Module工藝流程介紹

1、模組部分資料模組(LCD module) 主要分機械和電子兩大部分，機械部分主要負責一些物料(如:模組總體圖和背光，鐵殼，斑馬條，斑馬紙，PCB ，F(xiàn)PC等）的機械尺寸的要求，電子部分主要負責LCD的驅動電路設計、電子物料的規(guī)格確認，PCB layout 等。目前我們設計的模組主要由四大類別：COB 、COG 、TAB 、COF 。從顯示形態(tài)上計可分為：字符形，繪圖形，筆段形。下面分類說明：首先COB模組我們接觸的較多，如MBC系列，MBS系列，MBG系列，應用較為廣泛，顯示形態(tài)包括：字符形，繪圖形，筆段形。所用材料包括鐵殼，PCB，斑馬紙，斑馬膠，LCD，控制和驅動IC，電阻，電容，三極管，

2、升壓IC，負壓IC，存儲器（RAM），等，所選用IC有兩種封裝：QFP（焊接），DIE（打線）。QFP與PCB的連接焊上就可以了，DIE（打線）的IC的連接方式如下圖：鋁線硅膠IC上的PADDIE（打線）ICPCB PADPCB 金手指PCB 金手指 DIE(打線) IC 與PCB 之間如上圖連接方式，打上IC 之后外面用黑色硅膠加以覆蓋，再通過熱爐烘烤之后，硅膠會變得很硬，以此來保護里面的IC 和鋁線不被損壞。LCD 與PCB 之間的連接有如下幾種方式：（1）斑馬膠連接 （2）斑馬紙連接 （3）FPC連接(需用到ACF)熱壓紙或者FPC（1）PCB 金手指LCD PANNEL斑馬膠（2）PC

3、B在驅動方面，我們可以參照如下框圖： 以16*1 character 為例：16 COMDB0 DB7LCD PANNEL16*1 characterCONTROLLER LSIS6A0069ERSR/W40 SEGVLCDVSSVDDLED+BACK LIGHTLED- KS0066（即S6A0069）為字符形模組LCD控制和驅動IC，它包括：16 Common 和40 Segment signal 輸出，可以驅動8*2或16*1字符形模組，它有兩種封裝（80QFP and 80 DIE）, 常與S6A0065（KS0065）或S6A2067（KS0063A） 配合使用來驅動更多字符的LCD

4、，C1C8C9S6A0069C16S1S40 我們最常用的字符形模組的控制IC ：KS0066（S6A0069）和KS0070（S6A0070），驅動器：KS0065（S6A0065）和KS0063（S6A2067），KS0066上面有說過能單獨驅動16*1字符或8*2字符，KS0070有16 COM 和80 SEG 輸出，能單獨驅動16*2字符；KS0065 、KS0063是只含驅動器，不含控制器，KS0065有40 channel 輸出，KS0063 有80 channel 輸出。這兩款IC可以和KS0066，KS0070配合使用，來驅動16*2，20*1，20*2，40*1，40*2，4

5、0*4等字符形模組。(另外凌陽IC SPLC780 可替代KS0066；SPLC100可替代KS0065；硒創(chuàng)的ST7066可替代KS0066,ST7065可替代KS0065。日立的HD44780可替代KS0066)。 我們在做PCB時候，根據(jù)IC的驅動能力來選用IC，盡量做到不讓資源浪費，在設計PCB時，我們一般所設定線寬線距為0.2mm，電源線/地線相應較大為0.40.5mm，如果PCB板較小走不開我們會相應減小線寬線距為0.15mm，電源線/地線（VDD/VSS）線寬為0.30.4mm，電阻電容一般先用0805的封裝，如果空間不夠會選用0603封裝，一般我們在做QFP IC 封裝的時候其

6、焊腳要比IC管腳下尺寸長0.2mm.，以利于焊接。 繪圖形LCD不能用字符形IC驅動，有專門的繪圖形LCD驅動器可供先用，三星IC可以選用KS0086（S6B0086）等，我們有一款MBG06413B選用的是三洋的控制器LC7981，它只含控制器，沒有驅動輸出，SEG驅動器選用的是LC7940，COM驅動器選用的是三洋的LC7942，另外還需要RAM，選用的是W2465（8K儲量），負壓IC選用的是SCI7661（能產生負20V的電壓，加上電源電壓VDD=5.0V, 可以驅動VLCD為25V以內的LCD），跟隨器選用的是LM324（它能便偏壓部分的偏壓輸出更穩(wěn)定），LCD PANEL 240*

