CN105392272B - 柔性电路板、覆晶薄膜、使用其的绑定方法和显示器件 - Google Patents

柔性电路板、覆晶薄膜、使用其的绑定方法和显示器件 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种柔性电路板、覆晶薄膜，以及使用该柔性电路板、覆晶薄膜的绑定方法和显示器件。本发明的柔性电路板/覆晶薄膜包括位于柔性底膜和金属箔之间的湿度检测层，所述湿度检测层与所述柔性底膜之间和/或所述湿度检测层与所述金属箔之间任选通过接着剂层贴合。由于湿度检测层可以根据湿度变化改变电阻和/或变色，从而直接(通过变色)或借助侦测引线和阻抗/电压检测电路对涂覆不良做出直观快速定位，最终达到降低不良品流出比率的目的。

Description

柔性电路板、覆晶薄膜、使用其的绑定方法和显示器件
技术领域
本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种新型柔性电路板/覆晶薄膜，以及使用该柔性电路板/覆晶薄膜的绑定方法和显示器件。
背景技术
在显示领域，柔性电路板(FPC)及覆晶薄膜(COF)被广泛用于连接屏幕和驱动电路板。
柔性电路板(FPC)是以聚酰亚胺或聚酯薄膜为基材制成的一种具有高度可靠性，绝佳的可挠性印刷电路板。具有配线密度高、重量轻、厚度薄、弯折性好的特点。而覆晶薄膜(COF-Chip On Flex或Chip On Film)，则是将驱动IC固定于柔性线路板上晶粒软膜构装技术，是运用软质附加电路板作封装芯片载体将芯片与软性基板电路接合的技术。这两者的差异简单来说就是是否具有固定于FPC上的驱动IC。
现有的将屏幕玻璃、驱动电路板与FPC/COF的连接方式为绑定(Bonding)工艺。在实际工艺中，为增强连接强度、防止水汽浸入引发引线(lead)腐蚀或短路，通常会在绑定区域增加胶类涂覆(如UV胶等)。
这种处理虽然可以在一定程度上实现其设计目的，但是在实际使用效果来看，UV胶涂覆后，仍然存在较大比率的涂覆不良。这种涂覆不良连同后期机械损伤等原因会造成机械强度下降，特别是有可能存在水汽浸入导致引线腐蚀或短路的风险。而这种风险在现在的设计上很难被检查出来，从而造成较大的产品市场风险。
发明内容
本发明的目的是提供一种新型FPC/COF以及使用其的绑定方法和显示器件，以解决现有技术中难以检查涂覆不良的问题。
本发明的目的通过以下技术方案实现。
本发明实施方案提供一种柔性电路板，包括位于柔性底膜和金属箔之间的湿度检测层，所述湿度检测层与所述柔性底膜之间和/或所述湿度检测层与所述金属箔之间任选通过接着剂层贴合。
本发明实施方案还提供一种覆晶薄膜，包括上述的柔性电路板和固定于所述柔性电路板上的驱动集成电路。
在根据上述实施方案的柔性电路板或覆晶薄膜中，湿度检测层可以包括吸湿膜片，所述吸湿膜片的电阻值可以随湿度变化而改变。在吸湿膜片上还可以具有变色材料，所述变色材料随湿度变化而变色。
本发明实施方案还提供一种用于连接屏幕和驱动电路板的绑定方法，所述绑定方法采用上述的柔性电路板或覆晶薄膜连接屏幕和驱动电路板。
在根据上述实施方案的绑定方法中，可以采用侦测引线与柔性电路板或覆晶薄膜中的吸湿膜片电气连接，并且连接至驱动电路板中的阻抗/电压检测电路。
本发明实施方案还提供一种显示器件，所述显示器件包括用于连接屏幕和驱动电路板的上述的柔性电路板或覆晶薄膜，或者所述显示器件通过上述的绑定方法获得。
本发明实施方案有益效果如下：通过在FPC/COF的结构中增加湿度检测层，由于湿度检测层可以根据湿度变化改变电阻和/或变色，从而直接(通过变色)或借助侦测引线和阻抗/电压检测电路对涂覆不良做出直观快速定位，最终达到降低不良品流出比率的目的。
附图说明
