CN102253507B - 形成芯片扇出的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明揭示一种芯片的扇出设计、其形成方法及使用所述设计的液晶显示器。其中所述的芯片扇出设计具有至少两层作为导线的金属层，分别连接至不同的芯片引脚，以进行信号传输，其中两层金属层于较靠近芯片引脚处不互相重叠，而在较远离芯片引脚处互相重叠，且以一绝缘层隔开。由于两层金属层于较靠近芯片引脚处不互相重叠，因此于芯片引脚处的位置，以上芯片扇出设计较薄，可以避免扇出高度太高的问题。此外，由于在较远离芯片引脚的地方，两层金属层互相重叠，因此各金属层本身所具有的数条导线之间的间距较大，在设计与制程上较为简易，使得良率也随之提高。

Description

形成芯片扇出的方法
技术领域
本发明涉及一种用于液晶显示器的芯片扇出设计，尤指一种导线于不同位置有不同结构的芯片扇出设计。
背景技术
功能先进的显示器渐成为现今消费电子产品的重要特色，其中液晶显示器，由于其轻薄短小的特性，已经逐渐成为各种电子设备的显示器主流，举例来说，移动电话、个人数字助理、数字相机、计算机屏幕或笔记本电脑屏幕几乎都采用具有高分辨率彩色屏幕的液晶显示器。
而于一般的液晶显示器架构中，液晶显示器包含有液晶显示面板以及相关的驱动芯片，欲显示于液晶显示面板的信号由时序控制器传入至驱动芯片，再通过驱动芯片将信号传递至液晶显示面板的各个数据线，以驱动液晶显示面板上的各个像素。如此一来，液晶显示面板便能够显示出影像。
然而，由于每个驱动芯片输出至液晶显示面板的引脚多达数百只，如何适当地从这数百只的芯片引脚拉线至液晶显示面板以传输信号对电路布局是很重要的，因此芯片的扇出设计变得相当重要。芯片的扇出设计大致上具有至少两个问题需要克服，第一个问题是导线间的间距问题，导线间的间距若太小，制程上将需要更精准的对齐，因此提升制作的复杂度。而第二个问题是芯片引脚处的厚度问题，有些设计采用多层金属层同时连接至单一引脚的作法以传输相同信号，但这样的做法会导致芯片引脚处的厚度太大。
因此，业界必须提出一个新的芯片扇出设计，以同时兼顾导线间间距与芯片引脚处厚度的两大问题。
发明内容
因此本发明的目的是提供一种芯片扇出设计，所述芯片扇出设计可以同时兼顾导线间间距与芯片引脚处厚度的两大问题，进而解决公知技术的问题。
根据本发明的实施例，本发明揭露一种芯片扇出设计，包含有：提供一芯片，其中所述芯片具有一第一引脚以及一第二引脚，所述第一引脚与所述第二引脚不相同。所述芯片扇出设计另包含形成一第一金属层以及一第二金属层，所述第一金属层与所述第二金属层于一第一区域内不互相重叠，而于一第二区域内互相重叠，且以一绝缘层隔开。所述第一区域相邻于所述第二区域，且所述第一金属层与所述第二金属层于所述第一区域分别连接至所述第一引脚与所述第二引脚。
根据本发明的实施例，所述第一金属层与所述第二金属层另耦接至一基板的主动区域。所述第一金属层与所述第二金属层于一第三区域连接至所述基板的主动区域，所述第一金属层与所述第二金属层于所述第三区域不互相重叠。所述第三区域与所述第二区域相邻。所述基板为一液晶显示面板，且所述芯片为所述液晶显示面板的驱动芯片。
根据本发明的实施例，对应所述基板的所述第一区域之处，所述第一金属层的上方开设数个第一开口，且所述第二金属层的上方开设数个第二开口，所述信号传输区另包含一透明导电层，透过所述第一开口覆盖于所述第一金属层，并透过所述第二开口覆盖于所述第二金属层，使得所述第一引脚和所述第二引脚分别电性连接所述第一金属层和所述第二金属层。
本发明另揭露一种液晶显示器，包含有数个驱动芯片、一信号传输区及一主动区域，每一驱动芯片包含数个第一引脚以及数个第二引脚，所述数个第一引脚和第二引脚是交错设置，用来输出驱动信号。所述信号传输区连接于所述数个驱动芯片以及所述液晶显示面板之间，其包含一基板、一第一金属层、一绝缘层及一第二金属层。所述基板包含靠近所述数个驱动芯片的第一区域、靠近所述液晶显示面板的第三区域、以及位于所述第一区域和所述第三区域之间的第二区域。所述第一金属层位于所述基板上且连接于所述数个第一引脚，用来将所述数个第一引脚的驱动信号传递至所述主动区域。所述绝缘层位于所述第一金属层上。所述第二金属层位于所述绝缘层上且连接于所述数个第二引脚，用来将所述数个第二引脚的驱动信号传递至所述主动区域。所述第一金属层投射于所述第一区域的位置不重叠于所述第二金属层投射于所述第一区域的位置，所述第一金属层投射于所述第二区域的位置重叠所述第二金属层投射于所述第二区域的位置，所述第一金属层投射于所述第三区域的位置不重叠所述第二金属层投射于所述第三区域的位置。
