组装工艺对ACF互连性能影响的研究进展.doc

组装工艺对ACF互连性能影响的研究进展 左建东1，罗超云2 （1 深圳大学材料科学与工程学院深圳市特种功能材料重点实验室，广东深圳，518060； 2 深圳职业技术学院化学与生物技术学院，广东 深圳，518055 ） 摘要：总结了异向导电胶膜(Anisotropic Conductive Film；ACF)的组装工艺对ACF导电性能的影响。文献表明ACF组装过程中，压头的压力、加热温度和加热时间影响ACF的固化性能，进而影响ACF互连的力学性能、电学性能和可靠性。 关键词：ACF；组装工艺；固化程度；可靠性 Effect of packaging technology of ACF on the interconnection property Zuo Jiandong1， Luo Chaoyun2 College of materials Science and Engineering of Shenzhen University, Shenzhen Key Laboratory of Special Functional Materials, Shenzhen, 518060; College of Applied Chemistry and Biotechnology of Shenzhen polytechnic, Shenzhen, 518055 Abstract: Effect of packing technology of anisotropic conductive film on the interconnection property was discussed. The documents showed that in the procession of packaging of ACF, pressure of discharge head, heat temperature and heat time affect the solidify property. Moreover these parameters further affect the mechanical property, electric property and reliability. Keywords: ACF; Packaging technology; Solidity degree; Reliability 随着电子产品朝轻，薄，短，小化快速发展，电子装联技术越来越向高密方向发展。异向导电胶膜(Anisotropic Conductive Film；ACF)作为一种新的电子装联技术正迅猛发展。 ACF胶组装后具有Z轴导电而XY平面绝缘的电阻特性。特别适合于高密电子组装，如平板显示器包括液晶显示器(LCD)、等离子体显示器(PDP)等显示元器件电极的连接，倒装芯片（flip-chip）和精细间距表面的互连。ACF胶一般由胶粘剂和微米级的导电粒子组成。胶粘剂的基体树脂一般为环氧树脂，导电粒子一般以金属微球高分子塑料微球表面布金属为主，常用的有金属粉镍(Ni)、金(Au)、镍上镀金、银及锡合金等，直径一般为3~5μm之间。导电粒子的结构、大小以及数量直接影响ACF胶的互连性能以及应用领域。 ACF胶常采用热压合的方法进行组装。在热压头的压力作用下，导电粒子被压而与两边的电极接触而导通，环氧树脂因热的作用而在较短的时间内固化，将导电粒子的接触状态保持下来。当热压头松开时，由于环氧树脂的固化作用而使ACF具有异向导电性。ACF胶组装过程中，随着压头的压力、加热温度、加热时间、组装间距的变化，进而影响ACF胶互连的力学性能、电学性能和可靠性。 1 组装温度对ACF胶互连性能的影响 ACF胶的组装温度对ACF的性能产生全面的影响，组装温度是最重要的工艺参数。首先，ACF对芯片以及基板的润湿是获得较好吸附的关键，而组装温度的提高降低了ACF的表面能，促进了ACF的润湿和流动，因此提高温度对吸附非常有利，从而提高了互连的结合强度。其次，组装温度密切影响ACF的固化程度。组装时间，温度越高，固化程度越高；温度越低，固化程度越低，而固化程度低，将会导致力学性能等降低，最终影响互联性能。但很高的固化温度也会对ACF的互联带来不利。 Wu. Y. P等[1]研究发现很高的固化温度对胶的机械强度影响不利。首先，在很高的固化温度条件下，将会有很多复杂的反应发生，如热氧化反应、脱水反应、断链反应。其次，在高温固化过程中，小分子物质会挥发。这小分子物质导致界面形成很多空洞，空洞的存在降低了粘结强度。再次，太高的固化温度将导致固化迅速，使固化后的胶内部存在较多的热应力，从而导致较多的裂纹。最后，过度固化可能会影响胶的耐冲击强度