J287265 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係為覆晶構裝之裝置，尤其係指一種使用於液 曰曰絲員示裔（LCD)玻璃覆晶（COG—chip on glass)之覆晶構裝 (Flip Chip)之裝置。 【先前技術】 覆晶構裝（Flip Chip)技術係以晶片與基板的接合面 形成接合墊（pad)或是凸塊（bump)來取代傳統打線接合 (wire bonding)構裝技術所使用的導線架，再透過直接 壓合晶片與基板的接合面之間的凸塊及接合墊來達成電路 導電。近年來，由於電子產品朝向輕、薄、短、小的趨勢 發展，使得覆晶構裝技術的應用日益增廣，而在液晶顯示 益（LCD)的驅動ic的構裝上，常利用覆晶構裝技術將含有 ^動1C線路之晶片直接設置於玻璃上，用以連接液晶顯示 器之單元（LCD cell)和驅動1C線路。 習知的覆晶構裝方法，係於晶片和基板的表面形成凸 塊等結合結構，然後在基板表面塗佈接著劑，再將晶片與 基板之凸塊經過對位壓合以完成覆晶構裝結構。在晶片與 基板間使用接著劑接合時，由於晶片與基板的熱膨脹係數 存在差異，當接合時溫度產生變化，熱應力會使得晶片與 基板產生不同程度的麵曲，進而產生變形。 為改善上述問題，因此發展出彈性導電凸塊結構，美 國第5508228號專利「用於覆晶積體電路裝置之彈性電氣 1287265 連結凸塊及其形成方法（C⑽pliant Electrically Connective Bumps For An Adhesive Flip Chip Integrated Circuit Device And Methods For Forming Same)」，如第 一圖所示，揭示一種彈性凸塊，包括有一晶片10，其上有 一接合墊（bond pad)12，高分子聚合物（Polymer)形成一 彈性凸塊14於接合墊（bond pad)12上，在高分子聚合物 (Polymer)之凸塊14上，覆蓋有一金（gold)製成之金屬 層16 ’藉由該彈性凸塊14而組裝於一玻璃基板18上。 另中華民國專利公開號第200402859號「彈性凸塊結 構及其製造方法」，如第二圖所示，揭示一種彈性凸塊，應 用於電子元件之覆晶構裝，包括有一晶片20，其表面具有 衩數個導電接點22，並於導電接點22之周圍披覆保護膜 26，以及一彈性凸塊28。該彈性凸塊28係由一下金屬層 23、一咼分子凸塊21、一上金屬層24及金屬層25所構成。 然而，習知應用在液晶顯示器（LCD)的驅動ic的構裝 上不：疋使用金凸塊（gold bump)或彈性凸塊 (compliant bump)，受限制於IC初期佈線設計，排列方 式皆為四周環狀排列，如第三圖所示，一晶片3〇,在其四 晶（COG)的接合應用上，會產生部分不良的影響，如第四圖 所示，為傳統上玻璃覆晶構裝（⑶G)因熱應力產生龜曲的 示意圖，當晶片34和玻璃基板35透過凸塊36和導電接合 膠37(如異方性導電膜—ACF)接合時，因晶片34的熱ς 脤係數（a=3ppm)和玻璃基板35的熱膨脤係數 7 ,1287265 =4._) *同，會產生相當程度的趣曲（·咖，造成 iC中央與周邊的間隙（_不均，而導致接合阻值升高及 勝材脫層等不良的現象，且愈靠近周圍的區域，脫層現象 ·· 愈為嚴重，使產品可靠度降低。 ^ 發明人鑑於習知技術之缺生 ^ ^ - 、 文何之缺失，乃亟思改良創新之見， 進而改善上述之缺失。 % 【發明内容】 鲁本發明之目的主要提供一種覆晶構裝之裝置，係在於 將f(b卿)塊集中後重佈置對應於晶片上任-區域位置， f使得重佈置狀凸衫難合範圍_較原為集巾前之凸 塊包圍範圍面積小，用以節省成本、增加可靠度及降低彎 曲量的覆晶構裝之裝置。 