模组工艺培训-课件

模组工艺培训MODULE结构介绍MODULE工艺流程介绍ⅠⅡ目录MODULE材料介绍ⅢMODULE设备介绍Ⅳ附录ⅤMODULE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ICpad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。MODULE结构介绍——IC封装结构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：MODULE工艺流程介绍大家应该也有点累了，稍作休息大家有疑问的，可以询问和交流MODULE工艺流程介绍COG模块制造流程相关设备相关材料LCD、ACF、IC显微镜ACF、FPC显微镜COG邦定机ACF粘贴机、FPC热压机UV胶半自动封胶机、UV固化机电测机BLU、铁框、TP、胶带、标签电测机Tray、包装材包装机LCD进料COG邦定FPC邦定FPCSMTET封/点胶MIMIMODULE组装包装报废返修返修返修OKOKOKOKNGNGNGNGET外观检查返修OKNG最终检查过程检查过程检查过程检查MODULE工艺流程介绍——LCD进料LCDloading→WetCleaning→PlasmaCleaning→COGLCDloading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。WetCleaning由机器自动完成，一般使用IPA作为清洁溶剂。Tray上料单片上料MODULE工艺流程介绍——LCD进料接触角大(LargeContactAngle)表面张力小(LowSurfaceTension)不良吸水性

(PoorWettability）接触角小(SmallContactAngle)表面张力大(LargeSurfaceTension)良好吸水性

(GoodWettability)PlasmaCleaning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。PlasmaCleaning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。PlasmaCleaningMODULE工艺流程介绍——COG邦定COG邦定是利用各向异性导电胶ACF将驱动IC直接封装在LCD上的工艺。COG邦定是MODULE制程的核心，其流程如右图所示：贴ACF→预邦→本邦MODULE工艺流程介绍——COG邦定（贴ACF）COG用ACF一般为三层结构：Coverfilm、ACF（NCF）、BasefilmACF来料为卷盘式包装，使用时如右图所示安装在机器相应位置。ACF安装路径MODULE工艺流程介绍——COG邦定（贴ACF）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。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）。气泡缺角ACFBasefilmCUTTERMODULE工艺流程介绍——COG邦定（预邦）预邦是COG邦定机的核心，包括IC供料和预邦定两部分。将IC安放在托盘架上将托盘架安放在托盘箱里将托盘箱在机器里设置好，并保证无倾斜；由机器将IC传送至预邦压头下MODULE工艺流程介绍——COG邦定（预邦）预邦定的作用是将ICBump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、0.5sMODULE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ICBump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NCFACFMODULE工艺流程介绍——COG邦定（本邦）监控本邦效果主要看导电粒子数、压合效果以及电极偏移。偏位压力小压力大MODULE工艺流程介绍——FPC邦定FPC邦定是利用ACF将柔性线路板与LCD进行连接的过程。FOG用ACF一般为两层结构：ACF、BasefilmMODULE工艺流程介绍——FPC邦定温度、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、1sFPC邦定：190±10℃、2～3MPa、6～10sMODULE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。天马采用连线生产方式，要求作业时间短，现使用UV胶。使用半自动涂胶机进行涂覆；一般要求封胶高度不超过LCD上表面高度MODULE工艺流程介绍——封/点胶点胶目的：沿LCD台阶边缘和FPC的连合处涂敷保护胶，以补强FPC的连接强度，保护连接处电极，提升弯折可靠性。点胶保护点胶主要作用是补强保护，硅胶和TUFFY在强度上较UV胶稍弱，因此一般使用UV胶进行点胶保护。一般要求点胶厚度均匀，整体厚度不超过LCD厚度MODULE工艺流程介绍——MODULE组装MODULE组装主要包括背光源、铁框以及触摸屏的组装。背光源与触摸屏组装过程对环境要求较高，主要需避免组装中异物进入。因此需在工作区域配置FFU（FanFilterUnit）等洁净设备以及相关除静电设备，如离子风扇、离子风蛇等。MODULE工艺流程介绍——MODULE组装（背光源）背光源为模组提供照明，常用的有线光源（CCFL，一般用于大尺寸产品）和点光源（LED，一般用于中小尺寸产品）。背光贴合作业时，先用专用治具将背光源点亮检查（注意确认输入电流、电压，以免烧坏灯芯）。贴合背光时，依次撕去下偏光片保护膜和背光离型膜，进行贴合。手指轻压侧边，使背光源贴合到位以背光胶框基准边为基准贴合LCDMODULE工艺流程介绍——MODULE组装（铁框、触摸屏）背光源组装完成后，为增强结构强度，会在LCD上方再覆盖一个铁框。轻压铁框四周，保证铁框卡勾与胶框卡紧若客户有手写输入功能的需求，会再组装触摸屏。使用专用治具固定LCD，利用治具基准边将触摸屏和LCD进行贴合。（切勿用硬物或锐器刮划触摸屏）MODULE工艺流程介绍——MODULE组装（焊接、附件贴合）背光源和触摸屏组装完成后，将其引脚焊接在FPC上。背光焊接触摸屏焊接最后，在FPC上贴附绝缘胶带保护焊点及元器件；在模组偏光片或触摸屏上贴附撕膜标签即完成MODULE组装。绝缘胶带撕膜标签MODULE工艺流程介绍——包装MODULE经过最终检查（电测、外观）合格后，进入包装。包装主要流程：贴条形码标签→装盘→装袋→装箱（贴条形码为记录产品信息，也可用喷码记录，流程可提前）MODULE工艺流程介绍——过程检查、最终检查

