Der Mehrwert ArrayFIX, ein Partikel-Array-ACF

Stabile Partikelerfassung mit ArrayFIX

ArrayFIX ist ein partikelarrayierter anisotroper leitfähiger Film (ACF), der 2016 von Dexerials entwickelt wurde. Im Vergleich zu herkömmlichen ACFs mit zufällig verteilten Partikeln sind die leitfähigen Partikel in ArrayFix gleichmäßig in einem duroplastischen Harz angeordnet. Die Anordnung der leitfähigen Partikel gewährleistet stabile Pad-Verbindungen und reduziert das Risiko von Kurzschlüssen zwischen den Pads.

Die Elektronenmikroskop-Aufnahme unten zeigt den Querschnitt eines Anschlusses bei der Montage eines COG-IC-Chips (Chip on Glass) auf einem Glassubstrat mit ArrayFIX und einem herkömmlichen ACF. Auffällig sind die zwischen den linken und rechten IC-Anschlüssen sichtbaren Partikel (Unebenheiten). Bei ArrayFIX befindet sich zwischen den Unebenheiten nur ein Partikel, und auf diesem Foto ist keine Kurzschlussgefahr erkennbar. Im Gegensatz dazu befinden sich beim herkömmlichen ACF vier Partikel zwischen den Unebenheiten, und obwohl sie sich auf diesem Foto nicht berühren, liegen sie doch recht nahe beieinander. Wenn Partikel miteinander in Kontakt kommen, kann ein Kurzschluss entstehen. Da Querschnittsbeobachtungen durch einfaches Abkratzen des Ziels und Beobachten der freiliegenden Oberfläche durchgeführt werden, können wir uns außerdem nur vorstellen, wie die Bereiche auf der Vorder- und Rückseite des Fotos aussehen. Aus diesem Foto lässt sich jedoch schließen, dass ArrayFIX ein geringeres Kurzschlussrisiko aufweist als herkömmliche ACF.

Darüber hinaus sind im Fall von ArrayFIX die relativen Positionen der Partikel ungefähr bekannt, was die Querschnittsbeobachtung relativ einfach macht. Im Gegensatz dazu können bei herkömmlichen ACF die Partikelpositionen nicht im Voraus identifiziert werden, was es schwierig macht, den Zustand von Verbindungen oder Kurzschlüssen anhand nur eines Querschnitts zu erklären. Auf dem Querschnittsbeobachtungsfoto eines herkömmlichen ACF ist zu erkennen, dass die Erhebung auf der linken Seite nicht in der Lage ist, Partikel einzufangen, doch sollten Partikel entweder an der Vorder- oder Rückseite des Querschnitts eingefangen werden.

Verbesserte Effizienz der Überprüfung der Verarbeitung nach der ACF-Implementierung

Da eine zerstörende Prüfung (Querschnittsbetrachtung) am eigentlichen Montageort nicht möglich ist, wird die Oberfläche mittels mikroskopischer Aufnahmen, beispielsweise mittels Differenzial-Interferenzmikroskop, überprüft. Unten sind Bilder zu sehen, die zur Überprüfung des Montagezustands verwendet wurden. Die Gruppe auf der linken Seite wurde von einem Menschen beurteilt, und die Gruppe auf der rechten Seite wurde von einem automatischen Bildinspektionsgerät (AOI) beurteilt. Beide zeigten denselben Teil derselben Probe.

Lassen Sie mich zunächst erklären, wie Sie die Bilder anzeigen. Beide Bilder wurden verarbeitet und in Graustufen angezeigt, wobei die vertikal langen Rechtecke die Verbindungsklemmen und die weißen Punkte „Vertiefungen“ darstellen, die die Position der erfassten ACF-Partikel anzeigen, und der Zustand der Partikelerfassung als hell und dunkel ausgedrückt wird (Bild A). Bild B ist eine vergrößerte Ansicht des in Bild A rot umrahmten Bereichs. Die rosa Punkte zeigen Vertiefungen an, die vom menschlichen Auge als normal beurteilt wurden, und die grünen Kreise zeigen Vertiefungen an, die von einem automatischen Bildinspektionssystem (AOI) als normal beurteilt wurden.

