專利名稱：晶片壓著機構(gòu)與晶片壓著制程的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種晶片壓著機構(gòu)(chip compressing mechanism)與晶片壓著制程，且特別是涉及一種可提升晶片壓著接合的良率(yield factor)的晶片壓著機構(gòu)與晶片壓著制程。
背景技術(shù)：
隨著電腦性能的大幅進(jìn)步以及網(wǎng)際網(wǎng)路、多媒體技術(shù)的高度發(fā)展，目前影像資訊的傳遞大多已由類比(類比即模擬，一下皆稱為模擬)轉(zhuǎn)為數(shù)位(數(shù)位即數(shù)字，以下皆稱為數(shù)位)傳輸。為了配合現(xiàn)代生活模式，視訊或影像裝置的體積日漸趨于輕薄。傳統(tǒng)使用陰極射線管(Cathode Ray Tube，CRT)的顯示器雖然仍有其優(yōu)點，但是由于內(nèi)部電子腔的結(jié)構(gòu)，使得顯示器體積龐大而占空間，且顯示時仍有輻射線傷眼等問題。因此，配合光電技術(shù)與半導(dǎo)體制造技術(shù)所發(fā)展的平面顯示器(Flat Panel Display，F(xiàn)PD)，例如液晶顯示器(Liquid Crystal Display，LCD)、有機電激發(fā)光顯示器(OrganicElectro-Luminescent Display，OELD)或是電漿顯示器(Plasma DisplayPanel，PDP)等，已逐漸成為顯示器產(chǎn)品的主流。
在這些平面顯示器中，大部分皆采用例如玻璃基板等透明基板，而非其他電子產(chǎn)品所常用的電路板。因此在平面顯示器所使用的晶片的接合技術(shù)方面，主要發(fā)展出晶片-電路板接合技術(shù)(Chip On Board，COB)、卷帶式晶片接合技術(shù)(Tape Automated Bonding，TAB)與晶片-玻璃接合技術(shù)(ChipOn Glass，COG)等類型的接合技術(shù)。
請參閱圖1所示，為現(xiàn)有習(xí)知的晶片-玻璃接合技術(shù)的示意圖。如圖所示，現(xiàn)有習(xí)知的晶片-玻璃接合技術(shù)是先提供一晶片50在一玻璃基板80之上。以液晶顯示器為例，玻璃基板80可為液晶顯示器的薄膜電晶體(ThinFilm Transistor，TFT)陣列基板。其中，玻璃基板80上具有多個接觸墊(contact pad)82，而晶片50上則配置有多個金凸塊52。此外，在玻璃基板80與晶片50之間更配置有一異方性導(dǎo)電膜70(Anisotropic ConductiveFilm，ACF)。在進(jìn)行晶片50與玻璃基板80的接合時，是以一晶片壓著機構(gòu)100對晶片50進(jìn)行熱壓著(thermo compression)。如此一來，金凸塊52即可透過異方性導(dǎo)電膜70內(nèi)的導(dǎo)電粒子而電性連接至接觸墊82，同時藉由高溫來固化異方性導(dǎo)電膜70，以穩(wěn)固金凸塊52與接觸墊82的電性連接關(guān)系。
但是，現(xiàn)有習(xí)知技術(shù)所使用的晶片壓著機構(gòu)100由于提供作用力F1的方向固定，因此若作用力F1的方向未垂直于玻璃基板80時(如圖1中所示)，晶片50就無法以平行于玻璃基板80的方式與其接合，進(jìn)而造成接合良率的下降。再者，由于晶片接合已屬于平面顯示器的后段制程，且接合失敗后重工(rework)不易，因此若晶片接合失敗則需報廢接近完工的平面顯示器。
為解決上述問題，目前各家平面顯示器的制造廠商是在進(jìn)行每一批晶片的熱壓著前，會先對晶片壓著機構(gòu)進(jìn)行校準(zhǔn)的動作。但是，這種校準(zhǔn)動作不僅耗時，又會增加額外成本。而且，即使晶片壓著機構(gòu)在經(jīng)過校準(zhǔn)后，也仍無法確保晶片可以平行于玻璃基板的方式與其接合。由此可知，晶片接合的良率的提升已成為平面顯示器的制造過程中亟待解決的課題之一。
