Устройство для изготовления многослойных изделий

 

Изобретение относится к устройствам для изготовления кашированных медью ламинатов и может быть использовано для изготовления многослойных изделий. Целью изобретения является улучшение качества изделий. Для достижения этой цели ленты двустороннего ленточного пресса установлены по ширине вертикально относительно основания, гальванические ванны размещены с наружной стороны ленты пресса, а оси разматывающих и оборотных барабанов размещены вертикально относительно основания. В устройстве исключается применение дорогостоящих уплотнительных приспособлений для ванн, чтобы предотвратить вытекание жидкого электролита. Для обеспечения постоянства температуры и концентрации жидкого электролита предусматривается возможность постоянного прокачивания насосом жидкого электролита через войлок. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

А3 (1Щ (11) (51) 5 Н 05 К 3/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ

NAji

-..4

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4202615/24-21 (62) 4027358/21 ° (22) 22,03,87 (23) 28.04.86 (31) P 3515629.5 (32) 02.05,85 (33) DF, (46) 07. 02, 90. Вюл. У 5 (75) Курт Хельд (DE) (53) 621,396.6.049.05.00?(088.8) (56) Патент СССР В 1438636, кл. H 05 К 3/00, 1986. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ многослойных изделий (57) Изобретение относится к. устройствам для изготовления кашированных ,медью ламинатов и может быть использовано для изготовления многослойных

Изобретение относится к устройствам для изготовления кашированных медью ламинатов.

Цель изобретения — улучшение качества изделий.

На фиг.l дано устройство, общий вид; на фиг,2 — то же, фрагмент.

Устройство содержит двуленточный пресс l, который имеет две располо женные рядом части лент 2 и 3 в ко" торых установлено по два оборотных барабана 4, 5 и 6, 7. На каждые два барабана натянуто по одной бесконечной ленте 8 и 9, выполненной из высокопрочной на разрыв стали. Натяжение лент 8 и 9 осуществляется гидроцилиндрами 10 и 11, закрепленным на

2 иэделий. Целью изобретения является улучшение качества изделий. Для достижения этой цели ленты. двустороннего ленточного пресса установлены по ширине вертикально относительно основания, гальванические ванны размещены с наружной стороны ленты пресса, а оси разматывающих и оборотных барабанов размещены вертикально относительно основания. В устройстве исключается применение дорогостоящих уплотнительных приспособлений для ванн, . чтобы предотвратить вытекание жидкого электролита. Для обеспечения постоянства температуры и концентрации жидкого электролита предусматривается возможность постоянного прокачивания насосом жидкого электролита через войлок. 2 ил. на барабанах 4. Оборотные барабаны вращаются по указанным стрелкам, так, что обе ленты 8 и 9.перемещаются встречно.

Перемещающаяся слева направо полоса материала спрессовывается между лентами 8 и 9 с одновременным применением давления и нагрева. В реак" ционной зоне 12 создаваемое давление через нажимные пластины 13 гидравлически или механически передается по" средством роликов на внутренние стороны лент 8 и 9 и от них передается на ленту материала. На фиг.l показана только гидравлическая передача давления, при которой пространство между нажимной пластиной 13 и внут-.

1542430 ренней стброной ленты, которое ограничено относительно сторон уплотнениями 14, заполняется рабочей жидкостью.

Станина пресса (не показана) воспри«

Нимает силы реакции, исходящие от ленты материала.

На стороне части 15 пресса 1, про« тиволежащей зоне 12 реакции, у наруж" ной поверхности ленты 9 установлена 10 ванна 16, высота которой охва ь вает

Всю ширину ленты. Эта ванна 16 а краях снабжена уплотнениями 17, 1чрилегающими со скольжением к ленте

В ванне находится жидкий электро ит 18, состоящий из раствора суль. фата меди. Кроме того, в ванне созда( ется пониженное давление, поэтому

Ьри движении ленты 9, поддерживаемой уплотнениями 17, из ванны электролит е вытекает. На внутренней стороне ленты 9, напротив ванны 16., в стани:не пресса установлена опорная плас тина 19, имеющая одинаковые с ванной

16 размеры., В этой опорной пласти- 25 не 19 электропроводно с ней установлены расположенные. рядом направляющие планки 20, длина которых равна ширине лент. Направляющие планки выполнены из металла и прикасаются со скольжением к ленте 9.

