Glasritz- und -brechmaschinen von Joyo Engineering für die LCD Herstellung.
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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.

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.

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.

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.

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