TW201331395A - 薄膜式觸控開關新製程技術 - Google Patents
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Abstract
所揭示的是一種使用真空濺鍍(sputter)金屬薄膜製程，並使用導電電路佈局圖所製作之金屬遮罩(metal mask)，經濺鍍形成一層銅或銀薄膜為所須的導電電路層，所形成薄膜觸控開關之導電電路及其應用於薄膜觸控鍵盤等產品為本製程發明之關鍵.
Description
本件發明製程係提供新的製程應用，使用真空濺鍍薄膜製程，並使用超薄金屬遮罩在PET聚酯膜基板上形成導電薄膜電路，所製作之金屬導電薄膜電路，其形成之導電薄膜，無論導電金屬純度、導電性、厚度、線寬、線距、孔徑、孔距、及金屬薄膜之附著性均屬於高品質之技術層次.經由本發明之製程，符合未來輕薄小之產品趨勢，且亦具備環保製程.
目前全世界己有許多製作薄膜觸控開關以及薄膜觸控按鍵的廠商，追尋探討此產品之所謂導電薄膜電路製程技術來源均是源自於傳統的銘板製作所須具備的網板印刷技術，係使用導電銀漿為印刷之導電材料，經由網板印刷印製到PET聚酯膜或其他薄膜基材上，接著將此含銀組成物以介於100C至250C的烤箱中烘烤乾燥固化，或在紫外線固化裝置中固化銀漿，從而形成該電路系統層.
以上述經由網版印刷加上固化等製程所形成的電路系統層，其印刷製程及固化程序有無法避免的製程缺點；其印刷材料導電銀漿價格昂貴成本高，且該銀漿為含銀組成物經由印刷固化形成的電路，由於該銀組成物無法達到電子級純度，且印刷與固化製程均於空氣中進行，與空氣中的氧氣產生一定程度的氧化反應，固化時空氣含量的因素造成固化時造成極微小的孔洞及附著性不足的結果，同時也影響了該電路系統層的導電係數，影響了產品的電氣特性.
經由固化程序硬化該銀組成物時，將大量揮發該組成物中許多化學物質，造成環境的汚染，另在網板印刷銀漿電路時，銀漿曝露大氣時的不斷揮發，也會造成對作業人員健康不良影響.
本發明係提供形成一薄膜觸控開關導電電路層的方法，該方法包含以下步驟：(以截面側視圖三所示)
(a) 依電路系統層佈局圖製作金屬遮罩.
(b) 將該金屬遮罩平放固定於PET聚酯薄膜或其他基材上.
(c) 將(b)項置入真空直流濺鍍系統內，以真空濺鍍方式將所須濺鍍之金屬材料銅或銀，並控制所須之厚度，透過金屬遮罩之線路佈局濺鍍在PET薄膜表面，再破真空移出濺鍍腔體.
(d) 將(a)項之金屬遮罩移去.
(e) 形成在PET聚酯薄膜或其他基材上的金屬薄膜電路圖形，即為該薄膜觸控開關電路層.
目前3C產品日新月異產品推陳出新週期短暫，無論是具備強大的功能性或外觀新穎性，更須具備輕薄的特性，如Ultrabook所須的鍵盤或一般電腦的外掛鍵盤、i-pad外掛式鍵盤、一般家電所須薄膜按鍵開關等，本件發明之薄膜觸控開關製程將符合上述設計趨勢，進而改變傳統以銀漿印刷及固化的製造方法.
長久以來濺鍍技術及金屬遮罩均應用於半導體高科領域.不過目前並未應用於製作薄膜觸控開關的電路層.此一製程發明將可製作出更先進及精細的薄膜電路，未來可以應用於更多的新產品上.
如圖二所示，薄膜式按鍵其結構主要為三片薄膜組成，由該薄膜截面側視圖顯示，上層為PET聚酯薄膜(圖二之3)及正極電路及圓形接觸點(圖二之1)，最下方為相同PET聚酯薄膜(圖二之4)及負極電路及圓形接觸點(圖二之2)，而中間層為不導電的塑膠片(圖二之5).經由鍵盤之按鍵(圖二之8)用手指下壓時，透過具緩衝之彈性橡膠墊(圖二之7),並透過中間層之開孔(圖二之6)上方與下方接觸點(圖一之 圓點)就會因接觸而使上下電路導通，即完成電路傳輸，當手指離開按鍵時，上下兩電路接觸之接點透過中間層的空間而自然分開，使得該電路斷路，而切斷其電路傳輸.
本發明係提供形成一薄膜觸控開關導電電路層的方法，該方法包含以下步驟：
步驟一：依上下層電路系統層佈局圖如圖一所示，製作上下電路共兩片金屬遮罩，舉例單片電路層佈局金屬遮罩，如圖三製程(a)項之11.
