TFT—LCD玻璃基板表面顆粒去除方法

馬巖 劉東陽 趙虎

摘 要： 隨著電子產品高端發展，對其初端TFT-LCD玻璃基板（簡稱：玻璃）整體品位要求更加嚴格。然而影響TFT-LCD玻璃基板品位的主要原因有兩個，一個是熱成型，另一個是冷加工，前者影響其內在性質，目前此項在實際生產過程中各項指標穩定受控，后者要經過劃線掰斷、研磨、清洗、檢驗、包裝等加工傳輸過程，然后運輸到下游客戶，故玻璃基板表面顆粒情況的好壞直接影響到下游客戶的滿意度，甚至引起用戶品質異常索賠。影響顆粒的主要因子有粉塵、輪痕、污漬和灰塵，解決其主要因子是去除玻璃表面顆粒的關鍵。

關鍵詞： 冷加工；表面顆粒；解決其主要因子；去除玻璃表面顆粒

1.劃線掰斷粉塵產生原因及去除方法

1.1劃線掰斷粉塵產生原因

半成品玻璃在劃線臺上進行精切割，切割的過程中金剛石刀輪在玻璃表面受到一定壓力快速滑動時會產生粉塵；精切割結束后，掰斷工位會對精切割后不要的部分（餌料）進行掰斷，由于玻璃脆性大，在快速掰斷時，玻璃會產生粉塵，餌料下落到廢玻璃斗內，在落到廢玻璃斗的過程中要與斗壁和斗內廢玻璃碰撞，產生粉塵，以上粉塵濺到或漂浮到玻璃表面，對玻璃表面造成不同程度污染，影響玻璃表面的顆粒度。

1.2劃線粉塵去除方法

針對劃線特點在劃線刀輪前側增加吹氣裝置，后側增加吸塵裝置，當刀輪在玻璃表面受力切割過程中產生的粉塵被前側吹氣裝置吹起，然后后側吸氣裝置把粉塵吸走，這樣就去除了玻璃表面在劃線過程中產生的粉塵。

1.3掰斷粉塵去除方法

掰斷除塵主要牽涉到兩個方面，一是掰斷產塵的去除，二是餌料下落過程中產塵的去除，前者需要在掰斷刀前面增加擋板，如毛刷、橡膠皮簾、軟塑料等阻擋掰斷過程中粉塵飛濺到玻璃表面，同時上掰斷刀上增加吸塵裝置，把產生的粉塵及時吸走；后者需要在掰斷刀后側增加吸盤裝置，吸盤由氣缸帶動，掰斷時吸盤吸住餌料，掰斷后氣缸帶動吸盤把餌料放到餌料斗內，避免了餌料自由下落與斗四壁和底部的碰撞產塵。

2.研磨工序粉塵、輪痕和污漬產生的原因及去除方法

2.1研磨粉塵的產生原因及去除方法

研磨是指，精切割后的玻璃四邊和四角按照用戶要求進行一定量的磨削去除。在研磨的過程中，金剛砂磨輪在水的作用下高速旋轉對玻璃進行研磨，研磨掉的玻璃粉塵會伴隨著水被甩到玻璃表面，污染玻璃。針對研磨特點和運動學原理，在逆著磨輪轉向的側面增加一個抽水裝置，磨輪甩出的冷卻水及其他雜質被及時吸走，很好的避免了研磨粉塵被研磨時冷卻水帶到玻璃表面，對玻璃造成污染。

2.2研磨輪痕產生的原因及去除方法

玻璃在研磨單元入口和出口工位是靠“O”型圈進行傳送的，尤其是研磨入口工位，傳送輪側面有氣浮，“O”型圈被長時間吹拭，表面容易老化，玻璃在上面傳送時就會產生輪痕或致命傷害，同時玻璃在研磨搬入工位需要定位，由于玻璃從上一個單元流入到研磨時，玻璃會出現傳送偏移現象，故在研磨搬入工位定位時，玻璃會在“O”型圈上滑動，在滑動的過程中玻璃下表面易產生輪痕和致命傷害，另，精切割后的玻璃四邊很鋒利，玻璃邊部不斷與“O”型圈進行接觸碰撞，則“O”型圈表面很容易被磨損，磨損后的“O”型圈極易對玻璃產生輪痕和致命傷害。利用錘子的創新思路，改變傳統“O”型圈傳送方式，改為毛刷輪傳送，玻璃在毛刷上傳送既不會出現輪痕又不會出現致命傷害，而且使用周期大大延長。

2.3研磨污漬產生的原因及去除方法

污漬主要包括油污和異物洗掉后留下的痕跡及“O”型圈產生的污漬。油污主要是設備運動件在維護保養時添加的潤滑油隨著設備運動滴落或揮發到玻璃表面，研磨物在高溫下被甩到玻璃表面，在清洗后會留下污漬，“O”型圈異常也會產生污漬。針對設備油污，在保養設備后把多余的油污去除，同時運動部件四周增加防護罩，避免油污揮發到玻璃表面，后兩者污漬去除2.1和2.2已說明。

