Анизотропная проводящая пленка - Anisotropic conductive film - Wikipedia

Анизотропная проводящая пленка (ACF), не содержит свинца и экологически чистый адгезивная система межсоединений, которая обычно используется в жидкокристаллический дисплей изготовление электрических и механических соединений от электроники драйвера к стеклянным подложкам ЖК-дисплей. Материал также доступен в форме пасты, называемой анизотропной проводящей пастой (ACP), и оба сгруппированы вместе как анизотропные проводящие клеи (ACA). ВДА в последнее время использовались для выполнения сгибать соединения типа «плата-к-плате» или «flex-to-flex», используемые в портативных электронных устройствах, таких как мобильные телефоны, MP3-плееры, или при сборке модулей камеры CMOS.

История

ACA, разработанные в конце 1970-х годов.[1] и в начале 1980-х,[2] с термосваркой Nippon Graphite Industries,[3] и АКФ Hitachi Chemicals[4] и Dexerials (ранее известные как Sony Химические продукты и информационные устройства ).[5] В настоящее время существует множество производителей термосварочных соединителей и ACA, но Hitachi и Sony продолжают доминировать в отрасли с точки зрения доли рынка. Другие производители ACA включают: 3м,[6] Loctite,[7] ДЕЛО,[8] Креативные материалы,[9] Хенкель, Sun Ray Scientific,[10] Kyocera,[11] Три облигации,[12] Панакол,[13] и Btech.[14]

В очень ранние годы АСА изготавливали из каучука, акрила и других адгезивных смесей, но они быстро превратились в несколько различных вариантов термореактивных эпоксидных смол бифенильного типа. Тем не менее, требуемые температуры были относительно высокими - 170-180 ° C, и лидеры рынка Sony и Hitachi разработали и выпустили материалы на акриловой основе в начале 2000-х годов, которые снизили температуру отверждения ниже 150 ° C при сохранении времени отверждения на уровне 10–12 секунд. классифицировать. Дальнейшие достижения в области используемых акриловых компаундов во многих случаях снизили время цикла отверждения до менее 5 секунд, что и осталось на момент написания этой статьи. Таблицы спецификаций доступны на всех сайтах производителей, перечисленных выше.

Текущий рынок

ACF по-прежнему остается наиболее популярным форм-фактором для ACA, в основном благодаря способности точно контролировать объем материала, плотность частиц в любом образце и распределение этих частиц в образце. Это особенно верно в отношении традиционного оплота ACF для межкомпонентных соединений дисплеев, но ACF также продемонстрировала значительный рост за пределами индустрии дисплеев и в областях, где долгое время доминировали технологии поверхностного монтажа. Возможность выполнять межсоединения в очень маленьком пространстве XYZ была ключевым фактором в этом расширении, чему способствовала способность при определенных условиях значительно снизить стоимость либо за счет сокращения количества компонентов, либо за счет общего количества используемых материалов.

ACP широко используются в приложениях начального уровня, в основном при сборке микросхем на подложках антенн RFID. Они также используются в некоторых приложениях для сборки плат или гибких дисков, но на гораздо более низком уровне, чем ACF. Хотя ACP обычно дешевле, чем ACF, они не могут обеспечить такой же уровень контроля количества клея и дисперсии частиц, как ACF. По этой причине их очень сложно использовать для приложений с высокой плотностью размещения.

Обзор технологий

Технология ACF используется в чипах на стекле (COG), flex-on-glass (FOG), flex-on-board (FOB), flex-on-flex (FOF), chip-on-flex (COF), чип-на-плате (COB) и аналогичные приложения для более высокой плотности сигнала и меньших габаритов. ACP обычно используются только в приложениях с гибкой микросхемой (COF) с низкими требованиями к плотности и стоимости, например, для антенн RFID или в сборках FOF и FOB в портативной электронике. COG, в частности, также использует золотые выпуклости для подключения к дисплею.[15]

Во всех случаях анизотропный материал, например термореактивная смола, содержащая проводящие частицы, сначала наносится на основную подложку. Это может быть выполнено с использованием процесса ламинирования для ACF или процесса распределения или печати для ACP. Затем устройство или вторичная подложка помещается на место над базовой подложкой, и две стороны прижимаются друг к другу для крепления вторичной подложки или устройства к базовой подложке. Во многих случаях этот процесс монтажа выполняется без нагрева или с минимальным количеством тепла, которого достаточно для того, чтобы анизотропный материал стал немного липким. В случае использования термореактивной смолы, содержащей проводящие частицы, частицы захватываются между выступающими точками, такими как электроды, между подложкой и компонентом, тем самым создавая электрическое соединение между ними. Остальные частицы изолированы термореактивной смолой.[16] В некоторых случаях этот этап монтажа пропускается, и обе стороны переходят непосредственно к месту соединения. Однако при крупносерийном производстве это привело бы к неэффективности производственного процесса, поэтому прямое соединение обычно выполняется только в лаборатории или на мелкомасштабном производстве.

