PDF《FOG邦定工艺及其不 良分析》

第3

2 卷第

1 期2012年 3月光电子技术OPTOELECTRONI C TECHNoLOGY V0

1 .

3 2 No.

1 M f i r .20

1 2 F OG邦定工艺及其不良分析 钱志萍,吕延(南京华东电子信息科技 股份有 限公 司,南京

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3 8 ) 摘要:根据 A C F材料的组成和连接原理介绍 了F O G 邦定工艺( 包括 AC F预贴、 预邦定、 主 邦定和 检验 ) ;

阐述 了FOG 邦定 工 艺的关键 控制 点:压力控 制、 温度控 制及 高 温状 态下压 头 的平 行度要求 ;

通过

图表 和数据 分析提 出了不 良现 象 的分 析 以及 相应 的解 决方 案.F OG 邦定 工 艺及其 关键控制 点 的研 究有 利于提 高相 关工 艺制程 的合格 率.关键 词:液晶显示模块 ;

异方性 导 电胶 ;

预 邦定 ;

主邦定 中图分 类号 : TN1

4 1 .

9 文献 标识 码:A 文章编 号:1005―488X(

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1 2 )

0 1 ―

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0 4 FOG Bon d i n g Te c h n ol og y an d An al y s i s o f De f e t i v e Qi a n Z h i p i n g.Ln Ya n ( Na n j i n g Hu a d o n g E l e c t r o n i c s I n f o r ma t i o n

8 L Te c h n o l o g y C o . , L t d ,Na m j i n g

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3 8 , C HN) Ab s t r a c t :Th e F OG t e c h n o l o g y ( AC Fp r e - p a s t e ,p r e ― b o n d i n g,t h e ma i n b o n d i n g a n d t e s t i n g ) h a s b e e n i n t r o d u c e d b a s e d o n t h e AC F ma t e r i a l a n d t e c h n o l o g y .Th e F OG m a n u f a c t u r i n g p r o c e s s i s d i s c u s s d d e t a i l l y,i n c l u d i n g p r e s s u r e c o n t r o l ,t e mp e r a t u r e c o n t r o l a n d p r e s s u r e h e a d p a r a l l e

1 d e g r e e u n d e r h i g h t e mp e r a t u r e . Th e. a n a l y s i s o f d e f e c t i v e i s p u t f o r wa r d a s we l l a s t h e c o r r e ― s p o n d i n g s o l u t i o n b a s e d o n a n a l y s i s o f t h e d a t a ,wh i c h i s u s e f u l f o r F 0G p r o c e s s i mp r o v e me n t o f B o n d i n g t e c h n o l o g y,h e n c e i n c r e a s i n g t h e y i e l d o f r e l e v a n t m a n u f a c t i n g p r o c e s s . 一日Ke y wo r d s :LC M ;

AC F ;

p r e - b o n d i n g;

ma i n ― b o n d i n g L C M ( L i q u i d Di s p l a y Mo d u l e ) 液 晶显 示器件 模 块是将液晶显示器件、 连接件、 集成电路、 控制部件 、 驱动电路 和 印刷 电 路板 、 背光源以及其 它 结构 件装配在一起 的组件[

1 ] .一般而言 , 液晶面板与驱动 I C 系统 的接 口衔接 工艺 技术 大致 可分 为下列

3 种_4]:卷带式晶粒 自动贴合技术 ( T a p e Au t o ma t e d B on d ― i n g ;

T AB) 、 晶 粒一 玻璃接合技术 ( C h i p o n G l a s s ;

C OG) 、 晶粒一 软板接合技术( C h i p o n F l e x;

C OF ) . 液 晶玻 璃、裸片IC和柔 性线路(Flexibleprintingcir―cult;

FPC) 的机 械连 接和电气导通 则为LCM生产 的核心部分之一 , 其 对应 的生产工艺分别是 C OG 和FOG( F P C o n g l a s s ) 邦定工艺.

1 AC F材料 异方性导电胶(An i s o t r o p i c C o n d u c t i v e F i l m;

AC F ) 特点在于 z轴 电气 导通 方 向与 XY绝 缘平 面 的电阻特性具有明显的差异性.当 z轴导通电阻值 与 平面绝缘 电阻值的差异超过一定 比值后 , 既 可称为良好的导电异方性.它是利用导电粒子连接 I C芯片与基板两者之间的电极使之成为导通 , 同时 收稿日期 :

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1 1 ―

1 2 ~

2 7 作者简 介:钱志萍 (

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6 3 一) , 女,工程师 , 主要从事平 板显示相 关技术 的研发 和管理工作 ;

