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Ritzen und Brechen in der LCD-Fertigung
Ritzen und Brechen ist eine weit verbreitete Methode zum
Schneiden von Glasplatten und zum Vereinzeln von LCDs aus der Mutterzelle. Die Ritz-
und Brechmethode benötigt zur Trennung weder Wasser noch Hitze, erzeugt
kaum Staub und ist daher gut geeignet um Kontaminationen zu vermeiden.
Der Ritzprozess ist der Schlüssel zu einem sauberen Schnitt des Glases.
Es ist wichtig, dass die Ritzung durchgehend und ohne Seitenrisse erfolgt.
Mehrere Parameter beeinflussen die Qualität der Ritzung: der
Ritzraddurchmesser, der Ritzkantenwinkel, die Gewichtsbelastung des Ritzrades
sowie die Ritzgeschwindigkeit. Natürlich ist die erzeugte Ritze auch
vom verwendeten Glas und seiner Oberflächenhärte abhängig.
Manuelle und vollautomatische Anlagen stehen zur Verfügung.
Ritz-Brech-Anlage
Die Ritz- und Brech-Anlage unseres Partners Shindo ENG.LAB.,Ltd. wird verwendet, um das LCD-Panel mit dem Ritzrad kontinuierlich zu schneiden. Wir können Kundesspzifische Anlagen für ihre Produkt anbieten.
Hoch/Runter und 90 Grad rotierender Zylinder; Rad aus Karbid
Rad-Größe: nach Vereinbarung
Rad-Druck:2-Stufen Anpassung durch präzisen Druckregulator
Shindo Ritz- und Brechanlage
Verfahrensbeschreibung
Die noch leeren LCD Panele bestehen aus zwei aufeinander montierte
Glasplatten. Nach dem Aushärten der Panele in einer Heißpresse
kommen sie zur Vereinzelung in die Ritz- und Brechmaschine.
Prozessschritte
Die Oberseite des Glaspaketes wird zuerst geritzt.
Die erste Ritzung erfolgt entlang der Außenseiten der Displays in der Nähe der
Hauptdichtung in einer Richtung. Auf der anderen Seite der Ritzung befindet
sich eine Blinddichtung um die später abgetrennten Glasstückpaare
zusammenzuhalten. Anschließend wir das Glaspaket um 90° rotiert
und die verbleibenden Ritzungen werden durchgeführt. Der zweite Schritt
besteht in der Wendung des Glaspakets und einem Schlag mit einem Brechbalken.
Dabei bricht das geritzte Glas der Vorderseite. Es folgt die Ritzprozedur
für die untere Glasplatte (die gerade oben liegt). Dann wird das Paket
erneut gewendet. Der Brechbalken schlägt auf die bereits gebrochene
Vorderseite. Dabei bricht die geritzte Rückseite. Das Glaspaket ist
geschnitten.
Bei einem vollautomatischen System sind alle Einheiten
der Anlage mit Bilderkennungskameras ausgestatten, um die richtige Position für
Ritzen un Brechen genau zu ermitteln.
Der letzte Prozessschritt besteht in der Kantenverrundung der
geschnittenen Displays. Die Displays werden in Kassetten eingehordet und zur
Befüllmaschine weitergeleitet.
Technologie des Ritzens
Optimale Ritzbedingungen sind abhängig vom zu ritzenden
Material, dessen thermischer Geschichte, seinem Aufbau, der verwendeten Ritzmaschine,
etc. Die Wahl der Parameter muss durch sorgfältige Tests mit dem in
der Produktion zu verwendendem Glas erfolgen.
Beim Lauf des Ritzrades über die Glasoberfläche wird das Glas
in mehrerer Hinsicht geschädigt. Diese Schäden beeinflussen wiederum
den folgenden Brechvorgang. Zunächst wird durch das Rad eine Art Graben
in der Glasoberfläche erzeugt. Darunter finden sich mediale Risse.
Diese sind sehr wichtig für den Brechprozess. Nach dem Bruch lassen sich
sogenannte Wallner Linien finden, die bei einem sauberen Glasbruch
gleichmäßig gerundet über die Bruchkante verlaufen sollten.
Laterale Risse und Ausbrüche müssen beim
Ritzen unbedingt vermieden werden. Lateralrisse wachsen selbständig weiter.
Daher sollte die Zeit zwischen Ritzung und dem Brechprozess so kurz wie möglich
gehalten werden.
Um eine saubere Trennung der Glasplatten zu erhalten, sollte die Ritzung
so nahe wie möglich an der Hauptdichtung liegen. Eine Blinddichtung
muss immer außerhalb der Brechlinie angebracht sein um die abgetrennten
Glasplattenpakete zusammenzuhalten. Die Blinddichtung muss nicht durchgehend
sein und kann aus Einzelpunkten bestehen.
Der Schnittkantenwinkel des Ritzrades beeinflusst stark das Verhältnis
von medialen und lateralen Rissen. Der günstigste Winkel hängt auch
von der zu schneidenden Glasdicke ab:
Die Schnittkraft ist entscheidend für einen guten Schnitt.
(Joyo Ritzmaschinen justieren diese durch eine druckluftgesteuertes Regelsystem
im Bereich 0.02 MPa ~ 0.2 MPa). Bei optimalem Anpressdruck wird eine ausreichende
Ritztiefe bei minimalen Ausbrüchen erreicht.
Maximal können Ritztiefen (incl. der Medialrisse) von 100~150µm
erreicht werden. Die optimale Ritztiefe liegt bei ca. 10 ~ 20% der Glasdicke.
Die Laufgeschwindigkeit des Ritzrades beeinflusst ebenfalls die
Schnittqualität. Ein normaler Bereich für die Ritzgeschwindigkeit
ist 200 ~ 300mm/sec. In der Gegend des Glasrandes muss die Ritzgeschwindigkeit
auf ca. 10 ~ 20 mm/sec abgesenkt werden.
Die Eindringtiefe des Ritzrades in das Glas beträgt lediglich 10
µm und variiert nicht sehr stark. Es müssen Vorkehrungen getroffen
werden, damit das Ritzrad Wellenstrukturen der Glasoberfläche gut folgen
kann. Ist dies nicht der Fall, kann es zu nicht durchgängigen
Ritzlinien kommen. Wenn Ritzungen stellenweise zu tief werden, kommt es zu
Kantenausbrüchen. Joyo Maschinen können Schwankungen im Bereich
0.05mm ~ 0.2mm problemlos ausgleichen.
Um stabile Produktionsverhältnisse zu garantieren, sollte die
Reproduzierbarkeit der Ritzungen kontinuierlich aufgezeichnet und geprüft werden.
