い端縁領域１６に制限されている。

ローラの柔軟性によって、回路基板に作用するローラ運動のわずかな横成分は、フレキシブルなローラのローリングによって吸収されるか、あるいは横方向にわずかな滑り運動が生じるが、その滑り運動は回路基板には損害を与えない。というのは、端縁領域は初めから利用から排除されているからである。

トラバースの、特にローラ近傍の軸受トラバース２５の領域内に適当な隔壁を形成することによって、本来の処理領域、すなわち処理装置に液体などを充填する領域は、それぞれ導体幅に適合させることができる。これは、たとえば迷路状のシールによって行うことができる。

図１から５に示す形態においては、移送平面は移送方向においてだけでなく、それに対して横方向においても水平である。しかし、本発明に基づく装置によって、フラット材料を傾斜した移送路上で案内することも可能である。移送路が横方向に傾斜している場合には、たとえば両側でローラ対の角度位置を異ならせることによって、下に位置している側の方向への回路基板の「移動傾向」に対処することができる。この種の斜め位置は、たとえば液体のより良い流出のために選択することができる。この場合においては、好ましくはローラの添接角度を個々に、かつ両側において互いに無関係に調節することができる。

図６と７は、移送手段１９と調節装置４０の他の形成を、同様に２つの異なる幅調節において示している。ローラ近傍のトラバース２５は、固定であって、すなわち調節装置によって摺動できない。その代わりに、他の操作トラバース４７が設けられており、その操作トラバースはローラ２０の上方の軸２３をその端部において、特に軸受ブッシュ４８によって軸承しており、その軸受ブッシュは軸２３をトラバース４７の軸受スリット５３内に軸方向に摺動できないように軸承しており、軸上に取り付けられている軸受ブッシュ４９内の軸はトラバース２５内で軸方向に摺動することができる。下方の軸２４は、一体的な軸２３とは異なり、図１から３に示すように、２部材であって、２つの部分２４ａと２４ｂはテレスコープ状に互いに入り組んで摺動することができる。軸部分２４ａ内の溝５０は、パイプ形状の軸部分２４ｂ内のガイドピン５１と、軸方向に相対回動しないように協働する。軸部分２４は、トラバース４７内で軸部分２４ｂと共に回転する軸受ブッシュ４９によって、トラバースに対して軸方向に固定して案内されている。トラバース２５内でこの軸部分は、図４に示すのと同様に、直接スリット５３内で案内される。

この形態においては、下方の軸２４とそれに伴って下方のローラ２１のみが、特に傘歯車２９、３０を介して同期軸３１によって、直接駆動される。上方の軸２３は、回路基板１２を介して間接的に下方のローラ２１によって回転連動され、多くの場合にそれで十分である。また、ローラ対の一方のみを駆動することも可能であって、残りのローラ対は回路基板によって間接的に駆動される。これは、回路基板をぴんと張る開脚作用にほとんど影響を持たない。もたらすべき力が比較的小さいことと、移送手段全体が通常液体で濡らされるという事実により、かつ化学的な耐性の理由から必要とされる、非常に価値の高いプラスチックないし特に精製された材料から形成されることにより、軽い走行が保証されている。

調節装置４０は、図６と７において、同様に操作軸４３上の操作ナット４１からなるが、その操作軸はトラバース２５内で回転だけできるように軸承されている。それに対応する操作ナット４２は、横移動するトラバース４７内に取り付けられており、そのトラバースは幅調節のために移動することができる。ローラ２０、２１はその軸と共にトラバース２５を通して中央へ向かって摺動され、それに応じてトラバース２５を越えて多くあるいは少なく張り出す。

また、たとえば歯付きベルトを介しての、他の調節装置およびローラ駆動装置も考えられ、その歯付きベルトは上から処理装置内へ嵌入して、ローラと共に変位可能な駆動装置と協働する。しかし、図示されている調節装置によって、駆動装置を処理装置の両側に固定的に、特に調節駆動装置もローラ駆動装置も設けることができるので、これらの部分を本来の処理室の外部に、すなわち腐食性の化学薬品からほぼ保護されるように、配置することができる。

上述のように、移送方向に対してローラ走行方向を、特に両側で逆方向に調節することによって、移送すべきフラット材料に引っ張り応力が作用することが明らかにされた。その引っ張り応力は、一方では角度位置によって、そして他方ではローラ対の互いに対する圧接によって定められ、かつ調節可能である。それによって、このフラット材料を、それ自体フレキシブルで、いわゆる「だらっとしている」にもかかわらず、その利用可能な領域１５を非接触で装置を通して案内することが可能となる。特に、材料を処理の間に、たとえばスプレイノズルによってもたらされる液体により材料に作用する力にさらすことが可能であって、それによって材料が移送平面から逸らされることはない。

よりしっかりとした材料の場合には、所定の押圧力をもたらすことによって、補強をもたらすことも可能である。この種の可能性が、図８に略図で示されている。処理領域の両側の２つのローラ対２０、２１の間において、フラット材料（回路基板）１２が上方へ向いた円弧の形状にされる。そのためにローラは、上方へ向かって斜めにされた軸線２２で配置されている。図８には示されていないが、幾分内側へ向けられた（図１から７とは異なり）、移送方向に対するローラのもたれ角度により、回路基板１２がローラ間にもたらされる押圧力によって外側へ変位することがない。

この種の湾曲された移送路４６ａは、フラット材料を強化し、同時に、液体の吹き付けによる処理の際に、表面に、不均一な処理結果をもたらす可能性のある液溜まりを形成することなく、液体が良好に流出できることをもたらす。

