●文/林彥甫、陳毓正、詹印豐

弘塑科技股份有限公司

　　前言

　　隨著蘋果(Apple)將采用touch in-cell(如圖1)內(nèi)嵌式觸控技術(shù)在Iphone 5產(chǎn)品上，高階智能型手機產(chǎn)品無不爭先恐后的仿照跟進搭配in cell制程面板，觸控面板市場的戰(zhàn)國時代也逐漸引爆(如圖3)，這是一場純觸控面板廠(ex.臺廠TPK/洋華)的生存危機之爭，有專家學者認為未來觸控市場有可能會被TFT-LCD面板廠(ex.臺廠AUO/ChiMei)分食。Touch In-cell技術(shù)有著3C產(chǎn)品輕薄的概念，搭配產(chǎn)品透光率高，可增佳亮度與節(jié)能省電等三大優(yōu)勢，外加黃光技術(shù)門坎甚高一般競爭者不易切入，故Apple選擇技術(shù)門坎與獨占性高的產(chǎn)品為其市場，藉此區(qū)隔開與一般競爭對手的差異性；但也有學者認為in-cell在良率與生產(chǎn)依然有很大的問題，短期3~5年內(nèi)應無機會取代外掛式觸控面板，例如OGS(One Glass Solution)和TOL(Touch On Lens)的市場地位，因此以目前技術(shù)門坎觀之，小尺寸產(chǎn)品可能可以走向Touch in-cell或是on-cell(如圖2)制程，但大尺寸面板如13吋以上采用OGS/TOL技術(shù)會是比較好的選擇方向。

　　一、OGS(One Glass Solution)和TOL(Touch On Lens)制程差異性與運用方向

　　OGS和TOL在制程上的區(qū)別(如圖4)主要是在于OGS為玻璃母基板(sheet)進行金屬線鍍膜(sputter)和BM/ITO制程，再經(jīng)過切割(Cutting)和研磨精雕制程(Grinding)為小基板(chip),接下來用二次化強或是物理拋光研磨修整玻璃邊緣的細微裂痕(chipping)；TOL則是玻璃母基板(sheet)先進行切割和研磨精雕制程為小基板，再進行玻璃二次化強或是物理拋光修整玻璃段面因切割所產(chǎn)生的微小裂痕，修整完畢后再進行玻璃強化(以化學離子交換方式強化為主)，然后進行金屬鍍膜和BM制程。

　　OGS和TOL兩者都有業(yè)者采用，其主要目的有所不同,譬如OGS為了達到強度需求，必須采用強化玻璃如Corning fit,Gorilla等當作母基板材質(zhì)，故玻璃成本容易墊高，而且在切割加工參數(shù)較難調(diào)整，容易產(chǎn)生切割后的玻璃邊緣龜裂(chipping),又因玻璃切割形狀無法有太特殊的形狀(ex.按鍵孔洞與耳機孔洞)；但TOL則采用非強化玻璃為母基板材質(zhì)，玻璃切割制程較容易掌握與調(diào)控，若需要特殊形狀的切割是以TOL制程為較佳選擇。

　　二、沉浸式濕制程設備(DippingType Wet Bench System)化學二次強化制程簡介

　　不管是Touch in-cell/on-cell或是OGS/TOL，只要有牽涉到玻璃切割與加工的制程都會產(chǎn)生細微裂痕(chipping)問題，故玻璃端面的修復制程在觸控面板制程中就占了不可缺少的部份。

　　端面修復方式可分物理性拋光(polish)和化學蝕刻(etch)兩種方式，根據(jù)產(chǎn)品需求和公司產(chǎn)品策略規(guī)劃的有其適用性。

　　以化學方式而言，目前業(yè)界廣泛使用抗酸膜貼覆或抗酸油墨涂抹在OGS或TOL的玻璃兩側(cè)，僅僅露出玻璃切端面，然后針對玻璃切割端面進行蝕刻制程。

　　一般化學方是都采用沉浸式濕制程設備，此設備區(qū)分兩大系統(tǒng)：

　　(1)化學蝕刻系統(tǒng)(Chemical Etching System) 主要為蝕刻制程與清洗化學殘液，并將小基板(chip)上的水份移除，系統(tǒng)中也許會包含化學液體的濃度偵測儀器和溫控儀器，調(diào)整制程的溫度和監(jiān)控化學液體成分的濃度，穩(wěn)定制程條件，保持產(chǎn)品蝕刻均勻度(Uniformity)。

