一種紅外納秒脈沖激光刻蝕GPS觸控面板上導電層的裝備和方法技術

本發明專利技術涉及一種紅外納秒脈沖激光刻蝕GPS觸控面板上導電層的裝備和方法，即用紅外納秒激光刻蝕GPS觸控面板上導電膜層工藝，具體過程是利用紅外納秒脈沖激光通過光學聚焦系統將激光束聚焦為10微米到100微米的光斑，聚焦后光斑，達到材料的去除能量閾值，通過高速掃描振鏡系統精密快速掃描，最高速度可以達到10米每秒，從而實現GPS觸控面板上導電膜層的電容屏線路制作目的，最終實現多點觸控功能。本發明專利技術具有自動化程度高、日常維護簡單、環保、節約成本以及方便快捷等優點。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及激光微納加工、電子觸控設計與制作和光學設計等
，特別涉及一種用于實現GPS觸控面板的觸控功能的紅外脈沖激光刻蝕GPS觸控面板上導電層的裝備和方法。
技術介紹
GPS觸控面板，是個可接收觸頭等輸入訊號的感應式液晶顯示裝置，當人體或其它感應部件接觸了屏幕上的圖形按鈕時，屏幕上的觸覺反饋系統可根據預先編程的程式驅動各種連結裝置，可用以取代機械式的按鈕面板，并借由液晶顯示畫面制造出生動的影音效果O傳統的GPS觸控面板上導電層上線路制作方法主要是酸堿濕法刻蝕。其中酸堿濕法的工藝方法中，需要將GPS觸控面板放在強酸和強堿浸泡刻蝕，但與此同時，也會對需保留的導電膜的造成一定損傷，造成產品的刻蝕質量較低和壽命較低，工序和工藝復雜，同時效率慢、污染環境、浪費人力、財力，整天工序不緊湊，跨度大，需要多個部門人員、設備配口 ο激光應用GPS觸控面板上導電膜層刻蝕后，主要是應用在GPS觸控面板電阻屏方面的導電膜層刻蝕，聚焦光斑150微米以上，而且是電機帶動平臺相對于激光源做運動，運動速度較慢，一般300-500毫米每秒，平臺運動較快時，也會帶來觸控面板的穩定性和刻蝕可靠性問題，刻蝕功能性會造成不良。而目前GPS導航市場突飛猛進，市場總體容量超過1000萬臺，而伴隨著IPhone4手機推出，GPS導航市場目前已經從電阻屏進入電容屏設計，原先的大的刻蝕線寬和較慢刻蝕速度已經滿足不了新的電容屏多點觸控功能和效率，所以目前迫切需要研發出一種新穎的激光刻蝕GPS觸控面板上導電膜層裝備和工藝方法。
技術實現思路
針對
技術介紹
中的問題，本專利技術的目的在于克服傳統酸堿蝕刻導電膜層中存在系統復雜、加工效率低、易產生耗材和選擇性不強等缺點和普通激光粗線寬低速刻蝕的缺點，使用高頻率的紅外納秒脈沖激光器對GPS觸摸屏上導電膜層線路刻蝕，整個過程具有高效率高精度刻蝕特點，最終實現GPS觸摸屏上具有多點觸控功能的電容屏線路制作。為了實現上述目的，本專利技術提供以下技術方案:—種紅外納秒脈沖激光刻蝕GPS觸控面板上導電層的裝備和方法，利用振鏡后聚焦的光路聚焦系統，使用紅外納秒高頻率的脈沖激光器，對GPS觸摸屏上導電膜層線路進行激光蝕刻，具體步驟為:A)將GPS觸摸屏上導電層上灰塵擦拭干凈，并均勻鋪設在激光聚焦處位置，吸附在移動平臺上，并做好固定；B)將高頻率的紅外脈沖激光器搭建在設備上，并進行固定和穩定出光，激光出光的光束搭配一個同軸的紅燈指示裝置，經過外帶的同軸擴束鏡進行準直擴束，進入振鏡單元，這個振鏡具有兩個XY方向的反射鏡片，反射鏡片經兩個精密地電機帶動，實現高速掃描，然后進入振鏡的后聚焦裝置，在焦點位置處，實現光斑的精密聚焦，此焦點處能量可以達到去除材料的能量閾值；C)將GPS觸摸屏所設計電容屏方案的線路導入軟件中，振鏡控制卡跟據圖形內容進行識別轉化為光電數字信號轉換，使得振鏡的XY兩個軸向分別按照圖形單元進行一定角度的旋轉，在振鏡后聚焦場鏡下完成所要刻蝕的圖形；D)激光按照設計圖形進行蝕刻時，要同時打開等離子吹氣、吸氣和積塵裝置系統，確保蝕刻產生的粉塵全部吸入集塵系統中，同時等離子風對刻蝕中產生的導電離子也有一定極化作用，使得顆粒能快速聚集在集塵裝置中。