JP2506523B2 - プラスチック保護層を塗布する方法及びこの方法を実施するための装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、請求項１の前提概念に記載のごとく、少なく
とも片面に電子部品を備えた導体板にプラスチック保護
層を塗布する方法、及びこの方法を実施するための装置
に関するものである。

予め製造された（プリントされた）導体軌道を備えた
導体板の片面に通常の技術を用いて配設される電子部品
を種々の影響から防護するため、例えば腐食を防ぐた
め、電子部品とこれを担持している導体板の一部を絶縁
性塗料で塗布することは知られている。絶縁性塗料は、
導体板にプリントされた導体軌道の汚れによって生じる
ショートをも阻止する。

この種のコーティングは、いわゆる浸漬方法で形成さ
せることができる。この場合、コーティングするべきで
ない面領域、例えば他の導体板または給電用接続部品と
の接触を可能にするために露出した導体を設けねばなら
ないような面領域は、面倒でも接着工程でカバーしなけ
ればならないことは言うまでもない。

この種の方法は時間浪費的であり、従ってコスト高で
ある。同様の欠点は、刷毛で絶縁性塗料を塗布すること
によって導体板をコーティングする方法にも言える。た
だし、この方法は、導体板が非常に小さい場合、及び
（または）小さな領域または非常に複数に構成された領
域をコーティングしなければならないような場合には合
理的であるとも言えるが、しかしこれは特殊なケースで
あり、大量生産には適していない。

また、座標制御されるコーティング装置を使用するこ
とも知られている。このコーティング装置は、注湯方式
または噴霧方式により行ごとにコーティングを行なうも
のである。しかしながらこのコーティング装置は高価で
あるばかりでなく、行ごとにコーティングを行なわねば
ならないので比較的緩慢である。従って、コーティング
工程が自動化されるという利点はあるが、その使用には
コストを要する。

この種のコーティング方法は総括的に開示したものと
して、Peter A.Kndel著“導体板、金属表面の保護塗
装",1989/4＋５なる刊行物がある。

これらの公知の方法にたいして、米国特許第4794018
号明細書から知られている方法も考慮すべきである。こ
の方法では、コーティングされるべき導体板は、平らな
槽によって誘導される流動性のコーティング材の流れに
曝される。流動性のコーティング材の流れは、ポンプに
よって生じる。ポンプはコーティング材を備蓄容器から
槽のなかへ搬送し、槽からコーティング材を、より深い
位置に設けた捕獲容器に排流させることができる。この
場合、導体板の浸漬の深さに応じて導体板の下面及び上
面をコーティングすることができる。コーティングされ
るべきでないエッジ領域は、コーティング材を捕獲容器
内へ排流させるための槽の壁凹部の外側に配置されてい
る。この方法によれば、コーティングされるべき領域に
よって取り囲まれる導体板の内側の領域をコーティング
しないようにすることができない。

本体の特定領域をコーティング可能にする他の方法と
しては、ドイツ特許公開第2848569号公報及び米国特許
第3853663号明細書から知られている。

米国特許第3853663号明細書から知られている方法
は、缶、花瓶のようなセラミックまたは磁器の対象物を
うわぐすり材でコーティングするためのものである。即
ちこれら対象物の、中心領域がいくぶん凹状に内側へ湾
曲している底部の、リング状の幅狭の下部外側エッジを
除いて、すべての表面領域にうわぐすりをコーティング
しなければならない。容器は、たわみ性のある板の上に
設置されている。この板は、いわぐすりの備蓄容器の内
部空間を覆うものであるが、開口部を有している。この
開口部は、備蓄容器の内部空間を、設置面によって縁付
けされ湾曲した底部によって画成されている凹状の空間
と連通させるためのものである。いわぐすり材によって
充填されない備蓄容器の内部空間が負圧の作用を受ける
ことにより、対象物はたわみ性の板にたいして押圧され
る。備蓄容器とこれに固持されている対象物とを回動さ
せることにより、底部の設置面内側領域がうわぐすりに
よってコーティングされる。対象物に備蓄容器を固定し
たままで対象物を、うわぐすり材を充填した別の容器に
入れ替えることにより、対象物の残りの表面、即ち外面
と内面及び底部の内面がうわぐすりによってコーティン
グされる。

