專利名稱：一種蒸鍍掩模板的制備方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明屬于電鑄技術(shù)領域，涉及一種掩模板的制備方法，尤其涉及一種蒸鍍掩模板的制備方法。
背景技術(shù)：
在現(xiàn)今的高精度制造領域，隨著技術(shù)的發(fā)展，具有高磁性的大平面金屬掩模板的需求也隨著增加，如蒸鍍用金屬掩模板。同時，近年來金屬鎳價格持續(xù)上升，純鎳的金屬掩模板成本也隨之增加。絕大多數(shù)的金屬和合金都是在受熱時體積膨脹，冷卻時體積收縮，但因瓦合金由于它的鐵磁性，在一定的溫度范圍內(nèi)，具有因瓦效應的反常熱膨脹，其膨脹系數(shù)極低，有時甚至為零或負值。因此對于精度要求很高的蒸鍍用掩模板，因瓦合金是不二選擇。其他材料均會因為在蒸鍍過程中受熱而膨脹影響精度，從而大大影響了產(chǎn)品質(zhì)量。但同時因瓦合金都是采用熔煉的方法獲得的，耗能高，技術(shù)要求高，因而價格也是相當高。嚴重限制了因瓦合金的發(fā)展前景。此外，在現(xiàn)今的技術(shù)領域，多數(shù)蒸鍍用掩模板是用蝕刻因瓦合金制作出來的，但通過蝕刻工藝制作的產(chǎn)品開口質(zhì)量不行，如毛刺，呈鋸齒狀。開口精度也達不到要求。有鑒于此，有必要設計一種新型制備蒸鍍掩模板的方法，使得制得的蒸鍍用掩模板開口精度更高，同時制作成本更低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明旨在至少解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問題之一。為此，本發(fā)明的一個目的在于提出一種蒸鍍掩模板的制備方法，可減少鎳的使用量，節(jié)省成本，減輕三廢治理負擔。根據(jù)本發(fā)明實施例的一種蒸鍍掩模板的制備方法，所述掩模板為米用電鑄工藝制作的鎳鐵合金材料的掩模板；所述鎳鐵合金材料包括鎳和鐵兩種元素，其鐵元素的含量為56% 62% ;所述鎳鐵合金材料的制備方法為:米用電鑄方法，以硫酸鹽體系作為電鑄液，金屬陰陽極置于電鑄液中，并在陰極沉積鎳鐵合金；所述電鑄液具體包括:220 260g /L的硫酸鎳、30 50g/L的氯化鎳、40 50 g/L的硼酸、21 25g /L的硫酸亞鐵。進一步地，鎳元素的含量為38% 44%。進一步地，所述金屬陰陽極中陰極板為420、430、304中其中的一種不銹鋼板；所述金屬陰陽極中陽極采用陽極鎳塊。進一步地，所述鎳鐵合金材料的制備方法包括如下步驟:芯模前處理步驟；貼膜步驟；曝光步驟；顯影步驟；活化步驟；水洗步驟；電鑄步驟；回收水洗步驟；水洗步驟；脫膜步驟；水洗步驟；烘干步驟。進一步地,所述電鑄液包括如下添加劑:0.5 lml/L的穩(wěn)定劑、0.5 lml/L的潤濕劑、I 5ml/L的走位劑。所述制備方法的具體電鑄工藝參數(shù)如下:pH值為3.0 3.4 ;溫度為35 40°C ;陰極電流密度值為I 3A/dm2。進一步地，所述鎳鐵合金材料的制備方法具體包括如下步驟:按照所述電鑄液配方配制好所需的電鑄鎳鐵溶液，將之循環(huán)攪拌均勻，加熱到所需的溫度；選取鏡面光亮、表面無劃痕的1.8mm或2.0mm厚的芯模，進行前處理工藝，包括化學除油、酸洗、噴砂、超聲浸洗；電鑄前，先進行活化處理，增加鍍層與芯模間的結(jié)合力，控制好活化時間，使之既不容易脫落，也易剝離；電鑄時，輔助條件包括能改善鍍層均勻性的陽極擋板，用來減少針孔的震動和攪拌，減輕鍍層邊緣效應的循環(huán)時間和循環(huán)間隔時間以及流量的組合；調(diào)整好添加劑的比例和含量，使之表面質(zhì)量良好；控制好電鑄參數(shù)，包括溫度、pH、電流密度、Fe2+/Ni2+的濃度比等，是電鑄出來的材料鍍層的鐵含量達到上述要求。