步驟二：將該金屬遮罩平放固定於PET聚酯膜如圖三之12或其他基材上.
步驟三：將圖三(b)項之組合置入真空直流濺鍍系統內，以真空濺鍍方式如圖三(c)項，將所須濺鍍之金屬材料如圖三之13，濺鍍在(b)項之組合表面，此時金屬薄膜將穿過金屬遮罩之電路圖案濺鍍在PET聚酯膜基材表面.
步驟四：破除真空將圖三(b)項物移出濺鍍腔體，將上述圖三製程(a)項之11金屬遮罩移去，如圖三之(d)項.
步驟五：形成在PET聚酯膜或其他基材上的薄膜電路圖形，即為該薄膜觸控開關電路層，如圖三之(e).
圖(一) 薄膜觸控開關電路佈局圖，共有上層電路圖形(A)及下層電路圖形(B),其(A)(B)兩圖形中具有對稱位置 的圓點，即為上下兩層電路須要經過觸壓的接觸點.(此上下層電路佈局圖僅為舉例參考用)
圖(二) 薄膜觸控開關結構截面側視圖
圖(三) 薄膜觸控開關導電電路製程說明
Claims (3)
- 一種用於薄膜觸控開關之導電電路薄膜的製造方法，該方法包含：依按鍵電路佈局圖設計製作精密的金屬遮罩；利用該金屬遮罩形成的電路圖案佈放於PET基材上，並於真空濺鍍系統內施以不同金屬的薄膜濺鍍於PET聚酯膜或其他基材上，亦可以在同一真空腔體內連續濺鍍銅薄膜作為導電層，接著連續濺鍍一層防止銅薄膜氧化之銀薄膜，將金屬遮罩移除後留在PET聚酯基材上所形成的薄膜電路圖案，即為薄膜鍵盤內觸控開關之電路層.
- 如請求項1之方法，透過使用高精密度金屬遮罩，其所形成的超薄遮罩，遮罩圖案尺寸無論最小孔徑0.05mm，最小孔距0.07mm，最小線寬0.045mm，最小線距0.10mm，等金屬遮罩精度規格，均符合製作任易層高密度連接多層板的基本規範，加上利用真空濺鍍金屬薄膜製程，製作之薄膜導電電路層當可應用於其他軟性基材多層板之製作，以現今最流行之智慧型手機i-phone 4S為例，所使用之多層軟性電路板須要至少6～8層的多層連接電路使其於狹小的空間容納更多的電子元件，其必須使用任易層高密度連接多層板(Any-Layer High Density Interconnector,AL-HDI)技術，電路佈局密度要求度甚高.本製程發明之金屬導電層製作方式可以取代目前所使用之任意層銅箔基板製程.取代複雜的濕式蝕刻製程，可得到更精密的電路層，另由於製程的簡化與環保，具有較高的經濟效益.任易層高密度連接多層板係以聚芳醯胺貼合片(aramid prepreg sheet)為基材，目前製程必須經過以下步驟：聚芳醯胺基板以CO2雷射鉆孔→銅膜貫孔→以銅箔進行層壓貼合→光阻塗佈→黃光室曝光顯影→去除光阻→濕式蝕刻去除多餘的銅→去除光阻→清洗→聚芳醯胺基板層壓貼合等，以上僅完成了第一層，必須再經過數次重複微影蝕刻之上述製作程序始能完成多層板的製作.
- 如請求項1之方法，透過金屬遮罩及真空濺鍍金屬薄膜製程，可應用於另一種結構的薄膜觸控開關製作，僅使用單層PET聚酯薄膜為基材，經過不同的電路佈局將正負電路及觸控接點設計交互錯位圖形，均製作在此一共基材上，進行製作薄膜觸控開關的底部銀導體以及頂部銀導體之導電電路圖案，(正負極電路中間隔絕層以印刷介電層方式為絕緣層，僅將觸控點區域外露)取代目前以網版印刷製作正負極導電層為主的製作方法.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| TW101102064A TW201331395A (zh) | 2012-01-19 | 2012-01-19 | 薄膜式觸控開關新製程技術 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| TW101102064A TW201331395A (zh) | 2012-01-19 | 2012-01-19 | 薄膜式觸控開關新製程技術 |
Publications (1)
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| TW201331395A true TW201331395A (zh) | 2013-08-01 |
Family
ID=49478899
Family Applications (1)
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| TW101102064A TW201331395A (zh) | 2012-01-19 | 2012-01-19 | 薄膜式觸控開關新製程技術 |
Country Status (1)
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| TW (1) | TW201331395A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104768322A (zh) * | 2015-03-24 | 2015-07-08 | 江苏传艺科技股份有限公司 | 柔性线路板 |
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2012
- 2012-01-19 TW TW101102064A patent/TW201331395A/zh unknown
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