由此可見，上述現(xiàn)有的晶片壓著機構(gòu)在結(jié)構(gòu)與使用上，以及晶片壓著制程在方法上，顯然仍都存在有不便和缺陷，而亟待加以進(jìn)一步改進(jìn)。為了解決晶片壓著機構(gòu)與晶片壓著制程存在的問題，相關(guān)廠商莫不費盡心思來謀求解決之道，但長久以來一直未見適用的設(shè)計被發(fā)展完成，而一般產(chǎn)品又沒有適切的結(jié)構(gòu)能夠解決上述問題，此顯然是相關(guān)業(yè)者急欲解決的問題。
有鑒于上述現(xiàn)有的晶片壓著機構(gòu)與晶片壓著制程存在的缺陷，本發(fā)明人基于從事此類產(chǎn)品設(shè)計制造多年豐富的實務(wù)經(jīng)驗及專業(yè)知識，并配合學(xué)理的運用，積極加以研究創(chuàng)新，以期創(chuàng)設(shè)一種新型結(jié)構(gòu)的晶片壓著機構(gòu)與晶片壓著制程，能夠改進(jìn)一般現(xiàn)有的晶片壓著機構(gòu)與晶片壓著制程，使其更具有實用性。經(jīng)過不斷的研究、設(shè)計，并經(jīng)反復(fù)試作樣品及改進(jìn)后，終于創(chuàng)設(shè)出確具實用價值的本發(fā)明。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，克服現(xiàn)有的晶片壓著機構(gòu)與晶片壓著制程存在的缺陷，而提供一種新的晶片壓著機構(gòu)，所要解決的技術(shù)問題是使其適于提高晶片壓著接合的良率，從而更加適于實用。
本發(fā)明的另一目的在于，提供一種晶片壓著制程，所要解決的技術(shù)問題是使其適于提高晶片壓著接合的良率，從而更加適于實用。
本發(fā)明的目的及解決其技術(shù)問題是采用以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的。依據(jù)本發(fā)明提出的一種晶片壓著機構(gòu)，其至少包括一加壓組件一壓頭組件，設(shè)置在該加壓組件的底下，該壓頭組件具有一卡置槽，其中該加壓組件的底部是部分卡置在該卡置槽內(nèi)，且該壓頭組件與該加壓組件之間具有一間隔；以及一球體，配置在該加壓組件與該壓頭組件之間，并撐起該加壓組件與該壓頭組件之間的該間隔。
本發(fā)明的目的及解決其技術(shù)問題還可采用以下技術(shù)措施進(jìn)一步實現(xiàn)。
前述的晶片壓著機構(gòu)，其中所述的壓頭組件至少包括一第一墊片，該第一墊片的上表面具有一第一凹槽，其中該球體是配置在該第一凹槽內(nèi)并接觸該第一墊片；以及一環(huán)片，固接在該第一墊片上，其中該環(huán)片的內(nèi)圈是與該第一墊片構(gòu)成該卡置槽。
前述的晶片壓著機構(gòu)，其中所述的壓頭組件更包括一加熱板，固接在該第一墊片的下表面處。
前述的晶片壓著機構(gòu)，其中所述的壓頭組件更包括一第二墊片，其是與該加熱板固接，以使該加熱板夾在該第一墊片與該第二墊片之間。
前述的晶片壓著機構(gòu)，其中所述的壓頭組件更包括至少一鎖固件，貫穿并螺合該環(huán)片、該第一墊片、該加熱板與該第二墊片。
前述的晶片壓著機構(gòu)，其中所述的加壓組件下表面具有一第二凹槽，且該球體是配置在該第二凹槽內(nèi)。
前述的晶片壓著機構(gòu)，其更包括多數(shù)個鎖固件，貫穿該加壓組件并且鎖固該壓頭組件，且該些鎖固件與該加壓組件之間可以相對滑動。
前述的晶片壓著機構(gòu)，其更包括多數(shù)個彈性件，套合在暴露在該加壓組件與該壓頭組件外的該些鎖固件上。
前述的晶片壓著機構(gòu)，其中所述的壓頭組件至少包括一第一墊片，其是接觸該球體。
