TAB结构设计原理

摘要：本文介绍了模组制程中各接合部品之端子配合设计，包含tab与液晶面板接续部之端子配合设计及tab与电路基板接续部之端子配合设计。

关键词：tab；端子；配合设计

中图分类号：tn305．94 文献标识码：a

随着资讯产业的蓬勃发展，液晶显示器在笔记型电脑，监视器等与电脑相关的领域应用越来越多，在移动电话、数码相机、摄像机等相关产品中也有广泛的应用。而液晶显示器具有高画质、轻、薄、低耗电量、无辐射等优点，更广受业界及消费者的欢迎。液晶显示器含有lcd面板、驱动ic及背光模组等主要部分。面板的显示功能是利用lcd面板中的液晶分子控制光线的通过与否来达到显示的目的，液晶分子本身不发光，因此光线的来源必须依赖背光模组。而决定光线的通过与否是由驱动ic来控制。本文介绍模组制程中各接合部品之端子配合设计，包含tab与液晶面板接续部之端子配合设计及tab与电路基板接续部之端子配合设计。1 tab外形简介

当液晶面板表面之偏光板贴付完成后，接下来的模组制程便是将tab以热压方式将液晶面板与驱动电路基板接着。

常见的tab的外型如图1所示，并固定于卷带器中，上下两端有端子排，分别用于对应液晶面板与驱动电路基板之端子部，tab中埋有驱动ic，并有一定应力缓行及对位之设计。

图1中之各部特征说明如下：

1、应力缓行开口区：降低tab在变折时于弯折处所受到之应力。

2、冲压缓行开口：降低ic对装区在tcp冲压外形时所受到之应力。

3、输出端端子：-用以与液晶面板之端子部接续。

4、输入端端子：用以与电路基板之端子部接续。

5、对位孔用以与电路基板上之对位记号相配以确认接续之端子是否对位良好。

6、驱动ic及对装树脂：对装驱动ic之位置。

7、对位孔：用以与液晶面板上之对位记号相配合，以确认接续之端子是否对位良好。

2 tab的基本外型尺寸规格

图2为tab的基本外形资料，tab的设计影响液晶模组机构规格及tab热压制程的良率，且需考虑其通用性，故在设计上务必谨慎。在tab端子设计时需完全考虑到tab热压制程条件，异方性导电胶的选用、端子制作之精度极限与公差等。驱动ic的位置设定需考虑液晶模组立之后ic位置是否保证良好，开口部的设定位置需考虑lcd模组组立后tcp的折弯位置与折弯角度，是否会使tcp受到过大的应力，尽可能的使用同一tab沿用于相近规格的模组机构设计。

3 tab设计之前的规划

tab在设计前需先确定面板尺寸、解析度、模组外形等已知的设计限制条件。由已知的设计限制条件，在tab开发前需要确认的有下列三项：

a)tab接续性能的确认：已知面板尺寸与模组外形及厚度限制下，tcp该如何摆设，tab是以平置或需将tab折弯才可满足规格，驱动ic是要置于tab上方或下方，常见的液晶面板与tab配置方式如图3所示。

b)tab外形与组装搭配性确认：决定所需要的tab长度、宽度与液晶面板及电路基板热压合所对应的接续宽度是否充裕、电极电路基板与闸极电路基板的对接搭配性是否良好。

c)与机构部材之配合性确认：与背光模组塑胶底盘间隔肋设置之位置、数量与宽度作配合性确认，并对tab与金属前框及塑胶底盘之干涉可能做一检查并确认裕度。

4 由面板尺寸与解析度决定tab的数量

要计算一个液晶面板所需对应的tab个数，必须先了解一个面板之所有水平及垂直方向的电极数量，而电极数量可以由液晶面板的解析度推算得知。

首先，先参考图4．液晶面板的像素示意图，由图中可明白了解一个像素包含三个色点，每个色点分别对应一条水平电极与垂直电极。

在端子接合中，每条显示电极需有一条tab端子对应，因此：

垂直电极数目≤源极端tab个数x每个源极tab的端子数

水平电极数目≤闸极端tab个数x每个闸板tab的端子数

因此只需要知道液晶面板之解析度及tab之端子数便可算出需要的tab个数。每个源极tab常配置之端子数为：240、309、384、480

闸板tab常配置之端子数为：120、200、240、256、300。

常见的液晶面板解析度与面板电极数之对应请参考表1所示：

以xga的液晶面板而言，水平电极数为3072垂直电极数为768。

垂直电极数目≤源极端tab个数x每个源极tab的端子数3072≤源极端tab个数x(240、309、384、480)

源极端tab之可能个数=13、10、8、7

水平电极数≤闸极端tab个数x每个闸板tab端子数768≤闸极端tab个数×(120、200、240、256、300)

闸极端tab个数=7、4、4、3、3

由上述计算可知有多种可能的组合，但通常是选用tab线端子数最接近电极个数为较经济的参考量。此外，尚须考虑tab总价格、热压制程良率、不同规格的tab的交货期与信赖性、沿用性，以求部材的最佳选用。再次强调，tab尽可能做成共同料件、以降低设计成本，简化新料件导人制程切换及降低料件成本。

5 tab外形设计原则

tab外形设计原则，参考图5所示。

长度l尽可能取最小：可减少成本及降低对电极电磁干扰的敏感度。

宽度w在可能范围内取尽可能最大值：以求增加tab之端子间距及线宽之设计裕度，可协助tab热压良率提高，为求简化tab热压制程参数调整，tab宽度通常沿用现有产品宽度。处形尽可简单，以矩形较佳。

