近年來，隨著蘋果、三星、華為等國際大廠帶領下，各業者推出的新款智慧型手機，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（Chip On Glass；COG）轉換為薄膜覆晶封裝（Chip On Film；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上熱銷，出貨量日增下，螢幕出現閃屏、線條遭客退的案例也隨之上揚。

尤其面板賣到市場上，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演變到未來的塑膠基板覆晶封裝（Chip On Plastic；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?

何謂 COG、COF、COP

COG（Chip On Glass）

在進入18：9「全螢幕」時代之前，智慧型手機螢幕大部分採用玻璃覆晶封裝（Chip On Glass；COG）封裝技術，即IC晶片直接壓合在LCD液晶螢幕的玻璃表面，也就是說螢幕面板與晶片在同一個平面。這種封裝形式的優點在於良率高、成本低且容易大量生產，對於非全螢幕的手機來說，COG是性價比（CP值）高的解決方案。

然而，對於手機這一整合度非常高的電子產品來說，每一寸空間都寸土寸金，因此對螢幕不僅要求輕薄，而且晶片部分也不能佔據太多空間，加上COG玻璃材質是無法摺疊與彎曲，螢幕底部勢必會留出一部份邊框，也就是說 COG封裝形式恐怕無法滿足全螢幕的發展潮流。

COF（Chip On Film）

薄膜覆晶封裝（Chip On Film；COF）為TFT LCD內驅動IC主流的封裝方式，是指螢幕晶片整合在可撓性的PCB上，這種方式能夠使驅動IC彎折在螢幕下方，節省空間，此設計使手機擁有較窄的螢幕邊框，實現更高屏的佔比，但仍然無法做到100%全螢幕。

COP（Chip On Plastic）

塑膠基板覆晶封裝（Chip On Plastic；COP）是近年來一種全新的螢幕封裝製程技術，由於COP封裝只能搭載可撓式OLED螢幕，真正能夠實現無邊框全螢幕的境界。然而OLED比TFT-LCD 成本更是高出不少、且良率也較低，因此大部分使用在較高端的智慧型手機。

圖一 : COG、COF、COP結構圖

近年來，宜特故障分析實驗室接到非常多COF封裝的客退品，送來宜特進行分析。從諸多案例中，我們歸納出最常見的異常，來自於COF封裝中金凸塊與內引腳（Inner Lead）發生短路（圖二），導致螢幕產生線條。

圖二 : COF封裝中金凸塊與內引腳發生短路

為什麼會這樣呢?宜特故障分析實驗室可以從COF封裝的結構談起，比起COG使用導電粒子（ACF）作為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發生短路問題。

【案例一】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；第五，針對異常點，使用雙束電漿離子束 （Plasma FIB）及EDS進行分析, 最後，宜特故障分析實驗室，發現 COF與Die Pad之間有銅線短路（Cu short）。（圖三）

圖三 : COF螢幕出現白線，透過宜特故障分析實驗室設計之分析手法，最終找到COF與Die Pad間有銅線短路。

【案例二】螢幕出現閃爍異常

此案例，宜特故障分析實驗室拿到此客退樣品時，就發現有螢幕閃爍的異常狀況，於是首先，從COF不良線路進行開窗, 經點針訊號量測為短路，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，發現兩條線之間有金屬橋接情況，最後，宜特故障分析實驗室，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（圖四） 。

圖四 : 透過宜特故障分析實驗室設計之分析手法，最終找到銅橋接短路問題，造成螢幕閃爍異常。

結語

COG和COF封裝都會在螢幕底部留一部分邊框，無法做到100%全螢幕，但最新的COP可以做到。2020年，隨著5G手機需求提升，多採AMOLED面板，搭配COP封裝技術，由於與COG製程類似，只要克服良率不佳問題，COP封裝將有機會取代COF成為主流。

不過，COP的結構和COF皆是以共晶的方式，但COP因為需要結合可撓式OLED，所以估計將更容易遇到異質封裝的失效異常狀況。