CN112867288B - 一种acf导电胶膜结构及其热压方法、热压组件 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种ACF导电胶膜结构及其热压方法、热压组件，其中ACF导电胶膜结构包括ACF导电胶膜和作为基材的铜金箔表层，所述ACF导电胶膜结构通过以下热压方法进行热压：在ACF导电膜处于溶化流动状态时，对铜金箔表层和结合件分别进行导电处理，使其周围产生磁场，增铜金箔表层和结合件对ACF导电膜内部导电粒子的吸引；当ACF导电膜处于固化阶段时，在铜金箔表层和结合件B端部施加闭合电路，对ACF导电膜进行实时检测，保证热压有效性，本发明中的ACF导电胶膜结构及其热压方法、热压组件为现有技术中在金属结构件上实现局部位置的高性能接触导电的要求和ACF导电胶膜的导通性不稳定状况提供了一套可行的解决方案。

Description

一种ACF导电胶膜结构及其热压方法、热压组件
技术领域
本发明涉及数码产品技术领域，尤其涉及一种ACF导电胶膜结构及其热压方法、热压组件。
背景技术
数码电子产品的金属构件广泛采用接触式电导通方式实现电磁屏蔽等的要求。常规解决方案是采用水电镀金工艺和导电胶带贴胶技术方案在金属构件表面位置形成接触式电导通区域。这两种方案的优缺点如下：(1)水电镀金工艺特性：优点为高导电性、低接触电阻、性能稳定可靠；缺点为不环保，制程复杂，成本高。(2)导电胶带贴胶工艺特性：优点：环保，制程简单，成本低；缺点：导电率偏低，导热性差，性能稳定性差。
ACF导电胶膜采用高品质的树脂及导电粒子组成，主要应用电子线路板上无法进行高温铅锡焊接的制程,即常规的Bonding制程。如：软性电路板或软性排线与LCD的连接，软性电路板或软性排线与PCB的连接，软性电路板或软性排线与薄膜开关的连接，软性电路板或软性电路板间的连接。
一般的ACF导电胶膜要有效在普通钢、不锈钢、铝、铝合金、铜、等金属结构件表面贴合，并保证优异的电性能和可靠性，必须经过特殊的热压固化，即通过温度，时间，压力这三个必要条件使得ACF导电胶膜熔融、粘结、固化。ACF导通是通过导电粒子达到电子元器件与基材电性导通的目的。
ACF导电胶膜的导电粒子主要为镀金塑胶球，而起导通作用的则主要是塑胶球外所镀的金属层，只有在导电粒子受力***的情况下，才能达到有效的导通效果。由于导电粒子位于ACF导电胶膜的内部，在ACF导电胶膜热压过程中，由于导电粒子散落位置的不确定性，不能准确保证压合完毕后导电粒子能形成电子元器件与基材电性有效导通，对ACF导电胶膜的导通性造成一定不良影响，且一般的ACF导电胶膜通过上下表面粘附于金属结构件的表面进行局部导电，连通工序较为复杂，形成有效导通性的风险较高。
发明内容
本发明的目的是为了满足在金属结构件上实现局部位置的高性能接触导电的要求，同时解决在一般ACF导电胶膜热压过程中，由于气双面粘附以及导电粒子散落位置不确定性导致的导通性不佳的问题，而提出的一种ACF导电胶膜结构及其热压方法、热压组件，同时对导电粒子的位置进行规整，提升ACF导电胶膜对电子元器件与基材电性导通性。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
本发明公开一种ACF导电胶膜结构，包括ACF导电胶膜和作为基材的铜金箔表层，所述ACF导电胶膜涂覆于铜金箔表层，所述ACF导电胶膜用于粘附于待导通的工件，所述铜金箔表层用于接触另一待导通的工件，于铜金箔表层侧可形成接触导通，提高导通性能。
