TW201342548A - 接合結構 - Google Patents

Abstract

本發明揭示一種接合結構，其中，複數個第一接合墊位於第一基板上。第二基板與第一基板部分互相面對配置。複數個第二接合墊各以一面位於第二基板上，並以另一面與位置對應之第一接合墊部分重疊形成一接合區及位於接合區周邊的一周邊區域。於各第一接合墊與各第二接合墊之間設有異方性導電膠層。異方性導電膠層包括複數個導電粒子。於周邊區域設有至少一凹槽結構，當導電粒子在壓合而移動時，凹槽結構可容納移動至此的導電粒子。如此可避免在接合中導電粒子堆積所引起的短路現象。

Description

接合結構

本發明有關一種接合結構，特別是有關一種使用異方性導電膠的接合結構。

在瞬息萬變的資訊年代，電子產品已與人們的生活、工作息息相關。隨著電子產品的薄形化，小型化，精密化，輕便化，在一些無法藉由高溫鉛錫焊接的場合，例如：軟性電路板(FPC)、積體電路(IC)、液晶顯示幕(LCD)、觸控螢幕(Touch Panel)等產品的線路或引腳連接，異方性導電膠(anisotropic conductive film，下文中簡稱ACF)及其相關的線路連接方式已逐漸被開發出來，用以解決了電子產品的各種線路連接問題。

本文中所稱之ACF意欲包括製成膜層型態的異方性導電薄膜以及製成黏膠型態的異方性導電黏膠(anisotropic conductive adhesives，簡稱ACA)。ACF是由半固化樹脂內封設有複數個導電粒子、或是將複數個導電粒子混合強力粘膠而成，具有垂直方向電導通而水平方向不導通的特性。接合時，可將異方性導電膠佈設於待接合的元件之間，然後透過加熱、加壓，ACF受到溫度和壓力作用將待接合的元件連接在一起，並使得接合之元件在垂直方向具有導電效果，而在水平方向則不具有導電效果。

第1圖顯示如習知之二個元件藉由ACF的接合。第1圖是假以各元件為透明的方式繪製，以方便閱覽。如第1圖所示之習知技術，基板2上設置有複數個接合墊4，各接合墊4與一導線6連接，基板8上設置有複數個接合墊10，各接合墊10與一導線12連接，接合墊4與接合墊10之間以一ACF層14壓合，而有一接合區16及一周邊區域18。接合區16意指各接合墊4與接合墊10重疊壓合的區域，周邊區域18則指位於接合區周邊的區域。使用ACF接合時易發生短路，此乃由於左右相鄰的接合墊之間的間距較小之故；當在壓合時，由於受壓力的作用，多個導電粒子易被擠壓至周邊區域18，使得左右相鄰的接合墊發生短路。例如，壓合後，可能使ACF層14中的導電粒子20被擠壓或溢流(可泛稱為移動)至周邊區域18聚集，而位於二個相鄰的接合墊4之間及/或二個相鄰的接合墊10之間，易造成短路。

因此，對於新穎的接合結構仍有需求，以期能夠避免上述之短路問題。

本發明是提供一種接合結構，具有至少一凹槽結構，位於接合區周圍的周邊區域，當ACF於接合製程中被壓擠時，ACF中的導電粒子可移動至此凹槽結構中，從而增大了導電粒子的移動空間，減少導電粒子的堆積，進而降低由於導電粒子的堆積所引起的短路現象。

依據本發明之一具體實施例，本發明之接合結構包括一第一基板、複數個第一接合墊、一第二基板、複數個第二接合墊、一ACF層、及至少一凹槽結構。複數個第一接合墊位於第一基板上。第二基板與第一基板部分互相面對配置。複數個第二接合墊以一面位於第二基板上，並以另一面分別與第一接合墊部分重疊形成一接合區及位於接合區周邊的一周邊區域。ACF層位於各第一接合墊與各第二接合墊之間。凹槽結構位於周邊區域。

