專利名稱：制備用于電化學(xué)生產(chǎn)無縫旋轉(zhuǎn)網(wǎng)印鏤花模板特別是鎳制的基模的工藝方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及制備基模的工藝，該基模用于電解生產(chǎn)無縫旋轉(zhuǎn)網(wǎng)印鏤花模板尤其是鎳板，其中，帶有園柱形所生表面的金屬模基部件具有規(guī)則網(wǎng)格分布的凹陷，這種凹陷有園形或多棱形輪廓，在網(wǎng)格網(wǎng)膜之內(nèi)或之間形成規(guī)則網(wǎng)；隨后這種凹陷用非電導(dǎo)性填充化合物將其填平到網(wǎng)格網(wǎng)膜的高度，在此之后用金屬的電鍍涂覆方式重復(fù)產(chǎn)生網(wǎng)印鏤花模板并軸向地脫除套筒。
在實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)中已經(jīng)制備了前述目的的基模，即通過所謂的軋輥凹凸印制。其中，所要求的這種凹陷網(wǎng)格是通過槽紋壓輥壓入?；考a(chǎn)生的表面而成。槽紋壓輥是相當(dāng)小的輥，它在基模部件的園周線沿螺旋線在強(qiáng)壓力下滾動(dòng)。槽紋壓輥在產(chǎn)生的表面處安裝有所需網(wǎng)格形狀的突出物，它可產(chǎn)生?；蟀枷莸呢?fù)性圖象。
這種公知工藝的缺點(diǎn)是需要高強(qiáng)度機(jī)械，加工難度大，耗時(shí)費(fèi)力。實(shí)際上這十分困難，且在?；考砻嫔蠞L動(dòng)槽紋輥方面有豐富經(jīng)驗(yàn)者才有可能實(shí)踐，所以，如在?；考v向和園周方向上所見到的那樣，沿?；考乃砻娣较蚵菁y線的擴(kuò)展在網(wǎng)格圖象內(nèi)沒有傳印。再者，槽紋輥的制備，由于必須機(jī)加工而機(jī)械步驟復(fù)雜使得成本昂貴。網(wǎng)格上每個(gè)改變皆需要制備合適的槽紋輥。另一個(gè)缺點(diǎn)是，?；考牟牧媳仨毾喈?dāng)柔軟，以便能使槽紋輥壓或軋成所需要的凹陷。因此，因?qū)嶋H原因只有銅已用作模基部件，并在其表面?zhèn)溆斜”〉腻冦t。為提高滾動(dòng)槽紋輥在高壓力下所必須的穩(wěn)定性，?；考M(jìn)而不得不有個(gè)堅(jiān)固的鋼芯，這導(dǎo)致?；考艹林夭⒁虼耸沟貌槐阌诓僮骷鞍徇\(yùn)。
滾筒凸印產(chǎn)生的凹陷只有斷截棱錐或園錐形狀并帶有相當(dāng)平坦的斜側(cè)面。這就造成的缺點(diǎn)是，位于凹陷處非電導(dǎo)性填充化合物在凹陷邊緣非常薄且易于損壞。在后面的用于網(wǎng)印鏤花模版定型而在?；想婂兘饘倨陂g，就會(huì)導(dǎo)致，當(dāng)移動(dòng)攜有產(chǎn)生于填充化合物破損處的挺出物的經(jīng)電鍍的鏤花模板時(shí)，由于金屬挺出物從鏤花模板向內(nèi)伸凸而造成?；谋砻鎿p傷。再有，由于?；上喈?dāng)軟的銅，而不是與此相比相當(dāng)硬的鎳構(gòu)成，優(yōu)選的用于網(wǎng)印鏤花模板印痕的材料是沿標(biāo)記?；v向產(chǎn)生的，然而盡管鍍相當(dāng)薄的鉻，帶有此印痕使得用于制備網(wǎng)印鏤花模板的基模的生產(chǎn)操作程序相當(dāng)少。
