異方性導電膠膜常識介紹

　　1異方性導電膠膜(Anisotropic Conductive Film；ACF)
　　1.1 何謂異方性導電膠：其特點在于Z軸電氣導通方向與XY絕緣平面的電阻特性具有明顯的差異性。當Z軸導通電阻值與XY平面絕緣電阻值的差異超過一定比值后，既可稱為良好的導電異方性。
　　1.2 導通原理：利用導電粒子連接IC芯片與基板兩者之間的電極使之成為導通，同時又能避免相鄰兩電極間導通短路，而達成只在Z軸方向導通之目的。
　　1.3 產品分類：
　　A. 異方性導電膏。
　　B. 異方性導電膜。
　　異方性導電膜(ACF)具有可以連續加工(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品形式。
　　1.4 主要組成：主要包括樹脂黏著劑、導電粒子兩大部分。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位置，并提供一壓迫力量已維持電極與導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點，但亦具有高熱膨脹性和高吸濕性缺點，使其處于高溫下易劣化，無法符合可*性、信賴性之需求。而熱固性樹脂如環氧樹脂(Epoxy)、Polyimide等，則具有高溫安定性且熱膨脹性和吸濕性低等優點，但加工溫度高且不易重工為其缺點，但其可*性高的優點仍為目前采用最廣泛之材料。
　　在導電粒子方面，異方導電特性主要取決于導電粒子的充填率。雖然異方性導電膠其導電率會隨著導電粒子充填率的增加而提高，但同時也會提升導電粒子互相接觸造成短路的機率。
　　另外，導電粒子的粒徑分布和分布均勻性亦會對異方導電特性有所影響。通常，導電粒子必須具有良好的粒徑均一性和真圓度，以確保電極與導電粒子間的接觸面積一致，維持相同的導通電阻，并同時避免部分電極未接觸到導電粒子，導致開路的情形發生。常見的粒徑范圍在3~5μm之間，太大的導電粒子會降低每個電極接觸的粒子數，同時也容易造成相鄰電極導電粒子接觸而短路的情形；太小的導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。
　　在導電粒子的種類方面目前已金屬粉末和高分子塑料球表面涂布金屬為主。常見使用的金屬粉鎳(Ni)、金(Au)、鎳上鍍金、銀及錫合金等。
　　目前在可*性和細間距化的趨勢下，如COF和COG構裝所使用之異方性導電膠，其導電粒子多表面鍍鎳鍍金之高分子塑料粉末，其特點在于塑料核心具可壓縮性，因此可以增加電極與導電粒子間的接觸面積，降低導通電阻；同時，塑料核心與樹脂基礎原料的熱膨脹性較為接近，可以避免熱循環和熱沖擊環境時，在高溫或低溫環境下，導電粒子因與樹脂基礎原料的熱膨脹性差異減少與電極間的接觸面積，導致導通電阻上升，甚至于開路失效的情形發生。
　　2 各廠商導電膠膜之差
　　2.1 Sony ACF(Single Layer)
　　Casio發展出稱為Microconnector的先進ACF技術，應用在COF，COG接合上。此ACF材料主要是在導電粒子制作上有突破性發展。其導電粒子除了如一般在塑料核心表面鍍上金屬層之外，又再金屬層表面再涂布一層10nm厚的絕緣層，而此絕緣層則是由極細微的樹脂粒子所組成。
　　其發展材料之樹脂黏著劑可以為熱塑性或熱固性材料，然后將導電粒子加入做成膏狀物或薄膜狀產品。當此材料貼附于軟板基板進行熱壓制程時，導電粒子與芯片凸塊和軟板基板電極同時會壓破其接觸面的絕緣層(即Z軸方向)，但未接觸的XY平面方向之絕緣層則不會被壓破，保持其絕緣性。因此Casio相信，使用此種涂布絕緣層的導電粒子，可以提高異方性導電膠的粒子密度，達到細間距和低導通電阻的要求，而同時又不會有短路的情形發生。
　　2.2 Hitachi ACF(Double Layer)
　　針對細間距化的要求，日立化成則提出了雙層(Double Layer)結構之ACF，雙層結構之上層為未添加導電粒子的樹脂層，而下層則是含有單層導電粒子的排列。與傳統單層結構之ACF相比，雙層結構可以在不增加導電粒子密度的情形下，因下層局部粒子密度較高，使得電極單位接觸面積內之粒子密度較高，同時在接近芯片凸塊區域，因局部粒子密度較低而降低了短路的情形發生。

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