SE529882C2 - Anordning och förfarande för att fixera en matrisskiva vid elektroplätering - Google Patents

Description

25 30 529 882 2 rat i komponenter som är nedsänkta i elektrolytbadet under pläteringsprocessen.

Detta medför problem i form av läckagerisker, där elektrolytvätska kan intränga i systemet och bli förorenad.

SAMMANFATTNING AV UPPFINNINGEN Det är ett ändamål med föreliggande uppfinning att undanröja dessa problem och föreslå ett arrangemang, där pläteringsutrustningen ej har en vakuumkälla som mås- te arbeta kontinuerligt och stå i ständig kommunikation med sugsidan för att däri under hela pläteringsprocessen upprätthålla ett nödvändigt undertryck i hållaren via ett läckagebenäget ledningssystem.

För detta ändamål utmärker sig den inledningsvis beskrivna anordningen enligt upp- finningen av de särdrag som är angivna i patentkravet 1. Sålunda föreslås ett arran- gemang, som gör det möjligt att momentant ”ladda” ett utrymme i hållaren med ett undertryck, som är tillräckligt för att stadigt fasthålla skivelementet mot ett plant underlag i hållaren, varefter utrymmet i hållaren forseglas och bortkopplas från va- kuurnkällan innan pläteringsprocessen inleds. Härigenom erfordras inte någon kon- tinuerlig inkoppling av vakuumkällan med nämnda utrymme i hållaren under pläte- ringsprocessen och därmed undviks också användning av ett läckagebenäget led- ningssystem i själva pläteringsanläggningen.

Enligt ett föredraget utförande av anordningen enligt uppfinningen är navet och an- slutningsdonet utformade att vid isättriing och fixering av ett skivelement, som skall pläteras, respektive vid uttagning av ett färdigpläterat skivelement vara docknings- bara med en extern fixtur eller dockningsstation, i vilken navet kan positionera an- ordningen så, att anslutningsdonet är anslutbart till en med vakuurrrkällan kommuni- cerande nippel i fixturen respektive anslutbart till atmosfären. Anordningen kan härvid lätt transporteras mellan fixturen och pläteringsanläggningen med skivele- mentet fixerat i hållaren i ”undertrycksladdat” skick, utan att denna är inkopplad 10 15 20 25 30 529 882 3 med vakuumkällan. Enligt ett alternativt utförande kan anordningen vara utformad att vara fast förankrad på katodaxeln även under själva isättriingen av ett skivele- ment, som skall pläteras, respektive vid uttagningen av ett fardigpläterat skivele- ment ur anordningen, varvid anordningen ej behöver förflyttas mellan en extern fixtur och katodaxeln hos pläteringsanläggningen. För att fixera ett skivelement i anordningen kan därvid ett lämpligt undertryck appliceras på skivelementets ena sida genom en tillfällig anslutning till en vakuumkälla, då katodaxeln är uppsvängd ur elektrolytbadet i pläteringsanläggningen.

Lämpliga utförandedetaljer hos anordningarna enligt uppfinningen är definierade i de osj älvständiga patentkraven 2-7 Alternativa förfarande enligt uppfinningen för genomförande av detta koncept är de- finierade i de efterföljande självständiga patentkraven 8 och 9.

Uppfinningen beskrives närmare nedan under hänvisning till bifogade ritningar.

Kort beskrivning av ritningarna Fig. 1 visar en tvärsektionsvy av en anordning enligt uppfinningen för fasthållning av ett skivformigt element, som skall pläteras i en elektropläteringsanläggning, där anordningen är monterad i en extern fixtur, och Fig. 2 a-c visar tre sprängvyer i perspektiv av beståndsdelar av anordningen för ge- nomförande av olika pläteringsfaser.

