TFT-LCD基板玻璃粘附缺陷成因及控制

在TFT-LCD基板玻璃生產(chǎn)制造領(lǐng)域，玻璃粘附缺陷目前尚無明顯的已量化的缺陷劃分界定方法，缺陷對策工作主要集中在半成品制造過程。對玻璃粘附缺陷對策工作過程的分析及方法、對策結(jié)果總結(jié)，可對玻璃粘附缺陷增加理解，減少缺陷對策時間，在基板玻璃生產(chǎn)制造過程工藝管理方面，制定相關(guān)工藝制度，對預(yù)防玻璃粘附缺陷、提高基板玻璃產(chǎn)品質(zhì)量具有積極意義。玻璃粘附，有文獻(xiàn)將其表述為ADG（AdheredGlass），在TFT-LCD基板玻璃行業(yè)，其表現(xiàn)形式為玻璃碎塊形狀不定的一種玻璃表面缺陷，微小玻璃碎塊（尺寸一般為0.001～0.5mm）貼附于基板玻璃表面，有一定附著力，不借助外力很難自行脫落。玻璃粘附缺陷按玻璃碎塊的來源一般分為熱粘附和冷粘附兩大類。玻璃粘附之熱粘附按TFT-LCD基板玻璃生產(chǎn)制造流程，玻璃粘附之熱粘附（以下簡稱“熱粘附”）一般集中在LE（退火爐末端）工序前后，該工序產(chǎn)生玻璃粘附特征是粘附物及基板玻璃溫度較高（60～240℃），玻璃粘附強(qiáng)度大，后續(xù)處理難度大（靠噴淋清洗及超聲波清洗很難洗掉），處理成功率低。（1）熱粘附之“橫切”因素在基板玻璃制造工序“橫切”環(huán)節(jié)，熱粘附的產(chǎn)生主要受以下因素影響：切割質(zhì)量影響，掰斷因素影響，生產(chǎn)設(shè)備因素影響，真空除塵因素，基板玻璃自身因素等。（2）熱粘附之環(huán)境因素環(huán)境因素是指基板玻璃制造過程中，熱處理區(qū)域與玻璃切割區(qū)域的空間氣壓。由于高溫原因，熱態(tài)爐腔內(nèi)很難做到完全潔凈，腔體內(nèi)會有很多玻璃粉塵積塵。當(dāng)熱處理區(qū)域（爐腔）氣壓大于玻璃切割區(qū)域氣壓時，氣流方向會將爐腔內(nèi)玻璃粉塵帶入玻璃切割區(qū)域，不可避免地造成基板玻璃的熱粘附。為此對該工序的環(huán)境壓力須做嚴(yán)格的要求。如前述玻璃溫度較高時，玻璃粉塵的粘附較難處理，為此，同時對切割環(huán)境的溫度進(jìn)行控制，環(huán)境要求見表1。表1環(huán)境要求明細(xì)（3）熱粘附之玻璃輸送因素輸送因素是指在基板玻璃切割后的輸送過程中，由于輸送設(shè)備的摩擦，導(dǎo)致設(shè)備帶電致使被輸送的基板玻璃帶電，從而吸附，并粘附沿輸送軌道較近距離的粉塵顆粒。（4）熱粘附之“縱切”因素在基板玻璃制造工序中，完成橫向基板玻璃與母材分離后還需對其進(jìn)行縱向劃線切割（簡稱“縱切”），去除由于制造工序中拉邊工藝形成的毛邊?；宀ＡЫ?jīng)過前期輸送，進(jìn)入縱切工序時溫度基本降至50～90℃，但仍然未達(dá)到室溫，屬于熱粘附的范疇。與“橫切”因素不同的是其掰斷動作由以切割線為軸的旋轉(zhuǎn)動作和被切割的耳料與母材分離的平移動作共同合成，兩個分動作的動作速度互不影響，但動作的起始時間必須是旋轉(zhuǎn)動作早于平移動作。微調(diào)兩個動作的起始時間間隔也對掰斷產(chǎn)生的玻璃粉塵有影響。玻璃粘附之冷粘附當(dāng)基板玻璃完成橫切、縱切后，僅達(dá)到半成品要求，還需對半成品玻璃進(jìn)行精加工，即對基板玻璃四邊精切、掰斷、研磨及清洗。以上過程對基板玻璃的操作仍有劃線切割、掰斷操作，連同對掰斷后的斷口進(jìn)行研磨處理，微小碎玻璃塊（玻璃粉塵）的產(chǎn)生仍不可避免。（1）冷粘附之切割裂片、研磨因素精加工的切割裂片與半成品加工不同之處在于，其半成品切割用砧板為專用輸送帶替代，并無真空除塵裝置，其余基本相同。