專(zhuān)利名稱(chēng)：帶有彈性導(dǎo)電凸塊的微電子元件及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及微電子技術(shù)領(lǐng)域，具體提供了一種帶有彈性導(dǎo)電凸塊的微電子元件，包括該微電子元件的封裝結(jié)構(gòu)和液晶顯示裝置，以及該微電子元件的制造方法。
背景技術(shù)：
在現(xiàn)有的微電子制造技術(shù)領(lǐng)域當(dāng)中，以各向異性導(dǎo)電膠膜(AnisotropicConductive Film，ACF)為互聯(lián)介質(zhì)的倒裝芯片(Flip Chip，F(xiàn)C)技術(shù)扮演著十分重要的角色。以目前常用的一種ACF為例，它由高分子聚合物和均勻分散在其中的導(dǎo)電顆粒組成，導(dǎo)電顆粒的直徑大約為3～5微米，通常是一種表面包裹導(dǎo)電性金屬材料的樹(shù)脂顆粒。
在現(xiàn)有的倒裝芯片技術(shù)當(dāng)中，ACF被廣泛使用的制造工藝主要包括將驅(qū)動(dòng)芯片直接封裝在帶電路的玻璃基板上的制造方法(COG，即chip on glass)；將驅(qū)動(dòng)芯片封裝在柔性電路板(FPC)上的制造方法(COF，即chip on FPC)；以及將驅(qū)動(dòng)芯片封裝于一般的印刷電路板上的制造方法(COB，即chip onboard)。其中，COG技術(shù)和COF技術(shù)是制造液晶顯示裝置的兩個(gè)關(guān)鍵技術(shù)。
ACF在倒裝芯片技術(shù)當(dāng)中的應(yīng)用描述如下。以帶電路基板表示上述的制造方法中的玻璃基板、柔性電路板、印刷電路板或者其他電路板件，該帶電路基板包含基板，通常其表面或內(nèi)部形成有電路，以及形成在基板表面的連接端子(pad)，該連接端子與基板上的電路電連接；另一方面，驅(qū)動(dòng)芯片由內(nèi)部集成有電路的半導(dǎo)體芯片和形成在該半導(dǎo)體芯片表面具有一定厚度的導(dǎo)電凸塊(bump)組成。在封裝過(guò)程中，將ACF置于驅(qū)動(dòng)芯片和帶電路基板之間，并使該驅(qū)動(dòng)芯片上的導(dǎo)電凸塊和基板上與之相對(duì)應(yīng)的連接端子相互對(duì)準(zhǔn)。然后對(duì)該驅(qū)動(dòng)芯片和帶電路基板進(jìn)行加熱及加壓，ACF中的高分子聚合物受熱后固化，將驅(qū)動(dòng)芯片和帶電路基板粘結(jié)固定在一起，與此同時(shí)，部分均勻分散在高分子聚合物當(dāng)中的導(dǎo)電顆粒被捕捉在相對(duì)突出的導(dǎo)電凸塊和連接端子之間，并在外力條件下受到擠壓，這樣，通過(guò)其表面包裹的導(dǎo)電性金屬材料，被捕捉的導(dǎo)電顆粒便在導(dǎo)電凸塊與連接端子之間建立了電連接。其中，導(dǎo)電顆粒的內(nèi)核，樹(shù)脂顆粒具有一定的彈性，因此在受到擠壓時(shí)會(huì)發(fā)生一定的彈性變形，當(dāng)導(dǎo)電凸塊和連接端子之間的距離受到外部環(huán)境變化影響而發(fā)生變化時(shí)，這種彈性變形可以使導(dǎo)電凸塊和連接端子之間通過(guò)導(dǎo)電顆粒始終保持可靠的電連接。由此可見(jiàn)，使用ACF進(jìn)行倒裝芯片互聯(lián)，驅(qū)動(dòng)芯片與帶電路基板之間的機(jī)械固定和電氣連接同時(shí)完成，而導(dǎo)電顆粒保證了互聯(lián)的可靠性。
應(yīng)用ACF進(jìn)行倒裝芯片互聯(lián)時(shí)，由于驅(qū)動(dòng)芯片和帶電路基板之間的電路導(dǎo)通通過(guò)導(dǎo)電顆粒實(shí)現(xiàn)，因此導(dǎo)電凸塊和連接端子之間的連接電阻主要取決于被捕捉于其之間的導(dǎo)電顆粒的數(shù)目。這樣帶來(lái)的一個(gè)問(wèn)題是導(dǎo)電凸塊和連接端子之間的導(dǎo)電顆粒數(shù)目由于在封裝過(guò)程中導(dǎo)電顆粒的四處逸散而變得太少，從而使其連接電阻增加，甚至造成斷路。
另一方面，應(yīng)用ACF進(jìn)行的封裝完成后，驅(qū)動(dòng)芯片的導(dǎo)電凸塊之間以及帶電路基板的連接端子之間充滿(mǎn)了固化后的聚合物，保持絕緣，但一些未被捕捉的導(dǎo)電顆粒也會(huì)散布于其間。這樣帶來(lái)的另一個(gè)問(wèn)題是太多的導(dǎo)電顆粒集中于相鄰的導(dǎo)電凸塊之間，形成側(cè)向的電連接，即對(duì)相鄰的導(dǎo)電凸塊和相鄰的連接端子造成短路。
隨著微電子產(chǎn)品功能的日漸增加，封裝密度逐步提高，芯片表面單位面積上的導(dǎo)電凸塊的數(shù)量也成倍增長(zhǎng)，這就造成導(dǎo)電凸塊的表面積和相鄰間距同時(shí)減小，上述兩方面的問(wèn)題將越來(lái)越容易發(fā)生。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種帶有彈性導(dǎo)電凸塊的微電子元件，該微電子元件在封裝過(guò)程中無(wú)需使用各向異性導(dǎo)電膠膜，所得封裝結(jié)構(gòu)與使用各向異性導(dǎo)電膠膜的封裝結(jié)構(gòu)相比，具有更低的連接電阻，同時(shí)避免短路發(fā)生。同時(shí)提供該微電子元件的制造方法，以及包含該微電子元件的封裝結(jié)構(gòu)和液晶顯示裝置。
一方面，本發(fā)明提供了一種帶有彈性導(dǎo)電凸塊的微電子元件，包括半導(dǎo)體芯片和設(shè)置于該半導(dǎo)體芯片表面焊墊上的導(dǎo)電凸塊，其特征在于所述導(dǎo)電凸塊包括一導(dǎo)電層和一彈性導(dǎo)電層，所述導(dǎo)電層與所述半導(dǎo)體芯片表面焊墊電連接，所述彈性導(dǎo)電層與所述導(dǎo)電層冶金連接。
其中，所述導(dǎo)電層是金屬層，由至少一種選自Au、Cu、Al、Ni、Sn、Pb、Bi、Ag、In、Sb、Cd、Zn、Ga的金屬或者這些金屬的合金組成。所述導(dǎo)電層的厚度不低于約5微米。
此外，所述彈性導(dǎo)電層由導(dǎo)電顆粒組成。所述導(dǎo)電顆粒是金屬顆粒或是表面涂覆金屬的樹(shù)脂顆粒。
