專利名稱：脈沖激光刻蝕油墨上銀漿導(dǎo)電膜層的裝置及其方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種脈沖激光刻蝕油墨上銀漿導(dǎo)電膜層的裝置及其方法，屬于激光微加工技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
電容式觸摸屏一般由蓋板玻璃、上線導(dǎo)電感應(yīng)膜層和下線導(dǎo)電感應(yīng)膜層等構(gòu)成。 其中蓋板玻璃的主要作用為保護(hù)下面的電容感應(yīng)膜層，同時(shí)在蓋板玻璃背面邊緣印刷黑色油墨，這四周的油墨的作用主要有以下三點(diǎn)作用，第一起到美觀作用；第二起到遮蔽不可視區(qū)域的邊緣線路的目的；第三可以方便印刷產(chǎn)品標(biāo)識(shí)等圖形符號(hào)。一般導(dǎo)電感應(yīng)膜層基底有PET與玻璃兩種。其中，PET感應(yīng)膜層雖然較薄，但透光率較差，導(dǎo)致屏幕顯示效果不佳； 而玻璃感應(yīng)膜層基底透光率高，觸感較好，采用玻璃感應(yīng)膜層是觸摸屏廠商整體發(fā)展趨勢(shì)。 但由于單個(gè)玻璃基版厚度比較大，所以兩層感應(yīng)膜層再加上蓋板玻璃厚度疊加起來(lái)，不利于觸摸屏向輕、薄方向發(fā)展?，F(xiàn)在觸摸屏廠商采用將蓋板玻璃和上感應(yīng)導(dǎo)電膜層集成在一起，省掉一塊感應(yīng)膜層玻璃，節(jié)省了一個(gè)貼合制程工序和OCA膠等耗材成本，提高工藝的整體良率。雖然采用了新的制程后，使的制成工序減少和成本降低，但是增加了做作工藝的難度，其中具體體現(xiàn)在如何在油墨上制作不可視區(qū)域的線路成為本制成關(guān)鍵因素。傳統(tǒng)的玻璃基底觸摸屏上導(dǎo)電膜層上線路制作方法主要有化學(xué)濕法刻蝕和黃光刻蝕等兩種工藝方法。其中化學(xué)濕法刻蝕導(dǎo)電膜層的工藝方法中，工序設(shè)計(jì)到完成刻蝕時(shí)間長(zhǎng)，需投入治具和耗材成本較高，同時(shí)要求產(chǎn)線上投入較多人力，占地面積比較大，廢水廢酸等廢液對(duì)環(huán)境污染較為嚴(yán)重，整個(gè)工藝流程能源浪費(fèi)較嚴(yán)重。而黃光刻蝕工藝需要前期投入較大，成本高昂，對(duì)于材料的選擇性較為狹隘，不適合市場(chǎng)上所有導(dǎo)電膜層的制作方法，再加上日常維護(hù)開(kāi)銷較大，耗材和人力成本帶來(lái)整個(gè)生產(chǎn)成本的增加，應(yīng)用領(lǐng)域限制較為嚴(yán)重。同時(shí)，二者都需要烘烤等高溫度處理，對(duì)于玻璃上黑色油墨會(huì)有漲縮等問(wèn)題，這個(gè)也是此工藝?yán)^續(xù)進(jìn)行下去的技術(shù)難點(diǎn)。激光刻蝕玻璃上油墨基底導(dǎo)電膜層工藝是利用脈沖激光通過(guò)光學(xué)聚焦系統(tǒng)將激光束聚焦為10微米到90微米的光斑，聚焦后的光斑，達(dá)到材料的去除能量閾值，通過(guò)高速掃描振鏡系統(tǒng)精密快速掃描，從而實(shí)現(xiàn)觸摸屏上導(dǎo)電膜層的線路制作目的，這樣制作的不可視區(qū)域更窄，實(shí)用性更強(qiáng)。同時(shí)，采用的激光波長(zhǎng)對(duì)導(dǎo)電膜層吸收率較高，但是對(duì)導(dǎo)電膜層下面膜層反射率較高，所以刻蝕過(guò)程中不會(huì)傷害導(dǎo)電膜層下面的黑色油墨，這樣我們就能避免從蓋板玻璃正面可以看見(jiàn)所刻蝕不可視區(qū)域線路排版。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種脈沖激光刻蝕油墨上銀漿導(dǎo)電膜層的裝置及其方法，克服傳統(tǒng)黃光曝照、酸堿濕刻等加工中存在系統(tǒng)復(fù)雜、加工效率低、占地面積大、易產(chǎn)生耗材、 良率低和選擇性不強(qiáng)等缺點(diǎn)。