希波尔科技tft-lcd切割工艺1

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1、希波尔科技TFT-LCD切割工艺1第二章切割裂片工艺及原理2.1材料的断裂2.1.1断裂的形式和特征材料的断裂随材料的构造、应力、温度、应变速率、环境等条件的不同，其形式可分为脆性断裂、延性断裂和蠕变断裂。脆性断裂是指在断裂前没有显著的非弹性变形，破坏是突然的，而且在断裂前，没有形成局部断面的缩小。延性断裂是指在断裂前有明显的塑性变形，而且还经过局部断面缩小呈颈状而断裂。蠕变断裂是多晶体材料在升高温度时常遇到的一种断裂。因蠕变变形主要是由于晶界滑移引起的，而晶界滑移导致形成空隙。当空隙增大时，固体断面将减小，应力随之相对增大，直至发生

2、破坏，呈现出脆性断裂的样子。断裂表面常是十分不规则的。玻璃的断裂表面特性，是典型的脆性断裂。见图2-1。FKSKFF’R图2-1玻璃棒断裂示意图断裂的起源常常是在表面缺陷K开始，随着破裂传播速度逐渐增加，通过镜面区S，然后迅速扫过，形成辐射状槽形表面区F（也称贝壳状断面），其中分布有指向断裂起始点的辐射状条纹，称撕裂线。在这两个区线之间还有一个粗糙度逐渐增加的过渡区R。此外玻璃一般断裂到镜面区后，裂成两个贝壳状断面F和F'。镜面区的大小依赖划痕、裂缝、结构不均匀等表面条件而定。如果玻璃棒在断裂前已经有划痕，则断裂时，镜面区要增大。工业

3、上使用金刚石裁玻璃，就是应用此理俩扩大镜面区，避免产生贝壳状断面。2.1.2断裂机理葛利菲斯（Griffith）对于材料的断裂机理提出了微裂纹理论，他认为发生脆性变形的材料如玻璃纤维等，在拉出后自动形成一些微裂纹，而这些微裂纹的端部正是应力集中的地方，其邻近所贮藏的应变能逐步变成断裂表面能而使微裂纹进一步扩展，造成材料强度的降低，更进一步的会导致材料的断裂。因此，材料的断裂分为两个过程，一是微裂纹的产生；二是裂纹的扩展。对于玻璃的微裂纹的产生，有发现玻璃表面结合着极微小的脏粒子，而它和玻璃的弹性模量或热膨胀性能不同；或者粒子受到腐蚀，

4、裂纹常常就从这些粒子中触发出来。英格里斯（Inglis）研究了微裂纹端部应力集中问题，得出结果是：不论裂纹是圆、椭圆或其他形状，其端部的应力是有裂纹的长度（2c）和端部曲率半径（ρ）决定的，得出关系式如下：⎡c1⎤σ=σ1+2()2⎥(2-1）m⎢⎣ρ⎦希波尔科技TFT-LCD切割工艺2σm式中σ是裂纹尖端处的最大应力，σ是外施的应力。称为应力集中系数，它的mσ大小表明外力施于材料时，裂纹尖端应力增加的倍数，由c和ρ决定。若裂纹是一个圆气孔，即c=ρ，则该系数等于3，裂纹端应力增加了三倍。因此，当外力较小时，裂纹很快达到理论强度，就使

5、裂纹扩展，使c增长，相应系数又增大，如此恶性循环，导致材料断裂。葛利菲斯（Griffith）从能量平衡角度，对微裂纹扩展问题作了研究。他设一个无限大薄平板受张应力σ的作用，在其中形成一个椭圆状微裂纹，长度为2c，如图2-2。当生成微裂纹时，其周围材料内积蓄应变能的减少量（指单位板厚）应该是22πcσS=，而形成裂纹所需的表面能为T=4cγ，式中γ不是自由表面能，而是断E裂表面能。这样扩展裂纹所必须的能量是224cγ−πcσW=T−S=（2-2）E由此画出W和c的关系示意图2-2。σ能量W2cC*裂纹长度c图2-2能量和裂纹长度的关系示

6、意图2**dw4γ−2πcσ当c=c临界裂纹长度时（c由式==0求出）裂缝才能自动扩展而dcE断裂,这时的σ相当于断裂应力。它表明当微裂纹超过临界长度，它就会迅速扩展而2dsπcσ断裂。这是由于微裂纹扩展力F==，随c增加而变大。而断裂表面力dcEdT=2γ，是一个常数，所以c达到临界长度后，愈来愈大于4γ，使材料迅速断裂。dc换句话说，F达到临界值F后，材料就发生脆性断裂了。因此可得断裂强度公式c1⎛EF⎞2cσf=⎜⎟（2-3）*⎝πc⎠希波尔科技TFT-LCD切割工艺3用葛利菲斯（Griffith）的理论还可以说明玻璃板断裂时常

7、发生分支，裂成许多块。主要是由于微裂纹长度一旦超过临界尺寸后，微裂纹扩展力和释放出弹性应变能愈来愈大，导致微裂纹增殖产生分支，形成更多新表面，并使表面粗糙呈波纹贝壳状，高低不平，以便能吸收更多的弹性应变能。2.2切割裂片的工艺2.2.1切割/裂片的目的由整个cell制程的流程来看，切割/裂片制程在其中占有很重要的地位。切割裂片制程的目的就是将已经组装好cell空盒通过一定的方法将其分离成为我们所需要的尺寸，成为单个的cell，以进行后段的液晶灌注等制程。64pcs1.8’’单个cell图2-3切割裂片目的各代线的可切割的panel数量

8、也不相同，3.5代线可形成342片1.5”的panel。各世代线的TFT基板的经济切割尺寸如表2-1表2-1经济切割尺寸之比较2.2.2切割裂片制程流程对于TFT-LCD中的切割裂片制程而言，其制程流程为：切TFT裂TF