CN114361314A - 一种玻璃基mini led背光基板的制作方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种玻璃基MINI LED背光基板的制作方法，相较于传统技术工艺流程多、良率低的问题，本发明具有的优点有：1.省略了真空溅射工序，节省了昂贵的设备购置费用；2.省略了铜刻蚀工序；3.利用低粘度负性胶的流动性来增加孔壁内化学铜的附着力；4.相较传统工艺中采用蚀刻，本发明的方法可以制作精细线条，由于不需要刻蚀工艺，图形能够做得很细，进而布线密度得到显著增大；5.显著提升良率与降低成本浪费。由于工序环节得到优化，利于品质管控，相应的投资成本浪费环节也能得到控制。本发明的方法利于品质的一致性，工艺简便、灵活性优。同步的，人工成本也能得到降低。利于更快的导入产业化。

Description

一种玻璃基MINI LED背光基板的制作方法

技术领域

本发明涉及背光显示技术领域，具体是一种玻璃基MINI LED背光基板的制作方法。

背景技术

随着Mini LED进入商品化阶段，目前，全球主流厂商已基本完成了Mini-LED背光的研发进程，进入小批量试样或大批量供货阶段。国内各大企业也在紧锣密鼓的进行工艺研究，加快投放市场的进程。Mini LED 封装主要包括 COB（Chip on Board）技术和 IMD（Integrated Mounted Devices）技术两种方案，而Mini COG是一种以玻璃为基板的技术方案。目前在Mini LED基板的加工中，传统工艺制程上频发的品质受损问题，在成本浪费上也是居高不下。因此，低成本和高效率的制造方案显得尤为迫切。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种玻璃基MINI LED背光基板的制作方法，用以解决现有工艺存在的设备成本高，以及工艺流程多、良率低问题。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种玻璃基MINI LED背光基板的制作方法，包括以下步骤：

a.预备玻璃基材，裁制成所需的外轮廓尺寸；

b.在玻璃基材的板面预定位置进行开钻通孔，通孔的孔径范围值为50μm～150μm；

c. 将玻璃基材侵入HF溶液中，消除产生于通孔周沿的玻璃微裂纹，浸泡时间根据采用的钻孔工艺而定，浸泡过程由机械完成，浸泡后进行清洗以及干燥；

d.对玻璃基板的板面以及通孔的内孔壁进行粗化处理，使板面和内孔壁均具有粗糙表面，为后续镀化学铜工序提供准备；

e.对该玻璃基材的外表面残留的化学物质及残渣进行清除，制得基片半成品；

f.在基片半成品的正面涂布一层深色聚异戊二烯基负性光刻胶，该光刻胶的粘度为3～10CP，用于实现合适的流动性，并该光刻胶能够沿该内孔壁流动、以及使流经该内孔壁的光刻胶能够与覆盖在该玻璃基片的正面和背面的光刻胶相连接，用于保障后续镀铜后的导通性，进一步将该光刻胶进行干燥处理；

g.将基片半成品的背面按照步骤f进行涂布深色聚异戊二烯基负性光刻胶以及固化处理；步骤f结合步骤g用于节省传统工艺中该玻璃基片在涂布光刻胶前的真空溅射工艺；

h.在光刻胶的表面涂布一层活性剂，用于增加该光刻胶表面对离子钯的吸附，为涂布离子钯做准备，其中，该活性剂的浓度为20%；

i．将添加有1%～5%脂肪族胺类化合物的离子钯溶液涂布于光刻胶表面，形成离子钯溶液层，采用的涂布方式包括浸泡或者狭缝涂布，其中该离子钯溶液层的烤干温度值为70～90°C，恒温时间为3min；

j. 将基片半成品的正面以及背面均使用对应的掩模版进行对位，再通过曝光处理使基片半成品的正面以及背面按照先后次序做出想要的图形，其中，该正面以及该背面与对应的掩模版之间的等间距均为20μm～150μm，以及保持曝光环境100级洁净度；

