CN102768419B - 一种cog绑定工艺方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种COG绑定工艺方法，包括：在玻璃基板待放置IC的位置涂覆各向异性导电胶，并对所述各向异性导电胶进行独立的预加热处理；同时，对压头进行预热，并将IC吸附在预热后的压头上；压头将IC绑定在玻璃基板上，完成主压处理。根据本发明的技术方案，能够减少IC在绑定过程中由于压头温度过高导致的IC发生变形。

Description

一种COG绑定工艺方法

技术领域

本发明涉及液晶显示装置的制作工艺，尤其涉及一种COG(Chip On Glass，固定于玻璃基板上的芯片)绑定工艺方法。

背景技术

为了更好的降低成本，目前小尺寸液晶显示产品基本采用COG方式对液晶显示面板进行驱动，由原来的IC(Integrated Circuit，集成电路板)在电路驱动的方式变为IC绑定在玻璃基板上，具体为在裸芯片上形成凸点后，在玻璃基板上直接与液晶显示屏的引线相连接。

传统COG绑定在玻璃基板上的工艺过程如图1所示，包括：

第一步，对液晶显示面板周边金手指粘结IC的位置进行擦拭，保证金手指表面洁净。

第二步，涂敷各向异性导电胶；其中，各向异性导电胶主要包括树脂黏着剂、导电粒子两大部分，树脂黏着剂的功能除了防湿气、黏着、耐热及绝缘功能外，主要用于固定IC与玻璃基板间电极的相对位置，并提供压迫力量以维持电极与导电粒子间的接触面积。其中，各向异性导电胶的特点在于Z轴电气导通方向与XY绝缘平面的电阻特性具有明显的差异，当Z轴导通方向的电阻值与XY绝缘平面的电阻值的差异超过一定比值后，既可称为良好的导电异向性。导通原理为：利用导电粒子连接IC与玻璃基板两者之间的电极使之导通，同时又能避免相邻两电极间导通短路，达到只在Z轴电气导通方向导通的目的。

第三步，将需要的IC放置在涂敷各向异性导电胶的地方，同时将压头加热到一定温度。由于各向异性导电胶需要在高温170度左右的温度下，才能够溶化其内部的胶，所以压头的实际温度要一般在180度左右。

第四步，需要对放置好IC的地方进行预压，用于保证产品对位准确。

第五步，进行主压，保证各向异性导电胶粒子被完全压开，这样玻璃基板和IC有良好的导电性。

目前IC封装表面采用的是环氧塑封料，环氧塑封料的热膨胀系数为：在水平方向是45.3mm/m°，垂直方向为9.6mm/m°；IC封装的内部结构和外观结构如图2所示，包括金线1、晶粒2、地盘3、引脚4。

物体受热发生膨胀是一个基本物理特性，在COG绑定工艺过程中，进行主压时，高温的压头5先接触到IC 6，通过IC 6将热量传导到各向异性导电胶7和玻璃基板8，此时，玻璃基板8与所在平台的温度差异较大，造成两者之间膨胀尺寸有差异。如图3所示，各向异性导电胶7固化后，IC 6与玻璃基板8之间的相对位置就固定下来，主压结束后，IC 6和玻璃基板8冷却下来，IC 6收缩的尺寸比玻璃基板8大，这样就导致IC 6和玻璃基板8产生翘曲。

IC和玻璃基板产生翘曲会导致很多不良影响：

第一，IC剥离。在某型号产品上，可靠性测试后屏幕两侧出现亮线，如果按压IC两端，则亮线消失；在显微镜下观察IC背面，发现在IC的两端，IC与玻璃基板之间有牛顿环出现，说明IC与玻璃基板之间发生剥离，切片分析也能证实这一问题；发生IC与玻璃基板之间剥离的原因在于：翘曲发生以后，IC与玻璃基板之间产生内部应力，使IC与玻璃基板趋向于恢复原来平坦的状态，但是由于各向异性导电胶的作用，使得产生的内部应力得不到释放；在经过可靠性测试后，各向异性导电胶的作用减弱到一定程度，IC与玻璃基板之间就剥离开来，使得内部应力得以释放。

第二，IC断裂。对于某个比较长、厚度又比较薄的IC，出现了IC从中央断开的问题，该问题的出现显然也跟翘曲有很大关系。翘曲发生以后，IC与玻璃基板之间产生内部应力，使IC与玻璃基板趋向于恢复原来平坦的状态，而IC自身比较薄，在这种应力的作用下，容易产生断裂。

