CN110164808A - 掩膜板的搬运装置以及搬运方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及掩膜板生产技术领域，公开了一种掩膜板的搬运装置以及搬运方法。该搬运装置包括接触板、磁性部以及支撑柱，接触板和磁性部相对设置，接触板包括用于贴合掩膜板的贴合面，支撑柱连接接触板和磁性部并使得贴合面位于磁性部所形成的磁场内。通过上述方式，本发明能够保证掩膜板具备足够的平坦度。

Description

掩膜板的搬运装置以及搬运方法

技术领域

本发明涉及掩膜板生产技术领域，特别是涉及一种掩膜板的搬运装置以及搬运方法。

背景技术

CMM(Common Metal Mask)又称为共通型金属掩膜板，主要应用于器件结构中共通膜层(例如有机层或者金属层等)的蒸镀过程中，其作用是限制有机材料或者金属材料蒸镀在有效的玻璃基板的位置。

而在目前的CMM的生产过程中，通常采用真空吸附的方式将CMM Sheet(CMM薄片)搬运至掩膜板框架上，导致CMM Sheet的平坦度受到不良影响。

发明内容

有鉴于此，本发明主要解决的技术问题是提供一种掩膜板的搬运装置以及搬运方法，能够保证掩膜板具备足够的平坦度。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种掩膜板的搬运装置，该搬运装置包括接触板、磁性部以及支撑柱，接触板和磁性部相对设置，接触板包括用于贴合掩膜板的贴合面，支撑柱连接接触板和磁性部并使得贴合面位于磁性部所形成的磁场内。

在本发明的一实施例中，接触板的贴合面包括矩形状，贴合面的长大于或等于1800mm，宽大于或等于120mm。

在本发明的一实施例中，磁性部上各个位置的磁场强度自磁性部的中部区域至磁性部的边缘区域逐渐减小。

在本发明的一实施例中，磁性部包括板体以及阵列排布于板体上的多个磁性块，其中各磁性块所产生磁场的强度相同，且磁性块的分布密度自板体的中部区域至板体的边缘区域逐渐减小。

在本发明的一实施例中，磁性部包括板体以及阵列排布于板体上的多个磁性块，其中板体上各个位置的磁性块的分布密度相同，且各磁性块所产生磁场的强度自板体的中部区域至板体的边缘区域逐渐减小。

在本发明的一实施例中，磁性块为电控磁体。

在本发明的一实施例中，支撑柱包括丝杆，丝杆分别与接触板、磁性部螺纹配合并且丝杆上对应接触板、磁性部的螺纹纹路的走向相反。

在本发明的一实施例中，支撑柱两端分别与接触板、磁性部固定连接，支撑柱包括多节嵌套杆体。

为解决上述技术问题，本发明采用的又一个技术方案是：提供一种掩膜板的搬运方法，该搬运方法基于上述实施例所阐述的掩膜板的搬运装置，该搬运方法包括：

将接触板贴合于掩膜板上；利用磁性部吸引掩膜板，以使接触板吸住掩膜板；利用磁性部和接触板将掩膜板搬运至掩膜板框架上。

在本发明的一实施例中，利用磁性部吸引掩膜板，以使接触板吸住掩膜板的步骤包括：控制接触板和磁性部之间的间距小于或等于预设间距。

本发明的有益效果是：区别于现有技术，本发明提供一种掩膜板的搬运装置，该搬运装置的接触板包括用于贴合掩膜板的贴合面，掩膜板贴合于接触板的贴合面上进行搬运，从而避免了多点真空吸附掩膜板所导致的对掩膜板平坦度的影响，因此能够保证掩膜板具备足够的平坦度，以满足后续蒸镀等工序的需求，提高蒸镀良率。并且，在磁性部所产生的磁场的作用下将带有磁体的掩膜板吸附于接触板上以进行搬运，通过磁力吸附掩膜板，实现掩膜板的高效拾取搬运，有利于提高掩膜板的生产效率。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。此外，这些附图和文字描述并不是为了通过任何方式限制本发明构思的范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本发明的概念。

