CN104517912A - 薄膜覆晶封装结构 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种薄膜覆晶封装结构，其包括可挠性基板、芯片、散热片以及封装胶体。可挠性基板包括可挠性介电层以及多个引脚，可挠性介电层具有第一表面、第二表面以及多个贯穿孔，其中引脚形成于第一表面上，且包括至少一虚引脚，而贯穿孔对应虚引脚。芯片设置于可挠性介电层的第一表面上，且具有主动表面以及多个配置于主动表面上的凸块，其中凸块分别与引脚连接。散热片位于可挠性介电层的第二表面上，且具有多个虚凸块。虚凸块穿入贯穿孔内，且散热片通过虚凸块与虚引脚连接。封装胶体填充于芯片与可挠性基板之间。
Description
技术领域
本发明有关于一种封装结构，且特别是有关于一种薄膜覆晶封装结构。
背景技术
随着半导体技术的改良，使得液晶显示器具有低的消耗电功率、薄型量轻、解析度高、色彩饱和度高、寿命长等优点，因而广泛地应用在移动电话、笔记型电脑或桌上型电脑的液晶屏幕及液晶电视等与生活息息相关的电子产品。其中，显示器的驱动芯片（driver IC）更是液晶显示器不可或缺的重要元件。
因应液晶显示装置驱动芯片各种应用的需求，一般是采用卷带自动接合封装技术进行芯片封装，其中包括有薄膜覆晶（Chip On Film,COF）封装、卷带承载封装（Tape Carrier Package,TCP）等。卷带自动接合封装是将半导体芯片电性连接于表面形成有配线构造的可挠性薄膜基材上，其中配线构造包含输入端引脚及输出端引脚，这些引脚的内端电性连接芯片的电性端点（例如：凸块）。
已知的卷带或薄膜封装结构，为了加强芯片的散热效果，且避免影响芯片的运作，可挠性薄膜基材相对于芯片所设置的表面通常会贴附一散热片。然而，上述的散热片配置方式，芯片运作时所产生的热能须经过导热性差的可挠性薄膜基材才能传递至散热片，其散热效率有限，而随着芯片运作时的高耗能与高频率的设计趋势下，已知贴附于可挠性薄膜基材另一表面上的散热片的散热效率并不敷需求，因此改善已知芯片散热封装结构确有其必要性。
发明内容
本发明提供一种薄膜覆晶封装结构，其具有较佳的散热效率。
本发明的薄膜覆晶封装结构包括可挠性基板、芯片、散热片以及封装胶体。可挠性基板包括可挠性介电层以及多个引脚，可挠性介电层具有第一表面、第二表面以及多个贯穿孔，其中引脚形成于第一表面上，且包括至少一虚引脚，贯穿孔对应至少一虚引脚。芯片设置于可挠性介电层的第一表面上，芯片具有主动表面以及多个配置于主动表面上的凸块，其中凸块分别与引脚连接。散热片位于可挠性介电层的第二表面上，散热片具有多个虚凸块，且这些虚凸块穿入这些贯穿孔内，且散热片通过这些虚凸块与虚引脚连接。封装胶体填充于芯片与可挠性基板之间。
在本发明的一实施例中，上述的可挠性基板更包括防焊层，设置于可挠性介电层的第一表面上并局部覆盖引脚，且防焊层具有开口，以供芯片设置于其内。
在本发明的一实施例中，上述的虚凸块的高度大于可挠性介电层的厚度。
在本发明的一实施例中，上述的散热片与可挠性介电层之间具有间隙。
在本发明的一实施例中，上述的引脚更包括多个信号引脚，且芯片的凸块与信号引脚电性连接。
在本发明的一实施例中，上述的封装胶体进一步填入于贯穿孔内，以包覆虚凸块。
在本发明的一实施例中，上述的封装胶体进一步填充于间隙内。
在本发明的一实施例中，上述的散热片的面积等于芯片的面积。
在本发明的一实施例中，上述的散热片的面积介于芯片的面积的1至2.5倍之间。
在本发明的一实施例中，上述的贯穿孔的直径介于45微米至75微米之间。
基于上述，本发明借由在可挠性介电层上形成贯穿孔，并将散热片通过虚凸块穿过贯穿孔与可挠性基板上的虚引脚接合。因此，芯片运作时所产生的热能不单是可通过芯片的背面逸散至外界，更可进一步借由虚引脚传递至虚凸块，再经由虚凸块传递至散热片而逸散至外界，从而大幅提升芯片封装结构的散热效率。此外，本发明的散热片的面积可大致与芯片的面积相等，因此在大幅提升芯片封装结构的散热效率的同时，亦不致影响薄膜覆晶封装结构的挠折。再者，散热片与芯片分别设置于可挠性基板的两相对表面，且散热片是对应芯片位置而设置，因此，可进一步对芯片起支撑的作用，增加芯片设置区的强度。