图1A和图1B分别显示了现有技术中不具有接着剂层和具有接着剂层的COF/单层FPC的剖面图；
图2为一个应用COF封装完整模块示意图；
图3A和图3B分别显示了与图1A和图1B相对应的根据本发明实施例的COF/FPC的剖面图；
图4显示了本发明侦测引线的一种结构设计；
图5是本发明实施例的一种COF/FPC完整结构剖面图。
具体实施方式
下面结合说明书附图对本发明实施方案的实现过程进行详细说明。需要注意的是，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
显示产品用于连接屏幕玻璃和驱动电路板的方式主要有两种——COF和FPC+COG(chip on glass)。图1所示即为现有技术的COF/单层FPC的剖面图，其中图1B是传统设计，在柔性底膜1与金属箔(通常为铜箔)2具有接着剂层，图1A则显示了最近的COF/单层FPC设计，其中金属箔2与柔性底膜1直接压合在一起。
FPC(Flexible Printed Circuit)是以聚酰亚胺或聚酯薄膜为基材制成的一种具有高度可靠性，绝佳的可挠性印刷电路板。具有配线密度高、重量轻、厚度薄、弯折性好的特点。传统结构上，FPC一般由柔软之塑胶底膜(PI)1、铜箔(CU Copper)2及接着剂(Adhesive)12贴合在一体而成(如图1B所示)。
COF(Chip On Flex或Chip On Film，常称覆晶薄膜)，将驱动IC固定于柔性线路板上晶粒软膜构装技术，是运用软质附加电路板作封装芯片载体将芯片与软性基板电路接合的技术。COF的结构类似于单层板的FPC，皆为在一层底膜(Base film)1(例如，聚酰亚胺膜)上再加上一层金属箔2。COF与FPC的差异在于接合处的胶质材料，再加上两者皆须再上一层绝缘的覆盖层(Coverlay)，故两者的结构至少就差了两层的胶，且COF所使用的铜箔大约都是1/3oz左右，因此COF的厚度及挠折性远优于FPC。
图2为一个应用COF封装完整模块示意图，由于目前COF膜大多是2层的型式，故该膜与面板(Panel)、印刷电路板(PCB)及集成电路(IC)各部组件的绑定(Bonding)皆位于同一面上。
图2中各附图标记含义如下：1、底膜(例如，聚酰亚胺膜)；2、金属箔(例如铜箔)；3、电镀层(plating)；4、焊料；5、焊料掩模；6、ACF(异方性导电膜，Anisotropic ConductiveFilm)；7、金隆起焊盘(gold bump)；8、液晶显示器(LCD)；9、集成电路芯片(IC Chip)、10、片状电阻(resistor chip)；11、加强板(reinforce board)。其中COF膜与面板及IC的绑定皆由ACF(异方性导电膜，Anisotropic Conductive Film)当做介质，而使各个部分导通，但是在ACF的选用方面，则因绑定的物质及间距不同，而选择不同粘着性及导电粒子大小不同的ACF。
在现有的绑定工艺中，为增强连接强度、防止水汽浸入引发引线(lead)腐蚀或短路，通常会在绑定区域增加胶类涂覆(如UV胶等)。但是在UV胶涂覆后，仍然存在较大比率的涂覆不良。这种涂覆不良连同后期机械损伤等原因会造成机械强度下降，特别是有可能存在水汽浸入导致引线腐蚀或短路的风险。而这种风险在现在的设计上很难被检查出来，从而造成较大的产品市场风险。
本发明的一个实施例提供一种新型的FPC/COF，其在柔性底膜和金属箔之间增加一湿度检测层。图3为根据本发明实施例的FPC/COF的剖面图。与图1A和图1B所示的FPC/COF相比，本发明实施例的FPC/COF在柔性底膜1与金属箔2之间增加了湿度检测层13，通过该湿度检测层实现对于湿度变化的侦测，从而达成对于涂覆不良的直观快速定位。