本ACF导电胶膜结构将电子行业的Bonding用ACF异向导电胶膜，结合铜金箔表层，实现了ACF异向导电膜在普通钢、不锈钢、铝、铝合金、铜、等金属结构件表面的贴合，从而替代传统的电镀金、导电胶带技术，形成高导电性、低接触电阻、低成本、性能稳定、制程简单、环保的接触式电导通技术方案，满足在金属结构件上实现局部位置的高性能接触导电的要求，可以广泛应用到数码通讯产品及数码通讯终端产品的金属结构件、平面面板显示器FPD金属结构件、以及其它低电阻和高导电率的环境。
上述ACF导电胶膜结构通过以下热压方法进行热压，所述热压方法包括以下步骤：
S1：在ACF导电膜处于溶化流动状态时，对ACF导电膜整体进行震动处理，加快ACF导电膜内部导电粒子的流动；
S2：对铜金箔表层和结合件分别进行导电处理，使其周围产生磁场，增强铜金箔表层和结合件对ACF导电膜内部导电粒子的吸引，使导电粒子可往铜金箔表层和结合件的结合处进行富集，铜金箔表层和结合件之间的导电粒子可增加铜金箔表层和结合件之间的导通性。
S3：当ACF导电胶膜处于固化阶段时，在铜金箔表层和结合件端部施加闭合电路，对ACF导电膜进行实时检测，保证热压有效性。
本ACF导电胶膜热压方法在ACF导电胶膜处于溶化流动状态时，控制ACF导电胶膜内部导电粒子的位置，提升ACF导电胶膜内部导电粒子的导通性，同时在ACF导电胶膜处于固化阶段时，对ACF导电胶膜的导通性进行实时检测，保证ACF导电胶膜在热后形成有效的导通性，改善现有技术中ACF导电胶膜热压形成的导通性不稳定的情况。
本发明基于上述ACF导电胶膜热压方法，提出一种ACF导电胶膜热压组件，所述ACF导电胶膜热压组件包括压块和承压板，所述承压板位于压块的下方，所述压块的下部设置电热管，所述压块的上部设置蒸发池和冷凝管，所述冷凝管的两端均与蒸发池连通，所述冷凝管上设置单向阀，所述冷凝管的外部设置用于冷却的风扇。
本处的压块用于对ACF导电胶膜进行热压，所述电热管可通电发热，提供ACF导电胶膜热压固化需要的温度，所述蒸发池内部装有水，在电热管发热时蒸发池内部的水可吸热沸腾，其沸腾的动能可通过压块传递给ACF导电胶膜，使ACF导电胶膜内部的导电粒子产生震动，加快导电粒子的流动速率，为导电粒子的富集提供的流动辅助。
本处的风扇用于冷凝管对蒸发池内部蒸汽的冷凝，防止蒸发池压强过大。
进一步的，所述承压板用于放置热压工件，承压板上设置导电组，本处的导电组用于对工件进行导电。
具体的，所述导电组包括电源、电阻、第一负导线、第二负导线、第一正导线和第二正导线，所述第一负导线和第二负导线的一端分别连接电源的电源负极，所述第一负导线和第二负导线的另一端分别设置粘合板；所述第一正导线和第二正导线的一端电源的电源正极，所述第一正导线和第二正导线的另一端分别设置粘合板，所述第一负导线、第二负导线、第一正导线和第二正导线上均设置单独开关，所述电源的主电路上设置灯泡和主开关。
本处导电组的使用方法为：
当ACF导电胶膜处于溶化流动状态时，第一负导线、第二负导线、第一正导线和第二正导线上的单独开关和总开关均闭合，所述第一负导线和第一正导线对应的粘合板分别粘接于铜金箔表层的端部，使铜金箔表层处于导通状态，所述第二负导线和第二正导线对应的粘合板分别粘接于工件的端部，使工件的结合部处于导通状态。此时，铜金箔表层和工件均处于导电状态，铜金箔表层和工件附近的磁场对ACF导电胶膜内部导电粒子形成吸引，使导电粒子可往铜金箔表层和工件的结合处进行富集，铜金箔表层和工件之间的导电粒子可增加铜金箔表层和工件之间的导通性。
