CN109128513B

CN109128513B - 一种盲孔的加工方法

Info

Publication number: CN109128513B
Application number: CN201810981764.1A
Authority: CN
Inventors: 周群飞; 吕方君
Original assignee: Lens Technology Changsha Co Ltd
Current assignee: Lens Technology Changsha Co Ltd
Priority date: 2018-08-27
Filing date: 2018-08-27
Publication date: 2020-09-29
Anticipated expiration: 2038-08-27
Also published as: CN109128513A

Abstract

本发明提供一种盲孔的加工方法，包括：丝印盲孔图文，在基板的反面上采用第一油墨丝印对基板起到保护作用的盲孔图文；第二步：喷涂，在基板上丝印有盲孔图文的一面进行喷涂，形成具有功能性的喷涂油墨层；第三步：激光加工，采用激光加工设备在基板反面上盲孔图文对应位置进行激光加工制作盲孔；第四步：清洗，采用清洗溶液清洗得到带盲孔的基板。本发明通过在基板上先丝印对基板起到保护作用的盲孔图文，再在丝印盲孔图文上喷涂具有功能性的喷涂油墨层，再通过激光进行盲孔制作，最后通过能够溶解深色油墨的清洗溶液进行清洗，既能充分发挥激光雕刻的作用，又能降低油墨的残留，提高盲孔制作质量，进而提高产品的光学性能。

Description

一种盲孔的加工方法

技术领域

本发明涉及激光加工技术领域，特别地，涉及一种盲孔的加工方法。

背景技术

近几年由于电子产品的飞速发展，所有科技不断人性化，在电子产品玻璃盖板上IR、LED、Icon、RGB盲孔的光学要求也更加强大。

目前，想用丝印、移印的方法在3D盖板上做出盲孔还没有成熟的工艺，用爆光显影方法成本太高，良率也不理想，所以用喷涂后再镭雕工艺做出功能性盲孔更加常见，再丝印相对应的光学油墨来达到电子产品光学上的功能要求。而镭雕的工作原理又限制了其工艺的最终产品质量。

现有技术中，在3D光学玻璃在喷涂白色或其他浅色涂料，再采用激光加工工艺进行打出盲孔得到带盲孔的玻璃产品。此种方法盲孔上会有油漆残留，盲孔的红外线透光率很难达到85％以上，最终影响产品的功能。

因此，开发一种工艺精简、能工业化生产、制作出的盲孔能满足红外透光率的要求且良率高的加工方法具有重要意义。

发明内容

本发明的目的在于提供一种盲孔的加工方法，具有工艺精简、能工业化生产、制作出的盲孔能满足红外透光率的要求且良率高的特点。

一种盲孔的加工方法，包括以下步骤：

第一步：丝印盲孔图文，具体是：在基板的反面上采用第一油墨丝印对基板起到保护作用的盲孔图文；

第二步：喷涂，具体是：在基板上丝印有盲孔图文的一面进行喷涂，形成具有功能性的喷涂油墨层，喷涂的油墨由第二油墨和稀释剂混合而成，且稀释剂能溶解第二油墨而不能溶解第一油墨；

第三步：激光加工，具体是：采用激光加工设备在基板反面上盲孔图文对应位置进行激光加工制作盲孔；

第四步：清洗，具体是：将激光加工好的基板放入清洗设备的清洗溶液中进行清洗得到带盲孔的基板，所述清洗溶液仅能溶解第一油墨。

通过在基板上丝印对基板其保护作用的盲孔图文，再喷涂功能性喷涂油墨层，再通过激光进行盲孔制作，最后通过清洗溶液进行清洗，得到带有盲孔的基板。盲孔图文对基板起到保护作用，防止后激光加工对基板造成损伤而影响产品质量；功能性喷涂油墨层的设计根据实际需求设计，满足不同的功能性需求，如在透明的基板上做出带透光盲孔的产品；清洗溶液能够很好地溶解第一油墨(仅能溶解第一油墨而不溶解第二油墨)，能杜绝盲孔处第一油墨的残留，提高盲孔制作质量，进而提高产品的性能(尤其是光学性能)。第一油墨优选深色油墨(包含黑色油墨以及其他深颜色的油墨)，可从现有技术中获得)，第二油墨优选浅色油墨(包含白色油墨以及其他浅颜色的油墨)，可从现有技术中获得。

