觸控面板黃光制程工藝全解

1、觸控面板制造工藝之黃光工藝流程全解發(fā)布時間:2014-8-22作為目前電容式觸摸屏最為主流的制造工藝，黃光制程一直備 受關(guān)注。技術(shù)發(fā)展到今天，已經(jīng)擁有非常完善的工藝。本文將從黃 光制程的步驟入手，全面介紹制程中每個步驟及所需注意的事項 。1. PR前清洗A.清洗:指清除吸附在玻璃表面的各種有害雜質(zhì)或油污。清洗方法是利 用各種化學(xué)濃劑（KOH）和有機濃劑與吸附在玻璃表面上的雜質(zhì)及 油污發(fā)生化學(xué)反應(yīng)和濃解作用，或以磨刷噴洗等物理措施，使雜質(zhì) 從玻璃表面脫落，然后用大量的去離子水（DI水）沖洗，從而獲得 潔凈的玻璃表面。（風(fēng)切是關(guān)鍵）B干燥：因經(jīng)過清洗后的玻璃，表面沾有水或有機濃劑等清洗液。這樣 會

2、對后續(xù)工序造成不良影響，特別是對后續(xù)光刻工藝會產(chǎn)生浮膠、 鉆蝕、圖形不清晰等不良現(xiàn)象。因此，清洗后的玻璃必須經(jīng)過干燥 處理。目前常采用的方法是烘干法，而是利用高溫烘烤，使玻璃表 面的水分氣化變?yōu)樗魵舛サ倪^程，此方法省時又省力。但是 如果水的純度不變，空氣凈化等不多或干燥機溫度不夠，玻璃表面 殘存的水分雖經(jīng)氣化為蒸氣，但在玻璃表面還會留下水珠，這種水 珠將直接影響后續(xù)工序的產(chǎn)品質(zhì)量。C.十槽清洗機PR清洗機制程參數(shù)設(shè)定1-3槽KOH溶液為0.40.7N ,溫度為60 ±5C,浸泡時間為23min /槽純水溢流量為 0.5±0.2 m2/n. KOH 溶度為 1.0N1.

3、6N, 溫度為40±5C,噴洗壓為0.21.0kgf/c m，傳動速度為3.04.5m/min, 磨刷轉(zhuǎn)速為8595rpm,壓力為0.21.0kg/c m,純水溫度為40 ±5 C, 干燥機段溫度為110 C±10 C。注：玻璃清洗潔凈度不夠之改改善對策，適當(dāng)加入少許KOH溶 液，改變KOH，溶液，經(jīng)常擦拭風(fēng)切口，噴洗等處，亦可調(diào)態(tài)清洗 機傳動速度，將傳速度減慢。2.PR涂佈光刻是一種圖像復(fù)印和化學(xué)腐蝕相結(jié)合的，綜合性的精密表面加工技術(shù)。光刻的目的就是按照產(chǎn)品的設(shè)計要求，在導(dǎo)電玻璃上覆蓋感光膠。A.光刻膠的配制光刻膠的性能與光刻膠的配比有關(guān)。配比的選擇原則是即要光

4、刻膠是有良好的抗蝕能力，又要有較高的分辨率。但兩者往往是相 互矛盾的，不能同時達(dá)到。因此，必須根據(jù)不同的光刻對象和要求,選取不同的配比。光刻膠的配制應(yīng)在暗室（潔凈度較高的房間）中 進行。用量筒按配方比例將原膠及溶劑分別量好，再將溶劑倒入原 膠，用玻璃棒充分?jǐn)嚢枋怪鶆蚧旌希ǔ偱渲坪玫墓饪棠z中必然還存在少量因態(tài)物質(zhì)微粒未能完全溶解，為把這部分未能溶解的 固態(tài)物質(zhì)微粒濾除，我們一般采用自然沉淀法進行過濾。B.涂層為保證ITO層與光刻膠之間有良好的接觸和粘附，清洗后的玻璃 應(yīng)立即送光刻工序進行涂膠。如果玻璃擱置較久或者光刻返工，必 須重洗在涂膠。涂膠要求，粘附良好，均勻厚薄適當(dāng)。若膠膜太薄， 針

