一种蚀刻线滚轮、蚀刻传送线及蚀刻装置的制作方法

1.本发明涉及蚀刻设备技术领域，尤其涉及一种蚀刻线滚轮、蚀刻传送线及蚀刻装置。


背景技术：

2.目前，随着有机发光二极管(oled，organic light emitted diode)、有源矩阵有机发光二极体(amoled，active-matrix organic light-emitting diode)等显示技术在日趋成熟，金属掩膜版作为制备oled这类显示面板的重要器件，已逐步成为各上游厂商争相布局的产品。
3.金属掩膜版上的图案一般都是通过蚀刻制成。当金属掩膜版在显影机、蚀刻机中通过药水反应加工时，药水容易聚集在金属掩膜版中某些位置无法流走(也即是行业内常说的“水池效应”)，最终导致金属掩膜版上图案的尺寸精度和位置精度变差。目前，行业内已经有一些解决上述“水池效应”问题的方案，但效果均不理想，例如：
4.现有一种消除水池效应的方法及装置(中国专利，公开号：cn101754583a，公开日：2010.06.23)，其中公开的解决方法为：设计水池效应孔的钻孔程式；根据上述钻孔程式在电路板上钻出相应的孔；将钻孔后的电路板进行蚀刻，获得需要的线路，以消除水池效应。
5.又有，一种减少水池效应的蚀刻装置(中国专利，公开号：cn205961592u，公开日：2017.02.15)，该蚀刻装置包括蚀刻槽、喷管和喷嘴，蚀刻槽内紧密排列有多个平行的轮片，轮片上放置有带蚀刻的pcb板，蚀刻槽内安装有平行的管道，且管道设置在轮片的两侧，喷管连接在平行的两根管道之间，且喷管设置在pcb板的上方，喷管上均匀设置的多个喷嘴到pcb板板面的垂直距离从板中心到板边缘依次递增，板中心流速最快，而边缘的流速最慢；不同的流速设置，可提高板中心蚀刻药水向两侧流动的速度，减少水池效应及蚀刻速率的差异性。
6.鉴于现有的“水池效应”问题的解决方案并不理想，为了提高上述金属掩膜版的产品质量，亟需寻求一种解决上述“水池效应”问题的新方案。


