专利名称：非常平且薄的工件的运输和湿化学或电解处理的装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于平的且非常薄的工件的运输和湿化学和/或电解处理的装置，所述工件中的至少两个工件彼此前后层叠，该装置包括一个机架，该机架具有至少两个由至少一个引导件连接起来的托架和具有垂直支撑件。
背景技术：
对于化学或电镀处理而言，如果工件，例如印刷电路板，更为具体地说，是印刷电路箔，将成叠地在湿化学的、垂直的电解设备或垂直通过类型的电镀设备中被处理，那么如果处理允许，它们便可以以吊篮运输，该吊篮允许大量的电路板被同时运输和处理。通常，所述吊篮使印刷电路板按空间间隔位置前后叠置。根据设备的尺寸，例如10-50个电路板可以按例如10-30mm的间隔前后叠置。如果电路板需要电镀处理，则根据阳极和阴极之间所需的距离该间隔为100-300mm。在这种情况下，在处理浴槽中将一个阳极布置在两个相应的电路板之间。在较大的设备中，也可以并排放置几个吊篮。电路板之间的间隔必需能允许处理流体均匀地湿润电路板，并确保流体的良好运输。通常，这些保持件相当于梳轮或U形引导条，印刷电路板可以松弛地插入其中并按预定的间隔距离被保持。在美国专利No.4,385,781中公开了这样的一种吊篮。
印刷电路板电结构方面不断增加的最小化要求使得必需要减小电路板的厚度。对于具体的应用情况，印刷电路板必需构形成挠性的。非常薄的弹性印刷电路板也可被称为印刷电路箔。这些印刷电路箔经常被容纳在具有复杂形状的壳体中。这些印刷电路箔必需能够调节其形状，以节省空间。这种类型的印刷电路箔不能被牢固地保持在传统的用于湿化学处理，例如金属镀层或清洗的运输载体中。它们会变形并从引导件中掉出。同样，它们不能够经受由喷嘴排放到印刷电路箔上的压力或者是源于工件的运动以允许流体流经孔的流体压力。
另外在现有技术中已知的是，借助于夹紧螺钉或类似物在至少三侧上将印刷电路板夹紧。该方法不适用于敏感的印刷电路箔。例如由于在不同浴槽中的温度差，印刷电路箔的塑料核的膨胀便大于它们的金属保持件的膨胀。印刷电路箔便被扭曲，并由此被废弃。在处理过程中产生的流体压力还导致被夹紧的印刷电路箔所不希望的尺寸改变。
发明内容
本发明所要解决的基本问题是建议一种装置，该装置能够安全地承载印刷箔，并且不使该敏感的工件受到由于例如皱缩或拉长而造成的损坏。
根据本发明，通过权利要求1和2中所说明的主题来解决该问题。在从属权利要求中说明了其它的实施例。
在下面对通过示例方式给出的本发明的机架的实施例的说明中将进一步详细解释所提出的解决方案。
图1是一个按照本发明的机架形式的装置的全视图，其中工件借助于张力块被形状配合地保持在安装孔中；图2是图1机架的张力块沿线II-II的横截面图；图3是一个按照本发明的机架形式的装置的全视图，其中工件借助于张力块被夹紧地保持在安装孔中；图4是一个类似于图3的机架的张力块的放大视图；图5是图4机架的张力块沿线V-V的横截面图；图6以一个类似于图5的截面形式示出了图5的替代张力块，其中每一个工件通过夹紧元件而独立地固定；图7是按图1的机架的透视图；图8是图1的细部A沿线VIII-VIII的横截面图，示出了工件悬挂的方式。
具体实施例方式
为了更好地理解所示实施例，使用具体的术语，而不是通用的术语来标明结构元件。使用相同的参考标号表示相同的元件或者具有相同功能的元件。
