TFT-LCD 基板玻璃加工設備管理與維護

杜躍武

（鄭州旭飛光電科技有限公司，河南 鄭州450016）

0 引言

TFT-LCD 基板玻璃制造作為國家戰略性新興產業、骨干產業，承擔著國家平板顯示行業改革創新和轉型升級的重要任務，基板玻璃生產設備作為產業基礎，其使用壽命直接關系到企業的成本投入和效益水平。 總結設備的管理維護經驗對產業升級和經濟的持續發展至關重要。

1 TFT-LCD 基板玻璃加工設備技術現狀

目前，全球生產制造TFT-LCD 基板玻璃的單位主要有美國康寧公司、韓國三星公司、日本旭硝子株式會社、日本板硝子株式會社、日本電氣硝子株式會社及中國大陸的東旭光電等龍頭企業。 隨著TFT-LCD 基板玻璃向超輕薄、 高世代發展，目前中國國內量產的高世代基板玻璃尺寸已達到2 940 mm×3 370 mm[1]。 伴隨TFT-LCD 基板玻璃尺寸增大與厚度減薄， 基板玻璃加工設備一方面在一體化、 集成化、 高精度加工等方面要求越來越高，另一方面加工設備整體框架跨度大，基本上都在10 m 左右。 由于TFT-LCD 基板玻璃加工尺寸精度要求高， 運行在長距離精密導軌上的加工設備執行機構的精度要求也就更高， 而當下國內生產基板玻璃的加工設備部分為進口設備， 如圖1（a）所示，日本白井公司制造的研磨機工作臺行車導軌總長7 940 mm，兩根導軌間距640 mm，導軌直線性和平行度要求在0.02 mm，對于長距離導軌來說，精度要求非常高。

隨著下游顯示面板技術品質的升級，對基板玻璃加工設備精度要求也越來越高，尤其是面向高端顯示面板機種應用的TFT-LCD 基板玻璃研磨幅尺寸已降低到0.10～0.12 mm。在基板玻璃研磨幅尺寸減小、精度提高要求下，為保證研磨質量，研磨機精密滾珠絲杠長720 mm， 滾珠絲杠傳動精度要求在0.016 mm 以內，如圖1（b）所示。

2 TFT-LCD 基板玻璃加工設備管理與維護保養

2.1 加工設備管理

TFT-LCD 基板玻璃加工設備管理與常規的機械設備管理具有相似相通性， 但由于進口型TFTLCD 基板玻璃加工設備在后期維修保養過程中備件費用較高，因此在設備管理方面更要強化管理制度規程，細化維護保養規范標準[2]。

在TFT-LCD 基板玻璃加工設備安裝準備階段，要根據廠家提供的設備安裝清單不斷細化備件手冊，建立健全設備檔案，根據備件重要程度，針對進口設備有層次地制定備件國產化計劃。 在TFTLCD 基板玻璃加工設備安裝施工階段，要統籌考慮其它設備操作和維修保養的便利性，對于不便之處通過適時改造，實現設備合理布局。 在TFT-LCD 基板玻璃加工設備調試階段，根據設備特點和運行情況編制設備大修、中修、小修和日常檢修作業周期，制定出設備定期維護保養計劃表[3]。 在TFT-LCD 基板玻璃加工設備運行階段，實行定人、定崗、定設備的專屬責任制，編寫崗位說明書，明確崗位職責管理， 并根據TFT-LCD 基板玻璃各加工設備工作條件和設備參數追蹤溯源，尋找備件原始廠家，避免因多重代理造成備件價格虛高。

2.2 加工設備維護保養

對于TFT-LCD 基板玻璃加工設備維護保養，國內雖然有部分經驗方法積累，但在更龐大、更先進、精度要求更高的加工設備維護保養方面， 如何利用現有條件， 用更先進、 更科學的維護保養方案和方法，讓設備運行更穩定、設備開機率更高，并延長設備使用壽命、節約備件消耗等，仍是擺在國內TFTLCD 基板玻璃制造企業面前的技術難題[4]。

設備維護重點在于提前預防，國內以東旭光電為代表的公司， 在TFT-LCD 基板玻璃加工設備維護保養實踐中已積累了一定的經驗，其通過制定設備維修保養標準化操作流程（SOP），針對定崗人員定期培訓和專項學習，持續提高設備操作和維保人員的知識技能水平，確保設備維護人員掌握設備的使用和維修技術。表1 是東旭光電公司根據部件壽命確定備件更換周期，根據定期保養計劃表對設備進行檢修， 計劃檢修和實際檢修內容匯總整理出《加工設備檢修檔案》，并利用Excel 或其他軟件的提醒功能指導實際工作， 實現TFT-LCD 基板玻璃加工設備的規范管理和維保。

表1 加工設備檢修檔案

3 TFT-LCD 基板玻璃加工設備維護改進

在TFT-LCD 基板玻璃加工過程中，玻璃搬運傳送、旋轉換向、研磨拋光等動作均通過精密滾珠絲杠與精密導軌導柱作用于動作機構實現。 精密滾珠絲杠高速運動的理想條件是清潔干燥環境，降低運動部件機械磨損則需要油脂潤滑處理，玻璃邊角研磨卻需要水介質冷卻處理，而降低基板玻璃表面油污污漬則更要求減少潤滑油脂使用，由此必須在滿足加工設備穩定運行和加工工藝品質控制的相悖要求之中取得平衡，才能在保證產品品質以及工藝穩定的前提下延長設備使用壽命。

針對基板玻璃加工設備運行與加工工藝控制要求特點，在實踐中通過以下幾點改進可以收到良好效果。 首先，改造研磨輪罩噴水孔設計，將研磨水罩大面積傘狀噴水設計改造為在磨削位置點噴，從而減少不必要的噴水，滿足玻璃邊部研磨降溫需求的同時降低用水量。 其次，用高質量三防布在研磨機內部全方位安裝風琴護罩，防止高壓水噴濺到導軌絲杠上，也杜絕多余潤滑脂飛濺到基板玻璃表面而造成污染。第三，選用高粘度潤滑脂，使潤滑脂在導軌絲杠上形成油膜， 降低運動件生銹的可能性，延長備件使用壽命。 最后，針對精密滾珠絲杠，精密電動缸。 在其使用的密閉小環境中接入CDA，在內部形成一個相對高壓，阻止水霧進入，營造干燥清潔的運動環境，減少精密機構銹蝕磨損，確保機構的運行精度，如圖2 所示。

圖2 電動缸防潮示意

4 結語

TFT-LCD 基板玻璃行業的設備管理和維護對玻璃加工企業有著重要意義， 由于產品品質要求高，設備運行在穩定受控的條件下才能生產出合乎用戶需求的良品。通過完善的設備管理和細致的設備維護可使設備得到全過程、全方位的養護，可延長設備使用壽命，為企業降低備件消耗、減少設備維護資金、為企業降本增效奠定基礎。