小尺寸機種導入初期，首先遇到的問題便是塗佈穩定性及塗佈時間過 長等問題。使用的六標準差(6 sigma)DMAIC 的概念[4]，依照 Define、
Measure、Analyze 此三個流程，進行問題點的根因探討。
3-1 轉角塗佈穩定性
以下因素：載物台的平坦度異常、Z 軸馬達制御異常、gap laser 裝置異常、
圖 3.2 框膠 Z 軸位置及回饋制御量趨勢圖
Gap laser 回饋的制御量有一個 8.4um 的幅度，Z 軸依據回饋進行 8.4um 的 上升量，機台的制御功能正常，研判有其他因素造成制御幅度過大而不穩 定，依此將著重探討造成 Z 軸制御幅度過大的因素。
圖 3.3 框膠內氣泡造成塗佈斷線(斷膠)
(III)料: 主要是指材料異常的因素。框膠脫泡的目地在於將膠材內的氣 泡排除，並將間隔劑(spacer)依比例與原膠材均勻調合，在此階段中，膠材 內氣泡若無排除完全，將造成膠材流動不連續而塗佈斷線，如圖所 3.3 示，
氣泡造成的塗佈斷線，外觀並不會有塗佈不穩定的現象。
框膠與導電間隔劑在調合時，若有不均勻凝集現象或是膠材已有部分 反應(膠材預先轉化的部份慣稱為 gel)，如圖 3.4 所示，膠材在受氮氣擠壓流 出針頭時，會因為間隔劑凝集、框膠 gel 造成針頭堵塞而塗佈斷線。框膠因 氣泡、gel、間隔劑凝集造成的斷線，屬於隨機不固定位置發生，而觀察試 驗時，發生不穩定斷線的位置，有固定於塗佈轉角時發生，並且觀察發生
小尺寸試驗面板發生斷線位置，並無圖 3.3、圖 3.4 等不良現象，故排除膠
圖 3.5 框膠塗佈不穩(斷線)魚骨圖
在小尺寸導入測試階段中，在觀察 Z 軸馬達的制御趨勢時，確認塗佈 異常的發生位置，於此位置可發現 Z 軸制御幅度異常偏大的情形發生。因 此，我們 縮小定義的問題點，著重探討造成機台 Z 軸制御幅度過大的因素。
從機台載物台帶動的馬達動作觀點來看，塗佈之面板尺寸越小時，載 物台因塗佈的走行路徑變短，馬達驅動器需於短時間內，控制走行軸的馬 達加減速切替，才能達到製程所需求之塗佈路徑，於轉角處(XY 兩走行軸 加減速控制的交會處)則易發生塗佈不穩定的現象。TFT 基板與 CF 基板於 壓著硬化後，利用顯微鏡觀察缺陷不良發生位置的框膠外觀，其不穩定發 生之趨勢集中於塗佈轉彎過後，且集中於 Y 軸減速過彎後之 X 軸加速部 位，如圖 3.6 所示之位置。針對轉角塗佈不穩定之趨勢，變更塗佈路徑方向 進行觀察，不穩定部位亦是集中於塗佈過彎後之 X 軸加速段，如圖 3.7 所 示之位置。
圖 3.6 框膠塗佈不穩現象及相關位置示意圖（順時針方向塗佈）
利用 2.5 倍顯微鏡觀察順時針塗佈之框膠硬化後外觀，塗佈不穩定之現象 集中於紅色虛線圓圈處。
圖 3.7 框膠塗佈不穩現象及相關位置示意圖（逆時針方向塗佈）
利用 2.5 倍顯微鏡觀察逆順時針塗佈之框膠硬化後外觀，塗佈不穩定之現 象集中於紅色虛線圓圈處。
-X +X
-Y +Y
黑色箭頭，表示塗佈方向
3-1-1 利用震動計量測轉角塗佈之機台震動量
當塗佈進行中，以手倚靠於機台時，可顯著感受到機台的劇烈晃動。依 此，針對四個轉角，利用震動計進行量測觀察，將震動計感測頭吸附於針 筒座旁，如圖 3.8 所示，並於塗佈時記錄四個轉角的震動計數值。
圖 3.8 機台震動量計擺置位置及塗佈轉角相關量測點位
利用震動計量測 R1~R4 四個點位，設定不同塗佈速度，並將數值 紀錄於表 3.1 中。
(a)震動量計 SHOWA_Digi-vibro_model-1332A
(b)震動量計可切替之功能 圖 3.9 震動計圖示及功能說明
利用震動計 DISPmm(P-P)功能，利用中尺寸(8 吋)試車材量測位移震動 量值，填入表 3.1 震動計位移震動量值：
表 3.1(a)塗佈速度 80mm/s 時的震動量(單位:0.001mm)
表 3.1(b) 塗佈速度 100mm/s 時的震動量(單位:0.001mm)
依據震動計數值，XY 軸加減速段 R1、R3 較其它部位大，且 R3 震動 幅度最大。塗佈速度增加，其震動幅度亦越大。
3-1-2 XY 軸直線塗佈震動比較
目前由 3-1 項的測試數據可知，震動幅度最大值主要集中於載物台 XY 走行軸之加減速部位，為比較 XY 軸的震動幅度差異，設計兩種塗佈路徑，
如圖 3.10 所示，依據震動計量測數值，將其值記錄於表 3.2 中。
(a) 連續畫 4 條水平線，速度 100mm/sec，長度 300mm
(b) 連續畫 4 條垂直線，速度 100mm/sec，長度 300mm 圖 3.10 XY 軸直線塗佈路徑示意圖
表 3.2(a)X 方向水平塗佈，速度 100mm/s 時的震動量
表 3.2(b)Y 方向垂直塗佈，速度 100mm/s 時的震動量