另外，在上述帶有彈性導(dǎo)電凸塊的微電子元件中，所述半導(dǎo)體芯片的焊墊和所述導(dǎo)電凸塊之間還可以包含一凸塊底部金屬層(under bump metallurgy，UBM)。
另一方面，本發(fā)明提供了一種帶有彈性導(dǎo)電凸塊的微電子元件，包括電路組件和設(shè)置于該電路組件上的導(dǎo)電凸快，其特征在于所述導(dǎo)電凸塊包括一導(dǎo)電層和一彈性導(dǎo)電層，所述導(dǎo)電層與所述電路組件上的電路電連接，所述彈性導(dǎo)電層與所述導(dǎo)電層冶金連接。
其中，所述導(dǎo)電層是金屬層，由至少一種選自Au、Cu、Al、Ni、Sn、Pb、Bi、Ag、In、Sb、Cd、Zn、Ga的金屬或者這些金屬的合金組成。所述導(dǎo)電層的厚度不低于約5微米。
此外，所述彈性導(dǎo)電層由導(dǎo)電顆粒組成。所述導(dǎo)電顆粒是金屬顆?；蚴潜砻嫱扛步饘俚臉?shù)脂顆粒。
另一方面，本發(fā)明提供了一種包含上述任一項(xiàng)的帶有彈性導(dǎo)電凸塊的微電子元件的封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于所述帶有彈性導(dǎo)電凸塊的微電子元件與帶電路基板粘結(jié)，該微電子元件的彈性導(dǎo)電凸塊與該帶電路基板的連接端子相對(duì)放置并電連接。
其中，所述帶有彈性導(dǎo)電凸塊的微電子元件與帶電路基板的粘結(jié)通過(guò)絕緣粘膠實(shí)現(xiàn)，該絕緣粘膠不包含任何導(dǎo)電性物質(zhì)。
另一方面，本發(fā)明提供了一種包含上述任一項(xiàng)的帶有彈性導(dǎo)電凸塊的微電子元件的液晶顯示裝置，其特征在于所述帶有彈性導(dǎo)電凸塊的微電子元件與液晶顯示面板組件粘結(jié)，該微電子元件的彈性導(dǎo)電凸塊與該液晶顯示面板組件的連接端子相對(duì)放置并電連接。
其中，所述帶有彈性導(dǎo)電凸塊的微電子元件與液晶顯示面板組件的粘結(jié)通過(guò)絕緣粘膠實(shí)現(xiàn)，該絕緣粘膠不包含任何導(dǎo)電性物質(zhì)。
另一方面，本發(fā)明提供了一種帶有彈性導(dǎo)電凸塊的微電子元件的制造方法，其特征在于包括以下步驟(a)提供一表面具有焊墊的半導(dǎo)體芯片，沉積一導(dǎo)電層于該半導(dǎo)體芯片表面的焊墊上；(b)形成一彈性導(dǎo)電層于該導(dǎo)電層之上，該彈性導(dǎo)電層與該導(dǎo)電層冶金連接，得到所述帶有彈性導(dǎo)電凸塊的微電子元件。
其中，所述導(dǎo)電層的形成是通過(guò)電鍍方法形成一金屬層。所述導(dǎo)電層的形成分為下列兩步(1)沉積一第一種金屬材料，該金屬材料是至少一種選自Au、Cu、Ni、Al的金屬或者這些金屬的合金；(2)沉積一第二種金屬材料，該金屬材料是至少一種選自Au、Cu、Al、Ni、Sn、Pb、Bi、Ag、In、Sb、Cd、Zn、Ga的金屬或者這些金屬的合金，其中，該第二種金屬材料的熔點(diǎn)低于該第一種金屬材料的熔點(diǎn)。
此外，所述彈性導(dǎo)電層的形成是將導(dǎo)電顆粒冶金連接到該導(dǎo)電層。所述導(dǎo)電顆粒是金屬顆?；蚴潜砻嫱扛步饘俚臉?shù)脂顆粒。所述彈性導(dǎo)電層與導(dǎo)電層的冶金連接是通過(guò)加熱形成，或加熱及加壓形成。
另一方面，本發(fā)明提供了一種帶有彈性導(dǎo)電凸塊的微電子元件的制造方法，其特征在于包括以下步驟(aa)提供一半導(dǎo)體芯片，該半導(dǎo)體芯片表面包括一焊墊，形成一凸塊底部金屬層于該半導(dǎo)體芯片表面的焊墊上；(bb)形成一非導(dǎo)電層于該凸塊底部金屬層及半導(dǎo)體芯片表面上，并圖案化該非導(dǎo)電層，以形成至少一開(kāi)口，該開(kāi)口暴露該凸塊底部金屬層；(cc)在所述開(kāi)口中形成一導(dǎo)電層；(dd)在所述導(dǎo)電層上形成一彈性導(dǎo)電層，該彈性導(dǎo)電層與該導(dǎo)電層冶金連接；(ee)去除所述非導(dǎo)電層，得到所述帶有彈性導(dǎo)電凸塊的微電子元件。
其中，所述導(dǎo)電層的形成是通過(guò)電鍍方法形成一金屬層。所述導(dǎo)電層的形成分為下列兩步(1)沉積一第一種金屬材料，該金屬材料是至少一種選自Au、Cu、Ni、Al的金屬或者這些金屬的合金；(2)沉積一第二種金屬材料，該金屬材料是至少一種選自Au、Cu、Al、Ni、Sn、Pb、Bi、Ag、In、Sb、Cd、Zn、Ga的金屬或者這些金屬的合金，其中，該第二種金屬材料的熔點(diǎn)低于該第一種金屬材料的熔點(diǎn)。
此外，所述彈性導(dǎo)電層的形成是將導(dǎo)電顆粒冶金連接到該導(dǎo)電層。所述導(dǎo)電顆粒是金屬顆粒或是表面涂覆金屬的樹(shù)脂顆粒。所述彈性導(dǎo)電層與導(dǎo)電層的冶金連接是通過(guò)加熱形成，或加熱及加壓形成。
另一方面，本發(fā)明涉及的一種帶有彈性導(dǎo)電凸塊的微電子元件的制造方法也適用于電路組件，其特征在于包括以下步驟(aaa)提供一電路組件，沉積一導(dǎo)電層于該電路組件表面上，并使該導(dǎo)電層與該電路組件上的電路電連接；(bbb)形成一彈性導(dǎo)電層于該導(dǎo)電層上，該彈性導(dǎo)電層和該導(dǎo)電層冶金連接，得到所述帶有彈性導(dǎo)電凸塊的微電子元件。
其中，所述導(dǎo)電層的沉積是與電路組件上的電路同時(shí)，用同樣的方法和同樣的材料形成。所述導(dǎo)電層的沉積是利用至少一種選自Au、Cu、Al、Ni、Sn、Pb、Bi、Ag、In、Sb、Cd、Zn、Ga的金屬或者這些金屬的合金形成所述的導(dǎo)電層。
此外，所述彈性導(dǎo)電層的形成是將導(dǎo)電顆粒冶金連接到該導(dǎo)電層。所述導(dǎo)電顆粒是金屬顆?；蚴潜砻嫱扛步饘俚臉?shù)脂顆粒。所述彈性導(dǎo)電層與導(dǎo)電層的冶金連接是通過(guò)加熱形成，或加熱及加壓形成。
