In this thesis, we study the ACF interconnection technology for mounting a LCD driver IC which has a number of small bumps with high pin-density. Since the materials for bumps and pads consist of different metals, the anisotropic conductive film (ACF) should be used for adhesion. The conventional methods based on the thermal energy under pressure suffer from the low productivity due to the long bonding process time. To solve this, a thermosonic bonding using transverse vibration is newly proposed, and, validated by experiments. The experimental results show that lower values of bonding pressure and temperature than recommended by the ACF specification can be adopted for reliable bonding, which proves the feasibility of the proposed thermosonic bonding technique. However, in adopting the transverse vibration, there are some problems as the mis-alignment. To improve the problem of mis-alignment, a new bonding process is proposed. It consists of two-step bonding process. By adopting the new bonding process, the mis-alignment due to the transverse vibration can be remarkably reduced. Moreover, the amplitude of vibration is one of the important parameters for the fast curing. High amplitude of vibration may cause the plastic deformation during the vibration process. To avoid this, the elastic region of each cured epoxy is investigated by experiments. From the experimental results, we show that the stable and reliable bonding can be performed within the elastic region.
본 연구에서는, 고밀도의 미세 범프를 갖는 LCD 드라이브 IC 실장을 위한 ACF 접속 기술에 대해 살펴보았다. LCD 드라이브 IC의 범프와 LCD 판넬의 패드가 서로 다른 재질이므로 비 등방성 전도성 필름이 접착을 위해 사용되었다. 일정 압력하에 열을 가하는 기존 방법은 긴 본딩 시간으로 인하여 생산성에 문제가 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해 횡방향 진동을 이용하는 열초음파 본딩이 제안되었고 실험적으로 검증하였다. ACF의 권장 사양보다 낮은 압력, 낮은 본딩 온도에서 수행한 실험 결과는 열초음파 본딩 기술의 가능성에 대해 검증해 주었다. 그러나 횡방향 진동을 이용함으로 인해 정렬 문제와 같은 문제점이 발생하였다. 정렬 문제 개선을 위해 새로운 본딩 공정을 제안하였다. 새로운 본딩 공정은 두 단계로 구성되어있다. 새로운 본딩 공정을 이용함으로써 횡방향 진동으로 인한 정렬 문제는 현격히 감소하였다. 또한, 진동 진폭은 빠른 경화를 위한 하나의 중요한 요소이다. 큰 진동 진폭은 진동 공정 중에 소성 변형을 유발할 수 있다. 이러한 것을 방지하려면, 실험을 통하여 각 경화도에서의 탄성 영역이 조사되어야 한다. 이러한 실험 결과로부터, 탄성 영역 내에서의 안정되고 신뢰성 있는 본딩을 보인다.
