Матрицы для гальванопластики трафаретных сеток и гальванопластическое устройство - RU2363587C2

Чертежи

Показать все 37 чертежа(ей)

Описание

Настоящее изобретение относится к матрице для гальванопластики трафаретных сеток, гальванопластической системе для гальванопластики трафаретных сеток, способу гальванопластики трафаретных сеток, а также к трафаретной сетке, полученной посредством гальванопластики и включающей в себя крепежные элементы у ее краев для вхождения в механическое зацепление с монтажной рамой.

Трафаретные сетки, которые часто называют трафаретами, используются в производстве печатных плат при нанесении посредством печати вещества, как правило, являющегося либо паяльной пастой, либо клеящим веществом, на печатную плату.

Гальванопластика нашла широкое применение в целях изготовления трафаретных сеток, причем такие трафаретные сетки описаны, например, в документах

US-A-5359928 и US-A-5478699.

Теперь со ссылками на Фиг. 1-6 будет приведено описание гальванопластики таких трафаретных сеток.

Гальванопластическая система содержит ванну 3, в которой содержится раствор 5 электролита, узел 7 матрицы, который находится в ванне 3 и на который наносят метал методом электролитического осаждения для формирования трафаретной сетки, узел 9 анода, который находится в ванне 3 и обеспечивает источник ионов осаждаемого металла, а также узел 11 источника питания, который электрически соединен с узлом 7 матрицы и узлом 9 анода и работает, возбуждая электрический ток, проходящий через раствор 5 электролита, при этом минус узла 11 источника питания соединен с узлом 7 матрицы, а плюс узла 11 источника питания соединен с узлом 9 анода.

Раствор 5 электролита, как правило, является водным раствором, который содержит растворенную соль осаждаемого металла, обычно - никеля, и выравнивающие добавки, которые обеспечивают регулирование твердости осаждаемого металла.

Узел 7 матрицы содержит матрицу 15, на которую наносят посредством гальванопластики трафаретную сетку, и опорный элемент 17, как правило, опорную штангу, для придания опоры матрице 15 в ванне 3 и обеспечения электрического соединения с ней.

На Фиг.2 изображен частичный разрез через матрицу 15.

Матрица 15 содержит плоскую металлическую пластину 19, как правило, прямоугольной формы, которая включает в себя первую и вторую противоположно направленные плоские главные поверхности 21, 25, при этом одна главная поверхность 21 является поверхностью осаждения, на которую осаждают металл для формирования трафаретной сетки, что будет подробнее описано ниже.

Матрица 15 также содержит множество непроводящих элементов 27a, 27b, образующих отверстия и выполненных из резиста, которые защищают те области на поверхности 21 осаждения, на которые металл не осаждается, причем эти элементы 27a, 27b соответствуют отверстиям, формируемым в трафаретной сетке, которые служат и печатными отверстиями, сквозь которые надлежит отпечатать рисунок посредством печатного вещества, и крепежными отверстиями, которые сажаются на сцепляющий клей при креплении к монтажной раме, и непроводящий обрамляющий элемент 29, выполненный из резиста, который обрамляет некоторую область поверхности 21 осаждения и образует протяженность формируемой трафаретной сетки.

Матрица 15 дополнительно содержит непроводящий элемент 26, покрывающий поверхность и выполненный из резиста, на другой главной поверхности 25, который служит для предотвращения осаждения металла на упомянутой поверхности.

Узел 9 анода содержит анодную пластину 31, как правило, такой же прямоугольной формы, как матрица 15, и выполненную из металла, осаждаемого в качестве трафаретной сетки, и опорный элемент 33, как правило, опорную штангу, для поддерживания анодной пластины 31 в ванне 3 и обеспечения электрического соединения с ней.

В предпочтительном варианте поверхность 21 осаждения матрицы 15 и анодная пластина 31 расположены напротив друг друга и параллельно друг другу на предварительно определенном расстоянии между ними.

Во время работы включают узел 11 источника питания для возбуждения электрического тока через раствор 5 электролита между узлом 7 матрицы и узлом 9 анода. Этот ток вызывает перемещение ионов металла от анодной пластины 31 к открытым областям поверхности 21 осаждения пластины 19 матрицы, на открытых областях которой ионы металла осаждаются в виде металла, что и позволяет наращивать трафаретную сетку путем непрерывного осаждения металла на поверхности 21 осаждения пластины 19 матрицы.

Этому процессу позволяют продолжаться до тех пор, пока на поверхности 21 осаждения пластины 19 матрицы не произойдет наращивание слоя требуемой толщины, который составляет трафаретную сетку S, как показано на Фиг. 4, и в этот момент выключают узел 11 источника питания и извлекают узел 7 матрицы из ванны 3.

После этого удаляют непроводящие элементы 27а, 27b, 29 на поверхности 21 осаждения пластины 19 матрицы, снимая резист и оставляя трафаретную сетку S, как показано на Фиг. 5.

Затем трафаретную сетку S отделяют от матрицы 15, как показано на Фиг. 6, поднимая за края, высвобождаемые за счет удаления обрамляющего элемента 29, и после очистки сетка готова к использованию.

Гальванопластика также используется для изготовления трафаретной сетки, включающей в себя вертикально стоящие крепежные элементы, которые охватывают периферию основного тела трафаретной сетки и обеспечивают фиксацию трафаретной сетки поверх монтажной рамы, которая поддерживает трафаретную сетку при предопределенном натяжении, гальванопластика такой трафаретной сетки описана в ЕР-А-0029348.

Хотя гальванопластика все больше и больше используется при изготовлении трафаретных сеток, существующие трафаретные сетки, полученные путем гальванопластики, не обеспечивают установку в монтажной раме и многократное активное натяжение трафаретной сетки между натянутым и ненатянутым состояниями, когда она установлена в монтажной раме.