k．进行显影处理，使去除预定部分的光刻胶，使基片半成品的正面以及背面上形成预定图形的光刻胶图案，并且，该内孔壁的光刻胶与该光刻胶图案相连接；

l．采用化学铜工艺在该光刻胶图案的表面沉积一层铜层，制得具有预定图案的导电层，并且，该导电层同步形成于该内孔壁；

m．将该导电层的表面完成电镀铜工序，用于减少线路以及过孔电阻，进而通过清洗和干燥，制得具有预定图案的玻璃基片；

o．将该玻璃基片的通孔、正面以及背面进行覆盖阻焊油墨层，该阻焊油墨层闭塞该通孔，并且避开焊盘的位置，进一步地，对该阻焊油墨层进行预固化、曝光、显影和固化处理；

p．在该焊盘表面形成一层镀金层，制得背光基板成品；

q．将该背光基板成品通过测试工序保障品质的一致性。

根据本发明的技术方案，该玻璃基材采用白玻璃，厚度尺寸等于或大于0.7mm。

根据本发明的技术方案，上述步骤c中，该钻孔工艺包括机械钻孔或者激光钻孔之一种，其中，所述激光钻孔工艺采用皮秒绿光激光切割机完成。

根据本发明的技术方案，上述步骤c中，当采用机械钻孔时，该白玻璃浸入HF溶液中的时间等于或者大于3min，而当采用激光钻孔时，该白玻璃浸入HF溶液中的时间小于或者等于3min。

根据本发明的技术方案，上述步骤f中，采用PGMEA用于光刻胶的粘度的调配；

根据本发明的技术方案，上述步骤o中，基于实际生产和设计要求，该正面以及该背面所覆盖的阻焊油墨层相区别，其中，覆盖于该正面的为白色阻焊油墨层，所采用的方式包括直接印刷或者光刻之任一项。

本发明的有益效果为：相较于传统技术工艺流程多、良率低的问题，本发明具有的优点有：1.省略了真空溅射工序，节省了昂贵的设备购置费用；2.省略了铜刻蚀工序；3.利用低粘度负性胶的流动性来增加孔壁内化学铜的附着力；4.相较传统工艺中采用蚀刻，本发明的方法可以制作精细线条，由于不需要刻蚀工艺，图形能够做得很细，进而布线密度得到显著增大；5. 显著提升良率与降低成本浪费。由于工序环节得到优化，利于品质管控，相应的投资成本浪费环节也能得到控制。本发明的方法利于品质的一致性，工艺简便、灵活性优。同步的，人工成本也能得到降低。利于更快的导入产业化。

下面结合附图与实施例，对本发明进一步说明。

附图说明

附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制，在附图中。

图1是传统制备工艺的工艺流程图。

图2是本发明的工艺流程图。

具体实施方式

以下结合具体实施例和附图对本发明作进一步说明，在以下的描述中阐述了更多的细节以便于充分理解本发明，但本发明显然能够以多种不同于此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下根据实际应用情况作类似推广、演绎，因此不应以此具体实施例的内容限制本发明的保护范围。

下面参照附图详细描述根据本发明实施例的一种玻璃基MINI LED背光基板的制作方法。本方法用于对应解决传统工艺存在的设备成本高，以及工艺流程多、良率低问题。在进一步的说明中，将以传统的制备工艺来说明，用以提供对比。参见图1，为传统的制备工艺的工艺流程。传统制备工艺中，一方面，其中的镀铜工序需采用真空镀膜设备来完成；另一方面，需要采用铜蚀刻工艺，不利于制作精细线条。参见图2，示出了本发明的工艺流程，为了更好的描述说明本发明的技术方案，在本发明的实施例中，将字母a至q依次对应的步骤为：步骤S1至步骤S16。

第一实施例：

参见图2，一种玻璃基MINI LED背光基板的制作方法，包括以下步骤：

步骤S1，采用白玻璃基材，裁制成所需的外轮廓尺寸，厚度尺寸等于或大于0.7mm。

步骤S2，在玻璃基材的板面预定位置进行开钻通孔，通孔的孔径范围值为50μm～150μm；

步骤S3，将玻璃基材侵入HF溶液中，消除产生于通孔周沿的玻璃微裂纹，浸泡时间根据采用的钻孔工艺而定，浸泡过程采用机械自动完成，浸泡处理后进行清洗以及干燥。本实施例中，采用机械钻孔工艺，基于机械钻孔的裂纹深特性，该白玻璃浸入该HF溶液中的时间等于或者大于3min。

步骤S4，对玻璃基板的板面以及通孔的内孔壁进行粗化处理，使该板面和该内孔壁均具有粗糙表面，为后续镀化学铜工序提供准备。粗化处理过程中，该白玻璃在带加热功能的液体槽中经粗化药水处理，设定的温度根据该粗化药水的厂家参数而定，该处理过程使该板面（正面和背面）和该内孔壁形成微粗糙表面。利于后续镀化学铜工序前表面活化剂的吸附。可靠性好。