在本發(fā)明的較佳實施例中，本發(fā)明使用電鑄工藝來代替蝕刻工藝，得到的產(chǎn)品開口質(zhì)量好，光滑、無毛刺，精度高；該工藝減少鎳的使用量，節(jié)省成本，減輕三廢治理負擔；該工藝可得到鐵含量在56% 62%范圍的合金鍍層，即能夠得到不同磁性能的大平面金屬掩模鍍層。本發(fā)明以廉價的鐵代替部分鎳，可節(jié)省鎳約56% 62%，大大節(jié)約成本。溶液鎳含量較光亮鎳溶液低，減少了因芯模帶走的溶液。將有害的鐵雜質(zhì)轉(zhuǎn)換為有用的鍍層成分，對鍍液的管理更加方便。鍍液穩(wěn)定性很好，降低了三廢處理的負擔；鍍層不添加光亮劑，表面依然具有較好的光亮飽滿度，同樣節(jié)約成本。本發(fā)明的附加方面和優(yōu)點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本發(fā)明的實踐了解到。



本發(fā)明的上述和/或附加的方面和優(yōu)點從結(jié)合下面附圖對實施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中:
圖1為根據(jù)本發(fā)明一個實施例的鎳鐵合金材料制備方法的流程圖。
具體實施例方式下面詳細描述本發(fā)明的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，僅用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對本發(fā)明的限制。本發(fā)明揭示一種蒸鍍掩模板的制備方法，所述掩模板為采用電鑄工藝制作的鎳鐵合金材料的掩模板；所述鎳鐵合金材料由鎳和鐵兩種元素組成，其鐵元素的含量為56% 62%，鎳元素的含量為38% 44%。

加工時，掩模板的厚度在30 100 μ m的范圍內(nèi)；此外,所述金屬掩模板具有開口圖形區(qū)域。所述鎳鐵合金掩模板包括鎳鐵合金鍍層，鎳鐵合金鍍層的均勻性COV在5% 10%，所述鎳鐵合金鍍層表面光亮度為2級光亮。本實施例中，所述鎳鐵合金材料的制備方法為:采用電鑄方法，以硫酸鹽體系作為電鑄液，金屬陰陽極置于電鑄液中，并在陰極沉積鎳鐵合金；所述電鑄液具體包括:220 260g/L的硫酸鎳、30 50g/L的氯化鎳、40 50g/L的硼酸、21 25g/L的硫酸亞鐵。優(yōu)選地，所述電鑄液包括如下添加劑:0.5 lml/L的穩(wěn)定劑、0.5 lml/L的潤濕劑、I 5ml/L的走位劑。所述制備方法的具體電鑄工藝參數(shù)如下:pH值為3.0 3.4 ;溫度為35 40°C;陰極電流密度值為I 3A/dm2 ;鍍速為9 12 μ m/h。請參閱圖1，所述鎳鐵合金材料的制備方法具體包括如下步驟:按照所述電鑄液配方配制好所需的電鑄鎳鐵溶液，將之循環(huán)攪拌均勻，加熱到所需的溫度；選取鏡面光亮、表面無劃痕的1.8mm或2.0mm厚的芯模,進行前處理工藝,包括化學除油、酸洗、噴砂、超聲浸洗；電鑄前，先進行活化處理，增加鍍層與芯模間的結(jié)合力，控制好活化時間，使之既不容易脫落，也易剝離；電鑄時，輔助條件包括能改善鍍層均勻性的陽極擋板，用來減少針孔的震動和攪拌，減輕鍍層邊緣效應的循環(huán)時間和循環(huán)間隔時間以及流量的組合；調(diào)整好添加劑的比例和含量，使之表面質(zhì)量良好；控制好電鑄參數(shù)，包括溫度、pH、電流密度、Fe2VNi2+的濃度比等，是電鑄出來的材料鍍層的鐵含量達到上述要求。