TFT-LCD生产线智能破片分析平台的建立与应用
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第40卷 第9期 2018-09
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TFT-LCD 生产线智能破片分析平台的建立与应用
TFT - LCD production line, the establishment
and application of intelligent fragment analysis platform 庞华山，高雪松，马荣记，刘建辉，盛大德
PANG Hua-shan, GAO Xue-song, MA Rong-ji, LIU Jian-Hui, SHENG Da-de
（北京京东方显示技术有限公司，北京 100176）
摘 要：针对TFT-LCD生产线彩色滤光片制作过程中频发的玻璃基板破片问题，构建基于OIC/YMS
系统的破片分析数据库软件平台，通过基板在生产线传送过程中与各类设备机构接触点数据库、历史破片破裂点Mapping数据库、基板生产线履历数据库相结合，形成OIC（Operator interface client）录入、YMS（Yield management system）查询的客户端查询平台，实现由软件查询匹配分析替代人工分析，随着数据的积累，可实现快速锁定碎片发生设备、提升分析结果的准确性，并输出针对破片的有效预防项目和维护周期，从而实现破片率的降低。
关键词：破片分析；接触点；智能匹配；TFT-LCD 中图分类号：TN873.93 文献标识码：B 文章编号：1009-0134(2018)09-0045-02
收稿日期：2018-03-28
作者简介：庞华山（1984 -），男，河南周口人，硕士研究生，主要从事液晶面板设计和制造技术研究工作。
0 引言
TFT-LCD 生产线破片后对产能和良率的影响较大，破片分析是工厂的重要工作。
当前主要依靠人工查询破片基板履历和设备接触点Map 进行匹配调查，效率低，准确性差。
因此，建立基于OIC/YMS 系统的破片分析平台，利用计算机运算来替代人工分析，实现结果智能输出锁定异常机构，提升破片分析效率、良率和产能具有重要意义。
1 现状及需求分析
1.1 当前破片类别与分析方法
按原因划分，一是原材不良品的报废，多为来料异常；二是人为因素，主要是操作不规范导致直接破损或间接破损；三是工艺设备结构异常导致，通常是基板传输过程中与设备机构接触部位干涉或受力过大导致，破片占比最高，是本文要解决的问题。
针对机构异常的分析，第一是靠经验判断，通常对发生现场比较简单明了的破片有用；第二是通过分析破片主要受力点，匹配生产线设备来查找；第三是通过安装视频监控，捕捉录像，来锁定根源，但成本高；第四是针对发生多张的碎片，通过分析碎片的共通设备锁定源头。
1.2 当前历史破片数据管理的问题
当前各生产线破片信息，由当班工程师通过表单记
录，缺乏统一规范导致历史破片信息不完整，而结合彩色滤光片工厂Photo 工序的设备特点，完整规范的历史破片信息和解决经验对原因快速锁定很有帮助。
1.3 破片分析功能需求
结合现有的OIC/YMS 系统功能和破片分析的现状，建立破片分析平台需实现以下要求：
1）提升接触点匹配效率，实现系统自动匹配破片点与接触点；
2）以系统为模板规范破片历史数据管理，建立破片点历史、设备破片历史等，方便历史追溯与大数据 统计；
3）建立开放性查询平台，以OIC/YMS 系统为依托建立统一的数据库，开发公共查询窗口，便于共享数据。
2 平台建立
2.1 平台结构
破片分析平台的结构如下图所示，通过O I C （operation interface client ）将历史破片信息、设备接触点数据进行录入合并形成历史破片信息库，同时基板在生产线传送时由CIM 系统将基板经过的设备履历上传，形成设备履历库，然后通过YMS （Yield Management System ） 开发的界面整合和检索数据库信息形成查询入口。
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图1 破片分析平台结构图
2.2 平台信息的录入
2.2.1 设备接触点信息库建立
