[发明专利]凸块结构及其制作方法

说明书

【技术领域】

本发明是关于一种金属凸块结构及其制作方法，特别是关于一种凸块结构及其制作方法。

【背景技术】

液晶显示器(Liquid Crystal display，LCD)的制程中包含有阵列(array)、晶胞(cell)以及模组(module)等三段制程，其中模组段制程的主要目的是封装驱动IC，而模组段制程又分为三个部分，其是分别为COG(chip on glass)、OLB(outer lead bonding)与AOP(ACF on PCB)。LCM(LCD Module)三大段制程中，以COG模组构装技术具有高接合密度及低成本的优点，为降低成本的重点设计。而所谓的覆晶玻璃(Chip onGlass；COG)乃为高脚数(high pin count)及超细节距(fine pitch)平面显示器(Flat Panel Display)的模组构装技术。此模组构装的技术特征为驱动IC讯号源及面板玻璃基板间具有最少接合点且其不须使用可挠性基板，因此，可以克服卷带式封装(TCP)容易因弯折而产生引脚断裂的现象，进而提高产品的可靠度。

传统的COG驱动IC中含有凸块(bump)，目的是为了要与LCD导通，让驱动IC的讯号能顺利藉由凸块传送至LCD，以便作画素讯号的传输与画面的切换。请参阅图1，其是传统的凸块结构，如图所示，传统的凸块结构包含有一表面上设置有一连接垫10的半导体基底12，其中，连接垫10是以铝(Al)、金(Au)或其他合金等金属材质形成；一覆盖基底12与部分连接垫10的保护层(passivation)14，其是界定出连接垫10与外部电路电性连结的位置；一位于保护层14与自保护层14显露出的连接垫10上的凸块下金属层16，其中，凸块下金属层16其材质可为铝(Al)、钛(Ti)、钨(W)、金(Au)或其合金等金属材质形成；以及一位于凸块下金属层16上的凸块18，其一般材质为金。在上述结构中，由于凸块20整体为金属材质，对材料特性上而言在COG非导电胶(non-conductive film，NCF)制程上弹性以及变形量会有明显不足。

因此为解决上述的缺点，衍生出一种崭新的智慧型凸块结构(smartbump)20，如图2(a)～图2(b)所示。此种智慧型凸块结构20包含有一表面上设置有一连接垫21的半导体基底22；一覆盖基底22与部分连接垫21的保护层(passivation)23；一覆盖于保护层23与部分自保护层23显露出的连接垫21上的PI层(弹性层)24，其是界定出连接垫21与外部电路电性连结的位置；一位于PI层24与自PI层24显露出的连接垫21上的凸块下金属层25；以及一位于凸块下金属层25上的凸块26。智慧型凸块结构20是于每一凸块26底端形成一图案化岛状PI层24结构，以增加凸块整体的弹性与COG NCF的制程稳定性。鉴此，智慧型凸块结构20制作时，是需于对应凸块26的欲设置位置上先形成岛状PI层24。

但随着LCD画素的提高与IC设计与制程的进步，IC上所需容纳的pin数也大幅度增加，因此IC也必须持续往细微间距(fine pitch)的趋势发展，相对地，凸块的宽度必须缩减以容纳更多的细微间距。一般而言，finepitch IC凸块间距通常低于20μm，而现今因PI层材料的曝光、显影能力之间距的极限值是20μm，在这样的间距极限下，将使得间距为a(a＜20μm)的岛状弹性层在制作上面临一大瓶颈。

有鉴于此，本发明遂针对上述现有技术的缺失，提出一种崭新的凸块结构及其制作方法，以有效克服上述的这些问题。

【发明内容】

本发明的主要目的在于提供一种凸块结构及其制作方法，其是利用一较大尺度(≥20μm)的弹性层图案化制程，以形成至少一弹性层，来提供凸块适当的弹性与变形量，以使凸块结构能够适用于细微间距的IC。

本发明的另一目的在于提供一种凸块结构及其制作方法，其锯齿状弹性层有利于后续制程使用异方向性导电胶电性接合时，多余的导电胶进行排胶。

为达上述的目的，本发明提供一种凸块结构，其包含有一表面上形成有数个连接垫的半导体基底；一保护层，其是覆盖于该基底上，保护层对应于每一该连接垫具有一开口，以露出部分连接垫，以供作为电性连接位置；一位于保护层上的弹性层；以及数个凸块，其每一是设于对应这些电性连接位置上，且延伸至弹性层上。

本发明还提供一种凸块结构，其包含有一半导体基底，其上形成有数个连接垫；一弹性层，其是位于半导体基底之上；以及数个凸块，其是设于对应该电性连接的连接垫上，且延伸至该弹性层。