本發(fā)明的目的通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)脈沖激光刻蝕油墨上銀漿導(dǎo)電膜層的裝置，特點(diǎn)是高頻率脈沖激光器的輸出端布置有光間，光間的輸出端設(shè)置有擴(kuò)束鏡，擴(kuò)束鏡的輸出端布置有半透半反鏡片，半透半反鏡片的輸出端布置有第一 1/2波片和第二高反射率鏡片，第一 1/2波片的輸出端布置有第一格蘭棱鏡，第一格蘭棱鏡的輸出端布置有第一高反射率鏡片，第一高反射率鏡片的輸出端布置有第一振鏡場(chǎng)鏡系統(tǒng)，第一振鏡場(chǎng)鏡系統(tǒng)的輸出端正對(duì)于四軸高精度平臺(tái)；第二高反射率鏡片的輸出端布置有第二 1/2波片，第二 1/2波片的輸出端布置有第二格蘭棱鏡，第二格蘭棱鏡的輸出端布置有第三高反射率鏡片，第三高反射率鏡片的輸出端布置有第二振鏡場(chǎng)鏡系統(tǒng)，第二振鏡場(chǎng)鏡系統(tǒng)的輸出端正對(duì)于四軸高精度平臺(tái)；所述四軸高精度平臺(tái)的上方布置有CCD對(duì)位觀察系統(tǒng)，所述四軸高精度平臺(tái)的一側(cè)布置有吹氣系統(tǒng)，另一側(cè)安裝有集塵系統(tǒng)，第一高反射率鏡片的輸出端還布置有第一功率實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)探頭，第三高反射率鏡片的輸出端還布置有第二功率實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)探頭，第一功率實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)探頭和第二功率實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)探頭通過(guò)通訊系統(tǒng)與控制系統(tǒng)相連，第一振鏡場(chǎng)鏡系統(tǒng)和第二振鏡場(chǎng)鏡系統(tǒng)通過(guò)通訊系統(tǒng)與控制系統(tǒng)相連。進(jìn)一步地，上述的脈沖激光刻蝕油墨上銀漿導(dǎo)電膜層的裝置，其中，所述高頻率脈沖激光器是波長(zhǎng)為196nm 1064nm、脈寬在IOps 200ns、重復(fù)頻率在50KHz以上的脈沖
激光器。上述裝置實(shí)現(xiàn)脈沖激光刻蝕油墨上銀漿導(dǎo)電膜層的方法，加工前激光焦點(diǎn)聚焦位于加工材料的上表面，高頻率脈沖激光器發(fā)出的激光由光間控制開(kāi)關(guān)光，光間控制激光光束后經(jīng)過(guò)擴(kuò)束鏡對(duì)光束進(jìn)行同軸擴(kuò)束，改善光束傳播的發(fā)散角，使光路準(zhǔn)直；經(jīng)擴(kuò)束鏡擴(kuò)束準(zhǔn)直后光束進(jìn)入半透半反鏡片，半透半反鏡片將激光分為兩束同功率激光，一束激光進(jìn)入第一 1/2波片和第一格蘭棱鏡，一束激光進(jìn)入第二高反射率鏡片；
經(jīng)第一格蘭棱鏡激光由第一高反射率鏡片調(diào)整路線后進(jìn)入第一振鏡場(chǎng)鏡系統(tǒng)，同時(shí)激光在經(jīng)第一高反射率鏡片后的折射光進(jìn)入第一功率實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)探頭，第一功率實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)探頭監(jiān)測(cè)折射光的功率變化；第一功率實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)探頭通過(guò)通訊系統(tǒng)將探測(cè)結(jié)果傳輸?shù)娇刂葡到y(tǒng)，當(dāng)激光功率波動(dòng)超過(guò)幅度以至影響加工效果時(shí)，控制系統(tǒng)控制其停止加工；光束到達(dá)第一振鏡場(chǎng)鏡系統(tǒng)后，經(jīng)過(guò)通訊系統(tǒng)與控制系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，將掃描圖形轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)， 將圖形轉(zhuǎn)化在需要刻蝕的加工材料上；
