整理龙翩真空镀膜自动化手册使用者.docx
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整理龙翩真空镀膜自动化手册使用者
視窗版自動化鍍膜製程系統
操作手冊
使用單位：
PreOptix
編寫單位：
永韶科技有限公司
版權所有：
永韶科技有限公司 翻印必究
編寫時間：
200901/13
版本：
3.0
視窗版自動化鍍膜製程系統目錄
1.如何進入自動化鍍膜製程系統
2.製程系統架構
2.1檔案
2.2硬體設定
2.2功能測試
2.3製程分析
2.4製程監控
2.5線上量測
2.6其他功能
3.鍍後檢視系統架構
3.1
3.2
3.3
3.4
3.5
3.6
4.系統概要
4.1系統特色
4.2監控系統簡要
1.如何進入自動化鍍膜製程系統:
1.1開啟電腦進入視窗（Windows）作業系統後,點選桌面捷徑
（須注意開啟路徑是否正確）即可開啟畫面如下圖:
注意：
1）中間顯示圖框會出現兩次，第一次顯示，提示所載入之製程檔（***.tfc），一般是上次最後一次進入之製程檔，提供操作者判斷所選擇之製程檔是否正確，不正確就需重選。
2）按下OK會出現另一個提示圖框，顯示是否正確載入製程分析檔（***.mit），若顯示無法讀取此檔資料，即可能上次新建立之製程檔時，沒有正確的分析及存檔，必需重新分析存檔，如此才能進入蒸著程序。
3）再按下OK即可呈現下面圖示，此圖示即為此製程執行檔之主畫面。
1.2Auto1執行檔若出現問題，無法正常關閉時，請使用Windows之工作管理員將auto1.exe關閉，再開啟Auto1即可。
2.系統架構:
此系統主要功能分為下列七大項，將逐項說明。
2.1檔案建立新製程檔、開啟已存製程檔、存檔及另存新檔
2.2硬體設定電腦與硬體之連線設定如PLC，真空計，石英振盪…等
2.3功能測試細部製程相關硬體測試
2.4製程分析製程檔案編輯、材料檔編輯及膜層分析
2.5製程監控自動蒸著、補層蒸著、製程相關資料檔編輯及各顯示畫面
2.6線上量測可將廣波域當光譜儀量測,暗電流校正及重新取光
2.7其他功能計算nk值及膜厚微調
PS:
1）主功能或次功能出現反白時，表示此功能在此系統不提供或在此狀況下無法作動。
2）主功能下方有訊息提示欄，顯示動作訊息，有助對系統動作的掌握與除錯。
2.1檔案功能
此主下拉功能細分下列幾項次功能
2.1.1新製程檔
2.1.2開啟製程
2.1.3存檔
2.1.4另存新檔
2.1.5英文顯示
2.1.6中文顯示
2.1.7離開
2.1.1新製程檔：
游標移至檔案，按下滑鼠左鍵，即呈現如上圖之畫面，選擇”新製程檔”,即可進入新製程檔設定畫面,如圖2.1-01，按一下”顯示資料”即呈現如圖2.1-02，在此畫面下即可進行編輯。
圖2.1-01
圖2.1-02
PS:
1）新製程檔名內定為NomeName.tfc，以前一次所開啓之檔案為樣板，建議另存新檔、更名後再進行編輯。
2）如何編輯製程檔資料，詳細見後。
2.1.2開啟製程：
將游標移至”檔案”→”開啟製程”點選,即可出現如圖2.1-03之畫面。
在此畫面下即可點選之前已存舊檔案，開啟舊檔後便可進行編輯（副檔名為*.tfc）。
圖2.1-03
2.1.3存檔：
將游標移至”檔案”→”存檔”點選,即可進行檔案儲存,需注意檔案存檔路徑以及檔名，如下圖2.1-04、圖2.1-05。
必須密碼正確才允許存檔。
圖2.1-04
圖2.1-05
2.1.4另存新檔：
將游標移至”檔案”→”另存新檔”點選,即可出現如圖2.1-06之畫面，在檔案名稱位置上輸入所要儲存之名稱（不需輸入副檔名，系統會自動添加），再按存檔鈕即可存檔。