除前面章節(jié)描述的機(jī)械滾筒凸印以外，以前敘述的其他工藝可在EP0030774A1中得知。其中公開的制備?；考牡谝粋€(gè)公知工藝是，用被菲導(dǎo)體材料填充的凹陷是由刻蝕產(chǎn)生的。該文獻(xiàn)沒有公開怎樣用刻蝕加工，但是對專家而言是顯而易見地可以預(yù)料，為此目的需有刻蝕印痕。而該文獻(xiàn)沒有公開有關(guān)制造結(jié)構(gòu)和處理刻蝕印痕的任何內(nèi)容。該文獻(xiàn)公開的制備基模的第二種工藝是，通過熱沖擊控制的能束直接將基模部件的類似凹處轉(zhuǎn)成非導(dǎo)體狀態(tài)。例如，在表面處由電導(dǎo)性鋁構(gòu)成的基模部件通過能束轉(zhuǎn)變成非電導(dǎo)性的氧化鋁。
按照EP0030774Al所述工藝有個(gè)缺點(diǎn)，即所得?；砻嫔戏齐妼?dǎo)區(qū)域輪廓的精確度受到限制，因而用這種基模制備的網(wǎng)印鏤花模板質(zhì)量不能最佳化。
因此，本發(fā)明的目的是提供一種前述工藝，該工藝能夠制備無縫旋轉(zhuǎn)網(wǎng)印鏤花模板，特別是鎳板，同時(shí)易于機(jī)械加工，花費(fèi)少量人力和時(shí)間，該工藝制備的?；|(zhì)量高且壽命長。
實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的方法是利用一種前述工藝，該工藝特征在于利用下列工藝步驟a)用光敏、熱敏或電敏涂料向基模部件所生表面進(jìn)行涂覆，b)將涂層用按照電子存儲(chǔ)數(shù)據(jù)控制的能束進(jìn)行曝光，使之帶有所要求凹陷網(wǎng)格的正性或負(fù)性圖象，之后以化學(xué)和/或物理去除工藝將之去除，這既可在曝光后立即去除又可在以后的顯影工藝中去除，在這一區(qū)域得到這種凹陷。
c)利用腐蝕浸蝕或電解除去手段在基模部件所生表面的這一區(qū)域形成凹陷，這一區(qū)域中的涂層已被除掉。
d)將涂層的剩余部分完全除掉，和e)用非電導(dǎo)填充化合物填充凹陷部分。
本發(fā)明工藝的一個(gè)選擇方案按權(quán)利要求2提出，其中步驟b)以下面所述來完成b)用按照電子存儲(chǔ)數(shù)據(jù)控制的能束將有待制備凹陷的區(qū)域上的涂層直接去除。
本發(fā)明有許多優(yōu)點(diǎn)，所有所需的滾筒凸印的工具和裝置不再需要了。由于該項(xiàng)技術(shù)，節(jié)省了大量的人工和時(shí)間。凹陷輪廓的形狀和其內(nèi)排布凹陷的網(wǎng)格現(xiàn)已是電子存儲(chǔ)，則凹陷輪廓的形狀及其在網(wǎng)格內(nèi)的分布可以高精度制備，并且可以改變使之合乎要求，這只要稍加努力就可，而不是象現(xiàn)有技術(shù)那樣需制造滾筒凸印工具。
通過刻蝕或電解金屬去除使凹陷得到了一種輪廓，這就提供了菲電導(dǎo)填充化合物的一種改良的緊固連接。其理由是，凹陷不再是帶有平坦側(cè)面的截?cái)嗬忮F或園錐形狀，而是在橫截面得到了橢圓凹處的形狀。從而使凹處內(nèi)甚至在外部的填充化合物達(dá)到了比較高的厚度，結(jié)果，避免了填充化合物的破損。從而在后續(xù)的電鍍網(wǎng)印鏤花模板期間不發(fā)生伸突金屬挺出物，結(jié)果產(chǎn)生了較高質(zhì)量的網(wǎng)印鏤花模板，并且在軸向脫除鏤花模板時(shí)避免損傷模基。如此使?；玫搅溯^高的工具壽命，在實(shí)際應(yīng)用中是現(xiàn)有技術(shù)模基的兩倍或三倍長的情況。
