Импульсный лазер на парах веществ

 

СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПЕЧАТНЫХ СХЕМ, включающий электрохимическую обработку фольгированной подложки вращающимся электродом, на цилиндрической поверхности которого нанесен нега:тивный рисунок схемы отличающийся тем, что, с целью повывения надёжности схем за счет повыпения точности обработки концевых участков схемы, обработку подложки проводят с переменной угловой скоростью вращения ) электрода, причем скорость изменяют обратно пропорционально величине площади обрабатываемой поверхности подложки на участке контактирования с электродом по формуле .u-e, &), 1 R-Z y.5-rv h коэффициент выхода по току,где электрохимический эквиваf лент материала фольги, г/Ас; (J напряжение на электродах, в; 3 б - площадь обрабатываемой .поверхности подложки см i У - плотность материала фольги, г/см, радиус электрода, см, R сопротивление межэлектродi е ного промежутка. Ом, «рдлина рабочей части электрода на участке обработки, см, Z толщина фольги, см. сл со 9д

СОЮЗ СОВЕТСКИХ и

РЕСПУБЛИК

Ф (19) (И) Май Н.05 K 3 07

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

М ABTOPCNGIAf СЗИДВТЕЛЬСТВУ

E ц Р (к у 5.r„g где h

E г к

ГОСЗЯ4УСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

FO ДЕЛМЫ ИЗОБРЕТЕНИЙ И (ЛНРЫТИЙ (21) 3629545/24-21 (22) 27.07.83 (46) 15.03.85. Бюл. и 1О (72) Л.П.Семенов и В.Л.Лапин (71) Тульский ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт . (53) 621.396.6.049(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

В 210851, кл. Н 05. К 3/06, 1965.

2. Патент США Ф 3239441, an. 204-143, 1967 (прототип). (54)(57) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПЕЧАТНЫХ СХЕМ, включающий электрохимическую обработку фольгированной подложки вращающимся электродом, на цилиндрической поверхности которого нанесен негативный рисунок схемы, отличающийся тем, что, с целью повьаения надежности. схем за счет новынения точности обработки концевыс участков схемы, обработ-. ку подложки проводят с переменной угловой скоростью вращения Як (1/с) электрода, причем скорость изменяют обратно пропорционально величине площади обрабатываемой поверхности .подложки на участке контактирования с электродом по формуле коэффициент выхода по току,. электрохнмический эквивалент материала фольги, г/Ас, напряжение на электродах, В, площадь обрабатываемой,по- 3 верхности подложки, см, плотность материала фольги, г /смЗ радиус электрода, см, сопротивление межэлектродного промежутка, Ом, длина рабочей части электрода на участке обработки, см, толщина фольги, см.

1145496 гу P1)

Недостатком способа является низкая разрешающая способность иэ-.за делокализации процесса при растекании струи электролита по поверхноси подложки, Наиболее близким к предлагаемому является способ изготовления печат—

25 ных схем, включающий электрохимическую обработку фольгированной подложки вращающимся электродом, на цилиндрической поверхности которого в .качестве катодной поверхности нанесен негативный рисунок печатной схемы.

В процессе формообразования рабочую поверхность вращающегося электрода перемещают синхронно с обрабатывае1 мой поверхностью фольгированной заготовки, а в образовавшийся между ними межэлектродный зазор прокачивают электролит.

В известном способе на рабочую, поверхность электрода подают отрицательный потенциал источника пита- 40 ния, а анодом служит фольга заготовки. При этом скорость вращения электрода выбирают постоянной (2) .

Недостатком известного способа является низкая точность обработки концевых участков печатной схемы, так как при изменении площади обрабатываемой поверхности изменяется сопротивление межэлектродного промежутка и происходит перераспределение падения напряжения на постоянном внутреннем сопротивлении источника питания с естественной вольт-амперной характеристикой и переменном сопротивлении межэлектродного проме- 5 жутка. При обработке концевых участков печатной схемы изменение напряжения при постоянной скорости враще20

Изобретение относится к технологии производства печатных схем и может быть использовано при изготовлении печатных схем методом размерной электрохимической обработки в условиях массового производства.

Известен способ электрохимической обработки печатных плат, в котором избирательную обработку участков фольгированной подложки осущест- 10 вляют струей электролита, вытекающей из отрицательно заряженного сопла, перемещающегося по траектории, обеспечивающей получение заданного

1рисунка, а положительный потенциал источника питания подают на фольния электрода приводит к изменению скорости анодного растворения материала и снижению точности обработки.

На концевых участках печатной схемы проводники получаются более узкими, имеет место их подтравливание.

При этом изменяется площадь,поперечного сечения проводника, что являетcd причиной локального перегрева проводника и снижения надежности при эксплуатации.

