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系統識別號 U0026-0902201419063300
論文名稱(中文) 應用六標準差手法於觸控面板OGS技術製程良率之改善
論文名稱(英文) Touch Panel One Glass Solution Process Yield Improvement by Six Sigma Procedures
校院名稱 成功大學
系所名稱(中) 工程科學系碩士在職專班
系所名稱(英) Department of Engineering Science (on the job class)
學年度 102
學期 1
出版年 103
研究生(中文) 王勝田
研究生(英文) Sheng-Tien Wang
學號 N97991286
學位類別 碩士
語文別 中文
論文頁數 47頁
口試委員 指導教授-周榮華
口試委員-曾憲正
口試委員-顏幸苑
中文關鍵字 觸控面板  單片玻璃觸控面板技術  六標準差  絕緣阻值 
英文關鍵字 Touch Panel  One Glass Solution  Six Sigma  Insulation Resistivity 
學科別分類
中文摘要 隨著智慧型手機與平板電腦等3C終端顯示器產品大量的蓬勃發展,及近年來隨著人類對於生活品質的要求提高,輕薄化、高性能、低成本化不僅成為各廠的競爭趨勢,也顯然成為未來趨勢。因此各家大廠如何提升自我技術,降低成本,顯然成為主要課題,也關係著企業的生存。
近年來隨著觸控面板的感應元件結構改變,其中之單片玻璃解決方案觸控面板新技術(One Glass Solution,OGS),具有優異的特性與低廉的成本優勢,因此逐漸成為2013年後各方注目焦點。
單片玻璃觸控面板技術(One Glass Solution,OGS),主要是取代舊有觸控面板技術,原本製程需分別製作兩片玻璃(Touch sensor與Cover lens),進而於模組廠進行貼合組成一片觸控面板;然而單片玻璃觸控面板技術(One Glass Solution,OGS)則是將兩片玻璃的製程,統整由一片玻璃生產完成,進而達到節省玻璃成本與後段製成的人力費用,因此企業可更加解省成本,提升自我競爭力。
本文主要以個案公司於開發單片玻璃觸控面板技術(One Glass Solution,OGS)時,製程上所發生的絕緣阻值過低問題,出貨良率高達85%不良,導致嚴重客訴。本文藉由六標準差DMAIC改善手法運用,針對異常問題有效率的分析,並找出其製程瓶頸所在;結果顯示透過本研究可以完全的改善製程上絕緣阻值偏低問題,進而提升企業競爭力。
英文摘要 SUMMARY
Structural changes of touch panels in recent years favor the adoption of one glass touch panel technology solutions (One Glass Solution, OGS) due to its excellent features and low cost advantages. This shift is becoming the focal point after 2013.

This thesis mainly focuses on the yield issue of OGS caused by low insulation resistance which may occur during the fabrication processes. The current poor shipping yield loss is up to 85%, resulting in serious customer complaints. The Six Sigma of DMAIC approach is adopted to improve this situation, including the bottlenecks. The results showed that the problem of low insulation resistance can be completely resolved through process improvement, and thus improving the yields to more than 90%.

Keywords: Touch Panel、One Glass Solution、Six Sigma, Insulation Resistivity


INTRODUCTION
In this thesis, the yield loss during the OGS touch panel manufacturing process was examined by the approach of Six Sigma (DMAIC). Key factors affecting the yield were indentified first which revealed that low insulation resistance was the main yield loss factor. Hence, different approaches were used to remedy this problem to improve the yield of OGS


MATERIALS AND METHODS
In this thesis, OGS low resistivity was examined by EDS and SEM analysis. The measurements results revealed that the main cause of low electrical resistivity was the presence of residual In. Hence the question was how and where it occurred. Therefore, DMAIC was used to identify and improve the low resistivity problem associated with ITO BM, including the addition of an insulation layer (SiO2) and qualifying the applicability of different photo resistance materials. Peeling tests were also performed to examine the suitability of using new photo resistance materials.


RESULTS AND DISCUSSION
By Six Sigma DMAIC improvement steps, experiments were conducted to improve the yield loss of OGS. The following items are identified:
(1) In the OGS touch panel manufacturing process, the anomaly of low insulation is the main factor of low process yield and it occurs at the interface of BM (Black matrix) zone area and VA (View area).
(2) In the low insulation resistance area, In residuals is the main ingredient which generates electrical abnormalities in the subsequent manufacturing process,
(3) A linear relationship of y = -0.0165x+5.04 exists for the residual In component and the insulation resistance; namely, lower In contents result in high insulation resistance.
(4) In the BM process, larger surface roughness will provide better adhesion for the subsequent process.
(5) Adding an insulating layer (SiO2) between the ITO and BM will result in a larger electrical resistivity of the touch panel, but it may cause peeling problem in the subsequent process due to poor adhesion to the ITO layer.
(6) The Six Sigma DMAIC techniques adopted in this study successfully identifies the main cause of OGS In residual component in the BM process. The process yield loss of more than 85% was greatly improved to 1.3% failure rate.


CONCLUSION
In this study, Six Sigma techniques were used to identify OGS process yield loss and showed that the main cause of low resistivity is due to the presence of In residual in the BM layer. By changing BM photo resistance material, the poor resistivity issue was resolved in the manufacturing process. Thus, OGS touch panel technology can be applied for mass production without concerns on process yield loss problems and without the need of the process of adding an SiO2 insulation layer which may result in poor adhesion and cause peeling problems in the subsequent manufacturing processes.
論文目次 摘要 I
Abstract II
誌謝 IV
目錄 V
表目錄 VII
圖目錄 VIII

第一章 緒論 1
1-1 研究背景與動機 1
1-2 研究目的 1
1-3 研究範圍與限制 1
1-4 研究架構 2
1-5 文獻回顧 3
第二章 觸控面板作動原理及製程介紹 5
2-1 觸控面板原理介紹 5
2-2 電容式觸控面板結構與原理 8
2-3 電阻式觸控面板 8
2-4 電容式觸控面板製程簡介 9
2-5 光學式觸控面板 10
2-6 音波式觸控面板 11
2-7 電磁式觸控面板 12
第三章 實驗方法與設備 13
3-1 六標準差手法 13
3-2 六標準差改善步驟 14
3-3 實驗設備 16
第四章 個案分析與探討 18
4-1 專案選擇階段 18
4-2 定義階段 19
4-3 衡量階段 22
4-4 分析階段 24
4-5 改善階段 27
4-6 控制階段 39
第五章 結論與建議 40
5-1 結論 40
5-2 建議 40
參考文獻 41
附錄 43
附錄一、百格測試實驗數據 43
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