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METAL MASH等離子加工工藝(三)

四、阻蝕油墨烘干 阻蝕油墨烘干工序主要是把阻蝕油墨里的溶劑去除。 微壓印蝕刻采用的是干蝕刻方式,所以在采用什么烘干設備與參

四、阻蝕油墨烘干

阻蝕油墨烘干工序主要是把阻蝕油墨里的溶劑去除。

微壓印蝕刻采用的是干蝕刻方式,所以在采用什么烘干設備與參數上,也比化學蝕刻要寬松,少量封閉的針孔、氣泡等,一般不會形成侵蝕現象。 

等離子蝕刻用的阻蝕油墨里的溶劑,應該是不參與油墨固化反應過程的,也就是說,油墨涂覆后烘干時,溶劑揮發完后,只是提高油墨的塑性和分子間的堆積強度,而不是化學鍵作用力粘結強度。阻蝕油墨烘干后,在基材表面形成足夠的附著力和塑性,這樣才利于后面壓印線路加工。 

為了快速的把油墨中的溶劑揮發完全,一般會采用強對流強制熱交換烘烤設備,在快速交換熱量的同時,也把大量的溶劑揮發物抽離加工工件表面,得到較高的生產效率。 

當然,這個熱交換效率,要與基材的熱交換速度相宜,過快的熱交換速度,也容易造成基材各部分受熱不均勻,在熱脹冷縮的作用下,讓加工工件產生變形現象,如果嚴重的話,超出了工件的耐受程度,就容易形成不可回復變形次品。

所以,一般這種烘干設備,都會采取先把基材加熱,然后讓基材把熱量傳遞到油墨的方式,來快速清除油墨里的溶劑,增加油墨層的塑性,方便物理成型。

五、圖案轉移壓印

由于成本的增長,人們對納米壓印蝕刻這一低成本圖形轉移技術的關注越來越多。通過避免使用昂貴的光源和投影光學系統,納米壓印蝕刻比傳統蝕刻方法大大降低了成本。利用等離子壓印蝕刻工藝加工金屬網格,圖案轉移壓印是最關鍵的工序,它決定了最終的蝕刻良率。

壓印并不神秘,它其實是一門古老的圖形轉移技術,中國的活字印刷術就是最初的壓印技術的原型。打一個通俗的比喻,壓印就像是把一個刻有凹凸圖案的章蓋在橡皮泥上,然后就在橡皮泥上留下了具有和章的圖形相反的圖案。只不過在納米壓印中,這個具有凹凸圖案的章的圖案特征尺寸在幾個納米到幾百個納米,這個章在納米壓印中被稱為模板;而這個橡皮泥在壓印過程中用特殊的阻蝕油墨。

圖案轉移壓印首先是進行模壓,在模具和塑性阻蝕油墨間加上一定的壓力,讓阻蝕油墨填充模具中的空腔進行物理成型。壓力的大小,以完全填充腔體為準。

模壓過程結束后,再對阻蝕油墨進行加熱使圖案固化,讓阻蝕油墨提供足夠大的機械強度。

阻蝕油墨固化,是通過加熱,讓油墨里的各個組份產生化學反應,生成具有一定硬度的固態物質。阻蝕油墨固化后,一般會失去塑性,硬度跟韌性會大幅增強,在等離子蝕刻時給需要留下的金屬導電層提供保護作用。

六、圖案蝕刻

模壓結束后,原阻蝕油墨被壓得凹下去的那些部分和填充模具的部分就有一個高度差,通過各向異性反應等離子刻蝕,就可以得到最終需要的METAL MASH金屬網格圖案和線路。

等離子蝕刻的原理,是利用等離子的各向異性,阻蝕油墨厚度厚的地方蝕刻速度慢,阻蝕油墨厚度薄的地方蝕刻速度快的原理,把阻蝕油墨厚度薄的地方的阻蝕油墨和下面的導電層一起蝕刻掉,留下阻蝕油墨保護層厚度較厚部分。

七、阻蝕油墨去除

刻蝕圖案完成后,也可以調整等離子的頻率或功率,一次性去除剩余的阻蝕油墨保護層,留下導電圖案層,也可以選用可以化學反應法去除的阻蝕油墨,在這道工序中采用化學方法去除阻蝕油墨層,并完成對導電膜基板的清洗。

METAL MASH金屬網格電容屏制作

METAL MASH金屬網格導電膜制作好后,其它的外形加工、電子附件貼裝、保護層制作、模組貼合等加工工序,跟傳統的電容觸摸屏加工工藝基本上一致,只有少部分工序,會因為導電層材料特性不同,在工裝治具以及工藝參數上有所不同。

METAL MASH金屬網格圖案電容屏的意義和難點

METAL MASH金屬網格圖案電容屏的工藝優勢,是金屬網格的導電率比較高,電阻可以做到跟傳統電容屏外圍連接電路一樣低,也就是說可以一次性把電容屏的sensor圖案和周邊線路一起制作出來,如果組成金屬網格導電層的材料本身性能穩定的話,成品電容屏的品質穩定性也比較好。

目前困擾行業的主要問題,是出現在外掛式電容屏采用METAL MASH金屬網格工藝時,如果是采用柔性基材和金屬材料,由于線寬只有微米級或亞微米級,容易出現金屬層附著力不夠,造成加工搬運或撓曲過程中脫落的問題;如果是采用納米漿料導電材料,則很難驗證長期導電過程中,納米結構電性能穩定性問題。

另外,金屬網格產品的金屬材料線路電阻可以做得比較低,但形成電容的表面積也很低,也就是說,低的電阻可以得到優秀的驅動IC驅動能力,但是低的電容表面積所帶來的低的電容容積量,卻增加了驅動IC的探測和計算難度,這些都會增加驅動IC的成本。

也就是說,在METAL MASH金屬網格圖案電容屏產品沒有在市場上充分被驗證并批量供應之前,前期介入的廠商,有可能在導電層的材料與加工成本上可以節省掉一部分成本,但這部分省下來的成本,不一定能彌補驅動IC所增加的成本。

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