　　(2)化學混酸系統(tǒng)(Chemical Mixing System)：當主蝕刻設備的濃度監(jiān)控儀器，確認蝕刻槽內(nèi)化學液體濃度下降到需補酸的范圍，偵測系統(tǒng)將傳遞訊號給化學混酸系統(tǒng)，將所需彌補的化學劑量計算出后，利用馬達(pump)將混酸槽(Mixing tank)的液體供給入化學蝕刻槽，讓化學蝕刻酸液均勻混和。圖5為玻璃化學二次強化制程之流程解說，首先將玻璃放置于載具(Cassette)內(nèi)浸泡到化學蝕刻槽(Chemical Tank)，進行蝕刻制程，然后于水槽中去除化學蝕刻液體，最后將基板上的水分去除。

　　以化學的二次強化制程而言，要提升產(chǎn)品的蝕刻良率與產(chǎn)能將取決于五大因素：1)玻璃的材質(zhì)、2)化學混酸種類與比例、3)化學混酸pH值、4)蝕刻制程溫度、5)蝕刻制程時間、6)蝕刻槽體的流場設計(如圖6)。操作者必須依照每個產(chǎn)品之規(guī)格需求，進而調(diào)整優(yōu)化的參數(shù)，以便達到最大產(chǎn)值和最佳良率。

　　由其是槽體的流場設計，占據(jù)化學蝕刻良率極大比例，弘塑科技GSD研發(fā)團隊以半導體的制程經(jīng)驗與專利設計，開發(fā)適合光電面板產(chǎn)業(yè)的制程槽體，可在最短時間內(nèi)達到槽體內(nèi)化學液體均勻混合，簡短制程停機時間與提供良好的制程效率。

　　三、結(jié)論

　　早期雙片式電容觸摸屏，由于Lens和sensor分開，Lens是先切割、鉆孔、打磨、然后再強化，這樣的制程已非常成熟與穩(wěn)定，所以產(chǎn)品良率頗高。而OGS和TOL是Lens與sensor集合在一起，可達到產(chǎn)品輕薄的設計理念，目前各家廠商都積極研發(fā)這兩種制程產(chǎn)品。若以OGS來看通常是先以強化玻璃進行曝光、顯影、蝕刻、切割、精雕、二次化強。但由于OGS是在強化玻璃上進行切割，故容易造成玻璃邊緣形成毛細裂痕，這些裂痕降低了玻璃的強度。若是TOL則先切割為小基板，再強化，然后鍍膜蝕刻，但此種制程方式生產(chǎn)效率極低，不容易大量生產(chǎn)。但不管如何，如果要達到良好的機械抗壓強度, 勢必兩者產(chǎn)品制程都要進入玻璃板邊強化的修補方式(polish或chemical etching)，因此玻璃二次強化制程設備已是目前各觸控面板業(yè)者急需擴充的重要投資設備之一。

　　目前弘塑科技的玻璃薄化設備和強化設備已成功銷售到臺灣各TFT-LCD與觸控一線大廠(如：AUO、GTOC、Cando、CPTF等)，獲得各個廠家的認同與肯定，設備的安全性、穩(wěn)定性、精準性向來是弘塑科技產(chǎn)品設備基本的訴求。

　　OGS技術(shù)指導方面GPTC可提供較佳的玻璃切割制程經(jīng)驗與CNC制程方案，搭配GPTC 二次化強設備，若以OGS soda lime樣本測試，4pb test result > 500Mpa以上，化學配方與抗酸膜方面，GPTC也可提供較具競爭力的供貨商。

　　弘塑科技公司(Grand Plastics Technology Corporation：GPTC)在半導體濕式設備已經(jīng)有超過10年以上的豐富經(jīng)驗，以半導體高規(guī)格的設備開發(fā)與制程理念，加上對于化學清洗與蝕刻制程的專業(yè)研發(fā)能力，將其運用在玻璃蝕刻和玻璃強化領域，可協(xié)助客戶量身打造專屬的化學二次強化設備和玻璃薄化設備。

　　文獻參考

　　1、LCD In-Cell Touch -- March 2010 Vol. 26,No.03 Touch Technology Issue.

　　2、2012觸控面板產(chǎn)業(yè)市場與技術(shù)發(fā)展

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