專利名稱：電性連接墊的結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一電性連接墊的結(jié)構(gòu)，主要是針對(duì)玻璃覆晶封裝(Chip on Glass，COG)中，使得在驅(qū)動(dòng)集成電路(IC)上用以電性連接的金凸塊具有一非常平坦的表面。
背景技術(shù)：
液晶顯示器與傳統(tǒng)陰極射線管(CRT)相比具有低電壓驅(qū)動(dòng)、低功耗、顯示容量大、低輻射及輕薄等特性，所以被廣泛地應(yīng)用在各種影音設(shè)備及通訊設(shè)備上。該液晶顯示器的驅(qū)動(dòng)集成電路的封裝方式也由早期的芯片直接封裝(Chip on Board，COB)、卷帶式封裝(Tape Carrier Bonding，TAB)發(fā)展到如今的玻璃覆晶(Chip on Glass，COG)、薄膜覆晶(Chip on Film，COF)等封裝方式。
請(qǐng)參閱圖1，是一種玻璃覆晶結(jié)構(gòu)的壓接示意圖。該玻璃覆晶結(jié)構(gòu)包括一驅(qū)動(dòng)集成電路(IC)11、一異向?qū)щ娔?2及一玻璃基板13。該驅(qū)動(dòng)集成電路11上具有多個(gè)金凸塊(gold bump)111，且該玻璃基板13上具多個(gè)與這些金凸塊111的數(shù)目及位置相對(duì)應(yīng)的由導(dǎo)電薄膜形成的電極131，該異向?qū)щ娔?Anisotropic ConductiveFilm，ACF)12由黏合劑(binder)121及位于其中的導(dǎo)電粒子(conductive particles)122組成。該玻璃覆晶封裝結(jié)構(gòu)是通過該異向?qū)щ娔?2使驅(qū)動(dòng)集成電路11的金凸塊111與玻璃基板13上的電極131壓接導(dǎo)通。
該玻璃覆晶結(jié)構(gòu)的壓接方式為，首先，提供該玻璃基板13，且該玻璃基板13上具有多個(gè)導(dǎo)電薄膜形成的電極131；將該異向?qū)щ娔?2黏覆在該玻璃基板13上；將該驅(qū)動(dòng)集成電路11置于該異向?qū)щ娔?2上，該驅(qū)動(dòng)集成電路11上具有多個(gè)金凸塊111，這些金凸塊111分別與玻璃基板13上的電極131相對(duì)應(yīng)。然后在一定溫度、速度及壓力條件下，對(duì)上述結(jié)構(gòu)進(jìn)行預(yù)壓及本壓(main bonding)操作，使驅(qū)動(dòng)集成電路11的金凸塊111通過該異向?qū)щ娔?2的導(dǎo)電粒子122與該玻璃基板13的電極131電性連接，并通過黏合劑121將驅(qū)動(dòng)集成電路11與玻璃基板13黏合(如圖2所示)。
該異向?qū)щ娔?2的主要特點(diǎn)在于Z軸(厚度)方向有電性導(dǎo)通，而水平方向不導(dǎo)通的特性，因此只要導(dǎo)電粒子122足夠小或相互很好地絕緣，即可達(dá)到各金凸塊111之間的細(xì)間距(fine pitch)的接合效果。
由于目前液晶顯示器向著具有更高分辨率的顯示方向發(fā)展，將面臨驅(qū)動(dòng)集成電路11的引腳(pin)數(shù)量越來越多的問題，也就是不僅驅(qū)動(dòng)集成電路11上電路的集成度愈來愈高，而且這些金凸塊111的數(shù)目也越來越多。
所以設(shè)計(jì)者為減少各金凸塊111的間距(pitch)所占的空間，可以利用的地方除了這些電性連接線的布局參量外，還有就是縮小各個(gè)金凸塊111之間的間距，因?yàn)槿舾鹘鹜箟K111的間距無法有效地減小，將限制芯片尺寸日趨減小的發(fā)展方向。
但是，現(xiàn)今常見的導(dǎo)電粒子122的粒徑范圍在3～15μm之間，太大的導(dǎo)電粒子122會(huì)降低每個(gè)電極接觸的粒子數(shù)，同時(shí)容易造成相鄰電極因?yàn)閷?dǎo)電粒子122接觸而短路14的情況(如圖3所示)。相同地，在縮小各個(gè)金凸塊111之間的間距后，也會(huì)出現(xiàn)上述的問題，所以為了形成細(xì)間距，就必須使用小粒徑的導(dǎo)電粒子122，如粒徑3～4μm的導(dǎo)電粒子122。
