CN103130417A

CN103130417A - 一种电子产品玻璃面板的制造工艺

Info

Publication number: CN103130417A
Application number: CN 201110386216
Authority: CN
Inventors: 金龙
Original assignee: HANBAI PRECISION EQUIPMENT CO Ltd
Current assignee: HANBAI PRECISION EQUIPMENT CO Ltd
Priority date: 2011-11-29
Filing date: 2011-11-29
Publication date: 2013-06-05

Abstract

本发明公开了一种电子产品玻璃面板的制造工艺，其包括以下步骤：1)图形化转移，所述图形化转移包括以下步骤：1.1)双面贴感光抗蚀膜；1.2)曝光；1.3)显影；1.4)抗腐蚀性热处理；步骤2)化学蚀刻，所述化学蚀刻包括以下步骤：2.1)高速蚀刻；2.2)最终蚀刻；步骤3)去膜。本发明的电子产品玻璃面板的制造工艺可在不破坏玻璃本身强度的基础上对玻璃进行各种造型制造并保证其精度，且可有效提高生产效率，具有以下有益效果：1)本发明工艺可大幅度减少生产工序；2)大幅度提高生产效率和良率；3)大幅度降低生产成本，提高加工精度；4)提高化学化学钢化强度)和抗弯强度；5)有效保护ITO线路和丝印图案。

Description

一种电子产品玻璃面板的制造工艺

技术领域

本发明涉及一种玻璃产品的加工工艺，具有的说，涉及一种制造电子产品玻璃面板的工艺。

背景技术

随着技术和生活水平的提高，越来越多的手机，PDA(PersonalDigital Assistant)，汽车导航系统，MP4，上网本(Net Book)，如i-Pad等电子产品进入人们的日常生活。

为了携带方便，人们对这些电子产品提出轻、薄小化的要求，因此这些产品的设计大多采用了小型平面显示器(Flat Display)。

这些平面显示器的尺寸小、精度要求高，在加工技术上有较大的难度，所以过去普遍采用透光率较好、表面硬度较大、耐划伤的压克力(Acryl)、PET等高密度高分子材料制造。

但是塑料产品的硬度低，容易被划伤，使用时间长了发生拉伸变形现象，因此使用寿命较短。最近日本、韩国等推出表面铅笔硬度高达玻璃硬度的高分子新型电子材料，但其价格非常昂贵，很难推广。

为了使显示器产品更漂亮、使用寿命更长、透光率更高，现在普遍用玻璃产品。传统的玻璃加工工艺主要包括以下过程：1)把大片玻璃切割成小片(Scriber)、2)粗磨(Crude Grinding)、3)精加工(雕刻，Chamfering&Finish)、4)抛光(Polishing)或清洗、5)化学钢化(Chemical Strength)、6)抛光或清洗、7)丝印(Screen printing)、8)制作ITO线路和银浆电极电极、9)防指纹镀膜(AF Coating)、10)最终检查、11)装出货。

主要有以下几种：

1)用金刚石刀具切割后经粗磨，细磨(雕刻)、打孔等复杂的制作工艺制造：

切割刀具只能切割成方形，而且切割面非常锋利、参差不齐。为了使电子产品(含手机)外观更美，电子产品的设计者们面板设计成多种形状，多种曲线，有孔或有V形槽的形状。加工这类产品需要很长的研磨过程才能完成。最大问题是在加工过程中玻璃不仅多次受外部的物理性撞击使强度降低，而且产生的玻璃屑、磨料划伤或污染玻璃表面，严重时发生面崩，边崩，划伤导致报废。

2)激光切割工艺：

此工艺采用特殊的高热量激光，利用瞬间产生的高温熔化、切割玻璃。由于玻璃是透明体不容易吸收激光能量，所以只有在很大的能量下方可熔化玻璃。其熔切面凹凸不平表现为锯齿状。最大的问题是因高温产生的内应力，破坏或降低玻璃强度。

3)高压水抢切割(Water Jet)后经粗磨，细磨(雕刻)、打孔等复杂的制作工艺制造：

此工艺的最大优点是一次可切割多片玻璃(叠放)，而且切割成本低。但是切割面非常锋利、参差不齐，切割精度较差，。最大的问题是在加工过程中玻璃不仅多次受外部的物理性撞击使强度降低，而且产生的玻璃屑、磨料划伤或污染玻璃表面。在雕刻时同样产生崩边。

4)干式蚀刻工艺：

这是中国发明专利电子产品用玻璃的加工工艺(申请号：200910182566.X；公布号：CN 102020417)。该工艺具有很多优特点，在业界受到广泛的关注和应用，但存在以下问题：

