Способ гальванопластического изготовления изделий

 

Изобретение относится к гальванопластике, в частности к технологии получения диафрагм для электронных микроскопов, и может быть также использовано в производстве модуляторных систем аналитических приборов управляющих электродных структур электронных приборов и др. Цель изобретения - повышение качества диафрагм. По изобретению на изоляционном слое из анодного оксида последовательно способом фотолитографии формируют первую и вторую защитные металлические маски, первая из которых является негативным изображением отверстия и контура, а вторая - позитивным изображеием утолщенной части диафрагмы, стравливают оксид алюминия в местах утолщения диафрагмы, после чего гальванически осаждают металл требуемой толщины, затем удаляют вторую защитную маску, стравливают вскрытый изоляционный слои оксида алюминия, повторно гальванически осаждают металл и удаляют изоляционный слой оксида алюминия в местах отверстий и контура. Способ обеспечивает изготовление высокоточных деталей с отверстиями 10 мкм и более при толщине рабочей части до 50 мкм и общей толщине до 200 мкм. 1 табл.

Изобретение относится к гальванопластике, в частности к технологии получения диафрагм для электронных микроскопов, и может быть также использовано в производстве модуляторных систем аналитических приборов для зондирования веществ световыми, электронными и ионными пучками, а также при изготовлении металлических масок, управляющих электродных структур электронных приборов, фильер для вытягивания нитей из искусственного волокна и др. Целью изобретения является повышение качества диафрагм. По изобретению на изоляционном слое из анодного оксида алюминия последовательно способом фотолитографии формируют первую и вторую защитные металлические маски, первая из которых представляет негативное изображение отверстия и контура, а вторая - позитивное изображение утолщенной части диафрагмы, стравливают оксид алюминия в местах утолщений диафрагмы и гальванически осаждают металл требуемой толщины, удаляют вторую защитную маску, стравливают вскрытый изоляционный слой оксида алюминия и повторно гальванически осаждают металл, удаляют изоляционный слой оксида алюминия в местах отверстий и контура. Использование анодного оксида алюминия в качестве изоляционного слоя при формировании гальваническим осаждением материала детали позволяет изготавливать диафрагмы с геометрическими размерами прецизионной точности за счет следующих факторов: создания изоляционного слоя толщиной до 0,2 мм; формирования в изоляционном слое высокоточного рельефа толщиной до 200 мкм (клин травления анодного оксида алюминия не превышает 0,05); отсутствия эффекта "зарастания" отверстий при гальваническом осаждении материала детали. Предлагаемая последовательность операций формирования вначале утолщенной, а затем утоньшенной частей диафрагмы с помощью защитных металлических масок в выращенном слое анодного оксида позволяет получить разнотолщинную диафрагму, обладающую прецизионными размерами, термомеханической прочностью и формоустойчивостью при тепловых нагрузках. Конкретный пример осуществления способа с указанием последовательности операций и режима каждой из них приведен в таблице. В результате осуществления указанной последовательности удается получить сложно-профилированные прецизионные детали с отверстиями (в углублениях) размером от 10 мкм и более при общей толщине детали до 200 мкм и толщине рабочей части диафрагмы 10-50 мкм. В частности, например, способ позволяет изготовить диафрагмы для электронных микроскопов просвечивающего типа из меди со следующими геометрическими размерами: внешний диаметр 3 мм, общая (утолщенная часть) толщина диафрагмы 100 мкм, толщина меди в углублении (утоньшенная часть) 25 мкм, диаметр углубления 400 мкм, диаметр отверстия 30, 50, 80 мкм. Способ по изобретению по сравнению с известным способом позволяет получить следующие преимущества: возможность изготовления высокоточных деталей с отверстиями 10 мкм и более при толщине рабочей части до 50 мкм и общей толщине 200 мкм; получить блоки диафрагм с разным диаметром отверстия; изготовить темнопольные диафрагмы с различными формами отверстий; за счет большой толщины рабочей и утолщенной частей диафрагм обеспечивается их формоустойчивость при рассеивании на них мощности высокоэнергетических потоков заряженных частиц.

Формула изобретения

СПОСОБ ГАЛЬВАНОПЛАСТИЧЕСКОГО ИЗГОТОВЛЕНИЯ ИЗДЕЛИЙ, преимущественно диафрагм для электронных микроскопов, включающий формирование изоляционного слоя по заданному рисунку на электропроводном основании, удаление изоляционного слоя, локальное гальваническое осаждение слоя металла и отделение готового изделия, отличающийся тем, что, с целью повышения качества диафрагм, изоляционный слой формируют анодным окислением алюминия с последующим формированием на нем фотолитографий первой защитной маски по рисунку будущего отверстия и контура диафрагмы и второй защитной маски для формирования утолщенной части диафрагмы, после чего удаляют изоляционный слой в незащищенных местах, гальванически осаждают утолщенную часть диафрагмы, удаляют вторую защитную маску с последующим удалением изоляционного слоя из вскрытых мест, гальваническим осаждением утоньшенной части диафрагмы и удалением изоляционного слоя.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2