優(yōu)選考慮的是將紫外激光光束或者有熱效的激光束或電子束用作能束，所述能束要能夠制出并易于聚焦，這樣，與根據(jù)需要的感光度而選擇的相應(yīng)的涂料相結(jié)合，可制備出具有高分辨率和精確度以及大的目數(shù)的凹陷和網(wǎng)格。
機(jī)械加壓凹陷進(jìn)入模基部件的工藝在本發(fā)明的工藝中不再出現(xiàn)，?；考辉偈潜仨氂上鄬θ彳浀你~構(gòu)成，而是可由較硬的金屬優(yōu)選鎳構(gòu)成。金屬鎳具有優(yōu)點(diǎn)是高硬度，高強(qiáng)度和高結(jié)構(gòu)密度，還有，它給出良好的電導(dǎo)性并可便于電鍍。從而可以取消?；砻娴腻冦t，使得?；幕厥詹辉龠m用。使用鎳作?；牧系玫降牧韨€(gè)優(yōu)點(diǎn)是，由于形成氧化鎳層然而卻有電導(dǎo)性，則鎳?；砻媸亲晕冶Ｗo(hù)的。還有，這層氧化鎳提供的優(yōu)點(diǎn)是，在?；想婂兊木W(wǎng)印鏤花模板易于從模基上去除，在模基上的氧化鎳層起隔離劑的作用。
為了節(jié)省材料，特別是減輕重量，可用空心園柱狀鎳套筒作為?；考?。因?yàn)樵诓奂y輥和?；考g不再有任何機(jī)械壓力，所以?；考]有必要非得具有相當(dāng)高的機(jī)械穩(wěn)定性，所以用空心管狀鎳筒作?；考蔀榭赡?。再者，空心柱鎳套筒的使用，在?；圃煺吆途W(wǎng)印鏤花模板制造者之間(兩者一般是不等同的)，使得易于掌握，較方便易行和廉價(jià)運(yùn)輸。
作為非電導(dǎo)填充化合物可優(yōu)選使用可固化的合成樹脂或可固化陶瓷化合物。這些材料的優(yōu)點(diǎn)是，一方面它們可以大量地仍是粘性地插入凹陷處，另方面它們固化后非常牢固地粘著凹陷并給出高強(qiáng)度和優(yōu)良的表面性能。特別是這些材料固化后可進(jìn)行機(jī)械加工，如車削或研磨，而不發(fā)生凹坑或凹陷邊緣的破損。
凹陷優(yōu)選生成規(guī)則六棱輪廓凹陷進(jìn)而優(yōu)選象峰窩那樣以規(guī)則六棱網(wǎng)格排布。這樣作的優(yōu)點(diǎn)是，在這樣的模基上制得的網(wǎng)印鏤花模板具有高強(qiáng)度和穩(wěn)定性，重量輕和網(wǎng)膜與開孔之間的優(yōu)良比率。由于凹陷輪廓的形狀及其在網(wǎng)格內(nèi)的分而布以電子存儲(chǔ)，則設(shè)計(jì)這些參數(shù)時(shí)可給出所有的自由度。
以下結(jié)合附圖和本發(fā)明工藝的實(shí)施例進(jìn)行說明詳述。

圖1至圖5圖示說明在各種工藝步驟期間?；考沫h(huán)截面；圖6圖示說明最終?；沫h(huán)截面。
根據(jù)圖1，?；考?由金屬構(gòu)成并包括園粒狀所生表面10。?；考?也可設(shè)計(jì)成園柱狀或空心園柱套筒狀。敏感性涂料2以相當(dāng)薄層的形式涂覆在?；考?所產(chǎn)生的表面10上，涂層在圖中以夸大的厚度圖示。這種涂料2可以是公知的光敏，熱敏或電敏材料。制備等厚層的這種涂層涂覆工藝也是公知的，此處無需贅述。