技术实现要素：

7.为了解决在显影机、蚀刻机等蚀刻工艺用的设备中容易产生的“水池效应”问题，本发明提供了一种蚀刻线滚轮、蚀刻传送线及蚀刻装置。
8.本发明的蚀刻线滚轮包括：
9.轮轴；以及
10.若干轮片，所述的若干轮片间隔设置在所述的轮轴上，且相对于所述轮轴的中线对称分布；
11.并且，从所述轮轴的中线至其两端方向上的各所述轮片的直径依次递减。
12.进一步地，位于所述轮轴最中间的所述轮片为中心轮片，位于所述轮轴最外端的所述轮片为端部轮片；
13.中心轮片和与其位于轮轴中线同一侧的端部轮片，两者的轮缘顶点的连线与水平方向的夹角为θ，则θ≤1
°
。
14.进一步地，所述的中心轮片和与其位于轮轴中线同一侧的端部轮片，两者的轮缘顶点的连线与水平方向的夹角为θ，则0.5
°
≤θ≤0.6
°
。
15.进一步地，从所述轮轴的中线至其任意一端之间，各所述轮片的轮缘顶点位于同一圆弧线或斜线上。
16.进一步地，所述轮片的数量为偶数或者奇数。
17.进一步地，所述轮片的数量为奇数，且等间距分布。
18.进一步地，所述轮片的数量为偶数，靠近所述轮轴最中间的两所述轮片的间距为s1，其余任意相邻的所述轮片的间距为s2，s1≤s2。
19.进一步地，所述的若干轮片中任意相邻两者的间距为58mm～88mm。
20.本发明的蚀刻传送线包括上述的蚀刻线滚轮；
21.沿输送方向上，若干所述的蚀刻线滚轮水平平行间隔排布。
22.进一步地，所述的蚀刻传送线中，任意相邻的所述蚀刻线滚轮之间的间距为45mm～55mm。
23.本发明的蚀刻装置包括：
24.上述的蚀刻传送线；以及
25.设置在所述的蚀刻传送线上侧的上侧喷淋装置，和/或设置在所述的蚀刻传送线下侧的下侧喷淋装置。
26.本发明的有益效果为：
27.1)本发明通过调整每一个蚀刻线滚轮上的轮片的尺寸，让蚀刻线滚轮中间到两端的轮片直径逐渐减小，使得蚀刻传送线的输送面由平面变为凸面，当金属掩膜版产品在蚀刻传送线上传送时，金属掩膜版的中部高于其两侧，药液直接向低处流走，不会金属掩膜版中部聚集，彻底避免了“水池效应”的产生；
28.2)本发明在解决“水池效应”问题时，不需要调控蚀刻药水喷洒流速等一些不稳定参数，可靠性更高；并且，不需要改变金属掩膜版自身的结构，不会对金属掩膜版自身的机械性能造成影响，产品质量更高；
29.3)依照本发明，在生产大尺寸金属掩膜版(尺寸为1040mm
×
1800mm左右或以上)时，金属掩膜版中部和边缘等各位置开口图案相应尺寸的误差能够控制在15μm以内，开口图案的尺寸精度和均匀性都大幅提高；
30.另，本发明的其他附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
31.图1为蚀刻线滚轮的一种实施方式的结构示意图；
32.图2为蚀刻线滚轮的另一种实施方式的结构示意图；
33.图3为蚀刻线滚轮中轮片直径变化的一种实施方式示意图；
34.图4为蚀刻线滚轮中轮片直径变化的另一种实施方式示意图；
35.图5为蚀刻传送线中蚀刻线滚轮的排布方式示意图；
36.图6为本发明的蚀刻装置的局部结构示意图；
37.图中：1、金属掩膜版；2、蚀刻传送线；3、蚀刻线滚轮；30、轮轴；31、轮片；301、中心轮片；302、端部轮片；4、圆弧线；5、斜线；6、上侧喷淋装置；7、下侧喷淋装置。
具体实施方式
38.为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。下面结合附图和实施例，对本发明作进一步说明。
39.本实施例中提供了一种蚀刻装置，该蚀刻装置可以是蚀刻工艺中使用的显影机或蚀刻机等设备中的一种。参照附图6中所示，上述的蚀刻装置包括水平设置的蚀刻传送线2和喷淋装置。
40.其中，喷淋装置包括喷嘴和连通喷嘴的供药水输送的管道，以及药水容器和提供输送压力的装置(附图中未完全示出)。其中，药水容器和提供输送压力的装置可以是设置在蚀刻装置中，也可以是外接在蚀刻装置上的。
41.上述的喷淋装置包括上侧喷淋装置6和/或下侧喷淋装置7，上侧喷淋装置6设置在所述的蚀刻传送线2的上侧，下侧喷淋装置7设置在所述的蚀刻传送线2的下侧。此处需要说明的是：一般情况下，在蚀刻传送线2上侧设置上侧喷淋装置6的同时也可以在蚀刻传送线2设置下侧喷淋装置7，以分别对置于蚀刻传送线2上的金属掩膜版1的上下表面喷洒药水；但是，不排除在一些特殊的需求中，可能仅需要从蚀刻传送线2上侧喷洒药水，或者从蚀刻传送线2设置下侧喷洒药水，因此也可以仅设置上侧喷淋装置6和下侧喷淋装置7两者其中之一。
42.上述的蚀刻传送线2包括若干个蚀刻线滚轮3，这些蚀刻线滚轮3沿输送方向上水平平行间隔排布，并且这些蚀刻线滚轮3至少连接有一组为蚀刻传送线2提供动力的动力输出装置(附图中未示出)。如图1和图2中所示，蚀刻线滚轮3包括轮轴30和设置在轮轴30上的若干个轮片31，这些轮片31在轮轴30上间隔设置，且轮轴30中线两侧的轮片31对称分布；从轮轴30的中线至其两端的方向上，各所述轮片31的直径依次递减。这样一来，蚀刻传送线2的输送面由现有技术中常规的平面被改变为凸面，当金属掩膜版1产品在蚀刻传送线2上传送时，金属掩膜版1上表面的药液直接向两侧低处流走，不会聚集，避免了“水池效应”的产生。
