CN117637666A - 电性连接结构与电子装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种电性连接结构与电子装置。电性连接结构包括第一基板、第一导电垫、第二基板、第二导电垫、至少两个穿孔以及导电材。第一导电垫设置于第一基板上,且第一导电垫包括第一上表面。第二导电垫设置于第二基板上,且第二导电垫包括第二上表面。至少两个穿孔穿过第一基板并露出部分的第二上表面。导电材的一部分设置于至少两个穿孔内,且导电材电性连接第一导电垫与该第二导电垫。
Description
技术领域
本发明涉及一种连接结构与相关的电子装置,尤其涉及一种电性连接结构与相关的电子装置。
背景技术
随着电子装置应用持续的增广与技术的发展也日新月异,对于电子装置的电性连接结构与效能表现的要求越来越高,使得电子装置面临不同的问题,例如电性连接效果不佳、导电层污染等问题。现有技术虽提供了以多条走线串连多个电性连接结构,但此设计需要占用更大的空间,影响产品设计且不易实现。因此,电子装置的研发须持续更新与调整。
发明内容
本发明的目的在于提供一种电性连接结构与相关的电子装置,电性连接结通过两个以上孔洞以及填于孔洞中导电材的设计来达到电连接不同导电层,可以提供电性连接的多重保障,而不需额外占用更大的元件配置空间。
本发明一实施例提供一种电性连接结构,包括第一基板、第一导电垫、第二基板、第二导电垫、至少两个穿孔以及导电材。第一导电垫设置于第一基板上,且第一导电垫包括第一上表面。第二导电垫设置于第二基板上,且第二导电垫包括第二上表面。至少两个穿孔穿过第一基板并露出部分的第二上表面。导电材的一部分设置于至少两个穿孔内,且导电材电性连接第一导电垫与该第二导电垫。
本发明另一实施例提供一种电子装置,包括第一基板、第一导电垫、第二基板、第二导电垫、至少两个穿孔、导电材、第三基板、第三导电垫以及另一导电材。第一导电垫设置于第一基板上,其中第一导电垫包括一第一上表面。第二导电垫设置于第二基板上,其中第二导电垫包括一第二上表面。至少两个穿孔穿过第一基板并露出部分的第二上表面。导电材的一部分设置于至少两个穿孔内,且导电材电性连接第一导电垫与第二导电垫。第三基板,位于第二基板相反于第一基板的一侧,第三导电垫位于第二基板与第三基板之间。另一导电材电性连接第二导电垫与第三导电垫。
基于上述,在本发明的实施例中,电性连接结构的至少两个穿孔穿过第一基板并露出第二导电垫的部分第二上表面,而导电材至少部分设置于至少两个穿孔内,可使第一基板与第二基板有电性导通的路径。因此,本发明的电性连接结构可达到电连接多个基板的效果,于后续应用于电子装置上时,可缩短基板间电性导通的路径以及可简化周边区的设计,可使电子装置实现窄边框的设计。此外,由于本发明电性连接结构包括至少两个穿孔,并通过使导电材至少部分填入两个穿孔以电连接第一导电垫和第二导电垫,因此可以在不需大幅增加元件配置面积的情况下,提供至少两个电连接路径,可提高电连接的成功率,以使本发明的电性连接结构可具有较佳地电性可靠度。再者,本发明的电性连接结构可应用于电子装置中,且电子装置中可包括一个或多个电性连接结构,可达到电连接多个基板的效果,可有效缩短多个基板之间的电性导通路径。
附图说明
图1是本发明的第一实施例的电性连接结构的剖面示意图。
图2是本发明的第一实施例的电性连接结构的俯视示意图。
图3是本发明的第二实施例的电性连接结构的剖面示意图。
图4是本发明的第三实施例的电性连接结构的剖面示意图。
图5为图4所示第三实施例的变化实施例的电性连接结构的剖面示意图。
图6为图3所示第二实施例的变化实施例的电性连接结构的剖面示意图。
图7是本发明的第四实施例的电性连接结构的剖面示意图。
图8是本发明的第五实施例的电性连接结构的剖面示意图。
图9是本发明的电性连接结构的第一导电垫、穿孔及导电材的俯视配置示意图。
图10是本发明的电性连接结构的第一导电垫、穿孔及导电材的另一俯视配置示意图。
图11是本发明的一实施例的电子装置的剖面示意图。
附图标记说明:100、100a、100b、100c、100d、100e、100f、100g-电性连接结构;102-第一基板;104-第一导电垫;1041-第一上表面;106-第二基板;108-第二导电垫;1081-第二上表面;110、112、120、130-穿孔;1101、1102、1104、1105、1121、1122-侧壁;1103、1123-凹部;1106-弧形转角;114、126-导电材;1141、1142-宽部;114b-底部;114s-上表面;118-中间层;122-电子元件;1221-导电垫;124-第三导电垫;128-第三基板;EC1、EC2-导通结构;ED-电子装置;G1、G2-空气间隙;W1、W2、W3、W4、W5、W6-宽度;Wb、Wt、Wm-最大宽度;X、Y、Z-方向;α、β、γ-夹角。
具体实施方式