研磨操作因研磨輪為耗材，除生成玻璃粉塵外，還生成研磨粉（研磨輪掉落）。由于研磨操作局部會產(chǎn)生高溫，為此研磨產(chǎn)生玻璃粉塵粘附處理亦有一定難度。（2）冷粘附之清洗因素為清除玻璃粉塵，基板玻璃精加工后的清洗操作經(jīng)過多道清洗項目：高壓噴淋、二流體、超聲波清洗、盤刷清理、滾刷清理、風(fēng)刀噴淋。當(dāng)清洗設(shè)備工藝運行參數(shù)出現(xiàn)異常時，會對玻璃粘附的去除尤其是冷粘附出現(xiàn)明顯影響。玻璃粘附缺陷之對策（1）潔凈環(huán)境的管控及衛(wèi)生清理對潔凈環(huán)境的控制，潔凈度、壓差、溫濕度、風(fēng)速管控可參考相關(guān)文獻(xiàn)。對潔凈環(huán)境的衛(wèi)生清理除參照相關(guān)文獻(xiàn)進(jìn)行外，需提及的是，對于異常生產(chǎn)事件尤其是異常碎片后須采取管控措施，對掉落的碎玻璃使用專用除塵器清理。（2）“橫切”切割掰斷環(huán)節(jié)的對策玻璃粘附常用措施設(shè)備方面，砧板條安裝務(wù)使表面平直，當(dāng)使用橡膠材質(zhì)砧板條時，為確保砧板條不滑落，設(shè)備設(shè)計的砧板條及安裝座配合公差為過盈配合，安裝砧板條時難免發(fā)生變形，為使其工作表面平直，可在安裝后靜置一段時間，使砧板條靠自身的彈性恢復(fù)自由狀態(tài)，靜置后安裝好的砧板條在投入使用前仍需檢查工作面平整情況，如果出現(xiàn)工作面的凹凸現(xiàn)象需做對應(yīng)處理。對于設(shè)備狀態(tài)的調(diào)整，結(jié)合設(shè)備特點，為便于粉塵顆粒吸收，可采用如圖1所示方法，改變刀輪與砧板相對位置，使割線距離真空腔入口距離A較小，可大幅提高玻璃粉塵的除塵效果設(shè)備運行參數(shù)方面，使V手臂下降略大于V流速，經(jīng)驗證明對裂片粉塵產(chǎn)生情況會優(yōu)于二者相等的情形。如圖2所示。圖1刀輪與砧板的位置關(guān)系圖2玻璃流速與設(shè)備跟隨關(guān)系圖在生產(chǎn)運行過程中，定時作業(yè)擦拭砧板工作面，為提高砧板使用壽命及減少擦拭頻次，在砧板工作表面粘貼光潔度較高的膠帶；對策基板玻璃品質(zhì)微小變化時可適當(dāng)調(diào)整基板與砧板間距及相對位置。（3）輸送及“縱切”環(huán)節(jié)對策玻璃粘附常用措施使用專用的除靜電設(shè)備，如離子風(fēng)棒，通過對輸送設(shè)備噴吹與其帶電極性相反的電荷去除被輸送基板玻璃表面靜電。對輸送設(shè)備采用可靠的接地措施?？v切環(huán)節(jié)使用柔性真空腔，增強(qiáng)真空吸附效果。對切割割線割痕進(jìn)行顯微鏡觀察測量，定期作業(yè)，作為道具更換的依據(jù)。（4）冷粘附類之玻璃粘附對策常用措施清洗工序常用的對策措施有：加大盤刷、滾刷清洗工作時的壓入量、調(diào)整噴淋水壓力、提高清洗劑濃度，調(diào)整超聲波頻率（一般在40~135Hz）等。（5）對玻璃粘附情況免檢結(jié)果進(jìn)行分類統(tǒng)計根據(jù)生產(chǎn)數(shù)據(jù)做出玻璃粘附位置坐標(biāo)圖，依靠數(shù)理統(tǒng)計的方法分析玻璃粘附分布規(guī)律，確定需改進(jìn)或查找問題工序。（6）確定玻璃粘附屬于冷粘附還是熱粘附可以用簡潔的檢測方法，改變常溫工序基板玻璃放入軌道的方向、面向（正反面交換），查看3.5所述玻璃粘附位置坐標(biāo)圖，觀察變化情況，可以快速甄別玻璃粘附的類型。另外玻璃粘附缺陷是否有明顯特征，可以通過缺陷面檢圖片（圖3）進(jìn)行進(jìn)一步的判斷。圖3玻璃缺陷面檢圖片通過圖3可以很簡潔地排除三角形鉑金析