一种金属辊状模具的制备方法与流程

本发明涉及图形化制作技术领域，更具体地说，涉及一种金属辊状模具的制备方法。

背景技术：

目前用于r2ruv转印的金属辊状模具现阶段最主要的制备方式有两种，其一：cnc雕刻的方式，采用钻石刀头直接在金属辊上雕刻出想要的模具纹理；其二：平板模具贴金属棍的方式，通过光刻制备平板模具，再用电铸法复制成镍平板，最后再贴合至金属棍上。

但是，第一种制备方式仅仅只能制备一些纹理简单的模具，例如对于单条纹理宽度逐渐变化的模具，则无法通过cnc雕刻的方式加工，并且，单个模具的加工时间很长，也无法实现大批量制程。

第二种制备方式其制备流程较长，且贴合的方式会导致产品良率较低，并且，镍板模具贴合至金属辊之后会留有板缝，影响模具生产使用。

技术实现要素：

有鉴于此，为解决上述问题，本发明提供一种金属辊状模具的制备方法，技术方案如下：

一种金属辊状模具的制备方法，所述制备方法包括：

提供一待处理金属辊；

在所述待处理金属辊上涂覆光刻胶；

控制曝光光源、掩膜板和所述待处理金属辊的空间位置状态，对所述光刻胶进行曝光处理；

进行显影操作，形成具有预设纹理图案的光刻胶模型；

依据所述光刻胶模型，对所述待处理金属辊进行蚀刻处理。

可选的，在上述制备方法中，所述光刻胶为正性光刻胶或负性光刻胶。

可选的，在上述制备方法中，在所述待处理金属辊上涂覆光刻胶之后，所述制备方法还包括：

对所述光刻胶进行烘烤处理。

可选的，在上述制备方法中，所述控制曝光光源、掩膜板和所述待处理金属辊的空间位置状态，对所述光刻胶进行曝光处理，包括：

控制所述曝光光源的空间位置固定不变；

控制所述掩膜板进行水平移动；

控制所述待处理金属辊的空间位置固定不变，且控制所述待处理金属辊以中心轴进行圆周运动。

可选的，在上述制备方法中，所述掩膜板匀速进行水平移动，且速度与所述待处理金属辊旋转的线速度相同。

可选的，在上述制备方法中，所述控制曝光光源、掩膜板和所述待处理金属辊的空间位置状态，对所述光刻胶进行曝光处理，包括：

控制所述掩膜板的空间位置固定不变；

控制所述曝光光源和所述待处理金属辊，沿着相同的方向进行水平移动；

在所述待处理金属辊的水平移动过程中，控制所述待处理金属辊以中心轴进行圆周运动。

可选的，在上述制备方法中，所述曝光光源和所述待处理金属辊均以匀速进行水平移动，且速度相同；

所述待处理金属辊旋转的线速度与所述待处理金属辊的水平移动速度相同。

可选的，在上述制备方法中，所述待处理金属辊旋转的线速度为所述待处理金属辊上光刻胶的表面线速度。

可选的，在上述制备方法中，所述待处理金属辊旋转的线速度为所述待处理金属辊半径和所述光刻胶厚度之和，与预设角速度的乘积。

可选的，在上述制备方法中，所述制备方法还包括：

去除所述光刻胶模型。

相较于现有技术，本发明实现的有益效果为：

本发明提供的一种金属辊状模具的制备方法包括：提供一待处理金属辊；在所述待处理金属辊上涂覆光刻胶；控制曝光光源、掩膜板和所述待处理金属辊的空间位置状态，对所述光刻胶进行曝光处理；进行显影操作，形成具有预设纹理图案的光刻胶模型；依据所述光刻胶模型，对所述待处理金属辊进行蚀刻处理。该制备方法简单，且可以实现更多纹理图案的制作，并且可以大批量生产，提高生产效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种金属辊状模具的制备方法的流程示意图；

图2为图1所示制备方法相对应的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的第一种曝光模式的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的第一种曝光模式的原理示意图；

图5为本发明实施例提供的一种待处理金属辊和光刻胶的截面示意图；

图6为本发明实施例提供的第二种曝光模式的结构示意图；

图7为本发明实施例提供的第二种曝光模式的原理示意图；

图8-图10为图1所示制备方法相对应的结构示意图。。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

参考图1，图1为本发明实施例提供的一种金属辊状模具的制备方法的流程示意图。

所述制备方法包括：

s101：如图2所示，提供一待处理金属辊11。

s102：在所述待处理金属辊11上涂覆光刻胶。

在该步骤中，所述光刻胶为正性光刻胶或负性光刻胶。

s103：控制曝光光源、掩膜板和所述待处理金属辊的空间位置状态，对所述光刻胶进行曝光处理。

在该步骤中，所述待处理金属辊上预先刻有一对mark，其mark的形状和尺寸与掩膜板上的完全一致，曝光前，包括但不限定于通过ccd对位系统，将掩膜板和待处理金属辊上的mark进行精准对位。