Таким образом, задача настоящего изобретения заключается в том, чтобы создать матрицу для гальванопластики трафаретных сеток, гальванопластическую систему для гальванопластики трафаретных сеток, способ гальванопластики трафаретных сеток, а также трафаретную сетку, полученную посредством гальванопластики и включающую в себя крепежные элементы у ее краев, которые обеспечивают многократное активное натяжение трафаретной сетки между натянутым и ненатянутым состояниями, когда она установлена в монтажной раме.

В одном варианте настоящее изобретение обеспечивает матрицу для гальванопластики трафаретных сеток, содержащую: пластину матрицы, на которую осаждают металл для формирования трафаретной сетки, причем пластина матрицы включает основную поверхность осаждения, на которую осаждают металл для образования основного тела трафаретной сетки, по меньшей мере, одну пару краевых участков у противоположных краев основной поверхности осаждения, которые включают краевые поверхности осаждения, выходящие из плоскости, образованной основной поверхностью осаждения, на которую осаждают металл для образования крепежных элементов трафаретной сетки, и угловые участки в соответствующих углах поверхности осаждения; непроводящие элементы в виде краевых элементов, которые расположены у краевых участков таким образом, что образуют протяженность краевых участков; и непроводящие элементы в виде угловых элементов, которые расположены у угловых участков таким образом, что защищают их и образуют протяженность основной поверхности осаждения на этих угловых участках.

В одном варианте осуществления матрица дополнительно содержит непроводящие элементы, расположенные на основной поверхности осаждения, которые защищают области основной поверхности осаждения, соответствующие печатным отверстиям, на которые металл не осаждается.

В одном варианте осуществления каждая краевая поверхность осаждения включает участок поверхности, который проходит в в сторону относительно основной поверхности осаждения.

В одном варианте осуществления участок поверхности проходит в сторону наружу относительно соответствующего края основной поверхности осаждения, что обеспечивает осаждение выступающей наружу части.

В еще одном варианте осуществления участок поверхности проходит в сторону внутрь относительно соответствующего края основной поверхности осаждения, что обеспечивает осаждение выступающей внутрь части.

Предпочтительно, участок поверхности возвращается внутрь на расстояние приблизительно 0,5 мм.

В одном варианте осуществления участок поверхности содержит, по существу, прямой участок.

В еще одном варианте осуществления участок поверхности содержит дугообразный участок.

В одном варианте осуществления участок поверхности проходит назад от основной поверхности осаждения.

В другом варианте осуществления каждая краевая поверхность осаждения включает первый и второй участки поверхности, причем первый участок поверхности проходит, по существу, перпендикулярно относительно основной поверхности осаждения, а второй участок поверхности проходит в сторону относительно основной поверхности осаждения.

В одном варианте осуществления второй участок поверхности проходит в сторону наружу относительно соответствующего края основной поверхности осаждения, что обеспечивает осаждение выступающей наружу части.

В другом варианте осуществления второй участок поверхности проходит в сторону внутрь относительно соответствующего края основной поверхности осаждения, что обеспечивает осаждение выступающей внутрь части.

Предпочтительно, второй участок поверхности возвращается внутрь на расстояние приблизительно 0,5 мм.

В одном варианте осуществления второй участок поверхности содержит, по существу, прямой участок.

В другом варианте осуществления второй участок поверхности содержит дугообразный участок.

В одном варианте осуществления первый участок поверхности проходит от соответствующего края основной поверхности осаждения, а второй участок поверхности проходит от первого участка поверхности.

В другом варианте осуществления второй участок поверхности проходит от соответствующего края основной поверхности осаждения, а первый участок поверхности проходит от второго участка поверхности.

В одном варианте осуществления первый и второй участки поверхности проходят назад от основной поверхности осаждения.

В дополнительном варианте осуществления каждая краевая поверхность осаждения включает первый и второй участки поверхности, причем первый участок поверхности проходит, по существу, в сторону в одном направлении относительно основной поверхности осаждения, а второй участок поверхности проходит в сторону в другом направлении относительно основной поверхности осаждения.

В одном варианте осуществления первый участок поверхности проходит в сторону наружу относительно соответствующего края основной поверхности осаждения, что обеспечивает осаждение выступающей наружу части, а второй участок поверхности проходит в сторону внутрь относительно соответствующего края основной поверхности осаждения, что обеспечивает осаждение выступающей внутрь части.

Предпочтительно, второй участок поверхности возвращается внутрь на расстояние приблизительно 0,5 мм.

В одном варианте осуществления один или оба из первого и второго участков поверхности содержат, по существу, прямой участок.

В одном варианте осуществления один или оба из первого и второго участков поверхности содержат дугообразный участок.

В одном варианте осуществления первый и второй участки поверхности проходят назад от основной поверхности осаждения.

В еще одном дополнительном варианте осуществления каждый из краевых участков содержит канал у соответствующего края основной поверхности осаждения, в котором осажден металл для формирования крепежного элемента.

Предпочтительно, канал имеет ширину от приблизительно 0,5 мм до приблизительно 0,6 мм.

Предпочтительно, канал имеет ширину приблизительно 0,5 мм или приблизительно 0,6 мм.

В одном варианте осуществления канал имеет, по существу, U-образное сечение.

В одном варианте осуществления пластина матрицы имеет первую и вторую пары краевых участков у противоположных краев основной поверхности осаждения.

Предпочтительно, краевые участки и угловые участки образуют непрерывный периферийный участок.

Настоящее изобретение также распространяется на гальванопластическую систему, включающую в себя вышеописанную матрицу.

Настоящее изобретение также распространяется на способ гальванопластики трафаретных сеток, включающий этапы, на которых: обеспечивают вышеописанную матрицу в ванне гальванопластики и осуществляют электролитическое осаждение металла на пластине матрицы так, чтобы сформировать трафаретную сетку.

В другом варианте настоящего изобретения обеспечивают трафаретную сетку, полученную посредством гальванопластики и содержащую основное тело, включающее печатные отверстия, сквозь которые при использовании осуществляют печать рисунка посредством печатного вещества, и, по меньшей мере, одну пару крепежных элементов у противоположных краев основного тела, при этом каждый из крепежных элементов выходит из плоскости, образованной основным телом, и проходит только вдоль части длины соответствующего края основного тела.

