CN101655535B

CN101655535B - 接合面检测结构及接合面检测方法

Info

Publication number: CN101655535B
Application number: CN2009101721726A
Authority: CN
Inventors: 黄柏辅; 石崇甫; 林世雄
Original assignee: AU Optronics Corp
Current assignee: AU Optronics Corp
Priority date: 2009-09-15
Filing date: 2009-09-15
Publication date: 2012-07-04
Anticipated expiration: 2029-09-15
Also published as: CN101655535A

Abstract

本发明提供一种接合面检测结构及接合面检测方法，所述的接合面检测结构包含一玻璃基板及一判定图案。判定图案设置于玻璃基板的一表面，且判定图案包含一金属标记、一最小接合判定区域及一虚拟检测标记。金属标记具有一封闭区域。最小接合判定区域位于金属标记的封闭区域。虚拟检测标记位于金属标记的一外缘与一内缘间。本发明通过判定图案与虚拟检测标记之间的关系，进而可判断不符合规范的原因是因为制造工艺精度的问题、连接凸块本身来料的公差或是压合形变过大等问题。

Description

接合面检测结构及接合面检测方法

技术领域

本发明是关于一种接合面检测结构及接合面检测方法，特别关于用于玻璃覆晶基板的一种接合面检测结构及接合面检测方法。

背景技术

在目前常见的玻璃覆晶(chip-on-glass，COG)制造工艺中，将一芯片透过例如为锡球或金凸块的连接凸块(bump)而与一玻璃基板上的一连接垫(pad)接合，而其接合方式一般通过压合方式而使连接凸块连接芯片与玻璃基板。然而，由于连接凸块的尺寸具有公差，且连接凸块在压合过程因受力会产生形变，因此压合后的连接凸块的尺寸存在不一致性，而导致无法准确得知连接凸块与玻璃基板的接合面面积是否符合规格。尤其近年来玻璃覆晶技术倾向于缩小元件的设计，使得上述问题更加明显。

通常用于玻璃覆晶技术的玻璃基板上的冗余区(dummy area)设置有一检测用的判定图案，用以判断连接凸块是否能准确连接芯片与连接垫。请参照图1A所示，其为一种现有判定图案1的示意图。判定图案1主要包含位于玻璃基板(图未示)上的多个对准标记11a～11d。当压合后的连接凸块12接合于对准标记11a-11d中间且不超出任一对准标记11a～11d时(如图1A所示)，即表示该覆晶制造工艺符合规范。然而，请参照图1B所示，当压合后的连接凸块12覆盖任一对准标记11a～11d时，则代表覆晶制造工艺不符合规范。

由上述可知，现行的技术仅能判断出覆晶制造工艺不符合制造工艺规范，但无法得知其原因是因为制造工艺精度的问题、连接凸块本身来料的公差或是压合形变过大等因素而导致的不符合制造工艺规范。因此，如何提供一种在连接凸块压合于玻璃基板上后，若不符合制造工艺规范时，可判断是因为制造工艺精度的问题、连接凸块本身来料的公差或是压合形变过大等问题的接合面检测结构及接合面检测方法，以期能够对问题点进行改善，实属当前重要课题之一。

发明内容

有鉴于上述课题，本发明的目的为提供一种接合面检测结构及接合面检测方法，在连接凸块压合于玻璃基板上后，可判断连接凸块与玻璃基板的接合面积及接合精准度是否符合标准，并且可了解连接凸块的尺寸及压着变形程度。

