（机械工程专业论文）tftlcd模块制程中的检测制程优化.pdf

t f t - l c d 模块制程中的检测制程优化 摘要 摘要 在t f t - l c d 制造中，模块组装是劳动密集型，所以中国潜力巨大和发展迅速 的显示市场吸引了几乎所有的t f t - l c d 面板制造商将其l c d 模块的组装转移到 了中国。那么在众多竞争者中脱颖而出，即需要以最具竞争力的成本，将高品质 的产品及服务准时提供给客户。本论文即从成本、准时两个要点出发，对t f t - l c d 模块制程中的检测制程进行优化。 本论文首先在液晶显示器的结构基础上，将模块制程分成j i 实装制程和m a 组装制程，再根据显示器的大小及成本的考虑，将t v 产品线与m o n i t o r 、n o t e b o o k 产品线的模块制程分别设计为自动线和手动线。 其次，在模块制程中原检测站点设计基础上，从提升公司生产力和降低人力 成本出发，采用工业工程中“e c r s 四项原则来对模块制程中检测站点进行优化。 考虑m a 手动线和自动线设计的不同，在本论文设计中，针对m a 手动线，主要 有两大改善，一是将a s s e m b l yt e s t 检测站点与组装动作合并，提升此段制程生产 力2 8 ，二是将f i n a ld i s p l a y 与f i n a lv i s u a l 合并，提升f i 生产力1 0 9 ；接下 来针对m a 自动线，实现a s s e m b l y t e s t 自动过帐、自动跳画面、自动进出机台， 根据我公司现自动线7 条，通过计算节省人力共4 2 人。 最后，考虑到以最经济的成本创造更高的利润这一企业里核心概念，还针对 检测画面进行优化：删除重复、利用率低的画面；设计出检测功能强的画面，并通 过实例展现优化成果。从本论文可以看出，画面优化对m a 组装自动线意义比较 重大，因为自动线机台本身的限制，无法导入f i n a ld i s p l a y 与f i n a lv i s u a l 合并， 即通过对画面的优化来缩短检验时间，以减少人力。 关键词：t f t o l c d ，制程，检测站点，检测画面 作者：陈丽华 指导老师：刘文杰 a bs t r a c t i nt h et f t - l c dm a n u f a c t u r e ，m o d u l ea s s e m b l yi sl a b o r - i n t e n s i v e t h e r e f o r e ，t h e r a p i dd e v e l o p i n ga n de n o r m o u sp o t e n t i a ld i s p l a ys c r e e nm a r k e ta t t r a c t sa l m o s ta l lt h e t f t - l c dp a n e lm a n u f a c t u r e r st ot r a n s f e rt h e i ra s s e m b l a g eo fl c dp a n e it oc h i n a i f a s p i r i n gt op r o t r u d ea m o n gt h ec o m p e t i t o r s ，y o us h o u l dp r o v i d et h ep r o d u c t sa n d s e r v i c ew i t he x c e l l e n tq u a l i t yt ot h ec u s t o m e r so nt i m ew i t ht h em o s tc o m p e t i t i v ec o s t i t 1 1o p t i m i z et h et e s tp r o c e s si nt h em a k i n go ft f t - l c di nt e r m so fc o s ta n d p u n c t u a l i t yi nt h i st h e s i s f i r s t ，o nt h eb a s i co ft h es t r u c t u r eo fl i q u i dc r y s t a ld i s p l a y , w ed i v i d em o d u l e p r o c e s si n t oj ip r o c e s sa n dm ap r o c e s s a n da c c o r d i n gt ot h es i z ea n dc o s to fd i s p l a y s c r e e n 。