圖2.1-06
2.1.5英文顯示:
可將系統顯示切換為英文顯示，如圖2.1-07
圖2.1-07
2.1.6中文顯示
可將系統顯示切換為中文顯示
2.1.7離開:
點選”檔案”→”離開”,即可關閉此系統。
2.2硬體設定功能
此主下拉功能細分下列幾項次功能
2.2.1主控PLC介面
2.2.2真空計介面
2.2.3石英振盪器介面
2.2.4膜厚監控器介面
2.2.5離子鎗流量控制器介面
2.2.6離子鎗陰極控制器介面
2.2.7離子鎗陽極控制器介面
2.2.8D/AChannel設定
電腦與各項硬體連線設定如圖2.2-01,每項皆有內定值。
系統中若有某些功能項反白，表示此系統沒有此項硬體設備。
圖2.2-01
要點說明：
1）硬體設定功能是電腦監控系統與被控制設備之間訊號傳輸設定，其設定與硬體連接線有密切的一對一關係。
2）在此系統中，硬體設定介面有下列幾項：
1.RS232或RS485傳輸介面，其傳輸埠位置是以COM命名，如PLCRS232連接線插在PCCOM1上，其PLC傳輸設定埠就需選擇COM1的位置，以此類推，如石英振盪器介面、真空計介面、離子鎗控制器介面…也是如此。
2.膜厚控制器介面，一般指的是光學膜厚監視器
3.D/AChannel設定，系統中之類比訊號控制通道，也是一對一關係。
3）進入此項次功能，必須有通關密碼，如圖2.1-04
**此項功能深具破壞性，非製程維修專業人員請勿設定**
2.2.1主控PLC介面：
將游標移至”硬體設定功能”→”主控PLC介面”點選,即出現通關密碼畫面，如圖2.1-04；若輸入正確密碼，即可出現如圖2.2-01之畫面，在此功能設定上，需設定二個參數-PLC型式、PLC傳輸埠。
說明如下:
1）下拉列表點選PLC型式，若無需此項功能或欲關閉此功能，則須點選”NONE”。
2）在傳輸埠列項中，點選與硬體相對應的傳輸埠設定
3）若確定無誤，需點按”確定”按鈕才能有效設定與離開，若無法確認或只是查看請按”取消”離開。
4）點按”內定值”可查看原始設定，只要不按”確認”就不會儲存。
圖2.2-01
2.2.2其他傳輸埠介面：
其他硬體如真空計、石英振盪器、離子鎗流量控制器、離子鎗陰極控制器或離子鎗陽極控制器…，若是透過RS232或RS485傳輸埠控制，其硬體設定如同PLC介面設定一般。
2.2.3膜厚監控器介面：
將游標移至”硬體設定功能”→”膜厚監控器介面”點選,即出現通關密碼畫面，如圖2.1-04；若輸入正確密碼，即可出現如圖2.2-02之畫面。
說明如下:
1）下拉列表點選膜厚監控器，若無需此項功能或欲關閉此功能，則須點選”NONE”。
2）若確定無誤，需點按”確定”按鈕才能有效設定與離開，若無法確認或只是查看請按”取消”離開。
3）點按”內定值”可查看原始設定，只要不按”確認”就不會儲存。
圖2.2-02
2.2.4D/AChannel設定：
將游標移至”硬體設定功能”→”D/AChannel設定”點選,即出現通關密碼畫面，如圖2.1-04；若輸入正確密碼，即可出現如圖2.2-03之畫面。
說明如下:
1）系統中若需透過D/A（數位轉類比）卡之類比通道（Channel）控制之功能，必需由此畫面來選擇設定。
2）每一功能項對應唯一通道編碼。
3）不同型態的鍍膜機，其透過D/A輸出的功能可能有所不同，顯示的畫面可能有別於圖2.2-03。
4）一般情況下，若各功能輸出控制沒問題，請勿任意更改通道設定，否則會產生誤動作，輕者製程不良，重者機械受損
5）若某一功能輸出有誤（一般是有設定，無輸出或全輸出），可在功能測試的相關位置設定一個值，然後在相對應的硬體通道，利用三用電表量一量輸出。