圖2圖示說明處于一個(gè)工藝步驟中的?；考?，該工藝步驟中由激光器30發(fā)射受控激光光束3對敏活性層2進(jìn)行曝光，在這種情況下形成了所要求凹陷的負(fù)性圖象。在這個(gè)步驟中，?；考?和激光器30以彼此相對的兩個(gè)方向運(yùn)動(dòng)，優(yōu)選軸向和園周方向，使得?；考?的整個(gè)表面被以步進(jìn)方式掃描。在這種彼此相對的運(yùn)動(dòng)中，激光束3按照電子存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)來受激和發(fā)射，為的是在層2上曝光成所要求網(wǎng)格的正性或負(fù)性圖象，正負(fù)性取決于這個(gè)層是光正性還是光負(fù)性反應(yīng)這個(gè)因素。圖2給出的情況中，涂層2以在區(qū)域20處被曝光而改變，使得它在后續(xù)的化學(xué)和/或物理去除工藝中變成不溶性的。在曝光區(qū)域20和非曝光區(qū)域21之間保留一部相應(yīng)的區(qū)域，在這個(gè)區(qū)域上凹陷將在?；考袭a(chǎn)生。
圖3圖示去除工藝后的?；考?，去除工藝中，涂層2的非曝光區(qū)域21已被去除?，F(xiàn)在僅有曝了光的區(qū)域20將涂層2留在所生表面10上與區(qū)域20形成一個(gè)網(wǎng)，這個(gè)網(wǎng)象外突出網(wǎng)膜，每個(gè)網(wǎng)膜包括規(guī)則六棱的網(wǎng)格。
圖4圖示說明通過刻蝕浴槽或電解去除工藝后的模層部件。在這個(gè)刻蝕或電解去除工藝中金屬從模基部件1中以一定區(qū)域面積被除掉，其中，刻蝕酸或電解液沒有接觸所產(chǎn)生表面10的那些區(qū)域。涂層2的區(qū)域20之下面，酸或電解液沒有接觸?；考?的所生表面10，則此處為發(fā)生金屬去除。
在另個(gè)工藝步驟中，涂層2的保留部分20也可以合適的去除工藝將其除掉，在此之后的?；考哂械谋砻嫘问皆趫D5中圖示說明。它的特征是具有六棱輪廓凹陷的網(wǎng)格11，帶有的網(wǎng)類似于其間排布網(wǎng)膜12。網(wǎng)膜12的外表面相符于模基部件1的所生表面10。
最后的圖6圖示說明最終的?；?′，其中，現(xiàn)在的凹陷11完全被填充化合物4填充到網(wǎng)膜12上邊緣的高度，從而也填充到?；考?起始的所生表面。因此，具有不同電特性的區(qū)域在?；?′的所生表面10上以所要求的分布來定型，所謂的非電導(dǎo)區(qū)是填充化合物4的區(qū)域，而電導(dǎo)區(qū)則是網(wǎng)膜12的表面區(qū)域。
現(xiàn)在，最終的?；?′可以常規(guī)公知方式以重復(fù)的工藝步驟用于電化學(xué)制備無縫旋轉(zhuǎn)網(wǎng)印鏤花模板，其中，在?；?′的所生表面10的電導(dǎo)性網(wǎng)膜12的區(qū)域內(nèi)，金屬被電解沉積直至達(dá)到涂層所要求的厚度。然后，以此方式產(chǎn)生的網(wǎng)印鏤花模板套筒可以從軸向從?；?′處脫除，即平行于所生表面10的方向脫除。
權(quán)利要求
1.一種制備基模(1′)的工藝，該基模用來電化學(xué)制備無縫旋轉(zhuǎn)網(wǎng)印鏤花模板特別是鎳板，其中，帶有園柱形所生表面(10)的金屬?；考?1)在其外園周線上具有凹陷(11)，該凹陷以規(guī)則網(wǎng)格分布并有園形或多棱形輪廓，網(wǎng)格網(wǎng)膜(12)形成一種規(guī)則的網(wǎng)，而凹陷(11)隨后用非電導(dǎo)填充化合物(4)將其填平到網(wǎng)格網(wǎng)膜(12)的高度，之后以金屬電鍍方式重復(fù)產(chǎn)生網(wǎng)印鏤花模板，并因之產(chǎn)生軸向脫除的套筒，其特征在于下列步驟a)在?