w ed e s i g nt h em o d u l ep r o c e s so ft vp r o d u c tl i n ea n dm o n i t o r 、n o t e b o o k p r o d u c tl i n et ot h ea u t o m a t i cl i n ea n dm a n u a ll i n er e s p e c t i v e l y s e c o n d ，o nt h eb a s i co fo r i g i n a lt e s ts t a t i o nd e s i g n ，i no r d e rt op r o m o t ec o m p a n y p r o d u c t i v i t ya n dr e d u c et h el a b o rc o s t s ，w eu s ei n d u s t r i a le n g i n e e r i n g e c r s ”f o u r p r i n c i p l e st oo p t i m i z et h et e s ts t a t i o ni nm o d u l ep r o c e s s 。c o n s i d e r i n gt h ed i f f e r e n c e s b e t w e e nt h ed e s i g n so fm am a n u a ll i n ea n da u t o m a t i cl i n e ，+ i nt h i sp a p e r , a i m i n ga t l v i am a n u a ll i n e ，t h e r ea r et w om a i ni m p r o v e m e n t s ，o n ei st oc o m b i n ea s s e m b l yt e s t d e t e c t i o ns i t e sw i t ha s s e m b l a g eo p e r a t i o n s ，w h i c hc a ne n h a n c e2 8 p r o d u c t i v i t yo f t h i sp r o c e s s ：t h eo t h e ri st oc o m b i n ef i n a ld i s p l a yw i t hf i n a lv i s u a l ，w h i c hc a n e n h a n c e10 9 o ft h ef ip r o d u c t i v i t y ；t h e na i m i n ga tm aa u t o m a t i cl i n e ，t or e a l i z e a s s e m b l yt e s ta u t o m a t i z a t i o n t h e r e a r e7a u t o m a t i cl i n e sa n da c c o r d i n gt o c o m p u t a t i o n4 2p e r s o n sc a nb er e d u c e d l a s t ，c o n s i d e r i n gt h ec o r ec o n c e p to fu s i n gt h em o s te c o n o m i c a lc o s tt o c r e a t e h i g h e rp r o f i t si ne n t e r p r i s e ，w ea l s oo p t i m i z et e s tp a t t e r n ：d e l e t et h er e p e a t e da n dl o w u t i l i z e dp a t t e r n ；c r e a t e 也em o r ee f f i c i e n c yo n e ，t h r o u g ht h ea e t u r a lo p e r a t i o nt os h o w i t so p t i m a l i t y f r o mt h i sp a p e rw ec a nl e a r nt h a ti t si m p o r t a n tf o rm aa s s e m b l a g e a u t o m a t i cl i n e st oo p t i m i z ep a t t e r n b e c a u s eo ft h er e s t r i c t i o no fa u t o m a t i cl i n e m a c h i n ei t s e l f , w ec a n tm e r g ei n t ot h ec o m b i n a t i o no ff i n a ld i s p l a ya n df i n a lv i s u a l ， s oo p t i m i z i n gt h ep a t t e r nt os h o r t e nt h ei n s p e c t i o nt i m ea n dr e d u c em a n p o w e r k e yw o r d s ：t f t - l c d ，p r o c e s s ，t e s ts t a t i o n ，t e s tp a t t e r n i i w r i t t e nb y l i h u ac h e n s u p e r v i s e db yw e n j i el i u 苏州大学学位论文独创性声明及使用授权的声明 学位论文独创性声明 本人郑重声明：所提交的学位论文是本人在导师的指导下，独立进 行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不含 其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果，也不含为获得苏州大学 或其它教育机构的学位证书而使用过的材料。