Устройство для травления плоскихизделий

Устройство для травления плоскихизделий

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социалистических

Республик ()843326.Ф

1 т /

C ."ф (6! ) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 19. 04.? 9(2 ) 2760690/18-21 (Sl)M. KJ! с присоединением заявки .%

Н 05 К 3/06

С 23 F 1/08

Гооударстванный комнтет

СССР (23) Приоритет по дедам нэооретеннй н открытий

Опубликовано 30,06.81. Бюллетень М 24 (53) УД К 621. 396.. 6. 049. 75. 002 (088. 8) Дата опубликования описания 30.06.8 1

/ (72) Авторы изобретения

А.М. Лапин, З.Д. Горлин и Ю.С. Чугуненко (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТРАВЛЕНИЯ ПЛОСКИХ ИЗДЕЛИЙ

Изобретение относится к производству радиоаппаратуры и может использоваться при химическом фрезеровании печатных ппат и подобных им деталей, а также в других областях техники, Известно устройство для химической обработки полупроводниковых пластин, .содержащее рабочую камеру, транспортное средство, сопло для распыления рабочего раствора и генератор ультра!

О звукового акустического поля 1.1).

Недостатком этого устройства является то, что оно предназначено. для обработки полупроводниковых пластин небольших размеров и не может быть использовано для обработки полупроводниковых пластин небольших размеров и для обработки печатных плат больших размеров с высокой производительностью и с достаточным качеством,так кат. содержит только .одно сопло.Транспорт- ное средство этого устройства выполнено в виде поворотного стола, что при обработке иэделий больших разме2 ров ведет к увеличению габаритов устройства, т.е. к нерациональному использованию производственных площа.дей. Кроме того, устройство неэкономично йз-за большого расхода воздуха.

Известно также устройство для травления плоских изделий, содержащее рабочие камеры, конвейер и установленные на коллекторах форсунки для распыления рабочего раствора т.23.

Однако это устройство также обладает недостаточной производительностью и экономичностью и не позволяет получить высокого качества травления изделий.

Цель изобретения — повышение производительности, экономичности и-качества травления.

Указанная цель достигается т м, что устройство для травления плоских изделий, содержащее связанные конвейером рабочие камеры с расположенными на коллекторах форсунками факельного распыления рабочего раствора, снаб84332

;жено механизмом возвратно-поступатель ного перемещения коллекторов в на. равлении, перпендикулярном направлению перемещения плоских изделий, а каждая форсунка Снабжена газоструйным стержневым генератором акустического поля, установленным по центру выходного отверстия форсунки.

На фиг. 1 изображена схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 — раз- 10 рез А-А на фиг. 1 на фиг. 3 — форсунка, продольный разраз; на фиг. 4 — то же, поперечный разрез (слева — по камере рабочего раствора, справа — по камере сжатого воздуха); на фиг. 5 — 15 кинематическая схема приводного механизма; на фиг. 6 — схема механизма коммутации электромагнитных муфт в, механизме реверса; на фиг. 7 †. схема уплотнения рамы и блокировки уплат- щ нения; на фиг. 8 — конструкция рамы, разрез °

Устройство содержит форсунки 1, смонтированные на автономных коллекторах 2 с гибкими вводами 3 и 4 (не 25 показаны) для подачи к форсункам рабочего раствора и воздуха соответственно, камеру 5 травления (фиг.1 и, .2) и камеры 6 промывки. Детали 7. перемещаются в направлении стрелок 8, 30 а коллекторы 2 — в направлении стрелок 9 ° Устройство также содержит переходную камеру 10, Каждый из коллекторов 2 закреплен на каретке с двумя

Опорными 1 I и ОДним пОДВижным 1 2 р О 35 \ . ликами, взаимодействующими с направляющей 13. Верхний и нижний концы каждого из коллекторов 2 снабжены кронштейнами, к которым закр еплены цепи 14 механизма. равномерного воэ- 40 вратно-поступательного перемещения в направлении стрелок 9. Цепи 14 находятся s зацеплении со звездочками

15, установленными на валах 16, Концы двух из валов 16 введены за пределы 45 камеры 5 травления и посредством звездочек 17 и 18 и цепи 19 связаны с реверсивным приводом 20, а посредствам звездочек 21 и 22, цепи 23 и зубчатых . колес 24 и 25 - между собой (фиг. 1) ° 50