( E ― ma i l : q z p ~h u a d o n g t e c h . c o r n) 吕t~(

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8 2 - -) , 男,硕士, 主要从 事平板显示相关技术 的研发 和管理工作 .( E ― ma i l : l y @h u a d o n g t e c h . c o m) 第 1期 钱志萍 , 等:FOG邦定工艺及其不 良分析

6 3 又 能避 免相邻两电极 间导 通短 路,而达成 只在z轴方向导 通之 目的 . AC F材料分为异 方性 导 电膏和 异方 性导电膜 . 异方 性导电膜具 有可 以连续 加工 ( T a p e ― o n ― Re e

1 ) 极 低材料损失的特性 , 因此成为 目前较普遍使用 的产 品形 式.AC F主要 组 成包 括树 脂 黏着剂 、 导 电粒子 两大部分.树脂 黏着剂 功 能主要 为 固定 I C芯 片与基 板间电极相对位置 , 并提供压力维持 电极与导 电粒子间 的接触 面积.还 可以防湿 气,具有粘 接强 度高 、 耐热及绝 缘 功能 .一 般树 脂分 为热 塑性树 脂与 热 固性树 脂两大类 .热 塑性 材料主要 具有 低温粘接 , 组装快速,容易重新 加工 的优 点,但具有 高热膨 胀性 和 高吸 湿性 缺点 , 使 其处 于高 温下 易劣化 , 无法 符合 可靠 性 的需求.热 固性树脂如环 氧树脂 ( E p o x y ) 、 聚氨酯 ( P o l y i mi d e ) 等,虽然具有加工温度高不易重新加工 的缺 点,但是具 有高温可靠 性、低热膨 胀性、低吸湿性等优点是 目前采用最广泛之材料.在导电粒子方 面,异方 导 电特 性 主要取决 于导电粒 子 的充 填率.虽然异方性导 电胶其导电率会随着导电粒子充填率的 增 加而 提高,但同时也 会 提升 导 电粒子 互相接触造 成短 路 的机 率.另外,导电粒子 的粒 径分 布 和分 布均匀性 亦会对异方导电特性 有所 影响 . 通常 , 导 电粒 子必 须 具有 良好 的粒 径 均一 性和真圆度 , 以确保 电极 与导电粒 子 间的接 触 面积 一致 , 维持 相 同的导通 电阻 , 并 同时 避免部分电极 未接触到导 电粒 子,导致开路的情 形发生.如图1所示.常见 的粒子 直径 范 围在

3 ~5 m 之间,太大的导电粒 子会 降低每个 电极 接触的粒 子数,同时 也容易造 成 相邻 电极 导 电粒 子接触而 短路的情形 ;

太小的导 电粒子 容易 形成 粒子 聚集 的 问题 , 造成 粒 子分 布密 度 不平均 .在导电粒子 的种类 方面目前 以金 属粉末和高 分子塑料 球表面涂布金属为主.常见使用的金属粉镍( Ni ) 、 金(Au ) 、 镍上镀金 、 银及 锡 合金 等.绝缘膜( O .

5 一o.8微米) A l

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2 微米 Ni J 树脂球(

4 .

8 微米) 图l导电粒子结构示 意图 Fi g .

1 Co n d u c t i v e p a r t i c l e s t r u c t u r e

2 F OG 邦定工艺 F OG邦定工艺是通过 AC F粘合 , 并在一定的 温度 、 压力和时间 下热 压 而实 现液晶玻 璃 与柔 性线 路板 机械 连接 和 电气 导通 的一种 加工 方式 .

2 .

1 AC F预贴 在 一定 的温 度 和压 力下 , 在液晶玻 璃 的端 子部分或柔性线路板( F P C) 需要邦定的引脚处粘贴指定 长度的AC F.工 艺要求 预贴的AC F长度 和位 置准确,表面平 整无 气泡 .

2 .

2 预 邦定 通 过辅 助 图像 系统对 F P C和LCD的引脚 进行 对位,并在一 定 的温 度 和压 力 下进 行 预压 以形 成初步的连 接,这个 步骤 中对 位是关 键 因素 . 由于引线 节距越来越小,最小节距已达0.05mm, 对位精度要求在土0 .

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5 mm 之内,因而图像 处理系统方法倍 数 至少应 该大 于5O倍.2.3主邦定在较高 的温度和压力下 , 通过邦定机对预邦定 好的 L C M 产品进行主邦定.在这个制造过程 中, 通过ACF导电颗粒的弹性变形和绝缘层的破裂来实 现FPC与 L C D 玻璃 的 电气 连接 ;

同时 AC F中的胶 在高温下聚合硬化 , 将两种不 同材料形成较强的物 理连接].2.4检测通过高倍 的显 微镜 对 主压 后 的产 品进 行 目视检 测 .主要通过各部位的导........