玻璃基板简介
玻璃基板的构造和原理
玻璃基板的构造和原理
玻璃基板通常是由特殊材料制成的薄而平整的板块，用于支撑和保护电子元件或电路。
玻璃基板的构造通常包括以下几个部分：
1. 玻璃材料：玻璃基板通常采用特殊材料制成，具有优良的电气绝缘性能和机械强度，以确保电子元件的可靠性和稳定性。
2. 表面处理：玻璃基板的表面通常会进行特殊处理，例如镀膜或涂层，以提高其表面光滑度、耐腐蚀性能和粘附性能，以便于电路元件的固定和连接。
3. 电路连接：玻璃基板上通常会印制或沉积导电材料，通过金属线路或导体与其他元件进行连接，从而构成电路板。
玻璃基板的工作原理主要是利用其优良的绝缘性能和平整的表面特性，作为电路元件的支撑和保护。
在电子元件的制造过程中，首先在玻璃基板表面印制或沉积导电材料，然后通过金属线路或导体将各个元件相互连接，最终形成完整的电路板。
玻璃基板的特殊材料和表面处理可确保电路元件与外部环境有效地隔离，从而保证电路的稳定运行和可靠性。
因此，玻璃基板在电子元件制造和电路连接中扮演着重要的角色。
玻璃基板 生产工艺
玻璃基板生产工艺玻璃基板是电子行业中常用的一种基材，主要应用于平板显示器、智能手机、笔记本电脑等电子产品中。
其生产工艺主要包括以下几个步骤：第一步：原材料准备玻璃基板的主要原材料是氧化硅（SiO2），其含量通常达到99%以上。
生产玻璃基板所需的四氢呋喃、水、酸碱等物质的纯度也必须达到极高的标准，以确保产品的品质。
此外，还需要配备化学品储存罐、反应釜、管道、泵等设备。
第二步：基板清洗玻璃基板在生产之前需要进行清洗处理，以去除表面的污垢和杂质。
常用的清洗液有去离子水和酸碱清洗剂。
清洗过程中需要注意温度、时间和清洁度等因素，以避免对玻璃造成损伤。
第三步：涂覆光刻胶玻璃基板在生产过程中需要涂覆光刻胶，以利用光刻技术进行微型加工。
光刻胶通常是通过旋涂技术涂在基板表面，并进行烘干处理。
此外，不同的光刻胶需要在不同的温度和湿度条件下进行涂覆。
第四步：光刻曝光涂覆好光刻胶的基板需要通过曝光仪进行曝光。
曝光仪是通过紫外线照射的方式，将光刻胶中暴露在紫外线下的部分固化。
光刻曝光的精度决定了产品的最小线宽和过渡线的平滑度。
第五步：蚀刻曝光后的光刻胶需要进行蚀刻处理，以去除未暴露在紫外线下的部分，形成所需的图案。
蚀刻一般采用化学方法，通过酸或氧气等气体进行蚀刻。
蚀刻时间和温度对产品的尺寸精度和表面状态等都有重要影响。
第六步：电镀电镀是玻璃基板生产过程中的重要一环。
通过在蚀刻过的基板表面进行金属沉积，可以形成导电路径和连接线路。
电镀方法主要有电解铜和电解镍等。
电镀的均匀性和厚度控制都是影响产品品质和生产效率的关键因素。
电镀完毕后，需要去除光刻胶，并清洗干净基板表面。
常用的去胶剂含有有机溶剂和碱性物质，需要注意处理后的废液的处理方式。
第八步：检测和质量控制玻璃基板生产完成后，需要对产品进行严格的检查和测试，以确保其满足设计目标和质量标准。
常规的检测项目包括表面平整度、表面缺陷、线宽精度、电性能等。
同时，需要建立科学的质量控制体系，以提高产品的稳定性和一致性。
基板玻璃的种类-概述说明以及解释
基板玻璃的种类-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述基板玻璃是一种应用广泛的材料，被广泛运用于电子、光学、建筑等领域。
它是一种具有特殊物理性质和化学性质的玻璃材料，具备良好的导电、信号传输、隔热、光学透明等特性。
