第三章 實驗規劃與實驗裝置
3.5 實驗裝置與量測設備
在本實驗中所使用的設備是 C 公司 TFT-LCD 玻璃分斷裝置，為 MDi 設計製造的 MPX1800IIcc 玻璃分斷裝置。如圖 38 所示。
圖 38 切割機全貌
切割機運作的流程可以分為入料、切割、裂片、取片、排出五道 步驟，因為目前採用鋸齒狀刀輪因此省略裂片製程，只有四道步驟，
設備動作說明如下。入料:玻璃從母玻璃狀態(G6:1850mmx1500mm)投入 切割機，圖 39;切割:Y 方向切割，此時切割刀座組不動，玻璃移動，
圖 40，再經由 X 方向切割，切割刀座組移動，玻璃不動，切割程最終 需求的產品尺寸，圖 41;取片:機械手臂將已經切割好的玻璃產品一片 一片吸取起來搬到下游分流，如果前面切割出問題的話，玻璃會在這 個步驟發生玻璃破裂的危險，圖 42;排出:最終產品再由輸送帶送往下 游製程，如圖 43。
圖 39 入料:尚未切割的母基板於切割機
圖 40 玻璃切割: Y 方向切割中
圖 41 玻璃切割: X 方向切割中
刀座組不移動 玻璃前後移動
玻璃不移動
刀座組橫向移動
圖 42 取片機械手臂吸取已切割的產品搬送往下游
圖 43 透過輸送帶將產品搬送往下游製程
量測玻璃切資料使用的是宜準科技的光學顯微鏡，如圖 44 所示。
圖 44 光學顯微鏡 AIM3000
第四章
=(32.11+39.04+51.81+34.2+38.1+48.5+37.94+48.75+34.64)/9=40.57
表 10
L
18(21X37)直交表實驗結果與 S/N Ratio圖 45 玻璃切斷面裂片深度的因子效果反應圖
圖 45 各因子水準對信號雜音比的反應圖可以輔助我們來瞭解每一
=(32.11-37.97)2+(34.20-37.97)2+(34.64-37.97)2+(37.94-37.97)2+(
38.10-37.97)2+(39.04-37.97)2+(48.50-37.97)2+(48.75-37.97)2+(51 .81-37.97)2+(27.10-37.97)2+(29.44-37.97)2+(30.28-37.97)2+(31.8
9-37.97)2+(34.36-37.97)2+(37.84-37.97)2+(38.59-37.97)2 +(40.02-37.97)2+(48.81-37.97)2 = 998.2
每一個因子的貢獻度百分比的計算過程，以切割速度為例，切割 速度的貢獻度百分比 = 所以切割速度的離差平方和 / 切割速度因子 的離差平方和 = 19.78%
表 11 因子效果反應表的效應值與離差平方和資料
每一個因子的貢獻度百分比的計算過程，以切割速度為例，切割 速度的貢獻度百分比 = 所以切割速度的離差平方和 / 切割速度因子 的離差平方和 = 19.78%
從表 11 可以得到各因子所佔的重要性比例，依重要程度依序排列 為切割刀輪齒數、切割速度、切割刀輪角度、切割壓力、切割刀輪齒 深。而再由 4-1 可以選定每一個因子適合的水準，切割刀輪齒數為水 準三 155 齒，切割速度為水準一 300mm/s，切割刀輪角度為水準三 115 度，切割壓力為水準一 9N，切割刀輪齒數則為水準三 10um。
4.2 確認實驗
以 4.2 節計算出來的實驗因子及水準實際上套用到生產線進行量
產測試，改善前後的實驗因子如表 12 所示。
表 12 改善前後使用的玻璃切割因子參數
將改善前後的玻璃切割不良率以月為單位進行計算，將良率資料 繪製如圖 46 所示。
圖 46 改善前後玻璃切割不良率
改善前的 0.5mm 玻璃厚度的切割不良率約為 0.13%~0.15%，一般 0.7mm 玻璃厚度產品的切割不良率為約 0.03%以內，可以瞭解到 0.5mm 玻璃厚度的產品良率是遜於 0.7mm 的產品相當多。在 2012 年 6 月開始 以田口實驗法選定的結果，刀輪角度 115 度，刀輪齒數 155 齒，刀輪
齒深 10um，切割速度 300mm/s，切割壓力 9N~11N 進行量產，可以由圖 46 中觀察到不良率隨即在 2012 年 6 月由 0.147%降低為 0.037%，有相 當大幅度的改善，後續再經過 2 個月的量產，依照生產狀況作切割壓 力調整，調整範圍在 9N~11N 之間，可以觀察到不良率已經有效的控制 在 0.03%以內，這樣的不良率已經與之前主要量產的 0.7mm 玻璃厚度的 產品已經幾乎沒什麼差異。透過量產的結果可以確認前述各因子選用 的水準是有效且能大幅度改善不良率，驗證這個確認實驗的確和實驗 解析的結論是一致的且正確無誤。
第五章
