触摸屏制造工艺

发表时间:2011/7/23 浏览:12243

标签:触摸屏 所属专题:模切加工专题

    ITO Touch Panel之发展在今年都较过往年为快,国内涌现出的Touch Panel制造企业如雨后春笋!其间也不泛做出很多好的产品。但是:众多生产企业对制造工艺的掌控还是在摸索之中,以至产品品质稳定性差,产品不良率偏高。故此,综合客户的意见及要求并根据本人对市场和产品的认知,及累经验,总结了一些需注意的要点:

一.  材料方面:
1.透明度
  客户全部要求高透明度的材料,材料的透明度主要由材料的平方电阻值来决定,而每平方电阻值的高低却是决定ITO镀层的厚薄,高电阻值材料的ITO镀层较簿,而500Ω/Sq的ITO材料而说是透明度最高而又是市场上普遍采用的材料。但一般来说:500Ω/Sq材料是多用于Analog type的产品上,而Matrix type产品则以采用150~300Ω/Sq材料为主,原因是前者需要高电阻值材料以增加电阻的变化幅度;后者则用较低电阻材料,尽量减低其最高回路电阻,使一般的集成电路也适用,从而降低成本。
  其次,材料在使用前应该清洗后才好使用,清洗使用专门的清洗设备,不但要进行纯水清洗、还需超声波清洗。清洗完毕烘干使用的压缩空气应有雷诺过滤及除静电功能!
  在蚀刻的环节上,冲洗蚀刻后的ITO Glass或ITO Film之清水也应使用纯水和超声波清洗!这样制造出来的产品透明度就会非常好!

2.防刮花
  表面能耐刮花是大多数客户对Touch Panel的要求,现市面上有很多种经表面处理能耐刮花的ITO Film材料: (1. USA  PERFILM HIRES/TEURA/7mil 500Ω/Sq.        2.Japan OIKE  KA500J500—175/U/P/0.175mm 500Ω/Sq 两种亮面防刮伤材料,      3. Japan OIKE  KA500-188-MC 5/0.188mm 500Ω/Sq    4.Kore.  Hansung HA400-ANB-188-A-H 500Ω/Sq 两种雾面防刮伤材料),其一是亮面的,其二是雾面的。客户并无侧重那种材料,只视乎产品需要和个人喜好而定。但一般情况下,都会以未经表面处理的材料制作下线路,主要是为客户删减成本,故需提醒嘱咐员工,在Touch Panel上机时多加注意,以免刮花。为此,在材料一经开始下料起,员工需每一工序都要十指带指套进行操作!

3.玻 璃
  Analog type F/G的Touch panel是必需用500Ω/Sq ITO film和ITO Glass材料,因只有用高电阻值的材料,才可使电流从Touch panel上的A点到达B点产生较明显的电阻变化,使CPU更能准确地计算出接触点的位置,从而执行预设程式或功能。但500Ω/Sq的ITO玻璃需特别订造,价格是较贵的,故如非客户特别要求,Matrix type F/G的Touch panel一律采用150Ω/Sq~300Ω/Sq的玻璃。Analog type的Touch panel一般采用厚度1.1mm,太簿的玻璃很容易在生产或运输过程中损毁,除非客户有特别要求才可用更簿的玻璃。( 三款500Ω/Sq的玻璃较好用,型号为:1.ASHI ASAHIGLASS/500/1.1mm,        2.APPLIEDGLASS/500/AFCTN/1.6mm,                  3.南玻WLTPSI-400/0.7mm/384Ω/Sq). 

