一种通用金属掩膜版焊接方法及制作的通用金属掩膜版
阅读说明：本技术 一种通用金属掩膜版焊接方法及制作的通用金属掩膜版 (Universal metal mask welding method and manufactured universal metal mask ) 是由 潘燕萍 于 2021-08-13 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种通用金属掩膜版焊接方法及制作的通用金属掩膜版,属于显示面板制造装备领域。本发明的通用金属掩膜版焊接方法,其将掩模网的四周张网定位在金属框的上表面上,采用点焊工艺将掩模网的四周焊接固定在金属框上；对矩形掩模网的长边和短边分割焊接,先对矩形掩模网的长边和短边的中心焊接区进行焊接,然后再分别对矩形掩模网的长边和短边的对应端部焊接区进行焊接,改善了掩模网单边连续焊接而产生的累积挤压变形,提高了通用金属掩膜版的焊接位置精度；并且,焊接方法简单易行,实施方便,为提高通用金属掩膜版的制作精度提供了新思路。制作的通用金属掩膜版的位置精度更高,掩模网不易发生扭曲,保证了通用金属掩膜版的高精度。(The invention discloses a universal metal mask welding method and a manufactured universal metal mask, and belongs to the field of display panel manufacturing equipment. The invention relates to a universal metal mask welding method, which is characterized in that the peripheral meshes of a mask mesh are positioned on the upper surface of a metal frame, and the periphery of the mask mesh is welded and fixed on the metal frame by adopting a spot welding process; the long sides and the short sides of the rectangular mask net are welded in a split mode, the central welding areas of the long sides and the short sides of the rectangular mask net are welded firstly, and then the welding areas of the corresponding end portions of the long sides and the short sides of the rectangular mask net are welded respectively, so that accumulated extrusion deformation caused by single-side continuous welding of the mask net is improved, and the welding position precision of the universal metal mask plate is improved; and the welding method is simple and easy to implement, is convenient to implement, and provides a new idea for improving the manufacturing precision of the universal metal mask. The position precision of the manufactured universal metal mask is higher, the mask net is not easy to distort, and the high precision of the universal metal mask is guaranteed.)
