ArrayFIX 的秘密，粒子排列的 ACF

ArrayFIX徽標15°角的秘密

ArrayFIX 是 Dexerials 於 2016 年推出的微粒陣列各向異性導電薄膜 (ACF)。導電粒子分散並均勻排列在熱固性樹脂中。導電微粒的排列可確保穩定的襯墊連接，並降低襯墊間短路的風險。

這是ArrayFIX的寶獅，您可以看到垂直線條稍微向右側傾斜。傾斜角度為15°，但實際上ArrayFIX的主要功能隱藏在該角度。在本文中，我將解釋秘密和最新發展的ArrayFIX。

下圖顯示了COG（玻璃基晶片）鍵合過程中焊盤捕獲顆粒數量的分佈。傳統的ACF捕獲顆粒數量呈常態分佈，介於4到18個之間。相較之下，ArrayFIX捕獲顆粒數量非常穩定，介於9到12個之間。

15°角的穩定連接

為什麽ArrayFIX能夠提供如此穩定的連接?ArrayFIX穩定性的主要原因是粒子對齊的“角度”。對齊導電粒子時終端捕獲的最有效排列是“六向填充”的形式，如下圖所示。

從ArrayFIX的開發階段開始，顆粒就以這種六向填充的形式排列。但有一次，我註意到一個大問題。下面的左圖顯示了顆粒如何平行於端子的長邊方向 (角度0°) 排列，但是當顆粒平行於端子排列時，顆粒捕獲為零有可能出現端子。

為解決這個問題而創建的想法是“敢於傾斜粒子序列”，如右圖所示。通過與端子成15°角，粒子直線始終與每個端子相交，從而確保可靠的粒子捕獲。ArrayFIX自2016年推出以來就採用了15°角設計。

最新的“級聯設計”ArrayFIX

但最近，ArrayFIX也需要新的突破。主要在顯示器的FOG (玻璃上的薄膜) 連接中，隨著精細間距的進展，在薄膜 (柔性) 基板側和玻璃基板側的端子寬度變薄。最近出現了端子寬度小於10微米的端子，使得難以將彼此的基板的端子位置對齊。

在實際的ACF安裝中，板的對準 (對準) 是使用安裝在安裝機中的相機執行的，但是由於端子寬度非常小，因此需要時間來調整位置以最小化偏差，在最壞的情況下，它可能無法調整並且可能超時 (機器暫停) 。為了避免這種情況，出現了將端子設計為“扇形”的電路板，如下所示。因此，我們也需要提供支持該電路板的ACF。

從圖中可以看出，當端子以扇形排列時，連接端子從電路板的中心到左側和右側具有不同的角度。此外，“ArrayFIX”捕捉粒子的狀態 (外觀) 在左側和右側之間有所不同，從中心開始。關於捕獲的導電粒子的數量，左右之間沒有太大差異，但由於客戶要求“捕獲狀態 (外觀) 整體相同”，我們開發了一種名為“級聯”的設計。

“級聯”在英語中的意思是“一系列瀑佈”，它指的是“相同結構以珠串重復出現的結構”。以下顯示了我們新開發的“級聯設計”的最新ArrayFIX的粒子佈局。通過將粒子向右傾斜的區域A和向左傾斜的區域B交錯排列成ABABAB ......,即使連接端子的角度發生變化，也可以實現穩定的連接。

這是使用級聯設計的ArrayFIX連接端子時的示意圖。傾斜的左右端子和中間端子都捕獲顆粒而沒有太大的偏差。

以下照片和圖表顯示了3種類型的ArrayFIX (A型 (傾斜度0°)，B型 (傾斜度15°) 和C型 (級聯設計) 改變端子放置角度時最小捕獲粒子的數量這是一張模擬結果的照片，顯示了實際捕獲的粒子的狀態。在模擬中，A型 (傾斜度為0°) 連接在端子傾斜度為0° (粒子陣列與端子平行) 時會出現粒子捕捉零。另一方面，在B型 (傾斜15°) 和C型 (級聯設計) 的連接中，即使在端子上形成角度，捕獲的顆粒的數量也是穩定的。

那麽外觀怎麽樣?在B型中，粒子捕獲 (外觀) 的外觀在左側和右側之間差別很大，而在C型 (級聯設計) 中，左側，中心和右側的每個端子以相同的方式捕獲粒子你可以看到。已經證明級聯設計可以改善外觀以及穩定的顆粒捕獲，並且我們能夠開發滿足上述客戶要求的產品。

通過有意識地放置粒子來支持新想法

這就是我解釋Dexcerials開發的最新“級聯設計”ArrayFIX。熱固化樹脂中看不見的小顆粒不僅整齊排列，而且排列在預期的位置。要實現這一點，需要高超的設計技術和加工技術，目前世界上只有Dexcerials能夠生產這種產品。

迪睿合將繼續改進ArrayFIX，以滿足客戶的需求並尋找新的應用。此類應用包括但不限於 micro-LED 顯示器、AR/VR眼鏡和智慧手機攝像頭模組。此外，迪睿合還考慮開發使用金屬粒子代替焊料接合電子元件的新型ArrayFIX。ArrayFIX 的未來擁有不斷擴大的可能性。

ArrayFIX 及其標誌是迪睿合株式會社在日本和其他國家的註冊商標。