[发明专利]具有绝缘侧壁的数个金属凸块结构及其制作方法

说明书

本发明涉及用于连接非导体基板与晶片的一种金属凸块(bump)结构及其制作方法，特别是一种具有绝缘侧壁的金属凸块结构及其制作方法。

将晶片装配在玻璃上(Chip on glass，COG)是一种电连接集成电路(integrated circuit，IC)的先进技术，具有重量轻、体积小、成本低、耗电少等优点，已被采用於各种显示面板的制作上，例如：需要1-2个晶片的小尺寸(小于4英寸)显示面板的电话机显示面板与复印机、需要3-12个晶片的中尺寸(4-11英寸)显示面板的摄影机与航空系统、大尺寸(大于11英寸)显示面板的笔记型电脑等等。

对于液晶显示器(1iquid crystal display，LCD)组件而言，驱动IC与玻璃基板之间的电连结性会影响其质量与可靠度。目前最广泛用来将晶片粘贴至LCD玻璃基板上的材料为异向性导电薄膜(anisotropic conductive film，ACF)，是由厚度为15-35μm的绝缘黏性薄膜以及直径为3-15μm的导电粒子所构成，其中绝缘黏性薄膜可为热塑型材料、热固型材料、或是热塑型材料与热固型材料的混合，导电粒子可为碳纤维、金属(镍、焊锡)或是涂布Ni/Au金属的塑料球，而导电粒子的分布均匀性会影响到ACF的电连结质量与可靠度。一般而言，ACF分成两种类型，一种是黏性薄膜中的导电粒子表面上覆盖有绝缘层，导电粒子的直径约为5μm，当导电粒子受到挤压变形时会使绝缘层破裂，则裸露的导电粒子可以用来作为晶片上的金属凸块与玻璃基板上的连接垫之间的电连接桥梁。但由於在制程上无法确保绝缘层是否会破裂，也就是不能确保导电粒子的电连接效果，因此现在大多改用另一种双层结构的ACF。双层结构的ACF之其中一层薄膜包含有直径3μm的导电粒子，另一层薄膜中则没有导电粒子，利用没有覆盖绝缘层的导电粒子直接产生电连接效果。不过，当两相邻金属凸块之间的导电粒子过於拥挤时，导电粒子很容易横向连结两金属凸块，进而发生短路的现象。

请参考图1，图1A所示，是表示公知LCD组件的玻璃基板的布局俯视图，图1B是表示图1A所示预定位置的布局俯视图，图1C是表示晶片的布局俯视图。公知LCD组件的玻璃基板10包含有一第一区域12用来放置薄膜晶体管(thin film transistor，TFT)的阵列，一第二区域14包含数个预定位置15用来放置数据IC晶片，以及一第三区域16包含有数个预定位置15用来放置扫描IC晶片。玻璃基板10上的每一个预定位置15上包含有数个第一连接垫18，而数据IC晶片或是扫描IC晶片20表面上设有数个第二连接垫22，是与每一个第一连接垫18相对应。

请参考图2A至图2D，是表示公知的将晶片20与玻璃基板10连结方法的示意图，其中图2A是表示沿图1B切线2-2所示的剖面示意图，图2B是表示沿图1C的切线2’-2’所示的剖面示意图。公知的将晶片20与玻璃基板10连结方法，如图2A所示，是先於玻璃基板10表面上黏贴-ACF24，使其覆盖住第一连接垫18表面。另外，如图2B所示，於晶片20表面的第二连接垫22上制作一金属凸块26。然后如图2C所示，将晶片20表面朝下放置於玻璃基板10的预定位置15上，并使其每一金属凸块26对准每一个预定位置15上的连接垫18。藉由ACF24的粘著性以及向下施加的压力，可以将晶片20紧紧地粘著在玻璃基板10上，後续可再进行热处理制程将ACF24固化。如此一来，被压夹在金属凸块26顶部与第一连接垫18表面的导电粒子25可以用来作为电连接桥梁。但是，如2D图所示，存在於相邻金属凸块26之间的导电粒子25很多，而且制程上无法控制导电粒子25的分布情形，因此两金属凸块26之间的导电粒子25很有可能呈现横向连结而发生短路的现象。尤其当金属凸块26的尺寸设计错误或是对准第一连接垫18产生误差时，会使相离的金属凸块26之间的距离过窄，则导电粒子25更容易呈现横向连结两金属凸块26，会大幅降低LCD产品的质量与可靠度。

本发明的目的在於提出一种具有绝缘侧壁的数个金属凸块结构及其制作方法以防止ACF中的导电粒子横向连结相邻的金属凸块。

本发明提出一种用来连接一非导体基板与一晶片的数个金属凸块结构，包含有至少一第一金属凸块以及至少一第二金属凸块，其中第一金属凸块侧壁的第一预定区域是与第二金属凸块侧壁的第二预定区域相邻。第一金属凸块包含有一第一绝缘层，是至少覆盖於第一金属凸块侧壁的第一预定区域上，可以用来隔绝第一金属凸块与第二金属凸块相邻的区域。