專利名稱：用于液晶顯示模塊驅(qū)動(dòng)芯片封裝的熱壓頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種熱壓頭結(jié)構(gòu)，尤其涉及一種將驅(qū)動(dòng)芯片以COG(chip on glass)方式熱壓接到液晶顯示屏模塊上的熱壓頭。
背景技術(shù)：
液晶顯示器(LCD)與陰極射線管(CRT)相比具有低驅(qū)動(dòng)電壓、低功耗、低輻射、顯示容量大及輕薄化等優(yōu)點(diǎn)，已廣泛應(yīng)用于各種影音設(shè)備及通訊產(chǎn)品中，其驅(qū)動(dòng)芯片的封裝方式隨著細(xì)間距和高畫質(zhì)的發(fā)展要求，已從傳統(tǒng)的COB(Chip on Board)、TAB(Tape Automated Bonding)發(fā)展到如今的COG(Chip on Glass)和COF(Chip on Film)等封裝方式。
COG封裝方式通常是先在液晶顯示器的玻璃基板上貼附一層各向異性導(dǎo)電膜ACF(Anisotropic Conductive Film)，通過定位裝置將驅(qū)動(dòng)芯片(也簡稱為驅(qū)動(dòng)IC)置于ACF上，再用熱壓頭對(duì)驅(qū)動(dòng)IC進(jìn)行熱壓，使ACF完全固化，這樣就把驅(qū)動(dòng)IC和玻璃基板連接在一起了，并通過ACF中的導(dǎo)電粒子實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)IC上的引腳與玻璃基板上ITO電極的導(dǎo)通。上述制程中，考慮到機(jī)器的精密性，ACF貼附長度與驅(qū)動(dòng)IC長度并不完全一致，通常貼附的ACF長度要比驅(qū)動(dòng)IC長度超出1-2mm，如圖2所示，所以在熱壓固化之后，就會(huì)在驅(qū)動(dòng)IC兩端各有0.5-1mm長度的ACF裸露在空氣中，分別記為ACF余邊31和ACF余邊32，而處于驅(qū)動(dòng)芯片20和玻璃基板10之間的ACF記為ACF中間膠層33。在現(xiàn)有的COG封裝方式中所采用的熱壓頭為一長方體結(jié)構(gòu)，如圖1中熱壓頭20，熱壓接過程中，熱壓頭壓貼在驅(qū)動(dòng)芯片20上，其溫度和壓力通過驅(qū)動(dòng)芯片20傳遞到ACF中間膠層33，而ACF余邊31和ACF余邊32的熱量則是通過ACF中間膠層33傳遞過來的，又因ACF余邊31和ACF余邊32與空氣直接接觸，必然造成熱量的散失，故ACF余邊31和ACF余邊32的溫度比ACF中間膠層33低得多，從而沒有達(dá)到其最佳固化溫度，因此ACF余邊31和ACF余邊32的固化程度不足。固化程度不足會(huì)會(huì)導(dǎo)致以下不良現(xiàn)象1)驅(qū)動(dòng)芯片20兩端ACF余邊31和ACF余邊32粘接力不足，驅(qū)動(dòng)芯片20容易從玻璃基板10上剝離，驅(qū)動(dòng)芯片20與ITO電極的導(dǎo)電性能也受到損壞。2)因ACF余邊31和ACF余邊32未完全固化，容易吸收環(huán)境中的水氣，導(dǎo)致ITO玻璃基板10線路易發(fā)生腐蝕。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的主要目的就是為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，提供一種用于液晶顯示模塊驅(qū)動(dòng)芯片封裝的熱壓頭，在將驅(qū)動(dòng)芯片熱壓到液晶顯示模塊的玻璃基板上時(shí)，能使各向異性導(dǎo)電膜的各個(gè)部分都得到完全固化、進(jìn)而提高熱壓接品質(zhì)。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提出的一種用于液晶顯示模塊驅(qū)動(dòng)芯片封裝的熱壓頭，包括用于將驅(qū)動(dòng)芯片通過各向異性導(dǎo)電膜熱壓到透明基板上的主壓頭，在與各向異性導(dǎo)電膜余邊靠近的主壓頭端面設(shè)有用于熱壓各向異性導(dǎo)電膜余邊的副壓頭。
所述副壓頭為兩個(gè)，分別位于主壓頭的兩端并相對(duì)于主壓頭對(duì)稱。
所述主壓頭與副壓頭為一體式結(jié)構(gòu)，所述主壓頭和副壓頭的組合體的縱向截面形狀為倒“U”形。
優(yōu)選的，所述主壓頭夾在兩個(gè)副壓頭之間的部分的長度大于被熱壓驅(qū)動(dòng)芯片的長度。所述副壓頭的高度小于被熱壓驅(qū)動(dòng)芯片的厚度。