通过不同的制造工艺和配方，可以获得多种不同类型的基板玻璃。
基板玻璃在现代科技中扮演着至关重要的角色。
无论是在智能手机、电视、计算机显示器，还是在太阳能电池板、LED照明和光纤通信等领域，我们都可以发现基板玻璃的身影。
它不仅为这些设备提供了坚固的结构支撑，还具备了优异的光学性能，为显示和光学传输提供了稳定可靠的平台。
本文将介绍几种常见的基板玻璃种类，包括玻璃基板、硅基板、陶瓷基板等。
通过对这些基板玻璃的分析与比较，我们可以更好地了解它们的特性和适用领域。
此外，文章还将探讨基板玻璃在电子、光学和建筑等领域的应用。
它们在电子设备中作为电路板的支撑物，有着重要的作用。
在光学领域，人们利用基板玻璃的良好透明性和光学性能，制造各种高品质的光学器件。
同时，基板玻璃还广泛应用于建筑玻璃领域，为现代建筑提供了优雅、安全和环保的解决方案。
通过全面了解基板玻璃的种类和应用领域，我们可以更好地掌握它在现代科技中的重要性。
对于科研工作者、技术人员和相关行业从业者而言，对不同类型的基板玻璃有一个清晰的认识，可以帮助他们在工作中做出明智的选择，并为相关领域的发展做出更大的贡献。
接下来，我们将详细介绍不同种类的基板玻璃及其特性。
文章结构非常重要，它有助于读者更好地理解和组织文章的内容。
以下是本文的结构：1. 引言1.1 概述引言部分将介绍基板玻璃作为一种关键材料的背景和意义。
说明基板玻璃在现代技术和工业中的重要地位，并引出本文的主题。
1.2 文章结构文章结构部分将详细说明本文的组织和内容安排。
它包括各个部分的标题和主题，并简要介绍每个部分的内容。
1.3 目的在本节中，将明确本文的目的和写作意图。
对读者解释为什么撰写这篇文章以及它的价值所在。
TFTLCD玻璃生产简介
学习总结目前在商业上应用的玻璃基板，其主要厚度为0.5 mm到0.7 mm，且即将迈入更薄（如0.4 mm）厚度之制程。
一片TFT- LCD面板需使用两片玻璃基板，分别供作底层玻璃基板（TFT）及彩色滤光片(Col or Filter )底板。
所谓TFT-LCD几代生产线,实际是指液晶面板的经济切割尺寸,即TFT-LCD生产线的代数越高,基板经济切割尺寸越大。
业界公认的液晶面板经济切割数值为6片。
5代线和5代线以下主要是以生产笔记本和台式电脑用的显示器为主,液晶材料某些参数要求相对要低些;而6代线、7代线或更高代次则以生产液晶电视为主,液晶材料参数要求相对要高点。
玻璃基板的生产工艺比较复杂，目前该技术主要集中在美国康宁( Corning )公司、日本的旭硝子（AGC）、电气硝子（NEG）、板硝子（NHT）、德国肖特公司等手中，肖特的产销量非常小，并于2008年退出了玻璃基板行业。
超薄平板玻璃基材之特性主要取决于玻璃的组成，而玻璃的组成则影响玻璃的热膨胀、黏度(应变、退火、转化、软化和工作点)、耐化学性、光学穿透吸收及在各种频率与温度下的电气特性，产品质量除深受材料组成影响外，也取决于生产制程整个玻璃基板的制程中，主要技术包括进料、薄板成型及后段加工三部分，其中进料技术主要控制于配方的好坏，首先是在高温的熔炉中将玻璃原料熔融成低黏度且均匀的玻璃熔体，不但要考虑玻璃各项物理与化学特性，并需在不改变化学组成的条件下，选取原料最佳配方，以便有效降低玻璃熔融温度，使玻璃澄清，同时达到玻璃特定性能，符合实际应用之需求。
而薄板成型技术则攸关尺寸精度、表面性质和是否需进一步加工研磨，以达成特殊的物理、化学特性要求，后段加工则包含玻璃之切割、研磨、清洗等制程。
