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发布时间:【2019-7-26】 浏览:【235】次
FOG绑定工艺原理分析
   引言
LCM(Liquid Display Module)液晶显示器件模块是液晶显示器件、连接件、集成电路、控制部件、驱动电路和印刷电路板、背光源以及其他结构件装配在一起的组件,一般而言,液晶面板与驱动IC系统的接口衔接工艺技术大致可分为下列3种:卷带式晶粒自动贴合技术(Tape Automated Bond-ing;TAB)、晶粒-玻璃接合技术(Chip on Glass;COG)、晶粒-软板接合技术(Chip on :COF).液晶玻璃、裸片ic和柔性线路(Flexible printing cir-cuit;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COG和FOG(FPC on glass)绑定工艺。

ACF材料
异方性导电胶(Anisotropic Conductive Film;ACF)特点在于Z轴电气导通方向和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XY平面绝缘电阻值的差异超过一定比值后,即可称为良好的导电异方性。它是利用导电粒子连接IC芯片与基板两者之间的电极使之成为导通,同时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。



导电粒子结构示意图
FOG绑定工艺流程
FOG绑定工艺是通过ACF粘合,并在一定的温度、压力和时间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。分为四步:
1、ACF预贴:在一定的温度和压力下,在液晶玻璃的端子部分与柔性线路板(FPC)需要绑定的引脚处粘贴指定长度的ACF。工艺要求预贴的ACF长度和位置准确,表面平整无气泡。
2、预绑定:通过上下对位高清摄像头对FPC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,最小节距已达到0.05MM,对位精准度要在±0.005mm之内,因而需要高清摄像机(GZC-MY200四个高清摄像机)
3、主绑定:在较高的温度和压力下,通过脉冲热压机GZC-MY200对预绑定好的LCM产品进行主绑定,在这个压合过程中,通过ACF导电颗粒的弹性变形和绝缘层的破裂来实现FPC与LCD玻璃的电气连接,同时ACF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。
4、检测:高清摄像头对主压后的产品进行视检测,主要通过各部位的导电粒子变形情况进行绑定过程中的工艺条件和材料的确认。



绑定后示意图
FOG绑定工艺关键技术
1、压力控制,由于绑定压力大小直接决定了ACF粒子的破碎程度,从而决定了产品的合格率,因此绑定过程中对绑定压力的精密控制至关重要,GZC-MY200脉冲热压机采用是精密调压阀来控制绑定压力。如图所示?,当绑定压力过小时,无法实现ACF导电粒子的合理破碎,从而导致纵向电气无法导通,而当绑定压力过大时,ACF粒子将会被压的过于破碎,也无法实现纵向电气导通,横向电气绝缘效果也差?。?

2、温度控制,影响ACF固化的因素主要有两个:一是起始升温速率;二是峰值温度,升温速率决定固化后的表面质量,而峰值温度则决定固化后的粘接强度,GZC-MY200采用PID自诊定温控模块+钛合金刀头,起始升温快,峰值温度精准稳定。
3、压头平整度高,压头不平行导柱ACF粒子破碎不均匀,因为ACF粒子非常微小,一般直径为4um左右,ACF对压力非常敏感。当压头工作面不平整时,就会出现一部分ACF粒子完全破碎,而另一部分ACF粒子则无法合理破碎,从而导致ITO玻璃与FPC之间电气导通不良,脉冲热压机GZC-MY200在出厂前对压头的平整度进行了严格测试。



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