CN101988994B - 焊垫、晶片-基板接合的封装构造及液晶显示面板 - Google Patents

Abstract

一种用于基板的焊垫包含一金属层、一保护层及一导电氧化物层。该金属层配置于该基板上。该保护层配置于该金属层上，并包含一开口将该金属层裸露出一区域。该导电氧化物层配置于该保护层上，覆盖于该开口，电性连接该金属层，且在该开口内形成一非封闭式的凹槽。本发明的焊垫的导电氧化物层的凹槽，其之非封闭式外形可有利于排胶。在晶片-玻璃接合制程的压合步骤中，该非封闭式外形的凹槽不会导致胶材聚集在凹槽内，进而避免产生该凸块与焊垫的接合面的溢胶。

Description

焊垫、晶片-基板接合的封装构造及液晶显示面板

【技术领域】

本发明是关于一种晶片-基板接合的封装构造，特别有关于一种晶片-基板接合的封装构造的焊垫，其导电氧化物层所形成的凹槽为非封闭式外形可有利于排胶。 

【背景技术】

液晶显示器装置要达到显示的功能，必须具备液晶显示面板以及用以驱动该液晶显示面板的驱动晶片[包含有驱动积体电路(driver IC)]。近年来，随着液晶显示器装置的解析度提升，驱动晶片所具备的输入/输出端(I/O pad)的数目也随之增加。另外，驱动晶片的设计必须考虑液晶显示器装置的应用与发展，由于液晶显示器装置的发展趋向于轻、薄及短小，因此驱动液晶显示面板的驱动晶片通常设计成长条型，以使得配置于驱动晶片的边缘的输入/输出端数目能够增加，并可同时兼顾液晶显示器装置的尺寸设计。现行液晶显示器装置的驱动晶片大多以晶片-玻璃接合(chip onglass；COG)制程、晶片-软片接合(chip on film；COF)制程、晶片-电路板接合(chip on board；COB)制程或卷带式晶片自动接合(tape automatedbonding；TAB)制程等方式与液晶显示面板接合。 

参考图1，其显示一习知液晶显示面板20。该液晶显示面板20包含一上玻璃基板26及一下玻璃基板28，该下玻璃基板28用以承载该上玻璃基板26。一液晶层(图未示)配置于该上下玻璃基板26、28之间。现行闸极侧驱动晶片(gate driver)22可借由晶片-玻璃接合(COG)制程而直接配置于该下玻璃基板28上，用以取代闸极侧驱动晶片以晶片-软片接合(COF)制程配置于该下玻璃基板28上，其主原因是：a)闸极侧驱动晶片以晶片-玻璃接合(COG)制程配置于该下基板22所需之的接点数目较少。b)闸极侧驱动晶片22导入晶片-玻璃接合(COG)制程技术可以省去Y侧印刷电路板的材料(图未示)。 

参考图2a及图2b，其显示一习知晶片-玻璃接合(COG)制程。由于晶片-玻璃接合(COG)的封装构造10具有封装密度高、传递讯号速度快及生产量高等优点，近年来被广泛使用在液晶显示器装置的液晶显示面板。晶片-玻璃接合(COG)的封装构造10主要是借由胶材16连接驱动晶片12的凸块13及玻璃基板14的焊垫(bonding pad)15，借以传递电子讯号。该胶材16依其导电性大致上可分为等向性导电胶(isotropic conductive film；ICF)、异向性导电胶(anisotropic conductive film；ACF)及非导电性胶(non-conductive film；NCF)等三种型式。 

参考图3a及图3b，若将单一焊垫15放大其结构，则该焊垫15包含一金属层30，配置于该玻璃基板14上。一保护层32配置于该金属层30上，并包含一开口33将该金属层30裸露出一区域31。一导电氧化物层34配置于该保护层32上，覆盖该金属层30所裸露的区域31，电性连接该金属层30，且在该开口33内形成一凹槽35，其中该凹槽35的外形为封闭式。因此，习知焊垫15的凹槽35可视为具有一个封闭式及凹下的结构。 

然而，在晶片-玻璃接合(COG)制程的压合步骤中，该封闭式及凹下的结构容易导致该胶材16聚集在凹槽35内，如此将产生该凸块13与焊垫15的接合面的溢胶17，进而避免产生该凸块13与焊垫15的接合的困难度，如图4所示。 

