[发明专利]具有弹性导电凸块之接合结构及其制作方法

说明书

技术领域

本发明是涉及一种接合结构及其制作方法，且特别是涉及一种使用非导电黏着层作为基板间之接合媒介的接合结构及其制作方法。

背景技术

随着液晶显示技术的快速发展，新一代的液晶显示器正朝着高亮度、广视角、反应速率快、高影像分辨率以及全彩化的方向发展。然而，影响这些影像特性的因素包括液晶分子的结构、像素电极(pixel electrode)的物性、彩色滤光片、薄膜晶体管的工艺、取向膜(alignment layer)、框胶(sealant)材质以及后段的构装技术等。由于液晶显示器高影像分辨率的需求以及电子产品的轻薄短小化，构装技术也由晶粒-电路板接合技术(Chip On Board，COB)转变为胶卷自动贴合技术(Tape Automated Bonding，TAB)，再演进为现今的微间距(fine pitch)的晶粒-玻璃接合技术(Chip On Glass，COG)。

一般常见的晶粒-玻璃接合(COG)工艺通常系以各向异性导电膜作为驱动芯片(driver IC)与液晶面板之间电性连接的媒介。首先，将各向异性导电膜配置于液晶面板的驱动芯片压合区域上，之后，利用加热及加压的方式将驱动芯片压着于各向异性导电膜上，使得驱动芯片上的凸块能够藉由各向异性导电膜中的导电粒子与液晶面板上的接垫导通。然而，当两相邻凸块之间的间距(pitch)非常小时，各向异性导电膜中所存在的导电粒子易使凸块之间发生短路的情形，进而使得晶粒-玻璃接合之间距微小化受到限制。

为解决上述在晶粒-玻璃接合工艺中因使用各向异性导电膜而造成凸块间发生短路的问题，便有人提出以非导电黏着层(Non-Conductive Film，NCF)取代上述各向异性导电膜，以达到超高密度接合之需求。然而，由于非导电黏着层之热膨胀系数(Coefficient of Thermal Expansion，CTE)与晶粒以及玻璃基板之热膨胀系数的差异太大，因此，在晶粒-玻璃接合工艺制作完成后，晶粒与玻璃基板间易产生剥离(Micro-delaminate)的问题，且在结构中也会存在有微裂缝(Micro-crack)或微孔洞(Micro-void)，进而影响到接点的可靠性。

图1绘示为现有一种接合结构的剖面示意图。请参考图1，此接合结构100主要包括一第一基板110以及一第二基板120，其中，第一基板110上具有多个第一接垫112以及配置于第一接垫112上之凸块114，同样地，第二基板120上具有多个对应于第一接垫112之第二接垫122以及配置于第二接垫122上之凸块124。当基板进行回焊(reflow)工艺时，凸块114与凸块124会彼此熔接在一起，使第一基板110与第二基板120构成电性连接。此接合结构100之技术特征是于凸块114、124下方之金属层中配置一熔点较高之金属层116、126，此金属层116、126例如是由金(Au)所组成。如此，在进行回焊工艺时，未融化之金属层116、126即可产生支撑的效果。

图2A及2B绘示为现有一种晶粒-玻璃接合工艺的制作流程剖面示意图。首先，请参考图2A，提供一基板210以及与其相对之一芯片220，此玻璃基板210与芯片220上设置有数个相对应之凸块212、222。此外，在芯片220上另设置有数个具有较高熔点之钉状凸块(stud bump)224，此钉状凸块224例如是由金(Au)所组成。请参考图2B，当进行回焊工艺时，凸块212与凸块222会彼此熔接在一起，使基板210与芯片220构成电性连接，此外，在回焊工艺进行的过程中，钉状凸块224适于支撑整个芯片220，以维持基板210与芯片220之间的间距。

再者，在美国专利第6972490号中揭示了一种“具有复合凸块之接合结构”。请参考图3，此接合结构300主要包括一第一基板310、一第二基板320以及配置于二者间之一非导电黏着层330，此第一基板上310之金属接垫312上分别配置有一复合凸块314，以通过此复合凸块314与第二基板320之金属接垫322电性连接。此接合结构300之特点是于形成复合凸块314中之锥形凸块314a时，同时形成数个挡块(stopper)316，如此，在进行晶粒-玻璃接合工艺时，可藉由挡块316之设置而防止因接合压力过大而造成复合凸块314之破裂，以确保接点之正常导通。

发明内容

本发明之目的是提供一种接合结构，此接合结构是于用以接合二基板之非导电黏着层中添加多个球形间隔物，以缩小非导电黏着层之热膨胀系数与基板之热膨胀系数的差异，以提高接点之可靠性。