当ACF导电胶膜处于固化状态时，第一负导线、和第二正导线上的单独开关和总开关均闭合，第二负导线、第一正导线上的单独开关不闭合，所述第一负导线对应的粘合板分别粘接于铜金箔表层的一端，所述第二正导线对应的粘合板分别粘接于工件的一端，使上工件的结合部、ACF导电胶膜和铜金箔表层处于连通状态，此时，导电组对ACF导电胶膜的导通性进行实时检测，当灯泡发亮，则工件的结合部、ACF导电胶膜和铜金箔表层于有效的导通状态。
本发明的有益效果是：
1、本发明中的ACF导电胶膜结构包括ACF导电胶膜和作为基材的铜金箔表层，将电子行业的Bonding用ACF异向导电胶膜，结合铜金箔表层，采用专用的热压方法和热压组件，实现了ACF异向导电膜在普通钢、不锈钢、铝、铝合金、铜、等金属结构件表面的贴合，从而替代传统的电镀金、导电胶带技术，形成高导电性、低接触电阻、低成本、性能稳定、制程简单、环保的接触式电导通技术方案，满足在金属结构件上实现局部位置的高性能接触导电的要求，可以广泛应用到数码通讯产品及数码通讯终端产品的金属结构件、平面面板显示器(FPD)金属结构件、以及其它低电阻和高导电率的环境。
2、本发明中的ACF导电胶膜热压方法在ACF导电胶膜处于溶化流动状态时，控制ACF导电胶膜内部导电粒子的位置，提升ACF导电胶膜内部导电粒子的导通性，同时在ACF导电胶膜处于固化阶段时，对ACF导电胶膜的导通性进行实时检测，保证ACF导电胶膜在热后形成有效的导通性，改善现有技术中ACF导电胶膜热压形成的导通性不稳定的情况；
3、本发明中结合ACF导电胶膜结构及其热压方法提出一种ACF导电胶膜热压组件，ACF导电胶膜热压组件利用热压的热能形成水封腾作为震动能源，充分利用能量；同时通过一个导电组实现对ACF导电胶膜对溶化流动状态和固化状态进行对应的导电，结构简单实用，应用性强。
综上，本发明中的一种ACF导电胶膜结构及其热压方法、热压组件提供了一种高导电性、低接触电阻、低成本、性能稳定、制程简单、环保的接触式电导通技术方案，且应用性强。
附图说明
图1为本ACF导电胶膜结构的结构示意图；
图2为本ACF导电胶膜热压方法的步骤图；
图3为本ACF导电胶膜热压组件的结构示意图；
图4为本ACF导电胶膜导电粒子正常分布图；
图5为本ACF导电胶膜导电粒子富集分布图；
图6为本ACF导电胶膜热压组件中导电组的电路连接示意图；
图7为本ACF导电胶膜热压组件中导电组第一工作状态的电路连接示意图；
图8为本ACF导电胶膜热压组件中导电组第二工作状态的电路连接示意图。
图中：1、压块；2、施压气缸；3、承压板；4、铜金箔表层；5、ACF导电膜；6、工件；7、电源负极；8、电源正极；11、电热管；12、蒸发池；13、冷凝管；14、风扇；15、单向阀；51、金属球；61、结合部；71、第一负导线；72、第二负导线；71、第一正导线；72、第二正导线。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
实施例1
本发明公开一种ACF导电胶膜结构，包括ACF导电胶膜5和作为基材的铜金箔表层4，所述ACF导电胶膜5涂覆于铜金箔表层4，所述ACF导电胶膜5用于粘附于待导通的工件，，所述铜金箔表层4用于接触另一待导通的工件，于铜金箔表层4侧可形成接触导通，提高导通性能。
