專利名稱：一種脈沖激光刻蝕有機玻璃上雙面導電膜層的裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種脈沖激光刻蝕有機玻璃上雙面導電膜層的裝置，屬于近場光學、電子觸控設計技術和激光微加工技術領域。
技術背景 傳統(tǒng)的觸摸屏導電材料基材多為PET和GLASS，此類基材多數為國外進口材料，供貨周期較長且成本較高，有較多的局限性；況且現觸摸屏領域都為單面蝕刻工藝進行，這樣無法降低觸摸屏產品最終的厚度，制約了觸摸屏向較薄方向發(fā)展的進程；若使用以有機玻璃為基底的制作工藝在國內可以很容易找到合適材料，且價格相對低廉，制造工藝較為簡單，對設備的成本和材料成本有較大的改善；再加上雙面制成工藝，可以將觸摸屏產品厚度再降低1_左右，在觸摸屏領域上是一個新的突破；但是，傳統(tǒng)的濕刻觸摸屏上導電膜層線路實現寬度最細只能達到80um，且良品率較低，線性不均勻，更換不同批次產品較為繁瑣，需要用化學藥水清洗，污染環(huán)境；繃網張力值較小，成品材料耐磨性、耐化學藥品性較差，易老化發(fā)脆。這種印刷方式工序復雜、生產中需要較多耗材，產線需要較多人力維護，局限性較大。
發(fā)明內容本實用新型的目的在于克服上述不足，提供加工簡單、效率高且無需耗材的一種脈沖激光刻蝕有機玻璃上雙面導電膜層的裝置。本實用新型的目的是這樣實現的一種脈沖激光刻蝕有機玻璃上雙面導電膜層的裝置，所述裝置包含有激光刻蝕設備，所述激光刻蝕設備包含有激光器、光閘、1/2波片、格蘭棱鏡、擴束鏡、全反鏡片、振鏡系統(tǒng)和遠心場鏡，所述激光器發(fā)出的激光經過電動光閘進入擴束鏡進行同軸擴束，經擴束鏡擴束后的激光到達全反鏡片，經全反鏡片反射后的激光經由1/2波片和格蘭棱鏡后射入振鏡系統(tǒng)，射出振鏡系統(tǒng)經遠心場鏡聚焦到作為待加工件的有機玻璃的導電膜層上。本實用新型一種脈沖激光刻蝕有機玻璃上雙面導電膜層的裝置，所述激光器為高頻率短脈沖激光器。本實用新型一種脈沖激光刻蝕有機玻璃上雙面導電膜層的裝置，所述裝置包含有高度測量儀，且高度測量儀設置于振鏡系統(tǒng)上。本實用新型一種脈沖激光刻蝕有機玻璃上雙面導電膜層的裝置，所述高度測量儀為非接觸式高度測量儀。本實用新型一種脈沖激光刻蝕有機玻璃上雙面導電膜層的裝置，所述激光器、振鏡系統(tǒng)和高度測量儀均通過通訊系統(tǒng)與工控機相連。本實用新型一種脈沖激光刻蝕有機玻璃上雙面導電膜層的裝置，所述作為待加工件的有機玻璃通過夾緊氣缸進行固定，所述作為待加工件的有機玻璃的導電膜層的上方設置有一 CXD對位觀察系統(tǒng)。[0011]本實用新型一種脈沖激光刻蝕有機玻璃上雙面導電膜層的裝置，所述作為待加工件的有機玻璃的導電膜層的上方兩側分別設置有集塵系統(tǒng)和吹氣系統(tǒng)。與現有技術相比，本實用新型的有益效果是本實用新型通過運用高頻率的短脈沖激光器作為激光源，對不同觸摸屏產品中有機玻璃的雙面導電膜層(ΙΤ0導電膜層)同時進行激光蝕刻，使有機玻璃導電膜層在高頻率的短脈沖固體激光器的作用下氣化而達到蝕除的目的，通過高精度平臺的移動拼接和小幅面振鏡蝕刻來完成這些導電薄膜材料的蝕刻，其中非接觸式高度測量儀時時校準保證了激光蝕刻工作距的穩(wěn)定性，產生的粉塵在經過特制的吹氣系統(tǒng)和大流量積塵系統(tǒng)集塵，加工出無污染、線性穩(wěn)定、功能完好的觸摸屏電子產品。

圖I為本實用新型一種脈沖激光刻蝕有機玻璃上雙面導電膜層的裝置的結構示 意圖。其中激光器I、光閘2、1/2波片3、格蘭棱鏡4、擴束鏡5、全反鏡片6、振鏡系統(tǒng)7、遠心場鏡8、CXD對位觀察系統(tǒng)9、集塵系統(tǒng)10、吹氣系統(tǒng)11、待加工件12、夾緊氣缸13、工控機14、通訊系統(tǒng)15、高度測量儀16。