到目前为止，生产平面显示器用玻璃基板有三种主要之制程技术，分别为浮式法(Float Process)、槽口下拉法(SDDP)及溢流法(Fusion overflow)。
基板玻璃的种类
基板玻璃的种类
基板玻璃是电子元件制造中常用的一种材料，主要用于半导体、平板显示器、光电子器件等领域。
不同的应用需要不同种类的基板玻璃，以下是几种常见的基板玻璃种类：
1.硅基板玻璃（Silicon Substrate Glass）：硅基板玻璃是一种用于制造集成电路（IC）和光电子器件的基板材料。
其具有优良的化学稳定性、热稳定性和机械强度，适用于高密度集成电路的制造。
2.玻璃基板（Glass Substrate）：玻璃基板通常用于液晶显示器（LCD）、有机发光二极管（OLED）等平板显示器件的制造。
根据具体应用的要求，玻璃基板可以采用不同的材料和加工工艺，如钠钙玻璃、硼硅玻璃等。
3.石英基板（Quartz Substrate）：石英基板具有优异的光学性能和化学稳定性，常用于制造光电子器件、激光器件等高精密度器件。
石英基板可以承受高温高压的加工条件，适用于微纳米加工工艺。
4.氧化铝基板（Alumina Substrate）：氧化铝基板具有优良的绝缘性能和热导率，适用于制造高功率、高频率的电子器件，如功率放大器、射频（RF）元件等。
5.氮化硅基板（Silicon Nitride Substrate）：氮化硅基板具有优异的热稳定性和机械强度，常用于制造高温高压传感器、微机电系统（MEMS）等微纳米器件。
以上所列举的基板玻璃种类仅为常见的几种，随着科技的进步和应用领域的不断拓展，还会有更多新型基板玻璃材料的出现。
选择合适的基板玻璃种类需要根据具体的应用要求、工艺需求和性能指标进行综合考虑。
玻璃基板行业分析
玻璃基板行业分析玻璃基板是一种以玻璃材料制成的薄板，在电子设备制造、平板显示、光学设备等领域有广泛应用。
本文将从市场规模、主要应用领域、发展趋势和竞争格局等方面对玻璃基板行业进行详细分析。
一、市场规模随着信息技术的飞速发展和电子产品的普及，玻璃基板市场规模呈现快速增长的趋势。
根据市场研究机构的数据，全球玻璃基板市场规模从2024年的约200亿美元增长到2024年的约300亿美元，年均增长率约为8%。
预计未来几年，玻璃基板市场规模仍将保持较高的增长势头。
二、主要应用领域1.电子设备制造：玻璃基板主要用于手机、平板电脑、电视等电子设备的制造。
其作为显示屏的基底材料，能够提供优异的透光性能和机械稳定性，使得显示效果更加清晰、亮丽，因此在电子设备制造中有着广泛应用。
2.平板显示：平板显示是玻璃基板的主要应用领域之一、随着液晶显示技术、有机发光二极管（OLED）技术和柔性显示技术的快速发展，对高质量的玻璃基板需求也越来越大。
玻璃基板的优点是具有优异的光透过率、平整度和机械强度，能够满足高分辨率和高品质显示的需求。
3.光学设备：由于玻璃基板具有良好的光学性能，因此在光学设备领域应用广泛。
比如光导纤维的制造需要使用高质量的玻璃基板，并且在激光器、光纤通信、光学仪器等领域都有广泛应用。
三、发展趋势1.趋向高性能：随着电子设备对显示效果和性能要求的不断提高，玻璃基板也趋向于高性能化。
未来，玻璃基板将更加注重透光率、硬度、抗刮痕性和柔性等方面的改进，以满足不同领域对高性能玻璃基板的需求。
2.柔性化发展：柔性显示技术是玻璃基板行业的一个重要发展方向。
