способ нанесения покрытий путем создания мениска и устройство для его осуществления

Формула изобретения

1. Способ нанесения покрытий путем создания мениска, в котором образуют мениск за счет контакта движущейся покрываемой поверхности и потока покрывающей жидкости, подачу которого осуществляют через пористый материал, отличающийся тем, что подачу потока покрывающей жидкости осуществляют путем установки двух емкостей с разным уровнем жидкости, которые соединяют между собой пористым материалом для создания капиллярно-гравитационных явлений в пористом материале.

2. Устройство для нанесения покрытий путем создания мениска, включающее основания, транспортную систему с возможностью поддержания и перемещения покрываемой подложки, пористый материал для создания потока покрывающей жидкости, две емкости, одна с покрывающей жидкостью, а другая для отработанной жидкости, отличающееся тем, что емкости расположены на разных уровнях и соединены между собой пористым материалом, при этом емкость с покрывающей жидкостью расположена выше емкости для отработанной жидкости.

3. Устройство по п.2, отличающееся тем, что в него дополнительно введена по крайней мере одна пара емкостей.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к технологии нанесения покрытия, в частности, к обеспечению тонкого и равномерного покрытия на поверхности подложки.

Изобретение может быть использовано в электронной, машино- и приборостроительной отраслях промышленности для жидкостной химической обработки.

Известен способ нанесения, по которому перед участками соприкосновения вращающегося валка и непрерывно пересекающего плоского материала образуют зону накапливаемого материала покрытия, в которую подают материал для нанесения его на обрабатываемую поверхность [1] В данном способе используют валок или стержень для поддержания стабильного мениска в начале участка контактирования материала с покрываемой поверхностью.

Известен другой метод нанесения покрытия на поверхность и устройство для его осуществления [2]

В данном техническом решении покрываемая поверхность перемещается вплотную или в непосредственно близости к покрывающему узлу, содержащему вращающийся цилиндр с перфорированной внешней поверхностью и текучий материал покрытия подается на внешнюю оболочку вращающегося цилиндра для осаждения на поверхность таким образом, чтобы между покрываемой поверхностью и цилиндром накапливалась жидкость, и по мере перемещения подложки (покрываемой поверхности) излишки жидкости переносились через перфорированную поверхность цилиндра внутрь цилиндра.

Известно устройство для распределения жидкости по поверхности детали [3] характеризующееся тем, что содержит множество источников наносящих жидкость на поверхность детали, и размещенных с промежутками друг от друга таким образом, чтобы распределять эту жидкость по поверхности детали, а также множество ячеек для вытекания жидкости, введенной источниками, ячейки имеют форму воронок широкой частью обращенной к детали со сливным отверстием в центре. В наклонных стенках ячеек расположено по несколько каналов источников жидкости. Травильный раствор под давлением по этим каналам подается к поверхности подложки под острым углом. Турбулентный поток травильного раствора обеспечивает равномерное травление детали. Обработанная жидкость через ячейки в форме воронки стекает в сливные отверстия.

Недостатками данных способов и устройств являются большой расход жидкости (покрывающего материала), сложность конструкции и невозможность получения тонких равномерных покрытий.

Наиболее близким из известных является способ нанесения покрытий за счет создания мениска и устройство для его осуществления [4] ко которому для получения ультратонкого покрытия материал пропускают через проницаемую наклонную поверхность с тем, чтобы создать ламинарный поток. Покрываемое изделие тангенциально подводят к потоку материала. Покрываемая поверхность пересекает ламинарный поток на вершине наклонной поверхности. Передняя и задняя кромки материала, контактирующие с покрываемой поверхностью, поддерживаются менисками кроющего материала, обеспечивающими равномерное покрытие. Обращенная подложка удерживается на вакуумном патроне с тем, чтобы продвигаться тангенциально по отношению к стекающему ламинарному потоку материала покрытия на наружную поверхность пористого цилиндрического аппликатора. Поток материала покрытия под давлением подается внутрь пористого цилиндра через трубопровод и ряд клапанов управления и, проникая на наружную поверхность цилиндра, стекает, создавая ламинарный поток. Для подведения материала покрытия к трубопроводу могут использовать циркуляционные насосы.