通过参考以下的详细描述并同时结合附图可以理解本发明,需要注意的是,为了使读者能容易了解及为了附图的简洁,本发明中的多张附图只绘出装置的一部分,且附图中的特定元件并非依照实际比例绘图。此外,附图中各元件的数量及尺寸仅作为示意,并非用来限制本发明的范围。
本发明通篇说明书与所附的权利要求中会使用某些词汇来指称特定元件。本领域的一般技术人员应理解,电子设备制造商可能会以不同的名称来指称相同的元件。本发明并不意在区分那些功能相同但名称不同的元件。
在本发明说明书与权利要求书中,“含有”与“包括”等词为开放式词语,因此其应被解释为“含有但不限定为…”之意。
此外,实施例中可能使用相对性的用语,例如“下方”或“底部”及“上方”或“顶部”,以描述附图的一个元件对于另一元件的相对关系。能理解的是,如果将附图的装置翻转使其上下颠倒,则所叙述在“下方”侧的元件将会成为在“上方”侧的元件。
在本发明一些实施例中,关于接合、连接的用语例如“连接”、“互连”等,除非特别定义,否则可指两个结构直接接触,或者亦可指两个结构并非直接接触(即间接接触),其中有其他结构设于此两个结构之间。且此关于接合、连接的用语亦可包括两个结构都可移动,或者两个结构都固定的情况。此外,用语“耦合”包含两个结构之间通过直接或间接电性连接的手段来传递能量,或是两个分离的结构之间以相互感应的手段来传递能量。
应了解到,当元件或膜层被称为在另一个元件或膜层“上”或“连接到”另一个元件或膜层时,它可以直接在此另一元件或膜层上或直接连接到此另一元件或膜层,或者两者之间存在有插入的元件或膜层(非直接情况)。相反地,当元件被称为“直接”在另一个元件或膜层“上”或“直接连接到”另一个元件或膜层时,两者之间不存在有插入的元件或膜层。
在本发明中,长度、宽度、厚度、高度或面积、或元件之间的距离或间距的测量方式可以是采用光学显微镜(optical microscopy,OM)、扫描式电子显微镜(scanningelectron microscope,SEM)、薄膜厚度轮廓测量仪(α-step)、椭圆测厚仪、或其它合适的方式测量而得,详细而言,根据一些实施例,可使用扫描式电子显微镜取得包括欲测量的元件的剖面结构图像,并测量各元件的长度、宽度、厚度、高度或面积、或元件之间的距离或间距,但不以此为限。
此外,用语“给定范围为第一数值至第二数值”、“给定范围落在第一数值至第二数值的范围内”表示所述给定范围包括第一数值、第二数值以及它们之间的其它数值。若第一方向垂直于第二方向,则第一方向与第二方向之间的角度可介于80度至100度之间;若第一方向平行于第二方向,则第一方向与第二方向之间的角度可介于0度至10度之间。术语“大约”、“等于”、“相等”或“相同”、“实质上”或“大致上”一般解释为在所给定的值或范围的20%以内,或解释为在所给定的值或范围的10%、5%、3%、2%、1%或0.5%以内。
如本发明所使用,用语“膜(film)”和/或“层(layer)”可指任何连续或不连续的结构及材料(诸如,经由本发明所揭示的方法沉积的材料)。例如,膜和/或层可包括二维材料、三维材料、纳米粒子、或甚至部分或完整分子层、或部分或完整原子层、或原子和/或分子团簇(clusters)。膜或层可包含具有针孔(pinholes)的材料或层,其可以是至少部分连续的。
虽然术语第一、第二、第三…可用以描述多种组成元件,但组成元件并不以此术语为限。此术语仅用于区别说明书内单一组成元件与其他组成元件。权利要求中可不使用相同术语,而依照权利要求中元件宣告的顺序以第一、第二、第三…取代。因此,在本发明说明书中,第一组成元件在权利要求中可能为第二组成元件。
除非另外定义,在此使用的全部用语(包含技术及科学用语)具有与本发明所属技术领域的技术人员通常理解的相同涵义。能理解的是,这些用语例如在通常使用的字典中定义用语,应被解读成具有与相关技术及本发明的背景或上下文一致的意思,而不应以一理想化或过度正式的方式解读,除非在本发明实施例有特别定义。
须知悉的是,以下所举实施例可以在不脱离本发明的精神下,将数个不同实施例中的技术特征进行替换、重组、混合以完成其他实施例。各实施例间特征只要不违背发明精神或相冲突,均可任意混合搭配使用。
现将详细地参考本发明的示范性实施例,示范性实施例的实例说明于附图中。只要有可能,相同元件符号在附图和描述中用来表示相同或相似部分。
