專利名稱：增加金屬連線可靠度的結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種增加金屬連線可靠度的結(jié)構(gòu)，具體涉及集成電路的構(gòu)裝技術(shù)，特別是有關(guān)于一種應(yīng)用在集成電路和顯示器間的構(gòu)裝技術(shù)。
背景技術(shù)：
一些現(xiàn)有的電子裝置中，元件與主體電路間的連接是通過導(dǎo)電膜(例如各向異性導(dǎo)電膠，簡稱ACF)來進(jìn)行。各向異性導(dǎo)電膠ACF是以非導(dǎo)電性的合成樹脂與導(dǎo)電粒子(conductive particle)混合而成，導(dǎo)電粒子1如圖1A的剖面圖所示，其直徑大約為3～5μm，其中央部分1a為聚合物，而在外面包覆以金屬導(dǎo)體1b，如金、鎳、錫等。
ACF常被用于液晶顯示器的制造，有的是用于將面板的驅(qū)動芯片直接封裝于玻璃基板上的制造方法(業(yè)界通稱為COG，即chip on glass)，或者將該驅(qū)動芯片鍵合至柔性電路板(COF，即chip on Film)、再鍵合至基板的方法。此外，ACF也適用于將芯片鍵合于一般印刷電路板(COB，即chip onboard)的工藝中。
如圖1B所示，以基板4表示上述的玻璃基板、柔性電路板、印刷電路板或其它電路板件。在制造中，其基板4上形成有金屬墊(pad)4a，用以供各種信號、能量傳遞。另一方面，在芯片3的引腳上形成較厚的導(dǎo)電凸點(diǎn)(bump)3a。驅(qū)動芯片3與基板4之間置入各向異性導(dǎo)電膠(ACF)5，然后加熱改變各向異性導(dǎo)電膠(ACF)5的黏滯度，接著壓合驅(qū)動芯片3與基板4，此時對應(yīng)的金屬墊4a與導(dǎo)電凸點(diǎn)3a之間必須是相互對準(zhǔn)。
由于導(dǎo)電凸點(diǎn)3a具有一定的厚度，導(dǎo)電粒子1會在導(dǎo)電凸點(diǎn)3a與金屬墊4a之間被擠壓。藉由其外周面包覆的金屬層1b，被擠壓的導(dǎo)電粒子1便在導(dǎo)電凸點(diǎn)3a與金屬墊4a之間構(gòu)成電連接。利用ACF進(jìn)行芯片封裝，便可同時完成黏合驅(qū)動芯片3與電路耦接的動作。
應(yīng)用ACF進(jìn)行芯片封裝時，常見的問題是導(dǎo)電粒子的不當(dāng)?shù)倪w移(migration)。由于加熱后ACF中樹脂部分的黏滯度下降，在壓合導(dǎo)電凸點(diǎn)3a與金屬墊4a時，其間的導(dǎo)電粒子1容易向周圍擴(kuò)散遷移。問題之一如圖1C所示，導(dǎo)電凸點(diǎn)3a與金屬墊4a間的導(dǎo)電粒子1數(shù)量太少，而使耦接的電阻增加。再者，另一問題如圖1D所示，太多的導(dǎo)電粒子1集中于相鄰的導(dǎo)電凸點(diǎn)3a間，而產(chǎn)生側(cè)向的電連接，亦即對相鄰的導(dǎo)電凸點(diǎn)3a與相鄰的金屬墊4a造成短路。在芯片功能日漸增加，而單位面積上的接腳數(shù)目隨之增加的情況下，短路的問題將越來越容易發(fā)生。而隨著金凸點(diǎn)面積的縮小，導(dǎo)電粒子捕捉率不足的現(xiàn)象亦容易發(fā)生。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，為了解決上述問題，本發(fā)明的目的在于提供一種增加金屬連線可靠度的結(jié)構(gòu)，藉由在芯片上形成具有格子狀結(jié)構(gòu)的金屬凸點(diǎn)，以增加對于ACF的導(dǎo)電粒子的抓取機(jī)率，并且藉由ACF的膠材在格子狀結(jié)構(gòu)金屬凸點(diǎn)的凹槽中與金屬凸點(diǎn)的接觸面積增加，以提高芯片與玻璃基板金屬墊結(jié)合的拉力強(qiáng)度。
為達(dá)成上述目的，本發(fā)明提供一種增加金屬連線可靠度的結(jié)構(gòu)，其包括多個金屬凸點(diǎn)位于一基板上，且每一金屬凸點(diǎn)在鄰接該基板的另一面上具有多個凹槽。
為了讓本發(fā)明的上述和其它目的、特征、和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉一優(yōu)選實施例，并配合附圖，作詳細(xì)說明如下。


