第三章 實驗規劃與實驗裝置
3.3 實驗設計各因子水準的選擇
從前述透過因果關係矩陣圖可以得到五個和玻璃切割良率有強相 關的因子,分別為切割刀輪角度、切割刀輪齒數、切割刀輪齒深、切 割速度、切割壓力五個因子。接下來要開始選擇每一個實驗因子的水 準。
表 7 實驗因子水準設定表
表 7 各實驗因子水準設定說明如下
切割刀輪角度:依 MDi[20] 提供的切割經驗,適合 0.5mm 玻璃的刀 輪角度為 105 度~115 度,在這個角度內的刀輪,可以有比較適合中央 裂紋生成深度。所以這次實驗的水準設定 3 個分別為 105 度、110 度、
切割刀輪齒數:依 C 社[21]經驗,越多的齒數的刀輪越適合越薄的 刀輪,可以提高中央裂紋生成的比例,降低徑向和側向裂紋發生的可 能性,但是太多齒數的情況下,會造成垂直裂紋深度的降低,為了考 量刀輪加工的困難度,在此實驗中設定 3 個常用的齒數進行實驗,分 別為 110 齒、135 齒、155 齒。
切割刀輪齒深:依 C 社經驗,越深的齒深可以得到越高的中央裂紋 和垂直裂紋,但是越高的齒深同時也會調高側向裂紋發生的機率,如 圖 31 所示,如果降低齒深,則中央裂紋與垂直裂紋的深度會下降,但 是側向裂紋發生的可能性則大幅度的減低。依經驗過高的齒深在經驗 上刀輪的使用壽命會大幅的的下降,同時考量到刀輪加工的困難度,
在此實驗中設定刀輪齒深為 7um、8um、10um。
圖 31 側向或徑向裂紋發生時,電路上玻璃發生破損的照片 側向裂紋發生
切割速度: 依 C 社經驗,越低的切割速度可以提高中央裂紋的深 度,但是會增加側向裂紋的機率,越高的切割速度會降低中央裂紋的 深度,但是會降低側向裂紋的機率。在此實驗中設定切割速度為 300mm/s、500mm/s。
切割壓力:依前面 2.5.2 節提到的玻璃破壞理論,太低的切割壓力 只能在玻璃表面形成刻痕,無法有效生成中央裂紋讓玻璃進行裂片製 程,如圖 32 所示。過大的切割壓力則會造成玻璃表面直接破碎無法形 成中央裂紋導致玻璃無法裂片,如圖 33 所示,因此切割壓力的控制非 常的重要,過大或過小的切割壓力均無法生產。依目前 C 社的經驗,
切割壓力約為 9N~13N 之間是比較適合的生產區間,可以生成正常的中 央裂紋,如圖 34 所示,因此挑選 9N、11N、13N 作為實驗的水準。
圖 32 切割壓力過小時無法生成中央裂紋的照片
圖 33 切割壓力過大時玻璃表面破損無法生成中央裂紋的照片
圖 34 正常中央裂紋的照片
確認了實驗因子一共有五個實驗因子,其中一個因子為 2 水準其 餘實驗水準為每個實驗因子均挑選 3 個水準數量進行實驗,並將此五 個實驗因子作為獨立因子,無交互效應存在。開始進行直交表的選擇 進行實驗。挑選的直交表為
L
18(21X37),如表 8 所示,將實驗因子水準 配置後如表 9 所示:表 8
L
18(21X37)直交表表 9