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半導體產業專用烤箱之溫度控管

使用泓格DALI轉換器(DGW-521),連接客戶的熱處理系統(Heating System)與DALI溫控器,使客戶的熱風多層爐烤箱,更具節能性以及高穩定性。在手機、平板、大尺寸面板、車用面板等各種不同生產需求下,克服面板溫度製程上的瓶頸,提供面板大廠更具彈性的生產條件。

Introduction

此客戶為台灣半導體產業烤箱設備廠,利用烤箱的光與熱相關技術,提供PCB電路板、FPD面板與觸控、半導體、電子組裝、印刷、塗裝、鞋業等各大產業之高精度生產設備。而此案例則為面板製程之熱風多層爐烤箱的溫度監控實例分享。

嚴苛的製程條件,烤箱溫度成為品質與良率的關鍵因素

在TFT-LCD大尺寸面板製程中,許多塗佈材料須經過烘烤製程,例如:光阻塗佈後預烤、顯影後光阻固烤、配向膜塗佈後預烤(Pre-bake)、配向膜固烤、框膠預烤。在這些程序中,需要進行熱處理,其溫度則越低越好,且針對不同的程序,其適合之溫度也有所差異。例如:清洗後乾燥和光阻塗佈後預烤溫度須為 90~120℃,配向膜塗佈後預烤和彩色濾光片光阻硬化與燒成溫度應在190~250℃間。

為達成上述條件,所採取方式有批量式和單片式電熱板輸送帶(Hot Plate Conveyor)等兩種,過去往往會因為製程的溫度過高,使得UV膠在固化過程中產生黃化現象降低面板透光度,而影響良率;除TFT LCD外,智慧型手機和平板電腦爆發性成長,加上LCD TV、NB、iPad等產品的熱銷,與LTPS、IGZO、OLED、裸視3D、Touch Panel等面板產品的多元化,因此更增添了製程上的複雜度,而烤箱溫度的穩定,則成為品質與良率的關鍵。

ICP DAS DALI閘道器,PLC與DALI燈控模組之間的橋樑

在此案例中,客戶所使用的熱風多層爐靠內部數百顆燈管來達成加熱機制。為了讓燈管可隨製程變化,做到隨時調節、轉變,且維持穩定可靠,客戶選擇了DALI燈控模組進行燈管的管理,並採用不受極性影響的電子式安定器,精密控制燈管輸出功率。然而,熱風多層爐所使用的PLC支援 Modbus RTU通訊協定,無法接收DALI燈控模組的DALI通訊協定,因此選擇泓格DGW-521 DALI閘道器來連接PLC與DALI燈控模組,進而達成溫度管理與燈管異常監控之需求,維持製程條件與良率品質之管控。其系統架構圖如下:

System Diagram

Benefits

  1. DGW-521即時與功率精確的調控,加上客戶自主開發的熱回收單元,讓機台電力耗能降低至少47%。

  2. DGW-521的穩定運作,支撐著PLC與燈管的溝通,可稱為穩定機台的重要橋梁。

結語

過去熱風多層爐烤箱市場為國外廠商所壟斷,此客戶製造的熱風多層爐烤箱,突破長期需要仰賴從國外進口主要設備的困境,且符合提高品質與降低成本的要求,大大提昇台灣光電產業的競爭力,因此該客戶目前是台灣唯一具有Array/CF/Cell加熱設備供應能力的廠商,也是台灣設備廠商TFT LCD唯一的供應商。

泓格長期關注新技術研發,產品項目完整,針對各種不同通訊協定的資訊轉換需求,皆有可對應之產品,因此能夠滿足客戶系統整合所需。從使用者的角度思考,透過大量累積的經驗,泓格科技將持續提供各領域業者完善的產品與服務。

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