但是，如圖4所示，該圖為示出驅(qū)動(dòng)集成電路11的電性連接墊的示意圖，在該驅(qū)動(dòng)集成電路11上的連接墊112通過一絕緣層113通過黃光制造工藝形成一連接墊開口部(pad open)114(請(qǐng)?jiān)賲㈤唸D5所示)，再通過電鍍制造工藝形成一約15～17μm厚度的金凸塊111。
而在一般標(biāo)準(zhǔn)的金凸塊111與該玻璃基板13的電極131的連接中需壓破五粒以上的導(dǎo)電粒子122，因?yàn)樵摻鹜箟K111形成在該連接墊開口部114及其外圍的絕緣層113上，所以在一般該金凸塊111的表面積約為2000μm2的情況下，由于該絕緣層113的厚度關(guān)系，該金凸塊111的表面1141將會(huì)形成一向下陷約2μm的表面狀況，而且一般電鍍制造工藝也會(huì)因?yàn)橹圃旃に嚨囊蛩囟谕黄矫嫔袭a(chǎn)生表面±1μm的電鍍落差。
綜合上面所述，該金凸塊111的表面1141最高與最低處將會(huì)有4μm的高度落差。這樣，3～4μm的小粒徑導(dǎo)電粒子122將會(huì)因?yàn)樵摫砻?141的落差高度而導(dǎo)致該導(dǎo)電粒子122壓得不夠破而與金凸塊111之間的接觸面積不夠，從而沒有產(chǎn)生良好的電性連接效果。

發(fā)明內(nèi)容
由此，本發(fā)明的主要目的在于解決該驅(qū)動(dòng)集成電路上這些金凸塊的表面平坦化問題，通過該金凸塊表面的平坦化，在玻璃覆晶封裝的壓接制造工藝中，使該小粒徑導(dǎo)電粒子不會(huì)有壓的不夠破，從而產(chǎn)生接觸面積不夠的問題，使連接的電極間具有良好的電性連接效果。
本發(fā)明的另一目的在于對(duì)任何用于玻璃覆晶封裝的驅(qū)動(dòng)集成電路，在不需改變制造工藝的情況下，可選用具有小粒徑的導(dǎo)電粒子的異向?qū)щ娔?，從而達(dá)到縮小各個(gè)金凸塊之間的細(xì)間距的目的，由此可增加驅(qū)動(dòng)集成電路上的電路集成度。
本發(fā)明是一種電性連接墊結(jié)構(gòu)，用于玻璃覆晶封裝的驅(qū)動(dòng)集成電路上，其中該結(jié)構(gòu)包括一連接墊，位于該驅(qū)動(dòng)集成電路上；一絕緣層，設(shè)置在該連接墊上方，且絕緣層通過黃光制造工藝形成多個(gè)連接墊開口部，通過該連接墊開口部露出連接墊的小面積表面；一金凸塊，在該絕緣層上方形成，其通過該連接墊開口部與該連接墊電性連接。
本發(fā)明將原本大面積的連接墊開口部結(jié)構(gòu)改為多個(gè)連接墊開口部，通過調(diào)整這些連接墊開口部與絕緣層的未開口區(qū)域的面積比例，在考慮電性連接的條件下，當(dāng)金凸塊在這些連接墊開口部及其外圍的絕緣層上形成時(shí)，將會(huì)因?yàn)檫@些連接墊開口部的單一區(qū)域不大，而減少現(xiàn)有的單一大面積的連接墊開口部所產(chǎn)生的嚴(yán)重下陷的影響，使本發(fā)明所形成的金凸塊具有一非常平坦的表面。


圖1是一種現(xiàn)有技術(shù)的玻璃覆晶封裝的壓接示意圖。
圖2是玻璃覆晶封裝的示意圖。
圖3是由于導(dǎo)電粒子接觸而產(chǎn)生短路的示意圖。
圖4是現(xiàn)有的驅(qū)動(dòng)集成電路的電性連接墊的示意圖。
圖5是圖4所示的連接墊開口結(jié)構(gòu)的示意圖。
圖6是本發(fā)明的玻璃覆晶封裝的示意圖。
圖7是本發(fā)明的驅(qū)動(dòng)集成電路的電性連接墊的示意圖。
圖8是圖7所示的連接墊開口結(jié)構(gòu)的示意圖。
具體實(shí)施例方式
有關(guān)本實(shí)用新型的詳細(xì)說明及技術(shù)內(nèi)容，現(xiàn)結(jié)合