以上技术方案中优选的，所述第一油墨为能有效吸收光能的油墨，第一油墨的吸光度为5％-90％，且所述第一油墨在基板上的附着力为0B-1B。第一油墨能够有效吸收光能，有助于激光加工；第一油墨在基板上的附着力适当，便于加工，第一油墨层的附着力如果太小，不便于保持盲孔图文的精准位置；第一油墨层的附着力太大，不便于后续的清洗，可能导致第一油墨在盲孔处的残留，影响产品质量。

以上技术方案中优选的，盲孔图文的形状与盲孔在垂直于其中心轴线的平面上的横截面轮廓线相同；盲孔图文的大小比激光加工盲孔实际尺寸小0.05-0.08mm，优选0.06-0.08；丝印盲孔图文的印刷位置误差在±0.05mm以内，优选，印刷位置误差在±0.02mm以内。丝印盲孔图纹和激光加工盲孔实际尺寸的精准度越高，激光加工的效果越好。

以上技术方案中优选的，喷涂的油墨由第二油墨和稀释剂按照1-3：5-50的质量配比；喷涂的次数为2-10，且喷涂油墨层的总厚度为0.01-0.50mm，优选0.15-0.20mm；喷涂油墨层的总厚度偏差不超过±0.08mm。喷涂油墨层的厚度均匀性越好，激光加工后盲孔的尺寸越精准，盲孔的质量越高。

以上技术方案中优选的，激光加工采用激光加工机进行，激光的能量大小以不伤害基板为准。激光加工过程中既不能损伤基板，又满足雕刻所丝印的深色油墨层以及喷涂的浅色油墨，实现盲孔的高质量加工。若加工过程中对基板造成损伤，盲孔的质量不高，导致整个产品的性能下降。

以上技术方案中优选的，激光加工采用CO₂激光，波长为10.6μm-15μm，离焦量为20mm-50mm，辐照时间10-30s，功率为25-45W。还可以根据实际需求采用其他类型的激光以及激光加工参数，满足基板上盲孔的制作为准，参数数据选择太低，不便于制作盲孔，参数数据太高，制作盲孔的过程中可能对基板等造成损害。激光加工的参数由深色油墨、浅色油墨以及基板的材质三者共同决定，根据不同的实际需求，采用不同的选择。

以上技术方案中优选的，所述清洗设备为超声波清洗机，清洗过程中：电流为1.2-1.8安培，清洗温度为60℃-65℃，清洗时间为60-90秒；清洗溶液为中性清洗溶液。清洗的目的是清除掉深色油墨层，确保盲孔部位的清洁度，提高盲孔的质量。

以上技术方案中优选的，还包括丝印IR油墨，具体是：还包括丝印功能性油墨层，具体是：将带盲孔的基板上的盲孔处丝印能85％以上透过红外光的功能性油墨层，即得带有功能性盲孔的基板。此处的功能性油墨可以是IR油墨，还具有是别的功能性油墨，按需丝印即可。此处优选的：丝印IR油墨，主要功能是生物识别能力，如：摄像人脸捕捉、自动对焦、接电话靠近耳边自动熄屏、根据环境光线亮度其显示屏亮度自动调节等。