本發(fā)明提供的帶有彈性導(dǎo)電凸塊的微電子元件在封裝過(guò)程中無(wú)需使用各向異性導(dǎo)電膠膜，所得封裝結(jié)構(gòu)與使用各向異性導(dǎo)電膠膜的封裝結(jié)構(gòu)相比，一方面，由彈性導(dǎo)電層所提供的導(dǎo)電顆粒的數(shù)目比現(xiàn)有ACF封裝過(guò)程中被捕捉的導(dǎo)電顆粒的數(shù)目更加穩(wěn)定，避免了個(gè)別導(dǎo)電凸塊和連接端子由于所捕捉導(dǎo)電顆粒過(guò)少而造成的連接電阻過(guò)高甚至斷路。另一方面，相鄰的導(dǎo)電凸塊之間和連接端子之間沒(méi)有散布的導(dǎo)電顆粒，短路的出現(xiàn)幾率也會(huì)大大降低。隨著目前微電子封裝密度的逐步提高，上述兩方面的優(yōu)勢(shì)將會(huì)更加明顯。


圖1是根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的帶有彈性導(dǎo)電凸塊的驅(qū)動(dòng)芯片的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2至圖4是一種制造根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的帶有彈性導(dǎo)電凸塊的驅(qū)動(dòng)芯片的方法的示意圖；
圖5至圖11是另一種制造根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的帶有彈性導(dǎo)電凸塊的驅(qū)動(dòng)芯片的方法的示意圖；圖12是根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的帶有彈性導(dǎo)電凸塊的驅(qū)動(dòng)芯片的彈性導(dǎo)電層的另一種制造方法的剖面圖；圖13是根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的帶有彈性導(dǎo)電凸塊的驅(qū)動(dòng)芯片在封裝結(jié)構(gòu)中應(yīng)用的示意圖；圖14是液晶顯示裝置組件的示意圖，其中以COG和COF封裝的形式安裝了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的帶有彈性導(dǎo)電凸塊的驅(qū)動(dòng)芯片；具體實(shí)施方式
以下將參照附圖更充分地描述本發(fā)明，附圖中示出了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。
所述實(shí)施例將參照作為微電子元件的液晶顯示器驅(qū)動(dòng)芯片(以下簡(jiǎn)稱(chēng)為驅(qū)動(dòng)芯片)給出說(shuō)明，其特性將通過(guò)示例的方式描述。
圖1是根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的帶有彈性導(dǎo)電凸塊的驅(qū)動(dòng)芯片的結(jié)構(gòu)示意圖。
鑒于前面對(duì)于目前使用ACF進(jìn)行倒裝互聯(lián)的封裝結(jié)構(gòu)所面臨的問(wèn)題的描述，本發(fā)明的一實(shí)施例提供了一種帶有彈性導(dǎo)電凸塊4的驅(qū)動(dòng)芯片1，包括半導(dǎo)體芯片2和設(shè)置于該半導(dǎo)體芯片表面焊墊3上的彈性導(dǎo)電凸塊4。其特征在于所述彈性導(dǎo)電凸塊4包括一導(dǎo)電層5和一彈性導(dǎo)電層6，其中，所述導(dǎo)電層5與半導(dǎo)體芯片2表面焊墊3電連接，所述彈性導(dǎo)電層6與導(dǎo)電層5冶金連接。
在本發(fā)明的一實(shí)施例中，導(dǎo)電層5是金屬層，外形與目前驅(qū)動(dòng)芯片上的“直墻式”導(dǎo)電凸塊類(lèi)似，由至少一種選自Sn、Au、Cu、Pb、Bi、Ag、In、Al、Ni、Sb、Cd、Zn、Ga的金屬或者這些金屬的合金組成，優(yōu)選地，由Au和其表面的Au-Sn合金鍍層組成。而彈性導(dǎo)電層6由導(dǎo)電顆粒7組成，導(dǎo)電顆粒7是金屬顆粒或是表面涂覆金屬的樹(shù)脂顆粒，或者是兩種顆粒的混合。通常情況下，金屬顆粒和樹(shù)脂顆粒都具有一定的彈性，但樹(shù)脂顆粒的彈性變形能力優(yōu)于金屬顆粒，由于驅(qū)動(dòng)芯片1將用于封裝在液晶顯示器面板上，基板為玻璃，質(zhì)地較硬，不易變形，因此，需要彈性導(dǎo)電凸塊4具有較大的彈性變形范圍，滿(mǎn)足封裝結(jié)構(gòu)的可靠性要求，優(yōu)選地，導(dǎo)電顆粒7是表面涂覆金屬的樹(shù)脂顆粒。在本發(fā)明的一實(shí)施例中，導(dǎo)電顆粒7表面涂覆的金屬材料由至少一種選自Sn、Au、Cu、Pb、Bi、Ag、In、Al、Ni、Sb、Cd、Zn、Ga的金屬或者這些金屬的合金組成，從導(dǎo)電性能來(lái)看，優(yōu)選Au，而表面為Au的導(dǎo)電顆粒7與導(dǎo)電層5表面的Au-Sn合金在其對(duì)應(yīng)的組分的液相溫度或以上時(shí)可以形成冶金連接。
由此可以看出，這種帶有彈性導(dǎo)電凸塊4的驅(qū)動(dòng)芯片1具備了目前以ACF為互聯(lián)介質(zhì)的倒裝芯片的一些工藝特點(diǎn)，它的封裝過(guò)程與使用ACF的封裝過(guò)程類(lèi)似，但不再需要ACF，而可以利用類(lèi)似于組成ACF的高分子聚合物通過(guò)加熱固化，將需要封裝起來(lái)的驅(qū)動(dòng)芯片1和帶電路基板相互粘結(jié)，同時(shí)，驅(qū)動(dòng)芯片1的彈性導(dǎo)電凸塊4和帶電路基板的連接端子相對(duì)放置并相互擠壓接觸形成電連接，這樣，驅(qū)動(dòng)芯片1和帶電路基板之間的機(jī)械固定和電氣連接同時(shí)完成，而彈性導(dǎo)電層6中的導(dǎo)電顆粒7在擠壓過(guò)程中發(fā)生彈性變形，替代原有ACF封裝過(guò)程中被捕捉的導(dǎo)電顆粒的作用，保證了導(dǎo)電凸塊4和連接端子之間電連接的可靠性。
