CN114455821A - 一种盖板玻璃制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种盖板玻璃制备方法，包括以下步骤：切割：将大张玻璃原片切割成多个中片玻璃原料；印刷抗酸油墨层：根据产品形状、排版，对中片玻璃原料的正面相应位置同时印刷抗酸油墨层及油墨基准点，再以油墨基准点进行定位对中片玻璃原料的反面相应位置印刷抗酸油墨层；激光加工：采用CCD定位且根据产品形状对中片玻璃原料进行激光加工；一次蚀刻：采用蚀刻液对中片玻璃原料进行一次蚀刻；退镀：采用氢氧化钠溶液对中片玻璃原料进行退镀；二次蚀刻：对清洗干净的中片玻璃原料采用蚀刻液进行二次蚀刻。本发明通过设计排版和产品形状匹配的丝印网版及定位基准，既能实现产品表面有抗酸油墨的保护而不受酸腐蚀影响，又能通过激光顺利切割产品。

Description

一种盖板玻璃制备方法
技术领域
本发明涉及玻璃制作工艺技术领域，特别是涉及一种盖板玻璃制备方法。
背景技术
在当前电子产品发展趋势下，市场对手机等电子产品的功能需求趋于多样化，特别是在摄像头方面，良好的拍摄、感光、深度聚焦等要求，使得三摄、四摄开始普及。然而，CNC(Computer numerical control)加工短板越发凸显，而激光加工因具备加工速度快、精度高、参数设置简单、无磨损且可持续、均匀地进行切割等优势，其取代CNC加工将成为必然趋势。
目前，手机玻璃摄像头行业市场需求旺盛，同时激烈竞争导致价格普遍偏低。传统的CNC制造工艺在实际生产过程中，存在着加工效率及良率偏低、需要频繁更换刀轮、加工环境恶劣等问题，使得行业进入红海。激光工艺取代CNC工艺的验证正在紧锣密鼓的展开，且从工艺验证上可以看到：激光工艺是玻璃摄像头行业一次颠覆性的工艺革命，其能给客户带来10-15个点的良率提升，制程简化1/3，人员减少40％，制程成本降低30％以上，工厂利润得到显著提高的同时工作环境也得到了一定改善。
目前激光加工工艺虽然在手机玻璃摄像头加工中有应用，但仍存在很多局限性及缺点：1、不能加工厚度≥1.0mm的玻璃，无法裂片或裂片易碎；2、旭硝子、熊猫、南玻等浮法玻璃由于受锡面和材质本身特性影响，经过酸处理后表面还有水波纹、麻点、划伤、发蓝等不良现象；3、传统激光、蚀刻工艺加工出来的产品落球冲击能量低；4、玻璃整面涂抗酸油墨或者抗酸膜，会导致激光无法穿透玻璃而无法实现切割功效以及被激光照射的抗酸油墨或者抗酸膜会出现变性而无法形成有效保护。
发明内容
鉴于上述状况，本发明提供一种盖板玻璃制备方法，以至少解决上述技术问题之一。
一种盖板玻璃制备方法，包括以下步骤：
步骤一，切割：将大张玻璃原片切割成多个中片玻璃原料；
步骤二，印刷抗酸油墨层：根据盖板玻璃产品形状及产品排版，对上述中片玻璃原料的正面相应位置同时印刷抗酸油墨层及油墨基准点，再以油墨基准点进行CCD定位对上述中片玻璃原料的反面相应位置印刷抗酸油墨层；
步骤三，激光加工：根据盖板玻璃产品形状及产品排版，将印刷有油墨基准点的中片玻璃原料的正面朝上，采用CCD定位对上述中片玻璃原料进行激光加工；
步骤四，一次蚀刻：采用蚀刻液对上述激光加工后的中片玻璃原料进行一次蚀刻；
步骤五，退镀：采用氢氧化钠溶液对上述一次蚀刻后的中片玻璃原料进行退镀；
步骤六，二次蚀刻：对清洗干净的中片玻璃原料采用蚀刻液进行二次蚀刻。
其中，所述步骤二具体包括以下步骤：
正面印刷抗酸油墨层及油墨基准点：对所述中片玻璃原料的正面相应位置印刷抗酸油墨层，所述抗酸油墨层根据盖板玻璃产品形状及产品排版被分隔为多个抗酸油墨保护层；其中，抗酸油墨保护层的厚度≥0.02mm，抗酸油墨保护层的边缘比盖板玻璃产品边缘单边内缩0.02mm～0.05mm；同时，对所述中片玻璃原料的正面四角印刷4个用于CCD定位的油墨基准点；