Опорная пластина 19 соединена с . отрицательным полюсом источника постоянного напряжения, поэтому часть ленты 9 находящаяся в электролите

Ф 35

18 через направляющие планки действует в качестве катода. Ванна 16 выполнена из хорошо проводящего металла и соединена с положительным полюсом источника постоянного напряже- 4О ния, причем сама ванна подключена в качестве анода. Тем самым на ветви ленты, находящейся в электролите, ко- торая непрерывно перемещается через ванну, осаждается пленка 21 меди, 45 максимальная толщина которой достигае1ся тогда, когда ветвь ленты.достигает расположенного на чертеже слева ограничения ванны 16, Прилегающая к ленте 9 медная пленка 21 изменяет направление на барабане 4 и вводитсяв зону 12 реакции. Ванна 16 может быть изготовлена из непроводящего .материала, а в качестве анода использоваться пластина 22, расположенная в ванне 16, соединенная с положительным полюсом источника напряжения, Полосы 23 непрерывно сматываются с нескольких размоточных устройств 24, которые установлены перед двуленточным прессом 1 относительно направления перемещения полосы материала и так же, как и двуленточный пресс, вервертикально, и протягиваются Между обеими находящимися на внешних сторонах прессующих лент 8 и 9 медными пленками 21 и 25 через двуленточный пресс 1. Эти полосы 23 состоят, например, из пропитанной эпоксидной смолой стеклоткани. Количество размо-, точных устройств 24 определяется требуемой структурой стержневого слоя электроламината. В зоне 12 реакции полосы стеклоткани спрессовываются между собой и с обеими медными пленками под воздействием нагрева в электроламинат 26, который непрерывно вы" ходит из двуленточного пресса,с правой стороны (фиг,1).

Определение 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 н ванне 16 с помощью установленного в ванне термо" . измерительного зонда и поддерживают ее постоянной1 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 катода.,сохраняется постоянной и плотность тока в электролитической ванне, удается осуществить осаждение равномерного по толщине однород-. ного слоя меди на поверхности ленты

9, отвечающего высоким требованиям к качеству электроламинатов, Для автоматического поддержания постоянной концентрации ионов меди в электролите существует возможность располагать пластину, представляющую анод в ванне 16, а в качестве жидкого электролита применить кислый раствор сульфата меди. Во время электролиза от анода в раствор переходит столько ионов меди, сколько ионов ме2430 6

5 154 ди переходит из электролита на поверхность ленты и осаждается на ней. При этом анод расходуется и его нужно время от времени заменять. новой медной пластиной, Для возможного уменьшения потерь необходимо, чтобы проводники, подводящие ток к аноду и катоду, имели как можно меньшее сопротивление ° Для этого, как принято в гальванике, применяют проводники из материала с небольшим электрическим сопротивлением, например.из меди, с соответственно большим поперечным сечением, На участке между ванной 16 и оборотным барабаном 4 можно осуществлять обработку находящейся в данном случае сверху поверхности медной пленки 21 для лучшего сцепления со стержневым слоем, Такая по известному уровню техники обработка может быть, например, травлением поверхности медной пленки или осаждением способствующих образованию шишкообразных наростов

-латунных подложек на поверхности медной пленки, обращенной от ленты.

Вместе с медными пленками 21 и 25 в зону 12 реакции вводят полосы стеклоткани, пропитанные эпоксидной смолой. Эти полосы стеклоткани образуют стержень электроламината, Ф этом примере выполнения стержень электроламината образован четырьмя слоями полос стекловолокна. Но можно применять больше или меньше полос стекловолокна в зависимости от требуемой толщинй и стабильности ламината (медная пленка, полосы волокна и электроламинат изображены жирными линиями по сравнению с двуленточным прессом).

Если электроламинат необходимо покрывать медной пленкой.с обеих сторон, то во втором блоке пресса 1, состоящеи из оборотных барабанов 6 и 7 и ленты 8, со стороны, противолежащей реакционной зоне, также устанавливают ванну 16. Эта ванна 16 содержит жидкий электролит и анод, На внутренней стороне ленты 8 напротив анода образующая катод опорная пластина на.ходится так, что на ленте 8 осаждается медная пленка 25. Медная пленка 25 с лентой 8 транспортируется к барабану 7 и поворачивается. у него в зону 12 реакции. Устройство также содержит жидкий металл 27 между пластиной

19 и прессующей лентой 9 уплотнения, 5

28, анодную пластину 29, губчатый войлок 30.

Устройство работает следующим образом.

В зоне реакции на ленте 9 находится медная пленка 21, к противоположной пленке 25 поверхности прилегает одна из пропитанных полос стекловолок. на 23, на которую последовательно наслаиваются остальные полосы стек-. ловолокна, Если покрытие электроламината одностороннее, то вторая по" верхность самой верхней полосы 23 прилегает к ленте 8, Второй поверх" ностью медная пленка 25 прилегает к ленте 8, Если осуществлена обработка поверхности для улучшения сцепления медной пленки на стекловолокнистом стержне, .то обработанная поверхность прилегает к соответствующей полосе стекловолокна 23.