本ACF导电胶膜结构将电子行业的Bonding用ACF异向导电胶膜，结合铜金箔表层，实现了ACF异向导电膜在普通钢、不锈钢、铝、铝合金、铜、等金属结构件表面的贴合，从而替代传统的电镀金、导电胶带技术，形成高导电性、低接触电阻、低成本、性能稳定、制程简单、环保的接触式电导通技术方案，满足在金属结构件上实现局部位置的高性能接触导电的要求，可以广泛应用到数码通讯产品及数码通讯终端产品的金属结构件、平面面板显示器FPD金属结构件、以及其它低电阻和高导电率的环境。
实施例2
参考图2，实施例1中的ACF导电胶膜结构通过以下热压方法进行热压，所述热压方法包括以下步骤：
S1：在ACF导电膜处于溶化流动状态时，对ACF导电膜整体进行震动处理，加快ACF导电膜内部导电粒子的流动；
S2：对铜金箔表层和结合件分别进行导电处理，使其周围产生磁场，增强铜金箔表层和结合件对ACF导电膜内部导电粒子的吸引，使导电粒子可往铜金箔表层和结合件的结合处进行富集，铜金箔表层和结合件之间的导电粒子可增加铜金箔表层和结合件之间的导通性。
S3：当ACF导电胶膜处于固化阶段时，在铜金箔表层和结合件端部施加闭合电路，对ACF导电膜进行实时检测，保证热压有效性。
本实施例中的ACF导电胶膜热压方法在ACF导电胶膜处于溶化流动状态时，控制ACF导电胶膜内部导电粒子的位置，提升ACF导电胶膜内部导电粒子的导通性，同时在ACF导电胶膜处于固化阶段时，对ACF导电胶膜的导通性进行实时检测，保证ACF导电胶膜在热后形成有效的导通性，改善现有技术中ACF导电胶膜热压形成的导通性不稳定的情况。
实施例3
本实施例基于实施例2中的ACF导电胶膜热压方法提出一种ACF导电胶膜热压组件，参考图3，所述ACF导电胶膜热压组件包括压块1和承压板3，所述承压板3位于压块1的下方，所述压块1的下部设置电热管11，所述压块1的上部设置蒸发池12和冷凝管13，所述冷凝管13的两端均与蒸发池12连通，所述冷凝管13上设置单向阀15，所述冷凝管13的外部设置用于冷却的风扇14。
本实施例中的压块1用于对ACF导电胶膜5进行热压，所述电热管11可通电发热，提供ACF导电胶膜5热压固化需要的温度，所述蒸发池12内部装有水，在电热管11发热时蒸发池12内部的水可吸热沸腾，其沸腾的动能可通过压块1传递给ACF导电胶膜5，使ACF导电胶膜5内部的导电粒子51产生震动，加快导电粒子51的流动速率，为导电粒子51的富集提供的流动辅助。
本实施例中的风扇14用于冷凝管13对蒸发池12内部蒸汽的冷凝，防止蒸发池12压强过大。
进一步的，所述承压板3用于放置热压工件，承压板3上设置导电组，本实施例中的导电组用于对工件进行导电。
具体的，参考图6，所述导电组包括电源、电阻、第一负导线71、第二负导线72、第一正导线81和第二正导线82，所述第一负导线71和第二负导线72的一端分别连接电源的电源负极7，所述第一负导线71和第二负导线72的另一端分别设置粘合板；所述第一正导线81和第二正导线82的一端电源的电源正极8，所述第一正导线81和第二正导线82的另一端分别设置粘合板。上述粘合板用于粘接工件的结合部，使第一负导线71、第二负导线72、第一正导线81和第二正导线82形成与工件结合部的连通。
进一步的，所述第一负导线71、第二负导线72、第一正导线81和第二正导线82上均设置单独开关。本实施例中，第一负导线71上设置开关K4,第二负导线72上设置开关K2，第一正导线81上设置开关K1，第二正导线82上设置开关K3，所述电源的主电路上设置灯泡和主开关，灯泡可作为电阻放置电路短路。