丝印功能性油墨后，得到具有功能性盲孔的基板，实用性强。

以上技术方案中优选的，在清洗之前还包括擦拭步骤，具体是：采用擦拭剂将激光加工好的基板上的盲孔内残留的油墨进行擦除。

以上技术方案中优选的，所述第一油墨为水性油墨，所述第二油墨为油性油墨，所述擦拭剂为水；

或者是，第一油墨为油性油墨，第二油墨为水性油墨，所述擦拭剂为有机溶剂。

应用本发明的技术方案，效果是：

1、通过在基板上丝印对基板其保护作用的盲孔图文，再喷涂功能性喷涂油墨层，再通过激光进行盲孔制作，最后通过清洗溶液进行清洗，得到带有盲孔的基板。盲孔图文对基板起到保护作用，防止激光加工对基板造成损伤而影响产品质量；功能性喷涂油墨层的设计根据实际需求设计，满足不同的功能性需求，如在透明的基板的整面上喷涂油墨，做出带透光盲孔的产品(盲孔是后续加工出来的)；清洗溶液能够很好地溶解第一油墨(仅能溶解第一油墨而不溶解第二油墨)，能杜绝盲孔处第一油墨的残留，提高盲孔制作质量，进而提高产品的性能(尤其是光学性能)。本发明优选在盲孔上丝印IR油墨，最后所得带有功能性盲孔的玻璃面板的IR(红外线)透光率均可达85％以上，且产品良率达98％以上。

2、本发明在丝印盲孔图文、喷涂、清洗等步骤中采用的油墨类型和稀释剂的类型非常关键，具体是：丝印盲孔图文的第一油墨，对基板具有保护作用，确保激光加工的效果；第二油墨和第一油墨不相互影响，保证丝印盲孔区域油墨的完整，且后续激光加工做好准备；清洗过程中清洗溶液的选择非常关键，以能洗净玻璃盲孔区域的残留油墨与擦拭后的灰尘为准。

3、本发明激光加工过程中的参数控制原则是：要以激光不损伤玻璃的同时又尽量满足可以雕刻丝印深色油墨层与喷涂的浅色油墨层为标准，如果两都不可同时满足则首先满足不损伤玻璃为上，不同的产品与激光加工设备不同而设备工作参数就有差异。可通过调整激光加工设备的工作方式等方式进行调校。在丝印盲孔图文后，最好也准备好激光加工的位置尺寸(确保激光加工的位置与丝印油墨区域尽量一致)，防止喷涂后因看不见丝印盲孔图文位置而影响激光加工的精准度。

4、本发明在清洗前，还包括擦拭过程，擦拭主要针对激光加工后的盲孔进行，主要是擦拭残留的盲孔区域油墨，为提高最终的红外透光率做保障。擦拭溶剂的选择要以丝印的第一油墨的特性为参考(如：所述第一油墨为水性油墨，所述第二油墨为油性油墨，所述擦拭剂为水；或者是，所述第一油墨为油性油墨，所述第二油墨为水性油墨，所述擦拭剂为有机溶剂)，提高盲孔处的洁净度，进而提高盲孔的性能。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，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是实施例1的盲孔加工的流程简图。

除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照实施例，对本发明作进一步详细的说明。

具体实施方式

以下结合具体实施例对本发明的方案进行详细说明，但是本发明可以根据权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。

实施例1：

一种盲孔的加工方法，主要适用于2D、2.5D、3D所有电子产品玻璃盖板表面的盲孔加工，此基板上的盲孔：红外线波长750nm-950nm，AVG值＞87％。加工方法详见图1，具体包括以下步骤：

1、丝印盲孔图文，具体是：在玻璃基板的反面上采用第一油墨丝印图文，图文的形状与盲孔在垂直于其中心轴线的平面上的横截面轮廓线相同(即激光雕刻盲孔位置、形状大小与丝印图文尽可能一致)；所述第一油墨为水性的黑色油墨(采用现有技术中的黑色油墨，直接购买得到)。采用现有的丝印工艺进行印刷，丝印黑色油墨层的厚度为3-10um，优选3-6um。盲孔图文的大小比激光加工盲孔实际尺寸小0.05-0.08mm，优选0.06-0.08；丝印盲孔图文的印刷位置误差在±0.05mm以内，优选，印刷位置误差在±0.02mm以内。所述第一油墨为能有效吸收光能的油墨，第一油墨的吸光率为5％-90％，且所述第一油墨在基板上的附着力为0B-1B。此处第一油墨可分为两种：a、第一种为高吸光能油墨，吸光能率为60％以上，吸能率越高越好，(比如黑色油墨吸能率80％以上)；b、第二种为低吸光油墨，吸光能率20％以下，在激光雕刻过程中不会被雕刻掉，从而起到保护玻璃不被激光损伤的作用，(如水性可剥胶油墨)但要与后工序清洗液有良好的溶解性。因此，第一油墨可根据实际情况选择。