前述的晶片壓著機構(gòu)，其中所述的第一墊片上表面具有一第一凹槽，且該球體是配置在該第一凹槽內(nèi)。
前述的晶片壓著機構(gòu)，其中所述的壓頭組件更包括一加熱板，固接在該第一墊片的下表面處。
前述的晶片壓著機構(gòu)，其中所述的壓頭組件更包括一第二墊片，其是與該加熱板固接，以使該加熱板夾在該第一墊片與該第二墊片之間。
本發(fā)明的目的及解決其技術(shù)問題還采用以下的技術(shù)方案來實現(xiàn)。依據(jù)本發(fā)明提出的一種晶片壓著制程，其包括以下步驟提供如權(quán)利要求1所述的晶片壓著機構(gòu)；將至少一晶片置在一基板上；以及藉由該晶片壓著機構(gòu)將該晶片壓著至該基板上且同時加熱該晶片，其中該加壓組件所施加的壓著力在經(jīng)過該球體的傳遞后，是以垂直該基板的方向而經(jīng)由該壓頭組件均勻施加在該晶片上。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有明顯的優(yōu)點和有益效果。由以上技術(shù)方案可知，為了達(dá)到前述發(fā)明目的，本發(fā)明的主要技術(shù)內(nèi)容如下本發(fā)明提出一種晶片壓著機構(gòu)，其主要由一加壓(loading)組件、一壓頭(head)組件及一球體(gimbal)所構(gòu)成。壓頭組件設(shè)置在加壓組件的底下且具有一卡置槽。其中，加壓組件的底部是部分卡置在卡置槽內(nèi)，且壓頭組件與加壓組件之間具有一間隔(gap)。球體配置在加壓組件與壓頭組件之間，并撐起加壓組件與壓頭組件之間的間隔。
本發(fā)明再提出一種晶片壓著制程，其先提供一前述的晶片壓著機構(gòu)。接著，將至少一晶片置在一基板上。之后，藉由晶片壓著機構(gòu)將晶片壓著至基板上且同時加熱晶片。其中，加壓組件所施加的壓著力在經(jīng)過球體的傳遞后，是以垂直基板的方向而經(jīng)由壓頭組件均勻施加在晶片上。
綜上所述，本發(fā)明的晶片壓著機構(gòu)與晶片壓著制程中，由于壓頭組件在接觸晶片時可自動進(jìn)行調(diào)整，因此可提升晶片與玻璃基板接合的良率。
經(jīng)由上述可知，本發(fā)明是關(guān)于一種晶片壓著機構(gòu)，其主要是由一加壓組件、一壓頭組件及一球體所構(gòu)成。壓頭組件設(shè)置在加壓組件的底下，壓頭組件具有一卡置槽。其中，加壓組件的底部是部分卡置在卡置槽內(nèi)，并且壓頭組件與加壓組件之間具有一間隔。球體配置在加壓組件與壓頭組件之間，并撐起加壓組件與壓頭組件之間的間隔。
綜上所述，本發(fā)明特殊結(jié)構(gòu)的晶片壓著機構(gòu)與晶片壓著制程，提供一種晶片壓著機構(gòu)和一種晶片壓著制程，可以提高晶片壓著接合的良率。其具有上述諸多的優(yōu)點及實用價值，并在同類產(chǎn)品及方法中未見有類似的結(jié)構(gòu)設(shè)計及方法公開發(fā)表或使用而確屬創(chuàng)新，其不論在產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、方法或功能上皆有較大的改進(jìn)，在技術(shù)上有較大的進(jìn)步，并產(chǎn)生了好用及實用的效果，且較現(xiàn)有的晶片壓著機構(gòu)與晶片壓著制程具有增進(jìn)的多項功效，從而更加適于實用，誠為一新穎、進(jìn)步、實用的新設(shè)計。
上述說明僅是本發(fā)明技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本發(fā)明的技術(shù)手段，而可依照說明書的內(nèi)容予以實施，并為了讓本發(fā)明的上述和其他目的、特征和優(yōu)點能更明顯易懂，以下特舉多個較佳實施例，并配合附圖，詳細(xì)說明如下。


圖1為現(xiàn)有習(xí)知晶片-玻璃接合技術(shù)的示意圖。
