可撓性配線的引線及其連接用的凸塊的製作方法
2023-10-11 17:53:09
專利名稱：可撓性配線的引線及其連接用的凸塊的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種使用於如液晶顯示器等裝置中的金屬末端凸塊，尤其涉及一種用於加強異方性導電膜的電性連接的連接用凸塊。
背景技術：
異方性導電膜(anisotropic conductive film，ACF)是用於微型且高效能的電子裝置中作電性連接，該電子裝置需要細密的配線操作用以連接電路板的終端。關於ACF的使用及說明，可參照美國專利第5770305號以及美國專利申請案公開號第2002/0111055A1號。
顯示器裝置，如液晶顯示器(LCD)以及等離子顯示器(PDP)，其玻璃基板之間的電性連接是異方性導電膜的應用例。異方性導電膜經常用於將可撓性配線的引線(flexible wiring lead)電性連接至一個或多個位於該顯示裝置的玻璃基板周圍的金屬終端凸塊。該可撓性配線的引線通常用可撓性高分子材料製成，並具有薄的金屬箔配線終止於ACF連接凸塊中，該凸塊位於可撓性配線的引線的表面。
圖1為一現有的異方性導電膜10的剖視圖。該異方性導電膜10位於一可撓性配線的引線70的ACF連接凸塊20與一玻璃基板80的基底終端凸塊30之間。該異方性導電膜10包含導電性粒子14，該導電性粒子14被覆一層絕緣物質並散布於一黏結材料12中。當該連接凸塊20及終端凸塊30被壓接在一起時，會擠壓該異方性導電膜10，該異方性導電膜10作為黏結劑，將該二金屬凸塊連接在一起，並提供該連接凸塊20與該終端凸塊30之間的電性連接。此連接方法在此稱為壓力連接。
圖2為圖1中的連接凸塊20與終端凸塊30以壓力黏合，該壓力以箭號50表示。該連接凸塊20與終端凸塊30間的電性連接是由散布在異方性導電膜10中的導電粒子14完成。當該連接凸塊20與終端凸塊30壓合在一起時，凸塊間的導電粒子被擠壓。該壓力50必須足夠高，才能使該導電粒子14變形而破壞其所被覆的絕緣物質。因此，在該壓壞的導電粒子14與該連接凸塊20以及該終端凸塊30之間形成金屬對金屬的接觸，而建立連接凸塊20與終端凸塊30間的導電通路。
在異方性導電膜10中，黏結材料12將連接凸塊20與終端凸塊30連接在一起。但是，當連接凸塊20與終端凸塊30壓在一起而使異方性導電膜10中的導電粒子作用時，該黏結材料會被擠出連接凸塊20與終端凸塊30之間，而在連接凸塊20與終端凸塊30之間僅留下很少的黏結材料12。因此，如圖3所示，一旦移除壓力50，由於該導電粒子14a的彈性會施力於連接凸塊20與終端凸塊30而使其分離。但是在C區域的大量的黏結材料12鄰接於連接凸塊20與終端凸塊30，會使連接凸塊20與終端凸塊30周圍區域A不會產生分離的現象。因此，結果是周圍區域A的連接凸塊20仍然連接於終端凸塊30，而在中央區域，連接凸塊20與終端凸塊30分離。因此，在接近周圍區域A，夾於連接凸塊20與終端凸塊30之間的導電粒子14a仍然在足夠壓力的作用下保持連接凸塊20與終端凸塊30間的電性導通。
該異方性導電膜通常是薄的金屬膜(大約0.03微米厚)，因此在此現有的應用例中，該連接凸塊20的中央區域向外彎曲並與基底的終端凸塊30分離。由於基底的終端凸塊30是在剛性的玻璃基板上，所以不會扭曲或彎曲。在某些應用例中，異方性導電膜可用於連接薄的ACF連接凸塊。例如，兩個具有ACF連接凸塊的可撓性配線的導線，可用異方性導電膜連接。在這些例子中，兩相接合的ACF連接凸塊會在其中央區域彎曲，因為兩者皆為可撓性。
由於該連接凸塊20及終端凸塊30分離，且未施加足夠的壓力於導電粒子14b上，因此連接凸塊20及終端凸塊30間的電性連接僅限於周圍區域A。此問題亦顯示於圖4，圖4為圖3中現有ACF連接凸塊的顯微平面圖。此圖是從該連接凸塊20的上方觀察。留在連接凸塊20周圍區域的該導電粒子的輪廓可透過該連接凸塊20觀察。
因此，需要一種改良的連接凸塊，以改善使用異方性導電膜的連接凸塊間的電性連接。
發明內容
本發明揭露一種與異方性導電膜一起使用的改良的連接凸塊。該連接凸塊至少具有兩個指狀部。