第二高反射率鏡片輸出激光進(jìn)入第二 1/2波片和第二格蘭棱鏡，經(jīng)第二格蘭棱鏡激光由第三高反射率鏡片調(diào)整路線后進(jìn)入第二振鏡場(chǎng)鏡系統(tǒng)，同時(shí)激光在經(jīng)第三高反射率鏡片后的折射光進(jìn)入第二功率實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)探頭，第二功率實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)探頭監(jiān)測(cè)折射光的功率變化； 第二功率實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)探頭通過(guò)通訊系統(tǒng)將探測(cè)結(jié)果傳輸?shù)娇刂葡到y(tǒng)，當(dāng)激光功率波動(dòng)超過(guò)幅度以至影響加工效果時(shí)，控制系統(tǒng)控制其停止加工；光束到達(dá)第二振鏡場(chǎng)鏡系統(tǒng)后，經(jīng)過(guò)通訊系統(tǒng)與控制系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，將掃描圖形轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)，將圖形轉(zhuǎn)化在需要刻蝕的加工材料上；
加工材料通過(guò)真空吸附于四軸高精度平臺(tái)上，控制系統(tǒng)根據(jù)加工圖的識(shí)別和導(dǎo)入，經(jīng)過(guò)CCD對(duì)位觀察系統(tǒng)將導(dǎo)入的定位靶標(biāo)拍攝并抓取，控制加工；蝕刻產(chǎn)生的粉塵由等離子吹氣系統(tǒng)產(chǎn)生氣流，由集塵系統(tǒng)收集粉塵。本發(fā)明技術(shù)方案突出的實(shí)質(zhì)性特點(diǎn)和顯著的進(jìn)步主要體現(xiàn)在
本發(fā)明運(yùn)用高頻率的脈沖激光器作為激光源，對(duì)觸摸屏產(chǎn)品中銀漿和ITO進(jìn)行激光蝕刻，使銀漿和ITO薄膜材料在高頻率的脈沖光器的作用下氣化而達(dá)到蝕除的目的，采用所選用激光波長(zhǎng)的反射材料作為油墨上保護(hù)層來(lái)對(duì)激光全反射以保護(hù)黑色油墨遭到損傷，通過(guò)高精度平臺(tái)的移動(dòng)拼接和小幅面振鏡蝕刻來(lái)完成銀漿和ITO薄膜材料的蝕刻，產(chǎn)生的粉塵經(jīng)過(guò)吹氣系統(tǒng)和大流量積塵系統(tǒng)集塵，加工出無(wú)污染、線性穩(wěn)定、功能完好的觸摸屏電子
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下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案作進(jìn)一步說(shuō)明 圖1 本發(fā)明的光路系統(tǒng)示意圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明采用高頻率的脈沖激光器，激光聚焦在銀漿和ITO薄膜材料上，從而達(dá)到蝕刻效果。加工材料膜層從下往上分別為玻璃基底、黑色油墨、全反射介質(zhì)膜、ITO和銀漿。 當(dāng)高頻率的脈沖激光聚焦于銀漿的上表面，進(jìn)行蝕刻時(shí)，在達(dá)到材料的去除能量閾值后，銀漿和ITO薄膜材料在高頻率的脈沖激光器的作用下氣化而達(dá)到蝕除的目的，當(dāng)銀漿和ITO 被蝕刻完全后，高頻率的脈沖激光作用于該激光波長(zhǎng)的全反射介質(zhì)膜時(shí)，根據(jù)全反射介質(zhì)膜特性，激光被全反射，這樣，保護(hù)反射膜下面黑色油墨免受損傷。