对本文的研究作出重要贡 献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人承担本声明的法律 责任。 研究生签名： 教盈盘军日 期：j 鲨避 学位论文使用授权声明 苏州大学、中国科学技术信息研究所、国家图书馆、清华大学论文 合作部、中国社科院文献信息情报中心有权保留本人所送交学位论文的 复印件和电子文档，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。本 人电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。除在保密期内的保密论文 外，允许论文被查阅和借阅，可以公布( 包括刊登) 论文的全部或部分 内容。论文的公布( 包括刊登) 授权苏州大学学位办办理。 研究生签名：j 挚啤日 导师签名：到；岔日导师签名：型l 三兰日 飘；砂嘭曩缟 期：渺淤l k t f t l c d 模块制程中的检测制程优化第一章绪论 1 1 课题背景 第一章绪论 与c r t 相比，t f t - l c d 具有对比度高、功耗低、响应速度快、字形清晰、 无闪烁、低辐射、寿命长和轻薄等优点，在台式显示器、笔记本电脑、大屏幕彩 电、监视器、可视电话、掌上电脑、手机等领域得到广泛应用，增长非常迅猛， 是一个发展前景十分看好的产业。 在t f t - l c d 制造中，模块组装是劳动密集型，而a r r a y 、滤光板和c e l l 工艺更加 类似于资本密集型，需要许多技术支持。所以中国潜力巨大和发展迅速的显示市场 吸引了几乎所有的t f t - l c d 面板制造商将其l c d 模块的组装转移到了中国，充分 利用中国大量的劳动力资源，其产出已超过的世界模块市场的5 0 。所以对 t f t - l c d 模块制程的研究是非常有意义的，本论文主要研究的是模块制程中的检 测站点部分，同样具有非常实用的意义。 1 2 课题研究的意义 兴起于上个世纪9 0 年代的液晶面板建设热潮，一直高烧不退，日本、韩国、 中国台湾和中国内地的众多企业纷纷加入液晶面板产业的竞争。面对日渐白炽化 的市场竞争，如何保持在这个行业不断的赢利，提升生产力、降低制造成本就是 一个突破口。于是在我公司的全年关键指标中，第一个就是生产力提升2 0 ，制 造成本降低2 0 。而且通过与同行业不同公司的生产力值( 备注：各公司生产工 时不完全相同) 对比来看，我公司的生产力与其它公司相比还有一定差距( 图1 1 所示) 。提升生产力对于我们来讲是刻不容缓的。 图1 1 生产力对比 t f t - l c d 模块制程中的检测制程优化第一章绪论 l c d 的模块组装制程主要包括组i c 、p c b 板的实装制程( 通常称为j i ) 和组背 光源、铁件、后段检测的组装制程( 通常称为m a ) ，以我公司现有一般流程的人力 分析( 如图1 2 ) 可以总结出：m a 人力占生产线总人力的8 7 ，而在m a 制程检测 站点的人力占主要部分。生产力= 有效产出人力工时( 人力即为产线所有作业员， 工时即每天以l o 小时计算) ，减少人力即可提升生产力，节约成本，所以对检测 站点进行优化，是非常有意义的。 l 墨二，兰二p 珊f f 一上 赫赢柑j l - _ - 1 - - _ - 囊口强- - ，- 一2 眠- - z 掣- - - - _ - - ：j 甥 i 紧一激一蚤一 ”絮瞧湖 ：扭b 儿。组啦测 ，g r o u p l n g _ 1 酝 奄黼矗躺酝目 2 5 1 己5 ? 1 5 1 2 5 警2 1 蟹鲐 - - - _ - - - _ i _ - 一- - _ 一- _ - _ - - - - - - - - - - - - _ - - _ - _ - - _ _ “燃襄 “湖 ”郴鬻 ，愁瓣西毗梭飘l 一外观梭瓤1 菠f t 瀛蓉鼢一 1 2 嚆 3 辑03 5 右雅分讹：嬲瀚 力古豫锻釜 绷嘲 图1 2 人力分析图 1 3 液晶显示器的发展史 = 4 人们早在1 8 8 8 年就发现了液晶这一呈液体状的物质，它是一种几乎完全透明 的物质，同时呈现固体与液体的某些特征。液晶从形状和外观看上去都是一种液 体，但它的水晶式分子结构又表现出固体的形态。像磁场中的金属一样，当受到 外界电场影响时，其分子会产生精确的有序排列；如对分子的排列加以适当的控 制，液晶分子将会允许光线穿透；光线穿透液晶的路径可由构成它的分子排列来 决定，这又是固体的一种特征。 