请参考图1与图2,图1是本发明的第一实施例的电性连接结构的剖面示意图,图2是本发明的第一实施例的电性连接结构的俯视示意图。在本实施例中,电性连接结构100可应用于一电子装置ED中或包含于一电子装置ED中。电性连接结构100包括第一基板102、第一导电垫104、第二基板106、第二导电垫108、至少两个穿孔(例如穿孔110与穿孔112)以及导电材114。第一导电垫104设置于第一基板102上,其中第一导电垫104包括第一上表面1041。第二基板106设置在第一基板102的一侧,例如图1所示的下侧。第二导电垫108设置于第二基板106上,其中第二导电垫108包括第二上表面1081。穿孔110与穿孔112分别穿过第一基板102并露出部分第二上表面1081,亦即穿孔110与穿孔112分别贯穿第一基板102,而使各穿孔两侧110、112的第一基板102被分隔开。导电材114的至少一部分设置于穿孔110与穿孔112内,且导电材114透过穿孔110与穿孔112而电性连接第一导电垫104与第二导电垫108。如图1所示,导电材114可透过直接接触第一导电垫104的第一上表面1041与第二导电垫108的第二上表面1081以电性连接第一导电垫104与第二导电垫108,例如导电材114的一部分位于第一导电垫104上且覆盖并直接接触第一上表面1041,而导电材114的另一部分设置在穿孔110与穿孔112中,该另一部分的底部会完全覆盖或部分覆盖被穿孔110与穿孔112暴露出的第二上表面1081并与第二上表面1081直接接触。
在本实施例中,穿孔110与穿孔112可具有垂直侧壁,且由下部到上部具有大致上均匀相等的尺寸。例如穿孔110具有侧壁1101与侧壁1102,两者皆大致上平行于第一基板102的法线方向,亦即方向Z。其中,侧壁1101较侧壁1102更远离第一导电垫104,因此侧壁1101可视为外侧壁,侧壁1102可视为内侧壁,而侧壁1101与侧壁1102的底部之间的距离可大致上相同于侧壁1101与侧壁1102的顶部之间的距离。类似的,例如穿孔112具有侧壁1121与侧壁1122,其中侧壁1121较侧壁1122更远离第一导电垫104,因此侧壁1121可视为外侧壁,侧壁1122可视为内侧壁,而侧壁1121与侧壁1122的底部之间的距离可大致上相同于侧壁1121与侧壁1122的顶部之间的距离。在本实施例中,导电材114设置于穿孔110或穿孔112的部分可具有下宽上窄的剖视形状,因此导电材114没有完全填满穿孔110或穿孔112,使得导电材114与穿孔110和穿孔112之间分别具有空气间隙G1与空气间隙G2,但不以此为限。在一些实施例中,导电材114也可完全填满穿孔110和穿孔112而不具有空气间隙。此外,如图1所示,导电材114可以由穿孔110与穿孔112的顶部往下延伸,覆盖侧壁1102与侧壁1122的至少一部分并进一步延伸到穿孔110与穿孔112的底部,并且,因导电材114有较宽的底部,因此其底部可以接触至少一部分的侧壁1101与至少一部分的侧壁1121,但不以此为限。在导电材114具有较宽底部的结构下,可增加第二导电垫108与导电材114的接触面积,以此可提高第一导电垫104与第二导电垫108电连接的成功率。在一些实施例中,第一导电垫104可以电连接于第一基板102内或其表面的任何适合的导线或电子元件,或者第一导电垫104可以作为第一基板102与外部传递信号的连接垫或视为第一基板102的一部分;第二导电垫108可以电连接于第二基板104内或其表面的任何适合的导线或电子元件,或者第二导电垫108可以作为第二基板104与外部传递信号的连接垫或视为第二基板104的一部分,因此,本发明利用导电材114经由穿过第一基板102的穿孔110与穿孔112而电连接位于其上、下两侧的第一导电垫104与第二导电垫108,也可以视为利用导电材114可达到不须通过走线连接且具较短电连接第一基板102与第二基板106的导通路径。
如图2所示,在俯视方向上(亦即在俯视图中),第一导电垫104介于两个穿孔110与穿孔112之间。第一导电垫104可具有四边形形状,穿孔110与穿孔112分别位于第一导电垫104的两侧,并可分别具有四边形形状,其中该四边形可例如为矩形形状或类矩形形状,但不以此为限。例如,穿孔110、穿孔112和第一导电垫104的矩形的长边彼此平行,但不以此为限。本实施例是以穿孔110与穿孔112分别具有类矩形形状为例。例如穿孔110具有彼此对应平行的侧壁1101与侧壁1102以及彼此对应平行的侧壁1104与侧壁1105,其中侧壁1101与侧壁1102可以为矩形的长边且平行于方向Y,侧壁1104与侧壁1105可以为矩形的短边且平行于方向X。侧壁1104邻接于侧壁1101与侧壁1102之间,而侧壁1105在侧壁1101与侧壁1102的另一侧邻接于两者之间。在一些实施例中,以俯视观之,穿孔110的各侧壁的邻接处形成弧形转角1106。穿孔112亦有类似于穿孔110的设计,故不再赘述。再者,导电材114覆盖至少部分的第一导电垫104、至少部分的穿孔112与至少部分的穿孔110。本发明电子连接结构100中的穿孔的数量与第一导电垫和导电材的设置位置与形状可以依照需求而变化,不受图2所限制,然而需注意的是,本发明电子连接结构100包括至少两个穿孔110、112,因此第一导电垫104与第二导电垫108之间经由导电材114形成至少两个导通路径,分别以导通结构EC1与导通结构EC2表示,以此提供多导通路径的双重或多重保障而改善电连接效果或操作稳定度。
