Устройство для изготовления многослойных изделий

 

Изобретение может использовано в области электроники. Устройство для изготовления, например, печатных плат содержит механизмы 1-4 подачи лент 5, 5, 6, б стекловолокна, двухленточный пресс 7, имеющий подающие барабаны 8-13, установленные так, что они образуют два прямоугольных треугольника с натянутыми бесконечными лентами (БЛ) 14, 15, совершающими 4. СО С 00 05 со 05 см фаг./

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

" СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (1Е (11) АЗ

511 4 Н 05 К 3/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

Il0 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTHA

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ к гщтянту

/У

И

25 (21) 4027358/24-21 (22) 28.04.86 (31) P 3515629.5 (32) 02.05.85 (33) DE (46) 15. 11.88. Бюл. У 42 (71) Курт Хельд (DE) (72) Курт Хельд (DE) (53) 621 3.049 Г802.5 (088.8) (56) Патент ФРГ У 3307057, кл. В 32 В 31/00, 1984 °

Патент ФРГ Р 2839481, кл. В 32 В 15/08, 1950, (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ

ИНОГОСЛОЙНЬИ ИЗДЕЛИЙ (57) Изобретение может быть использовано в области электроники. Устройство для изготовления, например, печатных плат содержит механизмы 1-4 пода" чн лент 5, 5, 6, 6 стекловолокна, двухленточный пресс 7, имеющий подающие барабаны 8-13, установленные так, что они образуют два прямоугольных треугольника с натянутыми бесконечными лентами (БЛ) 14, 15, совершающими А

1438636 вижение в одной плоскости навстречу руг другу. Под горизонтальным катеом каждого прямоугольного треугольика установлена ванна 18(18 ), эапол".. енная электролитом 19 гальванического . осаждения меди. Катод- узла выполнен в виде металлической пластины 21, расположенной над внутренней поверхностью БЛ 14, 15 против ванн 18, 18

:с образованием полости для жидкого металла 22 например ртути. Анод в ви:(2 наружной поверхностью, натянутой между барабанами 8 и 9. Ванна 18 заполнена электролитом 19, состоящим из раствора сульфата меди. При этом ван5 на 18 заполнена настолько, что наружная поверхность ленты 14 покрыта элек тролитом 19, т. е. на уровне электроJIHTB °

В ванне 18 расположена пластина 20, лротиволежащаяна необходимом расстоя нии от наружной поверхности ленты, погружаемой в ванну 18. Пластина 20 имеет. одинаковую с лентой 14 ширину и такую длину, которая соответствует минимальному расстоянию между двумя периферийными точками барабанов 8 и

9. Над внутренней поверхностью бесконечной ленты 14 напротив пластины 20 расположена пластина 21, имеющая оди" наковые с пластиной 20 размеры. Пластина 2,1 расположена на меньшем расстоянии от ленты 14 с образованием полости, в которой находится жидкий металл 22, например ртуть.

Края пластины 21 снабжены пластинчатыми уплотнениями 23, прилегающими к внутренней поверхности ленты, пре" пятствуя вытеканию металла из этой ,полости.

1

Изобретение относится к оборудоваию для изготовления многослойных изделий, в частности печатных плат.

Цель изобретения — улучшение качества изделий.

На фиг.1 — устройство, общий вид; на фиг.2 — устройство с измененным входом и выходом двухленточного пресса, общий вид.

Устройство для изготовления печатных плат содержит основание (не покаюано), на котором расположены мехаI (! низмы 1-4 подачи лент 5 6 5, 6

,слоистого материала (стекловолокна), двухсторонний ленточный пресс 7, который имеет шесть подающих барабанов

Ф 8-13, три барабана 8, 9 и 10 установлены таким образом, что они образуют прямоугольный треугольник. Прямой угол находится у подающего барабана 8 .На эти три подающих барабана натянута бесконечная лента 14 двухленточного пресса, выполненная из выеокопрочной

:на разрыв стали. Такое расположение . зеркально повторяется по линии А-А вдоль вертикального (относительно основания) катета треугольника, причем оно состоит из подающих барабанов

11, 12, 13 и ленты 15. Ленты 14 и 15 натянуты с помощью гидравлических цилиндров 16 и 17, установленных на подаюпдх барабанах 10 и 12.