7、64 Dots64 ComCommon Driver LC7942 × 1CONTROLLERLSI LC7981DB0DB7R/WR/SECS/RSTSegment DriverLC7940 × 3240 Seg8K SRAMW2465S-70LLNegative PowerSCI7661MVSSVDDV0VEEBACKLIGHTLED+LED-COG現(xiàn)在也是一個發(fā)展趨勢，在現(xiàn)在很多產品中使用較多，如手機屏，PDA等，在我們的生產設計中，所用的到的材料包括：LCD，COG IC，ACF，F(xiàn)PC等，在LCD 和FPC ，LCD和COG IC之間連接中間所必需的一個物料是AC

8、F，它是通過ACF中晶球爆破來縱向導通的，F(xiàn)PCCOG ICLCDACF晶球ACF內部結構圖 COG 產品的電路主要是在LCD上面，因為IC與LCD之間只有ACF一個中間介質之外沒有其它電路，因此在IC上面Bump的連接上是通過ITO走線連接的，在LCD LAYOUT時間在LCD上面留有IC對應的PAD位置，在COG BONDING時只要把IC上的Bump與LCD上的PAD 對應BONDING上之后，通過ACF的爆破粒子與LCD導通，F(xiàn)PC與LCD的連接也是如此，F(xiàn)PC與IC外面的附助電路（升壓電容等）和MCU連接，這樣MCU就可以控制驅動LCD的顯示了。ACF是COG,TAB產品中所用到的一

9、個主要材料之一，它的存放要有一定的條件(零度以下),因此ACF在不用時要存放在冰箱中,使用時要從冰箱中取了,半個小時后使用效果較好(因為在冰箱中上面吸附有水珠)。另外操作過程中有如下工序：首先要保證玻璃干燥清潔，然后貼ACF（保證貼ACF是不能有氣泡），然后才COG BONDING。因為這樣BONDING過的COG 產品的ITO是露在外面的，為了防止ITO損傷和外面靜電對IC的破壞，我們還要在BONDING后涂上SILICON（硅膠）來保護ITO和IC。如下圖：SILICON(硅膠)ICLCD SILICON有好多種，根據(jù)用途不同所選種類也不同，用在COB上面封IC的黑色硅膠要經過熱爐烘烤后，

10、會變得很硬；用在COG的SILICON由于條件不允許，不能經過高溫烘烤，要選用自動凝固的SILICON，根據(jù)需要供應商可以在硅膠里面加上催化劑，加快凝固速度，當它凝固后不會變得很硬，用手按它會感覺有一定的彈性，如有利器（如刀片，指甲等）來碰它，就會破裂。SILICON有幾種不同的顏色（黑色，白色，透明）。如果有需要返工的可以用甲苯、二甲苯來擦除。TAB的模組也很常見，在以后的模組生產中也是一個主要的產品，它要用到的物料也不多，如：LCD，TCP 封裝的IC，ACF等。TAB模組中的ACF與COG模組中的作用是一樣的，是TCP IC與LCD連接的一個中間媒介，也是靠導電晶球爆破來導通的。與COG

11、的LCD相比，TAB的LCD除顯示區(qū)域外要留的空間沒有COG的多，因為它不需要COG的BONDING位置，ITO走線也不用裸露太多，只要預留TCP BONDING位置即可，如下圖示意：SILICONTCP ICACF膠帶LCD PANNEL供焊接PIN TAB的LCD 玻璃上的走線只要與TCP IC上的PIN對應起來，順序一致，PITCH相等，對應連接到相應的COM / SEG上就可以了，這種所用TCP IC是固定在一個膠片上的，它的一邊是COM / SEG 出PIN，一邊是功能腳出PIN，也就是說一端是接到LCD，一端是與其附助電路（如電阻，電容，MCU）相連接的，一般情況下在其背部要貼上一

12、個膠帶（上圖示沒按比例畫），來穩(wěn)固LCD 和TCP IC的連接，正面（BONDING）面要涂上SILICON（一般用透明的）。COF（CHIP ON FILM），也就是一個IC不是與PCB連接的，而是與FPC連接的，與COB的模組很相近，只是用FPC替代了PCB，這樣有一個好處就是可以減小整個模組的厚度，不過各有各的好處。COF所用的IC與COB的一樣，有幾種封裝（QFP，DIE等），電阻電容一般都是貼片式的，尺寸根據(jù)實際情況而定，如果需要功率較大，則選用大尺寸封裝，如果所用電壓較高則選用耐壓值較高的元件，如電容來說，我們一般在用的時候，超過10UF的就要選用坦質電容。因為LCD產品的實際應用