导电材114设置于穿孔110与穿孔112中的方式可包括焊膏印刷(Solder pasteprinting)、喷墨打印(inkjet printing)、化学气相沉积(chemical vapor deposition)、物理气相沉积(physical vapor deposition)、电镀(electroplating)或其他适合的方式、或上述方式的组合,但不以此为限。导电材114的材料可包括钽(tantalum,Ta)、铌(niobium,Nb)、铪(hafnium,Hf)、镍(nickel,Ni)、铬(chromium,Cr)、钴(cobalt,Co)、锆(zirconium,Zr)、钨(tungsten,W)、铝(aluminum,Al)、锡(tin,Sn)、铜(copper,Cu)、银(silver,Ag)、金(aurum,Au)或其他合适的金属、或上述材料的合金或组合,但不以此为限。穿孔110与穿孔112的制作方式可例如是以机械钻孔(Mechanical Drilling)、激光钻孔(Laser drilling)、超声波钻孔(Ultrasonic drilling)、微放电加工(Micro ElectricalDischarge Machining,μ-EDM)、微细磨料喷射加工(Micro powder blasting)或是感应耦合电浆离子蚀刻(Inductively Coupled Plasma Reactive Ion Etching,ICP-RIE)或其他适合的方式、或上述方式的组合,但不以此为限。此外,可由第一基板102的上侧或下侧对第一基板102进行钻孔制程,以形成穿孔110与穿孔112。
第一基板102与第二基板106可分别例如是刚性基板、柔性基板或上述的组合。第一基板102的材质与第二基板106的材质可分别例如是玻璃、石英、蓝宝石、陶瓷、聚碳酸酯(PC)、聚酰亚胺(PI)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、其他合适的基板材料或以上的组合,但不限于此。在一些实施例中,第一基板102与第二基板106可分别包括叠层结构,例如分别包括基底层、介电层、导电层、半导体层、绝缘层、保护层、发光层、封装层或其他适合的叠层、或上述叠层的组合,但不以此为限。第一基板102与第二基板106可分别包括电路或电子元件,例如可以为电路板,但不以此为限。本实施例中的第一基板102的材质举例为聚酰亚胺,第二基板106举例为软性或硬性印刷电路板,但不以此为限。再者,如图1所示,本实施例的电性连接结构100还可包括中间层118,设置于第一基板102与第二基板106之间且覆盖第二导电垫108。穿孔110与穿孔112穿过第一基板102与部分中间层118而暴露出部分第二上表面1081。换言之,中间层118可以设置在多个基板中的至少两个之间。此处,中间层118的材料可以包括有机材料、无机材料、其他合适的基板材料或上述的组合,但不限于此。在一些实施例中,中间层118可以黏附多个基板中的至少两个,例如包含黏着材料或可作为黏着层使用。
根据本发明,穿孔110与穿孔112穿过第一基板102并露出第二导电垫108的部分第二上表面1081,而导电材114部分设置于穿孔110与穿孔112内,可使第一基板102与第二基板106互相电性导通。因此,本实施例的电性连接结构100可达到电连接多个基板的效果,于后续应用于电子装置上时,可大大缩短第一基板102与第二基板106之间电性导通的路径,也可简化第一基板102与第二基板106周边区的设计,可使电子装置实现窄边框甚至无边框的设计。此外,在第一基板102中有两个以上穿孔110、112并经由在穿孔中设置导电材114,使得第一导电垫104与第二导电垫108之间有多个导通路径,亦即第一基板102与第二基板108之间具有两个以上的导通结构EC1、EC2,使得两者之间的导通有多重保障,能提高电连接的可信赖度。再者,以剖视观之,导电材114的底部的最大宽度Wb(或尺寸)大于其顶部的最大宽度Wt(或尺寸),并且,在单一穿孔(例如穿孔110)中的导电材114的底部的宽度W1也大于其顶部的宽度W2,以此可提高导电材114与第二导电垫108的接触长度或接触面积,进而提高电连接的成功率。另一方面,本实施例的导电材114可具有一弧形的上表面114s,当之后的制程于导电材114上进行其他薄膜沉积时,可利于薄膜沉积时有较佳的侧壁阶梯覆盖性(sidewall step coverage)。
在此须说明的是,下述实施例沿用前述实施例的元件标号与部分内容,其中采用相同的标号来表示相同或近似的元件,并省略相同技术内容的说明。关于省略部分的说明可参考前述实施例,下述实施例不再重复赘述。