本发明另提供一种形成芯片扇出的方法，包含有提供一芯片，所述芯片具有一第一引脚以及一第二引脚，所述第一引脚与所述第二引脚不相同；提供一玻璃基板以及一主动区域，所述玻璃基板包含靠近所述芯片的第一区域、靠近所述主动区域的第三区域、以及位于所述第一区域和所述第三区域之间的第二区域，所述主动区域形成于所述玻璃基板上；形成一第一金属层于所述玻璃基板上；形成一栅极绝缘层于所述第一金属层和所述玻璃基板上；蚀刻所述栅极绝缘层以在位于所述第一区域的所述第一金属层的上方以及位于所述第三区域的所述第一金属层的上方分别形成第一开口；形成一第二金属层于所述栅极绝缘层上，所述第一金属层投射于所述第一区域的位置不重叠于所述第二金属层投射于所述第一区域的位置，所述第一金属层投射于所述第二区域的位置重叠所述第二金属层投射于所述第二区域的位置，所述第一金属层投射于所述第三区域的位置不重叠所述第二金属层投射于所述第三区域的位置；形成一钝化层于所述第二金属层及所述栅极绝缘层上；蚀刻所述钝化层以在位于所述第一区域的所述第二金属层的上方形成一第二开口；形成一透明导电层在所述第一开口和所述第二开口上，使得所述第一金属层经由所述透明导电层分别连接所述第一引脚与所述主动区域，所述第二金属层经由所述透明导电层分别连接所述第二引脚与所述主动区域。
根据本发明的实施例，所述主动区域包含数个晶体管，所述第一金属层经由所述透明导电层分别连接所述第一引脚与所述数个晶体管，所述第二金属层经由所述透明导电层分别连接所述第二引脚与所述数个晶体管。
相较于先前技术，本发明的芯片扇出设计利用两个不同的金属层作为导线连接芯片引脚与基板的主动区域，所述的两金属层于接近芯片引脚以及所述主动区域的区域相互错开，而于其他区域则互相重叠，因此，于芯片引脚处以及主动区域的邻近区域，由于两金属层相互错开，因此其厚度不会太大，而另一方面，由于两金属层于其他区域互相重叠，因此金属层所形成的各导线间的间距不会太小，如此可降低制程上的困难，使得良率得以提升。
为让本发明的上述内容能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下：
附图说明
图1是本发明液晶显示器的较佳实施方式的功能方块图。
图2为本发明液晶显示器的较佳实施方式中信号传输区的芯片扇出设计的示意图。
图3为图2所示的信号传输区中，线段D-D’的剖面图。
图4为图2所示的信号传输区中，线段F-F’的剖面图。
具体实施方式
以下各实施例的说明是参考附加的图式，用以例示本发明可用以实施之特定实施例。本发明所提到的方向用语，例如「上」、「下」、「前」、「后」、「左」、「右」、「顶」、「底」、「水平」、「垂直」等，仅是参考附加图式的方向。因此，使用的方向用语是用以说明及理解本发明，而非用以限制本发明。
请参阅图1，图1是本发明液晶显示器10的功能方块图。液晶显示器10包含主动区域20、数个栅极驱动芯片14、数个源极驱动芯片16以及信号传输区18。本实施例的液晶显示器10可以采用晶粒玻璃黏合技术(Chip onGlass，COG)，也就是将栅极驱动芯片14和源极驱动芯片16直接黏合在一玻璃基板12上。信号传输区18用来传递栅极驱动芯片14或源极驱动芯片16的信号至主动区域20。主动区域20布设在玻璃基板12上，设置有数个晶体管22。每一个像素单元对应到一个像素电极(未图标)和晶体管22。栅极驱动芯片14会先输出扫描信号使得第一行像素单元内的晶体管22开启，同时源极驱动芯片16则经由数据线D2n和D2n+1输出对应的数据信号至第一行的各像素单元的像素电极使其充电到各自所需的电压，以显示不同的灰阶。接下来栅极驱动芯片14再输出扫描信号将第二行像素单元内的晶体管22打开，再由源极驱动芯片16经由第二行的晶体管22对第二行的像素电极进行充放电。如此依序下去，直到主动区域20的所有像素电极都充电完成，再从第一行开始重新扫描。
在此请参阅图2，图2为本发明信号传输区18的芯片扇出设计的示意图。本实施例是以源极驱动芯片16的芯片作为说明，实际应用上，其它作在玻璃基板20上具有多个引脚的芯片，例如栅极驱动芯片14，也可以应用在依据本发明概念做出的设计结构。