图1是现有技术掩膜板产品一实施例的结构示意图；

图2是本发明掩膜板的搬运装置一实施例的结构示意图；

图3是图2所示接触板和掩膜板贴合形式一实施例的结构示意图；

图4是本发明磁性部一实施例的结构示意图；

图5是本发明磁性部另一实施例的结构示意图；

图6是本发明支撑柱和接触板、磁性部之间的配合方式一实施例的结构示意图；

图7是本发明支撑柱一实施例的结构示意图；

图8是本发明掩膜板的搬运方法一实施例的流程示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明的实施例，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。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

为解决现有的掩膜板生产方法所导致CMM Sheet的平坦度较差的技术问题，本发明的一实施例提供一种掩膜板的搬运装置，该搬运装置包括接触板、磁性部以及支撑柱，接触板和磁性部相对设置，接触板包括用于贴合掩膜板的贴合面，支撑柱连接接触板和磁性部并使得贴合面位于磁性部所形成的磁场内。以下进行详细阐述。

请参阅图1，图1是现有技术掩膜板产品一实施例的结构示意图。

在目前的CMM(即掩膜板产品)的生产过程中，通常采用真空吸附的方式将掩膜板11(例如CMM Sheet)搬运至掩膜板框架12上，进而完成掩膜板产品的制备。具体地，在掩膜板11上除掩膜区域111外的框架区域112选取多个吸附点113，各吸附点113分别通过一个真空吸嘴进行真空吸附，而当各吸附点113均被真空吸嘴吸住时，在真空压差的作用下搬运所吸附的掩膜板11。

上述真空吸附的搬运方式有如下几点弊端：

第一、由于掩膜板11的质地薄且脆，多点真空吸附的方式会导致吸附点113所处的区域和其他未被真空吸嘴作用的区域的平坦度差异较大，导致掩膜板11的平坦度较差，致使掩膜板11上掩膜区域111的实际位置和形状与原设计存在一定偏差，影响后续蒸镀等工序的良率；

第二、由于掩膜板11上除掩膜区域111外的框架区域112能够提供给真空吸嘴作用的空间过小，导致真空吸嘴提供的吸附力不稳定，容易造成吸附不牢靠的现象；

第三、由于吸附点113的数量较多，就需要对应较多数量的真空吸嘴，对设备的要求较高；并且不同吸附点113所需的真空吸嘴的吸附力不同，调节难度较大；

第四、真空吸嘴的真空管路容易被异物堵塞，影响真空吸嘴所提供负压环境的负压值，并且维修难度较大，耗时较长，影响生产的制程耗时。

有鉴于此，本发明的一实施例提供一种掩膜板的搬运装置，用以解决上述现有技术中所存在的技术问题。以下进行详细阐述：

请参阅图2，图2是本发明掩膜板的搬运装置一实施例的结构示意图。

在一实施例中，掩膜板11的搬运装置包括接触板21、磁性部22以及支撑柱23。接触板21和磁性部22相对设置，支撑柱23连接接触板21和磁性部22。接触板21用于接触并贴合掩膜板11，而磁性部22则用于至少在搬运过程中将掩膜板11固定于接触板21上。

具体地，接触板21远离磁性部22的表面用于贴合掩膜板11。磁性部22能够产生磁场，并在磁性部22所产生的磁场的作用下将掩膜板11吸附于接触板21上，从而将掩膜板11固定于接触板21上，以搬运掩膜板11至其对应的掩膜板框架上。其中，掩膜板11上设置有磁体，或是掩膜板11由磁性材料制成，其本身就是个磁体，以使得掩膜板11能够接受磁性部22所产生的磁场的作用。