Detaljbeskrivning av utfóringsformer av uppfinningen I fig. l betecknas generellt med 10 en anordning enligt uppfinningen för fasthållning av ett skivelement 12b; 12c (se även fig. 2b-c) som skall elektropläteras, särskilt en 10 15 20 25 30 529 882 4 matrisskiva för tillverkning av pressmatriser för optiskt låsbara skivor, såsom CD- och DVD-skivor. Anordningen 10 innefattar ett hylsformigt nav 14, SOIII är UffOYmaf som en styrning för påsättning på en roterbar katodaxel i en icke visad elektropläte- ringsanläggning. Navet 14 är förbundet med ett bakstycke 16, i vilket är infäst en strömöverförande platta 18, som har en plan basyta 20 0011 GH llppåßkjuïaflde Yttre ringkant 22. I plattan 18 är upptagna ett flertal genomgående urtag 24, som bildar utrymmen som kan evakueras fiån luft, såsom skall beskrivas närmare nedan. Bas- ytan 20 bildar en upplagsyta för en plan underlagsplatta 26b och c, som uppbär skivelementet 12b, c som skall pläteras, och som kan bestå av titan. Den strömöver- förande plattan 18 har vidare en med innergänga Försedd centrumdel 27 för påskruvning av hållaranordningen 10 på ett gängat, strömmatande nosstycke (icke visat) på katodaxeln.

I fig. 1, fig. 2b och 2c utgöres skivelementet av en fader- respektive modermatris- skiva 12b resp. 12c, medan skivelementet 12a i fig. 2a är en s.k. glasmasterskiva med en på en glasskiva uppburen fotoresist med ett metalliserat övre skikt. Under- lagsplattan 26b och c har ett flertal runt periferin och centrumområdet fördelade ge- nomgångshål 28 (fig. 1, 2b och 2c), vilka kommunicerar urtagen 24 med baksidan av skivelementet 12a-c, som skall pläteras. Underlagsplattan 26a för glasmastem i fig. 2a kan ha ett enda centrumhål 28a för motta ett ofta förekommande centrumut- språng på glasskivans undersida.

Såsom bäst framgår av fig. 2a, som visar hållarkomponenterna för den första pläte- ringsfasen för framställning av en pressmatris, där en s.k. faderrnatris 12b (fig. 2b) skall byggas upp ovanpå glasmatrisen 12a, är ett ringformigt strömöverförande ele- ment 30 anordnat att komma till anliggning dels mot ringkanten 22 hos den ström- överförande plattan 18, dels mot ytterperiferin av det metalliserade skiktet på glas- “ mastem 12a. En tillhållarring 32 är med hjälp av ett flertal fiäderbelastade och vrid- bara klämmor 34 fixerbar på bakstycket 16, så att en inåtskjutande krage 36 hos ringen 32 kan pressa det ringforrniga strömövertörande elementet 30 mot det metal- 10 15 20 25 30 529 882 5 metalliserade skiktet hos glasmastern 12a för att ge detta en negativ laddning under pläteringen. Navet 14, bakstycket 16 och tillhållarringen 32 består samtliga av ett elektriskt isolerande material.

I fig. 2b visas hållarkomponenterna for att i en andra pläteringsfas framställa en mo- dermatris l2c (fig. 2c) ovanpå den i den första pläteringsfasen erhållna fadennatri- sen 12b. Härvid används underlagsplattan 26b, som har ett periferispår 38 för att in- rymma en normalt vid formningen av fadennatiisen 12b uppkommen pläterings- vulst. Fig. 2c visar slutligen hållarkomponenterna för att i en tredje pläteringsfas framställa en icke visad pressmatris (fig. 2c) ovanpå den i den andra pläteringsfasen erhållna modennatrisen 12c, varvid en underlagsplatta 26c liknande plattan 26b an- vänds.