圖2為本發(fā)明第一實施例的晶片壓著機構(gòu)的剖面示意圖。
圖3為本發(fā)明第二實施例的晶片壓著機構(gòu)的剖面示意圖。
50晶片 52金凸塊70異方性導(dǎo)電膜 80玻璃基板82接觸墊100晶片壓著機構(gòu)200、300晶片壓著機構(gòu)210、310加壓組件212、312、252、352凹槽 230、330壓頭組件232卡置槽 240環(huán)片250、350、270、370墊片 260、360加熱板
280、380球體290、390鎖固件395彈性件 F1作用力F2作用力G間隔具體實施方式

為更進(jìn)一步闡述本發(fā)明為達(dá)成預(yù)定發(fā)明目的所采取的技術(shù)手段及功效，以下結(jié)合附圖及較佳實施例，對依據(jù)本發(fā)明提出的晶片壓著機構(gòu)與晶片壓著制程其具體實施方式

、結(jié)構(gòu)、方法、步驟、特征及其功效，詳細(xì)說明如后。
請參閱圖2和圖3所示，其中，圖2為本發(fā)明第一實施例的晶片壓著機構(gòu)的剖面示意圖，而圖3為本發(fā)明第二實施例的晶片壓著機構(gòu)的剖面示意圖。如圖2與圖3所示，在此所舉例說明的本發(fā)明兩種實施例的晶片壓著機構(gòu)200、300其主要構(gòu)件皆相同。晶片壓著機構(gòu)200、300主要分別由加壓組件210、310、壓頭組件230、330及球體280、380所構(gòu)成。壓頭組件230、330設(shè)置在加壓組件210、310的底下，且加壓組件210、310與壓頭組件230、330之間具有一間隔G而可相對活動。壓頭組件230、330可用以接觸并壓著至少一晶片50(繪示于圖2中)，以使晶片50電性接合至一基板80(繪示于圖2中)。球體280、380配置在加壓組件210、310與壓頭組件230、330之間，并撐起加壓組件210、310與壓頭組件230、330之間的間隔G。
此外，壓頭組件230具有一卡置槽232，而加壓組件210在靠近壓頭組件230的部分的尺寸是大于卡置槽232的開口，因此加壓組件210在靠近壓頭組件230的部分可卡置在卡置槽232內(nèi)。
如此一來，由于加壓組件210、310及壓頭組件230、330是分別與球體280、380進(jìn)行點接觸，且加壓組件210、310與壓頭組件230、330之間存在間隔G，因此當(dāng)壓頭組件230、330受到外力作用時，即可相對于加壓組件210、310產(chǎn)生適當(dāng)?shù)男D(zhuǎn)及/或位移。
另外，晶片壓著機構(gòu)200、300中，加壓組件210、310例如分別具有一凹槽212、312，且球體280、380可藉由凹槽212、312的作用而適當(dāng)定位于其中。
接著請參閱圖2所示，此實施例的壓頭組件230例如至少由一墊片250及一環(huán)片240所構(gòu)成。球體280例如是接觸墊片250。環(huán)片240例如與墊片250相互固接。其中，環(huán)片240的外圈是接觸墊片250，而環(huán)片240的內(nèi)圈例如未接觸墊片250而共同構(gòu)成前述的卡置槽232。為使球體280可獲得適當(dāng)?shù)亩ㄎ?，墊片250可更具有一凹槽252，而球體280即可適當(dāng)?shù)囟ㄎ挥诎疾?52內(nèi)。
此外，由于在晶片-玻璃接合技術(shù)中，一般除了對晶片50加壓外也會同時對晶片50加熱，因此壓頭組件230可更增加一加熱板260，其固接至墊片250的下表面處。加熱板260的加熱方式例如是通入電源以藉由熱電阻產(chǎn)生增溫。
另外，壓頭組件230也可更包括一墊片270，其固接于加熱板260，且墊片250與墊片270分別位于加熱板260的相對側(cè)。再者，壓頭組件230可利用至少一個鎖固件290來依序貫穿并螺合環(huán)片240、墊片250、加熱板260與墊片270。在此，鎖固件290可為螺絲。當(dāng)然，壓頭組件230中的各構(gòu)件也可以其他鎖固方式進(jìn)行組裝。
