CN100539110C - 防止薄膜塌陷形成填胶气泡的薄膜覆晶封装构造 - Google Patents
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Abstract
本发明是关于一种防止薄膜塌陷形成填胶气泡的薄膜覆晶封装构造，主要包含一电路薄膜、复数个非导体间隔块、一凸块化晶片以及一点涂胶体。该晶片的复数个凸块是接合至该电路薄膜在其所定义的一晶片接合区内的复数个内引脚。这些非导体间隔块是可设置于该电路薄膜的该晶片接合区内，或是设置于该晶片上且位于凸块之间。在晶片接合时该电路薄膜产生的塌陷不会直接贴触该晶片，借此，由这些非导体间隔块提供一填胶间隙，以利该点涂胶体流动填满在该电路薄膜与该晶片之间，不会发生气泡。
Description
技术领域
本发明涉及一种薄膜覆晶封装构造(Chip-On-Film package，COFpackage)，特别是涉及一种防止薄膜塌陷形成填胶气泡的薄膜覆晶封装构造。
背景技术
在众多集成电路封装类型中，薄膜覆晶封装构造(COF)是利用凸块化晶片接合在一电路薄膜上并适当封胶。目前晶片的凸块与薄膜上的内引脚的接合方法亦有多种技术，例如热压共晶接合(Eutectic bonding)、非导电胶接合(NCP bonding)与异方性导电膜接合(ACF bonding)等等。基于成本降低与设备沿用的考量，内引脚接合可被采用于薄膜覆晶封装，可以沿用卷带承载封装(TCP)的内引脚接合设备。在晶片接合时，内引脚接合的压合头直接加压与加热该电路薄膜，常会导致该电路薄膜受热产生永久性变形的塌陷，使得后续涂胶困难，良率降低。
如图1及图2所示，一种现有习知的薄膜覆晶封装构造100是包含一电路薄膜110、一晶片120以及一点涂胶体130。该电路薄膜110是具有一软质介电层111、复数个引脚112以及一防焊层115。该防焊层115是具有一开孔，其是定义该电路薄膜110的一晶片接合区113，并显露该些引脚112的内端114。该晶片120在其主动面122上是具有复数个凸块121，以接合该些引脚112的内端114。该点涂胶体130是形成于该晶片120与该电路薄膜110之间，以密封该些凸块121及该些引脚112的内端114。如图2所示，内引脚接合的晶片接合过程中，该晶片120是取放在一可加热的载台10上，另以卷带传输方式使该电路薄膜110的一单元移动到一固定位置，并以内引脚接合设备的高温压合头20压迫该电路薄膜110，以接合该些引脚112的内端114与该些凸块121，该电路薄膜110会受热导致不可回复的塌陷变形116，一旦该电路薄膜110直接贴触该晶片120的主动面122，由该晶片120传来的高温加热会导致该电路薄膜110的塌陷粘贴面积扩大且不规则。因此，在后续的点胶作业中，该点涂胶体130无法填满该晶片120与该电路薄膜110的间隙，在该塌陷变形116处会产生气泡131。
有鉴于上述现有的薄膜覆晶封装构造存在的缺陷，本发明人基于从事此类产品设计制造多年丰富的实务经验及专业知识，并配合学理的运用，积极加以研究创新，以期创设一种新型防止薄膜塌陷形成填胶气泡的薄膜覆晶封装构造，能够改进一般现有的薄膜覆晶封装构造，使其更具有实用性。经过不断的研究、设计，并经过反复试作样品及改进后，终于创设出确具实用价值的本发明。
发明内容
本发明的主要目的是提供一种防止薄膜塌陷形成填胶气泡的薄膜覆晶封装构造，可在晶片接合时即使该电路薄膜产生塌陷，仍可避免该电路薄膜过度塌陷而直接贴触该晶片，以利点涂胶体流布填满该晶片与该电路薄膜的间隙，防止气泡形成。
本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本发明，一种防止薄膜塌陷形成填胶气泡的薄膜覆晶封装构造，主要包含一电路薄膜、复数个非导体间隔块、一晶片以及一点涂胶体。该电路薄膜是具有一软质介电层以及复数个引脚，该电路薄膜的一表面是定义有一晶片接合区，该些引脚的内端是延伸至该晶片接合区内。该些非导体间隔块，其是设置于该电路薄膜的该晶片接合区内。该晶片是具有复数个凸块，以接合至该些引脚。该点涂胶体是形成于该电路薄膜与该晶片之间。在不同实施例中，该些非导体间隔块是可设置于该晶片上且位于该些凸块之间。
本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。
