偏光片除泡工艺

230Electronics Process Technology

电子工艺技术

2010年7月第31卷第4期

偏光片除泡工艺

郎新星,姜慧慧,洛春,董哲

(中国电子科技团公司第二研究所,山西 太原 030024)

摘 要:偏光片作为液晶显示器的三大主要材料之一,其在液晶玻盒上的贴附质量直接影响到液晶显示器的显示效果。针对偏光片贴附后存在的气泡缺陷,阐述了偏光片除泡的重要性,分析了偏光片除泡的具体工艺、相关参数的作用和原理;同时对除泡工艺中的主要问题提出了解决方法。

关键词:偏光片; 除泡;液晶显示器

中图分类号:TN873 文献标识码:A 文章编号:1001-3474(2010)04-0230-04

Technology of Eliminating Bubble between

Polarizer Film and LCD

LANG Xin-xing,JIANG Hui-hui,LUO Chun,DONG Zhe

(CETC No.2 Reserch Institute, Taiyuan 030024, China)

Abstract: Polarizer is one of three major materials of LCD. The quality that the polarizer is attached on the LCD glass affects directly the quality of LCD. Expound the importance of eliminating bubble between polarizer film and LCD. Introduce the specific technology and principle. Put forward some countermeasures against the bubble defects.

Key words: Polarizer; Eliminating bubble; Liquid crystal displayDocument Code: A Article ID: 1001-3474(2010)04-0230-04

液晶显示器有三大主要材料: 液晶、ITO玻璃和偏光片。每生产一块液晶显示器就需要两块偏光片,分别贴附在液晶玻盒的上下两面。

偏光片可分为透射型偏光片和反射型偏光片,图1所示为透射型偏光片的基本结构。偏光片的主要作用是使不具偏极性的自然光产生偏极化,转变成偏极光,加上液晶分子扭转特性,达到控制光线的通过与否,从而提高透光率和视角范围,形成防眩等功能,它是面板上游原材料领域十分重要的一类产品[1,2]。

液晶显示器的成像必须依靠偏振光,所有的液晶显示器都有前后两片偏光片紧贴在液晶玻璃上,组成总厚道1 mm左右的液晶片[3]。

图1 透射型偏光片的基本结构

偏光片气泡是指将偏光片贴附于液晶玻盒表面时,由于贴附环境、贴附工艺以及贴附方式等因素,在偏光片与液晶玻盒表面之间残留的气体。

当使用贴附装置将偏光片贴附到液晶玻盒表面

1 气泡对液晶显示器的影响

作者简介:郎新星(1984- ),男,毕业于北京机械工业学院,主要从事LCD生产设备的研发工作。

2010年7月

郎新星等:偏光片除泡工艺

231

时,由于两者之间存在大量的气体,单纯靠贴附时的挤压难以将所有的气体都从二者之间赶出,而且贴附装置以及一些人为因素也会在一定程度上影响贴附时的效果。

偏光片贴附到液晶玻盒上时不可避免地会残留一定数量的微小气泡,有些气泡甚至是肉眼难以发觉的,如图2所示。经过下偏光片偏转成为一个方向的光线通过这些微小气泡时,会由于折射而使得这部分光线偏离原来的方向从而导致该部分显示颜色与其它部分颜色不一致,影响显示器的显示效果。对液晶显示器尤其是大型的TFT液晶显示器件这样的缺陷是不

允许的。

图2 偏光片与液晶玻盒表面之间的气泡

2 偏光片除泡

2.1 工艺流程

在实际生产中,贴附了偏光片的显示器件通常会放入专用的偏光片除泡设备内,在一定的温度和压力下保持一段时间以后就会将残留的气泡消除干净,从而达到消除气泡提高液晶显示器件显示效果的目的[4]

