CN106935141A - 具有倒装薄膜封装结构的穿戴式装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种具有倒装薄膜封装结构的穿戴式装置。具有倒装薄膜封装结构的穿戴式装置包括显示元件以及芯片元件。显示元件包括显示区域及非显示区域。非显示区域包括接合区域。芯片元件通过倒装薄膜封装结构接合至显示元件。芯片元件用以驱动该显示元件以显示影像。倒装薄膜封装结构包括具有第一端及第二端的薄膜。芯片元件位于薄膜，以及薄膜的第一端接合至显示元件的接合区域。

Description

具有倒装薄膜封装结构的穿戴式装置
技术领域
本发明涉及一种装置，且特别是涉及一种具有倒装薄膜封装结构(chip on film，COF)的穿戴式装置。
背景技术
穿戴式装置或电脑在技术方面的发展与日俱增。在此，穿戴式装置是指使用者可自在穿戴的电子装置，如衣服、手表、眼镜以及配件等。相较于智慧型手机或平版电脑，穿戴式装置的可移动性较佳。穿戴式装置通常包括平面显示器来显示资讯以满足使用者需求。在相关技术中，平面显示器具有接合区域以在倒装玻璃(chip on glass，COG)封装结构与驱动器芯片进行封装。然而，由于倒装玻璃封装结构的关系，平面显示器的接合区域无法被减小。
因此，如何制造一个穿戴式装置，其显示元件具有较小的接合区域以及令人满意的无边框特性是本领域的重要课题之一。
发明内容
本发明提供一种具有倒装薄膜封装结构的穿戴式装置，可提供其显示元件无边框(frameless)特性。
本发明提供一种具有倒装薄膜封装结构的穿戴式装置。具有倒装薄膜封装结构的穿戴式装置包括显示元件以及芯片元件。显示元件包括显示区域及非显示区域。非显示区域包括接合区域(bonding area)。芯片元件通过倒装薄膜封装结构接合至显示元件。芯片元件用以驱动显示元件以显示影像。倒装薄膜封装结构包括具有第一端及第二端的薄膜。芯片元件位于薄膜，以及薄膜的第一端接合至显示元件的接合区域。
在本发明的一实施例中，上述的薄膜还包括至少一电气元件以及连接器元件。电气信号通过薄膜从至少一电气元件或连接器元件传递至芯片元件。
在本发明的一实施例中，上述的芯片元件与至少一电气元件之间的距离大于1.5毫米。
在本发明的一实施例中，上述的具有倒装薄膜封装结构的穿戴式装置还包括印刷电路板。印刷电路板包括至少一电气元件、连接器元件以及可挠性印刷电路。薄膜的第二端通过可挠性印刷电路接合至印刷电路板。电气信号通过可挠性印刷电路以及薄膜从至少一电气元件或连接器元件传递至芯片元件。
在本发明的一实施例中，上述的薄膜的内引脚接合(inner lead bonding，ILB)间距是介于8微米至40微米之间。
在本发明的一实施例中，上述的薄膜的外引脚接合(outer lead bonding，OLB)间距是介于15微米至500微米之间。
在本发明的一实施例中，上述的薄膜的形状是依据显示元件的机构(mechanism)来决定。
在本发明的一实施例中，上述的薄膜的形状是长方形。
在本发明的一实施例中，上述的接合区域的尺寸与显示元件的尺寸的比例小于3％。
基于上述，在本发明的实施例中，芯片元件通过倒装薄膜封装结构接合至显示元件。因此，非显示区域的接合区域可备减少以提供其显示元件无边框特性。
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具有倒装薄膜封装结构的穿戴式装置的概要示意图；
图2为图1实施例的显示元件的概要示意图；
图3为图1实施例的倒装薄膜封装结构的概要示意图；
图4为本发明另一实施例的具有倒装薄膜封装结构的穿戴式装置的概要示意图；
图5为本发明一相关例的具有倒装玻璃封装结构的穿戴式装置的概要示意图。
符号说明
100、200、300：穿戴式装置
110、310、310：显示元件
111、311：接合区域
112、312：显示区域
114：非显示区域