4.材料的正确使用方法:
  ITO Film材料为卷料时,线路应平行于材料的轴长方向,  ITO Glass材料的线路应平行于ITO Glass的长方向,这样可以确保产品的线性要求!ITO Film材料的卷料大多为100M一卷(一般会少1~2M),卷料的使用要注意:前1~2M和尾1~2M最好不要作为正式生产使用,原因是材料的生产厂家在对材料包装时等一系列操作过程及头尾卷密间隙,已经导致材料发生变化,(大多供应商前尾几M材料已免费处理)。
  无论是ITO Film和ITO Class材料的开料均应遵守导电面向上以及方向性一致,确保生产时不会反向和调边。
  生产中对材料的擦拭不要使用棉布等物料,最好使用鹿皮粘纯酒精来擦拭,使用白电油或油性挥发的清洁溶剂都是错误的,ITO Film材料的储放应用黑色塑料袋包装好存放,以免暴露在自然光中或被紫外光照射而影响材料性能。
  在Touch Panel的整个生产制造过程中, 最好每个工序的链接前后都应贴保护膜。每个工序的链接移位应严格千层架,还是周转箱放置移位, 千层架放置材料均应在烘干或过UV固化后的工序时, 千层架应平整并衬垫上白纸!
  ITO Film材料最好使用进口的!国产的ITO Film材料本人还未遇到有合格可用的。

5.导电热熔胶和ACF
  引出线与屏的连接压合是ITO Touch panel制造中非常关键的工序!现在的连接压合多使用导电热熔胶和ACF。国产的 包括台湾生产的导电热溶胶都有发现电阻过大的现象,这是导电热熔胶剥离所致,而日本的导电热熔胶会更好,现在比较先进的连接压合是使用FPC引出线+ACF的做法,ACF即Anisotropic Conductive Film异方性导电胶,其特点在于Z轴电气导通方向与XY绝缘平面的电阻特性具有明显的差异性,当Z轴导通电阻值与XY平面绝缘电阻值的差异超过一定比值后,既可称为良好的导电异方向,从而达到导通、绝缘、粘着的作用!当然ACF的使用也以日本的Song Single layer 和Hitachi Double layer 两款最佳!(FPC最好使用压延铜)

6.保护膜
  保护膜的粘力过强,导致生产过程中以及客户难以撕下,即便是撕下,有时也会留下胶渍,本人得到Tiger和Real ink两款日本制造的样品观察所得,这些样品的保护膜均没有粘胶,仅是一片胶膜而已,撕下来非常容易,建议制造企业使用日美进口的保护膜,两款型号为:BPY-C100/Japan/NiTTO,338#/3M/USA。

二.工艺方面

1.手指模,印刷污渍及水渍
    手纹、印刷污渍 及水渍均是ITO Touch panel 制造中的老问题了,整个制造工过程中, 从开料之始操作人员十指均严格带指套,指套要求洁净和防静电型方可。印刷的不良主要是污渍,还包括诸如线路针孔,绝缘粘版,粘胶溢胶、透明干版或阴影等。故此,印刷的设备、工作台版、网版,刮刀一切与产品接触的物品均应绝对洁净,水渍的因素大多是清洗材料和蚀刻冲洗材料时所导致, 所使用清洗的纯水要求应电阻值大于1MΩ小于28MΩ,  PH值7正负1.5。印刷的设备亦需改善,应俱备离版装置,刮刀恒压系统,刮刀带动的电机应使用减速马达!蚀刻设备除二室水、三室水清洗还应有纯水和超声波水清洗段, 并安装雷诺过滤防静电吹干功能。

2.溢胶
  Touch panel的边缘经常发现有溢胶现象,也许是由于粘胶过多或粘合时过度用力挤压所致,虽对产品功能无影响,但有损外观,故因从操作和胶的材料使用等各方面来加以改善。
3.彩虹纹(Newton ring)
  当将  Touch panel加上一片托底版(不论是玻璃或是PC胶板,)都会很容易产生Newton ring的ITO材料外,在Touch panel底部加印绝缘点!

