專利名稱：緩沖元件及應(yīng)用此緩沖元件的覆晶軟膜接合方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種緩沖元件，尤其涉及ー種應(yīng)用于覆晶軟膜接合的緩沖元件及其接合方法。
背景技術(shù)：
一般而言，將覆晶軟膜(Chip on Film)接合于液晶面板的方式多采用熱壓制程， 在熱壓制程中，覆晶軟膜先被迭置于液晶面板，其后再以熱壓頭壓抵覆晶軟膜，因此，位于覆晶軟膜與液晶面板之間的膠材即會(huì)將覆晶軟膜及液晶面板膠合。此外，在前述壓抵過程中，熱壓頭通常經(jīng)由緩沖材而壓抵覆晶軟膜。在上述熱壓エ藝中，液晶面板的走線與覆晶軟膜的芯片外引線需完成對(duì)應(yīng)的電性連接，走線與外引線通常為平行的電性接線(如金手指般)，由于外引線所在的覆晶軟膜的熱膨脹系數(shù)大于走線所在的液晶面板的熱膨脹系數(shù)，因此，在熱壓前(如常溫下)，外引線之間的間距通常小于走線之間的間距，當(dāng)熱壓頭壓抵覆晶軟膜吋，因覆晶軟膜的熱膨脹量大于液晶面板(玻璃)的熱膨脹量，故在熱膠合溫度時(shí)，外引線與走線即能對(duì)應(yīng)地形成電性連接。雖然在上述的覆晶軟膜的熱壓エ藝能達(dá)到對(duì)應(yīng)電性連接的目的，但是在實(shí)作吋， 覆晶軟膜的溫度并不易控制，當(dāng)溫度未落在預(yù)定范圍時(shí)，覆晶軟膜的熱膨脹量將不足或過大，致電性連接不良或錯(cuò)誤。此外，在實(shí)際エ藝中，前述緩沖材配置于熱壓頭與覆晶軟膜之間，致覆晶軟膜的溫度將更不易控制，更易形成不良的電性連接。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提出緩沖元件及應(yīng)用此緩沖元件的覆晶軟膜接合方法，適于將覆晶軟膜接合于基板。依據(jù)ー實(shí)施例，緩沖元件包含依序迭置的第一膜層、熱阻層及第ニ膜層。熱阻層的熱傳導(dǎo)系數(shù)小于0. 13W/m-k。第一膜層的熱傳導(dǎo)系數(shù)為0.4W/m-k。第二膜層的熱傳導(dǎo)系數(shù)大于該第一膜層的熱傳導(dǎo)系數(shù)。依據(jù)ー實(shí)施例，第二膜層包含導(dǎo)熱粉，且熱傳導(dǎo)系數(shù)為0. 3W/m_k。前述熱阻層的厚度介于0. 06毫米至0. I毫米之間。第一膜層的厚度為0. 05毫米，第二膜層的厚度為0. I 毫米。熱阻層的熱傳導(dǎo)系數(shù)小于第二膜層的熱傳導(dǎo)系數(shù)。并且，較佳地，該第二膜層相對(duì)于該第二表面的另一面具有離形結(jié)構(gòu)。較佳地，該熱阻層的材質(zhì)為玻纖布，該第一膜層的材質(zhì)為娃膜，該第二膜層的材質(zhì)為娃膜。依據(jù)ー實(shí)施例，應(yīng)用緩沖元件的覆晶軟膜接合方法包含以熱壓頭抵壓緩沖元件于ー迭置有一覆晶軟膜的基板上，覆晶軟膜與基板間具有導(dǎo)電膠材，而熱壓頭的溫度為 3800C ;以及持續(xù)抵壓該基板ー預(yù)定時(shí)間后，退回該熱壓頭。其中，該覆晶軟膜在該導(dǎo)電膠材固化時(shí)與常溫時(shí)的膨脹比例在0. 3%至0. 8%之間。
其中，該覆晶軟膜在該導(dǎo)電膠材固化時(shí)在水平面上的膨脹量在10微米至22微米之間。
其中，該以該熱壓頭抵壓該緩沖元件的步驟為該熱壓頭以ー預(yù)定速度先接觸該緩沖元件后再將該緩沖元件抵壓于該基板。
其中，該預(yù)定速度為一等速度。
其中，該等速度為I 10mm/s。