一 為了達成上述目的，本發明提供一種覆晶構裝之裝 置，^括有一基板，和至少一晶粒，在該晶粒表面具有複 • S個彈性凸塊’該些彈性凸塊係集中及重佈置對應於晶片 上任一區域位置，使得重佈置後凸塊群所包圍接合之範圍 面積較原為集中前凸塊包圍之範圍面積小，以提供該晶粒 與該基板之電性連接，及一接合膠，係置於該基板與該晶 粒之接合區域，用以接合該基板與該晶粒。其中該複數個 • 5早性凸，係由一第一金屬層、一凸塊及一第二金屬層所構 成17亥弟一金屬層披覆於凸塊相對之兩侧面連接於第一金 屬層，以提供基板與晶粒之電性連結。藉由第一金屬層延 伸、第二金屬層延伸或其兩者同時延伸，可改變該些彈性 ^ 1287265 4 * 凸塊的位置’而集中對應佈置於晶粒上，其晶粒的電氣特 性不變’而佈線的難易度亦不改變。 另，本發明提供之覆晶構裝之裝置更可包括複數個非 電性連結之彈性凸塊（dummy bump)，該些非電性連結之彈 性凸塊佈置於晶粒之肖落或該轉性凸塊之相對 以維持接合平行度。 t 【實施方式】 音曰請二第二圖所示，為本發明覆晶構裝之裝置結構示 』°该极曰曰構袭之裝置包括有：-基板54，和至少一曰 ===面具有複數個彈性⑽^ 性凸塊52木中及重佈置對應於晶片5
使得重佈置後凸塊群所包圍接合之範圍面積較 凸塊包圍之範圍面穑小、1 傾平乂原為集中月，J 電性連接，及一挺人羽，以提供該晶粒50與該基板54之 接曰膠5 3，古玄接人狀R q罢七\ 該晶粒5G之接合_田補4 53置於該基板54與 該些彈性凸塊52 接合該基板54與該晶粒別。 52所包圍(或分佈)：對應位置之意係為該些彈性凸塊 為小。 原曰曰粒之電極包圍（或分佈）之面積 其中該接合膠53 ^ 皂接合膠55，s亥非導電接合膠55 —Filro)、⑽可為異方性導電膜（Anisotropic 有機基板、陶究基板、I和非導電勝，而該基板54可為 而該置於方式可為塗佈^基板、縣板或坤化鎵基板， 達成者。更可包括Γ輝、黏貼步驟或其他結合步驟所 9 < 1287265 置於該基板54與該晶粒5〇之非導電接合區域，以減少該 導電接合膠的使用量，可降低成本。
2請㈣第六A _示，㈣本發明之彈性凸塊俯視 ，，由本圖示中可看出該些彈性凸塊52之-凸塊6〇並未 完全被-第二金屬層62所包覆，而在另兩相對之側面上並 不披覆該第二金屬層62,以阻絕相鄰之彈性凸塊之橫向電 性連結’使該些彈性凸塊52集中佈置於該晶粒5()中央時， 不會產生短路之現象，然而本圖示僅為-實施例之說明， 在貫際於實作該些彈性凸塊時，可利用該第二金屬層⑽ 來包覆該凸塊60其中之一邊、二邊、三邊或全部，其中實 作時所使狀接合膠可為導電膠或非導電膠。 清參照第六B圖所示，係為本發明之彈性凸塊剖視 圖三該些彈性凸塊52係由-第-金屬層58、-凸塊60及 第-金屬層62所構成，該第二金屬層62披覆於該凸塊 60相對之兩側面而連接於該第一金屬層58，以提供該基板 54與该晶粒50上之電極56之電性連結。其中該第一金屬 層58是一鈦鎢（Ti—w)金屬層，該凸塊6〇係由高分子聚合 物（Polymer)所構成，而該第二金屬層π是一金（au)金屬 層0 叫參第六C圖所示，係為本發明之第一實施例之彈 性凸塊延伸示意圖，藉由延伸該第一金屬層58，可改變該 些彈性凸塊52的位置，而集中對應佈置於該晶粒5〇上， 其该晶粒50的電氣特性不變，而佈線的難易度亦不改變， 凸塊的製作方式可沿用彈性凸塊（c〇mp 1 iant bump)的製 10 .1287265 程，光罩數目不變，製程道數也不變，僅需利用延伸該第 一金屬層58,即可將該些彈性凸塊52移到晶粒50之中心 位置。 ； 請參照第六D圖所示，係為本發明之第二實施例之彈 ； 性凸塊延伸示意圖，藉由同時延伸該第一金屬層58及該第 二金屬層62，可改變該些彈性凸塊52的位置，而集中佈 • 置於該晶粒50上，其該晶粒50的電氣特性不變，而佈線 的難易度亦不改變，該凸塊60的製作方式可沿用該彈性凸 ® 塊的製程，光罩數目不變，製程道數也不變，僅需利用延 伸該第一金屬層58及該第二金屬層62，即可將該些彈性 凸塊52移到該晶粒50之中心位置。 