ArrayFIX 的秘密，粒子排列的 ACF

ArrayFIX徽标15°角的秘密

ArrayFIX 是由 Dexerials 于 2016 年推出的颗粒阵列各向异性导电薄膜（ACF）。导电颗粒分散并均匀排列在热固性树脂中。导电颗粒的排列可确保稳定的焊盘连接，并降低焊盘间短路的风险。

这是ArrayFIX的标志，您可以看到垂直线条稍微向右侧倾斜。倾斜角度为15°，但实际上ArrayFIX的主要功能隐藏在该角度。在本文中，我将解释秘密和最新发展的ArrayFIX。

下图显示了COG（玻璃基芯片）键合过程中焊盘捕获颗粒数量的分布。传统的ACF捕获颗粒数量呈正态分布，在4到18个之间。相比之下，ArrayFIX捕获颗粒数量非常稳定，在9到12个之间。

15°角的稳定连接

为什么ArrayFIX能够提供如此稳定的连接?ArrayFIX稳定性的主要原因是粒子对齐的“角度”。对齐导电粒子时终端捕获的最有效排列是“六向填充”的形式，如下图所示。

从ArrayFIX的开发阶段开始，颗粒就以这种六向填充的形式排列。但有一次，我注意到一个大问题。下面的左图显示了颗粒如何平行于端子的长边方向 (角度0°) 排列，但是当颗粒平行于端子排列时，颗粒捕获为零有可能出现端子。

为解决这个问题而创建的想法是“敢于倾斜粒子序列”，如右图所示。通过与端子成15°角，粒子直线始终与每个端子相交，从而确保可靠的粒子捕获。ArrayFIX自2016年推出以来就采用了15°角设计。

最新的“级联设计”ArrayFIX

但最近，ArrayFIX也需要新的突破。主要在显示器的FOG (玻璃上的薄膜) 连接中，随着精细间距的进展，在薄膜 (柔性) 基板侧和玻璃基板侧的端子宽度变薄。最近出现了端子宽度小于10微米的端子，使得难以将彼此的基板的端子位置对齐。

在实际的ACF安装中，板的对准 (对准) 是使用安装在安装机中的相机执行的，但是由于端子宽度非常小，因此需要时间来调整位置以最小化偏差，在最坏的情况下，它可能无法调整并且可能超时 (机器暂停) 。为了避免这种情况，出现了将端子设计为“扇形”的电路板，如下所示。因此，我们也需要提供支持该电路板的ACF。

从图中可以看出，当端子以扇形排列时，连接端子从电路板的中心到左侧和右侧具有不同的角度。此外，“ArrayFIX”捕捉粒子的状态 (外观) 在左侧和右侧之间有所不同，从中心开始。关于捕获的导电粒子的数量，左右之间没有太大差异，但由于客户要求“捕获状态 (外观) 整体相同”，我们开发了一种名为“级联”的设计。

“级联”在英语中的意思是“一系列瀑布”，它指的是“相同结构以珠串重复出现的结构”。以下显示了我们新开发的“级联设计”的最新ArrayFIX的粒子布局。通过将粒子向右倾斜的区域A和向左倾斜的区域B交错排列成ABABAB ......,即使连接端子的角度发生变化，也可以实现稳定的连接。

这是使用级联设计的ArrayFIX连接端子时的示意图。倾斜的左右端子和中间端子都捕获颗粒而没有太大的偏差。

以下照片和图表显示了3种类型的ArrayFIX (A型 (倾斜度0°)，B型 (倾斜度15°) 和C型 (级联设计) 改变端子放置角度时最小捕获粒子的数量这是一张模拟结果的照片，显示了实际捕获的粒子的状态。在模拟中，A型 (倾斜度为0°) 连接在端子倾斜度为0° (粒子阵列与端子平行) 时会出现粒子捕捉零。另一方面，在B型 (倾斜15°) 和C型 (级联设计) 的连接中，即使在端子上形成角度，捕获的颗粒的数量也是稳定的。

那么外观怎么样?在B型中，粒子捕获 (外观) 的外观在左侧和右侧之间差别很大，而在C型 (级联设计) 中，左侧，中心和右侧的每个端子以相同的方式捕获粒子你可以看到。已经证明级联设计可以改善外观以及稳定的颗粒捕获，并且我们能够开发满足上述客户要求的产品。

通过有意识地放置粒子来支持新想法

这就是我解释Dexcerials开发的最新“级联设计”ArrayFIX。热固化树脂中看不见的小颗粒不仅整齐排列，而且排列在预期的位置。要实现这一点，需要高超的设计技术和加工技术，目前世界上只有Dexcerials能够生产这种产品。

迪睿合将继续改进ArrayFIX，以满足客户的需求并寻找新的应用。此类应用包括但不限于 micro-LED 显示器、AR/VR眼镜和智能手机摄像头模块。此外，迪睿合还考虑开发使用金属粒子代替焊料接合电子元件的新型ArrayFIX。ArrayFIX 的未来拥有不断扩大的可能性。

ArrayFIX 及其徽标是迪睿合株式会社在日本和其他国家的注册商标。