膜层蚀刻方法及其激光光刻机技术

本发明专利技术提供了一种膜层蚀刻方法及其激光光刻机，尤其是应用于大尺寸触控面板采用激光蚀刻的表面保护层处理方法。本发明专利技术的膜层蚀刻方法包括以下步骤：在基板上形成一膜层；采用激光光束对所述膜层的预定区域进行烧蚀，形成图案化膜层。本发明专利技术的激光光刻机，包括激光器、聚焦透镜组、控制器、驱动电机和定位平台，所述激光器发出激光光束，该激光光束经过所述聚焦透镜组投射于所述定位平台上的工件表面。本发明专利技术是采用激光直接蚀刻于膜层表面形成所需图案的方法，可应用于大尺寸触控面板的加工，无需光罩，实现采用快速单步图案化制程取代网版印刷制程或者是多步有光罩的光刻制程，降低生产成本。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及制造加工技术，具体地说是一种表面加工技术，提供了一种膜层蚀刻方法及其激光光刻机，尤其是应用于大尺寸触控面板采用激光蚀刻的表面保护层处理方法。
技术介绍
近年来，随着触控技术的不断发展，触控面板已广泛应用于诸如手机、个人数字助理(PDA)、游戏机输入接口、电脑触控屏等各种电子产品中。触控面板与显示面板集成一体，通常包括透明基板及布设于其上的导电层和导电线路，以及保护层。所述导电线路形成于面板上导电层的周边，所述保护层敷设于导电层及透明基板上。触控面板在使用时需与外接电路相贴合，需要将边缘电极和周边的导电线路上的保护层蚀穿，使外接电路与面板上保护层下方的导电层建立电接触。现有的去除导电边缘电极及导电线路上方的保护层的方法有两种光蚀刻微影和网印。网印是孔版印刷的一种主要印刷方法。网版面一般包括通孔与实体两部分。印刷时，将蚀刻膏放置于预设的网版上，蚀刻膏在刮墨刀的挤压下从网版面通孔处漏印至保护层上而形成图案，如图I所示。网印的工艺比较简单，所需设备费用少，制作费用低，但不易制作细小图形(线宽< 200微米)。然而，其所采用的网版不能通用，针对不同的产品的不同图案，需要设计各自对应的网版。当所需图案发生改变时，需要更换相应图案的网版。另外，对于中、大尺寸的触控面板，其所印刷的保护层尺寸变大时，所使用的网版的尺寸亦变大，印刷时不易控制整个大尺寸网版的张力的一致性，从而也较难保证漏印在承印物上的蚀刻膏的一致性。而且，当网版尺寸越大时，经过刮墨刀的长时间磨擦，其所造成的网版磨损或变形就越容易，使得网版的寿命变短，生产时的耗材成本变高。光蚀刻微影，即光刻，是一种图形复印和化学腐蚀相结合的精密表面加工技术，其目的就是在二氧化硅或金属薄膜上面蚀刻出与掩膜版完全对应或者互补的几何图形。光刻是一个复杂的工艺流程，通过一系列生产步骤将表面薄膜的特定部分去除，最终形成一定的图案。如图I所示，一般的光刻工艺的生产步骤包括清洗、涂布光阻层、曝光、显影、烘干、蚀刻及剥膜的过程，其设备所需投资较大、维护费用高，同时还需要大量的化学药剂，导致生产成本高，生产工时长。尤其是，对于大尺寸的触控面板，这些问题就显得尤为严峻，而且容易导致生产良率下降。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种膜层蚀刻方法，其采用激光直接蚀刻膜层并形成所需图案，无需光罩，可实现单步图案化制程。本专利技术所采用的技术方案是—种膜层蚀刻方法，包括以下步骤在基板上形成一膜层；采用激光光束对所述膜层的预定区域进行烧蚀，形成图案化膜层。所述激光光束通过激光器射出，透过一组聚焦透镜用以聚集激光光束，并通过一控制器控制所述激光光束投射在所述膜层上的预定区域内。所述控制器通过控制聚焦透镜的位置和抖动频率来控制所述激光光束的运动方向和运动速度。所述膜层是保护层。所述保护层为二氧化硅层或聚硅氧烷保护层。所述基板上设有导电层，所述膜层覆设于所述导电层上。所述导电层以氧化铟锡(ITO)材料制成。所述激光光束使所述氧化铟锡(ITO)材料易吸收能量，将所述导电层表面轻微剥蚀，造成所述氧化铟锡(ITO)材料受热气化，造成所述膜层因下层的体积膨胀而被挤压抬起，从而剥离去除该膜层材料。本专利技术的目的还在于提供一种激光蚀刻机，无需光罩，采用激光单步图案化触控 面板的保护层表面，可用于大尺寸触控面板的加工。