3.清洗工序污漬、灰塵產生原因及去除方法

清洗工序90%的工位都是靠“O”型圈進行傳送，這些單元又不能用毛刷輪傳送，因為這些單元都有較大的水，同時又要保證玻璃的傳送速度，只有“O”型圈的摩擦力才能滿足傳動要求，而在盤刷單元和低頻超聲波單元需要添加清洗劑（強堿）且該單元溫度在50-80攝氏度，“O”型圈很容易被腐蝕，玻璃基板傳送時易產生輪痕和污漬，這要考慮“O”型圈的耐堿性和耐高溫性，氟橡膠圈是很好的選擇。玻璃在清洗單元傳送時每個工位都有上壓輪，當上壓輪壓力過大，但容易產生輪痕和污漬，這需要對壓軸軸承進行改造，達到壓軸間隙是玻璃厚度的1/2-4/5，既能起到防止玻璃上翹，又能保證需要的摩擦力，也不會出現輪痕和污漬。針對盤滾刷上下水平度異常導致玻璃傳送受力不均，產生輪痕和污漬，要把玻璃放到盤滾刷單元，將上下所有盤刷調整至零點位置（百分表讀數為零），逐組對盤刷壓入量進行調整，調整原則為：先調上盤刷，調整盤刷升降機構使上盤刷緩慢下降，直至玻璃基板運行出現緩慢或卡頓的現象，說明此時壓入量過大，然后使壓入量減小0.1—0.3mm，待玻璃可以穩定過片時即為最佳壓入量；下盤刷調整為在零點的基礎上調整盤刷升降機構使下盤刷緩慢上升0.5—1.5mm即為下盤刷的壓入量，按照步驟2方法對其他組別壓入量進行調整；再調節下盤刷，調節盤刷升降機構使上下盤刷分別上升、下降5mm，保證玻璃基板通過時距離盤刷有一定縫隙，手動操作轉動盤刷，調節盤刷升降機構使下盤刷緩慢上升，同時用手指輕微接觸玻璃，當感覺到玻璃振動時盤刷停止上升，若兩側同時感覺到振動說明兩側壓入量相同，若一側先發生振動則說明該側盤刷接觸到玻璃，當一側先接觸到玻璃時將升降機構聯軸器松開，單獨調整未發生振動的一側直至感覺到玻璃振動，將聯軸器緊固。同時用強光手電從兩側觀察口，確認兩側盤刷與玻璃接觸程度是否相同，若相同則此位置為下盤刷零點，將百分表歸零。此方法可以保證盤滾刷單元玻璃傳送的水平度和盤滾刷的壓入量均勻性、一致性。能有效的避免玻璃在此單元傳送過程中產生的輪痕和污漬。

4.玻璃表面異物清洗

首先在進入清洗工序前，使用預濕沖洗，同時增加2-4組二流體對玻璃玻璃表面進行沖洗，然后高壓噴淋進行沖洗，高壓噴嘴的角度與玻璃表面夾角在60-75度為宜；在盤刷單元安裝2-4組粗毛盤刷（刷毛直徑0.15-0.25mm），接著安裝2-4組細毛盤刷（刷毛直徑0.05-0.10mm），然后再安裝4-6組海綿盤刷，每組盤刷側面都配有噴淋管和清洗劑，每組盤刷轉向皆不同，然后再進行低頻超聲波清洗，低頻超聲波需要進行優化創新，把玻璃能完全浸在里面，增強清洗效果。之后滾刷和二流體交替使用，安裝6-8組，接著高頻超聲波，對A面難清洗的異物進行加強洗，接著進行最總清洗，用10兆歐的純水進行沖洗，最后進入風刀單元進行吹拭風干，風刀單元每個傳動輪和軸承側面和下面都安裝有流動的水潤滑和除塵，風刀單元下面有氣浮輔助傳送，氣浮和風刀安裝雙重三級過濾，這樣能保證玻璃過清洗后表面顆粒遠低于用戶要求。

5.檢驗包裝工序玻璃防塵方法

玻璃在檢查（檢查間為100級潔凈度）的過程中由于人員走動會使周圍灰塵飄落到玻璃表面，造成二次污染。建立物流通道和產品流水通道，實現人機分離，皆密封管理且產品通道正壓管理，能很好解決灰塵污染玻璃問題。

6.結語

TFT—LCD玻璃基板表面顆粒去除工藝復雜，工位多，工藝參數上千個，以上只是提供其表面顆粒去除和部分管控方法，希起到拋磚引玉的作用，加之相關工藝管控和設備管理以及人員管理，方能使其表面顆粒持續降低，不斷提升用戶滿意度。