参考图3，图3为本发明实施例提供的第一种曝光模式的结构示意图。

参考图4，图4为本发明实施例提供的第一种曝光模式的原理示意图。

如图3和图4所示，为第一种曝光模式：

控制所述曝光光源12的空间位置固定不变；

控制所述掩膜板13进行水平移动；

控制所述待处理金属辊11的空间位置固定不变，且控制所述待处理金属辊11以中心轴进行圆周运动。

也就是说，第一种曝光模式是要求曝光光源12的空间位置固定不动，待处理金属辊11原地旋转，掩膜板13沿水平方向移动。

如图4所示，曝光光源12固定，掩膜板13水平向右以速度v1进行移动，待处理金属辊11在原地以预设角速度ω顺时针旋转。

需要说明的是，所述掩膜板13匀速进行水平移动，且速度v1与所述待处理金属辊11旋转的线速度v2相同，所述待处理金属辊11旋转的线速度为所述待处理金属辊11上光刻胶的表面线速度。

参考图5，图5为本发明实施例提供的一种待处理金属辊和光刻胶的截面示意图。

所述待处理金属辊11旋转的线速度为所述待处理金属辊11半径和所述光刻胶厚度之和，与预设角速度ω的乘积，即v2＝ω·(r1+d)。

当v1≠ω·(r1+d)时，则会出现图形错位且形状发生改变的问题。

参考图6，图6为本发明实施例提供的第二种曝光模式的结构示意图。

参考图7，图7为本发明实施例提供的第二种曝光模式的原理示意图。

如图6和图7所示，为第二种曝光模式：

控制所述掩膜板13的空间位置固定不变；

控制所述曝光光源12和所述待处理金属辊11，沿着相同的方向进行水平移动；

在所述待处理金属辊11的水平移动过程中，控制所述待处理金属辊11以中心轴进行圆周运动。

也就是说，第二种曝光模式是要求掩膜板13的空间位置固定不动，曝光光源12和待处理金属辊11沿着相同的方向进行水平移动。

如图7所示，曝光光源12以恒定速度v3水平向右移动，同时待处理金属辊11以恒定速度v4水平向右移动，并且，待处理金属辊11在水平移动的过程中，还同时保持一定的角速度ω顺时针旋转。

为了保证曝光的精确性，所述曝光光源12的移动速度v3与所述待处理金属辊11的移动速度v4相同。

同时，所述待处理金属辊11旋转的线速度v2与所述待处理金属辊11的水平移动速度v4相同，所述待处理金属辊11旋转的线速度为所述待处理金属辊11上光刻胶的表面线速度。

也就是说，v2＝v3＝v4。

如图5所示，所述待处理金属辊11旋转的线速度为所述待处理金属辊11半径和所述光刻胶厚度之和，与预设角速度ω的乘积，即v2＝ω·(r1+d)。

当v3≠v4时，则会出现图形错位且形状发生改变的问题。

当ω偏大时，会导致某一位置的曝光量不够，曝光图形发生错位且形状发生改变。

当ω偏小时，会导致某一位置的曝光过量，曝光图形发生错位且形状发生改变。

s104：如图8所示，进行显影操作，形成具有预设纹理图案的光刻胶模型。

在该步骤中，将被曝光的光刻胶通过化学溶剂去除，保留未照射部位的光刻胶，并经过高温处理，使保留的光刻胶膜坚固。

当光刻胶为负性光刻胶时，显影会将未照射部位的光刻胶去除。

s105：如图9所示，依据所述光刻胶模型，对所述待处理金属辊11进行蚀刻处理。

在该步骤中，包括但不限定于采用酸性溶剂将未覆盖光刻胶的金属辊蚀刻。

进一步的，基于本发明上述实施例，在所述待处理金属辊上涂覆光刻胶之后，所述制备方法还包括：

对所述光刻胶进行烘烤处理。

在该实施例中，通过对光刻胶进行烘烤处理，可以将光刻胶中的溶剂挥发，形成固定涂层。

进一步的，基于本发明上述实施例，所述制备方法还包括：

如图10所示，去除所述光刻胶模型。

在该实施例中，包括但不限定于采用剥膜液将待处理金属辊表面的光刻胶模型去除，留下制备完成后的金属辊模具。

以上对本发明所提供的一种金属辊状模具的制备方法进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

需要说明的是，本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备所固有的要素，或者是还包括为这些过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。