在根据本发明实施例的FPC/COF中，柔性底膜是本领域中常用的柔性底膜，例如，对于FPC，柔性底膜可以包括聚酰亚胺薄膜和聚酯薄膜等；对于COF，柔性底膜可以包括聚酰亚胺薄膜等。金属箔可以是本领域常用于FPC/COF的金属箔，例如铜箔，或者透明导线材料层如ITO层等。
在根据本发明实施例的FPC/COF中，湿度检测层包括吸湿膜片，所述吸湿膜片电阻值可以随湿度变化而改变。作为这样的吸湿膜片，可以采用碳膜湿敏电阻和氯化锂湿度片。前者用高分子聚合物和导电材料碳黑，加上粘合剂配成一定比例的胶状液体，涂覆到基片上组成的电阻片；后者是在基片上涂上一层氯化锂酒精溶液，当空气湿度变化时，氯化锂溶液浓度随之改变从而也改变了测湿膜片的电阻。
上述湿度检测层还可以包括在位于吸湿膜片之上的变色材料，所述变色材料随湿度变化而变色。湿度变色材料的引入可以实现直观观察水汽浸入引起的湿度变化。作为湿度变色材料，可以采用变色硅胶或无水硫酸铜等。为了便于直接观察，可以将湿度变色材料以点状或网状的形式均匀分布在吸湿膜片上。
根据本发明实施例，湿度检测层的尺寸可以根据具体应用而定。例如，湿度检测层的大小可以与底膜基本相同，即，达到FPC/COF元件的边缘。在这种情况下，由于湿度检测层对湿度敏感，需要在元件封装及装配环节中注意避免处于湿度较高的环境中。为了避免封装及装配环节中较高湿度对湿度检测层的影响，优选湿度检测层的尺寸略小，并且在其边缘设置隔离框。隔离框起到阻挡湿气的作用，从而实现对于湿度检测层的保护。优选地，隔离框在绑定的较高温度下能够融化分解，从而可以更好地实现检测功能。这样的隔离框材料可以包括，例如蜡等。
在根据本发明实施例的FPC/COF中，还可以包括与吸湿膜片电气连接的侦测引线。与吸湿膜片电气连接的侦测引线用于连接检测电路侦测吸湿膜片的电阻/电压随湿度的变化情况。
图4显示了本发明侦测引线的一种结构设计，其结构特点为：侦测引线经由导电胶层合至吸湿膜片而实现电气连接。一般而言，在原有引线设计之外，每增加1组吸湿膜片侦测区，则需增加两条侦测用引线。如图4所示，侦测引线结构设计是对称的，即，在普通引线的左右最外侧，各增加了一条侦测引线，所述侦测引线通过侦测层压区连接至吸湿膜片。侦测引线可以连接至驱动电路板，通过在驱动电路板中增加阻抗(电压)检测电路实现对于湿度变化时的阻抗检测功能。侦测引线与吸湿膜片间的显著电气连接可以通过以下简单的方式实现：在吸湿膜片与侦测引线连接区域间采用等厚的导电胶替代不导电的接着剂，通过压合实现其电气连接，从而达成侦测目的。
另外，在本发明实施例中，如果湿度检测层阻抗相对较小，则可以在湿度检测层与金属箔层之间设置绝缘层。作为绝缘层材料，可以采用绝缘接着剂或其他绝缘性较好的材料，从而达成较好的电气隔离效果。同时，为了实现对湿度检测层的电阻/电压的侦测，还需要在湿度检测层与金属箔之间、在对应侦测引线的位置处设置导电层。
图5显示了本发明实施例的一种完整结构剖面图。图5中，从下至上依次为：底膜1，接着剂层12，湿度检测层13/隔离框14，接着剂层12/导电层15，金属箔2和电镀层3。其中，湿度检测层13与底膜1之间的接着剂层12和/或湿度检测层13与金属箔2之间的接着剂层12可以不存在。而在湿度检测层13与金属箔2之间的接着剂层12是绝缘层的情况下，在湿度检测层13与金属箔2之间的对应侦测引线的位置处设置导电层15。金属箔2上的电镀层3用于保护以氧化的金属箔(例如铜箔)，但是，该电镀层不是必需的。
本发明实施例有益效果如下：通过在FPC/COF的结构中增加湿度检测层，由于湿度检测层可以根据湿度变化改变电阻和/或变色，从而直接(通过变色)或借助侦测引线和阻抗/电压检测电路对涂覆不良做出直观快速定位，最终达到降低不良品流出比率的目的。