如圖1所示，脈沖激光刻蝕油墨上銀漿導(dǎo)電膜層的裝置，高頻率脈沖激光器1是波長(zhǎng)為196nm 1064nm、脈寬在IOps 200ns、重復(fù)頻率在50KHz以上的脈沖激光器，高頻率脈沖激光器1的輸出端布置有光閘2，光閘2的輸出端設(shè)置有擴(kuò)束鏡3，擴(kuò)束鏡3的輸出端布置有半透半反鏡片4，半透半反鏡片4的輸出端布置有第一 1/2波片5和第二高反射率鏡片19，第一 1/2波片5的輸出端布置有第一格蘭棱鏡6，第一格蘭棱鏡6的輸出端布置有第一高反射率鏡片9，第一高反射率鏡片9的輸出端布置有第一振鏡場(chǎng)鏡系統(tǒng)7，第一振鏡場(chǎng)鏡系統(tǒng)7的輸出端正對(duì)于四軸高精度平臺(tái)15 ；第二高反射率鏡片19的輸出端布置有第二 1/2波片20，第二 1/2波片20的輸出端布置有第二格蘭棱鏡21，第二格蘭棱鏡21的輸出端布置有第三高反射率鏡片對(duì)，第三高反射率鏡片M的輸出端布置有第二振鏡場(chǎng)鏡系統(tǒng)22， 第二振鏡場(chǎng)鏡系統(tǒng)22的輸出端正對(duì)于四軸高精度平臺(tái)15 ；所述四軸高精度平臺(tái)15的上方布置有CCD對(duì)位觀察系統(tǒng)11，所述四軸高精度平臺(tái)15的一側(cè)布置有吹氣系統(tǒng)12，另一側(cè)安裝有集塵系統(tǒng)13，第一高反射率鏡片9的輸出端還布置有第一功率實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)探頭10，第三高反射率鏡片M的輸出端還布置有第二功率實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)探頭25，第一功率實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)探頭10 和第二功率實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)探頭25通過(guò)通訊系統(tǒng)16與控制系統(tǒng)17相連，第一振鏡場(chǎng)鏡系統(tǒng)7和第二振鏡場(chǎng)鏡系統(tǒng)22通過(guò)通訊系統(tǒng)16與控制系統(tǒng)17相連。應(yīng)用高頻率的脈沖激光器對(duì)玻璃上黑色油墨基底的不可視區(qū)域?qū)щ娔泳€路刻蝕，從而實(shí)現(xiàn)高效率高精度的觸摸屏上線路制作。上述裝置用于刻蝕油墨上銀漿導(dǎo)電膜層時(shí)，加工前激光焦點(diǎn)聚焦位于加工材料的上表面，高頻率脈沖激光器1發(fā)出的激光由光間2控制開(kāi)關(guān)光，光間2控制激光光束后經(jīng)過(guò)擴(kuò)束鏡3對(duì)光束進(jìn)行同軸擴(kuò)束，一方面改善光束傳播的發(fā)散角，達(dá)到光路準(zhǔn)直的目的；另外一方面，對(duì)激光光束同軸擴(kuò)束，使得聚焦后光斑更小，從而實(shí)現(xiàn)激光穩(wěn)定刻蝕的目的；經(jīng)擴(kuò)束鏡3擴(kuò)束準(zhǔn)直后光束進(jìn)入半透半反鏡片4，半透半反鏡片4將激光分為兩束同功率激光，一束激光進(jìn)入第一 1/2波片5和第一格蘭棱鏡6，一束激光進(jìn)入第二高反射率鏡片19 ；
經(jīng)第一格蘭棱鏡6激光由第一高反射率鏡片9調(diào)整路線后進(jìn)入第一振鏡場(chǎng)鏡系統(tǒng)7， 同時(shí)激光在經(jīng)第一高反射率鏡片9后的折射光進(jìn)入第一功率實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)探頭10，第一功率實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)探頭10監(jiān)測(cè)折射光的功率變化；第一功率實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)探頭10通過(guò)通訊系統(tǒng)16將探測(cè)結(jié)果傳輸?shù)娇