120：倒装薄膜封装结构
121、123、135、335：电气焊垫
122、222、322：芯片元件
124、224：薄膜
124a：第一端
124b：第二端
130、330：印刷电路板
131：连接器
132、332：可挠性印刷电路
133：防挠基材
134、234：电气元件
136、236：连接器元件
320：倒装玻璃封装结构
d1：直径
d2、d6：宽度
d3、d4：间距
d5：距离
具体实施方式
参考标号将伴随附图以进一步说明本发明的示范实施例。如果可能，在附图中相同的参考标号将用来代表并且描述相同或相似的部分。
以下提出多个实施例来说明本发明，然而本发明不仅限于所示范的多个实施例。又实施例之间也允许有适当的结合。在本申请说明书全文(包括权利要求)中所使用的”耦接”一词可指任何直接或间接的连接手段。举例而言，若文中描述第一装置耦接于第二装置，则应该被解释成该第一装置可以直接连接于该第二装置，或者该第一装置可以通过其他装置或某种连接手段而间接地连接至该第二装置。此外，”信号”一词可指至少一电流、电压、电荷、温度、数据、电磁波或任何其他一或多个信号。
图1为本发明一实施例的具有倒装薄膜封装结构的穿戴式装置的概要示意图。图2为图1实施例的显示元件的概要示意图。请参考图1及图2，本实施例的穿戴式装置100包括显示元件110、芯片元件122以及印刷电路板130。在本实施例中，芯片元件122依据来自印刷电路板130的电气信号以驱动显示元件110显示影像。芯片元件122通过倒装薄膜封装结构120接合至显示元件110。倒装薄膜封装结构120包括薄膜124，并且芯片元件122位于薄膜124上。在本实施例中，倒装薄膜封装结构120可利用所属领域中任何形态的倒装薄膜封装来加以实施。本发明并不限制封装结构的类型。因此，倒装薄膜封装结构120及其实施方式可以由本技术领域的公知常识得到足够的教导、建议与实施说明，因此不再重复说明。
具体而言，在本实施例中，显示元件110包括显示区域112及非显示区域114，以及非显示区域114包括接合区域111以作为电气接合之用。薄膜124具有第一端124a及第二端124b。薄膜124的第一端124a通过多个电气焊垫(pad)121接合至显示元件110的接合区域111。薄膜124的第二端124b通过可挠性印刷电路132接合至印刷电路板130。在本实施例中，薄膜124的第二端124b连接可挠性印刷电路132以作为信号输入之用，薄膜124的第一端124a连接非显示区域114以作为信号输出之用。可挠性印刷电路132包括多个电气焊垫135。可挠性印刷电路132通过电气焊垫135连接至薄膜124。在一实施例中，锡金属或金金属的薄层可被电镀在电气焊垫121或135的外表面，以增加贴合精确度(lamination accuracy)以及接合力道。在本实施例中，利用倒装薄膜封装结构120可减少接合区域111的尺寸。
在本实施例中，显示元件110例如包括液晶显示器(Liquid Crystal Display，LCD)、等离子体显示器(Plasma Display Panel，PDP)、有机电激发光显示器(OrganicLight Emitting Display，OLED)、场发射显示器(Field Emission Display，FED)、电泳动显示器(Electro-Phoretic Display，EPD)或发光二极管显示器(Light Emitting DiodeDisplay)等类似的平面显示器、曲面显示器或立体影像显示器，本发明并不加以限制。