在前述的薄膜覆晶封装构造中，至少一非导体间隔块是接触该晶片。
在前述的薄膜覆晶封装构造中，该点涂胶体的最小厚度是不小于该些非导体间隔块的厚度。
在前述的薄膜覆晶封装构造中，该些非导体间隔块的厚度是不小于5微米。
在前述的薄膜覆晶封装构造中，该些非导体间隔块是具有至少一锐角缘，其是朝向该晶片的一侧边。
在前述的薄膜覆晶封装构造中，该些非导体间隔块为菱形柱体。
在前述的薄膜覆晶封装构造中，该电路薄膜另包含有一防焊层，其是形成于该软质介电层上，以覆盖该些引脚的其中一部位，且该防焊层是具有一开孔，其是显露该些引脚的该些内端以及该些非导体间隔块。
在前述的薄膜覆晶封装构造中，该晶片接合区是由该防焊层的开孔所界定。
在前述的薄膜覆晶封装构造中，该些非导体间隔块与该防焊层为相同材质。
借由上述技术方案，本发明防止薄膜塌陷形成填胶气泡的薄膜覆晶封装构造至少具有下列优点：
本发明一种防止薄膜塌陷形成填胶气泡的薄膜覆晶封装构造，可在晶片接合时即使该电路薄膜产生塌陷，避免该电路薄膜过度塌陷而直接贴触该晶片，以利点涂胶体流布填满该晶片与该电路薄膜的间隙，防止气泡形成。
综上所述，本发明具有上述诸多优点及实用价值，其不论在产品结构或功能上皆有较大的改进，在技术上有显著的进步，并产生了好用及实用的效果，且较现有的薄膜覆晶封装构造具有增进的突出功效，从而更加适于实用，并具有产业的广泛利用价值，诚为一新颖、进步、实用的新设计。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。
附图说明
图1现有习知薄膜覆晶(COF)封装构造的截面示意图。
图2现有习知薄膜覆晶封装构造于晶片接合时产生薄膜塌陷的截面示意图。
图3依据本发明的第一具体实施例，一种防止薄膜塌陷形成填胶气泡的薄膜覆晶封装构造的截面示意图。
图4依据本发明的第一具体实施例，该薄膜覆晶封装构造的电路薄膜的顶面示意图。
图5依据本发明的第一具体实施例，该薄膜覆晶封装构造于晶片接合时的截面示意图。
图6依据本发明的第一具体实施例，可适用于该薄膜覆晶封装构造的非导电体间隔块的形状变化示意图。
图7依据本发明的第二具体实施例，另一种防止薄膜塌陷形成填胶气泡的薄膜覆晶封装构造的截面示意图。
图8依据本发明的第二具体实施例，该薄膜覆晶封装构造于晶片接合时的截面示意图。
图9依据本发明的第三具体实施例，另一种薄膜覆晶封装构造于晶片接合时的截面示意图。
10：载台 20：压合头
100：薄膜覆晶封装构造 110：电路薄膜
111：软质介电层 112：引脚
113：晶片接合区 114：内端
115：防焊层 116：塌陷变形
120：晶片 121：凸块
122：主动面 130：点涂胶体
131：气泡 200：薄膜覆晶封装构造
210：电路薄膜 211：软质介电层
212：引脚 213：晶片接合区
214：内端 215：防焊层
220：非导体间隔块 221：锐角缘
220A：非导体间隔块 221A：锐角缘
220B：非导体间隔块 221B：锐角缘
220C：非导体间隔块 230：晶片
231：凸块 232：主动面
240：点涂胶体 300：薄膜覆晶封装构造
310：电路薄膜 311：软质介电层
312：引脚 313：晶片接合区
314：内端 315：防焊层
320：非导体间隔块 321：铜垫
322：绝缘层 330：晶片
331：凸块 340：点涂胶体
410：电路薄膜 411：软质介电层
412：引脚 413：晶片接合区
414：内端 415：防焊层
420：非导体间隔块 430：晶片
431：凸块 432：主动面
具体实施方式
为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的防止薄膜塌陷形成填胶气泡的薄膜覆晶封装构造其具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。
依据本发明的第一具体实施例，揭示一种防止薄膜塌陷形成填胶气泡的薄膜覆晶封装构造。如图3所示，该薄膜覆晶封装构造200是主要包含一电路薄膜210、复数个非导体间隔块220、一晶片230以及一点涂胶体240。在本实施例中，该些非导体间隔块220是先设置于该电路薄膜210上(如图5所示)。