若是輸出正常，表示DA通道無誤，可能是後端接線有誤或後端設備有問題；若輸出不正常，表示此通道受損，就必須更換到其他未用之通道，記得軟體設定也必須更替到相關通道編碼，如此才能正常工作。
若通道用完，無通道可換，就需送修。
6）若同時有數個通道有誤，有可能卡沒插好或翹起，可試著打開電腦重新安裝（注意:
務必關閉電腦電源），若幾次尚不能解決，此卡就需考慮送修。
7）若確定無誤，需點按”OK”按鈕才能有效設定與離開，若無法確認或只是查看請按”Cancel”離開。
圖2.2-03
*PIOD/A（ISOD/A）其通道編碼與硬體接腳定義如下：
D-TYPE37PIN:
PIN:
1->CH006->CH0411->CH0816->CH12
2->CH017->CH0512->CH0917->CH13
3->CH028->CH0613->CH1018->CH14
4->CH039->CH0714->CH1119->CH15
5->Com（GD）10->Com（GD）15->Com（GD）20->Com（GD）
2.3功能測試
此主下拉功能細分下列幾項次功能
2.3.1氧流量控制測試
2.3.2真空計功能測試
2.3.3石英監控測試
2.3.4PLC相關功能測試
2.3.5廣波域介面功能測試
2.3.6離子鎗相關功能測試
圖2.3-01
各項系統硬體功能測試如圖2.3-01所示,點選其中一項就可進入相對應之測試畫面，進而進行所需之功能測試。
系統中，若有某些功能項反白，表示系統沒有此項硬體功能測試。
如此做，方便使用者進行硬體功能除錯，提高系統維護之效益。
2.3.1氧流量控制測試
圖2.3-02
將游標移至”功能測試”→”氧流量控制測試”點選,即出現
如圖2.3-02之畫面。
說明如下:
1）若腔體氧流量控制（APC）是由PLCD/A模組輸出控制，而不是經由獨立D/A卡輸出控制，則此測試功能反白無效，將此測試功能併入PLC相關功能測試中。
2）其測試相當簡單，在設定框輸入所想輸出之流量，再點擊”輸出”按鈕即可。
3）若無法正常作動，其檢查步驟如下:
1.D/A卡或D/A模組輸出是否正常，2.連接線是否脫落或斷離，3.流量控制器（MFC）是否正常。
4）測試前，務必打開氧氣瓶、流量閥、電磁閥，以免誤判
5）“歸零”按下則流量輸出會歸零，若想離開此測試畫面，按下”退出”鈕即可。
2.3.2真空計功能測試
圖2.3-03
將游標移至”功能測試”→”真空計功能測試”點選,即出現
如圖2.3-03之畫面。
說明如下:
1）若真空壓力回授是來自PLCA/D模組，而不是來自獨立GaugeMonitor的話，則此測試功能反白無效，將此測試功能併入PLC相關功能測試中。
2）測試也相當簡單，祇要按下”擷取”鈕，若能持續擷取真空壓力值，就表示功能正常；若擷取停止，呈現當機現象或有警告對話框出現，就表示此功能無法正常工作，必需檢修。
若要停止擷取按”停止”鈕即可，若要離開測試則按”退出”。
3）誠如2.2節要點說明所述，GaugeMonitor是透過RS232或RS485與電腦通訊，其故障點有三個部份:
1.連接線是否脫落或內部斷線；2.PCCOMPORT故障；3.GaugeMonitor相關設定被更改或故障。
檢測方法與步驟猶如上述PLC與電腦連線一般。
2.3.3石英監控測試
圖2.3-04
將游標移至”功能測試”→”石英監控測試”點選,即出現
如圖2.3-04之畫面。
說明如下:
1）若此鍍膜系統沒有裝置石英振盪器，則此測試功能反白無效。
此說明畫面是以SYCONSTM100為例，裝置不同的石英振盪器，會出現不同的測試畫面，但測試方法大同小異，祇要在擷取資料過程中，會持續作動（SCAN數持續增加，沒有停置），不會出現當機或有警告對話框，就表示功能正常。
