等離子壓印蝕刻METAL MASH金屬網(wǎng)格加工方法
一、基材的選擇
在光學(xué)器件上,使用METAL MASH工藝制作導(dǎo)電金屬線路,目前用到的基材主要是透過率好的玻璃和PET樹脂。玻璃和PET樹脂這兩種材料,都具備比較簡單的物理加工特性和比較穩(wěn)定的化學(xué)保持特性,已經(jīng)在成熟的透明ITO鍍膜導(dǎo)電產(chǎn)品和顯示器件產(chǎn)品中被驗(yàn)證和廣泛使用。
目前,蘋果的In-Cell觸摸顯示屏,使用的是在玻璃基體上制作METALMASH層,而其他正在研發(fā)的廠商,暫時(shí)都是選擇了PET樹脂作為基材。PET樹脂基材的優(yōu)勢是,如果研發(fā)成功,在大批量生產(chǎn)過程中,能夠使用ROLL TO ROLL工藝進(jìn)行低成本高效率的生產(chǎn)。
等離子壓印蝕刻METAL MASH金屬網(wǎng)格加工方法,在基材的選擇上,沒有硬性的要求,所要注意的是,基材的平整度,要能滿足微米或納米級的加工工藝,在這一點(diǎn)上,市場上大部分的商品化基材,都可以滿足到。
二、金屬層制作
METAL MASH金屬網(wǎng)格的金屬層,如銅合金、鉻合金、錫鋅合金、銀合金、金合金、鉬鋁鉬組合合金、氧化鋅、湨化銀、納米銀絲、碳納米管、石墨烯、納米金屬氧化物等,可以通過傳統(tǒng)的蒸鍍、濺鍍、印刷、涂布、覆合等加工方式加工,制作成玻璃或PET、PC、PMMA、PI導(dǎo)電膜。
三、阻蝕油墨涂覆
1、阻蝕油墨涂覆
在基片上涂覆阻蝕油墨的方法有很多種,其中包含有絲網(wǎng)印刷、旋轉(zhuǎn)涂布、滾筒涂布、刮涂、浸涂等等。
在微壓印蝕刻工藝中阻蝕油墨的表面涂覆均勻性,要比化學(xué)蝕刻方法的銷微低一些,也就是說,在涂覆效果上,微壓印蝕刻工藝,可以允許表面粗糙度比較高。所以,如何選擇阻蝕油墨的加工方法,主要取決于你所選擇的阻蝕油墨粘度和你生產(chǎn)線的加工成本與效率。
對于阻蝕油墨的選擇上,也可以根據(jù)自己所掌握的生產(chǎn)工藝,結(jié)合等離子設(shè)備商的建議,選擇適合自己的阻蝕油墨。一般,如果熟悉干法工藝的工廠,建議使用機(jī)械剝離或強(qiáng)氧化去除的阻蝕油墨,如果是熟悉濕法工藝的工廠,則使用化學(xué)反應(yīng)去除的阻蝕油墨。
2、阻蝕油墨涂覆生產(chǎn)加工過程中的難點(diǎn)
光學(xué)器件中的METAL MASH網(wǎng)格工藝產(chǎn)品,要求METAL MASH網(wǎng)格寬度,都要在視覺分辨以下,只有幾個(gè)微米而己,因此,阻蝕油墨的另一個(gè)指標(biāo),油墨填充物的粒子直徑,要在加工寬度的四分之一以下,這樣才能保證加工過程中的產(chǎn)品品質(zhì)和在制品良品率。
而在適應(yīng)涂覆工藝上,阻蝕油墨的選擇上,還是有很多要注意的地方。如果使用絲網(wǎng)印刷方式涂覆,選擇的阻蝕油墨一般的粘度會比較高,里面會需要更多的增粘填充物和適應(yīng)絲印的其它添加物,這些加入的物質(zhì)和油黑主劑本身,是不能跟制作絲網(wǎng)的網(wǎng)漿材料產(chǎn)生反應(yīng)的。
而網(wǎng)漿材料除了要在其固化以后的保形和抗機(jī)械磨損品質(zhì)上比較好以外,也需要跟阻蝕油墨一樣,填充物粒子直徑,也要在加工寬度的四分之一以下,這樣的話,即便是生產(chǎn)加工過程中,有少許的網(wǎng)漿在機(jī)械外力下脫落混入阻蝕油墨中,也不會影響后面工序的產(chǎn)品加工品質(zhì)。
而在旋轉(zhuǎn)涂布、滾筒涂布、刮涂、浸涂等等涂覆工藝中,油墨主劑除了也不能跟加工過程中所接觸到的容治具發(fā)生反應(yīng)外,為了適應(yīng)這些涂覆工藝,一般選擇的阻蝕油墨粘度會比較低,也就是說,里面會含有大量的溶劑或助劑來稀釋或調(diào)整油墨的粘度。需要注意的是,這些添加的溶劑或助劑,要能保證生產(chǎn)環(huán)境的安全生產(chǎn)需要。
在阻蝕膠的涂覆過程中,控制和處理外來污染物,是比較頭疼的一件事。就是目前的百級、十級的無塵車間,也還沒辦法杜絕微米級的塵埃進(jìn)入生產(chǎn)車間,何況里面還有人員走動、物品搬運(yùn)碰撞、機(jī)器機(jī)械運(yùn)作等等在不停的制造粉塵混入車間空氣中。從這上面來看,阻蝕油墨主劑或溶劑,最好是能快速與這些粉塵產(chǎn)生溶解或反應(yīng),讓這些粉塵從固態(tài)轉(zhuǎn)變成液態(tài),在后續(xù)的加工過程中,形成跟阻蝕油墨一樣的化學(xué)特性或物理結(jié)構(gòu),被揮發(fā)或同化掉。只是要滿足這個(gè)特性,就與阻蝕油墨不能跟容治具發(fā)生反應(yīng)這個(gè)基本要求是相背離的了。
所以,在這些塵埃不能完全避免的情況下,最大限度的減少它們的產(chǎn)生或傳播,是唯一的辦法。也就是說,METAL MASH金屬網(wǎng)格生產(chǎn)加工工藝環(huán)境,以及在這環(huán)境里的物品和設(shè)備,都要求十分苛嚴(yán)。