Для этой же цели служат звездочки 26 и 27 и цепь 28 (фиг. 1 и 2). Сливное отверстие 29 соединено трубой с рабочей ванной. Устройство содержит конвейер, выполненный в виде двух парал- 55 лельных цепей 30 (фиг. 1 и,2), несу.щих подвески 31 с дополнительным грузом 32 и внутренними рамками 33 и 34

6 4 (фиг. 2) . Цепи конвейера опираются на звездочки 35-42. В камере 5 травления конвейер образует, по меньшей мере одну петлю, а в камере 6 промывки установлены сопла 43 и 44 для подачи горячей и холодной воды. В зоне загрузки и выгрузки конвейера, параллельно наклонной его ветви, установлено стекло 45, с которым взаимодействуют нижние части подвесок 31 (фиг.1)

Вал 46 посредством звездочек 47 и 48 и цепи 49 связан с приводом 50 конвейера. Остальные звездочки конвейера насажены на полуосях 51.

Сливное отверстие 52 соединено с канализационной трубой, к фланцу 53 переходной камеры 10 крепится вентиляционный отсос (не показан). Задняя стенка камеры 5 травления для удобства монтажа снабжена съемной крышкой

54, а боковые — шарнирно открывающимися рамами 55, Камера 6 промывки снабжена съемной крышкой 56 и задраиваемой горловиной 57 ° Переходная камера

10 снабжена съемными крышками 58 и 59.

Каждый коллектор 2 состоит из трубы 60, разделенной продольной перегородкой 61 на .камеру 62 рабочего раствора и камеру 63 сжатого воздуха.

Кроме того, на боковой стороне коллектора 2 имеются камера 64 для рабочего раствора и камера 65 для сжатого воздуха, обе камеры 64 и 65 снабжены штуцерами 66 и 67 для присоединения гибких шлангов ввода рабочих компонентов, связанных с соответствующими магистралями. Каждый коллектор 2 снабжен стаканами 68 по количеству форсунок 1 в группе данного коллектора, стаканы 68 снабжены радиальными окнами 69 для прохода рабочего раствора и окнами 70 для прохода сжатого воздуха (фиг. 3 и 4); которые пропущены через сквозные отверстия в стенках трубы 60 и перегородки 61 и.герметично приварены к ним.

Каждая форсунка 1 состоит из переходника 71 насадки 72 с уплотнительными элементами 73 и 74.и центрально-, го. стержня 75, установленного на переходнике 71 через уплотнительные прокладки 76 и 77. В центральйый стержень

75 по тугой посадке вставлена цилиндрическая втулка 78 с продольными пазами 79 на ее наружной поверхности (фиг. 4).

Газоструйный генератор акустического поля состоит иэ цилиндрического

5 84332 стержня 80 с резонатором 81 на одном конце, шайбой 82 и контргайкой 83, на другом.

Центральный стержень 75 форсунки связан с переходником 71, шайбой 84 и гайкой 85, а шпильками 86 переходник

71 с помощью резьбового соединения скреплен с насадкой 72. При этом концы шпилек 86 снабжены уплотнительными элементами 87, втулкой 88, шайбой !о

89 и гайкой 90. Радиальные окна 91 в переходнике 71 совмещены с окнами

69 в стакане 68, буртик 92 шпилек 86 служит для фиксации положения пере- . ходника 71 относительно насадки 72, а 15 буртик 93 насадки — для фиксации всей форсунки 1 в полости стакана 68, Газоструйный генератор акустичес-, кого поля также имеет воздушное кольцевое сопло 94 и глухую кольцевую щель20

95 в резонаторе 81. Кольцевое сопло

96 служит для прохода рабочего раствора, проточка. 97 в стакане 68 - для предотвращения выпячивания уплотнительного элемента 73 в окна при сбор- 5 . ке форсунки, отверстия 98 — под ключ на поверхности центрального стержня 75. форсунки 11.

