CELL制程简介.ppt

PANEL一部工程製程概要,TFTCF之結構,(a)在CF基板上製作基板ID(b)決定TFT基板是以FULLSIZE或1/3size投入(c)將TFT及CF基板洗淨(d)在TFT及CF基板上印刷PI液，使其形成配向膜(e)檢查自動配向膜及硬化配向膜(f)對TFT及CF基板上的配向膜進行配向,Panel一部前段簡介,1.製程流程示意圖(一)：TFT基板投入及一次切裂CF基板投入(TFTHALFSIZE由此投入)MultiLoader(PTM1)雷射Marking(TFTFULLSIZE由此投入)PI前基板洗淨PI前基板洗淨MultiLoader(PTM2)MultiLoader(PCM2)(自動檢查NG基板回收後由此投入)PI塗佈PI塗佈(預烤基板呈星型方式分布)PI膜自動檢查PI膜自動檢查(NG基板收於本燒成爐前的Buffer後回收),1.製程流程示意圖(二)：PI硬烤爐PI硬烤爐MultiLoader(PTM3)MultiLoader(PCM3)(硬烤後保留基板由此投入)配向裝置組配向裝置組(用呼氣像方式檢查品位)配向後基板洗淨配向後基板洗淨基板乾燥爐基板乾燥爐PANEL-B各工程PANEL-B各工程,PI轉寫,PI轉寫工程主要是由下列機構所組成PI前洗淨機主要目的:在TFT工程中，必須藉助許多的洗淨過程來避免製程中的不確定性。洗淨的主要目的，是針對下列四種危害製程良率的污染源予以隔絕：1.有機污染:像是人體的皮膚、油脂、化妝品、空氣中的油氣、物的污染源.等等。2.無機污染:人體的汗、顏料、塵埃、金屬屑等等。3.工程污染:搬運、裝置運轉、包裝紙材、其他製程殘留物.等等。4.表面變質。,3.TFTLINE及CFLINE共同裝置簡介：1.)PI前洗基板洗淨/乾燥裝置各設備簡介1.WET(1)部a.流程:準備區洗劑Brush純水淋洗2.WET(2)部:WET(1)至WET(2)有風刀清除WET(1)殘存水分a.流程:純水USCJMSb.純水US(UScleaner)係使用兩台超音波產生器超音波震盪清除不潔c.CJ(CavitationsJet):使用高壓水柱清除基板上之不潔d.MS(Mega-SonicCleaner):使用超音波產生器震盪清除不潔3.風刀部(Airknife):利用風切將水吹除.4.UV部:消除有機物.5.IR:加熱器將配向膜完全硬烤,以利後續配向工程6.CP部:以兩枚冷卻板通冷卻水冷卻.,MS洗淨原理1.振動加速度作用,能量轉換來洗淨工作物2.擴散作用,1.25下，音速C1500m/sec，以頻率f1MHz，/2=0.75mm，2.產生cavitation音波強度之最低限度W100W/cm2。3.超音波在1MHz產生之加速度為重力加速度之100000倍。,Rinsing(潤濕)orShower原理:,CavitationsJet洗淨原理,上下沖洗基板，水壓越大則洗淨能力越好。而氣泡則可以緩衝強大的水流，避免造成基板的損傷,PI轉寫機,轉寫機:基板進入後,經過對位,真空吸著,A輪與P輪(凸版)展色,便開始印刷,將PI液均勻的印在基板上為面板最複雜的製程。預烤爐將PI膜的溶劑烤乾。檢查機運用光源掃描,檢查印刷欠陷,如果發現則將基板回收運用剝膜機,剝膜後再投入。硬烤爐將PI膜完成最終乾燥,加強附著性。,印刷的方式:PI經由A輪轉印到P輪的凸版上，再經由APR版均勻的將PI液塗佈在基板上。(如下圖),PI轉寫方式,PI轉寫主要的作用是在玻璃基板上形成配向膜,經過配向工程產生液晶分子所需之預傾角。配向膜製作的方法:1.PI液印刷2.配向工程,當PI液噴至刮刀上，刮刀均勻塗佈在A輪上。將多餘的PI液刮除。,將PI液塗在A輪的cell上,在輪上懸掛一APR板，由P輪帶A輪的方式進行展色過程,對配向膜材料之要求PI液(聚醯亞胺),良好之印刷性與ITO玻璃良好之密著性膜強度化學穩定度高耐熱性均勻得液晶配向性,低雜質高透明性絕緣性.高電壓保持率低殘留電壓低溫成形,預傾角,高密著性1.為何要高密著性:配向膜於有段差之TFT基板塗佈後，須進行配向處理。在段差附近的配向強度突增，產生配向膜的剝離。2.為何PI易剝離:PI之質硬，極性基少，與基板間的凡得瓦力小，故接著性差。