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Abstract

一种增加金属连线可靠度的结构，其包括多个金属凸点位于一基板上，且每一金属凸点在邻接该基板的另一面上具有多个凹槽。藉由在芯片上形成具有格子状结构的金属凸点，以增加对于ACF的导电粒子的抓取机率，并且藉由ACF的胶材在格子状结构金属凸点的凹槽中与金属凸点的接触面积增加，以提高芯片与玻璃基板金属垫结合的拉力强度。

Description

增加金属连线可靠度的结构
技术领域
本发明涉及一种增加金属连线可靠度的结构，具体涉及集成电路的构装技术，特别是有关于一种应用在集成电路和显示器间的构装技术。
背景技术
一些现有的电子装置中，元件与主体电路间的连接是通过导电膜(例如各向异性导电胶，简称ACF)来进行。各向异性导电胶ACF是以非导电性的合成树脂与导电粒子(conductive particle)混合而成，导电粒子1如图1A的剖面图所示，其直径大约为3～5μm，其中央部分1a为聚合物，而在外面包覆以金属导体1b，如金、镍、锡等。
ACF常被用于液晶显示器的制造，有的是用于将面板的驱动芯片直接封装于玻璃基板上的制造方法(业界通称为COG，即chip on glass)，或者将该驱动芯片键合至柔性电路板(COF，即chip on Film)、再键合至基板的方法。此外，ACF也适用于将芯片键合于一般印刷电路板(COB，即chip onboard)的工艺中。
如图1B所示，以基板4表示上述的玻璃基板、柔性电路板、印刷电路板或其它电路板件。在制造中，其基板4上形成有金属垫(pad)4a，用以供各种信号、能量传递。另一方面，在芯片3的引脚上形成较厚的导电凸点(bump)3a。驱动芯片3与基板4之间置入各向异性导电胶(ACF)5，然后加热改变各向异性导电胶(ACF)5的黏滞度，接着压合驱动芯片3与基板4，此时对应的金属垫4a与导电凸点3a之间必须是相互对准。
由于导电凸点3a具有一定的厚度，导电粒子1会在导电凸点3a与金属垫4a之间被挤压。藉由其外周面包覆的金属层1b，被挤压的导电粒子1便在导电凸点3a与金属垫4a之间构成电连接。利用ACF进行芯片封装，便可同时完成黏合驱动芯片3与电路耦接的动作。
应用ACF进行芯片封装时，常见的问题是导电粒子的不当的迁移(migration)。由于加热后ACF中树脂部分的黏滞度下降，在压合导电凸点3a与金属垫4a时，其间的导电粒子1容易向周围扩散迁移。问题之一如图1C所示，导电凸点3a与金属垫4a间的导电粒子1数量太少，而使耦接的电阻增加。再者，另一问题如图1D所示，太多的导电粒子1集中于相邻的导电凸点3a间，而产生侧向的电连接，亦即对相邻的导电凸点3a与相邻的金属垫4a造成短路。在芯片功能日渐增加，而单位面积上的接脚数目随之增加的情况下，短路的问题将越来越容易发生。而随着金凸点面积的缩小，导电粒子捕捉率不足的现象亦容易发生。
发明内容
有鉴于此，为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种增加金属连线可靠度的结构，藉由在芯片上形成具有格子状结构的金属凸点，以增加对于ACF的导电粒子的抓取机率，并且藉由ACF的胶材在格子状结构金属凸点的凹槽中与金属凸点的接触面积增加，以提高芯片与玻璃基板金属垫结合的拉力强度。
为达成上述目的，本发明提供一种增加金属连线可靠度的结构，其包括多个金属凸点位于一基板上，且每一金属凸点在邻接该基板的另一面上具有多个凹槽。
为了让本发明的上述和其它目的、特征、和优点能更明显易懂，下文特举一优选实施例，并配合附图，作详细说明如下。
附图说明
图1A显示了典型的导电颗粒结构；
图1B显示了驱动芯片与玻璃基板的ACF键合法示意图；
图1C、1D显示了传统的ACF键合方式常见的问题；
图2绘示出本发明增加金属连线可靠度的结构的优选实施例的平面图；
图3是沿图2的3-3’的剖面图；
图4绘示出本发明增加金属连线可靠度的结构的另一优选实施例的平面图；
图5绘示出本发明增加金属连线可靠度的结构的又一优选实施例的平面图；
图6绘示出本发明增加金属连线可靠度的结构的又一优选的形成方式示意图。
附图标记说明
现有技术
1  导电颗粒                       1b  金属层
3  芯片                           3a  导电凸点
4  基板                           4a  金属垫
5  ACF
本发明技术
202、602  金属凸点                204  第一基板
206、402、502                     凹槽
208  导电粒子                     210  第二基板
212  金属垫                       604  树脂格子状结构
606  金属凸点的表面
具体实施方式
实施例
请同时参照图2及图3，图2绘示出本发明增加金属连线可靠度的结构的优选实施例的平面图。图3是沿图2的3-3’的剖面图。多个金属凸点202位于一例如是半导体基板的第一基板204上，在本优选实施例中，其半导体基板204为一硅芯片，其金属凸点202优选为金所组成，是形成在硅芯片204上连接芯片的金属电极(未显示)，且金属凸点202在邻接第一基板204的另一面上具有多个凹槽206。其凹槽206优选为矩形或方形，且以矩阵方式排列以形成一格子状结构的金属凸点202。需注意的是其矩形凹槽206的最短边需较各向异性导电胶(ACF)的导电粒子208的直径为长，以使其格子状结构的金属凸点202能有效抓取导电粒子208。其导电粒子直径大约为3～5μm，其中央部分为聚合物，而在外面包覆以金属导体，如金、镍、锡等。
其后，在压合第一基板204上的金属凸点202和在例如是玻璃基板或是树脂基板的第二基板210上的金属垫212时，其在对两基板204、210间的ACF进行加热，及高压黏着时，因其格子状结构206使其ACF的导电粒子208不容易向周围扩散迁移，因此可有效抓取导电粒子208于凹槽中206，增加导电粒子208的抓取机率。此外，其格子状结构的金属凸点亦可以如图4所示具有四个矩阵排列的凹槽402，及图5所示具有两个并排的凹槽502，上述两者均可以增加对于导电粒子的抓取机率。
形成方式
其格子状结构的金属凸点202的一优选形成方式为在金属凸点形成后再以黄光、蚀刻来将其金属凸点构图成为具有多个凹槽206的格子状结构。此外其另一优选的形成方式，如图6所示，为在芯片上金属凸点602尚未形成前，先形成由树脂组成的格子状结构604于预定形成金属凸点602的区域上，之后以电镀方式形成金属凸点602时，其金属凸点即因高差的影响在表面606形成格子状结构。
本发明的特征和优点
本发明的特征在于提供一种增加金属连线可靠度的结构，藉由在芯片上形成具有多个凹槽的格子状的金属凸点，以增加对于ACF的导电粒子的抓取机率，因此本发明的一优点为在压合第一基板和第二基板时，可改善金属凸点和金属垫导电粒子数目不足而使耦接的电阻增加的问题，故可以增加产品的稳定性。此外在凹槽结构中金属凸点与胶材有较大的接触面积，可增加其拉力强度。且因为其凹槽结构可增加导电粒子与金属凸点的导通接触面积，本发明亦具有减低耦接电阻的优点。
虽然本发明已结合优选实施例公开如上，然其并非用来限定本发明，任何本领域内的技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更动与润饰，因此本发明的保护范围以所附的权利要求所界定的为准。