该搬运装置的接触板21远离磁性部22的表面用于贴合掩膜板11，掩膜板11贴合于接触板21上进行搬运，其中掩膜板11整面吸附于接触板21上，有别于传统多吸附点真空吸附的方式，避免了多点真空吸附掩膜板11所导致的对掩膜板11平坦度的影响，因此能够保证掩膜板11具备足够的平坦度，以满足后续蒸镀等工序的需求，提高蒸镀良率。并且，在磁性部22所产生的磁场的作用下将掩膜板11吸附于接触板21上以进行搬运，通过磁力吸附掩膜板11并能够携带掩膜板11快速移动(传统真空吸附的方式为保证吸附稳定其携带掩膜板11的移动速度非常缓慢)，实现掩膜板11的高效拾取搬运，有利于缩短制程耗时，提高掩膜板产品的生产效率。此外，磁力控制的搬运装置其结构简易、稳定性较高，对应的使用寿命更长、维护费用更低，同时具有更高的容错率，有效防止传统真空吸附方式中因个别真空吸嘴吸附失败而导致的掩膜板11损坏。

请参阅图2-3。在一实施例中，接触板21包括用于贴合掩膜板11的贴合面211，支撑柱23连接接触板21和磁性部22，使得贴合面211位于磁性部22所形成的磁场内。贴合面211的面积大于或等于掩膜板11的面积，并且贴合面211的形状对应掩膜板11的形状，以使得在接触板21贴合于掩膜板11之后，掩膜板11位于贴合面211中，进而使得掩膜板11在磁性部22所产生磁场的作用下能够整面吸附于接触板21上，即掩膜板11上各处均受到磁场力吸引，能够避免多吸附点真空吸附的方式导致掩膜板11局部受力所引起的平坦度较差的隐患，进而能够保证掩膜板11具备足够的平坦度，以满足后续蒸镀等工序的需求，提高蒸镀良率。

具体地，贴合面211呈矩形状，贴合面211的长大于或等于1800mm，宽大于或等于120mm，使得贴合面211能够适配目前大多数的掩膜板11，即贴合面211的面积大于或等于掩膜板11的面积，并且贴合面211的形状对应掩膜板11的形状。

请参阅图2、4，在一实施例中，考虑到掩膜板11的厚度较小，远小于掩膜板11长度和宽度上的尺寸，在掩膜板11展开时其中部区域的挠度明显大于掩膜板11边缘区域的挠度，并且掩膜板11上各处的挠度呈现自掩膜板11中部区域至掩膜板11边缘区域逐渐减小的趋势。可以理解的是，掩膜板11上挠度越大的位置其所需要的吸引力就越大，如此才能保证掩膜板11完全贴合接触板21，保证掩膜板11具备良好的平坦度。即掩膜板11上各个位置所需的吸引力自掩膜板11中部区域至掩膜板11边缘区域逐渐减小。对应地，磁性部22、接触板21和掩膜板11对应设置，并且磁性部22上各个位置的磁场强度自磁性部22的中部区域至磁性部22的边缘区域逐渐减小，使得接触板21的贴合面211上各个位置的磁场强度自贴合面211的中部区域至贴合面211的边缘区域逐渐减小，即使得磁性部22作用于掩膜板11上各个位置的吸引力自掩膜板11的中部区域至掩膜板11的边缘区域逐渐减小。

进一步地，磁性部22包括板体221以及阵列排布于板体221上的多个磁性块222。其中各磁性块222所产生的磁场在贴合面211处的磁场强度相同，磁性块222的分布密度自板体221的中部区域至板体221的边缘区域逐渐减小，使得磁性部22上各个位置的磁场强度自磁性部22的中部区域至磁性部22的边缘区域逐渐减小，进而使得磁性部22作用于掩膜板11上各个位置的吸引力自掩膜板11的中部区域至掩膜板11的边缘区域逐渐减小。

