前面我們大致討論過HSC(HeatSeal Connector, 熱壓密封連接器)如何利用ACF(Anisotropic Conductive Film, 異方性導(dǎo)電膜)來連接并導(dǎo)通兩個元器件(如連接LCD與PCB)，也討論過HSC的最大缺點(diǎn)是高溫下的信賴度不佳…等。今天我們將一步探討HSC的作業(yè)原理與修復(fù)及補(bǔ)強(qiáng)方法。

 

最上面的圖片說明HSC如何利用ACF連接于PCB，其中的ACF及HSC其實沒有圖片中那么厚，前面的文章也說過，HSC的基材通常是PET材質(zhì)，上面的線路及接觸焊墊通常使用銀漿(Silver ink)或石墨(Graphite)印刷，然后在需要與元器件連接導(dǎo)通的地方貼上ACF薄膜，ACF的膠膜中除了導(dǎo)電的粒子外，剩下的大部分就是黏膠(adhesive)的材質(zhì)了，這種膠的特性必須使用熱壓的方式才能連接于目標(biāo)物，所以熱壓時通常需使用志聚集機(jī)臺作業(yè)，又因為HSC非常薄，所以熱壓時通常會在熱壓頭的上面鋪上一塊導(dǎo)熱硅膠片，一方面用以防止堅硬的熱壓頭直接接觸破壞脆弱的HSC，另一方面利用硅膠片來當(dāng)作壓力的緩沖，并均勻分散熱壓頭的熱量于HSC，以達(dá)到良好的黏著效果。

 

ACF(Anisotropic Conductive Film)的原理

有很多朋友對ACF只能在Z軸方向?qū)?，對XY方向絕緣的特性非常的好奇，其原理其實也沒那么難以理解，（一樣參考最上面的圖片）就是在絕緣的黏膠中均勻且稀稀疏疏的灑上少許的導(dǎo)電粒子，這些導(dǎo)電粒子基本上是彼此分開的，所以就不會有互相導(dǎo)通造成相鄰焊墊(pads)短路的問題，這就有點(diǎn)像制作三明治時，在一層果醬中灑上少許的花生米，花生米間彼此不接觸，就可以達(dá)到Z軸導(dǎo)通，而XY絕緣的目的了。

 

HSC剝離強(qiáng)度信賴度測試(Peeling off strength test)

前面的篇幅曾經(jīng)提及HSC最大的缺點(diǎn)是高溫下的信賴度不佳，所以我們通常在每天正式PCBA生產(chǎn)前，會先確定所有的熱壓參數(shù)正確并壓合第一片HSC，然后測試其黏貼于目標(biāo)物的剝離強(qiáng)度是否達(dá)到標(biāo)淮。

 

根據(jù)【Nippon Graphite Industries】的資料要求，剝離強(qiáng)度的要求分成X及Y方向，需要將已經(jīng)黏著于標(biāo)的物的HSC用刀子裁切成3.0mmX10.0mm尺寸，然后使用剝離速度130mm/min的儀器夾住HSC進(jìn)行剝離測試。在正常情況下X方向的剝離強(qiáng)度必須大于500g，而Y方向則必須大于200g；在額定的溫度及濕度下X方向的剝離強(qiáng)度必須大于400g，而Y方向則必須大于180g。 

 

 

剝離測試的實際操作示范。 

 

HSC的不良品的修復(fù)方法：

使用HSC的產(chǎn)品在使用一段時間后，通常是一至兩年后就會陸續(xù)出現(xiàn)連接處松脫的問題，如果是使用在LCD上的HSC就會出現(xiàn)缺劃的不良現(xiàn)象，下面左圖是使用HSC連接顯示器的產(chǎn)品，在客戶端使用一段時間后出現(xiàn)屏幕缺劃的問題，右圖是同一片產(chǎn)品，經(jīng)過重新熱壓HSC后屏幕顯示恢復(fù)正常的畫面。 

 

 

一般修復(fù)HSC連接脫落的方法最好使用原熱壓機(jī)器來重新黏接，如果沒有的時候也可以使用烙鐵頭包覆硅膠或軟性耐熱的材料來熱壓在HSC脫落處，以修復(fù)的問題連接不良的問題。 

 

避免HSC脫落信賴度補(bǔ)強(qiáng)的方法 – 施加一定持續(xù)的壓力

前述HSC脫落時的修復(fù)方法，就算可以修得好，再使用一小段時間后還是會再發(fā)生脫落的問題，比較好的方法是在在HSC連接導(dǎo)通處的上方，加一稍有強(qiáng)度的軟性泡棉或是其他物體來加強(qiáng)HSC的貼附能力。

 

下面的圖片是我修復(fù)一臺我早期購買的Casio計算器的方法，這臺計算器同樣發(fā)生的屏幕缺劃的問題，后來我使用一塊泡綿橡皮(sponge rubber)黏貼在HSC連接PCB的上方，機(jī)算機(jī)組裝后，這塊泡綿橡皮的高度剛好可以讓計算器的下殼擠壓到，藉此施加一定持續(xù)的壓力于HSC的黏接處，既使HSC的黏性脫落了，還是有一定的壓力支撐而不至于斷開導(dǎo)通。
 

 

下面的左圖是我購買的計算器，也是使用HSC連接LCD與PCB，使用一段時間后屏幕缺劃出現(xiàn)的問題；下面右圖是我使用上述的方法在HSC連接PCB的上方黏貼一塊泡綿橡皮后修復(fù)屏幕缺劃的不良。