Le collage par film conducteur anisotrope (ACF) est le procédé fondamental utilisé pour connecter les circuits imprimés à pas fin (FPC) aux panneaux de verre (LCD/OLED) ou aux cartes de circuits imprimés. Une machine de collage ACF utilise une combinaison précise de chaleur et de pression pneumatique pour comprimer les particules conductrices au sein du film adhésif, créant ainsi une connexion électrique directionnelle (axe Z) tout en maintenant l'isolation entre les pistes adjacentes (axes X et Y).
Pour les techniciens et ingénieurs de réparation, la maîtrise du fonctionnement de ces machines est essentielle pour résoudre les problèmes d'écran, tels que les « circuits ouverts de câbles flexibles » ou les « lignes d'affichage », sans endommager les composants sensibles.
La fiabilité d'une machine de collage moderne dépend de son mode de chauffage. Contrairement aux sources de chaleur constantes, le système Pulse Heat permet des cycles de température rapides, essentiels à la stabilité du collage.
Chauffage rapide : La tête de collage (thermostat) chauffe instantanément au contact du FPC.
Refroidissement actif : la tête refroidit tout en restant sous pression. Cette phase de maintien empêche le câble flexible de se détendre ou de se déplacer, garantissant ainsi que les particules conductrices restent comprimées jusqu’à la solidification de l’adhésif.
Les équipements de liaison varient considérablement en fonction des exigences de débit et des niveaux d'automatisation.
Les lignes de production à haut volume utilisent des machines entièrement automatisées. Ces systèmes emploient des technologies de vision industrielle avancées pour l'alignement automatique et des bras robotisés pour la manutention, conçus pour un fonctionnement continu en milieu industriel.
Pour les centres de réparation et la production en petites séries, les unités de bureau offrent un bon compromis entre précision et encombrement. Ces machines nécessitent généralement un alignement optique manuel, mais automatisent la phase critique de pressage.
Par exemple, le TBK 504La machine de collage FPC de bureau appartient à cette catégorie. Elle intègre un système de pressage pneumatique avec contrôle numérique de la température. L'utilisation d'un vérin pneumatique, plutôt que d'un levier manuel, garantit une force d'application uniforme et répétable, un facteur essentiel pour des réparations à haut rendement sur les appareils intelligents.
Pour obtenir une liaison sans défaut et électriquement stable, les opérateurs doivent contrôler rigoureusement certaines variables. Tout écart par rapport à ces paramètres est la principale cause d'échec de la réparation.
Tableau 1 : Variables de fonctionnement standard
| Variable | Plage typique | Objectif technique |
| Température de liaison | 180°C - 230°C | Fait fondre la matrice adhésive pour qu'elle enveloppe les coussinets. |
| Pression de liaison | 0,15 - 0,40 MPa | Comprime des sphères conductrices pour établir le contact. |
| Temps de séjour | 10 à 20 secondes | Permet un temps de durcissement suffisant pour la résine. |
| Tolérance d'alignement | ±5 - 10 μm | Garantit un alignement parfait des pastilles afin d'éviter les courts-circuits. |
Un processus de réparation standard implique une préparation et une exécution précises.
Nettoyage du support : Élimination des résidus d’ACF à l’aide d’une lame chauffée ou de solvants spécifiques. La surface en verre doit être impeccable.
Lamination ACF : Application d'une nouvelle bande de ruban ACF sur le substrat récepteur (verre ou PCB) à basse température (60-80°C).
Alignement optique : positionnement du FPC sur le substrat à l’aide du système de caméra et des ajusteurs micrométriques de la machine.
Saisie des paramètres : Réglage du contrôleur numérique de la machine (par exemple, le TBK 504) sur la courbe de température et la minuterie requises.
Collage pneumatique : Activation de la presse. La machine applique la pression préréglée, chauffe, maintient la pression, puis refroidit avant de relâcher la tête.
La détection immédiate des défauts après le collage permet de les corriger avant l'assemblage final.
Tableau 2 : Analyse des défauts de liaison
| Description du défaut | Cause potentielle | Solution recommandée |
| Bulles (Vide) | Pression inégale ou surface sale. | Augmenter la pression pneumatique ; Nettoyer soigneusement le substrat. |
| Désalignement | Mouvement du FPC lors de la descente de la tête. | Vérifier la stabilité du dispositif ; s'assurer que le refroidissement s'effectue sous pression. |
| Circuit ouvert (pas d'affichage) | Température trop basse ; débit insuffisant. | Augmenter la température maximale ; vérifier la planéité de la thermode. |
| Court-circuit | Écrasement des particules ou mauvaise tonalité. | Réduire la pression ; utiliser du ruban ACF avec une densité de particules appropriée. |
Lors de l'évaluation d'une machine de collage ACF , les spécifications techniques doivent guider la décision.
Système de pression : Les systèmes pneumatiques avec régulateurs réglables (0-1 MPa) sont supérieurs aux interrupteurs manuels pour plus de constance.
Contrôle de la température : des régulateurs PID numériques sont nécessaires pour éviter toute surchauffe susceptible d’endommager la nappe LCD.
Rigidité structurelle : Le châssis de la machine ne doit pas fléchir sous haute pression.
Polyvalence : La capacité à gérer différentes tailles de FPC, comme on le voit dans des unités adaptables telles que le TBK 504, augmente le retour sur investissement pour les ateliers de réparation.
Q1 : Quelle est la principale différence entre le collage par chaleur pulsée et le collage par chaleur constante ?
A1 : Les systèmes de chauffage par impulsions chauffent et refroidissent tout en maintenant la pression, ce qui empêche le déplacement du câble flexible pendant la phase de refroidissement. Les systèmes de chauffage constant maintiennent une température stable, ce qui augmente le risque de déplacement du circuit imprimé flexible lors du soulèvement de la tête de collage.
Q2 : La machine TBK 504 peut-elle être utilisée pour le collage COF (Chip-on-Film) ?
A2 : Bien que les principes soient similaires, le collage COF exige souvent une précision accrue et des têtes de collage spécifiques conçues pour les circuits intégrés. La TBK 504 est optimisée principalement pour les connexions FPC-verre et FPC-PCB, ce qui couvre la majorité des besoins de réparation de câbles flexibles.
Q3 : À quelle fréquence les paramètres de liaison doivent-ils être calibrés ?
A3 : Il est recommandé de vérifier la précision de la température à l'aide d'un thermomètre externe et de vérifier la lecture du manomètre chaque semaine, en particulier dans les environnements de réparation à volume élevé, afin de garantir une qualité constante.
Q4 : Pourquoi un système pneumatique est-il important pour le collage des FPC ?
A4 : Un système pneumatique exerce une force descendante constante et mesurable. Les systèmes manuels dépendent de la force et de l’effet de levier de l’opérateur, qui varient d’une application à l’autre, ce qui entraîne des résultats inconstants. Les vérins pneumatiques éliminent cette variable.