首页 > 最新信息 > 2014年 > 新研发成功“各向异性导电膏”

关于积水最新信息

简讯
新研发成功“各向异性导电膏”
― 只需加热即可使焊锡粒子自凝结成电极,形成金属结合 ―
2014年5月27日
积水化学工业株式会社

能够实现高速传输和高通电能力,确保高粘合和高可靠性

能够实现超薄连接、引脚高密连接,并且还能连接到不易连接的Cu(铜)电极上

 

积水化学工业株式会社(董事长:根岸修史,以下称为本公司)高机能塑料事业领域(总经理:加藤敬太)研发成功只需加热即可使焊锡粒子自凝结到电极部分,形成金属结合的各向异性导电膏。
电子设备的电路板和FPC(柔性电路板)、电子零部件等的连接不再需要传统的压焊工序,只需加热即可连接。将用于开拓替代连接器以及锡膏等方面的用途。

 

各向异性导电膏

 

1.研发的背景

高机能塑料事业领域提出 “Chemical Solution”的口号,以“电子”、“车辆和运输”、“住宅基础设施材料”、“生命科学”等四大战略事业领域为中心,向全世界提供高机能性的树脂加工品和原料树脂。
在电子领域拥有独有的粒子技术、树脂配合技术,以面向FPD(平板显示器)的产品为中心开展事业。目标是利用这些技术开发出新型材料,向安装领域发展。

 

2.研发的经过

最近,随着智能手机和平板电脑等移动终端的功能增强,要求实现高传输速度和高通电能力,而且随着小型、薄型、轻量化的发展,对高精度和高可靠性也有更高的要求。
以前,电路板与FPC的连接需要进行压焊处理,必须引入特殊装置和设备。不需要压焊处理的新型各向异性导电膏研发成功后,只需普通加热即可实现连接,有利于新的工艺和生产技术方案的设计。

 

3.新型各向异性导电膏的概要和特点

■构造和功能 

此次研发成功的各向异性导电膏是在热硬化性树脂中均匀分散焊锡粒子的膏状树脂连接材料。具有使电子零部件等的电极导电连接、粘合固定的功能。

 

■原理 

在电极间涂上各向异性导电膏的状态,不做压焊,通过加热(回流炉、烤箱、加热板、局部加热等),使焊锡粒子自凝结到电极部分,形成电极与金属结合。
装配基板与FPC等材料时,即使上下电极的位置发生偏离,只要在一定条件下※1,焊锡粒子的自对准功能就会发挥作用,使上下电极自动完成对准。这样,不使用显微镜也能够实现定位。
然后,周围的热硬化树脂硬化,粘合固定。

 

原理

 

 

 

 

 

 

 

※1条件内容:错位小于电极宽度的一半,间距=150μm左右。不适合于较重的零部件,但FPC没有问题。

※2自对准性能:焊锡粒子汇集时,自动调整在电极间的位置。

 

■连接结构 

仅在上下电极部分有焊锡的状态下进行连接,周围在树脂硬化的状态下实现粘合固定。

连接结构

 

 

 

 

■技术的独创性・规格・特点

此次本公司开发的新型各向异性导电膏,将从前的各向异性导电膏粒子的【点】接触连接变为【面】连接,能够实现高速传输、提高通电能力等。而且,按照上下电极部、连接部分被热硬化树脂覆盖的形式粘合固定,确保了高强粘合、高可靠性。
与连接器连接相比,能够实现超薄连接。而且,由于电极之外的空间没有导电粒子,因此与以前使用焊锡粒子的各向异性导电膏相比,更适于实现引脚高密实装。
不仅能用于Au(金)电极,由于新型各向异性导电膏本身具有去除电极表面氧化膜的功能(助焊剂功能),连氧化后不容易连接的Cu(銅)电极也能够实现连接导通。

 

 

规格

 

支持高速传输=USB3.0以上

 

低背连接=厚度0.1mm以下

 

管脚密集连接=间距150μm(连接器1/2)

 

 

 

可靠性

 

结果

条件

 

粘合力

48N/cm

90°peel

 

热冲击

1000cycle

-40/85℃

 

耐湿性

1000h

85℃85%

 

绝缘性

1000h

85℃85%15V

 

 

 

安装条件

 

 

低温、即硬化:加热×时间=180℃×15秒~140℃×2分(参考范围)

 

4.关于今后的普及推广

今后有望推广到更多的连接用途,如替代连接器、FPC连接、刚性柔性电路板、零部件安装等。今后将通过提供样品等活动,满足各种需求,拓展用途。
另外,本公司的产品阵容还包括传统型粒子均匀分散的状态下进行连接的“用于压接装置”、“用于PET电路板”等各向异性导电膏,并预定在2014年6月4日~6日东京展览中心举办的“JPCA Show2014”上展出。
本公司今后将继续为提高移动终端等FPD设备的性能做出贡献。