李小兰1，王世锐2
（1.福建厦门兴才职业技术学院，福建 厦门 361021；2.厦门特仪科技有限公司，福建 厦门 361021）
摘 要：随着大众对产品质量、性能的要求越来越高，采用新的工艺、新的清洁方法很有必要。基于此，文章通过分析传统LCD玻璃触摸屏的清洁方法的弊端，结合产线实际需求，利用等离子气体清洁的方法，研究并设计制作了一款能够在线对LCD玻璃自动清洁的PLASMA清洁机。通过产线的实际调试，发现这种清洁方法在清洁玻璃基板的指纹、尘埃、有机物等时，比传统的方式清洁更加彻底。这种清洁方法的应用使后续制程更稳定，从而提高整体产品质量。关键词：PLASMA清洁机；清洁设备；LCD玻璃触摸屏 中图分类号：TM925.3 文献标志码：A
文章编号：2096-3092（2020）06-0036-03
在线PLASMA 清洁设备的研制
Abstract: With the increasing demand of the public for product quality and performance, it is necessary to adopt new techniques and new cleaning methods. Based on the analysis of the disadvantages of traditional LCD glass touch screen cleaning method, combined with the actual demand of production line, this paper studies and designs a PLASMA cleaner that can clean LCD glass online automatically by using PLASMA gas cleaning method. Through the actual debugging of production line, it is found that the cleaning method is more thorough than the traditional method in cleaning fingerprints, dust, organic matter of the glass substrate. The application of this cleaning method makes the subsequent process more stable, thus improving the overall product quality.Key words: PLASMA cleaner, cleaning equipment, LCD glass touch screen
(1. Xiamen Xingcai Vocational & Technical College, Xiamen, Fujian 361021; 2. Xiamen Teyi Technology Co., Ltd., Xiamen, Fujian 361021)
Li Xiaolan 1, Wang Shirui 2
Development of Online PLASMA Cleaning Equipment
随着人们对生活品质要求的提高，人们对电子产品的要求越来越高，从之前的厚、重、长、大到今天的薄、轻、短、小，同时人们对设备精密度的要求也越来越高。目前电子产品竞争白热化，厂家不仅
要在产品外观上做出改变，还要在使用寿命、性能、内在体验感等方面做得更好。一些传统的制程已不能完全满足产品性能的需求。因此，PLASMA 制程在电路板、LED、LCD 等行业中成为必不可少的设备之一。1 问题的提出
某厂家原来产线上的LCD 玻璃触摸屏清洗使用工业毛刷，传统的尼龙刷毛、PP 刷毛等材料在刷辊高速运转下容易产生静电，达不到理想的抛光、去尘效果。且不管哪一种类型的工业毛刷，都有一个共同的问题，那就是会出现刷毛脱落、短丝等现象，且一般这些问题会随着使用时间的增长而日益严重。造成这些问题的一部分原因是使用者的操作不当，但更重要的还是工业毛刷条的制作工艺不够精良。该清洁制程在LCD 玻璃触摸屏与金手指邦定之前。传统SMT 贴片直接将
