用于柔性显示屏驱动芯片连接技术.docVIP

用于柔性显示屏驱动芯片连接技术 　　摘要：轻、薄、坚固、可弯曲的显示屏成为平板显示技术未来发展的重要方向，为了实现基于塑料衬底的柔性显示屏，驱动芯片的可靠组装连接成为关键。文章分析了现有的各种芯片组装技术的特点，同时基于柔性显示发展需求，提出了多种驱动芯片连接技术方案，并对各方案进行了比较。 　　关键词： 柔性显示；组装；引线键合；覆晶；异向导电胶 　　中图分类号：TN141 文献标识码：B 　　1 柔性显示背景分析与发展前景 　　1.1 背景分析 　　近半个世纪来，电子信息技术的发展对日常生活的影响有诸多案例，但其中显示技术的发展带来的日常生活的变革是最显而易见的。 　　从首台基于动态散射模式的液晶显示器（liquid crystal display，LCD）（约为上世纪70年代），到目前LCD电视的普及、3D电视的热潮，显示技术的发展颠覆了我们对传统阴极射线管（cathode ray tube，CRT）显示器的认知。2012年1～5月，液晶电视销售额为1，331.9万台，占彩电销售总额（1，470万台）的90.6%（数据来源：视像协会与AVC），可以毫不夸张地说，目前已经是液晶电视的天下。与传统的CRT显示技术相对比，液晶显示技术的显著优点已广为人知，不用赘述。 　　随着电子技术应用领域的不断扩展，电子产品已经逐步成为日常生活的必须品，而将更多显示元素引入家庭和个人环境是未来显示技术的发展趋势，目前基于此类的研究正在逐步进行（如飞利浦、索尼、通用已经开始相关技术的研发）。但是刚性、矩形、基于玻璃基板的显示器件已经显示出不能满足设计者对外形的需求，设计人员更趋向于选择一种可弯曲、可折叠，甚至可以卷曲的显示器件。 　　与此同时，对产品品质的要求不断提升，电子产品被要求能承受更多次的“随机跌落试验”。而实验证明基于刚性玻璃基板的显示器件在试验中极易损坏，所以在引入全新设计理念的过程中，具有轻薄、不易碎、非矩形等特性的“概念产品”被普遍认为“具有不一般的对市场的高度适应性”。 　　在产品外形方面，与传统显示器相比，柔性显示器具有更结实、更轻薄、样式新颖的特点，而这些特点对产品设计师和最终用户都极具吸引力。 　　在制造商方面，柔性显示器生产时，可以采用新型印刷或者卷绕式工艺进行生产，运输成本相对低廉，使得制造商具有进一步降低生产成本的潜力。 　　在潜在安全性方面，当柔性显示器破裂时，不会产生可能导致人员受伤的锋利边缘，因此相对刚性显示器而言，柔性显示器无疑更加安全。 　　1.2 柔性显示的发展前景 　　由于柔性显示技术具有独特的技术特点，与现有显示技术相比具有一定的先进性，所以普遍认为，在某些市场中，柔性显示具有潜在的替代优势，同时，柔性显示技术更具开拓全新应用领域的潜力（如军方将柔性显示应用于新式迷彩服，而这个领域传统刚性显示器件是很难涉及的）。柔性显示器是一种具备良好的市场前景的新技术，目前用于生产柔性显示器的显示技术有十多种，包括传统的液晶、有机发光显示（organic light-emitting diode，OLED）、电致变色、电泳技术等等，据估计全球约有数百家公司正在或即将开始柔性显示的研发。 　　可以认为，柔性显示技术的发展将为显示技术领域注入革命性的创新动力。 　　2 现有组装技术的分析 　　2.1 组装技术概述 　　作为柔性显示重要部件之一的驱动芯片，如何与柔性显示器件相连接是一个值得研究的课题。无论何种显示技术，最终的显示画面依赖于驱动芯片给显示介质（例如液晶，发光二极管等）提供其所需的信号（电压信号或电流信号）。已有的芯片组装和封装方式有很多种成熟的方案，但在柔性显示器芯片组装时，最主要考虑的因素有以下几点： 　　（1）组装制程中的压力和温度； 　　（2）组装方式的可靠度（包括物理连接可靠度和电性能的可靠度）； 　　（3）组装中能达到的最小管脚距离（Pin pitch）和最高管脚数量。 　　就目前主流的芯片与目标介质的组装技术宏观上可以分为如下4类（由于TFT-LCD的驱动芯片与目标介质组装技术比较特殊，所以单独归为一类）： 　　第一类，微电子封装技术，是指将晶圆（Wafer）切割后的Chip做成一种标准的封装形式的技术。 　　第二类，微电子表面组装技术（Surface Mount Technology，简称SMTc），是指将封装后的芯片（IC）成品组装到目标介质上的技术。 　　第三类，裸芯片组装（Bare Chip Assembly），是指将晶圆切割后的Chip直接组装到目标介质上的技术。 　　第四类，液晶显示器（TFT-LCD）领域特有的芯片封装和组装技术（COF/TCP封装和ACF bonding技术）。 　　下面将逐一介绍各类组装技术。 　　2.2 微电子封装技术 　　对于电子设备体积、重量、性能