电子产品玻璃面板的制造工艺的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种电子产品玻璃面板的制造工艺，包括以下步骤：图形化转移；化学蚀刻；玻璃边缘雕刻；2次强化；去膜；丝网印刷；ITO制作；电极制作；ACF焊接；最终检查；包装出货。本发明为电子产品玻璃面板的制造工艺可在不破坏玻璃本身强度的基础上对玻璃进行各种造型制造并保证其精度，且可有效提高生产效率，具有以下有益效果：1)本发明工艺可大幅度减少生产工序；2)大幅度提高生产效率和良率；3)大幅度降低生产成本，提高加工精度；4)提高玻璃化学钢化强度和抗弯强度。
【专利说明】电子产品玻璃面板的制造工艺
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种玻璃产品的加工工艺，具体而言，涉及一种制造电子产品玻璃面板的工艺。
【背景技术】
[0002]随着技术和生活水平的提高，越来越多的手机，PDA (Personal DigitalAssistant),汽车导航系统,MP4,上网本(Net Book),如i_Pad等电子产品进入人们的日常生活。
[0003]为了携带方便，人们对这些电子产品提出轻、薄小化的要求，因此这些产品的设计大多采用了小型平面显示器(Flat Display)。
[0004]这些平面显示器的尺寸小、精度要求高，在加工技术上有较大的难度，所以过去普遍采用透光率较好、表面硬度较大、耐划伤的压克力(Acryl)、PET等高密度高分子材料制造。
[0005]但是塑料产品的硬度低，容易被划伤，使用时间长了发生拉伸变形现象，因此使用寿命较短。最近日本、韩国等推出表面铅笔硬度高达玻璃硬度的高分子新型电子材料，但其价格非常昂贵，很难推广。
[0006]为了使显示器产品更漂亮、使用寿命更长、透光率更高，现在普遍用玻璃产品。传统的玻璃加工工艺主要包括以下过程:1)把大片玻璃切割成小片(Scriber)、2)粗磨(Crude Grinding)、3)精加工(雕刻，Chamfering&Finish) >4)抛光(Polishing)或清洗、5)化学钢化(Chemical Strength)、6)抛光或清洗、7)丝印(Screen printing)、8)制作ITO线路和银浆电极电极、9)防指纹镀膜(AF Coating) ,10)最终检查、11)装出货。
[0007]主要有以下几种:
[0008]I)用金刚石刀具切割后经粗磨，细磨(雕刻)、打孔等复杂的制作工艺制造:
[0009]切割刀具只能切割成方形，而且切割面非常锋利、参差不齐。为了使电子产品(含手机)外观更美，电子产品的设计者们面板设计成多种形状，多种曲线，有孔或有V形槽的形状。加工这类产品需要很长的研磨过程才能完成。最大问题是在加工过程中玻璃不仅多次受外部的物理性撞击使强度降低，而且产生的玻璃屑、磨料划伤或污染玻璃表面，严重时发生面崩，边崩，划伤导致报废。
[0010]2)激光切割工艺:
[0011]此工艺采用特殊的高热量激光，利用瞬间产生的高温熔化、切割玻璃。由于玻璃是透明体不容易吸收激光能量，所以只有在很大的能量下方可熔化玻璃。其熔切面凹凸不平表现为锯齿状。最大的问题是因高温产生的内应力，破坏或降低玻璃强度。
[0012]3)高压水抢切割(Water Jet)后经粗磨，细磨(雕刻)、打孔等复杂的制作工艺制造:
[0013]此工艺的最大优点是一次可切割多片玻璃(叠放)，而且切割成本低。但是切割面非常锋利、参差不齐，切割精度较差，。最大的问题是在加工过程中玻璃不仅多次受外部的物理性撞击使强度降低，而且产生的玻璃屑、磨料划伤或污染玻璃表面。在雕刻时同样产生崩边。
[0014]4)干式蚀刻工艺:
[0015]这是中国发明专利电子产品用玻璃的加工工艺(申请号:200910182566.X ;公布号:CN102020417)。该工艺具有很多优特点，在业界受到广泛的关注和应用，但存在以下问题:
[0016]1、蚀刻精度较差(200-300微米)；
[0017]2、蚀刻面较粗糙，需要雕刻，在雕刻时同样产生边崩或面崩；
[0018]3、蚀刻速度较慢；