5、孔較多，則抗蝕能力差，膠膜太厚，則分辨率低。涂膠方法采用 旋轉(zhuǎn)及車混涂法。為保證膠膜質(zhì)量，涂膠應(yīng)在潔凈無塵操作箱內(nèi)進 行。涂膠機內(nèi)溫度應(yīng)保持在 20 C25 C范圍內(nèi)，相對溫度低于60% , 涂膠要在黃燈照射條件下進行，以防止光刻膠露光失效C.前烘前烘的方法是在恒溫的干燥箱中烘烤，具體情況視膠的種類和性質(zhì)而定。影響前烘質(zhì)量的主要因素是溫度和時間，烘烤不足（溫度過低 或時間太短），在膠膜與ITO交界面處，膠中的溶劑未充分揮發(fā)， 曝光后形成浮膠或使圖形變形。烘烤過頭（溫度太高或時間太長）， 會導(dǎo)致膠膜翹曲硬化，形成不易溶于顯影液中的薄膜而留下來，顯 影不干凈或膠面發(fā)皺，發(fā)黑，失去抗蝕能力。D. P

6、R涂膠機機臺參數(shù)設(shè)定滾輪傳速與涂布輪傳速為218 ±5轉(zhuǎn)1分，干燥機傳速為4.0 士2m/min光刻膠米方度為30 ±2mpa.s,光刻膠壓入量為0.5 ±0.1mm.（光刻 膠只能四收5次使用）光阻劑：稀釋劑=10:1 （依粘度測試情況而 定）注：涂布不良（涂布?xì)馀?、涂布不均勻）之改善對策，調(diào)態(tài)涂膠 滴管內(nèi)光刻膠滴入量。3.曝光目前曝光方法采用接觸式曝光，因此方法所用設(shè)備簡單，操作 方便，它包括定位”和曝光兩個步聚。定位對光刻精度影響很大， 是光刻中十分重要的一環(huán)，要認(rèn)真對準(zhǔn)。一般操作程序是：光預(yù)熱紫外光（UV）燈，待光源穩(wěn)定后，把 菲林安裝在支架上；將涂有光刻

7、膠的ITO玻璃放在平臺上，膠面朝 上，將光刻菲林支架放下，仔細(xì)調(diào)態(tài)平臺微動裝置，使菲林上定位 標(biāo)志與平臺上玻璃的定位準(zhǔn)確套合。定位完成即可曝光，曝光后經(jīng) 過顯影并檢查定位是否正確。曝光時間由光源到ITO玻璃的距離，光源強弱，光刻膠的感光性 能及菲林、玻璃厚薄等因素決定 如曝光時間過短，光刻膠感光不足， 則其光化學(xué)反應(yīng)不充分，光刻膠的抗蝕性能就會降低，顯影時部分 溶解，此時在投影機下可觀察到膠膜發(fā)黑；若曝光時間太長，會使 光刻膠本不該感光部分的邊緣被微弱感光，即產(chǎn)生暈光'現(xiàn)象，蝕 刻后邊原模糊或發(fā)現(xiàn)皺紋，使分辨率降低。為了保證曝光質(zhì)量，在操作中要注意以下幾點；（1）定位必須嚴(yán)格套準(zhǔn)(2)

8、 菲林必須平整地貼在玻璃上，不能有空隙。若存在空隙， 則不該曝光的地方會受到光的照射，使圖形產(chǎn)生畸變；(3) 曝光操作中，應(yīng)注意動作要輕，保護好菲林不致劃傷；(4) 曝光時間必須準(zhǔn)確控制。曝光治具有菲林、干版、絡(luò)版 曝光工藝參數(shù)之設(shè)定：(1)光量為100-140mj/c m2，曝光時間為6.8-8.5S,曝光柄位之標(biāo)準(zhǔn) 公差±0.2mm,曝光機內(nèi)紫外光被為380-780納米4.顯影顯影的目的是將未感光部分的光刻膠出所需要的圖行。顯影必須徹底，以使圖形邊緣整齊。顯影需嚴(yán)格控制好顯影時間。若顯影時間不足，則在未感光處留下一層不易察覺的光刻膠層，在蝕刻ITO層之間，它起了祖蝕作用，而隨意蝕