反面印刷抗酸油墨层：以上述4个油墨基准点为定位点，采用CCD定位对所述中片玻璃原料的反面相应位置印刷抗酸油墨层，所述抗酸油墨层根据盖板玻璃产品形状及产品排版被分隔为多个抗酸油墨保护层；其中，抗酸油墨保护层的厚度≥0.02mm，抗酸油墨保护层的边缘比盖板玻璃产品边缘单边内缩0.02mm～0.05mm。
其中，所述步骤三具体为：将印刷有油墨基准点的中片玻璃原料的正面朝上，采用CCD定位且根据盖板玻璃产品形状及产品排版对所述中片玻璃原料进行激光加工，以形成多个盖板玻璃半成品、支撑多个盖板玻璃半成品的玻璃边框及处于中片玻璃原料边缘的玻璃外边框。
其中，所述步骤四具体为：采用蚀刻液对激光加工后的所述中片玻璃原料进行一次蚀刻，以在多个所述盖板玻璃半成品的边缘形成倒角，且在一次蚀刻后去除所述玻璃外边框。
其中，所述步骤三中激光加工参数为：功率为10W～30W、点间距为2μm～5μm、频率为30Hz～800Hz、脉冲为2～15、切割速度为50mm/min～150mm/min。
其中，所述步骤四中蚀刻液的温度为25℃～35℃，蚀刻时间为2min～15min，蚀刻后所述盖板玻璃半成品的边缘倒角为0.04mm～0.06mm。
其中，所述步骤五中氢氧化钠溶液的温度为50℃～70℃，退镀时间为2min～8min。
其中，所述步骤六之前，所述方法还包括以下步骤：
强化：将退镀后的中片玻璃原料清洗干净后，再使用硝酸钾溶液进行强化处理；
解水：采用纯水浸泡去除残留在中片玻璃原料上的硝酸钾溶液，并再次进行印刷前清洗，其中纯水温度为60℃～90℃，浸泡时间10min～15min。
其中，所述步骤六中蚀刻液的温度为25℃～35℃，蚀刻时间为5s～10s。
其中，所述步骤六之后，所述方法还包括以下步骤：
印刷：二次蚀刻并清洗干净后，对中片玻璃原料进行印刷；
镀膜：印刷后进行镀膜；
裂片：使用专用裂片治具，并采用机械或真空负压方式进行裂片；
检验/包装：对产品进行检验，保证良品包装。
其中，所述步骤一中，中片玻璃原料根据激光平台及盖板玻璃产品进行最佳排版，且玻璃边料的宽度≥5mm。
相比于现有技术，本发明的有益效果是：
本发明通过设计排版和产品形状匹配的丝印网版及定位基准，既能实现产品表面有抗酸油墨的保护而不受酸腐蚀的影响，又能通过激光顺利切割产品；同时，一次蚀刻时间不受限制，既可实现倒角更大，又能够实现倒边更优处理，后续可实现轻松、高质量裂片；再有，通过增加二次蚀刻来增加玻璃强度，能够满足客户的更高强度要求以及实现激光加工时不受材质及厚度影响，进而能够使绝大多数2D盖板玻璃实现激光、蚀刻工艺加工，实现良率、效率的提升。
附图说明
图1为本发明一种盖板玻璃制备方法的流程图；
图2为本发明一种盖板玻璃制备方法中对大张玻璃原片进行切割的示意图；
图3为本发明一种盖板玻璃制备方法中印刷抗酸油墨的示意图；
图4是图3的侧视图；
图5为图3中A处放大图；
图6为本发明一种盖板玻璃制备方法中激光加工的示意图。
图中标号说明：10-大张玻璃原片，11-中片玻璃原料，12-玻璃边料，13-抗酸油墨保护层，14-油墨基准点，15-盖板玻璃产品边缘，16-激光切割外框，17-玻璃外边框，18-盖板玻璃半成品，19-玻璃边框。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的若干实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容更加透彻全面。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
请参考图1，本发明的实施例提供了一种盖板玻璃制备方法，具体包括步骤S1～S12：
S1，切割：如图2所示，将大张玻璃原片10切割成多个中片玻璃原料11。
