EA016719B1

EA016719B1 - Прозрачная панель для присоединения электронных компонентов

Info

Publication number: EA016719B1
Application number: EA200900856A
Authority: EA
Inventors: Антуан Луйк; Кадоса Хевеси
Original assignee: Агк Гласс Юроп
Priority date: 2006-12-21
Filing date: 2007-12-18
Publication date: 2012-07-30
Also published as: TW200842028A; WO2008080834A1; EP1935633A1; EA200900856A1; EP2101996A1

Abstract

Способ производства прозрачной панели, предназначенной для присоединения электронных компонентов, включающий первую стадию нанесения прозрачного электропроводного основного слоя на прозрачную подложку со следующей последовательностью стадий, чередующихся между нанесением изолирующих слоев и нанесением проводящих слоев. Прозрачная панель для присоединения электронных компонентов, содержащая подложку, изготовленную из прозрачного стекла, покрытого электропроводным основным слоем и многослойным набором прозрачных слоев на вершине, причем прозрачные изолирующие слои чередуются со слоями, имеющими прозрачные проводящие области. Применение этой панели для производства прозрачного электронного контура, содержащего электронные компоненты.

Description

Настоящее изобретение относится к способу производства прозрачной панели для присоединения электронных компонентов и к панели, получаемой этим способом.

Известны способы производства панелей для присоединения электронных компонентов, в особенности, однослойных или многослойных печатных панелей. Однако эти панели формируют из изолированных непрозрачных подложек, а проводящие дорожки делают из меди.

Также известны способы производства прозрачных панелей, предназначенных для присоединения электронных компонентов. XVО 2004062908 А2 описывает прозрачную панель для присоединения для СИДов (светодиодоз), в которой прозрачный электропроводный основной слой наносится на прозрачную подложку. Этот прозрачный проводящий основной слой подразделяется по меньшей мере на две контактных области (при этом каждая связана с отдельным электродом) посредством стадии лазерного формирования рисунка. В другом решении, описанном в νθ 2004062908 А2, для подразделения проводящего основного слоя на две контактных области используют маску на прозрачной подложке перед нанесением прозрачного проводящего основного слоя.

Изобретение относится к способу производства панели присоединения электронных компонентов, возможно, многослойной панели, которая является прозрачной.

Для этой цели изобретение касается способа производства, как определено в п.1 формулы изобретения.

Таким образом, изобретение относится, в частности, к способу производства прозрачной панели, предназначенной для присоединения электронных компонентов, причем этот способ содержит первую стадию нанесения прозрачного электропроводного основного слоя на прозрачную подложку с последующей, по меньшей мере, однократной следующей последовательностью четырех стадий:

а) временной маскировки с помощью маски части поверхности подложки, на которую нанесен проводящий основной слой;

б) нанесения непрерывного изолирующего прозрачного слоя на поверхность, покрытую проводящим основным слоем, замаскированным или нет на предыдущей стадии;

в) удаления временного маскирующего материала и покрывающего его изолирующего материала таким образом, чтобы обнажить первую контактную область, распространяющуюся по поверхности, оставшейся непокрытой, в результате удаления маски на сторонах изолирующей области, которая распространяется на оставшуюся поверхность панели; и

г) нанесения дополнительного электропроводного прозрачного слоя по меньшей мере на часть указанной изолирующей области, чтобы сформировать вторую контактную область, распространяющуюся на указанный остаток поверхности панели.

Следовательно, изобретение отличается от νθ 2004062908 А2 осуществлением стадий а)-г). В отличие от νθ 2004062908 А2, где предлагается подразделять проводящий основной слой на несколько контактных областей, настоящее изобретение предполагает получение нескольких контактных областей посредством последовательно нанесенных проводящих слоев, при этом, по меньшей мере, некоторые из них содержат по меньшей мере одну контактную область.

Зависимые пункты формулы изобретения определяют другие возможные способы выполнения этого изобретения, некоторые из которого предпочтительны.

Предпочтительно стадия нанесения дополнительного электропроводного прозрачного слоя по меньшей мере на часть указанной изолированной области содержит следующие стадии:

дополнительную маскировку части поверхности панели;

нанесение дополнительного электропроводного прозрачного слоя на всю поверхность панели; и удаление дополнительного маскирующего материала и той части дополнительного электропроводного прозрачного слоя, который покрывает его так, чтобы обнажить вторую контактную область.