この米国特許第3853663号明細書から知られている方
法は、テニスボールの半分の球形の端面を流動性の接着
剤でコーティングするために用いる。テニスボールの半
分は半球形の形状を有し、リング状の端面をコーティン
グした後に、両半部分が互いに押しつけられて、材料流
動的に連結された球形のシェル芯部が得られる。この場
合、コーティングされるべきボール半部分は、容器内に
設けられている接着剤の液面上方に次のように配置さ
れ、即ち接着に用いるリング面が液面からわずかな間隔
を持って位置するように配置される。容器内には、液面
下方にリングが設けられている。リングの平均直径は、
コーティングされるべき面の平均直径に対応している。
このリングを持つ上げることにより、リングとコーティ
ングされるべきリング面との間に、コーティング材から
成るいわばリング状の波形部が生じる。この波形部はボ
ール半部分のリング面に達し、これを湿潤させる。この
方法は、ボール半部分のリング状のエッジだけでなく、
ボール半部分の外側の領域をもコーティングするために
用いる。このため、ボール半部分の他の処理を困難にさ
せる。この方法によれば、互いに連結される本体の“線
形状の”領域をコーティングすることができるが、比較
的横断面積が大きな平面的な領域をコーティングするこ
とができない。

本発明の課題は、上記従来の欠点に鑑み、導体板のコ
ーティング面が複雑に構成されているも合理的且つ確実
にコーティングを行なうことができるこの種の方法及び
装置を提供することである。

この課題は、方法に関しては、請求項１の特徴部分に
よって解決される。

本発明による方法の利点は以下のとうりである。

本発明による方法はタクト方式により周期的に実施可
能であり、例えば座標制御される注湯方式の装置等より
も周期時間も著しく短縮できる。比較的凹凸のある構成
の複雑な電子部品を備えた導体板にたいしても適用可能
であるばかりでなく、比較的平面的な構成の電子部品を
備えた導体板にたいしても適用できる。なぜなら、コー
ティング材で充填される槽の深さを適当に選定すること
により、コーティング基準面にたいして垂直に測ったコ
ーティング領域を非常に簡単に調整できるからである。

本発明による方法では“影のエッジ”が生じず、例え
ば接続脚上に直立している電子部品のすべての面をコー
ティング材で塗布し湿潤させることができるので、コー
ティングのクオリティが非常に良い。従来の浸漬方法で
得られていたクオリティに相当するクオリティが得られ
る。

本発明による方法は導体板にやさしく、導体板を傷め
ることがない。

装置に関しては、請求項２の特徴部分によって本発明
の課題が解決される。その基本的な構成によれば、本発
明による装置は本発明による方法を実施するために適し
た、構成が簡潔な装置である。

本発明による装置の有利な構成は、請求項３ないし５
に記載されている。これらの有利な構成により、装置の
作動態様及び（または）コーティング材の粘性に応じた
著しい効果が得られる。

請求項３に記載の構成によれば、槽が十分迅速に回動
することにより、コーティング材を遠心力で槽底部に保
持することができ、従ってコーティング材は、回動運動
が終了したときに導体板上を落下する。この構成では、
フレームは槽と共に上方へ回動する。

請求項４に記載の構成によれば、槽の回動時に生じる
遠心力を利用して、コーティング材を導体板のほうへ均
等に投擲し、コーティング工程を促進させることができ
るる。この構成では、フレームは槽と共に下方へ回動す
る。

請求項５に記載の構成では、遠心力はニュートラルで
あり、装置の回動に必要な空間が最小になるという利点
がある。

請求項６に従って、回動可能なフレームの穴付き板の
上面に導体板を固定するために設けられる閉鎖プレート
は、穴付き板の開口部の両側に配置されるピンにて枠プ
レートにたいして垂直に移動可能に案内され、且つばね
弾性で付勢される締め付け装置により閉鎖位置に固定可
能である。

請求項７に記載の構成にしたがって、閉鎖プレート
の、導体板の蝋付け面側に圧子を設けることにより、１
回の作業工程で導体板の両面にコーティングを行うこと
ができる。

この構成と組み合わせて、請求項８に従って閉鎖プレ
ートを構成し配置することは、特に、閉鎖プレートを開
いた状態で圧子にコーティング材を容易に滲み込ませる
上で効果的であり、従って作業工程を短縮させることが
できる。

