SE512515C2

SE512515C2 - Anordning för elektroplätering av skivelement med användning av en sluten slinga av en elektriskt ledande kropp

Info

Publication number: SE512515C2
Application number: SE9502325A
Authority: SE
Inventors: Aake Billman
Original assignee: Toolex Alpha Ab
Priority date: 1995-06-27
Filing date: 1995-06-27
Publication date: 2000-03-27
Also published as: WO1997001657A1; DE69614714T2; EP0871799A1; SE9502325D0; DE69614714D1; EP0871799B1; SE9502325L; ATE204619T1; US6120657A; JPH11509272A

Description

qi, a' III: íl|: a iﬁ 10 15 20 25 30 35 512 515 2 gör en radiellt och axiellt eftergivlig inspänning av skivan under pläteringsprocessen, varvid undvikes mekaniska spän- ningar i skivan på grund av värmerörelser.

I enlighet med föreliggande uppfinning utmärker sig sålunda den inledningsvis nämnda anordningen av att strömöverförings- organet innefattar åtminstone en sluten slinga av en lång- sträckt, elastisk, elektriskt ledande kropp, anordnad att anligga mot åtminstone den sida av skivelementet som hålls avtätad från elektrolytbadet, åtminstone i dess ytterperife- riområde, varvid slingan är placerad så att den är tätande avskild från elektrolytbadet. Härigenom erhålles vid elekt- roplätering av skivmatriser en mycket jämn, följsam och flexibel inspänning av skivan, varvid en gynnsam ström- och kraftfördelning tillförsäkras hos skivan, där såväl makro- som mikroojämnheter kan upptas av den elastiska, elektriskt ledande kroppen, vilket medför att en mycket jämn skikttjock- lek erhålles hos beläggningsskiktet på skivan.

Den elastiska, elektriskt ledande kroppen kan utformas på många olika sätt inom ramen för uppfinningen. I de efter- följande patentkraven 2-14 är angivna några exempel på sådana utföranden.

Föreliggande uppfinning avser även en användning av den ifrågavarande elastiska, elektriskt ledande kroppen i enlig- het med efterföljande patentkrav 15 och 16.

Uppfinningen beskrives närmare nedan under hänvisning till bifogade ritning, på vilken: fig. 1 är en uppbruten sidovy av en elektropläteringsappa- rat vid vilken användes en strömöverföringsanordning enligt föreliggande uppfinning, med en separat delförstoring av kontaktområdet mellan strömöverföringskroppen och en matris- skiva visad inom en cirkel; 10 15 20 25 30 35 51.2 515 3 fig. 2a visar en tvärsektion genom ett första utförande av den elastiska, elektriskt ledande kroppen enligt uppfinning- en; fig. 2b visar en tvärsektion genom ett andra utförande av den elastiska, elektriskt ledande kroppen; och fig. 2c visar en tvärsektion genom ett tredje utförande av strömöverföringskroppen enligt uppfinningen.

I fig. 1 visas en generellt med 10 betecknad apparat för elektroplätering av matrisskivor för framställning av audio- och videoskivor. Apparaten innefattar ett hus 12, vilket innesluter ett elektrolytbad. I badet befinner sig en per- forerad anodkorg 14 innehållande kulor 15 av den metall som en matrisskiva 16 skall skiktbeläggas med, exempelvis nickel.

Anodkorgen 14 är ansluten till pluspolen hos en elektrisk strömförsörjningskrets. Med 18, 20 och 22 betecknas tillopp respektive avlopp för elektrolyt.

Matrisskivan 16 är inspänd i apparaten 10 på sådant sätt, att dess ena sida 24, som skall ytbeläggas, står i kontakt med elektrolytbadet, medan dess andra sida 25 är avtätad från elektrolytbadet medelst en O-ring 26 i en elektriskt isole- rande tillhållarring 28, som medelst elektriskt isolerande skruvar 30 är fixerad i en underliggande bottenplatta 31.

På bottenplattan 31 är uppburen en strömtilledarplatta 32 med en periferiell avsats 34 på vilken är uppburen en elastisk, elektriskt ledande kropp 36 enligt uppfinningen. Den elastis- ka kroppen 36 har formen av en sluten, ringformig slinga som är anordnad att överföra elektrisk ström mellan matrisskivan 16 och strömtilledarplattan 32 under pläteringsprocessen, varvid matrisskivan 16 och strömtilldelaren 32, som är an- slutna till minuspolen hos den elektriska strömförsörjnings- kretsen, bildar katod i pläteringsprocessen.

