CN101674705A - 柔性布线基板及制法、配芯片的柔性布线基板及电子设备 - Google Patents

柔性布线基板及制法、配芯片的柔性布线基板及电子设备 Download PDF

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Abstract

本发明涉及柔性布线基板及制法、配芯片的柔性布线基板及电子设备。在对应尺寸不同的端子形成多个不同线宽的导电布线的柔性布线基板中，无需采用特殊的加工或制造方法，就能够使端子连接部的布线厚度一律相同。柔性布线基板(10)的导电布线(12)中，导电布线(12)的布线走线部(12B)具有基于半导体芯片的输入输出端子的大小而不同的线宽(W1、W2)，导电布线(12)的端子连接部(12A)与布线走线部(12B)的不同线宽无关地形成使与至少一个半导体芯片相连接的导电布线的线宽相同的图案。

Description

柔性布线基板及制法、配芯片的柔性布线基板及电子设备
本申请是母案为如下申请的分案申请：
申请号：200510081130.3
申请日：2005年6月28日
发明名称：柔性布线基板及制法、配芯片的柔性布线基板及电子设备
技术领域
本发明涉及柔性布线基板及其制造方法，装配有半导体芯片的柔性布线基板、电子设备。
背景技术
在手机、PDA(Personal Digital Assistant：便携信息终端设备)等要求体积小，重量轻，高性能化的电子设备中，提高印刷布线基板上的电子部件的安装密度，一直是人们所期望的。特别是在类似这种电子设备中装配的薄型平板式显示设备，为了使显示画面尽可能大，这就要求提高安装在其周边的驱动布线部件的安装密度。为了达到该目的，近年来COF(ChipOnFilm：覆晶薄膜)被广泛地使用，其使柔性布线基板的布线和半导体芯片的输入输出端子直接连接，在柔性布线基板上装配半导体芯片。
在该COF中，需要使柔性布线基板上的布线图案与半导体芯片的输入输出端子(凸块)的图案相对应后成形。此种情况下的柔性布线基板的图案成形技术，多采用如以下专利文献1中所记载的那样的被称为半添加法或完全添加法的技术。
使用图1对这种现有的技术进行说明，首先如图(a)所示的那样，在挠性绝缘基材100的表面形成晶籽层101作为电镀栅(plating bar)，接着如图(b)所示的那样，为了形成所期望的布线图案，使用光阻材料等材料在晶籽层101的表面形成掩模图案102。然后，如图(c)所示的那样，利用电解电镀法在晶籽层101的外露区域，使用镍、铜等导电性部件材料进行粘附，形成布线图案103，此外，视必要性，在以上布线图案103的表面，利用电解电镀法或溅射法、蒸镀法等成膜方法使用金等不同的金属形成表面导电层104。再之后，如图(d)所示的那样，通过除去位于掩模图案102及其底部的晶籽层101，在绝缘基材100上就形成了由晶籽层部分101A、布线图案103、表面导电层104构成的具有所希望的图案的导电布线的柔性布线基板。
另一方面，半导体芯片的输入输出端子(凸块)的排列图案是由作为驱动对象的电子设备的端子的排列及半导体芯片的内部电路单元的构成所决定的，但一般来讲，并不是排列同样图案的端子样式，更多情况下是排列尺寸大小不同的凸块。
《专利文献1》特开2000-286536号公报
如上述那样，在装配有具有不同尺寸的凸块的半导体芯片的COF中，一般来讲在大的凸块中会有较大电流流过，因此与这样的凸块相连接的柔性布线基板上的布线宽度应根据凸块的大小适当扩大，形成对应凸块大小具有不同布线宽度的导电布线图案。特别是，如这样的具有对应凸块大小的布线宽度的导电布线的图案形成，在以驱动电流的大小对设备的性能有很大影响的电子设备为对象时，就成为非常重要的设计事项。特别是在近年来倍受关注的有机EL显示设备一自发光型的平板式显示器中，驱动电流的大小会直接影响到显示性能，因此在与其连接的柔性布线基板中，如上述那样的布线图案的设计是不可缺少的。但是，采用现有技术中所示的布线图案形成技术，形成这种不同线宽的导电布线时，会存在以下所示的问题。