在本实施例中，印刷电路板130包括可挠性印刷电路132、至少一电气元件134以及连接器元件136。至少一电气元件134可包括一或多个主动元件、被动元件或其他适合的元件，本发明并不加以限制。连接器元件136包括连接器131以及防挠基材(stiffener)133。连接器131配置在印刷电路板130上至少一电气元件134所在的第一表面。防挠基材133配置印刷电路板130的第二表面上的对应位置。第一表面相对于第二表面。在本实施例中，印刷电路板130利用连接器131连接外部电路(未示出)，并且防挠基材133用以支撑印刷电路板130上的连接器131。外部电路可通过连接器131输入电气信号给印刷电路板130。因此，电气信号通过可挠性印刷电路132以及薄膜124从至少一电气元件134或连接器元件136传递给芯片元件122。
请参考图2，在本实施例中，接合区域111的尺寸与显示元件110的尺寸的比例小于3％。举例而言，显示元件110的形状例如是圆形，并且显示元件110的尺寸是以圆的直径d1(例如大约1.5英吋)来加以量测，如图2所示。接合区域111的形状例如是长方形，并且接合区域111的尺寸是以长方形的宽度d2(例如大约1毫米)来加以量测，如图2所示。因此，在本实施例中，接合区域111的尺寸与显示元件110的尺寸的比例小于3％。在本实施例中，接合区域111与显示元件110的尺寸及形状仅用以示范说明，并不用以限定本发明，其可依据实际设计需求加以调整。
图5为本发明一相关例的具有倒装玻璃封装结构的穿戴式装置的概要示意图。请参考图1、图2及图5，此相关例的穿戴式装置300包括显示元件310、芯片元件322以及印刷电路板330。在此相关例中，芯片元件322通过倒装玻璃封装结构320接合至显示元件310。由于显示元件310小，例如如图5所示其显示区域312小于1.5英吋，因此需要具有宽度d6的大接合区域311。接合区域311的宽度d6大于接合区域111的宽度d2。可挠性印刷电路332通过电气焊垫335连接至接合区域311。为了减少接合区域311的宽度d6，本实施例提出具有倒装薄膜封装结构120的穿戴式装置100。相较于具有倒装玻璃封装结构的穿戴式装置，倒装薄膜封装结构120适于显示元件110，并且接合区域111的宽度d2可从3毫米减少至1毫米，因此，显示元件110可提供无边框特性。无边框特性例如是指显示元件110具有较小的非显示区域114或者较小的接合区域111。由于无边框特性，面板使用率可被提升，并且接合区域111的厚度可被降低。
图3为图1实施例的倒装薄膜封装结构的概要示意图。请参考图3，在本实施例中，芯片元件122利用内引脚接合焊垫123以介金属共化物(intermetallic compound，IMC)的方式安置(mounted)在薄膜124上。焊垫121作为外引脚接合焊垫。例如金属线的电气路径从内引脚接合焊垫123对应扇出(fanned out)到外引脚接合焊垫121以进行信号传递。在一实施例中，锡金属或金金属的薄层可被电镀在内引脚接合焊垫123或外引脚接合焊垫121的外表面，以增加贴合精确度以及接合力道。在本实施例中，薄膜124的外引脚接合间距d3是介于15微米至500微米之间，并且薄膜124的内引脚接合间距d4是介于8微米至40微米之间。接合间距d3与接合间距d4的大小仅用以示范说明，并不用以限定本发明，其可依据实际设计需求加以调整。
在本实施例中，薄膜124的形状例如是长方形，但本发明并不限于此。在一实施例中，薄膜124的形状是依据显示元件110的机构(mechanism)来决定。机构是显示元件110的机械构造，是设计用来传递与变换输入的力和运动，成为所欲的输出的力和运动。机构可包括移动元件(moving components)、摩擦装置(friction devices)以及结构元件(structural components)，还有各种具体的机械构件。薄膜124可位于这些元件之间的空间，并且薄膜124的形状是依据显示元件110的机构来决定。在本实施例中，倒装薄膜封装结构120可利用所属领域中任何形态的倒装薄膜封装来加以实施。本发明并不限制封装结构的类型。因此，显示元件110的机构及其实施方式可以由本技术领域的公知常识得到足够的教导、建议与实施说明，因此不再重复说明。