；考?1)的所生表面(10)上涂覆光敏、熱敏或電敏涂料(2)；b)用電子存儲(chǔ)數(shù)據(jù)控制的能束(3)對涂層(2)進(jìn)行曝光，使之帶有所要求凹陷網(wǎng)格的正性或負(fù)性圖象，然后用化學(xué)和/或物理去除工藝將其去除，既可于曝光后立即去除又可在顯影工藝后去除這一區(qū)域(21)的涂層，在該區(qū)域中提供凹陷(11)；c)在?；考?1)的所生表面(10)某些區(qū)域用腐蝕浸蝕或電解去除金屬方式形成凹陷(11)，而這些區(qū)域上的涂層(2)已被除掉；d)將涂層(2)的剩余部分(20)完全去除和e)用非電導(dǎo)填充化合物(4)填充凹陷(11)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的工藝，其特征在于步驟(b)按如下方式完成b)用電子存儲(chǔ)數(shù)據(jù)控制的能束(3)將有待制備凹陷(11)的區(qū)域(21)上的涂層(2)直接去除。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的工藝，其特征在于所用能束(3)是紫外激光光束或有熱效的激光束或電子束。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3的工藝，其特征在于鎳園柱用作?；考?1)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-3的工藝，其特征在于將空心園柱狀鎳套筒用作?；考?1)。
6.根據(jù)前述權(quán)利要求之一的工藝，其特征在于可固化合成樹脂或可固化陶瓷化合物用作非電導(dǎo)填充化合物。
7.根據(jù)前述權(quán)利要求之一的工藝，其特征在于，產(chǎn)生具有規(guī)則的六棱形的凹陷(11)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7的工藝，其特征在于凹陷(11)以六棱網(wǎng)格方式排布得象蜂窩分布一樣。
全文摘要
本發(fā)明涉及電化學(xué)生產(chǎn)無縫旋轉(zhuǎn)網(wǎng)印鏤花模板，特別是鎳板的所用基模(1′)的一種制備工藝。本發(fā)明工藝的特征在于有如下步驟a)在?；考?1)的所產(chǎn)生表面(10)上涂覆光敏，熱敏或電敏涂料(2)；b)用電子存儲(chǔ)數(shù)據(jù)控制的能束(3)對涂層(2)曝光使之具有所要求凹陷網(wǎng)格的正性或負(fù)性圖像，然后以化學(xué)和/或物理去除工藝將其去除，既可曝光后立即去除亦可在顯影工藝后去除將產(chǎn)生凹陷(11)的區(qū)域；c)以腐蝕侵蝕或電解金屬去除方式從?；考?1)所生表面(10)上從已被去除涂層(2)的區(qū)域上形成凹陷(11)；d)將涂層(2)的剩余部分(20)完全去除；和e)用非電導(dǎo)填充化合物(4)填充凹陷(11)。
文檔編號(hào)C25D1/10GK1123039SQ95190085
公開日1996年5月22日 申請日期1995年2月9日 優(yōu)先權(quán)日1994年2月12日
發(fā)明者H·-G·謝帕斯, K·-W·索爾里西格 申請人:謝帕斯印刷技術(shù)有限公司