接著請參閱圖3所示，此實施例的晶片壓著機構(gòu)300例如更包括多個鎖固件390，其貫穿加壓組件310并鎖固壓頭組件330。其中，鎖固件390與加壓組件310之間可以相對滑動，因此，當(dāng)壓頭組件330受到外力作用時，即可相對于加壓組件310產(chǎn)生適當(dāng)?shù)男D(zhuǎn)及/或位移。此外，晶片壓著機構(gòu)300可更包括多個彈性件395，其套合在鎖固件390暴露在加壓組件310與壓頭組件330外的部分。在圖3中，彈性件395例如是套合在鎖固件390的暴露端與加壓組件310之間。在此，鎖固件390可為螺絲，而彈性件395可為彈簧。
另外，圖3所示的壓頭組件330可以包括一墊片350、一加熱板360及一墊片370，其分別與圖2所示的墊片250、加熱板260及墊片270相同，在此即不再贅述。
請再參閱圖2所示，本發(fā)明亦提出一種晶片壓著制程，其是先提供如圖2的晶片壓著機構(gòu)200，但并不局限于使用此晶片壓著機構(gòu)200，只要能完成下列所述的晶片壓著制程即可。接著，將至少一個晶片50置在基板80上。此外，例如在晶片50與基板80之間配置一異方性導(dǎo)電膜70。之后，將晶片壓著機構(gòu)200降下。當(dāng)壓頭組件230接觸到晶片50時，若壓頭組件230未平行接觸晶片50，則晶片50就會在與壓頭組件230的接觸點提供一作用力F2，進(jìn)而轉(zhuǎn)動壓頭組件230使其平行接觸晶片50。如此一來，加壓組件210所施加的壓著力在經(jīng)過球體280的傳遞后，就可以垂直基板80的方向而經(jīng)由壓頭組件230均勻施加在晶片50上。在壓頭組件230自然調(diào)整與晶片50的接觸狀態(tài)后，晶片壓著機構(gòu)200即可將晶片50均勻地壓著接合至基板80上。
此外，在晶片壓著機構(gòu)200將晶片50壓著接合至基板80時，例如更包括利用加熱板270對晶片50加熱，以藉由高溫來固化異方性導(dǎo)電膜70，并穩(wěn)固晶片50與基板80的電性連接關(guān)系。
綜上所述，在本發(fā)明的晶片壓著機構(gòu)與晶片壓著制程中，由于加壓組件與壓頭組件間是以可活動的方式相連接，因此壓頭組件在接觸晶片時即可自動進(jìn)行調(diào)整，并均勻施力在晶片上。如此一來，即可確保晶片以平行于玻璃基板的方式與其接合，亦即晶片上所有凸塊與玻璃基板的接觸墊的接觸阻抗可大致相同，而不會出現(xiàn)部分接觸阻抗差異過大的缺點。因此，本發(fā)明的晶片壓著機構(gòu)與晶片壓著制程可提升晶片與玻璃基板接合的良率。
以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實施例而已，并非對本發(fā)明作任何形式上的限制，雖然本發(fā)明已以較佳實施例揭露如上，然而并非用以限定本發(fā)明，任何熟悉本專業(yè)的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案范圍內(nèi)，當(dāng)可利用上述揭示的方法及技術(shù)內(nèi)容作出些許的更動或修飾為等同變化的等效實施例，但是凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種晶片壓著機構(gòu)，其特征在于其至少包括一加壓組件；一壓頭組件，設(shè)置在該加壓組件的底下，該壓頭組件具有一卡置槽，其中該加壓組件的底部是部分卡置在該卡置槽內(nèi)，且該壓頭組件與該加壓組件之間具有一間隔；以及一球體，配置在該加壓組件與該壓頭組件之間，并撐起該加壓組件與該壓頭組件之間的該間隔。