偏光片除泡的工艺流程如图3所示。

图3 偏光片除泡工艺流程

从流程图中可以看出,整个工艺中涉及三个主要参数,即温度、压力和时间。2.2 工艺参数2.2.1 温度

在除泡工艺中,温度的主要作用是将偏光片和贴附偏光片时采用的黏合剂软化,从而使气泡更容易在

其内部流动,但温度参数的设定同时需要考虑偏光片本身的耐热性以及偏光片保护膜的耐热性,当温度参数不合适时将会严重影响除泡效果。因此在除泡工艺中,温度在两个方面会影响偏光片除泡的效果,一是温度的设定值,即除泡工艺中需要工作室内达到的温度,这一值一般按所生产液晶显示器的大小以及材质的不同而制定;二是设备内部温度的均匀性,即设备内部不同位置的温度差异性,这需要通过除泡设备的控制系统来实现。

温度不均匀所带来的主要问题是在除泡设备工作室内部放置液晶玻盒区域的上、中和下等部位存在较大温差而导致放置于不同区域内的液晶玻盒出现不同的质量问题,如部分区域内的液晶玻盒除泡不尽或保护膜出现软化现象甚至设备内部不同区域的液晶玻盒同时出现以上两种情况的现象。此缺陷会造成部分液晶玻盒需进行二次除泡和部分玻盒损坏等严重问题,极大地增加生产成本。一般对温度均匀性的要求为±5 ℃。

针对此问题,我们研制的设备将工作室内部分成

了加热区和工作区两部分,利用特殊的搅拌机构将加热区内的热空气送至工作区,将工作区内空气抽入加热区,来实现温度均匀性,采用内置温度记录仪记录内部各测试点温度曲线,测试点分布位置如图4所示a 、b 和c 三点,在参数设定为温度50 ℃、压力0.5 MPa和保温保压时间10 min时,得出的温度曲线如图5所

示,温度均匀性为±2 ℃,完全满足除泡工艺要求。

图4 内加热式结构示意图

图5 工作室温度曲线

2.2.2 压力

在偏光片除泡工艺中,压力的主要作用是作为除

232Electronics Process Technology

电子工艺技术

2010年7月第31卷第4期

泡的原动力,即挤压气泡,使偏光片平整并对偏光片与液晶玻盒之间的黏合剂压敏胶施压使二者贴合牢固。压力控制有两个方面:一是压力下限,即当工作室内压力低于压力设定值所要求的下限时,必须对工作室内进行补气以确保工作室内压力稳定;二是压力上限,即工作室内压力超过压力设定值要求的上限时,必须对工作室进行泄压。

如果达到压力下限而不进行补气操作,则可能会发生除泡不尽现象,导致产品成本增加;若压力上限不加以控制,则可能会导致产品损坏甚至影响除泡设备的安全发生危险。

针对此问题,我们采用双输出数字压力开关结合电接点压力表双重控制的方法。双输出压力开关可为压力设定值分别提供一个上限值设定和一个下限值设定。当压力开关的压力接口与工作室相连通检测工作室内压力时,其输出信号与PLC相连,以控制除泡设备上各阀门的开启和关闭。当检测值小于下限值时,进气阀打开为工作室补气,达到设定值时关闭;当检测值大于上限值时,排气阀打开,对工作室排气,排到设定值结束。由于压力的上限值还涉及设备的安全性,因此增加了一个电接点压力表来对工作室内压力的上限进行二次控制。电接点压力表通过表盘上的指针来设定上限值,其检测口也与工作室相连通,电输出信号与PLC连接,当其检测压力超过压力上限设定值,即实际压力指针超过上限值指针位置时,排气阀打开排气,低于上限值便停止,以防止压力开关出现故障时导致安全事故发生。该套系统已在除泡机上广泛使用,效果良好。2.2.3 时间

在偏光片除泡工艺中,有三个时间段:升压升温时间、保温保压时间和排气时间。这三个时间段构成整个工艺流程的时间。为了在更短的时间内生产出更多的产品,降低成本,获取利润,工艺时间必须尽可能地缩短。

保温保压时间必须严格按照各产品所规定的时间执行,否则将会出现除泡不尽等现象。排气时间由于只是单纯地将工作室内部气压泄至大气压,在工艺流程中所占比重很小,因此要缩短工艺流程的时间实际上是需要缩短升温升压时间。