Предпочтительно последовательность этих четырех стадий от а) до г) повторяют по меньшей мере однократно, причем дополнительный прозрачный электропроводный слой текущей последовательности служит в качестве прозрачного электропроводного основного слоя для следующей последовательности, но после первого повторения стадию маскировки а) проводят только на одной из указанных первой и второй контактных областей.

Способ производства по изобретению обеспечивает прозрачную панель. Термин прозрачная панель, как понимают, означает как панель, которая является полностью прозрачной к видимому свету, так и панель, пропускающую только часть этого видимого света и имеющую помутнение в пропускании, которое превышает 5%.

Помутнение прозрачной среды измеряют в пропускании света и прямо связывают с рассеянием света в направлениях иных, нежели таковые для излучения падающего света. Следовательно, измеренный коэффициент диффузного пропускания часто принимают как оценку помутнения прозрачной среды, покрытой отражающим слоем.

Коэффициент диффузного пропускания обычно измеряют спектрофотометром, оборудованным светомерным шаром. Спектрофотометр Регкт-Е1тег® типа 900 дает превосходные результаты. Панель, помутнение которой должно быть измерено, прикладывают тангенциально к этому шару так, чтобы закрыть малое отверстие в его поверхности. Монохроматический падающий луч, доставленный устройст

- 1 016719 вом монохроматора спектрофотометра, направляют на измеряемый образец для испытания, который закрывает это отверстие в шаре, вдоль перпендикуляра к поверхности образца для испытания. Противоположное отверстие в шаре, лежащее по направлению падающего света, позволяет световому лучу, проходящему через образец для испытания, покидать панель, причем этот шар захватывает все лучи рассеянного света, отраженные в любом другом направлении. Фотоэлектрический чувствительный элемент, расположенный в другом месте на поверхности этого шара, измеряет при угле обзора 10° весь рассеянный монохроматический свет, объединенный этим шаром. Коэффициент диффузного отражения Τ,,,ι затем рассчитывают следующим образом, интегрируя все монохроматические лучи рассеянного света по всему интервалу длин волн видимого спектра:

2Х(Л)хК(1)хР65(1) т ₌ 1=380_________________ ¹ νά 730км £Г(Л)хТ>65(1)

Л-380 где

Τ_ν,ι (λ) представляет собой полный спектр рассеянного света;

V (λ) - спектральную светочувствительность среднего человеческого глаза и

Ό65 (λ) - относительное спектральное распределение стандартизированного источника света Ό65.

Согласно изобретению произведенная панель предназначена для присоединения электронных контуров. Соединения делают между различными контурами, распределенными по меньшей мере по одной стороне панели, предпочтительно только на одной стороне панели.

Первая стадия процесса состоит в проведении нанесения на прозрачную подложку. Твердые подложки являются предпочтительными. Термин твердая подложка, как его понимают здесь, означает твердое тело плоской формы, то есть оно имеет малую толщину по сравнению с его другими размерами и имеет прочность на изгиб и кручение, достаточные, чтобы не деформироваться под действием внешних напряжений, с которыми обычно сталкиваются в окружающей среде, в которой обычно используют панель. В частности, обычно используемые твердые подложки очень устойчивы к ветру, и, в общем, к воздействию погодных условий, с которыми сталкиваются в областях применения этих панелей, включая лед и снег. Эта подложка может принимать форму твердой пластины, изготовленной из одного материала или, напротив, быть результатом соединения нескольких листов одинакового материала или различных материалов, соединенных вместе. Примеры представляют собой листы прозрачного стекла или пластмассы. Материалы, которые являются прозрачными при длинах волн спектра видимого света, предпочтительны. Среди них предпочтительны обычные неорганические стекла, в особенности, известковонатриевые стекла. Предпочтительно подложка содержит по меньшей мере один лист стекла.

В способе по изобретению, за первой стадией нанесения материала на подложку следует по меньшей мере однократно последовательность четырех стадий. Эту последовательность проводят только один раз, если желательно произвести панель, соединения на которой между электронными компонентами сделаны проводящими частями слоя, лежащими внутри этой плоскости. Эта последовательность также может быть повторена, если желательно произвести панель, имеющую соединения, сделанные через проводящие части слоя, расположенные в нескольких различных плоскостях, помещенных внутри многослойного набора.