因此，便有需要提供一种焊垫，能够解决前述的问题。 

【发明内容】

为了解决上述现有技术的技术问题，本发明提供一种焊垫、晶片-基板接合的封装构造及液晶显示面板。 

本发明提供一种用于基板的焊垫，包含： 

一金属层，配置于该基板上； 

一保护层，配置于该金属层上，并包含一开口将该金属层裸露出一区域；以及 

一导电氧化物层，配置于该保护层上，覆盖该开口，电性连接该金属层，且在该开口内形成一非封闭式的凹槽。 

本发明还提供一种晶片-基板接合的封装构造，包含： 

一基板； 

数个焊垫，每一焊垫包含： 

一金属层，配置于该基板上； 

一保护层，配置于该金属层上，并包含一开口将该金属层裸露出一区域；以及 

一导电氧化物层，配置于该保护层上，覆盖该开口，电性连接该金属层，且在该开口内形成一非封闭式的凹槽； 

至少一晶片，包含数个凸块，其配置于该些焊垫的导电氧化物层上；以及 

一胶材，配置于该些凸块与该焊垫之间，用以将该些凸块接合于该些焊垫上。 

本发明还提供一种一种液晶显示面板，包含： 

一上基板； 

一下基板，用以承载该上基板，并定义一显示区及一非显示区； 

一液晶层，配置于该上下基板之间，并位于该显示区； 

数个焊垫，位于该非显示区，每一焊垫包含： 

一金属层，配置于该下基板上； 

一保护层，配置于该金属层上，并包含一开口将该金属层裸露出一区域；以及 

一导电氧化物层，配置于该保护层上，覆盖该开口，电性连接该金属层，且在该开口内形成一凹槽，其中该凹槽的外形为非封闭式； 

至少一晶片，位于该非显示区，并包含数个凸块，其分别配置于该些焊垫的导电氧化物层上；以及 

一胶材，配置于该些凸块与焊垫之间，用以将该些凸块接合于该些焊垫上。 

本发明提供一种用于基板的焊垫，其包含一金属层、一保护层及一导电氧化物层。该金属层配置于该基板上。该保护层配置于该金属层上，并包含一开口将该金属层裸露出一区域。该导电氧化物层配置于该保护层上，覆盖该开口，电性连接该金属层，且在该开口内形成一凹槽，其中该凹槽的外形为非封闭式。 

本发明另提供一种晶片-基板接合的封装构造，其包含一基板、数个焊垫、至少一晶片及一胶材。每一焊垫包含包含一金属层、一保护层及一导 电氧化物层。该金属层配置于该基板上。该保护层配置于该金属层上，并包含一开口将该金属层裸露出一区域。该导电氧化物层配置于该保护层上，覆盖该开口上，电性连接该金属层，且在该开口内形成一凹槽，其中该凹槽的外形为非封闭式。该晶片包含数个凸块，其配置于该些焊垫的导电氧化物层上。该胶材配置于该些凸块与该焊垫之间，用以将该些凸块接合于该些焊垫上。 

根据本发明的一实施例的焊垫的导电氧化物层的凹槽，其之非封闭式外形可有利于排胶。在晶片-玻璃接合(COG)制程的压合步骤中，该非封闭式外形的凹槽不会导致胶材聚集在凹槽内，进而避免产生该凸块与焊垫的接合面的溢胶。 