六十年代起，人们发现给液晶充电会改变它的分子排列，继而造成光线的扭 曲或折射。经过反复检测，1 9 6 8 年，在美国发明了液晶显示器件，随后l c d 液 晶显示屏就正式面世了。然而从第一台l c d 显示屏的诞生以来，短短3 0 年，液 晶显示器技术得到了飞速的发展：七十年代初，日本开始生产t n l c d ，并推广 应用；八十年代初，t n l c d 产品在计算器上得到广泛应用；在1 9 8 4 年，欧美国 家提出t f t - l c d 和s t n l c d 显示技术之后，从八十年代末起，日本掌握了 s t n l c d 的大规模生产技术，使l c d 产业获得飞速发展。 大约1 9 7 1 年，液晶显示设备就在人类的生活中出现。这就是最初的t n l c d ( 扭曲阵列) 显示器。尽管当时还只是单色显示，但在某些领域已开始加以应用 2 t f t - l c d 模块制程中的检测制程优化第一章绪论 ( 例如医学仪器等) 。到八十年代初期，t n l c d 开始被应用到电脑产品上。1 9 8 4 年，欧美国家提出s t n l c d ( 超扭曲阵列) ，同时t f t - l c d ( 薄膜式电晶体) 技 术也被提出，但技术和制程仍不够成熟。到八十年代末期，由于日本厂商掌握着 s t n l c d 的主要生产技术，它们开始在生产线上进行大规模的生产，这算得上是 l c d 将要普及的信号。 1 9 9 3 年，在日本掌握t f t - l c d 的生产技术后，液晶显示器开始向两个方向 发展：一方向是朝着价格低、成本低的s t n l c d 显示器方向发展，随后又推出 了d s t n l c d ( 双层超扭曲阵列) ；而另一方向却朝高质量的薄膜式电晶体 t f t - l c d 发展。日本在1 9 9 7 年开发了一批以5 5 0 x 6 7 0 m m 为代表的大基板尺寸第 三代t f t - l c d 生产线，并使1 9 9 8 年大尺寸的l c d 显示屏的价格比1 9 9 7 年下降 了一半。1 9 9 6 年以后，韩国和中国台湾都投巨资建第三代的t f t - l c d 生产线， 准备在1 9 9 9 年以后与日本竞争。 中国内地从八十年代初就开始引进了t n l c d 生产线，是目前世界上最大的 t n l c d 生产国。据不完全统计，目前全国引进和建立l c d 生产线4 0 多条，有 l c d 配套厂3 0 余家，其中不乏t f t - l c d 生产线。 从1 9 7 1 年开始，液晶作为一种显示媒体使用以来，随着液晶显示技术的不断 完善和成熟，使其应用日趋广泛，到目前已涉及微型电视、数码照相机、数码摄 像机以及显示器等多个领域。在其经历了一段稳定、漫长的发展历程后，液晶产 品已摒弃了以前那种简陋的单色设备形象。目前，它已在平面显示领域中占据了 一个重要的地位，而且几乎是笔记本和掌上型电脑必备部分。1 9 8 5 年，自从世界 第一台笔记本电脑诞生以来，l c d 液晶显示屏就一直是笔记本电脑的标准显示 设备，所以一谈到l c d 必定会与笔记本电脑扯上关系。l c d 显示器在笔记本电 脑的发展历程中也发挥过不同的作用，但随着液晶显示技术的不断进步，基于 l c d 在笔记本电脑市场占据多年的领先地位之后，具备平滑显示屏幕的l c d 液 晶显示器又开始逐步地进入桌面系统市场。笔记本电脑为了达到轻、薄、小等功 能，率先采用l c d 液晶面板作为显示器。发展至今，更多的电子产品都纷纷采用 l c d 作为显示面板( 如移动电话、便携式电视、游戏机等) ，因而也令l c d 产业 得到了蓬勃的发展。 1 1 4 液晶显示器应用发展新趋势 随着液晶( l c d ) 产品价格的下降，l c d 显示器也呈现出多样化的发展趋势： 尺寸越来越大，宽屏逐渐成为消费热点，个性化产品层出不穷，多媒体应用需求 已经显现，黑插入技术取得进展等等，在技术创新步伐加快、市场不断扩大的液 晶时代，未来应用将呈现怎样的态势呢? 一、宽屏应用成为消费热点 t f t - l c d 模块制程中的检测制程优化第一章绪论 1 6 ：9 或1 6 ：1 0 的画面比例，正接近人眼睛视野的黄金比例，用这样的屏幕 看电脑、电视及电影，画面看起来感觉更加舒适。目前越来越多的厂家推出了许 多支持宽屏模式的游戏。毫无疑问，2 0 0 7 年“宽屏”产品成为显示领域的热销货。 新一代的平板电视是宽屏的，宽屏笔记本电脑销售在持续升温，掌上宽屏产品也 越来越普及。据i s u p p l i 调查公司2 0 0 7 年4 月最新报告指出：在影像应用需求升 高、价格竞争以及微软推出新操作系统v i s t a 的带动下，预期2 0 0 7 年宽屏液晶显 示器销量年增率将达2 9 2 ，2 0 0 9 年宽屏显示器将跃升为主流产品。 二、个性化应用大放光彩 l c d 显示具有纤薄唯美、环保节能等天然优势，决定了液晶显示器更加符合 现代办公、家居以及公共场所显示的应用需求，l c d 显示器在个性化应用领域中 大放光彩。 