通過上述緩沖元件的結(jié)構(gòu)，在熱壓頭尚未壓下(或是未接觸到緩沖元件)，緩沖元件可以將熱壓頭的熱量隔離，而不致預(yù)熱覆晶軟膜，當(dāng)熱壓頭抵壓緩沖元件于覆晶軟膜吋，熱量可以迅速地傳導(dǎo)至導(dǎo)電膠材，而待熱壓頭退回后，熱量亦被緩沖元件隔離于熱壓頭周圍，而不致于持續(xù)對(duì)覆晶軟膜加熱，因而，能更有效地控制覆晶軟膜的接合溫度，并提高電性連接的良率。
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述，但不作為對(duì)本發(fā)明的限定。


圖I為根據(jù)本揭露ー實(shí)施例的緩沖元件的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2A、圖2B及圖2C為本揭露一實(shí)施例的應(yīng)用緩沖元件的覆晶軟膜接合作業(yè)示意圖。
圖3A、圖3B、圖3C及圖3D為覆晶軟膜接合結(jié)果的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4為覆晶軟膜結(jié)果的膨脹量比較圖。
圖5為本揭露一實(shí)施例的應(yīng)用緩沖元件的覆晶軟膜接合方法流程示意圖。
其中，附圖標(biāo)記
10 :緩沖元件
12 :第一膜層
14 :熱阻層
140 :第一表面
142 :第二表面
16 :第二膜層
160 另一面，表面
20 :基板
21a, 21b :走線
22 :覆晶軟膜
23a, 23b :外引線
24 :芯片
30 :熱壓頭
50a, 50b :卡匣
52a, 52b :滾筒具體實(shí)施方式
以下在實(shí)施方式中詳細(xì)敘述本揭露的詳細(xì)特征以及優(yōu)點(diǎn)，其內(nèi)容足以使任何熟習(xí)相關(guān)技藝者了解本揭露的技術(shù)內(nèi)容并據(jù)以實(shí)施，且根據(jù)本說明書所揭露的內(nèi)容、權(quán)利要求及附圖，任何本領(lǐng)域技術(shù)人員可輕易地理解本揭露相關(guān)的目的及優(yōu)點(diǎn)。首先，請(qǐng)參考圖1，其為根據(jù)本揭露ー實(shí)施例的緩沖元件的結(jié)構(gòu)示意圖。緩沖元件 (Buffer Sheet) 10適于ー覆晶軟膜(Chip on Film)エ藝。請(qǐng)搭配圖2A閱覽的。從圖2A 可以看見緩沖元件10卷繞于覆晶軟膜エ藝中的滾筒52a，52b，滾筒52a，52b各別配置于熱壓頭(Head) 30兩側(cè)的卡證(Buffer Sheet Cassette) 50a, 50b內(nèi)。此熱壓頭30亦可稱為本壓頭。 覆晶軟膜22配置于ー基板20上，基板20可以是液晶面板或其它欲與覆晶軟膜22 接合的基板。覆晶軟膜22上具有ー芯片24，于覆晶軟膜22及基板之間，具有導(dǎo)電膠材，導(dǎo)電膠材可以是但不限于異方性導(dǎo)電膠(ACF,Anisotropic Conductive Film)及各種熱固化型膠材。當(dāng)覆晶軟膜22接合于基板20后，芯片24的外引線即對(duì)應(yīng)地電性連接于基板20 上的走線，關(guān)于此接合過程，容后詳述。緩沖元件10包含第一膜層12、熱阻層14及第ニ膜層16。熱阻層14包含第一表面140及第ニ表面142。熱阻層14的熱傳導(dǎo)系數(shù)小于或等于0. 13W/m-k。熱阻層14可為玻纖層，熱阻層14的材質(zhì)可以是但不限于玻纖布及任何具有高熱阻的材料，此處的高熱阻材料可以是熱傳導(dǎo)系數(shù)小于0. 13ff/m-k的任何材料,此玻纖布的熱傳導(dǎo)系數(shù)約為0. 13ff/m-ko 熱阻層14的厚度可介于0. 