● 文/編輯部整理
一、工程設(shè)計(jì)及工程設(shè)計(jì)之軟件和硬件
1、工程設(shè)計(jì)
大部分企業(yè)都基本相同,且相應(yīng)之使用的軟件也基本一致。一般企業(yè)工廠接到樣單后基本上是由工程設(shè)計(jì)人員與客戶方的工程技術(shù)人員直接溝通,工程設(shè)計(jì)方面在除考慮到Touch Panel 設(shè)計(jì)制造標(biāo)準(zhǔn)和要求之外,主要考慮的項(xiàng)目還應(yīng)包含客戶的特殊要求。材料的成本核算最好是由工程技術(shù)人員來參與或主導(dǎo)核算,另外還要考慮用材用料,制造工藝允許的制造工序及工藝限制。實(shí)際上產(chǎn)品要做的好,一句話:產(chǎn)品質(zhì)量是設(shè)計(jì)出來的,現(xiàn)在的制造工廠大都是只管設(shè)計(jì)、打樣,樣品確認(rèn)就完事,這樣是遠(yuǎn)遠(yuǎn)是不夠的。本人去過多家工廠體會(huì)深刻:往往是樣品能出并確認(rèn),一但進(jìn)入批量生產(chǎn)就問題多多!因此:工程設(shè)計(jì)方面還須豎立起為生產(chǎn)制造的簡(jiǎn)單化、工序化、標(biāo)準(zhǔn)化及效率來考慮,這樣在生產(chǎn)制造前期就可以把隱含的問題解決掉!工廠的制造能力特別是制造技術(shù)的判斷確定都應(yīng)以工程設(shè)計(jì)來進(jìn)行,所以說:產(chǎn)品的什么項(xiàng)目外發(fā)、什么項(xiàng)目自己做就很重要。之上談?wù)f到的純屏,其實(shí)大部分制造工廠在制造純屏產(chǎn)品的決大部分制造項(xiàng)目均須外發(fā),這樣工廠實(shí)際上贏利空間更加小,且生產(chǎn)時(shí)效、產(chǎn)品質(zhì)量就難以掌控。
2、工程設(shè)計(jì)之軟件、硬件
一般來講,工程設(shè)計(jì)之軟件無非就是Auto CAD、Core LDRAW 繪圖軟件而已。這兩種軟件已經(jīng)為大部分制造企業(yè)工廠的工程技術(shù)人員熟練運(yùn)用。工程技術(shù)人員用繪圖軟件出個(gè)圖是很簡(jiǎn)單的事了,但是,僅僅熟練是不夠的,怎樣把這兩種軟件應(yīng)用到極至,這就沒多少人做到了。Auto CAD 軟件有多層疊加、鏡象、填充等很多功能,可以用于Touch Panel 的總體設(shè)計(jì)。Corel DRAW用于面版,ICON、Logo等設(shè)計(jì)出圖比較方便,用Core LDRAW他來做電阻式線路設(shè)計(jì)就不是很妥當(dāng)了。工程技術(shù)人員是要熟練運(yùn)用上述軟件,又能否做到排模,余料都很科學(xué)且有成本概念的考慮呢?應(yīng)用到極至就在這里。
制造工廠的出樣或樣品制造程序做法都不盡相同,但絕大部分的制造工廠的出樣或樣品制造需使用的設(shè)備、儀器、硬件設(shè)施均與制造生產(chǎn)部門共用的占多數(shù)!本人多年體會(huì)是在于工程設(shè)計(jì)最先行的是考慮底片、網(wǎng)版、模具!制造工廠大部分底片、網(wǎng)版、模具基本上是外發(fā)。像華意、恒利達(dá)、天科創(chuàng)這些制造企業(yè)均有自已的光繪系統(tǒng);自己出底片,網(wǎng)版基本是自己張網(wǎng)、曬網(wǎng)(除鋼網(wǎng))。外型模具基本外發(fā).他們都已成為行業(yè)的姣姣者!實(shí)質(zhì)上,工程設(shè)計(jì)之核心就在于底片和網(wǎng)版!自己能出底片對(duì)產(chǎn)品整個(gè)設(shè)計(jì)的過程和掌控就相當(dāng)容易了!2009年已有很多制造企業(yè)工廠也計(jì)劃增加光繪系統(tǒng),自己出底片。有了自己的光繪系統(tǒng),技術(shù)機(jī)密也不容易外涉了。四線電阻屏就不說了,五線電阻屏和電容屏就不一樣了。
二、制造技術(shù)及工藝:印刷、蝕刻、組合、切割、成型
1、印刷
