TSP原理、发展趋势及Direct-Bonding简介

MLCM整合工程部產品整合課2010/09/29TSP原理、發展趨勢及DirectBonding簡介1、觸控屏發展趨勢及原理簡介2、101ZT91/101ZT81/070ZT91機種規格比對3、101ZT91/101ZT81/070ZT91SalesForecast4、101ZT91Serial出貨形態說明5、CoverLens簡介6、Directbonding貼合製程簡介7、Directbondingvs.口字雙面膠8、OCRvs.OCA9、OCA/OCR製程flow簡介10、OCR設備評估大綱1、觸控屏發展趨勢及原理簡介電阻式觸控屏（ResistiveTouchPanel）及電容式觸控屏（含表面電容SurfaceCapacitive及投射電容ProjectedCapacitive）是目前市場中最為常見的觸控屏技術。2007年以來基於iPhone熱賣及Win7推出，支持多點觸控（MultiTouch）技術的投射電容式觸控屏已漸漸成為市場主流。下文就這三種觸控技術做動原理做一簡要說明：1.1、電阻式觸控屏原理簡介上圖為電阻觸控屏的剖視圖。其表面是一個硬塗層，用以保護下面的柔性可形變PET層。PET層下面是兩層ITO導電層，兩層ITO間以Spacer隔開，當手指觸摸時，接觸的位置PET形變，使兩層ITO導通，芯片根據回饋的電流強弱判定手指的位置。優點：觸控屏和控制系統成本較低，反應靈敏。缺點：只支持單點觸控，光學透過率低（80%-85%）,使用壽命短（約100萬次）硬塗層PET層（柔性可形變）GlassSpacerITO表面電容式觸摸屏只採用單層的ITO，當手指觸摸屏表面時，就會有一定量的電荷轉移到人體。為了恢復這些電荷損失，電荷從螢幕的四角補充進來，各方向補充的電荷量和觸摸點的距離成比例，我們可以由此推算出觸摸點的位置。優點：光學透過率佳（90%），使用壽命長（1億次以上）缺點：只支持單點觸控。1.2、表面電容式觸控屏原理簡介1.3、投射電容式觸控屏原理簡介2009-2010，VDBU陸續開案101ZT91/101ZT81/070ZT91都為投射電容式觸控屏，其優點為光學透過率佳（85%-90%），使用壽命長（1億次以上），支持多點觸控；缺點就是目前屏及控制系統成本較高。其結構及原理簡述如下：C、TS層X、Y向ITO(Touchsensor）形成1.3.1玻璃上Array成膜X/YTouchsensor（自下而上依次形成CL層、IL層、TS層、PT層）1.3.2手指觸控時同X/YTouchsensor耦合形成電容，回路中形成微電流（Y向自TS層直接流向外部走線、X向自TS→CL→TS→CL→……流向外部線路），每個X/Y通道對應唯一的FPC出Pin，依X/Y每個通道的電流強弱，外接的IC可運算得出觸控位置。備注：業界競牌產品或以兩道光罩分別製作X/YITO，或同CPT產品結構類似。A、CL層Gatejumpline（X向架橋，通過IL層Contacthole同TS層XITO相連）以及Traceline（周邊走線，集中走向Bonding區域）形成B、IL層（絕緣CL&TS層）及Contacthole形成。D、PT層形成（提升TSPESD防護能力并可一定程度上遮蔽TS層ITOPattern，目視品位較好）。GlassX架橋ContactholeXITO(斷開)YITO(相連)GlassIL層PT層YITOX架橋XITO2、101ZT91/101ZT81/070ZT91機種規格比對_(1/3)注：機種相同規格以藍色字體表示2、101ZT91/101ZT81/070ZT91機種規格比對_(2/3)上圖從左到右分別是101ZT91/101ZT81/070ZT91touchsensor設計圖。