[發明專利]具有絕緣側壁的數個金屬凸塊結構及其制作方法

有效

• 申請號: 00124524.4
• 申請日: 2000-09-18
• 公開（公告）號: CN1344017A
• 公開（公告）日: 2002-04-10
• 發明（設計）人: 賴明儀;謝詠芬;蔡尚公;羅鏡混
• 申請（專利權）人: 聯友光電股份有限公司
• 主分類號: H01L21/60
• 分類號: H01L21/60;H01L21/28
• 代理公司: 隆天國際專利商標代理有限公司
• 代理人: 潘培坤,陳紅

本發明涉及用于連接非導體基板與晶片的一種金屬凸塊(bump)結構及其制作方法，特別是一種具有絕緣側壁的金屬凸塊結構及其制作方法。

將晶片裝配在玻璃上(Chip?on?glass，COG)是一種電連接集成電路(integrated?circuit，IC)的先進技術，具有重量輕、體積小、成本低、耗電少等優點，已被采用於各種顯示面板的制作上，例如：需要1-2個晶片的小尺寸(小于4英寸)顯示面板的電話機顯示面板與復印機、需要3-12個晶片的中尺寸(4-11英寸)顯示面板的攝影機與航空系統、大尺寸(大于11英寸)顯示面板的筆記型電腦等等。

對于液晶顯示器(1iquid?crystal?display，LCD)組件而言，驅動IC與玻璃基板之間的電連結性會影響其質量與可靠度。目前最廣泛用來將晶片粘貼至LCD玻璃基板上的材料為異向性導電薄膜(anisotropic?conductive?film，ACF)，是由厚度為15-35μm的絕緣黏性薄膜以及直徑為3-15μm的導電粒子所構成，其中絕緣黏性薄膜可為熱塑型材料、熱固型材料、或是熱塑型材料與熱固型材料的混合，導電粒子可為碳纖維、金屬(鎳、焊錫)或是涂布Ni/Au金屬的塑料球，而導電粒子的分布均勻性會影響到ACF的電連結質量與可靠度。一般而言，ACF分成兩種類型，一種是黏性薄膜中的導電粒子表面上覆蓋有絕緣層，導電粒子的直徑約為5μm，當導電粒子受到擠壓變形時會使絕緣層破裂，則裸露的導電粒子可以用來作為晶片上的金屬凸塊與玻璃基板上的連接墊之間的電連接橋梁。但由於在制程上無法確保絕緣層是否會破裂，也就是不能確保導電粒子的電連接效果，因此現在大多改用另一種雙層結構的ACF。雙層結構的ACF之其中一層薄膜包含有直徑3μm的導電粒子，另一層薄膜中則沒有導電粒子，利用沒有覆蓋絕緣層的導電粒子直接產生電連接效果。不過，當兩相鄰金屬凸塊之間的導電粒子過於擁擠時，導電粒子很容易橫向連結兩金屬凸塊，進而發生短路的現象。

請參考圖1，圖1A所示，是表示公知LCD組件的玻璃基板的布局俯視圖，圖1B是表示圖1A所示預定位置的布局俯視圖，圖1C是表示晶片的布局俯視圖。公知LCD組件的玻璃基板10包含有一第一區域12用來放置薄膜晶體管(thin?film?transistor，TFT)的陣列，一第二區域14包含數個預定位置15用來放置數據IC晶片，以及一第三區域16包含有數個預定位置15用來放置掃描IC晶片。玻璃基板10上的每一個預定位置15上包含有數個第一連接墊18，而數據IC晶片或是掃描IC晶片20表面上設有數個第二連接墊22，是與每一個第一連接墊18相對應。

請參考圖2A至圖2D，是表示公知的將晶片20與玻璃基板10連結方法的示意圖，其中圖2A是表示沿圖1B切線2-2所示的剖面示意圖，圖2B是表示沿圖1C的切線2’-2’所示的剖面示意圖。公知的將晶片20與玻璃基板10連結方法，如圖2A所示，是先於玻璃基板10表面上黏貼-ACF24，使其覆蓋住第一連接墊18表面。另外，如圖2B所示，於晶片20表面的第二連接墊22上制作一金屬凸塊26。然后如圖2C所示，將晶片20表面朝下放置於玻璃基板10的預定位置15上，并使其每一金屬凸塊26對準每一個預定位置15上的連接墊18。藉由ACF24的粘著性以及向下施加的壓力，可以將晶片20緊緊地粘著在玻璃基板10上，後續可再進行熱處理制程將ACF24固化。如此一來，被壓夾在金屬凸塊26頂部與第一連接墊18表面的導電粒子25可以用來作為電連接橋梁。但是，如2D圖所示，存在於相鄰金屬凸塊26之間的導電粒子25很多，而且制程上無法控制導電粒子25的分布情形，因此兩金屬凸塊26之間的導電粒子25很有可能呈現橫向連結而發生短路的現象。尤其當金屬凸塊26的尺寸設計錯誤或是對準第一連接墊18產生誤差時，會使相離的金屬凸塊26之間的距離過窄，則導電粒子25更容易呈現橫向連結兩金屬凸塊26，會大幅降低LCD產品的質量與可靠度。

本發明的目的在於提出一種具有絕緣側壁的數個金屬凸塊結構及其制作方法以防止ACF中的導電粒子橫向連結相鄰的金屬凸塊。

本發明提出一種用來連接一非導體基板與一晶片的數個金屬凸塊結構，包含有至少一第一金屬凸塊以及至少一第二金屬凸塊，其中第一金屬凸塊側壁的第一預定區域是與第二金屬凸塊側壁的第二預定區域相鄰。第一金屬凸塊包含有一第一絕緣層，是至少覆蓋於第一金屬凸塊側壁的第一預定區域上，可以用來隔絕第一金屬凸塊與第二金屬凸塊相鄰的區域。