Установка для литья пленки Советский патент 1984 года по МПК B05C5/02 G01B11/06 B29D7/02 

Изобретение относится к оборудованию для нанесения покрытий, в частности к установкам для изготовления методом литья из шликера толстых керамических с использованием пневмодавления на зеркало шликера, и может быть использовано в радиоэлектронной промышленности при изготовлении подложек гибридных интегральных схем.

Известна установка для литья пленки, содержашая рабочий стол для перемещения технологической основы, установленную над ним герметичную литейную воронку, соединенную входным трубопроводом с источником сжатого воздуха и через выходное сопло с атмосферой и узел измерения толш,ины отливаемой пленки, выполненный в виде проточной пневмоизмерительной камеры, ограниченной входным дросселем и измерительным соплом, установленным над технологической подложкой 1.

Недостатком установки является ее конструктивная сложность, особенно при работе на низких давлениях порядка 250- 500 мм вод. ст., когда для управления регулятором давления вынуждены вводить в установку дополнительные преобразователи, например усилители. При этом происходит снижение точности литья.

Наиболее близкой к изобретению по технической суплности и достигаемому результату является установка для литья пленки, содержащая рабочий стол для перемещения технологической основы, установленную над ним герметичную литьевую воронку, соединенную с источником сжатого воздуха и сообщенную с атмосферой через сопло с запорным элементом, и проточную пневматическую камеру с выходным соплом и сильфонным преобразователем 2.

При изготовлении толстых (0,5 или более мм) пленок контрольное устройство известной установки должно находиться на значительном расстоянии от литьевой воронки, т. е. в том месте, где пленка достаточно подсохла и ее поверхностный слой выдерживает давление обдувающей струи воздуха. Это приводит к недопустимому увеличению времени технологического запаздывания, что обуславливает нестабильность толщины отливаемой пленки.

Целью изобретения является повышение стабильности толщины отливаемой пленки.

Поставленная цель достигается тем, что установка для литья пленки, содержащая рабочий стол для перемещения технологической основы, установленную над ним герметичную литьевую воронку, соединенную с источником сжатого воздуха и сообщенную с атмосферой через сопло с запорным элементом, и проточную пневматическую камеру с выходным соплом и сильфонным преобразователем, снабжена фотооптическим устройством измерения толщины пленки, имеющим излучатель, оптическая ось которого расположена с наклоном к поверхности рабочего стола, экран, на котором закреплено сопло литьевой воронки, соединенный с выходом сильфонного преобразователя и установленный с возможностью возвратно-поступательного параллельно оптической оси излучателя перемещения относительно входа сильфонного преобразователя, связанной с запорным элементом сопла литьевой воронки и установленной над экраном приводной кареткой с размещенными на ней фотоприемниками, выходы которых связаны с приводом каретки, и шторкой, выполненной с башмаком для постоянного ее контакта с технологической основой и связанной с заслонкой, которой снабжен сильфонный преобразователь, причем шторка установлена перпендикулярно поверхности рабочего стола над точкой отражения падающего луча.

На фиг. 1 схематично изображена предлагаемая установка, общий вид; на фиг. 2 - вид А на фиг. 1; на фиг. 3 - вид Б на фиг. I.

Установка содержит рабочий стол 1 для перемещения технологической основы 2, установленную над ним герметичную литьевую воронку 3, соединенную с источником 4 сжатого воздуха через входной дроссель 5. Литьевая воронка 3 сообщена с атмосферой через сопло 6 с запорным элементом 7. Установка включает также проточную пневматическую камеру 8 с выходным соплом 9 и сильфонным преобразователем 10.

Кроме того, установка снабжена фотооптическим устройством измерения толщины пленки, имеющим излучатель И, оптическая ось 12 которого расположена с наклоном к поверхности рабочего стола 1, экран 13, на котором закреплено сопло 6 литьевой воронки 3. Экран 13 соединен с выходом сильфонного преобразователя 10 и установлен с возможностью возвратно-поступательного параллельно оптической оси 12 излучателя 11 перемещения относительно входа сильфонного преобразователя. Фотооптическое устройство включает также связанную с запорным элементом 7 сопла 6 литьевой воронки 3 и установленную над экраном 13 приводную каретку 14 с размещенными иа ней фотоприемниками 15 и 16, выходы которых связаны с реверсивным приводом 17 каретки, через управляющее устройство 18 и шторку 19, выполненную с башмаком 20 для постоянного ее контакта с технологической основой 2 и связанную с заслонкой 21, которой снабжен сильфонный преобразователь. Шторка 19 установлена перпендикулярно поверхности рабочего стола 1 над точкой отражения падающего луча и с зазором Z над отливаемой пленкой 22. Экран 13 установлен в направляющих 23. Сопло 6

ycTiinnp,,ieHo на конце гибкого трубопровода 24 ii жестко связано с экраном.