为达上述目的，依据本发明的一种结合面检测结构，其包含一玻璃基板以及一判定图案。判定图案设置于玻璃基板的一表面，并具有一金属标记、一最小接合判定区域及一虚拟检测标记。其中金属标记具有一封闭区域，最小接合判定区域位于金属标记的封闭区域，及虚拟检测标记位于金属标记的一外缘与一内缘之间；其中判定图案可更包含至少一缺口，位于金属标记的外缘处；第一距离，为所述金属标记的第一侧的外缘与位于所述第一侧的所述虚拟检测标记间的距离；第二距离，为所述金属标记的所述第一侧的内缘与位于所述第一侧的所述虚拟检测标记间的距离；第三距离，为所述金属标记的第二侧的内缘与位于所述第二侧的所述虚拟检测标记间的距离；第四距离，为所述金属标记的所述第二侧的外缘与所述虚拟检测标记间的距离；第五距离，为所述金属标记的第三侧的外缘与位于所述第三侧的所述虚拟检测标记间的距离；第六距离，为所述金属标记的所述第三侧的内缘与位于所述第三侧的所述虚拟检测标记间的距离；第七距离，为所述金属标记的第四侧的内缘与位于所述第四侧的所述虚拟检测标记间的距离；以及第八距离，为所述金属标记的所述第四侧的外缘与位于所述第四侧的所述虚拟检测标记间的距离；及，其中，所述第一侧与所述第二侧为相对侧，所述第三侧与所述第四侧为相对侧，第一距离＝第二距离，第三距离＝第四距离。

在本发明的一实施例中，其中虚拟检测标记为一连接凸块压合于玻璃基板后，于判定图案上所形成的标记。

为达上述目的，依据本发明的一种接合面检测方法，其包含至少以下步骤：提供一连接凸块，然后提供具有一判定图案的一玻璃基板；所述判定图案包含一金属标记，具有一封闭区域。接着，将连接凸块设置于判定图案上，并将连接凸块压合于玻璃基板上。通过判定图案的一最小接合判定区域，判断压合后的连接凸块是否完全覆盖最小接合判定区域，以及通过判定图案的一虚拟检测标记，判断连接凸块的尺寸是否合于规范。其中判定图案可更包含至少一缺口，位于金属标记的外缘处。通过判断所述连接凸块是否涵盖于所述缺口，以判断压合动作是否合格；其中，所述玻璃基板的所述判定图案更包含：第一距离，为所述金属标记的第一侧的外缘与位于所述第一侧的所述虚拟检测标记间的距离；第二距离，为所述金属标记的所述第一侧的内缘与位于所述第一侧的所述虚拟检测标记间的距离；第三距离，为所述金属标记的第二侧的内缘与位于所述第二侧的所述虚拟检测标记间的距离；第四距离，为所述金属标记的所述第二侧的外缘与所述虚拟检测标记间的距离；第五距离，为所述金属标记的第三侧的外缘与位于所述第三侧的所述虚拟检测标记间的距离；第六距离，为所述金属标记的所述第三侧的内缘与位于所述第三侧的所述虚拟检测标记间的距离；第七距离，为所述金属标记的第四侧的内缘与位于所述第四侧的所述虚拟检测标记间的距离；以及第八距离，为所述金属标记的所述第四侧的外缘与位于所述第四侧的所述虚拟检测标记间的距离；所述第一侧与所述第二侧为相对侧，所述第三侧与所述第四侧为相对侧，当(第一距离+第四距离)(第二距离+第三距离)时，则判定所述连接凸块的尺寸不合格；所述连接凸块与规范的差异值由[(第一距离+第四距离)-(第二距离+第三距离)]/2而得。

在本发明的一实施例中，其中当连接凸块未完全覆盖最小接合判定区域则判定不合格。

承上所述，依据本发明的一种接合面检测结构与接合面检测方法将连接凸块放置于玻璃基板上的判定图案上压合后，判断压合后的连接凸块是否完全覆盖判定图案中的最小接合判定区域，同时判断连接凸块的尺寸是否合于判定图案的虚拟检测标记，藉此了解连接凸块的尺寸及压着变形程度。