支撑块2上的可拆卸的固定件3被标明为例如一个锁定螺钉。然而也可以使用其它的固定机构，例如弹簧致动夹具、肘节杆、偏心轮等。这同样适用于被标明为例如张力辊的吊挂元件10、12。该元件可以是一个钩、一个带有一个凸缘或一个槽口的辊、或者任何其它的从该支撑元件中的相应一个支撑元件中伸出的部分，张力元件13可以悬挂在该元件中，并且该元件防止工件滑脱。如上所述，张力元件13可以是一个由弹性塑料材料制成的张力带、或者一个橡胶O形圈、一个环形张力弹簧、一个在任一侧具有孔眼的张力弹簧、或者任何其它的具有弹簧力且可悬挂在其端部上的弹性细长的元件。另外，用于悬挂印刷电路板的悬挂元件5在下文被标明为支撑轨。另外，也可以使用其它不是轨形的、而例如是圆形或矩形截面或管形的细长悬挂元件，这些悬挂元件能够牢固地锚定吊架6，该吊架在下文中被称为挂钩销。该吊架也可以被构形成一个带有凸缘的销、一个防止工件滑掉的钩、或类似构件。
图1是一个按本发明的以一个机架形式实现的装置的整体前视图，图7是一个非常相似的机架的三维斜前视图。在图1中，在相应处理设备中的运输方向直接延伸到附图中。该机架例如可以用在垂直的电镀设备中，在该电镀设备中工件被从一个浴槽中举出并被运输到下一个处理站；或者该机架例如可以用在垂直通过类型的电镀设备中，在该电镀设备中机架悬挂在一个链上并运动通过该设备。在上述第二种情况中，机架优选在被传送通过该设备的过程中旋转90°。在实际操作中通常为矩形的印刷电路板或印刷电路箔的工件7在四个角的每一个角上都设置有一个安装孔19。
运输件(未示出)通过举起、放下和运输将机架传送到各个处理站中。该处理站用其托架1握住该机架。在设置在该机架上的所述托架之间，横向取向的引导件4固定在横梁20上。横梁20垂直于附图平面，并固定连接在托架1上。支撑块2被可运动地承载地安装在引导件4上。在致动调节之后，这些支撑块通过锁定螺钉3被锁定在安装孔19的位置。
在图8中示出的用于工件的悬挂的结构是图1的一个放大的细部，并且是按沿线VIII-VIII的截面图示出的。通常，对于每一叠印刷电路板或对数个工件使用了两个支撑块，这两个支撑块中的至少一个被可滑动地承载。当不需要在引导件4上中心地悬挂各种宽度的工件时，该第二个支撑块也可以以一个不滑动地方式被固定。对于较大尺寸的印刷电路板叠，则成对使用引导件4，并优选在一个水平平面中是平行的且分开一个例如50mm-500mm的距离。如果数个叠例如是并排放置地且被同时运输，则为了增加效率，也可以在引导件4上并排固定四个或更多地支撑块。在这种情况下，每一个支撑块都需要附加的垂直支撑件11。
对于每一个待被固定的印刷电路板而言，在支撑块2的每一侧都设置一个支撑轨5。在这些支撑轨的下端部上各设置一个挂钩销6。为了固定工件7，在此为此目的设置的安装孔19(主要是已经设置的定位孔)被套在这些销上。印刷电路板或印刷电路销现在围绕销6松弛地悬挂。为了防止工件从挂钩销6上不理想地滑脱，所述销以这样的方式布置，从而它们从支撑轨5斜对角地向上伸出。因此该相对于支撑轨的角度可以在5°-45°之间变化。除了倾斜布置之外，挂钩销6还可以设置有一个防止工件、例如一个印刷电路箔滑脱的凸缘。在工件的下侧也设置有安装孔19。
垂直支撑件11固定在横梁20的外端附近，例如在叠的每一侧分别有两件。这些支撑件也可以由例如在机架每一侧上的两个垂直的金属杆构成，在图1所示的示例中所述杆在其下端部具有一个横向连接件21。如果支撑件11的材料具有适当的刚性，并且张力辊12相应就位，则也可以省去横向连接件21。当阳极设置在上述印刷电路板之间时，这是特别有利的，所述阳极在被放入一个浴槽中时必需被拧入在两个相应的印刷电路板之间和叠的外侧上。为了附加地支撑，垂直支撑件11可以在中心和/或在底部与横向件(未示出)相连，该横向件按与横梁20相同的方向取向。