1、蚀刻精度较差(200-300微米)；

2、蚀刻面较粗糙，需要雕刻，在雕刻时同样产生边崩或面崩；

3、蚀刻速度较慢；

4、无法切割深度化学钢化后(钾离子渗透深度大于20微米)的水合硅酸铝玻璃(Alumina Silicate Glass)，比如美国康宁(CORNING)公司的Gorilla系列玻璃，但可以切割旭硝子(ASAHI)公司的硅酸铝系列玻璃。

发明内容

为克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种可在不破坏玻璃本身强调的基础上对玻璃进行各种造型制造并保证其精度，且可有效提高生产效率的电子产品玻璃面板的制造工艺。

为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明通过以下技术方案实现：

一种电子产品玻璃面板的制造工艺，其包括以下步骤：

步骤1)图形化转移，所述图形化转移包括以下步骤：

步骤1.1)双面贴感光抗蚀膜：用自动或手动贴膜机对玻璃面板双面同时密贴感光抗蚀膜，用热压辊在3～5kg/cm²的压力、1～2m/min线速度和110～120℃的温度下把感光抗蚀膜密贴在玻璃面板表面，贴膜时保证感光抗蚀膜内无任何气泡；

步骤1.2)曝光：根据CAD或CAM数据制作曝光用底片，所述底片为胶片菲林或玻璃底片，然后通过双面平行光曝光或激光直接成像；

步骤1.3)显影：使用0.8～1.2％v/v浓度的碳酸钠溶液作为显影液，使用喷淋式水平显影机，显影点为45～50％，在玻璃面板的上、下面形成与底片上的图形1∶1对应的高精度保护膜图；

步骤1.4)抗腐蚀性热处理：将玻璃面板置入温度为130～180℃的热风烘箱中烘烤20～30min，或者，在紫外线烤箱中以紫外线能量为1492mj/cm²的状态下照射5～8min，或者在红外线紫外线混合烤箱中照射；

步骤2)化学蚀刻，所述化学蚀刻包括以下步骤：

步骤2.1)高速蚀刻：在水平喷淋式专用蚀刻机内进行双面高速蚀刻：速度为0～2m/min、温度为30～50℃、氢氟酸浓度为10～35％v/v、硫酸浓度为10～35％v/v；

步骤2.2)最终蚀刻：在水平喷淋式专用蚀刻机内进行双面最终蚀刻：速度为0～2m/min、温度30～50℃；氢氟酸浓度为5～20％v/v、硫酸浓度为5～20％v/v；

步骤3)去膜：使用浓度为1～30％v/v的氢氧化钠溶液或专用剥膜液去摸。

进一步的，在步骤2和步骤3之间根据客户的需求可以增加以下细雕刻和抛光工艺步骤。但由于利用本发明工艺做出来的玻璃产品不仅尺寸精确，而且蚀刻出来的边缘光滑、无任何边崩、面崩、划伤等不良，可能会取消全部或部分的精雕刻工艺，因为它的成本昂贵、低效率很低。

与现有技术相比，本发明的电子产品玻璃面板的制造工艺可在不破坏玻璃本身强调的基础上对玻璃进行各种造型制造并保证其精度，且可有效提高生产效率，具有以下有益效果：

1)发明工艺可大幅度减少生产工序；

2)大幅度提高生产效率和良率；

3)大幅度降低生产成本，提高加工精度；

4)提高化学钢化强度和抗弯强度；

5)有效保护ITO线路和丝印图案。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。本发明的具体实施方式由以下实施例及其附图详细给出。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1示出了本发明的电子产品玻璃面板的制造工艺一实施例的流程图。

图2示出了本发明的电子产品玻璃面板的制造工艺另一实施例的流程图。

具体实施方式

下面将参考附图并结合实施例，来详细说明本发明。

实施例1：

参见图1所示，一种电子产品玻璃面板的制造工艺，其包括以下步骤：

步骤1)图形化转移，所述图形化转移包括以下步骤：

用自动或手动贴膜机双面同时密贴感光抗蚀膜。本实施例工艺涉及到的感光抗蚀膜包括干膜(Dry film)和湿膜(LPR)两种。它们经抗腐蚀性处理后在玻璃表面形成高精度、高结合力、耐腐蚀的坚固保护膜(Mask)，防止化学药水腐蚀不该腐蚀的区域。

