液晶材料与技术(14)——LCD工艺技术讨论—模组

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液晶材料与技术(17)
——TFT-LCD工艺技术
Array工程 Cell工程 Module工程 CF工程
模块工艺流程
1、驱动集成电路的连接(OLB工程及PCB实 装工程),以便对液晶盒实施驱动;
2、背光源组装工程; 3、为保证模块出厂质量的老化工程; 4、确认最终显示画面质量的“最终检查工
或按定尺整体贴附ACF) 与TAB的输入端电极对位、加热预压接 加热、加压,本压接
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涂硅胶工程
为防止屏电极露出的部分腐蚀,或灰尘附着引 起电极短路,弯曲及振动摩擦引起的断线等, 在屏电极露出的部分及TAB电极等表面,需要 涂布紫外线固化树脂、硅树脂、丙烯酸系树脂、 氨基甲酸乙醇系树脂等。
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OLB工程
PCB工程 组装工程 老化工程 终检工程
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OLB工程
采用TAB(TCP)的LCD屏模块的制作工程, 是使用ACF起黏结剂的作用且各向异性导电的 膜片,将屏电极与TAB或者是COF等的电极相 连接的工程。
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OLB工程
屏端子清洗 ACF贴附 TCP冲压 X-TAB预压 X-TAB主压 Y-TAB预压 Y-TAB主压 OLB检查
画质检查项目:线欠、块欠、灰度不良、显示 不良
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OLB工程
PCB工程
组装工程 老化工程 终检工程
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PCB工程
PCB实装工艺 用于保护膜的树脂涂布工程
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PCB实装工艺
是将组装好的PCB电极与TAB的输入端子连接, 以便向驱动IC供给数据信号和电压等。
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矽膠塗佈
避免異物進入 隔絕空氣,水 避免外界直接接觸
材質: Silicone,Epoxy,UV glue
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端子焊接
熔接金屬:錫鉛合金
製程參數:溫度,壓力,加熱時間 輔助器材:焊油,治具 對位方式:機械(定位PIN)
Driver IC
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Driver IC
含气体成分的挥发等会造成环境污染; 4、钎焊时产生的微细焊料粒子引发焊接不良
及沾污附着等问题。
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OLB工程中,玻璃基板很硬,ACF粒子不能压入基板 之内。但是PCB的连接电极是铜箔,很软,厚度在数 十微米,相当厚,微小且很硬的导电粒子很容易被压 入其中,结果不能获得良好的电气连接。
1、要具备定尺长度的压接工具,特别是对压头的温度 分布及平行度要求很高;
2、在没有TCP的部分,压头可能附着溶解的ACF受到 沾污。
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COG中的ACF贴附
COG用的裸芯片是由硅圆片经划片、裂片分割 形成,为了进行电气连接,在其铝电极上要预 先形成高约15 µm的金凸点,一般称为带金凸 点的裸芯片。
程”。
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現行模組製程流程
PANEL
端子清潔
終檢檢查
Aging
外觀修飾
外觀檢查
標籤,保護膜
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ACF Tape
TCP
Outer Lead Bonding Process
Soldering Process (半田)
ACF貼付 絕緣片
組立檢查
QA檢查
TCP搭載
TCP壓著
OLB檢查
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端子焊接
輔助器材:烙鐵,焊油
我是我烙是鐵烙鐵
由于这种TAB封装载带长达50~100 m,以成卷 的方式卷带和送带,特别适合自动化生产。
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所使用的TAB是由湿法刻蚀来形成电极,由于 各向同性刻蚀的结果,形成电极断面呈腰部尺 寸更小的台形,故微细节距电极的形成受到限 制。