本实施例中，该粗化药水可以在市面上购得。

步骤S5，进一步的，使用常温纯水对该玻璃基材的外表面残留的化学物质及残渣进行清除，制得基片半成品。

本实施例中，采用片式清洗机进行清除。干燥处理采用风刀（无油鼓风机+过滤或者洁净压缩空气）。

该片式清洗机，无油鼓风机均可以市面上购得。

步骤S6，使用狭缝涂布机对该玻璃基片的正面涂布一层深蓝色或者黑色聚异戊二烯基负性光刻胶，该光刻胶选用深蓝色或黑色的目的是防止正面曝光时干扰另一面（背面）的光刻胶。进一步的，使用PGMEA进行调配该光刻胶的粘度，进行将该光刻胶的粘度为3～10CP。在实际应用中，该粘度的值依据该玻璃基片的厚度尺寸和该通孔的孔径而作出变化，具体的操作里，该厚度尺寸以及该孔径越大，则该光刻胶粘度越大。对应的，该粘度选为7～10CP，包括10CP。而当该厚度尺寸以及该孔径均较小时，该粘度的值对应为3～7 CP，不包括7 CP。

进一步地，进行调配该光刻胶的粘度目的用于实现合适的流动性，利于该光刻胶能够沿该内孔壁流动、以及使流经该内孔壁的光刻胶能够与覆盖在该玻璃基片的正面和背面的光刻胶相连接，用于保障后续镀铜后的导通性。在进一步的操作中，将该光刻胶通过隧道式干燥烤炉进行干燥处理，工作时，该隧道式干燥烤炉根据光刻胶供应商提供的温度梯度参数设定。

本实施例中，该深蓝色或者黑色聚异戊二烯基负性光刻胶可以在市面上采购得到。

步骤S7，将基片半成品的背面按照步骤S6进行涂布深蓝色或者黑色聚异戊二烯基负性光刻胶以及固化处理。

本实施例中，步骤S6结合步骤S7，用于节省传统工艺中该玻璃基片在涂布光刻胶前的真空溅射工艺。

步骤S8，在光刻胶的表面涂布一层活性剂，用于增加该光刻胶表面对离子钯的吸附，为涂布离子钯做准备。涂布该活性剂的制备方法包括浸泡或者狭缝涂布的方式。其中，当采用侵泡法方式时，对应将该玻璃基片装入工装篮，侵入盛有该活性剂的液槽中，该活性剂的浓度选为20%，浸泡的温度和时间根据活性剂厂家提供的参数，再根据预定效果得出调整数值；进一步将工装篮由该液槽中垂直慢拉取出，进而放入烤箱烤干，烤干温度值为70～90°C，恒温处理时间为3min。

当采用狭缝涂布方式时，操作依据上述步骤S6和步骤S7中的工序。

步骤S9，制备离子钯溶液，本实施例中，该离子钯溶液由离子钯活化剂和1.5%的戊胺组成，进而涂布于该光刻胶表面，形成离子钯溶液层，该戊胺的添加比例选为1.5%，利于离子钯在该光刻胶表面良好吸附，不易脱离，产生的效果最佳。根据实际实验，经上述粗化处理后，使玻璃基片的板面（正面和背面）及通孔的内孔壁均具有粗糙表面，利于活化剂的吸附。而通过添加脂肪胺能够提升离子钯的吸附，使离子钯易于吸附在该内孔壁。在后续的化学铜工艺中，由于内孔壁具有该光刻胶，提升了化学铜在内孔壁的附着力。

涂布离子钯溶液层的制备方法依据步骤S9中的浸泡或者狭缝涂布的方式，所采用的浸泡温度、时间和烤干温度值均一致。

步骤S10，经形成离子钯溶液层的玻璃基片的正面、以及背面均使用对应的掩模版进行对位，再通过曝光处理使基片半成品的正面以及背面按照先后次序做出想要的图形，其中，该正面以及该背面与对应的掩模版之间的等间距均为20μm～150μm，以及保持曝光环境100级洁净度。

对应的，先使用掩模版在该正面做出预设图形，使用的设备为接近式曝光机。进一步的技术方案中，该正面和对应的掩模版之间的等间距为20μm～150μm，通过该接近式曝光机进行对位，对位精度小于5μm，不包括5μm。

