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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(gè)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(shí)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(shí)通常需使用志聚集機(jī)臺作業(yè)，又因?yàn)镠SC非常薄，所以熱壓時(shí)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(jiān)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)ǎ瑢Y方向絕緣的特性非常的好奇，其原理其實(shí)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(shí)，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(shí)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(shí)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(shí)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(shí)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(shí)的修復(fù)方法，就算可以修得好，再使用一小段時(shí)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(jì)算器的方法，這臺計(jì)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(jì)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(jì)算器，也是使用HSC連接LCD與PCB，使用一段時(shí)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。