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。
一般树脂分为热塑性树脂与热固性树脂两大类。热塑性材料主要具有低温接着,组装快速极容易重工之优点,但亦具有高热膨胀性和高吸湿性缺点,使其处于高温下易劣化,无法符合可靠性、信赖性之需求。而热固性树脂如环氧树脂(Epoxy)、Polyimide等,则具有高温安定性且热膨胀性和吸湿性低等优点,但加工温度高且不易重工为其缺点,但其可靠性高的优点仍为目前采用广泛之材料。
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。
一般ACF的热压条件,有以下需要注意:
1.温度:是指实际料温,也就是ACF实际接触的温度,而不是热压机的设定温度。
2.秒数:是指热压秒数,举例而言,需要180度15秒的条件,就表示ACF实际料温要在第15秒内到达180度,一般也要求在前2秒升温的温度要到达180度的九成左右,也就是172度才算标准,之後持续升温於第15秒时到达180度。
3.压力:大致而言,有两种计算方式,使用非IC介面的ACF,是以整体面积承受到的总力道去计算,而使用IC介面的ACF,是以IC上的BUMP(电极)总面积承受到的总力道去计算,所以时常会有人觉得为什麼有IC介面的热压力道都比其他介面的来的大就是这个原因。