如图2所示，源极驱动芯片16包含有数个第一引脚111和第二引脚112。信号传输区18的金属层M1与金属层M2用来做为导线分别连接于源极驱动芯片16的引脚111和112，并将来自源极驱动芯片16的数据信号经由数据线D2n和D2n+1传递至主动区域20的晶体管(未图标)。在此请注意，金属层M1与金属层M2于接近芯片引脚处的区域与其他区域的配置方式有所不同。举例来说，于靠近芯片16的引脚111和112的第一区域181中，金属层M1与金属层M2相互错开，且于所述第一区域181内，每一金属层M1与每一第一引脚111相互连接，而每一金属层M2则与每一第二引脚112相互连接。于第二区域182中，导线24表示金属层M1投射于第二区域182的位置与金属层M2投射于第二区域182的位置是相互重叠，但是金属层M1與金属层M2不互相接触。于靠近主动区域20的第三区域183中，金属层M1与金属层M2相互错开，且每一金属层M1经由数据线D2n+1与主动区域20的晶体管的漏极(未图标)相互连接，而每一金属层M2则经由数据线D2n与主动区域20的晶体管的漏极(未图标)相互连接。
金属层M1形成五条导线，分别连接至源极驱动芯片16的引脚111；金属层M2形成五条导线，分别连接至源极驱动芯片16的引脚112。然而，图2所示的源极驱动芯片16、金属层M1与金属层M2仅是为了简化说明而绘示的简化版本；换句话说，图2所示的引脚数目以及金属层M1/M2所形成的导线数目仅为本发明的一实施例，而非本发明的限制。在实际应用中，芯片16包含更多的引脚，而金属层M1/M2亦包含也更多的导线，如此的相对应变化，亦属本发明的范畴。
请参阅图3，图3为图2所示的信号传输区18中，线段D-D’的剖面图。由图3可看到，对应玻璃基板12的第一区域181的位置为图3所示的区域A与区域B，于区域A仅有金属层M1，而于区域B仅有金属层M2。由此可知，于第一区域181中，金属层M1与金属层M2彼此间并无重叠(相互错开)。也就是说，金属层M1投射于第一区域181的位置不重叠于金属层M2投射于第一区域181的位置。源极驱动芯片16的不同引脚111和112输出的驱动信号是经过透明导电层151a和151b分别传送至金属层M1和M2，而且透明导电层151a和151b没有电性连接。透明导电层151a和151b的材质可以为氧化铟锡(Indium tin oxide，ITO)。另外，为了避免金属层M1和M2电性接触，本实施例在金属层M1和M2之间形成栅极绝缘层(Gate insulting layer)152，该栅极绝缘层152是一种低介电层(low-k dielectric layer)，其材质可以为SiOxNy或是SiNx等化合物。
此外，在液晶显示面板的主动区域20邻近的第三区域183中，金属层M1与金属层M2也采取类似第一区域181内的配置状况。如图3所示，于第三区域183中，金属层M1与金属层M2也是相互错开，亦即金属层M1投射于第三区域183的位置不重叠金属层M2投射于第三区域183的位置。且于所述第三区域183内，金属层M1与金属层M2分别利用透明导电层151a和151b与主动区域20的数据线D2n和D2n+1相互连接，再透过数据线D2n和D2n+1连接到对应的晶体管22(见图2)。由于第三区域183中，金属层M1与金属层M2的配置方式与位于第一区域181中的配置方式大致相同，为了简明起见，其详细图示与详细解说便不另赘述。
请参阅图2以及图4，图4为图2所示的信号传输区18中，第二区域182中的线段F-F’的剖面图。于第二区域142之中，金属层M1与金属层M2采取不同于第一区域181与第三区域183内的配置状况。金属层M1与金属层M2相互重叠，且金属层M1与金属层M2交叠所形成的导线24彼此之间的间距为d。由图4可清楚地看到，金属层M1与金属层M2相互重叠，且金属层M1与金属层M2之间以栅极绝缘层152隔开。也就是说，金属层M1投射于第二区域182的位置重叠金属层M2投射于第二区域182的位置。在此请注意，由于第一区域181与第三区域183中，金属层M1与金属层M2采错开配置。因此，金属层M1与金属层M2所形成的厚度不会太大，如此便可解决公知技术中芯片引脚处厚度太大的问题。此外，由于于第二区域182中，金属层M1与金属层M2相互重叠，因此金属层M1及M2所形成导线之间的间距d不会太小。相较于第一区域181内金属层M1与金属层M2错开的配置方法，间距d大得多，如此一来，在第二区域182中，制程的限制较为放宽，相对地使得制作上更为简易。除此之外，为了避免位于金属层M1及M2上方的液晶分子偏转方向直接受到金属层M1及M2的电位影响，会在金属层M2上形成钝化层(passivation layer)153。