本實(shí)用新型的有益效果是本方案的熱壓頭在主壓頭兩端設(shè)有副壓頭，進(jìn)行壓合作業(yè)時(shí)，熱壓頭的主壓頭將驅(qū)動(dòng)芯片通過一各向異性導(dǎo)電膜壓合到液晶顯示模塊的透明基板上，與主壓頭的兩端緊密接觸的副壓頭對(duì)各向異性導(dǎo)電膜余邊(即驅(qū)動(dòng)芯片兩端裸露的各向異性導(dǎo)電膜ACF)進(jìn)行加熱，使其完全固化。本方案的熱壓頭結(jié)構(gòu)可以確保貼附于基板上的整條各向異性導(dǎo)電膜完全固化，可有效提高驅(qū)動(dòng)芯片與基板的連接力，提高了芯片封裝質(zhì)量。另一方面，ACF膠層完全固化可防止其吸收環(huán)境中的水氣而導(dǎo)致ITO電極腐蝕。
本實(shí)用新型的特征及優(yōu)點(diǎn)將通過實(shí)施例結(jié)合附圖進(jìn)行詳細(xì)說明。

圖1是現(xiàn)有的熱壓頭示意圖；圖2是利用現(xiàn)有的熱壓頭熱壓驅(qū)動(dòng)芯片的示意圖；圖3是本實(shí)用新型的一種實(shí)施例的熱壓頭結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是圖3的縱向截面圖；圖5是利用本實(shí)用新型的熱壓頭熱壓驅(qū)動(dòng)芯片的示意圖。
具體實(shí)施方式如圖3所示，在原有的平直主壓頭500兩端設(shè)有兩個(gè)矩形副壓頭501、502，且兩副壓頭完全一致，相對(duì)于主壓頭500對(duì)稱。其熱壓方式如圖5所示，主壓頭500將驅(qū)動(dòng)芯片200通過各向異性導(dǎo)電膜300壓合到液晶顯示模塊的透明基板100(通常為玻璃基板)上，主壓頭500對(duì)驅(qū)動(dòng)芯片200下面的各向異性導(dǎo)電膜中間膠層(ACF中間膠層)303加熱，使ACF中間膠層303固化將驅(qū)動(dòng)芯片200焊接在基板100上。兩個(gè)副壓頭501、502對(duì)驅(qū)動(dòng)芯片200兩端裸露的各向異性導(dǎo)電膜余邊(ACF余邊)301、302加熱，使ACF余邊301、302固化，如圖5所示。
其中，熱壓頭的主壓頭和兩個(gè)副壓頭使用相同材料由模具鑄造結(jié)合成一個(gè)整體，縱向截面形狀為倒“U”形，如圖4所示。
其中，主壓頭500夾在兩個(gè)副壓頭501、502之間的部分的長度大于被熱壓驅(qū)動(dòng)芯片200的長度，最好是略大于被熱壓驅(qū)動(dòng)芯片200的長度。壓合過程中，驅(qū)動(dòng)芯片的兩端與兩個(gè)副壓頭的內(nèi)側(cè)存在一細(xì)小空隙400，避免副壓頭接觸驅(qū)動(dòng)芯片兩端造成傷害。
其中，兩個(gè)副壓頭501、502的高度小于被熱壓驅(qū)動(dòng)芯片200的厚度，最好是略小于被熱壓驅(qū)動(dòng)芯片200的厚度。壓合過程中，兩個(gè)副壓頭501、502下表面剛好接觸到驅(qū)動(dòng)芯片200兩端裸露的各向異性導(dǎo)電膜余邊301、302上，并不對(duì)其造成擠壓。
熱壓時(shí)，熱壓頭采用恒溫加熱方式，熱量直接傳遞到主壓頭和副壓頭上，生產(chǎn)過程中壓頭各部分溫度恒定。
為了更好的說明本發(fā)明的特點(diǎn)及其優(yōu)點(diǎn)，我們采用以下優(yōu)選實(shí)例和比較例對(duì)其進(jìn)行說明。
提供兩片相同的玻璃面板10和100，兩顆相同的驅(qū)動(dòng)芯片20和200，玻璃面板10和100經(jīng)清洗干燥后分別被壓貼上各向異性導(dǎo)電膜ACF30和ACF300，ACF30在玻璃面板10位置與ACF300在玻璃面板100上的位置完全一致，ACF30與ACF300的長度完全一致，且ACF30與ACF300的長度比驅(qū)動(dòng)芯片20和200長2mm。
在COG設(shè)備的精密對(duì)位下，驅(qū)動(dòng)芯片20和200分別預(yù)壓在ACF30與ACF300的正中間，故在驅(qū)動(dòng)芯片20和200的兩端各有1mm的各向異性導(dǎo)電膜裸露在空氣中，我們把它們分別記為ACF余邊31、ACF余邊32和ACF余邊301、ACF余邊302，我們把處于驅(qū)動(dòng)芯片IC和玻璃面板之間的ACF記為ACF中間膠層33、ACF中間膠層303。
