СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ КРУПНОФОРМАТНЫХ ФОТОШАБЛОНОВ ДЛЯ МАСОК ЦВЕТНЫХ КИНЕСКОПОВ Российский патент 1997 года по МПК H05K3/00 

Изобретение относится к области электронной техники и может быть использовано при изготовлении крупноформатных фотошаблонов для теневых масок цветных телевизионных и дисплейных кинескопов.

Известен способ изготовления фотошаблонов, включающий формирование топологии фотошаблона, экспонирование элементов топологии с дозированием его интенсивности, химическую и термическую обработку фотошаблона и контроль его качества [1]
Недостатком известного способа является практическая невозможность использования его для изготовления крупноформатных фотошаблонов.

Известен также способ изготовления крупноформатных фотошаблонов для масок цветных кинескопов, включающий формирование топологии фотошаблона, пошаговое его экспонирование элементов топологии с требуемой дозой, химическую и термическую обработку фотошаблона, а также его выходной контроль [2] - прототип.

Недостатком прототипа является сравнительно низкая производительность способа и не использование в нем всех возможностей повышения выхода годных фотошаблонов.

Достигаемым техническим результатом при осуществлении заявленного способа является повышение выхода годных фотошаблонов за счет использования всех возможностей полноценного экспонирования и взаимосвязанное с этим повышение производительности их изготовления.

Достигаемый технический результат обеспечивается в способе тем, что после установки источника экспонирующего излучения над первым элементом топологии первой строки и экспонирования первого элемента фотошаблона, перемещают фотошаблон вдоль строки элементов топологии с постоянной скоростью, которую выбирают в зависимости от частоты вспышки источника и шага повторения элементов. В процессе перемещения фотошаблона периодически генерируют импульсы экспонирующего излучения с выбранной длительностью и поддержанием средней по времени силы света в направлении экспонируемых элементов в задаваемых пределах. Последовательно от первого элемента топологии до последнего поворачивают диафрагму, формируемую относительно центра каждого экспонируемого элемента на изменяемый в задаваемых пределах угол. В процессе экспонирования источником излучения каждого элемента фиксируют все случае его отсутствия над участками нанесения каждого элемента. Затем возвращают непроэкспонированные элементы вновь под источник излучения и осуществляют их дополнительное полноценное экспонирование. По завершении полноценного экспонирования всех элементов каждой строки, осуществляют перевод источника излучения на следующую строку топологии с шагом, скоростью и соблюдением других параметров в пределах, обеспечивающих достижение предъявляемых к фотошаблону требований.

При детальном описании заявленного способа нецелесообразно подробно отражать его особенности, известные из опубликованных источников, в частности особенности операций формирования топологии фотошаблона, пошагового экспонирования элементов топологии с требуемой дозой химической и термической обработки фотошаблона, а также его контроля. Целесообразно детально описать только отличительные существенные признаки способа, заключающиеся в том, что после установки источника экспонирующего излучения над первым элементом первой строки и экспонирования первого элемента фотошаблона перемещают заготовку фотошаблона вдоль строки нанесения элементов топологии с постоянной скоростью V_x, которую выбирают в зависимости от частоты f вспышки источника и шага Н_x повторения элементов, используя соотношение: v_x=af^αHβx

где 0,9≅α≅1,1 0,8≅β≅1,2.. При этом в процессе перемещения заготовки фотошаблона периодически с частотой f генерируют импульсы экспонирующего излучения длительностью τ в пределах: 0,1≅τ≅15 мк сек а среднюю по времени силу света Р в направлении экспонируемых элементов поддерживают в пределах: 1,5 ≅P≅20 кд.

Последовательно при перемещении фотошаблона от первого элемента топологии строки до последнего поворачивают диафрагму, которую пространственно формируют относительно центра каждого экспонируемого элемента на угол γ, диапазон изменения которого вдоль линии строки и от строки к строки выбирают в пределах: -15^°≅γ≅ 15^o. При этом скорость ω изменения угла g во времени прохождения одной строки изменяют в пределах: 0,3≅ω≅1,5 град/сек
В процессе экспонирования источником излучения каждого элемента фиксируют все случаи его отсутствия над участками нанесения каждого элемента и, обнаружив непроэкспонированные элементы, возвращают их вновь под источник излучения и осуществляют их дополнительное полноценное экспонирование. По завершении полноценного экспонирования всех элементов топологии каждой строки осуществляют перевод источника излучения на следующую строку топологии с шагом Н_у, который выбирают по отношению к шагу Н_x в пределах 0,2≅H_у/H_x≅5 со скоростью V_у в пределах: 0,1≅V_у/V_x≅10.

Таким образом формируют геометрическую структуру отдельных элементов топологии, достигая соотношения минимального L_мин и максимального размера L_макс в пределах: 0,01 ≅L_мин/L_макс≅1, а также поддерживая соотношение минимальной величины Н_x ^мин шага Н_x и его максимальной величины Hмаксх

по всему полю фотошаблона в пределах: 0,97≅Hvbyх/Hvfrcх≅ 1.03, соотношение минимальной величины Hvbyy шага и его максимальной величины Hмаксy по всему полю фотошаблона в пределах 0,97≅Hминy/Hмаксy≅ 1,03, и соотношение минимального отклонения угла поворота Δγ_мин от заданной величины γ в центре каждого элемента и максимального его отклонения Dg_макс в пределах: 1≅(Δγ_мин+Δγ_макс)/Δγ_макс≅2..