有人說,觸摸屏的生產(chǎn)技術(shù)與管理就是絲網(wǎng)印刷的技術(shù)與管理。這個(gè)說法頗有道理,因?yàn)橛|摸屏生產(chǎn)除了后段組合外,前面的生產(chǎn)涉及到十幾道絲網(wǎng)印刷流程。
絲網(wǎng)印刷品質(zhì)的成功要素有三點(diǎn):絲印機(jī),網(wǎng)版,油墨。在絲印機(jī)油墨基本確定的情況下,網(wǎng)版質(zhì)量的好壞對(duì)絲印品質(zhì)起決定性的作用。這點(diǎn)業(yè)界人員會(huì)深有感受,精密線路絲印工作者比如電容屏銀漿精密線路的絲印工作者感觸會(huì)尤其深刻。網(wǎng)版的質(zhì)量很容易被觸摸屏工程師們所忽視。精密網(wǎng)版有很強(qiáng)的科技含量。網(wǎng)框材料的選擇,繃網(wǎng)的角度與張力,絲網(wǎng)目數(shù)與圖形線條粗細(xì)的關(guān)系,感光膠的選擇等均需要考慮。比如:在電容屏生產(chǎn)中大家要用到復(fù)合網(wǎng)版(如網(wǎng)版中央圖形區(qū)域?yàn)椴讳P鋼絲網(wǎng),四周為聚酯網(wǎng)),不同的供應(yīng)商會(huì)因?yàn)樗麄兊闹谱鞴に嚺c技術(shù)不同品質(zhì)上有很大的差異性,最終體現(xiàn)在觸摸屏生產(chǎn)過程中網(wǎng)版的使用壽命,圖形的對(duì)位精度,線條是否有鋸齒,落墨是否均勻,絲印時(shí)是否會(huì)出現(xiàn)粘版等等。
目前市場(chǎng)上網(wǎng)版制作的廠家很多,但產(chǎn)品質(zhì)量會(huì)有天壤之別。比如一塊高質(zhì)量的復(fù)合網(wǎng)版需要加工一天的時(shí)間,而看起來一樣的網(wǎng)版有的廠家40-50分鐘就可以搞定。如果我們一味圖便宜,實(shí)際上就有可能因?yàn)榫W(wǎng)版使用的壽命問題而付出更多。這點(diǎn)需要引起觸摸屏工程師足夠重視。
絲網(wǎng)印刷在制造過程中產(chǎn)生的印刷不良不外乎就是:套版不準(zhǔn)、滲透、干版、粘版、針孔、拉伸等。套版不準(zhǔn)除絲印機(jī)手本身技術(shù)水平外,網(wǎng)版本身的問題也要考慮,象滲透、干版、粘版,除油墨的濃、稀之外,印刷的工作環(huán)境、溫度和濕度也有值得檢討的地方,當(dāng)然也包括停留的時(shí)間。針孔一般是有塵埃顆粒落下在承印物(材料)表面,遮擋了油墨在被印材料上的粘著,塵埃顆粒脫落后,就型成了針孔現(xiàn)象;穿孔主要是網(wǎng)版感光膠脫落;拉伸一般為印刷圖案變型,與印刷架版離版高度或網(wǎng)版本身張力都有關(guān)!
關(guān)于絲印網(wǎng)版以及絲印中出現(xiàn)的各種問題,可以向優(yōu)秀的供應(yīng)商咨詢。有些優(yōu)秀的供應(yīng)商不僅能為觸摸屏廠家供應(yīng)可靠的產(chǎn)品,還能對(duì)工廠的品質(zhì)控制和管理給出很多非常好的建議。
2、蝕刻
觸摸屏生產(chǎn)過程中第一個(gè)重要流程是ITO的蝕刻。傳統(tǒng)的蝕刻ITO的工藝流程有兩種:絲印耐酸油墨——熱固化(或者UV固化)——蝕刻線酸刻——堿退耐酸油墨——水清洗以及激光蝕刻。
隨著油墨開發(fā)商開發(fā)出更先進(jìn)的材料,目前又出現(xiàn)了一種新的蝕刻ITO的方法,即采用蝕刻膏直接絲印在ITO材料上,對(duì)ITO直接進(jìn)行蝕刻。目前在蝕刻膏技術(shù)方面處于世界領(lǐng)先水平的是德國(guó)merck公司和國(guó)內(nèi)的智化電科技公司。德國(guó)merck公司的蝕刻膏在完成ITO蝕刻后需要將蝕刻膏通過水洗清洗,智化電科技公司的蝕刻膏更為簡(jiǎn)便,絲印蝕刻膏后在自然條件下或者低溫烘干后蝕刻膏就能形成一層可以揭去的薄膜,這樣以來,就使免去水洗工藝就成為可能。目前國(guó)內(nèi)有部分廠家正在試用這項(xiàng)技術(shù)。這項(xiàng)技術(shù)在世界上處于領(lǐng)先水平,據(jù)說試用這種工藝的精度可以達(dá)到100um甚至更細(xì),如下:
Pattern: L/S=100um/100um
ITO film:Oike KB500
蝕刻膏: 可剝離蝕刻膏Elect-2212
網(wǎng)版: 120T耐水性網(wǎng)版
刮刀: 75度聚氨酯膠刮
烘干條件:自然干
剝離方式:用雙面膠黏起圖形的一端
?。ㄗⅲ汗に嚄l件僅供參考)
蝕刻膏產(chǎn)品和技術(shù)的出現(xiàn),使觸摸屏廠的環(huán)保以及污水排放問題得到了解決。新建的觸摸屏工廠基本采用這項(xiàng)工藝。目前市場(chǎng)上在精密網(wǎng)版制作方面比較值得信賴的是日本marakami株式會(huì)社和深圳智化電科技公司等。深圳智化電科技公司的產(chǎn)品目前巳經(jīng)為業(yè)界幾家且能夠批量生產(chǎn)制造電容屏的制造企業(yè)所應(yīng)用!當(dāng)然,較好的網(wǎng)版類產(chǎn)品制造商還有很多,他們除了提供優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品還同時(shí)提供良好的技術(shù)服務(wù),日本村上、臺(tái)灣正中、國(guó)內(nèi)的杰瑞德和維信達(dá)等等。
激光蝕刻,出于環(huán)保的要求應(yīng)運(yùn)而來,目前在華東的一些制造工廠在應(yīng)用!激光蝕刻的效果還是不錯(cuò)的,但是激光蝕刻設(shè)備造價(jià)昂貴,一般都超過百萬人民幣一臺(tái)套,且生產(chǎn)效率還是不高,據(jù)相關(guān)統(tǒng)計(jì),一般需要5~6臺(tái)激光蝕刻設(shè)備過才頂?shù)?臺(tái)濕制程雙頭蝕刻設(shè)備。
3、組合
把ITO Film上線和ITO Glass 下線、 panel線路和ICON(lens)、 Touch panel和襯底墊片以及貼合COA光學(xué)膠等等的貼合工序統(tǒng)稱為組合工序。組合的工藝主要分兩類:一是小片組合,二是大片組合。小片組合的效率會(huì)低些,但制程控制會(huì)好些。大片組合然后切割成小片,效率會(huì)高,但制造環(huán)境要求更高,制程控制會(huì)困難些。實(shí)際上小尺寸(特別是手機(jī)屏)的觸摸屏比較適用于大片組合,而大尺寸的觸摸屏(10英寸以上)適用于單片組合!
組合的制程工序要求產(chǎn)品主要是平整度和位置準(zhǔn)確。不論小片組合或大片組合,組合的手段均是借助組合設(shè)備完成。組合的任何半成品都要求干凈,不能有污漬、刮花、扎傷等外觀不良的現(xiàn)象,更不能出現(xiàn)牛頓環(huán)效應(yīng)。在Touch panel 的制造過程中,組合是非常重要的。上線路與下線路的組合如果是借用設(shè)備來完成,那么壓合時(shí)間、溫度、壓力這三要素就尤為重要。解決牛頓環(huán)效應(yīng)在組合時(shí)要考慮上下組合的高度,確定這樣的高度可以使用凹凸墊片,墊片材料一般為PET 材料,厚度一般在0.125mm~0.175mm左右。象純屏或電容屏貼付OCA 光學(xué)膠就要求不能產(chǎn)生氣泡,出現(xiàn)氣泡還需消泡。
一般工廠使用的FPC是外購(gòu)的。FPC在未到位的情況下,大片組合完成后不要立即進(jìn)行切割,否則,切割好的半成品很可能在等待FPC的時(shí)間(超過24小時(shí))里,上下漏氣塌陷,造成牛頓環(huán)效應(yīng)。因此,生產(chǎn)管控在組合工序尤其重要。
純屏的襯墊板組合和面版的組合也非常講究技巧。如果用Acrye 做為襯墊板主材,一定要考慮到平整度的問題。Acrye 材料一般是日本三菱品牌比較好,而國(guó)產(chǎn)的Acrye材料一般在壓合后短時(shí)間內(nèi)還不覺得有什么問題,但在放置一段時(shí)間(3天后)就會(huì)發(fā)現(xiàn)變型、翹曲的現(xiàn)象。純屏的OCA 貼合有小片貼合和大片貼合,貼合的工序次序也有講究。OCA 小片貼合要求位置準(zhǔn)確,大片貼合需要控制不良率。