本实施例中的导电组具有两种工作状态：
(1)第一工作状态：当ACF导电胶膜5处于溶化流动状态时，参考图6，第一负导线71、第二负导线72、第一正导线81和第二正导线82上的单独开关和总开关均闭合，所述第一负导线71和第一正导线81对应的粘合板分别粘接于铜金箔表层4的端部，使下工件处于导通状态，所述第二负导线72和第二正导线82对应的粘合板分别粘接于工件的端部，使上工件的结合部处于导通状态。此时，铜金箔表层4的端部和工件6均处于导电状态，铜金箔表层4的端部和工件6附近的磁场对ACF导电胶膜5内部导电粒子51形成吸引，使导电粒子51可往铜金箔表层4的端部和工件6的结合处进行富集，铜金箔表层4的端部和工件6之间的导电粒子51可增加铜金箔表层4的端部和工件6之间的导通性。
(2)第二工作状态：当ACF导电胶膜5处于固化状态时，参考图7，第一负导线71、和第二正导线82上的单独开关和总开关均闭合，第二负导线72、第一正导线81上的单独开关不闭合，所述第一负导线71对应的粘合板分别粘接于铜金箔表层4的一端，所述第二正导线82对应的粘合板分别粘接于工件6的一端，使工件6的结合部61、ACF导电胶膜5和铜金箔表层4处于连通状态，此时，导电组对ACF导电胶膜5的导通性进行实时检测，当灯泡发亮，则工件6的结合部61、ACF导电胶膜5和铜金箔表层4处于有效的导通状态。
本实施例中的ACF导电胶膜热压组件的工作过程为：
步骤一：将ACF导电胶膜结构放置在承压板3上，保持铜金箔表层4位于ACF导电胶膜5的下方，然后将工件6固定放置在ACF导电胶膜5的上方，使工件6的上结合部61的位置与ACF导电胶膜5的位置对应；
此时导电组也做好准备，导电组处于第一工作状态，参考图7，将第一负导线71对应的粘合板粘接于铜金箔表层4的一端，将第一正导线81对应的粘合板粘接于铜金箔表层4的另一端，使铜金箔表层4处于导通状态；将第二负导线72对应的粘合板粘接于工件6的结合部61的一端，将第二正导线82对应的粘合板粘接于工件6的结合部61的另一端，使工件6的结合部61处于导通状态；将开关K1、K2、K3、K4和总开关全部闭合，此时，由于ACF导电胶膜5内部的导电粒子没有被挤破，铜金箔表层4和工件6的结合部61处于独立的导通状态，可在铜金箔表层4和工件6的结合部61处形成磁场。
步骤二：压块1中的电热管11通电发热，启动压块1上部的施压气缸2，施压气缸2推动压块1压向工件6，参考图4，此时ACF导电胶膜内部的导电粒子51为均匀分布状态，当压块1接触工件6，将热量传递给ACF导电胶膜热5，使ACF导电胶膜热5处于溶化流动状态，此时，参考图5，铜金箔表层4和工件6的结合部61对ACF导电胶膜5内部导电粒子51形成吸引，使导电粒子51可往铜金箔表层4和工件6的结合部61处进行富集，同时蒸发池12内部的水吸热沸腾，其沸腾的动能可通过压块1传递给ACF导电胶膜，使ACF导电胶膜内部的导电粒子51产生震动，加快导电粒子51的流动速率，为导电粒子51的富集提供的流动辅助。
步骤三：随着ACF导电胶膜热5的温度升高，ACF导电胶膜热5进入固化状态，此时压块1对ACF导电胶膜热5进行加压，完成ACF导电胶膜热结构和工件6的结合部61有效粘附以及导通；
