Способ изготовления коллектора

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН 19) (11) 1307497 51) 4 Н 01 К 43/06 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ КОЛ(54) СПТОРА ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(71) Саратовский ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт(57) Изобретение относится к области точного приборостроения, а именно к способам изготовления коллекторов прецизионных токосъемников, применяемых в приборах и системах автоматического управления. Целью изобретения является исключение загрязнения контактных поверхностей проводников изоляционным материалом в процессе работы. Соединением двух металлических лент 1 и 2 выполняют заготовку токопроводящего слоя. Лента 1 выполнена длиной, соответствующей длинам токоподводов 3 и рабочей поверхности коллектора с проводниками 4. Лента 2 имеет длину, соответствующую длине рабочей поверхности коллектора. Заготовку крепят на металлическом технологическом основании 5. Чатсриалы лент 1 и 2 чувствительны и различным травитслям. Соелинение лент межа собой и с основанием произволяг лиффузионной сваркой. Проволники 4 и токополводы 3 формируют печатным монтажом.Токоподводы и проводники розграничивяются ступенькой 7. После очистки слоя фоторезиста с поверхностей проводников 4 производят нанесение прокаткой слоя размягченного диэлектрика из неорганического материала таким образом, что проводники 4 изолированы друг от друга лиэлсктриком, а токополволы 3 полностью покрыты лиэЯ лектриком за счет ступеньки 7, за исключением конечных участков, являющихся выводами коллектора. После снятия изоляционного материала с контактных поверхностей С проводников произволят отжиг заготовки.Затем удаляют технологическое основание и перемычки, сворачивают заготовку по ллине ленты в цилиндр при температуре размягчения изоляционного материала. Отверждение изоляционного материала произ- ф водят в вакууме с одновременной формов-) кой изоляции между проводниками прокаткой роликами. 3 з.п.ф-лы. 16 ил.350 55 Изобретс 1 с Оноситси к тоНому пр,1 - 1 оростроению, д имен.о к способам изготовления колектооов прецизионных токо с:е" иков, применяемых в прибопах в систе. пах автоматического управления.Целью изобрете 1 ия является исключение загрязнения контактных поверхностей нрооднпко изоляционным материалом в 1 ло 1 ессе работы.Нд ф,Г. НОкдздна заготовка для то. конроводящего слоя нд еталлическом технологи еском основании; на фиг.2 - процесс 1 дкдтки металлических лент; на фиг.3 выполнение на заготовке маски; на фиг.4 - формирование на заготовке проводников печатным монтажом; на фиг.5 -- токопроводы; па фиг.6 - проводники; на фиг.7 нанесение изоляционного матенала между пгогодниками; на фиг.8 - нанесение изоляционного материала в месте размещения токоподводов; на фиг.9 - то же, в месте рдзме 1 цения проводников; на фиг.О - процесс прокатки изоляционного материала; на фиг.11 - изоляционный материал в месте размещения токоподводов; на фиг. 12 - то же, в месте размещения проводников; на фиг.13 - снятие изоляционного материала с контактных поверхностей проводников; на фиг.14 - удаление перемычек; на фиг.15 - сворачивание заготовки в цилиндр; на фиг.16 -- отверждение изоляционного материала.Изготовление коллектора осуществляют в следукщей последовательности.Изготавлива,от заготовку для токопроеодяцего слоя соединением, например из двух металлических лент 1 и 2. Одна из лентвыполнена длиной, соответствующей длине токоподводов 3 и рабочей поверхности кол.екторд с роводникдми 4, а лента 2 -- д,ной, соответствующей длине рабоей поверхности коллектора. Заготовку из металлических лент крепят на металлическом технологическом основании 5, например 1:а сгольг закрепленной в рамке. Технологическое металлическое основание 5 и ленты 1 и 2 изготавливают из металлов, чувствителыых к разным травителям.Соединение металлических лент 1 и 2 между собой и заготовки с металлическим технологическим основанием 5 производят., например накаткой и диффузионной сваркой (фиг.2).