專利名稱：用以改善玻璃上芯片工藝中接合狀況的液晶顯示裝置及熱壓頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種液晶顯示裝置及熱壓頭，特別是關(guān)于可改善玻璃上芯片(Chip on Glass，COG)工藝中接合(bonding)狀況的液晶顯示裝置及熱壓頭。
背景技術(shù)：
參考圖1，顯示現(xiàn)有液晶顯示裝置于玻璃上芯片工藝的示意圖。該液晶顯示裝置10包括一基板11及一芯片12，該基板11具有多個(gè)焊接墊(bondingpad)111，該芯片12具有多個(gè)凸點(diǎn)(bump)121，每一該焊接墊111與每一該凸點(diǎn)121相對(duì)應(yīng)，此一玻璃上芯片工藝先于該基板11及該芯片12之間加入一異方性導(dǎo)電層(ACF)(圖中未示)，再利用一熱壓頭20將該芯片12壓合于該基板11上。然而在實(shí)務(wù)上?？砂l(fā)現(xiàn)該芯片12壓合于該基板11后，某些位置的焊接墊111與凸點(diǎn)121間的接合(bonding)狀況并不理想，而造成工藝上的瑕疵。
參考圖2，顯示現(xiàn)有液晶顯示裝置中焊接墊與凸點(diǎn)間接合狀況的示意圖。由圖中可看出在芯片12兩側(cè)附近，焊接墊111與凸點(diǎn)121間為不良的接合。造成此狀況的原因可能有下列兩種，第一，由于該芯片12通常為長(zhǎng)條形(例如長(zhǎng)寬比約為16∶1)，因此在該芯片12壓合于該基板11后，因?yàn)殚L(zhǎng)寬比太大、凸點(diǎn)121排列不均、異方性導(dǎo)電層的流動(dòng)或是熱效應(yīng)等原因而造成芯片12的一部份(例如長(zhǎng)邊兩側(cè))發(fā)生翹曲，因而使得該部分接合較在芯片12其它部分(例如中央?yún)^(qū)域)差。第二，由于該熱壓頭20與該芯片12接觸的表面為平坦的表面，其在壓合過程中因應(yīng)力或熱效應(yīng)而造成對(duì)該芯片12兩側(cè)的施力較弱，因而使得在芯片12兩側(cè)的接合較在芯片12中央?yún)^(qū)域差。
因此，有必要提供一創(chuàng)新且富進(jìn)步性的液晶顯示裝置及熱壓頭，以解決上述問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是使基板上的一焊接墊與對(duì)應(yīng)的芯片上的凸點(diǎn)的總高度不同于另一焊接墊與對(duì)應(yīng)的凸點(diǎn)的總高度，以改善基板的焊接墊與芯片的凸點(diǎn)間接合不良的情況，其方式可以為加高焊接墊或是凸點(diǎn)的高度，或是二者同時(shí)加高高度。
本發(fā)明要解決的另一技術(shù)問題是提供一種液晶顯示裝置，其包括一基板及一芯片，該基板具有多個(gè)焊接墊，設(shè)于該基板的上方。該芯片具有多個(gè)凸點(diǎn)，設(shè)于該芯片的下方，與該等焊接墊互呈對(duì)應(yīng)接觸，該等焊接墊的至少其中之一與其相對(duì)應(yīng)的該凸點(diǎn)形成一接觸區(qū)域，其特征在于該接觸區(qū)域具有不同的水平高度。
本發(fā)明要解決的又一技術(shù)問題是使熱壓頭與芯片接觸的表面具有一突出部分，以增加該熱壓頭對(duì)該芯片于接合不良之處的施力，改善基板的焊接墊與芯片的凸點(diǎn)間接合不良的情況。
本發(fā)明要解決的又一技術(shù)問題是提供一種芯片，其被一熱壓頭壓合于一基板上，該芯片與該熱壓頭接觸的上表面具有至少一突出部分，以增加該熱壓頭對(duì)該芯片于接合不良之處的施力，改善基板的焊接墊與芯片的凸點(diǎn)間接合不良的情況。


