COG封裝技術應注意事項?

COG工藝技術對液晶顯示器的影響,COG封裝技術原理,COG封裝技術封裝注意事項

本文主要介紹(COG:Chip On Glass)LCM裝配技術,有關LCM的驅動原理請參閱相關專業書籍

COG產品結構簡單,就是在一塊LCD顯示屏上加上IC及引線,採用ACF(一種各向異性導電膠)通過熱壓直接將IC邦定到LCD屏上。邦定後的整個模組則還要通過FPC(柔性印刷線路板)或金屬引腳與PCB板連線在一起。液晶屏、ACF、驅動IC是COG的三大關鍵元件。

COG製造工藝簡介

COG製造工藝至今已有近十年的發展歷史,它的發展與IC的小型化、超薄化以及LCD顯示屏光刻精度的精細化是密不可分的。

圖2 COG工藝流程圖

2、工藝要點

(1) 邦定IC時要求IC對位標誌與LCD屏上的對位標誌吻合;

(2) 需用無塵布沾溶劑清除液晶屏上壓著區的異物,使用UV燈清除液晶屏上壓著區的有機物;

(3) ACF貼附精度為+100μM;

(4) 要注意ACF的儲存條件和控制好ACF邦定的時間、熱壓溫度和壓頭的壓力。ACF反應率要求達到80%以上。例如使用日立(HITACHI)公司的AC-8304Y的ACF,其儲存條件為:在室溫約25℃和溼度70%RH情況下,有效期1個月;在溫度-10℃~5℃時有效期為6個月。ACF使用工藝條件:貼ACF溫度100±10℃(ACF的實際溫度),壓強約1Mpa,時間1~5秒,主壓壓強約50~150Mpa(指每個IC BUMP上的壓強,根據ACF中導電球的受壓效果決定壓力的大小)。ACF溫度220±20℃(ACF的實際溫度),時間7~10秒。所有ACF從冰箱中取出後需在室溫條件下放置1小時後方可開啟包裝;

(5) 必須確保前工序光刻工藝的成品率,嚴格控制斷筆和連筆(主要在IC介面處);

(6) LCD屏需經嚴格測試,防止廢品漏測,造成材料浪費及品質不良;

(7) 顯微鏡下全檢防止斷筆流出,要求IC電極上的導電粒子壓痕至少5個,相鄰BUMP之間不能互相接觸;

(8) COG成品必須100%檢測;

(9) COG-LCD產品一般多為高密度產品,製造時要求光刻段的解析度較高,PI定向膜與摩擦均勻性較好,線上間隙小於15μM時要求增加TOP(塗覆絕緣層)工藝,以避免短斷路、顯示不均、串擾和功耗電流大等現象的出現;

(10) COG常見不良品包括:IC異物、IC壓痕不良、ACF貼附不良、IC對位偏移、IC厚度不均、IC電遇不良、IC破裂/刮傷、IC BUMP不良等。

3、光刻精度

光刻精度是指製作LCD顯示屏時能夠刻蝕出來的線條和間隙的精細尺寸,COG產品多為高密度產品,LCD與IC 連線處走線較密。COG產品引線的PITCH(線寬加線間距)值一般在 50μM以下,IC介面線一般在 40μM以下。目前國內已有部分廠家其COG產品的PITCH值控制在 20μM,這意味著其引線或線間隙的加工精度已達到10μM左右。

4、材料要求

透明導電玻璃(即在平整度好、透光率高、曲翹度很小的玻璃表面鍍上透明導電膜)要求阻值較低,方塊電阻一般在30Ω以內,PI(聚醯亞胺、定向材料)、液晶等材料要求純度較高,即電阻率大。

ACF(Anisotropic Conductive Film)是一種各向異性導電膜,在垂直方向導電,而在水平方向絕緣。主要組成是粘著劑和導電粒子。

5、潔淨度要求

COG產品生產工藝要求1000級的潔淨度,即潔淨室裡>=0.5微米的粒子濃度<=1000粒/升。

產品特點

1、工藝簡化。直接將IC邦貼到LCD屏的導電極上,減少了焊接工藝;

2、體積比COB(Chip On Board)大大縮小,更易於小型化、簡易化和高度整合化。將PCB線路直接製作在LCD屏上,因此廣泛用於需減少體積的行動式整機產品,如手機、PDA、MP3、手錶、資訊電話、手持式儀器儀表等,並可延伸至TFT後工序;

3、直接將IC倒裝邦貼到LCD屏上,不存在IC變形等問題。

市場分析及發展趨勢

COG產品具有裝配工藝簡便、易於小型化、特別適用高密度、大容量的LCD顯示模組等優點,隨著資訊化程度的不斷提高和數字通訊技術的廣泛應用,近年來得到了前所未有的發展,特別是隨著行動式應用產品(手機、PDA、MP3、手錶、資訊電話、數字電話、手持式儀器儀表及計算機網路用顯示屏)越來越多,其應用領域將越來越廣闊。據統計,世界顯示器市場2000年達520億美元,而2006年可望達到861億美元,2010年世界FPD產業將可達到1000億美元,而FPD中以LCD市場增長最大。2005年LCD市場規模將超過300億美元,將超過CRT(陰極射線管)成為世界上第一大顯示器產業。到2010年將達到500億美元,佔世界顯示器件產業市場的一半左右。以手機為例,2004年全年的全球手機出貨量達到了6.7億部,預計2005年手機出貨量也將達到7.3億部。

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