在垂直支撑件11上至少各设有一个张力辊12。在下侧，工件7以其左侧和其右侧分别通过一个相应的张力块8被保持。在图2中沿图1的线II-II详细示出了所述张力块8。根据所使用的湿化学方法的需要，该张力块可由塑料材料或金属制成。如果用该机架执行电镀，则所使用的一个金属框架要与外界电绝缘。对于待处理的工件中的每一个而言，在张力块8中加工、例如磨削槽22。为了简明起见，附图中只示出了例如五个用于相应印刷电路箔的槽。必需如此选择槽22的宽度，从而防止处理流体聚集在工件7和槽壁之间的间隙中，这将导致从一个浴槽携带到另一个浴槽中的处理流体的量的增加。通常，当间隙宽度超过5mm时，不会有流体被携带。从一个工件7到另一个工件7的距离取决于待执行的处理过程。在任何情况下，该距离都要被选择得足够的大，从而可以足够快地执行流体转移，以保持短的处理时间。一个其中插入有固定杆9的孔沿纵向贯穿张力块8。因此工件7借助于设置的孔19而被串起来。为了使穿入更容易，固定杆9具有一个带尖的前端。令人惊奇地是，在实际操作中这种串起来并不导致任何问题。为此，操作者将张力块8在支撑轨5的附近侧向推入已经松弛悬挂的平均间隔的电路板叠的上部中。然后，张力块8向下运动直到到达下面的安装孔19。由于槽22在张力块8上的引导特性，固定杆9能够被稳定地推动穿过该轮和工件叠。接下来，固定杆9通过一个安全装置14而被固定，以防止在运输过程中滑脱。安全装置14可由一个螺纹固定杆和一个螺母或者其它的机构、例如开口销或固定环构成。在工件的第二个下侧执行相同的过程。最后，弹性张力带13在底部套在张力块8上的张力辊10上，然后通过沿一个侧向且向下取向的拉动套在张力辊12上。在所示示例中，使用了四个张力带。两个张力带布置在叠的背侧的左侧和右侧，另两个布置在叠的前侧，如图1所示。如果不将张力辊10布置在前侧，而是在张力块8上设置从张力块8的底部伸出的钩，且该钩在张力块的纵向侧中心地布置，则这些叠只通过两个张力带13可以被牢固地保持住。在图中未示出这样的钩。
在所示实施例中，张力辊12必需也被布置在这两个侧向的垂直支撑件11的中心。必须如此选择张力带13的张紧力，从而一方面工件被牢固地保持，而另一方面安装孔19却不被破坏，即不裂开。如果只使用了两个张力带13，则每个带的张紧力将按所减少的带的数目的函数关系增加。如果待处理的工件非常薄，则必需用一个环绕金属涂层来加强安装孔19，以便防止这些孔在张力载荷下裂开。
弹性的且化学稳定的塑料材料，例如EPDM等等，以及根据所用化学药品的侵蚀性而由稳定材料制成的橡胶构件或弹簧都是适用于所述张力带的材料。
完工的工件按倒序被卸出。首先卸下张力带13，接下来是安全装置4，然后是固定杆9。在拆除固定杆时，必需用手支撑或保持住张力块8，以防止它落下。一旦固定杆9被完全拉出，张力块8便可被拆除。一旦两个张力块被拆除，便可容易地将电路板从上挂钩销中举出。
如果是工件7是由非常薄的印刷电路箔构成的情况，则存在孔19可能裂开的危险，或者是如果在印刷电路箔的边上没有设置合适的孔的情况，则都可以使用如图3所示的按本发明的机架类型的装置。在该实施例中，用修改过的张力块18来替代设置在支撑轨5上的挂钩销6。一个张力块18刚性固定在支撑轨5上。相反，在脆弱的工件7的情况下，第二个上张力块18能够通过例如长孔(未示出)而沿水平方向可运动地承载在支撑轨5上，并通过张力带13向外张紧。由此可以确保，处于水平位置的印刷电路箔在它们的顶部不会变形，这是因为张力带相应地补偿了长度。与按图1的机架相反，该机架在每个支撑块2上对叠的每一侧只设置了一个支撑轨5就足够了。然而，为了提高该结构的夹紧度，也可以使用数个支撑轨5，例如在每一侧上使用两个支撑轨。