请参阅图5。在替代实施例中，板体221上各个位置的磁性块222的分布密度相同，但各磁性块222所产生的磁场在贴合面211处的磁场强度自板体221的中部区域至板体221的边缘区域逐渐减小，需使得磁性部22上各个位置的磁场强度自磁性部22的中部区域至磁性部22的边缘区域逐渐减小。当然，在本发明的其他实施例中，还可通过其他方式实现磁性部上各个位置的磁场强度自磁性部的中部区域至磁性部的边缘区域逐渐减小，在此不做限定。

磁性块222可以是永磁体，通过预先磁化的方式，在搬运装置搬运掩膜板11之前，使得磁性块222具备磁性，进而使得磁性部22产生磁场。但优选地，磁性块222为电控磁体，其依据电生磁的原理，通过给予磁性块222相应的电流使得磁性块222具备磁性，进而使得磁性部22产生磁场。并且还可以通过调整给予磁性块222的电流，以调整磁性块222所产生磁场的强度，进而调整磁性部22所产生磁场的强度，也就是调整接触板21的贴合面211处的磁场强度。

请继续参阅图2。需要说明的是，接触板21的贴合面211处的磁场强度，即磁性部22作用于掩膜板11的吸引力大小需要控制在合理范围内。其原因在于：磁性部22作用于掩膜板11的吸引力过大，将会损坏掩膜板11；而磁性部22作用于掩膜板11的吸引力过小，则会导致搬运装置无法稳定拾取掩膜板11，存在搬运过程中掩膜板11脱落的风险。以下将阐述本发明的实施例如何控制磁性部22作用于掩膜板11的吸引力大小：

在一实施例中，磁性部22产生的磁场的强度恒定，而接触板21和磁性部22之间的间距可调，进而实现磁性部22作用于掩膜板11的吸引力大小可调。其中支撑柱23则用于调节接触板21和磁性部22之间的间距。并且，磁性部22作用于掩膜板11的吸引力大小与接触板21和磁性部22之间的间距成负相关，即接触板21和磁性部22之间的间距越大，则磁性部22作用于掩膜板11的吸引力越小，反之则反。如此一来，按照如是规律即可灵活调节磁性部22作用于掩膜板11的吸引力大小，以满足制程需求。

由于磁性部22产生的磁场的强度恒定，而在接触板21贴合于掩膜板11后，为避免磁性部22距离掩膜板11过近导致磁性部22作用于掩膜板11的吸引力过大而损坏掩膜板11，因此在接触板21贴合于掩膜板11之前，接触板21和磁性部22之间的间距大于预设间距，以保证磁性部22和掩膜板11之间具有足够的距离，避免磁性部22作用于掩膜板11的吸引力过大而损坏掩膜板11。并在接触板21贴合于掩膜板11之后，接触板21和磁性部22之间的间距调节至小于或等于上述预设间距，其中接触板21和磁性部22之间的间距优选地调节至等于上述预设间距，使得磁性部22作用于掩膜板11的吸引力大小控制在合理范围内，进而能够将掩膜板11稳定吸附于接触板21上。而其中预设间距描述为磁性部22作用于掩膜板11的吸引力大小处于合理范围内所对应的接触板21和磁性部22之间的距离。预设间距可以通过大量实验总结得到，并且可以根据磁性部22所产生磁场的强度，以及掩膜板11的重量、厚度等诸多条件对应选择合适的预设间距。

请参阅图6。在一实施例中，为实现接触板21和磁性部22之间的间距可调，支撑柱23用于调节接触板21和磁性部22之间的间距。优选地，支撑柱23包括丝杆等螺纹杆，丝杆分别与接触板21、磁性部22螺纹配合。举例而言，丝杆表面设计有螺纹，而接触板21和磁性部22上设计有对应丝杆的螺纹孔，丝杆通过螺纹配合嵌入于接触板21和磁性部22上的螺纹孔中并能够相对螺纹孔沿丝杆的轴向移动，通过拧动丝杆，即可实现接触板21和磁性部22之间间距的无极调节，即调节量在一定范围内是任意的。

