如何利用SEM觀察ACF與高分子導電粒子

高明君 (Mignon.Kao) 譯 

高分子又稱為聚合物,是由許多小分子單體共聚合而成,像是生活中隨處可見的塑膠、橡膠、樹脂或是纖維皆是常見的高分子材質,由於這類物質價格低廉具備絕緣絕熱、易加工生產及高可塑性等特性,應用領域相當廣泛,甚至跨足到晶片版材應用,例如異方性導電膜(ACF)。

異方性導電膜(ACF)是用於板材間的黏著劑,導電粒子是透過熱固/塑性的高分子材料作為核心與金屬鍍膜結合而成,再用於絕緣膠材黏合層,達到上下板材接合與電器導通,同時能絕緣相鄰電極導通避免短路。

 

圖一、ACF 異方性導電膜製作過程

 

用於導電粒子核心的高分子材料,使其具有壓縮性與能承受熱脹冷縮的變化。隨著科技進步,導電粒子也朝著尺寸微型化以提升導電效率的方向前進,而這些導電粒子直徑通常介於1至10微米間。

 

圖二、導電高分子材料 – 導電粒子

 

然而,在研發製成過程中,因製成比例不同,導致樣品的品質、樣貌、尺寸可能不盡相同。這時就需要借助掃描式電子顯微鏡(SEM)來進行分析,不論是樣品表面形貌、顆粒尺寸或膜厚,皆能使研究者獲得奈米級影像,進而探討故障分析、精進產品開發,滿足材料與塑化產業的需求。而高分子材料可以藉由Phenom 桌上型電子顯微鏡提供的分析數據(包含放大後的高解析度影像、EDS/EDX元素分析等),有助於研發人員提高產品質量,使產品能在競爭激烈的市場中更具競爭力。

 

             

圖三、對導電粒子指定的截面做EDS/EDX元素分析

 

美國科技大廠ThermoFisher Scientific旗下的Phenom 掃描式電子顯微鏡,推出的自動化分析軟體 – 『Perception』,能夠同時自動檢測,根據設定參數檢測,並依元素分類、定性定量分析、各種微例大小和形狀,能自由排版輸出報告並快速比較樣品差異,在自動分析之後,可以手動重新檢查每項微粒,達到品質監控與優化製程,自動化分析利於減少人員成本,協助客戶進行實驗。

 

 

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