影响清洗效果的因素分析

摘要：首先，通过仪器分析，对产品表面的颗粒进行分析归类，确认颗粒主要为玻璃渣、灰尘、托盘残渣。然后，利用正交设计实验，对清洗工序影响清洗效果的因素进行实验分析，最终确定影响清洗效果的主要因素为超声波、洗剂类型、清洗时间。

关键词： 清洗；表面颗粒；超声波；洗剂类型；清洗时间；正交试验

中图分类号：TN949.199 文献标识码：B

Analysis of Factors that Effect Cleaning Result

LI Meng

(BOE Hydundai LCD Inc., Beijing 100015, China)

Abstract: First, by instrumental analysis, surface particles are determined to be three kinds as glass residual, dust and tray residual. Then, the orthogonal design experiments are designed to search the main factors that effect cleaning result in cleaning process, ultimately, ultrasound, lotion type and cleaning time.are considered to be the cirtical factors.

Keywords: cleaning; surface partical; ultrasound; lotion type; cleaning time; orthogonal

引言

LCD Module工厂的清洗为后制程清洗，影响清洗效果的因素很多，比如清洗前产品状态、清洗的超声波强度、超声时间等，因而，了解清洗对象以及清洗工序影响清洗效果的主要因素，对提升产品的清洗效果具有重要意义。

1 产品表面颗粒物的主要类型分析

从形态上来说，LCD Cell产品的污染物可以分为两类：（1）大片的有机污染物，一般是人体油脂等；（2）小颗粒污染物。其中，类型（1）较好去除，类型（2）不好去除，通常清洗后会有少许残留。

将类型（2）进行ESD、Roman测试，并将基板表面进行ESD测试作为对比（测试图谱来自于花王协助我司进行的异物分析），谱图的分析结果显示，Cell表面的颗粒物主要有以下三种。

1.1 异物类型a

仪器分析结果如图1、2、3所示。

从EDS分析结果来看，异物中含有的元素为Cl、Ca、Na、C；且从Roman测试来看，异物含有碳酸盐，推断异物为碳酸盐无机物，来源于灰尘。

1.2 异物类型b

仪器分析结果如图4、5、6所示。

从EDS分析结果来看，异物中含有的元素为Cl、Ca、C；且从Roman光谱来看，异物本身含有碳酸盐、Si-O键，推断异物为玻璃，来源于前工序产生的玻璃渣。

1.3 异物类型c

EDS分析结果如图7、8、9所示。

从EDS分析结果来看，异物中含有的元素与基板含有的元素基本相同；且从Roman光谱来看，异物与聚苯乙烯的图谱基本相同，故推断异物为聚苯乙烯，来源于托盘。

2 清洗工序影响清洗效果的相关因素分析

2.1 超声波

超声波作用于液体时可产生大量小气泡，小气泡在爆破时产生较大爆破力，由于这些冲击力，部分Cell上的污染物掉落下来。

2.2 洗剂

洗剂对于LCD Cell的清洗主要源于两方面：（1）根据相似相容原理，有机类清洗剂将油脂溶解掉；（2）渗透性，对于含有表面活性剂的清洗剂，利用其优良的渗透性，可将狭窄微小缝隙中的污垢予以去除。

2.3 清洗时间

对清洗效果具有重要影响，一般来讲，清洗时间越长，各因素与LCD Cell之间的作用越彻底，即清洗效果越好。

2.4 其它因素

包括清洗温度、洗剂槽数等，均对清洗效果有一定的影响。

3 正交试验设计

采取正交试验，以颗粒清除率为主要参数，漂洗效果、人体油脂去除效果为辅助参数，评价清洗工序影响清洗效果的相关因素，实验方案及结果如表1、2所示。

从漂洗效果来看，当洗剂B的清洗槽数为3槽时，会有少量残留，其它情况下均OK。从人体油脂上来看，8组实验无明显差异，均OK。对于这两个参数，无法将各影响因素间的差异量化，故仅作为辅助考虑因素，下面对颗粒清除率进行数据分析，回应表如表3所示。

结果：由此可见，在清洗工序，各因素对清洗效果影响的主次顺序为：超声波>洗剂类型>每槽清洗时间>漂洗问题>清洗温度>洗剂槽数，其中超声波、洗剂类型、每槽清洗时间为显著性影响因素，其它3个因素对清洗效果无显著性影响。根据本实验的实验结果，最佳工艺条件为：超声波3min+洗剂B+洗剂槽数2+每槽清洗时间5min+漂洗温度65℃+清洗温度40℃，且这种工艺条件下，漂洗效果良好，人体油脂去除效果良好。

4 结 论

通过上述实验，可以看出，人体油脂类有机物可以通过洗剂本身清除，但是表面颗粒物的去除还具有一定的难度，故应将表面颗粒物的去除作为重点。一方面，结合表面颗粒物的主要来源，控制对Cell表面的污染；另一方面，结合影响清洗效果的主要因素，优化清洗工序参数，以使Cell表面的清洁最大化，为后工序的开展创造良好的前提条件。

作者简介：李 萌（1984-），女，山东人，首都师范大学分析化学理学硕士，京东方（北京）现代显示技术有限公司&京东方（河北）移动显示技术有限公司技术工程师，现从事清洗工序工艺的维护与提升工作，E-mail：li@boe.com.cn。