Цель изобреТения — повышение надежности схем за счет повышения точности обработки концевых участков схемы.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу изготовления печатных схем, включающему электрохимическую обработку фольгированнсй подложки вращающимся электродом, на цилиндрической поверхности которого нанесен негативный рисунок схемы, обработку подложки проводят с переменной угловой скоростью враще,ния у (1/с) электрода, причем скоФ рость изменяют обратно пропорционально величине площади обрабатываемой поверхности подложки на участке контактирования с электродом по формуле где — коэффициент выхода по току; — электрохимический эквивалент материала фольги, г/А с напряжение на электродах, В, — плотность материала фольги, r/cM3

5 — площадь обрабатываемой поверхности, см радиус электрода, см. — сопротивление межэлектродного промежутка, Ом

0p — длина рабочей части электрода на участке обработки, см; — толщина фольги, см.

В начальный и конечный период обработки, когда площадь обрабатываемой поверхности изменяется от нуля до номинального значения и от номинального значения до нуля, напряжение на электродах изменяется от величины ЭДС источника питания до номинального значения и от номинальной величины до величины ЭДС источника питания.

Изменение напряжения на электродах приводит к изменению скорости анод l 1454

3 ного растворения токопроводящего слоя, которая увеличивается на концевых участках, что приводит к подтравливанию проводников и снижению точности обработки. Стабилизация напряжения источника питания не позволяет увеличить точность обработки ввиду нелинейного характера сопротивления межэлектродного промежутка прн изменении температуры, газонаполне- 1р ния и зашламленного электролита.

Для компенсации изменения напряжения электродов при обработке концевых участков печатных схем изменя" ют скорость вращения электрода-инструмента. В этом случае скорость съема металла на концевых участках печатной схемы будет постоянной.

На фиг. 1 представлена схема обработки, где показана фольгированная подложка 1 и электрод 2, на фиг. 2совмещенная диаграмма изменения напряжения UP, площади обрабатываемой поверхности S, угловой скорости вращения 63< электрода по длине обра- 25 батываемой поверхности печатной схемые

При положении П электрода 2 от-) носительно обрабатываемой фольгированной подложки 1 напряжение, площадь обрабатываемой поверхности и скорость протягивания постоянные.

При обработке участка 1 (полоP жение ? ) площадь обработки увеличивается по мере входа электродаинструмента в зону. обработки и умень1 шается напряжение на межэлектродном промежутке (фиг. 2) . Для полного растворения фольги скорость вращения электрода-инструмента изменяют обратно пропорционально величине площади обрабатываемой поверхности по указанной формуле.

Пример. Обрабатывают печатный кабель шириной 30 мм, длиной

500 мм.

Берут фольгированную подложку стеклотекстолита СФ-1-35 и фиксируют в приспособлении для электрохимического травления. На цилиндрический электрод-катод подают отрицательный потенциал источника питания напряжением,12 В, а положительный потенциал подают на фольгу с противоположного началу обработки конца подложки. Ус96 4 танавливают межэлектродный зазор

80 мкм и подают электролит на основе

14Х-ного водного раствора NaN0> со скоростью 15 м/с. Обработку проводят импульсами тока длительностью 5 мс.

На начальном и конечном концевых участках, где площадь обрабатываемой поверхности изменялась от 0 до 4 см, скорость вращения катода изменяют обратно пропорционально площади обрабатываемой поверхности. В случае обработки печатных кабелей величина площади изменяется по линейному закону, поэгому скорость вращения равномерно менялась от 5 до 1 1/cj.

На участках с установившейся площадью обработки скорость вращения катода-инструмента постоянна и составляет 1 (1/с) . Для сравнения обрабатывают аналогичные печатные платы с постоянной скоростью вращения цилиндрического катода. Платы, обработанные с переменной скоростью вращения электрода-инструмента (предлагаемый способ), имеют одинаковуюточность ширины проводников. Образцы, обработанные с постоянной скоростью, имеют меньшую на 0,5-0,7, мм ширину чроводников на концевых участках.

Для расчета И„на концевых участках печатной схемы, где U = var u

S = var, изменение U, К, S по длине fp осуществляют путем замеров на образце, затем, подставив полученные значения в уравнение, определяют значения Q . Тогда в .соответствии с уравнением имеют: для случая S — 4 см

Zuep бг„ЯЕ

0 72 ° 00197 8 ° 1 5 — -д----д — — — --д- — — 5 /мин

8,9 "4 -6 ° 0,044 ° О, 0035

I для случая S = 0,-4 см

EU6p () =О у.g.rr„„. й-K

Од72 Од01 97 .1 1д4 1 д5

8,9 0,4 6 0,44 0,0035.

Использование изобретения позволяет повысить качество печатных схем, повысить производительность труда и устранить загрязнение окружающей среды.

1145496

Редактор Н. Кнштулинец

Составитель В.Милославская

Техред А.Бабннец Корректор С.Шекмар

Подписное

Филиал ППП "Патент", r.Óæãîðoä, ул.Проектная, 4

Заказ 1191/44 Тираж 794

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 3-35, Раушекая наб., д. 4/5