[发明专利]一种红外纳秒脉冲激光刻蚀GPS触控面板上导电层的装备和方法

说明书

技术领域

本发明涉及激光微纳加工、电子触控设计与制作和光学设计等技术领域，特别涉及一种用于实现GPS触控面板的触控功能的红外脉冲激光刻蚀GPS触控面板上导电层的装备和方法。

背景技术

GPS触控面板，是个可接收触头等输入讯号的感应式液晶显示装置，当人体或其它感应部件接触了屏幕上的图形按钮时，屏幕上的触觉反馈系统可根据预先编程的程式驱动各种连结装置，可用以取代机械式的按钮面板，并借由液晶显示画面制造出生动的影音效果。

传统的GPS触控面板上导电层上线路制作方法主要是酸碱湿法刻蚀。其中酸碱湿法的工艺方法中，需要将GPS触控面板放在强酸和强碱浸泡刻蚀，但与此同时，也会对需保留的导电膜的造成一定损伤，造成产品的刻蚀质量较低和寿命较低，工序和工艺复杂，同时效率慢、污染环境、浪费人力、财力，整天工序不紧凑，跨度大，需要多个部门人员、设备配合。

激光应用GPS触控面板上导电膜层刻蚀后，主要是应用在GPS触控面板电阻屏方面的导电膜层刻蚀，聚焦光斑150微米以上，而且是电机带动平台相对于激光源做运动，运动速度较慢，一般300-500毫米每秒，平台运动较快时，也会带来触控面板的稳定性和刻蚀可靠性问题，刻蚀功能性会造成不良。而目前GPS导航市场突飞猛进，市场总体容量超过1000万台，而伴随着IPhone4手机推出，GPS导航市场目前已经从电阻屏进入电容屏设计，原先的大的刻蚀线宽和较慢刻蚀速度已经满足不了新的电容屏多点触控功能和效率，所以目前迫切需要研发出一种新颖的激光刻蚀GPS触控面板上导电膜层装备和工艺方法。

发明内容

针对背景技术中的问题，本发明的目的在于克服传统酸碱蚀刻导电膜层中存在系统复杂、加工效率低、易产生耗材和选择性不强等缺点和普通激光粗线宽低速刻蚀的缺点，使用高频率的红外纳秒脉冲激光器对GPS触摸屏上导电膜层线路刻蚀，整个过程具有高效率高精度刻蚀特点，最终实现GPS触摸屏上具有多点触控功能的电容屏线路制作。

为了实现上述目的，本发明提供以下技术方案：

一种红外纳秒脉冲激光刻蚀GPS触控面板上导电层的装备和方法，利用振镜后聚焦的光路聚焦系统，使用红外纳秒高频率的脉冲激光器，对GPS触摸屏上导电膜层线路进行激光蚀刻，具体步骤为：

A)将GPS触摸屏上导电层上灰尘擦拭干净，并均匀铺设在激光聚焦处位置，吸附在移动平台上，并做好固定；

B)将高频率的红外脉冲激光器搭建在设备上，并进行固定和稳定出光，激光出光的光束搭配一个同轴的红灯指示装置，经过外带的同轴扩束镜进行准直扩束，进入振镜单元，这个振镜具有两个XY方向的反射镜片，反射镜片经两个精密地电机带动，实现高速扫描，然后进入振镜的后聚焦装置，在焦点位置处，实现光斑的精密聚焦，此焦点处能量可以达到去除材料的能量阈值；

C)将GPS触摸屏所设计电容屏方案的线路导入软件中，振镜控制卡跟据图形内容进行识别转化为光电数字信号转换，使得振镜的XY两个轴向分别按照图形单元进行一定角度的旋转，在振镜后聚焦场镜下完成所要刻蚀的图形；

D)激光按照设计图形进行蚀刻时，要同时打开等离子吹气、吸气和积尘装置系统，确保蚀刻产生的粉尘全部吸入集尘系统中，同时等离子风对刻蚀中产生的导电离子也有一定极化作用，使得颗粒能快速聚集在集尘装置中。

作为本发明的优选技术方案，移动平台的运动方式采用4轴运动方式，具体包含X方向、Y方向、Z方向、旋转轴方向，其中XYZ三个轴向使用光栅尺监测和反馈位置信息，可以达到高精度的定位操作运行。

作为本发明的优选技术方案，所述蚀刻材料为ITO材料、银浆、铜、钼铝钼等导电材料，蚀刻基底为玻璃基底或者PET基底。

作为本发明的优选技术方案，所描述的刻蚀方法是用于触摸屏产品中导电薄膜材料激光蚀刻方法。

本发明所述激光刻蚀方法所带来的有益效果是：

1、激光加工具有高度集成性，设备自动化程度高，设备高度便捷化操作；

2、整个工序只包含一步激光刻蚀，无需作额外的模板、掩模版、酸碱液配制，实现工艺周期短，耗材少，无污染环境；

3、设备占用面积少，人力资源少，日常维护简单，适合较大领域推广；

4、更换不同批次产品，直接导入设计图形，简洁、方便，同时适合较快验证工艺路线和制成方案的可行性；

5、聚焦光斑较小，最小可达到10微米，扫描精度高，速度较快，最高扫描速度达到10米每秒，量产效率高。

附图简述

图1为本发明使用的系统装置图