图3是本发明的第二实施例的电性连接结构的剖面示意图。请同时参考图1与图3,图3所示实施例的电性连接结构100与图1的差异在于穿孔110与穿孔112分别具有倾斜的侧壁,亦即侧壁1101、侧壁1102、侧壁1121、侧壁1122分别不平行于第一基板102的法线方向(亦即方向Z)。例如,穿孔110的任一侧壁1101或侧壁1102与第二导电垫108的第二上表面1081的夹角α为锐角,使得穿孔110的剖面形状大致上呈现上窄下宽的梯形,亦即穿孔110的底部的宽度W3大于其顶部的宽度W4。穿孔112亦有类似的设计,不再赘述。此外,在单一穿孔110中的导电材114的底部的宽度W1也大于其顶部的宽度W2,其中导电材114的底部可与侧壁1101与侧壁1102接触,亦即宽度W1大致上相同于宽度W3。上述设计是使导电材114有较大的底面积,进而与第二导电垫108的第二上表面1081有较大的接触面积,以提高电连接效果。另一方面,本实施例的第一导电垫104的宽度W5可小于其下侧第一基板102位于穿孔110与穿孔112之间的宽度W6,但本发明不以图3为限,在变化实施中,宽度W5也可相同于宽度W6。
图4是本发明的第三实施例的电性连接结构的剖面示意图。图4与图1的差异在于:在图4所示本实施例中,穿孔110与穿孔112可分别具有不规则状的侧壁,并且,导电材114在穿孔110与穿孔112底部且接近第二上表面1081的部分分别具有宽部1141与宽部1142,位于穿孔110与穿孔112中。详细而言,本实施例的穿孔110的外侧侧壁1101与穿孔112的外侧侧壁1121可为不规则状的侧壁,两者大致上虽然仍沿着方向Z延伸,但却具有不平滑或凹凸不规则的表面,另一方面,穿孔110的内侧侧壁1102与穿孔112的内侧侧壁1122可为规则侧壁,亦即可具有大致上平滑的表面,例如其表面大致上平行于方向Z,但本发明不以上述为限,在变化实施例中,侧壁1102与侧壁1122也可为不规则状的侧壁。再者,在本实施例中,导电材114包括至少两个宽部(亦即宽部1141与宽部1142),分别位于穿孔110与穿孔112中。以穿孔110中的导电材114为例,其底部接近第二上表面1081的部分在方向X上具有一最大宽度W1,其中底部的宽度W1大于穿孔1102的其他部分(例如未邻近第二上表面1081的部分)在方向X上的最大宽度Wm,在此情况下,导电材114的底部夹设于侧壁1101与第二导电垫108的第二上表面1081之间的部分可以设计成为宽部1141,且导电材1141的底部夹设于侧壁1102与第二导电垫108的第二上表面1081之间的部分可以设计成为另一宽部1141。类似的,穿孔112中的导电材114的底部夹设于侧壁1121与第二导电垫108之间的部分可以设计成为宽部1142,而导电材114的底部夹设于侧壁1122与第二导电垫108之间的部分可以设计成为另一宽部1142。再者,穿孔110与穿孔112分别具有至少一凹部(亦即凹部1103与凹部1123),且凹部1103与凹部1123分别对应于导电材114的宽部1141与宽部1142,以容设宽部1141与宽部1142。以穿孔110中的凹部1103为例,其可以设计成为侧壁(例如侧壁1102)在接近第二上表面1081的底部部分具有一多挖出的区域,举例言之,穿孔110底部部分与侧壁的延伸方向(例如图4中的延伸方向平行于方向Z)可具有一大角度的夹角β,其中夹角β可超过180度,使得穿孔110底部部分朝向中间层118有一多挖出的区域而形成凹部1103。由上述可知,凹部1103、凹部1123、宽部1141与宽部1142皆邻近于第二导电垫108。
图5为图4所示第三实施例的变化实施例的电性连接结构的剖面示意图。图5所示的电性连接结构100与图4的不同处在于,导电材114可不具有宽部1141与宽部1142,而穿孔110与穿孔112可不具有凹部1103与凹部1123。此外,图5的电性连接结构100的导电材114的底部与穿孔110的外侧侧壁1101与穿孔112的外侧侧壁1121可有一点间隔距离(即导电材未完全填满穿孔),但不以此限,在另一些变化实施例中,导电材114的底部可直接接触侧壁1101与侧壁1121,类似图1所示的结构。图5所示的电性连接结构100的其他详细结构可参考图1与图4的内容,不再赘述。
图6为图3所示第二实施例的变化实施例的电性连接结构的剖面示意图。图6所示的电性连接结构100与图3的不同处在于,穿孔110可具有不规则状的侧壁1101,而穿孔112可具有不规则状的侧壁1121。此外,图6的电性连接结构100的导电材114的底部与穿孔110的外侧侧壁1101和穿孔112的外侧侧壁1121可有一点间隔距离(即导电材未完全填满穿孔),但不以此限,在另一些变化实施例中,导电材114的底部可直接接触侧壁1101与侧壁1121。图6所示的电性连接结构100的其他详细结构可参考图1与图3的内容,不再赘述。