Склеивание - это третий и последний процесс, необходимый для завершения сборки ACF. В первых двух процессах температура может находиться в диапазоне от комнатной до 100 ° C, при этом тепло подается в течение 1 секунды или меньше. Для склеивания требуется большее количество тепловой энергии из-за необходимости сначала растечь клей и позволить двум сторонам соединиться для электрического контакта, а затем отвердить клей и создать прочное надежное соединение. Температура, время и давление, необходимые для этих процессов, могут варьироваться, как показано в следующей таблице.

Таблица 1: Общие условия сборки ACF

Тип сборкиТип клеяВремя (сек)Температура (° C)Давление
Flex-on-Glass (FOG)Эпоксидная смола10–12170–2002-4 МПа ▲
Чип-на-стекле (COG)Эпоксидная смола5–7190–22050-150 МПа ※
Чип-на-Flex (COF)Эпоксидная смола5–10190–22030-150 МПа ※
Flex-on-Board (FOB)Эпоксидная смола10–12170–1901-4 МПа ▲
Flex-on-Board (FOB)Акрил5–10130–1701-4 МПа ▲
Flex-on-Flex (FOF)Эпоксидная смола10–12170–1901-4 МПа ▲
Flex-on-Flex (FOF)Акрил5–10130–1701-4 МПа ▲

▲ Давление для гибких узлов (FOG, FOB, FOF) измеряется по всей площади под соединительной головкой.

※ Давление для узлов стружки (COG, COF) рассчитывается по совокупной площади выступов на стружке.

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ http://scitation.aip.org/getabs/servlet/GetabsServlet?prog=normal&id=DTPSDS000039000001000244000001&idtype=cvips&gifs=yes
  2. ^ "Science Links Japan | История создания анизотропной проводящей пленки ANISOLM". Sciencelinks.jp. 18 марта 2009 г. Архивировано с оригинал 29 февраля 2012 г.. Получено 18 октября 2011.
  3. ^ Nippon Graphite Industories, ltd. "Nippon Graphite Industories_index". N-kokuen.com. Архивировано из оригинал 9 октября 2011 г.. Получено 18 октября 2011.
  4. ^ "Указатель материалов, связанных с дисплеем: Hitachi Chemical Co., Ltd". Hitachi-chem.co.jp. Получено 18 октября 2011.
  5. ^ «Анизотропная проводящая пленка (ACF) | Продукты | Sony Chemical & Information Device Corporation». Sonycid.jp. Архивировано из оригинал 22 октября 2011 г.. Получено 18 октября 2011.
  6. ^ «Анизотропные проводящие пленки 3M ™». Solutions.3m.com. Получено 18 октября 2011.
  7. ^ «Добро пожаловать в мир Loctite | Выберите свою страну». Content.loctite-europe.com. Получено 18 октября 2011.
  8. ^ «Промышленные клеи DELO». Delo.de. Получено 18 октября 2011.
  9. ^ Творческие материалы http://www.creativematerials.com
  10. ^ Sun Ray Scientific http://www.sunrayscientific.com/ztach-datasheet-pdf/ В архиве 23 июня 2015 г. Wayback Machine
  11. ^ Kyocera «Архивная копия» (PDF). Архивировано из оригинал (PDF) 23 июня 2015 г.. Получено 2015-06-22.CS1 maint: заархивированная копия как заголовок (связь)
  12. ^ Три облигации http://www.threebond.co.jp/en/product/series/adhesives/s_a3370.html
  13. ^ Панакол http://www.panacol.com/products/adhesive/elecolit/
  14. ^ Btech http://www.btechcorp.com/tag/z-axis-conductive-adhesive/
  15. ^ https://cdn-shop.adafruit.com/datasheets/SSD1325.pdf
  16. ^ «Анизотропная проводящая пленка и способ создания токопроводящего соединения».
  • Опдал, Питер Дж. (Февраль 2001 г.). Анизотропная проводящая пленка для флипчипов: введение. Технологические обновления FlipChips Dot Com.
  • Общее введение в ACF. Ito Group Auto ACF Services. Май 2009 г.
  • Интернет-ресурсы ACF. Ito Group Auto ACF Services. Июнь 2009 г.