步骤1.2)曝光：根据CAD或CAM数据制作曝光用底片，所述底片为胶片菲林或玻璃底片，然后通过双面平行光曝光或激光直接成像(LDI)；具体过程如下：

根据CAD/CAM数据制作曝光用底片(菲林，Artwork Film)，再利用双面平行光曝机进行曝光(Exposure)。菲林制作环境和曝光环境的洁净度通常为2,000～10,000Class。菲林需要用专用设备制作。在良好的制作环境下上、下两个菲林的制作精度可控制在几个微米以内。菲林必须在曝光室放置一段时间后再使用。CCD定位系统利用上、下菲林的对位靶标精确对位，对位精度高达10微米以内，而且经曝光机的自动补偿把菲林的误差以中心为基准向四周分均匀散开来，使两个底片的实际对位精度高于上述误差。在化学蚀刻时根据药水流动性的差异和膜的结合力的不同不可避免第会出现渗蚀(Under Cut)或中间部位蚀刻缓慢的现象。因此在制作底片时根据蚀刻机的特性需要补偿菲林图案。曝光时光透过露光区～B照射到其下面的感光抗蚀膜上。被遮光区覆盖的区域不透光。根据感光膜的特性，被一定能量的光照射过的地方在显影(Developing)时被显影掉，露出底部的玻璃，而且在显影液中完全被溶化，在玻璃表面不会留下任何异物或膜屑。该感光膜(抗蚀剂)的另一个特性是，经抗腐蚀性处理后与玻璃的结合力非常大形完美又坚固的保护膜(Mask)。因此当用化学药水蚀刻时，药水不会渗透到膜下发生玻璃被蚀刻(Etching)或侧蚀(Under Cut)现象。利用平行光双面同时曝光技术，把菲林上的图形准确地转移到玻璃表面的保护膜上。因我们使用了平行光且双面同时曝光，所以虽然玻璃透光但不考虑光对上、下面的感光膜产生的相互干涉。曝光后必须在48小时之内完成显影。

步骤1.3)显影：使用0.8～1.2％v/v浓度的碳酸钠溶液作为显影液，使用喷淋式水平显影机，显影点为45～50％，在玻璃面板的上、下面形成与底片上的图形1∶1对应的保护膜图；具体过程如下：

使用喷淋式水平显影机显影后在玻璃的上、下面形成了与底片上的图形1∶1对应的保护膜图形。根据感光膜的特性，被一定能量的光照射过的地方在显影(Developing)时被显影掉，露出底部的玻璃，而且在显影液中完全被溶化，在玻璃表面不会留下任何异物或膜屑。

该感光膜(抗蚀剂)的另一个特性是，经抗腐蚀性处理后与玻璃的结合力非常大形完美又坚固的保护膜(Mask)。因此当化学药水蚀刻时，药水不会渗透到膜下发生玻璃被侧蚀(Under Cut)的现象。

步骤2)化学蚀刻，所述化学蚀刻包括以下步骤：

步骤2.1)高速蚀刻(H-Etching)：在水平喷淋式专用蚀刻机内进行双面高速蚀刻：速度为0～2m/min、温度为30～50℃、氢氟酸浓度为10～35％v/v、硫酸浓度为10～35％v/v；

步骤2.2)最终蚀刻(P-Etching)：在水平溢流式专用蚀刻机内进行双面最终蚀刻：速度为0～2m/min、温度30～50℃；氢氟酸浓度为5～20％v/v、硫酸浓度为5～20％v/v；

步骤3)去膜(Strip)：为了保护ITO线路和丝印图案，可在中性热水(温度60～80度，PH＝7)中浸泡几分钟后剥膜。

进一步的，在步骤2和步骤3之间根据客户的需求可以增加以下细雕刻和抛光工艺步骤。

进一步的，在步骤1之前还包括切割和检查工艺，工艺过程如下：

通常把1100x1000mmm的大片玻璃切割成370x470mm或其他尺寸。切割(Scriber)使用直径为2mm的金刚石刀具(Diamond Wheel)。因切割时在切割面会形成直径为100～200微米的崩边(Chipping)，因此图案的有效区域离切割边缘至少300μm以上，切割后用肉眼检查玻璃面板表面是否有划伤，面崩或气泡的表面不良现象。

进一步的，步骤3的之后还包括以下处理工艺，工艺过程如下：依次经过化学钢化、清洗或抛光、制作ITO线路和银浆电极和防指纹镀膜；在步骤1之前还包括切割和检查工艺，工艺过程如下：切割、化学钢化、制作ITO线路、丝印和制作银浆电极；在步骤3之后包括防指纹镀膜的工艺。