第三，明暗不均(Mura)问题。在同一光源且相同底色的画面下，因视觉感受到不同程度的颜色差异称为Mura。在翘曲发生之后，靠近IC的区域也会发生形变，使显示区域液晶盒上下两片玻璃基板之间的距离有所变化，从而导致显示的颜色也有一定程度的变化，称为COG Mura。

目前解决IC翘曲问题主要采用低温各向异性导电胶产品，但是目前该产品价格昂贵，而且技术不成熟。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种COG绑定工艺方法，能够减少IC在绑定过程中由于压头温度过高导致的IC发生变形。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

本发明提供一种COG绑定工艺方法，包括：

在玻璃基板待放置IC的位置涂覆各向异性导电胶，并对所述各向异性导电胶进行独立的预加热处理；同时，对压头进行预热，并将IC吸附在预热后的压头上；

压头将IC绑定在玻璃基板上，完成主压处理。

上述方法中，所述玻璃基板待放置IC的位置为玻璃基板相邻的两个边缘侧。

上述方法中，对所述各向异性导电胶进行独立的预加热处理为：

利用各向异性导电胶独立加热仪对涂覆的各向异性导电胶进行独立的预加热处理；其中，预加热处理后各向异性导电胶的温度为150度～170度，所述独立的预加热处理的时长为3s～5s。

上述方法中，所述对压头进行预热，并将IC吸附在预热后的压头上为：

对压头进行100度的预热，在预热处理后，将IC吸附在压头上。

本发明提供的COG绑定工艺方法，在玻璃基板待放置IC的位置涂覆各向异性导电胶，并对所述各向异性导电胶进行独立的预加热处理，同时，对压头进行预热，并将IC吸附在预热后的压头上；压头将IC绑定在玻璃基板上，完成主压处理，能够减少IC在绑定过程中由于压头温度过高导致的IC发生变形，从而能够避免IC的剥离和断裂问题；此外，由于减少了IC的变形，从而能够避免玻璃基板发生变形，进而避免IC两端盒厚异常、以及IC周边出现漏光导致的明暗不均等不良问题。

附图说明

图1是传统COG绑定在玻璃基板上的工艺过程的示意图；

图2是IC封装的内部结构和外观结构示意图；

图3是传统COG绑定在玻璃基板上后发生翘曲的原理图；

图4是本发明实现COG绑定工艺方法的流程示意图；

图5是本发明中在玻璃基板待放置IC的位置涂覆各向异性导电胶的示意图；

图6是本发明中对涂覆的各向异性导电胶进行独立的预加热处理的示意图；

图7是本发明中各向异性导电胶独立加热仪的工作示意图；

图8是本发明中COG绑定工艺方法过程示意图；

图9是本发明中对绑定后的IC进行平坦度测量的示意图；

图10是本发明的工艺方法与传统的工艺方法的测量结果对比示意图。

附图标记说明：

1-金线、2-晶粒、3-地盘、4-引脚、5-压头、6-IC、7-各向异性导电胶、8-玻璃基板、9-各向异性导电胶独立加热仪、10-金属线、11-温度传感器、12-计算机、13-非接触式探头。

具体实施方式

本发明在玻璃基板待放置IC的位置涂覆各向异性导电胶，并对所述各向异性导电胶进行独立的预加热处理，同时，对压头进行预热，并将IC吸附在预热后的压头上；压头将IC绑定在玻璃基板上，完成主压处理。

下面通过附图及具体实施例对本发明再做进一步的详细说明。

本发明提供一种COG绑定工艺方法，图4是本发明实现COG绑定工艺方法的流程示意图，如图4所示，该方法包括以下步骤：

步骤401，在玻璃基板待放置IC的位置涂覆各向异性导电胶；

具体的，如图5所示，在玻璃基板8待放置IC 6的位置涂覆各向异性导电胶7，玻璃基板8待放置IC 6的位置为玻璃基板8相邻的两个边缘侧；根据不同玻璃基板的型号，涂覆的各向异性导电胶7的宽度、以及各向异性导电胶7与玻璃基板8边缘的之间距离都有所不同，例如约64寸(七英尺)的矩形玻璃基板，各向异性导电胶7的宽度为1.0mm，距离玻璃基板8边缘为0.5mm；涂覆的各向异性导电胶7的厚度约为0.3mm～0.5mm。

