CN105517335B - 一种触控屏线路板 - Google Patents
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Abstract
本发明揭示一种触控屏线路板，包括基材层、溅镀层和保护层；所述溅镀层沉积在基材层上，保护层覆在溅镀层上；所述基材层的材料是玻璃或聚合物，所述溅镀层的材料是铜合金，所述保护层的材质是金属或金属氧化物，所述溅镀采用脉冲电源进行，操作电压介于400伏特至700伏特之间。上述线路板使用了比ITO透明电极相对廉价的导电材料并且具有特定设计的电路图，具有高抗冲击性和低总电阻的性能，因而具有高可视度以及成本竞争力。
Description
技术领域
本发明属于触控屏应用技术领域，具体涉及一种触控屏线路板。
背景技术
随着社会发展和科学技术的突飞猛进，人类对功能材料的需求日益迫切。新的功能材料已成为新技术和新兴工业发展的关键。显示器、触控屏、半导体、太阳能等产业的发展，促使一种新的功能材料——透明导电氧化物薄膜，TCO (transparent conductingoxide)诞生和发展。所谓透明导电薄膜是指一种薄膜材料在可见光范围内的透光率达到80％以上，而且导电性高，比电阻值低于1x10-3Ω.cm。例知Au、Ag、Pt、Cu、Rh、Pd、Al、Cr等金属，在形成3-15nm 厚的薄膜时，都具有某种程度的透光性，都曾应用于透明薄膜电极。但这些金属薄膜对光的吸收太大，硬度低且稳定性差，因此渐渐发展成以金属氧化物为透明导电薄膜材料为主，这类薄膜具有禁带宽、可见光谱区光透射率高和电阻率低等共同光电特性，在太阳能电池、平面显示、特殊功能窗口涂层及其它光电器件领域具有广阔的应用前景。其中制备技术最成熟、应用最广泛的当属In2O3基(In2O3：Sn简称ITO)薄膜。
在大尺寸的触控屏、液晶电视及薄膜光电池的发展中透明导电膜(TCO)在大面积的导电性及透光度是关键，且TCO的透光度及导电性一定程度影响电池的转换效率及触控屏的反应速率，目前氧化铟系列透明导电膜仍存在可见光及长波长区域透光度较低及低温镀膜电性不佳等问题，需要热处理才能获得较佳的电性。由于传统的ITO(90%氧化铟)薄膜设计需在较高的温度镀膜才能达到较佳的导电性，不利于可挠性基材的使用，且氧化铟价格高昂，如何降低使用量也是关键。另外，在传统的电极与导线方面大都使用纯铝及纯银等材料，通过溅镀或者丝网印刷等方式形成所需的薄膜导线与薄膜电极，但纯银及纯铝材料耐候性较差，在使用过程中容易因热产生电子迁移，长期使用过程中薄膜易产生异常突起或者断线，造成组件的寿命降低。如何延长薄膜导线与电极的寿命及降低生产成本，也是扩大运用的重要关键。
发明内容
本发明的目的是为了简化现有技术的产品，以铜取代ITO，将铜直接溅镀在基材上，制成线路板。
为了实现以上目的，本发明通过以下技术方案实现：
一种触控屏线路板，包括基材层、溅镀层和保护层；所述溅镀层沉积在基材层上，保护层覆在溅镀层上；所述基材层的材料是玻璃或聚合物，所述溅镀层的材料是铜合金，所述保护层的材质是金属或金属氧化物，所述溅镀采用脉冲电源进行，操作电压介于400伏特至700伏特之间。
进一步，所述基材层的材料是PET（聚对苯二甲酸乙二醇酯）、PI（聚酰亚胺）、PC（聚碳酸酯）、PMMA（聚甲基丙烯酸甲酯）、COC（环烯烃共聚物）、TCA（三醋酸纤维素）或蓝宝石。
进一步，所述溅镀层分布网状铜导体，所述铜导体的宽度小于4微米，各铜导体相互间隔50-100微米。
进一步，所述基材层的厚度为15-250微米，优选25-75微米。
进一步，所述溅镀层的厚度为0.03-1.5微米 ，优选0.05-0.5微米。
进一步，所述保护层厚度为所述溅镀层厚度的30-40%。
本发明的触控屏线路板使用了比ITO 透明电极相对廉价的导电材料并且具有特定设计的电路图，具有高抗冲击性和低总电阻的性能，因而具有高可视度以及成本竞争力。
附图说明
图1为本发明触控屏线路板的结构示意图。
其中，1.基材层，2.溅镀层，3.保护层。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。
参见图1，本发明的触控屏线路板，包括基材层、溅镀层和保护层；所述溅镀层沉积在基材层上，保护层覆在溅镀层上；所述基材层的材料是玻璃或聚合物，所述溅镀层的材料是铜合金，所述保护层的材质是金属或金属氧化物，所述溅镀采用脉冲电源进行，操作电压介于400伏特至700伏特之间。
本发明的触控屏线路板制备工艺主要包括下述步骤：
1、选择电路板基材：玻璃、PET（聚对苯二甲酸乙二醇酯）、PI（聚酰亚胺）、PC（聚碳酸酯）、PMMA（聚甲基丙烯酸甲酯）、COC（环烯烃共聚物）、TCA（三醋酸纤维素）或蓝宝石。
选择靶材：铜合金，纯度佳，质地匀，无气泡，表面平整光洁。
