Plasma清洁工艺研究

第28卷第3期苏州大学学报(工科版)Vol 28 No. 32008年6月JOURNAL OF SUZHOU UNIVERSITY ( ENGINEERING SCIENCE EDITION)Jun.2008文章编号:1673-047X(2008)03-0037-03Plasma清洁工艺研究唐中强,陈再良(苏州大学机电工程学院江苏苏州215021)摘要:介绍了 Plasma清洁的原理;通过测量水滴角大小来检测压合区 Plasma清洁效果,制定了电极的更换周期;研究 Plasma清洁机构运行时间,优化机构参数并调整传动机构运行方式,提升了Plasma机构运行效率,降低了清洁成本。关键词: Plasma;清洁;水滴角;电极中图分类号:TN949.192文献标识码:A0引言TT-LCD模组段的生产过程中压合区清洁的主要目的是去除玻璃基板表面残留的固体微粒及有机物质。固体颗粒可以通过毛刷清洁和无尘布清洁去除但是有机物质需要通过 Plasma进行清洁。因前端工艺需要生产过程中的有机物较多常见的主要有灌液晶过程中液晶的残留、UⅤ胶等。如果不能有效去除这些有机物就会产生压合异物、C压合偏移等不良现象,从而产生线缺陷和无画面等问题。1 Plasma清洁原理Plasma又称电浆,是紫外线发荧光的产物,继固体、液体、气体之后,电浆体是物质的第四态。电浆是团带正、负电荷之粒子所形成的气体还含有中性的气体原子分子及自由基2)。有机物主要是由C、O元素构成的化合物,Pama采用电极放电清洁有机物,主要针对一些活性不强、较情性的材料,此类型材料不容易用酸碱做活化,可以利用电浆内的离子或活性自由基对材料进行活化然后电离后物质蒸发;对于清洁后残留的较小的杂质,则利用中型的气体分子通过高速撞击产生的动能达到去除的目的。清洁后,利用水滴在表面浸润形成水滴角,是检测材料表面活性的最好方法。活化材料表面主要是对碳氢化物的清洁,因此种化合物属亲油性,故水滴角度测试时角度会偏大(70°100);经电浆处理后电浆中离子或活性自由基与碳氢化物轻易反应生图1P1m前后水滴角比教示意图成挥发性碳氢化合,如CO、CO2CH4、CH0,等所以电浆后水滴角度会偏小(10°~30°),如图1所示。2 Plasma清洁工艺研究Plasma清洁过程中,由于电极在电场下工作,电极前端弧中国煤化工直接影响到压合效果,同时电极成本较高,因此需要制定电极的更换周期;另外CNMH相对于前后站为瓶收稿日期:2008-01-15作者简介:唐中强(1977-),男,工程师主要研究方向为TT-LCD模组段生产技术苏州大学学报(工科版第28卷颈站需要优化机构运行时间,提高生产效率。2.1 Plasma电极使用时间Plasma采用电极放电清洁有机物随着使用时间的延长,前端因弧根高温造成腐蚀导致形状及粗糙度改变,大致是朝向填满凹洞的方向进行,最后形成一个浅U形的表面。取一根电极,可以看到随着使用时间的延长,电极表面粗糙度会劣化如图2所示。901000150020002500使用时间/h图2电极使用时间表面粗糙成像图3水滴角量测结果取相应时间清洁后的玻璃测量清洁区水滴角,判定电极的清洁效果如图3所示。试验结果表明,在电极使用2160h,清洁后测量水滴角仍小于10°,清洁效果符合条件,但是由于电极端碳化严重在清洁过程中会有碳化物的剥离,于是造成了固体颗粒的产生,从稳定性及安全方面考虑,目前暂定此时间为使用上限。2.2提升 Plasma机构运行效率清洁机构包括装卸单元、固体颗粒清洁单元、 Plasma清洁单表1清洁机构各单元节拍时间元,各个单元工作时间测量如表1所示。可以看出, Plasma单装卸清洁元清洁时间较其他长,需要简化时间,提升效率。单元单元Plasma单元22.1 Plasma等待时间的研究时间/s9.59.712.9Plasma单元的时间为12.9s。分解 Plasma清洁动作:首先,载臂运载玻璃放置于工作平台,CCD抓取清洁区域的对位标平台接凵CCD对位等待凵Pama记,等待3s,然后开始进行清洁(图4)。其中“等待3”为无效收玻璃坐标标记洁动作,可以作为改善方向。选取等待时间为实验因子,经过一定的等待时间测量清洁图4清洁分解图后的水滴角,判定水滴角之变异,从而决定最佳等待时间。进行如下实验:表2水滴角与等待时间影响方差分析分别取15片玻璃,然后以等待时间为因子,分别等待1s等待时间/s3s2s、3s,量测清洁后之水滴角,确认其平均值与变异数。从表2水滴角平均值19.671359152可以看出,等待2s时,小滴角变异小,故选定等待时间为2s标准差3.251.512.242.2.2 Plasma机构运載平台动作简化Plasma传动轴动作顺序如图5,首先,载臂抓取玻璃后上升,Z轴动作;到清洁平面后载臂放置玻璃到平台平台z轴旋转90°,6轴动作;平台沿水平方向运动到清洁区停下,Y「c轴轴动作;然后平台载玻璃向电极方向靠近,X轴动作;最后进行清洁。这样的传动方式可以看做串行动作,各轴动作时间分别为3s、1.2s、1.1s、2.38,串行动作时间较长,可以考虑并行传动,优化时间。由于机构仅能满足三个自由度,故仅能三轴联动,可以中国煤化工16机构并联图先动作Z轴,之后再进行三轴联动。修改PC程序,将其轴动CNMHG、Y、e三轴同时动作,变更后如图6所示。通过以上调整,运载平台完成时间为Z轴和X轴的传动时间,变为5.3,缩短了2.3s。第3期唐中强陈再良:Psma清洁工艺研究通过分解时间,优化参数可以缩短1s;修改传动轴传动方式,缩短23s;共缩短33s。 Plasma单元工作时间从129s缩短到86s,改善幅度达33.3%。3结论本文研究了电极的使用寿命,通过测量水滴角大小对Pama清洁效果进行检验,得到了电极的使用寿命为1440h。对 Plasma清洁过程中的时间进行了优化通过缩小等待时间和修改传动方式,缩短了 Plasma清洁单元的时间,从原来的12.9s降低为8.6s。通过研究 Plasma清洁工艺,提供了解决参数设定的方法,提高了设备的利用率并节省了运行成本,对于生产中关键设备降低成本及提高效率具有实际借鉴意义。参考文献[1]李新贝COG制程中的紫外光清洁工艺研究[J].现代显示,2006,7(10):15-17[2]熊楚才等离子清洗技术[J]清洗技术,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中国煤化工CNMHG