後再以品質特性的訊號雜音比(S/N Ratio)進行每個因子的分析，確認 每一個因子的比重與特性，最後再透過 ANOVA 分析的方式作為最佳化 度設定為 300mm/s，最後切割壓力則作為依生產現狀作為可以隨時調整 的參數。依據選定的因子以及水準進行產品的量產，可以確認不良率有相 當大幅度的改善，確認這個論文的研究結果的確是達到預期的改善效
果。
後續研究的建議，因為本論文礙於工廠生產的時間壓力量產及良 率壓力，因此刀輪選擇的範圍僅常用的規格進行選用測試，透過本研 究的要因分析可以得知，刀輪齒數如果增加，可以有效的改善切裂不 良率，以及刀輪角度增大同時也能改善不良率的發生，因此後續可以 依此方向進行不同刀輪的實驗進行測試。
目前隨著電子裝置需求的增加，不同種類的玻璃也隨之增加，有 越來越薄的顯示器用玻璃，表面有強化的保護玻璃，以及同時具有薄 化及強化的特殊應用玻璃，每一種玻璃的特性均有所不同。本論文研 究的方法，可以改善玻璃切割不良率。使用田口實驗法以直交表進行 實驗，藉此將刀輪的規格選定，再將切割速度與切割壓力範圍挑選出 來進行量產時的調整，獲得不良率平均 0.145%降低到 0.03%，良率提 升 0.115%。
參考文獻
[6] B. R. Lawn and R. Wilshaw. "Review Indentation Fracture : Principles and Applications," Vol. 10, pp 1049-1081,1975, Journal of Material Science.
[7] American Supplier Institue(ASI), http://www.amsup.com [8] Mitsuboshi diamond Industrial Co., Ltd., United States Patent, US5,836,229.
[9] Mitsuboshi diamond Industrial Co., Ltd., United States Patent, US6,796,212 B2.
[10] J. Bousinesq,"Application des Potentiels a l'Etude de l'Equilibre et du Mouvement des Solides Elastiques".discussed
in S.P. Timoshenko and J.N. Goodier,"Theory of Elasticity,"McGraw-Hill,New York,pp. 398-402,1970.
[11] B. R. Lawn and R. Wilshaw. "Review Indentation Fracture : Principles and Applications," Journal of Material Science, Vol.
10, pp. 1049-1081,1975.
[12] D.B Marshall,B. R. Lawn and A. G. Evans, "Elastic/Plastic Indetation Damage in Ceramics: The Median/Radial Crack System,"
Journal of the American Ceramic Society, Vol.65,No.11,pp.561-566,1982.
[13]T. Ono and K. Tanaka, "Effect of Scribing Wheel Dimensions on the Cutting of LCD Glass Substrates," SID Symposium Digest of Technical Paper, Vol.31, pp. 156-163,2000.
[14] T. Ono and Y. Ishida, "Cuttability of AMLCD Glass
Substrates," Technical Information Paper, Corning,TIP304,2004.
[15]
Nippon Electric Glass
Co., Ltd.[16]ASAHI GLASS CO.,Ltd., United States Patent, US4,636,237 [17]ASAHI GLASS CO.,Ltd.
[18]陳惠平,“液晶顯示器切割製程最佳化研究,”逢甲大學工業工程 與系統管理學系,2007.
[19] 許又升,“LCD 玻璃基板之振動輔助劃線切割技術與原理,”國立 台灣大學工學院機械工程學系,2008.
[20] Mitsuboshi diamond Industrial Co., Ltd.
[21] Chimei-Innolux Display Company.