CN102315313A - 遮挡框及其制造方法 - Google Patents

Abstract

一种遮挡框及其制造方法，用于光电半导体工艺中将玻璃基板固定，所述遮挡框与承载所述玻璃基板的基座相嵌合而将所述玻璃基板固定，其中所述遮挡框具有多个框体构件及焊接部，所述多个框体构件于焊接部上相接合以形成所述遮挡框。所述遮挡框及其制造方法能够提高基材利用率，避免基材的浪费，及减少制造成本。

Description

遮挡框及其制造方法

【技术领域】

本发明是关于一种遮挡框及其制造方法，特别有关一种利用接合方式而实现的遮挡框及其制造方法。

【背景技术】

现有的光电半导体工艺中，为了避免玻璃基板受到扰动而影响工艺的顺利进行，在玻璃基板上制作电子电路组件时，需将玻璃基板固定。一般采用与玻璃基板大小相仿的中空框架覆盖其上并加以固定，中空部份露出的区域为玻璃基板进行工艺的区域，前述中空框架一般称为遮档框(Shadow Frame)。

如下举出一种光电半导体工艺中常用的设备-等离子体辅助化学气相沉积(Plasma-Enhanced Chemical Vapor Deposition，PECVD)设备，以具体说明遮档框的作用。

附图1所示为常用的等离子体辅助化学气相沉积设备1的装置示意图。在PECVD设备1中，扩散板(Diffuser)12及加热板(Susceptor)14作为两电极。进行化学气相沉积时，气体由入口11导入，经过均热板17升温后，自扩散板12上的多个孔洞通过。扩散板12与加热板14间的电压差使得气体离子化形成等离子体16，而在玻璃基板10上沉积成膜，多余的气体则从出口19排出。

附图2所示是附图1中的玻璃基板10、加热板14及遮档框20的装配示意图，即附图1左下角虚线圆圈部分的放大示意图。附图3所示是附图2中遮档框20的俯视图。在PECVD工艺进行中，玻璃基板10先置于加热板14上，再以遮档框20盖住。遮档框20内框侧的凸缘抵压住玻璃基板10，遮档框20四边的结合件25与加热板14上的凸梢(未图示)相嵌合，以将玻璃基板10固定。

如下举出一种现有的遮档框及其制造方法，请参阅附图4a至附图4c。

首先，如附图4a所示，提供一基材40，其材质为铝，铝的密度小，具有易于搬动的优点。接着，如附图4b所示，将基材40中央范围42(虚线围成的区域)切除，仅留基材40外围的部份，其切除的范围系经适当设计，以符合遮档框的尺寸需求。最后，如附图4c所示，切割完成即制成遮档框44的框体。

现有技术中遮档框的框体为一体成型的结构，框体没有断面或接合面，但其利用切除基材中央范围的方式，造成大面积基材的浪费，使得制造成本提高，这种情形在大尺寸的玻璃基板下越发显著。

在面板厂发展的进程中，使用的玻璃基板面积越来越大，而遮档框的尺寸是配合玻璃基板来设计的，大尺寸遮档框的需求也越来越高。以目前面板厂使用的遮档框为例，第八代面板厂使用的遮档框尺寸为2800×2400mm，第十代面板厂使用的遮档框尺寸为3300×3000mm，随着遮档框的尺寸的要求越来越大，现有技术的遮档框制造方式，在大量生产的情形下，基材的浪费越趋显著，因而大幅提高制造成本。

【发明内容】

本发明所要解决的技术问题是，提供一种遮档框及其制造方法，以提高基材利用率，避免基材的浪费，以减少制造成本。

为了解决上述问题，本发明提供了一种遮档框，用于光电半导体工艺中将玻璃基板固定，所述遮档框与承载所述玻璃基板的基座相嵌合而将所述玻璃基板固定，其中所述遮档框具有多个框体构件及焊接部，所述多个框体构件于焊接部上相接合以形成所述遮档框。

其中所述等框体构件中之一者具有一长边及一短边，所述焊接部位于所述长边或所述短边上。

其中所述等框体构件中之一者具有一斜边，所述焊接部位于所述斜边上。

其中所述焊接部具有锯齿状的焊接面。

其中所述等框体构件系选自由条状、梯形及L形框体构件所组成的群组。

另一方面，本发明提供一种遮档框的制造方法，所述遮档框用于光电半导体工艺中将玻璃基板固定，所述遮档框系与承载所述玻璃基板的基座相嵌合而将所述玻璃基板固定，所述遮档框的制造方法包含：提供一基材；将所述基材进行切割以形成多个适当尺寸的框体构件；以及将所述多个框体构件进行焊接，使其彼此接合而形成所述遮档框。

其中于焊接所述多个框体构件的步骤中，系采用摩擦搅拌式焊接法(Friction Stir Welding，FSW)或激光辅助摩擦搅拌焊接法(Laser AssistedFriction Stir Welding，LAF SW)。