图7是本发明的第四实施例的电性连接结构的剖面示意图。图7与图4的差异在于:在图7所示实施例中,穿孔110与穿孔112分别具有倾斜的内侧侧壁1102与内侧侧壁1122。详细而言,侧壁1102的延伸线与第二导电垫108的第二上表面1081的夹角γ不为直角,其中夹角γ例如为锐角,侧壁1121的延伸线与第二导电垫108的第二上表面1081的夹角亦可为锐角,不再详述。再者,在本实施例中,穿孔110在邻近第二导电垫108的部分具有至少一宽部1141,其中图7示出两个宽部1141为例。以侧壁1102为例,其在宽部1141处的侧壁面与第二上表面1081的夹角为锐角,且可更小于夹角γ。另一方面,侧壁1101在宽部1141处的侧壁面与第二上表面1081的夹角也小于侧壁1101的延伸方向(平行方向Z)与第二上表面1081的夹角,在此不再详述。穿孔112的侧壁1122与侧壁1121亦有类似结构,故不再赘述。上述侧壁1102与侧壁1122向中间层118倾斜的设计,可以扩大穿孔110与穿孔112底部的面积,增加填入穿孔110与穿孔112内的导电材114与第二导电垫108的接触面积,而宽部1141与宽部1142的设计又更进一步加大了导电材114与第二导电垫108的接触面积。在此设计下,穿孔110与穿孔112可以具有较小的上部宽度W4(或尺寸),使得两者之间的第一导电垫104可维持较大的尺寸,以使其第一上表面1041与导电材114具有较大的接触面积,同时,穿孔110与穿孔112又可以具有较大的下部宽度W3,使得导电材114在穿孔110与穿孔112的底部与第二导电垫108也具有较大的接触面积。简言之,在维持穿孔110与穿孔112的上部尺寸的条件下,本实施例的结构设计可以同时提高导电材114与第一导电垫104和第二导电垫108的接触面积,进而提高第一导电垫104与第二导电垫108之间的电连接的成功率。
图8是本发明的第五实施例的电性连接结构的剖面示意图。图8与图7两者的差异在于:在图8所示本实施例中,导电材114可填满穿孔110与穿孔112,因此穿孔110与穿孔112可不具有如图1所示的空气间隙G1与空气间隙G2。在本实施例中,导电材114仍然具有宽部1141与宽部1142,因此在单一穿孔110或穿孔112中,导电材114的底部仍然具有最大宽度W1。图8所示的电性连接结构100的其他详细结构可参考图1与图7的内容,不再赘述。
图9与图10是本发明的电性连接结构的第一导电垫、穿孔及导电材的配置的各变化示例的俯视示意图,为了使图式简洁,电性连接结构中的其他元件可参考图1到图8而没有示出。在图9所示的示例(i)的电性连接结构100a中,其俯视配置类似于图2的结构,两者的差异处是电性连接结构100a中的导电材114在方向X上没有接触侧壁1101与侧壁1121。图9的示例(ii)的电性连接结构100b的穿孔110与穿孔112可以分别为梯形,例如侧壁1102的长度大于侧壁1101的长度,而侧壁1122的长度大于侧壁1121的长度。此外,虽然电性连接结构100b中的导电材114的俯视图案接近于圆形,但并不以此为限,例如导电材114的俯视图案也可为椭圆形。图9的示例(iii)的电性连接结构100c与示例(i)的主要差异在于,穿孔110与穿孔112的其中一个的尺寸可以小于另一个,也就是说,穿孔110与穿孔112可具有不相同的尺寸或形状。图10所示的示例(iv)的电性连接结构100d包括三个穿孔,亦即穿孔110、穿孔112与穿孔120,可分别具有类正方形的俯视图案,但不以此为限。此外,电性连接结构100d的第一导电垫104与导电材114分别具有圆形的俯视图案,例如导电材114可完全重叠或完全覆盖第一导电垫104,并可完全覆盖并填入穿孔110、穿孔112与穿孔120中。图10的示例(v)与图9的示例(i)的主要差异在于:示例(v)的电性连接结构100e的第一导电垫104的俯视图案的左、右侧可具有弧形侧边,而上、下侧边可切齐穿孔110与穿孔112的侧边,导电材114具有椭圆形的俯视图案,其长轴平行于方向X,亦即跨越穿孔112、第一导电垫104与穿孔110,可完全覆盖第一导电垫104,且导电材114可接触穿孔110的外侧壁1101与穿孔112的外侧壁1121。图10的示例(vi)的电性连接结构100f的第一导电垫104与导电材114的俯视图案可皆为长轴平行于方向Y的椭圆形,两者在方向Y上的宽度皆大于穿孔110与穿孔112在方向Y上的宽度。另一方面,导电材114可完全覆盖第一导电垫104,并接触穿孔110的外侧侧壁1101与穿孔112的外侧侧壁1121。图10的示例(vii)的电性连接结构100f的第一导电垫104具有六边形的俯视图案,其面积大于导电材114的面积,其中导电材114具有椭圆形或圆形的俯视图案且第一导电垫104和导电材114在方向Y上的宽度大于穿孔110与穿孔112在方向Y上的宽度。上述各示例仅为本发明的导电垫104、导电材114、穿孔110、穿孔112及/或穿孔120的数量、形状、尺寸及相对位置的配置举例,但并非用来限定本发明,实际的数量、形状及尺寸及相对位置可依产品需求而变更调整。
