гальванопластический способ изготовления деталей, преимущественно матриц пресс-форм

Формула изобретения

ГАЛЬВАНОПЛАСТИЧЕСКИЙ СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ, ПРЕИМУЩЕСТВЕННО МАТРИЦ ПРЕСС-ФОРМ, включающий многослойное нанесение на заготовку фоторезиста, экспонирование рельефа, проявление, нанесение слоя металла и удаление фоторезиста, отличающийся тем, что, с целью повышения качества и получения рельефа заданной высоты и формы, рельеф матрицу формируют в несколько этапов, причем на каждом последующем перед нанесением фоторезиста осуществляют механическую обработку до выравнивания рельефа заподлицо с фоторезистом.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к технологии изготовления деталей и матриц пресс-форм методом гальванопластики и может быть использовано в производстве рельефных плат.

Традиционно изготовление деталей и матриц пресс-форм обычно осуществляют путем электролитического осаждения металла [1]

Наиболее близким к изобретению является способ изготовления матриц пресс-форм, который включает фотохимическую обработку поверхности стали, на которую предварительно нанесено несколько слоев фоторезиста. После экспонирования следует металлизация [2]

Недостатком этого способа является расширение выступов после того, как в процессе осаждения слой металла превысит толщину фоторезиста. Кроме того, из-за неравномерного распределения плотности тока по поверхности заготовки выступы получаются разной высоты, что значительно снижает качество матриц.

Целью изобретения является повышение качества и получение рельефа заданной высоты и формы деталей и матриц пресс-форм.

Это достигается тем, что осуществляют многослойное нанесение на заготовку фоторезиста, экспонирование, проявление, нанесение слоя металла и удаление фоторезиста, причем рельеф формируют в несколько этапов, на каждом из них перед нанесением фоторезиста осуществляют механическую обработку до выравнивания рельефа заподлицо с фоторезистом и после нанесения фоторезиста повторяют операции формирования рельефа.

Поэтапное формирование позволяет получать рельеф такой высоты и формы как на печатных платах, изготовленных с помощью матриц, также получают рельеф, качество и конфигурация которого определяются функциональным назначением плат. Механическая обработка поверхности до выравнивания наращенного металла с поверхностью фоторезиста позволяет получать рельеф определенной высоты и одинаковой по всей площади поверхности. Поэтапное формирование рельефа позволяет сделать его соответствующим любым заданным условиям. Фоторезист наносят послойно, исходя из оптимальных условий формирования рельефа на каждом этапе. Весь фоторезист удаляют одновременно по завершении формирования рельефа.

На фиг.1а,б,в, 2а,б,в и 3 приведены этапы формирования рельефа.

Проводящая поверхность 1, слой фоторезиста 2 на первом этапе, слой металла 3 на первом этапе, слой фоторезиста 2а на втором этапе, слой металла 3а на втором этапе, металлический рельеф 4.

Способ осуществляется следующим образом.

На проводящую поверхность 1 наносят послойно сухой фоторезист 2 (фиг. 1а), экспонируют через фотошаблон и проявляют, затем на обнажившиеся участки наращивают слой металла 3 толщиной, превышающей слой фоторезиста (фиг.1б). Поверхность подвергают механической обработке. При этом слой фоторезиста, с одной стороны, укрепляет (фиксирует) слой металла, предотвращая возможные завалы выступов в процессе механической обработки, с другой служит ограничителем высоты выступов (фиг.1в). На втором этапе наносится фоторезист 2а (фиг. 2а), накладывают соответствующий фотошаблон, экспонируют, проявляют, наращивают слой металла 3а (фиг.2б), подвергают механической обработке (фиг. 2в). Этапы обработки повторяются до тех пор, пока не получают рельеф, высота и форма которого соответствуют исходным требованиям к детали или матрице пресс-формы. Затем удаляют все слои фоторезиста одновременно (фиг.3).

П р и м е р 1. На предварительно обезжиренную в растворах моющих средств плоскую медную заготовку наносят три слоя сухого пленочного фоторезиста СПФ-2-40 общей толщиной 120 мкм. Экспонируют, используя фотошаблоны, проявляют в метилхлороформе. Обнажившиеся участки меди декапируют в 10%-ной серной кислоте и осаждают на них гальванически из сернокислого электролита слой меди толщиной свыше 120 мкм. Медь, выступающую над фоторезистом, удаляют путем механического шлифования на абразивном круге. В результате высота выступов на всех участках выравнивается до 120 мкм. Затем в хлористом метилене удаляют фоторезист. Образуется матрица пресс-формы с рельефными выступами одинаковой высоты и прямоугольного сечения.

П р и м е р 2. На первом этапе на предварительно обезжиренную никелированную плоскую заготовку из диэлектрика наносят два слоя сухого пленочного фоторезиста СПФ-2-40 общей толщиной 80 мкм. Экспонируют, используя фотошаблоны первого этапа, проявляют в метилхлороформе. На обнажившиеся участки металла осаждают гальванически слой никеля толщиной свыше 80 мкм. Излишки никеля, выступающие над фоторезистом, удаляют путем механического шлифования, в результате чего высота выступов на всех участках выравнивается до 80 мкм. На втором этапе наносят очередные слои фоторезиста и повторяют операции первого этапа экспонируют, используя фотошаблоны второго этапа, проявляют металлизируют, удаляют выступающие излишки никеля. После проведения необходимого числа этапов на завершающей стадии удаляют фоторезист СПФ-2-40 путем растворения его в хлористом метилене. В результате получается матрица пресс-формы с рельефными выступами сложного сечения, имеющими одинаковую высоту.

Изменяя число этапов обработки предложенным способом, можно получать детали и матрицы пресс-форм с рельефом любой конфигурации, с поверхностями без завалов, заусенцев и одинаковой высоты.