异方性导电膜（ACF）是什么
异方性导电膜（Anisotropic Conductive Film，简称 ACF）是将 IC 等电子部件实装到基板上、用于形成电路的薄膜材料。迪睿合的前身——索尼化学（Sony Chemical）于 1977 年将其产品化。如今，几乎所有采用平板显示器（FPD）的数字设备——智能手机、平板电脑、高清电视——都以 ACF 作为电路接合材料。
要在显示器屏幕上显示影像，需要将 IC 芯片与显示器的玻璃基板进行电气连接，形成大量电子电路，ACF 正是用于这种连接的材料。目前，ACF 主要应用于两种实装工法：COG（Chip On Glass，芯片玻璃接合）——将 IC 芯片连接到玻璃基板；FOG（Flex On Glass，柔性玻璃接合）——将柔性印刷电路连接到玻璃基板。此外，CCD、CMOS 等摄像头模组，以及非接触式 IC 卡的电路连接部等也采用 ACF。
一种材料实现”粘接、导通、绝缘”三大功能
ACF 的特点是单独一种材料即可实现粘接、导通、绝缘三大功能。它一次可连接大量电极；与以往电子部件实装常用的焊料工法相比，可实现更微细的连接（精细间距化）；并能在 110～180℃ 左右的低温下实装。这些都是其巨大优势。
ACF 的结构是在热硬化性（热固性）树脂粘接剂中分散导电粒子。导电粒子以树脂为核，外层包覆导电性良好的镍（Ni）或金（Au），再在最外层涂覆绝缘涂层。施加热与压力时，相对的端子将导电粒子夹在中间，最外层的绝缘涂层破裂，从而形成电流流通的回路。未被端子夹住的粒子，因绝缘涂层得以保持而防止短路——电极与基板之间的”纵向”导电，电极之间的”横向”不导电，这正是”异方性导电膜”名称的由来。
ACF 的实装步骤与产品结构
使用 ACF 将 IC 芯片等实装到基板的步骤分为五步：
- STEP 1：清洗待连接的基板表面
- STEP 2：贴附 ACF，在保留剥离膜的状态下施加热与压力
- STEP 3：剥离剥离膜
- STEP 4：进行对准作业，使待连接 IC 芯片的电极位置精确对齐
- STEP 5：再次加热压着，完成连接
ACF 以卷盘（Reel）形态销售。迪睿合 ACF 薄膜厚度为 10～45μm、宽度为 0.5～20mm，拥有多种规格；长度从需求较短的 10m 到最长 300m 均有供应。对更长卷盘的需求背景是：随着电视大屏化，实装范围比以往大幅加长。
ACF 的供应形态有 2 种类型：以覆盖膜（保护膜）与剥离膜夹住 ACF 的3 层型，以及仅带剥离膜的2 层型。3 层型的优点是可降低异物混入的风险；2 层型的优点则是实装时无需剥离覆盖（保护）膜。
使用 ACF 实装部件的优点
ACF 在小型化、高功能化不断推进的移动设备及其他众多先进产品中发挥着重要作用。与回流焊料焊接或连接器部件不同，ACF 可对应部件微细多端子化的需求，在智能手机、平板电脑的摄像头、车载摄像头、安防摄像头、IC 卡、VR/AR/MR/XR 产品等领域均有应用。
例如，在高精细化移动设备的显示器中，IC 芯片的电极间距已微细化至 10μm，ACF 正适合此类精细间距连接。ACF 无铅，可使连接部变薄，并能在较低温度下一次性完成连接，由此扩大了被接合材料的选择范围。
ACF 实装的主要优点：
- 可向玻璃基板实装部件
- 可一次性连接多端子
- 支持精细间距连接
- 无铅对应
- 可在较低温度下短时间完成连接
- 可实现实装部的薄型化
ACF 开发的历史与创新
迪睿合自 1977 年推出 ACF 以来持续进行改良。最初以碳纤维或焊料粒子作为导电粒子；1988 年开发出树脂表面镀镍、镀金的粒子；20 世纪 90 年代成功开发出粒子表面绝缘涂层技术。随着数字设备的高精细化，通过将粒子直径从 5μm 缩小到 2.8μm，实现了连接的精细间距化。2014 年开发出使导电粒子在热硬化树脂中以均匀间距整列的技术，2016 年以”粒子整列型异方性导电膜”（产品名：ArrayFIX）开始销售，为数字设备的进一步小型化、薄型化与显示器高精细化作出贡献。
如何选择最适合的 ACF
选择最优 ACF 时，需要预先考虑被接合材料的种类、连接部面积、端子间距、端子高度、耐热性等。在 COG、FOG 实装情况下，需确认的重要项目包括：
- 显示器面板：布线间距、最小布线间距离、布线材料
- IC 芯片：最小凸点（Bump）面积、最小凸点间距、凸点间距、凸点排列、凸点高度
- 柔性基板：布线间距、最小布线间距离、布线材料、布线高度、FPC 种类
- 实装条件：温度、压力、时间
- 需通过的试验：温度循环试验、高温高湿试验等
ACF 由加热固化的环氧树脂或丙烯酸树脂构成。在 FPC 与基板实装用途中，若设计上以实装后返修（Rework）为前提，推荐使用丙烯酸树脂类 ACF。不推荐环氧树脂类 ACF 的理由是：固化后的环氧树脂不溶于溶剂，只能通过刮除残渣的方式处理，结果往往损伤需要返修的基板。
迪睿合作为异方性导电膜领域的领跑企业，40 多年来为众多客户提供 ACF，并可基于其经验提供从必要条件设定、合适 ACF 的提案到连接后分析与评价的全套服务。