刂葡到y(tǒng)17，當(dāng)激光功率波動(dòng)超過(guò)幅度以至影響加工效果時(shí)，控制系統(tǒng)17控制其停止加工；光束到達(dá)第一振鏡場(chǎng)鏡系統(tǒng)7后，經(jīng)過(guò)通訊系統(tǒng)16與控制系統(tǒng)17進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，將掃描圖形轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)，將圖形轉(zhuǎn)化在需要刻蝕的加工材料14上；
第二高反射率鏡片19輸出激光進(jìn)入第二 1/2波片20和第二格蘭棱鏡21，經(jīng)第二格蘭棱鏡21激光由第三高反射率鏡片M調(diào)整路線后進(jìn)入第二振鏡場(chǎng)鏡系統(tǒng)22，同時(shí)激光在經(jīng)第三高反射率鏡片M后的折射光進(jìn)入第二功率實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)探頭25，第二功率實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)探頭 25監(jiān)測(cè)折射光的功率變化；第二功率實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)探頭25通過(guò)通訊系統(tǒng)16將探測(cè)結(jié)果傳輸?shù)娇刂葡到y(tǒng)17，當(dāng)激光功率波動(dòng)超過(guò)幅度以至影響加工效果時(shí)，控制系統(tǒng)17控制其停止加工；光束到達(dá)第二振鏡場(chǎng)鏡系統(tǒng)22后，經(jīng)過(guò)通訊系統(tǒng)16與控制系統(tǒng)17進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，將掃描圖形轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)，將圖形轉(zhuǎn)化在需要刻蝕的加工材料14上；
加工材料14通過(guò)真空吸附于四軸高精度平臺(tái)15上，控制系統(tǒng)17根據(jù)加工圖的識(shí)別和導(dǎo)入，經(jīng)過(guò)CCD對(duì)位觀察系統(tǒng)11將導(dǎo)入的定位靶標(biāo)拍攝并抓取，控制加工；蝕刻產(chǎn)生的粉塵由等離子吹氣系統(tǒng)12產(chǎn)生氣流，由集塵系統(tǒng)13收集粉塵，使得加工過(guò)程穩(wěn)定。在加工過(guò)程中，通過(guò)與振鏡同軸的第一同軸CXD觀察系統(tǒng)8和第二同軸CXD觀察系統(tǒng)23和監(jiān)視器18 實(shí)時(shí)觀測(cè)加工情況，以確保加工效果穩(wěn)定。雙振鏡場(chǎng)鏡系統(tǒng)在都蝕刻好當(dāng)前圖形單元后，平臺(tái)移動(dòng)下一個(gè)單元，高頻率的脈沖激光再開(kāi)始加工，如此反復(fù)，最終實(shí)現(xiàn)整個(gè)加工幅面的刻蝕。玻璃基底導(dǎo)電膜層加工方式，可通過(guò)兩種方式來(lái)實(shí)現(xiàn)
1)在玻璃上印刷黑色油墨對(duì)不可視區(qū)域進(jìn)行遮蔽，同時(shí)在油墨上由下而上分別濺射所采用激光波長(zhǎng)的全反射介質(zhì)膜，ITO導(dǎo)電膜，銀漿。這樣，在高頻率脈沖激光器對(duì)導(dǎo)電膜層 (銀漿，ΙΤ0)加工時(shí)，當(dāng)高頻率脈沖激光完成對(duì)導(dǎo)電膜層蝕刻后傳遞到所采用激光波長(zhǎng)的全反射介質(zhì)膜表面時(shí)，由全反射介質(zhì)膜對(duì)高頻率脈沖激光全部反射，保護(hù)全反射介質(zhì)膜下一層黑色油墨受到損傷。這樣當(dāng)從另一面觀察時(shí)，導(dǎo)電膜層上線路被黑色油墨遮蔽，達(dá)到了工藝要求。