一种激光光刻机，包括激光器、聚焦透镜组、控制器、驱动电机和定位平台，所述激光器发出激光光束，该激光光束经过所述聚焦透镜组投射于所述定位平台上的工件表面；所述控制器控制所述驱动电机的运转状态；所述驱动电机连接并受控于所述控制器，其输出连接于所述聚焦透镜组，控制所述聚焦透镜组从而使得所述激光光束投射在所述工件表面的预定区域内。该激光光刻机包括多个激光器及其相应的多个所述聚焦透镜组。所述聚焦透镜组包括扩束镜、X轴反射镜、Y轴反射镜以及扫描振镜(scan lens)，所述激光光束从激光器发出经所述扩束镜扩束后，由所述X轴反射镜和Y轴反射镜反射，再由所述扫描振镜聚焦投射于所述工件表面。所述驱动电机包括X-Y-Z三轴方向的驱动电机，所述驱动电机分别驱动所述X轴反射镜、Y轴反射镜以及扫描振镜。所述控制器包括同步触发模块、聚焦调节模块和振镜扫描模块，所述同步触发模块使定位平台的移动速度与激光的脉冲密度相一致，解决定位平台在起始和结束时的加减速运动导致激光蚀刻线段的两端刻痕不均匀或者过深的现象，使得刻痕均匀；所述聚焦调节模块通过调节所述聚焦透镜组来改变投射于所述工件表面的光斑尺寸；所述振镜扫描模块改变所述扫描振镜抖动频率，控制所述激光器的能量密度和蚀刻区域，提高激光蚀刻的图案精度和定位精度。所述激光光束的光斑直径可小于10 μ m，达到5-10 μ m。本专利技术提供的膜层蚀刻方法，是采用激光直接蚀刻于膜层表面形成所需图案的方法，可用于大尺寸的触控面板，实现采用单步图案化制程取代网版印刷制程或者是多步有光罩的光刻制程，降低生产成本。本专利技术提供的激光蚀刻机，无需光罩，采用激光单步图案化触控面板的保护层表面，可用于大尺寸触控面板的加工。附图说明图I是现有的丝网印刷的装置结构示意图；图2是现有的光蚀刻微影的流程图；图3是本专利技术膜层蚀刻方法的流程图；图4是本专利技术激光光刻机的工作原理示意图；图5是本专利技术实施例I的结构示意图。具体实施例方式下面结合附图与具体实施方式对本专利技术作进一步详细描述。一种膜层蚀刻方法，如图3所示，包括以下步骤S1 :在基板上形成一膜层；S2 :采用激光光束对所述膜层的预定区域进行烧蚀，形成图案化膜层；以及S3 :清洁去除杂质。其中S2具体包括以下步骤S201，激光器产生激光光束；S202，聚焦透镜组聚集该激光光束，所述激光光束从激光器射出后，透过一组聚焦透镜用以聚集激光光束；S203，将激光光束投射于预定区域进行蚀刻，是通过一控制器控制所述激光光束投射在所述膜层上的预定区域内。其中，所述控制器通过控制聚焦透镜的位置和抖动频率来控制所述激光光束的运动方向和运动速度。本专利技术的膜层蚀刻方法是通过激光光刻机来实现的。一种激光光刻机，如图4所示，包括激光器10、聚焦透镜组、控制器(图未示)、驱动电机和定位平台。激光器10发出 激光光束，该激光光束经过所述聚焦透镜组投射于所述定位平台上工件100的表面，所述聚焦透镜组包括扩束镜21、x轴反射镜22、Y轴反射镜23以及扫描振镜(scan lens) 24，所述激光光束从激光器10发出经所述扩束镜21扩束后，由所述X轴反射镜22和Y轴反射镜23反射，再由所述扫描振镜24聚焦投射于所述工件100表面；所述控制器控制所述驱动电机的运转状态，所述驱动电机包括X-Y-Z三轴方向的驱动电机，其中X轴驱动电机31驱动X轴反射镜22，Y轴驱动电机32驱动Y轴反射镜23，Z轴驱动电机(图未示)驱动扫描振镜24;所述X-Y-Z三轴方向的驱动电机均连接并受控于所述控制器，控制所述聚焦透镜组，使得所述激光光束投射在工件100表面的预定区域内。其中，所述控制器包括同步触发模块、聚焦调节模块和振镜扫描模块，所述同步触发模块使定位平台的移动速度与激光的脉冲密度相一致，解决定位平台在起始和结束时的加减速运动导致激光蚀刻线段的两端刻痕不均匀或者过深的现象，使得刻痕均匀；所述聚焦调本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种膜层蚀刻方法，其特征在于包括以下步骤：在基板上形成一膜层；采用激光光束对所述膜层的预定区域进行烧蚀，形成图案化膜层。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈猷仁，林坤荣，
申请(专利权)人：瑞世达科技厦门有限公司，
类型：发明
国别省市：