9、刻液對這一博層膠 膜的穿透和破壞，使這一博層的ITO層蝕刻不徹底，形成斑紋或小 島。此外，顯影不足還會使膠膜邊緣出現(xiàn)厚度不均的過夜區(qū)，造成邊緣毛刺，圖形模糊，影響光刻質(zhì)量。若顯影時間過長，由于顯影時光刻膠發(fā)生軟化、膨脹，顯影液 從ITO層表面向圖形邊緣滲入，發(fā)生粘溶，使圖形邊緣變形。有的甚至?xí)霈F(xiàn)浮膠現(xiàn)象，ITO表面的膠膜皺起呈橘皮狀，嚴(yán)重 的甚至大片剝落形成脫膠。為了保證顯影質(zhì)量，必須嚴(yán)格控制顯影顯影時間并及時更換顯影液顯影后玻璃一般應(yīng)檢查一下幾個方面：（1）圖形定位是否準(zhǔn)確；（2）圖形邊緣是否整齊；（3）有無皺膠和膠發(fā)黑；（4）有無浮膠；（5）有無膠面及ITO層的劃傷；（6）顯影漂洗是否干

10、凈等；顯影機工藝參數(shù)之設(shè)定：KOH溶度為0.1-0.18N ,溫度為30 ±2C,壓力為三0.2kg/c m2, 傳速為 4.5 ±1.5m/min ,噴洗壓力為 0.1-0.5 kg/c m。5. 堅膜由于顯影時膠膜發(fā)生軟化、膨脹，影響膠膜抗蝕能力，因此 在顯影后必須以適當(dāng)溫度烘干玻璃，以去除顯影夜和水份，使膠膜 堅固。堅膜可以使膠膜與ITO層之間貼得更牢，同時也增強了膠膜 本身的抗蝕能力。堅膜的溫度和時間要適當(dāng)選擇,若堅膜不足，則因膠膜沒有烘 透，不夠堅固，在蝕刻時發(fā)生浮膠或嚴(yán)重測蝕等。若堅膜過度，則 使膠膜因熱膨脹會產(chǎn)生翹曲和剝落，當(dāng)蝕刻時會發(fā)生鉆蝕或浮膠。堅膜最好采

11、用緩慢升溫和自然冷卻法，這樣可使膠膜更堅固， 防止因膠的細(xì)小裂紋而出現(xiàn)毛刺現(xiàn)象。6. 蝕刻蝕刻所選用的酸夜必須能腐蝕掉裸露的ITO層，又不損傷玻璃表 面的光刻膠層。另外，還要求酸夜毒性小，使用方便。（酸夜為 HCL+HN03的混合物）。蝕刻溫度對蝕刻效果影響很大，溫度太低，則蝕刻時間要長， 易產(chǎn)生浮膠；溫度太高，則蝕刻酸夜太活潑，也較易產(chǎn)生脫膠或鉆 蝕現(xiàn)象。光刻質(zhì)量要求和分析（1）光刻質(zhì)量要求因光刻質(zhì)量的好壞直接影響到產(chǎn)品性能，成品率和可靠性，所 以把好光刻工藝的質(zhì)量關(guān)是十分重要的。蝕刻的圖形完整，尺寸準(zhǔn)確，邊緣整齊，線條陡直；圖形內(nèi)毛刺等，蝕刻干凈；蝕刻后的玻璃表面清潔，不發(fā)光，沒有殘留的被

12、蝕刻夜；圖形定位準(zhǔn)確；（2）光刻指令分析要達(dá)到好上所示的質(zhì)量，必須對光刻過程中存在的各種缺陷和 弊病進行分析和研究，找出原因，才有可能克服這些缺陷和弊病。A.顯影時產(chǎn)生浮膠的原因有涂膠前玻璃表面不潔凈，表面有油污，水汽等，或玻璃清洗后 在空氣中放置時間過長，空氣中的水汽附在玻璃表面上；或者涂膠膜操作環(huán)境濕度太大，使膠與玻璃表面粘附不良。因此，必須注意 做好玻璃表面潔凈處理和操作環(huán)境的溫濕度及清潔工作。光刻膠配制有誤膠陳舊不純，膠的光化學(xué)反映性能不好，使膠 與ITO層結(jié)合能力差；或者膠膜不均勻和過厚，引起粘附不良。前烘時間不足或過液。烘烤時間不足，膠膜內(nèi)溶劑不能及時揮 發(fā)，顯影時部分膠膜被溶除；

