CN116031238A - 电子装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种电子装置,具有一主动区,该电子装置包括一基板;一第一导电层,设置于该基板上,包括在该主动区内的一第一接合垫;一第二导电层,设置于该第一导电层上,包括在该主动区内的一第二接合垫;一第一电子元件,设置于该第一接合垫上,以及电性连接到该第一接合垫;以及一第二电子元件,设置于该第二接合垫上,以及电性连接到该第二接合垫。
Description
技术领域
本发明涉及一种电子装置,尤指一种可整合多种接合垫在同一基板上的电子装置。
背景技术
通过巨量转移(mass transfer)的技术,各种微小元件可转移到基板(substrate)上,使基板成为整合各种元件的承载界面。然而,不同元件所适合的巨量转移技术或接合金属组态可能不同。因此,如何将多种适合不同的巨量转移的接合垫(pad)整合于同一基板上为亟待解决的问题。
发明内容
本发明提供一种电子装置,具有一主动区,该电子装置包括一基板;一第一导电层,设置于该基板上,包括在该主动区内的一第一接合垫;一第二导电层,设置于该第一导电层上,包括在该主动区内的一第二接合垫;一第一电子元件,设置于该第一接合垫上,以及电性连接到该第一接合垫;以及一第二电子元件,设置于该第二接合垫上,以及电性连接到该第二接合垫。
本发明另提供一种电子装置的制造方法,该电子装置具有一主动区,该制造方法包括提供一基板;形成一第一导电层于该基板上,该第一导电层包括在该主动区内的一第一接合垫;形成一第二导电层于该第一导电层上,该第二导电层包括在该主动区内的一第二接合垫;将一第一电子元件设置于该第一接合垫上,使该第一电子元件与该第一接合垫电性连接;以及将一第二电子元件设置于该第二接合垫上,使该第二电子元件与该第二接合垫电性连接。
附图说明
图1为本发明实施例一电子装置的示意图。
图2为本发明实施例一电子装置的示意图。
图3为本发明实施例一电子装置的示意图。
图4为本发明实施例一电子装置的示意图。
图5为本发明实施例一电子装置的示意图。
图6A及图6B为本发明实施例一电子装置的一制程的示意图。
图7A及图7B为本发明实施例一电子装置的一制程的示意图。
图8为本发明实施例一电子装置的一制程的示意图。
图9为本发明实施例一电子装置的一制造方法的一流程的流程图。
附图标记说明:10、20、30、40、50-电子装置;100-第一信号线;110-第二信号线;120-电路;130、140、150-接合垫;132、142、152-电子元件;200-基板;M1、M2、M3、M4-导电层;212-第一接合垫;222-第二接合垫;230-第一电子元件;232、242、282-接脚;240-第二电子元件;T1、T2-厚度;1CON、2CON、PDL-绝缘层;252-第一开孔;262-第二开孔;D1、D2、DA、DB、DC-深度;R1、R2-孔径;272-第三接合垫;280-第三电子元件;60、60A、60B、70、70A、70B、80-制程;PR、PR’-光阻;90-流程;900、902、904、906、908-步骤。
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,须注意的是,为了使读者能容易了解及为了图式的简洁,本发明中的多张图式只绘出电子装置的一部分,且图式中的特定元件并非依照实际比例绘图。此外,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权利要求中会使用某些词汇来指称特定元件。本领域技术人员应理解,电子设备制造商可能会以不同的名称来指称相同的元件。本文并不意在区分那些功能相同但名称不同的元件。
在下文说明书与权利要求书中,“包括”等词为开放式词语,因此其应被解释为“包括但不限定为…”之意。
本文中所提到的方向用语,例如:“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等,仅是参考附图的方向。因此,使用的方向用语是用来说明,而并非用来限制本发明。在附图中,各图式绘示的是特定实施例中所使用的方法、结构及/或材料的通常性特征。然而,这些图式不应被解释为界定或限制由这些实施例所涵盖的范围或性质。举例来说,为了清楚起见,各膜层、区域及/或结构的相对尺寸、厚度及位置可能缩小或放大。
