薄膜倒装结构、金属凸块结构与形成薄膜倒装结构的方法技术

本发明专利技术公开一种薄膜倒装结构、金属凸块结构与形成薄膜倒装结构的方法。薄膜倒装结构包含用来完全覆盖位于金属焊垫上的金属凸块的帽盖层、夹置于金属凸块与帽盖层间的凸块合金层、完全覆盖与聚合材料层连接的引脚层的覆层、直接夹置于引脚层与覆层间的引脚合金层。凸块合金层、引脚合金层与界面合金层分别具有梯度组成。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种薄膜倒装(chip on flex, COF)结构、金属凸块(metal bump)结构及其形成的方法。特别是涉及一种适用于显示器中、使用合金保护的薄膜倒装结构与金属凸块结构，及其形成的方法。
技术介绍
在电子电路中，薄膜倒装结构用来让电子装置变的更轻与更小。弹性印刷电路板是薄膜倒装结构的载体。倒装上的金凸块则与弹性印刷电路板上的引脚连结。一般说来，金是作为金属凸块理想的材料，因为它的化学性质不活泼，而且够软，所以产品相当可靠。然而，一直居高不下的金价使得黄金变的不是划算的材料。所以仍然需要一种用于薄膜倒装结构新颖的解决方法，来降低制造成本。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术首先提出一种薄膜倒装结构，其可用于显示器中。此等薄膜倒装结构，基本上在制造时比较便宜，而且更有利的是，在极端环境或是异常环境下不会发生迦凡尼效应(Galvanic effect)。本专利技术的薄膜倒装结构，包含金属焊垫、护层、黏着层、金属凸块、帽盖层、凸块合金层、基材与界面合金层。护层位于金属焊垫上，并定义出位于金属焊垫上的凹穴。黏着层完全位于凹穴中、位于金属焊垫上、又部分位于护层上，使得黏着层又直接接触金属焊垫与护层。由第一金属所组成的金属凸块部分位于凹穴中并覆盖黏着层。由第二金属所组成的帽盖层位于金属凸块上并几乎完全并覆盖金属凸块，帽盖层使得金属凸块不会暴露出来。凸块合金层是第一金属与第二金属的第一合金，并具有第一梯度组成。基材用来电连接帽盖层，并包含聚合材料层、引脚层(lead layer)、覆层(cover layer)与引脚合金层。引脚层由第一金属所组成，且直接连接至聚合材料层。覆层由第二金属所组成且完全覆盖引脚层，而使得引脚不会暴露出来。引脚合金层直接夹置于引脚层与覆层之间。引脚合金层是第一金属与第二金属的第二合金，并具有第二梯度组成。界面合金层直接夹置于覆层与帽盖层之间。界面合金层是第一金属与第二金属的第三合金，并具有第三梯度组成。在本专利技术一实施方式中，帽盖层自行对准于金属凸块。在本专利技术另一实施方式中，帽盖层、黏着层、与护层间具有嵌穴(notch)。在本专利技术另一实施方式中，覆层的表面积不小于帽盖层的表面积。在本专利技术另一实施方式中，覆层对准于帽盖层。在本专利技术另一实施方式中，薄膜倒装结构还包含位于护层与聚合材料层间的树脂，以密封界面合金层、覆层与帽盖层。本专利技术另外提出一种形成薄膜倒装结构的方法。首先，制备载体，载体包含金属焊垫、护层、黏着层、金属凸块、帽盖层与凸块合金层。护层位于金属焊垫上，并定义出位于金属焊垫上的凹穴。黏着层完全位于凹穴中、位于金属焊垫上、又部分位于护层上，使得黏着层又直接接触金属焊垫与护层。由第一金属所组成的金属凸块部分位于凹穴中并覆盖黏着层。由第二金属所组成的帽盖层位于金属凸块上并几乎完全并覆盖金属凸块。帽盖层能使得金属凸块不会暴露出来。凸块合金层直接夹置于金属凸块与帽盖层之间，是第一金属与第二金属的第一合金，并具有第一梯度组成。其次，提供基材，用来电连接帽盖层。基材包含聚合材料层、引脚层、覆层与引脚合金层。