相比传统的玻璃基板，柔性玻璃基板具有更高的柔韧性和可弯曲性，适用于折叠屏幕、曲面显示等新型显示技术。
随着柔性显示设备市场的不断扩大，柔性玻璃基板的需求也将大幅增长。
四、竞争格局目前，全球玻璃基板行业竞争格局比较分散，市场上主要有三大玩家：康宁公司（Corning）、旭硝子（AGC）和日本电气（NEG）。
玻璃基板生产工艺
玻璃基板生产工艺玻璃基板是半导体产业中常用的材料之一，广泛应用于光电子、显示器件等行业。
玻璃基板的生产工艺相对复杂，下面将介绍其主要的生产工艺流程。
首先，玻璃基板的生产通常需要从原材料的制备开始。
常用的原材料包括石英砂、碱土金属、氧化铝等。
这些原材料经过粉碎、筛分等处理后，与其他辅助物质混合，并加入一定比例的熔剂。
接下来，将混合后的原料放入高温熔窑中进行熔融。
熔融过程通常需要高达1500℃以上的温度，并保持一定的时间，以确保原料充分熔化并进行反应。
在熔融过程中，各种杂质和气泡也会逐渐被排出。
熔融后的玻璃液需要进行均化处理。
这一步骤主要是通过加入均化剂和进行搅拌，使玻璃液的化学成分更加均匀，从而提高玻璃基板的质量。
接下来是玻璃基板的成型过程。
这一步骤通常有两种方法，一种是浮法，即将玻璃液浇在液态锡流上，让其逐渐冷却凝固；另一种是卷板法，即将玻璃液倒在金属带上，通过传送带的运动使其逐渐冷却固化。
成型后的玻璃基板需要进一步进行加工。
首先是切割和打磨，将大尺寸的基板切割成所需的尺寸，并进行边角的打磨，以提高产品的平整度和光洁度。
然后是清洗和检验，将基板进行清洗，去除表面的杂质和污染物，同时进行各项物理性能的检测，确保产品符合质量要求。
最后是包装和贴膜，将基板进行适当的包装和保护，以防止在运输和使用过程中受到损坏。
综上所述，玻璃基板的生产工艺包括原材料制备、高温熔融、均化处理、成型、加工、清洗检验和包装等环节。
每个环节都需要严格控制各项参数，并进行相应的工艺调整，以确保产品的质量和性能。
随着技术的不断进步，玻璃基板的生产工艺也在不断创新和改进，以满足不断发展的市场需求。
TFT_LCD玻璃基板简介
ＤｉｓｐｌａｙＳｅａｒｃｈ预测：从不同地区来看，中国的 液晶显示器市场在２００８年到２０１１年间的供货量平均 增长率将达到１３％，超过同时期平均增长率为２％的 北 美 ， 排 全 球 第 二 。 在 此 期 间 Ｅ ＭＥＡ（ 欧 洲 · 中 东·非洲）将保持第一，而北美的排名将从第二下 滑到第三。
ＦＰＤ市场方面，按供货金额计算，液晶面板约 占８０％。其中，７０％以上是大于１０英寸的“大型 ＴＦＴ液晶面板”。大型ＴＦＴ液晶面板市场规模按供货 量计算，２００６年为２７ ４９０万枚。预计到２０１０年将达 到１．７５倍的４８ １７０万枚。对市场增长贡献最大的是 面 向 电 视 的 面 板 。 ２００６年 电 视 用 面 板 占 总 体 的 １９．９％，２０１０年这一比例将提高至２９．４％，与笔记本 电脑面板几乎相当。
据预测，２００８年，全球液晶面板生产需玻璃基 板 量 为 １ ． ５ 亿 ｍ２， 而 玻 璃 基 板 实 际 生 产 能 力 为 １ ． ３ 亿 ｍ２，其缺口为２ ０００万ｍ２。全球市场年需求增长量每 年约为３０％。从目前情况看，国内玻璃基板年需求 量为９００万ｍ２。
据ＤｉｓｐｌａｙＳｅａｒｃｈ公司统计，２０ ０７ 年 第 ４ 季 度增 加 到 １３７座 。 因 此 ２００８及 ２００９年 无 论 是 ＩＴ产 品 或