這種帶有彈性導(dǎo)電凸塊4的驅(qū)動(dòng)芯片1的封裝結(jié)構(gòu)與現(xiàn)有技術(shù)相比，一方面，由彈性導(dǎo)電層6所提供的導(dǎo)電顆粒7的數(shù)目比現(xiàn)有ACF封裝過(guò)程中被捕捉的導(dǎo)電顆粒的數(shù)目更加穩(wěn)定，同時(shí)又可以人為控制，因此，避免了個(gè)別導(dǎo)電凸塊4和連接端子由于所捕捉導(dǎo)電顆粒過(guò)少而造成的連接電阻過(guò)高甚至斷路。另一方面，由于相鄰的導(dǎo)電凸塊4之間和連接端子之間充滿(mǎn)了固化的高分子聚合物，沒(méi)有導(dǎo)電顆粒的散布，短路的出現(xiàn)幾率也會(huì)大大降低。隨著目前微電子封裝密度的逐步提高，上述兩方面的優(yōu)勢(shì)將會(huì)更加明顯。
在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述導(dǎo)電層5的厚度不低于約5微米，這是為了避免在封裝該驅(qū)動(dòng)芯片1的過(guò)程中，空氣中的灰塵顆粒造成良率的下降。這一點(diǎn)對(duì)液晶顯示封裝等方面的應(yīng)用特別重要，因?yàn)槿绻麑?dǎo)電凸塊的高度太低，漂浮在空氣中的直徑為幾微米的玻璃顆粒會(huì)對(duì)芯片造成機(jī)械損傷或?qū)е禄ヂ?lián)的大電阻及不導(dǎo)通。
此外，參照?qǐng)D1所示的帶有彈性導(dǎo)電凸塊4的驅(qū)動(dòng)芯片1，在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述驅(qū)動(dòng)芯片1還包括一介于焊墊3和導(dǎo)電凸塊4之間的一凸塊底部金屬層(未示出)，該凸塊底部金屬層具有增強(qiáng)焊墊3和導(dǎo)電凸塊4的連接強(qiáng)度，防止焊墊3和導(dǎo)電凸塊4的相互擴(kuò)散的作用，其具體實(shí)施方式
將在后面的制造方法實(shí)施例中做詳細(xì)描述。
圖2至圖4為剖面圖，示出了一種制造根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的帶有彈性導(dǎo)電凸塊的驅(qū)動(dòng)芯片的方法。
圖2示出一半導(dǎo)體芯片2，其內(nèi)部形成有半導(dǎo)體集成電路(未示出)，表面形成有用于制作導(dǎo)電凸塊的焊墊3，該焊墊3與半導(dǎo)體芯片2中的集成電路電連接，用以輸入和輸出驅(qū)動(dòng)和功能信號(hào)。
然后，在焊墊3表面沉積一導(dǎo)電層5，如圖3所示，該導(dǎo)電層5的沉積是通過(guò)電鍍方法形成一金屬層，當(dāng)然不限于電鍍方法。在本發(fā)明的一實(shí)施例中，該沉積過(guò)程可分為兩步，即先沉積一第一種金屬材料5a，該第一種金屬材料5a由至少一種選自Au、Cu、Ni、Al的金屬或者這些金屬的合金組成，優(yōu)選的是Au；接下來(lái)沉積一第二種金屬材料5b，該第二種金屬材料5b由至少一種選自Au、Cu、Al、Ni、Sn、Pb、Bi、Ag、In、Sb、Cd、Zn、Ga的金屬或者這些金屬的合金組成，且熔點(diǎn)低于第一種金屬材料5a，優(yōu)選的是Sn或Au-Sn合金。在本發(fā)明的一實(shí)施例中，導(dǎo)電層5的厚度不低于約5微米，其中，第一種金屬材料5a的優(yōu)選厚度為5微米到20微米，第二種金屬材料5b的優(yōu)選厚度為0.5微米到2微米。
接下來(lái)，在導(dǎo)電層5表面形成彈性導(dǎo)電層6，如圖4所示，由此得到根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的帶有彈性導(dǎo)電凸塊4的驅(qū)動(dòng)芯片1。該彈性導(dǎo)電層6的形成是將導(dǎo)電顆粒7冶金連接到該導(dǎo)電層5，在本發(fā)明一實(shí)施例中，導(dǎo)電顆粒7是金屬顆?；蚴潜砻嫱扛步饘俚臉?shù)脂顆粒，或者是兩種顆粒的混合，為使彈性導(dǎo)電凸塊4具有較大的彈性變形范圍，滿(mǎn)足封裝結(jié)構(gòu)的可靠性要求，導(dǎo)電顆粒7優(yōu)選表面涂覆金屬的樹(shù)脂顆粒。導(dǎo)電顆粒7表面涂覆的金屬材料根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例由至少一種選自Sn、Au、Cu、Pb、Bi、Ag、In、Al、Ni、Sb、Cd、Zn、Ga的金屬或者這些金屬的合金組成。從導(dǎo)電性能來(lái)看，優(yōu)選的是Au，與組成第二種金屬材料5b的Sn或Au-Sn合金易形成共晶(eutectic)焊接。根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例，導(dǎo)電層5與彈性導(dǎo)電層6的冶金連接是通過(guò)加熱完成的，根據(jù)Au-Sn共晶相圖，優(yōu)選的加熱溫度為278℃到320℃。導(dǎo)電顆粒7的直徑通常在1微米到20微米之間，優(yōu)選的直徑大小為3微米到5微米。當(dāng)然，導(dǎo)電層5與彈性導(dǎo)電層6的冶金連接也可以通過(guò)加熱及加壓完成。
圖5至圖11為剖面圖，示出了另一種制造根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的帶有彈性導(dǎo)電凸塊的驅(qū)動(dòng)芯片的方法。
圖5示出一半導(dǎo)體芯片2，其內(nèi)部形成有半導(dǎo)體集成電路(未示出)，表面形成有用于制作導(dǎo)電凸塊的焊墊3，該焊墊3與半導(dǎo)體芯片2中的集成電路電連接，用以輸入和輸出驅(qū)動(dòng)和功能信號(hào)。焊墊3可由諸如金屬的導(dǎo)電材料形成，優(yōu)選地，焊墊3由Al或Cu形成。保護(hù)半導(dǎo)體芯片2并暴露焊墊3的鈍化層8形成在半導(dǎo)體芯片2上，為實(shí)現(xiàn)焊墊3與外界的電接觸，優(yōu)選的是，鈍化層8在焊墊3的上面部分上具有預(yù)定開(kāi)口。鈍化層8的開(kāi)口可利用掩模通過(guò)光刻蝕刻工藝(photolithographic etching process)形成。