本發明還提供一種可撓性配線的導線，包括一連接凸塊，用於連接一異方性導電膜，其中該連接凸塊包括至少兩指狀部。
該指狀部可由至少一缺口從該連接凸塊的邊緣延伸至該連接凸塊的中央區域。
為了讓本發明的上述和其它目的、特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉一優選實施例，並配合附圖，作詳細說明如下。
以下的附圖所示的特徵並未按照比例繪製。相同的附圖標記在各圖中用於表示相同的元件。
圖1為一現有的ACF連接凸塊藉由壓力並使用異方性導電膜連接至一第二金屬凸塊結構的剖視圖；圖2為圖1中ACF連接凸塊藉由壓力連接於第二金屬凸塊結構的組合剖視圖；圖3為圖2中的壓力移除後的組合剖視圖；圖4為一平面照片，表示圖3中接近現有ACF連接凸塊的周圍區域的導電粒子的輪廓；圖5為一現有ACF連接凸塊的外型的示意圖；圖6～14為本發明的不同實施例的ACF連接凸塊的示意圖；圖15為圖7的ACF連接凸塊要與一底座的終端凸塊使用異方性導電膜形成電性連接的剖視圖；圖16為圖15的ACF連接凸塊藉由壓力並使用異方性導電膜連接至底座的終端凸塊的剖視圖。
具體實施例方式
圖5為一現有的ACF連接凸塊120的示意圖，表示現有矩形外型的連接凸塊，在此用於比較。
圖6～14為本發明的不同實施例中具有改良外型的ACF連接凸塊的示意圖。ACF連接凸塊為電性連接的凸塊，一般設於可撓性配線的引線上，用於異方性導電膜的連結。該連接凸塊一般是由銅基或鋁基的合金所製成的金屬薄片形成。將此連接凸塊形成於可撓性配線的引線上的方法是普遍為本領域技術人員所知的。
圖6～14所示的改良的連接凸塊具有至少兩個指狀部。例如，圖6的ACF連接凸塊130具有兩個指狀部132、134。該指狀部132、134是與連接至該連接凸塊130的導線135平行，但也可設置成朝其它方向。圖7的ACF連接凸塊140具有三個指狀部142、143及144。此實施例中的指狀部也平行於連接至該連接凸塊140的導線145，但相對於該導線145該些指狀部可具有不同的方向。圖8的該ACF連接凸塊150具有三個指狀部152、153及154，與連接於連接凸塊150的導線155垂直。圖9的連接凸塊160具有四個與導線165垂直的指狀部161、162、163及164。圖10的ACF連接凸塊170具有六個指狀部172、173、174、176、177及178。該些指狀部也與連接於連接凸塊170的導線175垂直。三個指狀部172、173及174朝向離開該連接凸塊的縱向軸線的方向延伸(該縱向軸線是由導線175所定義)，而剩下的三個指狀部176、177及178也朝向離開該連接凸塊的縱向軸線的方向延伸，但與指狀部172、173及174方向相反。圖11的ACF連接凸塊180具有五個指狀部182、183、184、186及187。該些指狀部是與導線185平行。圖12的ACF連接凸塊310具有四個指狀部312，自該連接凸塊310的幾何中心呈輻射狀向外延伸。圖13的ACF連接凸塊320具有三個指狀部322。圖14的ACF連接凸塊330具有四個指狀部332。此處所討論的不同形狀的改良的ACF連接凸塊僅是作為說明的例子，並非用於將本發明的範圍限制於該些特殊的形狀。
另一種定義本發明的ACF連接凸塊的方法是由指狀部之間的空間或缺口來定義。因此，本發明實施例中的改良式ACF連接凸塊包括至少兩指狀部，該些指狀部是由從該連接凸塊的邊緣向該連接凸塊的中央區域延伸的缺口所定義。例如，圖6的連接凸塊130具有一缺口133，該缺口133定義出該些指狀部132及134。圖12的ACF連接凸塊310具有三個缺口313，該些缺口313定義出該些四個指狀部312。圖14的ACF連接凸塊330具有三個缺口333，該些缺口333定義出四個指狀部332。
不論本發明的改良式的ACF連接凸塊是由指狀部還是由缺口來定義，本發明的具有新穎改良形狀的ACF連接凸塊與現有的ACF連接凸塊不同，本發明的改良式的ACF連接凸塊被分成兩個或多個較小的指狀部，在該些指狀部之間具有空間或缺口，該空間或缺口為異方性導電膜的黏結材料提供場所，在異方性導電膜於該連接凸塊及一對應面(mating surface)之間受壓後，使該黏結材料可存在於連接凸塊的輪廓內，並存在於接近該連接凸塊的中心區域。該對應面通常是LCD或PDP裝置中一玻璃基板的終端凸塊或其它的ACF連接凸塊。