为了让本发明的上述和其他目的、特征、和优点能更明显，下文将配合所附图示，作详细说明如下。 

【附图说明】

图1为先前技术的液晶显示面板的平面示意图。 

图2a及图2b为先前技术的晶片-玻璃接合(COG)制程的剖面示意图。 

图3a及图3b为先前技术的焊垫的平面及剖面示意图。 

图4为先前技术的晶片-玻璃接合(COG)的封装构造的剖面示意图。 

图5a至图5c为本发明的一实施例的用于基板的焊垫的平面及剖面示意图。 

图6为本发明的另一实施例的用于基板的焊垫的平面示意图。 

图7为本发明的一实施例的晶片-玻璃接合(COG)的封装构造的剖面示意图。 

图8为本发明的该实施例的晶片-玻璃接合(COG)的封装构造的焊垫的平面示意图，其显示凸块的接合面。 

图9为本发明的另一实施例的晶片-玻璃接合(COG)的封装构造的焊垫的平面示意图，其显示凸块的接合面。 

图10为本发明的一实施例的液晶显示面板的平面示意图。 

10    封装构造                    12    晶片 

13    凸块                        14    玻璃基板 

15  焊垫          16  胶材 

17  溢胶          20  液晶面板 

22  晶片 

24  晶片          26  玻璃基板 

28  玻璃基板      30  金属层 

31  区域          32  保护层 

33  开口          34  导电氧化物层 

35  凹槽 

110 封装构造      112 晶片 

113 凸块          114 基板 

115 焊垫          116 胶材 

117 溢胶          120 液晶面板 

122 晶片 

124 晶片          126 基板 

131 区域          132 保护层 

133 开口          134 导电氧化物层 

135 凹槽          142 开槽 

144 开槽          152 排胶槽 

154 接合面        162 显示区 

164 非显示区 

D1  槽宽          D2  槽宽 

【具体实施方式】

参考图5a至图5c，其显示本发明的一实施例的用于基板114的焊垫115。该焊垫115包含一金属层130、一保护层132及一导电氧化物层134。该金属层130配置于该基板114上。该保护层132配置于该金属层130上，并包含一开133将该金属层130裸露出一区域131。该导电氧化物层134配置于该保护层132上，覆盖该开口133，电性连接该金属层130，并用以避免该金属层130氧化。该导电氧化物层134可为金属氧化物的材质所制，诸如铟锡氧化物(Indium Tin Oxide，ITO)或铟锌氧化物(Indium Zinc Oxide，IZO)。该导电氧化物层134在该开口133内形成一凹槽135，其之外形须为非封闭式。该第一开口133的外形亦可为非封闭式。在本实施例中，该焊垫115的凹槽135包含一字形的开槽142，如图5a所示。在另一实施例中，该焊垫115的凹槽135包含十字形的开槽144，如图6所示。 

参考图7，其显示本发明的一实施例的晶片-玻璃接合(COG)的封装构造110。该晶片-玻璃接合(COG)的封装构造110包含一基板114(诸如玻璃基板)、数个焊垫115、至少一晶片112及一胶材116。每一焊垫115包含一金属层130、一保护层132及一导电氧化物层134。该金属层130配置于该基板114上。该保护层132配置于该金属层130上，并包含一开口133将该金属层130裸露出一区域131。该导电氧化物层134配置于该保护层132上，覆盖该金属层130所裸露的区域131，且电性连接该金属层130。该导电氧化物层134可为金属氧化物的材质所制，诸如铟锡氧化物(Indium TinOxide，ITO)或铟锌氧化物(Indium Zinc Oxide，IZO)。该导电氧化物层134在该开口133内形成一凹槽135，其之外形须为非封闭式。 

该晶片112包含数个凸块113，其配置于该焊垫115的导电氧化物层134上。该胶材116配置于该凸块113与该焊垫115之间，用以在压合步骤中将该凸块113接合于该焊垫115上。此一晶片-玻璃接合(COG)的封装构造的形成步骤可称为晶片-玻璃接合(COG)制程。 

该胶材116用以将该晶片112的凸块113接合于该基板114的焊垫115上。该胶材116依其导电性大致上可分为等向性导电胶(ICF)、异向性导电胶(ACF)及非导电性胶(NCF)等三种型式。由于非导电性胶(NCF)的成本小于异向性导电胶(ACF)，因此为了降低整个晶片-玻璃接合(COG)的封装构造的成本，通常会采用非导电性胶作为连接该晶片112及基板114之用。 

根据本发明的该实施例的导电氧化物层的凹槽，其之非封闭式外形可有利于排胶。在晶片-玻璃接合(COG)制程的压合步骤中，该非封闭式外形的凹槽不会导致非导电性胶聚集在凹槽内，进而避免产生该凸块与焊垫的接合面的溢胶。 

再参考图7，本发明的该实施例的凸块113可为聪明型凸块(smartbump)，亦即该凸块113的接合面154亦形成有排胶槽152，其对应于该焊垫115的凹槽135。参考图8，当该凸块113的排胶槽152(槽宽D2)为十字形的开槽，且对应于该焊垫115的凹槽135的十字形开槽144(槽宽D1)时，则可得到较佳的压合及排胶效果与较大的接触面积；参考图9，类似地，当 该凸块113的排胶槽152(槽宽D2)为一字形的开槽，且对应于该焊垫115的凹槽135的一字形开槽142(槽宽D1)时，则可得到较佳的压合及排胶效果与较大的接触面积。再者，当该槽宽D2与该槽宽D1的差值小于5μm时，则该凸块113的接合面154的尖端不会接触于该焊垫115的凹槽135内，如此可避免在高电压与高电流的情况下产生电性的问题，诸如电极穿与电腐蚀等现象。举例而言，当该凹槽135的十字形开槽144的槽宽D1为8μm，该凸块113的排胶槽152的槽宽D2为16μm，亦即D2-D1＜5μm时，则该凸块113的接合面154的尖端不会接触于该焊垫115的凹槽135内。即便在该凸块113与焊垫115之间的接合制程中，机台可能使该凸块113与焊垫115之间产生对位偏差，该对位偏差亦不会让该凸块113的接合面154的尖端接触于该焊垫115的凹槽135内。 