次に、本発明の実施例を添付の図面を用いて説明す
る。

第１図は 導体板の電子部品装備側にプラスチック層
を塗布するための本発明による装置であって、コーティ
ング材を流動状態で収容するための槽を設けた回動可能
なフレームを有し、槽の外被部端面の自由エムッジを導
体板に押圧可能である本発明による装置の側面図、 第２図は 第１図の槽の平面図、 第３図は 第２図の槽と、この槽を用いてコーティン
グ可能な導体板との斜視図、 である。

第１図に詳細に図示した本発明による装置10は、絶縁
層、例えばエナメル層を、導体板11の、電子部品を備え
た側に塗布するための装置であり、原理的なプレスの原
理に基づいて構成されている。装置10は、プレスフレー
ム15として、スタンド12を介して基板13に固定されてい
る枠プレート14を有している。枠プレート14は、基板13
から間隔を持って、且つ基板13に平行に、図示した作動
位置では水平に延びている。

図示した実施例では、枠プレート14と基板13の間に、
空気圧のシリンダ16として構成された昇降駆動装置が
“プレス駆動装置”として設けられている。シリンダ16
を用いると、枠プレート14と基板13に平行に延びている
担持板17を基板13と枠プレート14との間で昇降させるこ
とができる。

導体板11にたいしては、電子部品を備えている側の一部
分だけを絶縁性塗料でコーティングするものとする。例
えば、第２図から最も良くわかるように、導体板11の、
島の形をした領域18及び（または）エッジ領域19と21
は、例えばプラグ接続部、リレー等の部品のためにコー
ティングされない。

これを可能にするために、本発明による装置10の機能
上重要な構成要素として、全体を22で示した槽が設けら
れている。槽22は、平坦な板状の底部23と、この底部23
に緊密に取り付けられている槽外被部24とを有してい
る。槽外被部24は、図示した実施例では、槽底部23と同
様に薄壁の板から成り、槽底部23に蝋付けまたは溶接さ
れている。

槽外被部24は、屈曲部材として、４ないし10cm幅の帯
板から製造され、互いに非常に正確に平行に延びている
エッジを有している。槽外被部24は次のように構成され
ており、即ち図示した実施例では断片的に直線状に延び
ている外壁部分25aないし25lの、第３図にて上部の幅狭
の端面26aないし26lの高さに見て、槽外被部24の内側の
エッジが導体板11のコーティングされるべき面27の外側
輪郭に沿って延びるように構成されている。

図示した実施例では、槽外被部24は底板23上に直立し
ており、槽22の、槽外被部24によって取り囲まれている
内側の底面27′は導体板11のコーティング面27に対応し
ている。導体板11の、コーティングされない島の形をし
た領域18は、第２図と第３図によれば、槽22の内側の底
面27′から同様に垂直に突出しているコーティング材遮
断部28によって隔離されている。コーティング材遮断部
28の同様に断片的に直線状に延びている壁部分30aない
し30dの上部幅狭端面29aないし29dは、図示の実施例で
は互いに直角に接続している外被部壁部分25aないし25l
の上部幅狭端面26aないし26lと同一平面上に延びてい
る。

装置10の枠プレート14は、通常のように長方形の開口
部31を備えている。この開口部31の内のりの長さと幅は
次のように選定されており、即ち槽22がその上部外被領
域によって、開口部31の縦方向境界部及び横方向境界部
にたいして十分な内のり間隔を持って該開口部31に挿入
され、且つ挿入22の外被端面26aないし26lが導体板11に
接触して、導体板11のエッジ部分が枠プレート14の縦エ
ッジ及び（または）横エッジで支持保持されるように選
定されている。さらにフレーム15には、図示した実施例
では枠プレート14の上面に水平軸32の回りに回動可能に
閉鎖プレート33が支持されている。閉鎖プレート33を用
いると、コーティングされるべき導体板11を最小の閉鎖
力でフレーム15の枠プレート14に接触保持させることが
できる。

基板13と枠プレート14及びこれらを連結させている支
柱12とを有しているフレーム15は、図では簡略に示した
機台36に、水平軸34の回りを回動可能に支持されてい
る。図の例では、水平軸34は枠プレート14の上面から鉛
直方向に間隔ｈを持って延びている。

