ACF | KAIST开发出可改善超高清显示器超细间距组件的导电胶带

原创 CINNOResearch 2021-07-07 18:49

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CINNO Research产业资讯，众所周知，随着市场对电子产品的分辨率要求越来越高，这些高分辨率电子显示设备的制造也在推动其构成部件的精细化设计。在此背景下，显示产品驱动器件间的电气互连技术也慢慢成为升级显示电子产品所需要克服的主要挑战之一。

最近，有研究人员报道了一种新型热塑性锚定聚合物层(APL，Anchoring Polymer Layer) 结构，这一成果显示业界向超精细高分辨率显示器的制造又迈进了一步。这项成果来自韩国科学技术院（KAIST，Korea Advanced Institute of Science and Technology），据报道这种新结构可以通过有效抑制导电粒子的自由移动来显著改善超细间距器件之间的电气互连性能。据KAIST报道，基于该结构的聚合物薄膜未来有望应用于各种移动设备、大尺寸OLED 面板以及VR设备的制造工艺中。

这种锚定聚合物层结构的开发和研究人员来自KAIST材料系Kyung-Wook Paik教授及其团队，研究表明，使用该结构材料可以抑制传统异方性导电膜（ACFs，Anisotropic Conductive Films）粘合过程中可能存在的导电粒子自由移动。基于此，这种新结构材料有机会大幅提高导电粒子的捕获率(Capture Rate)，甚至进一步解决目前超细间距器件组装过程中的电气短路问题。

实际上，在超细间距器件之间的电气键合过程中，传统ACF内的导电粒子在凸块之间容易聚集进而导致相邻通道之间的短路。为了克服这种因为导电粒子潜在自由移动引起的短路问题，研究人员在这些传统的ACF材料中加入了上述锚定聚合物层结构，它具有更高的抗拉强度同时也含有导电粒子，这种设计可以有效防止导电粒子间的自由移动进而规避潜在的短路风险。

图2. KAIST的Paik教授（右）和尹博士（图片来源：KAIST）

为了制作这种基于热塑性锚定聚合物层结构的ACF，该团队使用尼龙材料生产单层薄膜，并通过一定方式在该薄膜内掺入均匀分布的导电粒子。尼龙材料具有较高的拉伸强度，所以基于尼龙材料生产的ACF可以完全抑制其内部导电粒子间的自由移动。实验结果表明，这一设计可以将导电粒子的捕获率从传统的33%提高到90%。另外，在实验样品的制作过程中，这种基于尼龙材料的ACF薄膜在玻璃基板和芯片的电气连接过程中也没有出现短路问题。试验样品的测试数据不仅说明它可以规避短路风险，更重要的是，他们可以在未来超细间距应用中助力产品获得优异的导电性能、非常高的可靠性和更低得成本优势。

Paik教授认为，这种新型ACF不仅可以进一步应用于VR、4K和8K超高清显示产品的制作工艺中，另外还可以应用于大尺寸OLED面板和一些移动设备中。

据介绍，在韩国“H&S High-Tech”和“Innopolis Foundation”两家公司得支持下，Paik教授的团队已经完成了这种基于锚定聚合物层结构ACF的原型产品制作。该研究的第一作者是博士候选人Dal-Jin Yoon，这项成果发表在了IEEE今年第10 期期刊上。

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