为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合所附附图作详细说明如下。
附图说明
图1为本发明一实施例的薄膜覆晶封装结构的局部剖面示意图
图2为图1的薄膜覆晶封装结构的局部俯视图。
【附图标记说明】
100：薄膜覆晶封装结构
110：可挠性基板
112：可挠性介电层
112a：第一表面
112b：第二表面
112c：贯穿孔
114：引脚
114a：信号引脚
114b：虚引脚
120：芯片
120a：主动表面
120b：背面
122：凸块
130：散热片
130a：散热面
130s：侧表面
132：虚凸块
140：封装胶体
D1：直径
D2：尺寸
G：间距
H：高度
T：厚度
具体实施方式
图1为本发明一实施例的薄膜覆晶封装结构的局部剖面示意图。图2为图1的薄膜覆晶封装结构的局部俯视图，其中为求清楚表示与说明，省略绘示封装胶体140。请参考图1，在本实施例中，薄膜覆晶封装结构100包括可挠性基板110、芯片120、散热片130以及封装胶体140。
可挠性基板110包括可挠性介电层112、多个引脚114以及防焊层116，其中可挠性介电层112具有第一表面112a及第二表面112b。引脚114形成于可挠性介电层112的第一表面112a上，防焊层116设置于第一表面112a上并局部覆盖引脚114，以防止引脚114因外露被污染而短路。此外，防焊层116具有开口以形成芯片设置区，并显露出引脚114之内端，以与芯片120接合。
请参考图1与图2，引脚114包括多个信号引脚114a以及至少一虚引脚114b。芯片120具有主动表面120a以及多个配置于主动表面120a上的多个凸块122，芯片120设置于可挠性介电层112的第一表面112a上并位于芯片设置区内，且以凸块122接合信号引脚114a。可挠性介电层112具有贯穿孔112c，贯穿孔112c对应虚引脚114b。散热片130位于可挠性介电层112的第二表面112b上并对应芯片设置区，散热片130具有虚凸块132，并且通过虚凸块132穿入贯穿孔112c中与虚引脚114b接合而固接于可挠性基板110上。封装胶体140填充于芯片120与可挠性基板110之间，以保护电性接点，封装胶体140更进一步填入于贯穿孔112c内以包覆虚凸块132。
在本实施例中，可挠性介电层112的材质例如是聚乙烯对苯二甲酸酯（polyethylene terephthalate,PET）、聚酰亚胺（Polyimide,PI）、聚醚（polyethersulfone,PES）或碳酸脂（polycarbonate,PC）。可挠性介电层112的贯穿孔112c可借由激光穿孔的方式形成，其中贯穿孔112c的形状例如是圆形，且其直径D1例如是介于45微米至75微米之间。然而，贯穿孔112c的形状可为其他适合的形状，本发明并不加以限制。此外，引脚114例如是由铜等金属材质所构成。
请继续参考图1与图2，信号引脚114a与凸块122之间为电性连接，而虚引脚114b可与凸块122之间形成非电性连接，或者不与凸块122连接。换言之，芯片120可通过凸块122与虚引脚114b连接而传导热能，又因为，散热片130的虚凸块132与虚引脚114b连接，因此，芯片120运作时所产生的热能可借由虚引脚114b、虚凸块132及散热片130传递至外界，而达到散热的功效。一般来说，虚凸块132与虚引脚114b可借由热压方式而相互共晶接合。此外，部分的虚引脚114b可跨越前述芯片设置区，如此配置下，可进一步补强可挠性介电层112的机械强度，详细而言，跨越前述芯片设置区的虚引脚114b可用以支撑可挠性介电层112，避免其因受热而弯曲下陷。
