中電科風(fēng)華觸摸屏邦定關(guān)鍵技術(shù)性能達(dá)到國際領(lǐng)先水平
發(fā)布者:柏慶網(wǎng)絡(luò) | 瀏覽次數(shù)：1272 | 發(fā)布日期：2019-03-14 18:19:30
北京時間01月12日消息，中國觸摸屏網(wǎng)訊，邦定觸摸屏 綁定好未來。中電科風(fēng)華通過多年努力，解決了觸摸屏邦定技術(shù)行業(yè)瓶頸問題，研制開發(fā)出集多工序于一體的工藝組線設(shè)備，關(guān)鍵技術(shù)性能達(dá)到國際領(lǐng)先水平邦定技術(shù)領(lǐng)跑者。
如果不是業(yè)內(nèi)人士，普通人很少關(guān)注到手機(jī)、筆記本電腦、可穿戴設(shè)備里的柔性電路板。這種不起眼的零件是滿足電子產(chǎn)品小型化和移動要求的唯一條件，只有柔性電路板與各種“屏”邦定后，電子產(chǎn)品才能煥發(fā)光彩。
“邦定”聽起來陌生，其技術(shù)無處不在。懂點(diǎn)電子知識的都知道，“邦定”（bonding音譯，意為芯片覆膜）是通過某種物質(zhì)黏合，在一定溫度、壓力和時間下，實(shí)現(xiàn)液晶玻璃與柔性線路板機(jī)械連接和電氣導(dǎo)通的加工方式，是智能手機(jī)、平板電腦、LCD顯示器、液晶電視等新型電子產(chǎn)品的重要生產(chǎn)工藝。
為推動產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程，2013年我省實(shí)施了“十二五”科技重大專項(xiàng)“觸摸屏邦定工藝組線設(shè)備產(chǎn)業(yè)化開發(fā)”項(xiàng)目。近日，承擔(dān)單位中電科風(fēng)華信息裝備股份有限公司已順利完成項(xiàng)目研發(fā)，他們通過多年努力，解決了壓頭平面度、邦定壓力、邦定溫度精密控制技術(shù)，以及壓頭與壓臺之間平行度精密控制技術(shù)等行業(yè)瓶頸問題，研制開發(fā)出了集各向異性導(dǎo)電膠（ACF）貼附、預(yù)壓、主壓等多工序于一體的觸摸屏邦定工藝組線設(shè)備，關(guān)鍵技術(shù)性能達(dá)到國際領(lǐng)先水平，可完全替代國外同類產(chǎn)品，滿足高端觸摸屏在生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量方面的要求，推動了我國平板顯示產(chǎn)業(yè)的技術(shù)進(jìn)步。
中電科風(fēng)華是中國電子科技集團(tuán)下屬單位，中電科二所是專業(yè)從事電子專用設(shè)備研發(fā)制造的國家級研究所，特別是機(jī)、電、光、熱一體化設(shè)計，設(shè)備研發(fā)及工藝上形成了自身優(yōu)勢和特色。中電科二所1998年與廣東風(fēng)華高科合作，成立股份公司，正式進(jìn)軍片式電子元器件設(shè)備領(lǐng)域。當(dāng)年他們研發(fā)的高速編帶機(jī)大獲成功，不僅打破了國外壟斷，產(chǎn)品一面市還引得日韓同類產(chǎn)品價格紛紛跳水，每臺120萬元售價直接跌到70萬元。2001年液晶顯示器異軍突起，盡管我國是電子產(chǎn)品制造大國，但“缺屏之痛”付出了巨大代價。公司看到了商機(jī)，他們積極與國內(nèi)外平板制造商信利、夏普、TPK展開產(chǎn)學(xué)研合作，在液晶顯示專用設(shè)備領(lǐng)域大展身手。他們突破TFT-LCD主導(dǎo)工藝技術(shù)，打造蘋果產(chǎn)業(yè)線，進(jìn)入電容式觸摸屏細(xì)分領(lǐng)域。這家研發(fā)人員占員工總數(shù)50%的企業(yè)在短時間內(nèi)成長為集研發(fā)、制造、服務(wù)于一體的國家級創(chuàng)新型企業(yè)。
兩技術(shù)突破瓶頸
電子屏幕好壞，跟電路板與玻璃基的連接有很大關(guān)系，邦定壓力大小決定玻璃基上貼附的ACF粒子破碎程度，從而影響產(chǎn)品品質(zhì)。在玻璃基板上邦定柔性電路板不是件容易的事。電路板上成百上千條微米細(xì)的電路線經(jīng)過圖形對接到位后，在高溫、壓力作用下，ACF粒子破碎，實(shí)現(xiàn)電路通暢。公司副總經(jīng)理、項(xiàng)目總負(fù)責(zé)人馬增剛告訴記者，邦定工藝生產(chǎn)過程最常見的問題是，壓頭平面度差壓力不均導(dǎo)致ACF粒子破裂不均、產(chǎn)生氣泡、阻止電氣導(dǎo)通，降低效果。玻璃基板與柔性電路板上電路引線，有的間離不足45微米，引腳壓接錯位，也會導(dǎo)致電氣與機(jī)械連接失敗。
