了解过显示屏的朋友都知道,显示模组中常用到的绑定有一个非常重要的工艺:本压。毫不夸张地说:绑定的本压(Main Bonding)是个“一锤子买卖”。
本压,即COG绑定过程中对已经对位好的IC与玻璃进行彻底“焊接”的过程。压头一旦落下,这几秒钟的时间里,ACF胶的反应、导电粒子的压入、电极的连接,不管是好是坏,基本就定局了。后面要是想返工,不仅麻烦,而且风险极大,基本等于报废。
很多工程师盯着参数看,往往只关注温度够不够高、压力够不够大,却容易忽略“时间”这个看似被动的参数。其实,在本压的“铁三角”(时间、温度、压力)里,时间才是那个调节化学反应节奏的关键变量。这就好比炖菜,火再大、锅再好,炖的时间不对,肉要么夹生要么老了。点击观看视频讲解
一、 时间的本质:给胶水一个“熟化”的机会
规格书上常说的“固化窗口”,说白了就是胶水变熟的“火候范围”。
本压时间的设定,核心逻辑是要匹配ACF胶的物理变化过程。这几秒钟里,胶水要干两件事:先是受热熔化变软,让导电粒子能乖乖卡在IC bump和玻璃电极中间;然后是树脂交联变硬,把IC死死“抓”在玻璃上。
如果时间不够,胶水内部反应不彻底,这就叫“生”。这时候胶体是软的,抓力不够,虽然功能测试可能显示没问题,但那是假象。等到后面经过高温老化,或者客户用了一段时间,胶层一收缩,IC就容易翘起脱落,这就是典型的“定时炸弹”。
反过来,时间拖太长,胶水就“老”了。长时间的固化可能导致环氧胶水的交联过度也会致使胶变脆。更麻烦的是,长时间的高温高压,容易使玻璃上的ITO电极受损,甚至使玻璃基板的边框胶再加热导致粘接力下降产生漏液。这种内伤最要命,跌落测试一碰就碎。
二、 温度与时间的“跷跷板”关系
在产线上,时间和温度是分不开的,它们是一对典型的“互补关系”,也是工程师调机最常用的手段。
1. 高温短时:为了产能,但在“走钢丝”
想提产能(UPH),最直接的办法就是升温度、减时间。比如本来10秒的工艺,升温后压5秒。
这在理论上可行,但在实际操作中风险很大。热传导需要过程,如果本压头温过高、时间过短,ACF表面可能已经过热碳化,而内部还没热透。这种“外焦里生”的情况,会导致粘接强度严重不足。除非你的设备热响应极快且稳定,否则不建议在这个极限边缘试探。
2. 低温长时:为了稳妥,牺牲效率
如果遇到热敏元件,或者设备加热功率跟不上,为了保良率,我们就得延长时间。虽然这会拖慢生产节拍,降低产能,但能保证胶水内外固化程度一致,是最稳妥的打法。
经验告诉我们:宁愿多压两秒保质量,也别为了抢那几秒节拍去赌胶水的极限。 一旦固化不良流到后段,返工和客诉的成本,远比这几秒钟的产能价值高得多。
三、 压力:容易被误解的“配角”
压力在本压中往往被神化了。很多人觉得压得越紧越好,其实不然。
压力的主要作用,是把IC和玻璃拉近,让导电粒子能“陷”进电极里。压力如果不够,粒子接触不上,那就是断路;但如果压力过大,粒子会被压碎,或者直接把电极压断。
压力和时间的关系,更多是一种“配合”。
四、 怎么验证时间调得对不对?
参数设定好了,别光看机台不报警,得动手测。
1. 推力测试:看“断”在哪
拿推力计推IC,不仅要看数值够不够大,更要看断裂面。
2. 显微观察:看“压”得如何
在显微镜下看切面,导电粒子应该被压扁成椭圆状,紧紧贴合上下电极。
总结
本压工艺没有绝对的“标准答案”,只有最适合当下场景的“最优解”。
所谓的工艺调试,其实就是在时间、温度、压力这三者之间做取舍。作为工程师,心里得有杆秤:ACF固化是能量触发的物理及化学变化带来的焊接艺术。而能量是时间对温度的积分。压力是粒子爆破状态的解药。
在这三者里,时间是最容易被牺牲的那个(为了产能),但也最容易出问题(虚焊隐患)。所以,在没有十足把握和充分验证的前提下,对于本压时间,华之晶的做法是:守住建窗口的下限,不盲目追求上限。 毕竟,对客户来说,更可靠的品质,更低的功能性不良,可比省下的那几秒钟贵多了。
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