一种导电栅的制造系统和制造方法技术方案

本发明专利技术公开了一种导电栅的制造系统和制造方法。所述方法包括：在基板的正面印刷第一组条纹；对所述第一组条纹进行烧结形成第一组导电条纹；根据所述第一组导电条纹的位置确定需要打孔的位置；在所述位置上钻孔，向所述孔的内壁上沉积金属，并烧结沉积的金属。由于上述方法采用连续印刷技术，保证制作的第一组条纹在长程上的高度均匀和高度重复，制造过程简单，生产效率高。此外，由于导电条纹在打孔前形成，可以避免有严格要求的导电条纹的位置受到孔位置的制约。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及位移检测技术，特别涉及。技术背景位移检测技术是将物体在空间的位移量转化为光信号或电信号，通过测量该光信号或电信号来达到检测空间位移量的目的。位移检测技术通常会使用到一种叫做栅的器件，它通常提供准确的位移参考信息。栅是将一组同质的元件平行地、有规则间隔地布置在基体上构成的器件。光栅尺提供给光学读取器件精确的位移参考信号。光栅通常是在玻璃或石英表面上刻划出有规则间隔的槽而形成的，也有在钢带表面制作的有规则间隔的槽而形成。玻璃、 石英或钢带光栅的制造方法是将带有图样的光掩膜覆盖在基板上，再对基板进行蚀刻产生凹槽。由于受到光掩膜尺寸的限制，光栅的长度不可能很长。如果一段一段地生产光栅，再将多段光栅拼接在一起时，在结合处很容易发生空间周期偏差，从而影响位移检测的精确性。因此，按照上述方法制造的光栅无法在长距离位移检测的场景下应用。导电栅尺提供给电子读取器件精确的位移参考信号。导电栅则是由一组导电区域和不导电区域按照固定间隔相间排列组成，相邻的一个导电区域和一个不导电区域构成一个物理周期。例如，导电栅可以由金属条和填充在其间的绝缘条组成。图1为一种用于位移检测系统的导电栅的结构示意图。如图1所示，所述导电栅包括绝缘基板102、及其上承载的双面电路。在绝缘基板102的正面，具有固定周期间隔的纵向的导电条104和其间的非导电性区域，一个导电条与一个物理周期的填充比为 20%-80%。其中，导电条104与绝缘基板102的长边垂直。为了提供精确的位置参考信号，导电条104必须被精确地放置在可测量的长度范围内预定的、具有固定间隔的位置上。 在绝缘基板102的背面，多条，比如2至12条，与绝缘基板的长边平行的导电条106横向排列。由于进行位移检测时，需要纵向导电条104发出不同的载波信号，例如差分载波信号， 就需要将这些导电条104与绝缘基板102背面的导电条106分别进行连接。因此，在正面纵向条纹与反面的横向导电条的交叉位置上制作导电孔(也称为过孔)108来连接绝缘基板102正面的导电条104和绝缘基板102背面的导电条106。基本上，每个纵向条纹必须仅与某一根横向导电条连接，过孔位置形成的图案在整个测量长度上是唯一的。导电栅可以利用现有的制造印刷电路板(PCB)的方法来制造。现有技术中制造PCB的过程主要包括以下几个步骤。一、按照设计，在基板的预定位置打出若干孔。二、通过电镀使孔的内壁镀上金属形成过孔，使过孔连接基板的正面和背面。由于电镀的过程采用的是非选择性的金属沉积法，所以整条基板表面也覆盖上了一层金属箔。三、图形制作过程。图2为现有技术中制造PCB过程中图形转移技术的示意图。如图2所示，一片基板220首先附上一层感光的干膜，根据其上的对齐记号与光掩膜板210对齐，并抽出其间的空气保证掩模板与干膜紧密接触。利用紫外光透过光掩模板210照射该基板220，经过曝光发生的光化学反应，光掩膜板210上的图样被紫外固化到基板210表面的感光干膜上。对于尺寸较大的基板，曝光过的区域220被移出曝光区域，待加工的区域230被移进曝光区域重复上述步骤就可以在大尺寸基板上生成多个电路的图样。四、通过刻蚀技术，未受紫外曝光过的干膜被显影掉暴露出铜箔，被紫外光照射过的干膜则覆盖在基板上。所以，通过化学腐蚀就可以形成铜线条的电路图案，最后，再全部去除残留的干膜。