附图说明

图1A为一种现有判定图案的示意图；

图1B为锡球在现有判定图案上不合规范的示意图；

图2为本发明的玻璃覆晶结构的侧视示意图；

图3A为本发明第一实施例的一种判定图案俯视图；

图3B为本发明第一实施例的连接凸块在判定图案上不合规范的俯视图；

图3C为本发明第一实施例的连接凸块在判定图案上不合规范的另一俯视图；

图4为本发明较佳实施例的接合面检测方法的流程图；

图5A为本发明第二实施例的一种判定图案俯视图；

图5B为本发明第二实施例的连接凸块在判定图案上不合规范的一俯视图；

图6A为本发明第三实施例的一种判定图案俯视图；以及

图6B为本发明第三实施例的连接凸块在判定图案上不合规范的俯视图。

附图标号：

1、24、34、44：判定图案

11a、11b、11c、11d：对准标记

12、25：连接凸块

20：玻璃覆晶结构

21：玻璃基板

22：芯片

241、341、441：最小接合判定区域

242、342、442：金属标记

243、343、443：虚拟检测标记

244a、344a、444a：第一侧

244b、344b、444b：第二侧

244c、344c、444c：第三侧

244d、344d、444d：第四侧

26：接合面检测结构

345、445、446：缺口

x1：第一距离

x2：第二距离

x3：第三距离

x4：第四距离

y1：第五距离

y2：第六距离

y3：第七距离

y4：第八距离

具体实施方式

以下将参照相关图式，说明依据本发明较佳实施例的一种接合面检测结构与接合面检测方法，其中相同的元件将以相同的参照符号加以说明。

图2为本发明的玻璃覆晶(chip on glass，COG)结构的侧视示意图。请参照图2所示，玻璃覆晶结构20包含一芯片22以及一玻璃基板21。芯片22主要欲与玻璃基板21上的一电路的电性连接垫(pad)电性连接，在本实施例中，多个连接凸块25设置于芯片22与玻璃基板21之间，其可预先设置于玻璃基板21上的电性连接垫或预先设置于芯片22的一表面，其中连接凸块25例如为锡球或金凸块。

为了检验或判定上述的玻璃基板21与芯片22之间的电性连接是否符合规范，因此在玻璃基板21相对于芯片22的表面设有与连接凸块25相对应的至少一判定图案24，其材质为金属以利于与电路一并制作，并且位于玻璃基板21的一冗余区(未设置电路的区域)。在进行热压制造工艺以压合玻璃基板21与芯片22后，芯片22的连接凸块25及玻璃基板21的判定图案24相互连接，以使芯片22透过连接凸块25而与玻璃基板21的判定图案24连接。此外，玻璃基板21与判定图案24形成一接合面检测结构26。

请参照图3A所示，其是本发明第一实施例的判定图案24的俯视图。其中，判定图案24包含一最小接合判定区域241、一金属标记242以及一虚拟检测标记243。其中金属标记242具有一封闭区域，而最小接合判定区域241位于金属标记242的封闭区域。于本实施例中，金属标记242为一不透光金属层，且最小接合判定区域241的面积与金属标记242的封闭区域面积相等，而最小接合判定区域241及判定图案24可分别为长方形、正方形、圆形或其他几何形状。

虚拟检测标记243位于金属标记242的一外缘与一内缘之间，且其为连接凸块25压合于玻璃基板21后，于判定图案24上所形成的标记。

请继续参照图3A，判定图案24更包含第一距离x1、第二距离x2、第三距离x3、第四距离x4、第五距离y1、第六距离y2、第七距离y3及第八距离y4。其中第一距离x1为金属标记242的第一侧244a的外缘与位于第一侧244a的虚拟检测标记243间的距离。第二距离x2为金属标记242的第一侧244a的内缘与位于第一侧244a的虚拟检测标记243间的距离。第三距离x3为金属标记242的第二侧244b的内缘与位于第二侧244b的虚拟检测标记243间的距离。第四距离x4为金属标记242的第二侧244b的外缘与虚拟检测标记243间的距离。第五距离y1为金属标记242的第三侧244c的外缘与位于第三侧244c的虚拟检测标记243间的距离。第六距离y2为金属标记242的第三侧244c的内缘与位于第三侧244c的虚拟检测标记243间的距离。第七距离y3为金属标记242的第四侧244d的内缘与位于第四侧244d的虚拟检测标记243间的距离。以及第八距离y4为金属标记242的第四侧244d的外缘与位于第四侧244d的虚拟检测标记243间的距离。

除此之外，根据图3A所示，金属标记242的第一侧244a与第二侧244b为相对侧，同时金属标记242的第三侧244c与第四侧244d为相对侧。

接着，请参照图4，其为本发明较佳实施例的接合面检测方法的一流程图，其包含步骤S01～步骤S06。步骤S01提供一连接凸块；步骤S02提供具有一判定图案的一玻璃基板；步骤S03将连接凸块设置于判定图案上；步骤S04将连接凸块压合于玻璃基板上；步骤S05通过判定图案的一最小接合判定区域，以判断压合后的连接凸块是否完全覆盖最小接合判定区域；以及步骤S06通过判定图案的一虚拟检测标记，以判断连接凸块的尺寸是否合于规范。