芯片管脚与电路板焊装在一起，这种焊装方式在检测中常常会出现虚焊、假焊、漏焊等情况。在应用这种焊接方式过程中，因为焊点直接长时间地暴露在空气中，容易氧化，从而导致产品出现短路、断路，甚至烧毁等情况。因而这种焊装工艺已经不适合目前移动存储类产品的加工，不满足产品工艺要求。绑定封装工艺是通过金手指将芯片内部电路与管脚相连，再覆盖一层具有特殊保护功能的有机材料，完成后期封装。这种工艺的优势是芯片外层有保护罩，制成品受周边环境的影响较小，不容易受到潮湿空气、微酸环境的腐蚀，同时也杜绝了物理磨损，因此产品的稳定性更高了。该设备的研制是为了配合产线的改造需求，清洁制程要求提高了，传统的毛刷已不适用，需采用全新的工艺和设备。2 方案解决
为了配合LCD 后续制程玻璃触摸屏与金手指的邦定需求，该方案利用一种全新的高科技技术，等离子清洁技术研制了一款在线PLASMA 清洁机。这种清洁
方法是利用等离子电浆中的离子、原子、活性基团等，将待清洗物体表面的尘埃颗粒、指纹、有机物等污染物撞离。再由真空排气管将这些污染物抽走，由此达到表面清洁的目的[1]。等离子体一般分为活泼气体和不活泼气体，不同类型的气体在清洗过程中反应的机理不同，活泼气体具有较强的化学反应，因此选用何种气体需依据要清洗的污染物中所含的成分。
氮气在等离子体清洗的过程中，主要作为非反应性气体，氮等离子处理能提高材料的硬度和耐磨性。在某些情况下，氮气也能作为一种反应性气体，形成
氨的化合物。更多的情况下，等离子清洗机中使用氮气还是将其作为一种非反应性气体[2]。文章中的等离子模组采用的台湾某企业的常压电浆SAP006系列，此款模组是世界上最小型的等离子模组，可应用于各种狭窄空间，可与连续生产线结合，进行连续操作。此模组为宽幅等离子，特点是精度高、响应快，具有良好的操作性和兼容性。此款等离子机的气体使用氮气与CDA气体的混合物，文章所研
制的设备主要是要解决触摸屏玻璃表面的污物、尘埃颗粒、指纹等清洁问题，提高玻璃表面的密着性和紧密性，使后续制程与金手指的邦定结合力显著提高。根据实际需求，在设计之初就选用了非反应性气体，并且此气体价格相对比较低廉，有助于企业控制耗材成本[3]。 3 在线PLASMA清洁机的研制
为了改造传统的清洁方法，根据企业的实际产线需求，研制了此套PLASMA清洁设备，此设备总体设计示意图如图1所示，设备总体外形尺寸为1800mm×800mm×1800mm，总重量为600kg，运行功率为2kW。为了确保通风良好，将PLASMA控制部和电源部设计在了柜体的下方，其中一侧柜体是开放的，并且控制部的左右及上方设计预留有150mm以上的散热空间。照射部设计在AP的上方，鼓风机入口设计在顶部，为照射部提供氮气和CDA气体，氮气流量设计在185～260L/min，CDA流量控制在1～10L/min，本设备的气体流量可根据现场实际产品和环境条件进行调节。两路进气管道均安装有流量计，流量值通过PLC模拟量的电压值转化出实际值，并在触控屏上进行实时的流量监控，方便技术人员根据清洁效果调整进气管道的流量，达到最优清洁效果。
由于清洁电浆中含有压缩空气（CDA），因此在放电过程中，含氧体子在低温等离子环境中，高速运动的自由电子会将氧分子分解成氧原子，之后通过一系列的碰撞反应最终形成臭氧分子，同时也发生着臭氧的分解反应，因此在清洁过程中，会产生少量的臭氧。因此在AP上下分别设计了两个排气管道，
以便收集臭氧，并分别安装了排气罩，传感器及夹片机构设计在排气罩的外面，以免被干涉以及被臭氧腐蚀[4]。
该设备由于是配合产线的在线式清洁，因而清洁工作台要根据生产现场产品和环境进行匹配。为了使工作台精准灵活可调，并符合产线的长时间连续使用要求，文章设计了左右对称两个升降导杆，丝杆设置在两根导杆的中间。丝杆采用精密度高、效率高、传动更灵活的滚珠丝杆。控制丝杆的伺服电机设计为位置控制方式。文章中的工作台位置和高度并不需要实时变化，只要前期调整好就能满足要求，而且设定了手动调整和自动调整两种模式。因此可以很好地对工作台进行定位调整，以匹配生产现场传送带的位置需求。