В одном варианте осуществления каждый угол основного тела углублен или вырезан таким образом, что крепежные элементы отделены друг от друга.

В одном варианте осуществления каждый крепежный элемент включает выступающую часть, которая проходит в сторону относительно соответствующего края основного тела.

В одном варианте осуществления выступающая часть проходит в сторону наружу относительно соответствующего края основного тела.

В другом варианте осуществления выступающая часть проходит в сторону внутрь относительно соответствующего края основного тела.

Предпочтительно, выступающая часть возвращается внутрь на расстояние приблизительно 0,5 мм.

В одном варианте осуществления выступающая часть содержит, по существу, прямой участок.

В другом варианте осуществления выступающая часть содержит дугообразный участок.

В одном варианте осуществления выступающая часть проходит назад от основного тела.

В другом варианте осуществления каждый крепежный элемент включает первую и вторую выступающую части, при этом первая выступающая часть проходит, по существу, перпендикулярно относительно основного тела, а вторая выступающая часть проходит в сторону относительно основного тела.

В одном варианте осуществления вторая выступающая часть проходит в сторону наружу относительно соответствующего края основного тела.

В одном варианте осуществления вторая выступающая часть проходит в сторону внутрь относительно соответствующего края основного тела.

Предпочтительно, вторая выступающая часть возвращается внутрь на расстояние приблизительно 0,5 мм.

В одном варианте осуществления вторая выступающая часть содержит, по существу, прямой участок.

В другом варианте осуществления вторая выступающая часть содержит дугообразный участок.

В одном варианте осуществления первая выступающая часть проходит от соответствующего края основного тела, а вторая выступающая часть проходит от первой выступающей части.

В другом варианте осуществления вторая выступающая часть проходит от соответствующего края основного тела, а первая выступающая часть проходит от второй выступающей части.

В одном варианте осуществления первая и вторая выступающие части проходят назад от основного тела.

В дополнительном варианте осуществления каждый крепежный элемент включает первую и вторую выступающую части, при этом первая выступающая часть проходит в сторону в одном направлении относительно основного тела, а вторая выступающая часть проходит в сторону в другом направлении относительно основного тела.

В одном варианте осуществления первая выступающая часть поверхности проходит в сторону наружу относительно соответствующего края основного тела, а вторая выступающая часть проходит в сторону внутрь относительно соответствующего края основного тела.

Предпочтительно, вторая выступающая часть возвращается внутрь на расстояние приблизительно 0,5 мм.

В одном варианте осуществления одна или обе из первой и второй выступающих частей содержат, по существу, прямой участок.

В другом варианте осуществления одна или обе из первой и второй выступающих частей содержат дугообразный участок.

В одном варианте осуществления первая и вторая выступающие части проходят назад от основного тела.

В еще одном дополнительном варианте осуществления каждый из крепежных элементов содержит открытый участок.

Предпочтительно, открытый участок имеет ширину от приблизительно 0,5 мм до приблизительно 0,6 мм.

Предпочтительно, открытый участок имеет ширину приблизительно 0,5 мм или приблизительно 0,6 мм.

В одном варианте осуществления открытый участок содержит, по существу, U-образное сечение.

В еще одном дополнительном варианте осуществления каждый из крепежных элементов содержит буртик.

Предпочтительно, буртик имеет ширину от приблизительно 0,5 мм до приблизительно 0,6 мм.

Предпочтительно, буртик имеет ширину приблизительно 0,5 мм или приблизительно 0,6 мм.

В одном варианте осуществления буртик содержит полое тело.

В одном варианте осуществления трафаретная сетка содержит первую и вторую пары противоположных крепежных элементов.

В дополнительном варианте настоящего изобретения обеспечивают матрицу для гальванопластики трафаретных сеток, содержащую пластину матрицы, на которую осаждают металл для формирования трафаретной сетки, причем пластина матрицы включает поверхность осаждения, на которую осаждают металл для образования основного тела трафаретной сетки, по меньшей мере, одну пару краевых участков у противоположных краев поверхности осаждения, которые включают поверхности, выходящие из плоскости, образованной поверхностью осаждения, на которую осаждают металл для образования крепежных элементов трафаретной сетки; и непроводящие элементы, которые расположены у краевых участков таким образом, что образуют протяженность этих краевых участков.

В еще одном дополнительном варианте настоящего изобретения обеспечивают трафаретную сетку, полученную посредством гальванопластики, содержащую основное тело, включающее печатные отверстия, сквозь которые при использовании осуществляют печать рисунка посредством печатного вещества, и, по меньшей мере, одну пару крепежных элементов у противоположных краев основного тела, при этом крепежные элементы выходят из плоскости, образованной основным телом.

Предпочтительные варианты осуществления настоящего изобретения будут описаны ниже только путем примера со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых:

Фиг. 1 представляет собой гальванопластическую систему, известную из уровня техники;

Фиг. 2 представляет собой вертикальное сечение (по линии I-I на Фиг. 1) через ванну гальванопластики гальванопластической системы согласно Фиг. 1;

Фиг. 3 представляет собой сечение (по линии II-II на Фиг. 2) матрицы гальванопластической системы согласно Фиг. 1;

Фиг. 4 представляет собой сечение (по линии II-II на Фиг. 2) матрицы гальванопластической системы согласно Фиг. 1, где матрица включает трафаретную сетку, полученную на ней посредством гальванопластики;

Фиг. 5 представляет собой сечение (по линии II-II на Фиг. 2) матрицы гальванопластической системы согласно Фиг. 1, где элементы, образующие отверстия, и обрамляющий элемент удалены с поверхности осаждения матрицы после формирования трафаретной сетки;

Фиг. 6 представляет собой сечение (по линии II-II на Фиг. 2) матрицы гальванопластической системы согласно Фиг. 1, где трафаретная сетка, полученная посредством гальванопластики, удалена с поверхности осаждения матрицы;