本发明另一实施例提供一种用于连接屏幕和驱动电路板的绑定方法，所述绑定方法采用本发明实施例一的FPC/COF来连接屏幕和驱动电路板。
本实施例的绑定方法在现有技术的基础上，采用上述本发明实施例的FPC/COF，即，在原有结构中增加侦测引线，所述侦测引线与FPC/COF中的吸湿膜片电气连接，此外，还将所述侦测引线连接至驱动电路板中的阻抗/电压检测电路，从而通过检测湿度检测层中吸湿膜片的阻抗/电压变化情况而实现对于湿度变化的侦测，达成对于涂覆不良的直观快速定位。
本发明实施例有益效果如下：采用具有湿度检测层的FPC/COF来连接屏幕和驱动电路板，由于湿度检测层可以根据湿度变化改变电阻和/或变色，从而对绑定工艺中涂覆不良做出直观快速定位，最终达到降低不良品流出比率的目的。
本发明另一实施例提供一种显示器件，所述显示器件包括用于连接屏幕和驱动电路板的本发明实施例的柔性电路板或覆晶薄膜，或者所述显示器件通过本发明实施例的绑定方法获得。
本发明实施例有益效果如下：由于显示器件所含的柔性电路板或覆晶薄膜中具有湿度检测层，而湿度检测层可以根据湿度变化改变电阻和/或变色，从而可以对涂覆不良做出直观快速定位，最终达到降低不良品流出比率的目的。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (17)

1.一种柔性电路板，其特征在于，包括位于柔性底膜和金属箔之间的湿度检测层，所述湿度检测层与所述柔性底膜之间和/或所述湿度检测层与所述金属箔之间任选通过接着剂层贴合。
2.根据权利要求1所述的柔性电路板，其特征在于，所述湿度检测层包括吸湿膜片。
3.根据权利要求2所述的柔性电路板，其特征在于，所述吸湿膜片包括碳膜湿敏电阻和氯化锂湿度片。
4.根据权利要求2所述的柔性电路板，其特征在于，所述湿度检测层还包括位于吸湿膜片之上的变色材料，所述变色材料随湿度变化而变色。
5.根据权利要求4所述的柔性电路板，其特征在于，所述变色材料包括变色硅胶和无水硫酸铜。
6.根据权利要求4所述的柔性电路板，其特征在于，所述变色材料以点状或网状的形式分布在吸湿膜片上。
7.根据权利要求1所述的柔性电路板，其特征在于，在所述湿度检测层的边缘设置有隔离框。
8.根据权利要求7所述的柔性电路板，其特征在于，所述隔离框在绑定时融化或分解。
9.根据权利要求1所述的柔性电路板，其特征在于，还包括在所述湿度检测层和所述金属箔之间的导电层。
10.根据权利要求2所述的柔性电路板，其特征在于，还包括与吸湿膜片电气连接的侦测引线。
11.根据权利要求10所述的柔性电路板，其特征在于，所述电气连接通过将侦测引线经由导电胶层合至吸湿膜片而实现。
12.根据权利要求1所述的柔性电路板，其特征在于，还包括在所述金属箔上的电镀层。
13.根据权利要求1所述的柔性电路板，其特征在于，所述柔性底膜包括聚酰亚胺薄膜或聚酯薄膜。
14.一种覆晶薄膜，其特征在于，包括如权利要求1-13中任一项所述的柔性电路板和固定于所述柔性电路板上的驱动集成电路。
15.一种用于连接屏幕和驱动电路板的绑定方法，其特征在于，所述绑定方法采用如权利要求1-13中任一项所述的柔性电路板或如权利要求14所述的覆晶薄膜连接屏幕和驱动电路板。
16.根据权利要求15所述的绑定方法，其特征在于，采用侦测引线与柔性电路板或覆晶薄膜中的吸湿膜片电气连接，并且连接至驱动电路板中的阻抗/电压检测电路。
17.一种显示器件，其特征在于，所述显示器件包括用于连接屏幕和驱动电路板的如权利要求1-13中任一项所述的柔性电路板或如权利要求14所述的覆晶薄膜，或者所述显示器件通过权利要求15至16中任一项所述的绑定方法获得。
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