引脚层由第一金属所组成，且直接连接至聚合材料层。覆层由第二金属所组成且完全覆盖引脚层，而使得引脚不会暴露出来。引脚合金层直接夹置于引脚层与覆层之间。引脚合金层是第一金属与第二金属的第二合金，并具有第二梯度组成。然后，将载体连接至基材，而使得覆层直接接触帽盖层。继续，进行连接步骤，而形成直接夹置于覆层与帽盖层间的界面合金层。界面合金层是第一金属与第二金属的第三合金，并具有第三梯度组成。在本专利技术一实施方式中，制备载体包含以下的步骤。首先，提供底材，底材包含金属焊垫、护层、黏着层、与图案化光致抗蚀剂。护层位于金属焊垫上，并定义出位于金属焊垫上的凹穴。黏着层位于凹穴中，覆盖并直接接触金属焊垫与护层。图案化光致抗蚀剂位于黏着层上，并包含有开口，此开口暴露位于凹穴中与护层上的黏着层。其次，以金属凸块材料填入开口中。然后，移除图案化光致抗蚀剂，使得金属凸块材料成为位于黏着层上的金属凸块。再来，移除没有被金属凸块材料所覆盖的黏着层，同时部分暴露位于下方的护层。继续，形成覆盖金属凸块的帽盖层。在本专利技术另一实施方式中，移除黏着层时，过移除(over-removed)黏着层，以形成位于帽盖层、黏着层、与护层间的嵌穴(notch)。在本专利技术另一实施方式中，形成薄膜倒装结构的方法，还包含经由熟化金属凸块以调整金属凸块的硬度。在本专利技术另一实施方式中，将基材连接至载体时，覆层对准于帽盖层。在本专利技术另一实施方式中，形成薄膜倒装结构的方法，还包含形成位于护层与聚合材料层间的树脂，以密封界面合金层、覆层与帽盖层。在本专利技术另一实施方式中，形成薄膜倒装结构的方法，还包含形成位于护层与聚合材料层间的树脂，以密封界面合金层、覆层与帽盖层，树脂并填入嵌穴中。本专利技术又提出一种金属凸块结构，其可用于显示器的驱动集成电路(driver IC)中。本专利技术的金属凸块结构包含金属焊垫、护层、黏着层、金属凸块与帽盖层。护层位于金属焊垫上，并定义出位于金属焊垫上的凹穴。黏着层位于凹穴中、位于金属焊垫上、又部分位于护层上，黏着层又直接接触金属焊垫与护层。包含第一金属的金属凸块部分位于凹穴中并覆盖黏着层。包含第二金属的帽盖层位于金属凸块上、并覆盖金属凸块，而使得金属凸块不会暴露出来。在本专利技术一实施方式中，帽盖层自行对准于金属凸块。在本专利技术另一实施方式中，帽盖层、黏着层、与护层间具有嵌穴(notch)。在本专利技术另一实施方式中，帽盖层还包含外层。在本专利技术另一实施方式中，覆层的表面积不小于帽盖层的表面积。在本专利技术另一实施方式中，覆层对准于帽盖层。在本专利技术另一实施方式中，金属凸块结构还包含位于护层与聚合材料层间的树脂，以密封界面合金层、覆层与帽盖层。在本专利技术另一实施方式中，树脂填入位于帽盖层、黏着层、与护层间的嵌穴中。附图说明图1至图12C绘示本专利技术形成薄膜倒装的金属凸块结构方法，其中图8A、图10A、图12A、图12B绘示不同的实施例；图13A、图13B、图13C、图14A、图14B与图14C绘示本专利技术薄膜倒装结构与金属凸块结构。符号说明1   金属凸块结构2   薄膜倒装结构9   绝缘层10  底材11  金属焊垫12  护层13  黏着层14  