应了解到,当元件、膜层或结构被称为在另一个元件或膜层“上”,它可以直接在此另一元件或膜层上,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”,两者之间不存在有插入的元件或膜层。电连接可以是直接电性连接或通过其它元件间接电连接。关于接合、连接的用语亦可包含两个结构都可移动,或者两个结构都固定的情况。
术语“等于”或“大致上”通常代表落在给定数值或范围的20%范围内,或代表落在给定数值或范围的10%、5%、3%、2%、1%或0.5%范围内。
术语“在从第一值到第二值的范围内”表示该范围包括第一值、第二值、以及在这两者之间的其他值。
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,在下文说明书中,第一组成元件在权利要求中可能为第二组成元件。
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,可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。
图1为本发明实施例一电子装置10的示意图。在图1中,X轴及Y轴互相垂直。电子装置10包括平行于X轴的多个第一信号线100及平行于Y轴的多个第二信号线110。多个第一信号线100的每一个第一信号线及多个第二信号线110的每一个第二信号线可分别连接到多个电路120。多个电路120可为集成电路(integrated circuit,IC)、覆晶薄膜(chip onfilm,COF)或软性印刷电路(flexible printed circuit,FPC)上,但不以此为限。多个第一信号线100及多个第二信号线110交错以定义出多个区域,该多个区域的每一个区域包括多个接合垫(pad),且多个第一信号线100与多个第二信号线110电性连接至多个接合垫。该多个接合垫的每个接合垫的结构或材料相同或不同,可分别使用于不同的巨量转移。多个接合垫的每一个接合垫可电性连接到其他的接合垫。以图1为例,多个第一信号线100及多个第二信号线110所定义的每个区域包括三组接合垫(即接合垫130、接合垫140及接合垫150)。接合垫130可用来作为电子元件132的巨量转移的接合处。接合垫140可用来当电子元件132损坏或质量不佳时,作为修补电子元件142的接合处。接合垫150可用来作为电子元件152的另一巨量转移的接合处,或者可作为备用或测试垫。在一些实施例中,三组接合垫(即接合垫130、接合垫140及接合垫150)可用于作为三种不同巨量转移的接合处,举例来说,不同巨量转移可以是不同电子元件的巨量转移也可以是不同制程方法的巨量转移,例如流体转移或取放转移,但不以此为限。
图2为本发明实施例一电子装置20的示意图。电子装置20具有一主动区,该主动区为电子装置20用来执行功能的区域。举例来说,当电子装置20为一显示装置时,该主动区可为一显示区。当电子装置20为一感测装置时,该主动区可为一感测区。当电子装置20为一天线装置时,该主动区可为一作动区(即接收区及发射区)。电子装置20可包括一基板200、导电层M1、导电层M2、导电层M3、导电层M4、一第一电子元件230及一第二电子元件240。如图2所示,X轴、Y轴及Z轴互相垂直,其中Z轴方向与基板200的法线方向相同。导电层M1可设置于基板200上且可包括第一信号线100。导电层M2可设置在导电层M1上且可包括第二信号线110,导电层M2包括位于该主动区内的一第一接合垫212。导电层M3可设置于导电层M2上。导电层M4可设置在导电层M3上,导电层M4包括位于该主动区内的一第二接合垫222。第一电子元件230可设置在第一接合垫212上以及包括第一接脚232。第一电子元件230以第一接脚232电性连接到(导电层M2的)第一接合垫212。第二电子元件240可设置在第二接合垫222上以及包括第二接脚242。第二电子元件以第二接脚242电性连接到(导电层M4的)第二接合垫222。第一电子元件230及第二电子元件240可为被动元件或主动元件,例如电阻、电容(可包括天线单元)、电感、晶体管或二极管(可包括光电二极管及发光二极管),但不以此为限。
