COG工艺

刻精度的精细化是密不可分的。 1、COG工艺流程如下所示。

LCD显示屏->将ACF邦贴到屏上->将裸芯片从芯片拖盘中取出->检查裸芯片的对位标记->检查LCD屏上对位标记->芯片与LCD屏对位->热压头将芯片与LCD屏邦贴到一起->整个邦贴过程完成

2、工艺要点

（1） 邦定IC时要求IC对位标志与LCD屏上的对位标志吻合；

（2） 需用无尘布沾溶剂清除液晶屏上压着区的异物，使用UV灯清除液晶屏上压着区的有

机物；

（3） ACF贴附精度为+100μM；

（4） 要注意ACF的储存条件和控制好ACF邦定的时间、热压温度和压头的压力。ACF反应率要求达到80%以上。例如使用日立（HITACHI）公司的AC-8304Y的ACF，其保存条件为：在室温约25℃和湿度70%RH情况下，有效期1个月；在温度-10℃~5℃时有效期为6个月。ACF使用工艺条件：贴ACF温度100±10℃（ACF的实际温度），压强约1Mpa，时间1~5秒，主压压强约50~150Mpa（指每个IC BUMP上的压强，根据ACF中导电球的受压效果决定压力的大小）。ACF温度220±20℃（ACF的实际温度），时间7~10秒。所有ＡＣＦ从冰箱中取出后需在室温条件下

放置１小时后方可打开包装；

（5） 必须确保前工序光刻工艺的成品率，严格控制断笔和连笔（主要在IC接口处）；

（6） LCD屏需经严格测试，防止废品漏测，造成材料浪费及品质不良；

（7） 显微镜下全检防止断笔流出，要求IC电极上的导电粒子压痕至少5个,相邻BUMP

之间不能互相接触；

（8） COG成品必须100%检测；

（9） COG-LCD产品一般多为高密度产品，制造时要求光刻段的分辨率较高，PI定向膜与摩擦均匀性较好，在线间隙小于15μM时要求增加TOP（涂覆绝缘层）工艺，以避免短断路、显

示不均、串扰和功耗电流大等现象的出现；

（10） COG常见不良品包括：IC异物、IC压痕不良、ACF贴附不良、IC对位偏移、IC厚

度不均、IC电遇不良、IC破裂/刮伤、IC BUMP不良等。

3、光刻精度

光刻精度是指制作LCD显示屏时能够刻蚀出来的线条和间隙的精细尺寸，COG产品多为高密度产品，LCD与IC 连接处走线较密。COG产品引线的PITCH(线宽加线间距)值一般在 50μM以下，IC接口线一般在 40μM以下。目前国内已有部分厂家其COG产品的PITCH值控制在 20μM,这意

味着其引线或线间隙的加工精度已达到10μM左右。

4、材料要求

透明导电玻璃(即在平整度好、透光率高、曲翘度很小的玻璃表面镀上透明导电膜)要求阻值较低，方块电阻一般在30Ω以内，PI（聚酰亚胺、定向材料）、液晶等材料要求纯度较高，即电阻率

大。

ACF（Anisotropic Conductive Film）是一种各向异性导电膜，在垂直方向导电，而在水平方向

绝缘。主要组成是粘着剂和导电粒子。

5、洁净度要求

COG产品生产工艺要求1000级的洁净度,即洁净室里>=0.5微米的粒子浓度<=1000粒/升。

产品特点

1、工艺简化。直接将IC邦贴到LCD屏的导电极上，减少了焊接工艺；

2、体积比COB（Chip On Board）大大缩小，更易于小型化、简易化和高度集成化。将PCB线路直接制作在LCD屏上，因此广泛用于需减少体积的便携式整机产品，如手机、PDA、MP3、手表、

信息电话、手持式仪器仪表等，并可延伸至TFT后工序； 3、直接将IC倒装邦贴到LCD屏上，不存在IC变形等问题。

COG——应用广泛的LCM模块制造工艺

陶玉玲

LCM（液晶显示模块）是将LCD器件、连接件、IC、控制驱动电路和PCB

线路板、背光源、结构件装配在一起的组件。LCD器件，特别是点阵型LCD器件的引线多且密，用户使用极不方便，为了提高器件的集成度， LCD厂商会将点阵型LCD器件和驱动器制成LCM模块出售，从而亦提高了产品的附加值。于是LCM模块制作技术及制作工艺的不断改进和完善，也就成了厂商开拓LCD显示屏市场的强有力手段。

LCM模块外引线(即液晶显示屏上的导电电极引线) 连接方法按照LCD电极与驱动电路的连接方式可分类如下：

(1) 导电橡胶连接； (2) 金属插脚连接； (3) 热压胶条连接； (4) 直接集成连接(COG)。

本文主要介绍第（4）种方法即直接集成连接(COG：Chip On Glass)LCM装配技术，有关LCM的驱动原理请参阅相关专业书籍。

产品结构

COG产品结构见图1。

LCD显示屏 IC 电极引线 IC /电极引线 FPC（或金属引脚）

图 1 COG产品结构图

COG产品结构简单，就是在一块LCD显示屏上加上IC及引线，采用ACF（一种各向异性导电胶）通过热压直接将IC邦定到LCD屏上。邦定后的整个模块则还要通过FPC（柔性印刷线路板）或金属引脚与PCB板连接在一起。液晶屏、ACF、驱动IC是COG的三大关键组件。

