異方性導電膠膜(Anisotropic Conductive Film;ACF)
2.1 何謂異方性導電膠:其特點在于Z軸電氣導通方向與XY絕緣平面的電阻特性具有明顯的差異性。當Z軸導通電阻值與XY平面絕緣電阻值的差異超過一定比值后,既可稱為良好的導電異方性。
2.2 導通原理:利用導電粒子連接IC芯片與基板兩者之間的電極使之成為導通,同時又能避免相鄰兩電極間導通短路,而達成只在Z軸方向?qū)ㄖ康摹?
2.3 產(chǎn)品分類:1. 異方性導電膏。2. 異方性導電膜。異方性導電膜(ACF)具有可以連續(xù)加工(Tape-on-Reel)極低材料損失的特性,因此成為目前較普遍使用的產(chǎn)品形式。
2.4 主要組成:主要包括樹脂黏著劑、導電粒子兩大部分。樹脂黏著劑功能除了防濕氣,接著,耐熱及絕緣功能外主要為固定IC芯片與基板間電極相對位置,并提供一壓迫力量已維持電極與導電粒子間的接觸面積。
2.5 貼合工藝:平時導電粒子在黏合劑中均勻分布,互不接觸,加之有一層絕緣膜,ACF 膜是不導電的,當對ACF膜加壓、加熱后(一般加壓、加熱分兩次,次為臨時貼在產(chǎn)品上60 ℃~100 ℃, (3~10) ×104 Pa ,2 s~10 s 出貨,第二次為部品搭載時約150 ℃~200 ℃,(20~40) ×104 Pa ,10 s~20 s) 導電粒子絕緣膜破裂,并互相在有線路的部分(因為較無線路部分突起) 擠壓在一起,形成導通,被擠壓后的導電粒子體積是原來的3~4 倍(導電粒子體積不變,差別在於原本是球體狀,經(jīng)過熱壓後變成類似圓餅狀,讓上下電極有更多的面積接觸到導電粒子),加熱使黏合劑固化,保持導通狀態(tài)。一般導通部分電阻在10 Ω以下,未導通部分相鄰端子間在100MΩ 以上。
Sony發(fā)展出稱為Microconnector的先進ACF技術,應用在COF,COG接合上。此ACF材料主要是在導電粒子制作上有突破性發(fā)展。其導電粒子除了如一般在塑料核心表面鍍上金屬層之外,又再金屬層表面再涂布一層10nm厚的絕緣層,而此絕緣層則是由極細微的樹脂粒子所組成。
其發(fā)展材料之樹脂黏著劑可以為熱塑性或熱固性材料,然后將導電粒子加入做成膏狀物或薄膜狀產(chǎn)品。當此材料貼附于軟板基板進行熱壓制程時,導電粒子與芯片凸塊和軟板基板電極同時會壓破其接觸面的絕緣層(即Z軸方向),但未接觸的XY平面方向之絕緣層則不會被壓破,保持其絕緣性。因此Sony相信,使用此種涂布絕緣層的導電粒子,可以提高異方性導電膠的粒子密度,達到細間距和低導通電阻的要求,而同時又不會有短路的情形發(fā)生。