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異方性導(dǎo)電膠的分類、性能以及特點(diǎn)

2018-02-26 02:39:58  11459 次瀏覽

異方性導(dǎo)電膠(AnisotropicConductiveFilm;ACF),是一種基材A與基材B之間涂布貼合,限定電流只能由垂直軸Z方向流通于基材A、B之間的一種特殊涂布物質(zhì)。目前ACF常用到的例如軟式排線、FilmOnGlass(FOG)薄膜軟板╱玻璃貼合制程等,不同材質(zhì)的電極藉由ACF的黏合,同時(shí)限定電流只能從黏合方向(垂直方向)導(dǎo)通流動(dòng),可以解決一些以往連接器無法處理的細(xì)微導(dǎo)線連接問題。

圖片不存在其特點(diǎn)在于Z軸電氣導(dǎo)通方向與XY絕緣平面的電阻特性具有明顯的差異性。當(dāng)Z軸導(dǎo)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(dǎo)電異方性。

導(dǎo)通原理:利用導(dǎo)電粒子連接IC芯片與基板兩者之間的電極使之成為導(dǎo)通,同時(shí)又能避免相鄰兩電極間導(dǎo)通短路,而達(dá)成只在Z軸方向?qū)ㄖ康摹?/p>

1.異方性導(dǎo)電膏。

2.異方性導(dǎo)電膜。異方性導(dǎo)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。

主要組成:主要包括樹脂黏著劑、導(dǎo)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(duì)位置,并提供一壓迫力量已維持電極與導(dǎo)電粒子間的接觸面積。

一般樹脂分為熱塑性樹脂與熱固性樹脂兩大類。熱塑性材料主要具有低溫接著,組裝快速極容易重工之優(yōu)點(diǎn),但亦具有高熱膨脹性和高吸濕性缺點(diǎn),使其處于高溫下易劣化,無法符合可靠性、信賴性之需求。而熱固性樹脂如環(huán)氧樹脂(Epoxy)、Polyimide等,則具有高溫安定性且熱膨脹性和吸濕性低等優(yōu)點(diǎn),但加工溫度高且不易重工為其缺點(diǎn),但其可靠性高的優(yōu)點(diǎn)仍為目前采用廣泛之材料。

在導(dǎo)電粒子方面,異方導(dǎo)電特性主要取決于導(dǎo)電粒子的充填率。雖然異方性導(dǎo)電膠其導(dǎo)電率會(huì)隨著導(dǎo)電粒子充填率的增加而提高,但同時(shí)也會(huì)提升導(dǎo)電粒子互相接觸造成短路的機(jī)率。

另外,導(dǎo)電粒子的粒徑分布和分布均勻性亦會(huì)對(duì)異方導(dǎo)電特性有所影響。通常,導(dǎo)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(dǎo)電粒子間的接觸面積一致,維持相同的導(dǎo)通電阻,并同時(shí)避免部分電極未接觸到導(dǎo)電粒子,導(dǎo)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(dǎo)電粒子會(huì)降低每個(gè)電極接觸的粒子數(shù),同時(shí)也容易造成相鄰電極導(dǎo)電粒子接觸而短路的情形;太小的導(dǎo)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。

目前在可靠性和細(xì)間距化的趨勢(shì)下,如COF和COG構(gòu)裝所使用之異方性導(dǎo)電膠,其導(dǎo)電粒子多表面鍍鎳鍍金之高分子塑料粉末,其特點(diǎn)在于塑料核心具可壓縮性,因此可以增加電極與導(dǎo)電粒子間的接觸面積,降低導(dǎo)通電阻;同時(shí),塑料核心與樹脂基礎(chǔ)原料的熱膨脹性較為接近,可以避免熱循環(huán)和熱沖擊環(huán)境時(shí),在高溫或低溫環(huán)境下,導(dǎo)電粒子因與樹脂基礎(chǔ)原料的熱膨脹性差異減少與電極間的接觸面積,導(dǎo)致導(dǎo)通電阻上升,甚至于開路失效的情形發(fā)生。

對(duì)導(dǎo)電性能要求

1)導(dǎo)電粒子的要求是粒子的均一性、低抵抗性、復(fù)原率、硬度等。(需根據(jù)電極的種類來選擇的粒子)

2)TCP入力側(cè)用的要求是硬度較高的金屬粒子及較低的抵抗值。

3)COG制程的要求是隨著LSI的高精密化,點(diǎn)與點(diǎn)間的距離也愈來愈小。

4)對(duì)于小面積的產(chǎn)品而言,ACF之中的粒子數(shù)有需要增加。若粒子數(shù)增加,則鄰接端子間短路的防止是必要的.

5)對(duì)Binder材料而言,環(huán)氧基樹脂的材料幾乎都使用它。根據(jù)它的用途有低溫接著性、低吸濕性、repair性、高耐溫有各種不同的要求。依各種不同的要求,環(huán)氧基樹脂的選擇也會(huì)不同。

6)ACF電氣的導(dǎo)通,基本上它是以導(dǎo)電粒子及電極的接觸而產(chǎn)生。所以會(huì)要求很小的接觸抵抗。因此、現(xiàn)今比碳纖維或金屬粉更被常使用的是,粒子可固定的接著劑及熱膨脹系數(shù)的差很小的產(chǎn)品。

7)因?yàn)殡姌O表面會(huì)有酸化皮膜或產(chǎn)生硬化等的因素,所以有些場(chǎng)合希望使用金屬粒子。各類型的選定之中,電極材質(zhì)的考慮是有必要的。因此、一般而言,TTO電極里,金屬電鍍樹脂粒子、酸化金屬電極里金屬粒子可說是被喜愛使用的。

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