專利名稱：雙工位觸摸屏ito薄膜激光刻蝕機的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種激光加工ITO薄膜設備，特別是涉及一種雙工位觸摸屏ITO 薄膜激光刻蝕機。
背景技術：
ITO薄膜即氧化銦錫andium-Tin Oxide)是一種透明導電膜玻璃，廣泛用于液晶 觸摸屏、顯示器(LCD)、太陽能電池、微電子ITO導電膜玻璃、光電子和各種光學領域。傳統(tǒng) 的觸摸屏ITO薄膜主要采用化學蝕刻的方法生產，但隨著蘋果iphone中電容式多點觸控技 術的出現(xiàn)和Window等操作系統(tǒng)對多點觸控的支持，已經引發(fā)觸摸屏的革命性變革，傳統(tǒng) 的化學蝕刻方法在加工精度(包括線性精度和線寬精度)、加工的效率以及良品率都無法滿 足要求。激光具有高相干性、高方向性和高強度的特點，容易獲得很高的光通量密度，將強 的激光束聚焦到介質上，利用激光束與物質相互作用的過程來改變物質的性質，這就是激 光加工。激光刻蝕觸摸屏ITO薄膜，速度快、工藝簡單、容易控制、沒有化學污染，越來越多 的被使用。目前，激光刻蝕觸摸屏ITO薄膜有兩種形式一種是工作臺或激光頭二維平面運 動，刻蝕的軌跡即為工作臺或激光頭二維平面運動軌跡；另一種是采用二維振鏡頭和F- θ 透鏡組，二維振鏡頭的振動電機偏轉使激光光束運動，再經F- θ透鏡組聚焦的焦點軌跡為 激光刻蝕的軌跡。專利號為201020302494. 6的觸摸屏ITO薄膜激光刻蝕設備是采用二維振鏡頭和 F- θ透鏡組，其刻蝕速度快，生產效率高，但是，此設備輔助工作時間長，一張加工材料的上 料、對位和下料時間占去了很大一部分時間，雖然激光對ITO薄膜的刻蝕速度很快，但整個 設備的效率仍然不高。
發(fā)明內容本實用新型的目的是提供一種雙工位觸摸屏ITO薄膜激光刻蝕機，此雙工位觸摸 屏ITO薄膜激光刻蝕機，生產效率高。為了達到上述目的，本實用新型的雙工位觸摸屏ITO薄膜激光刻蝕機，包括機架、 控制系統(tǒng)、計算機系統(tǒng)、激光發(fā)生器、吸附平臺、二維振鏡頭和F- θ透鏡組，控制系統(tǒng)、計算 機系統(tǒng)、吸附平臺和激光發(fā)生器都安裝在機架上，激光發(fā)生器、二維振鏡頭和F- θ透鏡組 安裝在吸附平臺上方，激光發(fā)生器的激光出光孔與二維振鏡頭的激光進光孔同心，F(xiàn)-θ透 鏡組安裝在二維振鏡頭下部，其特征在于還包括一維運動平臺；一維運動平臺安裝在機架與吸附平臺之間，吸附平臺的長度大于所刻蝕ITO薄膜 材料寬度的兩倍。因為吸附平臺的長度大于所刻蝕ITO薄膜材料寬度的兩倍，在吸附平臺上可同時放置兩張ITO薄膜材料，而在機架與吸附平臺之間安裝了一維運動平臺，一維運動平臺的 運動使吸附平臺和吸附在其上的ITO薄膜材料來回移動，移動到F- θ透鏡組正下方部分吸 附平臺上的一張ITO薄膜材料被激光刻蝕，而吸附平臺不在F- θ透鏡組正下方部分用來 上、下另一張ITO薄膜材料，當一張ITO薄膜材料刻蝕完后，一維運動平臺的運動使放置好 的另一張ITO薄膜材料移到F- θ透鏡組正下方進行刻蝕，而先前刻蝕好的ITO薄膜材料被 移出F- θ透鏡組正下方，再進行下料、上料，如此反復，即在一張ITO薄膜材料激光刻蝕的 同時完成另一張ITO薄膜材料上、下料，也就是雙工位工作，輔助時間短，生產效率高。