工作台上的传送带使用了铁氟龙皮带，这种材料具有耐高温、防静电、抗老化、耐腐蚀及不黏附等特点，因此广泛使用在等离子清洁机工作台的基材。传送带的传输速度控制采用了变频调速控制，只要在触控屏上输入频率值，即可改变传送速度，方便使用者根据现场产线需求调整皮带的传输速度。
此清洁设备的电气控制部分相对比较简单，PLC控制方案比较简单，采用了国内某品牌的控制器，在满足控制需求的条件下，最大程度地控制设备成本。触摸屏的“IO监控画面”可以监控PLC-IO的信号，并实时显示信号状态，以便设备发生故障时，技术人员可以第一时间查看IO信号状态。触摸屏会对设备的报警情况进行记录，可以查询变频器故障，方便技术人员检查变频器报警的代码对照表，并按提
示方式解决报警。清洁机的流量值、功率值是通过PLC模拟量的电压值转化出的实际值，“频率设定”按钮是把设定好的“频率值”写入变频器触发功能，并可以实时改变电机的运行频率。开机界面如图2所示。（下转第93页）
图
1 设备总体设计
荷对应纯凝工况煤耗310g/（kW·h），假设10t 抽汽继续进入汽轮机做功，从低压缸排出，小机进汽压力为0.78MPa，进汽温度为348.49℃（焓值3158.22kJ/kg），低压缸排气压力为2.89kPa，排气温度为33.66℃，焓值为2562.69kJ/kg，10t 抽汽
继续进入汽轮机做功产生的热耗量ΔH =（3147.3-2562.69）×10000=5846100kJ。该热量转换成电功率ΔP =5846100/3600=1623.91kW·h，10t 抽汽继续进入汽轮机做功，将增加发电量1623.91kW·h，机组效率变化δη= -ΔP ÷（P -ΔP ）= -1623.91÷（298.49×1000-1623.91）×100%=-0.547%，影响煤耗上升Δb =-b ×
δη= -（-0.54%）×310=1.7g/（kW·h）。3 结束语
汽泵再循环内漏对机组的安全、经济性的影响都是不可忽视的，电厂在运行中可采用电厂不同机组能耗分析经验数据表查询、电科院经验公式估算、等效焓降法计算三种方式对机组经济性变化进行定量分析，从而确定再循环内漏程度，尽快消除内漏缺陷，减少机组能耗损失[3]。
参考文献：
[1]李晓杰.600 MW超临界机组深度调峰对经济性影响分析[J].节能,2019,38(11):119-121.
[2]杜域超.提高某600 MW亚临界机组节能经济性途径研究[J].华电技术,2017,39(2):57-59+67+68.
[3]闫宗良，高泽明，张斌.超临界机组深度调峰关键技术研究[J].自动化应用,2020(11):29-30+33.
作者简介：马云腾，本科，工程师，研究方向为热能与动力工程（火力发电）。
图1 #2机组汽泵再循环漏流值
图2 #2
机组汽泵用汽量
（上接第37页）线式设计使得清洁的速度和效率也明显提高，此设备机械结构和控制方案设计简单可靠，为企业节省了环境空间和成本控制，有利于进一步推广。
参考文献：
[1]杨根林.等离子清洁技术在微电子组(封)装和涂镀膜工艺
中的应用优势：第九届中国高端SMT 学术会议论文集[C].成都：四川省电子学会SMT专委会,2015.
[2]杨小平，戴乐阳，曾美琴，等.介质阻挡放电等离子体及其在材料制备中的应用[J].材料导报,2010,24(S1):320-324.[3]朱晓猛.位置PID控制在望远镜控制系统中的应用[J].微计算机信息,2011,27(2):78-79.
[4]杨春，胡兆吉，魏林生.放电等离子体臭氧发生技术研究现状与进展[J].高压电器,2010,46(9):78-85.
作者简介：李小兰，硕士，讲师，研究方向为主要机电设备教学；王世锐，本科，工程师，研究方向为光电设备。
图
2 开机界面
4 总结
PLASMA 清洁机在LCD 玻璃清洁方面跟传统的刷辊相比，具有非常明显的清洁效果，使得后续产品邦定制程更加稳定，提高整体产品质量。配合产线需求的在