Фиг. 7 представляет собой гальванопластическую систему в соответствии с первым вариантом осуществления настоящего изобретения;

Фиг. 8 представляет собой вертикальное сечение (по линии III-III на Фиг. 7) через ванну гальванопластики гальванопластической системы согласно Фиг. 7;

Фиг. 9 представляет собой вертикальное сечение (по линии IV-IV на Фиг. 8) одного краевого участка матрицы гальванопластической системы согласно Фиг. 7;

Фиг. 10 представляет собой вертикальное сечение (по линии V-V на Фиг. 8) одного из других краевых участков матрицы гальванопластической системы согласно Фиг. 7;

Фиг. 11 представляет собой вид в плане одного из угловых участков (области А на Фиг. 8) матрицы гальванопластической системы согласно Фиг. 7;

Фиг. 12 представляет собой вид в плане (по линии VI-VI на Фиг. 11) одного из угловых участков матрицы гальванопластической системы согласно Фиг. 7;

Фиг. 13 представляет собой сечение (по линии V-V на Фиг. 8) одного из краевых участков матрицы гальванопластической системы согласно Фиг. 7, где матрица включает трафаретную сетку, полученную на ней посредством гальванопластики в соответствии с первым вариантом осуществления настоящего изобретения;

Фиг. 14 представляет собой сечение (по линии VI-VI на Фиг. 11) одного из угловых участков матрицы гальванопластической системы согласно Фиг. 7, где матрица включает трафаретную сетку, полученную на ней посредством гальванопластики в соответствии с первым вариантом осуществления настоящего изобретения;

Фиг. 15 представляет собой крепежный элемент, сформированный на одном краю трафаретной сетки в соответствии с первым вариантом осуществления настоящего изобретения, расположенный на характерном элементе рамы, имеющемся в монтажной раме;

Фиг. 16 представляет собой сечение (вдоль секущей линии IV-IV на Фиг. 8) одного краевого участка матрицы в качестве одной модификации гальванопластической системы согласно Фиг. 7;

Фиг. 17 представляет собой сечение (по линии V-V на Фиг. 8) одного из других краевых участков матрицы упомянутой одной модификации гальванопластической системы согласно Фиг. 7;

Фиг. 18 представляет собой вид в плане одного из угловых участков (области А на Фиг. 8) матрицы одной модификации гальванопластической системы согласно Фиг. 7;

Фиг. 19 представляет собой вид в плане (по линии VI-VI на Фиг. 11) одного из угловых участков упомянутой одной матрицы гальванопластической системы согласно Фиг. 7;

Фиг. 20 представляет собой сечение (по линии V-V на Фиг. 8) одного из краевых участков матрицы одной модификации гальванопластической системы согласно Фиг. 7, где матрица включает трафаретную сетку, полученную на ней посредством гальванопластики в соответствии со вторым вариантом осуществления настоящего изобретения;

Фиг. 21 представляет собой сечение (по линии VI-VI на Фиг. 11) одного из угловых участков матрицы одной модификации гальванопластической системы согласно Фиг. 7, где матрица включает в себя трафаретную сетку, полученную на ней посредством гальванопластики в соответствии со вторым вариантом осуществления настоящего изобретения;

Фиг. 22 представляет собой крепежный элемент, сформированный на одном краю трафаретной сетки в соответствии со вторым вариантом осуществления настоящего изобретения, расположенный на характерном элементе рамы, имеющемся в монтажной раме;

Фиг. 23 представляет собой сечение (по линии IV-IV на Фиг. 8) одного краевого участка матрицы в качестве другой модификации гальванопластической системы согласно Фиг. 7;

Фиг. 24 представляет собой сечение (по линии V-V на Фиг. 8) одного из других краевых участков матрицы упомянутой другой модификации гальванопластической системы согласно Фиг. 7;

Фиг. 25 представляет собой вид в плане одного из угловых участков (области А на Фиг. 8) матрицы другой модификации гальванопластической системы согласно Фиг. 7;

Фиг. 26 представляет собой вид в плане (по линии VI-VI на Фиг. 11) одного из угловых участков матрицы другой модификации гальванопластической системы согласно Фиг. 7;

Фиг. 27 представляет собой сечение (по линии V-V на Фиг. 8) одного из краевых участков матрицы другой модификации гальванопластической системы согласно Фиг. 7, где матрица включает трафаретную сетку, полученную на ней посредством гальванопластики в соответствии с третьим вариантом осуществления настоящего изобретения;

Фиг. 28 представляет собой сечение (по линии VI-VI на Фиг. 11) одного из угловых участков матрицы другой модификации гальванопластической системы согласно Фиг. 7, где матрица включает трафаретную сетку, полученную на ней посредством гальванопластики в соответствии с первым вариантом осуществления настоящего изобретения;

Фиг. 29 представляет собой крепежный элемент, сформированный на одном краю трафаретной сетки в соответствии с третьим вариантом осуществления настоящего изобретения, расположенный на характерном элементе рамы, имеющемся в монтажной раме;

Фиг. 30 представляет собой гальванопластическую систему в соответствии со вторым вариантом осуществления настоящего изобретения;

Фиг. 31 представляет собой вертикальное сечение (по линии VII-VII на Фиг. 30) через ванну гальванопластики гальванопластической системы согласно Фиг. 30;

Фиг. 32 представляет собой вид в плане одного из угловых участков (области В на Фиг. 31) матрицы гальванопластической системы согласно Фиг. 30;

Фиг. 33 представляет собой вид в плане (по линии VIII-VIII на Фиг. 32) одного из краевых участков матрицы гальванопластической системы согласно Фиг. 30;

Фиг. 34 представляет собой сечение (по линии IX-IX на Фиг. 32) одного из угловых участков матрицы гальванопластической системы согласно Фиг. 30;

Фиг. 35 представляет собой сечение (по линии VIII-VIII на Фиг. 32) одного из краевых участков матрицы гальванопластической системы согласно Фиг. 30, где матрица включает трафаретную сетку, полученную на ней посредством гальванопластики в соответствии с четвертым вариантом осуществления настоящего изобретения;

Фиг. 36 представляет собой сечение (по линии IX-IX на Фиг. 32) одного из угловых участков матрицы в гальванопластической системе согласно Фиг. 30, где матрица включает трафаретную сетку, полученную на ней посредством гальванопластики в соответствии с четвертым вариантом осуществления настоящего изобретения;

Фиг. 37 представляет собой крепежный элемент, сформированный на одном краю трафаретной сетки в соответствии с четвертым вариантом осуществления настоящего изобретения, расположенный на характерном элементе рамы, имеющемся в монтажной раме.