技术领域
本发明涉及一种金属掩膜版焊接方法，更具体地说，涉及一种通用金属掩膜版焊接方法及制作的通用金属掩膜版。
背景技术
OLED面板在生产过程中，其核心工艺之一是真空蒸镀工艺，金属掩膜版是实现该工艺的关键零部件，其精度直接决定了OLED面板的品质。随着全球OLED面板产量不断增长，市场对金属掩膜版的需求也不断上升。金属掩膜版主要包括通用金属掩膜版(CommonMetal Mask，缩写：CMM)与高精度精细金属掩膜版(Fine Metal Mask，缩写：FMM)两大类，CMM主要用于大尺寸OLED面板生产领域，FMM主要用于中小尺寸OLED面板生产领域。
通用金属掩膜版(CMM)主要由金属框(Frame)和固定在金属框上的掩模网(Masksheet)组成，掩模网大多采用激光点焊固定在金属框上。通用金属掩膜版的掩模网面积较大，需要在掩模网四周施加一定张网拉力使掩模网平整定位在金属框上，这一过程叫做“张网”。在张网定位后，通过激光点焊将掩模网四周焊接在金属框上。如图1所示，为现有通用金属掩膜版(CMM)的焊接顺序图，在矩形掩模网2张网定位后，采用单边连续点焊的方式将矩形掩模网2焊接在矩形金属框1上，即在矩形掩模网2的四边依次按照①→②→③→④的顺序，按照各边箭头单方向连续点焊固定。由于通用金属掩膜版(CMM)的掩模网尺寸较大，单边连续焊接路径长，焊接过程中存在由焊接起点向焊接终点的挤压，进而导致掩模网的位置精度发生变化，且焊接路径越长，这种挤压累积变形量也会越大，导致焊接终点位置容易发生扭曲问题，严重影响通用金属掩膜版(CMM)的制作精度。
发明内容
1.发明要解决的技术问题
本发明的目的在于克服现有通用金属掩膜版存在焊接累积变形量较大而导致掩膜版的位置精度较差的不足，提供一种通用金属掩膜版焊接方法及制作的通用金属掩膜版，采用本发明的技术方案，对矩形掩模网的长边和短边分割焊接，先对矩形掩模网的长边和短边的中心焊接区进行焊接，然后再分别对矩形掩模网的长边和短边的对应端部焊接区进行焊接，改善了掩模网单边连续焊接而产生的累积挤压变形，提高了通用金属掩膜版的焊接位置精度；并且，焊接方法简单易行，实施方便，为提高通用金属掩膜版的制作精度提供了新思路。
2.技术方案
为达到上述目的，本发明提供的技术方案为：
本发明的一种通用金属掩膜版焊接方法，包含以下步骤：
S1、将矩形掩模网的四周张网定位在矩形金属框的上表面上；
S2、采用点焊工艺将矩形掩模网的四周焊接固定在矩形金属框上；
其中，步骤S2包含以下分步骤：
S2-1、对矩形掩模网的长边和短边进行焊接区域划分，分别将矩形掩模网的各边划分为中心焊接区和位于中心焊接区两端的端部焊接区；
S2-2、按照步骤S2-1的焊接区域划分，先依次对矩形掩模网的长边和短边的中心焊接区进行直线点焊焊接，然后分别对矩形掩模网的长边和短边的对应端部焊接区进行直线点焊焊接，矩形掩模网的各边端部焊接区的焊接线以对应边的中心焊接区的焊接线起点或终点作为焊接起点或终点；
S2-3、按照步骤S2-2依次完成矩形掩模网四周在矩形金属框上的焊接固定。
进一步地，在步骤S2-2中，先依次对矩形掩模网的两条长边的中心焊接区进行直线点焊焊接，再依次对矩形掩模网的两条短边的中心焊接区进行直线点焊焊接。
进一步地，在步骤S2-2中，矩形掩模网长边的端部焊接区的焊接线以中心焊接区的焊接线起点或终点为焊接起点向两端进行焊接。