Четыре стадии последовательности являются следующими:

а) временная маскировка части поверхности, покрытой проводящим слоем;

б) нанесение постоянного изолирующего прозрачного слоя на поверхность, покрытую проводящим слоем, с маской или без нее на предшествующей стадии;

в) удаление временного маскирующего материала и изолирующего материала, который покрывает его так, чтобы обнажить контактную область на сторонах изолирующей области;

г) осаждение дополнительного проводящего прозрачного слоя на изолирующей области, чтобы сформировать другую контактную область.

На стадии а) последовательности по меньшей мере одну часть поверхности панели, покрытой проводящим слоем, маскируют. Эта маскировка является временной, то есть ее проводят с помощью любого материала или системы, которые позволяют ее легкое удаление. Пример представляет собой маскировку посредством электроизолирующей самоприклеивающейся пленки, например пленки или липкой ленты из гибкой пластмассы, покрытой легко отслаивающимся клеем. Стадия а) может следовать непосредственно за первой стадией нанесения на прозрачную подложку, например, когда эту последовательность проводят только однократно, или еще в ходе первого проведения этой последовательности.

На стадии б) изолирующий прозрачный слой наносят на поверхность, покрытую проводящим слоем, независимо от того, замаскирован он или нет в ходе стадии а). Этот изолирующий прозрачный слой представляет собой непрерывный слой, например, слой δίθ₂.

На стадии в) маскирующий материал, нанесенный на стадии а), и изолирующий материал, который покрывает его, удаляют, например, отслаиванием или отрыванием пластиковой пленки или липкой ленты, приклеенной по меньшей мере к одной части поверхности панели, покрытой проводящим слоем. Та

- 2 016719 ким образом, по меньшей мере одну проводящую контактную область на сторонах по меньшей мере одной изолированной области обнажают.

На стадии г), которая следует, дополнительный проводящий прозрачный слой наносят на изолирующую область. Этот проводящий слой представляет собой непрерывный слой, обычно получаемый вакуумным магнетронным напылением.

В одном конкретном способе осуществления способа по изобретению последовательность этих четырех стадий от а) до г) проводят, по меньшей мере, однократно, но после первого повторения стадию маскировки а) проводят только на одной из контактных областей.

В другом способе осуществления способа по изобретению стадию травления канавок в проводящем основном слое вставляют между первой стадией нанесения на прозрачную подложку и стадией а) первой последовательности, чтобы сформировать при удалении материала этого проводящего слоя по меньшей мере две электропроводные дорожки, и вставляют новую стадию временной маскировки по меньшей мере в одну из последовательностей между стадией в) и стадией г) с помощью липких лент, распространяющихся от одного края панели до другого в направлении, отличном от направления проводящих дорожек так, чтобы покрыть контактные области и области присоединения, и конечная стадия г) нанесения проводящего слоя сопровождается новой стадией удаления временного маскирующего материала и проводящего материала, который его покрывает.

По этому другому способу выполнения, на стадии а) маскируют множество отдаленных областей, центрированных на каждой из проводящих дорожек.

Предпочтительно расположения делают так, чтобы направление липких лент новой стадии временной маскировки и направление проводящих дорожек имели угол по меньшей мере 30°. Предпочтительно этот угол составляет 90°.

Удаление материала проводящего слоя в процессе травления канавок предпочтительно происходит при сканировании поперек этого слоя лучом лазера.

В первой стадии прозрачный электропроводный основной слой наносят на панель. Термин электропроводный слой, как понимают, означает электропроводный слой пиролитического типа или полученный вакуумным магнетронным напылением.

В первом способе осуществления изобретения электропроводный слой представляет собой пиролитический слой, нанесенный на поверхность листа стекла при температурах в интервале от 500 до 750°С. Предпочтительно проводящий пиролитический слой наносят при температурах от 570 до 660°С. Слой этого типа может быть нанесен непосредственно на горячую стеклянную ленту после завершения стадии, в которой расплавленное стекло течет на поверхности ванны расплавленного олова в известном процессе производства листового стекла. Нанесение может быть проведено путем распыления тонких жидких капелек или способом химического осаждения паров. Предпочтительно пиролитический слой представляет собой слой, нанесенный химическим осаждением паров. Обычно природа этого пиролитического слоя представляет собой, в основном, §иО₂, допированный фтором и/или сурьмой. Пиролитический слой, состоящий, в основном, из допированного фтором §иО₂, дал превосходные результаты. Толщина этого пиролитического слоя должна быть тщательно приспособлена так, чтобы обеспечить подходящее поверхностное электрическое сопротивление. Толщины пиролитического слоя должны предпочтительно располагаться в интервале от 250 до 500 нм. Толщина около 300 нм дала превосходные результаты. Поверхностное сопротивление проводящего слоя, пригодное для этого изобретения, располагается в интервале от 0,5 до 50 Ом/см². Предпочтительно, это сопротивление располагается в интервале от 0,8 до 15 Ом/см². Поверхностные сопротивления в интервале от 1 до 12 Ом/см² дали превосходные результаты.