金屬掩模板應用于OLED制作工藝，是蒸鍍有機材料于ITO基板上所要用到的模板，該工藝要求掩模板具有一定的磁性和硬度，并且為了防止隨著蒸鍍室溫度的升高，掩模板產(chǎn)生位置偏差，故該種掩模板應具有盡可能低的熱膨脹系數(shù)。目前，傳統(tǒng)工藝一般采用化學蝕刻的方法直接在因瓦合金上蝕刻出能滿足蒸鍍工藝的開口圖形，但其存在一定的缺點:不利于脫膜，開口精度差等。該種蒸鍍用掩模板采用電鑄工藝，配套相應的電鑄液配方，可以制備出鐵含量在56% 62%范圍內(nèi)的蒸鍍用掩模板，其余為鎳。該種掩模板較傳統(tǒng)電鑄純鎳掩模板而言,加入了鐵元素,從而提高了掩模板的硬度及磁性，并且在該范圍內(nèi)，鐵含量越高，掩模板的熱膨脹系數(shù)越低，應用于蒸鍍工藝過程時，有機材料的蒸鍍位置進度越高。蒸鍍用電鑄鎳鐵合金掩模板開口精度高，同時產(chǎn)品組分能滿足蒸鍍要求，產(chǎn)品厚度也能控制在較低范圍內(nèi)；電鑄鎳鐵合金蒸鍍用金屬掩模板，在保證滿足蒸鍍要求的條件下，節(jié)約了產(chǎn)品成本。采用420不銹鋼芯模作為陰極基板，鍍層易于剝離，且芯模的使用壽命較長。這是由于420不銹鋼表面形成了一層具有非晶態(tài)結(jié)構(gòu)的致密的氧化表面膜，與沉積層有著很大的晶相差異，從而形成的合金電鑄層的“不粘合”特性；
在微電鑄領域，離子沿著電場線的分布附著在陰極表面，并進行沉積。但由于圖形干膜的不導電性，電場線的分布極不均勻，主要表現(xiàn)在陰極表面邊緣的電流分布線更密集，而中心區(qū)域比較稀疏，從而導致金屬鍍層的均勻性極差。因此在印刷時，可能出現(xiàn)下錫不良等現(xiàn)象；所以在電鑄槽中加入一個陽極擋板來提高鍍層均勻性；
溶液中各因素對電鍍鎳鐵合金中鐵含量的影響關(guān)系為溫度 > 電流密度>pH。Fe2+離子濃度的增大，有利于合金中鐵含量的提高。在溫度為35 50°C范圍內(nèi)，合金中鐵含量隨溫度的升高而降低。隨電流密度的增大合金中鐵含量總體呈上升趨勢，且上升趨勢明顯。隨PH的上升，合金中鐵含量反而下降。流量的改變對合金中成分的變化也是有重要的影響。
在本說明書的描述中，參考術(shù)語“一個實施例”、“一些實施例”、“示意性實施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點包含于本發(fā)明的至少一個實施例或示例中。在本說明書中，對上述術(shù)語的示意性表述不一定指的是相同的實施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點可以在任何的一個或多個實施例或示例中以合適的方式結(jié)合。盡管已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實施例，本領域的普通技術(shù)人員可以理解:在不脫離本發(fā)明的原理和宗旨的情況下可以對這些實施例進行多種變化、修改、替換和變型，本發(fā)明的范圍由權(quán)利要求及 其等同物限定。
權(quán)利要求
1.一種蒸鍍掩模板的制備方法，其特征在于，所述掩模板為采用電鑄工藝制作的鎳鐵合金材料的掩模板；所述鎳鐵合金材料包括鎳和鐵兩種元素，其鐵元素的含量為56% 62% ； 所述鎳鐵合金材料的制備方法為:采用電鑄方法，以硫酸鹽體系作為電鑄液，金屬陰陽極置于電鑄液中，并在陰極沉積鎳鐵合金；所述電鑄液具體包括:220 260g/L的硫酸鎳、30 50g/L的氯化鎳、40 50 g/L的硼酸、21 25g/L的硫酸亞鐵。