手机驱动芯片互连模组及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种手机驱动芯片互连模组及其制备方法。本驱动芯片互连模组包括多层金属薄膜作为互连凸点下金属化层的驱动电路芯片、具有钼铬材料透明电路的玻璃基板和ＮＣＦ材料构成的粘接膜，电路芯片上互连凸点构成的互连电路为表面镀锡的金凸点。其制备方法的特点是在芯片上制作金凸点作为互连电极，并且在金凸点下表面制作锡层，采用热压键合成或热超声键合方法将驱动电路芯片与玻璃基板通过镀锡金凸点和ＮＣＦ互连起来。本发明专利技术在满足手机驱动芯片高密度互连封装的情况下，能减小接触之间的电阻值，提高系统的可靠性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种，特别是一种降低接触电阻 漂移和提高键合可靠性的非导电胶金互连方法。
技术介绍
以技术与应用的发展趋势来看，驱动IC在平板显示器件上的系统集成设计越来越凸显其重要性。由于大尺寸LCD与高画质的应用需求增加，外引线连接密度大、引脚数高、间距更加精细逐渐成为难度所在，目前的TCP (载带封装)技术无法满足40pm以下的间距，这样就促使了分别适用大尺寸与小尺寸驱动IC的新一代COF(Chip-on-Film)、COG (Chip-on-Glass)等封装技术的发展,而且FCOG和COG可以提供最高的封装密度。在COF、 COG等电子封装中，最主要的一种封装方法就是胶粘方法，主要分为三种各向同性导电胶ICA、各向异性导电胶ACA、非导电性胶NCA。 在三种胶连方法中，目前主要使用的是各向异性导电胶。然而随着产业技术水平的提高，导电胶的缺陷也逐渐显露出来。随着封装器件的縮小，焊点密度的增加， 线距越来越精细，pad加工得也越来越小，使用ACF连接时不能捕捉到足够的导电颗 粒，不足以提供足够的电连接，而且一些导电颗粒会滑落到焊点间隙中，导致短路， 从而引起器件的失效。要想满足现在高性能手机的需要，特别是在不增加体积的要 求下开发的新一代智能手机，驱动电路的可靠连接是非常重要的。在现在的ACF互 连中，刚完成键合的接触电阻大约有200毫欧，然而经过504小时的湿热试验后，接 触电阻则会达到2欧左右，而且随着金凸点的减小，捕捉到的ACF导电颗粒更少。当 每个焊点捕捉的导电颗粒少于3个时，基本上就认为其处于短路状态。而提供不了充 足的电能，手机画面就会出现延迟，影响用户的使用。非导电性胶接合技术是直接将IC凸点和金属焊盘机械连接在一起，与ICA、 ACF 制程材料相比，具备制程简化，接合密度高，不需填充底胶等优点。由于在胶体中 没有金属颗粒，也无需焊料，既可减少成本达80%以上，又能实现无铅化生产，并 且在高温、高湿及热冲击等可靠性测试中也显示了很好的性能。目前已经发展至30 4(Vm间距，未来甚至可以做到IO pm间距，这为平板显示器件的高密度封装提供了 很大的便利。手机驱动芯片模组的互连封装主要包括驱动芯片的制备、芯片上凸点的制备以及后道封装三部分。在完成驱动芯片制备后，即面临着如何进行互连、封装的挑战。 手机玻璃载芯片封装微互连的主要目的是为了确保芯片和下一层电路间的电气和机 械连接，并保护驱动芯片不会收到机械、热、湿气和其它的外部冲击。手机驱动芯片在玻璃趁底上的键合方式主要采取热压键合方式。因为这种键合 方式在工艺上容易实现，由于在主压过程中，通常绑头的温度为18(TC左右，所以不仅可以一次性完成芯片凸点和下一级电路的电学接触，也可以使粘接膜中的环氧树 脂组分比较理想的固化，从而增加连接的机械强度，减小电阻的漂移。更为重要的 是，倒装热压键合更有利于高密度微互连中的电学性能的提高。这是因为通过数百 个金属凸点，将手机上的驱动电路芯片与玻璃基板或其它基板进行连接，并配合可 靠的连接头材料，可以大大减小电阻的漂移。而目前采用的电学连接方式主要是通过ACF导电颗粒来实现的，有很多弊端，对手机性能的提高造成很大制约。如果不 采用ACF连接，而采用NCF作为粘接膜，同时在金凸点表面溅射1一1.5微米的锡，这 样凸点和玻璃基板间的接触面积就由原来使用ACF使的40%增加到100% ，加之在热 压键合工艺下可以形成AuSri4金属间化合物，这种金属间化合物硬度很好，虽然剪切 强度较低，但是在非导电胶膜的配合下完全可以达到比使用ACF更好的电学性能和 可靠性。由此可见，使用NCF对表面镀锡的金凸点进行键合能够实现高导电性、高 可靠性的玻璃载芯片微互连。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供了一种使用表面镀锡的金凸点进行倒装的手机驱动芯片 互连模组及其制备方法。在满足手机驱动芯片高密度互连封装的情况下，既能减小接 触之间的电阻值，又能提高系统可靠性。