具体步骤如下：

把大片玻璃放入化学化学钢化炉中进行化学钢化。这样可大大提高化学钢化效率、降低化学钢化成本，而且在后续的工序中不必考虑因化学钢化带来的尺寸变化等问题。在300～350度下作ITO镀膜及ITO Sensor。同时丝印出导电油墨端点以便最终导通到丝印最外层表面与银浆电极连接(需要贯孔导通工艺)根据CAD设计图在大片玻璃上丝印产品图案的同时印出4个定位靶标，所以大幅度提高丝印效率和良率，降低制造成本。丝印顺序如下：丝印一层与第一道油墨颜色相同或接近的导电油墨(与ITO连线形成端点)-＞第一道丝印-＞2～5道丝印-＞银浆贯孔或导电油墨贯孔-＞银浆电极。在1～5道丝印时需要遮蔽(Masking)第一次印刷的导电油墨的端点位置，以便最后通过贯孔导通线路。

实施例2：

本实施例与实施例1中的每个具体步骤的实质操作内容相同，不同之处在于步骤的顺序不同，参见图2所示，一种电子产品玻璃面板的制造工艺，其包括以下步骤：

步骤1)图形化转移，所述图形化转移包括以下步骤：

步骤1.3)显影：使用0.8～1.2％v/v浓度的碳酸钠溶液作为显影液，使用喷淋式水平显影机，显影点为45～50％，在玻璃面板的上、下面形成与底片上的图形1∶1对应的保护膜图；

步骤1.4)抗腐蚀性热处理：将玻璃面板置入温度为130～180℃的热风烘箱中烘烤8～20min，或者，在紫外线烤箱中以紫外线能量为1492mj/cm²的状态下照射5～8min，或者在红外线紫外线混合烤箱中照射；

步骤2)化学蚀刻，所述化学蚀刻包括以下步骤：

步骤2.2)最终蚀刻：水平溢流式专用蚀刻机内进行双面最终蚀刻：速度为0～2m/min、温度30～50℃；氢氟酸浓度为5～20％v/v、硫酸浓度为5～20％v/v；

步骤3)去膜：使用浓度为1～30％v/v的氢氧化钠溶液浸泡软化后，利用去膜机械进行剥膜。

进一步的，在步骤2和步骤3之间根据客户的需求可以增加以下精雕刻或抛光工艺步骤。

切割、化学化学钢化、制作ITO线路、丝印和制作银浆电极。

进一步的，在步骤3之后包括防指纹镀膜的工艺。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种电子产品玻璃面板的制造工艺，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1)图形化转移，所述图形化转移包括以下步骤：

步骤1.3)显影：使用0.8～1.2％v/v浓度的碳酸钠溶液作为显影液，使用喷淋式水平显影机，显影点为45～50％，在玻璃面板的上、下面形成与底片上的图形1∶1对应的保护膜图形；

步骤2)化学蚀刻，所述化学蚀刻包括以下步骤：

步骤2.2)最终蚀刻：在水平溢流式专用蚀刻机内进行双面最终蚀刻：速度为0～2m/min、温度30～50℃；氢氟酸浓度为5～20％v/v、硫酸浓度为5～20％v/v；

步骤3)去膜：使用浓度为1～30％v/v的氢氧化钠溶液或专用剥膜液在水平式剥膜机内剥膜。

2.根据权利要求1所述的电子产品玻璃面板的制造工艺，其特征在于：在步骤2和步骤3之间根据客户的需求可以增加以下细雕刻和抛光工艺步骤。

3.根据权利要求1或2所述的电子产品玻璃面板的制造工艺，其特征在于，在步骤1之前还包括切割和检查工艺，工艺过程如下：

切割使用直径为2mm的金刚石刀具，图案的有效区域离切割边缘至少300μm以上，切割后用肉眼检查玻璃面板表面是否有划伤，面崩或气泡的表面不良现象。

4.根据权利要求3所述的电子产品玻璃面板的制造工艺，其特征在于，步骤3的之后还包括以下处理工艺，工艺过程如下：

依次经过化学钢化、清洗或抛光、制作ITO线路和银浆电极和防指纹镀膜。

5.根据权利要求1或2所述的电子产品玻璃面板的制造工艺，其特征在于，在步骤1之前还包括切割和检查工艺，工艺过程如下：

切割、化学钢化、制作ITO线路、丝印和制作银浆电极。

6.根据权利要求5所述的的电子产品玻璃面板的制造工艺，其特征在于，在步骤3之后包括防指纹镀膜的工艺。