非導電膜於智慧型標籤與軟性基板覆晶接合製程之研究

隨半導體製程技術快速提昇，帶動消耗性電子產業之蓬勃發展，晶片尺寸已達輕、薄、
短、小與易攜帶功能外，更改變傳統記憶卡與讀卡機之接觸操作模式，演進為射頻感應模
式，可同時存取數十筆資料，其使用性遍及所有資料之管理。而射頻辨識器與智慧型標籤
晶片(RFID chip)通常需貼附於紙張或是軟性基板，以滿足便於攜帶功能，本計劃擬採用非
導電膜於射頻辨識系統之智慧型標籤晶片與軟性基板之覆晶接合製程研究。藉由本研究開
發一套適用於射頻辨識系統之智慧型標籤晶片於低溫下之覆晶接合製程，並探討非導電性
膜於覆晶接合製程之機理，藉由此機理之建立，更進一步評估此技術運用於大型液晶面板
驅動晶片(driver IC)與軟性顯示器覆晶結合之可靠性。本研究計畫探討之重點如下所述：
1. 取得目前市售泛用之射頻辨識系統之智慧型標籤晶片與軟性基板，分析該晶片之訊號
數入端/輸出端(I/O)接合面之金屬種類與軟性基板可承受之最高玻璃轉化溫度(Tg)，藉
以判斷非導電性膜與晶片接合面金屬之黏.度、是否產生化學性腐蝕與工作溫度等參
數設定，並以此選用適當固化溫度(curing temperature)之非導性膜種類。
2. 先於射頻辨識器晶片之訊號輸出/輸入端植上金凸塊，金凸塊之形成機制與傳統之熱音
波銲線製程大致相同，其差異點在於金球在第一銲點銲合後，金線即由鋼嘴扯斷，形
成單一之金凸塊。當射頻辨識器晶片覆晶接合至軟性基板時，超音波功率於金凸塊尾
部形成微量之振幅，可將軟性基板電極處上方之非導電膜刮除，使金凸塊與軟性基板
之電極接合，使射頻辨識器晶片之輸出/輸入訊號端與軟性基板之電極形成良好電性通
路，達成電路封裝之目的。
3. 將非導電性膜塗佈於軟性基板，選用適當之超音波功率、下壓力與工作溫度，將晶片
接合於軟性基板上，待非導電性膜固化，量測軟性載板之訊號是否導通，並輔以機械
性測試晶片與軟性基板之接合強度，作為尋求覆晶接合製程最佳參數組合之依據。
4. 晶片與軟性基板接合完成後，分別施作高溫儲存(HTS test)、高壓測試(PCT test)與，熱
循環測試(TCT test)等可度測試，以證實此封裝方法無可靠度之疑慮。此外，輔以微結
構觀察與材料分析之佐證，進而提出非導電性膜於軟性基板封裝之機制。
由以上之實驗與分析可建立晶片與軟性基板覆晶接合之最佳參數組合，並判斷非導電
性膜運用於軟板覆晶製程之可靠度結果，綜整材料分析結果與微結構之佐證，應可建立非
導電性膜與軟性基板之接合機理，更期望該機理可作為軟性顯示器與其驅動晶片接合技術
開發之基礎。