具有基体支架的电镀沉积室制造技术

本发明专利技术涉及一种用来在基体（８７）上电镀沉积金属层的装置，这个装置包含一个基体支架（８３），它具有一个在基体表面法线方向分布的传动轴（８４），阴极电流通过具有外绝缘层的轴（８４）输送给基体。基体（８７）在基体盘（８６）上在外缘处通过一个紧固环（１２６）与接触板（１０８）接触，接触板（１０８）放在基体盘（８６）的底板（１０２）上，其中间有一个套（１４２）、它可以和轴（８４）连接。底板（１０２）上围绕套（１４２）有一个紧固段（１０４、１０６），其中密封地，可拆卸地插入一个管段（１４６）。轴（８４）上装有一个可以沿其轴线移动的中继环（１５２），它可以可拆卸地与管段（１４６）连接，它以及轴（８４）是密封的，以防止电解液进入。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
具有基体支架的电镀沉积室本专利技术涉及一种用来在基体上电镀沉积金属镀层的装置，带一个用来存放电解液的容器；一个充满阳极材料的阳极容器，它的大致是平面的流出表面允许阳极材料的金属离子通过，金属离子沉积在用作阴极的基体的轴向阳极容器的基体表面上；带一个基体支架，它包含一个沿基体表面法线方向分布的驱动轴，其中阴极电流通过设有外绝缘层的轴输入基体，基体通过紧定环在基体盘上它的外缘处与接触板相接触，接触板固定在基体盘的底板上，中间有一个套，它可以与轴相连接。例如这种装置用来电镀制造特别是镍制的压制工具或模具。在压制或压铸盘，例如光盘(所谓的CD盘)、激光视盘和其他装载信息的盘时应用这种压制工具。上述模具(原型，如所谓的“玻璃主盘”以及玻璃主盘的复制品都属于这种模具)是制造压制工具的中间模型，这种模型在它的表面上带有浮雕形式的信息。这种表面结构通过电镀复制传递到压制工具上。在这种表面结构中所包含的信息通过采用压制工具在压铸或压制时压在塑料(盘)的表面上，在也包括CD盘的光学盘(板)时浮雕结构调制激光束的光，使得塑料件表面上保存的信息可以读出来。在制造压制工具或模型时在基体上沉积一层金属层，通常是镍镀层，基体既可以是带有一薄层具有导电能力的镀层的绝缘基体，例如由玻璃制成，也可以是金属基体，例如由镍制成，其中各自的基体表面具有浮雕形结构，它包含着需要读出的信息。最小的信息单元，所谓的“刻痕”具有在微米范围内的局部波长，这里相信息刻痕之间的迹距同样也在微米范围内。因为基体表面可以含有几十亿个信息单元，同时在金属镀层上应该输入微米级的相应的细微结构，因此对金属沉积过程提出了非常高的要求，例如沉积金属层应该是颗粒非常细的和没有应力的；沉积层应该达到比较大的厚度，例如为了制造CD盘通过金属沉积制造的压制工具应该具有295±5μm的厚度；此外沉积过程应该以较高的速度进-->行。其次用来电镀沉积的装置应该具有小的结构尺寸，并且容易操作。在基体上制造电镀金属镀层时一个重要的要求是镀层厚度的均匀性。它在整个基体表面上只允许在较小的界限内波动。如果超过这个界限，就会损害用这种金属镀层制造的光盘的产品质量。沉积金属层的厚度波动取决于连接在阳极和阴极之间的基体的电流线的分布。通常从阴极一侧通过基体支架的轴输入电流，基体支架把基体固定在基体盘上。轴带有外绝缘镀层，以使它相对于导电的电解液绝缘。从而使得金属离子仅仅沉积在基体表面上。为了可以镀不同的基体，基体盘必须可以从轴上卸下来。在通常使用的基体支架中轴和基体支架之间经常是不密封的。在这种情况下电解液可能到达与阴极电位导电连接的部位。在这种部位由于电镀过程会形成称作杂生物的金属残渣。这些杂生物一方面干扰阳极和阴极之间的流线分布，另一方面这些杂生物妨碍基体盘从轴上卸下来，并且也减小基体表面上的镀层厚度。本专利技术的目的在于：指明一种电镀沉积金属层的装置，它在基体表面上的厚度波动很小，它的基体支架完全不存在杂生物并且可以方便地装拆。对于开头所述这类装置这个任务这样来解决，在底板上绕轴套设置一个紧固段，在它里面密封地和可拆卸地装入一个管段，在轴上装一个可以沿它的轴线移动的中继环，它和管段可以可拆卸地连接，它以及轴是密封的以防止电解液渗入。