Устройство для гальванической обработки печатных плат

 

Использование: изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано для гальванической металлизации отверстий печатных плат с направленным движением растворов в ванне, а также для выполнения других технологических операций, например травления отверстий в печатных платах, их гидроабразивной обработки после сверления. Сущность изобретения: в устройстве пассивное сопло соединено трубопроводами с секциями ванны, поплавковой емкостью и емкостью через пневмораспределитель, что позволяет использовать в нем только один эжектор. Внутренняя полость в корпусе пневмораспределителя выполнена герметичной, причем в трубопроводе, соединяющем ее с источником сжатого воздуха, установлен регулятор давления. Поэтому изменение давления сжатого воздуха, подводимого к эжектору и секции ванны, не меняет давление во внутренней проточке, что делает работу пневмораспределителя надежной и стабильной без дополнительной его регулировки. 1 ил.

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано для гальванической металлизации отверстий в печатных платах, в установках с направленным движением растворов в ваннах, а также в других технологических операциях, например в травлении с целью очистки отверстий в многослойных платах после их сверления, а также для гидроабразивной зачистки этих отверстий.

Известно устройство для гальванической обработки печатных плат [1] Это устройство содержит гальваническую ванну, внутри которой имеются две перегородки с окнами, между ними устанавливается приспособление, в котором закреплена печатная плата, разделяющая ванну на две секции.

В верхней части ванны имеются два окна, которые герметично закрыты крышками, на них установлены анодные пластины и электрические выводы для подвода электроэнергии.

В устройстве имеются еще два эжектора и емкость, связанные между собой и гальванической ванной трубопроводами. На емкости закреплен пневмораспределитель, а его золотник с поплавком установлен в этой емкости.

Во время работы устройства к одному из эжекторов через пневмораспределитель подводится сжатый воздух и он производит откачку воздуха из первой секции ванны, связанной трубопроводами с емкостью.

Под действием атмосферного давления воздуха во второй секции, которая связана через эжектор с атмосферой, а в первой секции в это время будет вакуум, приспособление с установленной в нем печатной платой подожмется к внутренней стенке первой секции, а электролит будет прокачиваться через отверстия в печатной плате из второй секции ванны в первую. Уровень электролита во второй секции будет понижаться, а в первой секции и емкости будет подниматься. При достижении определенного уровня высоты в емкости поплавок и золотник всплывут вверх и будут удерживаться в этом положении постоянными магнитами, установленными в пневмораспределителе. Золотник перекроет подачу сжатого воздуха к эжектору, который производил откачку воздуха из первой секции ванны, и будет подавать его к другому эжектору, который будет производить откачку воздуха из второй секции и направление прокачки электролита изменится на обратное, а приспособление с печатной платой подожмется к внутренней стене второй секции. Уровень электролита во второй секции ванны будет подниматься, а в первой секции и в емкости будет опускаться и при достижении определенной высоты, когда на поплавок перестанет действовать выталкивающая сила, золотник и поплавок опустятся вниз и снова произойдет, переключение подачи сжатого воздуха к эжекторам и цикл работы устройства снова повторится.

К недостаткам этого устройства следует отнести сложность конструкции, где для откачки воздуха используются два эжектора, а в пневмораспределителе установлены постоянные магниты, которые увеличивают его габаритные размеры и число деталей, из которых он собран. При увеличении зазора между этими магнитами резко уменьшается сила, с которой эти магниты притягиваются друг к другу, что делает работу пневмораспределителя нестабильной и ненадежной.

На чертеже изображена схема устройства.

Устройство содержит ванну 1 с герметичными крышками 2, в которые установлены анодные пластины 3. Ванна разделена на две секции перегородками 4 с окнами, между которыми установлен и жестко закреплен держатель 5 платы 6. Токопроводящие элементы 7-9 соединены между собой шарнирами 10 и электрически соединены с шиной 11 питания через шины призмы 12 и ось 13. Стенки ванны 1 имеют окна 14 и 15, закрытые крышками 16. Питание к анодным пластинам подводится от шины 17 через шпильки 18 с гайками 19. В держателе 5 платы 6 установлены уплотнения 20. Сливной трубопровод 21 снабжен краном 22. Пневмораспределитель 23 имеет поплавковую емкость 24. Емкость 25 соединена своей донной частью с поплавковой емкостью 34 трубопроводом 26 с регулировочным краном 27. Поплавки 28 пневмораспределителя 23 установлены и закреплены на золотнике 29, на котором еще установлены грузы 30.

Пассивное сопло 31 эжектора 32 соединено через трубопровод 33, отверстие 34 пневмораспределителя 23, отверстие 35 в золотнике 29 и трубопроводы 36 и 37 с поплавковой емкостью 24 и первой секцией ванны, а через трубопровод 38, отверстие 39 в пневмораспределителе 23 и трубопроводы 40, 52, 51 и 55 с верхней частью второй секции ванны и емкостью 25.

Активное сопло 41 эжектора 32 соединено через трубопровод 42 с магистралью 43 сжатого воздуха, которая еще соединена через трубопровод 44 и регулятор 45 давления с внутренней проточкой 46.

Кроме того, магистраль 43 сжатого воздуха соединена через трубопровод 47, отверстие 48 в пневмораспределителе 23, отверстие 49 в золотнике 29 и трубопроводы 50-55 с второй секцией ванны 1 и емкостью 24. У золотника 29 имеется упорный буртик 56, а во внутренней полости 46 пневмораспределителя 23 имеется два седла: нижнее 57 и верхнее 58. Корпус пневмораспределителя 23 изготовлен из двух втулок 59 и 60 и жестко скреплен винтами, которые на фиг. 1 условно не показаны.