На Фиг. 7-14 показана гальванопластическая система в соответствии с первым вариантом осуществления настоящего изобретения.

Гальванопластическая система содержит ванну 103, которая содержит раствор 105 электролита, узел 107 матрицы, который находится в ванне 103 и на который наносят трафаретную сетку S посредством гальванопластики, узел 109 анода, который находится в ванне 103 и обеспечивает источник ионов осаждаемого металла, а также узел 111 источника питания, который электрически соединен с узлом 107 матрицы и узлом 109 анода и работает, возбуждая электрический ток, проходящий через раствор 105 электролита, при этом минус узла 111 источника питания соединен с узлом 107 матрицы, а плюс узла 111 источника питания соединен с узлом 109 анода.

Раствор 105 электролита, как правило, является водным раствором, который содержит растворенную соль осаждаемого металла, обычно - никеля, и выравнивающие добавки, которые обеспечивают регулирование твердости осаждаемого металла.

Узел 107 матрицы содержит матрицу 115, на которую посредством гальванопластики наносят трафаретную сетку S, опорный элемент 117, в этом варианте осуществления - опорную штангу, для поддержания матрицы 115 в ванне 103 и обеспечения электрического соединения с ней, а также соединительный элемент 118 для механического и электрического соединения матрицы 115 и опорного элемента 117.

Матрица 115 содержит плоскую металлическую пластину 119 матрицы, которая включает первую и вторую противоположно направленные плоские главные поверхности 121, 125, при этом одна главная поверхность 121 является поверхностью осаждения, на которую осаждают металл для формирования трафаретной сетки S, что будет подробнее описано ниже.

В этом варианте осуществления пластина 119 матрицы представляет собой, по существу, прямоугольную металлическую пластину, которая включает, по существу, прямые внешние краевые участки 127а-d с первого по четвертый и угловые участки 129а-d, в данном случае - дугообразные, которые соединяют соответствующие краевые участки 127а-d. В этом варианте осуществления краевые и угловые участки 127а-d, 129а-d образуют непрерывный периферийный участок.

Со ссылкой, в частности, на Фиг. 9 и 10, каждый из краевых участков 127а-d содержит первую, наклонную, поверхность 131, которая наклонена наружу и назад от соответствующего края поверхности 121 осаждения таким образом, что проходит под тупым углом от нее, и вторую, внешнюю, поверхность 133, которая проходит от внешнего края наклонной поверхности 131 в направлении, по существу, перпендикулярном поверхности 121 осаждения, третью, возвратную, поверхность 135, которая проходит внутрь от нижнего конца внешней поверхности 133 в направлении, по существу, параллельном поверхности 121 осаждения, и четвертую, углубленную, поверхность 137, которая проходит от внутреннего конца возвратной поверхности 135 к другой основной поверхности 125 в направлении, по существу, перпендикулярном поверхности 121 осаждения. Как будет подробнее описано ниже, наклонная и внешняя поверхности 131, 133 остаются открытыми для приема осадка металла, что приводит к формированию свисающих назад и наружу крепежных элементов Е трафаретной сетки S, полученной посредством гальванопластики.

Матрица 115 дополнительно содержит множество непроводящих элементов 141, образующих отверстия и в этом варианте осуществления выполненных из резиста, которые защищают те области на поверхности 121 осаждения, на которые металл не осаждается, причем эти элементы 141 соответствуют отверстиям, формируемым в трафаретной сетке S, которые в этом варианте являются печатными отверстиями, сквозь которые отпечатывают рисунок посредством печатного вещества.

Со ссылкой, в частности, на Фиг. 9 и 10, матрица 115 дополнительно содержит непроводящие краевые элементы 143а-d с первого по четвертый, в этом варианте осуществления выполненные из резиста, каждый из которых защищает возвратную и углубленную поверхности 135, 137 соответствующего одного из краевых участков 127а-d, оставляя наклонную и внешнюю поверхности 131, 133 краевых участков 127а-d раскрытыми для приема осадка металла.

Со ссылкой, в частности, на Фиг. 11 и 12, матрица 115 дополнительно содержит непроводящие угловые элементы 145а-d, в этом варианте осуществления выполненные из резиста, каждый из которых защищает соответствующий один из угловых участков 129а-d таким образом, что осадок может быть принят только на, по существу, прямых краевых участках 127а-d.

Со ссылкой, в частности, на Фиг. 10 и 12, матрица 115 дополнительно содержит непроводящий элемент 147, покрывающий поверхность, в этом варианте выполненный из резиста и защищающий другую главную поверхность 125 пластины 119 матрицы таким образом, что предотвращается осаждение металла на упомянутой поверхности.

Со ссылкой, в частности, на Фиг. 9, узел 107 матрицы дополнительно содержит непроводящий элемент 149, покрывающий поверхность, который в этом варианте выполнен из резиста и защищает соединяющий элемент 118 таким образом, что предотвращает осаждение металла на упомянутом элементе.

Узел 109 анода содержит анодную пластину 151, в этом варианте осуществления такой же прямоугольной формы, как матрица 115, и выполненную из металла, осаждаемого в виде трафаретной сетки S, и опорный элемент 153, в этом варианте осуществления - опорную штангу, для поддерживания анодной пластины 151 в ванне 103 и обеспечения электрического соединения с ней.

В предпочтительном варианте осуществления поверхность 121 осаждения пластины 119 матрицы и анодная пластина 151 расположены напротив друг друга и параллельно друг другу на предопределенном расстоянии между ними.