2)采取加大油墨印刷厚度的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)，即在玻璃上印刷加厚的油墨，然后再油墨上印刷ITO和銀漿。這樣，在高頻率脈沖激光器對(duì)導(dǎo)電膜層(銀漿，ΙΤ0)加工時(shí)，當(dāng)高頻率脈沖激光完成對(duì)導(dǎo)電膜層蝕刻后傳遞到黑色油墨上時(shí)，會(huì)使一定厚度的油墨受到損傷， 當(dāng)激光再向下作用時(shí)，激光光斑遠(yuǎn)離焦點(diǎn)，激光的功率密度大幅下降，難以去除再下層的油墨。這樣，雖然去除了一定厚度的油墨，但下層油墨未被去除，當(dāng)從另一面觀察時(shí)，導(dǎo)電膜層上線路仍被黑色油墨遮蔽，達(dá)到工藝要求。利用光路聚焦系統(tǒng)，使用高頻率的脈沖激光器，對(duì)導(dǎo)電膜層上線路進(jìn)行蝕刻， 以得到較細(xì)較穩(wěn)定的線寬，高頻率的脈沖激光器經(jīng)過(guò)擴(kuò)束鏡準(zhǔn)直擴(kuò)束后，通過(guò)半透半反鏡片分光后，形成兩束激光，分別導(dǎo)入2個(gè)振鏡系統(tǒng)，經(jīng)遠(yuǎn)心場(chǎng)鏡聚焦后，使聚焦光斑在 IOum-IOOum范圍內(nèi)，實(shí)現(xiàn)單個(gè)振鏡一次性加工一個(gè)圖形單元以內(nèi)高精度、高速掃描，這樣每個(gè)振鏡加工圖形都是相互獨(dú)立的單元。玻璃基底的觸摸屏上導(dǎo)電膜層放置平面度精度較高吸附平臺(tái)上，放置產(chǎn)品后真空吸附打開(kāi)，確保產(chǎn)品在加工過(guò)程中不移位；進(jìn)行CXD定位 含有CCD自動(dòng)抓靶功能，只需第一次在軟件中建立模板，將導(dǎo)入的圖形的對(duì)位圖層靶標(biāo)位置與平臺(tái)坐標(biāo)中樣品靶標(biāo)位置一一設(shè)置對(duì)應(yīng)，后續(xù)同一批次產(chǎn)品直接自動(dòng)抓靶即可完成定位；激光按照設(shè)計(jì)圖形進(jìn)行蝕刻，在蝕刻的同時(shí)打開(kāi)吹氣和集塵系統(tǒng)，確保蝕刻產(chǎn)生的粉塵全部吸入集塵系統(tǒng)中，以提高高頻率的脈沖激光器蝕刻導(dǎo)電膜層的工藝重復(fù)性和穩(wěn)定性。 在雙振鏡都加工完各自內(nèi)單元后，平臺(tái)移動(dòng)下一個(gè)單元，高頻脈沖激光再開(kāi)始加工，如此反復(fù)，最終實(shí)現(xiàn)整個(gè)加工幅面的刻蝕。四軸運(yùn)動(dòng)方式，使用光柵尺監(jiān)測(cè)和反饋位置信息，可以達(dá)到高精度的定位操作運(yùn)行，同時(shí)本系統(tǒng)通過(guò)功率實(shí)時(shí)監(jiān)控探頭實(shí)時(shí)監(jiān)控激光功率穩(wěn)定情況，通過(guò)與振鏡同軸的CCD觀察加工效果，以取得穩(wěn)定的加工效果。綜上所述，本發(fā)明運(yùn)用高頻率的脈沖激光器作為激光源，對(duì)觸摸屏產(chǎn)品中銀漿和 ITO進(jìn)行激光蝕刻，使銀漿和ITO薄膜材料在高頻率的脈沖光器的作用下氣化而達(dá)到蝕除的目的，采用所選用激光波長(zhǎng)的反射材料作為油墨上保護(hù)層來(lái)對(duì)激光全反射以保護(hù)黑色油墨遭到損傷，通過(guò)高精度平臺(tái)的移動(dòng)拼接和小幅面振鏡蝕刻來(lái)完成銀漿和ITO薄膜材料的蝕刻，產(chǎn)生的粉塵經(jīng)過(guò)吹氣系統(tǒng)和大流量積塵系統(tǒng)集塵，加工出無(wú)污染、線性穩(wěn)定、功能完好的觸摸屏電子產(chǎn)品。需要理解到的是以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以作出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.