CN106521502A - 用于制作精细铜引线柔性触摸屏的蚀刻液及其制备方法 - Google Patents

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吕志明
秦重虎
方凤军
连乾
李艳
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23F—NON-MECHANICAL REMOVAL OF METALLIC MATERIAL FROM SURFACE; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL; MULTI-STEP PROCESSES FOR SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL INVOLVING AT LEAST ONE PROCESS PROVIDED FOR IN CLASS C23 AND AT LEAST ONE PROCESS COVERED BY SUBCLASS C21D OR C22F OR CLASS C25
    • C23F1/00—Etching metallic material by chemical means
    • C23F1/10—Etching compositions
    • C23F1/14—Aqueous compositions
    • C23F1/16—Acidic compositions
    • C23F1/18—Acidic compositions for etching copper or alloys thereof

Abstract

本发明公开了一种用于制作精细铜引线柔性触摸屏的蚀刻液及其制备方法，蚀刻液包含a和b两部分，蚀刻液a部分包含以下组分：铜盐 5~10g/L、盐酸 2~10g/L、氯化盐 4~12g/L、有机磷化合物 0.1~2.0g/L，其余成分为水；蚀刻液b部分包含以下组分：盐酸120~200g/L、氯化盐80~120g/L、铜保护剂 0.1~1.0mol/L、有机磷化合物 0.5~2.0g/L，其余成分为水。本发明利用蚀刻液的高选择性分段对铜、ITO进行刻蚀一步完成图案化，实现了精细铜引线柔性触摸屏的制作。整个过程操作简练、安全环保而且配制的药液体系更加均匀稳定。