在个性设计方面，为了迎合消费者的审美情趣和文化品味，各个厂家开始比 拼设计功底，超轻超薄、超窄边框、折叠旋转、流线设计、变彩换色等，目前同 等配置情况下，外观颜色新颖，如金属质感的银色、娇媚的粉红色及荧光感的粉 蓝色等笔记本电脑更受欢迎。 在环保方面，从2 0 0 7 年3 月1 日起，我国电子信息产品污染控制管理办法 开始实施，根据管理办法手机、笔记本、台式机、家电、d c 、d v 、m p 3 、m p 4 、 打印机等在内的电子产品，凡在我国境内销售，均需要达到污染防治标准的要求， 并标注电子信息产品污染防治标志。所以在显示产品上银纳米、负离子等新技术 应用，赋予消费者健康、环保、节能、绿色行动等更多的设计新思想。 在应用方面，壁挂功能、超大屏显示等，极大的拓展了l c d 的应用空间，使 液晶显示器应用领域在不断延伸。 三、多媒体融合已见曙光 计算机应用向多媒体应用靠拢，平板显示器与若干视听设备相连的技术需求 增加，如高带宽数字内容保护h d c p 、高分辨多媒体接口h d m i 等数字传输技术， 已开始应用在l c d 显示器上。 四、拥有黑插入技术的产品已经问世 与c r t 相比，残影一直是l c d 显示器的“痛”。主要原因是液晶画面一直持 续到下一张才瞬间变换，由于人眼的“视觉暂留”效应，t 以致液晶反应再快，人眼 还是感觉到残影的问题。目前解决这一问题的方法有倍频技术和黑插技术。 倍频技术，就是将原本仅有6 0 h z 的画面更新率，提升到1 2 0 h z ( 以n t s c 来看) ，但是这可不是单纯的提升画面更新率而已，在提升画面更新率的同时，也 要利用画面处理器来内插画面，就是在2 格画面中间要产生1 幅新画面( 依照视 讯内容而有所不同) ，藉以填补动态的不足。此技术需要画面更新率在每秒1 2 0 张( 也就是8 m s ) 以上的面板才能达成，而目前主流面板基本上都能满足这样的 需求。此技术未来发展性仍相当高，随着面板更新率的改善，将来也有可能进行 4 t f t - l c d 模块制程中的检测制程优化第一章绪论 3 倍频、4 倍频的画面处理，以展现更平顺的画面。 黑插入技术，其与倍频的概念有若干类似之处，都是将画面更新率倍增，但 是在插入画面方面，黑插入技术是插入全黑的画面，借此消除人眼的“视觉暂留”。 拥有黑插入技术的产品已经问世，如b e n q 公司推出的f p 2 4 1 w z 。但是由于插入 黑画面时，可能会导致面板的漏光现象，影响到整体的对比值；此外黑画面插入 也会降低平均亮度表现。拥有此项技术的产品成本还较高。要兼顾亮度和动态影 像的品质，拥有较高性价比，黑插入技术还需不断研发。 2 t f t l c d 模块制程中的检测制程优化 丝三兰苎王婆曼里重量竺塑堕堡垫型堡堡生 _ 一一一一一一 第二章基于液晶显示器结构的模块制程设计 2 1t f t - l c d 结构分析 将t f t - l c d 是薄膜电晶体液晶显示器( t h i nf i l m t r a s i s t o rl i q u i dc r y s t a l d i s p l a y ) 的缩写。这种显示器面板主要由玻璃基板、背光板和偏光板组成。图2 1 是t f t - l c d 的结构简图。 g a t g a t 图2 1t f t - l c d 结构立体图 c e l l 面板结构细部结构如图2 2 所示。 图2 2t f t - l c d 结构侧视图 6 铁框 7 e 1 1 t f t - l c d 模块制程中的检测制程优化第二章基于液晶显示器结构的模块倒程设计 t f t - l c d 是由两片光刻有透明导电电极的基板，夹持一个液晶层，封接成一 个扁平盒，将两片光刻好透明导电图形的平板玻璃相对放置在一起，使其间距为 6 7 t t m 。四周用环氧胶密封，但在一侧封接边上留有一个开1 2 ，该开口称为液晶 注入口。液晶材料即是通过该注入口在真空条件下注入的。注入后，用树脂将开 1 2 封堵好，再在此液晶盒前后表面呈正交地贴上前后偏振片即完成了一个完整的 液晶器件。当然，作为扭曲向列型液晶显示器件，在液晶盒内表面还应制作上一 层定向层。该定向层经定向处理后，可使液晶分子在液晶盒内，在前后玻璃基板 表面都呈沿面平行排列，而在前后玻璃基板之间液晶分子又呈9 0 度扭曲排列。e 3 t f t - l c d 从主要结构来看，包括八个部分，逐一介绍如下： 1 t f t 玻璃 一层薄膜电晶体，是用来驱动液晶分子的开关器件。 2 。彩色滤光片( c f 玻璃) 红色，蓝色以及绿色，是所谓的三原色也就是说利用这三种颜色，便可以混 合出各种不同的颜色很多平面显示器就是利用这个原理来显示出色彩我们把 r g b 三种颜色，分成独立的三个点，各自拥有不同的灰阶变化，然后把邻近的三个 r g b 显示的点，当作一个显示的基本单位，也就是p i x e l 那这一个p i x e l ，就可以拥 有不同的色彩变化了然后对于一个需要分辨率为1 0 2 4 7 6 8 的显示画面，我们只 要让这个平面显示器的组成有1 0 2 4 7 6 8 个p i x e l ，便可以正确的显示这一个画面。 3 液晶层 t f t - l c d 使用的液晶为t n ( t w i s t n e m a t i c ) 型液晶。 