圖1顯示現(xiàn)有液晶顯示裝置于玻璃上芯片工藝的示意圖；圖2顯示現(xiàn)有液晶顯示裝置中焊接墊與凸點(diǎn)間接合狀況的示意圖；圖3顯示本發(fā)明第一實(shí)施例液晶顯示裝置中基板的俯視示意圖；圖4顯示本發(fā)明第一實(shí)施例液晶顯示裝置中芯片的俯視示意圖；圖5顯示本發(fā)明第一實(shí)施例液晶顯示裝置的側(cè)視示意圖；圖6顯示本發(fā)明第二實(shí)施例液晶顯示裝置的側(cè)視示意圖；圖7顯示本發(fā)明第三實(shí)施例液晶顯示裝置的側(cè)視示意圖；圖8顯示本發(fā)明中基板上相鄰不同高度的焊接墊的剖面示意圖；圖9顯示本發(fā)明第四實(shí)施例液晶顯示裝置的側(cè)視示意圖；圖10顯示圖9的局部放大示意圖；圖11顯示圖10中焊接墊的實(shí)例一的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；圖12顯示圖10中焊接墊的實(shí)例二的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；圖13顯示圖10中焊接墊的實(shí)例三的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；圖14顯示圖10中焊接墊的實(shí)例四的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；及圖15顯示本發(fā)明中熱壓頭的優(yōu)選實(shí)施例的剖面示意圖。
附圖標(biāo)記說明10現(xiàn)有液晶顯示裝置11基板111焊接墊 12芯片121凸點(diǎn) 20熱壓頭30液晶顯示裝置31基板311焊接墊 312基板倒裝焊區(qū)313焊接墊 32芯片321凸點(diǎn) 322芯片倒裝焊區(qū)323凸點(diǎn) 40液晶顯示裝置41基板411焊接墊42芯片421凸點(diǎn)50液晶顯示裝置51基板511焊接墊 512焊接墊52芯片521凸點(diǎn)522凸點(diǎn) 61第一焊接墊62第二焊接墊 63玻璃層64第一金屬層 65第一保護(hù)層66第二保護(hù)層 67導(dǎo)電層68半導(dǎo)體層70液晶顯示裝置71基板711焊接墊72芯片721凸點(diǎn)73接觸區(qū)域81焊接墊811玻璃層 812第一金屬層813第一保護(hù)層 814第二金屬層815第二保護(hù)層 816導(dǎo)電層82焊接墊 821玻璃層822第一金屬層 823第一保護(hù)層824半導(dǎo)體層 825第二保護(hù)層826導(dǎo)電層 83焊接墊831玻璃層 833第一保護(hù)層
834半導(dǎo)體層835第二保護(hù)層836導(dǎo)電層 84焊接墊841玻璃層 843第一保護(hù)層844半導(dǎo)體層845第二金屬層846第二保護(hù)層 847導(dǎo)電層90熱壓頭 91，92突出部分具體實(shí)施方式
本發(fā)明的主要特點(diǎn)在于于基板的焊接墊與芯片的凸點(diǎn)間接合不良的地方，加高焊接墊或是凸點(diǎn)的高度，或是二者同時(shí)加高高度，或是突出熱壓頭的表面以增加施力。
參考圖5，顯示本發(fā)明第一實(shí)施例液晶顯示裝置的側(cè)視示意圖，該液晶顯示裝置30包括一基板31及一芯片32。
參考圖3和圖4，分別顯示本發(fā)明第一實(shí)施例液晶顯示裝置中基板及芯片的俯視示意圖。該基板31具有多個(gè)焊接墊311，該等焊接墊311定義出一基板倒裝焊區(qū)312。該芯片32具有多個(gè)凸點(diǎn)321，該等凸點(diǎn)321定義出一芯片倒裝焊區(qū)322。