所述的雙工位觸摸屏ITO薄膜激光刻蝕機，其特征在于還包括C⑶定位系統(tǒng)，CXD 定位系統(tǒng)安裝在吸附平臺上方，CCD定位系統(tǒng)由CCD攝像機、工業(yè)鏡頭和分析控制系統(tǒng)組 成。工作時，C⑶定位系統(tǒng)對吸附平臺上放置的ITO薄膜材料上的定位靶標攝像，通過像素 分析比較ITO薄膜材料上定位靶標的位置與標準位置的差別，分析控制系統(tǒng)控制刻蝕軟件 對刻蝕位置進行調整，以補償ITO薄膜材料位置的偏差。所述的雙工位觸摸屏ITO薄膜激光刻蝕機，其特征在于還包括橫向運動裝置，橫 向運動裝置為一直線運動平臺，安裝在機架與激光發(fā)生器之間，橫向運動裝置的運動方向 與一維運動平臺方向垂直。因為采用二維振鏡頭和F-θ透鏡組的激光刻蝕機，為了使其 刻蝕的線性寬度乍、精度高，往往選用焦距短的F-θ透鏡組，而焦距短的F-θ透鏡組的刻 蝕范圍也就小，需要采用一維運動平臺帶動吸附平臺和橫向運動裝置帶動其上的激光發(fā)生 器、二維振鏡頭及F-θ透鏡組運動，從而實現(xiàn)多幅圖拼接刻蝕，最終實現(xiàn)大幅面上的小線 性寬度和高精度的刻蝕。所述的雙工位觸摸屏ITO薄膜激光刻蝕機，其特征在于一維運動平臺為直線電 機驅動運動平臺或伺服電機驅動運動平臺。所述的二維振鏡頭內有兩個高速伺服振動電機，每個高速伺服振動電機的軸上安 裝有激光反射鏡片，兩個高速伺服振動電機交叉安裝。所述的F- θ透鏡組為一組鏡片組，其作用是將經過二維振鏡頭的不同角度激光 光束聚焦到一個平面上，所以能對置于吸附平臺上的ITO薄膜進行刻蝕加工。所述的吸附平臺的內部為兩個不相通的空腔，上面表設置多個與空腔連通的小 孔，吸附平臺的側面或下部開有與空腔相連通的多個通孔，其中，至少有一個通孔與真空裝 置或抽風裝置連接；真空裝置或抽風裝置把ITO薄膜吸附于吸附平臺，使ITO薄膜平展于吸 附平臺，保證刻蝕質量，兩個不相通的空腔可實現(xiàn)單獨對其上的ITO薄膜吸附或不吸附。所述的機架為金屬結構件，是整個雙工位觸摸屏ITO薄膜激光刻蝕機的支撐與連 接部件，控制系統(tǒng)、計算機系統(tǒng)、一維運動平臺和激光發(fā)生器都安裝在機架上。所述的控制系統(tǒng)包括工控機及其操作控制軟件，其作用是控制雙工位觸摸屏ITO 薄膜激光刻蝕機的運行。所述的計算機系統(tǒng)包括計算機主機、顯示器、鍵盤和鼠標，其中計算機主機的主板 上安裝有運動控制卡。計算機系統(tǒng)同控制系統(tǒng)一起控制整個薄膜激光刻蝕運行，顯示器的 作用是用于顯示操作控制軟件的界面。所述的激光發(fā)生器發(fā)出的激光波長為266nm、1064nm、532nm或355nm。本實用新型的雙工位觸摸屏ITO薄膜激光刻蝕機，輔助時間短，生產效率高。
圖1是本實用新型實施例的結構示意圖。圖2是吸附平臺運動到另一工作工位的示意圖。
具體實施方式
圖1標記的說明橫向運動裝置1，升降機構2，激光發(fā)生器3，二維振鏡頭4，F(xiàn)- θ 透鏡組5，顯示器6，控制系統(tǒng)7，CXD定位系統(tǒng)8，吸附平臺9，一維運動平臺10，機架11，計 算機系統(tǒng)12。參見圖1，本實用新型雙工位觸摸屏ITO薄膜激光刻蝕機的實施例包括機架11、控 制系統(tǒng)7、計算機系統(tǒng)12、激光發(fā)生器3、吸附平臺9、二維振鏡頭4和F- θ透鏡組5，還包括 一維運動平臺10，實施例中，一維運動平臺10為直線電機驅動運動平臺。