請參照第六E圖所示，係為本發明之第三實施例之彈 性凸塊延伸示意圖，藉由延伸該第二金屬層62，可改變該 些彈性凸塊52的位置，而集中佈置於該晶粒50上，其該 晶粒50的電氣特性不變，而佈線的難易度亦不改變，該凸 塊60的製作方式可沿用該彈性凸塊的製程，光罩數目不 變，製程道數也不變，僅需利用延伸該第二金屬層62，即 可將該些彈性凸塊52移到晶粒50之中心位置。 請參照第七圖所示，係為本發明覆晶構裝之裝置之彈 性凸塊佈置於晶粒之第二實施例之結構示意圖，在該覆晶 • 構裝之裝置更包括有複數個非電性連結之彈性凸塊 76(dummy bump)。該些非電性連結之彈性凸塊76包括有一 晶粒72，在該晶粒72表面具有複數個彈性凸塊74，該些 彈性凸塊74集中對應佈置於該晶粒72上，以及該些非電 11 ‘1287265 性連結之彈性凸塊76，該些非電性連結之彈性凸塊76佈 置於該晶粒72之角落或該些彈性凸塊之相對侧邊，用以維 持接合平行度。 . 請參照第八A圖所示，係為.本發明之彈性凸塊佈置於 、 晶粒之第三實施例之結構示意圖，該覆晶構裝之裝置包括 ~ 有一晶粒80，在晶粒80表面佈置有複數個彈性凸塊82， • 該些彈性凸塊82集中佈置於晶粒80中心之一軸方向的退 縮距離範圍内，其中退縮距離範圍係為比原來之晶粒面積 • 還小。 請爹照弟八B圖所不’係為本發明覆晶構裝之裝置之 彈性凸塊佈置於晶粒之第四實施例之結構示意圖，該些彈 性凸塊82之佈置可集中於該晶粒80中心之一軸方向的退 縮距離範圍内，及有該些非電性連結之彈性凸塊84。該覆 晶構裝之裝置包括有一晶粒80，在該晶粒80表面具有該 些彈性凸塊82，該些彈性凸塊82集中佈置於該晶粒80中 央之一軸方向的退縮距離範圍内，其中退縮距離範圍係為 * 比原來之晶粒面積還小，以及該些非電性連結之彈性凸塊 84，該些非電性連結之彈性凸塊84佈置於該晶粒80之角 落或該些彈性凸塊之相對側邊，用以維持接合平行度。 請參照第九A圖，係為本發明覆晶構裝之裝置之彈性 ^ 凸塊佈置於晶粒之第五實施例之結構示意圖，該覆晶構裝 •之裝置包括有該晶粒8 0 ’在晶粒8 0表面佈置有該些彈性 凸塊92，該些彈性凸塊92集中佈置於晶粒80中心之另一 軸方向的退縮距離範圍内，其中退縮距離範圍係為比原來 12 ‘1287265 之晶粒面積退小。 請參照第九B圖，係為本發明覆晶構裝之裝置之彈性 凸塊佈置於晶粒之第六實施例之結構示意圖，該覆晶構裝 ； 之裝置包括有該晶粒80，在該晶粒80表面具有複數個彈 ' 性凸塊92，該些彈性凸塊92集中佈置於該晶粒80中央之 另一軸方向的退縮距離範圍内，其中退縮距離範圍係為比 • 原來之晶粒面積還小，以及複數個非電性連結之彈性凸塊 94，該些非電性連結之彈性凸塊94佈置於該晶粒80之角 •落或該些彈性凸塊之相對侧邊，用以維持接合平行度。 請參照第十A圖，係為本發明覆晶構裝之裝置之彈性 凸塊佈置於晶粒之第七實施例之結構示意圖，該覆晶構裝 之裝置包括有該晶粒80，在該晶粒80表面佈置有複數個 彈性凸塊98,該些彈性凸塊98集中佈置於該晶粒80中心 之一軸及另一轴方向的退縮距離範圍内，其中退縮距離範 圍係為比原來之晶粒面積還小。 請參照第十B圖，係為本發明覆晶構裝之裝置之彈性 • 凸塊佈置於晶粒之第八實施例之結構示意圖，該覆晶構裝 之裝置包括有該晶粒80，在該晶粒80表面具有複數個彈 性凸塊98,該些彈性凸塊98集中佈置於晶粒80中央之一 軸及另一軸方向的退縮距離範圍内，其中退縮距離範圍係 • 為比原來之晶粒面積還小，以及複數個非電性連結之彈性 • 凸塊99，該些非電性連結之彈性凸塊99佈置於該晶粒80 之角落或該些彈性凸塊之相對侧邊，用以維持接合平行度。 