再參考圖5，顯示本發(fā)明第一實(shí)施例液晶顯示裝置的側(cè)視示意圖，由圖中可看出在基板31上的該等焊接墊311的高度不完全相同，亦即該等焊接墊311中一焊接墊的高度不同于另一焊接墊的高度。在本實(shí)施例中，位于該基板倒裝焊區(qū)312兩側(cè)的焊接墊311高于位于該基板倒裝焊區(qū)312中央?yún)^(qū)域的焊接墊313。另外，在該芯片32上的該等凸點(diǎn)321不完全相同，亦即該等凸點(diǎn)321中一凸點(diǎn)的高度不同于另一凸點(diǎn)的高度。在本實(shí)施例中，位于該芯片倒裝焊區(qū)322兩側(cè)的凸點(diǎn)321高于位于該芯片倒裝焊區(qū)322中央?yún)^(qū)域的凸點(diǎn)323。如此使得該等焊接墊中一焊接墊與對(duì)應(yīng)的凸點(diǎn)的總高度不同于另一焊接墊與對(duì)應(yīng)的凸點(diǎn)的總高度，如圖中所示，位于中央?yún)^(qū)域的焊接墊313與對(duì)應(yīng)的凸點(diǎn)323的總高度即小于位于兩側(cè)的焊接墊311與對(duì)應(yīng)的凸點(diǎn)321的總高度。然而可以理解的是，本實(shí)施例的基板31的焊接墊及芯片32的凸點(diǎn)的高度并不一定要等比例對(duì)應(yīng)；例如，具不同高度焊接墊的基板31所對(duì)應(yīng)芯片的凸點(diǎn)可以是全部同一高度，或是具不同高度凸點(diǎn)的芯片32所對(duì)應(yīng)的基板的焊接墊可以全部是同一高度，皆可改善在芯片32兩側(cè)附近，焊接墊311與凸點(diǎn)321間不良接合的情況。
參考圖6，顯示本發(fā)明第二實(shí)施例液晶顯示裝置的側(cè)視示意圖。在本實(shí)施例的液晶顯示裝置40中，該基板41上的該等焊接墊411的高度由該基板倒裝焊區(qū)的一側(cè)(如圖中右側(cè))向該基板倒裝焊區(qū)另一側(cè)(如圖中左側(cè))遞減。另外，該芯片42上的該等凸點(diǎn)421的高度由該芯片倒裝焊區(qū)的一側(cè)(如圖中右側(cè))向該芯片倒裝焊區(qū)另一側(cè)遞減(如圖中左側(cè))。同樣的，基板41的焊接墊及芯片42的凸點(diǎn)的高度并不一定要等比例對(duì)應(yīng)；例如，具不同高度焊接墊的基板41所對(duì)應(yīng)芯片的凸點(diǎn)可以是全部同一高度，或是具不同高度凸點(diǎn)的芯片42所對(duì)應(yīng)基板的焊接墊可以是同一高度，皆可改善在芯片42右側(cè)附近，焊接墊411與凸點(diǎn)421間不良接合的情況。
參考圖7，顯示本發(fā)明第三實(shí)施例液晶顯示裝置的側(cè)視示意圖。在本實(shí)施例的液晶顯示裝置50中，該基板51上右半側(cè)的焊接墊511的高度皆高于左半側(cè)的焊接墊512。另外，該芯片52上右半側(cè)的凸點(diǎn)521的高度皆高于左半側(cè)的凸點(diǎn)522。本實(shí)施例基板51的焊接墊及芯片52的凸點(diǎn)的高度并不一定要等比例對(duì)應(yīng)；例如，具不同高度焊接墊的基板51所對(duì)應(yīng)的芯片的凸點(diǎn)可以是全部同一高度，或是具不同高度凸點(diǎn)的芯片52所對(duì)應(yīng)基板的焊接墊可以是同一高度，皆可改善在芯片52右半側(cè)附近，焊接墊511與凸點(diǎn)521間不良接合的情況。
此外，在其它應(yīng)用中，基板上的焊接墊的高度由該基板倒裝焊區(qū)外圍向該基板倒裝焊區(qū)中央遞減或遞增?；蚴切酒系耐裹c(diǎn)的高度由該芯片倒裝焊區(qū)外圍向該芯片倒裝焊區(qū)中央遞增或遞減，以同樣達(dá)到解決本發(fā)明焊接墊與凸點(diǎn)可能接合不良的問題。
茲以下列優(yōu)選實(shí)例予以詳細(xì)說明在基板上形成不同高度焊接墊的方法。
