对金属互连结构具有增强粘附性的纳米线接触垫制造技术

本发明专利技术公开一种包括触敏观看区域的电容式触敏装置，该电容式触敏装置被配置为通过检测耦合电容的变化来检测施加至触敏观看区域的触摸的位置。边界区域围绕触敏观看区域。导电的第一电极包括有源部分和处于第一电极的末端处的端部部分，该有源部分设置在触敏观看区域中并且延伸跨越触敏观看区域，该端部部分设置在边界区域中以用于与控制器连接。第一电极的有源部分在观看区域上具有基本上均匀的第一薄片电阻。第一电极的端部部分以导电网的形式图案化，该导电网包括将多个空隙限定在其间的多个互连导电迹线，迹线基本上具有第一薄片电阻，并且空隙具有较高的第二薄片电阻。

Nanowire Contact Pads with Enhanced Adhesion to Metal Interconnection Structures

The invention discloses a capacitive tactile device comprising a tactile viewing area. The capacitive tactile device is configured to detect the position of touch applied to the tactile viewing area by detecting the change of coupling capacitance. The boundary area surrounds the tactile viewing area. The conductive first electrode includes an active part and an end part at the end of the first electrode, which is arranged in the tactile viewing area and extends across the tactile viewing area, and the end part is arranged in the boundary area for connecting with the controller. The active part of the first electrode has a substantially uniform first sheet resistance in the viewing area. The end part of the first electrode is patterned in the form of a conductive network, which includes multiple interconnected conductive traces with multiple gaps confined between them. The traces basically have the first sheet resistance, and the gap has a higher second sheet resistance.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】对金属互连结构具有增强粘附性的纳米线接触垫
技术介绍
电容式触摸传感器可用作触敏面板的一部分，可实现人的触摸或手势与计算机、智能手机以及其它基于图形的屏幕界面的交互。电容式触摸传感器面板可由导电迹线的行和列形成，这些导电迹线的行和列是由电介质隔开的。在它们的交叉口处，迹线基本上形成两个电极。可将刺激(例如，触摸或悬停事件)施加至一个行，同时所有其它行保持在DC电压水平。当行被刺激时，调制的输出信号可电容耦合至传感器面板的列上，这些传感器面板的列连接至通常称为事件检测和解调电路的模拟通道。然后，可将输出值传输至控制器并且在主机计算机的显示屏上显示所得图像。
技术实现思路