即，如果多个不同线宽的导电布线通过电解电镀成形，会发生宽度较大的布线中布线材料被粘附过厚，在宽度较小的布线中布线材料被粘附过薄的现象。这是因为在进行电解电镀时，宽度较大的布线与宽度较小的布线相比较，由于电阻导致电位下降变小，如果由于导电布线的图案引起这种厚度的差别，柔性布线基板的导电布线与半导体芯片的凸块通过将各向异性导电膜介于其间热压接合进行连接时，在邻近的布线上形成高低差异的部分的周围容易发生接合不良的问题。
通过图2所示的例子对此进行更加具体的说明。在柔性布线基板1中，通过与宽度较大的布线1a具有相同形态的布线形成了一种图案的第1布线区域1A；此外，通过与宽度较小的布线1b具有相同形态的布线形成了又一种图案的第2布线区域1B。另一方面，在半导体芯片2中，通过与宽度较大的凸块2a具有相同形态的凸块形成了一种图案的第1凸块区域2A；同时，通过与宽度较小的凸块2b具有相同形态的凸块形成了又一种图案的第2凸块区域2B。布线1a与凸块2a或布线1b与凸块2b，分别具有近乎相同的宽度，并且具有相同的图案。将各向异性导电膜(AFC；Anisotropic conductive film)3介于其间相互对顶，在加热状态下施加压力P进行热压接合。
此时，在第1布线区域1A与第2布线区域1B的相邻接处，产生如上述那样的基于布线宽度的布线厚度的差别，导致在布线的接触面形成高低差异。如果在这种状态下进行热压接合，在形成高低差异的部分的周边部分A，受该高低差异的影响不能够充分地施加压力，导致在该周边部分A处产生接合不良引起连接故障问题的发生。
为了解决该问题，可以使第1布线区域1A的布线1a与第2布线区域1B的布线1b的厚度相同，但是为了像这样使不同宽度的布线的厚度相同，需要特殊的加工处理或使电解电镀的处理时间按每种布线宽度变化的特殊制造方法，因需要复杂的处理使得柔性布线基板的成本增高。此外，针对精细的布线图案实施这种特殊的处理是相当困难的，这也是一个问题。
发明内容
本发明就是为了以解决这样的问题为课题的一个实例。换言之，在对应尺寸不同的端子由多个不同线宽的导电布线形成的柔性布线基板中，不采用特殊的加工或制造方法，就能够使端子的连接部分的布线厚度一律相同，进而由此使柔性布线基板的导电布线与连接对象的端子间不发生接触不良的问题，更进一步，针对具有尺寸不同的输入输出端子的半导体芯片，通过形成与之相应的布线图案，能够得到更高精度的COF，此外，由此可以消除由于布线电阻的偏差引起的驱动电流的不相同，电子设备，特别是在驱动电流的大小直接影响显示性能的有机EL显示设备中，能够确保其良好的显示性能，以上是本发明的目的所在。
此外，在这里以将各向异性导电膜(ACF)介于其间的端子和布线作为例子进行了说明，但并不局限于此，采用非导电性膜(NCF；Non-Conductive File)，各向异性导电胶(APC；AnisotropicConductive Paste)，非导电性胶(NCP；Non-Conductive Paste)等接合方法替换各向异性导电膜(ACF)的情况下，也会发生同样的问题。
为了达到这样的目的，本发明涉及的柔性布线基板，其在布线基板上，具备多个导电布线，该导电布线具有不同线宽的布线走线部和与半导体芯片的输入输出端子进行电连接的端子连接部，其特征是，上述端子连接部至少在与上述输入输出端子连接的地方，使与至少一个半导体芯片相连接的导电布线的线宽一律相同。
此外，为了达到这样的目的，本发明涉及的柔性布线基板的制造方法，在布线基板上，形成多个导电布线，该导电布线具有不同线宽的布线走线部和与半导体芯片的输入输出端子进行电连接的端子连接部，其特征是，通过添加法形成上述导电布线，上述端子连接部至少在与上述输入输出端子连接的地方，使与至少一个半导体芯片相连接的导电布线的线宽一律相同。