另外，若该晶片-玻璃接合(COG)的封装构造应用于电子装置上，诸如液晶显示器装置的液晶显示面板，则该晶片-玻璃接合(COG)的封装构造的基板为该液晶显示器装置的液晶显示面板的下基板。详细而言，参考图10，该液晶显示面板120包含一上基板126及一下基板114，该下基板114用以承载该上基板126，并定义一显示区162及一非显示区164。一液晶层(图未示)配置于该上下基板126、114之间，并位于该显示区162。该上下基板126、114皆可为玻璃基板。本发明的至少一晶片122，诸如闸极侧驱动晶片(gate driver)，位于该非显示区164，并包含数个凸块，其分别借由晶片-玻璃接合(COG)制程而直接配置于该下基板114的焊垫上。至少一晶片124，诸如源极侧驱动晶片(source driver)借由晶片-软片接合(COF)制程而配置于该下基板114上。 

虽然本发明已以前述实施例揭示，然其并非用以限定本发明，任何本发明所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与修改。因此本发明的保护范围当视申请专利范围所界定者为准。 

Claims (21)

1.一种晶片-基板接合的封装构造，包含：

-基板；

数个焊垫，每一焊垫包含：

一金属层，配置于该基板上；

一保护层，配置于该金属层上，并包含一开口将该金属层裸露出一区域；以及

一导电氧化物层，配置于该保护层上，覆盖该开口，电性连接该金属层，且在该开口内形成一非封闭式的凹槽；

至少一晶片，包含数个凸块，其配置于该些焊垫的导电氧化物层上；以及

一胶材，配置于该些凸块与该些焊垫之间，用以将该些凸块接合于该些焊垫上。

2.如权利要求1所述的晶片-基板接合的封装构造，其特征在于：该胶材为非导电性胶。

3.如权利要求1所述的晶片-基板接合的封装构造，其特征在于：该开口的外形为非封闭式。

4.如权利要求1所述的晶片-基板接合的封装构造，其特征在于：该凹槽为一字形。

5.如权利要求1所述的晶片-基板接合的封装构造，其特征在于：该凹槽为十字形。

6.如权利要求1所述的晶片-基板接合的封装构造，其特征在于：该导电氧化物层为金属氧化物。

7.如权利要求6所述的晶片-基板接合的封装构造，其特征在于：该金属氧化物为铟锡氧化物或铟锌氧化物中的一者。

8.如权利要求1所述的晶片-基板接合的封装构造，其特征在于：该凸块具有一接合面，形成有一排胶槽，其对应于该焊垫的凹槽。

9.如权利要求8所述的晶片-基板接合的封装构造，其特征在于：该凹槽为一字形，且该排胶槽为一字形的开槽，该一字形的开槽对应于该一字形的凹槽。

10.如权利要求8所述的晶片-基板接合的封装构造，其特征在于：该凹槽为十字形，且该排胶槽为十字形的开槽，该十字形的开槽对应于该十字形的凹槽。

11.一种液晶显示面板，包含：

一上基板；

一下基板，用以承载该上基板，并定义一显示区及一非显示区；

一液晶层，配置于该上下基板之间，并位于该显示区；

数个焊垫，位于该非显示区，每一焊垫包含：

一金属层，配置于该下基板上；

一保护层，配置于该金属层上，并包含一开口将该金属层裸露出一区域；以及

一导电氧化物层，配置于该保护层上，覆盖该开口，电性连接该金属层，且在该开口内形成一凹槽，其中该凹槽的外形为非封闭式；

至少一晶片，位于该非显示区，并包含数个凸块，其分别配置于该些焊垫的导电氧化物层上；以及

一胶材，配置于该些凸块与焊垫之间，用以将该些凸块接合于该些焊垫上。

12.如权利要求11所述的液晶显示面板，其特征在于：该胶材为非导电性胶。

13.如权利要求11所述的液晶显示面板，其特征在于：该开口的外形为非封闭式。

14.如权利要求11所述的液晶显示面板，其特征在于：该凹槽为一字形。

15.如权利要求11所述的液晶显示面板，其特征在于：该凹槽为十字形。

16.如权利要求11所述的液晶显示面板，其特征在于：该导电氧化物层为金属氧化物。

17.如权利要求16所述的液晶显示面板，其特征在于：该金属氧化物为铟锡氧化物或铟锌氧化物中的一者。

18.如权利要求11所述的液晶显示面板，其特征在于：该凸块具有一接合面，形成有一排胶槽，其对应于该焊垫的凹槽。

19.如权利要求18所述的液晶显示面板，其特征在于：该凹槽为一字形，且该排胶槽为一字形的开槽，该一字形的开槽对应于该一字形的凹槽。

20.如权利要求18所述的液晶显示面板，其特征在于：该凹槽为十字形，且该排胶槽为十字形的开槽，该十字形的开槽对应于该十字形的凹槽。

21.如权利要求11所述的液晶显示面板，其特征在于：该晶片为一闸极侧驱动晶片。

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