然后，如圖6所示，在形成有鈍化層8的半導(dǎo)體芯片2上形成凸塊底部金屬層9，并覆蓋焊墊3暴露的部分。凸塊底部金屬層9可以加強(qiáng)Al或Cu焊墊3與導(dǎo)電凸塊的連接強(qiáng)度。另外，凸塊底部金屬層9能在防止焊墊3與導(dǎo)電凸塊互聯(lián)之間的相互擴(kuò)散中起作用。因此，優(yōu)選的是，凸塊底部金屬層9與焊墊3和鈍化層8具有良好附著，從而最小化作用到半導(dǎo)體芯片2上的應(yīng)力并用作擴(kuò)散阻擋層。此外，凸塊底部金屬層9與焊墊3之間的低電阻是優(yōu)選的。因此，在本發(fā)明的一實(shí)施例中，凸塊底部金屬層9使用Ti、Cr、、W、Ni、Au、Cu、TiW、NiV、Pd、Cr/Cu、TiW/Cu、TiW/Au、NiV/Cu中至少一種形成，優(yōu)選通過(guò)濺射或蒸鍍完成。然而，本發(fā)明不限于此，凸塊底部金屬層9可通過(guò)各種制造工藝由各種材料制成。
然后，如圖7所示，非導(dǎo)電層10形成在凸塊底部金屬層9上。任何具有下述功能的絕緣材料可用作非導(dǎo)電層10。即，在后續(xù)用于形成彈性導(dǎo)電凸塊的電鍍工藝(參見(jiàn)圖9)中，通過(guò)阻擋電流流至凸塊底部金屬層9，該絕緣材料防止在除了凸塊底部金屬層9的將形成彈性導(dǎo)電凸塊的部分區(qū)域之外的凸塊底部金屬層9的其余區(qū)域上被電鍍?？紤]到非導(dǎo)電層10與凸塊底部金屬層9之間的附著及構(gòu)圖非導(dǎo)電層10的方便性，優(yōu)選的是，光致抗蝕劑被用作非導(dǎo)電層10。非導(dǎo)電層10可利用化學(xué)鍍、濺射、蒸鍍、旋涂、輥涂(roll-coating)、狹縫或狹槽模(slit-or slot-die)、或類(lèi)似的方法形成。正或負(fù)光致抗蝕劑可用作非導(dǎo)電層10。在沉積光致抗蝕劑之后，光致抗蝕劑通過(guò)軟烘烤工藝在熱爐(hot plate)中固化，從而去除溶劑。利用曝光源和其上形成有圖案的掩模，在固化了的光致抗蝕劑上選擇性地進(jìn)行曝光工藝。然后，通過(guò)硬烘烤工藝，該光致抗蝕劑在熱爐中被熱固化，從而區(qū)別光照射的區(qū)域與光未照射的區(qū)域。
參照?qǐng)D8，當(dāng)在凸塊底部金屬層9上形成非導(dǎo)電層10后，非導(dǎo)電層10通過(guò)光刻蝕刻工藝構(gòu)圖。結(jié)果，形成非導(dǎo)電層圖案10a，同時(shí)限定了形成彈性導(dǎo)電凸塊(參照?qǐng)D10的附圖標(biāo)記4)的區(qū)域。如圖8所示，優(yōu)選的是，彈性導(dǎo)電凸塊區(qū)域在焊墊3之上。
參照?qǐng)D9和10，彈性導(dǎo)電凸塊4形成在非導(dǎo)電層圖案10a暴露的凸塊底部金屬層9區(qū)域上。首先，如圖9所示，導(dǎo)電層5的形成是通過(guò)電鍍方法在凸塊底部金屬層9通過(guò)非導(dǎo)電層圖案10a暴露的區(qū)域上形成一金屬層，當(dāng)然不限于電鍍方法。這里，根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例，導(dǎo)電層5的形成過(guò)程又可分為兩步，即先沉積一第一種金屬材料5a，該第一種金屬材料5a由至少一種選自Au、Cu、Ni、Al的金屬或者這些金屬的合金組成，優(yōu)選的是Au；接下來(lái)沉積一第二種金屬材料5b，該第二種金屬材料5b由至少一種選自Au、Cu、Al、Ni、Sn、Pb、Bi、Ag、In、Sb、Cd、Zn、Ga的金屬或者這些金屬的合金組成，且熔點(diǎn)低于第一種金屬材料5a，優(yōu)選的是Sn或Au-Sn合金。在本發(fā)明的一實(shí)施例中，導(dǎo)電層5的厚度不低于約5微米，其中，第一種金屬材料5a的優(yōu)選厚度為5微米到20微米，第二種金屬材料5b的優(yōu)選厚度為0.5微米到2微米。
隨后，如圖10所示，在導(dǎo)電層5表面形成彈性導(dǎo)電層6。該彈性導(dǎo)電層6的形成是將導(dǎo)電顆粒7冶金連接到該導(dǎo)電層5，在本發(fā)明一實(shí)施例中，導(dǎo)電顆粒7是金屬顆?；蚴潜砻嫱扛步饘俚臉?shù)脂顆粒，或者是兩種顆粒的混合，為使彈性導(dǎo)電凸塊4具有較大的彈性變形范圍，滿(mǎn)足封裝結(jié)構(gòu)的可靠性要求，優(yōu)選地，導(dǎo)電顆粒7是表面涂覆金屬的樹(shù)脂顆粒。導(dǎo)電顆粒7表面涂覆的金屬材料根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例由至少一種選自Sn、Au、Cu、Pb、Bi、Ag、In、Al、Ni、Sb、Cd、Zn、Ga的金屬或者這些金屬的合金組成。從導(dǎo)電性能來(lái)看，優(yōu)選Au，與組成第二種金屬材料5b的Sn或Au-Sn合金易形成共晶(eutectic)焊接。根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例，導(dǎo)電層5與彈性導(dǎo)電層6的冶金連接是通過(guò)加熱完成的，根據(jù)Au-Sn共晶相圖，優(yōu)選的加熱溫度為278℃到320℃。導(dǎo)電顆粒7的直徑通常在1微米到20微米之間，優(yōu)選的直徑大小為3微米到5微米。當(dāng)然，導(dǎo)電層5與彈性導(dǎo)電層6的冶金連接也可以通過(guò)加熱及加壓完成。
然后，如圖11所示，非導(dǎo)電層圖案10a通過(guò)灰化和剝離工藝去除。凸塊底部金屬層9根據(jù)彈性導(dǎo)電凸塊4的形狀被蝕刻，由此得到根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的帶有彈性導(dǎo)電凸塊4的驅(qū)動(dòng)芯片1。
其后，半導(dǎo)體芯片2被切割，從而驅(qū)動(dòng)芯片1被分割成若干單獨(dú)的驅(qū)動(dòng)芯片。所獲得的單獨(dú)的驅(qū)動(dòng)芯片利用諸如COG或COF等方法進(jìn)行封裝，無(wú)需再使用ACF作為互聯(lián)介質(zhì)。
