胶质码盘／码尺的制作方法技术

本发明专利技术公开了一种胶质码盘／码尺的制作方法，其使用透光性９０％以上，耐高温至１２０℃的胶质板片为基材；唯其厚度小于０．５ｍｍ，且以聚酯（ＰＥＴ）或聚碳酸酯（ＰＣ）的材料制成为佳；首先在其表面上蒸镀上一层厚约１μｍ以下的铬铝质薄膜；再于铬铝质薄膜上涂布光阻剂，而形成一层厚约１～３μｍ的光阻膜；然后把经光绘机绘好码盘／码尺的光栅图案的菲林母版覆盖于光阻膜上，再进行以平行光的曝光照射使之感光；之后洗去未感光的光阻膜；然后以刻蚀液对胶质板片进行约数十秒时间的浸滞刻蚀，刻蚀完毕再洗去感光部份的光阻膜，至此码盘／码尺的光栅图案刻制完成；然后置于光学冲压机中，作自动对准位置冲下，而成圆盘状的码盘或长条状的码尺，以供编码器或光学尺使用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种，特别是一种以聚酯(PET)或 聚碳酸酯(PC)的胶质板片为基材，而利用本专利技术的制作方法，而令其成为具 有光栅图案的码盘/码尺(刻度尺)，以适用于编码器或光学尺。
技术介绍
公知的码盘，是工业上用于编码器与一些量测上的应用元件。而公知的码 尺(刻度尺)则是使用在长条状的光学尺的应用元件。该码盘或码尺(刻度尺) 上都有特定图案以作为编码用的光栅，利用光栅的透光器，由一侧的发光元件 发出光线，再由另一侧的接收元件接收，而通过码盘或码尺(刻度尺)的转动或移动，然后进行译码与比较，以利于编码器或光学尺应用；由于科技已进展 到纳米，相关组件精密化、耐高温化己是基本要求，最原始的码盘是以玻璃为 基材；制造工艺是在玻璃上先蒸镀一层铬铝质薄膜，再涂上光阻剂，次将刻有 码盘图案的母版覆盖其上，进行曝光，之后洗去未感光的光阻膜，然后利用酸 液或碱液进行刻蚀，刻蚀完毕再洗去感光过的光阻膜，至此码盘图案刻制完成， 其后仍有多道将玻璃取下并磨成与图案同心圆的复杂工艺，再在圆心磨个圆孔。 整个制造工艺复杂精密，不但费时费力而且稍有不慎玻璃即易被弄破弄碎，造 成损失徒增成本。这是因为玻璃本身材料的问题，亦受限于此。且玻璃的中心 定位孔需慢慢磨，不能运用钻石切割，严重影响到产能。而公知码尺(刻度尺) 的制作，其亦采玻璃为基材而其过程方法与码盘雷同，仅其成品乃制成长条状。 所以，其缺憾亦属一样。再者，码盘是编码器上的关键组件之一，其形状就像小的光盘CD，中间也 有一个穿孔，用来套住编码器轴心，圆盘上刻有间距相等的不透光条纹(像条 形码般)，因为条纹的不透光跟间距的透光所以在码盘的两面分别放置光电发光、接收元件，就可以产生"0"与"1"的信号。这个信号就可用来分解360。 的行程，举例来说，假设编码器转一圈360°产生360个信号，那是不是当仪 表上显示多少数字就代表轴转了多少度！如果编码器是连接在螺杆上，而螺杆 的节距(牙距)也是3.60mm，当编码器转动多少角度时工作台也就移动了多少 距离。所以码盘上条纹的多寡是根据应用的场合来订的，码盘的大小也是根据 编码器要承受的负载而定。公知的玻璃码盘由于玻璃的特性易碎，所以挖中心 孔的工艺变的特别困难，只能用砂轮慢慢磨而且还要注意同心度的问题。于是进一步，有人引用金属码盘，制造工艺是在金属上先涂上一层光阻剂， 次将光绘机绘制好码盘图案的菲林母版覆盖其上，进行曝光，之后洗去未感光 之光阻膜，然后进行刻蚀，刻蚀完毕再洗去感光过的光阻膜，至此码盘图案刻 制完成，然后轻松的将金属码盘一个个拨下来即可，省去玻璃码盘成型的复杂 工艺过程。但是因为要透光的缘故，所以金属的厚度要薄，但金属的厚度一薄， 便会有强度不够的问题，且在使用中会因转动而晃动，因此，仅能适用于低分 辨率的产品，无法引用至高分辨率的产品的使用。也有一种使用菲林的码盘，是在菲林(照相用的胶巻)上直接经激光光照、 显影、定影与药水洗、烘干等步骤制成，但此种方式制成的成品，其耐温性差， 一般为在50'C以下，且质软；由于耐温只达5(TC，要在工业领域使用是不能满 足耐温条件的，所以，只有在--般事务机器还勉强可以使用。虽然，菲林码盘 的制作成本更低；只需直接由激光绘图机绘制在菲林上，经过显影、定影、冲 洗，再用模具冲下即成。但是，除了耐温低的缺点外，另一缺憾是它的厚度也 没得选择，而必须将就菲林厂的厚度规格化。综合前述三种方式与结构，都无法达到高精度、耐温高、稳定性好的要求， 亦影响到产业的延伸与发展性，为了提供更符合实际需求的物品，专利技术人乃进 行研发，以解决公知使用上易产生的问题。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是，提供一种，而令 其制作出的码盘/码尺(刻度尺)具有耐高温至120°C、透光性良好，强度性 及不容易受损破裂的优点，而非常适用在编码器或光学尺上，是极具有产业上 的使用价值。