三者差異如下：101ZT91TouchSensor(舊)101ZT81TouchSensor070ZT91TouchSensorA、101ZT91舊版光罩因金屬架橋粗細差異較大，受ESD打擊時因阻抗變化較大易造成金屬架橋燒毀，101ZT91改版光罩、101ZT81及070ZT91根據RDC抗ESD試驗建議寸法加寬了金屬架橋并縮小了Contacthole。（101ZT91改版光罩TouchSensor寸法同101ZT81）2、101ZT91/101ZT81/070ZT91機種規格比對_(3/3)B、101ZT81/070ZT91新增周邊抗ESD設計，面板反S和反G側尾部設計一尖端供面板靜電放電,並將靜電打在後面的金屬『擋牆』。C、070ZT91IL層SiNx島狀設計（斜視偏綠對策）。D、070ZT91反S和反G側利用Dummyline延長形成『擋牆』避免外部訊號干擾。101ZT81/070ZT91周邊抗ESD設計070ZT91抗干擾設計3、101ZT91/101ZT81/070ZT91SalesForecast4、101ZT91Serial出貨形態說明CTAF101ZT91CTAH101ZT91A正面圖片CTAA101ZT91A正面圖片CTAF101ZT91CTAH101ZT91A反面圖片CTAA101ZT91A反面圖片MLCM出貨各形態圖片如下：5、CoverLens簡介目前CPTTSPProduct主要客戶為大陸白牌及品牌廠商，出貨形式為TSPSensor（如CTAF101ZT91）&TSPMDL（如CTAA101ZT91A），基於客戶多會貼合Coverlens做進一步應用（Touchwindow），故未來CPT亦會出貨Touchwindow形態產品（如101ZT81）所謂CoverLens，是由基材（強化玻璃）經鍍膜（Sputter、Spray）后形成。產品具有外觀美觀、高強度、防眩、增透、不易髒污等特性。現多應用于筆記本、顯示器、手機等領域。CPT未來Touchwindow產品（如101ZT81）使用DirectBonding技術貼合TSP&CoverLens。貼合型態分類產品描述製程描述CPT自製CPT代表產品液態膠(OCR)工作物與工作物間，使用UV膠並全面塗佈固定硬to硬貼合、UV液態膠(水膠)、設備貼合、全面塗膠貼合○暫無片狀膠(OCA)工作物與工作物間，使用光學級雙面膠全面貼合固定硬to硬貼合、光學級雙面膠全面貼合/暫無真空封合(Vacuumseal)工作物與工作物間為真空狀態，使用UV膠於周邊塗佈口字形固定硬to硬貼合、UV膠、設備貼合、口字型塗膠貼合、需真空○154WP07(3DBarrier)(EOL)一般封合(Atmseal)工作物與工作物間不需求真空，使用UV膠於周邊塗佈口字形固定硬to硬貼合、UV膠、設備貼合、口字型塗膠貼合、無真空/無點貼(Spotstick)工作物與工作物間之周邊，使用UV膠塗佈點線狀固定硬to硬貼合、UV膠、手工對位貼合、點線式塗膠固定、不需真空○101WD01(3D)(未開案)口字雙面膠(Double-stickattach)工作物與工作物間，使用雙面膠於4邊固定硬to硬貼合、雙面膠貼付於4邊、手工對位貼合○101NT02(TSP)全面貼合(Directbonding)周邊貼合(Surroundingbonding)6、DirectBonding貼合製程簡介註1：OCR(OpticalClearResin)、OCA(OpticalClearAdhesive)。註2：”周邊貼合”製程名稱，現況業界並無統一說法。目前以描述製程角度進行定義。7、Directbondingvs.