一种镍铁合金蒸镀掩模板的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种镍铁合金蒸镀掩模板的制备方法，所述掩模板为采用电铸工艺制作的镍铁合金材料掩模板；所述镍铁合金材料包括镍和铁两种元素，其铁元素的含量为40%～55%；所述镍铁合金材料的制备方法为：采用电铸方法，以硫酸盐体系作为电铸液，金属阴阳极置于电铸液中，并在阴极沉积镍铁合金；所述电铸液具体包括：180～200g/L的硫酸镍、30～50g/L的氯化镍、40～50g/L的硼酸、14～17g/L的硫酸亚铁。本发明专利技术使用电铸工艺来代替蚀刻工艺，得到的产品开口质量好，光滑、无毛刺，精度高；该工艺减少镍的使用量，节省成本，减轻三废治理负担；该工艺可得到铁含量在40%～55%范围的合金镀层，即能够得到不同磁性能的大平面金属掩模镀层。

Method for preparing nickel iron alloy evaporation mask

The invention discloses a preparation method of plating nickel iron alloy vapor mask, the mask mask was fabricated by electroforming of Ni Fe alloy material; the nickel iron alloy material comprises two elements of nickel and iron, the iron content of elements ranged from 40% to 55%; the preparation method for the nickel iron alloy material: by electroforming method in sulfate system as electrolyte, anode and cathode in metal electroforming solution, and the cathodic deposition of nickel iron alloy; the electroforming solution includes: 180 ~ 30 ~ 200g/L of nickel sulfate, nickel chloride, 50g/L 40 ~ 50g/L 14 ~ 17g/L boric acid, ferrous sulfate. The invention uses the electroforming process instead of etching process, the opening of the product quality is good, smooth, no burr, high precision; the process reduces the consumption of nickel, save costs, reduce the burden of waste management; the process can obtain the iron content in 40% ~ 55% range of alloy coating, die coating of large plane metal mask that can different magnetic properties.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于半导体元件
，涉及一种掩模板的制备方法，尤其涉及。
技术介绍
在现今的高精度制造领域，随着技术的发展，具有高磁性的大平面金属掩模板的需求也随之增加，如蒸镀用金属掩模板。同时，近年来金属镍价格持续上升，纯镍的金属掩模板成本也随之增加。因瓦合金的发现，引起了世界各国科学家的重视和研究，使得因瓦合金无论是从种类还是从性能和应用上都得到了极大的提高。如1927年日本增本量首先研制出Fe—Ni—Co和Fe—Ni—Cr因瓦合金，1937年德国A..Kussmann研制出Fe—Pt和Fe—Pd因瓦合金等；我国在五、六十年代也研制出4J32和4J36因瓦合金；经过将70年的发展，直到20世纪70年代，美国Inco公司研制出Incoloy903合金，才使低膨胀合金进入了高温用途领域，到80年代末期，才形成了现代低膨胀超合金系列。作为低膨胀合金都要求组织稳定性，一般要求在_60°C _70°C下不发生马氏体相变。因为一发生这种相变，合金的膨胀系数会发生突变，导致应用出现故障，这是不允许的。可贵的是，FeNi36因瓦合金和FeNi32Co4超因瓦合金，在_273°C下也能保持组织稳定性，因而至今广泛应用的只有因瓦合金和超因瓦合金，近几年来在改进它们的质量，扩大使用范围，科学家们做了大量的研究工作，经过100多年的发展，因瓦合金仍然是被广泛应用的经久不衰的优质材料。在因瓦合金问世 的一百多年以来，取其低膨胀系数低这一特征的应用领域迅速扩大。随着因瓦合金不断应用于人造卫星、激光、环形激光陀螺仪和其他先进的高科技产品，有力地表明这些古老的材料正在帮助现代科学向更高水平迈进。当含有32% 36%的镍合金具有很低的线膨胀系数，一般平均膨胀系数为a=1.5X10_6°C ―1，当含Ni量达到36%时，即因瓦合金镍含量，热膨胀系数最低，达到azl.SXlO+CT1，从而可获得低到接近零值甚至负值的热膨胀系数。且在室温_80°C +100°C时均不发生变化。绝大多数的金属和合金都是在受热时体积膨胀，冷却时体积收缩，但因瓦合金由于它的铁磁性，在一定的温度范围内，具有因瓦效应的反常热膨胀，其膨胀系数极低，有时甚至为零或负值。正因为因瓦合金具有低热膨胀系数，其在OLED制造领域中广泛应用，是蒸镀用掩模板的首选材料之一。但同时因瓦合金都是采用熔炼的方法获得的，耗能闻，技术要求闻，因而价格也是相当闻，单块价格闻达1000兀以上。在现今的