在本实施例中，根据适于激光平台及盖板玻璃产品排版的最佳排版，将大张玻璃原片10切割成多个中片玻璃原料11，同时保证玻璃边料12的宽度h≥5mm。需要说明的是，此时玻璃边料12需去除，且需将相邻的多个中片玻璃原料11裂片为单个中片玻璃原料11。
S2，印刷抗酸油墨层：如图3至图5所示，根据盖板玻璃产品形状及产品排版，对上述中片玻璃原料11的正面相应位置印刷抗酸油墨层及油墨基准点14，再以油墨基准点14进行CCD定位对上述中片玻璃原料11的反面相应位置印刷抗酸油墨层。具体的，先根据盖板玻璃产品形状及产品排版，对中片玻璃原料11的正面相应位置印刷抗酸油墨层，该抗酸油墨层根据盖板玻璃产品形状及产品排版被分隔为多个抗酸油墨保护层13，而且抗酸油墨保护层13的厚度≥0.02mm，抗酸油墨保护层13的边缘比盖板玻璃产品边缘15单边内缩H＝0.02mm～0.05mm；同时，在中片玻璃原料11的正面的四角印刷4个用于CCD定位的油墨基准点14；然后以4个油墨基准点14为定位点，采用CCD定位且根据盖板玻璃产品形状及产品排版对中片玻璃原料11的反面相应位置印刷抗酸油墨层，该抗酸油墨层也是根据盖板玻璃产品形状及产品排版被分隔为多个抗酸油墨保护层13，而且保证抗酸油墨保护层13的厚度≥0.02mm，抗酸油墨保护层13的边缘比盖板玻璃产品边缘15单边内缩H＝0.02mm～0.05mm。本发明通过控制抗酸油墨保护层的厚度及印刷范围，能够保证在激光加工玻璃时避开油墨区，保证激光顺利穿透玻璃并切割玻璃，且也不会影响抗酸油墨保护层的边缘质量，同时能够保证在蚀刻玻璃时起到很好的保护作用，也为后续一次蚀刻时边缘倒边更大做准备。
在本实施例中，以厚度为0.4mm的玻璃为例，根据产品形状在中片玻璃原料11的正面和反面分别印刷抗酸油墨保护层13，且抗酸油墨保护层13的厚度为0.02mm，抗酸油墨保护层13的边缘比盖板玻璃产品边缘15单边内缩H＝0.03mm。
S3，激光加工：将印刷有4个油墨基准点14的中片玻璃原料11的正面朝上，采用CCD定位且根据盖板玻璃产品形状及产品排版对中片玻璃原料11进行激光加工，以形成多个盖板玻璃半成品18、支撑多个盖板玻璃半成品18的玻璃边框19及处于中片玻璃原料11边缘的玻璃外边框17。其中，激光加工参数为：功率为10W～30W、点间距为2μm～5μm、频率为30Hz～800Hz、脉冲为2～15、切割速度为50mm/min～150mm/min。具体地，如图6所示，按照图6中激光切割外框16及盖板玻璃产品边缘15(虚线路径)进行激光加工，其中以激光切割外框16为界，激光切割外框16之外即处于中片玻璃原料11边缘的为玻璃外边框17，激光切割外框16之内的为玻璃边框19以及处于玻璃边框19内的多个盖板玻璃半成品18。需要说明的是，此时无需对多个盖板玻璃半成品18进行裂片处理。本发明相对于传统盖板玻璃制备方法中切割玻璃时靠边定位，通过CCD精准定位，可以保证激光切割路径精度，避免伤到抗酸油墨保护层13以保证抗酸油墨保护层13可以很好地保护盖板玻璃产品表面。
在本实施例中，以厚度为0.4mm的玻璃为例，将印刷有4个油墨基准点14的正面朝上，采用CCD定位且根据产品形状对中片玻璃原料11进行激光加工。其中，激光加工参数为：激光功率为15W、点间距为3μm、频率为40Hz、脉冲为7、切割速度为100mm/min。
