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在顯示屏制造過程,要求OCA的光學(xué)膠工藝要求極為嚴(yán)格,任何一個(gè)細(xì)節(jié)的失控都可能導(dǎo)致產(chǎn)品良率下降。下面我將從材料、環(huán)境、設(shè)備、工藝過程、檢驗(yàn)五個(gè)維度,為您詳細(xì)解析OCA工藝的核心要求細(xì)節(jié)。
一、 材料要求
這是工藝的基礎(chǔ),材料本身的質(zhì)量直接決定了工藝的上限。
OCA本身品質(zhì):
潔凈度與透明度:無氣泡、無雜質(zhì)、無晶點(diǎn)、無彩虹紋。材料必須在顯微鏡下檢查合格。
厚度均勻性:整卷材料的厚度公差需控制在±5μm以內(nèi),確保貼合后無牛頓環(huán)和應(yīng)力不均。
粘性穩(wěn)定性:初粘力和最終粘合力需符合設(shè)計(jì)規(guī)格,且在不同溫濕度環(huán)境下保持穩(wěn)定。
模切性能:沖切后的邊緣要光滑、無毛刺、無膠絲拉尖,否則在貼合時(shí)容易產(chǎn)生溢膠或氣泡。
被貼合物料:
玻璃/蓋板:表面平整無翹曲,潔凈度要求極高,無任何油污、指紋、灰塵。
液晶屏/OLED:同樣要求表面潔凈、平整,特別是POL偏光片表面不能有劃傷。
薄膜(如傳感器):需注意其表面張力,必要時(shí)進(jìn)行等離子處理以增強(qiáng)附著力。
二、 環(huán)境要求
OCA工藝必須在“超凈”環(huán)境下進(jìn)行,這是保證良率的關(guān)鍵。
潔凈度:至少要求萬級(Class 10,000)或更高的無塵車間,關(guān)鍵貼合工位建議達(dá)到千級(Class 1,000)。灰塵是產(chǎn)生氣泡和臟污的主要元兇。
溫濕度:
溫度:通常控制在22℃ ± 3℃。溫度影響OCA的粘性和流動性。
濕度:通常控制在40% ~ 60% RH。濕度過高可能導(dǎo)致材料吸濕,在后續(xù)高溫高壓或老化時(shí)產(chǎn)生氣泡(水汽);濕度過低則易產(chǎn)生靜電,吸附灰塵。
靜電防護(hù):必須配備完整的靜電防護(hù)系統(tǒng),包括防靜電地板、工作臺、離子風(fēng)機(jī)、員工穿戴防靜電服和腕帶等。靜電會主動吸附空氣中的微小灰塵。
三、 設(shè)備與治具要求
貼合設(shè)備:
對位精度:根據(jù)產(chǎn)品大小和精度要求,通常需要±0.05mm ~ ±0.1mm的高精度CCD視覺對位系統(tǒng)。
壓力控制:必須具有高精度的壓力控制系統(tǒng),壓力需均勻可調(diào)。壓力過大會導(dǎo)致溢膠或損傷屏幕,過小則貼合不牢。
平整度與真空系統(tǒng):平臺平整度要求高,并配備真空吸附功能,確保物料在貼合過程中不移動、不起皺。
除泡設(shè)備:
真空脫泡機(jī):
真空度:必須能達(dá)到較高的真空度(如 -100 kPa 或更高),以徹底抽出空氣。
壓力:通常需要配合壓力(0.5 ~ 0.8 MPa)使用,幫助OCA流動并填充微小空隙。
溫度與時(shí)間:溫度和時(shí)間的設(shè)定需根據(jù)OCA的特性進(jìn)行調(diào)整,通常在40℃ ~ 80℃之間,時(shí)間10~30分鐘。嚴(yán)禁過快升溫和超溫,否則可能導(dǎo)致OCA固化或產(chǎn)生新的氣泡。
輔助工具:
治具:設(shè)計(jì)合理,定位精準(zhǔn),無干涉,材質(zhì)不易產(chǎn)生粉塵。
清潔工具:使用無塵布、高純度無水乙醇或?qū)S们鍧崉o塵布的纖維不能脫落。
四、 工藝流程細(xì)節(jié)控制
這是執(zhí)行層面的核心,每一步都至關(guān)重要。
準(zhǔn)備與清潔:
物料檢查:在帶入無塵車間前,對所有物料進(jìn)行目檢或用顯微鏡檢查。