[0019]4、无法切割深度化学钢化后(钾离子渗透深度大于20微米)的水合硅酸铝玻璃(Alumina Silicate Glass),比如美国康宁(CORNING)公司的Gorilla系列玻璃,但可以切割旭硝子(ASAHI)公司的硅酸铝系列玻璃。
【发明内容】
[0020]本发明的目的在于克服现有技术存在的以上问题，提供一种可在不破坏玻璃本身强调的基础上对玻璃进行各种造型制造并保证其精度，且可有效提闻生广效率的电子广品玻璃面板的制造工艺。
[0021]为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明通过以下技术方案实现:
[0022]一种电子产品玻璃面板的制造工艺，包括以下步骤:
[0023]步骤I)图形化转移，所述图形化转移包括以下步骤:
[0024]步骤1.1)双面贴感光抗蚀膜:用自动或手动贴膜机对玻璃面板双面同时密贴感光抗蚀膜，用热压辊在2-4kg/cm2的压力、l-2m/min线速度和75-85°C的温度下把感光抗蚀膜密贴在玻璃面板表面，贴膜时保证抗蚀膜内无任何气泡；
[0025]步骤1.2)激光靶标:根据CAD设定数据，用激光机在PVC表面制作CCD定位用的靶标,供后续生产使用；
[0026]步骤1.3) CCD定位切膜:根据CAD编辑的图像用激光直接将玻璃表面的抗蚀膜切割开；
[0027]步骤1.4)废料剥除:用人工将玻璃表面不需要保护的抗蚀膜层剥除，在玻璃面板的上、下面形成与CAD上的图形1:1对应的保护膜图形；
[0028]步骤1.5)中间检查:对剥除废料完毕的玻璃面板进行检查是否还有残膜未除或剥除废料时损伤需要的保护膜；
[0029]步骤2)化学蚀刻，所述化学蚀刻包括以下步骤:
[0030]高速蚀刻:在水平喷淋式专用蚀刻机内进行双面高速蚀刻，速度为0_2m/min、温度为30-50°C、氢氟酸浓度为10-35% (v/v)、硫酸浓度为10-35% (v/v)；
[0031]步骤3)玻璃边缘雕刻:将带着抗蚀膜层经过氢氟酸蚀刻成单片的玻璃插在研磨上料盘中，搬送系统把上料盘中的待加工的玻璃搬运到6个加工台，并真空吸附后由CCD视觉系统精确定位,之后利用高速主轴上的电镀金刚砂磨头一边喷水一边研磨,根据加工程式，按顺序完成粗加工、精加工、打孔等动作，加工完成后由搬送系统把玻璃插回下料盘中；
[0032]步骤4)2次强化:经过上述步骤3的产品，在水平溢流式专用氢氟酸蚀刻机内进行双面最终蚀刻:速度为0-2m/min、温度30_50°C ;氢氟酸浓度为5-20% (v/v)、硫酸浓度为5-20% (v/v)；
[0033]步骤5)去膜:使用UV光照射玻璃表面抗蚀膜后将其剥离；
[0034]步骤6)BM(丝网印刷):根据产品使用需要的颜色，通过丝网印刷方式印刷出需要的颜色和图形；
[0035]步骤7) ITO制作:在玻璃表面制作ITO ；
[0036]步骤8)电极制作:在玻璃边缘ITO线路以外的地方用网板印制电极线路，供与ACF转接之柔性板金手指相连接；
[0037]步骤9) ACF焊接:将上述工艺制作完成的玻璃面板和转接导通使用的柔性线路板用激光将其焊接在一起；
[0038]步骤10)最终检查:ACF焊接完毕后的产品做功能测试，检查外观。
[0039]优选的，在所述步骤10之后包括包装出货:功能测试无异常，外观良好的产品根据客人的包装需要，将产品包装后出货。
[0040]优选的，在步骤2和步骤6之间可以增加细雕刻和抛光工艺。
[0041]优选的，在步骤I之前还包括化学钢化、切割和检查工艺，工艺过程如下:
[0042]切割使用直径为2mm的金刚石刀具，图案的有效区域离切割边缘至少300 μ m以上，切割后用肉眼检查玻璃面板表面是否有划伤，面崩或气泡的表面不良现象。
[0043]优选的，在步骤I之前还包括切割和检查工艺，工艺过程包括化学钢化、切割。
[0044]优选的，图形转移后所需要的有效玻璃面用感光抗蚀膜保护住，经过化学蚀刻、边缘研磨雕刻和2次强化均需要有感光抗蚀膜层保护，上述步骤结束后用UV光照射膜层后将其揭除。
[0045]本发明的有益效果是:
[0046]1、发明工艺可大幅度减少生产工序；
[0047]2、大幅度提闻生广效率和良率；
[0048]3、大幅度降低生产成本，提高加工精度；
[0049]4、提高化学钢化强度和抗弯强度。