提升密著性的方法:PI柔軟化、在配向劑中加入偶合劑,PI轉寫工程作業,APR版的清潔也是重要的作業方式之一，因為APR版在使用完之後上面佈滿PI液，必須用NMP溶劑浸泡著，以除去上面之PI液，浸泡之後要用電子級酒精洗掉APR版上之NMP溶劑，再用純水沖洗然後再用空氣槍吹去APR版上之水份，如果沒清潔乾淨將會影響下一次的使用。A輪的清潔在切換時用NMP溶劑沾無塵紙擦拭A輪直到A輪上無PI液殘留，然後用無塵紙沾酒精擦拭A輪直到清潔為止後用無塵紙沾丙酮檢視是否擦乾淨(看A輪上丙酮的揮發是否一致)。,刮刀的清潔用無塵紙沾NMP擦拭直到刮刀上無殘留PI為止,再用無塵紙沾酒精擦拭,注意要點是擦拭時須小心不能傷到刀刃部。PI供給管路的清潔將NMP裝入鋼瓶中,沖洗管路中的PI液然後再將管路中的NMP噴乾淨,拆下濾心(此時須注意濾心內的細部零件)泡入NMP溶劑中。挑點目前轉寫工程最棘手的作業，原因是必須靠作業者經驗的累積才能作好的工作，以目前生產的經驗挑點往往影響不少生產時間，也會降低良率，提生作業者能力是很重要的。,PI轉寫工程的不良與成因,PI不沾:基板不潔造成APR版受污染,形成不沾橫不均:轉寫機機構振動造成或參數設定差異所造成黑點:基板原材不良,異物造成不沾，導致PI膜厚較薄白點:APR版挑點後形成孔隙較大，印刷時造成PI膜厚較厚所造成配向不良:膜上有異物orPI膜遭刮傷所產生特殊不均:刮刀在製程中磨損或PI液粒附著所產生之條紋印刷不均:轉寫時未連續印刷，轉寫機為避免APR版乾燥所以會進行防乾動作，造成APR版上PI乾燥程度不一所產生之印刷不均勻狀態。轉寫工程對塵粒非常敏感,人在無塵室中就是最大的發塵源,人在無塵室走動會將高架地板上的塵埃帶起,進而影響生產品質,所以在生產時嚴格禁止在設備附近走動,配向的目的:將已經完成塗佈預烤、硬烤的PI層，利用特定的配向布刮出一道道的淺痕，以利液晶分子統一排列方向。,配向作業,配向機:a.)配向原理,配向機前後各有一台USCleaner清除基板上的異物,動作上為配向滾輪僅作上下動作而基板平台則為旋轉兼前後移動,且TFT基板以兩台配向機進行TFT基板兩次配向動作,CF基板亦同b.)配向布捲布作業在專屬隔離之配向作業清潔室進行,配向的方法:利用將配向布捲上滾輪，然後調整所需要的配向強度、密度、角度之後，將基板送入進行配向。其中，因為TFT基板表面的段差(高低起伏)比較大，所以利用兩台配向機加強配向。,配向後洗,配向工程注意事項,靜電氣的影響:1.靜電對於基板的影響很大，尤其對於TFT基板上的元件殺傷力更不可忽視。由於配向工程是全線中靜電產生最大的步驟因此必需更為謹慎面對靜電的問題。在配向機的前後都有除靜電器。2.異物問題:由於配向布和基板的PI觸接可能造成很大的發塵度所以在配向前後都設有US乾式洗淨機，儘量將發塵度減到最低。,BUnit的基本概念a.)在CF基板上塗上框膠b.)在TFT基板上點上銀膠c.)在TFT基板上灑上間隔劑d.)管制流品品位，進行基板OX，XO，OO的品位配對組立e.)硬化框膠及對位檢查f.)決定面板的CELLGAP,1.BUnit製程流程示意圖(一)：AUnitTFT側(上流)AUnitCF側(上流)MultiLoader(PAM4)MultiLoader(PCM4)銀膠塗佈(Transfer打點)框膠塗佈(檢查dummy點徑，NG時會alarm)U/Scleaner框膠斷線檢查(NG基板收於預烤前B/F)間隔劑散佈/間隔劑噴灑檢查框膠預烤(NG基板收於PAM5後回收)MultiLoader(PAM5)MultiLoader(PCM5)(TFT/CF基板於此進行配對，同為O品方可配對),1.BUnit製程流程示意圖(二)：MultiLoader(PAM5)MultiLoader(PCM5)組立起之基板ID以ARRAY做成之ID為準組立工程組立起之基板ID以ARRAY做成之ID為準熱壓著工程(共30爐)AfterCure工程壓著後偏移檢查PANEL-C各工程,框膠相關工程,框膠塗佈使用dispenser方式塗佈,dispenser優點不外乎主要有避免與基板接觸(可避免網痕)，框膠使用時間可以延長，Pttern變更容易，大基板精度佳等。