在一实施例中，物体可被黏着至薄膜124的表面来解决热辐射(heatradiation)以及电磁干扰(electromagnetic interference)的问题。此物体例如是选自金属板(metallic sheet)以及包括碳成分的板两者其中之一。由于机构的尺缩减，薄膜124可包括一或多个金属层以增加输出通道。薄膜124的结构可依据实际设计需求加以调整。
图4为本发明另一实施例的具有倒装薄膜封装结构的穿戴式装置的概要示意图。请参考图1及图4，本实施例的穿戴式装置200类似于图1的穿戴式装置100，惟两者之间主要的差异例如在于薄膜224还包括至少一电气元件234以及连接器元件236。至少一电气元件234以及连接器元件236是以表面贴装技术(surface mount technology，SMT)安置在薄膜224上，并且电气信号通过薄膜224从至少一电气元件234或连接器元件236传递给芯片元件122。
在本实施例中，芯片元件222与至少一电气元件234之间的距离d5大于1.5毫米以保护元件。举例而言，当表面贴装技术进行时，大于1.5毫米的距离d5可保护芯片元件222免于损坏。在本实施例中，距离d5的大小仅用以示范说明，并不用以限定本发明，其可依据实际设计需求加以调整。
在一实施例中，安置在薄膜224上的元件可在薄膜224制作时以表面贴装技术接合到薄膜224上。在另一实施例中，所述元件也可在内引脚接合焊垫形成之后接合到薄膜224上。
另外，本实施例的穿戴式装置200可以由图1至图3实施例的叙述中得到足够的教导、建议与实施说明，因此不再重复说明。
综上所述，在本发明的示范实施例中，显示元件与芯片元件之间的连接方式是采用倒装薄膜封装结构，而非倒装玻璃封装结构。显示元件的接合区域的尺寸可被降低，以提供显示元件无边框特性。
虽然结合以上实施例公开了本发明，然而其并非用以限定本发明，任何本技术领域中熟悉此技术者，在不脱离本发明的精神和范围内，可作些许的更动与润饰，故本发明的保护范围应以附上的权利要求所界定的为准。

Claims (9)

1.一种具有倒装薄膜封装结构的穿戴式装置，其特征在于，包括：
显示元件，包括显示区域及非显示区域，其中该非显示区域包括接合区域；以及
芯片元件，通过该倒装薄膜封装结构接合至该显示元件，并且用以驱动该显示元件以显示影像，
其中该倒装薄膜封装结构包括具有第一端及第二端的薄膜，该芯片元件位于该薄膜，以及该薄膜的该第一端接合至该显示元件的该接合区域。
2.如权利要求1所述的具有倒装薄膜封装结构的穿戴式装置，其特征在于，其中该薄膜还包括至少一电气元件以及连接器元件，以及电气信号通过该薄膜从该至少一电气元件或该连接器元件传递至该芯片元件。
3.如权利要求2所述的具有倒装薄膜封装结构的穿戴式装置，其特征在于，其中该芯片元件与该至少一电气元件之间的距离大于1.5毫米。
4.如权利要求1所述的具有倒装薄膜封装结构的穿戴式装置，其特征在于，还包括：
印刷电路板，包括至少一电气元件、连接器元件以及可挠性印刷电路，其中该薄膜的该第二端通过该可挠性印刷电路接合至该印刷电路板，以及电气信号通过该可挠性印刷电路以及该薄膜从该至少一电气元件或该连接器元件传递至该芯片元件。
5.如权利要求1所述的具有倒装薄膜封装结构的穿戴式装置，其特征在于，其中该薄膜的内引脚接合间距是介于8微米至40微米之间。
6.如权利要求1所述的具有倒装薄膜封装结构的穿戴式装置，其特征在于，其中该薄膜的外引脚接合间距是介于15微米至500微米之间。
7.如权利要求1所述的具有倒装薄膜封装结构的穿戴式装置，其特征在于，其中该薄膜的形状是依据该显示元件的机构来决定。
8.如权利要求7所述的具有倒装薄膜封装结构的穿戴式装置，其特征在于，其中该薄膜的形状是长方形。
9.如权利要求1所述的具有倒装薄膜封装结构的穿戴式装置，其特征在于，其中该接合区域的尺寸与该显示元件的尺寸的比例小于3％。
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