如下請(qǐng)參閱圖6所示，是本發(fā)明的玻璃覆晶封裝的示意圖。該玻璃覆晶封裝包括一驅(qū)動(dòng)集成電路(IC)21，且該驅(qū)動(dòng)集成電路21上具有多個(gè)金凸塊211；一玻璃基板23，且該玻璃基板23上具有多個(gè)與這些金凸塊211的數(shù)目及位置相對(duì)應(yīng)的導(dǎo)電薄膜形成的電極231；一異向?qū)щ娔?2，該異向?qū)щ娔?2是由黏合劑221及位于其中粒徑約3～4μm的小粒徑的導(dǎo)電粒子222組成。其中，該玻璃覆晶封裝是將驅(qū)動(dòng)集成電路21的金凸塊211通過該導(dǎo)電粒子222與該玻璃基板23的電極231電性連接，并由黏合劑221將驅(qū)動(dòng)集成電路21與玻璃基板23黏合。
本發(fā)明主要是一種電性連接墊結(jié)構(gòu)，是一種對(duì)該驅(qū)動(dòng)集成電路21的電性連接墊的改進(jìn)，使在玻璃覆晶封裝過程中的這些導(dǎo)電粒子222不會(huì)出現(xiàn)壓的不夠破的情況，而該玻璃基板23的電極231與金凸塊211之間具有足夠的接觸面積，所以具有良好的電性連接效果。
請(qǐng)?jiān)賲㈤唸D7，是該驅(qū)動(dòng)集成電路21的電性連接墊的示意圖，該驅(qū)動(dòng)集成電路21設(shè)有用于對(duì)外連接的連接墊212。一絕緣層213設(shè)置在該連接墊212上方，且該絕緣層213通過黃光制造工藝形成多個(gè)小面積的連接墊開口部214，通過這些連接墊開口部214露出該連接墊212的表面(請(qǐng)?jiān)賲㈤唸D8所示)，其中這些連接墊開口部214之間互不連通，且這些連接墊開口部214區(qū)域的總面積必須使該金凸塊211與該電極231之間具有標(biāo)準(zhǔn)的連接電性。
而該金凸塊211在該絕緣層213的上方形成，通過該連接墊開口部214與該連接墊212電性連接。其中該金凸塊211的材料是銅、鎳與金中的任意一種材料，或錫鉛合金，通過電鍍制造工藝形成在15～18μm之間的厚度。
本發(fā)明的特征在于將現(xiàn)有的原本大面積的連接墊開口部114(如圖5所示)的結(jié)構(gòu)改為多個(gè)小面積的連接墊開口部214(如圖8所示)。由此，當(dāng)該金凸塊211在這些連接墊開口部214及其外圍的絕緣層213上形成時(shí)，因?yàn)閱我恍∶娣e的連接墊開口部214的外圍的絕緣層213厚度對(duì)該金凸塊211的表面2141下陷的影響達(dá)不到1μm。加上電鍍制造工藝的因素而在同一平面上產(chǎn)生±1μm的表面電鍍落差，該金凸塊211的表面2141最高與最低處的高度落差將達(dá)不到2μm，也就是說該金凸塊211的表面2141是非常平坦的。
本發(fā)明通過多個(gè)連接墊開口部214取代現(xiàn)有的單一連接墊開口部114來改善現(xiàn)有的下陷現(xiàn)象，但因?yàn)槲撮_口的絕緣層213上表面依然是一平面狀態(tài)，在該金凸塊211與該電極231之間具有產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的連接電性的原則下，通過調(diào)整總開口(多個(gè)連接墊開口部214的區(qū)域面積)與絕緣層213的未開口的區(qū)域面積的比例，可兼顧該金凸塊211與該電極231之間的連接電性與該金凸塊211表面2141的平坦化。
在一般產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中，在該金凸塊211與該玻璃基板23的電極231的連接中需壓破五粒以上的導(dǎo)電粒子222，才算是有足夠的電性接觸面積，而具有良好的電性連接效果。所以本發(fā)明在驅(qū)動(dòng)集成電路21上所形成的電性連接墊，因?yàn)槎鄠€(gè)小面積的連接墊開口部214，使該金凸塊211的表面2141變得非常平坦，所以當(dāng)該導(dǎo)電粒子222為粒徑是3～4μm的小粒徑時(shí)，在玻璃覆晶封裝的壓接制造工藝中，該小粒徑導(dǎo)電粒子222將不會(huì)存在壓得不夠破、沒有足夠接觸面積的現(xiàn)有缺陷，使得所連接的電極之間具有良好的電性連接效果。