4 间隙粒子( s p a c e r ) 液晶层中间撒布了由氧化硅或树脂制成的间隙粒子，用来调整和控制基板之 间的间隙。 5 偏光片 在高中时的物理课，当教到跟光有关的物理特性时，做了好多的物理实验，目 的是为了要证明光也是一种波动而光波的行进方向，是与电场及磁场互相垂直 的同时光波本身的电场与磁场分量，彼此也是互相垂直的也就是说行进方向与 电场及磁场分量，彼此是两两互相平行的。而偏光板的作用就像是栅栏一般，会阻 隔掉与栅栏垂直的分量，只准许与栅栏平行的分量通过所以如果我们拿起一片 偏光板对着光源看，会感觉像是戴了太阳眼镜一般，光线变得较暗。但是如果把两 片偏光板迭在一起，那就不一样了当您旋转两片的偏光板的相对角度，会发现随 着相对角度的不同，光线的亮度会越来越暗当两片偏光板的栅栏角度互相垂直 时，光线就完全无法通过了。而液晶显示器就是利用这个特性来完成的利用上下 两片栅栏互相垂直的偏光板之间，充满液晶，再利用电场控制液晶转动，来改变光 的行进方向，如此一来，不同的电场大小，就会形成不同灰阶亮度了。 6 背光源 7 t f t - l c d 模块制程中的检测制程优化 第二章基于液晶显示器结构的模块制程设计 在一般的c r t 屏幕，是利用高速的电子枪发射出电子，打击在银光幕上的荧 光粉，藉以产生亮光，来显示出画面。然而液晶显示器本身，仅能控制光线通过的 亮度，本身并无发光的功能因此，液晶显示器就必须加上一个背光板，来提供一个 高亮度，而且亮度分布均匀的光源。我们可以看到，组成背光板的主要零件有灯管 ( 冷阴极管) ，反射板，导光板，棱镜片，扩散板等等。灯管是主要的发光零件，藉由 导光板，将光线分布到各处。而反射板则将光线限制住都只往t f tl c d 的方向前 进最后藉由棱镜片及扩散板的帮忙，将光线均匀的分布到各个区域去，提供给 t f tl c d 一个明亮的光源而t f tl c d 则藉由电压控制液晶的转动，控制通过光 线的亮度，藉以形成不同的灰阶。 7 i c 及p c b 板 液晶显示外部驱动电路。 8 铁框 固定c e l l 与背光源的组装。 2 2 液晶显示器模块制程设计 t f t - l c d 的三段主要的制程分别为前段a r r a y 、中段c e l l 、后段模块组装 ( m o d u l e a s s e m b l y ) 。前段的a r r a y 制程与半导体制程相似，但不同的是将薄膜电 晶体制作于玻璃上，而非硅晶圆上，主要通过“镀膜一上光阻一曝光一显影一蚀刻 一去光阻”这个流程的五道循环完成t f t 玻璃的工序；中段的c e l l ，是以前段 a r r a y 的玻璃为基板，与彩色滤光片的玻璃基板结合，并在两片玻璃基板间灌入 液晶( l c ) ；后段模块组装制程是将c e l l 制程后的玻璃与其它如背光板、电路、外 框等多种零组件组装的生产作业。 a r r a y & c e l l 制程机台投资大，技术含量较高，所需人力成本少，所以目前这 些制程我公司主要是在台湾完成。现主要在大陆投资的是模块组装制程，通过对结 构的分解，c e l l 组装i c 及p c b 板是靠设备完成的，人工无法替代，所以在模块 制程中设组i c p c b 板的流程定义为实装制程，简称j i ；接着组装背光源，套铁 框，锁螺丝这些动作完全用人来作业是可以完成的，所以将此部分制程定义成组 装制程，简称m a 。针对m a 制程的设计，根据尺寸的大小，评估采用自动线( 主 要是设备，人员辅助) 或手动线( 主要是人员作业) 。考虑到机台成本及维护、折 旧成本，由于n o t e b o o k 和m o n i t o r 体积较小，重量较轻，所以就设置为手动线， 主要是人员作业；t v ，特别是2 6 寸以上，一片3 2 寸面板约7 k g 左右，人员作业 需要很大的体力，而且长期作业是不可行的，所以就设置为自动线。 模块l c m 制造流程如图2 3 所示。 8 t f t - l c d 模块制程中的检测制程优化 第二章基于液晶显示器结构的模块制程设计 图2 3l c m 制造流程 2 3 模块制程中j 1 制程流程设计 j i 制程可以分解成七个小制程，分别为c e l lk i t t i n g 、e d g ec l e a n 、o l bp r o c e s s 、 l e a dc h e c k 、d i s p e n s e r 、p c bt e s t ，下面会一一具体介绍。首先对四个重要的名词 做个解释： a c f a n i s o t r o p i cc o n d u c t i v ef i l m 异方向性导电膜； c o f c h i po nf i l m ； t a b t a p e a u t o m a t e db o n d i n g ； o l b o u t e rl e a db o n d i n g 。 j i 具体分段制程如下： 1 c e l lk i t t i n g ：入料检查；给p a n e l 一个身份号码；投产的开始。 2 e d g ec l e a n ： 目的：采用已被溶剂润湿的无尘布对c e l l 压合区域进行擦拭清洁。 