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COG(Chip On Glass)作業流程及注意事項(含ACF)
在工作熊還沒正式接觸 COG (Chip-On-Glass) 的製程以前,曾經單純天真的以為COG不就是把ACF貼上,然後再把IC晶圓給貼上去,這樣就結束了。
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得多了,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。
建議延伸閱讀:再論HSC與ACF作業原理、修復與補強方法
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:
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溫度、時間:溫度及時間的參數要參考ACF廠商所提供的規格為依據,一般會規定多少溫度以上需要多久時間,可是一般ACF熱壓機器只能單純設定熱壓頭加熱時的最高溫度與加熱時間,而沒有辦法設定多少溫度以上的時間,所以我們必須使用可以紀錄溫度曲線的溫度計來實際量測其溫度與時間的設置是否達到ACF的要求。
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壓力:建議要購買可以直接量測壓力的壓力計,不能單純只相信ACF熱壓機上的壓力設定。
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熱壓頭的平整度:這是很多人容易忽略的,必須要使用感壓紙來測試熱壓頭壓下來是否平整,而且最好每隔四個小時或兩個小時就要再檢測一次,因為熱壓頭使用一段時間後有可能會鬆脫。
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。
下面我們就大致來介紹一下COG LCM組裝的流程及其他注意:
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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。 -
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。 -
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。 -
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。 -
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。 -
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。 -
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。 -
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。 -
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。 -
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。 -
貼附遮光膠紙(底部白色反光紙)
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貼附偏光片(polarizer)
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成品功能測試
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貼易撕保護膜
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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。
延伸閱讀:
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訪客留言內容(Comments)
// Begin Comments & Trackbacks ?>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!
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!!
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????
您好,
謝謝! 膠帶的組成看起來膠是染的黑色, 基材是透明的塑膠. 我們想說有無可能 – 1. 跟master PCBA組裝後, 瞬間過高之電流? 2. 或是客戶使用於高溫高壓的環境太久?
一般若是這種教無遮蔽功能性(UV或其他), 可能產生的IC變異是否就是LCD各種功能性的不良? (不穩/ 沒有顯示/ 時有時無/ 花屏…之類的?
謝謝!
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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。