要離開測試須按”停止讀取”，再按”退出”，即可離開此測試畫面。
2.3.4PLC相關功能測試
圖2.3-05
將游標移至”功能測試”→”PLC相關功能測試”點選,即出現
如圖2.3-05之畫面。
說明如下:
1）所有透過PLC控制的功能，都可經由此測試畫面進行單一測試，瞭解功能是否正常，以便系統檢修。
你所看到之實際系統畫面或許與説明書所列之畫面有點差異，那表示貴公司的系統功能與說明書取樣之系統有點差異，測試上也是大同小異。
2）測試單項功能時，可觀察實際硬體動作是否正常、人機畫面之顯示是否正確、電腦畫面是否有異常訊息，如此做，若功能異常時，有利找出問題點在那裡。
3）按鈕功能祇要滑鼠（鼠標）單擊就有效，上下鍵提供位置設定，如監控片、坩堝位置設定或掃瞄位置。
下拉鍵選擇電子鎗或電極輸出，作動功率,EGun:
1->100mA,Boat:
1->1Vol,作動時間單位:
秒。
4）PLC一般是透過RS232或RS485與電腦通訊，其故障排除如2.2節要點說明所述。
2.3.5廣波域介面功能測試
圖2.3-06
圖2.3-07
將游標移至”功能測試”→”廣波域介面功能測試”點選,即出現
如圖2.3-06之畫面或圖2.3-07之畫面。
說明如下:
1）若系統中含有廣波域光學膜厚監控功能，在點選”廣波域介面功能測試”後會出現如圖2.3-06之畫面或圖2.3-07之畫面，端看所安裝之廣波域系統而定。
2）一般而言，當開啟Auto.exe時會出現某記憶位置不允許讀取，極大部份的原因是廣波域介面驅動有誤或驅動程式檔案遺漏，務必要移除原驅動程式，重新安裝驅動程式。
如你的系統是CDI公司之廣波域介面要特別注意它是ISA介面或USB介面，當驅動程式安裝時，其程序中會出現如圖2.3-08之對話框，需點選”Device0”，若介面是ISA介面的話，在InterfaceType的下拉框中，需點選”CDIDirectISAPlug-in”，若介面是USA介面的話，在InterfaceType的下拉框中選”CDIDirectISAPlug-in”，需點選”CDIUSBInterface，否則系統將有錯誤的對話框出現，系統是無法正常的動作。
3）在測試廣波域光譜卡時，首先須點擊”初始化”按鍵若有”初始化失敗”的對話框出現，表示光譜卡無法正常工作，可能的因素有1.驅動程式沒有安裝完全，2.USB連線有誤（USB介面）或卡沒插好（ISA介面），3.電源線脫落，4.電腦USB介面或光譜卡USB介面損壞。
圖2.3-08
2.4製程分析
此主下拉功能細分下列幾項次功能
2.4.1製程檔資料設定
2.4.2膜層分析
2.4.3分析檔參數設定
2.4.4基材檔資料
2.4.5膜材檔資料
2.4.6膜材分析結果
2.4.7監控波長選取
2.4.8資料轉換
2.4.9比率（Tooling）設定
2.4.1製程檔資料設定
圖2.4-01
圖2.4-02
圖2.4-03
圖2.4-04
圖2.4-05
圖2.4-06
圖2.4-07
將游標移至”製程分析”→”製程檔資料設定”點選,即出現如圖2.4-02之畫面，此畫面提醒使用者，注意所讀取之檔案所在路徑及檔名是否正確。
按”OK”即出現如圖2.4-03之畫面，再點擊”顯示資料”則出現如圖2.4-04之畫面，在此畫面即可進行所需製程資料編輯。
1）圖2.4-04中之功能鍵，提供了三種功能，方便使用者進行膜層之增加與刪減，可在說明編輯畫面中加入注解，方便往後資料追蹤。
其顯示畫面如圖2.4-05,2.4-06,2.4-07所示。
2）製程資料編輯完成按下”確定”即可完成修改資料之儲存並退出資料編輯，若按下”取消”鍵即退出資料編輯但不會儲存，使用者必須小心以防存錯資料或沒有存到修改之資料。
