專利名稱：緩沖元件及應用此緩沖元件的覆晶軟膜接合方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種緩沖元件，尤其涉及ー種應用于覆晶軟膜接合的緩沖元件及其接合方法。
背景技術：
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應的電性連接，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大于走線所在的液晶面板的熱膨脹系數，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，外引線與走線即能對應地形成電性連接。雖然在上述的覆晶軟膜的熱壓エ藝能達到對應電性連接的目的，但是在實作吋， 覆晶軟膜的溫度并不易控制，當溫度未落在預定范圍時，覆晶軟膜的熱膨脹量將不足或過大，致電性連接不良或錯誤。此外，在實際エ藝中，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)明內容
本發(fā)明提出緩沖元件及應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。依據ー實施例，緩沖元件包含依序迭置的第一膜層、熱阻層及第ニ膜層。熱阻層的熱傳導系數小于0. 13W/m-k。第一膜層的熱傳導系數為0.4W/m-k。第二膜層的熱傳導系數大于該第一膜層的熱傳導系數。依據ー實施例，第二膜層包含導熱粉，且熱傳導系數為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。熱阻層的熱傳導系數小于第二膜層的熱傳導系數。并且，較佳地，該第二膜層相對于該第二表面的另一面具有離形結構。較佳地，該熱阻層的材質為玻纖布，該第一膜層的材質為娃膜，該第二膜層的材質為娃膜。依據ー實施例，應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電膠材，而熱壓頭的溫度為 3800C ;以及持續(xù)抵壓該基板ー預定時間后，退回該熱壓頭。其中，該覆晶軟膜在該導電膠材固化時與常溫時的膨脹比例在0. 3%至0. 8%之間。
其中，該覆晶軟膜在該導電膠材固化時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構，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，而不致預熱覆晶軟膜，當熱壓頭抵壓緩沖元件于覆晶軟膜吋，熱量可以迅速地傳導至導電膠材，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。
以下結合附圖和具體實施例對本發(fā)明進行詳細描述，但不作為對本發(fā)明的限定。


圖I為根據本揭露ー實施例的緩沖元件的結構示意圖。
圖2A、圖2B及圖2C為本揭露一實施例的應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為覆晶軟膜接合結果的結構示意圖。
圖4為覆晶軟膜結果的膨脹量比較圖。
圖5為本揭露一實施例的應用緩沖元件的覆晶軟膜接合方法流程示意圖。
其中，附圖標記
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 :滾筒具體實施方式
以下在實施方式中詳細敘述本揭露的詳細特征以及優(yōu)點，其內容足以使任何熟習相關技藝者了解本揭露的技術內容并據以實施，且根據本說明書所揭露的內容、權利要求及附圖，任何本領域技術人員可輕易地理解本揭露相關的目的及優(yōu)點。首先，請參考圖1，其為根據本揭露ー實施例的緩沖元件的結構示意圖。緩沖元件 (Buffer Sheet) 10適于ー覆晶軟膜(Chip on Film)エ藝。請搭配圖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) 30兩側的卡證(Buffer Sheet Cassette) 50a, 50b內。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，具有導電膠材，導電膠材可以是但不限于異方性導電膠(ACF,Anisotropic Conductive Film)及各種熱固化型膠材。當覆晶軟膜22接合于基板20后，芯片24的外引線即對應地電性連接于基板20 上的走線，關于此接合過程，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的熱傳導系數小于或等于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系數小于0. 13ff/m-k的任何材料,此玻纖布的熱傳導系數約為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的熱傳導系數為0. 4W/m_k。第 ー膜層12可以是娃材層。第一膜層12可以為無摻雜導熱粉的娃膜,此娃膜的熱傳導系數約為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的熱傳導系數大于第一膜層12 的熱傳導系數。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熱粉。此添加了導熱粉的硅膜的熱傳導系數約為0.3W/m_k。導熱粉可采用混合、摻雜或涂布方式結合于硅膜。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的熱傳導系數小于第二膜層16的熱傳導系數。在第二膜層16相對于第二表面的另一面160 (朝向覆晶軟膜22的面上)具有離形結構。此離形結構可以是多點圖樣的凸點或凹點，或在此表面160上具有離形材質，以在 エ藝中，易于使緩沖元件10與覆晶軟膜22 (異方性導電膠)脫離。接著，請搭配圖2A、圖2B及圖2C閱覽的。其為本揭露一實施例的應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(預壓エ藝)預壓于基板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的熱傳導系數均小于第二膜層16的熱傳導系數，故熱壓頭30的熱量將被相當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或熱對流至覆晶軟膜22處，并維持覆晶軟膜22、導電膠材及基板20在預定溫度內，此預定溫度低于導電膠材的熔接溫度。接著，在圖2B中，熱壓頭30已朝覆晶軟膜22移動并將緩沖元件10抵壓于覆晶軟膜22上方，此時，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的熱量即熱傳導至覆晶軟膜22、導電膠材及基板20，故導電膠材即會在預定時間內即達到熔接溫度并將覆晶軟膜22與基板20接合。此預定時間可視緩沖元件10的結構而變化，例如， 當熱阻層14的厚度愈厚、熱阻層14的導熱系數愈低、或第一膜層12的導熱系數愈低，則預定時間的則愈長，意即，此預定時間可視緩沖元件10的設計而變化。其次，待導電膠材達到熔接溫度后，熱壓頭30即可朝遠離覆晶軟膜22的方向移動 (即朝圖2B的上方移動)，移動后，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，并再進行覆晶軟膜22接合エ藝。再者，關于接合時的預定溫度及前述預定時間對接合效果的影響，請續(xù)參閱圖3A、 圖3B、圖3C及圖3D，其為覆晶軟膜接合結果的結構示意圖。