控制系統(tǒng)7、計算 機系統(tǒng)12、吸附平臺9和激光發(fā)生器3都安裝在機架11上，激光發(fā)生器3、二維振鏡頭4和 F- θ透鏡組5安裝在吸附平臺9上方，激光發(fā)生器3的激光出光孔與二維振鏡頭4的激光 進光孔同心，F(xiàn)- θ透鏡組5安裝在二維振鏡頭4下部，一維運動平臺10安裝在機架11與 吸附平臺9之間，吸附平臺9的長度大于所刻蝕ITO薄膜材料寬度的兩倍。因為吸附平臺9的長度大于所刻蝕ITO薄膜材料寬度的兩倍，在吸附平臺9上可 同時放置兩張ITO薄膜材料，而在機架11與吸附平臺9之間安裝了一維運動平臺10，一維 運動平臺10的運動使吸附平臺9和吸附在其上的ITO薄膜材料來回移動，移動到F-θ透 鏡組5正下方部分吸附平臺9上的一張ITO薄膜材料被激光刻蝕，而吸附平臺9不在F- θ 透鏡組5正下方部分用來上、下另一張ITO薄膜材料，當一張ITO薄膜材料刻蝕完后，一維 運動平臺10的運動使放置好的另一張ITO薄膜材料移到F- θ透鏡組5正下方進行刻蝕， 而先前刻蝕好的ITO薄膜材料被移出F- θ透鏡組5正下方，再進行下料、上料，如此反復， 即在一張ITO薄膜材料激光刻蝕的同時完成另一張ITO薄膜材料上、下料，也就是雙工位工 作，輔助時間短，生產效率高。實施例中，還設置有CXD定位系統(tǒng)8，CXD定位系統(tǒng)8安裝在吸附平臺9上方，CXD 定位系統(tǒng)8由CXD攝像機、工業(yè)鏡頭和分析控制系統(tǒng)組成。工作時，CXD定位系統(tǒng)8對吸附 平臺9上放置的ITO薄膜材料上的定位靶標攝像，通過像素分析比較ITO薄膜材料上定位 靶標的位置與標準位置的差別，分析控制系統(tǒng)控制刻蝕軟件對刻蝕位置進行調整，以補償 ITO薄膜材料位置的偏差。實施例中，還設置有橫向運動裝置1，橫向運動裝置1為一直線運動平臺，安裝在 機架11與激光發(fā)生器3之間，橫向運動裝置1的運動方向與一維運動平臺10方向垂直。因 為采用二維振鏡頭4和F- θ透鏡組5的激光刻蝕機，為了使其刻蝕的線性寬度乍、精度高， 往往選用焦距短的F- θ透鏡組5，而焦距短的F- θ透鏡組5的刻蝕范圍也就小，需要采用 一維運動平臺10帶動吸附平臺9和橫向運動裝置1帶動其上的激光發(fā)生器3、二維振鏡頭 4及F- θ透鏡組5運動，從而實現(xiàn)多幅圖拼接刻蝕，最終實現(xiàn)大幅面上的小線性寬度和高精 度的刻蝕。二維振鏡頭4內有兩個高速伺服振動電機，每個高速伺服振動電機的軸上安裝有 激光反射鏡片，兩個高速伺服振動電機交叉安裝。F- θ透鏡組5為一組鏡片組，其作用是將經過二維振鏡頭4的不同角度激光光束聚焦到一個平面上，所以能對置于吸附平臺9上的ITO薄膜進行刻蝕加工。吸附平臺9的內部為兩個不相通的空腔，上面表設置多個與空腔連通的小孔，吸 附平臺9的側面或下部開有與空腔相連通的多個通孔，其中，至少有一個通孔與真空裝置 或抽風裝置連接；真空裝置或抽風裝置把ITO薄膜吸附于吸附平臺9，使ITO薄膜平展于吸 附平臺9，保證刻蝕質量，兩個不相通的空腔可實現(xiàn)單獨對其上的ITO薄膜吸附或不吸附。機架11為金屬結構件，是整個雙工位觸摸屏ITO薄膜激光刻蝕機的支撐與連接部 件，控制系統(tǒng)7、計算機系統(tǒng)12、一維運動平臺10和激光發(fā)生器3都安裝在機架11上?？