Во время работы включают узел 111 источника питания, чтобы возбудить электрический ток через раствор 105 электролита между узлом 107 матрицы и узлом 109 анода. Этот ток вызывает перемещение ионов металла от анодной пластины 151 к открытым поверхностям пластины 119 матрицы, причем на этих открытых поверхностях, то есть открытых областях поверхности 121 осаждения и открытых наклонной и внешней поверхностях 131, 133 краевых участков 127а-d, ионы металла осаждаются в виде металла, что и позволяет наращивать трафаретную сетку S путем непрерывного осаждения на пластине 119 матрицы.

Этому процессу позволяют продолжаться до тех пор, пока на матрице 115 не произойдет наращивание слоя требуемой толщины, который составляет трафаретную сетку S, как показано на Фиг. 13 и 14, и в этот момент выключают узел 111 источника питания и извлекают узел 107 матрицы из ванны 103. На Фиг. 13 и 14 показана трафаретная сетка S в соответствии с первым вариантом осуществления настоящего изобретения, которая включает крепежные элементы Е у ее соответствующих краев.

После этого удаляют непроводящие элементы 141, 143а-d, 145а-d, 147, 149, в этом варианте осуществления снимая резист и оставляя трафаретную сетку S.

Затем трафаретную сетку S отделяют от матрицы 115, и после очистки сетка готова к использованию.

На Фиг. 15 показано положение крепежного элемента Е, сформированного на одном краю трафаретной сетки S на характерном элементе рамы, имеющемся в монтажной раме.

На Фиг. 16-21 показаны частичные виды узла 107 матрицы в качестве одной модификации вышеописанного первого варианта осуществления.

Узел 107 матрицы в этом варианте осуществления очень похож на тот, который описан в первом варианте осуществления, и отличается лишь конфигурацией краевых и угловых участков 127a-d, 129a-d пластины 119 матрицы.

В этом варианте осуществления каждый из краевых участков 127a-d содержит первую, внешнюю, поверхность 153, которая проходит от соответствующего края поверхности 121 осаждения в направлении, по существу, перпендикулярном ей, вторую, возвратную, поверхность 155, которая проходит внутрь и назад от нижнего конца внешней поверхности 153, и третью, углубленную, поверхность 157, которая проходит от внутреннего конца возвратной поверхности 155 к другой основной поверхности 125 в направлении, по существу, перпендикулярном поверхности 121 осаждения. Как будет подробнее описано ниже, внешняя и возвратная поверхности 153, 155 остаются открытыми для приема осадка металла, что приводит к формированию проходящих в направлениях назад и внутрь крепежных элементов Е, трафаретной сетки S, полученной посредством гальванопластики.

В этом варианте осуществления каждый из непроводящих краевых элементов 143а-d с первого по четвертый защищает углубленную поверхность 157 соответствующего одного из краевых участков 127а-d, оставляя внешнюю и возвратную поверхности 153, 155 краевых участков 127а-d открытыми для приема осадка металла.

В этом варианте осуществления каждый из непроводящих угловых элементов 145а-d защищает соответствующий один из угловых участков 129а-d таким образом, что осадок может быть принят только на, по существу, прямых краевых участках 127а-d.

В этом варианте осуществления возвратные поверхности 155, а значит - и крепежные элементы Е трафаретной сетки S, имеют поперечный выступ р величиной приблизительно 0,5 мм в плоскости, параллельной поверхности 121 осаждения. Вследствие относительно малой протяженности бокового выступа р и скоса назад, имеющегося у возвратной поверхности 155, а значит - и крепежных элементов Е трафаретной сетки S, упругость, хотя и ограниченная, трафаретной сетки S обеспечивает освобождение трафаретной сетки S от пластины 119 матрицы.

Во время работы включают узел 111 источника питания, чтобы возбудить электрический ток через раствор 105 электролита между узлом 107 матрицы и узлом 109 анода. Этот ток вызывает перемещение ионов металла от анодной пластины 151 к открытым поверхностям пластины 119 матрицы, причем на этих открытых поверхностях, то есть открытых областях поверхности 121 осаждения и раскрытых внешней и возвратной поверхностях 153, 155 краевых участков 127а-d, ионы металла осаждаются в виде металла, что и позволяет наращивать трафаретную сетку S путем непрерывного осаждения на пластине 119 матрицы.

Этому процессу позволяют продолжаться до тех пор, пока на матрице 115 не произойдет наращивание слоя требуемой толщины, который составляет трафаретную сетку S, как показано на Фиг. 20 и 21, и в этот момент выключают узел 111 источника питания и извлекают узел 107 матрицы из ванны 103. На Фиг. 20 и 21 изображена трафаретная сетка S в соответствии со вторым вариантом осуществления настоящего изобретения, которая включает крепежные элементы Е у ее соответствующих краев.

После этого удаляют непроводящие элементы 141, 143а-d, 145а-d, 147, в этом варианте осуществления снимая резист и оставляя трафаретную сетку S.

Затем трафаретную сетку S отделяют от матрицы 115, и после очистки сетка готова к использованию.

На Фиг. 22 показано положение крепежного элемента Е, сформированного на одном краю трафаретной сетки S на характерном элементе рамы, имеющемся в монтажной раме.

На Фиг. 23-28 показаны частичные виды узла 107 матрицы в качестве другой модификации вышеописанного первого варианта осуществления.

Узел 107 матрицы в этом варианте осуществления очень похож на описанный в первом варианте осуществления и отличается лишь конфигурацией краевых и угловых участков 127a-d, 129a-d пластины 119 матрицы.