圖1A顯示了典型的導(dǎo)電顆粒結(jié)構(gòu)；圖1B顯示了驅(qū)動芯片與玻璃基板的ACF鍵合法示意圖；圖1C、1D顯示了傳統(tǒng)的ACF鍵合方式常見的問題；圖2繪示出本發(fā)明增加金屬連線可靠度的結(jié)構(gòu)的優(yōu)選實施例的平面圖；圖3是沿圖2的3-3’的剖面圖；圖4繪示出本發(fā)明增加金屬連線可靠度的結(jié)構(gòu)的另一優(yōu)選實施例的平面圖；圖5繪示出本發(fā)明增加金屬連線可靠度的結(jié)構(gòu)的又一優(yōu)選實施例的平面圖；圖6繪示出本發(fā)明增加金屬連線可靠度的結(jié)構(gòu)的又一優(yōu)選的形成方式示意圖。
附圖標(biāo)記說明現(xiàn)有技術(shù)1 導(dǎo)電顆粒 1b 金屬層3 芯片 3a 導(dǎo)電凸點(diǎn)4 基板 4a 金屬墊5 ACF本發(fā)明技術(shù)202、602 金屬凸點(diǎn)204 第一基板206、402、502 凹槽208 導(dǎo)電粒子 210 第二基板212 金屬墊 604 樹脂格子狀結(jié)構(gòu)606 金屬凸點(diǎn)的表面具體實施方式
實施例請同時參照圖2及圖3，圖2繪示出本發(fā)明增加金屬連線可靠度的結(jié)構(gòu)的優(yōu)選實施例的平面圖。圖3是沿圖2的3-3’的剖面圖。多個金屬凸點(diǎn)202位于一例如是半導(dǎo)體基板的第一基板204上，在本優(yōu)選實施例中，其半導(dǎo)體基板204為一硅芯片，其金屬凸點(diǎn)202優(yōu)選為金所組成，是形成在硅芯片204上連接芯片的金屬電極(未顯示)，且金屬凸點(diǎn)202在鄰接第一基板204的另一面上具有多個凹槽206。其凹槽206優(yōu)選為矩形或方形，且以矩陣方式排列以形成一格子狀結(jié)構(gòu)的金屬凸點(diǎn)202。需注意的是其矩形凹槽206的最短邊需較各向異性導(dǎo)電膠(ACF)的導(dǎo)電粒子208的直徑為長，以使其格子狀結(jié)構(gòu)的金屬凸點(diǎn)202能有效抓取導(dǎo)電粒子208。其導(dǎo)電粒子直徑大約為3～5μm，其中央部分為聚合物，而在外面包覆以金屬導(dǎo)體，如金、鎳、錫等。
其后，在壓合第一基板204上的金屬凸點(diǎn)202和在例如是玻璃基板或是樹脂基板的第二基板210上的金屬墊212時，其在對兩基板204、210間的ACF進(jìn)行加熱，及高壓黏著時，因其格子狀結(jié)構(gòu)206使其ACF的導(dǎo)電粒子208不容易向周圍擴(kuò)散遷移，因此可有效抓取導(dǎo)電粒子208于凹槽中206，增加導(dǎo)電粒子208的抓取機(jī)率。此外，其格子狀結(jié)構(gòu)的金屬凸點(diǎn)亦可以如圖4所示具有四個矩陣排列的凹槽402，及圖5所示具有兩個并排的凹槽502，上述兩者均可以增加對于導(dǎo)電粒子的抓取機(jī)率。
形成方式其格子狀結(jié)構(gòu)的金屬凸點(diǎn)202的一優(yōu)選形成方式為在金屬凸點(diǎn)形成后再以黃光、蝕刻來將其金屬凸點(diǎn)構(gòu)圖成為具有多個凹槽206的格子狀結(jié)構(gòu)。此外其另一優(yōu)選的形成方式，如圖6所示，為在芯片上金屬凸點(diǎn)602尚未形成前，先形成由樹脂組成的格子狀結(jié)構(gòu)604于預(yù)定形成金屬凸點(diǎn)602的區(qū)域上，之后以電鍍方式形成金屬凸點(diǎn)602時，其金屬凸點(diǎn)即因高差的影響在表面606形成格子狀結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明的特征和優(yōu)點(diǎn)本發(fā)明的特征在于提供一種增加金屬連線可靠度的結(jié)構(gòu)，藉由在芯片上形成具有多個凹槽的格子狀的金屬凸點(diǎn)，以增加對于ACF的導(dǎo)電粒子的抓取機(jī)率，因此本發(fā)明的一優(yōu)點(diǎn)為在壓合第一基板和第二基板時，可改善金屬凸點(diǎn)和金屬墊導(dǎo)電粒子數(shù)目不足而使耦接的電阻增加的問題，故可以增加產(chǎn)品的穩(wěn)定性。此外在凹槽結(jié)構(gòu)中金屬凸點(diǎn)與膠材有較大的接觸面積，可增加其拉力強(qiáng)度。且因為其凹槽結(jié)構(gòu)可增加導(dǎo)電粒子與金屬凸點(diǎn)的導(dǎo)通接觸面積，本發(fā)明亦具有減低耦接電阻的優(yōu)點(diǎn)。