本专利技术要解决的次要技术问题是，提供一种，由于其是以胶质板片，如聚脂(PET)或聚碳酸脂(PC)作为胶质板材，不仅厚度可以掌控，且制作的成品具有不透光的良好屏蔽效果，更由于半成品的加工过程不需繁复的工序及困难的研磨作业；再者，成品稳定性高，不需繁复的工 程工序作加工作业；所以，极具有产业上的使用及生产效益。本专利技术要解决的又一技术问题是，提供一种， 借此制作的码盘或码尺(刻度尺)，其强度足够，而令码盘不会因转动而有晃动 的现象产生，而得以适用在高分辨率的编码器上使用。为此，本专利技术提出了一种，其主要是使用透光 性90%以上的胶质板片为基材，首先是在胶质板片的表面上蒸镀上一层铬铝质 薄膜；再在铬铝质薄膜上涂覆上光阻剂，而形成具有一层光阻膜；然后将经光 绘机绘好的码盘/码尺的光栅图案的菲林母版，覆盖在胶质板片的光阻膜上； 再进行以平行光的曝光照射光阻膜使之感光，照射完成后，取下菲林母版;然 后，以洗除液洗去胶质板片上未感光部份的光阻膜；然后，再以刻蚀液对胶质 板片及其上的铬铝质薄膜进行浸滞刻蚀；刻蚀完成后，再以洗涤液洗去感光部 份的光阻膜；至此，即令胶质板片上形成具有一个以上的码盘/码尺的光栅图 案的刻制完成；然后，将胶质板片置于光学冲压机中，作自动对准位置而冲制 出成圆盘状的码盘或长条状的码尺，以适用于编码器或光学尺。优选，所述胶质板片为以耐高温至12(TC的聚酯材质制成为佳。 优选，所述胶质板片为以耐高温至120'C的聚碳酸酯材质制成为佳。 优选，所述胶质板片的厚度以小于0.5mm为宜。 优选，所述胶质板片上的铬铝质薄膜的厚度为lum以下为宜。优选，所述胶质板片上的光阻膜的厚度为1 3um为宜。优选，所述洗除液为碱性溶液。 优选，所述刻蚀液为硝酸溶液。优选，所述对胶质板片及其上的铬铝质薄膜的浸滞刻蚀时间约以数十秒为宜。本专利技术的制作其厚度可以掌控，不透光的屏蔽效果较好，尤其是在反射型 编码器模块的场合，必须是反射效果好的码盘才能胜任，公知菲林码盘就无能 为力了。附图说明图1为本专利技术的制作过程示意图。图2为本专利技术的码盘简单平面示意图。图3为本专利技术的码尺(刻度尺)简单平面示意图。具体实施例方式如图1所示，为本专利技术一种；其中，胶质码盘适用于编码器，而胶质码尺，俗称刻度尺，适用于光学尺。该胶质码盘/码尺，是使用透光性90%以上，且耐高温至12(TC的胶质板片1为基材，该胶质板片 1，其厚度小于0.5mm，且以聚酯(PET:聚对苯二甲酸乙二酯-polyethylene ter印hthalate)或聚碳酸酯(PC: Polycarbonate)的材料制成为佳；因其具 有耐温性高、硬度良好及易加工的材质特性；首先在胶质板片1的表面上蒸镀 上一层厚约lum以下的铬铝质薄膜2，再在铬铝质薄膜2涂覆或喷覆上光阻剂， 而形成一层厚约l 3uin光阻膜3，其间尚有干燥过程；然后把经光绘机绘好的 码盘/码尺的光栅图案的菲林母版4覆盖于胶质板片1的光阻膜3上，进行以 平行光5的曝光照射光阻膜3使之感光，然后，照射完成后，取下菲林母版4， 其间尚有干燥过程；之后以洗除液6洗去未感光部份光阻膜7，其间尚有干燥过程；然后以刻蚀液8对胶质板片1与铬铝质薄膜2进行约数十秒时间的浸滞 刻蚀，刻蚀完成，再以洗除液6洗去感光部份的光阻膜31，其间尚有干燥过程;至此，即令胶质板片1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种胶质码盘／码尺的制作方法，其主要是使用透光性９０％以上的胶质板片为基材，首先是在胶质板片的表面上蒸镀上一层铬铝质薄膜；再在铬铝质薄膜上涂覆上光阻剂，而形成具有一层光阻膜；然后将经光绘机绘好的码盘／码尺的光栅图案的菲林母版，覆盖在胶质板片的光阻膜上；再进行以平行光的曝光照射光阻膜使之感光，照射完成后，取下菲林母版；然后，以洗除液洗去胶质板片上未感光部份的光阻膜；然后，再以刻蚀液对胶质板片及其上的铬铝质薄膜进行浸滞刻蚀；刻蚀完成后，再以洗涤液洗去感光部份的光阻膜；至此，即令胶质板片上形成具有一个以上的码盘／码尺的光栅图案的刻制完成；然后，将胶质板片置于光学冲压机中，作自动对准位置而冲制出成圆盘状的码盘或长条状的码尺，以适用于编码器或光学尺。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：赖云龙，
申请(专利权)人：赖云龙，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]