由表 3.2 數值可知，畫單一方向直線時，X 軸震動幅度明顯較 Y 軸大，
推測為 X 軸整個機構在 Y 軸機構的下方，故 X 軸移動時需帶動 Y 軸及載物 台一起移動，施加於機台的反作用力較大，而 Y 軸移動時，只需帶動載物 台移動，產生的反作用力較小。因此，X 軸動作產生震動較大的現象，可 能是導致塗佈不穩集中於 X 軸加速段的原因。
3-1-3 改變馬達驅動參數，並利用震動計量測機台震動
目前由 3-1-1、3-1-2 項的測試數據可知，震動幅度最大值主要集中於 載物台 X 方向走行軸之加速部位，設計一塗佈路徑，如圖 3.11 所示，變更 馬達驅動器參數，將震動計數值記錄於表 3.3 中，觀察震動最大值之變化。
圖 3.11 測試之塗佈路徑示意圖
馬達驅動器參數 pr.10，依據操作說明書[3]，其值越大，載物台會更快 到達設定位置，位置跟隨的時間越短，塗佈於轉角後之 X 軸方向加速所需 時間減少。觀察表 3.3 可知，原始設定 600，最大震動值為 31，超過原始設 定值越大，其加減速時，所造成的震動越顯著，亦可對應表 3.1，塗佈速度 越快，機台的震動幅度會越大。
綜合以上三項試驗，塗佈不穩定處與機台震動幅度有密切關聯性，比 較中尺寸及小尺寸兩種基板在塗佈時的震動幅度，參考表 3.1(b)、表 4.1(a)，
推論小尺寸基板的塗佈路徑較短，所以它的震動幅度較為劇烈。後續將以 降低塗佈轉角處的震動幅度為改善目標，減緩其所造成的塗佈不穩現象。
表 3.3 X 軸馬達驅動參數變更，其最大震動值量測結果
3-2 塗佈時間縮短需求
τ：剪應力(shear stress)，移動一單位面積層所需要的力(N/m2)
(2)取四支膠筒，標記其為 SAMPLE1~4，固定塗佈斷面積之目標值，
此試驗之斷面積目標值為 5000um2 。 (3)23.7 度之塗佈速度維持在 80mm/s 。
(4)26 度之塗佈速度維持在 100mm/s 。 將以上測試之數值，紀錄於表 3.4 中。
表 3.4 不同環境溫度下，塗佈速度與塗佈壓力之數值
由表 3.4 之數值可知：
現行環境溫度提高約 2 度後，在速度 100mm/s 的需求條件下，欲達相同斷 面積值 5000 um2，其塗佈壓力可維持現狀，其升溫後與升溫前的塗佈壓力 接近。
3-3 框膠幅寬縮小需求
基於生產成本及玻璃基板利用率，若想從目前可切割的面板數再增加，
在顯示區大小不改變的情況下，僅能縮小 BM 大小，如圖 3.13，黑色部分 為 BM(black matrix)，棕色部分為框膠，黑色 BM 所包圍內的區域為液晶面 板的顯示區。將面板尺寸變小，才能在固定的玻璃基板大小，再增加面取 數(mesh)。此設計需求，將已侷限的框膠壓著後幅寬再縮小，促使框膠所需 之塗佈量減少，依據圖 3.15 斷面積與壓著後框膠幅寬之關係圖，其對應所 需之斷面積數值降低，所需使用之塗佈壓力亦須降低，然而，低塗佈壓力 於塗佈速度 100mm/s 時，更易有不穩定之情形發生。幅寬設計越小時，不 穩定現象更嚴重，甚至有塗佈斷線不良出現，如圖 3.14 所示。
圖 3.13 小尺寸面板切割後外形示意圖
圖 3.14 框膠壓著後幅寬縮小至 0.7mm 時，塗佈不穩現象
圖 3.15 塗佈斷面積與壓著硬化後之框膠幅寬關係圖。
註：框膠內之間隔劑粒徑亦會影響壓著後之框膠幅寬
針對低塗佈量需求，為避免低塗佈壓力造成塗佈不穩定，需提高塗佈壓 力，目前已知針頭孔徑縮小，可達到此需求。圖 3.16 為三種針頭孔徑 0.32 mm、0.33 mm、0.35 mm，於固定塗佈速度 100mm/s 的條件下，使用不同塗 佈壓力 0.4MPa、0.5 MPa、0.6 MPa，其量測所得之塗佈斷面積數值關係圖。
圖 3.16 三種針頭孔徑，塗佈速度 100mm/s，其塗佈壓力與斷面積關係圖
圖 3.17 為針頭孔徑 0.3 mm、0.32 mm、0.33 mm、0.35 mm，於固定塗佈 速度 80mm/s 條件下，使用不同塗佈壓力 0.4MPa、0.5 MPa、0.6 MPa，其所 對應之塗佈斷面積數值關係圖。
圖 3.18 為針頭孔徑 0.3 mm、0.32 mm、0.33 mm、0.35 mm，四種針頭
綜合以上試驗，框膠壓著後幅寬目標 0.7mm，框膠塗佈量需求範圍為 斷面積 3000~3500um2，針頭孔徑 0.35mm 於塗佈速度 100mm/s 時，所使用 的塗佈壓力需低於 0.4Mpa，易產生塗佈不穩定現象。在相同塗佈條件下，
縮小針頭孔徑，使用 0.33mm 及 0.32mm 針頭，其塗佈壓力約維持在 0.4Mpa 附近，在此壓力範圍以上塗佈時，於試驗中，對於塗佈不穩定有改善效果，
如圖 3.20 所示。對於未來小幅寬需求低塗佈量時，依此試驗結果，可使用 針頭孔徑 0.33mm 以下針頭對應。