请一并参阅图2～图4。为了形成上述结构的制程方式，在此举一实例以作为说明之用。首先，于玻璃基板12上沉积金属薄膜(图未示)，并对金属薄膜进行蚀刻，以形成作为连接驱动芯片引脚111的金属层M1。接着利用化学气相沉积(Chemical vapor deposition，CVD)将SiOxNy或是SiNx形成栅极绝缘层152于金属层M1和玻璃基板12上。接下来对栅极绝缘层152进行蚀刻，以于栅极绝缘层152对应金属层M1的位置产生一第一开口161(见图3)。接着于栅极绝缘层152上，沉积金属薄膜(图未示)，并对金属薄膜进行蚀刻，以形成作为连接驱动芯片引脚112的金属层M2。接着，在金属层M1、栅极绝缘层152以及金属层M2上沉积一钝化层153，并对钝化层153进行蚀刻，以于钝化层153上对应金属层M2的位置产生第二开口162。接着沉积透明导电薄膜(图未示)于金属层M1、金属层M2和钝化层153之上，并对该透明导电薄膜蚀刻以在第一开口161与第二开口162的相对位置分别形成透明导电层151a与151b。因此金属层M1与透明导电层151a在第一区域181和第三区域183的第一开口161处电性接触，使得引脚111和数据线D2n之间得以透过金属层M1传递电信号，再传送至主动区域20的晶体管22；金属层M2与透明导电层151b在第一区域181和第三区域183的第二开口162处电性接触，使得引脚112和数据线D2n+1之间得以透过金属层M2传递电信号，再传送至主动区域20的晶体管22。
在此请注意，上述的制程方式仅为本发明的一实施例，而非本发明的限制，在实际应用中，本发明并不限制于上述的制作方式。
此外，在此请注意，于前述的实施例中是以源极驱动芯片16作为说明。然而，这仅为本发明之一较佳实施例，而非本发明的限制。在实际应用中，源极驱动芯片16可为任意芯片，而主动区域亦不限制为液晶面板的主动区域，在实际应用中，主动区域亦可为任何基板的主动区域，如此的相对应变化，亦属本发明的范畴。
综上所述，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，但该较佳实施例并非用以限制本发明，该领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与润饰，因此本发明的保护范围以权利要求界定的范围为准。

Claims (2)

1.一种形成芯片扇出的方法，包含有：提供一芯片，所述芯片具有一第一引脚以及一第二引脚，所述第一引脚与所述第二引脚不相同；提供一玻璃基板以及一主动区域，所述玻璃基板包含靠近所述芯片的第一区域、靠近所述主动区域的第三区域、以及位于所述第一区域和所述第三区域之间的第二区域，所述主动区域形成于所述玻璃基板上；其特征在于：
形成一第一金属层于所述玻璃基板上；
形成一栅极绝缘层于所述第一金属层和所述玻璃基板上；
蚀刻所述栅极绝缘层以在位于所述第一区域的所述第一金属层的上方以及位于所述第三区域的所述第一金属层的上方分别形成第一开口；
形成一第二金属层于所述栅极绝缘层上，所述第一金属层投射于所述第一区域的位置不重叠于所述第二金属层投射于所述第一区域的位置，所述第一金属层投射于所述第二区域的位置重叠所述第二金属层投射于所述第二区域的位置，所述第一金属层投射于所述第三区域的位置不重叠所述第二金属层投射于所述第三区域的位置；
形成一钝化层于所述第二金属层及所述栅极绝缘层上；
蚀刻所述钝化层以在位于所述第一区域的所述第二金属层的上方和位于所述第三区域的所述第二金属层的上方分别形成第二开口；以及
形成一透明导电层在所述第一开口和所述第二开口上，使得所述第一金属层经由所述透明导电层分别连接所述第一引脚与所述主动区域，所述第二金属层经由所述透明导电层分别连接所述第二引脚与所述主动区域。
2.如权利要求1所述的形成芯片扇出的方法，其特征在于：所述主动区域包含数个晶体管，所述第一金属层经由所述透明导电层分别连接所述第一引脚与所述数个晶体管，所述第二金属层经由所述透明导电层分别连接所述第二引脚与所述数个晶体管。
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