參考圖8，顯示本發(fā)明中基板上相鄰不同高度的焊接墊的剖面示意圖。圖中的第一焊接墊61及第二焊接墊62位于一玻璃層63上，且其皆具有一第一金屬層64、一第一保護(hù)層65、一第二保護(hù)層66及一導(dǎo)電層(例如一ITO層)67。所不同的是，該第一焊接墊61內(nèi)該第一保護(hù)層65及該第二保護(hù)層66間加設(shè)一半導(dǎo)體層68。因此該第一焊接墊61的高度即高于該第二焊接墊62。其中該第一金屬層64的厚度約為2250～4400，該第一保護(hù)層65的厚度約為3300～3700，該第二保護(hù)層66的厚度約為3300～3700，該ITO層67的厚度約為500～700，該半導(dǎo)體層68的厚度約為1200～1500。
參考圖9，顯示本發(fā)明第四實(shí)施例液晶顯示裝置的側(cè)視示意圖。在本實(shí)施中，該液晶顯示裝置70包括一基板71及一芯片72，該基板71具有多個(gè)焊接墊711，該芯片72具有多個(gè)凸點(diǎn)721。
圖10是圖9的局部放大示意圖，由圖中可看出該焊接墊711與該凸點(diǎn)721相對(duì)應(yīng)且接觸而形成一接觸區(qū)域73，其特征在于該接觸區(qū)域73本身具有不同的水平高度。形成此特征的方式可以為該焊接墊711本身具有不同高度或是該凸點(diǎn)721本身具有不同高度。以本圖所示的焊接墊711為例，其在接觸區(qū)域73靠外圍部分(圖中右側(cè))較低，而對(duì)應(yīng)的該凸點(diǎn)721在接觸區(qū)域73靠外圍部分較高，然而在其它應(yīng)用中，也可以是該焊接墊711在接觸區(qū)域73靠外圍部分較高，而對(duì)應(yīng)的該凸點(diǎn)721在接觸區(qū)域73靠外圍部分較低?？梢岳斫獾氖?，本身具不同高度的焊接墊所對(duì)應(yīng)的凸點(diǎn)可以是本身皆具同一高度，或是本身具不同高度的凸點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的焊接墊可以是本身皆具同一高度。優(yōu)選的情況是，該焊接墊711或是凸點(diǎn)721本身較高部分位于接觸區(qū)域73靠外圍部分。此外，以本圖所示的焊接墊711為例，該焊接墊711具有不連續(xù)的不同高度，而形成一階梯狀外觀。而在其它應(yīng)用中，該焊接墊具有連續(xù)的不同高度，而形成一上表面傾斜的類梯形外觀。同樣地，該凸點(diǎn)也可以為與焊接墊形狀互補(bǔ)的階梯狀外觀或是類梯形外觀。
茲以下列實(shí)例予以詳細(xì)說明使焊接墊本身形成不同高度的方法，惟并不意味該方法僅局限于此實(shí)施例所公開的內(nèi)容。
焊接墊實(shí)例一圖11是圖10焊接墊實(shí)例一的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。本實(shí)施例的焊接墊81位于一玻璃層811上，其由下往上依序具有一第一金屬層812、一第一保護(hù)層813、一第二金屬層814、一第二保護(hù)層815及一導(dǎo)電層(例如一ITO層)816。其中該第二金屬層814的寬度小于該第一金屬層812，因此使得該焊接墊81本身形成左高右低的外形。其中該第一金屬層812的厚度約為2250～4400，該第一保護(hù)層813的厚度約為3300～3700，該第二金屬層814的厚度約為2360～2890，該第二保護(hù)層815的厚度約為3300～3700，該ITO層816的厚度約為500～700。