进一步地，在步骤S2-2中，在矩形掩模网的短边长度较长时，矩形掩模网短边的端部焊接区的焊接线也以中心焊接区的焊接线起点或终点为焊接起点向两端进行焊接。
进一步地，在步骤S2-2中，在矩形掩模网的长边和短边的中心焊接区焊接完成后，先依次对矩形掩模网的两条长边的端部焊接区进行焊接，再依次对矩形掩模网的两条短边的端部焊接区进行焊接。
进一步地，所述的焊接为激光点焊。
进一步地，所述的矩形掩模网的材质为Invar36或SUS304或SUS301。
进一步地，所述的矩形掩模网的厚度为100μm或150μm或200μm。
本发明的一种通用金属掩膜版，包括矩形金属框和张网焊接在矩形金属框上的矩形掩模网，所述的矩形掩模网上阵列设有若干开口，所述的矩形掩模网采用上述的通用金属掩膜版焊接方法焊接固定在矩形金属框上。
3.有益效果
采用本发明提供的技术方案，与已有的公知技术相比，具有如下显著效果：
(1)本发明的一种通用金属掩膜版焊接方法，其将矩形掩模网的四周张网定位在矩形金属框的上表面上，采用点焊工艺将矩形掩模网的四周焊接固定在矩形金属框上；对矩形掩模网的长边和短边分割焊接，先对矩形掩模网的长边和短边的中心焊接区进行焊接，然后再分别对矩形掩模网的长边和短边的对应端部焊接区进行焊接，改善了掩模网单边连续焊接而产生的累积挤压变形，提高了通用金属掩膜版的焊接位置精度；并且，焊接方法简单易行，实施方便，为提高通用金属掩膜版的制作精度提供了新思路；
(2)本发明的一种通用金属掩膜版焊接方法，其先依次对矩形掩模网的两条长边的中心焊接区进行直线点焊焊接，再依次对矩形掩模网的两条短边的中心焊接区进行直线点焊焊接，先对长边进行焊接固定，使得掩模网定位更加准确，有利于保证掩模网整体位置精度；
(3)本发明的一种通用金属掩膜版焊接方法，其矩形掩模网长边的端部焊接区的焊接线以中心焊接区的焊接线起点或终点为焊接起点向两端进行焊接；在矩形掩模网的短边长度较长时，矩形掩模网短边的端部焊接区的焊接线也以中心焊接区的焊接线起点或终点为焊接起点向两端进行焊接；由中心焊接区向两端进行焊接，使掩模网焊接固定后更加平整，进一步提高了通用金属掩膜版的制作精度；
(4)本发明的一种通用金属掩膜版，其包括矩形金属框和张网焊接在矩形金属框上的矩形掩模网，矩形掩模网上阵列设有若干开口，矩形掩模网采用上述的通用金属掩膜版焊接方法焊接固定在矩形金属框上，制作的通用金属掩膜版的位置精度更高，掩模网不易发生扭曲，保证了通用金属掩膜版的高精度，进而能够保证后续真空蒸镀的质量。
附图说明
图1为现有通用金属掩膜版(CMM)的焊接顺序示意图；
图2为本发明的一种通用金属掩膜版的焊接顺序示意图；
图3为本发明中通用金属掩膜版的位置精度检测原理图；
图4为采用现有通用金属掩膜版焊接顺序的掩模网开口位置精度变化图；
图5为采用本发明的一种通用金属掩膜版焊接方法的掩模网开口位置精度变化图。
示意图中的标号说明：
1、矩形金属框；2、矩形掩模网；2-1、开口。
具体实施方式
为进一步了解本发明的内容，结合附图对本发明作详细描述。
结合图2所示，本发明的一种通用金属掩膜版焊接方法，包含以下步骤：
S1、将矩形掩模网2的四周张网定位在矩形金属框1的上表面上；
S2、采用点焊工艺将矩形掩模网2的四周焊接固定在矩形金属框1上；其中，包含以下分步骤：
S2-1、对矩形掩模网2的长边和短边进行焊接区域划分，分别将矩形掩模网2的各边划分为中心焊接区和位于中心焊接区两端的端部焊接区；
S2-2、按照步骤S2-1的焊接区域划分，先依次对矩形掩模网2的长边和短边的中心焊接区进行直线点焊焊接，然后分别对矩形掩模网2的长边和短边的对应端部焊接区进行直线点焊焊接，矩形掩模网2的各边端部焊接区的焊接线以对应边的中心焊接区的焊接线起点或终点作为焊接起点或终点；