通过按本专利技术的结构排除了电解液进入轴套和轴之间的关键部位。因此装置工作时差不多排除了杂生物的形成。但基体盘和轴之间连接的脱开，例如为了装夹一个新的基体可以毫无问题地进行。因为所选择的结构带负电位的轴和带正电位的电解液之间存在足够的绝缘区，所以避免了通过电流、从而也避免了在基体支架上不希望的部位产生金属沉积。按本专利技术的一个实施例紧固环包含两个通过连接装置可拆卸地相互连接的半碗形件。一个半碗形件最好与基体盘的底板固定连接，用这种方法半碗形件可以由操作者用橡胶手套安全地接触，并且几乎不可能遗失。-->特别是如果按照一种实施例连接装置包括两个与底板固定相连的夹紧钩，其中夹紧钩嵌入可松开的半碗形件的销子或者凹坑内时，夹紧元件完全不会掉落。正如前面所提到的，要求由一个其表面上压印了刻痕结构的玻璃主盘产生金属主盘，所谓的“父版”，按本专利技术的一种实施例在由绝缘材料，最好是玻璃制成的基体时，在接触板上装有绝缘的，最好是三个扇形的元件，它们通过螺钉，最好是每个扇形各一个螺钉与底板相连。这些扇形可以用简单的方法重新松开，使环形接触环可以脱开。用这种方法可以达到基体支架维护的低成本。其次在玻璃主盘基体支架的一种实施例中接触板在它的圆周面上与接触环可拆卸地电气、机械连接，其中在接触环上放一个环形接触盘，它建立接触环和绝缘基体的薄金属层之间的电接触。在这种电接触控制时即使在高电流强度情况下也确保通向与阴极连接的基体表面的可靠通过电流。下面参照附图对本专利技术的实施例作较详细的说明。其中表示：图1示意表示本专利技术的重要应用领域，其中通过金属沉积生产制造CD盘的模型和压制工具；图2包含沉积室的电镀设备的视图；图3沉积室的示意图；图4用来制造压制工具的基体盘和阴极轴与基体支架的基体盘连接部位的横截面；图5在取下更换环时接触板的视图；图6更换环的视图；图7用于安装玻璃基体的基体盘的横截面。图1示意表示用于音频技术的CD盘制造(过程)，在制造过程中应用一种模型，它的金属镀层通过在一种按本专利技术的装置中的电镀沉积产生。金属镀层的质量对于最终产品的质量，也就是对于存贮在CD盘上的音频信号的播放质量是决定性的。制造工序大致可以分为A、B、C、D四个组，其中A是玻璃主-->盘的制造，B是压制工具的制造，C是关于压制，D关于最终加工。玻璃主盘制造的出发点是制造一个原版磁带(工序10)，其中在磁带上以最高的精度数字化贮存音频信息。为了制造玻璃主盘(制造工序组A)在抛光的玻璃盘上涂一薄层光刻胶(工序12和14)。在后续工序16中通过激光束照射光刻胶，其中激光束通过原版磁带上的数字信息加以调制。在后续扩展工序18中去除光刻胶被激光照射过的部位，在玻璃盘上留下浮雕形的光刻胶结构。这个结构以刻痕的形式包含了从原版磁带上接受过来的数字信息。在紧接着的工序20中浮雕形的表面结构用一层薄薄的导电镀层，例如镀镍层覆盖。这样就得到用于CD盘的所谓玻璃主盘作为中间产品。制造工序的下一组B涉及压制工具的制造。在工序22中在按本专利技术的电镀装置中制造作为金属模的所谓“父版”，其中在玻璃主盘的薄导电层上在电镀过程中沉积一厚层镍，例如具有500μm的厚度。现在起父版具有一个与玻璃主盘互补的浮雕结构。父版可以直接用来作为制造CD盘的工具。通常在另一个电镀过程中由父版制造一个称作“母版”的镍模。然后接着在另一个电镀过程(工序26)中引出作为母版翻转复制品的实际上的压制工具。这里所形成的模型称为“子版”或冲模，并用作成批大量生产的压制工具。应该指出，当然可以生产多个母版或子版，以便用于CD盘生产的不同工厂设备中。在后续压制过程(制造工序组C)中在压铸或压制过程中保存在压制工具上的浮雕结构传递到塑料(盘)上(工序28)。原本在原版磁带(工序10)上包含的数字信息现在起作为浮雕结构或者所谓的刻痕结构保存在塑料盘上，其中一个刻痕表示塑料盘表面上凹坑形的最小信息单元。在后续的最终加工(制造工序组D)中塑料盘表面上在喷溅过程中涂上一薄层铝质反射层。这个反射本文档来自技高网...