口字雙面膠口字雙面膠項目Directbonding以雙面膠貼附於鐵框四周，再將TSP固定在上方貼附方式於顯示面使用光學膠材，全面性貼合TSP與MDL12％反射率損失光學差異4%反射率損失對比模糊視覺效果對比佳差結構強度佳便宜成本貴FPY高FPYFPY低8、OCAvs.OCR_(1/2)資訊來源：3M（OCA）、SONY（OCR）8.1尺寸對應性：8.2廠商看法：5○業界實績多設備普及/良率高/TT短/膠便宜△業界實績少但陸續有產品開始使用5~12△小尺寸廠熟悉製程/材料，沿用效應△新應用尺寸，OCR有推展空間10~22〤有原材、貼合ISSUE(3M僅對應到10)膠厚有裁切問題△製程相對較適合但有展膠TT過長問題，且實績不多曲面〤無法貼附○膠材流動性可填充曲面有段差〤於段差處易產生氣泡(允許膠厚10%)○膠材流動性可填充段差有鐵框間隙○無滲膠疑慮△有滲膠入BL問題可藉塗框膠、貼膠帶、機構設計優化可透光區限制○無限制△需透光區曝光可藉側邊曝光、熱固化膠材優化OCAOCRBy尺寸膠材種類By架構對應性膠材種類OCAOCR看法3M看法(OCA)(同步開發OCR)○△1.OCA/OCR各有發展可能（3M兩者皆開發），但OCR實績不多（目前多測試中）2.尺寸應用：◆10以下：OCA藉手機板滲透率優勢，廠商沿用意願高◆10以上：尚無明顯趨勢SONY看法(OCR)〤○1.OCR為新開發，實績不如OCA2.OCA除Cover+TSP平面貼合有優勢，其餘應以OCR較優3.大尺寸有使用實績（SONYBRAVIA）8、OCAvs.OCR_(2/2)8.3其他SummaryOCAOCR膠材商主：3M、Hitachi、Threebond次：積水、TAC、TMS主：SONY、協力化學次：阿法化學、漢高、積水、杜邦、山太士設備商主：雷明、Climb(日系)次：永美、易發主：Shibaura次：易發、駿瑋(鈞騰)、儁永(飯沼代理商)、元利盛、敬東、大橋ICT(華台)比較業界實績○(5”以下為主)△(相對少，但有變多趨勢)成本○△(目前報價稍貴)原材問題△裁切殘膠、點刺傷、表面平整度△膠材需先脫泡製程需求○(貼附機(軟貼硬+硬貼硬)、加壓脫泡機)△(塗膠機、貼合機、UV、真空腔體、硬化烘烤爐)製程難度○製程較簡單、時間短△大尺寸FPY有疑慮(氣泡、異物)△複雜、時間長(展膠)、難控制Repair性〤有困難○Main-curing前可Repair段差對應〤段差約膠材厚度10%○塗膠厚度可自行控制均勻性○Good△固化差異性、曝光區限制9、OCA/OCR製程flow簡介_(1/2)9.1OCAProcessflow軟對硬貼付▲OCA(輕離面)貼付於Glass▲一般大氣環境抽真空(Option)▲預防氣泡產生硬對硬壓合▲上Glass(OCA重離型面)貼付於下Glass加壓脫泡▲類似偏光板貼付後之加壓脫泡軟對硬貼合機硬對硬貼合機加壓脫泡機9、OCA/OCR製程flow簡介_(2/2)9.2OCRProcessflow(AIR)(AIR)▲將OCR水膠以魚骨Pattern形式塗佈於上Glass塗膠▲上Glass翻轉，對位後壓合▲真空腔設計!?(需求性不明)翻轉壓合▲OCR均勻展膠至全平面展膠▲UV光源假固化上/下GlassUV假固化▲UV光源全面性固化膠材UV固化DB貼合設備UV機10、OCR設備評估_(1/2)需求尺寸膠材製程立上廠區製程對應SKDL2”~22”OCRTYMDLTSP實驗線為主，期望預留SB(真空)功能2010/12/E入廠重點評估指標評估項目評估指標CPT需求面板尺寸尺寸：2~22Min.237mmx52mmx5mmMax.22511mmx353mmx20mm貼合模式GlasstoGlass(含OLB完了品)GlasstoLCMX、Y精度(±)DB：X、Y=±50um(3σ)SB：X、Y=±10um(3σ)Z軸(膜厚)精度(±)膜厚50um以上時，Z精度=±50um以下Taketime10.1≦70sec/pc(MAX98sec/pc)3D製程(口字貼合)、DB貼合製程皆可對應SB(含真空)貼合對應DB(含真空)貼合對應設備leadtime製造SKDL提供(含設計、組裝、出貨)4個月內，需Keep2010/12/E可Movein工作物定位方式中心定位上模具的水平固定機制，如何確保強度(請廠商提出)測高系統記錄可記錄測值、平均值、補值上載台全石英架構上載台全石英架構上載台翻轉架構中心翻轉式膠量控制±5%內OCR黏滯系數對應範圍800~