Såsom visas i fig. 1, där skivmatrishållaren 10 med hjälp av navet 14 som styrele- ment är insatt i ett hål 39 i en utanför plåteringsanläggningen placerad fixtur 40, är i bakstycket 16 anordnat ett don 42 för anslutning av utrymmet 24 till en icke visad, extern vakuumkälla för att i utrymmet 24 alstra ett for plan fasthållning av skivele- mentet 12a-c mot underlagsplattan 26a-c erforderligt undertryck, som via genomfö- ringshålen 28, 28a i underlagsplattan 26a-c kommunicerar med baksidan av skiv- elementet 12a-c som skall pläteras. Donet 42 innehåller ett manuellt eller automa- tiskt avstängningselement 44 eller ventil, exempelvis en backventil, och är i dock- ningslåget sammankopplat med en nippel 46, som står i förbindelse med vakuum- källan via en anslutning 48 i fixturen 40. Efter iläggning av skivelementet 12a-c mot underlagsplattan 26a-c och fastspänningen av tillhållarringen 32 ansluts utrymmet 24 till vakuumkällan så att skivelementet 12a-c genom sugverkan pressas dikt an mot den plana underlagsplattan 26a-c. Därefter tillslutes utrymmet 24 medelst av- stängningselementet 44 fore eller i samband med (vid backventil) att matrishållaren 10 lyftes upp ur den som dockningsstation tjänade fixturen 40 och skruvas fast på katodaxeln i pläteringsanläggningen. Under själva pläteringsprocessen år alltså ut- rymmet 24 i matrishållaren 10 ej anslutet till vakuumkällan. Efter varje pläteringsfas 10 15 200' 25 529 882 6 demonteras matrishållaren 10 från katodaxeln och sätts åter in i fixturen 40, varvid utrymmet 24 ansluts till atmosfären genom att avstängningselernentet 44 i anslut- ningsdonet 42 öppnas. Matrishållaren 10 kan vara försedd med en undertrycksindi- kator 50 fór att optiskt visa om erforderligt undertryck råder i utrymmet 24.

I ett alternativt utförande av anordningen enligt uppfinningen är det möjligt att und- vara fixturen 40 och istället låta skivhållaranordningen 10 sitta kvar på änden katod- axeln under isättningen och uttagningen av ett skivelement. Isättningen och uttag- .ningen av skivelementet görs då hållaren 10 och katodaxeln är uppsvängd från sitt neddoppade läge i elektrolytbadet i pläteringsanläggningen. En temporär anslutning av utrymmet 24 i hållaren till vakuumkällan for att suga fast skivelementet mot det plana underlaget 26a-c kan då ske med hjälp av en icke visad ledning, som ej sträck- er sig ned i badet eller genom komponenter som är neddoppade i badet under pläte- ringsprocessen, varefier utrymmet 24 förseglas och ledningen frånkopplas från hål- laren innan hållaren svänges ned i badet for påbörjande av pläteríngen av skivele- mentet. Efter avslutad pläteringsprocess och uppsvängning av hållaren 10 och ka- todaxeln kan det för undertryck utsatta utrymmet 24 anslutas till atmosfären genom öppning av en icke visad ventil, varefter tillhållaningen 32 kan borttagas och skiv- elementet tas ut.

Enligt uppfinningen föreslås således en matrishållare 10, som för att hålla ett skiv- element plant mot ett underlag ej behöver hållas kontinuerligt kopplad till en vaku- umkälla under pläteringsprocessen, utan istället ”laddas” den med ett undertryck och törseglas i en extern fixtur och bortkopplas från vakuunlkällan innan den monteras på katodaxeln och nedsänkes i pläteringsbadet. Alternativt kan hållaren 10, med un- dantag av tillhållarringen 32, sitta kvar på katodaxeln i uppsvängt läge under skivby- tesproceduren.

Claims (9)

10 15 20 25 30 529 882 Patentkrav

1. Anordning (10) för att i ett elektropläteringsbad fasthålla ett skivformigt element (12a-c), särskilt en matrisskiva för tillverkning av pressmatriser för optiskt läsbara skivor, såsom CD och DVD-skivor, innefattande: ett nav (14) för påskjutning över en roterbar katodaxel hos en elektropläteringsanläggriing, ett med navet (14) förbundet bakstycke (16), en tillhållarring (32), som är lösbart förbunden med en periferidel av bakstycket (16) för anspänning av ett ringformigt elektriskt kontaktelement (3 0) mot en yttre periferidel av skivelementct (l2a-c), ett element (18) för överföring av elektrisk ström mellan katodaxeln och det elektriska kontaktelementet (30), en centrumdel (27) för att förankra anordningen på katodaxeln, en plan underlagsplatta (26a-c) för skivelementet (12a-c), samt ett mellan underlagsplattan (26a-o) och bakstycket (16) begränsat, avtätat utrymme (24), som är anslutbart till en vakuurnkälla för att med undertryck fasthålla skivelementet (12a-c) mot underlagsplattan (26a-c) under en pläteringsprocess av ena sidan av skivelementet, kännetecknad av att underlagsplattan (26a-c) har ett flertal genomföringshål (28) fördelade runt ett ytterperiferiområde och minst ett genomföringshål (28, 28a) i ett centrumonirâde av plattan, vilka hål (28, 28a) förbinder nämnda utrymme (24) med den sida av skivelementet (l2a-c) som ej skall pläteras, och att i anordningen ( 10) är integrerat ett anslutningsdon (42), som kommunicerar med nämnda utrymme (24) och är temporärt anslutbart till vakuumkällan för alstrande av ett önskat undernyck i utrymmet, varvid anslutningsdonet (42) är anordnat att före pläteringsprocessens påbörjan fiänkopplas från vakuurnkällan under tíllslutande av utrymmet (24) för att däri upprätthålla ett för fasthållning av skivelementet (12a-c) mot underlagsplattan (26a-c) erforderligt undertryck under pläteringsprocessen. 10 15 20 25 30 529 882

