LCD-COG 市場分析及發展趨勢

　　COG產品具有裝配工藝簡便、易于小型化、特別適用高密度、大容量的LCD顯示模塊等優點，隨著信息化程度的不斷提高和數字通訊技術的廣泛應用，近年來得到了前所未有的發展，特別是隨著便攜式應用產品（手機、PDA、MP3、手表、信息電話、數字電話、手持式儀器儀表及計算機網絡用顯示屏）越來越多，其應用領域將越來越廣闊。據統計，世界顯示器市場2000年達520億美元，而2006年可望達到861億美元，2010年世界FPD產業將可達到1000億美元，而FPD中以LCD市場增長最大。2005年LCD市場規模將超過300億美元，將超過CRT成為世界上第一大顯示器產業。到2010年將達到500億美元，占世界顯示器件產業市場的一半左右。以手機為例，2004年全年的全球手機出貨量達到了6.7億部，預計2005年手機出貨量也將達到7.3億部。

　　TN(扭曲向列型)、STN（超扭曲向列型）-LCD是目前世界上最輕、薄、工作電壓最低、最省電的顯示器件。而多晶硅TFT-LCD可以將驅動電路、功能電路等集成到顯示屏上（如COG），是目前最精巧、最可靠的顯示產品。COG是比COB（將IC芯片邦定在印刷電路板上）和TAB（Tape Automated Bonding：窄帶IC自動邦定制造工藝技術）更先進的制造工藝，無論是STN-LCD、COLOR（彩色） STN-LCD還是TFT（薄膜晶體管）-LCD，COG的裝配方式都是適用的。便攜式信息顯示正向低工作電壓、低功耗、輕薄、小型化、彩色顯示方向發展，而COG這種LCM裝配技術在IC生產商及LCD生產商的共同推動下，將會是今后IC與LCD的主要連接方式，具有廣闊的發展前景。LCM（液晶顯示模塊）是將LCD器件、連接件、IC、控制驅動電路和PCB線路板、背光源、結構件裝配在一起的組件。LCD器件，特別是點陣型LCD器件的引線多且密，用戶使用極不方便，為了提高器件的集成度， LCD廠商會將點陣型LCD器件和驅動器制成LCM模塊出售或出廠時在IC上方點膠為保護，從而亦提高了產品的附加值。于是LCM模塊制作技術及制作工藝的不斷改進和完善，也就成了廠商開拓LCD顯示屏市場的強有力手段。

　 LCM模塊外引線(即液晶顯示屏上的導電電極引線) 連接方法按照LCD電極與驅動電路的連接方式可分類如下：

　　　　 導電橡膠連接；

　　　　 金屬插腳連接；

　　　   熱壓膠條連接；

　　　　 直接集成連接(COG)。

　本文主要介紹第（4）種方法即直接集成連接(COG：Chip On Glass)LCM裝配技術，有關LCM的驅動原理請參閱相關專業書籍。

　　　　 產品結構

　COG產品結構簡單，就是在一塊LCD顯示屏上加上IC及引線，采用ACF（一種各向異性導電膠）通過熱壓直接將IC邦定到LCD屏上。邦定后的整個模塊則還要通過FPC（柔性印刷線路板）或金屬引腳與PCB板連接在一起。液晶屏、ACF、驅動IC是COG的三大關鍵組件。

　　　　 COG制造工藝簡介

　COG制造工藝至今已有近十年的發展歷史，它的發展與IC的小型化、超薄化以及LCD顯示屏光刻精度的精細化是密不可分的。

　　　　2、工藝要點

　　　　 邦定IC時要求IC對位標志與LCD屏上的對位標志吻合；

　需用無塵布沾溶劑清除液晶屏上壓著區的異物，使用UV燈清除液晶屏上壓著區的有機物；

　　　　 ACF貼附精度為+100μM；

　要注意ACF的儲存條件和控制好ACF邦定的時間、熱壓溫度和壓頭的壓力。ACF反應率要求達到80%以上。例如使用日立（HITACHI）公司的AC-8304Y的ACF，其保存條件為：在室溫約25℃和濕度70%RH情況下，有效期1個月；在溫度-10℃~5℃時有效期為6個月。ACF使用工藝條件：貼ACF溫度100±10℃（ACF的實際溫度），壓強約1Mpa，時間1~5秒，主壓壓強約50~150Mpa（指每個IC BUMP上的壓強，根據ACF中導電球的受壓效果決定壓力的大小）。ACF溫度220±20℃（ACF的實際溫度），時間7~10秒。所有ＡＣＦ從冰箱中取出后需在室溫條件下放置１小時后方可打開包裝；