Как показали результаты экспериментальных исследований указанный технический результат достигается только при строгом взаимосвязанном осуществлении всех существенных признаков изобретения, отраженных в формуле изобретения. Сравнение предложенного способа и прототипа оказалось целесообразным выполнять используя параметр ε, характеризуемый соотношением процентов выхода годных по вариантам экспериментального выполнения заявленного способа и прототипа. При описании примеров экспериментального выполнения заявленного способа нецелесообразно в каждом из них повторять общую информацию, отраженную в описании и формуле изобретения. Целесообразно только привести информацию, отличающую один пример от другого, которую удобно свести в таблицу.

Из таблицы видно, что в оптимальном варианте (пример 3) выполнения способа достигалось увеличение выхода годных на 10% по сравнению с прототипом ( e₃ 1,1). Нижние (пример 1) и верхние (пример 2) значения заявленных пределов были получены на основании статистической обработки экспериментальных данных, а также анализа и обобщения их и опубликованных данных, исходя из условия приближения ε к единице (e₁ 1,01; ε₂= 1,02). Выход за нижние значения (пример 4) и за верхние (пример 5) значения заявленных пределов приводит, как видно из таблицы, к невозможности достижения указанного результата ( ε₄= 0,93;ε₅= 0,99). Пример 6 таблицы характеризует промежуточный вариант практического выполнения заявленного способа внутри заявленных пределов (ε₆= 1,05).

Кроме указанного технического результата предложенный способ удобен в реализации обладает широкими функциональными возможностями.

Изобретение относится к области электронной техники и может быть использовано при изготовлении крупноформатных фотошаблонов для теневых масок цветных кинескопов. Сущность изобретения: за счет оптимизации операций перемещения фотошаблона вдоль строк нанесения элементов его топологии и условий экспонирования формируют топологии элементов. В процессе экспонирования фиксируют все случаи отсутствия излучения над участками нанесения каждого элемента фотошаблона, возвращают непроэкспонированные элементы вновь под источник излучения и осуществляют их дополнительное полноценное экспонирование. При этом формируют геометрическую структуру, достигая заданных значений размеров отдельных элементов топологии фотошаблона. 1 табл.

Способ изготовления крупноформатных фотошаблонов для масок цветных кинескопов, включающий перемещение заготовки фотошаблона вдоль строки, нанесение элементов топологии, экспонирование элементов топологии излучением, поворот диафрагмы относительно центра элемента и экспонирование следующей строки, отличающийся тем, что скорость v_x (м/с) перемещения заготовки фотошаблона вдоль экспонируемой строки элементов выбирают из соотношения
v_x= a•f^α•Hβx

,
где f частота вспышки экспонирующего источника, Гц;
H_x шаг повторения элементов, см;
а (м/с), α безразмерный, b безразмерный постоянные числа, определяющие характер изменения v_х, которые экспериментально подбирают из значений в пределах 0,8≅a≅1,3;0,9≅α≅1,1;0,8≅β≅1,2;
в процессе перемещения заготовки фотошаблона периодически с частотой f генерируют импульсы экспонирующего излучения длительностью τ[мкс] в пределах 0,1≅τ≅1,5, а среднюю во времени силу света Р (кд) в направлении экспонируемых элементов поддерживают в пределах 1,5 ≅ Р ≅ 20, последовательно поворачивают диафрагму относительно центра каждого экспонируемого элемента на угол γ^° диапазон изменения которого вдоль линии строки и от строки к строке выбирают в пределах -15≅γ≅15, а скорость ω[град/с] изменения этого угла во времени прохождения одной строки изменяют в пределах 0,3≅ω≅1,5, в процессе экспонирования источником каждого элемента фиксируют все случаи его отсутствия над участками нанесения каждого элемента, возвращают непроэкспонированные элементы вновь под источник излучения и осуществляют их дополнительное полноценное экспонирование, по завершении полноценного экспонирования всех элементов топологии каждой строки осуществляют перевод источника излучения на следующую строку топологии с шагом H_y (м), который выбирают по отношению к шагу H_х в пределах 0,2 ≅ H_y/H_х ≅ 5,0 со скоростью v_y (м/с) в пределах 0,1 ≅ v_y/v_х ≅ 10,0 и формируют при этом геометрическую структуру отдельных элементов топологии, достигая соотношения минимального L_m i n (м) и максимального L_m a x (м) их размеров в пределах 0,01 ≅ L_m i n/L_m a x ≅ 1, а также поддерживая соотношения минимальной величины шага шага H_х и его максимальной величины по всему полю фотошаблона в пределах и соотношения минимальной величины шага H_y и его максимальной величины по всему полю фотошаблона в пределах и соотношение минимального отклонения угла поворота Δγ_min от заданной величины γ в центре каждого элемента и максимального его отклонения Dg_max в пределах 1≅(Δγ_min+Δγ_max)/Δγ_max≅2.а