设备升压的时间一般通过加大设备的进气管路直径来实现。如在900型除泡机上,进气管路直径为1.27 cm和供气压力为0.7 MPa时,工作室内部升压到0.5 MPa需约10 min,进气管路直径为2.54 cm时,进气时间仅为2 min。

目前国内液晶生产商所使用的除泡设备加热方式大多为外加热方式。此方式加热时需要先将设备外壁加热,然后才能实现对工作室内部的加热。这就极大地延长了除泡设备工作室的升温时间。针对目前除泡机升温缓慢,尤其是冷炉加热即设备第一次加热时升温时间太长的问题,我们通过改变设备的加热方式来解决此问题,即采用内加热式,如图4所示。

内加热方式是将加热管安装于设备内部直接对工作室内的空气加热,省去了加热工作室外壁的时间,因此大大地缩短了工艺时间。将工作室内部分成加热区和工作区,利用特殊的搅拌机构将加热区内的热空气送至工作区,将工作区内空气抽入加热区,此种加热方式已投入使用,效果良好。图6和图7分别为外加热方式与内加热方式的升温曲线,工艺参数均设定为温度60 ℃,压力0.5 MPa,初始温度均为30 ℃,从图6和图7可以看出外加热方式从30 ℃升到60 ℃时大概需要22 min,内热式大概需要5 min。以每个工艺保温保压20 min和泄压时间5 min计算,外加热方式每个工艺流程需耗时47 min,内热方式耗时30 min,时间减少约36%。由此可见,改进后的加热方式可大大减少工艺时间,极大提高生产效率。

图6 外加热时间温度曲线

图7 内加热时间温度曲线

2010年7月

郎新星等:偏光片除泡工艺

233

3 结论

本文针对偏光片贴附后存在的气泡缺陷,阐述了偏光片除泡的重要性,分析了偏光片除泡的具体工艺、相关参数的作用和原理;同时对除泡工艺中的主要问题提出了解决方法。通过有效的搅拌机构设置可保证设备工作室内的温度均匀性;压力控制设置双重控制系统,确保了设备的安全性;内加热方式可以极大地缩短除泡工艺时间,提高设备的生产效率。

参考文献

[1] 应根裕,胡文波,邱勇等.平板显示技术[M].北京:人民邮 电出版社,2003.

[2] 史国义,轧刚. 偏光片周边的镜面磨削工艺[J]. 电子工艺 技术,2008,(29) 5: 299-301.

[3] 贺智.TFT-LCD偏光片加工工艺与设备探索[J]. 电子工 艺技术,2008,(29) 4: 225-226.

[4] 李喜成,张建军,程建平. 液晶偏光片除泡机的研制[J]. 电子工艺技术,2001,(22) 6: 260-262. 收稿日期: 2010-06-05

(上接第195页)

(b)SOT23及片式元件剪切强度

图8 剪切示意图以及各元件剪切强度图

5.6 可靠性试验

包括振动、热冲击及高温老化试验。

参照MIL-STD-2164《电子设备环境应力筛选方法》,对焊接后的PCB进行随机振动试验,对振动后的元件进行机械拉伸/剪切试验,比较振动前后的强

度差异。经振动后氮气下的拉伸力比空气下的拉伸力小,但相差不大。另外对BGA元件进行剖切,经低强度振动后,空气中焊接的部分BGA焊球已经与焊盘裂开,而氮气中焊接的试验板经过高强度振动后,金属间化合物层只是出现微裂纹,而没有焊球脱离焊盘的情形。空气中焊接的裂纹明显大于氮气保护焊接下的界面裂纹。

根据IPC 2.6.7A、JESD22-A104-C及MIL-STD-883G等标准进行的高低温冲击试验后,通断电测试全部通过。说明焊点具有一定的可靠性,焊接工艺可行。