請參照第十一 A圖，係為本發明覆晶構裝之裝置之彈 13 .1287265 性凸塊佈置於晶粒之第九實施例之結構示意圖，該覆晶構 裝之裝置包括有該晶粒80，在該晶粒80表面佈置有複數 個彈性凸塊100，該些彈性凸塊100集中佈置於晶粒80之 一侧。 請參照第十一B圖，係為本發明覆晶構裝之裝置之彈 性凸塊佈置於晶粒之第十實施例之結構示意圖，該覆晶構 裝之裝置包括有该晶粒80 ’在遠晶粒80表面具有複數個 彈性凸塊100，該些彈性凸塊100集中佈置於該晶粒80之 一侧，以及複數個非電性連結之彈性凸塊102，該些非電 性連結之彈性凸塊102佈置於該晶粒80之角落或該些彈性 凸塊之相對側邊，用以維持接合平行度。 請參照第十一 C圖，係為本發明覆晶構裝之裝置之彈 性凸塊佈置於晶粒之第十一實施例之結構示意圖，該覆晶 構裝之裝置包括有該晶粒80 ’在該晶粒80表面具有該些 彈性凸塊100，該些彈性凸塊100集中佈置於晶粒80之， 電極外側以及該些非電性連結之彈性凸塊102A與102B， 該些非電性連結之彈性凸塊102A佈置於該晶粒80之角落 或該些彈性凸塊102B之相對侧邊，用以維持接合平行度。 上述之各種實施例，可用於複數個晶粒的場合（未顯 示於圖中）。 本發明所具有的特點及功效，可敘述如下： 1. 凸塊向内集中於晶粒之中心位置，可防止因熱應力 而於晶粒四周膠材脫層，可確保内部接點品質。 2. 凸塊接點向内群聚於晶粒之中心位置，接點之阻值 14 t mi265 較為一致 3. 凸塊位置向内縮移，延長環境空氣 的距離，《供更長久的保護作用，可增加可靠占 4. 為節省導電接合膠材的使用量，在 ^ 用非導電接合膠材，可直接節省成本。域可使 5·可避免溢膠造成彎曲方向不同。 拘限發:之較佳:行實施例 ，非因此即 範圍内，合予陳明。 在本案之專利 【圖式簡單說明】 第一圖為用習知覆晶姐# 第二圖為用另-；:！裝之彈性導電凸塊結構之 示意圖 圖 覆晶構裝之彈性導電凸塊結構之示意 第三圖為習知覆晶攝I之凸塊之排列 第四圖為習知覆晶構敦之玻璃覆晶構裝(c‘ 生魏曲之示意圖； 口”、、>c力產 第五圖為本發明覆总i # 復日曰構裝之裝置結構示意圖· 第二構塊剖視圖； 冑訑例之弹f凸塊延伸示意圖 U圖為本Uq二實施例之彈性凸 第六E圖為本發明之第三實施例之彈性凸塊延 15 4 1237265 第七圖為本發明覆晶構裝之裝置之彈性凸塊佈置於晶粒之 第二實施例之結構示意圖； 第八A圖為本發明覆晶構裝之裝置之彈性凸塊佈置於晶粒 . 之第三實施例之結構不意圖； 第八B圖為本發明覆晶構裝之裝置之彈性凸塊佈置於晶粒 之第四實施例之結構示意圖； ^ 第九A圖為本發明覆晶構裝之裝置之彈性凸塊佈置於晶粒 之第五實施例之結構示意圖； ® 第九B圖為本發明覆晶構裝之裝置之彈性凸塊佈置於晶粒 之第六實施例之結構示意圖； 第十A圖為本發明覆晶構裝之裝置之彈性凸塊佈置於晶粒 之第七實施例之結構示意圖； 第十B圖為本發明覆晶構裝之裝置之彈性凸塊佈置於晶粒 之第八實施例之結構示意圖； 第十一 A圖為本發明覆晶構裝之裝置之彈性凸塊佈置於晶 粒之第九貫施例之結構不意圖， * 第十一 B圖為本發明覆晶構裝之裝置之彈性凸塊佈置於晶 粒之第十實施例之結構示意圖；及 第十一 C圖為本發明覆晶構裝之裝置之彈性凸塊佈置於晶 粒之第十一實施例之結構示意圖。 【主要元件符號說明】 晶片 10、20、30、34 接合墊 12 16 ,I2§7265 高分子聚合物形成之彈性凸塊14 金製成之金屬層 16 玻璃基板 18 高分子凸塊 21 導電接點 22 下金屬層 23 上金屬層 24 金屬層 25
保護膜 26 彈性凸塊 28、52、74、82、92、98、 100 凸塊 玻璃基板 導電接合膠 晶粒 31 、 36 、 60 35 37 50 、 72 、 80 接合膠 53 基板 54 非導電接合膠 55 電極 56 第一金屬層 58 第二金屬層 62
非電性連結之彈性凸塊 76、84、94、99、102A、102B 17