Enligt ett första utförande av ringkroppen 36 enligt upp- finningen består denna av en kärna 38 av elastiskt material, exempelvis en elast, såsom silikongummi, neoprengummi eller liknande. Elastkärnan 38 kan vara ihålig, dvs. ha slangform, - 1 wih ii: h 'f ~ ::~:<::- :m zšåi lläiiiai 1:: :ii kr: tai: v: ﬁxäﬁ 10 15 20 25 30 35 512 515 4 såsom visas i fig. 2a, eller vara massiv, såsom visas i fig. 2b. Runt om kärnan 38 i fig. 2a och 2b är anbragt ett eller flera lager av ett finmaskigt metallnät 40 av elektriskt ledande material, exempelvis rostfritt stàl. Genom den elas- tiska kärnan 38 får ringkroppen 36 en önskad eftergivlighet i erforderliga riktningar för att medge en viss sammantryckning av slingan 36 och därmed en intim kontaktyta mellan metall- nätshöljet 40 och matrisskivan 16, när tillhållarringen 28 via O-ringen 26 inspänner matrisskivan 16 mot den strömför- delande ringkroppen 36; se särskilt den i cirkeln delförsto- rade delen í fig. 1. Det finmaskiga metallnätet 40 med dess spänstiga elastiska kärna 38 tillförsäkrar således en mycket god och tät kontakt mellan matrisskivan 16 och metallnätet 40, vilket innebär att såväl makroojämnheter, exempelvis skevhet och oplanhet, som mikroojämnheter, exempelvis noppor och partikelformationer hos skivan kan upptas av det elek- triskt ledande metallnätet 40. Det stora antalet små kontakt- punkter mellan metallnätsstrukturen 40 och matrisskivan 16 medför också en jämnare värmefördelning än vad som tidigare har varit känt inom detta teknikområde..

Dessutom tillförsäkrar denna elastiska, elektriskt ledande ringkropp 36 en lösare och mer eftergivlig inspänning av matrisskivan än traditionell teknik på området, varigenom matrisskivan 16 ges en viss möjlighet att röra sig under ytbeläggningsprocessens gång, då värme utvecklas, vilket väsentligt reducerar de mekaniska spänningarna i matrisskivan 16.

Enligt ett andra tänkbart utförande av ringkroppen 36 enligt uppfinningen kan den i sin helhet bestå av lindade varv av finmaskigt metallnät av elektriskt ledande material, såsom schematiskt visas i fig. 2c, även om elasticiteten ej är lika god i detta fall.

I fig. 2a-c visas tvärsnittet av ringkroppen 36 i obelastat tillstånd och är där cirkulärt. I belastat, inspänt tillstånd får tvärsnittet en oval form, såsom visas i fig. 1. Ehuru icke visat på ritningen är det emellertid även tänkbart att 10 15 20 25 30 512 515 5 tvärsnittsformen hos ringkroppen 36 kan ha annan konfigura- tion i obelastat tillstånd än cirkelrund, exempelvis oval, fyrkantig eller liknande.

Enligt ett tredje tänkbart utförande kan den elastiska, elektriskt ledande ringkroppen bildas av en elast som gjorts elektriskt ledande genom tillsats av ledande material, såsom platina, kol eller silver. Alternativt till detta kan den elektriskt ledande kroppen bestå av en s.k. ledande polymer.

Enligt ett fjärde tänkbart utförande av ringkroppen (icke visat) kan denna bildas av en skruvlinjeformigt lindad fjä- dertråd av elektriskt ledande material och med elliptisk tvärsektion, där lindningsvarven hos fjädern har en väsentlig lutningsvinkel mot ringfjäderns längsgående centrumaxel, varvid fjädern kan eftergivligt komprimeras något vid kompression vinkelrätt mot nämnda längsgående centrumaxel för att därvid skapa en mångfald kontaktpunkter mellan matrisski- van och den strömöverförande fjäderringkroppen. ' Även om matrisskivan 16 är orienterad horisontellt eller liggande i utförandet enligt fig. 1, kan den likväl ha annan lutande eller stående position under elektropläteringsproces- sen under bibehållande av de ovan beskrivna fördelarna med strömöverföringskroppen 36. Den av tillhållarringen 28, matrisskivan 16, ringkroppen 36 och strömtilledarplattan 32 bestående enheten (katoden) kan vara roterbar eller fast i förhållande till anoden. Inom ramen för uppfinningen är det vidare möjligt att använda fler än en strömöverförande ring- kropp 36, exempelvis en liten centralt placerad ringkropp.

