胶粘工艺

粘合剂材料可以不同方式施用于两个结合部分(如芯片和基板)之间:点胶、丝网印刷、针板转移或者和薄膜作用方式一样的中间连接。

背景知识

导热粘合剂

  • 导热胶胶粘
    导热胶胶粘

例如,导热粘合剂可用来安装板面芯片 (COB)、基板芯片以及加热器上面的基板。在必要情况下,可以通过引线焊接建立电气连接。

依据粘附表面规格的不同,可以丝网印刷、由管脚或穿孔压印、芯片点蘸或由精细套管点涂必要数量的粘合剂。粘合剂可以使用加热工具在组装之后直接固化,或者在几秒钟内使用快速烘胶方式固化,或者稍后在批量烘箱中进行固化。

各向同性导电粘合剂 - ICA

  • Principle of Isotropic Conductive Adhesives

如果电气接点需要由粘合剂自身确立,充满传导颗粒的粘合剂材料可以作为各向同性传导性 (ICP)点涂,以替代焊料。

这些粘合剂材料的处理方式和以上所述的导热性粘合剂非常相似。无论您在何处想要在不提供焊接流程所需热量的情况下实现与表面贴装相关的电气连接时,您均可用相应的填充式粘合剂替代焊料,并以低温流程进行固化。例如,ICA 可用于背面连接 LED、标准 SMD 元件乃至间距更宽的覆晶芯片。

各向异性导电粘合剂 - ACA

  • Principle of ACF Bonding
  • 导电胶胶粘

各向异性导电粘合剂 (ACA) 充满传导性颗粒,但其本身不导电。在这种粘合剂被压入两个接触表面之间后不久,其所含颗粒将与其接触,导电层将沿着一个方向形成。这些粘合剂可以膏状 (ACP) 或薄膜状 (ACF)存在。 

对于机械夹持、热熔连接以及仅使用一种粘合剂材料连接多个电气接点来说,可以使用 ACA,进而简化了倒装芯片流程。这些材料的主要优势是低焊接温度。通过施用来自上方的压力和温度以及来自下方的额外热量,可以迅速固化连接。缺点是需要高粘合力,以便压碎材料内部的传导颗粒并形成传导性。精确对齐与重复性粘合力相结合,保证了稳定连接未受损的结合部分。

 

ACF 焊接

将 LCD 驱动器固定到 LCD 面板上面就是使用 ACF 进行玻璃上芯片焊接 (COB) 的示例。对多数其他焊接方法形成对比,ACF焊接可以重复工作。缺陷部件可以拆除,玻璃面板可以清洗。新的 ACF 预制品可以使用 ACF 模块或使用钳子人工贴放。

如果使用各向异性传导膜 (ACF) 材料,则需要如下几个流程步骤:

  • 在将薄膜的安全保护层取下之后,ACF 到基板的预焊接(压力和温度)
  • 芯片到基板的对齐
  • 将芯片贴放至薄膜
  • 施用压力和温度进行最后焊接

 

ACP 焊接

例如在 RFID 应用中,使用各向异性导电粘合剂将芯片固定在天线薄膜上面。芯片仅有几个焊盘,其上面有凸刻或铸造突点。传导颗粒被压入接点之间并使用加热工具在数秒钟内快速固化,同时可以使用加热夹头支持。 

在倒装芯片焊接系统中,集成 ACP 流程仅需要一个相应的点涂模块。

柱形突点焊接

  • 钉头凸点芯片焊接
    钉头凸点芯片焊接

电气连接两个接点的另一个可能方案是使用未填充的非导电粘合剂 (NCA)柱形突点。这意味着传导性材料(如金)在芯片焊盘上面凸起。粘合剂施用于芯片和基板之间,然后两个结合部分被挤压在一起。在压合过程中,金质突点取代了粘合剂,同时最好使用机械支持和固定方式。

这种连接电子接点的技术需要带有金质突点的完备倒装芯片。此类柱形突点可以使用引线接合器(球形接合器)添加,其作业采用柱形突点模式。然后使用倒装芯片接合器安装芯片,金质突点被顶压在目标焊盘上面。

在将芯片放入粘合剂之后,它需要在该特定位置由相应工具夹持,并通过加热固化或使用紫外线激活。

光学粘合剂

对于光学应用来说,使用具有相应属性(如折射率)的粘合剂可能很重要。

如果粘合剂材料固定在光学系统的主轴里,将影响光学特性,所以应当使用适当的粘合剂。在点涂和附着之后,可以立即以紫外线局部照射方式进行固化。使用光学粘合剂的应用可以是玻璃盖安装、透镜固定或光纤芯片耦合。

Spinner