S2-3、按照步骤S2-2依次完成矩形掩模网2四周在矩形金属框1上的焊接固定。
本发明的一种通用金属掩膜版焊接方法，对矩形掩模网的长边和短边分割焊接，先对矩形掩模网的长边和短边的中心焊接区进行焊接，然后再分别对矩形掩模网的长边和短边的对应端部焊接区进行焊接，改善了掩模网单边连续焊接而产生的累积挤压变形，提高了通用金属掩膜版的焊接位置精度；并且，焊接方法简单易行，实施方便，为提高通用金属掩膜版的制作精度提供了新思路。采用上述焊接方法制作的通用金属掩膜版的位置精度更高，掩模网不易发生扭曲，保证了通用金属掩膜版的高精度，进而能够保证后续真空蒸镀的质量。
下面结合实施例对本发明作进一步的描述。
[实施例]
如图2所示，本实施例的一种通用金属掩膜版焊接方法，包含以下步骤：
S1、将矩形掩模网2的四周张网定位在矩形金属框1的上表面上；矩形掩模网2和矩形金属框1的张网过程与现有技术类似，可在现有张网设备上完成，在此不再详述；通过张网定位，使得矩形掩模网2能够准确定位在矩形金属框1上，便于后续焊接操作；
S2、采用点焊工艺将矩形掩模网2的四周焊接固定在矩形金属框1上；具体地，包含以下分步骤：
S2-1、对矩形掩模网2的长边和短边进行焊接区域划分，分别将矩形掩模网2的各边划分为中心焊接区和位于中心焊接区两端的端部焊接区；中心焊接区位于矩形掩模网2的各边中部，而端部焊接区位于对应的中心焊接区的两端，优选地，中心焊接区的长度可占矩形掩模网2对应边长度的1/4～1/3，具体可根据矩形掩模网2的尺寸大小进行调整；
S2-2、按照步骤S2-1的焊接区域划分，先依次对矩形掩模网2的长边和短边的中心焊接区进行直线点焊焊接，然后分别对矩形掩模网2的长边和短边的对应端部焊接区进行直线点焊焊接，即先焊接矩形掩模网2的各边中心焊接区，再焊接矩形掩模网2的各边端部焊接区；矩形掩模网2的各边端部焊接区的焊接线以对应边的中心焊接区的焊接线起点或终点作为焊接起点或终点，也即在焊接端部焊接区时，可以从中心向外侧焊接，也可以从外侧向中心焊接，具体可根据各边的长度尺寸而定；
S2-3、按照步骤S2-2依次完成矩形掩模网2四周在矩形金属框1上的焊接固定，形成通用金属掩膜版。
接图2所示，作为一种优选实施方式，在步骤S2-2中，先依次对矩形掩模网2的两条长边的中心焊接区进行直线点焊焊接，再依次对矩形掩模网2的两条短边的中心焊接区进行直线点焊焊接。即，可按图2中①→②→③→④的顺序依次将矩形掩模网2的各边中心焊接区焊接完成，先对长边进行焊接固定，使得掩模网定位更加准确，有利于保证掩模网整体位置精度。每个中心焊接区的点焊焊线均为平行于对应侧边的“一”字形焊线，各条焊线均由间隔布置的焊点构成，相邻焊点之间的间距设计为1mm～2mm较佳。进一步地，在步骤S2-2中，矩形掩模网2长边的端部焊接区的焊接线以中心焊接区的焊接线起点或终点为焊接起点向两端进行焊接，即图2中焊接顺序⑤至⑧中箭头所示，代表焊接方向由中心向两侧进行焊接，由中心焊接区向两端进行焊接，使掩模网焊接固定后更加平整，进一步提高了通用金属掩膜版的制作精度。对应矩形掩模网2的短边，其端部焊接区的焊接方向可根据端部焊接区的长度来定，在矩形掩模网2的短边长度较长时，矩形掩模网2短边的端部焊接区的焊接线也以中心焊接区的焊接线起点或终点为焊接起点向两端进行焊接，即由中心焊接区向两端进行焊接；在矩形掩模网2的短边长度较短时，此时焊接方向对于矩形掩模网2的焊接位置精度影响较小，此时也可按照图2中焊接顺序⑨至中箭头方向进行焊接，即矩形掩模网2短边的中心焊接区和端部焊接区的焊接方向保持一致，使焊接设备焊接更加方便。另外，作为进一步优选地，在矩形掩模网2的长边和短边的中心焊接区焊接完成后，先依次对矩形掩模网2的两条长边的端部焊接区进行焊接，再依次对矩形掩模网2的两条短边的端部焊接区进行焊接，即，先按照图2中⑤→⑥→⑦→⑧的顺序依次将长边的端部焊接区进行焊接，再按照图2中⑨→⑩→→的顺序依次将短边的端部焊接区进行焊接，优选保证矩形掩模网2的长边焊接固定，有助于保证掩模网的焊接精度。