Устройство работает следующим образом. В ванну 1 заливают электролит, а в поплавковую емкость 24 и емкость 25 эмульсию или воду с целью предотвращения воздействия электролита на поплавки 28, золотник 29 и пневмораспределитель 23. Выше уровня жидкостей оставляют воздушный зазор.

Печатную плату 6 устанавливают в держателе 5 и подключают к шине 11 питания. От магистрали 43 сжатого воздуха по трубопроводу 42 подают сжатый воздух в активное сопло 41 эжектора 32.

В результате произойдет откачка воздуха из поплавковой емкости 24 и соединенной с ней трубопроводом 37 первой секции ванны 1, а сжатый воздух в это время будет поступать из магистрали 43 сжатого воздуха через трубопровод 47, отверстие 48 в пневмораспределителе 23, отверстие 49 в золотнике 29 и трубопроводы 50, 51 и 55 во вторую секцию ванны 1 и емкость 25. При этом печатная плата 6 переместится и прижмется к стенке держателя 5 первой секции, а электролит будет перетекать в эту секцию из второй секции через отверстия платы 6, а из емкости 25 жидкость будет перетекать в поплавковую емкость 24.

По достижении определенного уровня жидкости в поплавковой емкости поплавки 28 всплывут и переключат золотник 29 пневмораспределителя 23. После этого откачка воздуха будет производиться через трубопровод 38, отверстие 39 в пневмораспределителе 23, отверстие 49 в золотнике 29 и трубопроводы 40, 52, 51 и 55 из второй секции ванны 1 и емкости 25, а сжатый воздух от магистрали 43 сжатого воздуха через трубопровод 52, отверстие 53 в пневмораспределителе 23, отверстие 35 в золотнике 29 и трубопроводы 54 и 37 будет поступать в первую секцию ванны 1 и поплавковую емкость 24. Плата 6 прижмется к другой стенке держателя 5, а электролит будет перетекать из первой секции ванны 1 в другую в обратном направлении. Жидкость из поплавковой емкости 24 будет перетекать в емкость 25 до тех пор, пока поплавки 28 с золотником 29 не опустятся вниз, когда на поплавки перестанет действовать выталкивающая сила, и переключат золотник 29 пневмораспределителя 23 и процесс вновь повторится.

Регулирование работы устройства производится за счет изменения веса грузов и числа поплавков, только один раз после его изготовления.

Выбор материала, из которого изготавливается устройство, определяется свойствами электролита. Регулятор давления можно подобрать по ГОСТ 18468-79. Если электролит будет кислотный, то детали устройства необходимо изготовить из кислотостойких материалов винипласта и фторопласта, а трубопроводы из кислотостойких шлангов по ТУ6-01-1196-79. При установке такого устройства в гальваническом цехе его можно использовать как для покрытий отверстий в платах, так и для травления этих отверстий и их гидроабразивной обработки после их сверловки.

Таким образом, предложенное устройство обладает по сравнению с прототипом следующими преимуществами.

В устройстве пассивное сопло эжектора соединено трубопроводами, через которые происходит откачка воздуха из первой секции ванны и поплавковой емкости, а также из второй секции и емкости через отверстия в пневмораспределителе, что позволило упростить конструкцию и отказаться от использования в нем второго эжектора, что удешевляет стоимость изготовления устройства.

Герметичная внутренняя проточка, выполненная в корпусе пневмораспределителя, установленного в устройстве, и регулятор давления сжатого воздуха, установленный в трубопроводе, соединяющем ее с магистралью сжатого воздуха, позволяет поддерживать в ней постоянное заданное давление сжатого воздуха. При этом сжатый воздух подводится к эжектору, в первую секцию ванны и поплавковую емкость и во вторую секцию ванны и емкость независимо от этой проточки. Поэтому при изменении этого давления не изменяется давление сжатого воздуха в герметичной внутренней проточке пневмораспределителя. Это делает работу пневмораспределителя и всего устройства стабильной и надежной и при изменении давления сжатого воздуха, подводимого к эжектору, в первую секцию ванны и поплавковую емкость, во вторую секцию ванны и емкость не требует дополнительной регулировки работы пневмораспределителя, то есть изменения веса регулировочных грузов, установленных на штоке пневмораспределителя, и числа поплавков, закрепленных на золотнике и установленных в поплавковой камере. Это позволяет снизить трудоемкость по обслуживанию устройства во время его работы и отказаться от слесаря, который производил регулировку работы пневмораспределителя во время работы устройства.

Формула изобретения

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ГАЛЬВАНИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ ПЕЧАТНЫХ ПЛАТ, содержащее герметичную ванну для электролита, разделенную на две секции перегородками с образованием канала для размещения держателя печатной платы, анодные пластины, средства для соединения с пневмосистемой перекачки электролита из одной секции ванны в другую, включающей пневмораспределитель с поплавковой емкостью, верхняя часть которого соединена трубопроводом с верхней частью одной секции ванн, эжектор, активное сопло которого соединено с источником сжатого воздуха, а пассивное с секциями для электролита, поплавковой емкостью и емкостью, отличающееся тем, что, с целью улучшения эксплуатационных возможностей, оно снабжено регулятором давления, размещенным в трубопроводе для соединения с источником сжатого воздуха, пассивное сопло эжектора соединено трубопроводами с пневмосистемой перекачки электролита из секций ванны, поплавковой емкости и емкости через отверстия, выполненные в пневмораспределителе, а в корпусе пневмораспределителя выполнена герметичная внутренняя протечка.

РИСУНКИ

Рисунок 1