高温老化试验条件为120 °C,保温120 h(该条件为本试验自行设定),发现金属间化合物层的厚度增长明显,金属间化合物层的厚度在引脚侧和焊盘侧分别增至7.0 μm和4.3 μm,而且界面裂纹生长很多,对长期可靠性产生影响。如老化后焊点抗拉强度下降,引脚侧的IMC层厚度增大是导致焊点机械强度降低的主要原因。老化后焊点中晶粒比老化前长大很多,且金合金(AuSn4)颗粒重新回到界面上 。氮气下焊接的元件机械强度在老化后降低幅度比空气下的稍大一点,可能与氮气下焊接热容量下降,金属间化合物层生长的厚度不均匀有关。

6 结论

由于氮气保护,被焊接金属表面的润湿性和可焊性均优于空气中的,所以就使得氮气回流焊温度曲线的降低成为可能。本试验首先对回流炉内氧气含量进行了标定,进而对氮气环境下焊接温度曲线在焊料液相线上热容量值降低20%时的回流焊接进行了验证,依然达到甚至超过空气焊接下的焊点质量及可靠性指标。

参考文献:

[1] 罗道军.无铅工艺的标准化进展[J].电子工艺技术, 2010,31 (1):9-11.

[2] 史建卫 袁和平 周慧玲. 氮气保护对无铅再流焊QFP焊

点拉伸强度的影响[J]. 电子工艺技术,2005,26(5):259-263.[3] 王勇,雷永平,林健等. 动态拉伸载荷下SMT焊点可 靠性研究[J]. 电子工艺技术,2009,30(2):63-69.

收稿日期:2010-06-18

偏光片除泡工艺

作者:

作者单位:刊名:英文刊名:年,卷(期):

郎新星, 姜慧慧, 洛春, 董哲, LANG Xin-xing, JIANG Hui-hui, LUO Chun, DONG Zhe中国电子科技团公司第二研究所,山西,太原,030024电子工艺技术

ELECTRONICS PROCESS TECHNOLOGY2010,31(4)

参考文献(4条)

1. 应根裕. 胡文波. 邱勇 平板显示技术 20032. 史国义. 轧刚 偏光片周边的镜面磨削工艺 2008(5)3. 贺智 TFT-LCD偏光片加工工艺与设备探索 2008(4)4. 李喜成. 张建军. 程建平 液晶偏光片除泡机的研制 2001(6)

本文链接:http://d.g.wanfangdata.com.cn/Periodical_dzgyjs201004012.aspx

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电子工艺技术

2010年7月第31卷第4期

偏光片除泡工艺

郎新星,姜慧慧,洛春,董哲

(中国电子科技团公司第二研究所,山西 太原 030024)

摘 要:偏光片作为液晶显示器的三大主要材料之一,其在液晶玻盒上的贴附质量直接影响到液晶显示器的显示效果。针对偏光片贴附后存在的气泡缺陷,阐述了偏光片除泡的重要性,分析了偏光片除泡的具体工艺、相关参数的作用和原理;同时对除泡工艺中的主要问题提出了解决方法。

关键词:偏光片; 除泡;液晶显示器

中图分类号:TN873 文献标识码:A 文章编号:1001-3474(2010)04-0230-04

Technology of Eliminating Bubble between

Polarizer Film and LCD

LANG Xin-xing,JIANG Hui-hui,LUO Chun,DONG Zhe

(CETC No.2 Reserch Institute, Taiyuan 030024, China)

Abstract: Polarizer is one of three major materials of LCD. The quality that the polarizer is attached on the LCD glass affects directly the quality of LCD. Expound the importance of eliminating bubble between polarizer film and LCD. Introduce the specific technology and principle. Put forward some countermeasures against the bubble defects.

Key words: Polarizer; Eliminating bubble; Liquid crystal displayDocument Code: A Article ID: 1001-3474(2010)04-0230-04

液晶显示器有三大主要材料: 液晶、ITO玻璃和偏光片。每生产一块液晶显示器就需要两块偏光片,分别贴附在液晶玻盒的上下两面。

偏光片可分为透射型偏光片和反射型偏光片,图1所示为透射型偏光片的基本结构。偏光片的主要作用是使不具偏极性的自然光产生偏极化,转变成偏极光,加上液晶分子扭转特性,达到控制光线的通过与否,从而提高透光率和视角范围,形成防眩等功能,它是面板上游原材料领域十分重要的一类产品[1,2]。