这种类型的张力块18也可以用在工件的下部中，以替代张力块8。图4是右下部的修改的张力块18的详细视图。印刷电路箔7以一个缩短的高度示出，从而它可以被更好地看出。张力块18具有两个纵向设置的通孔，这两个通孔在该示例中是对角布置的，固定杆9可以穿过该通孔。
根据待固定的印刷电路箔7的数量，所述张力块18由数个图5中所示的分散的夹紧件23构成，并通过两个固定杆19引导和保持在一起。用标号15标明阳极。在该实施例中，在装载和拆卸工件时不用拆除固定杆9，因为印刷电路箔中通过夹紧而固定的，而不是穿在一起的。借助于一个夹紧机构实现了工件7在张力块18上的有力保持。通过借助于一个螺钉和一个蝶形螺母、一个快速执行关闭的偏心杆、一个肘节杆或者其它适用于夹紧的机构，如在关于图1的示例所示的机构来张紧固定杆9而进行夹紧。为了打开夹紧件23，松开在固定杆9上的夹紧机构。例如由压缩弹簧或弹性盘构成的弹簧元件24可以插入在夹紧件23之间，以协助上述打开的进行。为了简明起见，在图5中仅示出了所述弹簧元件在两个印刷电路箔之下的部分。分别布置在两个相邻的夹紧件23之间的弹簧元件24可以布置在固定杆9上，这有助于上述打开功能的实现。只要固定杆9一松开，以拆下电路板，即只要夹紧一终止，这些弹簧元件便膨胀，并将两个夹紧件23之间的间距增加到一个固定杆9所允许的程度。
工件不是被夹紧在每一个夹紧件23之间，而是夹紧在固定在夹紧件23上的小夹紧块17之间。在图5中示出了小夹紧块17的截面视图。相反的支撑件16用于将工件保持顶靠在小夹紧块17上，并也相对于小夹紧块17对角地布置在张力块18上。为了向工件提供一种尽可能轻柔的夹紧，小夹紧块17和相反的支撑件16可以由弹性材料，例如软的橡胶或软的塑料材料制成。对于电镀处理而言，小夹紧块17的材料和夹紧件23的材料必需是导电的，至少在接触区域内和在接触区域上是导电的。相反的支撑件16和小夹紧块17可以构形成一个如图5中所示的带，或者一个如图3中所示的环。
如果待运输的印刷电路箔具有几乎相同的厚度，只设置一个带有夹紧机构的固定杆9就足以能够改变杆的有效夹紧长度。第二个固定杆9可以设置有预先建立的调节系统。因为整个叠同时通过固定杆9而被夹紧，并且因为电路板没有从挂钩销悬挂到孔中，所以需要一个附加的辅助装置(未示出)来进行装载和拆卸。该附属结构必需使得印刷电路箔可以一个接一个地从底部插入上张力块18的槽中，并保持就位，直到它们被张紧都不从这些槽中滑出。在最简单的情况下，对于较硬的工件7，根据印刷电路板的高度，可以在机架之下以一个与工件相间隔的关系设置一个平面的、防滑的区域。为此，一个磨削有例如V形槽的平面板是更适用的，这些V形槽以与叠中的印刷电路板的间隔相同的间隔的平行布置。一旦工件在其顶部被夹紧固定，下张力块18便能够侧向靠近印刷电路板的叠、并穿入和夹紧固定。下夹紧件23的结构原则上相应于上夹紧件23的结构。下夹紧件只是被完全颠倒过来，并具有张力辊10。一旦工件在其右侧和左侧被夹紧在张力块18中，便可悬挂张力带。因此印刷电路板便被牢固地保持在机架中。
图6以沿一个相似于图5的线的截面图示出了另外几个用于将工件7夹紧在张力块18中的实施例。与上文所示示例不同，工件在此被单独地夹紧，并且张力块18不是由各种元件构成，而是由一单个构件构成。在张力块18中例如为每个工件都设置有螺纹孔和与所述孔互补的夹紧螺钉28。在拉紧过程中，夹紧螺钉28向工件上施加一个直接的压力。