作為本專利技術的優選技術方案，移動平臺的運動方式采用4軸運動方式，具體包含X方向、Y方向、Z方向、旋轉軸方向，其中XYZ三個軸向使用光柵尺監測和反饋位置信息，可以達到高精度的定位操作運行。作為本專利技術的優選技術方案，所述蝕刻材料為ITO材料、銀漿、銅、鑰鋁鑰等導電材料，蝕刻基底為玻璃基底或者PET基底。 作為本專利技術的優選技術方案，所描述的刻蝕方法是用于觸摸屏產品中導電薄膜材料激光蝕刻方法。本專利技術所述激光刻蝕方法所帶來的有益效果是:1、激光加工具有高度集成性，設備自動化程度高，設備高度便捷化操作；2、整個工序只包含一步激光刻蝕，無需作額外的模板、掩模版、酸堿液配制，實現工藝周期短，耗材少，無污染環境；3、設備占用面積少，人力資源少，日常維護簡單，適合較大領域推廣；4、更換不同批次產品，直接導入設計圖形，簡潔、方便，同時適合較快驗證工藝路線和制成方案的可行性；5、聚焦光斑較小，最小可達到10微米，掃描精度高，速度較快，最高掃描速度達到10米每秒，量產效率高。附圖簡述附圖說明圖1為本專利技術使用的系統裝置中標號為:1-激光器2-同軸指示紅燈3-電動氣動光閘4-擴束鏡；5-圓片狀功率可調裝置6-45度全反射鏡；7-振鏡8-場鏡9-四維高精度移動平臺10-刻蝕材料11-半透半反反射鏡 12-CXD對位觀察系統13-同軸集塵系統14-等離子吹氣系統具體實施例方式下面對本專利技術的較佳實施例進行詳細闡述，以使本專利技術的優點和特征能更易于被本領域技術人員理解，從而對本專利技術的保護范圍做出更為清楚明確的界定。一種紅外納秒脈沖激光刻蝕GPS觸控面板上導電層的裝備和方法，即運用紅外脈沖激光刻蝕GPS觸控面板導電層，最終實現一種激光刻蝕GPS觸控面板的多點觸控的電容屏的系統裝置的裝備和方法，采用高頻率的短脈沖紅外激光器，結合高精度高速數字掃描振鏡后聚焦系統，使激光精確聚焦在導電薄膜材料上，后聚焦振鏡快速掃描，從而達到蝕刻效果。如圖1所示，為本專利技術所使用的紅外納秒激光刻蝕GPS觸控面板上導電膜層系統裝置圖，激光器I發出的激光經過同軸的紅色指示光，使得激光光軸與紅色指示燈光源在同一軸線上，保證后續光路具有可見光指導作用，然后進入電動氣動光閘3，此光閘可以控制外部激光開關光，具體可以由軟件控制感應信號來控制電動氣動光閘3的開啟和關閉，從而實現激光器I和同軸指示紅燈2的外部控制開關；電動氣動光閘3控制激光光束后經過擴束鏡4對光束進行同軸擴束，一方面改善光束傳播的發散角，達到光路準直的目的；另外一方面，對激光光束同軸擴束，使得聚焦后光斑更小，從而實現紅外激光穩定刻蝕導電膜層的目的；經擴束鏡4擴束準直后光束到達圓片狀功率可調裝置5后，激光能量可以實現一定范圍內可調，對不同厚度膜層、不同材料膜層組織等工藝刻蝕具有很高的現實意義，光束到達45度全反射鏡6后，光路垂直改向，到達下一個半透半反反射鏡11，此反射鏡可以讓紅外激光全部透射進入掃描振鏡7，而同時也可以將同軸CCD對位觀察系統12的光源反射進入掃描振鏡7，高速掃描振鏡7具體可以實現將掃描圖形轉化為數字信號，通過聚焦的場鏡8，將聚焦光斑聚焦在需要刻蝕的導電膜層上，此時聚焦光斑的能量可以達到去除材料的能量閾值，然后驅動電機在需要刻蝕材料10上將圖形高速掃描；當然，蝕刻材料10放在四維高精度移動平臺9上后，通過真空吸附，固定樣品，然后控制加工。