更进一步，为了达到这样的目的，本发明涉及的装配有半导体芯片的柔性布线基板，其为使布线基板上的导电布线与半导体芯片的输入输出端子进行了连接的装配有半导体芯片的柔性布线基板，其特征是，上述半导体芯片具有尺寸不同的输入输出端子，上述导电布线具有对应上述输入输出端子大小的线宽的布线走线部，同时具有与上述输入输出端子进行电连接的端子连接部，上述端子连接部至少在与上述输入输出端子进行电连接的地方，使与至少一个半导体芯片相连接的导电布线的线宽一律相同。
附图说明
图1是现有技术(柔性布线基板的图案形成技术)的说明图。
图2是说明现有技术的课题的说明图。
图3是表示与本发明的实施方式相关的柔性布线基板的说明图。
图4是表示与本发明的实施方式相关的柔性布线基板的另外一个实例的说明图。
图5是表示与本发明的实施方式相关的装配有半导体芯片的柔性布线基板及半导体芯片的装配方法的说明图。
图6是表示与本发明的实施方式相关的装配有半导体芯片的柔性布线基板及半导体芯片的装配方法的说明图。
图7是表示显示设备的平面图，该设备是安装有与本发明的实施方式相关的装配有半导体芯片的柔性布线基板的电子设备的一个实例。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。图3是说明与本发明的一实施方式相关的柔性布线基板的说明图。
如同图(a)中，柔性布线基板10是在由绝缘片等构成的布线基板11上具备有多个导电布线12；导电布线12具有没有附加绝缘膜(绝缘保护层)13的端子连接部12A和覆盖了绝缘膜13的布线走线部12B；通过使导电布线12的端子连接部12A与半导体芯片的输入输出端子(bump，凸块)相连接，由此形成装配有半导体芯片的柔性布线基板(COF：Chip On Film)。
在装配半导体芯片时，一般情况下，将各向异性导电膜(ACF)介于其间，将柔性布线基板10与半导体芯片的输入输出端子进行热压接合，使该输入输出端子与导电布线12进行电连接，此时，在以虚线显示的热压接合区域H，各向异性导电膜固化并附着。以下以将各向异性导电膜(ACF)介于其间进行接合为例进行了说明，但作为本发明的实施方式，并不局限于此，还可以如同使用各向异性导电膜(ACF)一样，采用非导电性膜(NCF；Non-Conductive Film)，各向异性导电胶(ACP；Anisotropic Conductive Paste)，非导电性胶(NCP；Non-ConductivePaste)等接合方法。
该柔性布线基板10的导电布线12的布线图案中，导电布线12的布线走线部12B具有基于半导体芯片的输入输出端子的大小的不同的线宽(如图例中的W1、W2的2种线宽)，使得能够针对较大的输入输出端子以低电阻流过较大的电流。
并且，导电布线12的端子连接部12A与布线走线部12B的不同线宽无关，形成图案，使得与至少一个半导体芯片相连接的导电布线的线宽在包括制造误差的范围内一律相同。换言之，在图示的实施方式中，具有以下布线图案，在布线基板11上形成具有线宽W1的布线走线部12B的导电布线121与具有线宽W2的布线走线部12B的导电布线122的两种导电布线12；在一种方式的导电布线121中，针对具有较大宽度的线宽W1的布线走线部12B，形成与该线宽W1相比宽度较小的线宽W1a的端子连接部12A；在另外一种方式的导电布线122中，形成与导电布线122的端子连接部12A的线宽W1a相同的线宽W2的端子连接部12A和布线走线部12B。
上述导电布线121的形状，不仅可以是图3(a)的形状(使端子连接部12A与布线走线部12B的中心一致后的形状)，也可以是如图(b)所示的那样，端子连接部12A与布线走线部12B的中心相偏离后的形状；但有必要在端子连接部12A中形成这样的图案，使得与至少一个半导体芯片相连接的导电布线的线宽在包括制造误差的范围内一律相同。