针对接触点信息库的整理和录入要求如下：1）录入全部设备单元，名称与O I C 系统保持 一致；
2）统一坐标系，以基板中心为中心点，大切角方向为第一象限；
3）为每个单元分别建立接触点信息，不同机构的接触点用不同颜色和形状区分；
4）将设备单元名称与接触点数据库关联，一个类型的接触点数据库可对应一个或多个设备单元。
如图2所示，某设备单元生产中会通过夹持，对位，支撑等方式与玻璃基板进行接触，而接触点都是玻璃基板上固定的位置，以玻璃基板中心为坐标系原点，玻璃长边方向为X 方向，短边方向为Y 方向，玻璃基板大切角位置为第一象限，得到每一个接触点在这个坐标系的坐标，如（1250，100），（600，-600）等，将所有接触点整理起来，我们就可以把图2设备与玻璃基板的接触点转换为如图3所示接触Map 图，将每个设备的接触Map 图收集整理并录入系统，接触点信息库建立
完成。
图2 接触点破片履历查询举例
图3 接触点破片履历查询举例
2.2.2 历史破片数据库建立：
针对历史破片信息要求如下：
1）碎片数据信息需包含发现设备、发生设备、异常点、数量、Mapping 、破裂点坐标信息；
2）碎片的Mapping 要和设备接触点系统使用统一坐标系。
3 平台的应用
3.1 设备接触点及破片记录查询
发生破片后平台中输入整理的破片点坐标（最多可以输入4个），再输入认为需要分析的破片距离（指破片点与设备接触点的距离），平台通过查询事先已注册的接触点信息库，将符合所分析的破片距离为半径内所包含的接触点及其归属的设备单元信息和所有破片点的破片记录自动按照规定的格式进行输出。
3.2 设备历史破片和共通设备履历查询
平台中选择要分析的设备单元，再输入认为需要分析的破片时间段，平台通过查询事先已登录的历史破片数据库，将符合所分析的时间周期内该设备发生过的所有破片记录以及同一时间段内基板都经过的相同类型设备列出，并自动按照规定的格式进行输出。
3.3 平台应用举例
如图4所示，通过接触点破片履历查询，输入破片点（300，100）和分析距离100，在5s 内快速输出2条坐标（300，100）附近的破片历史记录。
4 结束语
通过以OIC/YMS 系统为依托，将TFT-LCD 生产线设备接触点信息库、历史破片数据库、基板设备生产履
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4 系统测试
为了验证本文设计的搜救机器人和通信机器人的编队效果和无线多跳网络的通信效果，在地下车库对本系统进行了测试。
图12和图13分别为搜救机器人和通信机器人编队效果测试和在拐弯处释放中转站搭建无线多跳网络测试。
经多次测试和参数调整，搜救机器人和通信机器人的编队距离维持在1.5m ～2m 之间。
在空旷处，ZigBee 模块的通信距离约为1200m ，当存在直角拐弯时，不在拐角处放置中继站，通信距离只能维持到拐角后100m 左右的距离，在拐角处放置中继站后，通信距离延长到拐角后1200m 。
实验表明，只要在合适的拐角处放置中继站，搜救
机器人就可全程与控制中心进行通信。
图12 编队测试
5 结论
针对有线通信和传统无线通信方式存在的问题，本文提出了一种基于ZigBee 动态无线多跳网络的通信方式，并通过设计一种具有搜救机器人和通信机器人的搜救系统对该通信方式进行实现。
该系统中的通信机器人
具有自主跟随搜救机器人的能力，并在合适的地方充当中转站或放置携带的ZigBee 节点，实现搜救机器人在矿井下与监控中心进行较远距离的无线通信。
该通信方式对同类型机器人的设计和开发具有一定的参考价值和推广价值。
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图13 通信车释放中转站
历库相结合，统一数据管理标准，搭建破片经验共享平台，实现破片点Mapping 图、设备接触点图图示化输出，破片的历史追溯与统计，历史破片共通设备列表一键导出，缩短了破片分析时间，减少了生产宕机时间0.7hr/次，同时对制定合理的点检与预防保全项目及周期具有重要意义。
参考文献：
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图4 接触点破片履历查询举例
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