06毫米(mm)至0. I毫米之間。第一膜層12配置于第一表面140，且第一膜層12的熱傳導(dǎo)系數(shù)為0. 4W/m_k。第 ー膜層12可以是娃材層。第一膜層12可以為無摻雜導(dǎo)熱粉的娃膜,此娃膜的熱傳導(dǎo)系數(shù)約為0. 4W/m-k。第一膜層12的厚度可介于0. 01毫米至0. 05毫米之間。第二膜層16配置于第二表面142,且第二膜層16的熱傳導(dǎo)系數(shù)大于第一膜層12 的熱傳導(dǎo)系數(shù)。第二膜層16可以是硅材層。此第二膜層16可以是但不限于硅膜，此硅膜也可添加了導(dǎo)熱粉。此添加了導(dǎo)熱粉的硅膜的熱傳導(dǎo)系數(shù)約為0.3W/m_k。導(dǎo)熱粉可采用混合、摻雜或涂布方式結(jié)合于硅膜。第二膜層16的厚度可介于0. 06毫米至0. I毫米之間。 熱阻層14的熱傳導(dǎo)系數(shù)小于第二膜層16的熱傳導(dǎo)系數(shù)。在第二膜層16相對(duì)于第二表面的另一面160 (朝向覆晶軟膜22的面上)具有離形結(jié)構(gòu)。此離形結(jié)構(gòu)可以是多點(diǎn)圖樣的凸點(diǎn)或凹點(diǎn)，或在此表面160上具有離形材質(zhì)，以在 エ藝中，易于使緩沖元件10與覆晶軟膜22 (異方性導(dǎo)電膠)脫離。接著，請(qǐng)搭配圖2A、圖2B及圖2C閱覽的。其為本揭露一實(shí)施例的應(yīng)用緩沖元件的覆晶軟膜接合作業(yè)示意圖。圖2A中，覆晶軟膜22已于前一エ藝中(預(yù)壓エ藝)預(yù)壓于基板20上之后方才移至圖2A的エ藝(也可稱為本壓エ藝)，從圖中可以看見，緩沖元件10 ニ端卷繞于滾筒52a， 52b并橫跨于熱壓頭30與覆晶軟膜22之間，其中，緩沖元件10的第一膜層12朝向熱壓頭 30。在此狀態(tài)吋，由于熱阻層14及第ー膜層12的熱傳導(dǎo)系數(shù)均小于第二膜層16的熱傳導(dǎo)系數(shù)，故熱壓頭30的熱量將被相當(dāng)程度地隔離于緩沖元件10的上方(即熱壓頭30處)，使熱量不致被熱傳導(dǎo)或熱對(duì)流至覆晶軟膜22處，并維持覆晶軟膜22、導(dǎo)電膠材及基板20在預(yù)定溫度內(nèi)，此預(yù)定溫度低于導(dǎo)電膠材的熔接溫度。接著，在圖2B中，熱壓頭30已朝覆晶軟膜22移動(dòng)并將緩沖元件10抵壓于覆晶軟膜22上方，此時(shí)，由于熱壓頭30已抵壓于緩沖元件10及覆晶軟膜22，因此，熱壓頭30的熱量即熱傳導(dǎo)至覆晶軟膜22、導(dǎo)電膠材及基板20，故導(dǎo)電膠材即會(huì)在預(yù)定時(shí)間內(nèi)即達(dá)到熔接溫度并將覆晶軟膜22與基板20接合。此預(yù)定時(shí)間可視緩沖元件10的結(jié)構(gòu)而變化，例如， 當(dāng)熱阻層14的厚度愈厚、熱阻層14的導(dǎo)熱系數(shù)愈低、或第一膜層12的導(dǎo)熱系數(shù)愈低，則預(yù)定時(shí)間的則愈長，意即，此預(yù)定時(shí)間可視緩沖元件10的設(shè)計(jì)而變化。其次，待導(dǎo)電膠材達(dá)到熔接溫度后，熱壓頭30即可朝遠(yuǎn)離覆晶軟膜22的方向移動(dòng) (即朝圖2B的上方移動(dòng))，移動(dòng)后，即形成如圖2C所示，在此圖式中，即完成覆晶軟膜22接合于基板20的作業(yè)，其后，即可將接合好的基板20移出，再移入新的一片基板20，并再進(jìn)行覆晶軟膜22接合エ藝。