觸控面板制程之化學二次強化的應用與制程問題討論

　　(1)強化玻璃本身材質的特性：玻璃材料若強化制程不同或是成份不同，其玻璃抗壓性質就會有所區別，舉例來說一般鈉鈣玻璃(Asahi Soda Lime Glass)的4pb數值會比Corning Gorilla玻璃還要低，這是因為Corning Gorilla玻璃為強化玻璃，由EDS分析(如圖10)有發現鉀離子的成份，而Asahi Soda Lime玻璃沒有鉀離子層份，此Gorilla 玻璃其鉀離子強化層約20~30μm，具有較佳的機械抗壓力，換言之，若玻璃本身的離子強化層越厚，就具備較佳的抗4pb能力。　　

　　(2)玻璃切割與磨邊制程處理的條件：若玻璃切割與磨邊制程不佳，會產生許多>100μm以上的延伸性裂痕(crack)，若要利用化學二次強化方式修補這樣范圍的延伸性裂痕，則會產生明顯的玻璃邊緣水波紋，對于現今OGS產品都走非遮蔽式的模塊結合制程，水波紋沒有辦法借由模塊框遮蔽，將會有外觀不良的問題。而選擇較佳的切割方式如調整切割下刀深度、切割角度，或是采用雷射切割方式，找到較佳的切割方向是必須的。另外，切割后的玻璃段面研磨(精雕)也是影響二次強化的主因之一，選擇較高番數的砥石去進行磨邊，降低延伸性裂痕的程度，將有助于化學二強的修補效果，但過高番數的精雕制程耗時且成本高，亦不具量產性。

　　(3)抗酸膜或是抗酸油墨的制程手法與涂布精度：目前化學二次強化業界都采用抗HF的薄膜進行貼附，在OGS制程流程(如圖11)為在母基板 (sheet)切割為成品(chip)之后，將抗酸膜貼附在chip上，然后將chip裝置在Cassette中入HF蝕刻槽中進行玻璃段面微蝕刻制程，因此，抗酸膜貼覆的精度與氣泡是否存在則關系到HF時刻的效果，倘若抗酸膜貼覆精度不佳則會影響OGS玻璃邊緣的外觀，嚴重者侵蝕到BM邊緣，產品則需進行BM補色制程，降低產能。若是氣泡產生則可能侵蝕到OGS上面的金屬線路(metal or ITO pattern)，產品無法重工需報廢處理，若氣泡出現在玻璃段面則會遮蔽強化的效果造成凸點，凸點將使OGS產品產生組裝不良的問題。近期發展出抗酸油墨制程，其成本低(約1/4的抗酸膜成本)，不過技術上仍然有瓶頸存在，包括印刷精度問題和抗酸能力問題需要作提升。　　

 

　　五. 化學二次強化制程與問題討論—制程條件部分

　　化學二次強化制程相關的因素有：(1)HF化學成分與濃度的監控(2)化學蝕刻制程溫度的管控(3)玻璃砂過濾處理問題( 4)蝕刻槽體較佳流場設計與過濾系統整合。

　　(1) HF化學成分與濃度的監控：由于化學二強主要是利用HF微蝕刻玻璃段面因切割產生的延伸性裂痕，使裂痕縮小甚至消失來提升產品的4pb能力，因此在制程中HF濃度會因為蝕刻SiO2而逐漸下降，影響到制程蝕刻速率，所以維持一定的HF濃度，穩定蝕刻速率是化學二強的制程重點。依據化學方程式說明(如圖12)，HF和SiO2反應會生成氟化硅(SiF4)，在水中會水解生成氟化硅和氟酸，氟化硅與氟酸生成氟硅酸(六氟硅酸)，六氟硅酸可溶于水純H2SiF6不穩定，容易分解生成HF和SiF4。由GPTC二強實驗數據(如圖12)得知H2SiF6的增加會影響蝕刻速率(Etching Rate;ER)的下降，因此化學二次強化制程除了定時監控HF濃度外，一般會在固定時間或是固定量的投產批次內，將HF槽內的舊酸排放更新，讓蝕刻速率回復水平。技術上來說使用氟離子偵測器或是水阻值計測量HF槽內的濃度或是水阻值表現，可計算出氟離子的濃度。另外，加入副方化學成分如HCl、CH3CO2H對于蝕刻厚的玻璃表面也有不同的修飾效果。