如图3及图4所示，该电路薄膜210是主要具有一软质介电层211以及复数个引脚212，该电路薄膜210的一表面是定义有一晶片接合区213，以作为接合该晶片230的覆盖区。该电路薄膜210可另包含有一防焊层215，其是形成于该软质介电层211上，以覆盖该些引脚212的其中一部位。在本实施例中，该晶片接合区213是由该防焊层215的开孔所界定。
通常该软质介电层211的材质是可为聚亚酰胺(polyimide，PI)，作为该些引脚212与该些非导体间隔块220的载膜，并可供卷带式传输。该些引脚212的内端214是延伸至该晶片接合区213。该防焊层215的开孔(即晶片接合区213)是显露该些引脚212的该些内端214以及该些非导体间隔块220。
该些非导体间隔块220是设置于该电路薄膜210的该晶片接合区213内。在晶片接合过程中，至少一非导体间隔块220是可接触该晶片230的主动面232。或者，依该电路薄膜210的塌陷程度该些非导体间隔块220亦可不接触该晶片230。在本实施例中，该些非导体间隔块220的厚度是不小于5微米，以能在薄膜塌陷时提供可使该点涂胶体240顺利流动填满的高度间隙。如图4所示，该些非导体间隔块220是具有至少一锐角缘221，其是朝向该晶片230的一侧边，减少胶流动的阻挡面积，借以避免影响该点涂胶体240的流动速度。
如图4所示，该些非导体间隔块220可为菱形柱体。在不同实施例中，如图6所示，该些非导体间隔块220亦可为柠檬形、六角形或椭圆形等任意形状。如图6中的A所示，在晶片接合区213内的非导体间隔块220A是为柠檬形，并具有两端锐角缘221A。如图6中的B所示，在晶片接合区213内的非导体间隔块220B是为六角形，并具有两端锐角缘221B。如图6中的C所示，在晶片接合区213内的非导体间隔块220C是为椭圆形。
再如图3所示，该晶片230是具有复数个凸块231，以接合至该些引脚212。该点涂胶体240是形成于该电路薄膜210与该晶片230之间，以密封该些凸块231、该些引脚212的内端214与该些非导体间隔块220。在本实施例中，该点涂胶体240的最小厚度是不小于该些非导体间隔块220的厚度。
如图5所示，使用内引脚接合设备进行晶片接合，一压合头20会施加压合力与加热该电路薄膜210，使该些引脚212的内端214键合在一载台10上的该晶片230的该些凸块231。该些非导体间隔块220可避免受热的该电路薄膜210产生塌陷时直接贴触至该晶片230的主动面232，即维持住最小的塌陷高度在一可供填胶的安全范围内。在后续的点胶步骤中，该点涂胶体240能充填在该晶片230与该电路薄膜210之间，不会发生气泡。
在第二具体实施例中，揭示另一种防止薄膜塌陷形成填胶气泡的薄膜覆晶封装构造。如图7所示，一薄膜覆晶封装构造300主要包含一电路薄膜310、复数个非导体间隔块320、一晶片330以及一点涂胶体340。该电路薄膜310是具有一软质介电层311以及复数个引脚312，该电路薄膜310的一表面是定义有一晶片接合区313，其是可由一防焊层315的开孔所界定。该些引脚312的内端314是延伸至该晶片接合区313内而为显露，可称为内引脚。该防焊层315是形成于该软质介电层311上，以覆盖该些引脚312的其中一部位，即该些引脚312的内引脚与外引脚的中间线段。
该些非导体间隔块320是设置于该电路薄膜310的该晶片接合区313内。在本实施例中，每一非导体间隔块320是包含有一铜垫321及一绝缘层322。该铜垫321是可与该些引脚312由同一铜箔蚀刻形成，且该绝缘层322与该防焊层315是为相同材质，换言之，该铜垫321是选自于原本蚀刻形成引脚312时的铜箔废料部位，该绝缘层322与该防焊层315可在同一制程形成，不会增加元件成本并能增进该铜垫321于该软质介电层311上的贴附性与绝缘性。
该晶片330是具有复数个凸块331，以接合至该些引脚312。该点涂胶体340是形成于该电路薄膜310与该晶片330之间。
如图8所示，在内引脚接合过程中，该晶片330可取放在一载台10上，该电路薄膜310传输至一适当位置，以一压合头20压迫该电路薄膜310对应该晶片接合区313的另一表面，使得该电路薄膜310的引脚内端314接合至该晶片330上的该些凸块331。在过程中，在该些非导体间隔块320的绝缘性支撑下，该电路薄膜310不会塌陷贴触至该晶片330，借以提供一可供该点涂胶体340填满间隙的流动高度，不会有气泡产生(如图7所示)。