具體實施方式
參見圖1，本實用新型涉及一種脈沖激光刻蝕有機玻璃上雙面導電膜層的裝置，加工的材料為以有機玻璃為基底雙面鍍ITO導電材料，所述裝置包含有兩套激光刻蝕設備，所述設備包含有激光器I、光閘2、1/2波片3、格蘭棱鏡4、擴束鏡5、全反鏡片6、振鏡系統(tǒng)7和遠心場鏡8，所述激光器I發(fā)出的激光經過電動光閘2控制開關光，具體可以由軟件控制感應信號來控制光閘2的開啟和關閉，從而實現激光器I的外部控制激光開關；光閘2控制激光光束后然后通過擴束鏡5對光束進行同軸擴束，一方面改善光束傳播的發(fā)散角，從而達到光路準直的目的；另外一方面，對激光光束同軸擴束，使得聚焦后光斑和焦深更小，從而實現激光穩(wěn)定刻蝕的目的；經擴束鏡5擴束準直后光束到達全反鏡片6改變光路，激光改變光路后經過1/2波片3，調節(jié)1/2波片配合格蘭棱鏡4可以實現0% 100%范圍內功率可調，對激光器功率的選擇提供很大的便利；然后經過調整后的激光束到達振鏡系統(tǒng)7配合著遠心場鏡8可以準確的控制激光作為待加工件12的有機玻璃的導電膜層上，使其蝕刻效果更佳穩(wěn)定，且兩套激光刻蝕設備發(fā)出的激光分別垂直入射到有機玻璃的上下兩層導電膜層上；所述作為待加工件12的有機玻璃通過夾緊氣缸13進行固定，所述作為待加工件12的有機玻璃的上下兩層導電膜層的上方兩側分別設置有集塵系統(tǒng)10和吹氣系統(tǒng)11，用于除去刻蝕時產生的粉塵顆粒，所述作為待加工件12的有機玻璃的上層導電膜層的上方設置有一 CXD對位觀察系統(tǒng)9，所述裝置包含有對稱設置于有機玻璃兩側的高度測量儀16，且高度測量儀16設置于振鏡系統(tǒng)7上；所述激光器I、振鏡系統(tǒng)7和高度測量儀16均通過通訊系統(tǒng)15與工控機14相連；[0020]其中，所述激光器I為高頻率短脈沖激光器，所述高度測量儀16為非接觸式高度測量儀。使用時，激光器I和振鏡系統(tǒng)7經過通訊系統(tǒng)15和工控機14進行數據通信，具體可以實現將掃描圖形轉化為數字信號，然后驅動電機將圖形轉化在需要刻蝕的加工材料12上；加工材料12同時被夾緊氣缸13固定，通過高度測量儀16測量振鏡系統(tǒng)7與有機玻璃的距離，將測量數據反饋給控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)會對數據進行處理從而調整焦距，有效的保證焦點始終在有機玻璃上表面的ITO層上；經過CCD對位觀察系統(tǒng)9將導入的定位標拍攝并抓取靶標，然后控制加工。此時，吹氣系統(tǒng)11和集塵系統(tǒng)10同時開始工作，使得加工過程穩(wěn)定，高頻率的短脈沖激光蝕刻完成一個單元后，平臺移動下一個單元，高頻率的短脈沖激光再開始加工，如此反復，最終實現整個加工幅面的刻蝕。本實用新型涉及的一種脈沖激光刻蝕有機玻璃上雙面導電膜層的方法，該方法包含有以下步驟 步驟一、激光器I發(fā)出的激光經過擴束鏡5準直擴束后，經1/2波片3和格蘭棱鏡4進行功率調節(jié)，再通過振鏡系統(tǒng)7和具有較小焦距的遠心場鏡8聚焦，使聚焦光斑在5um 20um,其中振鏡系統(tǒng)7 —次性加工一個單兀,且振鏡系統(tǒng)7高精度的掃描振鏡頭具有長時間高精度高速度掃描無受環(huán)境溫度漂移影響，保證長時間工作掃描一致性，實現工業(yè)上穩(wěn)定性量產要求；步驟二、將有機玻璃導的四壁固定在夾緊氣缸13上，保證附有導電膜層的雙面ITO有機玻璃放置很好，此種裝置對加工導電膜的工作距要求較高，配合著高度測量儀16進行實時測量，將測量數據反饋給工控機14，工控機14會對數據進行處理從而調整焦距，有效的保證焦點始終在有機玻璃上表面的ITO導電膜層上；步驟三、進行CXD定位；利用具有CXD自動抓靶功能的CXD對位觀察系統(tǒng)9，只需第一次在軟件中建立模板，將導入的圖形的對位圖層靶標位置與平臺坐標中樣品靶標位置一一設置對應，后續(xù)同一批次產品直接自動抓靶即可完成定位；步驟四、激光按照設計圖形進行蝕刻，在蝕刻的同時打開吹氣系統(tǒng)11和集塵系統(tǒng)10，確保蝕刻產生的粉塵全部吸入集塵系統(tǒng)10中，以提高高頻率的脈沖激光器蝕刻導電膜層的工藝重復性和穩(wěn)定性；步驟五、此種有機玻璃導電膜層的去除需要在較小焦深下進行，因此我們采用M2〈l. 5 (M2表示激光器的光束質量因子)的高頻率的脈沖激光器，配合2X-20X擴束，再加上遠心場鏡(包括f3(Tf250)進行加工蝕刻導電膜層。
權利要求1.一種脈沖激光刻蝕有機玻璃上雙面導電膜層的裝置，其特征在于所述裝置包含有激光刻蝕設備，所述激光刻蝕設備包含有激光器(I)、光閘(2)、1/2波片(3)、格蘭棱鏡(4)、擴束鏡(5)、全反鏡片(6)、振鏡系統(tǒng)(7)和遠心場鏡(8)，所述激光器(I)發(fā)出的激光經過電動光閘(2)進入擴束鏡(5)進行同軸擴束，經擴束鏡(5)擴束后的激光到達全反鏡片(6)，經全反鏡片(6)反射后的激光經由1/2波片(3)和格蘭棱鏡(4)后射入振鏡系統(tǒng)(7)，射出振鏡系統(tǒng)(7)經遠心場鏡(8)聚焦到作為待加工件(12)的有機玻璃的導電膜層上。
2.如權利要求I所述一種脈沖激光刻蝕有機玻璃上雙面導電膜層的裝置，其特征在于所述激光器(I)為高頻率短脈沖激光器。
3.如權利要求I所述一種脈沖激光刻蝕有機玻璃上雙面導電膜層的裝置，其特征在于所述裝置包含有高度測量儀(16)，且高度測量儀(16)設置于振鏡系統(tǒng)(7)上。
4.如權利要求3所述一種脈沖激光刻蝕有機玻璃上雙面導電膜層的裝置，其特征在于所述高度測量儀(16)為非接觸式高度測量儀。
5.如權利要求I或2或3所述一種脈沖激光刻蝕有機玻璃上雙面導電膜層的裝置，其特征在于所述激光器(I )、振鏡系統(tǒng)(7)和高度測量儀(16)均通過通訊系統(tǒng)(15)與工控機(14)相連。
6.如權利要求5所述一種脈沖激光刻蝕有機玻璃上雙面導電膜層的裝置，其特征在于所述作為待加工件(12)的有機玻璃通過夾緊氣缸(13)進行固定，所述作為待加工件(12)的有機玻璃的導電膜層的上方設置有一 (XD對位觀察系統(tǒng)(9)。
7.如權利要求6所述一種脈沖激光刻蝕有機玻璃上雙面導電膜層的裝置，其特征在于所述作為待加工件(12)的有機玻璃的導電膜層的上方兩側分別設置有集塵系統(tǒng)(10)和吹氣系統(tǒng)(11)。
專利摘要本實用新型涉及一種脈沖激光刻蝕有機玻璃上雙面導電膜層的裝置，所述裝置包含有激光刻蝕設備，所述激光刻蝕設備包含有激光器(1)、光閘(2)、1/2波片(3)、格蘭棱鏡(4)、擴束鏡(5)、全反鏡片(6)、振鏡系統(tǒng)(7)和遠心場鏡(8)，所述激光器(1)發(fā)出的激光經過電動光閘(2)進入擴束鏡(5)進行同軸擴束，經擴束鏡(5)擴束后的激光到達全反鏡片(6)，經全反鏡片(6)反射后的激光經由1/2波片(3)和格蘭棱鏡(4)后射入振鏡系統(tǒng)(7)，射出振鏡系統(tǒng)(7)經遠心場鏡(8)聚焦到作為待加工件(12)的有機玻璃的導電膜層上。本實用新型涉及一種脈沖激光刻蝕有機玻璃上雙面導電膜層的裝置，加工簡單、效率高且無需耗材。
文檔編號B23K26/36GK202667928SQ201220266390
公開日2013年1月16日 申請日期2012年6月7日 優(yōu)先權日2012年6月7日
發(fā)明者趙裕興, 狄建科, 張偉, 益凱劼, 張子國, 蔡仲云, 閆華 申請人:江陰德力激光設備有限公司