4、切割、成型
面版切割、成型,線路切割、成型,襯墊板切割、成型等等。線路切割、成型:采用大片組合切割成型一般是上線ITO Film和下線ITO Glass大片組合后光鐳射上線ITO Film然后再使用玻璃切割設(shè)備切割下線ITO Glass,裂片完成。實(shí)際上切割這道工序在Touch panel的制造過程中也是非常重要的,切割的效果如何直接關(guān)系到產(chǎn)品外觀質(zhì)量。切割尺寸首先要準(zhǔn)確。鐳射切割I(lǐng)TO Film不能有邊緣燒焦和發(fā)黃,更不能殘留碳粒,鐳切深度要合適,剛好切斷又不能傷及下線ITO Glass,ITO Glass下線的切割深度也一樣,且不能有批鋒,毛刺。一般工廠都會(huì)是上線帶保護(hù)膜或可剝膠來進(jìn)行鐳切,保護(hù)膜或可剝膠的品種不同,也會(huì)影響到切割效果,這一點(diǎn)大家一定要注意。
三、制造材料及輔料
之前電阻屏的制造使用大量的周轉(zhuǎn)保護(hù)膜,從2007年初開始大面積采用保護(hù)膠工藝取代保護(hù)膜工藝,電阻屏方面的材料在此我僅著重介紹一下日欣的保護(hù)膠(可剝膠):日欣的耐蝕刻保護(hù)膠和絲印等制程周轉(zhuǎn)使用的保護(hù)膠有多種類型和規(guī)格的。由于基材不一樣,表面的附著力不一樣,使用的保護(hù)膠就不相同,有IR型的、有UV型的和自然干燥型的,值得告訴各位的是:日欣的保護(hù)膠產(chǎn)品巳經(jīng)搶注了日本ASAHI的商標(biāo)。
在這里主要介紹電容屏使用的一些主要材料:
1、OCA 光學(xué)膠帶:3M 雙面光學(xué)透明膠帶,型號(hào)有:3M8185 、3M8267、 3M8277、3M8197、3M9483 均適用于FOF 或者FFG 以及電容屏制程中,粘接F與F或者G與G,透過率為99.7%。。
2、OCA 光學(xué)膠CEF 液態(tài)膠:型號(hào)為3M2175,使用點(diǎn)膠設(shè)備進(jìn)行自流平輔然后粘接!
3、導(dǎo)電銀膠:ASAHI LS—415 系列用于電阻屏Film線路制造。ASAHI LS—504系列用于電阻屏Glass線路制造。ASAHI LS—419系列是用于電容屏線路制造,該款銀漿雖說是ASAHIiLS—415 系列的升級(jí)版,他的金屬顆粒更細(xì),配合絲網(wǎng)印刷電容屏走線的,最好不要用在電阻屏Film 線路上,附著力不好!三款銀漿的印刷厚度9~15μ為宜,使用網(wǎng)版300目至350目,烘烤溫度為130℃~140℃/35min~45min。
4、3M—ANS17防牛頓環(huán)(彩虹紋)膠帶,此產(chǎn)品材料可以有效防牛頓環(huán)(彩虹紋)的產(chǎn)生。
5、光刻銀膠:Uninwell Intemational—BO-6060是電容屏首選光刻銀膠,可以把線細(xì)和線距控制在0.08mm以內(nèi),線性較好。
6、防爆膜或防碎膜:型號(hào)主要有3M—8094,用于電容屏GG制程,玻璃破碎時(shí)不會(huì)散開,保護(hù)使用者的安全。
7、觸摸屏防窺片:3M觸摸屏幕防窺片,防窺左右60度,共120度,并擁有75%以上透光率。
8、電容或觸摸屏專用超低溫?zé)Y(jié)銀漿,型號(hào)有:Uninwell Intemational BQ-58XX和BQ-59XX兩種。兩款材料的優(yōu)點(diǎn):與基片匹配性好,表面光潔、著網(wǎng)性好,具有燒結(jié)溫度低。附著力好,耐侯性也不錯(cuò)!
9、智化電科技的絲網(wǎng)印刷蝕刻膏,上述已有介紹,在此就不多贅述了。
10、豪威科技的非導(dǎo)金屬面版材料:型號(hào)有,MN-100(188)HWEE、MN-300(188)HNEE等,材料鏡面均勻,電阻式觸摸屏的純屏面版和電容屏Lens面版的制作均可做為首選。該公司生產(chǎn)的材料已為很多的觸摸屏企業(yè)工廠在應(yīng)用。
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