43.针对上述蚀刻线滚轮3在蚀刻传送线2中的排布，需要说明的是：一般情况下，如图5(a)中所示，各蚀刻线滚轮3上的轮片31在输送方向上是一一对正的；当然，不排除在一些特殊情况下，根据实际的需求，也可以如图5(b)所示，将相邻的蚀刻线滚轮3上的轮片31在轮轴30的轴向方向上错位设置。
44.在本发明的一些实施方式中，上述的蚀刻线滚轮3中的轮片31的数量可以是偶数，也可以是奇数。例如：如图1中所示，蚀刻线滚轮3中轮片31的数量为奇数，各轮片31之间等间距分布；或者，如图2中所示，所述轮片31的数量为偶数，靠近所述轮轴30最中间的两所述轮片31的间距为s1，其余任意相邻的所述轮片31的间距为s2，为避免金属掩膜版1中部因无支撑而出现下沉，则最好满足s1≤s2。
45.在如图5(b)所示的蚀刻传送线2示例中，由于采用了轮片31错位排布的方式设置两相邻的蚀刻线滚轮3，优选的，蚀刻传送线2中既包含轮片31为奇数的蚀刻线滚轮3，也包含轮片31为偶数的蚀刻线滚轮3，这两种结构的蚀刻线滚轮3以交替排布的方式排列在蚀刻传送线2中。由此，在药水通过轮片31间隔时的阻碍几乎不变的情况下，轮片31在轮轴30轴向上的实际间隔变得较小，蚀刻传送线2的输送面对金属掩膜版1的支撑均匀性得以优化。
46.如图3和图4中所示，作为本发明的一种优选的实施方式，上述的蚀刻线滚轮3，从其轮轴30的中线至轮轴30的任意一端之间，各轮片31的轮缘顶点位于同一圆弧线4或斜线5上。这一设计的优点在于，由于金属掩膜版1贴合在蚀刻传送线2的输送面上所产生的金属掩膜版1的形变是相对均匀、平缓的，加工的开口图案的尺寸精度和均匀性得到进一步提高。
47.上述的蚀刻传送线2中，如果输送面凸起的斜度过大，置于其上的金属掩膜版1会相应的产生一个较大的形变，不仅会导致药水过快的流走，同时还可能造成开口刻图案精度降低。因此，为了解决这一问题，本发明还进行了如下改进：
48.具体地，如图3和图4中所示，位于轮轴30最中间的轮片31记为中心轮片301，位于轮轴30最外端的轮片31记为端部轮片302，中心轮片301和与其位于轮轴30中线同一侧的端部轮片302，两者的轮缘顶点的连线与水平方向的夹角为θ，则优选满足θ≤1
°
。
49.可以理解的，θ角越小，置于蚀刻传送线2上的金属掩膜版1的斜度也就越小，倾斜对金属掩膜版1上开口图案的加工精度的影响也相应较小，当θ角在1
°
以下时，这一影响基本被消除。
50.上述θ角的减小，虽然有助于提高金属掩膜版1上开口图案的加工精度，但是，当θ角过小时，药水向金属掩膜版1两侧较低处流动的流速也会相应的变得缓慢。这样一来，随着药水的持续喷洒，药水在金属掩膜版1上一些位置聚集也就变得可能，反而有适得其反的可能。因此，为了确保彻底解决“水池效应”，兼顾提高金属掩膜版1上开口图案的加工精度，作为一种更优选的实施方式，上述的θ应被控制在0.5
°
～0.6
°
之间，例如：θ角可选择0.5
°
、0.52
°
、0.54
°
、0.55
°
、0.56
°
、0.58
°
或0.6
°
其中之一。
51.现有的蚀刻设备中，受“水池效应”的影响，在生产大尺寸金属掩膜版(尺寸为1040mm
×
1800mm左右或以上)时，产出的金属掩膜版的中部位置的开口图案的尺寸较其边缘位置的开口图案的相应尺寸偏差高达50μm，甚至更高。而经过本发明中的上述改进后，在生产相同的金属掩膜版时，产出的金属掩膜版的中部和边缘等各位置开口图案相应尺寸的误差能够控制在15μm以内，开口图案的尺寸精度和均匀性都大幅提高。
52.目前，为了提高生产效率，金属掩膜版在蚀刻设备中的加工一般都是上下两个面同时进行加工，而现有的蚀刻线滚轮上的相邻轮片之间的间距一般为30mm～40mm，蚀刻线滚轮上的轮片对从蚀刻传送线下侧喷洒的药水遮挡较为明显，降低了金属掩膜版的加工效率。并且，现有的蚀刻装置，由于“水池效应”的存在，如果加大轮片之间的间距，因药水聚集导致的金属掩膜版表面的形变会加剧，开口图案的加工精度也会随之降低。
53.本发明中，基于前面的改进方案，“水池效应”得以被消除。因此，在本发明的一些实施方式中，得以对轮片31在轮轴30上的排布间距进行优化。具体的，蚀刻线滚轮3上的若干轮片31中任意相邻两者的间距应在58mm～88mm之间，例如：58mm、65mm、70mm、78mm或88mm等。由于没有“水池效应”的影响，轮片31之间间距的适度增加不会导致金属掩膜版1的下沉
形变量加剧，而通过增大轮片31之间的间距，轮片31对药水的遮挡得以优化，提升了生产效率。
54.另外，值得说明的是，蚀刻线滚轮3之间的间距也是影响蚀刻传送线2对金属掩膜版1的支撑性的因素之一。因此，在本发明的一些实施方式中，任意相邻的所述蚀刻线滚轮3之间的间距优选为45mm～55mm，例如：45mm、50mm或55mm等，以进一步降低蚀刻线滚轮3对喷洒药水的遮挡。在此基础上，配合前面对轮片31间距的扩大，能够实现生产效率的大幅度提升。
55.最后需要说明的是，以上实施例仅用以说明本发明实施例的技术方案而非对其进行限制，尽管参照较佳实施例对本发明实施例进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解依然可以对本发明实施例的技术方案进行修改或者等同替换，而这些修改或者等同替换亦不能使修改后的技术方案脱离本发明实施例技术方案的范围。