Description

用于制作精细铜引线柔性触摸屏的蚀刻液及其制备方法
技术领域
本发明涉及触摸屏生产领域，具体涉及一种用于制作精细铜引线柔性触摸屏的蚀刻液及其制备方法。
背景技术
目前，触摸屏生产工艺包括丝网印刷，激光镭射，一体式压印成型（如metalmesh），湿法蚀刻等。这其中印刷及激光工艺存在制程精度差、生产效率低、耗费人力物料成本较高等缺点。一体式压印又受到良率低及外观缺陷方面的弊端而不能得以技术推广。湿法蚀刻属于感光化学领域，具备成本低、生产效率及良率高、可靠性好、工艺简单且制程精度高、蚀刻选择性好等一系列优点。湿法蚀刻可广泛用于制做高精细图案化部件。而对于柔性基底上的薄膜刻蚀工艺，可以更好地选择湿法蚀刻进行。
金属铜具有优异的导电性能，其电阻率：1.75×10-8Ω•m。其延展性好，导热性和导电性高，因此在电缆、电气和电子元器件制造业中是最常用的材料。另外，铜可以组成众多种合金，并且可表现为优异的机械性能及加工性能。所以精细类铜导线方案被广泛应用于印刷铜线路板及FPC柔性板等方面。
触控屏边缘金属走线制作广泛采用Mo-Al-Mo 工艺，特别是体现在玻璃基板上镀膜后采用黄光制程制作Mo-Al-Mo走线。然而，在柔性薄膜上受Mo-Al-Mo膜层特性及卷绕低温镀膜工艺限制，该工艺路线是不可取的。另外，Mo-Al-Mo 工艺存在高价金属(如Mo)的耗用及废液排放，不益于环境保护。因此现行使用较多的是用Cu 或Cu合金来作为柔性触控传感器的边缘引线。
根据大量文献报道，铜蚀刻液广泛用于于铜箔、印刷铜线路板等电子器件领域。这类电子器材的铜层厚度在微米级，不适用于柔性薄膜基材上铜蚀刻工艺。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种汽车半反半透型电致变色内后视镜用第三面导电膜及其制备方法，采用该第三面导电膜制备的半反半透型电致变色内后视镜，无论颜色、反射率、还是响应速度，都可以满足汽车对内后视镜的要求。
为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种用于制作精细铜引线柔性触摸屏的蚀刻液，其特征在于：包含a和b两部分，蚀刻液a部分包含以下组分：铜盐 5~10g/L、盐酸 2~10g/L、氯化盐 4~12g/L、有机磷化合物 0.1~2.0g/L，其余成分为水；蚀刻液b部分包含以下组分：盐酸120~200g/L 、氯化盐80~120g/L、铜保护剂 0.1~1.0mol/L、有机磷化合物 0.5~2.0g/L，其余成分为水。
进一步地，所述蚀刻液a部分的酸当量为0.10~0.50mol/L；所述蚀刻液b部分的酸当量为2.5~6.0mol/L。
进一步地，所述的有机磷化合物为羟基亚乙基二膦酸。
进一步地，所述的铜保护剂为有机脒类、硫脲类化合物和/或杂环唑类螯合物。
进一步地，所述的蚀刻液a部分为刻蚀铜层蚀刻液，其中的铜层包括铜、铜镍、铜镍钛或其混合搭配膜层，且膜层厚度范围在500-10000Å。
进一步地，所述的蚀刻液b部分为刻蚀底层ITO的蚀刻液；ITO层是形成触控屏可视区的电极图形。
本发明还涉及制备所述的蚀刻液的方法，根据配比将原料混合，并充分搅拌，得到蚀刻液a部分和蚀刻液b部分。
进一步地，所述的原料混合时利用自动供酸***进行混合。
本发明中涉及的蚀刻液应用于在柔性薄膜上分步对铜及ITO膜层进行蚀刻。本发明的蚀刻技术方案在于制备的蚀刻液是以不同配制成分分段对铜及铜下层ITO导电层进行精密刻蚀；且蚀刻选择性非常高，即分步蚀刻铜或蚀刻ITO导电层过程中槽体的蚀刻液不会对另外膜层进行攻击。蚀刻工艺调控更加灵活，且对铜及ITO蚀刻效率高。该蚀刻液应用于柔性铜薄膜蚀刻，是一种应用前景良好的柔性触摸屏解决方案。
本发明制备的蚀刻液及其蚀刻方法结合了湿法蚀刻的工艺的特点，并利用蚀刻液的高选择性分段对铜、ITO进行刻蚀一步完成图案化，实现了精细铜引线柔性触摸屏的制作。所述的铜及ITO蚀刻段蚀刻液浓度、温度、喷压等参数可实现不同工艺的调控，蚀刻方法稳定控制性好，且能实现微米级精细铜引线图形制作。蚀刻液通过中央自动供酸***（Central Chemical Supply System）配备后导入到生产主槽中，通过循环泵充分循环搅拌后进行喷淋作业。整个过程操作简练、安全环保而且配制的药液体系更加均匀稳定。
附图说明
图1为蚀刻液蚀刻铜薄膜的结构示意图。
具体实施方式
下面结合实施例，进一步阐明本发明。
实施例1：
一种用于制作精细铜引线柔性触摸屏的蚀刻液，包含a和b两部分，蚀刻液a部分包含以下组分：铜盐 5g/L、盐酸 2g/L、氯化盐 4g/L、有机磷化合物 0.1g/L，其余成分为水；蚀刻液b部分包含以下组分：盐酸120g/L 、氯化盐80g/L、铜保护剂 0.1mol/L、有机磷化合物0.5g/L，其余成分为水。
实施例2：
一种用于制作精细铜引线柔性触摸屏的蚀刻液，包含a和b两部分，蚀刻液a部分包含以下组分：铜盐 10g/L、盐酸 10g/L、氯化盐12g/L、有机磷化合物2.0g/L，其余成分为水；蚀刻液b部分包含以下组分：盐酸200g/L 、氯化盐120g/L、铜保护剂 1.0mol/L、有机磷化合物2.0g/L，其余成分为水。
实施例3：
一种用于制作精细铜引线柔性触摸屏的蚀刻液，包含a和b两部分，蚀刻液a部分包含以下组分：铜盐 8g/L、盐酸 5g/L、氯化盐 8g/L、有机磷化合物 1g/L，其余成分为水；蚀刻液b部分包含以下组分：盐酸160g/L 、氯化盐80~120g/L、铜保护剂 0.1~1.0mol/L、有机磷化合物 0.5~2.0g/L，其余成分为水。
实施例4：
一种用于制作精细铜引线柔性触摸屏的蚀刻液，包含a和b两部分，蚀刻液a部分包含以下组分：铜盐 5g/L、盐酸 10g/L、氯化盐 9g/L、羟基亚乙基二膦酸 2.0g/L，其余成分为水；蚀刻液b部分包含以下组分：盐酸160g/L 、氯化盐100g/L、铜保护剂 1.0mol/L、羟基亚乙基二膦酸2.0g/L，其余成分为水。
实施例5：
一种用于制作精细铜引线柔性触摸屏的蚀刻液，包含a和b两部分，蚀刻液a部分包含以下组分：铜盐 6g/L、盐酸 9g/L、氯化盐 10g/L、有机磷化合物 1.6g/L，其余成分为水；蚀刻液b部分包含以下组分：盐酸140g/L 、氯化盐110g/L、有机脒类化合物0.6mol/L、有机磷化合物 1.0g/L，其余成分为水。
实施例6：
一种用于制作精细铜引线柔性触摸屏的蚀刻液，包含a和b两部分，蚀刻液a部分包含以下组分：铜盐 5~10g/L、盐酸 2~10g/L、氯化盐 4~12g/L、有机磷化合物 0.1~2.0g/L，其余成分为水，控制蚀刻液a部分的酸当量为0.10~0.50mol/L；蚀刻液b部分包含以下组分：盐酸120~200g/L 、氯化盐80~120g/L、铜保护剂 0.1~1.0mol/L、有机磷化合物 0.5~2.0g/L，其余成分为水，控制蚀刻液b部分的酸当量为2.5~6.0mol/L。
进一步地，所述的铜保护剂为有机脒类、硫脲类化合物和/或杂环唑类螯合物。
进一步地，所述的蚀刻液a部分为刻蚀铜层蚀刻液，其中的铜层包括铜、铜镍、铜镍钛或其混合搭配膜层，且膜层厚度范围在500-10000Å。
进一步地，所述的蚀刻液b部分为刻蚀底层ITO的蚀刻液；ITO层是形成触控屏可视区的电极图形。
制备所述的蚀刻液的方法，根据配比将原料混合，并充分搅拌，得到蚀刻液a部分和蚀刻液b部分。
所述的原料混合时利用自动供酸***进行混合。
根据金属铜优良的导电及机械性能，湿法蚀刻制程中铜引线是应用于柔性触控传感器及图案化最理想的方案。这些实施例应理解为仅用于说明本发明而不是用于限制本发明的保护范围。在阅读了本发明记载的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等效变化和修饰同样落入本发明权利要求书所限定的范围。