Недостатками данных способа и устройства является сложность конструкции. Задача, на решение которой направлено заявленное изобретение, заключается в упрощении способа и устройства подачи покрывающей жидкости к покрываемой детали (подложке).

Технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в известном способе нанесения покрытий путем создания мениска, при котором образуется мениск за счет контакта движущейся покрываемой поверхности и потока покрывающей жидкости, подачу которого осуществляют через пористый материал, согласно изобретению, подачу потока покрывающей жидкости осуществляют путем установки двух емкостей с разным уровнем жидкости, которые соединяют между собой пористым материалом для создания капиллярно-гравитационных явлений в пористом материале.

Технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что в устройстве для нанесения покрытий путем создания мениска, включающем основание, транспортную систему с возможностью поддержания и перемещения покрываемой жидкости, пористый материал для создания потока покрывающей жидкости, две емкости, одна с покрывающей жидкостью, а другая для отработанной жидкости, согласно изобретению, емкости расположены на разных уровнях и соединены между собой пористым материалом, при этом емкость с покрывающей жидкостью расположена выше емкости для отработанной жидкости. Для повышения качества обработки поверхности подложки дополнительно введена, по крайней мере, одна пара емкостей.

Согласно настоящему изобретению нанесение покрытия за счет мениска на подложку осуществляют путем прохождения покрывающей жидкости по наклонным поверхностям пористого материала, один конец которого находится в сосуде с покрывающей жидкостью, а второй вне сосуда ниже его края. Покрываемое изделие тангенциально подводят к потоку жидкости в пористом материале, а образующиеся мениски обеспечивают равномерность покрытия.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на:

фиг. 1 схематически изображено устройство для реализации данного способа.

фиг. 2 дана схема, поясняющая суть способа подачи покрывающей жидкости для нанесения покрытия за счет создания мениска.

Устройство для нанесения покрывающей жидкости 1 состоит из основания 6, транспортной системы 7 для поддерживания и перемещения подложки 5, двух емкостей 2 и 3, жестко соединенных с основанием 6, и пористого материала 4 для создания потока покрывающей жидкости в виде ленты, концы которой находятся в обеих емкостях 2 и 3. Основание 6 выполнено в виде двух параллельных брусков, служащих одновременно направляющими подложками 5. Система 7 для поддержки и перемещения подложки 5 может быть выполнена в виде пневмотолкателя. Емкости 2 и 3 расположены так, что их основания находятся на разных уровнях. Верхняя емкость это основная емкость 2, предназначенная для заполнения покрывающей жидкости, а нижняя емкость это дополнительная емкость 3, предназначенная для отработанной жидкости, т.е. является сливной емкостью.

Способ осуществляют следующим образом.

Покрывающая жидкость 1 из емкости 2 по пористому материалу 4 за счет капиллярных сил поднимается до края емкости 2, нам участке А-В пропитывает таким образом пористый материал 4. На участке Б-С жидкость за счет гравитационных сил стекает в сливную емкость 3. За счет разницы в уровнях жидкости в емкостях создается непрерывный поток покрывающий жидкости 1 в пористом материале 4.

Подложка 5 под действием пневмотолкателя 7 перемещается по направляющим 6 в горизонтальном направлении, соприкасаясь с потоком жидкости в пористом материале на участке А-В. Образующиеся мениски "М" жидкости обеспечивают равномерное покрытие подложки при ее горизонтальном перемещении.

Для повышения качества обработки поверхности подложки может быть установлено последовательно несколько таких пар емкостей 2 и 3, в том числе, и с различными жидкостями.

Предлагаемые способ и устройство позволяет существенно упростить систему подачи покрывающей жидкости, не прибегая к нагнетательным средствам, например, насосам и системам регулирования подачи жидкости, и обеспечить равномерность покрытия за счет мениска.