其中于焊接所述多个框体构件的步骤后，更包含对所述遮档框进行解除应力的步骤。

其中于焊接所述等框体构件的步骤后，更包含对所述遮档框进行阳极电镀的步骤。

其中于切割所述基材的步骤中，将所述基材切割成条状、梯形、L形、或上述各种形状的组合的框体构件。。

本发明的优点在于整片基材皆可使用，故可提高基材的利用率，减少制造遮档框时所致的高成本与基材的浪费，且采用焊接方式接合框体构件时，其焊接强度亦能达到遮档框结构之强度的标准。此外，本发明能够节省订制特殊尺寸基材所需的花费。

【附图说明】

附图1显示常用的等离子体辅助化学气相沉积设备的装置示意图。

附图2显示附图1中玻璃基板、加热板及遮档框的装配示意图。

附图3图显示附图2图中遮档框的俯视图。

附图4a至附图4c显示一种现有技术中的遮档框制造方法的简易流程图。

附图5a至附图5c显示本发明的遮档框制造方法的简易流程图。

附图6a至附图6d显示根据本发明实施的遮档框的结构示意图。

附图7显示根据本发明实施的具有锯齿状焊接面的遮档框的结构示意图。

附图8显示本发明的遮档框制造方法的流程示意图。

【具体实施方式】

下面结合附图对本发明提供的一种遮挡框及其制造方法的具体实施方式做详细说明。

本发明是将基材切割成适当大小的几个部件，再将这些部件接合以形成遮档框的框体，基材充分利用，故可避免基材浪费导致制造成本提高的问题。

以下简述本发明的遮档框制造方法的概念。

首先，如附图5a所示，提供一基材50，其为铝材，基材50的尺寸不需特别限定，适当大小的尺寸即可。

接着，如附图5b所示，将基材50进行切割，例如：将矩形的基材50切割成四个部份，每个部份为条状，这些部份是为组合成遮档框的框体构件542，而各个框体构件542的尺寸是根据遮档框的尺寸需求来设计的。

之后，如附图5c所示，将各个框体构件542进行焊接，使其彼此接合而形成遮档框54。由于相邻的框体构件542是焊接接合的，故其间形成焊接面，或称焊接部544。

本发明可有效地利用基材，整片基材皆可使用，故可提高基材的利用率，改善利用一体成型方式制造遮档框时所致的高成本与基材的浪费。而且，本发明不为基材的尺寸所限，亦可使用较小的基材多次焊接接合以构成大尺寸的遮档框，因此能够节省订制特殊尺寸之基材所需的花费。

本发明之框体构件542可为多种形状，例如：条状、梯形及L形等。焊接部544形成在各个框体构件542相邻的边上，若框体构件542具有长边及短边，焊接部544可位于长边或短边上，若框体构件542具有斜边，则焊接部544可位于斜边上。

如附图5c所示，各个框体构件542皆为矩形，其中左右两个框体构件542的长边与中间两个框体构件542的短边相焊接，因此至少有一个框体构件542其一个长边上具有两个焊接部544，或者至少有一个框体构件542其两个短边上皆具有焊接部544。此种结构可简化切割的方式，且结构稳定，能够符合遮档框54的强度需求。

如附图6a所示，各个框体构件542皆为矩形，其中各个框体构件542的长边与相邻的框体构件542的短边相焊接，而各个框体构件542的短边与相邻的框体构件542的长边相焊接，因此至少有一个框体构件542其一个长边及一个短边上具有焊接部544。

如附图6b所示，各个框体构件542皆为梯形，其中相邻的框体构件542皆于斜边上相焊接，因此至少有一个框体构件542其斜边上具有焊接部544。

如附图6c所示，各个框体构件542皆为L形，其中各个框体构件542的头尾与相邻的框体构件542相焊接，因此至少有一个L形框体构件542其头部或尾部具有焊接部544。

如附图6d所示，两个框体构件542为L形，另两个框体构件542为条状，其中条状框体构件542的长边及短边与L形框体构件542的头部或尾部相焊接，因此至少有一个条状框体构件542及一个L形框体构件，其相邻的边上具有焊接部。

如附图7所示，两个相邻的框体构件542其焊接部544可为具有锯齿状的焊接面，由于锯齿状的焊接面具有较大的焊接面积，因此可以增加焊接强度。此锯齿状焊接面亦可实施于前述举出的遮档框结构，或应用于其他结构的遮档框。

本发明中，焊接部544亦可呈斜线的形式，而不限于呈直线的形式。

本发明中，构成遮档框54的框体构件542不限于只有一种形状，大小不同的框体构件542及形状不同的框体构件542亦可为构成遮档框54的组合。

本发明中，不限于将一块基材50切割成四个框体结构542以组合成一个框54的方式，亦可提供两块基材50，每块基材60切成六个框体结构542以组合形成三个遮档框54，其他切割方式或组合方式亦可应用本发明。