光致抗蚀剂本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种薄膜倒装结构，包含：金属焊垫；护层，位于该金属焊垫上，并定义出位于该金属焊垫上的一凹穴；黏着层，位于该凹穴中、位于该金属焊垫上、又部分位于该护层上，其中该黏着层直接接触该金属焊垫与该护层；金属凸块，由一第一金属所组成且部分位于该凹穴中并覆盖该黏着层；帽盖层，由一第二金属所组成、位于该金属凸块上并覆盖该金属凸块，而使得该金属凸块不会暴露出来；凸块合金层，直接夹置于该金属凸块与该帽盖层间，其中该凸块合金层是该第一金属与该第二金属的一第一合金，并具有一第一梯度组成；基材，用来电连接该帽盖层，其包含：聚合材料层；引脚层，由该第一金属所组成且直接连接至该聚合材料层；覆层，由该第二金属所组成且完全覆盖该引脚层，而使得该引脚不会暴露出来；引脚合金层，直接夹置于该引脚层与该覆层间，其中该引脚合金层是该第一金属与该第二金属的一第二合金，并具有一第二梯度组成；以及界面合金层，直接夹置于该覆层与该帽盖层间，其中该界面合金层是该第一金属与该第二金属的一第三合金，并具有一第三梯度组成。

【技术特征摘要】
2013.05.06 US 61/820,1521.一种薄膜倒装结构，包含：
金属焊垫；
护层，位于该金属焊垫上，并定义出位于该金属焊垫上的一凹穴；
黏着层，位于该凹穴中、位于该金属焊垫上、又部分位于该护层上，其
中该黏着层直接接触该金属焊垫与该护层；
金属凸块，由一第一金属所组成且部分位于该凹穴中并覆盖该黏着层；
帽盖层，由一第二金属所组成、位于该金属凸块上并覆盖该金属凸块，
而使得该金属凸块不会暴露出来；
凸块合金层，直接夹置于该金属凸块与该帽盖层间，其中该凸块合金层
是该第一金属与该第二金属的一第一合金，并具有一第一梯度组成；
基材，用来电连接该帽盖层，其包含：
聚合材料层；
引脚层，由该第一金属所组成且直接连接至该聚合材料层；
覆层，由该第二金属所组成且完全覆盖该引脚层，而使得该引脚不
会暴露出来；
引脚合金层，直接夹置于该引脚层与该覆层间，其中该引脚合金层
是该第一金属与该第二金属的一第二合金，并具有一第二梯度组成；以及
界面合金层，直接夹置于该覆层与该帽盖层间，其中该界面合金层
是该第一金属与该第二金属的一第三合金，并具有一第三梯度组成。
2.如权利要求1所述的薄膜倒装结构，其中该帽盖层自行对准于该金属
凸块。
3.如权利要求1所述的薄膜倒装结构，其中该帽盖层、该黏着层、与该
护层间具有一嵌穴。
4.如权利要求1所述的薄膜倒装结构，其中该覆层的表面积不小于该帽
盖层的表面积。
5.如权利要求1所述的薄膜倒装结构，其中该覆层对准于该帽盖层。
6.如权利要求1所述的薄膜倒装结构，还包含：
树脂，位于该护层与该聚合材料层间，以密封该界面合金层、该覆层与
该帽盖层。
7.一种形成薄膜倒装结构的方法，包含：
制备一载体，其包含：
金属焊垫；
护层，位于该金属焊垫上，并定义出位于该金属焊垫上的一凹穴；
黏着层，位于该凹穴中、位于该金属焊垫上又部分位于该护层上，
其中该黏着层直接接触该金属焊垫与该护层；
金属凸块，由一第一金属所组成且部分位于该凹穴中并覆盖该黏着
层；
帽盖层，由一第二金属所组成、位于该金属凸块上并覆盖该金属凸
块，而使得该金属凸块不会暴露出来；
凸块合金层，直接夹置于该金属凸块与该帽盖层间，其中该凸块合
金层是该第一金属与该第二金属的一第一合金，并具有一第一梯度组成；
提供一基材，包含：
聚合材料层；
引脚层，由该第一金属所组成且直接连接至该聚合材料层；
覆层，由该第二金属所组成且完全覆盖该引脚层，而使得该引脚不
会暴露出来；以及
引脚合金层，直接夹置于该引脚层与该覆层间，其中该引脚合金层
是该第一金属与该第二金属的一第二合金，并具有一第二梯度组成；
将该基材连接至该载体，而使得该覆层直接接触该帽盖层；以及
进行一连接步骤，而...

【专利技术属性】
技术研发人员：林久顺，
申请(专利权)人：奇景光电股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71