模组生产中的过程检查和最终检查均为确保产品质量。最终检查为客户端品质把关；过程检查在保障质量的同时，也可以降低材料损耗，节约成本。检查方式主要有：镜检、电测、目测。镜检利用光学显微镜对COG、FOG制程进行抽查电测利用电测机既对FOG半成品进行检查（邦定、热压情况），也对最终产品进行检查（组装、焊接情况）目测主要是针对最终产品的外观检查MODULE材料介绍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。MODULE材料介绍——LCDTFT-LCD基本结构如下图所示：MODULE制程中，注意避免用力挤压CF及TFT玻璃；操作中注意避免划伤Bonding区域裸露的电极走线；一般单片玻璃仅0.5mm厚，甚至更薄，操作中须注意避免LCD崩、裂。MODULE材料介绍——ICTFT驱动IC按功能分为扫描驱动IC和资料驱动IC，如右图：扫描驱动电路循序输出开关电压对扫描线进行驱动；资料驱动电路配合扫描线的开启，将控制亮度、灰阶、色彩的控制电压通过资料线输入至画素电极。IC的GoldBump与panel的电极相连。Bump不断向FinePitch方向发展，对COG要求不断提升。MODULE材料介绍——ACFACF（AnisotropicConductiveFilm）：各向异性导电薄膜。各种宽度规格的ACF以卷盘包装形式出货（长度一般有50m、100m）ACF使用后，导电粒子形变破裂，观察如下图：ACF的主要供应商为索尼和日立。近些年，韩国厂商的ACF也逐渐在FOG，甚至COG的应用上展现出较强竞争力。左：ITO电极可透过直接观察粒子开瓣；右：TFT电极通过偏光显微镜观察粒子凸起效果上天马正在批量使用MODULE材料介绍——ACFMODULE材料介绍——ACFACF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MODULE材料介绍——FPCMODULE材料介绍——FPCFPC结构根据需要可做成单层、双层、多层或镂空板等。双层FPC基本结构模组厂的FPC来料一般已经以SMT方式将需要的元器件贴装完毕。MODULE材料介绍——涂覆胶涂覆胶用于保护LCD台阶面线路，主要有三种：硅胶TUFFY胶UV胶硅胶和非UV系的TUFFY胶由于固化时间较长（一般表干需要5～10min），不适合用于流水线作业；而UV胶固化时间短（一般UV光照10s内即可固化），因而适用连线生产。UV光包含四个波段，绝大部分UV胶在UVA波段固化（相对环保、安全）；UV光越强，胶体固化越快、强度越大，但同时产生的热量也越大。MODULE材料介绍——缓冲材缓冲材主要用于COG和FOG制程，目的是在邦定、热压过程中均匀温度压力、保护压头。材料主要为铁弗龙和硅胶皮。TeflonSiliconeRubberTeflon主要应用于COG本邦，一般用50um或80um厚度。硅胶皮主要用于FOG/FOB及ACF粘贴。一般用0.2mm厚度。MODULE材料介绍——背光源模组用背光源类型中，CCFL和LED居多。CCFL称为冷阴极荧光灯。主要原理是水银原子在高压电场的作用下释放出紫外光，激发管壁内的荧光粉发光。LED相比CCFL色彩丰富、寿命长、更轻薄化、更安全环保。MODULE材料介绍——背光源LED背光模组结构如图所示：MODULE材料介绍——背光源基本组件功能介绍：反射片：反射自灯管所入射的光并且对光源有散射的效应导光板：为背光模组光源的传播媒介，将CCFL或LED所发出的光源转换成面光源增光膜：提升正面辉度。分上下两片，在结构方向上相互垂直。扩散片：分上下两片。上扩散主要是修正光的行进角度和保护增光膜；下扩散主要是将反射的光源均匀扩散，遮盖网点，防止正面出现散射点。LED背光模组可能出现的问题：牛顿环MODULE材料介绍——触摸屏按照工作原理分，触摸屏主要分为电阻式、电容式、红外线式和表面声波式。以四线电阻触摸屏为例作简要介绍。MODULE材料介绍——触摸屏触摸产生的压力使两导电层连通，由于阻值变化而得到触摸点的X、Y坐标。触摸屏来料可能出现的问题：白点气泡MODULE设备介绍MODULE设备介绍——COGCOG邦定机是MODULE最核心的设备，业界主要使用松下或东丽的全自动COG邦定机。Cycletime最快达到4s以内。松下TBXMODULE设备介绍——COGCOG邦定机自动完成清洗、贴ACF、预邦、本邦等作业。ACFlaminationPre-bondingMain-bondingUS&WetCleaningPlasmaCleaningMODULE设备介绍——FOGCOG邦定结束后，连接流水线进行FOG作业。使用流水线进行FOG作业ACF粘贴FPC热压，双头作业，平台导轨传送MODULE设备介绍——封/点胶封胶：使用半自动封胶机，手工上下料，自动涂胶，可多片同时作业。点胶：使用点胶机控制气压，手工作业。封胶机点胶机MODULE设备介绍——UV固化UV固化设备以金属卤素灯或汞灯发出紫外光固化UV胶。一般使用UV固化炉或面光源UV灯对UV胶进行固化。面光源相比UV炉体积更小、更轻量化，更适合流水线使用。UV炉面光源UV灯MODULE设备介绍——检查设备镜检：使用光学显微镜对COG、FOG效果进行检查。电测：使用专用电测机对FOG半成品或组装完毕的成品进行电性能检查。MODULE设备介绍——喷码机喷码机用于在产品上喷印相关信息。由于模块体积小，一般使用PP（PinPoint）型喷码机。喷码