对应地，丝杆上对应接触板21、磁性部22的螺纹纹路的走向相反，通过拧动、旋转丝杆，能够使得接触板21和磁性部22沿丝杆相向或相背运动，进而调节接触板21和磁性部22之间的间距。具体地，接触板21和磁性部22沿丝杆相向运动，接触板21和磁性部22之间的间距减小，磁性部22作用于掩膜板11的吸引力增大；而接触板21和磁性部22沿丝杆相背运动，接触板21和磁性部22之间的间距增大，磁性部22作用于掩膜板11的吸引力减小。

请参阅图2、7。在替代实施例中，支撑柱23两端分别与接触板21、磁性部22固定连接，即支撑柱23的端部与接触板21和磁性部22之间不存在相对运动。支撑柱23包括多节嵌套杆体231，各嵌套杆体231为中空结构并且内径不同，遵循较小内径的嵌套杆体231嵌入较大内径的嵌套杆体231的原则，实现各嵌套杆体231的依次嵌套。当从嵌套的嵌套杆体231中抽出部分嵌套杆体231时，即可实现支撑柱23的长度调节，进而调节接触板21和磁性部22之间的间距。支撑柱23还包括调节器232，调节器232与嵌套杆体231连接，用于控制从嵌套的嵌套杆体231中抽出部分嵌套杆体231，即实现支撑柱23的长度调节，进而调节接触板21和磁性部22之间的距离。当然，也可以通过人为从嵌套的嵌套杆体231中抽出部分嵌套杆体231的形式，实现支撑柱23的长度调节，在此不做限定。

当然，为保持调节后支撑柱23的长度，各嵌套杆体231上设置有与相邻嵌套杆体231配合固定相对位置的结构，其属于本领域技术人员的理解范畴，在此就不再赘述。

在另一替代实施例中，为实现对接触板21的贴合面211处的磁场强度的调节，即对磁性部22作用于掩膜板11的吸引力大小的调节，接触板21和磁性部22之间的间距固定，而磁性部22所产生磁场的强度可调(例如通过上述电控磁体的方式)，进而能够调节磁性部22作用于掩膜板11的吸引力大小。对应地，在接触板21贴合于掩膜板11之前，磁性部22所产生磁场的强度调节至较低水平，使得在接触板21贴合于掩膜板11之后的初始阶段，磁性部22作用于掩膜板11的吸引力较小，避免损坏掩膜板11，而随后逐渐增大磁性部22作用于掩膜板11的吸引力至目标大小，进而使接触板21吸附住掩膜板11。

需要说明的是，在接触板21贴合掩膜板11之前，接触板21、磁性部22和支撑柱23可以已完成装配，通过带动接触板21、磁性部22和支撑柱23整体移动来完成吸附拾取掩膜板11的动作。当然，接触板21、磁性部22和支撑柱23也可以采用分批安装的方式，即先将接触板21贴合掩膜板11后，再将支撑柱23安装于接触板21上，之后再将磁性部22通过支撑柱23和接触板21完成装配，在此不做限定。

综上所述，本发明所提供的掩膜板的搬运装置，其接触板远离磁性部的表面用于贴合掩膜板，掩膜板整面贴合于接触板上进行搬运，从而避免了多点真空吸附掩膜板所导致的对掩膜板平坦度的影响，因此能够保证掩膜板具备足够的平坦度，以满足后续蒸镀等工序的需求，提高蒸镀良率。并且，在磁性部所产生的磁场的作用下将掩膜板吸附于接触板上以进行搬运，通过磁力吸附掩膜板，实现掩膜板的高效拾取搬运，有利于提高掩膜板产品的生产效率。

请参阅图8，图8是本发明掩膜板的搬运方法一实施例的流程示意图。需要说明的是，本实施例所阐述的掩膜板的搬运方法是基于上述实施例所阐述的掩膜板的搬运装置，并且不局限于以下步骤：