以上説明した装置10は、導体板11の、電子部品を備え
ている側に、次のようにして絶縁性のコーティング部を
塗布するために利用する。なお、この利用に関する説明
を用いて本発明の対象でもある塗布方法について説明す
ることにする。

担持板17、及び例えばねじ37によりこの担持板17に固
定されている槽22が降下位置にあるとき、この槽22の中
に、数百枚の導体板をコーティングするために十分な量
の液状のコーティング材、例えばアクリル塗料、ポリウ
レタン塗料を装入する。実際には、槽22が2cmの深さで
絶縁性塗料で充填されることを意味する。もちろん必要
な深さは、全体をコーティングされるべき電子部品の高
さ及びコーティングされるべき導体板11の数量に基づい
て選定する。

このようにして槽22をコーティング材で充填した後、
例えばストッパーによって正確に決定される位置で導体
板11を、コーティング面を下向きにし枠プレート14の開
口部31上方に設置する。この場合、導体板11の位置決め
と、担持板17における槽22の固定とを次のように互いに
同調させ、即ち槽22を持ち上げたときに、槽外被部24の
上部自由端面26aないし26lが導体板11のコーティングさ
れるべき面領域を正確に取り囲むように同調させる。

導体板11を枠プレート14上に設置した後、閉鎖プレー
ト33をその閉鎖位置へもたらす。この閉鎖位置において
閉鎖プレート33は導体板11を枠プレート14にたいして確
実に接触保持させ、この閉鎖位置に固定する。このため
に設けられるロック装置は、図面を簡単にするため図示
していない。

次に、昇降駆動装置16を作動させることにより槽22を
持ち上げ、図示した特別な実施例では、例えば図示して
いない圧力制限弁により制限される力で槽外被部24の上
部の幅狭の端面26aないし26lを導体板11のコーティング
されるべき面に接触させる。この位置で導体板11は、い
わば槽22を閉塞させるカバーを形成している。

次に、フレーム15を水平軸34の回りで180°上方へ回
動させる。その結果、所定の（短い）時間導体板11は槽
底部を形成する。この場合、この位置でコーティング材
を導体板の被コーティング面に湿式接触させる。この時
点で槽22の導体板11によって形成される底板から突出し
ている電子部品は、コーティング液の深さの範囲内で湿
る。もちろん、電子部品を完全に包み込むようなコーテ
ィングが必要な場合には、これに必要な十分な深さを持
たねばならない。

上記の時間が経過した後（実際には十分の数秒にすぎ
ない）、回動可能なフレーム15を、第１図に図示したホ
ームポジションへ戻り回動させる。この場合、過量のコ
ーティング材は導体板11から落下する。

この落下を容易にするため、第１図に図示した槽底部
23の水平位置に再び対応する位置へフレーム15を回動す
る前に、該フレーム15を、槽底部23及び槽外被部24が例
えば45°の傾斜で延びるように位置で前もって数秒間保
持させることも可能である。このようにすると、導体板
11及び槽外被部24の内面からのコーティング材の落下及
び流出を促進させることができる。装置10の有利な構成
では、閉鎖プレート33の、導体板11の外面と接触する
側、いわゆる蝋付け側に、圧子38が設けられている。こ
の圧子38を用いると、プリント方法において、導体板11
の蝋付け側を絶縁性塗料でコーティング可能である。

この圧子38は、導体板11を取り出すために装置10を
“解放”している間、即ち閉鎖プレート33をその水平開
口位置へ回動させている間、好都合にもコーティング材
を滲みこませることができる。