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的相對位置即如圖所示，其中，外引線即可為覆晶軟膜22上的導電布線，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可為透明導膜 (HO, indium tin oxide)。在此圖2A時,外引線23a, 23b與走線21a, 21b之間的導電膠材因未達熔接溫度，故外引線23a，23b與走線21a，21b之間尚未完成接合，且相鄰外引線23a， 23b的間距(pitch)小于走線21a, 21b的間距(pitch)。當前述預定溫度或預定時間不適當時,外引線23a, 23b與走線21a, 21b之間的接合即可能不適當，意即，若預定溫度過低或預定時間太短，則外引線23a，23b所在的覆晶軟膜20則可能會受熱不夠，致覆晶軟膜20的膨脹量未達預期，使外引線23a，23b的間距仍小于走線21a，21b的間距，但導電膠材已產生接合，故產生如圖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，若預定溫度及預定時間適當時，外引線23a，23b正好以ー對一對應的方式與走線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，當預定溫度過高或預定時間過長，則覆晶軟膜20的膨脹量超過預期，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，外引線23a，23b 與走線21a，21b間的接合可能即不適當，雖然在圖3D中的接合仍屬于一対一對應方式接合，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較小，電性連接效果亦較差。關于本揭露緩沖元件10應用于覆晶軟膜22接合的效果，茲進行幾組實驗，實驗中的第一膜層的材質為娃(未摻雜導熱粉)，厚度為0.05毫米；第二膜層的材質為娃并摻雜導熱粉，厚度為0. I毫米；覆晶軟膜22與基板20 (本實驗采用液晶面板)間的導電膠材采用異方性導電膠，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，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在導電膠材固化(或達熔接溫度)時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質上平行的面。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，例如在最外側的兩個外引線23a，23b間的寬度
6為4. 2毫米(mm)時，平面上的膨脹量在12. 6到33. 6微米之間。當然，前述膨脹量可視設計而有所不同。最后，請參閱圖5，其為本揭露一實施例的應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)抵壓該基板ー預定時間后，退回該熱壓頭。其中，步驟S90中熱壓頭的溫度可以高于導電膠材的熔接溫度或上述的預定溫度，亦可以是導電膠材的固化溫度。步驟S90可以是指熱壓頭30以ー預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中的預定時間可以是熱壓頭30抵壓緩沖元件10于基板20后到導電膠材達到熔接溫度時的時間，或是熱壓頭30抵壓于緩沖元件10于基板20后到導電膠材固化時的時間。而熱壓頭30的退回則是指熱壓頭30朝遠離覆晶軟膜22的方向移動。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，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，而不致預熱覆晶軟膜22，當熱壓頭30抵壓緩元件10于覆晶軟膜22時，熱量可以迅速地傳導至導電膠材，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。關于緩沖材的設計，實施者可根據熱壓頭30溫度與熱壓頭30下降速度，選擇適當材料做為熱阻層14，即適當選擇ー種高熱傳導系數的材料，以滿足熱壓頭30壓于覆晶軟膜 22前的時間內溫度阻隔的效果，此溫度阻隔效果亦可依據覆晶軟膜22的膨脹量進行設計。當然，本發(fā)明還可有其它多種實施例，在不背離本發(fā)明精神及其實質的情況下，熟悉本領域的技術人員可根據本發(fā)明作出各種相應的改變和變形，但這些相應的改變和變形都應屬于本發(fā)明權利要求的保護范圍。
權利要求
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，該熱阻層的熱傳導系數小于或等于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系數為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系數大于該第一膜層的熱傳導系數。
2.根據權利要求I所述的緩沖元件，其特征在于，該第二膜層包含導熱粉。
3.根據權利要求I所述的緩沖元件，其特征在于，該第二膜層的熱傳導系數為0.3W/m_k0
4.根據權利要求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.根據權利要求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.根據權利要求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.根據權利要求6所述的緩沖元件，其特征在干，該熱阻層的熱傳導系數小于該第二膜層的熱傳導系數。
8.根據權利要求I所述的緩沖元件，其特征在于，該第二膜層相對于該第二表面的另一面具有離形結構。
9.根據權利要求I所述的緩沖元件，其特征在于，該熱阻層的材質為玻纖布，該第一膜層的材質為娃膜，該第二膜層的材質為娃膜。
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)抵壓該基板ー預定時間后，退回該熱壓頭。
11.根據權利要求10的覆晶軟膜接合方法，其特征在于，該覆晶軟膜在該導電膠材固化時與常溫時的膨脹比例在0. 3%至0. 8%之間。
12.根據權利要求10的覆晶軟膜接合方法，其特征在于，該覆晶軟膜在該導電膠材固化時在水平面上的膨脹量在10微米至22微米之間。
13.根據權利要求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.根據權利要求13的覆晶軟膜接合方法，其特征在干，該預定速度為一等速度。
15.根據權利要求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用此緩沖元件的覆晶軟膜接合方法，該緩沖元件應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。熱阻層的熱傳導系數低于第一膜層及第二膜層的熱傳導系數，因此，當熱壓頭未抵壓于覆晶軟膜時，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，熱壓頭的熱量可快速傳導至覆晶軟膜并迅速加熱位于覆晶軟膜與基板間的導熱膠材，達成精確控制覆晶軟膜熱膨脹量的目的。
文檔編號H01L21/60GK102610587SQ20111027136
公開日2012年7月25日 申請日期2011年9月6日 優(yōu)先權日2011年6月29日
發(fā)明者羅楚俊 申請人:友達光電股份有限公司