以下将配合附图8详述本发明的遮档框的制造方法。

步骤S100：首先，提供基材，使用铝为其材料，铝的密度低，具有易于搬动的优点，适合用于制造提供固定玻璃基板之功能的遮档框，尤其适合用在光电半导体工艺中制造大尺寸面板时。基材的尺寸不需特别限定，适当大小的尺寸即可。

步骤S102：接着，根据遮档框的尺寸需求，以及所提供的基板的尺寸，决定各个框体构件的大小，并对基板进行切割，使切割后的框体构件的大小符合需求。

步骤S104：将步骤S102中切割好的框体构件进行焊接，使其彼此接合而形成遮档框。在此焊接步骤中，可采用如下几种焊接方式：(1)惰性气体钨极电焊(Tungsten Inert Gas Welding，TIG Welding)(2)激光焊接(Laser Welding)(3)摩擦搅拌式焊接(Friction Stir Welding，FSW)，其中摩擦搅拌式焊接是一种固相连接方式，其通过压力使待焊对象的表面紧密接触，摩擦使金属加热到很高的温度，在搅拌头的机械混合下形成牢固的接头。摩擦搅拌式焊接相对于传统熔焊方式具有很多优点，例如：焊缝变形小，无裂纹、气孔之类的焊接缺陷，且在焊接过程中不需其他焊接材料，对环境没有污染等。摩擦搅拌式焊接特别适用于铝、镁、铅、锌、铜及其合金等同种或异种材料，且因其焊接热输入少，对于长型的薄板对象，焊后的变形很小，故可省略焊后校形工序。在此焊接步骤中，亦可采用激光辅助摩擦搅拌式焊接(Laser Assisted Friction StirWelding，LAFSW)，所述方法是先采用激光的能量来加热对象，再进行摩擦搅拌焊接，因此可以提供较小搅拌动能，减少搅拌焊接头的磨耗。

步骤S108：接着，对遮档框框体进行精密的机械加工，例如处理焊接的残余，对框体表面进行打磨及修饰断面等。

步骤S106及步骤S110：在步骤S104及步骤S106之后，可进行一解除应力的步骤。由于焊接、机械加工时，可能使得框体构件或整个框体的内应力不平衡，此时可以振动或加热的方式，解除工件内部的应力。

步骤S112：将遮档框整个放入酸液电镀槽中进行阳极电镀。若遮档框之基材为铝，进行阳极电镀后，会在遮档框表面形成氧化铝层，其可保护遮档框以减少工艺中离子轰击而造成的表面破坏。

步骤S114：最后，将遮档框洗净并进行检测，检查遮档框是否有结构缺陷并测试其焊接强度是否符合标准。

步骤S116：通过检测的遮档框，即完成遮档框的制作，否则需进行完修或淘汰。

综上所述，虽然本发明已用较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，本发明所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明之精神和范围内，当可作各种之更动与润饰，因此本发明之保护范围当视后附之申请专利范围所界定者为准。

Claims (10)

1.一种遮挡框，用于光电半导体工艺中将玻璃基板固定，所述遮档框与承载所述玻璃基板的基座相嵌合而将所述玻璃基板固定，其特征在于，所述遮挡框具有多个框体构件及焊接部，所述多个框体构件于焊接部上相接合以形成所述遮挡框。

2.根据权利要求1所述的遮挡框，其特征在于，所述多个框体构件中的每一个均具有一长边及一短边，所述焊接部位于所述长边或所述短边上。

3.根据权利要求1所述的遮挡框，其特征在于，所述多个框体构件中的每一个均具有一斜边，所述焊接部位于所述斜边上。

4.根据权利要求1所述的遮挡框，其特征在于，所述焊接部具有锯齿状的焊接面。

5.根据权利要求1所述的遮挡框，其特征在于，所述多个框体构件选自于条状、梯形及L形框体构件所组成的群组。

6.一种遮挡框的制造方法，所述遮挡框用于光电半导体工艺中将玻璃基板固定，所述遮挡框与承载所述玻璃基板的基座相嵌合而将所述玻璃基板固定，其特征在于，所述遮挡框的制造方法包含：

提供一基材；

将所述基材进行切割以形成多个适当尺寸的框体构件；以及

将所述多个框体构件进行焊接，使其彼此接合而形成所述遮挡框。

7.根据权利要求6所述的遮挡框的制造方法，其特征在于，在焊接所述多个框体构件的步骤中，采用摩擦搅拌式焊接法或激光辅助摩擦搅拌焊接法。

8.根据权利要求6所述的遮挡框的制造方法，其特征在于，在焊接所述多个框体构件的步骤后，进一步包含对所述遮挡框进行解除应力的步骤。

9.根据权利要求6所述的遮挡框的制造方法，其特征在于，在焊接所述多个框体构件的步骤后，进一步包含对所述遮挡框进行阳极电镀的步骤。

10.根据权利要求6所述的遮挡框的制造方法，其特征在于，在切割所述基材的步骤中，将所述基材切割成条状、梯形、L形或上述形状组合的框体构件。

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