接下来的工序中，对该背面的曝光采用同样的处理工序和参数。

本实施例中，该接近式曝光机可以从专业设备厂家购得。

步骤S11，进行显影处理，使去除预定部分的光刻胶，使该玻璃基片的正面以及背面上形成有相同于该预定图形的光刻胶图案，采用显影生产线完成该显影处理工序。处理后，该内孔壁的光刻胶与该光刻胶图案相连接。

本实施例中，该显影生产线可以从专业设备厂家购得。所使用的显影药水可以从市面购得或者由光刻胶厂家购得。

步骤S12，采用化学铜工艺，在具有该活性剂的该光刻胶图案的表面沉积一层铜层，制得具有预定图案的导电层，并且，该导电层同步形成于该内孔壁；

使用的设备包括还原槽和化学镀槽，具备加热和循环搅拌功能。具体的技术方案中，采用的材料包括还原剂和化学铜药水。进一步的操作中，采用浸泡方式，浸泡的时间和温度根据所选材料的厂家参数设定。

步骤S13，将该导电层的表面完成电镀铜工序，用于减少线路以及过孔电阻，进而通过清洗和干燥，制得具有预定图案的玻璃基片。具体的技术方案中，采用电镀机配合使用化学电镀药水完成电镀铜工序，并由该电镀机的清洗段和干燥段完成该清洗和干燥。

本实施例中，该电镀机可以从专业设备厂家购得。所使用的化学电镀药水可以从市面购得。

步骤S14，将该玻璃基片的通孔、正面以及背面进行覆盖阻焊油墨层，该阻焊油墨层闭塞该通孔，并且避开焊盘的位置。进一步地，对该阻焊油墨层进行预固化、曝光、显影和固化处理。在该覆盖阻焊油墨层工序中，采用的制作方法包括直接印刷和光刻方式，基于实际生产中成本的考量，对于精度要求不高的产品，该背面通过直接印刷热固化型阻焊油墨，进而热固化。

相区别的是，该正面使用白色阻焊油墨层进行覆盖，用以提高LED的利用效率。该阻焊油墨为热固化型。

步骤S15，在该焊盘表面形成一层镀金层，制得背光基板成品；

步骤S16，将该背光基板成品通过测试工序保障品质的一致性。

第二实施例：其与实施例1的区别在于步骤S3中钻孔工艺、以及步骤S14中覆盖阻焊油墨层工艺的不同。

本实施例中，步骤S3基于生产和设计需求，选用皮秒绿光激光切割机完成钻孔工艺，基于激光钻孔的裂纹浅特性，该白玻璃浸入该HF溶液中的时间等于或者小于3min。浸泡过程同样采用机械自动完成，避免该HF溶液对人身健康的影响，浸泡处理后进行清洗以及干燥。

进一步地，

通过本实施例的步骤S14，用于对该玻璃基片的通孔、正面以及背面进行覆盖阻焊油墨层。相对于第一实施例，区别在于，覆盖于该正面的为白色阻焊油墨层，所采用的方式为光刻方式。具体的技术方案中，基于实际生产中高精度的需求，对于精度要求高的产品，采用光刻型白色阻焊油墨，通过印刷方式整版覆盖。进一步的处理工序中，对应进行预固化、曝光、显影和固化。

其中，该预固化工序用于油墨中的溶剂挥发，具体的加热温度和时间根据油墨供应商建议；该曝光工序中需要的光通量根据油墨供应商要求而定；该显影工序中具体的显影材料、显影时间及显影温度根据油墨供应商建议进行确定，而该固化工序中具体的加热温度和时间根据油墨供应商建议。

上述实施例仅为本发明较好的实施方式，本发明不能一一列举出全部的实施方式，凡采用上述实施例之一的技术方案，或根据上述实施例所做的等同变化，均在本发明保护范围内。

相较于传统技术工艺流程多、良率低的问题，本发明具有的优点有：1.省略了真空溅射工序，节省了昂贵的设备购置费用；2.省略了铜刻蚀工序；3.利用低粘度负性胶的流动性来增加孔壁内化学铜的附着力；4.相较传统工艺中采用蚀刻，本发明的方法可以制作精细线条，由于不需要刻蚀工艺，图形能够做得很细，进而布线密度得到显著增大；5. 显著提升良率与降低成本浪费。由于工序环节得到优化，利于品质管控，相应的投资成本浪费环节也能得到控制。本发明的方法利于品质的一致性，工艺简便、灵活性优。同步的，人工成本也能得到降低。利于更快的导入产业化。

尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列应用，其完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限定特定的细节和这里示出与描述的图例。

Claims (6)

1.一种玻璃基MINI LED背光基板的制作方法，其特征是，包括以下步骤：

a.预备玻璃基材，裁制成所需的外轮廓尺寸；

b.在玻璃基材的板面预定位置进行开钻通孔，通孔的孔径范围值为50μm～150μm；

c. 将玻璃基材侵入HF溶液中，消除产生于通孔周沿的玻璃微裂纹；

d.对玻璃基板的板面以及通孔的内孔壁进行粗化处理，使板面和内孔壁均具有粗糙表面；

e.对该玻璃基材的外表面残留的化学物质及残渣进行清除，制得基片半成品；

f.在基片半成品的正面涂布一层深色聚异戊二烯基负性光刻胶，该光刻胶的粘度为3～10CP，用于实现合适的流动性，并该光刻胶能够沿该内孔壁流动、以及使流经该内孔壁的光刻胶能够与覆盖在该玻璃基片的正面和背面的光刻胶相连接，用于保障后续镀铜后的导通性；

g.将基片半成品的背面按照步骤f进行涂布深色聚异戊二烯基负性光刻胶以及固化处理；

h.在光刻胶的表面涂布一层活性剂，用于增加该光刻胶表面对离子钯的吸附，该活性剂的浓度为20%；

i．将添加有1%～5%脂肪族胺类化合物的离子钯溶液涂布于光刻胶表面，形成离子钯溶液层，采用的涂布方式包括浸泡或者狭缝涂布，其中该离子钯溶液层的烤干温度值为70～90°C，恒温时间为3min；

j. 将基片半成品的正面以及背面均使用对应的掩模版进行对位，再通过曝光处理使基片半成品的正面以及背面按照先后次序做出想要的图形，其中，该正面以及该背面与对应的掩模版之间的等间距均为20μm～150μm，以及保持曝光环境100级洁净度；

k．进行显影处理，使去除预定部分的光刻胶，使基片半成品的正面以及背面上形成预定图形的光刻胶图案，并且，该内孔壁的光刻胶与该光刻胶图案相连接；

l．采用化学铜工艺在该光刻胶图案的表面沉积一层铜层，制得具有预定图案的导电层，并且，该导电层同步形成于该内孔壁；

m．将该导电层的表面完成电镀铜工序，用于减少线路以及过孔电阻，进而通过清洗和干燥，制得具有预定图案的玻璃基片；

o．将该玻璃基片的通孔、正面以及背面进行覆盖阻焊油墨层，该阻焊油墨层闭塞该通孔，并且避开焊盘的位置，进一步地，对该阻焊油墨层进行预固化、曝光、显影和固化处理；

p．在该焊盘表面形成一层镀金层，制得背光基板成品；

q．将该背光基板成品通过测试工序保障品质的一致性。

2.根据权利要求1所述的一种玻璃基MINI LED背光基板的制作方法，其特征是，该玻璃基材采用白玻璃，厚度尺寸等于或大于0.7mm。

3.根据权利要求2所述的一种玻璃基MINI LED背光基板的制作方法，其特征是，上述步骤c中，该钻孔工艺包括机械钻孔或者激光钻孔之一种，其中，所述激光钻孔工艺采用皮秒绿光激光切割机完成。

4.根据权利要求3所述的一种玻璃基MINI LED背光基板的制作方法，其特征是，上述步骤c中，当采用机械钻孔时，该白玻璃浸入HF溶液中的时间等于或者大于3min，而当采用激光钻孔时，该白玻璃浸入HF溶液中的时间小于或者等于3min。

5.根据权利要求1所述的一种玻璃基MINI LED背光基板的制作方法，其特征是，上述步骤f中，采用PGMEA用于光刻胶的粘度的调配。

6.根据权利要求1所述的一种玻璃基MINI LED背光基板的制作方法，其特征是，上述步骤o中，基于实际生产和设计要求，该正面以及该背面所覆盖的阻焊油墨层相区别，其中，覆盖于该正面的为白色阻焊油墨层，所采用的方式包括直接印刷或者光刻之任一项。

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