3）此資料檔含有許多製程所需之參數，以下分別說明:
*01.膜層總數:
顯示此製程總膜層數，包括離子鎗作動層、鍍藥預融層及實際蒸著層。
*02.基材:
此參數可提供不同折射率監控片基材設定，也就是說使用者可依不同情況選擇適當的監控片，只要透過基材檔資料建立之資料，在其右邊下拉式視窗就會顯示，方便選取設定。
至於如何建立基材資料，在往下相關章節再詳細說明。
使用者要特別注意，此基材是指監控片，與傘架放何種材質之被鍍物是沒有關係的。
*03.參考波長:
設定光學膜層之參考波長，單位為:
奈米（nm）。
只要膜層控制方法選用x1或x0（見*方法），其膜厚之參考波長就是此值。
*04.石英頻率（壽命）:
此值非每一設備皆有，在鍍膜機裝有六點式石英膜厚控制器才有此參數，提供使用者設定最小頻率（壽命）或石英振盪片位置。
設定值0:
表示石英振盪片維持原位置，製程中不會轉動更換；設定值1～6:
表示製程使用設定值位置之石英振盪片，製程中不會轉動更換；其他設定值（大於6）:
表示製程中所需石英振盪片最小頻率（壽命），依使用者之需求設定，可確保石英振盪片使用品質，在每一層進入蒸鍍前會檢查，若小於設定值則轉動更換，直到滿足設定值的位置方能進入蒸著，蒸著中不會有更替石英振盪片之動作。
*06.項次:
顯示每一膜層之流水編號，包括離子鎗作動層、鍍藥預融層及實際蒸著層。
*07.膜材:
可按右邊小箭頭拉下視窗選擇此層要鍍的膜材，此膜材資料是透過”膜材檔資料”所建立。
*08.膜厚:
膜厚控制參數，為一光學膜厚或是物理膜厚，需視監控方法而定。
若是光學膜厚監控（方法:
x1orx0），則是光學膜厚，單位:
QWOT，1/4波長之厚度為1（QWOT）；若是石英振盪監控（方法:
x4），則是物理膜厚，單位:
kA（千埃），1A=0.1nm（奈米）；若為時間控制（方法:
x2），設定值為時間，單位:
秒；若是離子鎗清潔（Clean）設定（方法:
3）時，設定值為時間，單位:
秒。
*09.比率:
此值為一ToolingFactor，監控片（或石英振盪片）膜厚/傘架被鍍物膜厚之比值，一般需透過材料測試，再量測計算而得。
所以監控膜厚實為膜厚x比率。
*10.方法:
膜層切換控制方法，點選資料位置，即會出現資料框，框內所列之號碼就是此系統所提供之所有膜層切換控制方法，可點選設定。
編碼以十位數（xx）表之
十位數:
0或空白->表示該層使用電子鎗1
十位數:
1->表示該層使用電子鎗2（雙鎗設備）
十位數:
2->表示該層使用1號電極
十位數:
3->表示該層使用2號電極
個位數:
0:
->光學膜厚監控、手動切換膜層，操作者需根據光譜，自行判斷何時換層。
個位數:
1:
->光學膜厚監控、自動切換膜層，膜層是否完成，判斷與切換由電腦控制。
個位數:
2:
->時間控制換層，蒸著時間設定於相對應之膜厚資料欄。
個位數:
3:
->離子鎗清潔（Clean），清潔時間（秒）設定於相對應之膜厚資料欄。
個位數:
4:
->石英膜厚監控，自動切換膜層，膜層是否完成，判斷與切換由電腦自動控制。
個位數:
9:
->自動融藥，融完藥後自動切至下一層，不會進入蒸著步驟。
如:
方法:
21表用1號電極、光學膜厚監控、自動切換膜層。
*11.溢鍍量:
可將測試所得之溢鍍量（遮板關閉膜厚多鍍的部份）打入此項中,單位為–kA（千埃）,如此分析膜厚就可事先扣除溢鍍量,增加膜厚監控的準確性。
*12.監控位置:
設定膜層監控片位置，依設計所需設定。
若設為0則停留在原位置，不會轉動監控片。
*13.坩鍋位置:
設定鍍膜材料所在之坩堝位置。
若設為0則停留在原位置，不會轉動坩堝。
*14.電子槍NO:
設定膜層蒸著所需電子鎗資料編碼，其相關編號內容
參考電子鎗資料設定檔。
*15.通氧方式:
0:
不必控制真空度或氧流量。
1:
真空度控制，電腦會自動調節氧流量來符合所設定之真空度。
膜層蒸著完成，氧流量會歸零再換層。
2:
直接設定氧流量（SCCM）。
膜層蒸著完成，氧流量會歸零再換層。
3:
真空度控制，與方式1類似，差別在膜層蒸著結束後直接換層，氧流量維持沒有歸零的動作，適用於有離子助鍍之膜層。
4:
直接設定氧流量（SCCM），與方式2類似，差別在膜層蒸著結束後直接換層，氧流量維持沒有歸零的動作，適用於有離子助鍍之膜層。
*16.設定真空:
若通氧方式設0時,不理會此設定值。
若通氧方式設1或3時,則按設定數值進行真空度控制。
真空度單位:
E-5Torr如設8表0.00008Torr。
若通氧方式設2或4時,則按設定數值進行氧流量大小設定，氧流量單位:
SCCM。
*17.等待真空:
每一層之等待真空度（需到達此真空度以下，才進入執行此層所設定之工作如融藥、蒸著…），其真空度單位:
E-5Toor，如設8表示0.00008Torr。
*18.雜訊設定:
此值設定為0，表示此功能無效，雜訊判斷以製程組態設定中之雜訊設定為準。
一般正常情況下（回頭光變化量大於雜訊設定值如0.3%），此值設為0，沒有什
麼問題。
但在下面情況下，務必小心（尤其藥材折射率抓得不是很好的情況下）。
有一個以上的回頭點，但第一段光變化量過小，易造成實際光量變化小於雜訊設定，務必將此值設定為-1，才不會造成永無回頭的情況，建議一般小0.8%，就設為-1，但還是依實際情況而定。
除非別無選擇，否則儘量避免選擇此種監控波長。
*19.最小時間:
設定膜層蒸著最小時間，若膜層小於此設定時間完成，就會出現警報，等待處裡。
此時間設定需合乎實際，才能達到保護效果，不會造成不必要的困擾。
若設為0，就表示此保護功能無效。
造成時間過短完成膜層，可能因素有電子鎗電流異常過大、打點異常變小、打錯鍍膜藥材、藥光譜異常造成誤判、設定值過大不切實際…。
*20.最大時間:
設定膜層蒸著最大時間，若膜層大於此設定時間未能完成，就會出現警報，等待處裡。
此時間設定需合乎實際，才能達到保護效果，不會造成不必要的困擾。
若設為0，就表示此保護功能無效。
造成蒸著時間過長未能完成膜層蒸著，可能因素有電子鎗跳脫、電子鎗電流異常過小、打點異常變大、打錯鍍膜材料、鍍膜藥材放置不當、光譜異常造成誤判、設定值過小不切實際…。
*21.離子程序:
設定膜層蒸著所需離子鎗資料編碼，其相關編號內
容，參考離子鎗資料設定檔。
若無離子鎗助鍍，此值務必設定為0。
2.4.2膜層分析
1）在新建立製程檔、舊製程檔資料有所更改，或材料檔有所變更的情況下，則需要重新分析，方能產生正確的監控波長，供操作者選擇利用。
2）一般製程檔，待試鍍成功後，若無修改的話，不需要每次蒸著都分析一次。
3）需重新分析的情況
˙膜層總數有所變更
˙蒸著材料有所變更
˙膜厚有所變更
˙比率有所改變
˙監控片組成有所變更
*經分析完成後，會產生膜層堆疊之光譜圖以供參考，如圖2.4-08，點擊右上角之上下鍵，即可觀察每一層堆疊情況。
按關閉（右上角x鍵）即可離開，離開後會出現監控波長以供選擇，如圖2.4-09所示。
*監控波長選擇，可移動鍵盤→←鍵或用滑鼠點選→←選取所需監控波長，鍵盤↑↓鍵或用滑鼠點選↑↓可切換膜層，選至最後一層時，點選儲存鍵即可儲存，若按取消鍵，就不會儲存新選擇之監控波長。
*選取監控波長一般原則:
․所選取的監控波長位於較強之光
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