为达到上述目的，本专利技术采用下述技术方案一种手机驱动芯片互连模组，包括多层金属薄膜作为互连凸点下金属化层的驱动电路芯片、具有钼铬材料透明电路的玻璃基板和NCF材料构成的粘接膜，其特征在于所述的电路芯片上互连凸点构成，互连电极为表面镀锡的金凸点。一种手机驱动芯片互连模组的制备方法，用于制备根据权利要求1所述的手机驱动芯片互连模组，其特征在于工艺步骤如下a) 制备玻璃作为与驱动电路芯片互连的基板；b) 在所述玻璃基板上淀积一层钼铬合金作为透明电路； C)制备驱动电路芯片作为与玻璃基板互连的芯片；d) 在芯片上制作金凸点作为互连电极，并且在金凸点下表面制作锡层；e) 采用热压键合或热超声键合方法将驱动电路芯片与玻璃基板通过镀锡金凸点 和NCF互连起来；f) 驱动电路芯片与外部电路的连接使用COF铜线键合，将玻璃基板上的电路与 电源供应的电路导通。本专利技术配合NCF的表面镀锡的金凸点互连方法包括驱动芯片金属焊盘制备方 法、玻璃基板覆层工艺、金凸点制备工艺、表面镀锡技术和NCF互连工艺。在本发 明中所述的玻璃载芯片模组制造方法既可以使用带有金属焊盘的驱动电路芯片，也可 以使用其它无金属焊盘的驱动电路芯片。上述驱动电路芯片上的金属焊盘主要指设在芯片上的金属焊盘。制作金属焊盘的 目的在于形成与金凸点的金属接触，以形成低电阻、高可靠性微互连。金属焊盘可以 由单层或多层结构金属薄膜制备而得，材料组分可以为铬、铜、金、镍、铝、铂、钛、 鸨、或钯。上述玻璃基板覆层工艺中所述金属导电电路可为钼铬材料，其作用一个是为了保 持透明，这样可以更好的用于手机的透明电极；另外一个重要作用就是通过玻璃基板 上的透明电路，是完全实现驱动芯片和基板的连接，从而可以更好的实现驱动芯片的 作用，玻璃基板上透明电极的厚度范围为100纳米到200纳米之间。在制备透明电极 之前，先要制作掩模板，制作好掩模板后，可以先用溅射、蒸发、化学气相沉积等方 法在玻璃基板上制备一层透明钼铬电路，再对其进行湿法蚀刻。上述表面镀锡的金凸点驱动芯片互连模组制备方法中，根据不同的制备工艺，金 凸点的形状既可以是状既可以是球形，也可以是立方形，其制备方法包括蒸发/溅射 法、电镀法、化学镀法、打球法、模版印刷法。从制造成本与工艺复杂性分析，电镀 法和蒸发/溅射法应优先考虑。根据驱动电路芯片的实际用途和金凸点制备方法，金 材料制备的凸点边长或直径范围可以从10微米到IOO微米，选用适当的尺寸，既能 降低接触电阻，又能提高接触的稳定性。上述表面镀锡金凸点的驱动芯片互连模组制备方法中，根据不同的制备工艺，镀 锡层的制备方法包括蒸发/溅射法和模版印刷法。通过试验证明，厚度控制在1.5微米 处最好。上述表面镀锡的金凸点驱动芯片互连模组制造工艺中，对于驱动芯片上镀锡金凸 点与玻璃基板上透明电路的互连，可以选用热压键合或热超声键合，对于玻璃基板上电路图形与外部的连接，可以选用COF连接方式及工艺将驱动芯片上的电路与外部 电路相连。与现有技术相比，本专利技术的表面镀锡金凸点的驱动芯片互连模组采用表面镀锡的 金凸点并且辅助NCF制备驱动电路芯片与玻璃基板之间的连接通道，通过应用凸点 和透明电路的直接接触，实现单芯片更多电极连接以及更多芯片大规模连接通道制本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种手机驱动芯片互连模组，包括多层金属薄膜作为互连凸点下金属化层的驱动电路芯片、具有钼铬材料透明电路的玻璃基板和ＮＣＦ材料构成的粘接膜，其特征在于所述的电路芯片上互连凸点构成，互连电极为表面镀锡的金凸点。

【技术特征摘要】
1.一种手机驱动芯片互连模组，包括多层金属薄膜作为互连凸点下金属化层的驱动电路芯片、具有钼铬材料透明电路的玻璃基板和NCF材料构成的粘接膜，其特征在于所述的电路芯片上互连凸点构成，互连电极为表面镀锡的金凸点。2. 根据权利要求1所述的手机驱动芯片互连模组，其特征在于，所述驱动电路芯片 包括输入电极和输出电极。3. 根据权利要求2所述的手机驱动芯片互连模组，其特征在于所述的输入电极和输 出电极表面有金属焊盘，由单层或多层结构金属薄膜制备而得，其材料组分为铬、 铜、金、镍、铝、铂、钛、钨、或钯。4. 一种手机驱动芯片互连模组的制备方法，用于制备根据权利要求1所述的手机驱 动芯片互连模组，其特征在于工艺步骤如下-a) 制备玻璃作为与驱动电路芯片互连的基板；b) 在所述玻璃基板上淀积一层钼铬合金作为透明电路；c) 制备驱动电路芯片作为与玻璃基板互连的芯片；d) 在芯片上制作金凸点作为互连电极，并且在金凸点下表面制作锡层；e) 采用热压键合或热超声键合方法将驱动电路...

【专利技术属性】
技术研发人员：张建华，袁方，袁志华，华子恺，薛克，
申请(专利权)人：上海大学，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]