S4，一次蚀刻：采用蚀刻液对上述激光加工后的中片玻璃原料11进行一次蚀刻，以在中片玻璃原料11上经过激光切割的部位的边缘蚀刻出倒角，其中蚀刻液的温度为25℃～35℃，蚀刻时间为2min～15min。具体地，采用氢氟酸与纯水的比例为6:4的蚀刻液对上述激光加工后的中片玻璃原料11进行全浸泡作业，以在中片玻璃原料11上激光切割外框16及盖板玻璃产品边缘15处蚀刻出倒角，特别是在多个盖板玻璃半成品18的边缘形成0.04mm～0.06mm的倒角；同时，在一次蚀刻后去除上述中片玻璃原料11上的玻璃外边框17，只保留玻璃边框19及处于玻璃边框19内的多个盖板玻璃半成品18。本发明与传统激光、蚀刻工艺相比，不受玻璃材质及厚度的限制，蚀刻时间可以按照盖板玻璃产品效果来设定(如根据倒角大小、原材厚度、裂片效果等来设定时刻时间，且蚀刻时间越长倒角越大越好裂片)，且不会影响盖板玻璃产品的厚度及表面干涉条纹。
在本实施例中，以厚度为0.4mm的玻璃为例，一次蚀刻参数为：氢氟酸与纯水的比例为6:4、全浸泡作业、温度为30℃、时间为7min。与传统激光、蚀刻工艺相比，在蚀刻参数相同的条件下，本发明倒角可以做到0.04mm～0.06mm，表面干涉条纹≤1本，而传统工艺倒角仅为0.02mm～0.03mm，表面干涉条纹≥2本。
S5，退镀：采用4％～10％的氢氧化钠溶液对上述一次蚀刻后的中片玻璃原料11进行退镀，以将中片玻璃原料11表面的抗酸油墨层14去除干净，其中氢氧化钠溶液的温度为50℃～70℃，退镀时间为2min～8min。
S6，强化：将退镀后的中片玻璃原料11清洗干净后，再使用硝酸钾溶液进行强化处理。需要说明的是，本发明中根据不同材质使用不同强化参数，与传统化学钢化工艺无区别。
S7，解水：采用纯水浸泡去除残留在中片玻璃原料11上的硝酸钾溶液，并再次进行印刷前清洗，其中纯水温度为60℃～90℃，浸泡时间10min～15min。本发明相对于传统使用冷却自来水进行解水，可以减少自来水中的杂质引起的脏污不良，浸泡时间缩短10min～15min，效率提升50％左右。
S8，二次蚀刻：将清洗干净的中片玻璃原料11再次放进氢氟酸与纯水的比例为6:4的蚀刻液中进行全浸泡作业，以此腐蚀掉上述强化处理过程中产生的微裂纹并提高盖板玻璃产品的强度。其中蚀刻液的温度为25℃～35℃，蚀刻时间为5s～10s。本发明与传统工艺相比，可以保证盖板玻璃产品的抗落球冲击强度是传统工艺中盖板玻璃产品的2倍。
在本实施例中，以厚度为0.4mm的玻璃为例，二次蚀刻参数为：氢氟酸与纯水的比例为6:4、全浸泡作业、温度为30℃、时间为7s。本发明相对于传统工艺，盖板玻璃产品的抗落球冲击能量可达0.27J，而传统工艺中盖板玻璃产品的抗落球冲击能量只能达到0.13J。
S9，印刷：二次蚀刻并清洗干净后，对中片玻璃原料11进行整版印刷，以提高生产效率。需要说明的是，本发明中根据不同印刷效果使用不同印刷油墨及工艺，与传统印刷工艺无区别。
S10，镀膜：印刷后进行整版镀膜。需要说明的是，本发明中根据客户需求进行镀膜，与传统镀膜工艺无区别。
S11，裂片：使用专用裂片治具，并采用机械或真空负压方式进行裂片。
S12，检验/包装：对产品进行检验，保证良品包装。
综上，根据本发明提供的盖板玻璃制备方法，通过设计排版和产品形状匹配的丝印网版及定位基准，既能实现产品表面有抗酸油墨的保护而不受酸腐蚀的影响，又能通过激光顺利切割产品；同时，一次蚀刻时间不受限制，既可实现倒角更大，又能够实现倒边更优处理，后续可实现轻松、高质量裂片；再有，通过增加二次蚀刻来增加玻璃强度，能够满足客户的更高强度要求以及实现激光加工时不受材质及厚度影响，进而能够使绝大多数2D盖板玻璃实现激光、蚀刻工艺加工，实现良率、效率的提升。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (11)

1.一种盖板玻璃制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一，切割：将大张玻璃原片切割成多个中片玻璃原料；