加工的時候，平臺四邊等離子吹氣系統14和同軸集塵系統13開始作用，實現導電膜層刻蝕時，小顆粒全部被集成吸收。以上所述，僅為本專利技術的具體實施方式，但本專利技術的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本領域的技術人員在本專利技術所揭露的技術范圍內，可不經過創造性勞動想到的變化或替換，都應涵蓋在本專利技術的保護范圍之內。因此，本專利技術的保護范圍應該以權利要求書所限定的保護范圍為準。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種紅外納秒脈沖激光刻蝕GPS觸控面板上導電層的裝備和方法，利用振鏡后聚焦的光路聚焦系統，使用紅外納秒高頻率的脈沖激光器，對GPS觸摸屏上導電膜層線路進行激光刻蝕，其特征在于，具體步驟為：A)將GPS觸摸屏上導電層上灰塵擦拭干凈，并均勻鋪設在激光聚焦處位置，吸附在移動平臺上，并做好固定；B)將高頻率的紅外脈沖激光器搭建在設備上，并進行固定和穩定出光，激光出光的光束搭配一個同軸的紅燈指示裝置，經過外帶的同軸擴束鏡進行準直擴束，進入振鏡單元，這個振鏡具有兩個XY方向的反射鏡片，反射鏡片經兩個精密地電機帶動，實現高速掃描，然后進入振鏡的后聚焦裝置，在焦點位置處，實現光斑的精密聚焦，此焦點處能量可以達到去除材料的能量閾值；C)將GPS觸摸屏所設計電容屏方案的線路導入軟件中，振鏡控制卡跟據圖形內容進行識別轉化為光電數字信號轉換，使得振鏡的XY兩個軸向分別按照圖形單元進行一定角度的旋轉，在振鏡后聚焦場鏡下完成所要刻蝕的圖形；D)激光按照設計圖形進行刻蝕時，要同時打開等離子吹氣、吸氣和積塵裝置系統，確保刻蝕產生的粉塵全部吸入集塵系統中，同時等離子風對刻蝕中產生的導電離子也有一定極化作用，使得顆粒能快速聚集在集塵裝置中。e)可以對多種材料進行刻蝕。...

【技術特征摘要】
1.一種紅外納秒脈沖激光刻蝕GPS觸控面板上導電層的裝備和方法，利用振鏡后聚焦的光路聚焦系統，使用紅外納秒高頻率的脈沖激光器，對GPS觸摸屏上導電膜層線路進行激光刻蝕，其特征在于，具體步驟為: A)將GPS觸摸屏上導電層上灰塵擦拭干凈，并均勻鋪設在激光聚焦處位置，吸附在移動平臺上，并做好固定； B)將高頻率的紅外脈沖激光器搭建在設備上，并進行固定和穩定出光，激光出光的光束搭配一個同軸的紅燈指示裝置，經過外帶的同軸擴束鏡進行準直擴束，進入振鏡單元，這個振鏡具有兩個XY方向的反射鏡片，反射鏡片經兩個精密地電機帶動，實現高速掃描，然后進入振鏡的后聚焦裝置，在焦點位置處，實現光斑的精密聚焦，此焦點處能量可以達到去除材料的能量閾值； C)將GPS觸摸屏所設計電容屏方案的線路導入軟件中，振鏡控制卡跟據圖形內容進行識別轉化為光電數字信號轉換，使得振鏡的XY兩個軸向分別按照圖形單元進行一定角度的旋轉，在振鏡后聚焦場鏡下完成所要刻...

【專利技術屬性】
技術研發人員：丁華，
申請(專利權)人：江蘇大學，
類型：發明
國別省市：