異方性導電膜

前言

隨著電子產品朝輕，薄，短，小化快速發展，各種攜帶式電子產品幾乎都已液晶顯示器作為顯示面板，特別是在攝錄放影機，筆記型電腦，大哥大或個人數位處理器等產品上，液晶顯示器已是重要的組成元件。液晶顯示器除了液晶面板外，在其周邊必須連動驅動晶片作為顯示訊號之控制用途。一般而言，液晶面板與驅動IC系統的介面銜接技術大致可分為下列幾種：卷帶式晶粒自動貼合技術(Tape Automated Bonding；TAB)、晶粒－玻璃接合技術(Chip on Glass；COG)、晶粒－軟板接合技術(Chip on Flex；COF)。

異方性導電膠

2.1 何謂異方性導電膠：

其特點在於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後，既可稱為良好的導電異方性。

2.2 導通原理：

利用導電粒子連線IC晶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軸方嚮導通之目的。

2.3 產品分類：

1. 異方性導電膏。 2. 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。

2.4 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晶片與基板間電極相對位置，並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，使其處於高溫下易劣化，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，但其可加工性高的優點仍為目前採用最廣泛之材料。

在導電粒子方面，異方導電特性主要取決於導電粒子的充填率。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，並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。常見的粒徑範圍在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膠球表面塗布金屬為主。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膠粉末，其特點在於塑膠核心具可壓縮性，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，塑膠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衝擊環境時，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，甚至於開路失效的情形發生。