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技术资料

等离子清洗机在LCD-COG组装工艺中的应用

 

一、等离子体

    离子体通常称作物质的第四种状态,前三种状态是固体、液体、气体,它们是比较常见的,就存在于我们周围。 离子体尽管在宇宙的别处非常丰富,但在地球上只存在于某种特定环境。离子体的自然存在包括闪电、北极光。就好像把固体转变成气体需要能量一样,产生离子体也需要能量。

    当温度升高时,物质就由固体变成液体,液体则会变成气体。当气体的温度升高时,此气体分子会分离成为原子,若温度继续上升,围绕在原子核周围的电子就会脱离原子成离子(正电荷)与电子(负电荷),此现象称为电离。因电离现象而带有电荷离子的气体便称为等离子(PLASMA。因此通常将等离子归类为自然界中的固体液体气体等物态以外的第四态    

二、等离子清洗原理    

   等离子清洗一般是利用激光、微波、电晕放电、热电离、弧光放电等多种方式将气体激发成等离子状态。

   在等离子清洗应用中,主要是利用低压气体辉光等离子体。一些非聚合性无机气体(Ar2N2H2O2等)在高频低压下被激发,产生含有离子、激发态分子,自由基等多种活性粒子。一般在等离子清洗中,可把活化气体分为两类,一类为惰性气体的等离子体(如Ar2N2等);另一类为反应性气体的等离子体(如O2H2等)。等离子产生的原理如下:给一组电极施以射频电压(频率约为几十兆赫兹),电极之间形成高频交变电场,区域内气体在交变电场的激荡下,产生等离子体。活性等离子对被清洗物进行表面物理轰击与化学反应双重作用,使被清洗物表面物质变成粒子和气态物质,经过抽真空排出,而达到清洗目的。

等离子清洗的清洗过程从原理上分为两个过程

过程1为:有机物的去除    首先是利用等离子的原理将气体分子激活,然后利用OO3与有机物进行反应,达到将有机物排除的目的;

过程2为:表面的活化   首先是利用等离子的原理将气体分子激活,然后利用OO3含氧官能团的表面活化作用,来改善材料的粘着性和湿润性能。

三、等离子清洗机COG-LCD组装技术中的应用

    LCDCOG组装过程,是将裸片IC贴装到ITO玻璃上,利用金球的压缩与变形来使ITO玻璃上的引脚与IC上的引脚导通。由于精细线路技术的不断发展,目前已经发展到生产Pitch20μm、线条为10μm的产品。这些精细线路电子产品的生产与组装,对ITO玻璃的表面清洁度要求非常高,要求产品的可焊接性能好、焊接牢固、不能有任何有机与无机的物质残留在ITO玻璃上来阻止ITO电极端子与IC BUMP的导通性,因此,对ITO玻璃的清洁显得非常重要。在目前的ITO玻璃清洁工艺中,大家都在尝试利用各种清洗剂(酒精清洗、棉签+柠檬水清洗、超声波清洗)进行清洗,但由于清洗剂的引入,会导致由于清洗剂的引入而带来其他的相关问题,因此,探索新的清洗方法成为各厂家的努力方向。通过逐步的试验,利用等离子清洗的原理来对ITO玻璃进行表面清洁,是比较有效的清洁方法。    

下面是经过等离子清洗前后的效果差别:

1.使用设备: 等离子大气压等离子清洗机;气体:无油干燥空气

2.20pcs IC Bump向上放置(粘在黄胶纸上),进行Plasma清洗,然后再将IC正常热压到LCD上,进行测试,观察产品显示状况。

3.23pcs显示白条,并且未封硅胶的产品,进行Plasma清洗,然后再测试,观察白条显示状况。

4.2pcs显示OK的产品,在同一位置裸露的ITO上沾上汗渍(不戴手套,直接戴手指套,约15分钟后手指套内的汗渍),将其中1pcs进行Plasma清洗,然后产品一起通电,观察腐蚀状况(车间温度管控范围:22+/-6,湿度控制范围55+/-15%)。

产品A经过等离子清洗;产品B不进行等离子清洗。通过连续的通电实验(200小时)后,情况如下:产品A在通电71.5H时出现第一条缺线,通电77H时出现第二条缺线; 而产品B在通电4.5H时,显示缺四条线。

从上面的实验数据可以看出:

1、等离子清洗时产生的静电不会对产品造成不良;

2等离子清洗机可清洗ITO表面的微量导电脏污,可以改善由于漏电导致的白条现象;

3、等离子清洗可以降低被污染产品的腐蚀速度和腐蚀程度。

 从上面的原理分析及实验数据可以得出: 等离子清洗可用于LCD玻璃及LCD—COG半成品玻璃组装过程的清洗,来改善产品的质量及其稳定性。

本文编辑于http://www.1plasma.cn

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