本発明による装置10は、上記実施例に限定されるもの
ではなく、次のように変形しても良い（この変形例に関
しては図示しない）。即ち槽外被部24を自動機能要素と
して構成し、つまり槽外被部24はこれに固定される底部
を備えておらず、導体板を槽の底板として使用する。こ
の場合装置10は次のように構成され利用される。即ち槽
外被部24は回動可能な保持部に取り付けられ、導体板は
自由側から、例えば上方から槽外被部24にたいして最小
の力で押圧可能であり、この位置に固定可能である。次
に導体板11を槽外孔部24と共に180°回動させ（即ちこ
のとき導体板は槽の底板を成す）、充填装置を用いて上
方からコーティング材を槽の中に充填し、槽の底板を成
している導体板11の所定部分をコーティングさせる。次
に槽外被部24を導体板11と共にもう一度180°回動させ
て元の位置へ復帰させる。このとき、過量のコーティン
グ材が槽の下方に配置した備蓄容器に移るので槽を空に
させることができる。次に、コーティングした導体板
を、この時点で備蓄容器のほうへ下方に開口している槽
外被部24の上面に配置されている位置において、槽外被
部24から取り外す。このような構成の利点は、１回の作
業工程で比較的少量のコーティング材を、槽外被部24と
導体板11とによって形成される槽に充填すれば良いこと
であり、これに関しては、場合によっては圧力も貢献す
る。

他方、図示した実施例に比べると全体的に見て構成が
複雑になる。

槽22は薄板から製造しなくても良く、プラスチックか
ら製造しても良い。プラスチックは、接着または溶接に
より互いに連結される。

さらに、空気圧式の昇降駆動装置16の代わりに、液圧
式または手動操作可能な、弾性的に支持される機械的な
偏心駆動装置を設けても良い。偏心駆動装置は、一定の
力で槽外被部24を導体板11に押圧させることを可能にす
る。