Затем формируют на заготовке токо- проводящие проводники 4 и токоподводы 3 печатным монтажем, например путем нанесения фотолитографическим методом на поверхность лент 1 и 2 маски с расположением проводников 4 и токоподводов 3 (фиг.3) и последующего химического травления промежутков 6 между ними до основания 5 (фиг.4 - -6). Токоподводы 3 и проводники 4 разграничиваются ступенькой 7. После очистки слоя фоторезиста с поверхностей проводников 4 производят наг 15 20 25 30 35 40 несение слоя размягченного диэлектрика 8 неорганического происхождения (стекло, сырая керамика) на всю поверхность сформированной заготовки за исключением консчных участков 9 токог 1 одводов 3 (фиг.7 - 9), Нанесенный слой диэлектрика 8 прокатывают в горячем состоянии с целью калибровки тол 1 цины в горячем состоянии (фиг.10- 12). При этом ликвидируется ступенька 7, обрдзозанная ранее в процессе диффузионной сварки слоев лент 1 и 2 и с основания 5 и разграничивающая проводники 4 и токоподводы 3, На рабочей поверхности коллектора проводники 4 сказываются изолированными друг от друга диэлектриком 8, а токоподводы 3 полностью покрыты слоем диэлектрика за исключением конечных участков 9, представляющих собой наружные выводы коллектора (фиг.9). После этого осуществляют очистку контактных поверхностей, например размерным травлением ионным пучком в вакууме (фиг.13). Очистку производят с целью удаления с контактных поверхностей проводников 4 тонкого слоя диэлектрика 8, оставшегося на них после операции калибоовки толщины,Затем производят температурный отжиг заготовки в вакуумной камере для снятия напряжений в поверхностных слоях. После этого осуществляют химическое травление технологического основания 5 вплоть до его полного удаления, затем удаляют перемычки 10 и 1 (фиг. 14).Готовую рабочую псверхность, представляющую собой коллектор в развернутом виде, при температуре размягчения диэлектрика 8 наматывают по длине ленты в цилиндр. Затем спекают готовый коллектор (фиг.16) в вакуумной камере методом диффузионной сварки для обеспечения его монолитности. При этом производят формовку изоляции прокаткой роликами. Затем осуществляют шлифовку коллектора для устранения возможных биений, разводят концы токоподводов 3 и изолируют их, например, окунанием в жидкое стекло. Последний этап изготовления коллектора представляет собой вакуумное напыление на контактные поверхности проводников 4 покрытия из драгоценных металлов.Изготовление коллектора с применением элементов интегральной технологии и диффузионной сварки с последующим спеканием полученного коллектора в вакууме позволяет внедрить высокоэффективную вакууммнук технологию изготовления и очистки коллекторов, устранив главный источник образования органических загрязнений контактных поверхностей, каковым является традиционный способ изготовления миниатюрных многокольцевых коллекторов заливкой эпоксидным компаундом, что позволяет устранить вызванные органическими загрязнениями отказы изделия. Таким образом, 1307497изобретение позволяет повысить надежность прецезионных миниатюрных токосъемников.Изготовление коллекторов данным способом позволяет также максимально автоматизировать процесс изготовления коллекторов на этапе формирования заготовки рабочей поверхности коллектора.Формула изобретения1. Способ изготовления коллектора, включающий изготовление заготовки для токо- проводящего слоя, соединение ее с технологическим основанием, формирование на заготовке проводников печатным монтажем, нанесение изоляционного материала между проводниками, его отверждение, снятие изоляционного материала с контактных поверхностей проводников, отличающийся тем, что, с целью исключения загрязнения контактных поверхностей проводников изоляционным материалом в процессе работы, в качестве материала основания используют металл, заготовку выполняют из лент, длина одной части которых соотетствует длине рабочей поверхности коллектора, а другой части - равна сумме длин рабочей поверхности коллектора и токоподвода путем набора их в пакет, формирование проводника производят с образованием технологических перемычек между токоподводами и перемычек между проводниками, нанесение изоляционного материала, например стекла или керамики, между проводниками производят его прокаткой в размягченном состоянии, после снятия изоляционного материала с контактных поверхностей проводников производят отжиг заготовки, удаление технологического основания и перемычек и сворачи О вание заготовки по длине ленты в цилиндрпри температуре размягчения изоляционного материала, а отверждение материала производят в вакууме с одновременной формовкой изоляции между проводниками, например, прокаткой роликами.152. Способ по п. 1, отличающийся тем, чтоскрепление пакета и соединение его с технологическим основанием производят накаткой и диффузионной сваркой.3. Способ по п. 1, отличающийся тем, чтоснятие изоляционного материала с контактных поверхностей проводников производят бомбардировкой ионным пучком.4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что 25 удаление технологического основания производят химическим травлением.307497 Фиг. Фиг. 16 Составител Техред И. Ве Тираж 626 нного комитета СССР осква, Ж - 35, Ра графическое предприРедактор Ю. Петрушкоаказ 1401/51ВНИИПИ Государстве113035,МГ 1 роизводственно-поли ь Л. Линеварес КорреПодпипо делам изобрешская наб., д.ятие, г. Ужгород,ктор М. Шарошисноетений и открытий4/5ул. Проектная, 4