最后我們對(duì)上述的驅(qū)動(dòng)芯片20和200進(jìn)行壓接，分兩步第一步，驅(qū)動(dòng)芯片20的壓接。采用現(xiàn)有技術(shù)的主壓頭50，如圖2所示，在壓頭平整度調(diào)為最佳時(shí)，開始主壓，主壓頭50垂直向下運(yùn)動(dòng)，直至壓貼在驅(qū)動(dòng)芯片20上，并維持10s，然后分別對(duì)ACF余邊31、ACF余邊32、ACF中間膠層33進(jìn)行溫度測試，其結(jié)果分別為151℃、150℃、190℃。而所采用的ACF最佳固化條件為溫度T＝190±5℃，時(shí)間t＝10s。
第二步，驅(qū)動(dòng)芯片200的主壓。采用本方案的熱壓頭，如圖5所示，在主壓頭500平整度和對(duì)位精度調(diào)為最佳時(shí)，開始主壓，主壓頭500垂直向下運(yùn)動(dòng)，直至夾在兩個(gè)副壓頭502之間的主壓頭部分的下平面503壓貼在驅(qū)動(dòng)芯片200上，向驅(qū)動(dòng)芯片200施加適當(dāng)?shù)膲毫?，并維持10秒，由于平面503的長度比驅(qū)動(dòng)芯片200稍長10um，故驅(qū)動(dòng)芯片200兩端與副壓頭501、502都有5um的空隙，避免了副壓頭501、502接觸驅(qū)動(dòng)芯片200兩端造成的傷害。在主壓頭壓貼驅(qū)動(dòng)芯片200的同時(shí)，副壓頭501、502也剛好接觸ACF余邊301、ACF余邊302。由于副壓頭501和副壓頭502的高度略小于驅(qū)動(dòng)芯片200的厚度，故不對(duì)ACF余邊301、ACF余邊302施加壓力，只向它們傳遞熱量，促進(jìn)它們的固化。同樣，也分別對(duì)ACF余邊301、ACF余邊302、ACF中間膠層303進(jìn)行溫度測試，其結(jié)果分別為190℃、192℃、191℃。
從測試結(jié)果發(fā)現(xiàn)采用現(xiàn)有的熱壓頭只能使處于驅(qū)動(dòng)芯片的玻璃面板之間的各向異性導(dǎo)電膜達(dá)到良好的固化效果，而處于驅(qū)動(dòng)芯片兩端裸露在空氣的各向異性導(dǎo)電膜沒有達(dá)到完全固化，所以該部分的ACF粘接力不強(qiáng)且容易被被腐蝕，很容易導(dǎo)致ITO電極的腐蝕等不良現(xiàn)象的發(fā)生。而用本方案可以使整條ACF達(dá)到良好的固化效果，上述的不良現(xiàn)象就難以發(fā)生。
權(quán)利要求1.一種用于液晶顯示模塊驅(qū)動(dòng)芯片封裝的熱壓頭，包括用于將驅(qū)動(dòng)芯片通過各向異性導(dǎo)電膜熱壓到透明基板上的主壓頭，其特征在于在與各向異性導(dǎo)電膜余邊靠近的主壓頭端面設(shè)有用于熱壓各向異性導(dǎo)電膜余邊的副壓頭。
2.如權(quán)利要求1所述的熱壓頭，其特征在于所述副壓頭為兩個(gè)，分別位于主壓頭的兩端并相對(duì)于主壓頭對(duì)稱。
3.如權(quán)利要求2所述的熱壓頭，其特征在于所述主壓頭與副壓頭為一體式結(jié)構(gòu)，所述主壓頭和副壓頭的組合體的縱向截面形狀為倒“U”形。
4.如權(quán)利要求2或3所述的熱壓頭，其特征在于所述主壓頭夾在兩個(gè)副壓頭之間的部分的長度大于被熱壓驅(qū)動(dòng)芯片的長度。
5.如權(quán)利要求2或3所述的熱壓頭，其特征在于所述副壓頭的高度小于被熱壓驅(qū)動(dòng)芯片的厚度。
6.如權(quán)利要求4所述的熱壓頭，其特征在于所述副壓頭的高度小于被熱壓驅(qū)動(dòng)芯片的厚度。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種用于液晶顯示模塊驅(qū)動(dòng)芯片封裝的熱壓頭，包括用于將驅(qū)動(dòng)芯片通過各向異性導(dǎo)電膜熱壓到透明基板上的主壓頭，在與各向異性導(dǎo)電膜余邊靠近的主壓頭端面設(shè)有用于熱壓各向異性導(dǎo)電膜余邊的副壓頭。本實(shí)用新型的熱壓頭結(jié)構(gòu)可以確保貼附于基板上的整條各向異性導(dǎo)電膜完全固化，可有效提高驅(qū)動(dòng)芯片與基板的連接力，提高了芯片封裝質(zhì)量。另一方面，ACF膠層完全固化可防止其吸收環(huán)境中的水氣而導(dǎo)致ITO電極腐蝕。
文檔編號(hào)G09G3/36GK2837881SQ200520036179
公開日2006年11月15日 申請(qǐng)日期2005年11月14日 優(yōu)先權(quán)日2005年11月14日
發(fā)明者何志奇, 陳學(xué)剛, 巫后云, 歐向陽 申請(qǐng)人:比亞迪股份有限公司