,目的:在於提供上下基板的結合應力，並使液晶注入後不致外洩。材料:框膠(在150左右硬化的熱固性環氧樹脂)以及框膠間隔劑(硬質的glassfiber)，框膠間隔劑分為球狀及桿狀的，桿狀的較為便宜,為目前使用的主流。因為STN對於cellgap的均勻度要求較高，球狀者為STN使用。,框膠製程及設備單元介紹：,塗佈,檢查,預烤,預烤：藉由溫度上升降低框膠黏度、使得框膠內有機溶劑揮發氣泡帶出。重點是預烤溫度必須在框膠產生化學變化的最低溫度以下。,/,塗佈製程重點：圖形完整性TactTime使用前框膠黏度、框膠與間隔劑混合之均勻性,檢查：框膠斷面積線寬膜厚,預烤：爐溫曲線、爐溫均勻性,銀膠塗佈工程介紹,銀膠製程之角色：,前工程：,U.S.CLEANER,配向後洗淨,後工程：間隔劑散佈,FLOWCHART,中位置,面板結構中之部位,比喻：房屋中之水,電配管。,為何要銀膠:塗佈在TFT基板,銀膠作用：導通上下基板。提供,CFVcom,導通兩端分別為：,CF=ITO,，,TFT=C,S,電極,等效電容效應：增加儲存電能功能。,圖示：,TFT,上,Source,與,C,S,之電位差,V,，,經由銀膠導通,CF,上之,ITO,，,使得,TFT,上,Source,與,CF,上,ITO,亦有相同,電位差,V,，,正好提供了驅動液晶分子的電壓差。,製程重點：塗佈位置精度、點徑大小、靜電氣避免。,主要不良：,點徑離異：點徑太大易形成,GAP,不良，太小則對,導通造成影響。,對策：擦拭針頭、增加捨打次數、更換銀膠。,位置離異：銀膠所點位置離開,PAD,位置。,對策：檢查,/,變更程式、檢查針頭是否彎曲。,銀膠滴落：點銀膠過程中滴落於面板內，造成污,染。,對策：檢討塗佈壓力、更換銀膠。,靜電氣破壞：過程中放電，打穿,TFT,上電極。,對策：調整入,/,出口,IONNIZER,位置及功效、檢討,STAGE,表面以及破,/,/,吸真空方式。,間隔劑散佈工程,間隔劑散佈工程之角色,FLOWCHART,面板結構中之部位：,TFT基板,銀膠塗布,U.S,.,間隔劑檢查,框膠塗布,圖形檢查,框膠預烤,CF基板,間隔劑檢查,間隔劑散佈,Nozzle與stage維持一定高度，利用Spacer與散佈槽同帶正電，同性互斥原理，進行散佈，同時可避免Spacer凝集產生。,製程重點：,散佈機,=,均勻性。,避免凝集=,穩定性。,檢查機,=,光源穩定。,主要不良,/,原因,/,對策：,凝集,=,依照凝集個數多寡、型態、頻率來分析,原因,=,SUS,管彎管處聚集後噴出、散佈槽內壁,聚集後落下、,Nuzzle,噴嘴週邊間隙聚集後落下,間隔劑本身受潮凝集。,散佈不均,=,形成,CELLGAP不均，點亮後畫面品位不佳,散佈槽內壁帶電性異常、間隔劑帶電性異常、面板上靜電氣分佈異常,對策,=,添加間隔劑、槽壁帶電性、更換間隔劑,組立機,機構圖,受取部,受取部,退避台,移載,基板定位,基板定位UV塗布1,基板定位UV塗布2,粗合,反轉移載A,粗合,減壓部,微合UV照射1,出口部1,減壓部,微合UV照射2,出口部2,TFT基板,CF基板,水平回轉,水平回轉,L-Line,R-Line,對位Mrak位置,作業基礎,組立機,對位方式,計算：tan=tan(2-1)tan1=(yU2-yU1)/(xU2-xU1)tan2=(yB2-yB1)/(xB2-xB1),Bm(XBm,YBm)計算：tan=(yBm-yo)/(xBm-xo)=tan-1(yBm-yo)/(xBm-xo)xBm=x0+cos(+)yBm=y0+sin(+),平行移動量：y=yUm-yBmx=xUm-xBm,下基板回轉角0.2（逆時針）下基板調整1.0mm（上移）上基板調整1.0mm（左移）,針頭的gap與值調整(A)針頭與基板接觸後為零點值(B)調整測微器針頭，調整到100m的gap,不良與成因,3較易發生凸起的部位(A)一般常發生的部位在真空溝槽的側邊(B)凸起物為異物所形成，是由基板所帶入(C)預防措施可由檢查opencell的頻度增加來做預防,突起物,上定盤,真空溝槽,較易發生凸起的部位,熱壓著主要是將TFT基板與CF基板組立成一片注意項目:1.上下定盤是否清