在此过程中，参考图8，在导电组第一工作状态的基础上，解除将第一正导线81与铜金箔表层4的粘接、解除第二负导线72与工件6的结合部61的粘接，并断开开关K2和开关K3，使铜金箔表层4、ACF导电胶膜5和工件6的结合部61处于连通状态，此时，导电组对ACF导电胶膜的导通性进行实时检测。当压块1将ACF导电胶膜热5内部的导电粒子51压破，灯泡发亮，则说明铜金箔表层4、ACF导电胶膜5和工件6的结合部61处于连通状态。
本实施例中的ACF导电胶膜热压组件可将实施例1中的ACF导电胶膜热压方法实现，并形成ACF导电胶膜结构的稳定导通，为现有技术中ACF导电胶膜热压形成的导通性不稳定状况提供了一套具有运用价值的解决方案。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.ACF导电胶膜结构，其特征在于，包括ACF导电胶膜（5）和作为基材的铜金箔表层（4），所述ACF导电胶膜（5）涂覆于铜金箔表层（4）；
所述ACF导电胶膜结构通过以下热压方法进行热压，所述热压方法包括以下步骤：
S1：在ACF导电膜处于溶化流动状态时，对ACF导电膜整体进行震动处理，加快ACF导电膜内部导电粒子的流动；
S2：对铜金箔表层和结合件分别进行导电处理，使其周围产生磁场，增强铜金箔表层和结合件对ACF导电膜内部导电粒子的吸引；
S3：当ACF导电膜处于固化阶段时，在铜金箔表层和结合件B端部施加闭合电路，对ACF导电膜进行实时检测，保证热压有效性；
所述ACF导电胶膜结构的热压方法通过热压组件实现，所述热压组件包括压块（1）和承压板（3），所述承压板（3）位于压块（1）的下方；
所述压块（1）的下部设置电热管（11），所述压块（1）的上部设置蒸发池（12）和冷凝管（13），所述冷凝管（13）的两端均与蒸发池（12）连通，所述冷凝管（13）上设置单向阀（15），所述冷凝管（13）的外部设置用于冷却的风扇（14）；
所述承压板（3）上设置导电组，所述导电组包括电源、电阻、第一负导线（71）、第二负导线（72）、第一正导线（81）和第二正导线（82），所述第一负导线（71）和第二负导线（72）的一端分别连接电源的电源负极（7），所述第一负导线（71）和第二负导线（72）的另一端分别设置粘合板；所述第一正导线（81）和第二正导线（82）的一端电源的电源正极（8），所述第一正导线（81）和第二正导线（82）的另一端分别设置粘合板，所述第一负导线（71）、第二负导线（72）、第一正导线（81）和第二正导线（82）上均设置单独开关，所述电源的主电路上设置灯泡和主开关。
2.根据权利要求1所述的ACF导电胶膜结构，其特征在于，当ACF导电胶膜处于溶化流动状态时，第一负导线（71）、第二负导线（72）、第一正导线（81）和第二正导线（82）上的单独开关和主开关均闭合，所述第一负导线（71）和第一正导线（81）对应的粘合板分别粘接于铜金箔表层（4）的端部，使铜金箔表层（4）处于导通状态，所述第二负导线（72）和第二正导线（82）对应的粘合板分别粘接于工件的端部，使工件的结合部处于导通状态。
3.根据权利要求1所述的ACF导电胶膜结构，其特征在于，当ACF导电胶膜处于固化状态时，第一负导线（71）、和第二正导线（82）上的单独开关和主开关均闭合，第二负导线（72）、第一正导线（81）上的单独开关不闭合，所述第一负导线（71）对应的粘合板分别粘接于铜金箔表层（4）的一端，所述第二正导线（82）对应的粘合板分别粘接于工件的一端，使铜金箔表层（4）、ACF导电胶膜和工件的结合部处于连通状态。
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