Подающие барабаны вращаются по изображеннымна фиг.1 стрелкам, поэтому бесконечные ленты совершают движение по направлению стрелок. Под горизонтальным катетом прямоугольного треугольника установлена ванна 18, 18, расположенная вдоль ленты под ее де металлической пластины 20 размещен в ванне 18 (18 ). Сначала происходит процесс гальванического осаждения медной пленки 24 на БЛ, затем соединение медной пленки 24 с лентой 5, на которую затем последовательно нас лаиваются ленты 5, 6, 6 в камерах

26, 27 прессования. Устройство обеспечивает высокое качество полученного многослойного изделия. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Пластины 20и 21 выполнены из свинца. Расположенная в ванне 18 пластина 20 соединена проводником с доста" точно большим поперечным сечением с положительным полюсом источника постоянного напряжения, поэтому она действует в качестве анода. Установлен" ная на внутренней поверхности ленты ,пластина 21 соединена с отрицательным полюсом того же источника постоянного напряжения, поэтому та часть ленты

14, которая перемещается вдоль пластины 21 и через состоящий из ртути жидкий металл 22, имеет электрический контакт с пластиной 21, действует в качестве катода. По известному гальваническому принципу атомы меди иэ электролита 19 в ванне 18 осаждаются на противолежащем аноду участке наружной поверхности ленты l4 действующей в качестве катода, Так как лента 14 непрерывно перемещается в направлении стрелки, толщина слоя меди на поверхности ленты увеличивается вовремя прохождения через ванну 18 и достигает своего максимального значения у подающего барабана 9 при выходе из ванны 18. Согласно изобретению осаждаемая гальваническим путем непо средственно на ленте медная пленка

24 транспортируется бесконечной лентой в направлении зоны реакции 25 двустороннего ленточного пресса.

Опрецеление параметров источника постоянного напряжения, представляемого обычно сетевым трансформатором с подсоединенным выпрямителем, осуществляется по известным законам электролиза. Для осаждения равномерного слоя меди постоянно контролируют температуру электролита в ванне 18 с помощью установленного в ванне термоизмерительного зонда и поддерживают ее постоянной, подавая нагретый до соответствующей температуры электролит. Подавая свежий электролит, одновременно заменяют израсходованный электролит, так как вследствие осаждения ионов меди на поверхности ленты их концентрация соответственно уменьшается. Тем самым как температура, так и концентрация электролита остаются постоянными в течение всего времени осаждения ° Так как благодаря пластинчатому выполнению анода и ка тода сохраняется постоянной и плотность тока в электролитической ванне, удается осуществить осаждение равномернот о по толщине однородного слоя меди на поверхности ленты 14, отвечающего высоким требованиям к качеству электроламинатов.

Для автоматического поддержания постоянной концентрации ионов меди в электролите существует возможность выполнить пластину 20, представляющую анод, из меди,, а в качестве жидкого электролита применить кислый раствор

1438636 сульфата меди. Во время электролиза от анода в раствор переходит столько ионов меди, сколько ионов меди переходит из электролита на поверхность

5 ленты и осаждается на ней. При этом анод расходуется и его нужно время от времени заменять новой медной пластиной.

Дпя наиболее возможного уменьшения потерь необходимо, чтобы проводники, подводящие ток к аноду и катоду, имели как можно меньшее сопротивление.

Для этого применяют проводники из материала с небольшим электрическим сопротивлением, например из меди, с соответственно большим поперечным сечением (на фиг, 1 не показаны).

Ветви бесконечных лент 14 и l5 пресса образуют две камеры 26 и 27 прессования с прессующими пластинами

28 и 29. Пластина 28 с уплотнениями

30 образует пространство 31. Устройство включает ролики 32, гидроцилиндр

25 33, изготовленный электроламит 34, наматывается роликами 35 на катушку 36.

Устройство работает следующим образом.

Лента 14 с нанесенной на ее поверхности гальваническим путем медной пленкой 24 перемещается с равномерной скоростью, у подающего барабана 9 выходит из электролитической ванны 18.