液晶显示器的成像必须依靠偏振光,所有的液晶显示器都有前后两片偏光片紧贴在液晶玻璃上,组成总厚道1 mm左右的液晶片[3]。

图1 透射型偏光片的基本结构

偏光片气泡是指将偏光片贴附于液晶玻盒表面时,由于贴附环境、贴附工艺以及贴附方式等因素,在偏光片与液晶玻盒表面之间残留的气体。

当使用贴附装置将偏光片贴附到液晶玻盒表面

1 气泡对液晶显示器的影响

作者简介:郎新星(1984- ),男,毕业于北京机械工业学院,主要从事LCD生产设备的研发工作。

2010年7月

郎新星等:偏光片除泡工艺

231

时,由于两者之间存在大量的气体,单纯靠贴附时的挤压难以将所有的气体都从二者之间赶出,而且贴附装置以及一些人为因素也会在一定程度上影响贴附时的效果。

偏光片贴附到液晶玻盒上时不可避免地会残留一定数量的微小气泡,有些气泡甚至是肉眼难以发觉的,如图2所示。经过下偏光片偏转成为一个方向的光线通过这些微小气泡时,会由于折射而使得这部分光线偏离原来的方向从而导致该部分显示颜色与其它部分颜色不一致,影响显示器的显示效果。对液晶显示器尤其是大型的TFT液晶显示器件这样的缺陷是不

允许的。

图2 偏光片与液晶玻盒表面之间的气泡

2 偏光片除泡

2.1 工艺流程

在实际生产中,贴附了偏光片的显示器件通常会放入专用的偏光片除泡设备内,在一定的温度和压力下保持一段时间以后就会将残留的气泡消除干净,从而达到消除气泡提高液晶显示器件显示效果的目的[4]

偏光片除泡的工艺流程如图3所示。

图3 偏光片除泡工艺流程

从流程图中可以看出,整个工艺中涉及三个主要参数,即温度、压力和时间。2.2 工艺参数2.2.1 温度

在除泡工艺中,温度的主要作用是将偏光片和贴附偏光片时采用的黏合剂软化,从而使气泡更容易在

其内部流动,但温度参数的设定同时需要考虑偏光片本身的耐热性以及偏光片保护膜的耐热性,当温度参数不合适时将会严重影响除泡效果。因此在除泡工艺中,温度在两个方面会影响偏光片除泡的效果,一是温度的设定值,即除泡工艺中需要工作室内达到的温度,这一值一般按所生产液晶显示器的大小以及材质的不同而制定;二是设备内部温度的均匀性,即设备内部不同位置的温度差异性,这需要通过除泡设备的控制系统来实现。

温度不均匀所带来的主要问题是在除泡设备工作室内部放置液晶玻盒区域的上、中和下等部位存在较大温差而导致放置于不同区域内的液晶玻盒出现不同的质量问题,如部分区域内的液晶玻盒除泡不尽或保护膜出现软化现象甚至设备内部不同区域的液晶玻盒同时出现以上两种情况的现象。此缺陷会造成部分液晶玻盒需进行二次除泡和部分玻盒损坏等严重问题,极大地增加生产成本。一般对温度均匀性的要求为±5 ℃。

针对此问题,我们研制的设备将工作室内部分成

了加热区和工作区两部分,利用特殊的搅拌机构将加热区内的热空气送至工作区,将工作区内空气抽入加热区,来实现温度均匀性,采用内置温度记录仪记录内部各测试点温度曲线,测试点分布位置如图4所示a 、b 和c 三点,在参数设定为温度50 ℃、压力0.5 MPa和保温保压时间10 min时,得出的温度曲线如图5所

示,温度均匀性为±2 ℃,完全满足除泡工艺要求。

图4 内加热式结构示意图

图5 工作室温度曲线

2.2.2 压力

在偏光片除泡工艺中,压力的主要作用是作为除

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电子工艺技术

2010年7月第31卷第4期

泡的原动力,即挤压气泡,使偏光片平整并对偏光片与液晶玻盒之间的黏合剂压敏胶施压使二者贴合牢固。压力控制有两个方面:一是压力下限,即当工作室内压力低于压力设定值所要求的下限时,必须对工作室内进行补气以确保工作室内压力稳定;二是压力上限,即工作室内压力超过压力设定值要求的上限时,必须对工作室进行泄压。