在一些实施例中,一电子元件可为一正常状态,以及另一电子元件可为一缺陷状态,详细来说,当一电子元件损坏或质量不佳时,无需移除损坏或质量不佳的电子元件,可利用激光切割使该电子元件的电路断路,并在另一组接合垫上设置另一电子元件作为修补,故而在基板200上一电子元件为缺陷状态,即电子元件240损坏、发光质量不良或被断路而无法发光的状态,而另一电子元件为正常状态,即该电子元件无损坏且发光质量良好的状态。举例来说,在同一基板200上第一电子元件230可为正常状态,以及第二电子元件240的可为缺陷状态;反之,在同一基板200上第一电子元件230可为缺陷状态,以及第二电子元件240可为该正常状态。
在一些实施例中,第一接合垫212及第二接合垫222可包括不同的材料。举例来说,第一接合垫212及第二接合垫222可包括不同的金属组态,例如铜(Copper)、锡(Tin)、铟(Indium)、金(Gold)、钛(Titanium)、氧化铟锡(Indium Tin Oxide,ITO)、其他适合的材料或上述材料的组合,但不以此为限。在一些实施例中,第一接合垫212可具有一厚度T1,以及第二接合垫222可具有一厚度T2。第一接合垫212的厚度T1及第二接合垫222的厚度T2可在0.05微米(μm)到10微米的范围内,但不以此为限。需注意的是,厚度T1及厚度T2的定义为与电子元件电性连接的导电层(即导电层M2及导电层M4)的接合垫(即第一接合垫212及第二接合垫222)沿着基板200的法线方向(即沿Z轴)测量的厚度。在一些实施例中,第一接合垫212的厚度T1可与第二接合垫222的厚度T2不同。
在一些实施例中,电子装置20另可包括绝缘层1CON、绝缘层2CON及绝缘层PDL。绝缘层1CON可设置于基板200上。绝缘层2CON可设置于绝缘层1CON上,包括一第一开孔252重叠第一接合垫212。绝缘层PDL可设置于绝缘层2CON上,包括一第二开孔262重叠第二接合垫222。在一些实施例中,第一开孔252具有一深度D1,以及第二开孔262具有一深度D2。第一开孔252的深度D1及第二开孔262的深度D2可在0微米到20微米的范围内,但不以此为限。需注意的是,深度D1及深度D2的定义为在一剖面(即沿X轴)上的开孔(即第一开孔252及第二开孔262)的底部到绝缘层(2COL,PDL)的顶部的距离。在一些实施例中,第一开孔252的深度D1可与第二开孔262的深度D2不同。在一些实施例中,第一开孔252具有一孔径R1,以及第二开孔262具有一孔径R2。第一开孔252的孔径R1及第二开孔262的孔径R2可在10微米到200微米的范围内,但不以此为限。需注意的是,第一开孔252及第二开孔262的形状不限定为任何形状。孔径R1及孔径R2的定义为开孔(即第一开孔252及第二开孔262)的底部的最大宽度。通过光学显微镜俯视电子装置20或通过扫描电子显微镜观察电子装置20的剖面可观察到开孔的孔径大小。在一些实施例中,第一开孔252的孔径R1可与第二开孔262的孔径R2不同。
在一些实施例中,导电层M3包括位于该主动区的一第三接合垫272。电子装置20另可包括一第三电子元件280。第三电子元件280可设置于第三接合垫272上,以及包括第三接脚282。第三电子元件280以第三接脚282电性连接到第三接合垫272。
在一些实施例中,电子装置20可使用导电层M2及设置于第一接合垫212上的第一电子元件230来进行巨量发光二极管转移(Mass LED transfer)。设置在第一接合垫212上以及电性连接到第一接合垫212的第一电子元件230可为一发光二极管芯片(LED chip)。电子装置20可使用导电层M4及设置于第二接合垫222上的第二电子元件240来进行修补。设置在第二接合垫222上以及电性连接到第二接合垫222的第一电子元件240可为一修补二极管芯片(Repaired LED chip)。举例来说,当第一电子元件230为一缺陷状态时,利用激光切割使第一电子元件230处于一浮置状态,再设置第二电子元件240于第二接合垫上并进行激光焊接,以修补电子装置20。电子装置20可使用导电层M3及设置于第三接合垫272上的第三电子元件280来进行其他芯片转移(例如传感器芯片转移(sensor chip transfer)),但不以此为限。设置在第三接合垫272上以及电性连接到第三接合垫272的第三电子元件280可为一传感器芯片(sensor chip)。