在另一个实施例中，一个偏心轮31压靠在工件上。
在又一个实施例中，一个受一个张力螺钉28作用的紧固柄26压靠在工件上。
如上所述，相反的支撑件在这种情况下是小夹紧块17。如果使用紧固柄26，则在打开过程中弹簧元件27可以协助所述紧固柄26。弹簧元件27可以是一个由一个弹性的、弹簧塑料材料或类似材料构成的压力弹簧。该实施例的优点在于，它们借助于一个固定杆就不再需要一个辅助结构来保持住工件直到执行夹紧动作。因此该实施例特别适用于上张力块18。
如上所述，为了完整起见，阳极15在图5中以虚线示出。在电镀过程中，这些阳极构成与负极化的工件7相反的正极。如果对于该机架金属将电解沉积，则至少上小夹紧块17必需是导电的并与一个直流电源的负极相连。这例如可以通过一个从小夹紧块17经过张力块18或夹紧件23到引导件4、再到支架25(图1)上的导电连接而实现，该引导件在这种情况下必需是导电的。支架25通过导电路径引导件30与一个电源相连。如果工件将被蚀刻，便将工件连接到电源的正极上，将相反的电极连接到负极上。
根据图1和3的机架元件可以部分地组合在一起。可以在一个用于悬挂工件的上侧上使用带有挂钩销6的支撑轨5，在剩余的三个角处使用如图3所示的张力块18。这可以使工件7的悬挂更为容易，并可以避免按照图1的刚性上吊挂件的缺点。更为具体地说，按照图6带有单独夹紧的工件的上张力块18可以与图5的整体夹紧工件7的下张力块18组合在一起。也可以用其它构形的张力块夹紧工件。图6示出了各种各样的可能性。作为示例，可以借助于对角布置在每一个电路板中的夹紧螺钉28将电路板7单独夹紧在张力块18中，或者通过紧固柄26或偏心轮31进行夹紧。在这种情况下，张力块由一个如图6中所示的构件构成，紧固柄或夹紧螺钉构成一个固定杆。
附图标号1用于运输机架的托架25支架2支撑块26紧固柄3用于该支撑块的锁定螺钉27用于该紧固柄的弹簧元件4用于该支撑块的引导件 28夹紧螺钉5用于工件的支撑轨 30路径引导件6用于工件的挂钩销 31偏心轮7平的工件(印刷电路板、印刷电路箔)8张力块9固定杆10 在张力块上的张力辊11 垂直支撑件12 支撑件上的张力辊13 张力带14 安全装置15 阳极16 相反的支撑件17 小夹紧块18 带有夹具的张力块19 在工件中的安装孔20 在托架上的横梁21 横向连接件22 用于容纳印刷电路板的槽23 夹紧件24 用于该夹紧件的弹簧元件
权利要求
1.一种用于平的且非常薄的工件的运输和湿化学和/或电解处理的装置，这些工件布置成至少两个工件彼此前后层叠，该装置包括一个机架，该机架具有至少两个由至少一个引导件(4)连接起来的托架(1)和具有垂直支撑件(11)，其特征在于，至少两个支撑块(2)，可以借助于锁定机构(3)而锁定在至少一个引导件(4)上；和支撑件(5)，具有用于在一侧保持住工件的悬挂件(6)；至少两个张力块(8)，具有固定在其上的第一吊挂元件(10)；固定杆(9)啮合在工件的安装孔(19)中；第二吊挂元件(12)，固定在垂直支撑件(11)上，并且通过张力元件(13)将处于张紧载荷下的工件保持在机架中，该张力元件在张紧状态下被固定在第一吊挂元件(10)和第二吊挂元件(12)上。
2.一种用于平的且非常薄的工件的运输和湿化学和/或电解处理的装置，这些工件布置成至少两个工件彼此前后层叠，该装置包括一个机架，该机架具有至少两个由至少一个引导件(4)连接起来的托架(1)和垂直支撑件(11)，其特征在于，至少两个支撑块(2)，可以借助于锁定机构(3)而锁定在至少一个引导件(4)上，并具有至少两个支撑件(5)，在其上固定有至少一个相应的吊挂元件(10)的上和下张力块(18)，纵向横贯该张力块的固定杆(9)并具有在夹紧状态下夹紧印刷电路板的夹紧机构，每个支撑件(11)的至少一个的第二吊挂元件(12)，通过张力元件(13)将处于张紧载荷下的工件保持在机架中，该张力元件悬挂在第一吊挂元件(10)和第二吊挂元件(12)上并是可张紧的。