S101：提供掩膜板和掩膜板框架；

在本实施例中，为制备掩膜板产品，例如CMM(共通型金属掩膜板)，就需要将掩膜板(例如CMM Sheet)搬运至包括Align Stage的掩膜板框架上，进而完成掩膜板产品的制备。其中，掩膜板能够被磁化，接受磁场力的作用，配合完成掩膜板的搬运作业。

S102：将接触板贴合于掩膜板上；

在本实施例中，先将接触板移动至接触掩膜板，并将接触板贴合于掩膜板上，使得掩膜板整面贴合于接触板上，掩膜板上各个位置均能够接受磁场力作用，使得掩膜板稳定吸附于接触板上，并且能够保证掩膜板的平坦度不受影响。

S103：利用磁性部吸引掩膜板，以使接触板吸住掩膜板；

在本实施例中，在接触板贴合掩膜板后，利用磁性部吸引带有磁体的掩膜板，具体地调节磁性部和接触板之间的间距，使得二者的间距调节至小于或等于预设间距，其中接触板和磁性部之间的间距优选地调节至等于上述预设间距，使得磁性部作用于掩膜板的吸引力大小控制在合理范围内。此时磁性部已通过接触板吸附住掩膜板。

其中，在接触板贴合于掩膜板之前，接触板和磁性部之间的间距大于预设间距，以保证磁性部和掩膜板之间具有足够的距离，避免磁性部作用于掩膜板的吸引力过大而损坏掩膜板。

S104：利用磁性部和接触板将掩膜板搬运至掩膜板框架上；

在本实施例中，在接触板吸住掩膜板后，利用磁性部和接触板将掩膜板搬运至掩膜板框架的Align Stage上进行对位，以进行后续掩膜板产品的制备工序，进而制得掩膜板产品。

此外，在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“层叠”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种掩膜板的搬运装置，其特征在于，所述搬运装置包括接触板、磁性部以及支撑柱，所述接触板和所述磁性部相对设置，所述接触板包括用于贴合掩膜板的贴合面，所述支撑柱连接所述接触板和所述磁性部并使得所述贴合面位于所述磁性部所形成的磁场内。

2.根据权利要求1所述的搬运装置，所述接触板的贴合面包括矩形状，所述贴合面的长大于或等于1800mm，宽大于或等于120mm。

3.根据权利要求1所述的搬运装置，其特征在于，所述磁性部上各个位置的磁场强度自所述磁性部的中部区域至所述磁性部的边缘区域逐渐减小。

4.根据权利要求3所述的搬运装置，其特征在于，所述磁性部包括板体以及阵列排布于所述板体上的多个磁性块，其中所述磁性块的分布密度自所述板体的中部区域至所述板体的边缘区域逐渐减小。

5.根据权利要求4所述的搬运装置，其特征在于，所述磁体为电控磁体。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的搬运装置，其特征在于，所述支撑柱包括丝杆，所述丝杆分别与所述接触板、所述磁性部螺纹配合并且所述丝杆上对应所述接触板、所述磁性部的螺纹纹路的走向相反。

7.根据权利要求1至5中任一项所述的搬运装置，其特征在于，所述支撑柱两端分别与所述接触板、所述磁性部固定连接，所述支撑柱包括多节嵌套杆体。

8.根据权利要求7所述的搬运装置，其特征在于，所述支撑柱还包括调节器，所述调节器与所述嵌套杆体连接，用于调节所述接触板和所述磁性部之间的距离。

9.一种掩膜板的搬运方法，其特征在于，所述搬运方法基于权利要求1至8任一项所述的搬运装置，所述搬运方法包括：

将接触板贴合于掩膜板上；

利用磁性部吸引所述掩膜板，以使所述接触板吸住所述掩膜板；

利用所述磁性部和所述接触板将所述掩膜板搬运至掩膜板框架上。

10.根据权利要求9所述的搬运方法，其特征在于，所述利用磁性部吸引所述掩膜板，以使所述接触板吸住所述掩膜板的步骤包括：

控制所述接触板和所述磁性部之间的间距小于或等于预设间距。