在本实施例中，上述的焊接为激光点焊，焊接牢固稳定，焊接准确且效率高。上述的矩形掩模网2的材质为Invar36或SUS304或SUS301，Invar36是一种具有超低膨胀系数的低膨胀铁镍合金；SUS304为304不锈钢，SUS301为301不锈钢。矩形掩模网2的厚度优选为100μm或150μm或200μm。
本发明还公开了一种通用金属掩膜版，包括矩形金属框1和张网焊接在矩形金属框1上的矩形掩模网2，矩形掩模网2上阵列设有若干开口2-1，矩形掩模网2采用上述的通用金属掩膜版焊接方法焊接固定在矩形金属框1上，制作的通用金属掩膜版的位置精度更高，掩模网不易发生扭曲，保证了通用金属掩膜版的高精度，进而能够保证后续真空蒸镀的质量。
为了更好地理解本发明的内容，并进一步阐述本发明的技术效果，现结合以下对比数据进行说明。
图3为一种张网焊接后的通用金属掩膜版的平面示意图，取掩模网上的各个阵列设置的矩形开口2-1作为检测单元，矩形开口2-1的四个顶点依次用变形量坐标(x1，y1)、(x2，y2)、(x3，y3)和(x4，y4)来反应矩形掩模网2焊接后的位置精度变化情况。
图4和图5分别为采用现有通用金属掩膜版焊接顺序和采用本发明的通用金属掩膜版焊接方法制作的通用金属掩膜版的掩模网开口位置精度变化数据。其中，左侧图表为各个测量单元的X轴位置变化量，右侧图表为各个测量单元的Y轴位置变化量，Cell-1、Cell-2、Cell-3和Cell-4分别代表图3中掩模网上阵列设置的矩形开口所在的列，Line1、Line 3、Line 5、Line 7、Line 9、Line 11、Line 13和Line 15分别代表图3中掩模网上阵列设置的矩形开口所在的行。本发明中选择掩模网上的部分矩形开口进行检测对比。
依据上述位置精度(CPA)变化量图表的数据表现规则，从图4中可以看出，采用现有焊接方式(即图1中所示的单边连续焊接方法)，其两条长边上对应的矩形开口2-1的Y轴坐标变化量根据焊接方向呈明显增大的趋势(参见图4中虚线框内的数据变化)，而由于短边长度较短，这种位置精度变化不是很明显，这说明采用单边连续焊接的方式，由于焊接过程中的挤压效应，伴随着顺向的挤压积累，在焊接线的末端会出现更大的位置变化量，导致掩模网出现扭曲变形，尤其是尺寸较长的长边，这种位置变化更加明显。
而从图5中可以看出，采用本发明的焊接方法后(即图2中所示的单边分割焊接方法)，由于先对矩形掩模网2的中心区域进行焊接固定，在对两端进行焊接，使得每条焊接线的长度较短，降低了焊接挤压效应，使得矩形掩模网2的位置变化更小，从图5的虚线框内的数据变化可以看出，矩形掩模网2的两条长边位置精度变化得到很好地控制，焊接后的位置精度更高，且消除了焊接过程中累积挤压变形过大的现象。经过大量对比试验，采用本发明的焊接方法，通用金属掩膜版的短边位置变化量可减少5μm，长边位置变化量可减少10μm。
本发明的一种通用金属掩膜版焊接方法及制作的通用金属掩膜版，其对矩形掩模网的长边和短边分割焊接，先对矩形掩模网的长边和短边的中心焊接区进行焊接，然后再分别对矩形掩模网的长边和短边的对应端部焊接区进行焊接，改善了掩模网单边连续焊接而产生的累积挤压变形，提高了通用金属掩膜版的焊接位置精度；并且，焊接方法简单易行，实施方便，为提高通用金属掩膜版的制作精度提供了新思路。制作的通用金属掩膜版的位置精度更高，掩模网不易发生扭曲，保证了通用金属掩膜版的高精度，进而能够保证后续真空蒸镀的质量。
以上示意性地对本发明及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性地设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。