С лентой 14 медная пленка 24 транспор35 тируется дальше к подающему барабану

10. На этом участке между двумя барабанами 9 и 10 можно осуществлять обработку находящейся в данном случае сверху поверхности для лучшего сцеп4О ления медной пленки со стержневым слоем. Такая обработка может быть, например, травлением поверхности медной пленки или осаждением способствующих образованию шишкообразных наростов

45 латунных подложек на поверхности медной пленки, противолежащей лентЕ.

На барабане 10 прилегающая к ленте

14 медная пленка 24 поворачивается так, что она начинает перемещаться в зоне реакции 25 двустороннего ленточного пресса 7. Вместе с медной пленкой в зону- реакции 25 вводят полосы стеклоткани 5, 6, 5, 6, пропитанные эпоксидной смолой. Эти полосы стеклоткани образуют стержень электроламина55 та и непрерывно наматываются с механизмов 1-4, находящихся около барабанов 10 и 12. В этом примере выполне1 ния стержень электроламината образо14386 ван четырьмя слоями, полос стекловолок на. Но можно применить больше или меньше полос стекловолокна в зависи мости от требуемой толщины и стабиль5 ности ламината. Если представляется целесообразным, все механизмы пода«и

:полос могут находится около барабанов

,10 или 12 или же распределение механизмов подачи полос стеклоткани у от- 10 дельных барабанов может осуществляться в зависимости от наличия места.

Если электроламинат необходимо пок=

ывать медной пленкой с обеих сторон, то во второй половине пресса в камере 15, 27, образованной подающими барабана(!ми 11, 12 и 13 и лентой 15, у нижней части вдоль барабанов 11 и 12 также устанавливают ванну 18. Аналогично ванне 18 ванна 18 содержит жидкий элек- 20 тролит 19 и анодную пластину 20. На внутренней стороне ленты 15 напротив ано-.

Iда находится катодная пластина 21 при,чем подвод тока осуществляется через у ! ,,жидкую ртуть так, что на ленте 15 26 . осаждается медная пленка 37. Медная пленка 37 с лентой 15 транспортирует:ся к барабану 12 и поворачивается у него в зону реакции 25. При одностороннем нанесении медной пленки на 30

:электроламинат она может осаждаться, как это описано в камере 27, а не в камере 26., В зоне реакции 25 на ленте 14 находит ся медная пленка 24, к противоположной 5 агенте 14 поверхности которой прилега. — ет пропитанная полоса стекловолокна 5.

IHa эту полосу стекловолокна 5 после(;довательно наслаиваются остальные по(( лосы стекловолокна 6, 5 и 6 . Если 4р покрытие электроламината односторон) нее, то вторая поверхность полосы 5

,,прилегает к ленте 15. На фиг. 1 показан электроламинат, покрытый с двух ! сторон так, что полоса 5 прилегает 4r к поверхности медной пленки 37. Второй поверхностью медная пленка 37 прилегает, как описано, к ленте 15.

Если осуществлена обработка поверхнос" ти для улучшения сцепления медной пленки на стекловолокнистом стержне, то обработанная поверхность прилегает к соответствующей полосе стекловолокна 5 и 5 (На эту наслоенную согласно описанию полосу материала н зоне реакции 25 про(изводится давление. Это давление произ-. водится пластинами 28, 29 гидравлически и механически на внутренние стороны (3Г> 6 лент 14 пресса, т.е. на стороны, протиноле кашие медной пленке 24, 37 и от них передаются на полосу Материала.

При гидравлической передаче давления в пространство 31, ограниченное уплотнением 30 относительно сторон нажимной пластины 28 и внутренней стороны ленты 14 и сверху и снизу, заполняют текучую напорную среду, подвергаемую давлению, например масло или воздух.

Для механической передачи давления между нажимной пластиной 29 и внутренней стороной ленты 15 установлены неподвижно ролики 32. При помощи гидроцилиндров 33 нажимная пластина 29 и тем самым ролики 32 прижимаются к внутренней поверхности ленты 15.