值得一提的是,在上述的实施例中,电性连接结构的数量示意地示出一个,而基板的数量示意地示出两个或三个,但不以此为限。于其他未示出的实施例中,电性连接结构的数量以及基板的数量可依据需求而增加,此仍属本发明所欲保护的范围。而且,电性连接结构可选用上述说明书中的任一电性连接结构或上述电性连接结构的组合,但不以此为限。
图11是本发明的一实施例的电子装置的剖面示意图,其采用了图8的电性连接结构。请同时参考图11与图8,在本实施例中,电子装置ED包括图8的电性连接结构100、电子元件122、第三基板128、第三导电垫124及导电材126。其中,电性连接结构100包括第一基板102、设置在第一基板102上的第一导电垫104、第二基板106、设置于第二基板106上的第二导电垫108、至少两个穿孔(穿孔110与穿孔112)以及导电材114,且导电材114经由部分设置在穿孔110与穿孔112中以电性连接第一导电垫104与第二导电垫108。穿孔110与穿孔112可具有不规则状的外侧侧壁1101与侧壁1121,而内侧侧壁1102与侧壁1122可为倾斜侧壁。此外,导电材114的底部在接近第二导电垫108的部分可具有宽部1141与宽部1142,侧壁1101、侧壁1102、侧壁1121、侧壁1122可具有对应宽部1141与宽部1142的凹部1103与凹部1123(未标示于图11,可参考图8)。电性连接结构100在电子装置ED中可用来电性连接第一基板102上的第一导电垫104与第二基板106上的第二导电垫108,以在第一导电垫104与第二导电垫108之间形成穿过第一基板102的导通路径。再者,第三基板128位于第二基板106相反于第一基板102的一侧,第三导电垫124设置在第三基板128上,且位于第三基板128与第二基板106之间,导电材126可电性连接第二导电垫108与第三导电垫124。举例而言,第三基板128中可具有穿孔130,其穿过第二基板106而暴露出第三导电垫124与第二导电垫108,导电材126可设置于穿孔130中而直接接触第三导电垫124与第二导电垫108,以此使两者电连接。在本实施例中,第二基板106、第二导电垫108、导电材126、第三导电垫124、第三基板128及/或穿孔130构成穿过第二基板106的导通路径,亦可视为本发明的一电性连接结构200。换言之,本实施例的电子装置ED可通过电性连接结构100与电性连接结构200来实现多个基板的电连接。需注意的是,本发明的电子装置ED并不以图11所示为限,其中的电性连接结构100与电性连接结构200可分别任意更换为上述说明书所提及的任一电性连接结构(即图1到图10的任一者)。简言之,在一些实施例中,电子装置ED可具有多个电性连接结构,其中电性连接结构可设置上述说明书中的任一电性连接结构或上述电性连接结构的组合,且多个电性连接结构可以相同或不同,但不以此为限。
第三基板128例如为驱动基板、集成电路基板、外接电路板,但不以上述为限。导电材126的材料可相同或不同于导电材114。第三导电垫124的材料可相同或不同于第一导电垫104与第二导电垫108。在一些实施例中,第三基板128上可具有一个或多个第三导电垫124。在变化实施例中,第三导电垫124与导电材126可以包括同一材料或由同一导电层所构成,在另一些变化实施例中,第三导电垫124、导电材126及第二导电垫108可以包括同一材料或由同一导电层所构成,但不以上述为限。在一些实施例中,第三基板128的叠层结构与材质,可例如前述的第一基板102与第二基板106。在一些实施例中,第三基板128与第二基板106之间也可包括另一中间层(未图示),其中该另一中间层与上述第一基板102和第二基板106之间的中间层118可相同也可不同。
根据本发明,第一基板102表面可设置一个或多个电子元件122。电子元件122可具有导电垫1221,其可电连接于第一基板102,但不以此为限。电子元件122可包括被动元件及/或主动元件,例如电容、电阻、电感、可变电容、滤波器、二极管、晶体管(transistors)、感应器、微机电系统元件(MEMS)、液晶芯片(liquid crystal chip)等,但不限于此。二极管可包括发光二极管、光电二极管或可变电容二极管。发光二极管可例如包括有机发光二极管(organic light emitting diode,OLED)、次毫米发光二极管(mini LED)、微发光二极管(micro LED)、量子点发光二极管(quantum dot LED,可例如为QLED、QDLED),荧光(fluorescence)、磷光(phosphor)或其他适合的材料、或上述组合,但不以此为限。感应器可例如包括电容式感应器(capacitive sensors)、光学式感应器(optical sensors)、电磁式感应器(electromagnetic sensors)、指纹感应器(fingerprint sensor,FPS)、触控感应器(touch sensor)、天线(antenna)、或触控笔(pen sensor)等,但不限于此。