В этом варианте осуществления каждый из краевых участков 127a-d содержит первую, вогнутую, поверхность 163, в данном случае - дугообразную, которая проходит наружу и назад от соответствующего края поверхности 121 осаждения и возвращается внутрь и назад к месту, отстоящему назад и внутрь в сторону от соответствующего края поверхности 121 осаждения, вторую, наклонную, поверхность 165, которая проходит внутрь и назад от заднего дальнего конца вогнутой поверхности 163, и третью, углубленную, поверхность 167, которая проходит от внутреннего конца наклонной поверхности 165 к другой основной поверхности 125 в направлении, по существу, перпендикулярном поверхности 121 осаждения. Как будет подробнее описано ниже, основные области вогнутых поверхностей 163 остаются открытыми для приема осадка металла, что приводит к формированию проходящих в направлении внутрь крюкообразных крепежных элементов Е, трафаретной сетки S, полученной посредством гальванопластики.

В этом варианте осуществления непроводящие краевые элементы 143а-d с первого по четвертый защищают область дальнего конца вогнутой поверхности 163, а также наклонную и углубленную поверхности 165, 167 соответствующего одного из краевых участков 127а-d, оставляя основные области вогнутых поверхностей 163 краевых участков 127а-d открытыми для приема осадка металла.

В этом варианте осуществления непроводящие угловые элементы 145а-d защищают соответствующий один из угловых участков 129а-d таким образом, что осадок может быть принято только на, по существу, прямых краевых участках 127а-d.

В этом варианте осуществления вогнутые поверхности 165, а значит - и крепежные элементы Е трафаретной сетки S, имеют поперечный выступ р величиной приблизительно 0,5 мм в плоскости, параллельной поверхности 121 осаждения. Вследствие относительно малой протяженности поперечного выступа р и проходящего назад и внутрь дугообразного продолжения вогнутой поверхности 163, а значит - и крепежных элементов Е трафаретной сетки S, упругость, хотя и ограниченная, трафаретной сетки S обеспечивает освобождение трафаретной сетки S от пластины 119 матрицы.

Во время работы включают узел 111 источника питания, чтобы возбудить электрический ток через раствор 105 электролита между узлом 107 матрицы и узлом 109 анода. Этот ток вызывает перемещение ионов металла от анодной пластины 151 к открытым поверхностям пластины 119 матрицы, причем на этих открытых поверхностях, то есть открытых областях поверхности 121 осаждения и открытых областях вогнутой поверхности 163 краевых участков 127а-d, ионы металла осаждаются в виде металла, что и позволяет наращивать трафаретную сетку S путем непрерывного осаждения на пластине 119 матрицы.

Этому процессу позволяют продолжаться до тех пор, пока на матрице 115 не произойдет наращивание слоя требуемой толщины, который составляет трафаретную сетку S, как показано на Фиг. 27 и 28, и в этот момент выключают узел 111 источника питания и извлекают узел 107 матрицы из ванны 103. На Фиг. 27 и 28 изображена трафаретная сетка S в соответствии со вторым вариантом осуществления настоящего изобретения, которая включает крепежные элементы Е на ее соответствующих краях.

После этого удаляют непроводящие элементы 141, 143а-d, 145а-d, 147, в этом варианте осуществления снимая резист и оставляя трафаретную сетку S.

Затем трафаретную сетку S отделяют от матрицы 115, и после очистки сетка готова к использованию.

На Фиг. 29 показано положение крепежного элемента Е, сформированного на одном краю трафаретной сетки S на характерном элементе рамы, имеющемся в монтажной раме.

На Фиг. 30-36 показана гальванопластическая система в соответствии со вторым вариантом осуществления настоящего изобретения.

Гальванопластическая система содержит ванну 203, в которой содержится раствор 205 электролита, узел 207 матрицы, который находится в ванне 203 и на который наносят трафаретную сетку S посредством гальванопластики, узел 209 анода, который находится в ванне 203 и обеспечивает источник ионов осаждаемого металла, а также узел 211 источника питания, который электрически соединен с узлом 207 матрицы и узлом 209 анода и работает, возбуждая электрический ток, проходящий через раствор 205 электролита, при этом минус узла 211 источника питания соединен с узлом 207 матрицы, а плюс узла 211 источника питания соединен с узлом 209 анода.

Раствор 205 электролита, как правило, является водным раствором, который содержит растворенную соль осаждаемого металла, обычно - никеля, и выравнивающие добавки, которые обеспечивают регулирование твердости осаждаемого металла.

Узел 207 матрицы содержит матрицу 215, на которую наносят посредством гальванопластики трафаретную сетку S, опорный элемент 217, в этом варианте осуществления - опорную штангу, для поддерживания матрицы 215 в ванне 203 и обеспечения электрического соединения с ней.

Матрица 215 содержит плоскую металлическую пластину 219, которая включает первую и вторую противоположно направленные плоские главные поверхности 221, 225, при этом одна главная поверхность 221 является поверхностью осаждения, на которую осаждают металл для формирования трафаретной сетки S, что будет подробнее пояснено ниже.

В этом варианте осуществления пластина 219 матрицы представляет собой, по существу, прямоугольную металлическую пластину, которая включает, по существу, прямые внешние краевые участки 227а-d с первого по четвертый, каждый из которых включает удлиненный канал 228, и вместе образующие края прямоугольника и - как яснее станет позже - боковую протяженность трафаретной сетки S, полученной посредством гальванопластики, и угловые участки 229а-d с первого по четвертый, которые соединяют соответствующие краевые участки 227а-d.

Со ссылкой, в частности, на Фиг. 32 и 33, в этом варианте осуществления каждый из каналов 228 имеет U-образное сечение, которое имеет ширину w приблизительно 0,6 мм и глубину d приблизительно 0,5 мм, так что каналы 228, по существу, заполнены осажденным металлом для формирования крепежных элементов Е. В другом варианте каждый из каналов 228 может иметь ширину w приблизительно 0,6 мм. В этом варианте осуществления ширина w каналов 228 такова, что при осаждении трафаретной сетки, которая имеет толщину приблизительно 0,25 мм, каналы 228 оказываются, по существу, заполненными осажденным металлом для формирования крепежных элементов Е в виде буртиков, как будет подробнее описано ниже. В других вариантах осуществления, когда осуществляют осаждение более тонких трафаретных сеток, в частности, толщиной приблизительно 0,05 мм, крепежные элементы Е формируют в виде открытых участков, имеющих, по существу, U-образное сечение. В этом варианте осуществления каналы 228 прорезаны внутри пластины 219 матрицы, как правило - посредством механической обработки или химического травления.