其中步骤S04可将连接凸块设置于一芯片与玻璃基板之间，并以热压制造工艺压合。而在压合后，连接凸块于判定图案上所形成压痕，即为虚拟检测标记。

以下，将以图3A至图3C再进一步说明如何使用接合面检测结构进行判断。请再参照图3A所示，压合后的连接凸块25在玻璃基板21的判定图案24上所形成的虚拟检测标记243标准值为(第一距离x1＝第二距离x2)、(第三距离x3＝第四距离x4)、(第五距离y1＝第六距离y2)以及(第七距离y3＝第八距离y4)。

图3B为本发明第一实施例的连接凸块25在判定图案24上不符合规范的俯视图。其中通过判定图案24的最小接合区域241判断，当连接凸块25未完全覆盖最小接合判定区域241时，连接凸块25与判定图案24的接合状态则为不合格。

接着，再参照图3C所示，固然压合的连接凸块25已完全覆盖判定图案24的最小接合判定区域241，于本实施例中，连接凸块25所形成的虚拟检测标记243与判定图案24的尺寸例如：第一距离x1为5μm、第二距离x2为15μm、第三距离x3为15μm以及第四距离x4为5μm，而根据该些尺寸可得知(x1+x4)≠(x2+x3)，因此可判断连接凸块25的尺寸与连接凸块25的标准值具有差异。而在确认连接凸块25的尺寸与标准值有差异后，可再通过下式：

[(x1+x4)-(x2+x3)]/2

而获得连接凸块25与标准值的差异值，例如根据上述数值可得差异值为：

[(5+5)-(15+15)]/2＝-10μm。

请参照图5A所示，其为本发明第二实施例的判定图案34的俯视图。相较于前述实施例的判定图案24，本实施例的判定图案34亦可设置于玻璃基板21的冗余区(图未示)上，以与玻璃基板21形成接合面检测结构。判定图案34更包含至少一缺口345位于金属标记342的外缘处。相较于前述实施例的接合面检测方法，本实施例更包含通过判断连接凸块25是否涵盖于任一缺口345，以判断接合动作是否合格的步骤。

请继续参照图5B所示，连接凸块25压合于玻璃基板21后，于判定图案34上形成一虚拟检测标记343，当虚拟检测标记343的范围超出一个缺口345，则表示连接凸块25与玻璃基板21上的判定图案34的接合状态不合格。此外，缺口345可以是任何形状。

由于本实施例的接合面检测结构与前述的接合面检测结构26的元件架构大致相同，并且本实施例的接合面检测方法与前述实施例的检测方法亦相同，因此于本文中将不再赘述。

请参照图6A所示，其为本发明第三实施例的判定图案44的俯视图。相较于第二实施例的判定图案34，本实施例的判定图案44亦可设置于玻璃基板21的冗余区(图未示)上，以与玻璃基板21形成接合面检测结构，且判定图案44更包含至少一缺口，其位于金属标记442的外缘处。本实施例更包含通过判断连接凸块25是否涵盖于任一缺口445或任一缺口446，以判断接合动作是否合格的步骤。如图6B所示，连接凸块25压合于玻璃基板21后，于判定图案44上形成一虚拟检测标记443，当虚拟检测标记443的范围超出一个缺口445或一个缺口446，则代表连接凸块25与玻璃基板21上的判定图案44的接合状态不合格。

由于本实施例的接合面检测结构与本发明第二实施例的接合面检测结构的元件架构皆相同，并且本实施例的接合面检测方法与本发明第二实施例的检测方法亦相同，因此于本文中将不再赘述。

综上所述，依据本发明的接合面检测结构及接合面检测方法，连接凸块可放置于玻璃基板上的判定图案并压合后，判断压合后的连接凸块是否完全覆盖判定图案中的最小接合判定区域，同时判断连接凸块的尺寸是否合于判定图案的虚拟检测标记，进而了解连接凸块的尺寸及压着变形程度。