2、喷涂，具体是：在玻璃基板上丝印盲孔图的一面上进行喷涂，形成喷涂油墨层(即盲孔图文和喷涂油墨层都在玻璃基板的反面上制作)，喷涂的油墨为由第二油墨和稀释剂按照1-3：5-50的质量配比混合而成，优选1：10-30，更优选优选1：15-20，进一步优选1：16-18；稀释剂能溶解第二油墨而不能溶解第一油墨；所述第二油墨为油性的白色油墨(采用现有技术中的白色油墨，直接购买得到)，所述稀释剂为有机溶剂，如乙醇、异丙醇、正丁醇、醋酸乙酯、醋酸丁酯、甲苯、二甲苯、环己酮、丙酮、甲乙酮等中的至少一种。喷涂的次数为2-10次，优选3-6次，且喷涂油墨层的总厚度为0.01-0.50mm，优选0.01-0.20mm；总厚度误差不超过度0.08mm，优选不超过±0.02mm。喷涂油墨配比与喷涂次数还可以根据实际需求采用其他的参数，因不同油墨配比是可以不同的，同配比的不同油墨在相同喷涂次下，油墨厚度是不可以不一样的。

3、激光加工，具体是：采用激光加工设备在设有喷涂油墨层的玻璃基板的反面进行激光加工，激光加工采用激光加工机进行，激光的能量大小以不伤害玻璃面板为准，优选：激光加工采用CO₂激光，波长为10.6μm-15μm(优选10.6μm-12μm)，离焦量为20mm-50mm(优选30-40mm)，辐照时间10-30s，功率为25-45W。

4、清洗，具体是：将激光加工好的玻璃基板放入清洗设备的清洗溶液中进行清洗，所述清洗溶液能溶解第一油墨。清洗设备为超声波清洗机，清洗过程中：电流为1.2-1.8安培，清洗温度为60℃-65℃，清洗时间为60-90秒；清洗溶液为中性清洗溶液(此处优选水)。

5、丝印IR油墨，具体是：将清洗后的玻璃基板的反面上的盲孔处丝印能透过红外线的IR透光油墨，即得带有功能性盲孔的玻璃基板。丝印采用现有技术的工艺实现。

采用本实施例的加工方法所得的带有功能性盲孔的玻璃基板的性能详见表1。

实施例2：

实施例2与实施例1不同之处在于：第一油墨为油性的黑色油墨(采用现有技术中的黑色油墨，直接购买得到)；第二油墨为水性的白色油墨(采用现有技术中的白色油墨，直接购买得到)；稀释剂为水；清洗溶液为有机溶剂，如乙醇、异丙醇、正丁醇、醋酸乙酯、醋酸丁酯、甲苯、二甲苯、环己酮、丙酮、甲乙酮等中的至少一种。

实施例3：

本实施例3与实施例1不同之处在于：在清洗之前还包括擦拭步骤，具体是：采用擦拭剂将激光加工好的基板上的盲孔内残留的油墨进行擦除；所述擦拭剂为水。

表1实施例1-3和对比例1-3所得带有功能性盲孔的玻璃基板性能比较表

从表1可得：结合实施例1和实施例2可知：只要采用深色油墨丝印图纹且采用喷涂浅色油墨，结合激光加工，以及采用能够溶解深色油墨的清洗溶液进行清洗，即可确保制作精准度高的盲孔且盲孔处几乎无油墨残留，大大提高产品的良率(产品良率高达98％以上)。