Покрытая слоями таким образом полоса материала в зоне 12 реакции подвергается давлению, приЧем при необходимости с дополнительным нагревом, при этом эпоксидная смола затверде- вает, а полоса материала непрерывно перемещается через зону 12 реак ции, и полосы стекловолокна 23 соединяются между собой и с прилегающими медными пленками 21 и 25 в единый жесткий элемент, так называемый электроламинат 26. При необходимости зону реакции можно разделить на зону нагрева, которая начинается при входе в двуленточный пресс у барабанов

4 и 7, и зону охлаждения, которая: заканчивается на выходе у барабанов

5 и 6, Тем самым полосу материала после затвердевания смолы можно охлаждать под давлением, что еще более повьппает качество электроламината 26, На выходе из двуленточного пресса у барабанов 5 и 6 .ленты 8 и 9 снова изменяют направление движения и входят в электролитические ванны 16, где они снова покрываются медной пленкой. На барабанах 5 и 6 отвердевший электроламинат 26, поверхность которого состоит из медных пленок 25 и 21, отделяется от лент 8 и 9..Как правила, это отделение происходит без затруднений, так как медь, осажденная электролитическим путем на лентах пресса из высококачественной стали плохо держится на поверхности лент и в частности, не сцепляется с этой поверхностью, 1542430

После выхода полосы электроламината 26 из двуленточного пресса 1 она распиливается, согласно требованиям, на отдельные платы круглой пилой для поперечнои распиловки, Эти каширован5 ные медью пластины можно собрать в стопку на поддонах для транспортировки. Альтернатийно, если электроламинат гибкий, можно полосу электролами10 ната 26 намотать в рулон. Вместо токопередачи от опорной пластины 19 на

1 преСсующую ленту 9 посредством план ки 20 она может осуществляться так1 ,, же через жидкий металл например

9 15 ртуть. Опорная пластина 19 имеет

1, относительно прессующей ленты 9 незначительный зазор. В этом простран,стве между опорной пластиной 19 и внутренней поверхностью прессующей Zp 9 ленты находится жидкий металл 27, Края опорной пластины 19 снабжены пластичными уплотнениями 28, прилегающими к внутренней поверхности лен ты, поэтому жидкий металл 27 не может 25 вытекать из этого пространства.

Опорная пластина 19 и пластина 22 выполнены из свинца. Находящаяся в ванне 16 пластина 22 проводником с достаточно большим поперечным сече- 30 кием соединена, с положительным полюсом источника постоянного напряжения, поэтому она действует в качестве анода, Установленная на внутренней поверхности ленты опорная пластина

19 соединена с отрицательным полюсом того же источника постоянного напряжения, поэтому та часть ленты 9, которая скользит вдоль опорной пластины

19 и через состоящий из ртути жидкий 40 металл 27 имеет электрический контакт с опорной пластиной 19 действует в качестве катода. По известному гальваническому принципу атомы меди из электролита 18 в ванне 16 осаждаются на противолежащем аноду 20 месте наружной поверхности ленты 9,. действующей в качестве катода, так как ванна 16 заполнена электролитом 18, так что внешняя поверхность прессующей ленты 9 покрыта электролитом 18, Так как прессующая лента 9 непрерывно движется вперед через ванну 16, толщина медного слоя на поверхности ленты увеличивается при прохождении через ванну 16, и толщина медного слоя на поверхности ленты достигает своего максимального значения при выходе из ванны 16. Непосредственно гальванически осажденная на прессующей ленте 9 медная пленка транспортируется вместе с лентой в направлении реакционной зоны 12 двойного -ленточного пресса 1.

Нанесение гальванического покрытия медной пленки 25 на ленту 8 в данном случае осуществляется известным тампонажным способом. Соединенная с положительным полюсом источника постоянного напряжения и тем самым действующая в качестве анода пластина 28 окружена губчатым войлоком 30. Этот войлок 30 имеет определенную ширину, так что расстояние анодной 29 ленты 8 задается очень точно. Войлок 30 пропитан жидким электролитом из сульфата меди, Лента 8 подключена в ка- честве катода, Так как с помощью войлока можно поддерживать очень небольшое расстояние между анодной пластиной 29 и лентой 8, то можно получить большую плотность тока и тем самым высокую степень осаждения меди на поверхности ленты 8.

Одновременно войлок 30 служит в качестве своего рода резервуара для жидкого электролита, Тем самым отпадает необходимость в дорогостоящих уплотняющих приспособлениях, которые необходимы для ванн 16 для предотвращения вытекания жидкого электролита, Для обеспечения постоянства тем" пературы и концентрации жидкого электролита можно постоянно прокачивать насосом жидкий электролит через войлок 30. Можно применять жидкйе электролиты с определенными добавками. с целью улучшения осаждения меди, Такие жидкие электролиты сами по себе известны при гальванизации тампонаж— ным методом, Формула и з о б р е т е н и я

Устройство для изготовления многослойных изделий, преимущественно печатных плат, .содержащее основание на котором расположены механизмы подачи полос Слоистого материала, двух— ленточный пресс, ветви бесконечных стальных лент которого образуют камеру прессования, узел гальванического осаждения с ванной для электролита, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью улучшения качества изделий, ленты двуленточного пресса установлены по ширине вертикально

1542430

1О относительно основания, при этом гальванические ванны размещены с наружной стороны ленты пресса, а оси раэматывающих и оборотных барабанов размещены вертикально относительно основания.