用于显示设备中的触敏面板包括玻璃顶层和玻璃底层，在该玻璃顶层上已蚀刻透明导体诸如氧化铟锡(ITO)或氧化锑锡(ATO)的透明列迹线，在该玻璃底层上已蚀刻透明导体的行迹线。顶部玻璃层和底部玻璃层通过行迹线与列迹线之间的区域中的电介质隔开。可通过将包括导电纳米线的材料图案化(例如，印刷)到聚合物膜基板上的电迹线，以相对低的成本有效地生产用于触敏面板的部件。纳米线可通过卷对卷工艺图案化，其中基板是未卷绕的，执行转化操作诸如印刷和干燥/固化，然后将图案化基板再次卷绕成卷，以供进一步运输和处理。可将这些卷对卷工艺形成的图案化导电材料连接至电子电路部件以生产电子组件，诸如例如用于触摸屏显示器中的电容式触摸传感器。将靠近传感器面板边缘的边界区域中的显示屏观看区域外的纳米线迹线末端处的纳米线接触垫粘结至导电金属互连迹线。导电金属互连迹线继而连接至电子显示设备的事件检测和解调电路。在一些情况下，纳米线垫和导电金属(例如，银(Ag))互连迹线可彼此较差地粘附，这会增加电阻并且降低粘结接头的可靠性。一般来讲，本公开涉及网状接触垫设计和用于将网状接触垫连接至金属互连电路迹线以形成电子组件的方法，该电子组件可用作电子设备的部件。本公开还涉及电子设备，诸如例如触摸屏显示器，这些电子设备是使用这些网状接触垫设计和互连工艺构造的。在一个实施方案中，本公开涉及一种包括触敏观看区域的电容式触敏装置。触敏装置被配置为通过检测耦合电容的变化来检测施加至触敏观看区域的触摸的位置。边界区域围绕触敏观看区域。导电的第一电极包括有源部分和处于第一电极的末端处的端部部分，该有源部分设置在触敏观看区域中并且延伸跨越触敏观看区域，该端部部分设置在边界区域中以用于与控制器连接。第一电极的有源部分在观看区域上具有基本上均匀的第一薄片电阻，并且第一电极的端部部分以导电网的形式图案化，该导电网包括将多个空隙限定在其间的多个互连导电迹线。迹线基本上具有第一薄片电阻，并且空隙具有较高的第二薄片电阻。在另一个实施方案中，本公开涉及一种电容式触敏装置，该电容式触敏装置包括光学透明的基板，该光学透明的基板限定由边界区域围绕的触敏观看区域。多个间隔开的光学透明且导电的第一电极设置在触敏区域中的基板上，沿着第一方向(x)延伸。多个间隔开的光学透明且导电的第二电极设置在触敏区域中的基板上，沿着不同的第二方向(y)延伸。触敏装置被配置为通过检测在触摸位置附近横越彼此的第一电极与第二电极之间的耦合电容的变化来检测施加在触敏区域中的触摸的位置。第一电极和第二电极均包括多个交叉的导电纳米线，第一电极和第二电极均包括有源部分和处于电极的末端处的端部部分，该有源部分设置在触敏观看区域中并且延伸跨越触敏观看区域，该端部部分设置在边界区域中的基板上。端部部分以导电规则网的形式图案化，该导电规则网包括将多个绝缘空隙限定在其间的多个互连导电迹线。多个导电的总线设置在边界区域中的基板上，每个总线具有第一端部部分和相对的第二端部部分，该第一端部部分终止于边界区域中的连接区域以用于与控制器连接，该第二端部部分终止于相应的第一电极或第二电极的多个互连导电迹线和多个绝缘空隙并且基本上覆盖相应的第一电极或第二电极的多个互连导电迹线和多个绝缘空隙，并且总线的第二端部部分在多个空隙中粘附至基板。在另一方面，本公开涉及一种电容式触敏装置，该电容式触敏装置包括一体式且导电的第一电极，该一体式且导电的第一电极具有在相对的第一端部部分与第二端部部分之间延伸的中间部分。第一电极包括基本上均匀分布的交叉导电纳米线，并且第一端部部分中的纳米线被图案化为导电规则网，该导电规则网包括将多个空隙(420)限定在其间的多个规则布置的互连导电迹线(415)。迹线具有第一薄片电阻，并且空隙具有较高的第二薄片电阻。在另一方面，本公开涉及一种用于将金属迹线粘结至由抗蚀材料覆盖的含有纳米线的接触垫的方法，方法包括图案化含有纳米线的接触垫以形成网图案的导电迹线，这些导电迹线具有第一薄片电阻并且散布有空隙区域，这些空隙区域形成具有高于第一薄片电阻的第二薄片电阻的图案化电介质区域，其中接触垫中图案化电介质层的面积与导电金属网的面积的比率为约1:1至约10:1；并且将接触垫粘结至金属互连迹线以形成电互连结构，其中在接触垫上施加形成互连迹线的金属以涂布网图案化的金属迹线和图案化电介质区域，使得金属接触图案化电介质区域的空隙中的基板表面。本专利技术的一个或多个实施方案的细节在以下附图和说明书中示出。从说明书和附图以及从权利要求中可显而易见本专利技术的其它特征、目的和优点。附图说明图1为基板上的导电纳米线层的示意性剖视图，其中导电纳米线层由图案化抗蚀基质材料覆盖。图2为由可剥离聚合物层覆盖的图1的构造的示意性剖视图。图3为移除可剥离聚合物层之后的图2的构造的示意性剖视图。图3A为移除可剥离聚合物层之后、并且示出伸出的纳米线的导电纳米线层的一部分的示意性剖视图。图4A为电容式触敏装置的一部分的示意性俯视图。图4B为图4A的电容式触敏装置的一部分的示意性剖视图。图4C为图4A的电容式触敏装置中的导电电极的端部部分的示意性剖视图。