再者，關(guān)于接合時(shí)的預(yù)定溫度及前述預(yù)定時(shí)間對(duì)接合效果的影響，請(qǐng)續(xù)參閱圖3A、 圖3B、圖3C及圖3D，其為覆晶軟膜接合結(jié)果的結(jié)構(gòu)示意圖。該些圖式為圖2A底視圖，即從圖2A下方朝上向的視角所繪制的示意圖。在圖2A的狀態(tài)下，芯片24的外引線(也可稱為外引腳)23a，23b及基板20的走線21a，21b的相對(duì)位置即如圖所示，其中，外引線即可為覆晶軟膜22上的導(dǎo)電布線，用以將芯片24的接腳外引。而基板20若為液晶面板吋，基板20的走線21a，21b可為透明導(dǎo)膜 (HO, indium tin oxide)。在此圖2A時(shí),外引線23a, 23b與走線21a, 21b之間的導(dǎo)電膠材因未達(dá)熔接溫度，故外引線23a，23b與走線21a，21b之間尚未完成接合，且相鄰?fù)庖€23a， 23b的間距(pitch)小于走線21a, 21b的間距(pitch)。當(dāng)前述預(yù)定溫度或預(yù)定時(shí)間不適當(dāng)時(shí),外引線23a, 23b與走線21a, 21b之間的接合即可能不適當(dāng)，意即，若預(yù)定溫度過低或預(yù)定時(shí)間太短，則外引線23a，23b所在的覆晶軟膜20則可能會(huì)受熱不夠，致覆晶軟膜20的膨脹量未達(dá)預(yù)期，使外引線23a，23b的間距仍小于走線21a，21b的間距，但導(dǎo)電膠材已產(chǎn)生接合，故產(chǎn)生如圖3B所示的接合狀態(tài)。從圖3B 中可以看出，外引線23a，23b正好位于走線21a，21b的間隙上，致使外引線23a，23b將相鄰的走線21a，21b形成電性連接，而短路。其次，若預(yù)定溫度及預(yù)定時(shí)間適當(dāng)時(shí)，外引線23a，23b正好以ー對(duì)一對(duì)應(yīng)的方式與走線21a，21b電性連接，如圖3C所示，完成將芯片24的接腳電性連接至基板20的目的。再者，當(dāng)預(yù)定溫度過高或預(yù)定時(shí)間過長，則覆晶軟膜20的膨脹量超過預(yù)期，并使得外引線23a，23b的間距大于走線21a，2Ib的間距，即如圖3D所示，此時(shí)，外引線23a，23b 與走線21a，21b間的接合可能即不適當(dāng)，雖然在圖3D中的接合仍屬于一対一對(duì)應(yīng)方式接合，但接合后的間隙變小，除提高了短路的可能性，兩者間接合面積亦相對(duì)較小，電性連接效果亦較差。關(guān)于本揭露緩沖元件10應(yīng)用于覆晶軟膜22接合的效果，茲進(jìn)行幾組實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)中的第一膜層的材質(zhì)為娃(未摻雜導(dǎo)熱粉)，厚度為0.05毫米；第二膜層的材質(zhì)為娃并摻雜導(dǎo)熱粉，厚度為0. I毫米；覆晶軟膜22與基板20 (本實(shí)驗(yàn)采用液晶面板)間的導(dǎo)電膠材采用異方性導(dǎo)電膠，而熱阻層則采用玻纖布，厚度分別為0.06、0. 08、及0. I毫米。在相同エ 藝下，完成接合時(shí)，覆晶軟膜的膨脹量即如圖4所示，分別為22、15、及10微米(um)。前述膨脹量指覆晶軟膜22在導(dǎo)電膠材固化(或達(dá)熔接溫度)時(shí)在水平面上的膨脹量，此水平面指的是與緩沖元件的第二表面實(shí)質(zhì)上平行的面。從圖4可以得知此膨脹量在10至22微米之間。而膨脹比例則在0. 3%至0. 8%之間，例如在最外側(cè)的兩個(gè)外引線23a，23b間的寬度
