LCD 玻璃切割花點崩產生因素及改善措施

 

隨著液晶技術的快速發展，LCD顯示器、LCD電視也受流行趨勢的影響而進入人們的生活中，大屏幕、大尺寸、超薄已成為當前人們所追捧、最受歡迎的液晶顯示器件。平時生活中較為常見的比如手機、液晶電視、電腦等，這對液晶切割工藝提出了較高的要求。隨著這些LCD電器的廣泛使用，它的價格也越來越低，一些液晶面板廠家為了提高生產量，降低成本，在生產LCD時會采用一大張玻璃上制作多個液晶盒，而每個液晶盒上還會有多個不同的液晶顯示器件的小單元，這就需要將裝好的液晶盒通過切割的方式分成所需尺寸的單個液晶盒才能進行灌注。在對玻璃進行切割過程中，切割刀輪是最直接、也是第一個碰到玻璃表面的工序。因此，造成不良玻璃花點崩最重要的因素就是切割刀輪和調機參數[1-3]。在各個電子制造企業狠抓生產成本控制與良率提高的大背景下，切割工序產生的軋機花點崩為EOL生產改善控制提高良率的主要改善點之一。據精電（河源）顯示技術公司數據顯示統計，上半年壞率平均1.46%，其中64%為花點崩，每年經濟損失在200萬以上。因此，對不良花點崩進行改善是十分必要的。

 

切割和裂片是完成LCD玻璃的切割工藝的主要工序。在液晶玻璃進行切割時，用堅硬的刀輪以一定的速度、一定的壓力切入LCD玻璃內，這樣玻璃的表面就會出現一條較深的切口。而刀輪所劃過的地方留下的痕跡也就稱為切割線，隨著切割線將刀輪壓入LCD玻璃內，玻璃會受到壓力的影響而產生垂直裂紋，這樣，大約有80%的玻璃裂斷，還有20%的則需要通過垂直裂紋縱向穿過整個玻璃，以達到玻璃分離斷裂的目的。

 

在LCD玻璃切割過程中，玻璃刀輪、壓力、壓入量、速度、方向在這個過程中具有非常重要的影響。在液晶顯示器進行切割時，以硬度大于玻璃材質的刀輪，在玻璃表面以一定的下壓量及速度施加壓力，這樣玻璃的表面便會因刀輪的所到之處而留下切割線，使玻璃表面達到產生線狀微裂紋的目的，在此過程中，刀輪所到之處會同時產生微小塑性變形區，接著再在這些已產生的裂紋施加壓力，使之沿著垂直于玻璃表面的方向擴展。

 

切割過程：負荷過程1、2：使用鋒利的刀輪，在LCD玻璃上產生第一次垂直裂縫。負荷進程3：產生第二次垂直裂縫。解荷進程4、5、6：刀輪前進后，在玻璃面上發生解壓現象。

 

垂直裂縫：垂直裂縫的深度越深越好，如使用標準型刀輪，其產生的深度一般為玻璃的刀輪，其深度一般為玻璃的90%。

 

水平裂縫：這是不可避免上客觀存在的，因此，應該減少產生水平裂縫。

 

壓力對垂直裂縫：壓力的強度越大，其產生的垂直裂縫越深。但太大的壓力會產生嚴重的水平嚴重的水平裂縫和玻璃碎屑。

 

通過LCD玻璃切割過程可以發現，切割刀輪和調機參數對玻璃產生不良花點崩具有重大關系。如果要減少不良花點崩的產生和擴展，就必須對切割刀輪進行優化，同時需要合理的設置好各項工藝參數，以確保能有效減少不良花點崩的產生。

 

根據上文切割原理的初步分析，并結合花點崩主要不良分布進行研究，從人（即一年以上的老員工）、機（2年新引進的新設備）、環境（即恒溫恒濕的環境）、物料（即普通刀輪在公司使用多年，未根據產品類型進行更改）、法（即機器切割參數會根據首抽檢情況進行適當調整）等方面進行分析發現，在LCD玻璃切割工藝中，如果切割刀輪壓力過大或臺面有異物，都會造成產生不良花點崩玻璃，不過，最為關鍵的是切割刀輪是最直接、也是第一個碰到玻璃表面的工序，因此，切割刀輪的質量和調機參數都是造成不良花點崩的重要影響因素。

 

此外，在LCD玻璃顯示器切割裂片中切割刀輪的材料硬度要大于玻璃硬度。為了減少LCD玻璃切割時產生的不良花點崩，應注意切割刀輪的選擇，切割壓力，切割的速度，壓入量，切割的方向及刀輪的角度等方面會對切痕、切割深度都會產生一定的影響。

 

（1）刀輪對比，切割效果。為了提高產品的良率及降低成本，實現企業盈利，是所有電子制造企業一直的追求。但在LCD玻璃切割過程中，由于普通刀輪的邊緣比較光滑，所以在光滑的玻璃上使用普通刀輪切割時，因其裂紋滲透率比較低，刀輪在玻璃上劃線時沒辦法取得較深的切割線，再者，加上玻璃表面比較光滑，普通刀輪在進行切割時比較容易打滑，從而造成切割刀線細而不連續，裂片后的玻璃斷面也會出現不平整的現象。而高滲透刀輪基本都是采用聚合金剛石為原料經過加工而成，其外邊緣全是凸出和凹進的齒輪，并已形成一定的角度，因此在進行LCD玻璃切割時容易取得較深的垂直裂。這樣不僅能增加裂片的效果，對于裂紋來說，也能達到90%左右，而普通裂片效果僅達到60%左右。

 

（2）改善措施及試驗。為了證明高滲透刀輪在進行LCD玻璃切割可以得到高精度高品質的切割，并有效減少不良花點崩玻璃，我們通過采用不同類型的刀輪進行多次試驗對比，這兩組試驗都是基于同樣切割條件下，使用高滲透刀輪之后，采用同批次不同機臺以及同機臺不同的MODEL進行切割，使用滲透帶輪均可以減少1%以上的花點崩玻璃不良，改善結果非常顯著。

 

通過上面的兩組不同刀輪類型試驗數據可以看出，對采用微滲透刀輪切割不僅保證裂片的效果，同時，也是盡量減少不良花點崩產生和擴展的一個切割工藝技術。其次，由于高滲透刀輪都是采用聚合金剛石為原料，其使用壽命均比普通刀輪要長，如果說堅持使用高滲透刀輪切割LCD玻璃，不僅解決了產生不良花點崩問題，還減少花點崩玻璃成本，從根本上為企業節省不少成本。

 

對于LCD玻璃切割工藝，在降低生產成本的情況下盡可能減少切割玻璃產生不良花點崩的發生。因此，我們通過使用微滲透刀輪切割時對玻璃的刀線滲透加深，并適當減小軋機壓力對裂片玻璃的下壓力，從而減少花點崩的產生。在一些電子企業生產中，液晶顯示器大型尺寸均已采用高滲透刀輪切割，此技術刀線流暢，刀線效果較好，使用高滲透刀輪切割對提高企業經濟效益有著十分重要的作用。能有效減少不良花點崩的產生，花點崩的改善不僅能節約成本，還能較大程度的提高生產良率。這也是我們一直探索和研究的方向。

來源：集成電路應用雜志