圖12是根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的帶有彈性導(dǎo)電凸塊的驅(qū)動(dòng)芯片的彈性導(dǎo)電層的另一種制造方法的剖面圖。首先，將導(dǎo)電顆粒7均勻設(shè)置在一平整基板11的表面上，基板11需要較硬的質(zhì)地和較高的耐熱溫度，優(yōu)選玻璃基板或陶瓷基板。將焊墊3上已形成有導(dǎo)電層5的半導(dǎo)體芯片2倒扣設(shè)置在導(dǎo)電顆粒7上，在加熱的同時(shí)對(duì)半導(dǎo)體芯片2和基板11加壓，從而加速導(dǎo)電層5和導(dǎo)電顆粒7之間冶金連接的形成。其中，壓力的范圍應(yīng)根據(jù)導(dǎo)電顆粒7的種類(lèi)和個(gè)數(shù)來(lái)確定，受壓的導(dǎo)電顆粒7較多，壓力可以選擇較大，反之，則要減小施加的壓力。對(duì)于金屬顆粒，所施加的壓力應(yīng)使大部分導(dǎo)電顆粒7不發(fā)生較大的塑性變形，而對(duì)于表面涂覆金屬的樹(shù)脂顆粒，所施加的壓力應(yīng)小于導(dǎo)電顆粒7在表面金屬層不被破壞的條件下所能承受壓力的上限。本實(shí)施例中的半導(dǎo)體芯片2可以是未切割的晶圓，也可以是切割后的單個(gè)芯片，優(yōu)選的是單個(gè)芯片。
盡管在上述實(shí)施例中給出了對(duì)液晶顯示器驅(qū)動(dòng)芯片例子的描述，但是顯然，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的彈性導(dǎo)電凸塊的結(jié)構(gòu)可應(yīng)用于各種芯片。例如，根據(jù)本發(fā)明的彈性導(dǎo)電凸塊的結(jié)構(gòu)可以有益的應(yīng)用于與平板顯示器、RFID、電子標(biāo)簽等產(chǎn)品的制造相關(guān)的芯片上。通常，在目前的微電子領(lǐng)域當(dāng)中，需要通過(guò)ACF或者非導(dǎo)電膠膜(Non-Conductive Film，NCF)進(jìn)行互聯(lián)的各種芯片，通過(guò)根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的彈性導(dǎo)電凸塊的結(jié)構(gòu)均可得到互聯(lián)性能的改善。
根據(jù)本發(fā)明的帶有彈性導(dǎo)電凸塊的微電子元件除在芯片領(lǐng)域的應(yīng)用之外，還可以應(yīng)用于多種其他電路組件當(dāng)中，如印刷電路板(PCB)、柔性電路板(FPC)、表面貼裝元件(SMT Components)、微機(jī)電系統(tǒng)元件(MEMS Components)等。設(shè)置于這些電路組件上的彈性導(dǎo)電凸塊包括一導(dǎo)電層和一彈性導(dǎo)電層，其中導(dǎo)電層與該電路組件上的電路電連接，彈性導(dǎo)電層與導(dǎo)電層冶金連接。在本發(fā)明的一實(shí)施例中，所述導(dǎo)電層是金屬層，由至少一種選自Sn、Au、Cu、Pb、Bi、Ag、In、Al、Ni、Sb、Cd、Zn、Ga的金屬或者這些金屬的合金組成，優(yōu)選Cu及Cu的表面鍍層，其中，所述表面鍍層由Au、Ni/Au、Sn、Sn/Au或Sn/Ag/Cu中的至少一種組成。在本發(fā)明的一實(shí)施例中，所述導(dǎo)電層是電路組件上用于與外界互連的焊盤(pán)的一部分，或在焊盤(pán)表面施加一鍍層，與該電路組件上的電路的材料和厚度基本一致。
上述形成在電路組件上的彈性導(dǎo)電凸塊的制造過(guò)程與前面描述的驅(qū)動(dòng)芯片的彈性導(dǎo)電凸塊的制造過(guò)程示例相似，但導(dǎo)電層的形成過(guò)程和方法會(huì)根據(jù)電路組件的不同而變化，以應(yīng)用在液晶顯示裝置當(dāng)中的柔性電路板為例，在現(xiàn)有技術(shù)領(lǐng)域里，柔性電路板需要通過(guò)ACF與液晶顯示面板組件相連。根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的帶有彈性導(dǎo)電凸塊的柔性電路板可以直接粘結(jié)在液晶顯示面板組件上。該柔性電路板上彈性導(dǎo)電凸塊的導(dǎo)電層的形成根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例與柔性電路板表面的電路同時(shí)，用同樣的方法和同樣的材料形成，優(yōu)選通過(guò)電鍍或壓延完成。
圖1至12描述的根據(jù)本發(fā)明各種實(shí)施例的帶有彈性導(dǎo)電凸塊的驅(qū)動(dòng)芯片可以根據(jù)各種安裝方法安裝在各種結(jié)構(gòu)上。例如，通過(guò)COG的方法將驅(qū)動(dòng)芯片直接封裝在帶電路的玻璃基板上；通過(guò)COF的方法將驅(qū)動(dòng)芯片封裝在柔性電路板上；以及通過(guò)COB的方法將驅(qū)動(dòng)芯片封裝于一般的印刷電路板上。在這些方法中，驅(qū)動(dòng)芯片與各種基板之間只需要普通的絕緣粘膠作為互聯(lián)介質(zhì)，起到支撐，粘結(jié)和保護(hù)的作用。
圖13是根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的帶有彈性導(dǎo)電凸塊的驅(qū)動(dòng)芯片在封裝結(jié)構(gòu)中應(yīng)用的示意圖。驅(qū)動(dòng)芯片1與帶電路基板12通過(guò)絕緣粘膠14粘結(jié)起來(lái)，其中驅(qū)動(dòng)芯片1上的彈性導(dǎo)電凸塊4與帶電路基板12上的連接端子13相對(duì)放置并電連接。在封裝過(guò)程中，需要將絕緣粘膠14設(shè)置在驅(qū)動(dòng)芯片1和帶電路基板12之間，并使彈性導(dǎo)電凸塊4和與之相對(duì)應(yīng)的連接端子13相對(duì)。在本發(fā)明一實(shí)施例中，絕緣粘膠14具有熱固性，封裝過(guò)程通過(guò)對(duì)驅(qū)動(dòng)芯片1和帶電路基板12加熱及加壓完成。在本發(fā)明一實(shí)施例中，絕緣粘膠14具有光固性，此時(shí)，帶電路基板12優(yōu)選透明基板。封裝過(guò)程通過(guò)對(duì)驅(qū)動(dòng)芯片1和帶電路基板12加壓，以及透過(guò)帶電路基板12進(jìn)行光照完成。在本發(fā)明一實(shí)施例中，絕緣粘膠14具有壓固性，封裝過(guò)程通過(guò)對(duì)驅(qū)動(dòng)芯片1和帶電路基板12加壓即可完成。