Det är även tänkbart att anordna ringkroppar 36 anliggande mot de båda motstående sidorna av matrisskivan vid dess ytterperiferiområde.

Claims

lO 15 20 25 30 35 512 515 e Patentkrav

1. Anordning för elektroplätering av skivelement (16), såsom matriser till audio- och videoskivor, vilken anordning inne- fattar ett hus (12) för inrymmande av ett elektrolytbad, varvid skivelementet (16) är inspännbart i huset på sådant sätt, att skivans ena sida (24), som skall pläteras, kan stå i kontakt med elektrolytbadet, medan dess andra sida (25) hålls avtätad från elektrolytbadet, samt ett organ anordnat att anligga mot skivelementet för att överföra elektrisk ström till detta under pläteringsprocessen, kännetecknad av att strömöverföringsorganet innefattar åtminstone en sluten slinga av en långsträckt, elastisk, elektriskt ledande kropp (36), anordnad-att anligga mot åtminstone den sida (25) av skivelementet (16) som hålls avtätad från elektrolytbadet, åtminstone i dess ytterperiferiområde, varvid slingan är placerad så att den är tätande avskild från elektrolytbadet.

2. Anordning enligt krav l, kännetecknad av att den elastis- ka, elektriskt ledande kroppen (36) är anordnad att under pläteringsprocessen hålla skivelementet (16) såväl axiellt som radiellt eftergivligt inspänt.

3. Anordning enligt krav 1 eller 2, kännetecknad av att lslingan har formen av i huvudsak en cirkulär ring (36).

4. Anordning enligt något av kraven 1-3, kännetecknad av att den elektriskt ledande kroppen innefattar en kärna (38) av elastiskt material, vilken är omsluten av ett eller flera lager av finmaskig nätstruktur (40) av elektriskt ledande material.

5. Anordning enligt krav 4, kännetecknad av att kärnan (38) är massiv.

6. Anordning enligt krav 4, kânnetecknad av att kärnan (38) har slangform. 10 15 20 25 30 35 512 515 v

7. Anordning enligt något av kraven 4-6, kännetecknad av att kärnan (38) består av en elast, såsom silikongummi, neopren- gummi eller liknande.

8. Anordning enligt något av kraven 1-3, kännetecknad av att den elektriskt ledande kroppen (36) i sin helhet är uppbyggd av en finmaskig nätstruktur av elektriskt ledande material, lindat runt sig själv.

9. Anordning enligt något av kraven 1-3, kännetecknad av att den elektriskt ledande kroppen är en elast som gjorts ledande genom tillsats av ledande material, såsom platina, kol eller silver.

10. Anordning enligt något av kraven 1-3, kännetecknad av att den elektriskt ledande kroppen består av en så kallad ledande polymer.

11. Anordning enligt något av kraven 1-10, kännetecknad av att den elektriskt ledande kroppen (36) har cirkulär tvärsek- tion i obelastat tillstånd._

12. Anordning enligt något av kraven 1-10, kännetecknad av att den elektriskt ledande kroppen har oval tvärsektion i obelastat tillstånd.

13. Anordning enligt något av kraven 1-10, kännetecknad av att den elektriskt ledande kroppen har fyrkantig tvärsektion i obelastat tillstånd.

14. Anordning enligt något av kraven 143, kännetecknad av att den elektriskt ledande kroppen är bildad av en skruvlinje- formigt lindad fjädertråd med mot kroppens längdaxel lutande lindningsvarv.

15. Användning av åtminstone en sluten slinga av en lång- sträckt, elastisk, elektriskt ledande kropp (36) för att vid elektroplätering av skivformiga element (16), såsom matriser till audio- och videoskivor, i ett elektrolytbad åstadkomma .i II :I 10 512 515 a en jämnt fördelad strömöverföring via den ledande kroppen (36) till skivelementet (16) genom anliggning av slingan mot åtminstone den sida (25) av skivelementet (16) som hålls avtätad från elektrolytbadet, åtminstone i dess ytterperife- riområde, varvid slingan är placerad så att den är tätande avskild från elektrolytbadet.

16. Användning av en elastisk, elektriskt ledande kropp (36) enligt krav 15 för att samtidigt med strömöverföringen hålla skivelementet (16) eftergivligt fastspänt i en elektropläte- ringsanordning.