焊接墊實(shí)例二圖12是圖10中焊接墊的實(shí)例二的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。本實(shí)施例的焊接墊82位于一玻璃層821上，其由下往上依序具有一第一金屬層822、一第一保護(hù)層823、一半導(dǎo)體層824、一第二保護(hù)層825及一導(dǎo)電層(例如一ITO層)826。其中該半導(dǎo)體層824的寬度小于該第一金屬層822，因此使得該焊接墊82本身形成左高右低的外形。其中該第一金屬層822的厚度約為2250～4400，該第一保護(hù)層823的厚度約為3300～3700，該半導(dǎo)體層824的厚度約為1200～1500，該第二保護(hù)層825的厚度約為3300～3700，該ITO層826的厚度約為500～700。
焊接墊實(shí)例三參考圖13，顯示圖10中焊接墊的實(shí)例三的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。本實(shí)施例的焊接墊83位于一玻璃層831上，其由下往上依序具有一第一保護(hù)層833、一半導(dǎo)體層834、一第二保護(hù)層835及一導(dǎo)電層(例如一ITO層)836。本實(shí)例與實(shí)例二的不同處僅為本實(shí)例少了該第一金屬層822，其余則皆相同。
焊接墊實(shí)例四參考圖14，顯示圖10中焊接墊的實(shí)例四的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。本實(shí)施例的焊接墊84位于一玻璃層841上，其由下往上依序具有一第一保護(hù)層843、一半導(dǎo)體層844、一第二金屬層845、一第二保護(hù)層846及一導(dǎo)電層(例如一ITO層)847。本實(shí)例與實(shí)例三的不同處僅為本實(shí)例于半導(dǎo)體層844上加設(shè)該第二金屬層845，其余則皆相同。
參考圖15，顯示本發(fā)明中熱壓頭的優(yōu)選實(shí)施例的剖面示意圖，該熱壓頭90用以將一芯片壓合于一基板上，該熱壓頭90與該芯片接觸的表面具有至少一突出部分，以增加對(duì)芯片兩側(cè)的施力。在本實(shí)施例中，該熱壓頭90與該芯片接觸的表面的兩側(cè)分別具有一突出部分91，92，以增加對(duì)芯片兩側(cè)的施力，使在芯片兩側(cè)的接合狀況與在芯片中央?yún)^(qū)域相同。在本實(shí)施例中，該熱壓頭形成一類ㄇ外形，然而在其它應(yīng)用中，該熱壓頭可以是其它外形，只要于焊接墊與凸點(diǎn)間接合不良的地方，突出該熱壓頭的表面以增加施力即可。值得注意的是，本發(fā)明的另一實(shí)施例亦可在芯片的外圍有一突出部分，以使該熱壓頭與該芯片接觸的表面的兩側(cè)分別由一突出部分加壓，以增加對(duì)芯片兩側(cè)的施力，使在芯片兩側(cè)的接合狀況與在芯片中央?yún)^(qū)域相同。
上述實(shí)施例僅為說明本發(fā)明的原理及其功效，并非限制本發(fā)明。因此本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員對(duì)上述實(shí)施例進(jìn)行修改及變化仍不脫本發(fā)明的精神。本發(fā)明的權(quán)利范圍應(yīng)如所附權(quán)利要求所列。
權(quán)利要求
1.一種液晶顯示裝置，包括一基板及一芯片，該基板具有多個(gè)焊接墊，設(shè)于該基板的上方；該芯片具有多個(gè)凸點(diǎn)，設(shè)于該芯片的下方，與該等焊接墊互呈對(duì)應(yīng)設(shè)置，各該焊接墊具有一高度，且各該凸點(diǎn)亦具有一高度；其特征為該等焊接墊至少其中之一的高度及其對(duì)應(yīng)的凸點(diǎn)的高度總和與其它焊接墊的高度及其對(duì)應(yīng)凸點(diǎn)的高度總和不同。