从玻璃基板市场占有率看，Ｃｏｒｎｉｎｇ（康宁）加 计Ｓａｍｓｕｎｇ Ｃｏｒｎｉｎｇ （三星与康宁合资厂）在２００８年 第一季以５３．１％的出货面积市占率持续居于领先地 位，Ａｓａｈｉ（ＡＧＣ， 旭硝子）与Ｎｉｐｐｏｎ（ＮＥＧ， 日本 电气硝子）则分别以２３．７％及１８．４％市占率排在第２、 第３名。同时这些日本玻璃基板厂商将受益于日本 ＴＦＴ ＬＣＤ产业的复苏，在２００８年市占率将达到历史新 高，不过２００９年将会微幅下滑。而美国凯雷投资集 团（Ｃａｒｌｙｌｅ Ｇｒｏｕｐ）收购并取得管理权的日本第三大 玻璃基板供货商ＮＨＴ（板硝子）第一季市占率估计为 ４．９％，ＮＨＴ分别在日本， 新加坡，台湾及韩国设有玻 璃熔炉。至于原先市场排名第五的供货商ＳＣＨＯＴＴ （ 肖 特 ） 则 在 第 一 季 退 出 了 市 场 。 ＤｉｓｐｌａｙＳｅａｒｃｈ指 出，ＴＦＴ－ＬＣＤ玻璃供货商的市场排名与市占率将基 本维持一段时间不变。
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四.制程DEFECT
造成不良現的原因大多來自於上游玻璃制程.一般來說基板周邊因制程中央取搬送 之需求,刮傷不良通常不計,但如遇有進行性的玻璃裂痕為避免下游制程產生破 片之情況通常將此判為不良,而CF制程中由CF取放,抽取之動作及切裂工程通 常會造成里面刮傷,擦傷,里面異物及基板端破損或貝殼狀欠陷等不良,如圖:
玻璃基板簡介
玻璃基板的結構 玻璃基板的制造流程簡介 玻璃基板的具體流程簡介 制程DEFECT 發展趨勢
一.玻璃基板的結構
玻璃基板由CF和TFT兩部分組成,如圖:
光擴散板
導光板
棱鏡板
反射板
背光燈管
下偏光板 異方性導電 膜
補價電容
ITO顯示電 極
液晶 ITO共用極 保護膜 顏色區 TAB 驅動IC 上玻璃
3)面板切割 以TFT與CF的封准組合再以超硬質鋼刀滾輪切割再壓裂的方式得到每一片面板. 以后隋著外型,大小及模組外型的狹框化,薄型化的發展,以超硬質鋼刀無法潢足 要求,以后以雷射切割的方式. 4)液晶注入 I將玻璃在機台上用外框固定好,用直下式的方法注入液晶注入液晶時,應注意避 免造成spacer broken及spacer聚集.) II先讓CELL內部真空化后,將CELL的液晶注放口浸入液晶槽中,再以氮氣 作破真 空的動作,內外壓力差與毛細現會使液晶注入CELL內部 當液晶注入時的形狀及排列方式
四種常見的TFT結構示意圖
正常型 堆疊型
gate drain
反轉型
source
gate
drain
gate
source
共平面
drain
source
drain
source
gate
TFT-LCD之形成階段
在TFT-LCD玻璃完成所有制程后,再配合上另一擤具有紅,綠,藍彩色濾光膜的 玻璃,先配向膜刷,配向處理,間隔物的涂布及上框膠之后再進行兩片玻璃上下 封組,切割裂片磨邊導角,清洗,再進行液晶注入及封口,最后再目檢及電測,其 中最重要的步驟如下: 1)配向處理 目前所采用的配全處理方法是刷磨處理,主要是以捲在金屬滾軸的絨布刷磨燒 制后的配向膜,使液晶分子能預先朝一定方向的方法. 2)間隔物的洒布 目的是為了獲得均勻的液晶厚度,它分散的密度高的話可以得到較均勻的 CELL GAP,若間隔物有漏光時會降低品質,反之,間隔物分散度越低時便無法 得均勻的CELL GAP,也會影響品質.因此適量均勻的間隔物洒布非常重要,目 前以洒式散布法較容易控制密度, 要先做好洒上間隔物,固上框膠后才可以進 行CF及TFT的封准組合.