2. Anordning enligt krav 1, kännetecknad av att ett flertal genomföringshål (28) är fördelade runt centrumområdet av plattan.

3. Anordning enligt krav 1 eller 2, kännetecknad av att navet (14) och anslutningsdonet (42) är utformade att vid isättriing av ett skivelement, som skall pläteras, respektive vid uttagning av ett fardigpläterat skivelement vara dockningsbara med en extern fixtur (40), i vilken navet (14) kan positionera anordningen så, att anslutningsdonet (42) samtidigt är anslutbart till en med vakuumkällan kommunicerande nippel (46) i fixturen (40).

4. Anordning enligt krav 1 eller 2, kännetecknad av att den är utformad att vara fast förankrad på katodaxeln även vid isättning av ett skivelement, som skall pläteras, respektive vid uttagning av ett färdigpläterat skivelement ur anordningen.

5. Anordning enligt något av kraven 1-4, kännetecknad av att anslutningsdonet (42) är fixerat i bakstycket (16).

6. Anordning enligt något av kraven l-5, kännetecknad av att anslutningsdonet (42) innehåller en backventíl (44).

7. Anordning enligt något av kraven 1-6, kännetecknad av att den är försedd med en visuellt avläsbar undertrycksindikator (50).

8. Förfarande för att i en hållare fixera ett skivelement, särskilt en matrisskiva för tillverkning av pressmatriser for optiskt låsbara skivor, såsom CD och DVD-skivor, som skall pläteras på sin ena sida i ett elektropläteríngsbad, kännetecknat av att hållaren (10) placeras i en fixtur (40), att ett utrymme (24) i hållaren anslutes till en vakuurnkälla för att punktvis runt ytterperiferin och i ett centrumparti pressa skivelementet (12a-c) mot ett plant underlag (26a-c) i hållaren genom utövande ett önskat undertryck på. skivelementets andra sida via nämnda utrymme (24) i hållaren, och att utrymmet flånkopplas fiån vakuumkällan under förslutning av utrymmet för att 10 15 529 882 upprätthålla erforderligt skivfixerande undertryck i hållaren under transport av hållaren mellan fixturen (40) och pläteringsanläggningen och under pläteringsprocessen däri.

9. Förfarande för att i en hållare fixera ett skivelement, särskilt en matrisskiva för tillverkning av pressmatriser för optiskt låsbara skivor, såsom CD och DVD-skivor, som skall pläteras på sin ena sida i ett elektropläteringsbad, där i ett monterat läge av hållaren (10) på en katodaxel ett utrymme (24) i hållaren anslutes till en vakuumkälla för att pressa skívelementet (12a-c) mot ett plant underlag (26a-c) i hållaren genom utövande ett önskat undertryck på skivelementets andra sida via nämnda utrymme (24) i hållaren, kännetecknat av att skívelementet (12a-c) pressas punktvis mot det plana underlaget (26a-c) runt sin ytterperiferi och vid sitt centrumparti, och att innan pläteringsprocessen påbörjas frånkopplas utrymmet (24) från vakuumkällan under förslutning av detta för att upprätthålla erforderligt skivfixerande undertryck i hållaren under pläteringsprocessen.