　　　　 必須確保前工序光刻工藝的成品率，嚴格控制斷筆和連筆（主要在IC接口處）；

　　　　 LCD屏需經嚴格測試，防止廢品漏測，造成材料浪費及品質不良；

　顯微鏡下全檢防止斷筆流出，要求IC電極上的導電粒子壓痕至少5個,相鄰BUMP之間不能互相接觸；

　　　　 COG成品必須100%檢測；

　COG-LCD產品一般多為高密度產品，制造時要求光刻段的分辨率較高，PI定向膜與摩擦均勻性較好，在線間隙小于15μM時要求增加TOP（涂覆絕緣層）工藝，以避免短斷路、顯示不均、串擾和功耗電流大等現象的出現；

　COG常見不良品包括：IC異物、IC壓痕不良、ACF貼附不良、IC對位偏移、IC厚度不均、IC電遇不良、IC破裂/刮傷、IC BUMP不良等。

　　　　 3、光刻精度

　光刻精度是指制作LCD顯示屏時能夠刻蝕出來的線條和間隙的精細尺寸，COG產品多為高密度產品，LCD與IC 連接處走線較密。COG產品引線的PITCH(線寬加線間距)值一般在 50μM以下，IC接口線一般在 40μM以下。目前國內已有部分廠家其COG產品的PITCH值控制在 20μM,這意味著其引線或線間隙的加工精度已達到10μM左右。

　　　　 4、材料要求

　透明導電玻璃(即在平整度好、透光率高、曲翹度很小的玻璃表面鍍上透明導電膜)要求阻值較低，方塊電阻一般在30Ω以內，PI（聚酰亞胺、定向材料）、液晶等材料要求純度較高，即電阻率大。

　ACF（Anisotropic Conductive Film）是一種各向異性導電膜，在垂直方向導電，而在水平方向絕緣。主要組成是粘著劑和導電粒子。

　　　　 5、潔凈度要求

　COG產品生產工藝要求1000級的潔凈度,即潔凈室里>=0.5微米的粒子濃度<=1000粒/升。

　　　　 產品特點

　1、工藝簡化。直接將IC邦貼到LCD屏的導電極上，減少了焊接工藝；

　2、體積比COB（Chip On Board）大大縮小，更易于小型化、簡易化和高度集成化。將PCB線路直接制作在LCD屏上，因此廣泛用于需減少體積的便攜式整機產品，如手機、PDA、MP3、手表、信息電話、手持式儀器儀表等，并可延伸至TFT后工序；

3、直接將IC倒裝邦貼到LCD屏上，不存在IC變形等問題。

　4，不存在IC變形或FPC壞時要在IC上方涂一層膠水。為了快捷LCD廠要采用全自動雙平臺點膠機。

一．產品構造

　1. 龍門式工作平臺（鑄造一體化）。

2. 行程大于400mm（450mm）行程越大，加工產品的面積越大。

3. 重復精度；0.04±0.01MM 加工產品的定位和準確性。

4. 速度；600mm/s ，電機57# 86#不同，最高速也不一樣。

5. 龍門的垂直度 ；0.15±0.05MM 加工產品的準確性。

6. 加工產品的平臺；0.15±0.05MM。

7. 功率80w。

8. 載重雙導軌；20kg， 單導軌；10kg。

9. 電機：三相步進電機，雙導軌 整個機器的穩定和加工速度。

10. 采用鑄造一體化，提高工作穩定性。

11．點膠頭數；1-2 ，1-4， 1-8

二；電氣

1.采用DSP微處理方式（處理軟件）。

2.處理速度 1-4mpps。

3.漏電保護，短路保護，濾波器可更好保護設備的正常使用。

4.采用電子開關電源；24V/16A。

5.設備具有自動斷電和自動上電功能。

6.電磁閥。

三．出膠

1.出膠誤差；1%。

2.打點速度：UV膠3.5點/秒 紅膠；3點/秒 錫膏；2.5點/秒。

3點膠直徑：0.5-1.0mm 1.0-1.3mm。

4.針筒；30CC 50CC 300CC 價格低。

5.點膠閥+活塞型壓力桶:出膠更穩定，起到了出膠誤差低，成本高。

6膠水的選用：快干膠，UV 膠AB膠 PVC膠 硅膠 485 錫膏 紅膠 三防膠 環氧塑脂 油脂 導電膠 水性膠

四、標配：5個30CC針筒，10個針頭，200MM*200MM工作平臺。

五、配件（可選）：活塞式壓力桶，電磁閥，點膠閥

六、服務保修：一年（同步輪同步帶，導軌，電機）；

兩年（控制系統軟件，電氣）。

轉載請注明來源：http://www.klcfilter.com/   黃貞民-13570963007