6為4. 2毫米(mm)時(shí)，平面上的膨脹量在12. 6到33. 6微米之間。當(dāng)然，前述膨脹量可視設(shè)計(jì)而有所不同。最后，請(qǐng)參閱圖5，其為本揭露一實(shí)施例的應(yīng)用緩沖元件的覆晶軟膜接合方法流程示意圖。從圖中可以知悉應(yīng)用緩沖元件10的覆晶軟膜(Chip on Film)接合方法包含步驟S90 以熱壓頭30抵壓緩沖元件10于迭置有一覆晶軟膜22的基板20上，覆晶軟膜22與基板20間具有導(dǎo)電膠材，熱壓頭的溫度為380°C ;以及步驟S92 :持續(xù)抵壓該基板ー預(yù)定時(shí)間后，退回該熱壓頭。其中，步驟S90中熱壓頭的溫度可以高于導(dǎo)電膠材的熔接溫度或上述的預(yù)定溫度，亦可以是導(dǎo)電膠材的固化溫度。步驟S90可以是指熱壓頭30以ー預(yù)定速度先接觸到緩沖元件10后，再將緩沖元件10抵壓于基板20。此預(yù)定速度可以是一等速度，且其速度值約為 I IOmm/so而步驟S92中的預(yù)定時(shí)間可以是熱壓頭30抵壓緩沖元件10于基板20后到導(dǎo)電膠材達(dá)到熔接溫度時(shí)的時(shí)間，或是熱壓頭30抵壓于緩沖元件10于基板20后到導(dǎo)電膠材固化時(shí)的時(shí)間。而熱壓頭30的退回則是指熱壓頭30朝遠(yuǎn)離覆晶軟膜22的方向移動(dòng)。綜上所述，在熱壓頭30尚未壓下(即圖2A所示或是未接觸到緩沖元件)時(shí)，緩沖元件10可以將熱壓頭30的熱量隔離于緩沖元件10的上方，而不致預(yù)熱覆晶軟膜22，當(dāng)熱壓頭30抵壓緩元件10于覆晶軟膜22時(shí)，熱量可以迅速地傳導(dǎo)至導(dǎo)電膠材，而待熱壓頭30 退回后，熱量亦被緩沖元件10隔離于熱壓頭30周圍，而不致于持續(xù)對(duì)覆晶軟膜22加熱，因而能更有效地控制覆晶軟膜22的接合溫度，并提高電性連接的良率。關(guān)于緩沖材的設(shè)計(jì)，實(shí)施者可根據(jù)熱壓頭30溫度與熱壓頭30下降速度，選擇適當(dāng)材料做為熱阻層14，即適當(dāng)選擇ー種高熱傳導(dǎo)系數(shù)的材料，以滿足熱壓頭30壓于覆晶軟膜 22前的時(shí)間內(nèi)溫度阻隔的效果，此溫度阻隔效果亦可依據(jù)覆晶軟膜22的膨脹量進(jìn)行設(shè)計(jì)。當(dāng)然，本發(fā)明還可有其它多種實(shí)施例，在不背離本發(fā)明精神及其實(shí)質(zhì)的情況下，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員可根據(jù)本發(fā)明作出各種相應(yīng)的改變和變形，但這些相應(yīng)的改變和變形都應(yīng)屬于本發(fā)明權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種緩沖元件，適于ー覆晶軟膜エ藝，其特征在干，該緩沖元件包含一熱阻層，具有一第一表面及一第二表面，該熱阻層的熱傳導(dǎo)系數(shù)小于或等于0. 13W/m-k ；一第一膜層，配置于該第一表面，該第一膜層的熱傳導(dǎo)系數(shù)為0. 4W/m-k ;以及一第二膜層，配置于該第二表面，該第二膜層的熱傳導(dǎo)系數(shù)大于該第一膜層的熱傳導(dǎo)系數(shù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的緩沖元件，其特征在于，該第二膜層包含導(dǎo)熱粉。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的緩沖元件，其特征在于，該第二膜層的熱傳導(dǎo)系數(shù)為0.3W/m_k0