图3为本发明实施例一电子装置30的示意图。电子装置30可使用导电层M2及设置于第一接合垫212上的第一电子元件230来进行巨量发光二极管转移。在电子装置30中,设置在第一接合垫212上以及电性连接到第一接合垫212的第一电子元件230可为一发光二极管芯片。
此外,在一些实施例中,深度DA可以是在一剖面上绝缘层PDL的顶部到第二接合垫222的距离,深度DB可以是在一剖面上绝缘层PDL的顶部到第一接合垫212的距离,深度DA与深度DB可在0微米到20微米的范围内,但不以此为限。在一些实施例中,第一电子元件230的高度可与深度DB大致上相同,也就是说,第一电子元件230的顶面可与绝缘层PDL的顶面大致上齐平。在一些实施例中,第二电子元件240的高度可大于深度DA,也就是说,第一电子元件230的顶面可突出绝缘层PDL的顶面,但不以此为限。深度DC可以是在一剖面上绝缘层PDL的顶部到第三接合垫272的距离,深度DC可在0微米到20微米的范围内,但不以此为限。在一些实施例中,深度DA小于深度DC,且深度DC小于深度DB,但不以此为限。
图4为本发明实施例一电子装置40的示意图。除了使用导电层M2及设置于第一接合垫212上的第一电子元件230来进行巨量发光二极管转移以外,电子装置40可另外使用导电层M4及设置于第二接合垫222上的第二电子元件240来进行修补发光二极管。在电子装置40中,设置在第一接合垫212上以及电性连接到第一接合垫212的第一电子元件230可为一发光二极管芯片。设置在第二接合垫222上以及电性连接到第二接合垫222的第二电子元件240可为一修补二极管芯片。举例来说,当第一电子元件230为一缺陷状态时,利用激光切割使第一电子元件230处于一浮置状态,再以第二电子元件240取代第一电子元件230,以修补电子装置40。在一些实施例中,第一电子元件230可进行巨量发光二极管转移设置于第一接合垫212,第二电子元件240可进行另一次巨量发光二极管转移设置第二接合垫222,但不以此为限。
图5为本发明实施例一电子装置50的示意图。除了使用导电层M2及设置于第一接合垫212上的第一电子元件230来进行巨量发光二极管转移以外,电子装置50可另外使用导电层M3设置在第三接合垫272上的第三电子元件280来进行其他芯片转移(例如传感器芯片转移),但不以此为限。在电子装置50中,设置在第一接合垫212上以及电性连接到第一接合垫212的第一电子元件230可为一发光二极管芯片。设置在第三接合垫272上以及电性连接到第三接合垫272的第三电子元件280可为一传感器芯片。
图6A及图6B为本发明实施例一电子装置的一制程60的示意图。制程60以蒸镀(evaporation)及掀离(lift-off)的方法在基板上形成不同金属组态的导电层。制程60包括制程60A及60B。制程60可用来制作上述的电子装置20、电子装置30、电子装置40及电子装置50。制程60A可以下列步骤制作电子装置:在基板200上,形成导电层M1。在基板200及导电层M1上,形成绝缘层1CON。在绝缘层1CON上,形成导电层M2。在绝缘层1CON及导电层M2上,形成绝缘层2CON。在导电层M2及绝缘层2CON上,形成导电层M3。在绝缘层2CON上,形成绝缘层PDL。在绝缘层2CON、导电层M2、导电层M3及绝缘层PDL上,形成特殊光阻PR。制程60B为接续制程60A的步骤:通过蒸镀形成导电层M4后,再移除特殊光阻PR。移除光组PR的方法可以是掀离(lift off)制程,但不以此为限。根据以上制程60A及制程60B的步骤,电子装置的三种不同金属组态的导电层可被完成。在制程60中,导电层M1可包括钼(Molybdenum)、铝(Aluminum)及其他适合的材料或上述材料的组合,但不以此为限。导电层M2可包括钼、铜及其他适合的材料或上述材料的组合,但不以此为限。导电层M3可包括钛,但不以此为限。绝缘层1CON及绝缘层2CON可包括氮化硅(silicon nitride),但不以此为限。