13、烘烤時間過長，膠膜翹曲硬化，膠的 感光特性會發(fā)生變化。所以前烘必須恰當(dāng)。曝光不足，光硬化反映不徹底，膠膜溶于顯影液中，引起浮膠 因此，在保證分辨率的前提下，曝光要充分。顯影時間太長，顯影液從膠膜底部不斷滲入，引起浮膠。因此 必須控制好顯影時間。B蝕刻IT0層時產(chǎn)生浮膠的原因有蝕刻是產(chǎn)生的浮膠，除了與顯影時產(chǎn)生的浮膠有相同原因外， 還有以下幾個原因；堅膜不足，膠膜烘烤熱固化不夠。所以堅膜要 充分，但也不能太高。蝕刻液溫度太低或太高。溫度太低，蝕刻緩 慢，則蝕刻時間太長，蝕刻液穿透或從底部滲入膠膜，引起浮膠； 溫度太高，蝕刻液活潑性強，也可能產(chǎn)生浮膠。因此蝕刻溫度要選 擇適當(dāng)。蝕刻液配制失誤，蝕刻

14、液的活潑性太強。a. 產(chǎn)生毛刺和鉆蝕的原因有：涂膠前玻璃表面潔凈度不夠，存在污物，油污、小顆粒吸附水 汽，使光刻膠與ITO層粘附不良，引起毛刺或局部鉆蝕。光刻底板 不好，圖形邊緣有毛刺狀缺陷。光刻膠過濾不好或太陳舊，存在顆粒狀物質(zhì)，造成粘附不良。顯影時間過長，圖形邊緣發(fā)生鉆溶，蝕 刻時就要造成鉆蝕。曝光不足，光硬化反映不徹底，顯影后在膠膜 上產(chǎn)生溶坑或圖形邊緣引起鉆溶，蝕刻時造成毛刺或鉆蝕.b. 產(chǎn)生針孔的原因光刻掩模版質(zhì)量不好，本身有針孔；涂光刻膠時，操作環(huán)境被灰塵沾污；光刻膠涂得太薄，或光刻膠本身抗蝕性能太差；曝光時間控制不好；蝕刻液配比不當(dāng)；玻璃表面本身缺陷也可能造成針孔。c. 產(chǎn)生小道

15、”的原因及其處理方法由于菲林不好，圖案區(qū)有針孔或損傷，曝光是光透過這些針孔 使這些地方的膠膜局部感光，成為不溶于顯影液的膠膜 小島”，蝕 刻后成為ITO層的小島”，出現(xiàn)這種情況應(yīng)及時發(fā)現(xiàn)并更換或處理菲 林。若顯影不徹底，則在光刻窗口內(nèi)留下一層不易察覺的膠膜，這 層膠膜在蝕刻ITO層的過程中起阻蝕作用，從而造成ITO層蝕刻不徹 底，殘留下ITO層小島”。出現(xiàn)這種情況在膠膜抗蝕能力允許的條件 下，應(yīng)適當(dāng)延長蝕刻時間。蝕刻液不純，特別是沾有灰塵等異物， 往往對ITO層有腐蝕作用，形成ITO層小島”。因此，保持玻璃表面 清潔，無灰塵污染，保持蝕刻液清潔并定期更換蝕刻液，可以減少 由此產(chǎn)生的小島”。蝕刻時間與蝕刻速度有關(guān)，而蝕刻速度又與酸液和溫度有關(guān)， 若蝕刻時間太短，ITO層未蝕刻干凈，會導(dǎo)致短路而蝕刻時間也不 宜太長，因為膠膜抗蝕能力有限，時間長了蝕刻酸液會穿透蝕膠膜 產(chǎn)生浮膠或使分辨率降低，圖形變壞等。蝕刻后玻璃應(yīng)檢查項目有：蝕刻不足、蝕刻過度、無卜、短路等。蝕刻工藝參數(shù)之設(shè)定：酸液溶度為（一般玻璃）6.0-6.5N,（特殊玻