步骤二，印刷抗酸油墨层：根据盖板玻璃产品形状及产品排版，对上述中片玻璃原料的正面相应位置同时印刷抗酸油墨层及油墨基准点，再以油墨基准点进行CCD定位对上述中片玻璃原料的反面相应位置印刷抗酸油墨层；
步骤三，激光加工：根据盖板玻璃产品形状及产品排版，将印刷有油墨基准点的中片玻璃原料的正面朝上，采用CCD定位对上述中片玻璃原料进行激光加工；
步骤四，一次蚀刻：采用蚀刻液对上述激光加工后的中片玻璃原料进行一次蚀刻；
步骤五，退镀：采用氢氧化钠溶液对上述一次蚀刻后的中片玻璃原料进行退镀；
步骤六，二次蚀刻：对清洗干净的中片玻璃原料采用蚀刻液进行二次蚀刻。
2.根据权利要求1所述的盖板玻璃制备方法，其特征在于，所述步骤二具体包括以下步骤：
正面印刷抗酸油墨层及油墨基准点：对所述中片玻璃原料的正面相应位置印刷抗酸油墨层，所述抗酸油墨层根据盖板玻璃产品形状及产品排版被分隔为多个抗酸油墨保护层；其中，抗酸油墨保护层的厚度≥0.02mm，抗酸油墨保护层的边缘比盖板玻璃产品边缘单边内缩0.02mm～0.05mm；同时，对所述中片玻璃原料的正面四角印刷4个用于CCD定位的油墨基准点；
反面印刷抗酸油墨层：以上述4个油墨基准点为定位点，采用CCD定位对所述中片玻璃原料的反面相应位置印刷抗酸油墨层，所述抗酸油墨层根据盖板玻璃产品形状及产品排版被分隔为多个抗酸油墨保护层；其中，抗酸油墨保护层的厚度≥0.02mm，抗酸油墨保护层的边缘比盖板玻璃产品边缘单边内缩0.02mm～0.05mm。
3.根据权利要求2所述的盖板玻璃制备方法，其特征在于，所述步骤三具体为：将印刷有油墨基准点的中片玻璃原料的正面朝上，采用CCD定位且根据盖板玻璃产品形状及产品排版对所述中片玻璃原料进行激光加工，以形成多个盖板玻璃半成品、支撑多个盖板玻璃半成品的玻璃边框及处于中片玻璃原料边缘的玻璃外边框。
4.根据权利要求3所述的盖板玻璃制备方法，其特征在于，所述步骤四具体为：采用蚀刻液对激光加工后的所述中片玻璃原料进行一次蚀刻，以在多个所述盖板玻璃半成品的边缘形成倒角，且在一次蚀刻后去除所述玻璃外边框。
5.根据权利要求1所述的盖板玻璃制备方法，其特征在于，所述步骤三中激光加工参数为：功率为10W～30W、点间距为2μm～5μm、频率为30Hz～800Hz、脉冲为2～15、切割速度为50mm/min～150mm/min。
6.根据权利要求4所述的盖板玻璃制备方法，其特征在于，所述步骤四中蚀刻液的温度为25℃～35℃，蚀刻时间为2min～15min，蚀刻后所述盖板玻璃半成品的边缘倒角为0.04mm～0.06mm。
7.根据权利要求1所述的盖板玻璃制备方法，其特征在于，所述步骤五中氢氧化钠溶液的温度为50℃～70℃，退镀时间为2min～8min。
8.根据权利要求1所述的盖板玻璃制备方法，其特征在于，所述步骤六之前，所述方法还包括以下步骤：
强化：将退镀后的中片玻璃原料清洗干净后，再使用硝酸钾溶液进行强化处理；
解水：采用纯水浸泡去除残留在中片玻璃原料上的硝酸钾溶液，并再次进行印刷前清洗，其中纯水温度为60℃～90℃，浸泡时间10min～15min。
9.根据权利要求1所述的盖板玻璃制备方法，其特征在于，所述步骤六中蚀刻液的温度为25℃～35℃，蚀刻时间为5s～10s。
10.根据权利要求1所述的盖板玻璃制备方法，其特征在于，所述步骤六之后，所述方法还包括以下步骤：
印刷：二次蚀刻并清洗干净后，对中片玻璃原料进行印刷；
镀膜：印刷后进行镀膜；
裂片：使用专用裂片治具，并采用机械或真空负压方式进行裂片；
检验/包装：对产品进行检验，保证良品包装。
11.根据权利要求1所述的盖板玻璃制备方法，其特征在于，所述步骤一中，中片玻璃原料根据激光平台及盖板玻璃产品进行最佳排版，且玻璃边料的宽度≥5mm。
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