Claims (15)

1.一种增加金属连线可靠度的结构，包括：
多个金属凸点位于一基板上；及
每一金属凸点在邻接该基板的另一面上具有多个凹槽。
2.如权利要求1所述的增加金属连线可靠度的结构，其中该基板为一半导体基板。
3.如权利要求1所述的增加金属连线可靠度的结构，其中该些金属凸点为金所组成。
4.如权利要求1所述的增加金属连线可靠度的结构，其中该些凹槽为矩形或方形。
5.如权利要求4所述的增加金属连线可靠度的结构，其中该些矩形或方形的凹槽以矩阵方式排列。
6.一种增加金属连线可靠度的结构，包括：
两相对的一第一基板及一第二基板；
多个金属凸点位于该第一基板上，其中每一金属凸点在相对于该第二基板面上具有多个凹槽；
多个金属垫位于该第二基板上，其中该些金属垫相对于该些金属凸点；及
一各向异性导电胶位于该第一基板及该第二基板间，黏合该第一基板及该第二基板，其中该各向异性导电胶具有多个导电粒子，且每一金属凸点至少包含一导电粒子位于该金属凸点的该些凹槽的至少一者中，使该金属凸点耦接于相对应的该金属垫。
7.如权利要求6所述的增加金属连线可靠度的结构，其中该第一基板为一半导体基板。
8.如权利要求6所述的增加金属连线可靠度的结构，其中该第二基板为一玻璃基板。
9.如权利要求6所述的增加金属连线可靠度的结构，其中该第二基板为一树脂基板。
10.如权利要求6所述的增加金属连线可靠度的结构，其中该些金属凸点为金所组成。
11.如权利要求6所述的增加金属连线可靠度的结构，其中该些凹槽为矩形或方形。
12.如权利要求11所述的增加金属连线可靠度的结构，其中该矩形的短边大于该些导电粒子的直径。
13.如权利要求11所述的增加金属连线可靠度的结构，其中该些矩形或方形的凹槽以矩阵方式排列。
14.如权利要求6所述的增加金属连线可靠度的结构，其中该些导电粒子中心为一聚合物且***包覆以金属导体的结构。
15.如权利要求14所述的增加金属连线可靠度的结构，其中该金属导体为金、镍或锡。
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