COG制造工艺简介

COG制造工艺至今已有近十年的发展历史，它的发展与IC的小型化、超薄化以及LCD显示屏光刻精度的精细化是密不可分的。

1、COG工艺流程如图2所示。

LCD 显示屏 将 ACF 任务 邦贴到屏上 将裸芯片从芯片拖盘中取出 检查LCD屏上对位标记 芯片与LCD屏对位 检查裸芯片的对位标记 热压头将芯片与LCD屏邦贴到一起 整个邦贴过程完成

图2 COG工艺流程图

2、工艺要点

（1） 邦定IC时要求IC对位标志与LCD屏上的对位标志吻合； （2） 需用无尘布沾溶剂清除液晶屏上压着区的异物，使用UV灯清除液晶屏上压着区的有机物；

（3） ACF贴附精度为+100μM；

（4） 要注意ACF的储存条件和控制好ACF邦定的时间、热压温度和压头的压力。ACF反应率要求达到80%以上。例如使用日立（HITACHI）公司的AC-8304Y的ACF，其保存条件为：在室温约25℃和湿度70%RH情况下，有效期1个月；在温度-10℃~5℃时有效期为6个月。ACF使用工艺条件：贴ACF温度100±10℃（ACF的实际温度），压强约1Mpa，时间1~5秒，主压压强约50~150Mpa（指每个IC BUMP上的压强，根据ACF中导电球的受压效果决定压力的大小）。ACF温度220±20℃（ACF的实际温度），时间7~10秒。所有ＡＣＦ从冰箱中取出后需在室温条件下放置１小时后方可打开包装；

（5） 必须确保前工序光刻工艺的成品率，严格控制断笔和连笔（主要在IC接口处）；

（6） LCD屏需经严格测试，防止废品漏测，造成材料浪费及品质不良； （7） 显微镜下全检防止断笔流出，要求IC电极上的导电粒子压痕至少5个,相邻BUMP之间不能互相接触；

（8） COG成品必须100%检测；

（9） COG-LCD产品一般多为高密度产品，制造时要求光刻段的分辨率较高，PI定向膜与摩擦均匀性较好，在线间隙小于15μM时要求增加TOP（涂覆绝缘层）工艺，以避免短断路、显示不均、串扰和功耗电流大等现象的出现；

（10） COG常见不良品包括：IC异物、IC压痕不良、ACF贴附不良、IC对位偏移、IC厚度不均、IC电遇不良、IC破裂/刮伤、IC BUMP不良等。

3、光刻精度

光刻精度是指制作LCD显示屏时能够刻蚀出来的线条和间隙的精细尺寸，COG产品多为高密度产品，LCD与IC 连接处走线较密。COG产品引线的PITCH(线宽加线间距)值一般在 50μM以下，IC接口线一般在 40μM以下。目前国内已有部分厂家其COG产品的PITCH值控制在 20μM,这意味着其引线或线间隙的加工精度已达到10μM左右。

4、材料要求

透明导电玻璃(即在平整度好、透光率高、曲翘度很小的玻璃表面镀上透明导电膜)要求阻值较低，方块电阻一般在30Ω以内，PI（聚酰亚胺、定向材料）、

液晶等材料要求纯度较高，即电阻率大。

ACF（Anisotropic Conductive Film）是一种各向异性导电膜，在垂直方向导电，而在水平方向绝缘。主要组成是粘着剂和导电粒子。

5、洁净度要求

COG产品生产工艺要求1000级的洁净度,即洁净室里>=0.5微米的粒子浓度<=1000粒/升。

产品特点

1、工艺简化。直接将IC邦贴到LCD屏的导电极上，减少了焊接工艺； 2、体积比COB（Chip On Board）大大缩小，更易于小型化、简易化和高度集成化。将PCB线路直接制作在LCD屏上，因此广泛用于需减少体积的便携式整机产品，如手机、PDA、MP3、手表、信息电话、手持式仪器仪表等，并可延伸至TFT后工序；

3、直接将IC倒装邦贴到LCD屏上，不存在IC变形等问题。 市场分析及发展趋势

COG产品具有装配工艺简便、易于小型化、特别适用高密度、大容量的LCD显示模块等优点，随着信息化程度的不断提高和数字通讯技术的广泛应用，近年来得到了前所未有的发展，特别是随着便携式应用产品（手机、PDA、MP3、手表、信息电话、数字电话、手持式仪器仪表及计算机网络用显示屏）越来越多，其应用领域将越来越广阔。据统计，世界显示器市场2000年达520亿美元，而2006年可望达到861亿美元，2010年世界FPD产业将可达到1000亿美元，而FPD中以LCD市场增长最大。2005年LCD市场规模将超过300亿美元，将超过CRT成为世界上第一大显示器产业。到2010年将达到500亿美元，占世界显示器件产业市场的一半左右。以手机为例，2004年全年的全球手机出货量达到了6.7亿部，预计2005年手机出货量也将达到7.3亿部。

TN(扭曲向列型)、STN（超扭曲向列型）-LCD是目前世界上最轻、薄、工作电压最低、最省电的显示器件。而多晶硅TFT-LCD可以将驱动电路、功能电路等集成到显示屏上（如COG），是目前最精巧、最可靠的显示产品。COG是比COB（将IC芯片邦定在印刷电路板上）和TAB（Tape Automated Bonding：窄带IC自动邦定制造工艺技术）更先进的制造工艺，无论是STN-LCD、COLOR

（彩色） STN-LCD还是TFT（薄膜晶体管）-LCD，COG的装配方式都是适用的。便携式信息显示正向低工作电压、低功耗、轻薄、小型化、彩色显示方向发展，而COG这种LCM装配技术在IC生产商及LCD生产商的共同推动下，将会是今后IC与LCD的主要连接方式，具有广阔的发展前景。