Claims (8)

1. 一种用于制作精细铜引线柔性触摸屏的蚀刻液，其特征在于：包含a和b两部分，蚀刻液a部分包含以下组分：铜盐 5~10g/L、盐酸 2~10g/L、氯化盐 4~12g/L、有机磷化合物0.1~2.0g/L，其余成分为水；蚀刻液b部分包含以下组分：盐酸120~200g/L 、氯化盐80~120g/L、铜保护剂 0.1~1.0mol/L、有机磷化合物 0.5~2.0g/L，其余成分为水。
2.根据权利要求1所述的蚀刻液，其特征在于：所述蚀刻液a部分的酸当量为0.10~0.50mol/L；所述蚀刻液b部分的酸当量为2.5~6.0mol/L。
3.根据权利要求1所述的蚀刻液，其特征在于：所述的有机磷化合物为羟基亚乙基二膦酸。
4.根据权利要求1所述的蚀刻液，其特征在于：所述的铜保护剂为有机脒类、硫脲类化合物和/或杂环唑类螯合物。
5.根据权利要求1所述的蚀刻液，其特征在于：所述的蚀刻液a部分为刻蚀铜层蚀刻液，其中的铜层包括铜、铜镍、铜镍钛或其混合搭配膜层，且膜层厚度范围在500-10000Å。
6.根据权利要求1所述的蚀刻液，其特征在于：所述的蚀刻液b部分为刻蚀底层ITO的蚀刻液；ITO层是形成触控屏可视区的电极图形。
7.制备权利要求1-6任意一项所述的蚀刻液的方法，其特征在于：根据配比将原料混合，并充分搅拌，得到蚀刻液a部分和蚀刻液b部分。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于：所述的原料混合时利用自动供酸***进行混合。
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