4.绝缘点
  最初有生产企业用450目的丝网版印出直径为0.1mm的绝缘点Φ0.1mm的绝缘点在Matrix type的生产中还是可以的,且降低了生产成本,但Analog type的产品中,绝缘点应控制在直径为0.035mm~0.05mm为佳,且每个点直径一致,高度一致,弧包一致,间距相等,用钢网版印刷是现在普遍的做法。
 
5.导电排线(引出线)
  导电排线在与Touch panel组合时,对位必需准确,而藏在Touch panel内的部份应尽量扩大,使导电排线有更大面积与 Touch panel籍导电热熔胶或ACF粘合在一起,从而加强其稳固性,导电排线应设计有增加两边的两条辅线和“+”对位记号, 有利于压合时除增强牢固性外  更可借两条辅线象 堤坝一样挡住热熔胶或ACF边缘的胶的流失,“+”字对位记号线有利于压合时对位更加准确。

6.灌孔
  若客户要求单排出线,解决方法有三种:第一是将下线路以银胶(Silver epoxy)与上线路连合,即点银胶的做法,此方法遇上较多及密的出线便难以采用,第二是将导电排线屈摺,然后再用导电热溶胶使其上下线路组合,唯这方法危险性较大,因为印刷线路容易在以对摺后断开,第三是用导电排线加热熔胶与 Touch  panel组合,和第二种方法相同,不同之处是此方法不用将导电排线对摺,而采用灌孔的方法,将上下线路的导线引向同一面(向上或向下),导电排线为FPC+ACF做法的;灌孔FPC接着端还需正反面焊盘。根据产品需要可在引线内和引线外灌孔,这是比较先进的做法。灌孔应依附灌孔设备进行。人工穿刺灌孔很难做到位准和均匀。

7.线性
对于Analog type的Touch panel,控制其线性之公差尤为重要。我们能否籍Touch panel而在电脑上画出一条直线, 又或是将因接触Touch panel而产生的电阻正确地告知CPU,使CPU据此而做出适当的运作。正所谓差之毫厘,谬之千里,故此客户对线性的要求极为严谨,一般公差是正负5%,较甚者为正负3%,更甚者为正负1.5%,以四线和五线电阻屏为例,四线的较易控制,而五线的大屏(15寸以上)较易控制。而五线的小屏(10寸以下)较难控制,因为五线电阻屏的布线需形成均匀的网络电阻来调整控制线性(五线小屏的布线设计另章叙述)。 

另外提醒大家:在生产制造过程中,对每个工序的材料(包括半成品)严格控制面向,方向,要求绝对一致,因此工序流程控制极其重要,只要有一批材料调向和不一致,线性就会出问题。(举个例子:材料烘干,如果是A短边先进入烘箱或IR或UV固化,那么每个需烘干的工序均应是该A短边先进入烘箱或IR或UV固化,否则线性出了问题,还找不到原因)!因此装载材料的千层架或周转箱都应有方向标志,方便生产制造过程中准确的确定方向。 

要真正制造生产出好的高品质的Touch panel产品, 除上述浅见之外,其实还包括设计、导电布线、操作方法、生产环境、材料与产品检测、以及包装等诸多方面,可以说真正制造生产高品质的Touch panel产品是一个庞大的工程。
 
说了只是点滴,我还会继续为大家点滴下去,把我从事Touch panel十多年来的经验和体会贡献给大家!
希望明天会更好!谢谢!

附:ITO、Touch Panel 4线电阻式触摸
屏生产制造流程
1.上线Film开料 → 清洗 →印银胶 → 两面贴保护膜 →冲床下料
2.下线Glass开料 →清洗 → 印耐酸 → 蚀刻(脱膜)→ 印绝缘点
→印保护胶 → 印银胶→ 印透明→ 印绝缘→ 两面贴保护膜→
→裁切下料→贴键片→点银胶→上下线组合→过滚筒→压合刻出线
3.线键下料
封胶 → 终检包装出货

Q:我想问一下,FILM工序中怎么没有印刷蚀刻胶和蚀刻呀
A:看客商如何要求,视引出线是一面还是两面引出而定,一面引出就可以上线不用蚀刻!还可以做下线不用蚀刻的!Touch Panel 的制造是一个智慧的过程! 另:(手机屏)冲床下料比大片组合镭射切割下料更加保证产品质量!大片组合镭射切割下料:镭射切割设备要求非常高,生产环境也要求非常高!一般的制造企业是比较难达到的!象南京华睿川就是冲床下料的!他的产品质量非常好!


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