저온 적용 가능한 이방성 전도성 필름(ACF): 특성 및 응용 분야

이방성 전도성 필름(ACF)의 저온 적용

덱세리얼즈의 이방성 도전 필름(ACF) 접합 솔루션은 집적 회로(IC) 및 연성 인쇄 회로(FPC)를 액정, 유기 발광 다이오드, 마이크로 발광 다이오드 등 다양한 디스플레이 유형에 접합하고 카메라 모듈, 터치 패널, 스마트 카드와 같은 구성 요소를 조립할 수 있는 다용도 솔루션입니다. 이러한 다양성은 저온 접합 요구 사항을 충족할 수 있는 능력 때문입니다.

일부 인쇄 회로 기판 및 전자 부품은 재료 특성으로 인해 150°C를 초과하는 고온을 견딜 수 없거나 이러한 고온에서 성능을 유지할 수 없습니다. 여기에는 투명 전도성 필름의 일종인 ITO(인듐 주석 산화물) 필름이 있는 COP(cyclo olefin polymer) 기판이 회로 층으로 포함되며, 정전식 터치 센서에 사용됩니다. 햅틱 모듈에 사용되는 압전 센서; 소형 카메라 모듈용 폴리카보네이트 또는 기타 플라스틱 렌즈; 스마트 카드에 사용되는 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET) 필름 재료는 150°C 이하에서 용융됩니다. 이러한 재료 및 구성 요소는 고온에 노출될 때 특성이 변경될 수 있으므로 저온에서 접착하거나 고정해야 합니다.

한편, 필름 기재에 배선을 인쇄하는 프린티드 일렉트로닉스 기술이 주목받고 있다. 이것은 필름 등의 기재 위에 전기배선이나 센서 등의 전자회로를 인쇄하여 직접 형성하는 기술입니다.

종래의 기판 제조에서는, 에칭에 대표되는 서브 트랙티브 법(불필요한 부분을 제거해 가는 공법)이 회로 형성의 주류입니다. 이 공법에서는, 제거하기 위해서 빛의 조사(노광)나 화학약품, 물을 사용하는 것으로부터 많은 에너지, 자원을 소비합니다. 또한 제거한 물질의 대부분은 폐기됩니다. 이에 대해 프린티드 일렉트로닉스는, 회로가 되는 재료를 소정 위치에 필요량 인쇄하기 때문에, 비교적 낭비가 적은 공법이며, 환경 부하나 CO2 배출량의 저감을 도모할 수 있다고 합니다. 필름 기재의 대부분은 내열성에 문제가 있기 때문에 저온 실장 가능한 ACF는 이러한 프린티드 일렉트로닉스에도 적합합니다.

ACF 본 압착 후의 리워크/리페어

플렉시블 회로 기판(FPC)과 기판(PCB나 유리 기판)을 실장하는 용도에 있어서, ACF 실장 후에 리워크나 리페어를 실시할 가능성이 있는 경우에는, 아크릴 수지를 사용한 ACF의 사용이 추천됩니다. 다만, 리워크나 리페어 자체를 추천하고 있는 것은 아닙니다. 부품 제조의 공정에 짜넣을 때에는, 사전에 리워크 제품·리페어 제품을 사용한 신뢰성 평가 등을 실시해 당해 제품에 품질상의 문제가 발생하지 않는 것을 확인한 후에 실시되는 것을 추천하고 있습니다.

본 실장 후의 리워크나 리페어에서는, 통상, 히트 건이나 공업용 다리미를 사용해 국소(ACF 실장부) 가열해, FPC를 벗깁니다. 그 후, 기판상의 배선 사이에 남은 경화 수지를 MEK(메틸에틸케톤)나 NMP(N-메틸-2-피롤리돈) 등의 용제를 사용하여 면봉으로 정중하게 제거합니다. 이때, FPC는 컬(휨 변형)해 버리는 경우가 많아, 배선간의 수지 잔사의 제거는 어렵기 때문에, FPC 자신의 재이용은 추천되지 않습니다. 워크나 리페어는, 아크릴계 ACF의 사용에 의해 가능합니다만, 제품 품질을 높은 레벨로 유지하기 위해서도, 가능한 한 피하는 것이 바람직합니다.

저온 경화·상온 보관 가능한 열가소성 ACF

ACF에는 일반적인 에폭시나 아크릴계 열경화성 수지 제품 외에 열가소성 수지로 구성된 제품도 있습니다.

따뜻하고 습한 환경(가속 시험 조건: 85°C, 85% RH, 500시간)에서 높은 신뢰성(기능 유지)이 요구되는 애플리케이션의 경우, 열경화성 ACF가 권장됩니다. 그러나 덜 까다로운 환경에서는 약 110°C에서 접합할 수 있는 사용이 간편한 열가소성 ACF가 적합한 선택입니다.
필름온보드/필름용 이방성 전도성 필름(ACF) 커넥터 및 솔더 연결 대체재 CP850CG-35AJ

일반적으로 열경화성 ACF는 5°C 이하의 냉장 보관이 필요하며, 제조 후 5~7개월의 유통기한을 갖습니다. 반면, 열가소성 ACF는 제조 후 2년간 실온에서 보관할 수 있습니다. 또한, 납땜에 사용되는 것과 같은 간단한 열압착 장비를 사용하여 접합할 수 있어 특수 ACF 접합 장비 도입이 필요 없고 투자 비용도 절감할 수 있습니다. 이러한 열가소성 ACF는 스마트 카드 및 기타 일반적인 조건에서 사용되는 응용 분야에 활용됩니다.
스마트 카드에 이방성 전도성 필름(ACF)을 사용하는 특징 및 이점

IoT와 프린티드 일렉트로닉스의 발전에 따라 자동차, 헬스케어, 산업기기 등 다양한 분야에서 ACF의 채용을 검토할 기회가 늘고 있습니다. 덱세리얼즈에서는, 다양한 산업분야에서의 저온 실장의 요망에 맞추어 제품을 제안하고 있습니다. 꼭 부담없이 문의해 주세요.