本發明的ACF連接凸塊所達成的改良是參照圖15及16作說明。圖15為圖7所示的實施例的ACF連接凸塊140沿A-A線的剖視圖。可撓性配線的引線500的連接凸塊140即將與一異方性導電膜110受壓而形成與一基板600的一基底終端凸塊200的電性連接。該ACF連接凸塊140的三個指狀部142、143及144被表示出來。該異方性導電膜110包括被覆絕緣物質的導電粒子114，散布於黏結層112中。
圖16為圖15的ACF連接凸塊140在使用異方性導電膜110連接至基底終端凸塊200以形成電性連接的剖視圖。該ACF連接凸塊140的每一指狀部142、143及144與基底終端凸塊200，經由接近指狀部142、143及144周圍區域被擠壓的導電粒子114a而形成電性連接。因此，與圖3所示的現有的配置相比，在該終端凸塊200與指狀部142、143及144之間，大體上有較多的導電粒子114a被擠壓及破壞。與現有的ACF連接凸塊相比，本發明提供了較多的電性導通的通路。
如圖16所示，在本發明的配置中，黏結材料112a與112b會保留在ACF連接凸塊的中心區域，在該三個指狀部142、143及144之間。該黏結材料112a及112b是黏結於該可撓性配線的引線500、該基底終端凸塊200以及該指狀部142、143及144。因此，該黏結材料112a及112b會使該指狀部抵接於該基底終端凸塊200以避免該些指狀部與該基底終端凸塊200分離。這使導電粒子114a保持在被擠壓的狀態，並使該三個指狀部與基底終端凸塊200做電性連接。結果與圖3所示現有的配置相比，有更多的電性導通通路形成於該ACF連接凸塊140的該三個指狀部與該基底終端凸塊200之間。
圖6～11所示的特殊輪廓僅作為表示本發明的連接凸塊，但並非用於將本發明的連接凸塊限定於該些特殊的形狀。參照圖6～11所討論的ACF連接凸塊可以形成各種尺寸以便用於各種不同的應用場合。一連接凸塊的指狀部的特殊寬度與長度需考慮不同的因素而做最佳化。這些因素包括異方性導電膜的導電粒子的尺寸、異方性導電膜的厚度、ACF連接凸塊的冶金厚度。
雖然本發明已經以優選實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何本領域技術人員，在不脫離本發明的精神和範圍的前提下，可作各種修改與變化，因此本發明的保護範圍當視所附權利要求所界定者為準。
權利要求
1.一種連接凸塊，與使用異方性導電膜的另一金屬結構建立電性連接，該連接凸塊包括至少兩個指狀部。
2.如權利要求1所述的連接凸塊，其中該指狀部是由至少一缺口從該連接凸塊的一側向該連接凸塊的中心區域延伸而形成。
3.如權利要求1所述的連接凸塊，其中該連接凸塊是由銅基的合金所製成。
4.如權利要求1所述的連接凸塊，其中該連接凸塊是由鋁基的合金所製成。
5.一種可撓性配線的引線，包括一連接凸塊，用於連接至一異方性導電膜，其中該連接凸塊包括至少兩個指狀部。
6.如權利要求5所述的可撓性配線的引線，其中該指狀部是由至少一缺口從該連接凸塊的一側向該連接凸塊的中心區域延伸而形成。
7.如權利要求5所述的可撓性配線的引線，其中該連接凸塊是由銅基的合金所製成。
8.如權利要求5所述的可撓性配線的引線，其中該連接凸塊是由鋁基的合金所製成。
全文摘要
提供了一種改良的ACF連接用的凸塊，與異方性導電膜一起使用於電子裝置中，如液晶顯示器面板及等離子顯示器面板；該連接用的凸塊具有至少兩個指狀部。該連接用的凸塊通常位於一可撓性配線的引線上，當藉由異方性導電膜連接於其它金屬結構時，與其它金屬結構做較佳的電性接觸，這是因為該改良的連接用的凸塊的指狀部之間的空間容納該異方性導電膜中的黏結材料，以避免連接用凸塊的中心區域與其它金屬結構分離。
文檔編號H01L21/02GK1658334SQ20051000445
公開日2005年8月24日 申請日期2005年1月12日 優先權日2004年2月26日
發明者何盛雄, 魏全茂, 林克峰 申請人:友達光電股份有限公司