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LCM模组结构 工艺 材料 设备 全解析(模组人员必学)
光电与显示 · 2019-07-10
目录
MODULE结构介绍
MODULE工艺流程介绍
MODULE材料介绍
MODULE设备介绍
MODULE结构介绍
MODULE结构介绍——IC封装结构
液晶显示模组组装技术的核心在于驱动IC的封装,其主要技术有SMT、COB、TAB、COG、COF等。
SMT:表面贴装电子元件技术,是LCD驱动线路板的制造工艺之一。主要流程为印锡膏、贴元件、回流焊。可靠性较高,但体积大、成本高。
COB:比SMT更小型化的封装方式。将裸片IC先用接着剂固定在PCB板上,再用金线或铝线将IC pad与PCB金手指进行接合(打线),最后涂敷黑胶、烘烤固化进行保护。
COB只限IC封装,常与SMT整合在一起制作LCD驱动板,再以导电胶条、热压胶纸或FPC等与LCD连接。
TAB:先将IC以ILB(内引线键合)方式(热压焊等)连接在卷带基板上,封胶测试后以卷带IC交模组厂。使用时先冲切成单片TCP,两端分别OLB至LCD(ACF)和PCB(焊接)。易返修、但成本高,适用大尺寸。
COF:由TAB衍生。将IC连接在film上(焊接或ACF),厚度更薄。再由模组厂进行OLB作业。集成度高、Pitch更小、弯曲性更好,但成本更高。
COG:中小尺寸产品IC封装的主流技术。使用ACF将裸片IC直接连接在LCD上。制程简化、Pitch小、成本低,只是返修稍困难。
MODULE结构介绍——COG模块
利用COG方式封装驱动IC的液晶显示模块称为COG模块。COG模块的基本结构如下图所示:
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MODULE工艺流程介绍
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MODULE工艺流程介绍——LCD进料
LCD loading → Wet Cleaning → Plasma Cleaning → COG
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LCD loading有两种结构,可利用Tray盘上料(适合较小尺寸),也可人工单片放在机器传送带上(大尺寸)。单片放置时须注意间隔不要太密,避免造成LCD电极划伤。
Wet Cleaning由机器自动完成,一般使用IPA作为清洁溶剂。
Plasma Cleaning是指利用气体在交变电场激荡下形成的等离子体(带电粒子和中性粒子混合组成)对清洗物进行物理轰击和化学反应双重作用,使清洗物表面物质变为粒子和气态物质而去除,从而达到清洗目的。Plasma Cleaning主要针对有机污染物的清洁。清洁效果一般利用水滴角测试来评价。
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MODULE工艺流程介绍——COG邦定
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MODULE工艺流程介绍——COG邦定(贴ACF)
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机器按照已设定长度,将ACF剪切后粘贴在LCD上。剪切方式为半切,过深或过浅都会造成ACF贴附问题。
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ACF贴合后由机器按设置的参数自动检查贴附位置;要求表面平整无气泡、褶皱;形状规则(无缺角、卷边)
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MODULE工艺流程介绍——COG邦定(预邦)
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预邦定的作用是将IC Bump与LCD引脚精确对位,并粘接IC。邦定机利用CCD识别IC及玻璃mark,计算相对坐标后进行精确对位。(邦定机对位精度可以达到±3um)一般情况下,机器预邦参数:70±10℃、10~15N、0.5s
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MODULE工艺流程介绍——COG邦定(本邦)
本邦是利用一定温度、压力,在一定时间内将ACF完全固化(反应率≥90%),完成IC与LCD的连接,是COG工艺的关键。需要监控压头平衡、压力、温度曲线等因素。
一般ACF本邦要求:200±10℃、60 ~80MPa、5s
温度和时间参数会影响ACF硬化效果,影响连接可靠性,压力根据IC Bump面积计算,会影响导电粒子形变程度,从而影响电性能可靠性
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MODULE工艺流程介绍——FPC邦定
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温度、压力、时间是ACF贴合和FPC邦定的重要参数。
一般情况下,ACF贴合:80±10℃、1MPa、1s
FPC邦定:190±10℃、2 ~3MPa、6 ~10s
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MODULE工艺流程介绍——封/点胶
封胶目的:在LCD台阶面涂覆有绝缘防湿作用的保护胶,以保护裸露在台阶面的线路,避免腐蚀、划伤、异物污染等。胶型:UV胶、硅胶、TUFFY胶
UV胶以紫外光固化,时间短、无污染、保护性佳、成本高。硅胶为RTV(室温硬化)胶材,吸湿固化,时间长、成本低。TUFFY胶分为非溶剂系和溶剂系两类。非溶剂系包括UV固化(同UV胶)和吸湿固化(同硅胶)两种;溶剂系为挥发溶剂(乙醇)固化,时间稍长,成本中。采用连线生产方式,要求作业时间短,现使用UV胶。
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MODULE材料介绍
MODULE材料可依据各个制程进行了解。
主要介绍以下材料:
COG/FOG:LCD、IC、ACF、FPC、涂覆胶、缓冲材
Assembly:背光源、触摸屏
另外,MODULE组装过程中还会用到泡棉、双面胶、绝缘胶带、美纹胶带、撕膜标签等材料,这里不做一一介绍。
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MODULE材料介绍——ACF
ACF的保存:
ACF需在-10℃~5℃的条件下冷藏储存。使用时须先在室温下解冻30~60min方可作业(目视包装袋外水气消失为止)。
ACF出厂后在冷藏条件下一般可以保存七个月。开封未使用完时可重新密封保存。若重新密封冷藏储存,可保存一个月;若密封存放于室温环境(23℃/65%RH )中,则最好在一周内将其用完。
ACF使用注意事项:
1. 避免置于阳光下,或UV照射
2. 避免沾附油、水、溶剂等物质
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MODULE设备介绍
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