在本發(fā)明一實(shí)施例中，絕緣粘膠14可以采用帶狀粘膠，優(yōu)選非導(dǎo)電膠膜(Non-ConductiveFilm，NCF)，封裝過(guò)程中，首先將NCF貼敷在帶電路基板12上，然后對(duì)驅(qū)動(dòng)芯片1和帶電路基板12進(jìn)行加熱及加壓。在本發(fā)明一實(shí)施例中，絕緣粘膠14可以采用膏狀粘膠，優(yōu)選非導(dǎo)電膠(膏)(Non-Conductive Paste，NCP)，封裝過(guò)程中，首先將NCP噴涂在帶電路基板12上，然后對(duì)驅(qū)動(dòng)芯片1和帶電路基板12進(jìn)行加熱及加壓。雖然本實(shí)施例中描述了根據(jù)本發(fā)明的帶有彈性導(dǎo)電凸塊的驅(qū)動(dòng)芯片在封裝結(jié)構(gòu)中應(yīng)用，但本發(fā)明不限于此。顯然，根據(jù)本發(fā)明的帶有彈性導(dǎo)電凸塊的各種電路組件的封裝同樣可以使用上述的封裝結(jié)構(gòu)。
圖14為液晶顯示裝置組件的示意圖，其中以COG和COF封裝的形式安裝了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的帶有彈性導(dǎo)電凸塊的驅(qū)動(dòng)芯片。本發(fā)明的液晶顯示面板15包括下基板16和上基板17，下基板16的伸出部分有銦錫氧化物(ITO)形成的透明電極18，用于連接外部驅(qū)動(dòng)電路和顯示面板各像素的連接電路。其中，根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的帶有彈性導(dǎo)電凸塊4的驅(qū)動(dòng)芯片1利用COG方法通過(guò)絕緣粘膠14直接封裝在液晶顯示面板15的下基板16上，彈性導(dǎo)電凸塊4與ITO透明電極18相對(duì)放置并電連接在一起。另外，下基板16上還安裝有柔性電路板元件19，其包括柔性膜20和形成在柔性膜20上的連接端子21。根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的帶有彈性導(dǎo)電凸塊4的驅(qū)動(dòng)芯片1利用COF方法通過(guò)絕緣粘膠14封裝在柔性電路板元件19上，彈性導(dǎo)電凸塊4與連接端子21相對(duì)放置并電連接在一起。在本發(fā)明一實(shí)施例中，絕緣粘膠14具有熱固性，優(yōu)選固化溫度低于目前ACF中高分子聚合物的固化溫度的絕緣粘膠，這樣有助于提高生產(chǎn)效率，同時(shí)還能降低液晶顯示裝置在制造過(guò)程中由于不同材料的熱膨脹系數(shù)不同而造成的翹曲，提高可靠性。在本發(fā)明一實(shí)施例中，絕緣粘膠14具有光固性，由于下基板16和柔性電路板元件19本身透明，透過(guò)光照使絕緣粘膠14固化，可以避免由于加熱而造成的液晶顯示裝置中的翹曲，在本發(fā)明一實(shí)施例中，絕緣粘膠14具有壓固性，封裝過(guò)程通過(guò)對(duì)驅(qū)動(dòng)芯片1和下基板16，或驅(qū)動(dòng)芯片1和柔性電路板元件19加壓即可完成。在本發(fā)明一實(shí)施例中，絕緣粘膠14可以采用帶狀粘膠，優(yōu)選NCF，封裝過(guò)程中，首先將NCF貼敷在下基板16或柔性電路板元件19上，然后對(duì)驅(qū)動(dòng)芯片1和下基板16，或驅(qū)動(dòng)芯片1和柔性電路板元件19進(jìn)行加熱及加壓。在本發(fā)明一實(shí)施例中，絕緣粘膠14可以采用膏狀粘膠，優(yōu)選NCP，封裝過(guò)程中，首先將NCP噴涂在下基板16或柔性電路板元件19上，然后對(duì)驅(qū)動(dòng)芯片1和下基板16，或驅(qū)動(dòng)芯片1和柔性電路板元件19進(jìn)行加熱及加壓。雖然本實(shí)施例中描述了其中以COG和COF封裝的形式安裝驅(qū)動(dòng)芯片1的液晶顯示面板15，但本發(fā)明不限于此。顯然，如圖14所示，柔性電路板元件19與液晶顯示面板15的連接，可以替換為根據(jù)本發(fā)明的帶有彈性導(dǎo)電凸塊的柔性電路板通過(guò)上述的方法與液晶顯示面板15的連接。
總之，本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，在不偏離本發(fā)明的原理的情況下，可以對(duì)優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行多種變化和修改，因此，所公開(kāi)的本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例只在一般的和描述的意義上得以使用，而不用于限制的目的。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明的帶有彈性導(dǎo)電凸塊的微電子元件在封裝過(guò)程中無(wú)需使用各向異性導(dǎo)電膠膜，所得封裝結(jié)構(gòu)與使用各向異性導(dǎo)電膠膜的封裝結(jié)構(gòu)相比，具有更低的連接電阻，同時(shí)避免短路發(fā)生。
權(quán)利要求
1.一種帶有彈性導(dǎo)電凸塊的微電子元件，包括半導(dǎo)體芯片和設(shè)置于該半導(dǎo)體芯片表面焊墊上的導(dǎo)電凸塊，其特征在于所述導(dǎo)電凸塊包括一導(dǎo)電層和一彈性導(dǎo)電層，所述導(dǎo)電層與所述半導(dǎo)體芯片表面焊墊電連接，所述彈性導(dǎo)電層與所述導(dǎo)電層冶金連接。
