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ACF導電粒子導電原理

 昵稱9274075 2012-03-22

ACF導電粒子導電原理-熱壓合導電粒子垂直方向導通

(2010-08-01 10:05:34)
標簽:

雜談

分類: LCD

 

ACF(異性導電膜)的組成主要包含導電粒子及絕緣膠材兩部分 .
在精準對位後將上方物件與下方板材壓合,
經(jīng)加熱及加壓一段時間後使絕緣膠材固化,粒子外圍的絕緣薄膜在凸塊接點熱壓合時將被破壞,使得垂直方向導通最後形成垂直導通、橫向絕緣的穩(wěn)定結構
 
 
 

導電粒子的表層吸附一些細微顆粒之樹脂,目的在使導電粒子的表面產(chǎn)生一層具絕緣功能的薄膜結構。此結構的特性是,粒子外圍的絕緣薄膜在凸塊接點熱壓合時將被破壞,使得垂直方向導通

 

Anisotropic Conductive Film;ACF),以下簡稱為ACF。
【關鍵詞】 COG;IC,ACF;貼付不良
        一、ACF基本原理
  1.1材料介紹
  1.1.1何謂異方性導電膜: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。
  1.1.2ACF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。
  1.2基本原理
  1.2.1導通原理:利用導電粒子連接IC芯片與LCD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軸方向導通之目的。
  注:LCD面板(包括面偏光片和底偏光片);IC(集成電路):驅動和控制LCD顯示;ACF(異方性導電膜):將IC與LCD或FPC與LCD連接;FPC(柔性線路板):連接和導電作用
  1.2.2ACF主要參數(shù)對bonding的影響:
  異方導電特性主要取決于導電粒子的充填率。雖然異方性導電膠其導電率會隨著導電粒子充填率的增加而提高,但同時也會提升導電粒子互相接觸造成短路的機率。此外,導電粒子的粒徑分布和分布均勻性亦會對異方導電特性有所影響。通常,導電粒子必須具有良好的粒徑均一性和真圓度,以確保電極與導電粒子間的接觸面積一致,維持相同的導通電阻,并同時避免部分電極未接觸到導電粒子,導致開路的情形發(fā)生。常見的粒徑范圍在3~5μm之間,太大的導電粒子會降低每個電極接觸的粒子數(shù),同時也容易造成相鄰電極導電粒子接觸而短路的情形;太小的導電粒子容易行成粒子聚集的問題,造成粒子分布密度不平均。在導電粒子的種類方面目前已金屬粉末和高分子塑料球表面涂布金屬為主。常見使用的金屬粉鎳(Ni)、金(Au)、鎳上鍍金、銀及錫合金等。
  二、ACF貼附不良分析與改善
  2.1 ACF短貼
  1)現(xiàn)象:ACF未完全貼合IC壓合區(qū)域
  2)原因:剪刀剪ACF的位置要位于壓頭前,并且兩者要相距1-1.5mm,若靠的太近,壓頭可能會壓到切刀切的位置,剝離離型紙時ACF在切口處被扯斷,造成下一片ACF倒折,也可能造成此片貼付不良。確認方法:在FPC ACF貼付完畢后,目視或在顯微鏡下可看到壓頭壓到的位置和沒有壓到的位置顏色有明顯差異。
  3)對策:若確認NG,1)看看剪刀機構是否松動;2)若沒有松動,則需要打開后蓋調整剪刀與壓頭的相對位置。
  2.2 ACF反折
  1)現(xiàn)象:剪刀剪不斷造成最后一顆反折。
  2)原因:剪刀上有膠、剪刀傾斜、剪刀不鋒利、切刀深度不夠、切刀速度不當?shù)取?BR>  確認方法:剪一段ACF,用膠帶粘去時觀察斷口是否容易斷開,若能斷開,在斷口處是否有被拉起而使ACF在離型紙上的顏色有所變化。
  3)對策:a、先觀察剪刀上是否有膠b、用安裝剪刀的治具檢查剪刀是否傾斜c、檢查剪刀刀口是否磨鈍d、若前3項都排除,可以通過調節(jié)剪刀速度來改善,因為調剪刀深度效果不明顯。
  三、 結束語
  總結本文,要對ACF材料原理熟悉并掌握相關制程原因可有效解決生產(chǎn)作業(yè)過程中造成的ACF貼附不良問題。
【參考文獻】
  [1] 《電子制造技術——利用無鉛、無鹵素和導電膠材料》:[美]劉漢誠(John H.Lau)、[美]汪正平(C.P.Wong)、[美]李寧成(Ning cheng Lee)、李世瑋(S.W.Ricky Lee) 2005/08/01
  [2] 《液晶顯示器件制造技術》,范志新,2000年12月
  [3] 《采用各向異性導電粘接劑完成電路互連》,《電子工藝技術》雜志,2003年第24卷第6期

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