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Rasgado y rotura en la fabricación de LCD
El rasgado (scribing) y la rotura son métodos ampliamente utilizados para cortar placas de vidrio y separar las pantallas LCD a partir de la placa madre. El método de rasgado y rotura no requiere agua ni calor para la separación, genera poco polvo y, por lo tanto, es adecuado para evitar la contaminación en la producción.
El proceso de rasgado es clave para un corte limpio del vidrio. Es importante que la línea de rasgado sea continua y esté libre de grietas laterales.
Varios parámetros influyen en la calidad del rasgado: el diámetro de la rueda de rasgado, el ángulo del filo, la carga sobre la rueda y la velocidad de rasgado. Naturalmente, el rasgado obtenido también depende del vidrio utilizado y de su dureza superficial.
Están disponibles tanto equipos manuales como totalmente automáticos.
Sistema de rasgado y rotura
El sistema de rasgado y rotura de nuestro socio Shindo ENG.LAB., Ltd. se utiliza para cortar de forma continua el panel LCD con la rueda de rasgado. Podemos suministrar sistemas específicos para el cliente adaptados a su producto.
Especificación
Espesor de vidrio: 0,3 mm (TBD)
Precisión de posicionamiento: 10 µm
Velocidad: 5 ~ 450 mm/sec
Sujeción: Vacío
Unidad de corte:
Control de cilindro
Tope: micrométrico
Lámpara instalada para verificar el punto cero
Unidad de rueda de rasgado (aplicación automática de rueda motriz)
Cilindro sube/baja y rotación 90°; rueda de carburo
Tamaño de rueda: según acuerdo
Presión de la rueda: ajuste en 2 niveles mediante regulador de presión preciso
Sistema Shindo de rasgado y rotura
Descripción del procedimiento
Los paneles LCD aún vacíos constan de dos placas de vidrio montadas una sobre otra. Tras el curado de los paneles en una prensa caliente, llegan a la máquina de rasgado y rotura para su individualización.
Pasos del proceso
La superficie superior del paquete de vidrio se raya primero.
La primera raya se realiza a lo largo de los bordes exteriores de las pantallas, cerca del sello principal, en una dirección. En el lado opuesto a la raya hay un sello ciego para mantener juntas las parejas de fragmentos de vidrio que se separarán más tarde. A continuación, el paquete de vidrio se gira 90° y se realizan las rayas restantes. El segundo paso consiste en girar el paquete de vidrio y golpearlo con una barra de ruptura. Esto rompe el vidrio rayado del lado frontal. A continuación se realiza el procedimiento de rayado para la placa de vidrio inferior (que ahora está arriba). El paquete se vuelve a girar. La barra de ruptura golpea el frente ya roto y se rompe la parte trasera rayada. El paquete de vidrio queda cortado.
En un sistema totalmente automático, todas las unidades del equipo están equipadas con cámaras de reconocimiento de imágenes para determinar con precisión las posiciones correctas para el rasgado y la rotura.
El último paso del proceso es el redondeo de bordes de las pantallas cortadas. Las pantallas se introducen en casetes y se envían a la máquina de llenado/embalaje.
Tecnología del rasgado
Las condiciones óptimas de rasgado dependen del material a rasgar, de su historia térmica, de su estructura y de la máquina de rasgado utilizada. La elección de los parámetros debe determinarse mediante pruebas cuidadosas con el vidrio empleado en producción.
Cuando la rueda de rasgado recorre la superficie del vidrio, el vidrio sufre daños de varias maneras. Estos daños, a su vez, influyen en el proceso de rotura posterior. En primer lugar, la rueda crea una especie de surco en la superficie del vidrio. Debajo se forman grietas mediales. Estas son muy importantes para el proceso de rotura. Tras la rotura pueden observarse las llamadas líneas de Wallner, que, en el caso de una rotura limpia del vidrio, deberían discurrir suavemente redondeadas a lo largo del borde de fractura.
Las grietas laterales y los desprendimientos deben evitarse estrictamente durante el rasgado. Las grietas laterales tienden a propagarse por sí solas. Por ello, el tiempo entre el rasgado y el proceso de rotura debe mantenerse lo más corto posible.
Para lograr una separación limpia de las placas de vidrio, el rasgado debe realizarse lo más cerca posible del sello principal. Un sello ciego debe colocarse siempre fuera de la línea de rotura para mantener juntos los paquetes de placas de vidrio separadas. El sello ciego no tiene que ser continuo y puede consistir en puntos individuales.
El ángulo del borde de corte de la rueda de rasgado influye fuertemente en la proporción de grietas mediales y laterales. El ángulo óptimo también depende del espesor del vidrio a cortar.
La fuerza de corte es crucial para un buen corte.
(Las máquinas de rasgado Joyo ajustan esto mediante un sistema de control neumático en el rango de 0,02 MPa ~ 0,2 MPa). Con la presión de contacto óptima se logra una profundidad de rasgado suficiente con mínimas astillas.
Se pueden alcanzar profundidades máximas de rasgado (incluidas las grietas mediales) de 100~150 µm. La profundidad de rasgado óptima es aproximadamente 10 ~ 20% del espesor del vidrio.
La velocidad de la rueda de rasgado también afecta la calidad del corte. Un rango normal para la velocidad de rasgado es 200 ~ 300 mm/sec. Cerca del borde del vidrio la velocidad de rasgado debe reducirse a alrededor de 10 ~ 20 mm/sec.
La profundidad de penetración de la rueda de rasgado en el vidrio es sólo de 10 µm y no varía mucho. Deben tomarse medidas para que la rueda de rasgado pueda seguir bien las ondulaciones de la superficie del vidrio. Si no es así, pueden aparecer líneas de rasgado discontinuas. Si las rayas llegan a ser demasiado profundas en algunos puntos, se producen astillas en el borde. Las máquinas Joyo pueden compensar variaciones en el rango de 0,05 mm ~ 0,2 mm sin problemas.
Para garantizar condiciones de producción estables, la reproducibilidad de las líneas de rasgado debe registrarse y comprobarse continuamente.