Beim Verbinden mit ArrayFIX konnten sowohl das menschliche Auge als auch die AOI-Beurteilung 26 Einkerbungen (normale Verbindungsmarkierungen) bestätigen. Andererseits wurden bei der herkömmlichen ACF 28 Eindrücke durch das menschliche Auge bestätigt, jedoch nur 22 durch die AOI-Prüfung. Dies liegt daran, dass mehrere Einkerbungen, die nahe beieinander liegen, von AOI als eine einzige Einkerbung gewertet werden.

Wenn im obigen Beispiel das Kriterium für die Anzahl der Einrückungen 24 oder mehr wäre, würde der AOI als NG beurteilt. In diesem Fall wird eine zusätzliche Prüfung durch einen Menschen durchgeführt und die endgültige Zahl beträgt 28, womit die Prüfung bestanden wird. Wenn die AOI-Beurteilung mit einem herkömmlichen ACF durchgeführt wird, verringert sich daher die Anzahl der Inspektionen pro Stunde und es entsteht zusätzlicher Arbeitsaufwand.

Bei der Verwendung von ArrayFIX bleibt der Partikelabstand nahezu konstant, sodass Einkerbungen nicht doppelt gezählt werden und auf dem AOI-Bild deutlich angezeigt werden. Dies reduziert Fehlalarme, verbessert die Genauigkeit der Produktprüfung und verkürzt die Prüfzeiten.

Partikelerfassung mit ArrayFIX „gestalten“ – Herausfordernde neue Werte

Herkömmliche ACFs verteilen leitfähige Partikel, die Partikelpositionen können jedoch nicht im Voraus bestimmt werden. Daher weist die Anzahl der zwischen den Anschlüssen gefangenen Partikel eine Wahrscheinlichkeitsverteilung auf. Da sich die Partikel bei ArrayFIX an festen Positionen befinden, kann die Partikelerfassung mithilfe von Toleranzdesignkonzepten aus der mechanischen Konstruktion bis zu einem gewissen Grad vorhergesagt werden. Dies ist der entscheidende Punkt. Bisher mussten wir bei jedem Versuch eines neuen Designs Bewertungsmaterialien vorbereiten, zusammenstellen und bewerten, um die Gültigkeit des Designs zu bestätigen. Wenn die Bewertung nicht gut ist, wird die Ursache untersucht, das Design überarbeitet und die Schleife kann erst unterbrochen werden, wenn die Bewertung gut ist. Im Gegensatz dazu verringert sich durch die Verwendung von ArrayFIX, mit dem Sie die Partikelerfassung „gestalten“ können, die Wahrscheinlichkeit, in die oben genannte Schleife zu geraten. ArrayFIX verbessert nicht nur die Verbindungsqualität, indem es Partikel stabil einfängt und das Risiko von Kurzschlüssen verringert, sondern verkürzt auch die Entwicklungszeit und ermöglicht es Ihnen, sich selbst herauszufordern, bessere Designs (Ideen) zu entwickeln.

Als führendes Unternehmen im Bereich ACF hat Dexerials bisher eine Vielzahl von Technologien und fortschrittlichem ACF entwickelt. Mit dem hier vorgestellten Produkt ArrayFIX verlassen wir den Bereich der stochastischen Partikelerfassung und gehen einen Schritt weiter in Richtung idealer Verbindungsmaterialien. Dexerials‘ ACF entwickelt sich ständig weiter, also freuen Sie sich auf die zukünftigen Entwicklungen.

ArrayFIX und sein Logo sind eingetragene Marken der Dexerials Corporation in Japan und anderen Ländern.