图7A及图7B为本发明实施例一电子装置的一制程70的示意图。制程70以化镀制程的方法在基板上形成不同金属组态的导电层。制程70包括制程70A及70B。制程70可用来制作上述的电子装置20、电子装置30、电子装置40及电子装置50。制程70A可以下列步骤制作电子装置:在基板200上,形成导电层M1。在基板200及导电层M1上,形成绝缘层1CON。在绝缘层1CON上,形成导电层M2。在绝缘层1CON及导电层M2上,形成绝缘层2CON。在绝缘层2CON上,形成绝缘层PDL。在绝缘层2CON、导电层M1、导电层M2及绝缘层PDL上,形成光阻PR’。制程70B为接续制程70A的步骤:通过化镀制程形成导电层M4后,再以去光阻剂(stripper)移除光阻PR’。根据以上制程70A及制程70B的步骤,电子装置的三种不同金属组态的导电层可被完成。在制程70中,导电层M1可包括钼、铝及其他适合的材料或上述材料的组合,但不以此为限。导电层M2可包括钼、铜及其他适合的材料或上述材料的组合,但不以此为限。绝缘层1CON及绝缘层2CON可包括氮化硅,但不以此为限。
图8为本发明实施例一电子装置的一制程80的示意图。制程80以溅镀制程(sputter)的方法在基板上形成不同金属组态的导电层。制程80可用来制作上述的电子装置20、电子装置30、电子装置40及电子装置50。制程80可以下列步骤制作电子装置:在基板200上,形成导电层M1。在基板200及导电层M1上,形成绝缘层1CON。在绝缘层1CON上,形成导电层M2。在绝缘层1CON及导电层M2上,形成绝缘层2CON。在导电层M2及绝缘层2CON上,形成导电层M3。在绝缘层2CON上,形成绝缘层PDL。在导电层M3上,形成导电层M4。根据以上制程80的步骤,电子装置的三种不同金属组态的接合垫可被完成。在制程80中,导电层M1可包括钼、铝及其他适合的材料或上述材料的组合,但不以此为限。导电层M2可包括钼、铜及其他适合的材料或上述材料的组合,但不以此为限。导电层M3可包括钛,但不以此为限。绝缘层1CON及绝缘层2CON可包括氮化硅,但不以此为限。
图9为本发明实施例一电子装置的制作方法的流程90的流程图。流程90可用来制作电子装置20、电子装置30、电子装置40及电子装置50,其包括以下步骤:
步骤900:提供一基板。
步骤902:形成一第一导电层于该基板上,该第一导电层包括在该主动区内的一第一接合垫。
步骤904:形成一第二导电层于该第一导电层上,该第二导电层包括在该主动区内的一第二接合垫。
步骤906:将一第一电子元件设置于该第一接合垫上,使该第一电子元件与该第一接合垫电性连接。
步骤908:将一第二电子元件设置于该第二接合垫上,使该第二电子元件与该第二接合垫电性连接。
在一些实施例中,通过一流体转移方法,第一电子元件230被设置在第一接合垫212上。在一些实施例中,通过一取放方法(pick and place),第二电子元件240被设置在第二接合垫222上。在一些实施例中,当第一电子元件230的该第一状态为该缺陷状态时,通过一激光切割制程,使第一接合垫212为一浮置状态。
以下所举实施例可被应用于图1~图9。
在一些实施例中,电子装置20~50可为可弯折或可挠式电子装置。电子装置20~50可包括发光二极管。发光二极管可包括有机发光二极管(organic light emittingdiode,OLED)、次毫米发光二极管(mini LED)、微发光二极管(micro LED)或量子点发光二极管(quantum dot,QD。量子点发光二极管可为QLED、QDLED),荧光(fluorescence)、磷光(phosphor)或其他适合的材料且上述材料可任意排列组合,但不以此为限。