Станина пресса (не показана} вос-, принимает реакционные усилия от полосы материала, на котс рой установлены как нажимные пластины 28,29, 1так и обе камеры 26 и 27.

Под действием давления, производимого на полосу материала в зоне реакции 25, и при необходимости дополнительного нагрева эпоксидная смола затвердевает, а полоса материала непрерынно перемещается через зону реакции

25, и полосы стекловолокна 5, б, 5", б соединяются между собой и с прилегающими медными пленками 24, 37 н единый твердый элемент, так называемый электроламинат. При необходимости зону реакции можно разделить на зону нагрева, которая начинается при входе в двусторонний ленточный пресс у барабанов 10 и 12, и зону охлаждения, которая заканчивается на выходе у барабанов 8 и 11. Тем самым полосу матео риала после эатвердевания смолы можно охлаждать под давлением,чта еще более повышает качество электроламината.

На выходе из двустороннего ленточ- . ного пресса у барабанов 8 и 11 ленты

14 и 15 снова изменяют направление днижения и входят в электролитические ванны 18 и 28, где они снова покрываются медной пленкой. При этом отвердевший электроламинат, поверхность которого состоит из медных пленок 24 и 37, отделяется ат лент 14 и 15. Как пранила, это отделение происходит без затруднений, так как медь, осажденная электролитическим путем на лентах пресса из высококачественной стали, плохо держится на поверхности лент и, н частности, не сцепляется с этой поверхностью.

2. Устройство по п.1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что катод узла гальванического осаждения меди выполнен в виде металлической пластины, распо35 ложенной над внутренней поверхностью ленты бесконечной ветви блока пресса напротив ванны с образованием полости для жидкого металла, например ртути.

7 14386

После выхода полосы электроламината 34 из двустороннего ленточного пресса она распиливается согласно требоваНиям на отдельные платы круглой

5 пилой для поперечной распиловки (не показана). Эти кашированные медью пластины можно собрать в стопку на поддонах для транспортировки. Если электроламинат гибкий, можно изменить 1О направление полосы 34 электроламината роликом 35 и намотать на катушку 36.

На фиг.2 показано устройство сог". ласно изобретению, в котором помечены местами вход и выход. В данном случае 1r ленты 14 и 15 перемещаются по стрелкам в противоположном направлении.

Медные пленки 24 и 37 достигают своей максимальной толщины при выходе из злектролитической ванны у подающих барабанов 8 и 11. Пропитанные смолой полосы стекловолокна сматываются с размоточных узлов 38-41, которые расположены около подающих барабанов 8 и

11, поступают во вход двустороннего 26 ленточного пресса у барабанов 8 и 11

"и в зоне реакции спрессовываются с медными пленками 24 и 37. Полоса электроламината 42 выходит из двустороннего ленточного пресса на верхнем конце у барабанов 10 и 12 и, если электроламинат гибкий, то изменяет направление своего движения на подающем ролике 43 и наматывается на на" моточном узле 44 на катушку. Альтер" нативно полосу электроламината можно разрезать на пластины необходимой величины позади барабанов 10 и 12.

36 8

Формула изобретения

1. Устройстводля изготовления многослойных изделий, преимущественно печатных плат, содержащее основание, на котором расположены механизмы подачи лент полос слоистого материала, двухленточный пресс, ветви бесконечных стальных лент которого образуют между собой камеру прессования, узел гальванического осаждения меди с ванной для электролита, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью улучшения качества изделий, двухленточный пресс расположен в вертикальной плоскости относительно основания, каждый блок двухленточного пресса снабжен дополнительным подающим барабаном, расположенным в одной плоскости с нижним основным подающим барабаном параллельно основанию, а ванна для электролита узла гальванического осаждения меди расположена под наружной поверхностью ленты бесконечной ветви пресса, натянутой между нижними. основным и цополнительным подающими барабанами каждого блока пресса и расположенной на уровне электролита.

1438б36

Составитель 3.Яшина

Техред М.Ходанич

Редактор М.Недолуженко

Корректор Л.Патай

Тираж 832

Эакаэ 5975/59

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

ll3035, Москва, 3-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-палиграфическое предприятие., r. Ужгород, ул. Проектная, 4