刂葡到y(tǒng)7包括工控機及其操作控制軟件，其作用是控制雙工位觸摸屏ITO薄膜 激光刻蝕機的運行。計算機系統(tǒng)12包括計算機主機、顯示器6、鍵盤和鼠標，其中計算機主機的主板上 安裝有運動控制卡。計算機系統(tǒng)12同控制系統(tǒng)7 —起控制整個薄膜激光刻蝕運行，顯示器 6的作用是用于顯示操作控制軟件的界面。實施例中，激光發(fā)生器3發(fā)出的激光波長為355nm。為了方便調整激光焦距，在橫向運動裝置1和激光發(fā)生器3之間設置有升降機構 2，升降機構2為電機驅動能垂直升降的機構，它能使安裝其上的激光發(fā)生器3、二維振鏡頭 4和F-θ透鏡組5上升或下降，從而達到激光聚焦后的焦點落在吸附平臺上的ITO薄膜材 料上。本實用新型的雙工位觸摸屏ITO薄膜激光刻蝕機，輔助時間短，生產效率高，它的 推廣應用，對提高ITO薄膜激光刻蝕效率、節(jié)約生產成本有著積極的意義。
權利要求CN 201931205 U權利要求書1/1頁
1.雙工位觸摸屏ITO薄膜激光刻蝕機，包括機架、控制系統(tǒng)、計算機系統(tǒng)、激光發(fā)生器、 吸附平臺、二維振鏡頭和F- θ透鏡組，控制系統(tǒng)、計算機系統(tǒng)、吸附平臺和激光發(fā)生器都安 裝在機架上，激光發(fā)生器、二維振鏡頭和F-θ透鏡組安裝在吸附平臺上方，激光發(fā)生器的 激光出光孔與二維振鏡頭的激光進光孔同心，F(xiàn)-θ透鏡組安裝在二維振鏡頭下部，其特征 在于還包括一維運動平臺；一維運動平臺安裝在機架與吸附平臺之間，吸附平臺的長度大于所刻蝕ITO薄膜材料 寬度的兩倍。
2.根據(jù)權利要求1所述的雙工位觸摸屏ITO薄膜激光刻蝕機，其特征在于還包括CCD 定位系統(tǒng)，CCD定位系統(tǒng)安裝在吸附平臺上方，CCD定位系統(tǒng)由CCD攝像機、工業(yè)鏡頭和分析 控制系統(tǒng)組成。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的雙工位觸摸屏ITO薄膜激光刻蝕機，其特征在于還包 括橫向運動裝置，橫向運動裝置為一直線運動平臺，安裝在機架與激光發(fā)生器之間，橫向運 動裝置的運動方向與一維運動平臺方向垂直。
4.根據(jù)權利要求1或2所述的雙工位觸摸屏ITO薄膜激光刻蝕機，其特征在于一維 運動平臺為直線電機驅動運動平臺或伺服電機驅動運動平臺。
專利摘要本實用新型提供一種雙工位觸摸屏ITO薄膜激光刻蝕機，包括機架、控制系統(tǒng)、計算機系統(tǒng)、激光發(fā)生器、吸附平臺、二維振鏡頭、一維運動平臺和F-θ透鏡組，控制系統(tǒng)、計算機系統(tǒng)、吸附平臺和激光發(fā)生器都安裝在機架上，激光發(fā)生器、二維振鏡頭和F-θ透鏡組安裝在吸附平臺上方，激光發(fā)生器的激光出光孔與二維振鏡頭的激光進光孔同心，F(xiàn)-θ透鏡組安裝在二維振鏡頭下部，一維運動平臺安裝在機架與吸附平臺之間，吸附平臺的長度大于所刻蝕ITO薄膜材料寬度的兩倍。本雙工位觸摸屏ITO薄膜激光刻蝕機，輔助時間短，生產效率高。
文檔編號B23K26/42GK201931205SQ201120001278
公開日2011年8月17日 申請日期2011年1月5日 優(yōu)先權日2011年1月5日
發(fā)明者任清榮, 辛天才, 陳剛 申請人:武漢吉事達激光技術有限公司