此外，在图示的实例中，在一种导电布线12(121、122)中，端子连接部12A整体上线宽(W1a、W2)是一样的，但在本发明的实施方式中，端子连接部12A的线宽至少在与半导体芯片的输入输出端子相连接的地方近乎相等就可以了，例如可以是只在上述热压接合区域H内使线宽近乎相等的导电布线12的形状。
基于这样的实施方式，通过半添加法(semi-additive method)或完全添加法(full-additive method)(以下统称为添加法)，即使是在形成导电布线12的布线图案时，也能够在导电布线12的端子连接部12A或端子连接部12A中至少在与半导体芯片的输入输出端子相连接的地方，使导电布线12的厚度一律相同。换言之，通过添加法在形成导电布线121、122时，在导电布线121中使得布线走线部12B的厚度与端子连接部12A的厚度不同，在端子连接部12A中使得导电布线121、122的厚度相同。由此，柔性布线基板10的导电布线12与半导体芯片的输入输出端子在通过将各向异性导电膜介于其间进行热压接合的方式进行连接时，不会在端子连接部12中邻近的导电布线12上形成会导致故障的高低差异，并且也不会发生由于高低差异导致的接合不良。
此外，通过使端子连接部12A的有效范围(在没有附加绝缘膜13的范围内连接半导体芯片的输入输出端子时的有效范围)的长度L，比热压接合区域H的宽度LH更长，在从热压接合区域H到绝缘膜13的边缘间留有富余，由此即便是在导电布线121中布线走线部12B与端子连接部12A的厚度不同时，这种厚度差别也不会影响热压接合区域H，至少是在热压接合区域H内能够使导电布线12的厚度一律相同。
在制造本发明的实施方式所涉及的柔性布线基板10时，与现有技术相同，能够在布线基板11上通过添加法形成导电布线12。换言之，例如图1中所示的各个工序中，通过使用了光敏电阻材料等的掩模图案102形成导电布线12的布线图案时，形成这样的布线图案，使得在端子连接部12A中至少在与半导体芯片的输入输出端子相连接的地方，除与至少一个半导体芯片相连接的导电布线12的线宽近乎相等这点不同之外，其他工序均可以与现有技术相同进行制造。
由此，在线宽被相等地形成的地方，能够使通过电解电镀法被粘附形成的导电布线12的厚度一律相同。如上所述，可以得到不会发生与半导体芯片的输入输出端子的接合不良的柔性布线基板10。
图4是表示与本发明的实施方式相关的柔性布线基板10的另外一个实例的图。在该实例中，导电布线12中具备布线走线部12B，其具有3种线宽W1、W2、W3。在该实例中，同样在端子连接部12A中相等地形成与至少一个半导体芯片相连接的导电布线12的线宽(W1a＝W3a＝W2)，与图3中的实例相同，即便是通过添加法形成导电布线12的布线图案时，也能够使端子连接部12A中导电布线12的厚度一律相同，在与半导体芯片连接时不会发生接合不良的连接。
图5及图6是说明在图3所示的柔性布线基板10中装配了半导体芯片的装配有半导体芯片的柔性布线基板(COF)及其制造时半导体芯片的装配方法的说明图(图5是在图3(a)中装配半导体芯片时的X1-X2的截面图；图6同样是在图3(a)中装配半导体芯片时的Y1-Y2的截面图)。在图示的实例中，半导体芯片20的输入输出端子21a、21b通过将各向异性导电膜(ACP)30介于其间与导电布线12的端子连接部12A进行热压接合的方式进行连接。
如图5所示，半导体芯片20中设有尺寸(宽度)不同的输入输出端子2a、21b。在图示的实例中，设有宽度为B1的输入输出端子21a与宽度为B2(B1＞B2)的输入输出端子21b两种输入输出端子。对此，宽度较大的输入输出端子21a对应具有宽度较大的线宽W1的布线走线部12B的导电布线121，宽度较小的输入输出端子21b对应较窄线宽W2的布线走线部12B的导电布线122，导电布线12(121、122)与半导体芯片20的输入输出端子21a、21b进行电连接。
