讲述LCD超声波清洗过程控制技术要点

LCD超声波清洗过程控制技术要点LCD显示屏制造过程的清洗是精密清洗 为了达到良好的清洗效果 必须对超声波清洗的相关参数进行有效的控制与优化 达到事半功倍的目的 超声波清洗机在LCD制造过程中重点要控制好下列几个关键参数 频率 工件位置 清洗介质 功率密度 清洗液的流动速度 水温等 1 频率 超声波空化和频率有密切关系 频率低 空化容易产生 同时在低频情况下 液体受到的压缩和稀疏作用有更长的时间间隔 使气泡在 崩溃前能生长到较大的尺寸 增高空化强度 有利于清洗作用 但空化强度高的同时 易侵蚀清洗件表面 不适宜清洗表面光洁度高或有流动物体的部件 而且 空化噪声大 40KHz左右的频率 在相同声强下 产生的空化泡数量比频率为20KHz时多 穿透力较强 宜清洗表面形状复杂或有盲孔的工件 但 空化强度较低 空化噪声较小 适合清洗污物与被清洗件表面结合力较弱的场合 通过实践试验 LCD前制程的浸泡式超声波清洗一般采用28 40K HZ的频率 而成盒后的液晶玻璃由于玻璃盒中有垫隔层 不能采用过低的频率 一般采用40 68 100KHZ的频率进行组合来实现清洗 并根据不同 的拼版大小进行功率调整来避免由于垫隔层 粉状玻璃棒 如图8 的松动而影响到玻璃盒厚的一致性 2 工件位置 被清洗件的声学特性和在清洗槽中 的排列对清洗效果也有较大的影响 吸声大的清洗件 如橡胶 布料等清洗效果差 应该避免在超声波清洗槽中进行清洗 而对超声波反射强的清洗件 如金属 件 玻璃制品的清洗效果好 清洗件面积小的一面应朝声源摆放 并且排列要有一定的间距 清洗件在超声清洗槽内时 无论是清洗件还是清洗篮都不能触及槽 底 距离槽底一般要10 30mm 尤其是较重的清洗件 以免影响清洗槽底板的振动 也避免清洗件擦伤底板而加速空化腐蚀 清洗件总的横截面积不应 超过超声清洗槽横截面积的70 清洗件最好是悬挂在槽中 或用金属篮盛好悬挂 但须注意在保证强度足够的情况下 篮的支撑架 支撑条要尽可能少 以减少对超声波的吸收和屏蔽 同时 前面已经提过 超声波发生作用时 会在液体中产生驻波 在 2的整数倍位置处声压最大 因 此脏物最容易被洗掉 因此 对于枚页式玻璃基板清洗 由于玻璃的位置是固定的 要将玻璃位置控制在驻波位置来实现最好的清洗效果 以40KHZ浸泡式 超声波为例 驻波的位置为1500000 40000 2约19mm 即工件距离液面19mm处声压最大 清洗效果最理想 而对于插篮式超声波清 洗 为了避免由于驻波而导致清洗效果不均匀 必须采取相关办法来改善 一般是在清洗槽上配套安装上下抛动的机构带动工件上下移动从而保证工件上每个位 置都有驻波存在 并且抛动的幅度要大于 2 保证真正意义上使工件上每个位置都有驻波存在 来实现整体的均匀清洗 3 清洗介质 清洗剂的选择要从两个方面来考虑 一方面要从污物的性质来选择化学作用效果最好的清洗剂 另一方面要选择表面张力 蒸气压及粘度合适的清洗剂 因为 这些特性与超声空化强弱有关 液体的表面张力大则不容易产生空化 但是当声强超过空化阈值时 空化泡崩溃释放的能量也大 有利于清洗 高蒸气压的液体 会降低空化强度 而液体的粘度大也不容易产生空化 因此蒸气压高和粘度大的清洗剂都不利于超声波清洗 此外 清洗液的静压力都对清洗效果有影响 清洗 液的静压力大时 不容易产生空化 所以在密闭加压容器中进行超声波清洗或处理时效果最差 4 功率密度 功率密度 发射功率 W 发射面积 C M2 超声波的功率密度越高 空化效果越强 速度越快 清洗效果越好 但对于精密的表面光洁度甚高的工件 采用长时间的高功率密度清洗会对工件表面产 生空化 腐蚀 5 清洗液的流动速度 清洗液的流动速度对超声清洗效果也有很大影响 最好是在清洗过程中液体静止不流动 这时泡的生长和闭合运动 能够充分完成 如果清洗液的流速过快 则有些空化核会被流动的液体带走 有些空化核则在没有达到生长闭合运动整个过程时就离开声场 因而使总的空化强 度降低 在实际清洗过程中有时为避免污物重新粘附在清洗件上 清洗液需要不断流动更新 漂洗 此时应注意控制清洗液的流动速度不能过快 以免降低清 洗效果 6 水温 水清洗液最适宜的清洗温度为40 60 尤其在天冷时若清洗液温度低则空化效应差 清洗效果也差 当温度升高后空化易发 生 所以清洗效果较好 当温度继续升高以后