雖然本發(fā)明已結(jié)合優(yōu)選實施例公開如上，然其并非用來限定本發(fā)明，任何本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作些許的更動與潤飾，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍以所附的權(quán)利要求所界定的為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種增加金屬連線可靠度的結(jié)構(gòu)，包括多個金屬凸點(diǎn)位于一基板上；及每一金屬凸點(diǎn)在鄰接該基板的另一面上具有多個凹槽。
2.如權(quán)利要求1所述的增加金屬連線可靠度的結(jié)構(gòu)，其中該基板為一半導(dǎo)體基板。
3.如權(quán)利要求1所述的增加金屬連線可靠度的結(jié)構(gòu)，其中該些金屬凸點(diǎn)為金所組成。
4.如權(quán)利要求1所述的增加金屬連線可靠度的結(jié)構(gòu)，其中該些凹槽為矩形或方形。
5.如權(quán)利要求4所述的增加金屬連線可靠度的結(jié)構(gòu)，其中該些矩形或方形的凹槽以矩陣方式排列。
6.一種增加金屬連線可靠度的結(jié)構(gòu)，包括兩相對的一第一基板及一第二基板；多個金屬凸點(diǎn)位于該第一基板上，其中每一金屬凸點(diǎn)在相對于該第二基板面上具有多個凹槽；多個金屬墊位于該第二基板上，其中該些金屬墊相對于該些金屬凸點(diǎn)；及一各向異性導(dǎo)電膠位于該第一基板及該第二基板間，黏合該第一基板及該第二基板，其中該各向異性導(dǎo)電膠具有多個導(dǎo)電粒子，且每一金屬凸點(diǎn)至少包含一導(dǎo)電粒子位于該金屬凸點(diǎn)的該些凹槽的至少一者中，使該金屬凸點(diǎn)耦接于相對應(yīng)的該金屬墊。
7.如權(quán)利要求6所述的增加金屬連線可靠度的結(jié)構(gòu)，其中該第一基板為一半導(dǎo)體基板。
8.如權(quán)利要求6所述的增加金屬連線可靠度的結(jié)構(gòu)，其中該第二基板為一玻璃基板。
9.如權(quán)利要求6所述的增加金屬連線可靠度的結(jié)構(gòu)，其中該第二基板為一樹脂基板。
10.如權(quán)利要求6所述的增加金屬連線可靠度的結(jié)構(gòu)，其中該些金屬凸點(diǎn)為金所組成。
11.如權(quán)利要求6所述的增加金屬連線可靠度的結(jié)構(gòu)，其中該些凹槽為矩形或方形。
12.如權(quán)利要求11所述的增加金屬連線可靠度的結(jié)構(gòu)，其中該矩形的短邊大于該些導(dǎo)電粒子的直徑。
13.如權(quán)利要求11所述的增加金屬連線可靠度的結(jié)構(gòu)，其中該些矩形或方形的凹槽以矩陣方式排列。
14.如權(quán)利要求6所述的增加金屬連線可靠度的結(jié)構(gòu)，其中該些導(dǎo)電粒子中心為一聚合物且外圍包覆以金屬導(dǎo)體的結(jié)構(gòu)。
15.如權(quán)利要求14所述的增加金屬連線可靠度的結(jié)構(gòu)，其中該金屬導(dǎo)體為金、鎳或錫。
全文摘要
一種增加金屬連線可靠度的結(jié)構(gòu)，其包括多個金屬凸點(diǎn)位于一基板上，且每一金屬凸點(diǎn)在鄰接該基板的另一面上具有多個凹槽。藉由在芯片上形成具有格子狀結(jié)構(gòu)的金屬凸點(diǎn)，以增加對于ACF的導(dǎo)電粒子的抓取機(jī)率，并且藉由ACF的膠材在格子狀結(jié)構(gòu)金屬凸點(diǎn)的凹槽中與金屬凸點(diǎn)的接觸面積增加，以提高芯片與玻璃基板金屬墊結(jié)合的拉力強(qiáng)度。
文檔編號G02F1/13GK1558270SQ20041000297
公開日2004年12月29日 申請日期2004年1月21日 優(yōu)先權(quán)日2004年1月21日
發(fā)明者李俊右, 鄭炳欽 申請人:友達(dá)光電股份有限公司