COG(Chip On Glass)作業流程及注意事項(含ACF)

COG-LCD

在工作熊還沒正式接觸 COG (Chip-On-Glass) 的製程以前,單純的天真以為COG不就是把ACF貼上,然後再把IC晶圓給貼上去就結束了嗎。

等到這次真正有機會到LCM工廠去駐點後,才真正了解到這COG的製程比自己想像的還要複雜多了,只能說在沒有真正踏進一個產業前,千萬別輕易說人家的製程很簡單。

原來要生產出一片COG的LCM,其製程不光要把晶圓IC貼到玻璃上,還得把軟板(FPC)也貼上,然後還得點上矽膠(Silicone),烘乾,然後貼背光紙以及偏光片,還得放到壓力鍋內脫泡,最後貼上保護膠帶及保護膜,這樣才算完成。

另外,每項製程的前置作業及參數確認與檢查,還有事後的驗證,也都非常的重要,因為這些都會直接或間接影響到產品產出時的品質。







在熱壓ACF及晶片或是FPC時,有四個主要參數必須要事先確認,而且設定正確,分別為:

ACF導電粒子破裂度檢查

另外,ACF熱壓後的導電粒子破裂度是整個COG製程的檢查重點,最好的導電粒子破裂度為剛好開裂出一道口子,如果沒有開裂,則表示壓力或是溫度及時間設定不足,會造成日後的導電度不夠;導電粒子若是完全散開了,則表示導電粒子被完全壓碎了,表示壓力或是溫度及時間設定可能超出規格,有可能造成日後的接觸不良,檢查導電粒子的破裂度需在顯微鏡底下觀察。
ACF導電粒子破裂度檢查

下面我們就大致來介紹一下COG LCM組裝的流程及其他注意:

  1. ACF貼片熱壓於玻璃上。
    參數的檢查重點:溫度、時間、壓力、以及熱壓頭的平整度。還要檢查ACF貼於玻璃上的位置是否恰當。
  2. IC晶片預壓於玻璃上。
    參數的檢查重點:溫度、時間、壓力、以及熱壓頭的平整度。還要檢查IC晶片放置於玻璃上的位置是否準確,要在顯微鏡下檢查IC的bump與剝離的ITO是否完全重疊吻合。
  3. IC晶片熱壓於玻璃上。
    參數的檢查重點:溫度、時間、壓力、以及熱壓頭的平整度。這個製程是最重要的,完成後要檢查ACF上的導電粒子的破裂度是否符合要求。
  4. IC晶片的附著強度測試。
    這個必須使用專用機台,一般公司幾乎都沒有這項設備。
  5. 貼附ACF於FPC。
    我看到這個製程使用人工操作,因為精度不像貼附ACF於玻璃那麼高。不過如果使用人工貼附,閉需要經過完全的訓練,而且要挑選手巧的作業員。
  6. 熱壓FPC於玻璃。
    參數的檢查重點:溫度、時間、壓力、以及熱壓頭的平整度,因為使用半自動的人工對位,所以完成後要置於顯微鏡下檢查FPC的金手指是否與玻璃上的ITO導線完全對位,也是要檢查ACF上面導電粒子的破裂度是否恰當。
  7. FPC拉力測試。
    這是為了要測試FPC熱壓於玻璃的製程是否穩定,因為FPC屬於可動物件,所以對拉力的要求相對比較高。
    ACF-FPC拉力測試
  8. 半成品測試。
    這時候LCM已經初步完成,可以上電檢查電器特性及顯示是否正常了。如果電測有任何的不良,都還有機會做修補。
  9. 點矽膠(Silicone)與玻璃表面。
    矽膠必須覆蓋住所有的ITO導線,不可以讓 ITO暴露於空氣,否則會吸收空氣中的水汽而影響到顯示的功能,另外矽膠也會覆蓋在IC晶片的周圍及其上方,可以有效加強晶片黏貼與玻璃的強度,避免其脫落,這裡的矽膠也會覆蓋住FPC。一般來說這裡的矽膠會使用室溫烘乾至少一個小時。
  10. 點矽膠於FPC與玻璃的交界處。
    上面點的矽膠是IC晶片那一面的玻璃。在玻璃的另外一面也要點上矽膠於FPC與玻璃邊緣的地方,因為FPC會活動,這個地方又是玻璃的邊緣銳角,如果沒有矽膠保護,會因為FPC活動而折斷FPC內部的線路,造成顯示不良。
  11. 貼附遮光膠紙(底部白色反光紙)
  12. 貼附偏光片(polarizer)
  13. 成品功能測試
  14. 貼易撕保護膜
  15. 貼FPC保護膠帶附蓋保護以防UV光傷害IC。
    晶片必須使用黑色Silicone附蓋以加強其附著強度,另外背面也要用黑色膠帶附蓋以防止UV光線照射損傷晶片功能。
    ACF黑色膠代應附蓋IC

延伸閱讀:
HSC(班馬紙)剝離的可能原因
低溫錫膏製作HotBar焊接的可行性評估
再論HSC(HeatSeal Connector)作業原理、修復與補強方法


訪客留言內容(Comments)

熊大您好~ 我是小小採購一員。苦尋COG代工廠商不到,請問您是否有願意接打Sample件非一定要量產的廠商可以介紹。

新竹王小姐;
Sorry!
COG代工的我沒有資料。

熊大您好, 衷心想請教一個問題,
我在網頁上找不到Bonding製程, 用來量測壓力的儀器,
關於壓力計,可否建議使用哪個廠牌型號 ??