步骤402，对涂覆的各向异性导电胶进行独立的预加热处理；

具体的，如图6所示，利用各向异性导电胶独立加热仪9对在步骤401中涂覆的各向异性导电胶7进行独立的预加热处理，根据现有所使用的各向异性导电胶产品信息，各向异性导电胶7需要得到150度～170度左右的温度，才能进行绑定处理；这里，独立的预加热处理的时长为3s～5s；

各向异性导电胶独立加热仪9如图7所示，该仪器采用树脂外壳，树脂外壳内部具有金属线10，该金属线10可以为铜线等能够导电生热的金属线，对金属线10通电，使其产生热量，各向异性导电胶独立加热仪9的边缘设置有温度传感器11，温度传感器11将产生的热量用于实现对各向异性导电胶7的加热；

此外，可通过计算机12上PLC(Programmable Logic Controller，可编程逻辑控制器)控制系统对各向异性导电胶独立加热仪9进行控制；其中，PLC控制系统是一种数字运算操作的电子系统，专门用于工业环境中的应用而设计；PLC控制系统采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序、执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟方式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程。

步骤403，对压头进行预热，并将IC吸附在预热后的压头上；

具体的，如图8所示，在执行步骤401和步骤402的同时，对压头进行100度的预热，在预热处理后，将IC吸附在压头上；其中，可以通过对压头进行通电，利用电能转化成热能的原理实现对压头进行100度的预热。

步骤404，压头将IC绑定在玻璃基板上，完成主压处理。

本发明中，由于在进行各向异性导电胶的预加热的同时，进行了压头的100加热和将IC吸附在压头上的处理，因此从各向异性导电胶的预加热到压头将IC绑定在玻璃基板上，只需要1秒钟时间，而且本发明中是直接对各向异性导电胶进行加热，而不是现有工艺中通过压头将热量传递给各向异性导电胶，实现对各向异性导电胶加热，因而可以大大减少绑定所用的时间，使得各向异性导电胶在预加热后到绑定之前这段时间损失的温度能都得到一定程度的补偿。

步骤405，对绑定后的IC进行平坦度测量；

具体的，对绑定后的IC进行平坦度测量，即测量绑定后的IC的翘曲程度；如图9所示，翘曲程度的测量方法是使用非接触式探头13连续测试绑定后的IC中的被测表面的高度，得到一条连续的曲线，然后取曲线最高点与最低点的高度差作为翘曲程度的数值δ。

为了验证降低主压温度对IC翘曲程度的改善，采用本发明提供的工艺方法与现有的工艺方法同时制作了一批样品，然后比较两种方法得到的样品的IC翘曲程度，翘曲程度样品的数量为每种工艺方法测量20片，测量结果如图10所示，图10中A部分表示本发明提供的工艺方法的IC翘曲程度的范围，采用本发明提供的工艺方法对20片的样品测量的结果对应的点都位于该范围内，B部分表示现有的工艺方法的IC翘曲程度的范围，采用现有的工艺方法对20片的样品测量的结果对应的点都位于该范围内，其中，A部分和B部分中的横线为基准线，这是因为测量翘曲程度时，是对IC表面和玻璃基板的表面都进行了测量，基准线以下的区域表示IC表面的测量结果，基准线以上的区域表示玻璃基板的表面的测量结果；从图10中可以看出，采用本发明提供的工艺方法的IC翘曲程度比现有的工艺方法的IC翘曲程度少10～15微米。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种COG绑定工艺方法，其特征在于，该方法包括：

在玻璃基板待放置IC的位置涂覆各向异性导电胶，并对所述各向异性导电胶进行独立的预加热处理；同时，对压头进行预热，并将IC吸附在预热后的压头上；

压头将IC绑定在玻璃基板上，完成主压处理。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述玻璃基板待放置IC的位置为玻璃基板相邻的两个边缘侧。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，对所述各向异性导电胶进行独立的预加热处理为：

利用各向异性导电胶独立加热仪对涂覆的各向异性导电胶进行独立的预加热处理；其中，预加热处理后各向异性导电胶的温度为150度～170度，所述独立的预加热处理的时长为3s～5s。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对压头进行预热，并将IC吸附在预热后的压头上为：

对压头进行100度的预热，在预热处理后，将IC吸附在压头上。