於依據本發明之接合結構中，因於周邊區域具有凹槽結構，當ACF中的導電粒子在接合製程中被壓合而流動時，可移動至此凹槽結構，從而增大了導電粒子的移動空間，減少導電粒子的堆積，進而可減少甚或避免在接合中導電粒子的堆積所引起的短路現象，所以可改善製程，提高生產良率。

第2至9圖顯示依據本發明之數個具體實施例。為了方便閱覽，除了第5及8圖之外，各圖是假以各元件為透明的方式繪製，但此技術領域之通常知識者在了解本發明後當知各元件的相關位置。並應知各元件並未依據真實尺寸比例繪製。

第2圖顯示依據本發明之第一具體實施例的一接合結構的平面示意圖。於此接合結構中，複數個第一接合墊32位於一第一基板30上，保護層34部分覆蓋各個第一接合墊32。第二基板36與第一 基板30部分互相面對配置。換言之，第二基板36部分覆蓋於第一基板30上。複數個第二接合墊38各以一面位於第二基板36上，並以另一面與位置對應的第一接合墊32部分重疊，形成一接合區及位於接合區周邊的一周邊區域。接合區為第一接合墊32與第二接合墊38重疊的區域，周邊區域為接合區周邊的區域。接合區與周邊區域的圖式舉例可參閱第1圖所示，不再於第2圖中繪示。ACF層40則位於各第一接合墊32與各第二接合墊38之間，以將第一接合墊32與第二接合墊38接合。ACF層40包括複數個導電粒子。保護層34的邊緣在兩兩相鄰的第一接合墊32之間的位置形成凹槽，而得到複數個第一凹槽結構42。第一凹槽結構42即位於周邊區域，鄰近位於接合區的ACF層40，當ACF層40的導電粒子在壓接而流動或被推擠時，第一凹槽結構42可容納移動至此的導電粒子。

接合結構可進一步包括複數個第一導線46。第一導線46分別與第一接合墊32相連接。於應用於觸控式面板時，第一導線46的另一端可與一觸控式面板上的感測單元(未示出)連接。保護層34即是用以覆蓋第一導線46，以保護第一導線46。保護層34可僅是鄰接第一接合墊或是進而部分覆蓋第一接合墊32。而位於二個相鄰之第一接合墊32之間的第一凹槽結構42，可進一步延伸至此二個相鄰之第一接合墊32所銜接的二個相鄰的第一導線46之間。

接合結構並可進一步包括複數個第二導線48。第二導線48分別與第二接合墊38連接。各圖式中均僅繪示部分的第一導線46及 第二導線48。

於此具體實施例中，保護層34的邊緣與第二基板36的邊緣相鄰接。如此，第一接合墊32與第二接合墊38的表面不會外露而可受到保護。但本發明並不限於此實施例，第二基板36可部分覆蓋保護層34，可以對沒有被保護層34覆蓋到的導線或接合墊起保護作用，或是第二基板36與保護層34僅是鄰近而不接觸，保護層34的邊緣鄰近於該等第一接合墊32。

第一凹槽結構42為以該保護層34的邊緣形成凹狀所得，此凹狀並無特別限制，但較佳使保護層34相對凸出的部分仍覆蓋住第一接合墊32，使第一接合墊32不致由凹槽側壁曝露出來。

第3圖顯示依據本發明之第二具體實施例的一接合結構的平面示意圖。於此接合結構中，與上述實施例類似，區別至少在於凹槽結構為形成於第二基板36之邊緣的第二凹槽結構44，即由第二基板36的邊緣於相鄰的二個第二接合墊38之間的位置形成凹狀，成為複數個第二凹槽結構44，第二凹槽結構44即位於周邊區域，以容納壓接時移動至此的導電粒子。