图4D为图4A的电容式触敏装置中的导电电极的端部部分的示意性俯视图。图5为包括本公开的电容式触敏装置的电容式触摸传感器面板的分解透视图。在这些附图中，类似的符号表示类似的元件。具体实施方式现在参见图1，基板14涂布有包括纳米线的导电层16。导电纳米线层16在基板14的第一主表面15的至少一部分上是基本连续的，并且有利地在第一主表面面积的至少50％、60％、70％、80％或90％上是基本连续的。导电纳米线层16可沿着基板连续涂布，或可以离散的块或矩形施加，在离散的块或矩形之间留有未涂布的基板区域，这些块或矩形具有与生产的预期触摸屏总尺寸相似的尺寸。所谓“基本连续的”意味着纳米线以足够的密度施加，以使得基板的表面导电，应认识到纳米线层将包括单独的线，这些线之间具有开口或空间。导电纳米线层16包括导电纳米线。在本申请中，术语纳米线是指具有高纵横比(例如，高于10)的导电金属或非金属长丝、纤维、杆、线丝、股线、晶须或带状物。非金属导电纳米线的示例包括但不限于碳纳米管(CNT)、金属氧化物纳米线(例如，五氧化二钒)、准金属纳米线(例如，硅)、导电聚合物纤维等。如本文所用，“金属纳米线”是指包含金属元素、金属合金或金属化合物(包括金属氧化物)的金属线。金属纳米线的至少一个横截面尺寸小于500nm、或小于200nm并且更优选地小于100nm。正如指出的，金属纳米线具有大于10，优选地大于50本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电容式触敏装置，包括：触敏观看区域，所述触敏装置被配置为通过检测耦合电容的变化来检测施加至所述触敏观看区域的触摸的位置；边界区域，所述边界区域围绕所述触敏观看区域；以及导电的第一电极，所述导电的第一电极包括有源部分和处于所述第一电极的末端处的端部部分，所述有源部分设置在所述触敏观看区域中并且延伸跨越所述触敏观看区域，所述端部部分设置在所述边界区域中以用于与控制器连接，所述第一电极的所述有源部分在所述观看区域上具有基本上均匀的第一薄片电阻，所述第一电极的所述端部部分以导电网的形式图案化，所述导电网包括将多个空隙限定在其间的多个互连导电迹线，其中所述迹线基本上具有所述第一薄片电阻，并且所述空隙具有较高的第二薄片电阻。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.04.05 US 62/318,2841.一种电容式触敏装置，包括：触敏观看区域，所述触敏装置被配置为通过检测耦合电容的变化来检测施加至所述触敏观看区域的触摸的位置；边界区域，所述边界区域围绕所述触敏观看区域；以及导电的第一电极，所述导电的第一电极包括有源部分和处于所述第一电极的末端处的端部部分，所述有源部分设置在所述触敏观看区域中并且延伸跨越所述触敏观看区域，所述端部部分设置在所述边界区域中以用于与控制器连接，所述第一电极的所述有源部分在所述观看区域上具有基本上均匀的第一薄片电阻，所述第一电极的所述端部部分以导电网的形式图案化，所述导电网包括将多个空隙限定在其间的多个互连导电迹线，其中所述迹线基本上具有所述第一薄片电阻，并且所述空隙具有较高的第二薄片电阻。2.根据权利要求1所述的电容式触敏装置，还包括设置在所述边界区域中的第一总线，所述第一总线的第一端部部分终止于所述边界区域中的连接区域以用于与控制器连接，所述第一总线的相对第二端部部分终止于所述多个互连导电迹线和所述多个空隙并且基本上覆盖所述多个互连导电迹线和所述多个空隙，所述第一总线的所述端部部分与所述第一电极的所述端部部分的所述导电迹线电接触。3.根据权利要求1所述的电容式触敏装置，其中所述第一电极的所述有源部分和所述第一电极的所述端部部分的所述互连导电迹线包括基本上相同的均匀分布的交叉导电纳米线。4.根据权利要求1所述的电容式触敏装置，其中所述空隙是基本上不导电的。5.根据权利要求1所述的电容式触敏装置，还包括设置在所述导电网上并且与所述导电网对准和共同延伸的图案化电介质层。6.根据权利要求1所述的电容式触敏装置，其中所述导电的第一电极是光学透明的。7.一种电容式触敏装置，包括：光学透明的基板，所述光学透明基板限定由边界区域围绕的触敏观看区域；多个间隔开的光学透明且导电的第一电极，所述多个间隔开的光学透明且导电的第一电极设置在所述触敏区域中的所述基板上...

【专利技术属性】
技术研发人员：高剑侠，拉维·帕兰伊斯瓦米，洪明雄，
申请(专利权)人：三M创新有限公司，
类型：发明
国别省市：美国,US