此外，如图6所示，对柔性布线基板11装配半导体芯片20时，如上所述，使各向异性导电膜30通过热压接合固化的区域与绝缘膜13的边缘离开裕度M的距离，由此，在导电布线121的厚度自布线走线部12A的厚度tA到端子连接部12B的厚度tB的变化的转变区域内，与热压接合区域H不交叠。并且通过对这样的导电布线12的端子连接部12A，将各向异性导电膜30介于其间与半导体芯片20的输入输出端子21a、21b相连接，使得针对没有高低差异的厚度一律相同的端子连接部12A，将输入输出端子21a、21b相连接并进行施加了压力P的热压接合成为可能，能够实现不会发生接合不良的连接。
另外，在上述的实施方式中说明了通过将各向异性导电膜30介在其间的热压接合进行导电布线12与半导体芯片20的输入输出端子21a、21b的电连接的实例，但本发明的实施方式并不局限于此，例如也可以通过共晶接合环氧树脂管芯接合(eutectic-junction epoxydie bonding)、金属接合等其他接合方式实施。
图7是表示显示设备的平面图，该设备是安装有与上述实施方式相关的装配有半导体芯片的柔性布线基板的电子设备的一个实例。在这里所介绍的是将柔性布线基板10上装配有半导体芯片20的装配有半导体芯片的柔性布线基板(COF)与有机EL显示设备、液晶显示设备(LCD)、电场放射显示设备(FED)、等离子显示设备(PDP)等平板式显示设备40相连接的一个实例。该装配有半导体芯片的柔性布线基板可以与在显示设备40的一边形成的引出电极40A相连接，还可以与PWB(硬质基板)50等其他的电部件相连接。
基于安装了这种实施方式的装配有半导体芯片的柔性布线基板的显示设备，通过采用在COF中具有与半导体芯片的输入输出端子的尺寸相一致的布线走线部12B的柔性布线基板的导电布线12，各个输入输出端子与导电布线12能够进行高精度的连接，因此能够向显示设备提供所设定的没有偏差的驱动电流。由此，特别是对于驱动电流的大小会直接影响到显示性能的有机EL显示设备，能够获得良好的显示性能。
如上所述，基于本发明的实施方式，在由具有对应半导体芯片的尺寸不同的输入输出端子具有适当线宽的布线走线部的导电布线形成的柔性布线基板中，不采用特殊的加工及制造方法，仅仅是改变导电布线图案，就能够使端子连接部的导电布线的厚度一律相同，由此解决了柔性布线基板的导电布线与连接对象的输入输出端子间发生的接触不良的问题。
换言之，针对具有尺寸不同的输入输出端子的半导体芯片，在形成与之相适的导电布线的布线图案时，也能够获得无接触不良的高精度的COF。此外，由此确保了合理的布线电阻并使得驱动电流的合理化成为可能，使得在电子设备，特别是在驱动电流会直接影响到显示性能的有机EL显示设备中能够保证其良好的显示性能。

Claims (3)

1.一种装配有半导体芯片的柔性布线基板，使半导体芯片的输入输出端子与布线基板上的导电布线相连接，其特征在于，上述半导体芯片具有尺寸不同的输入输出端子，上述导电布线具有对应上述输入输出端子大小的线宽的布线走线部，同时具有与上述输入输出端子进行电连接的端子连接部，上述端子连接部中至少在与上述输入输出端子进行电连接的地方，使与至少一个半导体芯片相连接的导电布线的线宽一律相同。
2.如权利要求1所述的装配有半导体芯片的柔性布线基板，其特征在于，上述输入输出端子与上述端子连接部通过将各向异性导电膜介于其间进行热压接合的方式进行电连接，在上述端子连接部中没有附加绝缘膜的范围的宽度比上述各向异性导电膜的固化区域的宽度更宽。
3.安装有如权利要求1或2所述的装配有半导体芯片的柔性布线基板的电子设备。
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