第4圖顯示依據本發明之第三具體實施例的一接合結構的平面示意圖，第5圖顯示第4圖中的局部放大之部分爆炸圖，以更清楚顯示結構。請同時參閱第4、5圖，此接合結構與第2圖所示的第一 具體實施例類似，區別至少在於，除了在保護層34的邊緣形成有如第2圖中所示的第一凹槽結構42之外，也在第二基板36的邊緣形成有如第3圖中所示的第二凹槽結構44。第一凹槽結構42及第二凹槽結構44均位於周邊區域而鄰近於ACF層40，故均可容納移動至此的導電粒子，進一步增大導電粒子的流動空間，減少導電粒子的堆積。

依據本發明之特徵之一，接合結構是包括至少一凹槽結構，因此，於另外之具體實施例中，接合結構僅包括一個或複數個第一凹槽結構42、或是僅包括一個或複數個第二凹槽結構44、或是包括第一凹槽結構42與第二凹槽結構44等等，均是本發明的情形。

於本發明中，第一凹槽結構42和第二凹槽結構44的形狀並無特別限制，例如可為矩形(包括方形或類似矩形)、梯形(包括類似梯形)、弧形(包括U形或類似弧形)、三角形(包括V形或類似三角形)、或其他凹入的形狀。當以保護層34或第二基板36的邊緣形成的凹槽結構為矩形時，保護層34或第二基板36的外形會類似一長城形狀。當以保護層34或第二基板36的邊緣形成的凹槽結構為弧形時，保護層34或第二基板36的外形會類似一波浪形狀。當以保護層34或第二基板36的邊緣形成的凹槽結構為三角形時，保護層34或第二基板36的外形會類似一鋸齒形狀。如此形狀的保護層34既能保護導線與接合墊，又能讓出導電粒子的流動空間，導電粒子流動至接合墊外的分佈密度變小，而可更好的錯開導電粒子與導電粒子的 接觸，有效的減少甚或避免導電粒子的堆集，而最终能降低甚或避免接合時引發的短路。

第6圖則顯示依據本發明之第四具體實施例，其大致與上述第4圖所顯示的第三具體實施例類似，區別至少在於，保護層34與第二基板36部分重疊，換言之，使第二基板36的邊緣區域覆蓋於保護層34的邊緣區域上方，如此，第二基板36可以對沒有被保護層34覆蓋到的第一導線46或第一接合墊32起保護作用。第一凹槽結構42與第二凹槽結構44也可部分重疊。第6圖同時顯示第二接合墊38的邊緣與第二基板36的邊緣對齊，於是，若第二基板36的邊緣區域覆蓋於保護層34的邊緣區域上方，則第二接合墊38的邊緣也是覆蓋於保護層34的邊緣區域上方。

於依據本發明之另一具體實施例中，可使第二接合墊38的邊緣不與第二基板36的邊緣對齊，即，使第二接合墊38在長度方向內縮，使第二基板36的邊緣區域覆蓋於保護層34的邊緣區域上方時，第二接合墊38不與保護層34重疊。

第7圖顯示依據本發明之第五具體實施例，其與第3圖所示的第二具體實施例的接合結構類似，區別至少在於，使第二接合墊38的前緣由一或二側縮窄。如此，更增大第二接合墊38彼此之間的距離，可以使導電粒子分佈於第二接合墊38之間的密度更小，使得第二接合墊38之間導電粒子連成線的機率更為降低，從而更加改善短 路的問題。

第8圖顯示依據本發明之第六具體實施例的接合結構中的第一接合墊32，省略ACF層40、第二接合墊38、第二基板36及第二導線48的繪示。第六具體實施例的接合結構與第2圖所示的第一具體實施例之接合結構類似，但使第一接合墊32的前緣由一或二側縮窄，以增大相鄰第一接合墊32彼此之間的距離，從而更進一步的降低相鄰接合墊之間發生短路的機率。

