异方性导电胶膜(Anisotropic Conductive Film;ACF)
2.1 何谓异方性导电胶:其特点在于Z轴电气导通方向与XY绝缘平面的电阻特性具有明显的差异性。当Z轴导通电阻值与XY平面绝缘电阻值的差异超过一定比值后,既可称为良好的导电异方性。
2.2 导通原理:利用导电粒子连接IC芯片与基板两者之间的电极使之成为导通,同时又能避免相邻两电极间导通短路,而达成只在Z轴方向导通之目的。
2.3 产品分类:1. 异方性导电膏。2. 异方性导电膜。异方性导电膜(ACF)具有可以连续加工(Tape-on-Reel)极低材料损失的特性,因此成为目前较普遍使用的产品形式。
2.4 主要组成:主要包括树脂黏着剂、导电粒子两大部分。树脂黏着剂功能除了防湿气,接着,耐热及绝缘功能外主要为固定IC芯片与基板间电极相对位置,并提供一压迫力量已维持电极与导电粒子间的接触面积。
2.5 贴合工艺:平时导电粒子在黏合剂中均匀分布,互不接触,加之有一层绝缘膜,ACF 膜是不导电的,当对ACF膜加压、加热后(一般加压、加热分两次,次为临时贴在产品上60 ℃~100 ℃, (3~10) ×104 Pa ,2 s~10 s 出货,第二次为部品搭载时约150 ℃~200 ℃,(20~40) ×104 Pa ,10 s~20 s) 导电粒子绝缘膜破裂,并互相在有线路的部分(因为较无线路部分突起) 挤压在一起,形成导通,被挤压后的导电粒子体积是原来的3~4 倍(导电粒子体积不变,差别在於原本是球体状,经过热压後变成类似圆饼状,让上下电极有更多的面积接触到导电粒子),加热使黏合剂固化,保持导通状态。一般导通部分电阻在10 Ω以下,未导通部分相邻端子间在100MΩ 以上。
Sony发展出称为Microconnector的先进ACF技术,应用在COF,COG接合上。此ACF材料主要是在导电粒子制作上有突破性发展。其导电粒子除了如一般在塑料核心表面镀上金属层之外,又再金属层表面再涂布一层10nm厚的绝缘层,而此绝缘层则是由极细微的树脂粒子所组成。
其发展材料之树脂黏着剂可以为热塑性或热固性材料,然后将导电粒子加入做成膏状物或薄膜状产品。当此材料贴附于软板基板进行热压制程时,导电粒子与芯片凸块和软板基板电极同时会压破其接触面的绝缘层(即Z轴方向),但未接触的XY平面方向之绝缘层则不会被压破,保持其绝缘性。因此Sony相信,使用此种涂布绝缘层的导电粒子,可以提高异方性导电胶的粒子密度,达到细间距和低导通电阻的要求,而同时又不会有短路的情形发生。