隨著覆晶構裝被採用的頻率愈來愈高, LCD (Liquid Crystal Display)驅動IC 的接合技術越發進步,生產效率也須大幅提升。加強自動化生產及朝向更細線化、高信賴性的要求,使得異方性導電膠膜覆晶構裝技術發展迅速,其中COG (Chip on Glass)為目前的主流構裝之一,此構裝技術為使用異方性導電膠膜(Anisotropic Conductive Film; ACF)作為接合的黏著材料,所以COG 構裝的可靠度有部分是取決於ACF 材料的特性。
本文主要探討以ACF材料為主的COG構裝之機械特性及信賴性。以晶片剪力強度測試(Die Shear Test)的方法來探討COG構裝的機械性質,也就是ACF界面層的結合強度,並且針對三種不同硬化系統及材料性質之異方性導電膠膜(ACF1、ACF2及ACF3)探討不同的溫度、壓力、時間的熱壓接合條件對於接合強度的影響;也將試片分別在不同操作溫度、高溫高濕、熱循環等環境下進行可靠度測試,且觀察其破壞的表面。結果顯示ACF2酚醛(Phenol)硬化系統反應速度及固化程度較差,初始結合強度較低。ACF1針對ACF2 反應性及柔軟性做改善,添加的脂肪二胺(Aliphatic Diamine)長鏈分子,使得接合強度變強。ACF1與ACF2初始固化未完全,因此一開始經過溫度老化效應反而增加固化程度使強度提升,隨後在環境因素影響下黏著強度慢慢下降。ACF3 咪唑(Imidazoles)硬化系統反應迅速,固化程度高,初始結合強度最高,且Tg高,不受85°C老化影響,但固化後收縮力大且過於剛性,殘餘熱應力過大,造成150°C老化後強度最低且無法通過高溫高濕、熱循環的考驗,顯示反應快速不代表膠材黏著的可靠性。