如果达到压力下限而不进行补气操作,则可能会发生除泡不尽现象,导致产品成本增加;若压力上限不加以控制,则可能会导致产品损坏甚至影响除泡设备的安全发生危险。

针对此问题,我们采用双输出数字压力开关结合电接点压力表双重控制的方法。双输出压力开关可为压力设定值分别提供一个上限值设定和一个下限值设定。当压力开关的压力接口与工作室相连通检测工作室内压力时,其输出信号与PLC相连,以控制除泡设备上各阀门的开启和关闭。当检测值小于下限值时,进气阀打开为工作室补气,达到设定值时关闭;当检测值大于上限值时,排气阀打开,对工作室排气,排到设定值结束。由于压力的上限值还涉及设备的安全性,因此增加了一个电接点压力表来对工作室内压力的上限进行二次控制。电接点压力表通过表盘上的指针来设定上限值,其检测口也与工作室相连通,电输出信号与PLC连接,当其检测压力超过压力上限设定值,即实际压力指针超过上限值指针位置时,排气阀打开排气,低于上限值便停止,以防止压力开关出现故障时导致安全事故发生。该套系统已在除泡机上广泛使用,效果良好。2.2.3 时间

在偏光片除泡工艺中,有三个时间段:升压升温时间、保温保压时间和排气时间。这三个时间段构成整个工艺流程的时间。为了在更短的时间内生产出更多的产品,降低成本,获取利润,工艺时间必须尽可能地缩短。

保温保压时间必须严格按照各产品所规定的时间执行,否则将会出现除泡不尽等现象。排气时间由于只是单纯地将工作室内部气压泄至大气压,在工艺流程中所占比重很小,因此要缩短工艺流程的时间实际上是需要缩短升温升压时间。

设备升压的时间一般通过加大设备的进气管路直径来实现。如在900型除泡机上,进气管路直径为1.27 cm和供气压力为0.7 MPa时,工作室内部升压到0.5 MPa需约10 min,进气管路直径为2.54 cm时,进气时间仅为2 min。

目前国内液晶生产商所使用的除泡设备加热方式大多为外加热方式。此方式加热时需要先将设备外壁加热,然后才能实现对工作室内部的加热。这就极大地延长了除泡设备工作室的升温时间。针对目前除泡机升温缓慢,尤其是冷炉加热即设备第一次加热时升温时间太长的问题,我们通过改变设备的加热方式来解决此问题,即采用内加热式,如图4所示。

内加热方式是将加热管安装于设备内部直接对工作室内的空气加热,省去了加热工作室外壁的时间,因此大大地缩短了工艺时间。将工作室内部分成加热区和工作区,利用特殊的搅拌机构将加热区内的热空气送至工作区,将工作区内空气抽入加热区,此种加热方式已投入使用,效果良好。图6和图7分别为外加热方式与内加热方式的升温曲线,工艺参数均设定为温度60 ℃,压力0.5 MPa,初始温度均为30 ℃,从图6和图7可以看出外加热方式从30 ℃升到60 ℃时大概需要22 min,内热式大概需要5 min。以每个工艺保温保压20 min和泄压时间5 min计算,外加热方式每个工艺流程需耗时47 min,内热方式耗时30 min,时间减少约36%。由此可见,改进后的加热方式可大大减少工艺时间,极大提高生产效率。

图6 外加热时间温度曲线

图7 内加热时间温度曲线

2010年7月

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233

3 结论

本文针对偏光片贴附后存在的气泡缺陷,阐述了偏光片除泡的重要性,分析了偏光片除泡的具体工艺、相关参数的作用和原理;同时对除泡工艺中的主要问题提出了解决方法。通过有效的搅拌机构设置可保证设备工作室内的温度均匀性;压力控制设置双重控制系统,确保了设备的安全性;内加热方式可以极大地缩短除泡工艺时间,提高设备的生产效率。

参考文献

[1] 应根裕,胡文波,邱勇等.平板显示技术[M].北京:人民邮 电出版社,2003.

