本发明专利技术涉及脉冲激光刻蚀油墨上银浆导电膜层的装置及方法，高频率脉冲激光器的输出端依次布置光闸、扩束镜和半透半反镜片，半透半反镜片的输出端布置有第一1/2波片和第二高反射率镜片，第一1/2波片的输出端依次布置第一格兰棱镜和第一高反射率镜片，第一高反射率镜片的输出端布置有第一振镜场镜系统，第一振镜场镜系统的输出端正对于四轴高精度平台；第二高反射率镜片的输出端布置有第二1/2波片和第二格兰棱镜，第二格兰棱镜的输出端布置有第三高反射率镜片，第三高反射率镜片的输出端布置有第二振镜场镜系统，第二振镜场镜系统的输出端正对于四轴高精度平台。实现高效率高精度对触摸屏产品中银浆和ITO进行激光蚀刻。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种，属于激光微加工
技术介绍
电容式触摸屏一般由盖板玻璃、上线导电感应膜层和下线导电感应膜层等构成。 其中盖板玻璃的主要作用为保护下面的电容感应膜层，同时在盖板玻璃背面边缘印刷黑色油墨，这四周的油墨的作用主要有以下三点作用，第一起到美观作用；第二起到遮蔽不可视区域的边缘线路的目的；第三可以方便印刷产品标识等图形符号。一般导电感应膜层基底有PET与玻璃两种。其中，PET感应膜层虽然较薄，但透光率较差，导致屏幕显示效果不佳； 而玻璃感应膜层基底透光率高，触感较好，采用玻璃感应膜层是触摸屏厂商整体发展趋势。 但由于单个玻璃基版厚度比较大，所以两层感应膜层再加上盖板玻璃厚度叠加起来，不利于触摸屏向轻、薄方向发展。现在触摸屏厂商采用将盖板玻璃和上感应导电膜层集成在一起，省掉一块感应膜层玻璃，节省了一个贴合制程工序和OCA胶等耗材成本，提高工艺的整体良率。虽然采用了新的制程后，使的制成工序减少和成本降低，但是增加了做作工艺的难度，其中具体体现在如何在油墨上制作不可视区域的线路成为本制成关键因素。传统的玻璃基底触摸屏上导电膜层上线路制作方法主要有化学湿法刻蚀和黄光刻蚀等两种工艺方法。其中化学湿法刻蚀导电膜层的工艺方法中，工序设计到完成刻蚀时间长，需投入治具和耗材成本较高，同时要求产线上投入较多人力，占地面积比较大，废水废酸等废液对环境污染较为严重，整个工艺流程能源浪费较严重。而黄光刻蚀工艺需要前期投入较大，成本高昂，对于材料的选择性较为狭隘，不适合市场上所有导电膜层的制作方法，再加上日常维护开销较大，耗材和人力成本带来整个生产成本的增加，应用领域限制较为严重。同时，二者都需要烘烤等高温度处理，对于玻璃上黑色油墨会有涨缩等问题，这个也是此工艺继续进行下去的技术难点。激光刻蚀玻璃上油墨基底导电膜层工艺是利用脉冲激光通过光学聚焦系统将激光束聚焦为10微米到90微米的光斑，聚焦后的光斑，达到材料的去除能量阈值，通过高速扫描振镜系统精密快速扫描，从而实现触摸屏上导电膜层的线路制作目的，这样制作的不可视区域更窄，实用性更强。同时，采用的激光波长对导电膜层吸收率较高，但是对导电膜层下面膜层反射率较高，所以刻蚀过程中不会伤害导电膜层下面的黑色油墨，这样我们就能避免从盖板玻璃正面可以看见所刻蚀不可视区域线路排版。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种，克服传统黄光曝照、酸碱湿刻等加工中存在系统复杂、加工效率低、占地面积大、易产生耗材、 良率低和选择性不强等缺点。本专利技术的目的通过以下技术方案来实现脉冲激光刻蚀油墨上银浆导电膜层的装置，特点是高频率脉冲激光器的输出端布置有光间，光间的输出端设置有扩束镜，扩束镜的输出端布置有半透半反镜片，半透半反镜片的输出端布置有第一 1/2波片和第二高反射率镜片，第一 1/2波片的输出端布置有第一格兰棱镜，第一格兰棱镜的输出端布置有第一高反射率镜片，第一高反射率镜片的输出端布置有第一振镜场镜系统，第一振镜场镜系统的输出端正对于四轴高精度平台；第二高反射率镜片的输出端布置有第二 1/2波片，第二 1/2波片的输出端布置有第二格兰棱镜，第二格兰棱镜的输出端布置有第三高反射率镜片，第三高反射率镜片的输出端布置有第二振镜场镜系统，第二振镜场镜系统的输出端正对于四轴高精度平台；所述四轴高精度平台的上方布置有CCD对位观察系统，所述四轴高精度平台的一侧布置有吹气系统，另一侧安装有集尘系统，第一高反射率镜片的输出端还布置有第一功率实时监测探头，第三高反射率镜片的输出端还布置有第二功率实时监测探头，第一功率实时监测探头和第二功率实时监测探头通过通讯系统与控制系统相连，第一振镜场镜系统和第二振镜场镜系统通过通讯系统与控制系统相连。