手機螢幕閃屏，秒定位 COF 封裝異常

面板賣到市場，卻因螢幕出現閃爍線條遭到客退，到底是封裝製程出了問題？還是驅動 IC 設計不良？驅動 IC 封裝製程從 COG、COF 演變到未來的 COP 階段，如何避免前車之鑑，即早在研發階段抓出異常點，避免量產客退產生？

近年來，隨著蘋果、三星、華為等國際大廠帶領，各業者推出的新款智慧手機，清一色搭配全螢幕的窄邊框面板。當智慧型手機搭載全螢幕面板成為市場主流，驅動 IC 封裝製程也已經由玻璃覆晶封裝（COG）轉換為薄膜覆晶封裝（COF），以符合窄邊框面板的需求。

當驅動 IC 搭配 COF 封裝的全螢幕手機在市場熱銷，出貨量日增，螢幕出現閃屏、線條遭客退的案例也隨之上揚。

這兩年來，宜特接到非常多 COF 封裝的客退品，送來宜特實驗室進行分析。從諸多案例歸納出最常見的異常，來自 COF 封裝中金凸塊與內引腳（Inner Lead）發生短路（圖一），導致螢幕產生線條。

▲ 圖一：COF 封裝中金凸塊與內引腳（Inner Lead）發生短路。

為什麼會這樣呢？我們可以從 COF 封裝的結構談起，比起 COG 使用導電粒子（ACF）為 IC 與玻璃基板壓合方式來驅動 IC 功能，COF 封裝結構則是以金錫共晶的結合方式，然而金錫共金結合會有金屬橋接（Metal Bridge）的狀況，所以這樣的結構容易遇到金凸塊與內引腳（Inner Lead）發生短路問題。

COF 螢幕出現白線

首先，宜特故障分析實驗室拿到此樣品時，判斷有可能是驅動 IC 與 COF 連接處有異常，因此先將樣品進行 COF 開窗，再來藉由點針訊號量測（Probe）發現訊號顯示短路；第三，藉由 Thermal EMMI（InSb）定位故障點（熱點、亮點 Hot Spot）位置。

第四，以超高解析度 3D X-Ray 顯微鏡檢視到異常點；最後，針對異常點，使用雙束電漿離子束 （Plasma FIB）及 EDS 進行分析，發現 COF 與 Die Pad 之間有銅線短路（Cu short）（圖二）。

▲ 圖二：COF 螢幕出現白線，透過宜特設計的分析手法，最終找到 COF 與 Die Pad 間有銅線短路。

螢幕出現閃爍異常

此案例宜特拿到此客退樣品時，發現有螢幕閃爍的異常狀況；首先，從 COF 不良線路進行開窗，經點針訊號量測（Probe）為短路，接著，利用雷射光束電阻異常偵測（OBIRCH）定位異常熱點（hot spot）的位置 ，再藉由數位顯微鏡（OM）使用 Dark 檢視，初步判斷可能線路間有異常；接著進行雙束電漿離子束（Plasma FIB）分析後，發現兩條線之間有橋接（metal bridge）情況，最後，使用 EDS，分析出為銅（Cu）元素，確認是銅橋接（Cu metal bridge）短路問題，造成螢幕閃爍異常（圖三）。

▲ 圖三：透過宜特設計的分析手法，最終找到銅橋接（Cu metal bridge）短路問題，造成螢幕閃爍異常。

那麼，2020 年，隨著 5G 手機需求提升，多採 AMOLED 面板，將搭配 COP（Chip on plastic）封裝技術，COP 螢幕封裝的原理是直接將螢幕上方的 FPC（軟板）彎曲，達到近乎無邊框的效果。

雖然 COP 的結構（圖四）和 COF 皆是以共晶的方式，但因為需要再結合 AMOLED，所以估計將更容易遇到異質封裝的異常狀況。

▲ 圖四：COF 與 COP 結構圖。

如果你有驅動 IC 於 COG、COF 或 COP 等封裝異常需要分析，歡迎洽 +886-3-579-9909 分機 1068 邱小姐，或可寄信至 nmarketing_tw@istgroup.com。