科研團(tuán)隊(duì)調(diào)整技術(shù)方案，在實(shí)驗(yàn)里不斷模擬、仿真試驗(yàn)，對關(guān)鍵部件模塊化設(shè)計和驗(yàn)證。一年后，他們找到了解決方案。團(tuán)隊(duì)成員張永峰說，他們把引腳放大百倍，通過算誤差、調(diào)力度的方法，精確算出誤差，從而調(diào)整精密工作操作臺，從人工對位實(shí)現(xiàn)了機(jī)器視覺自動對位。解決邦定壓力時，他們將壓頭的材料更換為高碳高鉻鋼，通過熱傳導(dǎo)及熱彈性力學(xué)分析，建立了壓頭工作狀態(tài)下的穩(wěn)態(tài)溫度場和熱變形的三維熱分析有限元模型，為設(shè)計提供了理論支持。在解決壓力精度上，獨(dú)辟蹊徑，在氣路上設(shè)計了動態(tài)平衡，對氣缸輸入一個精密、恒定壓力來抵消運(yùn)動系統(tǒng)的自身重力，同時減少運(yùn)動過程中運(yùn)動副之間的摩擦力。在壓頭和壓臺之間平行度的精密控制上，采用斜面原理，細(xì)分了微分頭的進(jìn)給分辨率，調(diào)整精度高，通過微分頭調(diào)節(jié)斜塊實(shí)現(xiàn)精密調(diào)節(jié)，從而消除對位偏移。
2013年項(xiàng)目實(shí)施以來，中電科風(fēng)華以創(chuàng)新為引領(lǐng)，產(chǎn)品不斷升級換代。從單機(jī)產(chǎn)品，到實(shí)現(xiàn)整合機(jī)型，集成了預(yù)貼、預(yù)邦定、主邦定等核心功能、技術(shù)參數(shù)和性能指標(biāo)滿足觸摸屏生產(chǎn)線的配置需求，達(dá)到行業(yè)內(nèi)領(lǐng)先水平，再到開發(fā)出全自動組線式機(jī)型，增強(qiáng)本土化應(yīng)用工藝匹配性，同時向產(chǎn)業(yè)化方向推廣，打開5-10英寸觸摸屏產(chǎn)品的廣闊市場，僅2016年邦定裝備實(shí)現(xiàn)銷售收入3282萬元，利潤606萬元。企業(yè)先后與中國“面板王”京東方、天馬微電子等一線大廠建立了穩(wěn)定的戰(zhàn)略合作伙伴關(guān)系，是信利半導(dǎo)體、TPK、夏普等龍頭企業(yè)的優(yōu)秀設(shè)備供應(yīng)商，產(chǎn)品應(yīng)用到蘋果、華為、聯(lián)想、小米、三星等生產(chǎn)線，成為平板顯示裝備領(lǐng)域一流企業(yè)。
從追趕到挑戰(zhàn)
觸摸屏誕生以來短短幾十年，顛覆了人們的想象。未來，它會有怎么樣的變化？馬增剛認(rèn)為，是更輕、更軟。以智能手表、智能手環(huán)為主體的穿戴市場不斷發(fā)展，3吋以下的小尺寸屏幕需求快速提升，車載顯示也會成為中小尺寸的又一重點(diǎn)應(yīng)用，成為繼手機(jī)、平板之后全球面板企業(yè)激烈爭奪的細(xì)分市場。新技術(shù)、新工藝、新應(yīng)用加速更迭，對裝備制造提出新挑戰(zhàn)，自動化、智能化成為平板顯示裝備行業(yè)不可逆轉(zhuǎn)的發(fā)展趨勢。
液晶面板是新一代電視、電腦和手機(jī)等下游整機(jī)的核心部件，對促進(jìn)屏與系統(tǒng)的技術(shù)整合、數(shù)字高清和下一代互聯(lián)網(wǎng)時代的4C融合、核心競爭力的全面提升等均具有重要意義。經(jīng)過10年努力，中電科風(fēng)華取得了一定成績，也積累了核心技術(shù)，正在從追趕者過渡到挑戰(zhàn)者。未來的發(fā)展目標(biāo)已放在科研人員的案頭，他們將在柔性、3D、超薄切割技術(shù)研究，集成激光、異形切割技術(shù)應(yīng)用、實(shí)現(xiàn)智能切割生產(chǎn)線，在COG（芯片邦定）和FOG（柔性電路板邦定）關(guān)鍵工藝技術(shù)基礎(chǔ)上，向用戶提供LCM整體解決方案，實(shí)現(xiàn)液晶模組自動化生產(chǎn)，同時開發(fā)全自動、高精度邦定設(shè)備，滿足OLED產(chǎn)品需求，力求成為全球領(lǐng)先者。