结合实施例1和实施例3可知，后续增加擦拭步骤，能一定程度上减少盲孔处的油墨残留，进一步提高产品的良率。

结合实施例1和对比例1可知：不丝印黑色油墨，直接在浅色油墨层上激光制作盲孔，盲孔处易残留油墨，玻璃产品盲孔红外线透光良率就只有77-80％。

结合实施例1和对比2-3可知：激光加工的参数选择非常重要，若参数选择过低(如对比例2)，无法实现盲孔的加工；若参数选择过高，虽然能加工盲孔，但是盲孔处的油墨残留量大，且玻璃基板易损坏。

对比例1：

一种盲孔的加工方法，具体包括以下步骤：

第一步：在玻璃面板的反面喷涂浅色油墨(与实施例1中的油墨相同)；

第二步：激光加工，具体是：在玻璃面板的反面上进行激光加工，激光加工参数与实施例1的参数相同；

第三步：清洗，采用实施例1相同的清洗步骤；

第四步：丝印IR油墨，具体是：将基板的反面上的盲孔处丝印能透过红外线的IR透光油墨(与实施例的IR透光油墨相同)，即得带有功能性盲孔的基板。丝印参数与实施例1的参数相同。

采用此对比例的加工方法所得的带有功能性盲孔的玻璃基板的性能详见表1。

对比例2：

本对比例与实施例1不同之处在于：激光加工：离焦量为60mm-100mm，辐照时间5-8s，功率为15-20W。激光加工参数选择过低。

对比例3：

本对比例与实施例1不同之处在于：激光加工：离焦量为5mm-15mm，辐照时间40-60s，功率为50-100W。激光加工参数选择过高。

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

1.一种盲孔的加工方法，其特征在于：包括以下步骤：

第三步：激光加工，具体是：采用激光加工设备在设有喷涂油墨层的一面进行激光加工制作盲孔，且盲孔与盲孔图文位置相对应；

2.根据权利要求1所述的盲孔的加工方法，其特征在于：所述第一油墨为能有效吸收光能的油墨，第一油墨的吸光率为5%-90%，且所述第一油墨在基板上的附着力为0B-1B。

3.根据权利要求1所述的盲孔的加工方法，其特征在于：盲孔图文的形状与盲孔在垂直于其中心轴线的平面上的横截面轮廓线相同；盲孔图文的大小比激光加工盲孔实际尺寸小0.05-0.08mm；丝印盲孔图文的印刷位置误差在±0.05mm以内。

4.根据权利要求1所述的盲孔的加工方法，其特征在于：喷涂的油墨由第二油墨和稀释剂按照1-3：5-50的质量配比；喷涂的次数为2-10，且喷涂油墨层的总厚度为0.01-0.50mm；喷涂油墨层的总厚度偏差不超过±0.08mm。

5.根据权利要求1所述的盲孔的加工方法，其特征在于：激光加工采用激光加工机进行，激光的能量大小以不伤害基板为准。

6.根据权利要求5所述的盲孔的加工方法，其特征在于：激光加工采用CO₂激光，波长为10.6μm-15μm，离焦量为20mm-50mm，辐照时间10-30s，功率为25-45W。

7.根据权利要求1所述的盲孔的加工方法，其特征在于：所述清洗设备为超声波清洗机，清洗过程中：电流为1.2-1.8安培，清洗温度为60℃-65℃，清洗时间为60-90秒；清洗溶液为中性清洗溶液。

8.根据权利要求1-7任意一项所述的盲孔的加工方法，其特征在于，还包括丝印功能性油墨层，具体是：将带盲孔的基板上的盲孔处丝印能85%以上透过红外光的功能性油墨层，即得带有功能性盲孔的基板。

9.根据权利要求8所述的盲孔的加工方法，其特征在于：在清洗之前还包括擦拭步骤，具体是：采用擦拭剂将激光加工好的基板上的盲孔内残留的油墨进行擦除。

10.根据权利要求9所述的盲孔的加工方法，其特征在于：所述第一油墨为水性油墨，所述第二油墨为油性油墨，所述擦拭剂为水；

或者是，所述第一油墨为油性油墨，所述第二油墨为水性油墨，所述擦拭剂为有机溶剂。