进一步地，上述的脉冲激光刻蚀油墨上银浆导电膜层的装置，其中，所述高频率脉冲激光器是波长为196nm 1064nm、脉宽在IOps 200ns、重复频率在50KHz以上的脉冲激光器。上述装置实现脉冲激光刻蚀油墨上银浆导电膜层的方法，加工前激光焦点聚焦位于加工材料的上表面，高频率脉冲激光器发出的激光由光间控制开关光，光间控制激光光束后经过扩束镜对光束进行同轴扩束，改善光束传播的发散角，使光路准直；经扩束镜扩束准直后光束进入半透半反镜片，半透半反镜片将激光分为两束同功率激光，一束激光进入第一 1/2波片和第一格兰棱镜，一束激光进入第二高反射率镜片；经第一格兰棱镜激光由第一高反射率镜片调整路线后进入第一振镜场镜系统，同时激光在经第一高反射率镜片后的折射光进入第一功率实时监测探头，第一功率实时监测探头监测折射光的功率变化；第一功率实时监测探头通过通讯系统将探测结果传输到控制系统，当激光功率波动超过幅度以至影响加工效果时，控制系统控制其停止加工；光束到达第一振镜场镜系统后，经过通讯系统与控制系统进行数据通信，将扫描图形转化为数字信号， 将图形转化在需要刻蚀的加工材料上；第二高反射率镜片输出激光进入第二 1/2波片和第二格兰棱镜，经第二格兰棱镜激光由第三高反射率镜片调整路线后进入第二振镜场镜系统，同时激光在经第三高反射率镜片后的折射光进入第二功率实时监测探头，第二功率实时监测探头监测折射光的功率变化； 第二功率实时监测探头通过通讯系统将探测结果传输到控制系统，当激光功率波动超过幅度以至影响加工效果时，控制系统控制其停止加工；光束到达第二振镜场镜系统后，经过通讯系统与控制系统进行数据通信，将扫描图形转化为数字信号，将图形转化在需要刻蚀的加工材料上；加工材料通过真空吸附于四轴高精度平台上，控制系统根据加工图的识别和导入，经过CCD对位观察系统将导入的定位靶标拍摄并抓取，控制加工；蚀刻产生的粉尘由等离子吹气系统产生气流，由集尘系统收集粉尘。本专利技术技术方案突出的实质性特点和显著的进步主要体现在本专利技术运用高频率的脉冲激光器作为激光源，对触摸屏产品中银浆和ITO进行激光蚀刻，使银浆和ITO薄膜材料在高频率的脉冲光器的作用下气化而达到蚀除的目的，采用所选用激光波长的反射材料作为油墨上保护层来对激光全反射以保护黑色油墨遭到损伤，通过高精度平台的移动拼接和小幅面振镜蚀刻来完成银浆和ITO薄膜材料的蚀刻，产生的粉尘经过吹气系统和大流量积尘系统集尘，加工出无污染、线性稳定、功能完好的触摸屏电子女口广 PFt O附图说明下面结合附图对本专利技术技术方案作进一步说明 图1 本专利技术的光路系统示意图。具体实施例方式本专利技术采用高频率的脉冲激光器，激光聚焦在银浆和ITO薄膜材料上，从而达到蚀刻效果。加工材料膜层从下往上分别为玻璃基底、黑色油墨、全反射介质膜、ITO和银浆。 当高频率的脉冲激光聚焦于银浆的上表面，进行蚀刻时，在达到材料的去除能量阈值后，银浆和ITO薄膜材料在高频率的脉冲激光器的作用下气化而达到蚀除的目的，当银浆和ITO 被蚀刻完全后，高频率的脉冲激光作用于该激光波长的全反射介质膜时，根据全反射介质膜特性，激光被全反射，这样，保护反射膜下面黑色油墨免受损伤。如图1所示，脉冲激光刻蚀油墨上银浆导电膜层的装置，高频率脉冲激光器1是波长为196nm 1064nm、脉宽在IOps 200ns、重复频率在50KHz以上的脉冲激光器，高频率脉冲激光器1的输出端布置有光闸2，光闸2的输出端设置有扩束镜3，扩束镜3的本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：赵裕兴，狄建科，蔡仲云，
申请(专利权)人：苏州德龙激光有限公司，
类型：发明
国别省市：
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