本発明に基づく移送装置を有する処理装置の上面図である。 図１のII−II線に基づく断面図である。 移送システムの他の幅調節における、図２と同様の断面図である。 図１のIV−IV線に基づく図である。 ローラの角度位置を概略的に示している。 図２の右半分を詳細に示すものであるが、他の調節装置を有している。 図５の詳細を、移送幅の他の調節において示している。 湾曲された移送路を有する装置を概略的に示す断面図である。

Claims (15)

1. フラット材料（１２）を捕捉して、移送路（４６）上で移送方向（１４）に移送する移送手段（１９）を有する、フレキシブルなプレート形状ないしシート形状のフラット材料（１２）、特に回路基板を移送する装置であって、移送手段（１９）が、フラット材料（１２）を強化する、移送方向（１４）に対してほぼ横方向へ向けられた応力をもたらすように形成されているものにおいて、
   移送手段（１９）がローラ対（２０、２１）を有するローラトラック（１７、１８）を有しており、前記ローラ対は、移送方向（１４）に対して横方向に互いに対向する端縁領域（１６）上で転動可能な接触面を有しており、前記接触面はフラット材料（１２）に両方のフラット側から接触圧力の下で接触し、ローラ（２０、２１）は、移送方向（１４）に対する垂直線（３５）に対し角度（α）で配置された軸線（２２）を有しており、かつ移送方向（１４）に互いに連続するローラ対（２０、２１）は大体においてフラット材料の、移送方向に対して平行に延びる端縁領域（１６）内で走行することを特徴とする、フレキシブルなフラット材料を移送する装置。
2. ローラ対（２０、２１）が移送方向（１４）に連続して、それぞれ角度をもってもたれるように、配置されていることを特徴とする請求項１に記載の装置。
3. 角度（α）が、０．１°から２°、特に０．５°の大きさを有していることを特徴とする請求項１または２に記載の装置。
4. フラット材料（１２）へ引張り応力をもたらすために、角度偏差（α）は、ローラ（２０、２１）の転動方向（３６）が移送方向（１４）に対して外側へ向けられているようにされていることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の装置。
5. フラット材料（１２）を湾曲された形状にする圧応力をもたらすために、移送手段が接触面を有しており、前記接触面がフラット材料をフラット材料の平面に対して角度をもって捕捉することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の装置。
6. 移送手段（１９）は、移送路（４６）の両側にそれぞれ、少なくとも部分的に駆動される、接触圧の下で協働するローラ対（２０、２１）のローラトラック（１７、１８）を有しており、前記ローラ対を支持する軸（２３、２４）が、両側のローラトラック（１７、１８）の互いに対する間隔を調節するための間隔調節装置（４０）と接続されていることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の装置。
7. ローラトラック（１７、１８）は、それぞれ逆方向に同期して変位可能であることを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の装置。
8. 間隔調節装置（４０）は、ローラを支持する軸（２３、２４）を案内する、移送方向に対してほぼ横方向に摺動可能なトラバース（２５；４７）を有しており、好ましくはローラ（２０、２１）の少なくとも駆動される軸（２３、２４）が長さを変化させることができ、かつ各側において共通の駆動索（３１）によって駆動されることを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の装置。
9. 軸（２３、２４）は、互いに対して摺動可能な２つのトラバース（２５、２７；４７）内で案内されており、前記トラバースの１つが摺動可能であって、軸（２３、２４）を半径方向とそして軸方向にも案内し、ローラに最も近いトラバース（２５）が摺動可能であり、それが摺動する場合にローラ（２０、２１）に対するその間隔がほぼ等しいままであるか、あるいは摺動可能なトラバース（４７）がローラからより離れており、かつ軸（２３、２４ｂ）が固定のトラバース（２５）を通して長手方向に摺動可能であることを特徴とする請求項８に記載の装置。
10. ローラ対（２０、２１）の少なくとも幾つかが、駆動されていることを特徴とする請求項１から９のいずれか１項に記載の装置。
11. 各ローラ対（２０、２１）の駆動は、一方の側のすべてのローラ対のために共通の、傘歯車（２９）を有する同期軸、ベルトドライブまたはチェーンドライブのような、駆動索（３１）によって駆動されていることを特徴とする請求項１から１０のいずれか１項に記載の装置。
12. １つのローラ対の２つのローラ（２０、２１）の軸（２３、２４）は、好ましくは同期歯車セット（２８）によって共通の駆動装置（３１）から、逆方向に同期して駆動されることを特徴とする請求項１から１１のいずれか１項に記載の装置。
13. ローラ対（２０、２１）の１つのローラ（２１）のみが、その軸（２４ａ、２４ｂ）から駆動されており、他のローラ（２０）はフラット材料（１２）を介して摩擦結合によって、ローラ対の直接駆動されるローラ（２１）から駆動されていることを特徴とする請求項１から１２のいずれか１項に記載の装置。
14. 調節装置（４０）は、共通の調節軸（４４）によって駆動される、場合によっては複数の移動ボルト（４１）を有しており、前記移動ボルトは、同方向に同期して変位するように、摺動可能なトラバース（２５；４７）と結合されていることを特徴とする請求項１から１３のいずれか１項に記載の装置。
15. 角度（α）は、好ましくはローラトラック（１７、１８）のすべてのローラ（２０、２１）について、かつ特に２つのローラトラックについて、共通に調節可能であることを特徴とする請求項１から１４のいずれか１項に記載の装置。

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