此处,本实施例的电子装置ED可为可弯曲(bendable)、可拉伸(stretchable)、可折叠(foldable)、可卷曲(rollable)及/或可挠(flexible)电子装置,但不限于此。电子装置ED可包括显示装置、天线装置、感测装置、发光装置、触控装置、触控显示装置、封装装置、曲面显示器、自由形状显示器或拼接装置,但不以此为限。电子装置ED可包括可弯折或可挠式电子装置。电子装置ED可包括彼此电连接的多个灯板。显示装置可例如应用于笔记本电脑、公共显示器、拼接显示器、车用显示器、触控显示器、电视、监视器、智能手机、平板电脑、光源模组、照明设备或例如为应用于上述产品的电子装置,但不以此为限。显示装置例如包括液晶(liquid crystal)层或发光二极管(Light Emitting Diode,LED)。感测装置可例如为用于侦测电容变化、光线、热能或超声波的感测装置,但不以此为限。感测装置可例如包括生物传感器、触控传感器、指纹传感器、其他适合的传感器或上述类型的传感器的组合。天线装置例如但不限于液晶天线、二极管天线。天线装置例如可以包括但不限于天线拼接装置。拼接装置可例如包括拼接显示装置或拼接天线装置,但不以此为限。需要说明的是,电子装置ED可以是上述任意排列组合,但不限于此。此外,电子装置ED在外观上可以具有矩形、圆形、多边形、具有弯曲边缘的形状或其他合适的形状。电子装置ED可以具有驱动系统、控制系统、光源系统、货架系统等外围系统,以支持显示设备、天线装置或拼接装置。
综上所述,在本发明的实施例中,电性连接结构的至少两个穿孔穿过第一基板并露出第二导电垫的部分第二上表面,而导电材部分设置于至少两个穿孔内,使得第一基板与第二基板可电性导通。因此,本发明的电性连接结构可达到电连接多个基板的效果,于后续应用于电子装置上时,可大幅缩短基板间电性导通的路径,也可简化基板周边区的设计,可使电子装置实现窄边框甚至无边框的设计。此外,至少两个穿孔的设计使得基板之间具有两个以上的导通路径,可提供多重保障以提高电连接的成功率。再者,导电材的宽部及穿孔的凹部与倾斜侧壁的设计另增加了导电材与导电垫之间的接触面积,可进一步改善电连接效果,使本发明的电性连接结构具有较佳电性可靠度。
以上所述仅为本发明的实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的一般技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种电性连接结构,其特征在于,包括:
一第一基板;
一第一导电垫,设置于该第一基板上,其中该第一导电垫包括一第一上表面;
一第二基板;
一第二导电垫,设置于该第二基板上,其中该第二导电垫包括一第二上表面;
至少两个穿孔,穿过该第一基板并露出部分的该第二上表面;以及
一导电材,该导电材的一部分设置于该至少两个穿孔内,且该导电材电性连接该第一导电垫与该第二导电垫。
2.根据权利要求1所述的电性连接结构,其特征在于,该导电材通过直接接触该第一上表面和该第二上表面以电性连接该第一导电垫与该第二导电垫。
3.根据权利要求1所述的电性连接结构,其特征在于,该导电材包括至少两个宽部,且该至少两个宽部分别位于该至少两个穿孔内。
4.根据权利要求3所述的电性连接结构,其特征在于,该至少两个穿孔分别具有一凹部,且每一该凹部分别对应于该导电材的该至少两个宽部的其中一个。
5.根据权利要求4所述的电性连接结构,其特征在于,每一该凹部与该至少两个宽部邻近于该第二导电垫。
6.根据权利要求1所述的电性连接结构,其特征在于,在该电性连接结构的俯视方向中,该第一导电垫介于该至少两个穿孔之间。
7.根据权利要求1所述的电性连接结构,其特征在于,在该电性连接结构的俯视方向中,该导电材覆盖至少部分的该第一导电垫与至少部分的该至少两个穿孔。
8.根据权利要求1所述的电性连接结构,其特征在于,该至少两个穿孔分别具有不规则状的侧壁。
9.根据权利要求1所述的电性连接结构,其特征在于,该至少两个穿孔分别具有倾斜的侧壁。
10.一种电子装置,其特征在于,包括:
一第一基板;
一第一导电垫,设置于该第一基板上,其中该第一导电垫包括一第一上表面;
一第二基板;
一第二导电垫,设置于该第二基板上,其中该第二导电垫包括一第二上表面;
至少两个穿孔,穿过该第一基板并露出部分的该第二上表面;
一导电材,该导电材的一部分设置于该至少两个穿孔内,且该导电材电性连接该第一导电垫与该第二导电垫;
一第三基板,位于该第二基板相反于该第一基板的一侧;
一第三导电垫,位于该第二基板与该第三基板之间;以及
另一导电材,其中该另一导电材电性连接该第二导电垫与该第三导电垫。
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