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的晶片壓著機構(gòu)，其特征在于其中所述的壓頭組件至少包括一第一墊片，該第一墊片的上表面具有一第一凹槽，其中該球體是配置在該第一凹槽內(nèi)并接觸該第一墊片；以及一環(huán)片，固接在該第一墊片上，其中該環(huán)片的內(nèi)圈是與該第一墊片構(gòu)成該卡置槽。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的晶片壓著機構(gòu)，其特征在于其中所述的壓頭組件更包括一加熱板，固接在該第一墊片的下表面處。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的晶片壓著機構(gòu)，其特征在于其中所述的壓頭組件更包括一第二墊片，其是與該加熱板固接，以使該加熱板夾在該第一墊片與該第二墊片之間。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的晶片壓著機構(gòu)，其特征在于其中所述的壓頭組件更包括至少一鎖固件，貫穿并螺合該環(huán)片、該第一墊片、該加熱板與該第二墊片。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的晶片壓著機構(gòu)，其特征在于其中所述的加壓組件的下表面具有一第二凹槽，且該球體是配置在該第二凹槽內(nèi)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的晶片壓著機構(gòu)，其特征在于其更包括多數(shù)個鎖固件，貫穿該加壓組件并且鎖固該壓頭組件，且該些鎖固件與該加壓組件之間可以相對滑動。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的晶片壓著機構(gòu)，其特征在于其更包括多數(shù)個彈性件，套合在暴露在該加壓組件與該壓頭組件外的該些鎖固件上。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的晶片壓著機構(gòu)，其特征在于其中所述的壓頭組件至少包括一第一墊片，其是接觸該球體。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的晶片壓著機構(gòu)，其特征在于其中所述的第一墊片的上表面具有一第一凹槽，且該球體是配置在該第一凹槽內(nèi)。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的晶片壓著機構(gòu)，其特征在于其中所述的壓頭組件更包括一加熱板，固接在該第一墊片的下表面處。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的晶片壓著機構(gòu)，其特征在于其中所述的壓頭組件更包括一第二墊片，其是與該加熱板固接，以使該加熱板夾在該第一墊片與該第二墊片之間。
13.一種晶片壓著制程，其特征在于其包括以下步驟提供如權(quán)利申請1中所述的晶片壓著機構(gòu)；將至少一晶片置在一基板上；以及藉由該晶片壓著機構(gòu)將該晶片壓著至該基板上且同時加熱該晶片，其中該加壓組件所施加的壓著力在經(jīng)過該球體的傳遞后，是以垂直該基板的方向而經(jīng)由該壓頭組件均勻施加在該晶片上。
全文摘要
本發(fā)明是關(guān)于一種晶片壓著機構(gòu)，其主要是由一加壓組件、一壓頭組件及一球體所構(gòu)成。壓頭組件設(shè)置在加壓組件的底下，壓頭組件具有一卡置槽。其中，加壓組件的底部是部分卡置在卡置槽內(nèi)，且壓頭組件與加壓組件之間具有一間隔。球體配置在加壓組件與壓頭組件之間，并撐起加壓組件與壓頭組件之間的間隔。
文檔編號G09F9/00GK1747129SQ200410074510
公開日2006年3月15日 申請日期2004年9月6日 優(yōu)先權(quán)日2004年9月6日
發(fā)明者涂志中, 黃政杰 申請人:中華映管股份有限公司