但是，利用上述方法制造不出纵向条纹高度重复的长距离导电栅，有以下几点原因首先，由于紫外光照射范围有限，光掩模板的尺寸也有限，需要采用拼接方法制作长距离的周期条纹。在制造用于长距离位移检测的导电栅时，由于纵向导电条的位置精确性要求很高，对基板的拼接技术要求也会很高。相邻两张基板之间很容易发生连接误差，长距离下，导电栅上的导电条的位置精确性很难得到保证，严重影响了位移测量在该处的精度。其次，由于各种复杂的过程参数的影响，例如电镀金属溶液的密度、温度和浓度等，很难保证整张基板在过孔电镀时能够镀上厚度均勻的金属箔。因此，基板不同位置镀上的金属箔的厚度也有差别。由于基板上的金属箔厚度不一，刻蚀需要的时间也不同。但只能选择刻蚀最厚的金属箔所需的时间，对金属箔较薄的部分的就会过度刻蚀，导致刻蚀出的铜条的宽度变窄，与厚度较大部分的铜条的宽度不一致。导电条宽度、厚度不一致会影响导电条的电阻，也会使得导电条发出的信号受到影响，最终影响位移检测的精度。再次，在后续生成电路的时候需要将电路图形与先钻的过孔对齐。在制造用于长距离位移检测的导电栅时，由于纵向导电条的位置精确性要求很高，在钻孔时，需要孔的位置非常精确，对生产工艺的要求非常高，因此提高了生产成本。综上所述，在需要进行长距离位移检测的应用场景下，要求导电栅的长度较长，一般大于1米。而目前还没有一种低成本的制造长度较长的导电栅的方法。
技术实现思路
由于现有技术无法满足长距离位移检测的应用场景下对导电栅的要求，本专利技术实施例提供一种导电栅的制造方法，可以以低成本制造长度较长的导电栅。本专利技术实施例还提供一种导电栅的制造系统，可以以低成本制造长度较长的导电栅。本专利技术实施例提供的一种导电栅的制造方法包括在基板的第一面印刷出第一组条纹；对所述第一组条纹进行烧结；根据所述第一组条纹的位置确定需要打孔的位置；在所述确定的位置上钻孔；以及向所述孔的内壁沉积金属，并烧结所述沉积的金属。本专利技术实施例提供的一种导电栅的制造系统，该制造系统用于实施上述导电栅的制造方法。本专利技术实施例还提供一种导电栅的制造系统，该系统包括一个滚筒，用于在基板的第一面用导电墨水印刷出第一组条纹；定位打孔设备，用于根据所述第一组条纹的位置确定需要打孔的位置，并在所述确定的位置上钻孔；沉积设备，用于在所述孔的内壁上沉积金属；以及烧结设备，用于烧结所述第一组条纹以及所述沉积的金属。根据本专利技术实施例，由于基板在印刷纵向条纹前没有进行过其它加工，例如打孔， 因此就不需要参考先前基板上做好的元件的位置来确定纵向条纹的位置，从而避免了先前步骤中的不精确因素影响纵向导电条纹位置的精确性，并且避免了精确定位孔的高成本。附图说明图1为一种用于位移检测系统的导电栅的结构示意图2为现有技术中制造PCB过程中紫外固化方法的示意图3a为本专利技术的一个实施例提供的一种导电栅的制造方法的流程图北为本专利技术的另一个实施例提供的一种导电栅的制造方法的流程图4为本专利技术一个实施例中采用滚筒印刷纵向条纹和烧结过程的示意图5为本专利技术一个实施例中提供的一种导电栅的制造系统的结构示意图。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下举实施例，并参照附图， 对本专利技术进一步详细说明。图3a为本专利技术的一个实施例提供的一种导电栅的制造方法的流程示意图，主要包括以下步骤。步骤310 在基板的第一面印刷出第一组条纹。本实施例中，该第一组条纹例如可以基本垂直于基板的长边，也可以与基板的长边成一特定角度。步骤320 对该第一组条纹进行烧结。步骤330 根据第一组条纹的位置确定需要打孔的位置。步骤340 在确定的位置上钻孔。步骤350 向孔的内壁沉积金属。步骤360 烧结沉积的金属。本实施例中步骤320和步骤360可以为同一个步骤，也即一次性的对内壁上沉积的金属和第一组条纹进行烧结。若步骤320与步骤360为两个步骤，则其先本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：杨艺榕，杜昭辉，林燕凌，
申请(专利权)人：西门子公司，
类型：发明
国别省市：