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液晶顯示模組(Liquid Crystal Module,LCM)的生產過程中,從印刷電路板 壓合進液晶顯示面板(PCBI)的製程到各個模組的組裝(Assembly),在待組裝物、

設備或是人員之間,不可避免都會有移動及接觸與再分離的行為出現,因此在待 組裝物上必然會發生靜電放電(Electrostatics Discharge, ESD)的現象。雖然在環 境溫度及相對濕度與接地都會盡量做有效的管控,但對一些已知會產生ESD 的 工作點還是需要加以注意。特別是在LCM 的玻璃偏光板(Polarizer)表面,都會有 貼附一層防止刮傷的保護膜,在生產過程中必須移除這層保護膜,往往造成許多 的靜電電荷(Electrostatic Charge)大量殘存在液晶玻璃面板內的顯示元件與積體 電路中,繼而在後續的組裝程序上,出現危險的元件儲存電荷模式(Charged Device Model,CDM)之 ESD 或電性過壓(Electrical Overstress,EOS)現象,進而 造成半導體元件內部電路的破壞。部分已受ESD 內傷的產品,有時還會到客戶 端才又被檢測出來,後續嚴重的客訴問題又造成產品成本的一大負擔。

在LCM 的生產過程中,從液晶顯示面板的進料開始,接著會進行外引腳壓 接(Out Lead Bonding,OLB)的預備作業,及驅動 IC 元件的進料以及焊接作業,

其中驅動IC 可以使用 TCP(Tape Carrier Package)、COF(Chip On Film)、或 COG(Chip On Grass)的形式,並透過異方性導電膠膜(Anisotropic Conductive Film,ACF)壓接到 LCD 上。接著再進行印刷電路板(Printed Wiring Board,PWB) 的進料,以及同樣透過ACF 使其與驅動 IC 間,完成 TCP、COF、或 FPC(Flexible

Printed Circuit)的壓接作業,到此即完成 PCBI 的製程。此階段,一些自動化設備 必須傳輸LCD,必須進行一些材料的塗佈以及加熱壓合的動作,因此這些接觸 及壓合都會產生大量瞬間的ESD 現象出現,這種放電則多屬 LCD 與設備接觸 時,在其內部的自由電荷(Free Charge)形成重新再分布的行為。當後續的作業有 再接觸的行為出現時,將因前述的電荷儲存造成電位的不平衡必然會造成ESD,

這時形成的放電迴路大都會通過IC,或從 IC 內部釋放出,對 IC 而言,就如 CDM 的ESD;對整體模組或系統而言,即為模組儲存電荷模式(Board Level Charged Device Model,BLCDM)的 ESD(陳東暘,2007)。

在第陸章四.LCM各工作站的防靜電措施及管理注意事項4.基板壓著檢查站

(Printed Circuit Board bonding Inspection , PCBI)防護須知,要注意一些靜電消除 器(Air Ionizer)的位置,因使用靜電消除器的目的,是用來建立工作環境中各部品 間的等電位面,唯有等電位面的物體相接觸時,才不致產生瞬間接觸式的ESD大

到了組裝程序,其中大多數的程序都是人工作業。在這個階段,首先要完 成PCBI 後的 LCD 與背光模組(Backlight Unit,BLU)的整合,為了避免異物在組 裝的作業中,進入模組的間隙,有時還會有點亮背光模組(Backlight Unit,BLU) 檢測異物的程序。接著會進行控制電路板與鐵框等的組合作業,最後再進行組裝

否則還會有後續的系統組裝及測試的製程程序,雖然到了系統端偶爾還會有ESD 的現象出現,但最大的問題則多是電器訊號上的問題及EOS 的問題了。

資料來源:本研究整理

圖 7.1 在組裝過程中受到ESD破壞的Source驅動IC的輸出端

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圖 7.2 內部電路在組裝後測試時的EOS現象的FA解析

資料來源:本研究整理

圖 7.3 電晶體元件遭CDM擊傷後的閘極故障位置的截面圖

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