【技术保护点】
用以在基体（８７）上电镀沉积金属层的装置，带一个存放电解液（５８）的容器（５０），带一个装有阳极材料的阳极容器（５６），它的大致平面的流出表面允许阳极材料的金属离子通过，金属离子沉积在位于阳极容器对面的、用作阴极的基体（８７）的基体表面 上，带一个基体支架（８３），它包含一个分布在基体表面法线方向的传动轴（８４），其中阴极电流通过一个带外绝缘层的轴（８４）输送给基体（８７），它在基体盘（８６）上在其外缘处通过一个紧固环（１２６）与接触板（１０８）相接触，其中接触 板（１０８）固定在基体盘（８６）的底板（１０２）上，中间有一个套（１４２），它可以与轴（８４）连接，其特征在于：底板（１０２）内围绕套（１４２）设有一个紧固段（１０４、１０６），在它里面密封地、可拆卸地装入一个管段（１４６），同 时在轴（８４）上装有一个可以沿其轴线移动的中继环（１５２），它可以与管段（１４６）可拆卸地连接，它以及轴（８４）是密封的，以防止电解液进入。

【技术特征摘要】
EP 1996-4-1 96105229.71.用以在基体(87)上电镀沉积金属层的装置，带一个存放电解液(58)的容器(50)，带一个装有阳极材料的阳极容器(56)，它的大致平面的流出表面允许阳极材料的金属离子通过，金属离子沉积在位于阳极容器对面的、用作阴极的基体(87)的基体表面上，带一个基体支架(83)，它包含一个分布在基体表面法线方向的传动轴(84)，其中阴极电流通过一个带外绝缘层的轴(84)输送给基体(87)，它在基体盘(86)上在其外缘处通过一个紧固环(126)与接触板(108)相接触，其中接触板(108)固定在基体盘(86)的底板(102)上，中间有一个套(142)，它可以与轴(84)连接，其特征在于：底板(102)内围绕套(142)设有一个紧固段(104、106)，在它里面密封地、可拆卸地装入一个管段(146)，同时在轴(84)上装有一个可以沿其轴线移动的中继环(152)，它可以与管段(146)可拆卸地连接，它以及轴(84)是密封的，以防止电解液进入。2.按权利要求1的装置，其特征在于，中继环(152)内侧有一个O型圈(154)，在中继环(152)与管段(146)连接时O型圈紧密地贴在管段端面上和轴(84)外绝缘层上。3.按权利要求1或2的装置，其特征在于，底板(102)内的紧固段(104，106)具有一个内螺纹(106)，它可以与管段(146)的外螺纹拧在一起。4.按上述权利要求之任一项的装置，其特征在于，管段(146)具有一个外螺纹(150)，它可以与中继套(152)的内螺纹拧在一起。5.按上述权利要求之任一项的装置，其特征在于，当基体由金属、主要是镍制成时，实心接触板(108)由钛制成。6.按权利要求5的装置，其特征在于：紧固环(126)包含半碗形件(128)，它们可以通过一个连接装置(136)可松脱地相互连接。7.按权利要求6的装置，其特征在于：半碗形件(128)中的一个与基体盘(86)的底板(102)固定相连。8.按权利要求6或7之一的装置，其特征在于，连接装置包含两个夹紧钩(136)，它们与半碗形件固定相连，夹紧钩(136)嵌入可松脱的半碗形件上的销轴或凹坑内。9.按权利要求5至8之任一项的装置，其特征在于，钛接触板(108)放入底板(102)内。10.按上述权利要求之任一项的装置，其特征在于，钛接触板(108)上焊有多个，最好是三个螺纹套(114)，它们插入底板(102)的通孔内，使得与螺纹套(114)相连的螺钉(116)将钛接触板(108)与底板(102)固定连接，同时每个螺钉(116)通过一个O型圈(118)密封，以防止电解液进入相配的螺纹套(114)。11.按权利要求10的装置，其特征在于，螺钉(116)由聚丙烯制成。12.按上述权利要求之任一项的装置...

【专利技术属性】
技术研发人员：迈克尔博克，
申请(专利权)人：声音和信息载体股份有限公司索诺布累斯生产公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]