6 tab输出端之端子设计

在进行tab输出端子设计前，应当已知下列项目a)源极端tab、闸极端tab的使用个数b)每个tab之概渺l型(初估的长度与宽度)c)及每个tab所对应的端子数

液晶面板之每个输人端子都需要与tab输出端子对应才能以热压方式对接使控制电路与液晶面板之间导通，因此液晶面板之输入端子在设计时多设计成区块化且每个区块对应一个tab，并辅以数个对位记号以协助提升与tab热压时端子对位精度。因此tab输出端子间距多取液晶面板的输入端子间距为间距，但因热压制程高温会造成tab端子间距因热膨胀而加大，因此在设计时须考虑补偿设计，tab热膨胀量约为0.1-0.3％，因此若液晶面板电极间距为0.06mm，tab热膨胀假设为0．2％，则tab端子间距设计值该为0．06mm×99．8％=0．05988mm。但在设计tab上对位记号的相对距离(与液晶面板端子区块的对位记号相对应)时并不需要考虑热补偿设计，且必须与液晶面板对位记号的相对距离完全相同，因为在热压制程中，是先行将tab的对位记号与液晶面板对位记号对正后才予以热压，因此对位时并无热膨胀的疑虑。

通常在显示书面长宽比为4：3者较常见，闸极端tab的端子间距约为源极端tab端子间距的1．2～1．3倍。

范例：tab最小宽度的计算：有一液晶面板的每一输入区块的端子(电极)数为384，端子间距为0．06mm，则：每一tab的对应端子数二液晶面板的输入端子区块的端子(电极)数+(其他额外端子数，为其他目的而增加的tab端子数，在此假设为10条的端子)，故每一tab的对应端子数=384+10=394

tab最小宽度=(端子数)×(端子间距为)=394×0．06=23．64mm

tab宽度=(tab最小宽度)+(对位记号设置宽度)+(tab制作上最小留边距离)

tab端子间距决定后，接着便是决定每一间距中，端子线宽度所占的比例为何：

tab的端子宽度设计上通常仅占每一间距的30％-40％，例如端子间距0．06mm的端子宽度约为在0．018mm至0．024mm的范围。其端子实际宽度需依选用的共方性导电胶，端子宽度本身的精度公差，端子间距离的累积公差，tab热压的对位误差的不同而调整。原则上需确保在最差的状况下tab与液晶面板对应的端子重叠部份需大于所选用的acf所需要的最小导通宽度的要求，且端子不会误接(tab与液晶面板相对应的端子接续错误)。tab端子精度通常可要求到±0．015mm的范围，而端子间距的累积公差通常多要求至±0．18左右。

端子长度的设计通常亦需考虑液晶面板的设计，共方性导电胶的选用、热压设备的能力。一股性的原则亦是要求在最差的状况下tab与液晶面板相对应的端子重叠部分能包含足够的导电颗粒及足够的接续强度下的最短长度。

对位标志设置，参考图6所示，主要是考虑热压设备在对位上辨识精度，原则上是以能够充分辨识的最小尺寸即可，而形状通常做成圆形孔，因为制作上最为容易。对位标志设置的原理是两面点决定一条一线，当tab上的固定两点与液晶面板的固定两点完全对应，则可认定两点间的端子完全对应。

7 tab输入端(电路基板端)之端子设计

tab的输入端端子间距通常比tab的输出端端子间距大，tab输入端子宽度设计上通常占每一间距的40％-50％。例如端子间距0．06mm的端子宽度约为0．024mm-0．030mm，略较输出端端子间距大，因为电路基板上的端子制作上的精度无法如同液晶面板的电极精度。tab端子宽度精度的要求多可限制在±0．02mm以内。端子间距的累积公差多可要求至0．15％-0．2％之间。其端子的实际线宽需求须依选用的共方性导电胶、端子宽度本身的精度公差、端子间距的累积公差、tab热压的对位误差的不同而调整。原则上需确保在最差的状况下tab与液晶面板相对应端子重叠部分需大于所选用的acf所需要的最小导通宽度的要求，且端子不会造成误接(tab与电路基板相对应的端子接续错误)。

端子长度的设计通常亦需考虑共方性导电胶的选用、热压的设备(制程)能力与端子的接续强度。一般性的原则亦是要求在最差的状况下tab与电路基板相对应的端子重叠部分能包含足够的导电颗粒的状况下的最短长度。

对位标志设置主要是考虑热压设备在对位上的辨识精度，原则上是以能够充分辨识的最小尺寸即可。而形状通常做成圆形孔，因为制作上最为容易。对位记号设置的原理是两点决定一直线，当tab上的固定两点与电路基板的固定两点完全对应，则可认定两点间的端子完全对应，tab输入端子的热膨胀约为0．18-0．3％，输入端端子长度通常可较输出端略长，因为热压区域较不受限制，故取较大设计裕度。

8 tab开口区设计

开口区设置目的为吸收液晶面板与电路基板间的应力或减少tab在组立时折曲产生的内应力。因此，开口区的设置需配合液晶模组的整体设计，应用于工业电脑级的液晶模组设计中作为应力缓行的开口区设计其宽度与对应的基板长度成正比，开口区宽度多介于0．5～2mm之间。作为折曲内应力缓行的开口区设计(应用于笔记本型电脑)其宽度需配合模组设计中的tab折弯角度，其宽度取模组设计中tab折弯时的自然圆角所对应的弧长加上由自然圆角边缘延伸的延伸长度，延伸长度用以与非开口区相接，长度多在0．3mm以内。tab开口区宽度不得过小导致tab折弯时内应力过大，开口区宽度亦不得过大，使得tab强度不足。此外，尽可能使tab折弯时自然圆角的圆心对应至开口区宽度之中心。