[2] 史国义,轧刚. 偏光片周边的镜面磨削工艺[J]. 电子工艺 技术,2008,(29) 5: 299-301.

[3] 贺智.TFT-LCD偏光片加工工艺与设备探索[J]. 电子工 艺技术,2008,(29) 4: 225-226.

[4] 李喜成,张建军,程建平. 液晶偏光片除泡机的研制[J]. 电子工艺技术,2001,(22) 6: 260-262. 收稿日期: 2010-06-05

(上接第195页)

(b)SOT23及片式元件剪切强度

图8 剪切示意图以及各元件剪切强度图

5.6 可靠性试验

包括振动、热冲击及高温老化试验。

参照MIL-STD-2164《电子设备环境应力筛选方法》,对焊接后的PCB进行随机振动试验,对振动后的元件进行机械拉伸/剪切试验,比较振动前后的强

度差异。经振动后氮气下的拉伸力比空气下的拉伸力小,但相差不大。另外对BGA元件进行剖切,经低强度振动后,空气中焊接的部分BGA焊球已经与焊盘裂开,而氮气中焊接的试验板经过高强度振动后,金属间化合物层只是出现微裂纹,而没有焊球脱离焊盘的情形。空气中焊接的裂纹明显大于氮气保护焊接下的界面裂纹。

根据IPC 2.6.7A、JESD22-A104-C及MIL-STD-883G等标准进行的高低温冲击试验后,通断电测试全部通过。说明焊点具有一定的可靠性,焊接工艺可行。

高温老化试验条件为120 °C,保温120 h(该条件为本试验自行设定),发现金属间化合物层的厚度增长明显,金属间化合物层的厚度在引脚侧和焊盘侧分别增至7.0 μm和4.3 μm,而且界面裂纹生长很多,对长期可靠性产生影响。如老化后焊点抗拉强度下降,引脚侧的IMC层厚度增大是导致焊点机械强度降低的主要原因。老化后焊点中晶粒比老化前长大很多,且金合金(AuSn4)颗粒重新回到界面上 。氮气下焊接的元件机械强度在老化后降低幅度比空气下的稍大一点,可能与氮气下焊接热容量下降,金属间化合物层生长的厚度不均匀有关。

6 结论

由于氮气保护,被焊接金属表面的润湿性和可焊性均优于空气中的,所以就使得氮气回流焊温度曲线的降低成为可能。本试验首先对回流炉内氧气含量进行了标定,进而对氮气环境下焊接温度曲线在焊料液相线上热容量值降低20%时的回流焊接进行了验证,依然达到甚至超过空气焊接下的焊点质量及可靠性指标。

参考文献:

[1] 罗道军.无铅工艺的标准化进展[J].电子工艺技术, 2010,31 (1):9-11.

[2] 史建卫 袁和平 周慧玲. 氮气保护对无铅再流焊QFP焊

点拉伸强度的影响[J]. 电子工艺技术,2005,26(5):259-263.[3] 王勇,雷永平,林健等. 动态拉伸载荷下SMT焊点可 靠性研究[J]. 电子工艺技术,2009,30(2):63-69.

收稿日期:2010-06-18

偏光片除泡工艺

作者:

作者单位:刊名:英文刊名:年,卷(期):

郎新星, 姜慧慧, 洛春, 董哲, LANG Xin-xing, JIANG Hui-hui, LUO Chun, DONG Zhe中国电子科技团公司第二研究所,山西,太原,030024电子工艺技术

ELECTRONICS PROCESS TECHNOLOGY2010,31(4)

参考文献(4条)

1. 应根裕. 胡文波. 邱勇 平板显示技术 20032. 史国义. 轧刚 偏光片周边的镜面磨削工艺 2008(5)3. 贺智 TFT-LCD偏光片加工工艺与设备探索 2008(4)4. 李喜成. 张建军. 程建平 液晶偏光片除泡机的研制 2001(6)

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