Когда его применяют, чтобы осветлить стекло (4 мм толщины), пропускание света такого пиролитического проводящего слоя составляет обычно не менее 50% и предпочтительно не менее 75%, причем измерение проводят при стандартизированном источнике света 065 СГЕ (Международная Комиссия по Освещению) и с телесным углом 2°. Слои, обеспечивающие пропускание света от 76 до 79%, дали превосходные результаты.

В этом способе выполнения изобретения проводящий слой имеет полную шероховатость поверхности в интервале от 20 до 40 нм и предпочтительно от 20 до 30 нм. Выражение полная шероховатость поверхности (КД как понимают, означает сумму самых высоких пиков (К_реак) и самой большой глубины желобов (К_4гоидЬ), измеренных с использованием атомно-силового микроскопа. Этот прибор дает индивидуальные отметки высоты Ьц для каждой точки на поверхности в двух перпендикулярных направлениях ί и _). К₁ может быть рассчитано следующим образом:

- 3 016719

К-ί К-реак + Кчгои^Ь где:

Кр_Ик= I тах^Д^}!

1<1гоир.н = | ηώ^/^Ι ^ь™°у⁼ ^ΣΣ/г»

N представляет собой общее количество измерений.

Любой известный способ может быть использован, чтобы измерить эту шероховатость поверхности. Хорошие результаты были получены с листовым стеклом, покрытым электропроводным слоем, который был механически полирован с использованием абразивов в течение времени, необходимого, чтобы получить желаемую шероховатость.

Во втором способе производства электропроводного основного слоя он представляет собой слой, полученный вакуумным магнетронным напылением. Например, этим слоем может быть мягкий слой, состоящий из многослойного набора следующих элементарных слоев: ΤίΟ^/ΖηΟ/Αβ/Τί/ΖηΟ/ΞηΘ..

Поверхностное сопротивление этих мягких слоев составляет обычно от 1 до 20 Ом/см² и предпочтительно от 1 до 10 Ом/см². Величина поверхностного сопротивления 5 Ом/см² дала превосходные результаты.

Когда такой проводящий слой наносят на осветленное стекло (4 мм толщиной), пропускание света указанного проводящего слоя составляет обычно не менее 4% и предпочтительно не менее 80%, причем измерение проводят при стандартизированном источнике света Ό65 С1Е и с телесным углом 2°.

Проводящий слой, нанесенный вакуумным магнетронным напылением, может состоять из многослойного набора, который включает электропроводный допированный алюминием слой ΖηΟ, или еще допированный δη слой ΙηΟ₂ (или ΙΤΟ слой). Поверхностное сопротивление этих слоев составляет около от 4 до 50 Ом/см² и предпочтительно около от 4 до 15 Ом/см².

Пропускание света таким проводящим слоем, нанесенным на осветленное стекло (толщина 4 мм), составляет обычно не менее 80% и предпочтительно не менее 84%, причем измерение проводят при стандартизированном источнике света Ό65 С1Е и с телесным углом 2°.

Пиролитически нанесенные слои обычно предпочтительны по сравнению со слоями, нанесенными магнетронным напылением, из-за их более высокой стойкости к царапанию.

Согласно изобретению дополнительные проводящие прозрачные слои представляют собой обычно слои, полученные операцией вакуумного магнетронного напыления.

Изобретение также относится к прозрачной панели для присоединения электронных компонентов.

Для этой цели изобретение касается панели, как определено в п.12 формулы изобретения.

Согласно изобретению прозрачная панель содержит положку, изготовленную из прозрачного стекла.

Термин прозрачное стекло, как понимают, означает, как в способе по изобретению, как стекло, которое является полностью прозрачным к видимому свету, так и стекло, пропускающее только часть этого видимого света и имеющее помутнение в пропускании, которое превышает 5%.

В общем, в панели по изобретению будет понятно, что используемые термины имеют то же самое значение, что и те, которые даны соответствующим терминам, используемым для определения и описания способа по изобретению.

Прозрачное стекло в панели по изобретению представляет собой предпочтительно бесцветное стекло без оттенков.