，多数蒸镀用掩模板是用蚀刻因瓦合金制作出来的，但通过蚀刻工艺制作的产品开口质量不行，如毛刺，呈锯齿状。开口精度也达不到要求。有鉴于此，有必要设计一种新型制备蒸镀掩模板的方法，使得制得的蒸镀用掩模板开口精度更高，同时制作成本更低。
技术实现思路
本专利技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本专利技术的一个目的在于提出，得到的产品开口质量好，光滑、无毛刺，精度高。根据本专利技术实施例的，所述掩模板为采用电铸工艺制作的镍铁合金材料的掩模板；所述镍铁合金材料包括镍和铁两种元素，其铁元素的含量为40% 55% ;所述镍铁合金材料的制备方法为:采用电铸方法，以硫酸盐体系作为电铸液，金属阴阳极置于电铸液中，并在阴极沉积镍铁合金；所述电铸液具体包括:180 200g /L的硫酸镍、30 50g/L的氯化镍、40 50 g/L的硼酸、14 17g /L的硫酸亚铁。 进一步地,镍元素的含量为45% 60%。进一步地，所述金属阴阳极中阴极板为420、430、304中其中的一种不锈钢板；所述金属阴阳极中阳极采用阳极镍块。进一步地，所述镍铁合金材料的制备方法包括如下步骤:芯模前处理步骤；贴膜步骤；曝光步骤；显影步骤；活化步骤；水洗步骤；电铸步骤；回收水洗步骤；水洗步骤；脱膜步骤；水洗步骤；烘干步骤；剥离步骤。进一步地，所述电铸液包括如下添加剂:0.5 lml/L的稳定剂、0.5 lml/L的润湿剂、I 5ml/L的走位剂。所述制备方法的具体电铸工艺参数如下:pH值为3.4 3.8 ;温度为40 45°C ;阴极电流密度值为I 3A/dm2。进一步地，所述镍铁合金材料的制备方法具体包括如下步骤:按照所述电铸液配方配制好所需的电铸镍铁溶液，将之循环搅拌均匀，加热到所需的温度；选取镜面光亮、表面无划痕的1.8mm或2.0mm厚的芯模，进行前处理工艺，包括化学除油、酸洗、喷砂、超声浸洗；电铸前，先进行活化处理，增加镀层与芯模间的结合力，控制好活化时间，使之既不容易脱落，也易剥离；电铸时，辅助条件包括能改善镀层均匀性的阳极挡板，用来减少针孔的震动和搅拌，减轻镀层边缘效应的循环时间和循环间隔时间以及流量的组合；调整好添加剂的比例和含量，使之表面质量良好；控制好电铸参数，包括温度、pH、电流密度、Fe2VNi2+的浓度比等，是电铸出来的材料镀层的铁含量达到上述要求。在本专利技术的较佳实施例中，本专利技术使用电铸工艺来代替蚀刻工艺，得到的产品开口质量好，光滑、无毛刺，精度高；该工艺减少镍的使用量，节省成本，减轻三废治理负担；该工艺可得到铁含量在40% 55%范围的合金镀层，即能够得到不同磁性能的大平面金属掩模镀层。本专利技术以廉价的铁代替部分镍，可节省镍约40% 55%，大大节约成本。溶液镍含量较光亮镍溶液低，减少了因芯模带走的溶液。将有害的铁杂质转换为有用的镀层成分，对镀液的管理更加方便。镀液稳定性很好，降低了三废处理的负担；镀层不添加光亮剂，表面依然具有较好的光亮饱满度，同样节约成本。本专利技术的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，或通过本专利技术的实践了解到。附图说明本专利技术的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中: 图1为根据本专利技术一个实施例的镍铁合金材料制备方法的流程图。具体实施例方式下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。本专利技术揭示，所述掩模板为采用电铸工艺制作的镍铁合金材料的掩模板；所述镍铁合金材料由镍和铁两种元素组成，其铁元素的含量为40% 55%，镍元素的含量为45% 60%。 加工时，掩模板的厚度在30 100 μ m的范围内；此外,所述金属掩模板具有开口图形区域。所述镍铁合金掩模板包括镍铁合金镀层，镍铁合金镀层的均匀性COV在5% 10%，所述镍铁合金镀层表面光亮度为2级光亮。在本专利技术的一个实施例中，所述镍铁合金材料的制备方法为:采用电铸方法，以硫酸盐体系作为电铸液，金属阴阳极置于电铸液中，并在阴极沉积镍铁合金；所述电铸液具体包括:180 200g/L的硫酸镍、30 50g/L的氯化镍、40 50g/L的硼酸、14 17g/L的硫酸亚铁。优选地，所述电铸液包括如下添加剂:0.5 lml/L的稳定剂、0.5 lml/L的润湿剂、I 5ml/L的走位剂。所述制备方法的具体电铸工艺参数如下:pH值为3.4 3.8 ;温度为40 45°C ;阴极电流密度值为I 3A/dm2 ;镀速为10 30 μ m/h。请参阅图1，所述镍铁合金材料的制备方法具体包括如下步骤:按照所述电铸本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种镍铁合金蒸镀掩模板的制备方法，其特征在于，所述掩模板为采用电铸工艺制作的镍铁合金材料的掩模板；所述镍铁合金材料包括镍和铁两种元素组成，其铁元素的含量为40%～55%；所述镍铁合金材料的制备方法为：采用电铸方法，以硫酸盐体系作为电铸液，金属阴阳极置于电铸液中，并在阴极沉积镍铁合金；所述电铸液具体包括：180～200g?/L的硫酸镍、30～50g/L的氯化镍、40～50?g/L的硼酸、14～17g?/L的硫酸亚铁。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：魏志凌，高小平，王峰，孙倩，
申请(专利权)人：昆山允升吉光电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：