通過本發(fā)明的電性連接墊結(jié)構(gòu)，上述小粒徑導(dǎo)電粒子222的壓破問題得以解決，所以在每一個(gè)金凸塊211之間的間距符合產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中該間距需大于導(dǎo)電粒子222粒徑三倍以上的標(biāo)準(zhǔn)。即在不需改變制造工藝的情況下，本發(fā)明就可選用具有小粒徑的導(dǎo)電粒子222的異向?qū)щ娔?2，就粒徑3μm的導(dǎo)電粒子222而言，各個(gè)金凸塊211的間距可縮小到10μm，也就是達(dá)到細(xì)間距的目的，同時(shí)可提供驅(qū)動(dòng)集成電路上電路的集成度。
以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包括在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種電性連接墊結(jié)構(gòu)，用于玻璃覆晶封裝的驅(qū)動(dòng)集成電路(21)上，其特征在于，所述結(jié)構(gòu)包括一連接墊(212)，位于所述驅(qū)動(dòng)集成電路(21)上；一絕緣層(213)，設(shè)置在所述連接墊(212)上方，且所述絕緣層(213)通過黃光制造工藝形成多個(gè)連接墊開口部(214)，通過所述連接墊開口部(214)露出所述連接墊(212)的小面積表面；一金凸塊(211)，在所述絕緣層(213)上方形成，通過所述連接墊開口部(214)與所述連接墊(212)電性連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電性連接墊結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述連接墊開口部(214)之間互不連通，且所述連接墊開口部(214)區(qū)域的總面積必須使所述金凸塊(211)與一玻璃基版(23)上相對(duì)應(yīng)的電極(231)之間具有標(biāo)準(zhǔn)的連接電性。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電性連接墊結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述金凸塊(211)通過電鍍制造工藝形成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電性連接墊結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述金凸塊(211)的材料是銅、鎳與金中的任意一種。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電性連接墊結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述金凸塊(211)的材料是錫鉛合金。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電性連接墊結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述金凸塊(211)的厚度在15～18μm之間。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種電性連接墊結(jié)構(gòu)，其將一絕緣層設(shè)置在連接墊上方后，該絕緣層通過黃光制造工藝形成多個(gè)連接墊開口部，由此這些開口部露出小面積的連接墊表面，而當(dāng)該金凸塊在該絕緣層上方形成時(shí)，通過該連接墊開口部與連接墊形成電性連接。由此，當(dāng)該金凸塊在這些連接墊開口部及其外圍的絕緣層上形成時(shí)，就減少了單一連接墊開口部對(duì)該金凸塊表面所產(chǎn)生的下陷影響，使該金凸塊具有一非常平坦的表面。
文檔編號(hào)G02F1/1343GK1885516SQ20051007960
公開日2006年12月27日 申請(qǐng)日期2005年6月23日 優(yōu)先權(quán)日2005年6月23日
發(fā)明者李竹盛 申請(qǐng)人:矽創(chuàng)電子股份有限公司