Plasma清潔工藝研究

第28卷第3期蘇州大學(xué)學(xué)報(工科版)Vol 28 No. 32008年6月JOURNAL OF SUZHOU UNIVERSITY ( ENGINEERING SCIENCE EDITION)Jun.2008文章編號:1673-047X(2008)03-0037-03Plasma清潔工藝研究唐中強,陳再良(蘇州大學(xué)機電工程學(xué)院江蘇蘇州215021)摘要:介紹了 Plasma清潔的原理;通過(guò)測量水滴角大小來(lái)檢測壓合區 Plasma清潔效果,制定了電極的更換周期;研究 Plasma清潔機構運行時(shí)間,優(yōu)化機構參數并調整傳動(dòng)機構運行方式,提升了Plasma機構運行效率,降低了清潔成本。關(guān)鍵詞: Plasma;清潔;水滴角;電極中圖分類(lèi)號:TN949.192文獻標識碼:A0引言TT-LCD模組段的生產(chǎn)過(guò)程中壓合區清潔的主要目的是去除玻璃基板表面殘留的固體微粒及有機物質(zhì)。固體顆?？梢酝ㄟ^(guò)毛刷清潔和無(wú)塵布清潔去除但是有機物質(zhì)需要通過(guò) Plasma進(jìn)行清潔。因前端工藝需要生產(chǎn)過(guò)程中的有機物較多常見(jiàn)的主要有灌液晶過(guò)程中液晶的殘留、UⅤ膠等。如果不能有效去除這些有機物就會(huì )產(chǎn)生壓合異物、C壓合偏移等不良現象,從而產(chǎn)生線(xiàn)缺陷和無(wú)畫(huà)面等問(wèn)題。1 Plasma清潔原理Plasma又稱(chēng)電漿,是紫外線(xiàn)發(fā)熒光的產(chǎn)物,繼固體、液體、氣體之后,電漿體是物質(zhì)的第四態(tài)。電漿是團帶正、負電荷之粒子所形成的氣體還含有中性的氣體原子分子及自由基2)。有機物主要是由C、O元素構成的化合物,Pama采用電極放電清潔有機物,主要針對一些活性不強、較情性的材料,此類(lèi)型材料不容易用酸堿做活化,可以利用電漿內的離子或活性自由基對材料進(jìn)行活化然后電離后物質(zhì)蒸發(fā);對于清潔后殘留的較小的雜質(zhì),則利用中型的氣體分子通過(guò)高速撞擊產(chǎn)生的動(dòng)能達到去除的目的。清潔后,利用水滴在表面浸潤形成水滴角,是檢測材料表面活性的最好方法?；罨牧媳砻嬷饕菍μ細浠锏那鍧?因此種化合物屬親油性,故水滴角度測試時(shí)角度會(huì )偏大(70°100);經(jīng)電漿處理后電漿中離子或活性自由基與碳氫化物輕易反應生圖1P1m前后水滴角比教示意圖成揮發(fā)性碳氫化合,如CO、CO2CH4、CH0,等所以電漿后水滴角度會(huì )偏小(10°~30°),如圖1所示。2 Plasma清潔工藝研究Plasma清潔過(guò)程中,由于電極在電場(chǎng)下工作,電極前端弧中國煤化工直接影響到壓合效果,同時(shí)電極成本較高,因此需要制定電極的更換周期;另外CNMH相對于前后站為瓶收稿日期:2008-01-15作者簡(jiǎn)介:唐中強(1977-),男,工程師主要研究方向為T(mén)T-LCD模組段生產(chǎn)技術(shù)蘇州大學(xué)學(xué)報(工科版第28卷頸站需要優(yōu)化機構運行時(shí)間,提高生產(chǎn)效率。2.1 Plasma電極使用時(shí)間Plasma采用電極放電清潔有機物隨著(zhù)使用時(shí)間的延長(cháng),前端因弧根高溫造成腐蝕導致形狀及粗糙度改變,大致是朝向填滿(mǎn)凹洞的方向進(jìn)行,最后形成一個(gè)淺U形的表面。取一根電極,可以看到隨著(zhù)使用時(shí)間的延長(cháng),電極表面粗糙度會(huì )劣化如圖2所示。901000150020002500使用時(shí)間/h圖2電極使用時(shí)間表面粗糙成像圖3水滴角量測結果取相應時(shí)間清潔后的玻璃測量清潔區水滴角,判定電極的清潔效果如圖3所示。試驗結果表明,在電極使用2160h,清潔后測量水滴角仍小于10°,清潔效果符合條件,但是由于電極端碳化嚴重在清潔過(guò)程中會(huì )有碳化物的剝離,于是造成了固體顆粒的產(chǎn)生,從穩定性及安全方面考慮,目前暫定此時(shí)間為使用上限。2.2提升 Plasma機構運行效率清潔機構包括裝卸單元、固體顆粒清潔單元、 Plasma清潔單表1清潔機構各單元節拍時(shí)間元,各個(gè)單元工作時(shí)間測量如表1所示?？梢钥闯? Plasma單裝卸清潔元清潔時(shí)間較其他長(cháng),需要簡(jiǎn)化時(shí)間,提升效率。