3 o l bp r o c e s s ：c e l la c f 贴附c o f 假压c o f 本压，如图2 4 所示。 目的：将c e l l 与c o f 结合。 a c t 嫱髓弧c t l l 盘黝口 瑟罗穆 裂：糍0 j i 玛 一。誉， 豳豳豳豳 霉蘸黼 执b 对筏敷佰压1 a rt b 春压禽 图2 4o l bp r o c e s s 4 l e a dc h e c k ： 目的：对c e l l 与c o f 压合的状况进行检查。 如图2 5 所示。 9 t f t l c d 模块制程中的检测制程优化 第二章基于液晶显示器结构的模块制程设计 图2 5l e a dc h e c k 5 d i s p e n s e r ： d i s p e n s e r 目的：在于保护c e l l 线路，防止水气、异物进入等。 如图2 6 所示。 图2 6d i s p e n s e r 示意图 6 p c bb o n d i n g ： 目的：将p c b 板与压合有c o f 的半成品结合，使线路导通。如图2 7 所示。 主要材料： c e u a c f 一异方性导电胶 p c b 一印刷电路板 p c b 瓣贴附嘲本压舢i i o n d i n z 完鼬 图2 7p c bb o n d i n g 流程图 p c b ：p r i n t e dc i r c u i tb o a r d 7 p c bt e s t ： 目的：通过电测检查p a n e l 显示画面是否有异常，即检测p c b 实装后的品质。 如图2 8 所示。 1 0 t f t - l c d 模块制程中的检测制程优化 第二章基于液晶显示器结构的模块制程设计 图2 8p c bt e s t 测试机台 2 4 模块制程中m a 制程基于中小尺寸手动线设计 中小尺寸主要为n o t e b o o k 和m o n i t o r , 基于中小尺寸产品体积小，重量轻的特 点，m a 组装设计为手动线，主要分为三个小制程： 1 面板组装制程( 如图2 9 所示) 。一 装铁框贴硬式保护膜并锁螺丝 固定灯源线装i f 卡装背盖并锁螺丝 图2 9 面板组装制程 在面板组装过程中，n o t e b o o k 机种和m o n i t o r 机种在流程中有如下差异： ( 1 ) e d i d 烧录： 目前n o t e b o o k 需要烧录e d i d ，量产m o n i t o r 全部没有烧录e d i d 。 ( 2 ) c e l l 遮光胶带贴附： 多数n o t e b o o k 需要贴附遮光胶带，贴附不良会引起p a n e l 漏光。 ( 3 ) 针对d e l l 机种，n o t e b o o k 需要锁附支架及i n v e r t e r 。 ( 4 ) 硬式保护膜： n o t e b o o k 大多数机种组装站使用软式保护膜回贴，只在出货时贴附硬式 保护膜；m o n i t o r 组装站使用软式保护膜回帖失败( 有m u r a 现象) ，故组装站便更 溪一一甏撇塑霞一睡 t f t - l c i ) 模块制程中的检测制程优化 第二章基于液晶显示器结构的模块制程设计 换硬式保护膜，出货时再更换新的保护膜。 2 老化检测( a g i n g ) 伟x j 程 根据浴缸曲线原理( 如图2 1 0 所示) ： 图2 1 0 浴缸曲线 以上曲线说明了一般的电子产品的故障发生几率，从图中可以看出，一般在 使用前的几个小时故障的发生几率会比较大，a g i n g 老化检测的目的就是使图中t 时间点以前的使用时间发生在厂内，使客户拿到产品开始使用的时候产品就处在 一个故障发生几率比较低的阶段，保证出货品质。 不同的产品有不同的t 时间，同一产品的不同机种也有不同的t 时间。我们 要根据试验来确定这个t 时间，从而确定a g i n g 的时间。 a g i n g 检测流程如下( 如图2 1 1 所示) ： 匪薹、- j ，i ，薏鎏酒 豳醒j 1 一- 。 澄菱汹 起研聊，焉隗 图2 1 1 a g i n g 流程 1 2 数曝发茔率 t f t - l c d 模块制程中的检测制程优化第二章基于液晶显示器结构的模块制程设计 3 f i n a li n s p e c t i o n ( f i ) 制程 f i 制程由f i n a ld i s p l a y 、f i n a lv i s u a l 、o q c 、p a c k i n g 组成。f i n a ld i s p l a y 检查项目包括a 可维修缺陷：垂直线缺陷，垂直区块曲线，显示不良等、b l p a r t i c l e ，b ls c r a t c h ，b ld i r t y 等；b 可降级缺陷：m u r a 、亮点、暗点等；c 需 报废缺陷：经评估不需维修，同时达不到最低等级要求的p a n e l 。f i n a lv i s u a l 检 查项目为螺丝，背盖，灯源线，铁框，偏光板，卡钩，p e t 膜等。