而且,作为基板的带基较厚(厚度一般为100 µm左右),随着微细化的进展,电极承受弯 折和振动等的能力变差,易断线(由脆化引起) 等。
导电胶 TAB(Tape Automated Bonding):带载自动焊
接 TCP (Tape Carrier Package) :带载封装装置 PCB(Printed Circuit Board):印刷电路板 FPC(Flexible Printed Cable):挠性线路板
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品质控制点:
ACF贴附规格 TAB冲压精度
预压对位 预、主压时间(屏端子清洗)
对从制屏厂转入的屏进行检查,并制作流品标 签。
检查内容:外观检查。检查有无崩边、裂纹、 毛刺、偏振片污物、异物、气泡、电极缺陷 (剥落、划伤)、电极状态(腐蚀、划痕、异 物)、密封剂流入、偏振片错位
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ACF贴附的方法: 按要求的长度切断ACF,将其贴附在屏上或TAB上,
而后剥离ACF的保护膜,仅使ACF露出。 在实际生产中,ACF可以贴附在TAB一侧,也可以贴
附在显示屏侧。
尽管直接贴附在显示屏侧,是按定尺长度贴附,生产 效率高,但需要采取对策解决下述问题:
进行一次性压接。
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图7-79
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利用压头由ACF使TAB电极与显示屏电极实现连接的 机制:
首先,将压头加热,温度达到180~220℃,此时ACF的 黏度急剧下降的树脂从两电极的间隙向外流出,充满 两电极的周边,接着急速硬化。
于此同时,在所加压力的作用下,依靠两电极之间封 入的导电粒子表面的金属膜,达到两电极间的连接, 实现电气导通。
在此过程中,一定的加热温度和所加压力的控制极为 重要,但根据使用的ACF种类、屏电极、支撑头装置 的刚性条件等变化很大。但都是要在ACF的最低黏度 达到之前,应施加规定的压力。
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OLB检查(o检)
用检测仪,对OLB 画质进行检查;用显微镜 对ACF粒子数量及状态、TAB电极错位等进行 检查
OLB Alignment Mark
C/F(上玻璃)
Panel out
TCP Alignment Mark
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Driver IC
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C/F(上玻璃)
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Driver IC Check Point 2 Check Point 1
Check Point 3
TCP Lead 31
TAB主压
该工程以前是由钎焊法完成的,但目前除少部 分制品之外,都采用与TAB压接工程相同的工 程来完成,也就是用ACF将PCB电极与TAB输 入端子连接起来。主要是基于以下几个原因:
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1、随着像素节距的微细化,输入电极节距变 窄,从而对连接强度的要求更高;
2、环境保护对无铅化的要求; 3、钎焊工程可能发生焊剂污染,焊料自身所
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TAB组件简介
封入驱动用LSI芯片的驱动器IC,一般采用称 为TAB(tape carrier package)形式的封装, 是将驱动IC封装在具有自动走带功能的带状载 体上的封装形式。
这种TAB是在聚酰亚胺薄膜上通过光刻形成电 极,在该电极上热压键合驱动用LSI芯片,而 后再在芯片上覆以树脂进行封装。
对于COG用的ACF,由于连接电极之间的重 合面积小,连接电阻有可能变大,因此ACF中 所含的导电粒子的直径较小,大约为3 µm。
并且,导电粒子的含有密度比TAB中用的ACF 中的要高出3~5倍,即采用电气连接电阻更小 的ACF。
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TAB预压
用较小的压力和较低的温度,将TAB对位、 预压在屏电极上
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ACF结构:由透明剥离带、粘着层、白色保护 膜三部分构成。粘着层中含有导电粒子
ACF保存条件:保存温度-5~5℃。从冰箱中取 出后,在净化间中放置半小时后方可使用。在 净化间裸露存放时间不超过1周
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采用简易型涂布装置,手动涂布。 所用的注射分配器采用高压力的干燥空气和真