2.如權(quán)利要求1的裝置，其中該等焊接墊在該基板上定義出一基板倒裝焊區(qū)，且其中該等焊接墊至少其中之一的高度不同于其它焊接墊的高度。
3.如權(quán)利要求2的裝置，其中該等焊接墊的高度由該基板倒裝焊區(qū)的外圍向該基板倒裝焊區(qū)的中央遞減。
4.如權(quán)利要求2的裝置，其中該等焊接墊的高度由該基板倒裝焊區(qū)的外圍向該基板倒裝焊區(qū)的中央遞增。
5.如權(quán)利要求2的裝置，其中接近該基板倒裝焊區(qū)外圍的焊接墊的高度高于接近該基板倒裝焊區(qū)中央的焊接墊的高度。
6.如權(quán)利要求2的裝置，其中接近該基板倒裝焊區(qū)外圍的焊接墊的高度低于接近該基板倒裝焊區(qū)中央的焊接墊的高度。
7.如權(quán)利要求2的裝置，其中接近該基板倒裝焊區(qū)兩側(cè)的焊接墊的高度高于接近該基板倒裝焊區(qū)中央?yún)^(qū)域的焊接墊的高度。
8.如權(quán)利要求1的裝置，其中該等凸點(diǎn)在該芯片上定義一芯片倒裝焊區(qū)，且其中該等凸點(diǎn)至少其中之一的高度不同于其它凸點(diǎn)的高度。
9.如權(quán)利要求8的裝置，其中該等凸點(diǎn)的高度由該芯片倒裝焊區(qū)的外圍向該芯片倒裝焊區(qū)的中央遞減。
10.如權(quán)利要求8的裝置，其中該等凸點(diǎn)的高度由該芯片倒裝焊區(qū)外圍向該芯片倒裝焊區(qū)的中央遞增。
11.如權(quán)利要求8的裝置，其中位于該芯片倒裝焊區(qū)外圍的凸點(diǎn)的高度高于位于該芯片倒裝焊區(qū)中央的凸點(diǎn)的高度。
12.如權(quán)利要求8的裝置，其中位于該芯片倒裝焊區(qū)外圍的凸點(diǎn)的高度低于位于該芯片倒裝焊區(qū)中央的凸點(diǎn)的高度。
13.如權(quán)利要求8的裝置，其中位于該芯片倒裝焊區(qū)兩側(cè)的凸點(diǎn)高于位于該芯片倒裝焊區(qū)中央?yún)^(qū)域的凸點(diǎn)。
14.如權(quán)利要求1的裝置，其中該芯片的上方具有一上表面，該上表面具有至少一突出部分。
15.如權(quán)利要求14的裝置，其中該上表面具有兩突出部分，其分別位于該上表面的兩側(cè)。
16.一種熱壓頭，其用以將一芯片壓合于一基板上，該熱壓頭與該芯片接觸的表面具有至少一突出部分。
17.如權(quán)利要求16的熱壓頭，其中該表面具有兩突出部分，其分別位于該表面的兩側(cè)。
18.如權(quán)利要求17的熱壓頭，其中該熱壓頭形成一類ㄇ外形。
19.一種芯片，其被一熱壓頭壓合于一基板上，該芯片與該熱壓頭接觸的上表面具有至少一突出部分。
20.如權(quán)利要求19的芯片，其中該上表面具有兩突出部分，其分別位于該上表面的兩側(cè)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用以改善玻璃上芯片工藝中接合狀況的液晶顯示裝置及熱壓頭，該液晶顯示裝置包括一基板及一芯片，該基板具有多個(gè)焊接墊，該芯片具有多個(gè)凸點(diǎn)，每一該焊接墊與每一該凸點(diǎn)相對(duì)應(yīng)，其特征在于該等焊接墊中一焊接墊與對(duì)應(yīng)的凸點(diǎn)的總高度不同于另一焊接墊與對(duì)應(yīng)的凸點(diǎn)的總高度。該熱壓頭與該芯片接觸的表面具有一突出部分。藉此以改善基板的焊接墊與芯片的凸點(diǎn)間接合不良的情況。
文檔編號(hào)G02F1/13GK1779513SQ20041009530
公開日2006年5月31日 申請(qǐng)日期2004年11月19日 優(yōu)先權(quán)日2004年11月19日
發(fā)明者王東榮, 王永吉 申請(qǐng)人:奇美電子股份有限公司