p a c k i n g 包括 换保护膜、贴s h i p p i n gl a b e l 、装静电袋、装箱、贴c a r t o nl a b e l 、堆栈六部分( 如 图2 1 2 所示) 。 换保护膜 装箱 装静电袋 贴c a r t o nl a b e l堆栈 图2 1 2p a c k i n g 流程 2 5 模块制程中m a 制程基于大尺寸自动线设计 大尺寸主要为t v 产品，m a 组装设计为自动线，按机台结构及产品组装过程 主要分为八部分。( o q c 同f i n a ld i s p l a y & f i n a lv i s u a l ，不同的地方只是由全检变 为抽检，所以不另作详解) 图2 1 3 所示为自动线的简要流程。 鼬嗡 嗡冒 固嗡圆嘞唾 豳嗡豳嘞函 图2 1 3m a 自动线流程 m a 自动线制程细部流程下面进行具体解释。 1 背光板( b l ) 投料 机台 2 p a n e l 组装流程分解 嚼 图2 1 4b l 投料机台 背光源 t f t l c d 模块制程中的检测制堡垡垡 箜三童茎王鲨曼里重壁堕竺塑堡鉴型堡堡盐 p , r 1 ( c e l i 与 b t 埋莲) 焉啐 一盘辎 嚣畿掘 略 瞄吟期呤豳 蕴寺盖 图2 1 5p a n e l 组装动作 3 组装检测( a s s e m b l yt e s t ) 目的：检查模块经过组装后，是否产生功能、组装等方面缺陷。 图2 1 6 检测机台 4 老化检测( a g i n g ) 目的：p a n e l 在老化作用下再次进行不良品筛选。 图2 1 7a g i n gr o o m 1 5 鍪 5 画面检测( f i n a ld i s p l a y ) 目的： ( 1 ) 于a g i n g 后、出货前进行画面检查，继续筛选出功能缺陷、组装缺陷。 ( 2 ) 除功能缺陷、组装缺陷外，针对画质上只缺陷进行筛选，如m u r a 、 亮点、暗点。 图2 18 画面检测 6 外观检测( f i n a lv i s u a l ) 目的：进行产品的外观检测，避免由于材料或者是产品在生产过程中发生的 外观上的缺陷后流到客户端，影响公司的品质和信誉。 7 包装( p a c k i n g ) 流程分解 图2 1 9 外观检测 t f t - l c d 模块制程中的检测制程优化笙三至茎三堕曼里重鲨笙塑塑堕垫型堡堡生 - - _ _ _ - - - _ _ - _ _ _ _ _ - _ _ - - _ _ _ _ - _ _ _ _ - _ _ 一。 贴s h l p p l n gl a b e l 装静电袋 匝6 c a r t oni _ a b e 8 入库( s t o c ki n ) 图2 2 0p a c k i n g 流程 装箱 升降机输送 箱检封箱称垂 黧吟麴呤豳 堆栈打印电干入库单 人库 图2 2 1s t o c ki n 流程 t f t - l c d 模块制程中的检测制程优化第三章模块制程中检测站点设计优化 3 1 前言 第三章模块制程中检测站点设计优化 检测站点设置主要有四个目的：一是用于缺陷的统计分析，找出常见的缺陷及 其产生的原因，分析设计、制作过程中的薄弱环节，以便优化结构设计和制作工 艺：二是用于工艺的监控、管理，发现问题的所在，及时调整工艺参数，抑制缺 陷的产生；三是淘汰不合格的产品，以免不合格的t f t - l c d 屏被装上启动电路， 造成不必要的损失，从而降低成本；四是用于缺陷修补。 本论文主要是在模块制程中原有检测站点设计基础上，采用i e “e c r s 四项 原则进行优化，达到提升工厂生产力的目的。 3 2 模块制程中原检测站点设计 模块制程中原检测站点设计共有四个站点，分别为p c bt e s t 、a s s e m b l y t e s t 、 f i n a ld i s p l a y 和f i n a lv i s u a l 。 第一个检测站点为p c bt e s t 。j i 制程主要是将i c 、p c b 板压到c e l l 上，在此 过程中，压力、温度、对位等等有任何参数偏差一点点，即可能造成批量的功能 性不良，所以需在此制程完成后设一个检测站点，即为p c b t e s t ，以便能够及时的 发现不良，解决不良。p c bt e s t 分画面检测和外观检测两部分。画面检测主要检 查功能性缺陷，包括c e l l 来料的不良、j i 制程过程中造成的不良；外观则是检测 玻璃破损、裂纹、p c b 的零件，看是否有缺件、撞件，同时也要目检p c b 错位、 p c b a c f 贴附不良、o l b a c f 贴附不良、注胶不良等。 画面检测检测画面如下： 检测方式 检测圆面主要检测项目判定标准 工具 h _ - - - - _ 1 检查文字有无振动及不稳 i 踊器i ：j 翮彩固相 墨一酾自定现象 ：= 置两毫艄 眦硝 2 外框线是否不完整、颜色 e 正嚣目g i 费= 乏蒜：日i 3 0 c m 正视不可有 ，脚御蝈甚ii 叠釉阿 改变 ：量凝i 蠢军始；j 醇：础瓣 3 ( w a k u ：左一红、右一蓝、 文字画面上、下一粉) t f t l c d 模块制程中的