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;通過測量水滴角大小來檢測壓合區(qū) Plasma清潔效果,制定了電極的更換周期;研究 Plasma清潔機構(gòu)運行時間,優(yōu)化機構(gòu)參數(shù)并調(diào)整傳動機構(gòu)運行方式,提升了Plasma機構(gòu)運行效率,降低了清潔成本。關(guān)鍵詞: Plasma;清潔;水滴角;電極中圖分類號:TN949.192文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A0引言TT-LCD模組段的生產(chǎn)過程中壓合區(qū)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)。固體顆粒可以通過毛刷清潔和無塵布清潔去除但是有機物質(zhì)需要通過 Plasma進(jìn)行清潔。因前端工藝需要生產(chǎn)過程中的有機物較多常見的主要有灌液晶過程中液晶的殘留、UⅤ膠等。如果不能有效去除這些有機物就會產(chǎn)生壓合異物、C壓合偏移等不良現(xiàn)象,從而產(chǎn)生線缺陷和無畫面等問題。1 Plasma清潔原理Plasma又稱電漿,是紫外線發(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(fù)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(gòu)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,此類型材料不容易用酸堿做活化,可以利用電漿內(nèi)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高速撞擊產(chǎn)生的動能達(dá)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?xì)浠锏那鍧?因此種化合物屬親油性,故水滴角度測試時角度會偏大(70°100);經(jīng)電漿處理后電漿中離子或活性自由基與碳?xì)浠镙p易反應(yīng)生圖1P1m前后水滴角比教示意圖成揮發(fā)性碳?xì)浠?如CO、CO2CH4、CH0,等所以電漿后水滴角度會偏小(10°~30°),如圖1所示。2 Plasma清潔工藝研究Plasma清潔過程中,由于電極在電場下工作,電極前端弧中國煤化工直接影響到壓合效果,同時電極成本較高,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作者簡介:唐中強(1977-),男,工程師主要研究方向為TT-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(gòu)運行時間,提高生產(chǎn)效率。2.1 Plasma電極使用時間Plasma采用電極放電清潔有機物隨著使用時間的延長,前端因弧根高溫造成腐蝕導(dǎo)致形狀及粗糙度改變,大致是朝向填滿凹洞的方向進(jìn)行,最后形成一個淺U形的表面。取一根電極,可以看到隨著使用時間的延長,電極表面粗糙度會劣化如圖2所示。901000150020002500使用時間/h圖2電極使用時間表面粗糙成像圖3水滴角量測結(jié)果取相應(yīng)時間清潔后的玻璃測量清潔區(qū)水滴角,判定電極的清潔效果如圖3所示。試驗結(jié)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(yán)重在清潔過程中會有碳化物的剝離,于是造成了固體顆粒的產(chǎn)生,從穩(wěn)定性及安全方面考慮,目前暫定此時間為使用上限。2.2提升 Plasma機構(gòu)運行效率清潔機構(gòu)包括裝卸單元、固體顆粒清潔單元、 Plasma清潔單表1清潔機構(gòu)各單元節(jié)拍時間元,各個單元工作時間測量如表1所示。可以看出, Plasma單裝卸清潔元清潔時間較其他長,需要簡化時間,提升效率。單元單元Plasma單元22.1 Plasma等待時間的研究時間/s9.59.712.9Plasma單元的時間為12.9s。分解 Plasma清潔動作:首先,載臂運載玻璃放置于工作平臺,CCD抓取清潔區(qū)域的對位標(biāo)平臺接凵CCD對位等待凵Pama記,等待3s,然后開始進(jìn)行清潔(圖4)。其中“等待3”為無效收玻璃坐標(biāo)標(biāo)記潔動作,可以作為改善方向。選取等待時間為實驗因子,經(jīng)過一定的等待時間測量清潔圖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間。進(jìn)行如下實驗:表2水滴角與等待時間影響方差分析分別取15片玻璃,然后以等待時間為因子,分別等待1s等待時間/s3s2s、3s,量測清潔后之水滴角,確認(rèn)其平均值與變異數(shù)。從表2水滴角平均值19.671359152可以看出,等待2s時,小滴角變異小,故選定等待時間為2s標(biāo)準(zhǔn)差3.251.512.242.2.2 Plasma機構(gòu)運載平臺動作簡化Plasma傳動軸動作順序如圖5,首先,載臂抓取玻璃后上升,Z軸動作;到清潔平面后載臂放置玻璃到平臺平臺z軸旋轉(zhuǎn)90°,6軸動作;平臺沿水平方向運動到清潔區(qū)停下,Y「c軸軸動作;然后平臺載玻璃向電極方向靠近,X軸動作;最后進(jìn)行清潔。這樣的傳動方式可以看做串行動作,各軸動作時間分別為3s、1.2s、1.1s、2.38,串行動作時間較長,可以考慮并行傳動,優(yōu)化時間。由于機構(gòu)僅能滿足三個自由度,故僅能三軸聯(lián)動,可以中國煤化工16機構(gòu)并聯(lián)圖先動作Z軸,之后再進(jìn)行三軸聯(lián)動。修改PC程序,將其軸動CNMHG、Y、e三軸同時動作,變更后如圖6所示。通過以上調(diào)整,運載平臺完成時間為Z軸和X軸的傳動時間,變?yōu)?.3,縮短了2.3s。第3期唐中強陳再良:Psma清潔工藝研究通過分解時間,優(yōu)化參數(shù)可以縮短1s;修改傳動軸傳動方式,縮短23s;共縮短33s。 Plasma單元工作時間從129s縮短到86s,改善幅度達(dá)33.3%。3結(jié)論本文研究了電極的使用壽命,通過測量水滴角大小對Pama清潔效果進(jìn)行檢驗,得到了電極的使用壽命為1440h。對 Plasma清潔過程中的時間進(jìn)行了優(yōu)化通過縮小等待時間和修改傳動方式,縮短了 Plasma清潔單元的時間,從原來的12.9s降低為8.6s。通過研究 Plasma清潔工藝,提供了解決參數(shù)設(shè)定的方法,提高了設(shè)備的利用率并節(jié)省了運行成本,對于生產(chǎn)中關(guān)鍵設(shè)備降低成本及提高效率具有實際借鑒意義。參考文獻(xiàn)[1]李新貝COG制程中的紫外光清潔工藝研究[J].現(xiàn)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