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的蒸鍍掩模板的制備方法，其特征在于，鎳元素的含量為38% 44%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的蒸鍍掩模板的制備方法，其特征在于，所述金屬陰陽極中陰極板為420、430、304中其中的一種不銹鋼板。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的蒸鍍掩模板的制備方法，其特征在于，所述金屬陰陽極中陽極采用陽極鎳塊。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的蒸鍍掩模板的制備方法，其特征在于，所述鎳鐵合金材料的制備方法包括如下步驟:芯模前處理步驟；貼膜步驟；曝光步驟；顯影步驟；活化步驟；水洗步驟；電鑄步驟；回收水洗步驟；水洗步驟；脫膜步驟；水洗步驟；烘干步驟。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的蒸鍍掩模板的制備方法，其特征在于，所述電鑄液包括如下添加劑:0.5 lml/L的穩(wěn)定劑、0.5 lml/L的潤濕劑、I 5ml/L的走位劑。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的蒸鍍掩模板的制備方法，其特征在于，所述制備方法的具體電鑄工藝參數(shù)如下:pH值為3.0 3.4;溫度為35 401:;陰極電流密度值為1 34/(11112。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的蒸鍍掩模板的制備方法，其特征在于，所述鎳鐵合金材料的制備方法具體包括如下步驟: 按照所述電鑄液配方配制好所需的電鑄鎳鐵溶液，將之循環(huán)攪拌均勻，加熱到所需的溫度; 選取鏡面光亮、表面無劃痕的1.8mm或2.0mm厚的芯模，進行前處理工藝，包括化學除油、酸洗、噴砂、超聲浸洗； 電鑄前，先進行活化處理，增加鍍層與芯模間的結(jié)合力，控制好活化時間，使之既不容易脫落，也易剝離； 電鑄時，輔助條件包括能改善鍍層均勻性的陽極擋板，用來減少針孔的震動和攪拌，減輕鍍層邊緣效應的循環(huán)時間和循環(huán)間隔時間以及流量的組合； 調(diào)整好添加劑的比例和含量,使之表面質(zhì)量良好； 控制好電鑄參數(shù)，包括溫度、pH、電流密度、Fe2+/Ni2+的濃度比等，是電鑄出來的材料鍍層的鐵含量達到上述要求。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種蒸鍍掩模板的制備方法，所述掩模板為采用電鑄工藝制作的鎳鐵合金材料的掩模板；所述鎳鐵合金材料包括鎳和鐵兩種元素，其鐵元素的含量為56%～62%；所述鎳鐵合金材料的制備方法為采用電鑄方法，以硫酸鹽體系作為電鑄液，金屬陰陽極置于電鑄液中，并在陰極沉積鎳鐵合金；所述電鑄液具體包括220～260g/L的硫酸鎳、30～50g/L的氯化鎳、40～50g/L的硼酸、21～25g/L的硫酸亞鐵。本發(fā)明使用電鑄工藝來代替蝕刻工藝，得到的產(chǎn)品開口質(zhì)量好，光滑、無毛刺，精度高；該工藝減少鎳的使用量，節(jié)省成本，減輕三廢治理負擔；該工藝可得到鐵含量在56%～62%范圍的合金鍍層，即能夠得到不同磁性能的大平面金屬掩模鍍層。
文檔編號C23C14/04GK103205784SQ201210010759
公開日2013年7月17日 申請日期2012年1月16日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月16日
發(fā)明者魏志凌, 高小平 申請人:昆山允升吉光電科技有限公司