Привод 50 конвейера (фиг. 5 ) содержит электродвигатель 99 с регули- Зо руемой скоростью, клиноременную передачу 100 и редуктор 101, выходной вал которого снабжен звездочкой 48, которая цепью 49 связана со звездочкой

47 (фиг. 2). зз

Привод 20 механизма равномерного возвратно-поступательного перемещения в горизонтальной плоскости автономных коллекторов 2 содержит элект- родвигатель 102 с регулируемой ско- 40 ростью, клиноременную передачу 103, редуктор 104,, выходной вал 105 которого посредством муфты 106. соединен с валом 107 механизма реверса, содер- . жащего две электромагнитные муфты 45

108 и 109, полумуфты 110 и 111 которых снабжены шестернями 112 и 113, находящимися в непосредственном зацеплении, а полумуфты 114 и 115 соединены друг с другом посредством шес- 5о терек 116 и 117 через паразитную шестерню 118, Звездочка 18 (фиг. 2), сидящая на выходном валу 119 механизма реверса, цепью 19 связана со звездоч-. кой 17. Привод 20 также содержит механизм 120 коммутации электромагнитных муфт 108 и 109 и пульт 121. управления. Механизм 120 коммутации (фиг.6>

6 6 содержит также два штока !22 и 123, перемещакщихся в направляющих и взаимодействующих с упорами 124 и 125, закрепленными на одном из коллекторов 2 °

Штоки 122 и 123 соединены жесткой тягой 126 и на одном из них закреплен флажок 1 27, входящий в эев 128 бесконтактного выключателя 129.

По всему периметру проема 130 рамы 131 уложена камера 132, снабжен" ная штуцером для присоединения шланга 133, соединяющего камеру 132 с электропневмоклапаном 134 -с двумя его штуцерами 135 и 136 °

Обмотка 137 электропневмоклапана

134 сблокирована с обмоткой 138 магнитного пускателя 139 насоса, Через трубопровод 140 осуществляется подвод сжатого воздуха к электропневмоклапану 134. Стекло 141 рамы 131 окантовано эластичным профилем 142. Рама

131 содержит облицовку 143 и опорный каркас проема 144, на котором закреплен концевой выключатель 145, сблокированный с обмотками 136 и 137 через кнопку магнитного пускателя !38 и взаимодействующий с кпином 146, закрепленным на. раме. . Цифрой 147 обозначен расклинивающий элемент.

Устройство работает следующим образом.

При закрытых рамах 131 клин 146 взаимодействует с концевым выключателем 145 и при нажатии на кнопку пуска-.. теля 139 воздух от пневмосети по трубопроводу 140 через штуцер 135 и шланг

133 попадает в полости камер 132 каж" дой из рам (фиг. 7 и 8). Заполняясь воздухом, камеры 132 плотно прилегают к соответствующим поверхностям обли-, цовки 143 рам. 131 и проемов !30. Через цепь задержки в электросхеме и соответствующие электропневмоклапаны и вентили дистанционного управления, имеющиеся в пневмогидросистеме, к автономным коллекторам 2 по гибким шлангам подается от пневмосети .сжатый воздух,. из емкости — рабочий раствор а от магистралей горячей и холодной воды. — вода к соплам 43 и 44 (фиг. 2), При этом подогрев рабочего раствора в . емкости обеспечивается путем подачи пара в змеевик емкости. Через штуцеры 67 (фиг, 6) сжатый воздух попадает в камеры 65, затем в камеры 63 и через окна 70 в стаканах 68 в полость сжатого воздуха форсунок l. В каждой форсунке I по продольным пазам 79

843326

55

7 сжатый воздух попадает в кольцевое воздушное сопло 94 и через него чыходит в открытое пространство камеры

5 травления, попадая при этом в глу хую кольцевую щель 95 резонатора 81 и образуя ультразвуковое акустическое поле в зоне факела форсунки 1.

Через штуцер 66 (фиг. 6) рабочий раствор попадает в камеры 64 и камеры

62 коллекторов 2 (фиг. 3). Через ок" на 69 и 91 рабочий раствор попадает в полость рабочего раствора форсунок

1. И обтекая центральный стержень 75 форсунки 1, выходит в виде усеченноконической струи через кольцевое сопло 96.

В результате взаимодействия кольцевого акустического поля с усечен-, но-конической струей рабочего раствора происходит дробление струи .на капли, размер которых зависит от частоты и мощности акустического поля, а также от давления воздуха и давления рабочего раствора в ультразвуковом диапазоне. волн пневмогенератора составляет примерно 75-87 мкм.

Регулирование частоты и мощности газоструйного генератора осуществляется цилиндрическим стержнем 80.

Коллекторам 2 сообщают равномерное возвратно-поступательное перемещение.

