精密塗佈製程之缺陷診斷分析技術

隨著產業的變遷及精密塗佈技術的快速發展,利用塗佈技術製造的產品種類繁多,涵蓋民生用品到各類尖端高科技產品,包括:民生用各類膠帶與紡織品機能性膜;醫療用人造皮膚、透氣膠帶、血糖試紙;印刷電路板產業所需乾膜光阻、可撓性銅箔積層材料;平面顯示器之偏光片、彩色濾光片與各式各樣的光學膜;電子業之陶瓷電容器、軟板材料…等,處處可見。

塗佈過程中可能會發生各式各樣的塗佈缺陷,直接影響到產品良率,進而影響到產品的成本,所以缺陷發生時必須迅速了解及診斷分析缺陷產生的原因,及時加以消除,才能有效的提昇產品良率。

塗佈產品缺陷可能發生在塗佈製程中任一環節,如塗料配置、基材製作、塗佈區域、乾燥、基材輸送操作、貼合、收卷…等,如下圖所示。例如;在塗佈區域常可用肉眼直接觀察到塗料分散不均造成的塗膜不均勻、塗料中添加微粒聚集產生的點狀或線狀缺陷;乾燥區因塗料溶劑匹配不佳造成的橘皮缺陷。

 

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其他在塗佈製程中常見的缺陷有:氣泡、顆粒、橘皮、肥邊、直紋、橫紋、火山口、Dewetting、彩虹紋、擴邊、龜裂、壓印、翹曲、垂流、色澤不均、針孔、縮邊、掉粉、finger…等等,種類非常繁雜,造成的原因也與製程、條件的選擇有著千絲萬縷的關係。可能不同的原因會產生相近的缺陷;而類似的原因,也可能產生迥異的缺陷。所以對於塗佈缺陷的檢測必須以正確的方法為之、辨識必須謹慎仔細、原因判斷必須有系統,以免誤導工程改善的方向,造成人力、物力、時間的浪費及成本的增加。總之,塗佈缺陷的排除是產品良率維持穩定的保證,以精密塗佈技術而言,開發產品過程就會遭遇各種五花八門的狀況,只有系統化地處理問題才是解決之道,不是隨便問個專家就能解決的。

再者,目前塗佈產業對於缺陷的檢測、辨識與診斷分析皆是以離線、試誤法進行,對於非經驗深厚的工程人員,往往要耗費數日時間才得以解決,極易造成產線稼動率低落、停擺,產品交期延宕。由此可見如何在塗佈線上及時利用人工智慧系統方法來快速、正確地處理塗佈製程中發現的問題是時下塗佈產業最重要的課題。為此,材化所目前正致力於建立塗佈產品缺陷AI診斷平台技術,期藉由AI技術協助產業界能在線上系統性地判別,快速找出缺陷位置與辨識缺陷種類,並提出缺陷解決對策,減少產業界線上人員trial and error時間。

為了方便加入缺陷AI診斷平台的業者能即時進行缺陷判別分析,平台將以缺陷診斷APP方式,整合基本參數、缺陷影像等,以輸入模型就可以快速識別缺陷位置與種類,並提供客戶預防與解決方案,APP模式如下圖所示

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