[0050]上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例详细说明如后。本发明的【具体实施方式】由以下实施例详细给出。
【具体实施方式】
[0051]一种电子产品玻璃面板的制造工艺，其包括以下步骤:
[0052]步骤I)图形化转移，所述图形化转移包括以下步骤:
[0053]步骤1.1)双面贴感光抗蚀膜:用自动或手动贴膜机对玻璃面板双面同时密贴感光抗蚀膜，用热压辊在2-4kg/cm2的压力、l-2m/min线速度和75-85°C的温度下把感光抗蚀膜密贴在玻璃面板表面，贴膜时保证感光抗蚀膜内无任何气泡；
[0054]用自动或手动贴膜机双面同时密贴感光抗蚀膜。本实施例工艺涉及到的感光抗蚀膜为特殊研制的UV感光PVC膜。抗蚀膜的特性为PVC膜层厚50-80um，粘着层(ADH)厚度为45-50um，粘附力为1300g/50mm宽(垂直拉扯)。经抗腐蚀性处理后在玻璃表面形成高精度、高结合力、耐腐蚀的坚固保护膜(Mask)，防止化学药水腐蚀不该腐蚀的区域。
[0055]步骤1.2)激光靶标:根据CAD设定数据，用激光机在PVC表面制作CCD定位用的靶标，供后续生产使用；制作靶标的激光类型为远红外光C02，能量10-30?，波长10.6 μ m,深度10-20 μ m，靶标类型为同心圆或实心圆或直角边。
[0056]步骤1.3) CCD定位切膜:根据CAD编辑的图像用激光直接将玻璃表面的抗蚀膜切割开；
[0057]步骤1.4)废料剥除:用人工将玻璃表面不需要保护的抗蚀膜层剥除，在玻璃面板的上、下面形成与CAD上的图形1:1对应的保护膜图形；废料剥除后在玻璃表面不会留下任何异物或膜屑。
[0058]有效的玻璃保护区域的抗蚀膜能够与玻璃完全结合且结合力> 1300g/50mm，形完美又坚固的保护膜(Mask)。因此当化学药水蚀刻时，药水不会渗透到膜下发生玻璃被侧蚀(Under Cut)的现象。
[0059]步骤2)化学蚀刻:高速蚀刻(H-Etching):在水平喷淋式专用蚀刻机内进行双面高速蚀刻:速度为0-2m/min、温度为30_50°C、氢氟酸浓度为10-35% (v/v)、硫酸浓度为10-35% (v/v)；
[0060]步骤3)玻璃边缘雕刻(研磨):将带着抗蚀膜层经过氢氟酸蚀刻成单片的玻璃插在研磨上料盘中，搬送系统把上料盘中的待加工的玻璃搬运到6个加工台，并真空吸附后由CCD视觉系统精确定位。之后利用高速SPINDLE上的电镀金刚砂磨头一边喷水一边研磨，根据加工程式,按顺序完成粗加工、精加工、打孔等动作。加工完成后由搬送系统把玻璃插回下料盘中。
[0061]步骤4)2次强化:经过上述步骤3的产品，在水平溢流式专用氢氟酸蚀刻机内进行双面最终蚀刻:速度为0-2m/min、温度30_50°C ;氢氟酸浓度为5-20% (v/v)、硫酸浓度为5-20% (v/v)；
[0062]步骤5)去膜(Strip):使用UV光照射玻璃表面的抗蚀膜后将其剥离，使用带温度40-70 0C的UV干燥机效果更佳。
[0063]步骤6)BM(丝网印刷):根据产品使用需要的颜色，通过丝网印刷方式印刷出需要的颜色和图形；
[0064]步骤7) ITO制作:在玻璃表面制作ΙΤ0。
[0065]步骤8)电极制作:在玻璃边缘ITO线路以外的地方用网板印制电极线路，供与ACF转接之柔性板金手指相连接。
[0066]步骤9) ACF焊接:将上述工艺制作完成的玻璃面板和转接导通使用的柔性线路板用激光焊接在一起。
[0067]步骤10)最终检查:ACF焊接完毕后的产品做功能测试，检查外观。
[0068]步骤11)包装出货:功能测试无异常，外观良好的产品根据客人的包装需要，将产品包装后出货。
[0069]进一步的，在步骤I之前还包以下处理工艺，工艺过程如下:依次经过化学钢化、清洗或抛光、制作ITO线路和银浆电极和防指纹镀膜；在步骤I之前还包括切割和检查工艺，工艺过程如下:切割、化学钢化、制作ITO线路、丝印和制作银浆电极；具体步骤如下:
[0070]把大片玻璃放入化学化学钢化炉中进行化学钢化。这样可大大提高化学钢化效率、降低化学钢化成本，而且在后续的工序中不必考虑因化学钢化带来的尺寸变化等问题。玻璃钢化完成清洗干燥，贴抗蚀膜后根据CAD设计图在玻璃上雕刻出对应的靶标形状及数量、制作图形、化学蚀刻，边缘雕刻、2次强化、去膜工艺加工。丝印顺序如下:丝印一层与第一道油墨颜色相同或接近的导电油墨(与ITO连线形成端点)> 第一道丝印>2-5道丝印>银浆贯孔或导电油墨贯孔>银浆电极。在1-5道丝印时需要遮蔽(Masking)第一次印刷的导电油墨的端点位置，以便最后通过贯孔导通线路。
[0071]以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种电子产品玻璃面板的制造工艺，其特征在于，包括以下步骤: 步骤I)图形化转移，所述图形化转移包括以下步骤: 步骤1.1)双面贴感光抗蚀膜:用自动或手动贴膜机对玻璃面板双面同时密贴感光抗蚀膜，用热压辊在2-4kg/cm2的压力、l-2m/min线速度和75-85°C的温度下把感光抗蚀膜密贴在玻璃面板表面，贴膜时保证抗蚀膜内无任何气泡； 步骤1.2)激光靶标:根据CAD设定数据，用激光机在PVC表面制作CCD定位用的靶标，供后续生产使用； 步骤1.3)CCD定位切膜:根据CAD编辑的图像用激光直接将玻璃表面的抗蚀膜切割开； 步骤1.4)废料剥除:用人工将玻璃表面不需要保护的抗蚀膜层剥除，在玻璃面板的上、下面形成与CAD上的图形1:1对应的保护膜图形； 步骤1.5)中间检查:对剥除废料完毕的玻璃面板进行检查是否还有残膜未除或剥除废料时损伤需要的保护膜； 步骤2)化学蚀刻，所述化学蚀刻包括以下步骤: 高速蚀刻:在水平喷淋式专用蚀刻机内进行双面高速蚀刻，速度为0-2m/min、温度为30-50°C、氢氟酸浓度为10-35% (v/v)、硫酸浓度为10-35% (v/v)； 步骤3)玻璃边缘雕刻:将带着抗蚀膜层经过氢氟酸蚀刻成单片的玻璃插在研磨上料盘中，搬送系统把上料盘中的待加工的玻璃搬运到6个加工台，并真空吸附后由CXD视觉系统精确定位，之后利用高速主轴上的电镀金刚砂磨头一边喷水一边研磨，根据加工程式，按顺序完成粗加工、精加工、打孔等动作，加工完成后由搬送系统把玻璃插回下料盘中； 步骤4)2次强化:经过上述步骤3的产品，在水平溢流式专用氢氟酸蚀刻机内进行双面最终蚀刻:速度为0-2m/min、温度30-50°C;氢氟酸浓度为5-20% (v/v)、硫酸浓度为5-20%(v/v)； 步骤5)去膜:使用UV光照射玻璃表面抗蚀膜后将其剥离； 步骤6)丝网印刷:根据产品使用需要的颜色，通过丝网印刷方式印刷出需要的颜色和图形； 步骤7) ITO制作:在玻璃表面制作ITO ； 步骤8)电极制作:在玻璃边缘ITO线路以外的地方用网板印制电极线路，供与ACF转接之柔性板金手指相连接； 步骤9) ACF焊接:将上述工艺制作完成的玻璃面板和转接导通使用的柔性线路板用激光将其焊接在一起； 步骤10)最终检查:ACF焊接完毕后的产品做功能测试，检查外观。
2.根据权利要求1所述的电子产品玻璃面板的制造工艺，其特征在于:在所述步骤10之后包括包装出货:功能测试无异常，外观良好的产品根据客人的包装需要，将产品包装后出货。
3.根据权利要求1所述的电子产品玻璃面板的制造工艺，其特征在于:在所述步骤2和所述步骤6之间可以增加细雕刻和抛光工艺。
4.根据权利要求1所述的电子产品玻璃面板的制造工艺，其特征在于:在所述步骤I之前还包括化学钢化、切割和检查工艺，工艺过程如下: 切割使用直径为2mm的金刚石刀具，图案的有效区域离切割边缘至少300 μ m以上，切割后用肉眼检查玻璃面板表面是否有划伤，面崩或气泡的表面不良现象。
5.根据权利要求1所述的电子产品玻璃面板的制造工艺，其特征在于:在所述步骤I之前还包括切割和检查工艺，工艺过程包括化学钢化、切割。
6.根据权利要求1所述的的电子产品玻璃面板的制造工艺，其特征在于:图形转移后所需要的有效玻璃面用感光抗蚀膜保护住，经过化学蚀刻、边缘研磨雕刻和2次强化均需要有感光抗蚀膜层保护，上述步骤结束后用UV光照射膜层后将其揭除。
【文档编号】G03F7/20GK104252815SQ201310259851
【公开日】2014年12月31日 申请日期:2013年6月27日 优先权日:2013年6月27日
【发明者】金龙 申请人:昆山瑞咏成精密设备有限公司