NQI集成服务精准发力
破解厦门天马“质量升级难”
(集成服务组)
一、 案例简介
厦门已跻身成为“2022年新型显示十大城市”,成为全国唯一光电显示产业集群试点城市,具备完整的从LCD到OLED,再到Micro-LED的主流显示技术布局。集成服务组选取覆盖我市全部的主流显示技术的厦门天马作为“链主”企业,针对其在新产品研发生产的过程中碰到的产品失效分析、无损及自动化测试等技术需求,统筹运用计量、标准、检验检测等质量基础设施(NQI)协同服务,提供精准“一站式”集成服务,助力提升企业产品质量,降低研发成本。
二、 企业介绍
天马微电子股份有限公司是中央管理的国有特大型企业&世界500强企业——中国航空工业集团旗下上市公司,成立于1983年,1995年在深圳证券交易所上市,是一家在全球范围内提供全方位的客制化显示解决方案和快速服务支持的创新型科技企业。2011年天马与厦门携手合作,在厦有天马微电子股份有限公司(主营LTPS (LCD),投资190亿元)、厦门天马显示科技有限公司(主营AMOLED,投资480亿元)、厦门天马光电子有限公司(主营a-Si(LCD)和IGZO,投资330亿元)、天马新型显示技术研究院(厦门)有限公司(主营Micro-LED,投资11亿元)、天马微电子科技有限公司(集团化采销平台)共5家企业(以下简称厦门天马),截止目前投资超千亿元,在厦产线技术不断迭代创新,引领我国显示技术全球领先。
厦门天马拥有多项第一:是中国大陆第一条第5.5代及国内率先点亮的第6代低温多晶硅薄膜晶体管液晶显示器件(LTPS TFT-LCD)及彩色滤光膜(CF)生产线,是目前全球最大的低温多晶硅显示器件单体工厂;是目前国内单体最大、全球最先进的柔性AMOLED工厂,将助力天马柔性AMOLED产能规模跻身全球前三。
三、案例背景
由于产品失效的模拟和分析是一个复杂且需要专业技能的过程,集成服务组利用自身丰富的可靠性检测经验,为厦门天马定制了切实可行的产品失效模拟测试方案,通过开展环境可靠性试验进行验证,成功模拟出产品失效场景,为企业后续的原因分析和产品改进提供了技术支持。通过引进世界一流水平精度的计量型工业CT,提供高精度无损计量测试服务,可以无损得到高质量的内部装配三维图像,定位装配缺陷,开展测量分析,解决了手机折叠屏装配缺陷检测难题;针对目前显示行业测试人工操作存在的效率低、不一致等缺陷,集成服务组与天马技术人员共同研制自动测试装置,应用于企业检测实验室一线,大幅提升测试效率的同时,避免了人员间测试差异,保证了测试结果的准确、一致和可靠。
四、具体做法
(一)创新涉企服务机制
建立“链长+链主”服务机制。以质检院、计量院、标研院、评审中心相关领域业务骨干为基础建立集成服务组,提供“一对一”的服务专员,按照“每家企业固定由1名服务专员对接跟踪”的方式,为在厦门天马企业提供需求对接、服务跟踪、效果评价等全程专员服务。确定厦门天马显示科技有限公司为“链主”企业,质检院为“链长”单位,组建服务团队,深入企业调研,梳理挖掘产业链供应链需求短板。
(二)做优做精集成服务
一是开展需求分析,制定“一对一”失效模拟测试方案。依托“光电显示NQI关键技术集成应用示范平台”,集成服务组主动对接企业需求,搜集产品的使用场景相关信息,经过深入分析和筛选,“一对一”设计了一套失效模拟测试方案,并明确了实验的关键参数,包括试验环境的温湿度条件、产品的安装倾斜角度,以及施加于显示屏上的载荷强度。
二是开展工业CT技术培训,助企提升缺陷检测能力。集成服务组联合国际工业CT技术专家对企业开展行业应用培训,聚焦工业CT先进测量技术在光电显示行业的应用,分享产业实际应用案例,进行工业CT测量机实操演示培训,帮助企业深入了解工业CT的原理和应用,更好地掌握工业CT设备的操作技巧,提升显示产品缺陷检测分析能力。
三是开展集成技术服务,助企解决技术难题。以厦门天马某一型号手机折叠屏样品为例,其需要在装配后检测内部装配情况,但装配后通过肉眼无法透视观察到内部结构。集成服务组运用先进的工业CT机,开展无损测量分析;具体过程包括:设计样品装夹,根据样品的结构尺寸设计装夹结构进行装夹;设置参数开展扫描,根据样品结构尺寸和材质以及检测需求设置扫描参数并进行扫描;3D视图重构,根据扫描的结果在分析软件中得到样品3D视图;内部装配情况分析,通过二维切片图得到内部装配情况,解决了手机折叠屏装配缺陷检测难题。
(三)联合开展技术攻关
一是研制关键检测设备提升检测效率。集成服务组以显示屏内外部质量参数为对象,利用数字微镜器件易受控调制的优点成功建立了并行多光谱检测技术的理论和仿真模型,再采用光纤束构建了线扫描多光谱检测系统,成功实现了一维横向扫描获取表面三维形貌的目标,并将其应用于显示屏表面的质量检测,在保证检测精度的同时,极大地提高了检测效率。另外,技术特派员充分发挥团队专业特长,综合考虑购置成本、安全性能、自动化程度、效率提升等因素,研发静电放电(ESD)自动化测试装置,用自动化技术替代人工静电放电测试,制定了流水线式测试方案,比传统人工测试效率提升了3倍。
二是建立工业CT检测实验室。与德国蔡司联合成立“工业CT 检测技术应用研究联合实验室”,建立高精度计量型工业CT无损检测能力,通过缺陷分析、3D数模比对、装配精度分析、壁厚分析、逆向工程等具体功能,为企业提供产品缺陷分析、内外结构尺寸整体测量等计量测试服务,缩短产品研发和质量管控周期。
五、具体成效
集成服务组发挥技术服务平台的作用,为厦门天马提供及时、高效的NQI技术要素集成服务。一是设计个性化的产品失效模拟测试方案,成功实现了产品失效模拟环境的搭建,为企业缩短测试时间和检测成本,助力企业提升产品的稳定性和安全性,为企业节省上万元的检测成本;二是成立工业CT检测技术应用研究联合实验室,建立计量型高精度工业CT无损检测能力,解决产品装配缺陷检测和装配精度分析难题,节省检测时间,降低企业检测费用40%以上,同时节约企业外地送检成本,单个样品即可减少各类费用一万余元,更可实现与企业产品研发和制程工艺工程师面对面交流,借助国际工业CT先进制造商丰富的行业应用方案,解决技术问题,助力产品缺陷整改和质量改进,缩短周期。三是研发多光谱智能检测设备,检出率达到了95%以上,较过去提高15%;四是研发静电放电(ESD)自动化测试装置,取代传统人工操作,测试效率提高3倍,一年可节约人力成本10万余元,大大提升了企业的技术实力和产品的市场竞争力。五是为厦门天马提供检验检测定制化服务,集成服务组充分发挥自身实验室先进仪器设备的优势,近2年为厦门天马提供近70批次的摸底测试,提高产品质量的同时缩短产品研发时间。