脈沖激光刻蝕油墨上銀漿導(dǎo)電膜層的裝置，其特征在于高頻率脈沖激光器(1)的輸出端布置有光閘(2)，光閘(2)的輸出端設(shè)置有擴(kuò)束鏡(3)，擴(kuò)束鏡(3)的輸出端布置有半透半反鏡片(4)，半透半反鏡片(4)的輸出端布置有第一 1/2波片(5)和第二高反射率鏡片 (19)，第一 1/2波片(5)的輸出端布置有第一格蘭棱鏡(6)，第一格蘭棱鏡(6)的輸出端布置有第一高反射率鏡片(9)，第一高反射率鏡片(9)的輸出端布置有第一振鏡場(chǎng)鏡系統(tǒng)(7)， 第一振鏡場(chǎng)鏡系統(tǒng)(7)的輸出端正對(duì)于四軸高精度平臺(tái)(15)；第二高反射率鏡片(19)的輸出端布置有第二 1/2波片(20)，第二 1/2波片(20)的輸出端布置有第二格蘭棱鏡(21)， 第二格蘭棱鏡(21)的輸出端布置有第三高反射率鏡片(24)，第三高反射率鏡片(24)的輸出端布置有第二振鏡場(chǎng)鏡系統(tǒng)(22)，第二振鏡場(chǎng)鏡系統(tǒng)(22)的輸出端正對(duì)于四軸高精度平臺(tái)(15)；所述四軸高精度平臺(tái)(15)的上方布置有CCD對(duì)位觀察系統(tǒng)(11 )，所述四軸高精度平臺(tái)(15)的一側(cè)布置有吹氣系統(tǒng)(12)，另一側(cè)安裝有集塵系統(tǒng)(13)，第一高反射率鏡片 (9)的輸出端還布置有第一功率實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)探頭(10)，第三高反射率鏡片(24)的輸出端還布置有第二功率實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)探頭(25)，第一功率實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)探頭(10)和第二功率實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)探頭 (25)通過(guò)通訊系統(tǒng)(16)與控制系統(tǒng)(17)相連，第一振鏡場(chǎng)鏡系統(tǒng)(7)和第二振鏡場(chǎng)鏡系統(tǒng)(22)通過(guò)通訊系統(tǒng)(16)與控制系統(tǒng)(17)相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的脈沖激光刻蝕油墨上銀漿導(dǎo)電膜層的裝置，其特征在于所述高頻率脈沖激光器(1)是波長(zhǎng)為196nm 1064nm、脈寬在IOps 200ns、重復(fù)頻率在 50KHz以上的脈沖激光器。
3.權(quán)利要求1所述裝置實(shí)現(xiàn)脈沖激光刻蝕油墨上銀漿導(dǎo)電膜層的方法，其特征在于 加工前激光焦點(diǎn)聚焦位于加工材料的上表面，高頻率脈沖激光器(1)發(fā)出的激光由光閘 (2)控制開(kāi)關(guān)光，光間(2)控制激光光束后經(jīng)過(guò)擴(kuò)束鏡(3)對(duì)光束進(jìn)行同軸擴(kuò)束，改善光束傳播的發(fā)散角，使光路準(zhǔn)直；經(jīng)擴(kuò)束鏡(3)擴(kuò)束準(zhǔn)直后光束進(jìn)入半透半反鏡片(4)，半透半反鏡片(4)將激光分為兩束同功率激光，一束激光進(jìn)入第一 1/2波片(5)和第一格蘭棱鏡(6)，一束激光進(jìn)入第二高反射率鏡片(19)；經(jīng)第一格蘭棱鏡(6)激光由第一高反射率鏡片(9)調(diào)整路線后進(jìn)入第一振鏡場(chǎng)鏡系統(tǒng)(7)，同時(shí)激光在經(jīng)第一高反射率鏡片(9)后的折射光進(jìn)入第一功率實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)探頭(10)，第一功率實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)探頭(10)監(jiān)測(cè)折射光的功率變化；第一功率實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)探頭(10)通過(guò)通訊系統(tǒng)(16)將探測(cè)結(jié)果傳輸?shù)娇刂葡到y(tǒng)(17)，當(dāng)激光功率波動(dòng)超過(guò)幅度以至影響加工效果時(shí)，控制系統(tǒng)(17)控制其停止加工；光束到達(dá)第一振鏡場(chǎng)鏡系統(tǒng)(7)后，經(jīng)過(guò)通訊系統(tǒng)(16) 