單元單元Plasma單元22.1 Plasma等待時(shí)間的研究時(shí)間/s9.59.712.9Plasma單元的時(shí)間為12.9s。分解 Plasma清潔動(dòng)作:首先,載臂運載玻璃放置于工作平臺,CCD抓取清潔區域的對位標平臺接凵CCD對位等待凵Pama記,等待3s,然后開(kāi)始進(jìn)行清潔(圖4)。其中“等待3”為無(wú)效收玻璃坐標標記潔動(dòng)作,可以作為改善方向。選取等待時(shí)間為實(shí)驗因子,經(jīng)過(guò)一定的等待時(shí)間測量清潔圖4清潔分解圖后的水滴角,判定水滴角之變異,從而決定最佳等待時(shí)間。進(jìn)行如下實(shí)驗:表2水滴角與等待時(shí)間影響方差分析分別取15片玻璃,然后以等待時(shí)間為因子,分別等待1s等待時(shí)間/s3s2s、3s,量測清潔后之水滴角,確認其平均值與變異數。從表2水滴角平均值19.671359152可以看出,等待2s時(shí),小滴角變異小,故選定等待時(shí)間為2s標準差3.251.512.242.2.2 Plasma機構運載平臺動(dòng)作簡(jiǎn)化Plasma傳動(dòng)軸動(dòng)作順序如圖5,首先,載臂抓取玻璃后上升,Z軸動(dòng)作;到清潔平面后載臂放置玻璃到平臺平臺z軸旋轉90°,6軸動(dòng)作;平臺沿水平方向運動(dòng)到清潔區停下,Y「c軸軸動(dòng)作;然后平臺載玻璃向電極方向靠近,X軸動(dòng)作;最后進(jìn)行清潔。這樣的傳動(dòng)方式可以看做串行動(dòng)作,各軸動(dòng)作時(shí)間分別為3s、1.2s、1.1s、2.38,串行動(dòng)作時(shí)間較長(cháng),可以考慮并行傳動(dòng),優(yōu)化時(shí)間。由于機構僅能滿(mǎn)足三個(gè)自由度,故僅能三軸聯(lián)動(dòng),可以中國煤化工16機構并聯(lián)圖先動(dòng)作Z軸,之后再進(jìn)行三軸聯(lián)動(dòng)。修改PC程序,將其軸動(dòng)CNMHG、Y、e三軸同時(shí)動(dòng)作,變更后如圖6所示。通過(guò)以上調整,運載平臺完成時(shí)間為Z軸和X軸的傳動(dòng)時(shí)間,變?yōu)?.3,縮短了2.3s。第3期唐中強陳再良:Psma清潔工藝研究通過(guò)分解時(shí)間,優(yōu)化參數可以縮短1s;修改傳動(dòng)軸傳動(dòng)方式,縮短23s;共縮短33s。 Plasma單元工作時(shí)間從129s縮短到86s,改善幅度達33.3%。3結論本文研究了電極的使用壽命,通過(guò)測量水滴角大小對Pama清潔效果進(jìn)行檢驗,得到了電極的使用壽命為1440h。對 Plasma清潔過(guò)程中的時(shí)間進(jìn)行了優(yōu)化通過(guò)縮小等待時(shí)間和修改傳動(dòng)方式,縮短了 Plasma清潔單元的時(shí)間,從原來(lái)的12.9s降低為8.6s。通過(guò)研究 Plasma清潔工藝,提供了解決參數設定的方法,提高了設備的利用率并節省了運行成本,對于生產(chǎn)中關(guān)鍵設備降低成本及提高效率具有實(shí)際借鑒意義。參考文獻[1]李新貝COG制程中的紫外光清潔工藝研究[J].現代顯示,2006,7(10):15-17[2]熊楚才等離子清洗技術(shù)[J]清洗技術(shù),2003,6(7):15-20.Study of Plasma Cleaning ParameterTang Zhongqiang, Chen ZailiangCollege of Mechanical and Electrical Engineering, Suzhou University, Suzhou 215021, China)Abstract Introduce the theory of Plasma cleaning. According to the contact angle that test the cleaning result, set upthe electrode recycle time; Studying the runtime of the Plasma unit, optimize the parameter and change gearing unitfrom serial transmission to parallel transmission, Thus improve the efficiency of Plasma unit and save running cost.Key Word: plasma; cleaning; contact angle; electrode中國煤化工CNMHG