Матрица 215 дополнительно содержит множество непроводящих элементов 241, образующих отверстия, осажденных на поверхности 221 осаждения, которые защищают те области на поверхности 221 осаждения, на которые металл не осаждается, причем эти элементы 241 соответствуют отверстиям, формируемым в трафаретной сетке S, которые в этом варианте являются печатными отверстиями, сквозь которые отпечатывают рисунок посредством печатного вещества.

Со ссылкой, в частности, на Фиг. 32 и 33, матрица 215 дополнительно содержит непроводящие краевые элементы 243а-d с первого по четвертый, каждый из которых защищает область соответствующего краевого участка 227а-d снаружи от прямоугольника, образованного каналами 228 на краевых участках 227а-d, оставляя каналы 228 на краевых участках 227а-d открытыми для приема осадка металла.

Со ссылкой, в частности, на Фиг. 32 и 34, матрица 215 дополнительно содержит непроводящие угловые элементы 245а-d с первого по четвертый, в этом варианте осуществления - дугообразные, каждый из которых соединяет дальние концы соответствующих каналов 228 на краевых участках 227а-d. В этом варианте осуществления угловые элементы 245а-d расположены на поверхности 221 осаждения. Как подробнее описано ниже, угловые элементы 245а-d действуют для предотвращения выхода основного тела сформированной трафаретной сетки S за дальние концы каналов 228 на краевых участках 227а-d.

Матрица 215 дополнительно содержит непроводящий элемент 247, покрывающий поверхность, который защищает другую главную поверхность 225 и внешние края пластины 219 матрицы таким образом, что предотвращает осаждение металла на них.

В этом варианте осуществления элементы 241, образующие отверстия, и угловые элементы 245а-d выполнены из резиста, а краевые элементы 243а-d и элемент 247, покрывающий поверхность, обеспечены постоянным покрытием, в данном случае - из тефлона (зарегистрированный товарный знак).

Матрица 215 дополнительно содержит непроводящие опорные элементы 250а-d, расположенные у соответствующих угловых участков 229а-d и действующие для обеспечения средства опоры, когда позиционируют фотошаблон при создании структуры элементов 241, образующих отверстия, относительно каналов 228 на краевых участках 227а-d. В этом варианте осуществления опорные элементы 250a-d являются кольцевыми опорами, которые образованы непроводящими кольцевыми элементами, в данном случае выполненными из эпоксидной смолы и расположенными в кольцевом канале, прорезанном внутрь пластины 219 матрицы.

Узел 209 анода содержит анодную пластину 251, в этом варианте осуществления такой же прямоугольной формы, как матрица 215, и выполненную из металла, осаждаемого в виде трафаретной сетки S, и опорный элемент 253, в этом варианте осуществления - опорную штангу, для поддерживания анодной пластины 251 в ванне 203 и обеспечения электрического соединения с ней.

В предпочтительном варианте осуществления поверхность 221 осаждения пластины 219 матрицы и анодная пластина 251 расположены напротив друг друга и параллельно друг другу на предварительно определенном расстоянии между ними.

Во время работы включают узел 211 источника питания, чтобы возбудить электрический ток через раствор 205 электролита между узлом 207 матрицы и узлом 209 анода. Этот ток вызывает перемещение ионов металла от анодной пластины 251 к открытым поверхностям пластины 219 матрицы, причем на этих открытых поверхностях, то есть открытых областях поверхности 221 осаждения и каналах 228 на краевых участках 227а-d, ионы металла осаждаются в виде металла, что и позволяет наращивать трафаретную сетку S путем непрерывного осаждения на пластине 219 матрицы.

Этому процессу позволяют продолжаться до тех пор, пока на матрице 215 не произойдет наращивание слоя требуемой толщины, который составляет трафаретную сетку S, как показано на Фиг. 35 и 36, и в этот момент выключают узел 211 источника питания и извлекают узел 207 матрицы из ванны 203. На Фиг. 35 и 36 показана трафаретная сетка S в соответствии с четвертым вариантом осуществления настоящего изобретения, которая включает крепежные элементы Е у ее соответствующих краев.

После этого удаляют элементы 241, ограничивающие отверстия, и угловые элементы 145а-d, в этом варианте осуществления снимая резист и оставляя трафаретную сетку S.

Затем трафаретную сетку S отделяют от пластины 219 матрицы, и после очистки сетка готова к использованию.

На Фиг. 37 показано положение крепежного элемента Е, сформированного на одном краю трафаретной сетки S на характерном элементе рамы, имеющемся в монтажной раме.

В заключение должно быть ясно, что настоящее изобретение описано в контексте предпочтительных вариантов его осуществления и может быть изменено многими различными путями, не выходя за рамки изобретения, как определено в формуле изобретения.

Реферат

Изобретение относится к гальванопластике. Матрица для гальванопластики трафаретных сеток содержит пластину матрицы, на которую осаждают металл для формирования трафаретной сетки. Пластина матрицы включает основную поверхность осаждения, на которую осаждают металл для образования основного тела трафаретной сетки, по меньшей мере, одну пару краевых участков у противоположных краев основной поверхности осаждения, которые включают краевые поверхности осаждения, выходящие из плоскости, образованной основной поверхностью осаждения, на которую осаждают металл для образования крепежных элементов трафаретной сетки, и угловые участки в соответствующих углах поверхности осаждения. Матрица также включает непроводящие элементы в виде краевых элементов, которые расположены у краевых участков таким образом, что образуют протяженность этих краевых участков, и непроводящие элементы в виде угловых элементов, которые расположены у угловых участков таким образом, что защищают их и образуют протяженность основной поверхности осаждения у этих угловых участков. Изобретение позволяет расширить ассортимент получаемых изделий. 6 н. и 61 з.п. ф-лы, 37 ил.

Формула