Также предпочтительно в этой панели, чтобы электропроводный основной слой был прозрачным пиролитическим слоем, нанесенным способом покрытия напылением жидкости.

Как вариант, этот электропроводный основной слой также может быть прозрачным пиролитическим слоем, нанесенный способом химического осаждения из газовой фазы. Этот слой, например, представляет собой слой допированного фтором и/или допированного сурьмой δηΟ₂.

В другом варианте (не предпочтительном) электропроводный основной слой может также быть получен операцией вакуумного магнетронного напыления.

Обычно проводящие области слоев многослойного набора, отличные от основного слоя, получают операцией вакуумного магнетронного напыления. Например, эти слои сами по себе могут представлять собой многослойный набор ΤίΟ₂/ΖηΟ/Α§/Τί/ΖηΟ/8ηΟ₂.

Наконец, изобретение также относится к применению панели по изобретению, которая была описана выше, для производства прозрачного электронного контура, содержащего электронные компоненты.

В частности, эту панель используют, чтобы производить прозрачный электронный контур, содержащий светодиоды (СИДы).

Claims

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Способ производства прозрачной панели, предназначенной для присоединения электронных компонентов, отличающийся тем, что он включает первую стадию нанесения прозрачного электропроводного основного слоя на прозрачную подложку с последующей, по меньшей мере, однократной последовательностью четырех стадий:

а) временной маскировки с помощью маски части поверхности подложки, на которую нанесен проводящий основной слой;

б) нанесения постоянного изолирующего прозрачного слоя на поверхность, покрытую проводящим основным слоем, замаскированную или нет в предыдущей стадии;

в) удаления временного маскирующего материала и покрывающего его изолирующего материала таким образом, чтобы обнажить первую контактную область, распространяющуюся по поверхности, оставшейся непокрытой, в результате удаления маски на сторонах изолирующей области, которая распространяется на оставшуюся поверхность панели; и

г) нанесения дополнительного электропроводного прозрачного слоя по меньшей мере на часть указанной изолированной области, чтобы сформировать вторую контактную область, распространяющуюся на указанный остаток поверхности панели.
2. Способ производства прозрачной панели по предшествующему пункту, отличающийся тем, что указанная стадия нанесения дополнительного электропроводного прозрачного слоя по меньшей мере на часть указанной изолированной области содержит следующие стадии:

дополнительную маскировку части поверхности панели;

нанесение дополнительного электропроводного прозрачного слоя на всю поверхность панели; и удаление дополнительного маскирующего материала и той части дополнительного электропроводного прозрачного слоя, который покрывает его так, чтобы обнажить вторую контактную область.
3. Способ производства прозрачной панели по предшествующему пункту, отличающийся тем, что последовательность из четырех стадий с а) по г) повторяют, по меньшей мере, однократно, причем дополнительный прозрачный электропроводный слой из текущей последовательности служит в качестве прозрачного электропроводного основного слоя для следующей последовательности, но после первого повторения стадию маскировки а) проводят только на единственной из указанных первой и второй контактных областей.
4. Способ производства прозрачной панели по любому из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что стадия травления канавок в проводящем основном слое вставлена между первой стадией нанесения на прозрачную подложку и стадией а) первой последовательности, чтобы сформировать при удалении материала этого проводящего основного слоя по меньшей мере две электропроводные дорожки.
5. Способ производства прозрачной панели по предшествующему пункту, отличающийся тем, что на стадии а) маскируют множество удаленных областей, центрированных на каждой из проводящих дорожек.
6. Способ производства прозрачной панели по любому из пп.3 и 4, отличающийся тем, что направление лент новой стадии временной маскировки и направление проводящих дорожек составляют угол по меньшей мере 30°.
7. Способ производства прозрачной панели по предшествующему пункту, отличающийся тем, что этот угол составляет 90°.
8. Способ производства прозрачной панели по любому из пп.4-6, отличающийся тем, что в стадии травления канавки удаление материала проводящего слоя проводят выжиганием проводящего материала основного слоя сканированием лучом лазера.
9. Прозрачная панель для присоединения электронных компонентов, отличающаяся тем, что она содержит подложку, изготовленную из прозрачного стекла, покрытого электропроводным основным слоем, на поверхности которого сформирован набор прозрачных слоев, причем в указанном наборе прозрачные изолирующие слои чередуются со слоями, имеющими прозрачные проводящие области.
10. Применение панели по п.9 для производства прозрачного электронного контура, содержащего электронные компоненты.