合肥京東方光電科技有限公司 李林杰 劉園園 王 鵬 徐鋒剛 郭興奎
TFT-LCD設(shè)備內(nèi)Particle分析改善方法研究
合肥京東方光電科技有限公司 李林杰 劉園園 王 鵬 徐鋒剛 郭興奎
本文研究了一種快速尋找TFT-LCD制程設(shè)備內(nèi)particle源并改善的方法,研究表明利用5W1H及相關(guān)性的科學(xué)分析方法建立粒子的分布模型-Particle Map,可快速定位particle源,使得Particle尋找及改善的過程大大縮短,快速降低異物不良,提升產(chǎn)品品質(zhì)。
TFT-LCD;Particle Source;Particle Map;Particle Source消除
TFT-LCD(Thin Film Transistor Liquid Crystal Display,薄膜晶體管-液晶顯示器)作為一種平板顯示裝置,因其具有體積小、功耗低、無輻射以及制作成本相對(duì)較低等特點(diǎn),而越來越多地被應(yīng)用于高性能顯示領(lǐng)域當(dāng)中。同時(shí)市場(chǎng)對(duì)Particle的要求越來越高,PPI也越做越高,品牌客戶目前均要求0 DOT亮點(diǎn)出貨,而異物size大小也從0.4μm收嚴(yán)至0.1μm,工藝制程設(shè)備內(nèi)particle的管理日益凸顯,particle類不良隨著客戶規(guī)格的加嚴(yán)同步升高。在本文中,我們通過對(duì)particle類不良分析及生產(chǎn)設(shè)備內(nèi)Process環(huán)境的改善,收集了大量的數(shù)據(jù),建立了一種可以方便快捷準(zhǔn)確的改善方法。
(一)Particle Map的概念
Particle Map是設(shè)備內(nèi)Particle源分析的一種方法,通過5W1H及相關(guān)性方法研究確定動(dòng)作與Particle的對(duì)應(yīng)關(guān)系,最終確定真因子(產(chǎn)塵部件)。
我們希望在生產(chǎn)過程中能“看”到Particle粒子分布的大小和多少,這樣就可以有針對(duì)性的改善了。如圖1,Particle的分布一目了然。
圖1
(二)Particle counter
Particle counter是一種粒子計(jì)數(shù)器,是在particle改善過程中用到的重要工具。主要用于無塵室的Class等級(jí)測(cè)試,以及無塵室生產(chǎn)工藝質(zhì)量監(jiān)測(cè)。主要是潔凈廠房?jī)?nèi)微粒大小和數(shù)量的測(cè)試。通過粒子計(jì)數(shù)器可以將無形的粒子轉(zhuǎn)化為可見的數(shù)字(見圖2)。
圖2
Particle Map分析步驟:
Particle Map的分析步驟按照5W1H工作法劃分為5條,如下表一為具體的操作步驟。
Step Item操作Step 1確定分析參照位置(Where Particle高發(fā)?)因設(shè)備內(nèi)各位置Particle存在差異,需要確定分析基準(zhǔn)位置?;鶞?zhǔn):選取設(shè)備內(nèi)Particle均值最高的機(jī)臺(tái)Pass-line Step 2篩選異常動(dòng)作(When Particle高發(fā)?)利用量產(chǎn)動(dòng)作與Particle相關(guān)系數(shù)計(jì)算,篩選掉非異常動(dòng)作。利用部件-動(dòng)作 矩陣(C-E) ,排定各設(shè)備動(dòng)作排查順序Step 3篩選異常動(dòng)作所對(duì)應(yīng)的磨損部件(What Particle高發(fā)?)單動(dòng)測(cè)試將各個(gè)動(dòng)作(因子)區(qū)分開,單獨(dú)排查其動(dòng)作機(jī)構(gòu)部位Particle是否異常Step 4確定異常動(dòng)作及磨損部件之后,通過相關(guān)性計(jì)算,Particle均值比較,Particle Size占比 分析各異常因子與超標(biāo)相關(guān)性Step 5異常Event出現(xiàn)氣流&Particle分析異常磨損部件與超標(biāo)相關(guān)性分析 (Why Particle高發(fā)?)(人料法環(huán))因子排查,生產(chǎn)過程中Event出現(xiàn)(人員換料、Down機(jī)處理)異常氣流&Particle影響分析改善。
(一)改善背景
下面以一個(gè)運(yùn)用particle map方法來鎖定particle source并降低particle水平的實(shí)例來說明具體的操作。選定的異常部位為Cell工序的PI Coater設(shè)備。衡量設(shè)備內(nèi)Paritcle水平的異常按照潔凈室國際標(biāo)準(zhǔn)ISO14644-1來衡量,這里不再贅述(見圖3)。
圖3
(二)確定高發(fā)位置–Where Particle高發(fā)?