與控制系統(tǒng)(17)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，將掃描圖形轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)，將圖形轉(zhuǎn)化在需要刻蝕的加工材料(14)上；第二高反射率鏡片(19)輸出激光進(jìn)入第二 1/2波片(20)和第二格蘭棱鏡(21)，經(jīng)第二格蘭棱鏡(21)激光由第三高反射率鏡片(24)調(diào)整路線后進(jìn)入第二振鏡場(chǎng)鏡系統(tǒng)(22)， 同時(shí)激光在經(jīng)第三高反射率鏡片(24)后的折射光進(jìn)入第二功率實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)探頭(25)，第二功率實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)探頭(25)監(jiān)測(cè)折射光的功率變化；第二功率實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)探頭(25)通過(guò)通訊系統(tǒng)(16)將探測(cè)結(jié)果傳輸?shù)娇刂葡到y(tǒng)(17)，當(dāng)激光功率波動(dòng)超過(guò)幅度以至影響加工效果時(shí)， 控制系統(tǒng)(17)控制其停止加工；光束到達(dá)第二振鏡場(chǎng)鏡系統(tǒng)(22)后，經(jīng)過(guò)通訊系統(tǒng)(16)與控制系統(tǒng)(17)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，將掃描圖形轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)，將圖形轉(zhuǎn)化在需要刻蝕的加工材料(14)上；加工材料(14)通過(guò)真空吸附于四軸高精度平臺(tái)(15)上，控制系統(tǒng)(17)根據(jù)加工圖的識(shí)別和導(dǎo)入，經(jīng)過(guò)CCD對(duì)位觀察系統(tǒng)(11)將導(dǎo)入的定位靶標(biāo)拍攝并抓取，控制加工；蝕刻產(chǎn)生的粉塵由等離子吹氣系統(tǒng)(12)產(chǎn)生氣流，由集塵系統(tǒng)(13)收集粉塵。
全文摘要
本發(fā)明涉及脈沖激光刻蝕油墨上銀漿導(dǎo)電膜層的裝置及方法，高頻率脈沖激光器的輸出端依次布置光閘、擴(kuò)束鏡和半透半反鏡片，半透半反鏡片的輸出端布置有第一1/2波片和第二高反射率鏡片，第一1/2波片的輸出端依次布置第一格蘭棱鏡和第一高反射率鏡片，第一高反射率鏡片的輸出端布置有第一振鏡場(chǎng)鏡系統(tǒng)，第一振鏡場(chǎng)鏡系統(tǒng)的輸出端正對(duì)于四軸高精度平臺(tái)；第二高反射率鏡片的輸出端布置有第二1/2波片和第二格蘭棱鏡，第二格蘭棱鏡的輸出端布置有第三高反射率鏡片，第三高反射率鏡片的輸出端布置有第二振鏡場(chǎng)鏡系統(tǒng)，第二振鏡場(chǎng)鏡系統(tǒng)的輸出端正對(duì)于四軸高精度平臺(tái)。實(shí)現(xiàn)高效率高精度對(duì)觸摸屏產(chǎn)品中銀漿和ITO進(jìn)行激光蝕刻。
文檔編號(hào)B23K26/42GK102500930SQ20111045016
公開(kāi)日2012年6月20日 申請(qǐng)日期2011年12月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月29日
發(fā)明者狄建科, 蔡仲云, 趙裕興 申請(qǐng)人:蘇州德龍激光有限公司