空,通过对置于圆筒状容器中的中空针头的端 部加压、减压,进行适量的涂布。
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有的是采用相同的涂布原理,将显示屏固定于 可动台上,对显示屏位置和注射分配器的涂布 轨迹等条件编程而进行自动涂布。
为了适应日益多样化的液晶显示器的用途要求, 从提高可靠性出发,作为防腐蚀和保护目的, 正从传统的硅树脂涂布改用防水性能和防渗透 性更优良的氨基甲酸乙酯系树脂涂布。
遮光膠帶,Gum,B/L,Bezel,螺絲
矽膠
PCB
塗佈*
Soldering
組立
ACF壓合
ACF貼付 on PCB
包裝
入庫
ACF Tape
PCB
包裝材
ACF on PCB Process
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名词解释
OLB(Outer Lead Bonding):外部引线连接 ACF(Anisotropic Conductive Film):各向异性
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压接工具(压头)的加热方法有两种: 1、持续加热方式:所用的压头保持有一定温
度的高温,即采用温度不变的高温压头。 2、脉冲加热法方式:每次热压接都是压头从
常温升高到规定的温度,即采用升温压头。
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压接工具加热方式的比较
加热方式 持续加热方式 脉冲加热方式
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为了克服TAB的上诉缺点,COF采用更薄的聚 酰亚胺膜片(厚度在25~35 µm),电极形成 不是采用湿法刻蚀,而是采用在带基上电镀生 长或电镀成型,这样得到的电极断面近似长方 形的。而且,由于基膜和铜箔之间没有黏结剂 层,采用的是两层结构,整体厚度薄,适用微 细化,耐弯折和振动的性能强,比TAB具有更 优良的特性。
特征
压头的寿命长(不容易 可降低TAB的热伸长(满 产生划伤、凹陷等) 足微细节距的要求)
压头尺寸可以做的较长 由于压头材质柔软,容易 产生划伤及凹陷等。
设备便宜
设备较贵
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加压方式:
1、单压头方式:每次对一个TAB进行压接; 2、多压头方式:使用数个单压头,对多个
TAB任意选择进行压接; 3、长压头方式:采用长压头对多个TAB同时
用较大的压力和温度,将TAB 压接在屏电极上 压头温度:180±5℃;压力35±5kgf/cm2 压着时间:20s 用感压纸测量压头与工作台之间的平行度
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ACF粒子分布范围示意图
标记
ACF粒子分布范围
屏电极
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压头温度:90~110℃;压头压力:2.5~4.5 Kgf/cm2 ;压着时间:2s
用感压纸测量压头与工作台之间的平行度
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圖解OLB 製程流程 自動機台
TAB Puncher
Panel in
Clean
Panel 對位
ACF 貼附
TCP 對位
TAB 假壓
Panel 對位
TAB 本壓
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驱动IC 与液晶屏的常见连接方式
TAB COF COG
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3、ACF帖附
ACF:各向异性导电胶 是在环氧树脂及丙烯基等树脂和固化剂(热硬化反应
剂)之中,按一定比例混入直径3~5 µm范围内非微小 导电粒子构成的,该导电粒子是在树脂球上电镀镍及 金制成。 将这种混合物延展成膜片状,按电极连接宽度裁成条 带,为便于在生产线上使用,将50~100 µm常的条带 卷成卷状。 ACF连接的关键在于,各电极连接电阻的大小是否达 到妨害驱动显示屏电流流动的程度,也就是说,是否 保证有足够大的驱动电流流向显示屏。连接电极面积 的大小,导电粒子的直径、含有量、制造工艺等对驱 动电流由决定作用。
另外,PCB的材料为玻璃环氧树脂,耐热温度仅为 130℃,相当低,承受不了TAB压接中的高温。
因此,需要采用可适应150℃左右的低温ACF。 这种ACF种的导电粒子采用与TAB连接相同的树脂球,
但表面采用的是Ni-Cu转换电镀,且含有镍及焊料等的 微细金属粉末。
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压接设备基本和OLB工程的相同: ACF贴附(PCB侧连接电极处贴附裁短的ACF
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