Claims (9)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】少なくとも片面に電子部品を備え、且つコ
   ーティングされるべきでない部品を備えた領域をも有し
   ている導体板に、プラスチック保護層を塗布する方法で
   あって、流動状態にあるコーティング材を装入した槽を
   用いて、コーティング材と導体板のコーティングされる
   べき面とを湿式接触させ、次にこのようにして湿潤させ
   平面状にコーティングした導体板を、コーティング部が
   硬化するような乾燥過程にさらすようにした前記方法に
   おいて、 まず次のような槽外被部（24）を製造すること、即ち該
   槽外被部（24）の外被壁（25aないし25l）または外被壁
   部分の自由端面（26aないし26l）が被コーティング面の
   輪郭に対応するように延在し、且つ被コーティング面の
   輪郭が延在する面に延在形態が対応しているような面内
   に前記自由端面（26aないし26l）が延在しているような
   槽外被部（24）を製造すること、 次に導体板（11）を、部分的にコーティングされるべき
   側を下にして、同一平面上に配置されている前記自由端
   面（26aないし26l）にたいして接触させ、被コーティン
   グ面の輪郭に応じて該自由端面（26aないし26l）にたい
   して押圧保持させ、次に槽外被部（24）と、これに接触
   している導体板（11）とを、導体板（11）が槽（22）の
   下部底部を形成する位置へもたらして、槽（22）に装入
   されているコーティング材を被コーティング面に拡散さ
   せ、被コーティング面をコーティング材で湿潤させるこ
   と、 次に槽（22）を、これに接触している導体板（11）と共
   に、過量のコーティング材が導体板（11）から流出し、
   その後導体板（11）を取り外して乾燥工程または硬化工
   程に供給されるような位置へもたらすこと、 を特徴とする方法。
2. 【請求項２】少なくとも片面に電子部品を備え、且つコ
   ーティングされるべきでない部品を備えた領域をも有し
   ている導体板に、プラスチック保護層を塗布するための
   装置であって、流動状態にあるコーティング材を装入可
   能な槽を有し、この槽を用いてコーティング材と導体板
   のコーティングされるべき面とを湿式接触させることが
   できるようにした、請求項１に記載の方法を実施するた
   めの装置において、 ａ）槽（22）が、板状の底部部分（23）を有し、槽壁部
   分（25aないし25l）と、導体板（11）のコーティングさ
   れない島状の領域（18）を画成するために設けられるコ
   ーティング材遮断部（28）の壁部分（30aないし30l）と
   が、前記底部部分（23）から垂直に突出していること、 ｂ）槽（22）の底板（23）が、担持板（17）の所定の位
   置に固定可能であり、担持板（17）が、互いに間隔を持
   って配置され且つ互いに連結されてフレーム（15）を形
   成している基板（13）と枠プレート（14）とにたいして
   平行に延在して該基板（13）と枠プレート（14）の間に
   配置され、且つこれらにたいして垂直に往復動可能であ
   ること、 ｃ）枠プレート（14）が開口部（31）を備え、該開口部
   （31）のエッジの所定の位置に、コーティング側を槽
   （22）のほうへ向けて導体板（11）を次のように固定可
   能であること、即ち被コーティング面の輪郭が、槽外被
   部（24）を形成している外被壁部分（25aないし25l）の
   自由端面（26aないし26l）の内側エッジと合同に配置さ
   れるように固定可能であること、 ｄ）フレーム（15）が、水平軸（34）の回りを回動可能
   に機台（36）に支持され、フレーム（15）の基板（13）
   が水平方向に延在し且つ担持板（17）の下方に位置する
   ようなフレーム（15）のホームポジションにたいする回
   動角度が、少なくとも180°であること、 を特徴とする装置。
3. 【請求項３】フレーム（15）が回動前に占めるホームポ
   ジションであって、槽底部（23）が水平方向に位置し且
   つ槽外被部（24）が上方へ向いているホームポジション
   において、フレーム（15）の回動軸（34）が、担持板
   （17）上方に該担持板（17）から鉛直方向に間隔を持っ
   て、枠プレート（14）の上方に延在するように配置され
   ていることを特徴とする、請求項２に記載の装置。
4. 【請求項４】フレーム（15）が回動前に占めるホームポ
   ジションであって、槽底部（23）が水平方向に位置し且
   つ槽外被部（24）が上方へ向いているホームポジション
   において、フレーム（15）の回動軸（34）が、槽（22）
   の下方であってフレーム（15）の基板（13）の高さに位
   置していることを特徴とする、請求項２に記載の装置。
5. 【請求項５】フレーム（15）が回動前に占めるホームポ
   ジションであって、槽底部（23）が水平方向に位置し且
   つ槽外被部（24）が上方へ向いているホームポジション
   において、フレーム（15）の回動軸（34）が、槽（22）
   の底板（23）の内面が位置する面内に、または底板（2
   3）のすぐ上方にしてコーティング材備蓄容器の層厚さ
   の内側に延びていることを特徴とする、請求項３に記載
   の装置。
6. 【請求項６】導体板（11）が、枠プレート（14）の担持
   板（17）とは逆の側において枠プレート（14）の開口部
   エッジで支持可能であり、且つ導体板（11）の部品とは
   逆の側の蝋付け面にたいして押圧可能で及び（または）
   枠プレート（14）に固定可能な閉鎖プレート（33）を用
   いて、フレーム（15）に固定可能であることを特徴とす
   る、請求項２から５までのいずれか１つに記載の装置。
7. 【請求項７】閉鎖プレート（33）が、導体板（11）の蝋
   付け面側に、コーティング材を浸透させることができる
   圧子（38）を備えていることを特徴とする、請求項６に
   記載の装置。
8. 【請求項８】閉鎖プレート（33）が、枠プレート（14）
   の開口部（31）の縦エッジから側方に間隔を持って位置
   し且つ枠プレート（14）に平行に延びている軸（32）の
   回りを、水平方向の開口位置と、開口部（31）を蔽う閉
   鎖位置との間を回動可能であることを特徴とする、請求
   項７に記載の装置。
9. 【請求項９】少なくとも片面に電子部品を備え、且つコ
   ーティングされるべきでない部品を備えた領域をも有し
   ている導体板に、プラスチック保護層を塗布するための
   装置であって、流動状態にあるコーティング材を装入可
   能な槽を有し、この槽を用いてコーティング材と導体板
   のコーティングされるべき面とを湿式接触させることが
   できるようにした、請求項１に記載の方法を実施するた
   めの装置において、 ａ）回動可能な保持部に槽外被部が設けられ、該槽外被
   部に導体板（11）を自由側から押圧可能であり、その際
   導体板（11）を槽外被部に固定可能であること、 ｂ）槽外被部と、この槽外被部に固定された導体板（1
   1）とが、槽外被部と導体板（11）によって形成される
   槽のなかにコーティング材を上方から充填するための充
   填位置へ回動可能であること、 ｃ）導体板（11）は、槽の過量のコーティング材を空に
   した後に占める位置であって、下向きに開口している槽
   外被部の上面に配置されている位置において、槽外被部
   から取り外し可能であること、 を特徴とする装置。