2、溅镀：溅镀基材，该工艺要求真空度在1×10-3Torr左右，即1.3×10-3Pa的真空状态下充入惰性气体氩气(Ar)，并在塑胶基材或玻璃(阳极)和金属靶材(阴极)之间施加高压直流电，由于辉光放电(glow discharge)产生荷电粒子轰击靶材表面，使其溅射出进入气相（即靶材进入气相，进行轰击），产生等离子体，等离子体将金属靶材的原子轰出，沉积在塑胶基材上。本申请中，是将金属材料铜通过溅镀的方式附着在电路板基材板表面，溅镀层的厚度约为0.03~1.5μm，溅镀可采用常规的溅镀工艺。采用溅镀的目的有以下3点：
（1）、如果直接采用化学镀膜工艺将铜线路电镀到基板上，铜材附着力不够，无法通过热冲击试验，存在可靠性的问题，而采用溅镀方式的可靠性较高，试验证明通过溅镀后，电镀线路可以通过热冲击试验。
（2）、溅镀的金属在电镀过程中可以起到导电作用；这种方式的电路板无需额外设计电镀引线，有助于减小走线面积，实现产品的小型化。
（3）、基材板表面的溅镀金属层可以在受到热冲击时起到缓冲的作用。
3.在溅镀层表面覆保护层。
实施例1
上述的触控屏线路板，其中所述基材层为PET，厚度为20微米，所述溅镀层厚度为0.05微米，所述保护层是铜，厚度为0.02微米；所述溅镀层分布网状铜导体，所述铜导体的宽度小于4微米，各铜导体相互间隔50微米，所述溅镀采用脉冲电源进行，操作电压400伏特。
实施例2
上述的触控屏线路板，其中所述基材层为PET，厚度为200微米，所述溅镀层厚度为1.5微米，所述保护层是不锈钢，厚度为0.5微米，所述溅镀层分布网状铜导体，所述铜导体的宽度小于4微米，各铜导体相互间隔100微米，所述溅镀采用脉冲电源进行，操作电压700伏特。
实施例3
上述的触控屏线路板，其中所述基材层为PI，厚度为50微米，所述溅镀层厚度为0.5微米，所述保护层厚度为0.15微米，所述溅镀层分布网状铜导体，所述铜导体的宽度小于4微米，各铜导体相互间隔75微米，所述溅镀采用脉冲电源进行，操作电压550伏特。
实施例4
上述的实施例1的触控屏线路板，不同之处在于所述基材层为PC，厚度为50微米，所述溅镀层厚度为0.5微米，所述保护层厚度为0.15微米，所述溅镀采用脉冲电源进行，操作电压600伏特。
实施例5
上述的实施例2的触控屏线路板，不同之处在于所述基材层为PMMA，厚度为50微米，所述溅镀层厚度为0.5微米，所述保护层厚度为0.15微米，所述溅镀操作电压500伏特。
实施例6
上述的实施例2的触控屏线路板，不同之处在于所述基材层为TCA，厚度为50微米，所述溅镀层厚度为0.5微米，所述保护层厚度为0.15微米。
实施例7
上述的实施例3的触控屏线路板，不同之处在于所述基材层为蓝宝石，厚度为20微米，所述溅镀层厚度为0.05微米，所述保护层厚度为0.02微米。
实施例8
上述的实施例3的触控屏线路板，不同之处在于所述基材层为玻璃，厚度为20微米，所述溅镀层厚度为0.05微米，所述保护层厚度为0.02微米。
本发明解决了目前精密线路板的制作受制于铜箔基材的问题，其制作方式不受基材铜箔厚度的影响，制作指定厚度，例如制作10μm的线路时，可将铜材厚度控制在9~11μm，公差为10%。特别是在目前铜材普遍较厚的情况下，通过本发明的溅镀方式更有利于精密线路板的设计和实施。
最后应当说明的是，以上实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制。所属领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本发明技术方案的精神，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。
Claims (6)
1.一种触控屏线路板的制备方法，其特征在于，所述触控屏线路板包括基材层、溅镀层和保护层；所述溅镀层沉积在基材层上，保护层覆在溅镀层上；所述基材层的材料是玻璃或聚合物，所述溅镀层的材料是铜，所述保护层的材质是金属或金属氧化物；所述制备方法包括以下步骤：
1）选择电路板基材玻璃或聚合物和靶材铜；
2）将靶材铜通过溅镀工艺在基材层上沉积溅镀层；
3）在溅镀层表面覆保护层；
所述溅镀工艺采用脉冲电源进行，操作电压介于400伏特至700伏特之间；所述溅镀层分布网状铜导体，所述铜导体的宽度小于4微米，各铜导体相互间隔50-100微米；所述保护层厚度为所述溅镀层厚度的30-40%。
2.根据权利要求1所述触控屏线路板的制备方法，其特征在于，所述基材的材料是PET（聚对苯二甲酸乙二醇酯）、PI（聚酰亚胺）、PC（聚碳酸酯）、PMMA（聚甲基丙烯酸甲酯）、COC（环烯烃共聚物）、TCA（三醋酸纤维素）或蓝宝石。
3.根据权利要求1所述触控屏线路板的制备方法，其特征在于，所述基材层的厚度为15-250微米。
4.根据权利要求1所述触控屏线路板的制备方法，其特征在于，所述基材层的厚度为25-75微米。
5.根据权利要求1所述触控屏线路板的制备方法，其特征在于，所述溅镀层的厚度为0.03-1.5微米。
6.根据权利要求1所述触控屏线路板的制备方法，其特征在于，所述溅镀层的厚度为0.05-0.5微米。
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