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MODULE結構介紹
MODULE結構介紹——IC封裝結構
液晶顯示模組組裝技術的核心在于驅動IC的封裝,其主要技術有SMT、COB、TAB、COG、COF等。
SMT:表面貼裝電子元件技術,是LCD驅動線路板的制造工藝之一。主要流程為印錫膏、貼元件、回流焊。可靠性較高,但體積大、成本高。
COB:比SMT更小型化的封裝方式。將裸片IC先用接著劑固定在PCB板上,再用金線或鋁線將IC pad與PCB金手指進行接合(打線),最后涂敷黑膠、烘烤固化進行保護。
COB只限IC封裝,常與SMT整合在一起制作LCD驅動板,再以導電膠條、熱壓膠紙或FPC等與LCD連接。
TAB:先將IC以ILB(內引線鍵合)方式(熱壓焊等)連接在卷帶基板上,封膠測試后以卷帶IC交模組廠。使用時先沖切成單片TCP,兩端分別OLB至LCD(ACF)和PCB(焊接)。易返修、但成本高,適用大尺寸。
COF:由TAB衍生。將IC連接在film上(焊接或ACF),厚度更薄。再由模組廠進行OLB作業。集成度高、Pitch更小、彎曲性更好,但成本更高。
COG:中小尺寸產品IC封裝的主流技術。使用ACF將裸片IC直接連接在LCD上。制程簡化、Pitch小、成本低,只是返修稍困難。
MODULE結構介紹——COG模塊
利用COG方式封裝驅動IC的液晶顯示模塊稱為COG模塊。COG模塊的基本結構如下圖所示:
MODULE工藝流程介紹
MODULE工藝流程介紹——LCD進料
LCD loading → Wet Cleaning → Plasma Cleaning → COG
LCD loading有兩種結構,可利用Tray盤上料(適合較小尺寸),也可人工單片放在機器傳送帶上(大尺寸)。單片放置時須注意間隔不要太密,避免造成LCD電極劃傷。
Wet Cleaning由機器自動完成,一般使用IPA作為清潔溶劑。
Plasma Cleaning是指利用氣體在交變電場激蕩下形成的等離子體(帶電粒子和中性粒子混合組成)對清洗物進行物理轟擊和化學反應雙重作用,使清洗物表面物質變為粒子和氣態物質而去除,從而達到清洗目的。Plasma Cleaning主要針對有機污染物的清潔。清潔效果一般利用水滴角測試來評價。
MODULE工藝流程介紹——COG邦定
MODULE工藝流程介紹——COG邦定(貼ACF)
機器按照已設定長度,將ACF剪切后粘貼在LCD上。剪切方式為半切,過深或過淺都會造成ACF貼附問題。
ACF貼合后由機器按設置的參數自動檢查貼附位置;要求表面平整無氣泡、褶皺;形狀規則(無缺角、卷邊)
MODULE工藝流程介紹——COG邦定(預邦)
預邦定的作用是將IC Bump與LCD引腳精確對位,并粘接IC。邦定機利用CCD識別IC及玻璃mark,計算相對坐標后進行精確對位。(邦定機對位精度可以達到±3um)一般情況下,機器預邦參數:70±10℃、10~15N、0.5s
MODULE工藝流程介紹——COG邦定(本邦)
本邦是利用一定溫度、壓力,在一定時間內將ACF完全固化(反應率≥90%),完成IC與LCD的連接,是COG工藝的關鍵。需要監控壓頭平衡、壓力、溫度曲線等因素。
一般ACF本邦要求:200±10℃、60 ~80MPa、5s
溫度和時間參數會影響ACF硬化效果,影響連接可靠性
壓力根據IC Bump面積計算,會影響導電粒子形變程度,從而影響電性能可靠性
MODULE工藝流程介紹——FPC邦定
溫度、壓力、時間是ACF貼合和FPC邦定的重要參數。
一般情況下,ACF貼合:80±10℃、1MPa、1s
FPC邦定:190±10℃、2 ~3MPa、6 ~10s
MODULE工藝流程介紹——封/點膠
封膠目的:在LCD臺階面涂覆有絕緣防濕作用的保護膠,以保護裸露在臺階面的線路,避免腐蝕、劃傷、異物污染等。膠型:UV膠、硅膠、TUFFY膠
UV膠以紫外光固化,時間短、無污染、保護性佳、成本高。硅膠為RTV(室溫硬化)膠材,吸濕固化,時間長、成本低。TUFFY膠分為非溶劑系和溶劑系兩類。非溶劑系包括UV固化(同UV膠)和吸濕固化(同硅膠)兩種;溶劑系為揮發溶劑(乙醇)固化,時間稍長,成本中。天馬采用連線生產方式,要求作業時間短,現使用UV膠。
MODULE材料介紹
MODULE材料可依據各個制程進行了解。
主要介紹以下材料:
COG/FOG:LCD、IC、ACF、FPC、涂覆膠、緩沖材
Assembly:背光源、觸摸屏
另外,MODULE組裝過程中還會用到泡棉、雙面膠、絕緣膠帶、美紋膠帶、撕膜標簽等材料,這里不做一一介紹。
MODULE材料介紹——ACF
ACF的保存:
ACF需在-10℃~5℃的條件下冷藏儲存。使用時須先在室溫下解凍30~60min方可作業(目視包裝袋外水氣消失為止)。
ACF出廠后在冷藏條件下一般可以保存七個月。開封未使用完時可重新密封保存。若重新密封冷藏儲存,可保存一個月;若密封存放于室溫環境(23℃/65%RH )中,則最好在一周內將其用完。
ACF使用注意事項:
1. 避免置于陽光下,或UV照射
2. 避免沾附油、水、溶劑等物質