清潔:這是最重要且重復(fù)最多的步驟。
方法:使用離子風(fēng)機(jī)吹掃后,用蘸有清潔劑的無塵布按單一方向擦拭,不可來回擦拭。然后用干的無塵布同樣單向擦干。
檢查:清潔后必須在強(qiáng)光背景/黃光下 再次檢查,確保無任何殘留灰塵、纖維或水漬。
對位與預(yù)貼:
撕膜:撕離型膜時(shí)速度要慢且均勻,防止產(chǎn)生靜電。撕開后盡快進(jìn)行下一步,避免膠面長時(shí)間暴露在空氣中。
對位:利用CCD放大功能進(jìn)行精細(xì)對位,確保四周邊框均勻,無偏位。對于曲面屏或柔性屏,需有特殊的防褶皺對位技巧。
預(yù)貼(貼附):通常采用輥壓式 或 翻轉(zhuǎn)壓合式。
核心技巧:避免一次性壓合! 應(yīng)從一端開始,讓OCA像拉鏈一樣逐漸與另一面結(jié)合,從而將空氣逐步排出。常用的方法是使用專用刮板,以一定的角度和壓力,緩慢、勻速地推進(jìn),確保膠層平鋪而無氣泡卷入。
本壓與脫泡:
本壓:在預(yù)貼后,設(shè)備會施加一個(gè)初始的、均勻的壓力,使OCA與基材初步結(jié)合。
脫泡:將初步貼合好的組件放入真空脫泡機(jī)。
程序設(shè)定:嚴(yán)格按照OCA供應(yīng)商推薦的或經(jīng)過驗(yàn)證的工藝參數(shù)(溫度、壓力、時(shí)間、保壓時(shí)間)進(jìn)行操作。
擺放:產(chǎn)品之間需有間隔,平放于托盤上,確保壓力均勻施加。
五、 檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)與常見問題分析
檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn):
外觀:在標(biāo)準(zhǔn)光源下,從不同角度檢查,要求無氣泡、無塵埃/雜質(zhì)、無牛頓環(huán)、無彩虹紋、無溢膠。
對位精度:使用二次元影像測量儀檢查,偏位值需在規(guī)格范圍內(nèi)。
功能測試:貼合后需進(jìn)行觸摸、顯示等功能測試,確保無干涉、無異常。
常見問題與對策:
氣泡:
灰塵氣泡:形狀規(guī)則,中間有黑點(diǎn)(灰塵)。對策:加強(qiáng)清潔和環(huán)境控制。
水汽氣泡:通常在除泡或老化后出現(xiàn)。對策:控制環(huán)境濕度,確保物料和OCA充分除濕。
空氣氣泡:形狀不規(guī)則,由于貼合時(shí)空氣卷入導(dǎo)致。對策:優(yōu)化預(yù)貼手法,確保從一端緩慢排出空氣。
溢膠:OCA從邊緣被擠壓出來。
原因:OCA尺寸過大、壓力過大、治具設(shè)計(jì)不合理。
對策:控制OCA尺寸,優(yōu)化壓力和治具。
牛頓環(huán)/彩虹紋:
原因:貼合面之間存在微小的、不均勻的間隙,導(dǎo)致光干涉。
對策:確保OCA厚度均勻、被貼合物料平整無翹曲、貼合壓力均勻。
貼合不牢/反彈:
原因:清潔不徹底、表面能低、壓力或溫度時(shí)間不足。
對策:加強(qiáng)清潔,對低表面能材料進(jìn)行等離子處理,優(yōu)化脫泡參數(shù)。
總結(jié)
OCA工藝是一個(gè)系統(tǒng)工程,其核心在于 “凈、準(zhǔn)、穩(wěn)”:
凈:的環(huán)境與物料潔凈度。
準(zhǔn):的設(shè)備對位與參數(shù)控制。
穩(wěn):穩(wěn)定的材料性能和穩(wěn)定的操作手法。
在實(shí)際生產(chǎn)中,需要建立嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)程序,并對每一步進(jìn)行點(diǎn)檢和記錄,通過持續(xù)的數(shù)據(jù)分析來優(yōu)化和穩(wěn)定工藝,才能實(shí)現(xiàn)高良率的量產(chǎn)。