在一些实施例中,基板200可为一阵列基板(array substrate)。在一些实施例中,基板200可包括一偏光板(polarizer)、一薄膜晶体管(thin film transistor,TFT)基板、一储存电容(capacitor)、一薄膜晶体管、一驱动集成电路(integrated circuit,IC)、一氧化铟锡(indium-tin oxide,ITO)像素电极或上述的组合。在一些实施例中,基板200可为一彩色滤光阵列基板(color filter array substrate,COA),但不以此为限。
本发明所指基板200包括硬性基板、软性基板或前述的组合。举例来说,基板200的材料可包括玻璃、石英、蓝宝石(sapphire)、丙烯酸系树脂(acrylic resin)、聚碳酸酯(polycarbonate,PC)、聚酰亚胺(polyimide,PI)、聚对苯二甲酸乙二酯(polyethyleneterephthalate,PET)、其它合适的透明材料、或上述的组合,但不以此为限。
须知悉的是,上述各实施例间特征只要不违背发明精神或互相冲突,均可任意混合搭配使用。
综上所述,本发明提供一种整合多种接合垫在一张基板上的电子装置。通过该电子装置上包括不同金属组态的各种接合垫,使用者可在同一张基板上进行不同种类的巨量转移,而无需多张基板以节省巨量转移所需的步骤及成本。因此,本领域的问题可被解决。
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 (12)
1.一种电子装置,其特征在于,具有一主动区,该电子装置包括:
一基板;
一第一导电层,设置于该基板上,包括在该主动区内的一第一接合垫;
一第二导电层,设置于该第一导电层上,包括在该主动区内的一第二接合垫;
一第一电子元件,设置于该第一接合垫上,以及电性连接到该第一接合垫;以及
一第二电子元件,设置于该第二接合垫上,以及电性连接到该第二接合垫。
2.如权利要求1所述的电子装置,其特征在于,该第一电子元件的一第一状态为一正常状态,以及该第二电子元件的一第二状态为一缺陷状态;或者,该第一电子元件的该第一状态为该缺陷状态,以及该第二电子元件的该第二状态为该正常状态。
3.如权利要求1所述的电子装置,其特征在于,该第一接合垫及该第二接合垫包括不同的材料。
4.如权利要求1所述的电子装置,其特征在于,该第一接合垫的一第一厚度及该第二接合垫的一第二厚度不同。
5.如权利要求1所述的电子装置,其特征在于,另包括:
一第一绝缘层,设置于该基板上,包括一第一开孔重叠该第一接合垫;以及
一第二绝缘层,设置于该基板上,包括一第二开孔重叠该第二接合垫。
6.如权利要求5所述的电子装置,其特征在于,该第一开孔的一第一深度及该第二开孔的一第二深度不同。
7.如权利要求5所述的电子装置,其特征在于,该第一开孔的一第一孔径及该第二开孔的一第二孔径不同。
8.一种电子装置的制造方法,其特征在于,该电子装置具有一主动区,该制造方法包括:
提供一基板;
形成一第一导电层于该基板上,该第一导电层包括在该主动区内的一第一接合垫;
形成一第二导电层于该第一导电层上,该第二导电层包括在该主动区内的一第二接合垫;
将一第一电子元件设置于该第一接合垫上,使该第一电子元件与该第一接合垫电性连接;以及
将一第二电子元件设置于该第二接合垫上,使该第二电子元件与该第二接合垫电性连接。
9.如权利要求8所述的制造方法,其特征在于,通过一流体转移方法,该第一电子元件被设置于该第一接合垫上。
10.如权利要求8所述的制造方法,其特征在于,通过一取放方法,该第二电子元件被设置于该第二接合垫上。
11.如权利要求8所述的制造方法,其特征在于,该第一电子元件的一第一状态为一正常状态,以及该第二电子元件的一第二状态为一缺陷状态;或者,该第一电子元件的该第一状态为该缺陷状态,以及该第二电子元件的该第二状态为该正常状态。
12.如权利要求11所述的制造方法,其特征在于,当该第一电子元件的该第一状态为该缺陷状态时,该制造方法另包括:
执行一激光切割制程,使该第一接合垫为一浮置状态。
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