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异方性导电胶膜(ACF)的基本原理和主要问题解析

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1、异方性导电胶膜（ACF）的基本原理和主要问题解析摘要】随着电子产品朝轻，薄，短，小化快速发展，各种携带式电子产品几乎都已液晶显示器作为显示面板，液晶显示器已是重要的组成组件。液晶显示器除了液晶面板外，在其外围必须连动驱动芯片作为显示讯号之控制用途。本文主要介绍连接液晶面板与IC连接一种主流方式晶粒一玻璃接合技术（Chip on Glass； COG）使用的导电材料异方性导电胶膜（Anisotropic Conductive Film； ACF），以下简称为ACF。【关键词】COG； IC，ACF；贴付不良一、ACF基本原理1.1材料介绍1.1.1何谓异方性导电膜：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。1.1.2ACF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。1.2基本原理1.2.1导通原理：利用导电粒子连接IC芯片与

2、LCD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。注：LCD面板（包括面偏光片和底偏光片）;IC（集成电路）:驱动和控制LCD显示;ACF（异方性导电膜）:将IC与LCD或FPC与LCD连接;FPC（柔性线路板）:连接和导电作用1.2.2ACF主要参数对bonding的影响：异方导电特性主要取决于导电粒子的充填率。虽然异方性导电胶其导电率会随着导电粒子充填率的增加而提高，但同时也会提升导电粒子互相接触造成短路的机率。此外，导电粒子的粒径分布和分布均匀性亦会对异方导电特性有所影响。通常，导电粒子必须具有良好的粒径均一性和真圆度，以确保电极与导电粒子间的接触面积一致，维持相同的导通电阻，并同时避免部分电极未接触到导电粒子，导致开路的情形发生。常见的粒径范围在35m之间，太大的导电粒子会降低每个电极接触的粒子数，同时也容易造成相邻电极导电粒子接触而短路的情形；太小的导电粒子容易行成粒子聚集的问题，造成粒子分布密度不平均。在导电粒子的种类方面目前已金属粉末和高分子塑料球表面涂布金属为主。常见使用的金属粉镍（Ni）、金

3、（Au）、镍上镀金、银及锡合金等。二、ACF贴附不良分析与改善2.1 ACF短贴1）现象：ACF未完全贴合IC压合区域2）原因：剪刀剪ACF的位置要位于压头前，并且两者要相距1-1.5mm，若靠的太近，压头可能会压到切刀切的位置，剥离离型纸时ACF在切口处被扯断，造成下一片ACF倒折，也可能造成此片贴付不良。确认方法：在FPC ACF贴付完毕后，目视或在显微镜下可看到压头压到的位置和没有压到的位置颜色有明显差异。3）对策：若确认NG，1）看看剪刀机构是否松动；2）若没有松动，则需要打开后盖调整剪刀与压头的相对位置。2.2 ACF反折1) 现象：剪刀剪不断造成最后一颗反折。2) 原因：剪刀上有胶、剪刀倾斜、剪刀不锋利、切刀深度不够、切刀速度不当等。确认方法：剪一段ACF，用胶带粘去时观察断口是否容易断开，若能断开，在断口处是否有被拉起而使ACF在离型纸上的颜色有所变化。3) 对策：a、先观察剪刀上是否有胶b、用安装剪刀的治具检查剪刀是否倾斜c、检查剪刀刀口是否磨钝d、若前3项都排除，可以通过调节剪刀速度来改善，因为调剪刀深度效果不明显。三、结束语总结本文，要对ACF材料原理熟悉并掌握相关制程原因可有效解决生产作业过程中造成的ACF贴附不良问题。【参考文献】1电子制造技术一一利用无铅、无卤素和导电胶材料：美刘汉诚(JohnH.Lau)、美汪正平(C.P.Wong)、美李宁成(Ning cheng Lee)、李世玮(S.W.Ricky Lee) 2005/08/012液晶显示器件制造技术，范志新，2000年12月3采用各向异性导电粘接剂完成电路互连,电子工艺技术杂志,2003 年第24卷第6期

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