麻煩您了

Kidd;
Sorry!沒有什麼建議。

量測實壓用的儀器叫”LOAD CELL”,但Meter+sensor約需要80k~100k左右

想請教有關從玻璃端移除IC driver的方法。謝謝

Jeffrey;
印象中加熱就可以移除了。

是否能跟大大私下請教COG製程相關問題?感謝您

Jeffrey;
請包涵!
因為工作熊是個上班族,所以不方便提供即時通訊或電話聯絡,而且如果您想處理緊急製程問題,應該打電話請賣機器或原料給你的廠商或專家來處理,要工作熊這個遠水幫忙救火似乎不太合邏輯與效率,而且工作熊基本上也只能作觀念溝通,還不一定完全正確。
所以,你還是可以把你的問題透過郵件或部落格中的留言來溝通。

Dear 熊大

您好,請問您一些問題,因為我工作上遇到了一些問題,所以看了您這篇文章:
COG(Chip On Glass)作業流程及注意事項(含ACF)

我們現在廠商提供玻璃+sensor觸摸皆正常,但一bonding後就陸陸續續產生觸摸不正常狀況,甚至也有bonding後是ok..要出貨前再測就觸摸不正常。
後來追朔到源頭,發現了一個問題,分析未加工的來料觸摸片發現金球(傳導粒子)顆粒完好,沒有壓碎的形狀, 但業界規範是金球是要壓碎才能導通,也有問過其它廠商。
廠商表示:即使金球不壓碎,在來料檢驗時測試觸摸也會是正常,但日後bonding會有NG的情況發生,目前這批狀況真的很糟,但也因為bonding過了,提供來料觸摸片廠商認為不是他們的問題,而且來料觸摸是正常的。

請問傳導粒子是否有業界規範呢?台灣跟大陸是否又不同?還是全世界通用?遇到這個問題真的很令人頭痛,不知該怎麼解決,再麻煩熊大回覆了,非常感激您!

Ryan;
這個有沒有業界規範就不清楚了,ACF的導電粒子有沒有壓破掉,最直接的影響是接觸阻抗,未壓破的導點粒子接觸的是點,而壓破掉的導電粒子接觸的是面。
而且導電粒子未壓破掉通常意謂熱壓的參數有問題,不是溫度不足,就是時間太短或壓力太小,當然會影響到後續的信賴度。
建議要求供應商要做ACF拉力測試,或是抽幾片拿去做環境測試,就可以看出其品質狀況了。

Dear 熊大

好的,謝謝。因為我有看到其他文章,說業界需要5顆以上合格導電粒子,用的理由是:通常只要在電極上捕捉到5個以上的導電粒子,其阻抗值會較低且可以得到ACF在設計時之信賴性。

不論如何,我會再請供應商做ACF拉力測試或者環境測試,再次感謝您!

熊大您好,
我正在尋找cog lcd供應商,收到報價後開始陷入為難,一樣是陸廠,價差相當大,問報貴的廠商都說品質比較好,材料比較好,但好在哪裡?沒有一家說得上,對於終端用戶的我來說,都分不清什麼是可以判斷的標準了,請教版大我該如何取捨呢?
謝謝!!

hichang,
保固期多久?如果收到不良品如何處理?會多快處理?外觀允收條件如何?退貨標準為何?這些都是成本。
如果可以的話先拿到樣品,看看是否符合都自己的需求。
最後就是口碑,去探聽一下對方的口碑。
還有查詢一下對方的底細,如果產品出了問題能不能賠得起。

熊大好:
小的想請問一下,若是FPC已從LCD面板取下後,若要再次貼合的話可否求教該用何種貼合的膠或藥劑呢?

高雄陳先生,
這個要看你的LCD原來使用何種方是將FPC黏貼上去的,有用斑馬條,有用ACF。

熊大您好:
感謝您撥空回復解答~~
小的不懂您所謂的斑馬線,與ACF的意思??
請問一下,一般不是都LCD上壓著FPC後,再使用FPC另一端的ACF部黏貼壓著於PBC機板上??
小的拆解觸碰面板後關察後發現,大都是將液晶螢幕上的FPC使用黏貼壓著方式貼在機板上,所以小的才會請教熊大大,您可知否FPC與機板貼合處是採用何種膠,或是特殊粘著劑之類的????

高雄陳先生,
斑馬條參考矽膠導電條 (Silicone Conductive Rubber)
如果你把FPC拆下來沒有看到其他特殊的東西就是使用ACF,ACF就是膠,去查一下ACF是什麼東西就知道了!零買應該不好買。

1.近期遇到一件案件,客戶說bonding後導電粒子ok,但經過高溫高濕測試後導電粒子會變淡,請問一下這可能是甚麼原因造成的?

Pay,
這個偶也不知道耶~


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