值得一提的是，上述第五具體實施例(如第7圖所示)與第六具體實施例(如第8圖所示)所述的第二接合墊38與第一接合墊32的前緣由一或二側縮窄的結構同樣可形成於本發明其他實施例的第一接合墊32和/或第二接合墊38上，以進一步增大相鄰第一接合墊32和/或第二接合墊38彼此之間的距離，從而更進一步的降低相鄰接合墊之間發生短路的機率。

依據本發明之接合結構可應用於例如採用ACF的二個元件之連接，二個元件各具有接合墊，此二元件可為例如二個電子元件，更特定而言，可為例如軟性電路板(flexible printed circuit board，簡稱FPC)與觸控式面板(touch panel)的接合、液晶顯示面板與積體電路晶片(IC chip)的連接、或是軟性電路板與印刷電路板(PCB)的連接等等類似情況。值得注意的是，本發明可應用於常見的觸控式面板的設計。

為了更加清楚的說明本發明的技術方案，以下以觸控式面板與軟性電路板結合的情形來舉例說明。第9圖顯示依據本發明之第七具體實施例，應用於觸控式面板與軟性電路板接合的情形。為了方便閱覽，第9圖是假以各元件為透明的方式繪製，但此技術領域之通常知識者在了解本發明後當知各元件的相關位置。於此具體實施例中，接合結構包括觸控式面板的基板50、複數個接合墊52、及保護層54，軟性電路板(FPC)的基板56及複數個接合墊58(例如FPC的金手指)，以及位於接合墊52與接合墊58之間以供重合接合及提供垂直導通的ACF層(未示出)。保護層54具有複數個凹槽結構60。各凹槽結構60位於相鄰的二個接合墊52之間。各接合墊52可為例如觸控式面板連接感測單元的導線53的延伸。基板56的邊緣區域與保護層54有部分重疊而位於保護層54的邊緣區域上方，接合墊58的邊緣並未與保護層54重疊。圖中顯示導電膠中的導電粒子62流動至保護層54的邊緣及流入凹槽結構60中，而避免因堆積而發生短路。

下列舉例說明各部件，但本發明並不限於此，而可依需要而定。本發明中，第一基板的材質可為例如玻璃、聚乙烯對苯二甲酸酯(簡稱PET)，聚碳酸酯(PC)、聚乙烯(PE)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)等。第二基板的材質可為例如適用於第一基板的材質或FPC基材的材質，例如聚醯亞胺或聚酯薄膜等高分子絕緣材料。第一接合墊、第二接合墊、與導線的材質可分別為例如金屬例如銅、鎳銅合金、或非金屬例如透明導電膜(銦錫氧化物(ITO))或其他可導電的適合材 質。第一接合墊與第二接合墊的寬度一般分別為0.05mm~0.1mm。第一接合墊之間的距離及第二接合墊之間的距離可為例如與接合墊的寬度大致相同。第一接合墊和第二接合墊的寬度一般可根據ACF的導電粒子的直徑來設計，不同的ACF，可能導電粒子的直徑也不同，接合墊的寬度一般為導電粒子直徑的10倍或以上。保護層材質可為例如光阻或二氧化矽或其它絕緣材料。ACF為可垂直電導通者。位於保護層邊緣的凹槽結構可利用印刷、曝光、顯影或濺鍍等方式而形成，其橫向寬度應至少大於導電粒子的直徑，以能夠容納移動至此的導電粒子。位於第二基板邊緣的凹槽結構則可利用例如模切、裁剪等方式而形成，橫向寬度應至少大於導電粒子的直徑，以能夠容納移動至此的導電粒子。