3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，悬挂件(6)设置在支撑轨(5)上，所述悬挂件从支撑轨沿向上的方向以一个5°到45°的角度伸出。
4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，悬挂件(6)设置在支撑轨(5)上，所述悬挂件为一个带有一个向上取向的端部为钩的形式。
5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，悬挂件(6)设置在支撑轨(5)上，所述悬挂件具有销，这些销在最远离支撑轨的端部上设置有凸缘，以防止工件滑脱。
6.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，张力块(18)装配有带有小夹紧块(17)的分散的夹紧件(23)和用于保持工件的相反的支撑件(16)。
7.根据权利要求2或6中任一项所述的装置，其特征在于，导电的小夹紧块(17)和相反的支撑件(16)通过导电的夹紧件(23)和/或通过张力块(18)、支撑块(2)和引导件(4)与一个电源相连。
8.根据权利要求2、6或7中任一项所述的装置，其特征在于，小夹紧块(17)和相反的支撑件(16)由弹性材料制成。
9.根据上述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，在张力块(8、18)中允许处理流体基本上不受阻碍地流过用于容纳工件的各个槽(22)。
10.根据上述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，固定杆(9)装配有一个安全装置，该安全装置包括螺钉和紧固螺母、一个开口销或固定环、张力偏心轮或肘节杆，以防止张力块(8、18)或工件(7)意外地滑脱或释放。
11.根据权利要求2、6-10中任一项所述的装置，其特征在于，对每个张力块(18)设置了两个固定杆(9)，一个杆具有预调的长度，第二个固定杆装配有一个能够改变该固定杆的有效长度的夹紧机构。
12.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，张力块(18)装配有一个夹紧装置，用于将每一个工件(7)分散地、直接地夹紧在张力块(18)中，所述夹紧装置设置有夹紧螺钉(28)和/或偏心轮(31)。
13.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，张力块(18)对于每一个工件都装配有一个夹紧设备，所述夹紧设备包括一个夹紧螺钉(28)、一个弹簧元件(27)和一个紧固柄(26)。
全文摘要
本发明公开了一种用于在湿化学或电解设备中同时运输数个平的、薄的工件的机架。该工件在其角部通过悬挂件和/或张力块而被吊挂和夹紧。该工件被牢固地保持在机架中，而不会由于张紧元件而受到任何损坏。
文档编号H05K3/00GK1612953SQ02802437
公开日2005年5月4日 申请日期2002年9月10日 优先权日2001年9月14日
发明者米夏埃尔·曼辛, 格哈德·施泰因贝格尔 申请人:埃托特克德国有限公司