在第三具体实施例中，图9绘示另一种防止薄膜塌陷形成填胶气泡的薄膜覆晶封装构造在晶片接合时的截面示意图。该薄膜覆晶封装构造主要包含一电路薄膜410、一晶片430、复数个非导体间隔块420以及一点涂胶体(图未绘出)。该电路薄膜410是具有一软质介电层411、复数个引脚412及一防焊层415，该电路薄膜410的一表面是定义有一晶片接合区413，其中，该晶片接合区413是由该防焊层415的开孔所界定。该些引脚412的内端414是延伸至该晶片接合区413内。该防焊层415是形成于该软质介电层411上，以覆盖该些引脚412的其中一部位。该晶片430的主动面432是设有复数个凸块431。
在本实施例中，该些非导体间隔块420是设置于该晶片430的主动面432上且位于该些凸块431之间。在晶片接合时，该晶片430是放置于该载台10上，另以一压合头20压迫该电路薄膜410。在制程中，即使该电路薄膜410的受热塌陷导致至少一的该些非导体间隔块420接触该电路薄膜410，该些非导体间隔块420仍可防止该电路薄膜410过份变形而贴附至该晶片430的主动面432，以利于点涂胶体的充填，不会产生气泡。在本实施例中，该些非导体间隔块420是由PI等介电胶膜的一部份或B阶胶体所构成，以维持点涂胶体的充填间隙在该电路薄膜410与该晶片430之间。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
Claims (14)
1、一种防止薄膜塌陷形成填胶气泡的薄膜覆晶封装构造，其特征在于包含：
一电路薄膜，其是具有一软质介电层以及复数个引脚，该电路薄膜的一表面是定义有一晶片接合区，该些引脚的内端是延伸至该晶片接合区内；
复数个非导体间隔块，其是设置于该电路薄膜的该晶片接合区内；
一晶片，其是具有复数个凸块，以接合至该些引脚；以及
一点涂胶体，其是形成于该电路薄膜与该晶片之间。
2、根据权利要求1所述的防止薄膜塌陷形成填胶气泡的薄膜覆晶封装构造，其特征在于，其中至少一非导体间隔块是接触该晶片。
3、根据权利要求1所述的防止薄膜塌陷形成填胶气泡的薄膜覆晶封装构造，其特征在于所述的点涂胶体的最小厚度是不小于该些非导体间隔块的厚度。
4、根据权利要求1或3所述的防止薄膜塌陷形成填胶气泡的薄膜覆晶封装构造，其特征在于所述的非导体间隔块的厚度是不小于5微米。
5、根据权利要求1所述的防止薄膜塌陷形成填胶气泡的薄膜覆晶封装构造，其特征在于所述的非导体间隔块是具有至少一锐角缘，其是朝向该晶片的一侧边。
6、根据权利要求1所述的防止薄膜塌陷形成填胶气泡的薄膜覆晶封装构造，其特征在于所述的非导体间隔块为菱形柱体。
7、根据权利要求1所述的防止薄膜塌陷形成填胶气泡的薄膜覆晶封装构造，其特征在于所述的电路薄膜另包含有一防焊层，其是形成于该软质介电层上，以覆盖该些引脚的其中一部位，且该防焊层是具有一开孔，其是显露该些引脚的该些内端以及该些非导体间隔块。
8、根据权利要求7所述的防止薄膜塌陷形成填胶气泡的薄膜覆晶封装构造，其特征在于所述的非导体间隔块与该防焊层为相同材质。
9、一种防止薄膜塌陷形成填胶气泡的薄膜覆晶封装构造，其特征在于包含：
一电路薄膜，其是具有一软质介电层以及复数个引脚，该电路薄膜的一表面是定义有一晶片接合区，所述引脚的内端是延伸至该晶片接合区内；
一晶片，其是具有复数个凸块，以接合至所述引脚；
复数个非导体间隔块，其是设置于该晶片上且位于所述凸块之间；以及
一点涂胶体，其是形成于该电路薄膜与该晶片之间。
10、根据权利要求9所述的防止薄膜塌陷形成填胶气泡的薄膜覆晶封装构造，其特征在于，其中至少一非导体间隔块是接触该电路薄膜。
11、根据权利要求9所述的防止薄膜塌陷形成填胶气泡的薄膜覆晶封装构造，其特征在于所述的点涂胶体的最小厚度是不小于所述非导体间隔块的厚度。
12、根据权利要求9或11所述的防止薄膜塌陷形成填胶气泡的薄膜覆晶封装构造，其特征在于所述的非导体间隔块的厚度是不小于5微米。
13、根据权利要求9所述的防止薄膜塌陷形成填胶气泡的薄膜覆晶封装构造，其特征在于所述的电路薄膜另包含有一防焊层，其是形成于该软质介电层上，以覆盖所述引脚的其中一部位，且该防焊层是具有一开孔，其是显露该些引脚的所述内端。
14、根据权利要求9所述的防止薄膜塌陷形成填胶气泡的薄膜覆晶封装构造，其特征在于所述的非导体间隔块是由一介电胶膜的一部份或B阶胶体所构成。
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