以上所述僅為本發明之較佳實施例，凡依本發明申請專利範圍所做之均等變化與修飾，皆應屬本發明之涵蓋範圍。

2、8、50、56‧‧‧基板

4、10、52、58‧‧‧接合墊

6、12、53‧‧‧導線

14、40‧‧‧ACF層

46‧‧‧第一導線

48‧‧‧第二導線

16‧‧‧接合區

18‧‧‧周邊區域

20、62‧‧‧導電粒子

30‧‧‧第一基板

32‧‧‧第一接合墊

34、54‧‧‧保護層

36‧‧‧第二基板

38‧‧‧第二接合墊

42‧‧‧第一凹槽結構

44‧‧‧第二凹槽結構

60‧‧‧凹槽結構

第1圖顯示習知接合結構的平面示意圖。

第2至4圖分別顯示依據本發明之第一、第二及第三具體實施例的接合結構的平面示意圖。

第5圖顯示第4圖中的局部放大之部分爆炸圖。

第6至7圖顯示依據本發明之第四及第五具體實施例的接合結構的平面示意圖。

第8圖顯示依據本發明之第六具體實施例的接合結構中第一接合墊 形狀的平面示意圖。

第9圖顯示依據本發明之第七具體實施例的接合結構應用於觸控式面板與軟性電路板接合的情形的平面示意圖。

30‧‧‧第一基板

32‧‧‧第一接合墊

34‧‧‧保護層

36‧‧‧第二基板

38‧‧‧第二接合墊

40‧‧‧ACF層

42‧‧‧第一凹槽結構

44‧‧‧第二凹槽結構

46‧‧‧第一導線

48‧‧‧第二導線

Claims (14)

1. 一種接合結構，包括：一第一基板；複數個第一接合墊，位於該第一基板上；一第二基板，與該第一基板部分互相面對配置；複數個第二接合墊，以一面位於該第二基板上，並以另一面分別與該等第一接合墊部分重疊形成一接合區及位於該接合區周邊的一周邊區域；一異方性導電膠層，位於各該第一接合墊與各該第二接合墊之間；及至少一凹槽結構，位於該周邊區域。
2. 如請求項1所述之接合結構，其中，該異方性導電膠層包括複數個導電粒子，該凹槽結構用於容納移動至此的導電粒子。
3. 如請求項1所述之接合結構，進一步包括：複數個第一導線，分別與該等第一接合墊相連接；及一保護層，覆蓋於該等第一導線之上。
4. 如請求項3所述之接合結構，其中，該保護層的邊緣鄰接於該等第一接合墊或部份覆蓋於該等第一接合墊之上。
5. 如請求項3所述之接合結構，其中該保護層的邊緣鄰近於該等第 一接合墊。
6. 如請求項3所述之接合結構，其中，該至少一凹槽結構為形成於該保護層之邊緣的凹槽結構。
7. 如請求項3所述之接合結構，其中該第二基板部分覆蓋於該保護層之邊緣上。
8. 如請求項1所述之接合結構，其中，該至少一凹槽結構為形成於該第二基板之邊緣的凹槽結構，並位於該等第二接合墊之相鄰二者之間。
9. 如請求項3所述之接合結構，其中該至少一凹槽結構包括複數個第一凹槽結構及複數個第二凹槽結構，該等第一凹槽結構是以該保護層的邊緣形成複數個凹槽所得；該等第二凹槽結構是以該第二基板的邊緣形成複數個凹槽所得，且位於該等第二接合墊之相鄰二者之間。
10. 如請求項1所述之接合結構，其中，該等第一接合墊在其前緣部分由一或二側縮窄。
11. 如請求項1所述之接合結構，其中，該等第二接合墊在其前緣部分由一或二側縮窄。
12. 如請求項1所述之接合結構，其中，該第二基板及該等第二接合墊分別為一軟性印刷電路板的軟板及金手指。
13. 如請求項1所述之接合結構，進一步包括複數個第二導線，其分別與該等第二接合墊相連接。
14. 如請求項1所述之接合結構，其中該第一基板為一觸控面板的基板，該等第一導線一端連接於該觸控面板上的感測單元，另一端連接於該等第一接合墊。