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的緩沖元件，其特征在干，該熱阻層的厚度介于0.06毫米至0.I毫米之間。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的緩沖元件，其特征在于，該第二膜層的厚度為0.I毫米。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的緩沖元件，其特征在于，該第一膜層的厚度為0.05毫米。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的緩沖元件，其特征在干，該熱阻層的熱傳導(dǎo)系數(shù)小于該第二膜層的熱傳導(dǎo)系數(shù)。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的緩沖元件，其特征在于，該第二膜層相對(duì)于該第二表面的另一面具有離形結(jié)構(gòu)。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的緩沖元件，其特征在于，該熱阻層的材質(zhì)為玻纖布，該第一膜層的材質(zhì)為娃膜，該第二膜層的材質(zhì)為娃膜。
10.ー種覆晶軟膜接合方法，其特征在于，包含以ー熱壓頭抵壓ー緩沖元件于迭置有一覆晶軟膜的一基板上，該覆晶軟膜與該基板間具有ー導(dǎo)電膠材，該熱壓頭的溫度為380°C ;以及持續(xù)抵壓該基板ー預(yù)定時(shí)間后，退回該熱壓頭。
11.根據(jù)權(quán)利要求10的覆晶軟膜接合方法，其特征在于，該覆晶軟膜在該導(dǎo)電膠材固化時(shí)與常溫時(shí)的膨脹比例在0. 3%至0. 8%之間。
12.根據(jù)權(quán)利要求10的覆晶軟膜接合方法，其特征在于，該覆晶軟膜在該導(dǎo)電膠材固化時(shí)在水平面上的膨脹量在10微米至22微米之間。
13.根據(jù)權(quán)利要求10的覆晶軟膜接合方法，其特征在于，該以該熱壓頭抵壓該緩沖元件的步驟為該熱壓頭以ー預(yù)定速度先接觸該緩沖元件后再將該緩沖元件抵壓于該基板。
14.根據(jù)權(quán)利要求13的覆晶軟膜接合方法，其特征在干，該預(yù)定速度為一等速度。
15.根據(jù)權(quán)利要求13的覆晶軟膜接合方法，其特征在于，該等速度為I lOmm/s。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種緩沖元件及應(yīng)用此緩沖元件的覆晶軟膜接合方法，該緩沖元件應(yīng)用于覆晶軟膜與基板之接合。緩沖元件包含依序迭置的第一膜層、熱阻層及第二膜層。熱阻層的熱傳導(dǎo)系數(shù)低于第一膜層及第二膜層的熱傳導(dǎo)系數(shù)，因此，當(dāng)熱壓頭未抵壓于覆晶軟膜時(shí)，緩沖元件得以將大部分熱量阻絕，并于熱壓頭抵壓緩沖元件于覆晶軟膜時(shí)，熱壓頭的熱量可快速傳導(dǎo)至覆晶軟膜并迅速加熱位于覆晶軟膜與基板間的導(dǎo)熱膠材，達(dá)成精確控制覆晶軟膜熱膨脹量的目的。
文檔編號(hào)H01L21/60GK102610587SQ20111027136
公開日2012年7月25日 申請(qǐng)日期2011年9月6日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月29日
發(fā)明者羅楚俊 申請(qǐng)人:友達(dá)光電股份有限公司