以上所述仅为举例性，而非为限制性。任何未脱离本发明的精神与范畴，而对其进行的等效修改或变更，均应包含于权利要求中。

Claims

1.一种接合面检测结构，其特征在于，所述的接合面检测结构包含：

一玻璃基板；以及

一判定图案，设置于所述玻璃基板的一表面，所述判定图案包含：

一金属标记，具有一封闭区域；

一最小接合判定区域，位于所述金属标记的所述封闭区域；

一虚拟检测标记，位于所述金属标记的一外缘与一内缘之间；

至少一缺口，位于所述金属标记的外缘处；

第一距离，为所述金属标记的第一侧的外缘与位于所述第一侧的所述虚拟检测标记间的距离；

第二距离，为所述金属标记的所述第一侧的内缘与位于所述第一侧的所述虚拟检测标记间的距离；

第三距离，为所述金属标记的第二侧的内缘与位于所述第二侧的所述虚拟检测标记间的距离；

第四距离，为所述金属标记的所述第二侧的外缘与所述虚拟检测标记间的距离；

第五距离，为所述金属标记的第三侧的外缘与位于所述第三侧的所述虚拟检测标记间的距离；

第六距离，为所述金属标记的所述第三侧的内缘与位于所述第三侧的所述虚拟检测标记间的距离；

第七距离，为所述金属标记的第四侧的内缘与位于所述第四侧的所述虚拟检测标记间的距离；

第八距离，为所述金属标记的所述第四侧的外缘与位于所述第四侧的所述虚拟检测标记间的距离；及

其中，所述第一侧与所述第二侧为相对侧，所述第三侧与所述第四侧为相对侧，第一距离＝第二距离，第三距离＝第四距离。

2.如权利要求1所述的接合面检测结构，其特征在于，所述金属标记为一不透光金属层。

3.如权利要求1所述的接合面检测结构，其特征在于，所述最小接合判定区域的面积等于所述金属标记的所述封闭区域的面积。

4.如权利要求1所述的接合面检测结构，其特征在于，所述最小接合判定区域为长方形、正方形、圆形或其他几何形状。

5.如权利要求1所述的接合面检测结构，其特征在于，所述判定图案为长方形、正方形、圆形或其他几何形状。

6.如权利要求1所述的接合面检测结构，其特征在于，所述虚拟检测标记为一连接凸块压合于所述玻璃基板后，于所述判定图案上所形成的标记。

7.一种接合面检测方法，其特征在于，所述的接合面检测方法至少包含以下步骤：

提供一连接凸块；

提供具有一判定图案的一玻璃基板；所述判定图案包含一金属标记，具有一封闭区域；

将所述连接凸块设置于所述判定图案上；

将所述连接凸块压合于所述玻璃基板上；

通过所述判定图案的一最小接合判定区域，判断压合后的所述连接凸块是否完全覆盖所述最小接合判定区域；以及

通过所述判定图案的一虚拟检测标记，判断所述连接凸块的尺寸是否合于规范；所述判定图案更包含至少一缺口，位于所述金属标记的外缘处，通过判断所述连接凸块是否涵盖于所述缺口，以判断压合动作是否合格；

其中，所述玻璃基板的所述判定图案更包含：

第七距离，为所述金属标记的第四侧的内缘与位于所述第四侧的所述虚拟检测标记间的距离；以及

第八距离，为所述金属标记的所述第四侧的外缘与位于所述第四侧的所述虚拟检测标记间的距离；

所述第一侧与所述第二侧为相对侧，所述第三侧与所述第四侧为相对侧，当(第一距离+第四距离)≠(第二距离+第三距离)时，则判定所述连接凸块的尺寸不合格；所述连接凸块与规范的差异值由[(第一距离+第四距离)-(第二距离+第三距离)]/2而得。

8.如权利要求7所述的接合面检测方法，其特征在于，当所述连接凸块未完全覆盖所述最小接合判定区域则判定不合格。

9.如权利要求7所述的接合面检测方法，其特征在于，所述虚拟检测标记为所述连接凸块压合于所述玻璃基板后，于所述判定图案上所形成的标记。