2.一種帶有彈性導(dǎo)電凸塊的微電子元件，包括電路組件和設(shè)置于該電路組件上的導(dǎo)電凸快，其特征在于所述導(dǎo)電凸塊包括一導(dǎo)電層和一彈性導(dǎo)電層，所述導(dǎo)電層與所述電路組件上的電路電連接，所述彈性導(dǎo)電層與所述導(dǎo)電層冶金連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的帶有彈性導(dǎo)電凸塊的微電子元件，其特征在于所述導(dǎo)電層是金屬層，由至少一種選自Au、Cu、Al、Ni、Sn、Pb、Bi、Ag、In、Sb、Cd、Zn、Ga的金屬或者這些金屬的合金組成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2的帶有彈性導(dǎo)電凸塊的微電子元件，其特征在于所述導(dǎo)電層的厚度不低于5微米。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2的帶有彈性導(dǎo)電凸塊的微電子元件，其特征在于所述彈性導(dǎo)電層由導(dǎo)電顆粒組成。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的帶有彈性導(dǎo)電凸塊的微電子元件，其特征在于所述導(dǎo)電顆粒是金屬顆?；蚴潜砻嫱扛步饘俚臉?shù)脂顆粒。
7.根據(jù)權(quán)利要求1的帶有彈性導(dǎo)電凸塊的微電子元件，其特征在于所述半導(dǎo)體芯片的焊墊和所述導(dǎo)電凸塊之間有凸塊底部金屬層。
8.一種包含權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)的帶有彈性導(dǎo)電凸塊的微電子元件的封裝結(jié)構(gòu)，其特征在于所述帶有彈性導(dǎo)電凸塊的微電子元件與帶電路基板粘結(jié)，微電子元件的彈性導(dǎo)電凸塊與帶電路基板的連接端子相對(duì)放置并電連接。
9.一種包含權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)的帶有彈性導(dǎo)電凸塊的微電子元件的液晶顯示裝置，其特征在于所述帶有彈性導(dǎo)電凸塊的微電子元件與液晶顯示面板組件粘結(jié)，微電子元件的彈性導(dǎo)電凸塊與液晶顯示面板組件的連接端子相對(duì)放置并電連接。
10.一種帶有彈性導(dǎo)電凸塊的微電子元件的制造方法，其特征在于包括以下步驟(a)提供一表面具有焊墊的半導(dǎo)體芯片，沉積一導(dǎo)電層于該半導(dǎo)體芯片表面的焊墊上；(b)形成一彈性導(dǎo)電層于該導(dǎo)電層之上，該彈性導(dǎo)電層與該導(dǎo)電層冶金連接，得到所述帶有彈性導(dǎo)電凸塊的微電子元件。
11.一種帶有彈性導(dǎo)電凸塊的微電子元件的制造方法，其特征在于包括以下步驟(aa)提供一半導(dǎo)體芯片，該半導(dǎo)體芯片表面包括一焊墊，形成一凸塊底部金屬層于該半導(dǎo)體芯片表面的焊墊上；(bb)形成一非導(dǎo)電層于該凸塊底部金屬層及半導(dǎo)體芯片表面上，并圖案化該非導(dǎo)電層，以形成至少一開(kāi)口，該開(kāi)口暴露該凸塊底部金屬層；(cc)在所述開(kāi)口中形成一導(dǎo)電層；(dd)在所述導(dǎo)電層上形成一彈性導(dǎo)電層，該彈性導(dǎo)電層與該導(dǎo)電層冶金連接；(ee)去除所述非導(dǎo)電層，得到所述帶有彈性導(dǎo)電凸塊的微電子元件。
12.一種帶有彈性導(dǎo)電凸塊的微電子元件的制造方法，其特征在于包括以下步驟(aaa)提供一電路組件，沉積一導(dǎo)電層于該電路組件表面上，并使該導(dǎo)電層與該電路組件上的電路電連接；(bbb)形成一彈性導(dǎo)電層于該導(dǎo)電層上，該彈性導(dǎo)電層和該導(dǎo)電層冶金連接，得到所述帶有彈性導(dǎo)電凸塊的微電子元件。
13.根據(jù)權(quán)利要求10或11的制造方法，其特征在于所述導(dǎo)電層的形成是通過(guò)電鍍方法形成一金屬層。
14.根據(jù)權(quán)利要求10或11的制造方法，其特征在于所述導(dǎo)電層的形成分為下列兩步(1)沉積一第一種金屬材料，該金屬材料是至少一種選自Au、Cu、Ni、Al的金屬或者這些金屬的合金；(2)沉積一第二種金屬材料，該金屬材料是至少一種選自Au、Cu、Al、Ni、Sn、Pb、Bi、Ag、In、Sb、Cd、Zn、Ga的金屬或者這些金屬的合金，其中，該第二種金屬材料的熔點(diǎn)低于該第一種金屬材料的熔點(diǎn)。
15.根據(jù)權(quán)利要求12的制造方法，其特征在于所述導(dǎo)電層的沉積是與電路組件上的電路同時(shí)，用同樣的方法和同樣的材料形成。
16.根據(jù)權(quán)利要求12的制造方法，其特征在于所述導(dǎo)電層的沉積是利用至少一種選自Au、Cu、Al、Ni、Sn、Pb、Bi、Ag、In、Sb、Cd、Zn、Ga的金屬或者這些金屬的合金形成所述的導(dǎo)電層。
17.根據(jù)權(quán)利要求10、11或12的制造方法，其特征在于所述彈性導(dǎo)電層的形成是將導(dǎo)電顆粒冶金連接到該導(dǎo)電層。
18.根據(jù)權(quán)利要求10、11或12的制造方法，其特征在于所述彈性導(dǎo)電層與導(dǎo)電層的冶金連接是通過(guò)加熱形成，或加熱及加壓形成。
19.根據(jù)權(quán)利要求17的制造方法，其特征在于所述導(dǎo)電顆粒是金屬顆粒或是表面涂覆金屬的樹(shù)脂顆粒。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種帶有彈性導(dǎo)電凸塊的微電子元件，包括半導(dǎo)體芯片和設(shè)置于該半導(dǎo)體芯片表面焊墊上的導(dǎo)電凸塊，其特征在于所述導(dǎo)電凸塊包括一導(dǎo)電層和一彈性導(dǎo)電層，所述導(dǎo)電層與所述半導(dǎo)體芯片表面焊墊電連接，所述彈性導(dǎo)電層與所述導(dǎo)電層冶金連接。同時(shí)提供了該微電子元件的制造方法，以及包含該微電子元件的封裝結(jié)構(gòu)和液晶顯示裝置。根據(jù)本發(fā)明的帶有彈性導(dǎo)電凸塊的微電子元件在封裝過(guò)程中無(wú)需使用各向異性導(dǎo)電膠膜，所得封裝結(jié)構(gòu)與使用各向異性導(dǎo)電膠膜的封裝結(jié)構(gòu)相比，具有更低的連接電阻，同時(shí)避免短路發(fā)生。
文檔編號(hào)G02F1/133GK101083238SQ20071003704
公開(kāi)日2007年12月5日 申請(qǐng)日期2007年2月1日 優(yōu)先權(quán)日2007年2月1日
發(fā)明者賈磊, 王志平, 丁漢 申請(qǐng)人:上海交通大學(xué)