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导电胶是一种能够起导电作用的黏合剂,在黏合剂当中加入能够起导电作用的填充料。导电胶的成分是黏合剂,而且一般的黏合剂都可以作成导电胶。根据黏结效果的要求选择不同的黏合剂,如环氧、氯丁胶等导电胶、导电银浆、导电银胶的选购指南由于导电胶在实际应用中也有着千差万别的要求,因此正确选择导电银胶就成为在电子和光电器件生产工艺中很关键的环节。下面是出国际众多导电银胶专家选购经验总结的。固化条件(Cure Conditian)(常温、加温、紫外光、红外光、微波)固化速度和时间(Cure Shedule)外观(Appearance)(透明、半透明、颜色)填充料(Filler)所粘接的材料(Adherent Material)粘度(Viscosity)玻璃化温度(Tg)硬度(Hardness)粘接强度(Lap Shear, Die shear)弹性模量(Modulus)
COG工艺技术对液晶显示器的影响,COG封装技术原理,COG封装技术封装注意事项
导电胶条不存在正负极之分。
液晶显示屏用导电胶斑马条。液晶显示屏(LCD)和PCB线路板是通过导电胶斑马条来连接的。连接方法是把导电胶条夹紧在LCD与PCB的电极位置。其压缩比一般来讲10%。导电胶条的导电原理是通过碳黑疏密排练来导通弱电电流。因此,导电胶条不存在正负极之分。
液晶显示屏,英文通称为LCD(Liquid Crystal Display),是属于平面显示器的一种。用于电视机及计算机的屏幕显示。液晶显示屏(LCD)用于数字型钟表和许多便携式计算机的一种显示器类型。LCD显示使用了两片极化材料,在它们之间是液体水晶溶液。电流通过该液体时会使水晶重新排列,以使光线无法透过它们。
导电胶是一种固化或干燥后具有一定导电性能的胶黏剂,它通常以基体树脂和导电填料即导电粒子为主要组成成分, 通过基体树脂的粘接作用把导电粒子结合在一起, 形成导电通路, 实现被粘材料的导电连接。由于导电胶的基体树脂是一种胶黏剂, 可以选择适宜的固化温度进行粘接, 同时, 由于电子元件的小型化、微型化及印刷电路板的高密度化和高度集成化的迅速发展, 而导电胶可以制成浆料, 实现很高的线分辨率。而且导电胶工艺简单, 易于操作, 可提高生产效率,所以导电胶是替代铅锡焊接, 实现导电连接的理想选择。
本文主要介绍(COG:Chip On Glass)LCM装配技术,有关LCM的驱动原理请参阅相关专业书籍
图 1 COG产品结构图
COG产品结构简单,就是在一块LCD显示屏上加上IC及引线,采用ACF(一种各向异性导电胶)通过热压直接将IC邦定到LCD屏上。邦定后的整个模块则还要通过FPC(柔性印刷线路板)或金属引脚与PCB板连接在一起。液晶屏、ACF、驱动IC是COG的三大关键组件。
COG制造工艺简介
COG制造工艺至今已有近十年的发展历史,它的发展与IC的小型化、超薄化以及LCD显示屏光刻精度的精细化是密不可分的。
图2 COG工艺流程图
2、工艺要点
(1) 邦定IC时要求IC对位标志与LCD屏上的对位标志吻合;
(2) 需用无尘布沾溶剂清除液晶屏上压着区的异物,使用UV灯清除液晶屏上压着区的有机物;
(3) ACF贴附精度为+100μM;
(4) 要注意ACF的储存条件和控制好ACF邦定的时间、热压温度和压头的压力。ACF反应率要求达到80%以上。例如使用日立(HITACHI)公司的AC-8304Y的ACF,其保存条件为:在室温约25℃和湿度70%RH情况下,有效期1个月;在温度-10℃~5℃时有效期为6个月。ACF使用工艺条件:贴ACF温度100±10℃(ACF的实际温度),压强约1Mpa,时间1~5秒,主压压强约50~150Mpa(指每个IC BUMP上的压强,根据ACF中导电球的受压效果决定压力的大小)。ACF温度220±20℃(ACF的实际温度),时间7~10秒。所有ACF从冰箱中取出后需在室温条件下放置1小时后方可打开包装;
(5) 必须确保前工序光刻工艺的成品率,严格控制断笔和连笔(主要在IC接口处);
(6) LCD屏需经严格测试,防止废品漏测,造成材料浪费及品质不良;
(7) 显微镜下全检防止断笔流出,要求IC电极上的导电粒子压痕至少5个,相邻BUMP之间不能互相接触;
(8) COG成品必须100%检测;
(9) COG-LCD产品一般多为高密度产品,制造时要求光刻段的分辨率较高,PI定向膜与摩擦均匀性较好,在线间隙小于15μM时要求增加TOP(涂覆绝缘层)工艺,以避免短断路、显示不均、串扰和功耗电流大等现象的出现;
(10) COG常见不良品包括:IC异物、IC压痕不良、ACF贴附不良、IC对位偏移、IC厚度不均、IC电遇不良、IC破裂/刮伤、IC BUMP不良等。
3、光刻精度
光刻精度是指制作LCD显示屏时能够刻蚀出来的线条和间隙的精细尺寸,COG产品多为高密度产品,LCD与IC 连接处走线较密。COG产品引线的PITCH(线宽加线间距)值一般在 50μM以下,IC接口线一般在 40μM以下。目前国内已有部分厂家其COG产品的PITCH值控制在 20μM,这意味着其引线或线间隙的加工精度已达到10μM左右。
4、材料要求
透明导电玻璃(即在平整度好、透光率高、曲翘度很小的玻璃表面镀上透明导电膜)要求阻值较低,方块电阻一般在30Ω以内,PI(聚酰亚胺、定向材料)、液晶等材料要求纯度较高,即电阻率大。
ACF(Anisotropic Conductive Film)是一种各向异性导电膜,在垂直方向导电,而在水平方向绝缘。主要组成是粘着剂和导电粒子。
5、洁净度要求
COG产品生产工艺要求1000级的洁净度,即洁净室里>=0.5微米的粒子浓度<=1000粒/升。
产品特点
1、工艺简化。直接将IC邦贴到LCD屏的导电极上,减少了焊接工艺;
2、体积比COB(Chip On Board)大大缩小,更易于小型化、简易化和高度集成化。将PCB线路直接制作在LCD屏上,因此广泛用于需减少体积的便携式整机产品,如手机、PDA、MP3、手表、信息电话、手持式仪器仪表等,并可延伸至TFT后工序;
3、直接将IC倒装邦贴到LCD屏上,不存在IC变形等问题。
市场分析及发展趋势
COG产品具有装配工艺简便、易于小型化、特别适用高密度、大容量的LCD显示模块等优点,随着信息化程度的不断提高和数字通讯技术的广泛应用,近年来得到了前所未有的发展,特别是随着便携式应用产品(手机、PDA、MP3、手表、信息电话、数字电话、手持式仪器仪表及计算机网络用显示屏)越来越多,其应用领域将越来越广阔。据统计,世界显示器市场2000年达520亿美元,而2006年可望达到861亿美元,2010年世界FPD产业将可达到1000亿美元,而FPD中以LCD市场增长最大。2005年LCD市场规模将超过300亿美元,将超过CRT(阴极射线管)成为世界上第一大显示器产业。到2010年将达到500亿美元,占世界显示器件产业市场的一半左右。以手机为例,2004年全年的全球手机出货量达到了6.7亿部,预计2005年手机出货量也将达到7.3亿部。
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