RGB膜涂布 RGB 圖樣 RGB顯影
鍍BM膜 黃光制程 蝕刻制程 C F 制 程
TFT測試
配向膜涂布及刷磨
檢 視
LCD 制程
TFT及CF封准組合 切割裂片 液晶注入 上下偏光板貼合 LCD電測目檢
LCM 制程
FPC壓著 封膠 機殼及背光源組裝 LCM檢測
三.玻璃基板的具體流程
TFT陣列式基板形成階段 TFT array之制程主要清洗,成膜,而后黃光制板,后再經蝕刻制程形成所 要的圖樣,然后依光罩數而作 循環制程,在這循環制程中要先將洗淨的 玻璃基板送進濺鍍機台鍍上一層金屬后,再用黃光及蝕刻制程形成閘 極,區域圖樣,隋后玻璃基板經光阻剝離洗淨,再以薄膜區電漿輔助化學 相沉積機台形成用作主動區域,經過一系列的協作.后以薄膜區化學氣 相沉積楊台上形成TFT區域保護層,挖出接角也洞,再濺鍍上一層氧化 錮錫膜(ITO),再用黃光及蝕刻區制程形成畫素區域圖樣而在這循環制 程中以后通TFT蝕刻制程為主要步驟. TFT的結構依閘,源,汲極沉積的先后順序,大致可分為四類,如圖,目前 正在產量TFT多是以反轉堆疊式結構為主,而因它構造簡單及制程容 易則廣泛被TFT制造業者所采用,又由於制程有差異分為:1)后通道蝕 刻TFT,2)后通護TFT或再稱為三層結構TFT.TFT的制作流程關鍵步驟 是蝕刻后通道端的N型非晶矽.以形成閘極可控制的通道,這一般是幹 蝕刻法,而造成漏電流的原因可能后通道在作幹鹿記得時容易造成物 摶殘留.
CF TFT 液晶分子
通電時候液晶的排列方式:
CF
TFT
液晶分子
Spacer broken:是注入液晶時,液晶顆粒大,兩片玻璃 壓合時產生破裂. Spacer聚集:注入液晶時,液晶有大顆的也有小顆,由 於液晶太小在中槽中會滾動,幾顆碰到一起就形 成了Spacer聚集. 5)目檢及電測 液晶CELL工程主要的檢查是液晶注入后的配向 檢查,初期點燈檢查與最終檢查而這些檢查都是 以目視進行. •LCD模組形成階段 模組制程包括戲動晶片玻璃基板的連接,可燒式印 刷電路,壓著,封膠,機殼與背光源組裝及檢測.
電晶體 印刷電路板 框膠區 黑 色框 罩
上偏 光板
間隙粒子
二制程一般可分為三個階 段即TFT陣列基板形成階段,TFT-LCD之 形成階段及LCD模組形成階段,如圖,而 我們最主要講的是玻璃基板形成之階段
薄膜制程 T F T 制 程 5-7 道 光 罩 黃光制程 蝕刻制程 R G B
THANK YOU!
玻璃斟 板 里面刮 傷 玻璃破 裂 碎玻璃 突起
里面異 物
里面刮傷:CF玻璃pattern有效區域內的刮傷,擦傷 ,點狀傷及 表面裂痕. 里面異物:CF玻璃的金屬異物,污染,氣泡,碎玻璃突起及其 他異物. 玻璃欠陷:基板端部落基板四周邊緣或四角)因切割所產生 的破損或貝殼狀欠陷. 碎玻璃突起:CF基板制造過程中,層與層之間有異物附著使 得基板表面上產生突起狀之現. 玻璃破裂:進行性的玻璃破裂. 五.發展趨勢 1)高解析度 2)高亮度 3)廣視角 4)低耗電量 5)低制造成本