13、，一般不選用插接元件，都用貼片式封裝（包括電阻，電容，晶振，IC等）二.機械方面的材料主要有鐵殼,塑膠殼,背光,斑馬膠,FPC,FFC,其他的連接器.下面先看下一個模組的總圖.這是一個典型的COB模組,它具備了鐵殼,LCD,PCB,斑馬膠,背光等,是我們公司的標準模組.我們先來看一下鐵殼:（一）:鐵殼結構如下圖:圖中:1.卡腳主要的作用是卡住PCB板,一方面來定位玻璃和PCB板PIN的位置,另一方面是壓緊斑馬膠.卡腳的多少視LCD的長度而定.通常的情況下兩個卡腳的距離是25mm左右.2.視窗的大小的決定因素是LCD的V.A.的大小.3.鐵殼兩條槽的作用是防止LCD上的偏光片被鐵殼壓上而出現(xiàn)彩虹

14、.4.鐵殼的左右兩側一般情況下都各有一個孔,這是因為便于LCD安裝,LCD的FILL嘴會放入該孔,左右都有孔則是讓鐵殼安裝時不分左右.5.鐵殼的表面處理:多要求表面煮黑，烤漆，噴漆，或鍍鋅,鍍鎳等防銹處理。6.材料選擇：普通熱軋鋼板 Q235 或 Q345或不銹鋼板。對于一個COB的模組來說,鐵殼的內部裝有LCD,背光,和斑馬膠,下面就介紹下背光:（二）、背光的選擇是依客戶提出要求進行選擇,客戶沒有提出要求的,可根據(jù)模組的尺寸及背光尺寸特點來確定使用什么類型的背光: 常用類型有 LED、EL、CCFL、SMD。用發(fā)光二極管作背光源時還需要確定用側背光還是底背光。LED又稱為發(fā)光二極管,是靠半導

15、體PN結離子注入而發(fā)光,屬于電流型器件.有紅,橙,綠,黃白等色.該器件功耗小,發(fā)熱低.LED 背光源是將多個LED與導光板,散光板等組成的背光源.LED背光源又分為底背光和側背光兩種.底背光(LIGHT BOX)是把LED置于一個塑膠盒子的底部,盒子頂部貼上散光片以散射LED發(fā)出的光.側背光(LIGHT GUIDE)是把LED置于導光板的側面(一側或兩側)靠導光板把LED發(fā)出的光傳導出來,再通過反射和散射來照亮LCD。通常底背光可以提供較高的亮度,但是厚度較大.側背光則厚度小但亮度不會太大。LED背光的驅動方式可用2-5V的直流電來驅動，也可用交流電來驅動，但交流電來驅動LED時，在反向電壓時

16、LED是截止的，不發(fā)光，因此工作頻率不能太低，以免產生閃爍。另外，工作電流應適當加大，以維持直流電時的功耗，即可保持原有的亮度。 LED背光常用于小型設備上.LED背光的常見形式如圖：EL背光源是靠熒光粉在交變電場激發(fā)下的本征發(fā)光而發(fā)光的,是一種冷光源.其結構簡單,厚度很小, 可以撓曲, 且安裝方便.但是驅動復雜.亮度受工作電壓和頻率的影響較大。一般采用DC/AC逆變電源以提供交流，高壓電流。EL背光是低亮度的光源,發(fā)光顏色僅有綠色,藍綠色,橙色等,但其幅射光譜為連續(xù)的,因此可以用濾色法實現(xiàn)多種顏色及白色.EL背光源常用于便攜式設備或面積較大的設備.常見的EL背光如下圖：CCFL是依靠冷陰極氣

17、體放電,激發(fā)熒光粉而發(fā)光的光源.CCFL背光源光色純正,色溫高,可作為彩色液晶顯示的背光源.其亮度較高,可作大面積的背光源.CCFL背光源的驅動也需要高壓。驅動裝置一般為逆變器。為保證輸出功率，可用兩支小軸功率的三極管作推挽振蕩，變壓器實現(xiàn)升壓。（三）、斑馬膠材料選擇要恰當，材料的導電性能良好，一般情況下都選擇YS-TRANSPARENT SAWICHING。PITCH 的選擇能滿足MODULE的使用要求，并盡量選擇大PITCH值，以減少制造成本，但要保證不能導致短路。PITCH一般要小于或等于LCD腳仔之間寬度一半即可。常用PITCH值： 0.18, 0.11, 0.05.高度H1等于 PCB 到大玻璃距離H1加壓縮量 0.2。斑馬膠的結構如下圖：（四）H