运用六标准差手法於液晶显示器模组COG制程改善之研究

運用六標準差手法於液晶顯示器模組COG製程改善之研究逢甲大學e-Thesys(94學年度)I逢甲大學工業工程與系統管理研究所碩士論文運用六標準差手法於液晶顯示器模組COG製程改善之研究ImproveLCMCOGProcessBySixSigmaApproach指導教授：鄭豐聰研究生：施文勝中華民國九十五年六月運用六標準差手法於液晶顯示器模組COG製程改善之研究逢甲大學e-Thesys(94學年度)II誌謝走過研究所進修的兩年，要感謝的人很多，最要感謝也是最辛苦的人，當然是恩師鄭豐聰教授，從一開始題目之選定、文獻蒐集、研究架構、研究方法，總是像建築師蓋房子一般，片磚片瓦都要講究，也因為堅持與挑剔，讓自己漸漸的學會如何去面對問題，如何去找到解決的方法，也訓練自己獨立思考，這是進研究所前未曾想像到的成長。另外在本文研究過程，同學金昇、明棠、秀蘭、益銘、怡君、嘉宏、百辰、永智、錦龍、河山大哥、德恕大哥及同事士源、禮盛、譯隆、大慶、傳城等人的討論與切磋，可以很快的突破問題，並適時找到資源，印證到專業外，人際關係是成功不二法門。當然也要感謝邱元錫教授與吳建瑋教授於口試期間所提出之指正與建議，讓本文可以更趨於完善，謹以萬分銘謝感謝他們每一位的協助。在研究所進修這段期間，要萬分感謝我的主管們的體諒，可以在繁忙的工作之餘，允許我撥出一段時間好好充電，得以完成學業。也感謝爸媽的諒解與包容，終於在這段時間不再一直「關心」我的婚姻大事，讓我可以專心的完成這段精彩的研究學程。最後，要感謝我的好朋友呱呱，每當課業繁重壓力時，妳總是給我溫馨打氣，也鞭策我即時趕上進度，讓我可以如期完成本篇論文。衷心感謝這些默默幫助我的人，在此謹以本論文獻給他們。施文勝謹致九十四年六月於逢甲大學運用六標準差手法於液晶顯示器模組COG製程改善之研究逢甲大學e-Thesys(94學年度)III中文摘要本研究以中小尺寸液晶顯示器產業為背景敘述以六標準差手法進行改善之個案研究。2005年底MIC研究報告指出，在國際手機大廠持續發展中低階手機策略下，帶動中小尺寸液晶顯示器模組出貨於手機顯示應用之比重達58.6%，而手機在市場快速更換及降價的趨勢下，也伴隨顯示器模組價格下降之壓力，製造商對模組成本結構進行檢討，發現IC是主要調整的重點項目，透過與IC製造廠互動暸解發展FinePitchIC是價格下降的方向，而目前使用於中小尺寸液晶顯示模組之IC構裝技術以COG(ChipOnGlass)為主，因此本研究探討的重點是FinePitchCOG製程能力之建立。COG是藉由異方性導電膜（AnisotropicConductiveFilm,ACF）將驅動IC固定在面板上，並藉由ACF內之導電粒子連接IC金凸塊（Bump）與面板的ITO（IndiumTinOxide）而達成電氣導通，具備輕薄短小與成本低廉等優點，是LCM廠IC構裝方法之主流製程，探討FinePitchCOG接合能力需要衡量Bump面積縮小時之導通性與Bump間距（Space）縮小之絕緣性。六標準差之手法已被國內外各項研究與實務證實是有效的專案改善方法，本研究依據DMAIC改善程序，針對COG製程關鍵品質特性予以分析，協同關鍵材料廠商共同研究製程瓶頸，以實驗計畫法分析在不同IC設計尺寸下，ACF材料與製程條件對品質特性之影響，結果顯示透過本研究之階段程序，能有效縮小ICPitch來降低IC採購成本，進而提升企業競爭能力。關鍵字︰六標準差、液晶顯示器模組、COG、FinePitch、DOE運用六標準差手法於液晶顯示器模組COG製程改善之研究逢甲大學e-Thesys(94學年度)IVAbstractThisresearchisanimprovementcasestudywhichdigsintothesmalltomediumsizedLCDindustryintermsofsixsigma.AccordingtoMIC2005annualreport,owingtothestrategyofdevelopingthelow-endmobile,theLCDmoduleappliedtomobilephonedisplayhasreached58.6%attheendof2005.Also,becauseofquickpricecuttingandshort-termreplacementlifespanofmobilephone,displaymoduleaccordinglyreducesitssellingprice.Thus,Manufacturerstartsreviewingthecoststructureofdisplaymodule,andfindthatitisICthatdecidesthepriceinthemarket.AfterconsultingwiththeICmanufacturer,werealizethatFinePitchICisthemainreasonthatcontrolstheprice.Atpresent,COG(ChipOnGlass)isthechiefprocessinthesmalltomediumsizedLCDModule.ThisthesisistoprobeintotheestablishmentofFinePitchCOGprocess.COGprocessistofixthedriverIContothedisplay,andthenconnectthecircuitsbetweentheICBumpandITOthroughtheconductiveparticlesinACF.COGprovideswithbothcheapproductsandfinesize,anditisthemainstreamprocessofICmanufacturingamongLCMcorporations.Weneedtotakeinconsiderationthefactorsofreducingthebumppitch.SixSigmahasbeenprovenboththeoreticallyandpracticallytobethemostfundamentalmethodtoimprovethemanufacturingprocess.ThisresearchimproveandmodifytheprocessaccordingtotheDMAIC.AndanalyzetheCOGcriticalcharacterinthehopeofgainingabreakingthroughintheLCMprocess.Themethodologyhereistoexperimentontheproductsqualityvariationresultedfromthevarioussizeofbump.WehopetocostdownthepurchasingcostbyminimizingICPitchandinturnimprovethecorporatecompetitiveness.KEYWORDS：SixSigma、LCM、COG、FinePitch、DOE運用六標準差手法於液晶顯示器模組COG製程改善之研究逢甲大學e-Thesys(94學年度)V目錄誌謝......................................................................................................................II中文摘要.................................................................................................................IIIAbstract..................................................................................................................IV圖目錄...................................................................................................................VII表目錄.....................................................................................................................IX第1章緒論.............................................................................................................11.1研究背景與動機.........................................................................................11.2研究目的.....................................................................................................21.3研究範圍與限制.........................................................................................21.4研究架構.....................................................................................................3第2章文獻探討......................................................................................................52.1液晶顯示器模組IC構裝技術....................................................................52.1.1表面黏著技術SMT(SurfaceMountTecholongy).........................52.1.2板上連接式晶片封裝COB(ChipOnBoard).................................82.1.3捲帶式晶粒接合TAB(TapeAutomateBonding)...........................82.1.4玻璃上晶粒接合COG(ChipOnGlass).......................................112.1.5薄膜上晶粒接合COF(ChipOnFilm).........................................122.1.5玻璃內植晶CIG(ChipInGlass)...................................................142.2COG製程改善相關文獻...........................................................................152.3六標準差品質改善手法............................................................................17第3章COG模組製程