Шторка 19 связана с рабочим столом 1 пружинным параллелограммом 25 для обеспечения поступательного перемещения ее в вертикальной плоскости. Проточная пневматическая камера 8 имеет входной дроссель 26. Экран 13 имеет шкалу с метками НсГ, HH и Н„, соответствующими максимально допустимому, номинальному и минимально допустимому значениям толщины отливаемой пленки. Фотоприемники 15 и 16 в исходном положении расположены по разные стороны метки Н„.

Установка работает следующим образом.

Заправляют литьевую воронку 3 шликером, автоматически поддерживая его уровень постоянным, затем подают через входной дроссель 5 сжатый воздух, сообщают технологической основе 2 движение с постоянной скоростью и включают излучатель 11. Сжатый воздух, поступающий в полость литьевой воронки 3 над шликером через входной дроссель 5, выходит в атмосферу через сопло 6, создавая при этом определенное давление вытеснения, величина которого определяется размером проходного сечения сопла 6, зависящего в свою очередь от положения запорного элемента 7. Под действием этого давления щликер из литьевой воронки 3 поступает на движущуюся технологическую основу 2 и формируется в пленку 22. Количество шликера, вытекающего из литьевой воронки 3, а значит и толщина отливаемой пленки зависит от величины давления вытеснения.

В процессе контроля толщины пленки освещается направленным падающим лучом зазор Z, образованный шторкой 19 и поверхностью пленки 22, при этом отраженный луч образует на экране 13 освещенную с и затемненную б зоны. По положению на экране границы Нт этих зон судят о толщине покрытия.

Под воздействием внешних возмущающих факторов, например изменение вязкости шликера, скорости движения технологической основы и прочие, на процесс формообразования пленки ее толщина имеет тенденцию к изменению. Для стабильности толщины пленки необходимо менять давление вытеснения.

Например, при уменьшении толщины пленки освещается фотоприемник 16, в ре0 зультате чего (оба фотоприемника освещены) включается привод 17 и каретка 14, смещаясь в направлении метки Н„, запорным элементом 7 уменьшает проходное сечение сопла 6, расход воздуха через него

г уменьшается, давление в коронке повышается и толщина отливаемой пленки восстанавливается. Привод 17 выключается как только фотоприемник 16, перемещаясь с кареткой, войдет в затемненную зону. Реверс привода 17 осуществляется при увели0 чении толщины пленки, когда затемняется фотоприемник 15, т. е. когда затемнены оба фотоприемника.

При изменении толщины технологической основы шторка 19 за счет постоянного контакта башмака 20 с технологической основой 2 изменяет свое положение, сохраняя постоянным зазор Z. Одновременно изменяется положение заслонки 21, которая изменяет давление в проточной пневматической камере 8. При этом сильфонный преоб0 разователь 10 устанавливает экран 13 со всеми расположенными на нем элементами в новое положение, соответствуюшее измененному положению отраженного луча. Этим обеспечивается исключение влияния толщины технологической основы на управление процессом.

Использование изобретения обеспечивает повышение выхода годной продукции |и снижение трудоемкости ее изготовления за счет стабилизации толщины отливаемой пленки.

Ожидаемый экономический эффект составит 93 тыс. руб. в год.

УСТАНОВКА ДЛЯ ЛИТЬЯ ПЛЕНКИ, содержащая рабочий стол для перемещения технологической основы, установленную над ним герметичную литьевую воронку, соединенную с источником сжатого воздуха и сообщенную с атмосферой через сопло с запорным элементом, и проточную пневматическую камеру с выходным соплом и сильфонным преобразователем, отличающаяся тем, что, с целью повышения стабильности толщины отливаемой пленки, она снабжена фотооптическим устройством измерения толщины пленки, имеющим излучатель, оптическая ось которого расположена с наклоном к поверхности рабочего стола, экран, на котором закреплено сопло литьевой воронки, соединенный с выходом сильфонного преобразователя и установленный с возможностью возвратно-поступательного параллельно оптической оси излучателя перемещения относительно входа сильфонного преобразователя, связанной с запорным элементом сопла литьевой воронки и установленной над экраном, приводной кареткой с размещенными на ней фотоприемниками, выходы которых связаны с приводом каретки, и щторкой, В1 полненной с бащмаком для постоянного ее контакта с технологической основой и связанной с заслонкой, (Л которой снабжен сильфонный преобразователь, причем щторка установлена перпендикулярно поверхности рабочего стола над точкой отражения падающего луча. 2 Х) оо ел оо со