







显示模组的玻璃和 FPC(柔性电路板)之间要通电,靠的不是焊点,而是一层几十微米厚的胶膜——ACF 胶,全称异方性导电胶。
ACF 胶里分散着大量导电粒子,每个粒子外层都包着绝缘层。只有在外力作用下被压破,里面的导电层同时接触到金手指和玻璃面,导通才算建立;一旦压合不到位、胶层里裹进气泡,粒子就压不破,连接也就不成立了。
我们最近分析的一批显示模组,正是这个位置出现失效。样品在 40℃ 下点亮 2 小时后功能异常,拆开看到 ACF 胶区域明显起泡。客户送来四组失效样品、四组正常样品,五项检测做下来,问题不是出在胶上,而是落在了贴胶工艺上。
1. 光学分析 拆开样品,用超景深数码显微镜观察NG 件与OK 件的 ACF 胶区域。观察从NG 件的右侧开始,再扩展到左侧和OK 件。 NG 件右侧: 在明场和暗场模式下,FPC 表面胶层以及 FPC 金手指与金手指之间都可见明显气泡; NG 件右侧光学图片 FPC 边缘无明显金手指的位置,同样存在密集气泡。 NG 件左侧: ACF 胶区域无明显气泡。 NG 件左侧光学图片 OK 件右侧: 该位置无明显气泡。 同一位点上,NG 件密集起泡而OK 件干净,这组对比把问题范围锁定在了 ACF 胶区域。但更值得注意的是NG 件自身,右侧密集起泡,左侧却干干净净——同一片样品上,两侧的表现并不一致。 2. 形貌分析 把 FPC 金手指面与玻璃面剥离开,用扫描电子显微镜(SEM)观察 ACF 胶的微观形貌。 NG 件右侧: FPC 金手指面,ACF 胶整体呈密集气泡形态,右侧边缘金手指上下两侧气泡同样密集; NG 件右侧FPC面SEM图片 玻璃面,ACF 胶呈现同样的密集气泡形态,导电粒子无明显压破变形。 NG 件右侧玻璃面SEM图片 NG 件左侧: ACF 胶比较平整,无明显气泡,导电粒子呈压破变形。 NG 件左侧SEM图片 OK 件右侧: FPC 面 ACF 胶平整、无明显气泡,导电粒子呈压破形貌;玻璃面只有少量 ACF 胶残留。 OK 件右侧FPC面SEM图片 NG 件右侧的导电粒子没有压破,说明这一区域根本没有形成有效连接,而同一片样品的左侧,导电粒子正常压破,说明这里原本是连接良好的。 3. 元素分析 用 X 射线能谱仪(EDS)对NG 件与OK 件的表面元素做对比。 NG 件导电粒子含有 Ni、Au 等导电元素以及 C、O 等元素,玻璃面含有 Si、Ca 等玻璃的正常组成元素,无明显异常元素; NG 件EDS能谱图结果 OK 件无明显异常元素。 OK 件EDS能谱图结果 两个样品的元素构成都在正常范围内,没有引入污染物的迹象。 4. 切片分析 把样品封装、研磨、抛光后,用 SEM 观察 ACF 胶的剖面形貌。 宏观(15X)观察,NG 件 FPC 金手指两侧气泡明显,OK 件无明显气泡; NG 件与 OK 件SEM图片 放大观察,NG 件金手指与玻璃面之间也存在较大气泡,导电粒子上下均无明显压破变形; NG 件SEM图片 OK 件金手指两侧有轻微气泡,金手指与玻璃面之间无明显气泡,导电粒子与金手指和玻璃面直接接触,上下呈压破变形形貌。 OK 件SEM图片 NG 件的气泡不仅在金手指两侧,还出现在金手指与玻璃面之间——也就是最关键的导通界面上。 5. FTIR 分析 用傅里叶变换显微红外光谱仪对NG 件和OK 件的 ACF 胶成分做对比。 两个样品的主成分均为聚氨酯,吸收峰的位置及强度无明显差异,其中 3360~3375 cm⁻¹ 归属于聚氨酯中 N-H 伸缩振动吸收峰,1725~1726 cm⁻¹ 归属于 C=O 伸缩振动吸收峰。 NG 件与 OK 件FTIR谱图 NG 件与OK 件的胶在成分上完全一致,说明问题不出在 ACF 胶来料。 6.失效原因 显示模组在点亮过程中出现功能不良的原因是ACF胶在贴胶工艺中,与FPC面和玻璃面未完全贴合,形成密集的气泡,未形成有效粘结,在点亮过程中,胶与FPC面和玻璃面逐渐脱离,导电粒子回弹,未起到导电连通的作用,导致功能失效。 声明:本案例已做脱敏处理,所有数据均来自实验室真实分析,未经许可不得转载。 7.写在最后 看到胶层起泡,第一反应往往是怀疑胶的来料。但这个案例里,FTIR 显示失效件和正常件的胶成分完全一致。 真正有用的线索藏在失效件内部:左侧无气泡、导电粒子正常压破,右侧密集起泡、导电粒子没有压破。同一片样品、同一批胶,左右两侧的结果截然不同,这就把来料彻底排除在外了。问题只能出在压合过程本身——压力分布不均,或者某一侧的对位、温度没有达到工艺要求。