圖4
圖5
Particle高發(fā)位置確認(rèn),設(shè)備內(nèi)部選取流片高度布置多個(gè)測(cè)試點(diǎn),在設(shè)備穩(wěn)定量產(chǎn)時(shí),同步連續(xù)測(cè)試Particle值,選取Particle均值最高的點(diǎn)作為分析參照位置。
(三)確定高發(fā)動(dòng)作–When Particle高發(fā)?
高發(fā)位置確定后,下面確定什么時(shí)候高發(fā)的。將高發(fā)部位的動(dòng)作按照動(dòng)作時(shí)序圖,確認(rèn)哪個(gè)部位的particle高發(fā),并將各機(jī)構(gòu)動(dòng)作與Particle相關(guān)性系數(shù)匹配(如圖7)?Pin下降,PI液轉(zhuǎn)印,Table上升與Particle相關(guān)性較高。
圖6
圖7
圖8
Particle高發(fā)動(dòng)作確認(rèn),利用設(shè)備Time Chart(動(dòng)作時(shí)序圖),計(jì)算量產(chǎn)動(dòng)作與Particle值相關(guān)性系數(shù),篩選掉非異常動(dòng)作
(四)確定高發(fā)動(dòng)作–When Particle高發(fā)?(見圖8)
高發(fā)動(dòng)作確認(rèn)后,依據(jù)Particle源分析改善經(jīng)驗(yàn),列舉設(shè)備常見易產(chǎn)塵部件,通過制作設(shè)備動(dòng)作魚骨圖和動(dòng)作-部件C&E矩陣,排定設(shè)備動(dòng)作排查順序。
(五)確定高發(fā)動(dòng)作機(jī)構(gòu)–What Particle高發(fā)?
異常部位速度加大或者減少再次驗(yàn)證哪個(gè)部位Particle高發(fā):Pin升降速度 Vs. Pin傳動(dòng)部位Particle。
圖9
圖10
Pin升降傳動(dòng)機(jī)構(gòu)部位Particle與Pin升降的速度高度相關(guān)。
(六)驗(yàn)證高發(fā)動(dòng)作機(jī)構(gòu)相關(guān)性–Why Particle高發(fā)?
圖11
圖12
絲杠未定期清潔或者清潔周期太長均會(huì)影響particle的高發(fā)。在此例中,絲桿就是particle source,需按照PM sheet定期清潔、注油、保養(yǎng)。防止particle再次高發(fā)。
(七)措施導(dǎo)入&改善效果
圖13
驗(yàn)證Particle source摘除后,不良率下降相關(guān)性。從上圖可以看出,執(zhí)行定期清潔后,PI的相關(guān)不良改善明顯。
本文通過一個(gè)實(shí)際案例的應(yīng)用,詳細(xì)闡述了Particle source查找的步驟,通過“5W1H”的理論逐步測(cè)試推導(dǎo),通過各步驟數(shù)據(jù)分析驗(yàn)證,最終確定產(chǎn)塵源。然后通過統(tǒng)計(jì)學(xué)相關(guān)性的分析,科學(xué)定位particle source,再通過C&E矩陣篩選出Particle高發(fā)異常動(dòng)作,最后采用相應(yīng)的措施(不同的原因?qū)?yīng)不同的措施)使得particle維持在一個(gè)較低的水平(particle不可完全消除,只可維持在一個(gè)較低的水平),并制定相應(yīng)的作業(yè)指導(dǎo)書及文件,防止問題再發(fā)生??偨Y(jié)particle改善的經(jīng)驗(yàn),目前已形成從現(xiàn)狀分析→高發(fā)動(dòng)作確認(rèn)→單動(dòng)測(cè)試→驗(yàn)證相關(guān)性的方法,形成系統(tǒng)化分析流程,應(yīng)用范圍廣,隨著客戶基準(zhǔn)的加嚴(yán),異物不良的升高,這種快速尋找particle的方式將為企業(yè)降低大量的LOSS。
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Research on Particle analysis and improvement method in TFT-LCD equipment
LilinjieLiuyuanyuanWangpengXufenggangGuoxingkui
(Hefei BOE Display Technology Co,Ltd, Hefei230012,CHN)
This paperstudies a method for fast searching and improving particle source in TFT-LCD process equipment,The research shows that the distribution model of particles is established by using the scientif i c analysis methods of 5W1H and correlation -Particle Map,that means Particle source can be quickly located, the Particle search and improvement time can greatly shortened, Can quickly reduce particle defect and Enhance product quality.
TFT-LCD;Particle Source;Particle Map;Particle Source Reduce