另一方面，散热片130的材质例如是铝或硅。虚凸块132例如是铜、银、锡、铝、镍或金等金属材质所构成。其中，虚凸块132的高度H大于可挠性介电层112的厚度T，也就是说，当散热片130借由虚凸块132与虚引脚114b连接后，散热片130与可挠性介电层112之间相隔间隙G。此外，虚凸块132的尺寸D2小于贯穿孔112c的直径D1，以使虚凸块132能轻易穿过贯穿孔112c而与虚引脚114b接合。值得一提的是，散热片130的面积可大致与芯片120的面积相等，因此可在不影响薄膜覆晶封装结构100挠折的情况下，来提升薄膜覆晶封装结构100的散热效率。当然，在基于不影响薄膜覆晶封装结构100挠折的原则下，散热片130的面积亦可以是大于芯片120的面积，例如是介于芯片的面积的1至2.5倍之间，如此为之，可增加散热片130的散热面积，进而提升散热效果。
在本实施例中，封装胶体140例如是环氧树脂或其他高分子材料。具体来说，封装胶体140不单是填入于贯穿孔112c内以包覆虚凸块132，亦进一步填充于散热片130与可挠性介电层112间之间隙G内并包覆散热片130的多个侧表面130s，以固定散热片130。此外，封装胶体140分别将芯片120的背面120b以及散热片130的散热面130a暴露于外，也因此可大幅提升薄膜覆晶封装结构100的散热效率。
综上所述，本发明借由在可挠性介电层上形成贯穿孔，并将散热片通过虚凸块穿过贯穿孔与可挠性基板上的虚引脚接合。因此，芯片运作时所产生的热能不单是可通过芯片的背面逸散至外界，更可进一步借由虚引脚传递至虚凸块，再经由虚凸块传递至散热片而逸散至外界，从而大幅提升芯片封装结构的散热效率。此外，本发明的散热片的面积可大致与芯片的面积相等，因此在大幅提升芯片封装结构的散热效率的同时，亦不致影响薄膜覆晶封装结构的挠折。再者，散热片与芯片分别设置于可挠性基板的两相对表面，且散热片是对应芯片位置而设置，因此，可进一步对芯片起支撑的作用，增加芯片设置区的强度。
虽然本发明已以实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更动与润饰，故本发明的保护范围当视权利要求书所界定者为准。
Claims (10)
1.一种薄膜覆晶封装结构，其特征在于，包括：
可挠性基板，包括可挠性介电层以及多个引脚，该可挠性介电层具有第一表面、第二表面以及多个贯穿孔，其中该多个引脚形成于该第一表面上，且包括至少一虚引脚，该多个贯穿孔对应该至少一虚引脚；
芯片，设置于该可挠性介电层的该第一表面上，该芯片具有主动表面以及多个配置于该主动表面上的凸块，其中该多个凸块分别与该多个引脚连接；
散热片，位于该可挠性介电层的该第二表面上，该散热片具有多个虚凸块，该多个虚凸块穿入该多个贯穿孔内，且该散热片通过该多个虚凸块与该至少一虚引脚连接；以及
封装胶体，填充于该芯片与该可挠性基板之间。
2.如权利要求1所述的薄膜覆晶封装结构，其特征在于，该可挠性基板更包括防焊层，设置于该可挠性介电层的该第一表面上并局部覆盖该多个引脚，且该防焊层具有开口，以供该芯片设置于其内。
3.如权利要求1所述的薄膜覆晶封装结构，其特征在于，该多个虚凸块的高度大于该可挠性介电层的厚度。
4.如权利要求1所述的薄膜覆晶封装结构，其特征在于，该散热片与该可挠性介电层之间具有间隙。
5.如权利要求1所述的薄膜覆晶封装结构，其特征在于，该多个引脚更包括多个信号引脚，且该芯片的该多个凸块与该多个信号引脚电性连接。
6.如权利要求1所述的薄膜覆晶封装结构，其特征在于，该封装胶体进一步填入于该多个贯穿孔内，以包覆该多个虚凸块。
7.如权利要求4所述的薄膜覆晶封装结构，其特征在于，该封装胶体进一步填充于该间隙内。
8.如权利要求1所述的薄膜覆晶封装结构，其特征在于，该散热片的面积等于该芯片的面积。
9.如权利要求1所述的薄膜覆晶封装结构，其特征在于，该散热片的面积介于该芯片的面积的1至2.5倍之间。
10.如权利要求1所述的薄膜覆晶封装结构，其特征在于，各该贯穿孔的直径介于45微米至75微米之间。
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