От электродвигателя 102 через клиноременную передачу 103, редуктор 104 и муфту 106 вращение передается валу

107 механизма реверса. При этом, если включена электромагнитная муфта 108, то вращение с полумуфты 110 передается полумуфте 114 и сидящей с ней на одном валу шестерне 117, далее шес терням 118 и 116 (фиг. 5). С другой стороны, вращение передается шестерне 112, находящейся в зацеплении с шестерней 113, и далее полумуфте 111,. но поскольку электромагнитная муфта

109 выключена, то на полумуфту 115 .вращение не передается..Вращение со звездочки 18 передается всем валам

16 и сидящим на них звездочкам 15, которые, посредством цепей 14, передают движение автономным коллекторам

2 Коллекторы 2 перемещаются и один из упоров, например 125 (фиг. 6 ) начинает взаимодействовать с толка- телем 123, на котором закреплен фпажок 127. Толкатель 123, перемещаясь, вводит флажок 127 в зев 128 бесконтактного выключателя 129 и одновременно посредством тяги 126„ соеди1О IS

45 няющей толкатели, подготавливает толкатель 122 к взаимодействию с толкателем 123 при ходе коллекторов

2 в обратную сторону. При входе флажка 127 в зев 128 электромагнитная муфта !08 отключается, а муфта 109 включается (фиг. 5). Вращение в шестерни 112 передается на шестерню 113, на полумуфту 115, на шестерню 116 и на звездочку, 18, но уже с обратным направлением, далее по описанной схеме коллекторы 2 перемещаются в обратную сторону. При взаимодействии упора 124 с толкателем 122 (фиг. 6) цикл повторяется и коллекторы 2 совершают равномерное возвратно-поступательное перемещение со скоростью, превышающей константу скорости химического взаимодействия материала деталей с рабочим раствором. При этом возмож" ность регулирования скорости электродвигателя 102 позволяет изменять в широких пределах скорость перемещения коллекторов 2 и установить в процессе настройки машины оптимальную величину ее превышения над упомянутой константой. Размах хода механизма возвратно-поступательного перемещения коллекторов 2 превышает ширину деталей 7.

Далее приводится в движение замкнутый конвейер. От электродвигателя 99 через клиноременную передачу 100 и редуктор 101 вращение передается звездочке 48 (фиг. 5), а с нее посредством цепи 49 и звездочки 47 валу 46, на котором насажены звездочки 42 (фиг. 3) . Цепи 30 конвейера, на цапфах которых висят подвески 31, переносят их вместе с деталями через переходную камеру 10, камеру 5 травления, камеру 6 промывки и возвращают в зону загрузки. При этом подвески 31 под действием собственного веса, увеличенного дополнительным грузом 32,, кинематически поворачиваются на цапфах цепей так, что обрабатываемые поверхности деталей 7 на любом участке конвейера располагаются в вертикальной плоскости ° и в камере 5 травления они располагаются перпендикулярно осям факелов распыла рабочего раствора. Воз" можность регулирования угловой скорости электродвигателя 99 позволяет в широких пределах регулиров.ать скорость конвейера.

Схема блокировки (фиг. 8) представлена в положении, когда воздух за9 843326 10 полняет камеру 132. Если обмотка 137 спекторах форсунками факельного распыобесточена, следовательно, обесточена ления рабочего раствора, о т л и— и обмотка 138 магнитного пускателя ч а ю щ е е с я тем, что, с целью насоса. Электропневмоклапан 134, с повышения производительности, эконоодной стороны, запирает магистраль > мичности и качества травления, оно

140 подачи сжатого воздуха, а с дру- снабжено механизмом возвратно-постугой,. сообщает штуцер 136 .с атмосфе- пательного перемещения коллекторов в рой и свободно стравливает воздух из направлении, перпендикулярном направкамеры 132 калдой рамы. При этом на- пению перемещения ппоских изделий, а сос выключен, рамы можно открыть, g каждая форсунка снабжена газоструйным произ водя - необходимые раб оты внутрн ст ержневым генератором акустического камеры 5 травления (например, ремонт), поля, установленным по..центру выходного отверстия форсунки.

Источники информации, Формула изобретения O принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Устройство для травления плоских У 333633, кл. Н Ol L 23/00, 13.05.65. изделий, преимущественно печатных плат, 2. Авторское свидетельство СССР содержащее связанные конвейером ра- N 413224, кл. Н 05 К 3/06, 04.01.71 бочие камеры с расположенными на кол- 2о (прототип).

84 3 32. <ь

121

122

6

Ри . 8

Рие. 7

ВНИИПИ Заказ 5180/87 Тираж 889 Подписное

Филиал ППЛ "Патент", r Ужгород, ул, Проектная,4