CN1267180A - 其上将连接电子部件的端子结构 - Google Patents

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Abstract

在薄膜衬底的上表面上设置连接端子。各端子包括电极连接部分和与电极连接部分的末端连接的圆形增强部分。在半导体芯片的下表面上按预定间距P设置连接电极。可以减小连接电极的侧边长度L和间距P,以实现精细定位。在这种情况下,考虑到连接精度,将连接端子1的宽度T减小到某一程度。尽管如此,如果各连接端子的增强部分的直径等于连接电极侧边长度L,那么该增强部分也很难从薄膜衬底上剥落。

Description

其上将连接电子部件的端子结构
本发明涉及其上将连接例如半导体芯片之类的电子部件的端子结构。
某些类型的液晶显示器例如包括液晶显示板、对液晶板供给数据和控制信号的电路板、和连接液晶板与电路板的柔性布线板。柔性布线板可以是被称为“COF(薄膜上的芯片)”的东西，它包括薄膜衬底和安装于该薄膜衬底上的半导体芯片。例如，该半导体芯片为用于驱动液晶板的LSI。
这种常规的柔性布线板具有配置于薄膜衬底上表面上的连接端子和配置于半导体芯片下表面上的连接电极。图8表示连接端子与连接电极之间的位置关系。腐蚀通过直接淀积或使用粘接剂叠置于薄膜衬底(未示出)上的铜箔等，形成了连接端子1。它们是直线状的，彼此平行和间隔预定间距地排列。连接电极2(凸起电极)的截面为正方形，该连接电极设置于半导体芯片下表面上，并且按与连接端子1的间距相同的间隔并排排列。利用各向异性的导电粘接剂(未示出)，电极2与连接端子1连接。由此在薄膜衬底上安装半导体芯片。
正方形连接电极2的各侧边长度为L，按间距P排列连接电极2。因此，在任何两个相邻连接电极2之间的间隙D为(P-L)。假定半导体芯片连接到薄膜衬底上的精度是±A。那么，必须防止各连接端子1位移到其一个边缘超出一个连接电极2的左侧或右侧。为此，连接端子1的宽度T必须最大为(L-2A)。即，考虑到连接精度±A，宽度T必须最大为(L-2A)，以减小连接电极2的侧边长度L和间距P，从而实现精细定位。结果，连接端子1的宽度T远远小于连接电极2的侧边长度L。端子1相对于薄膜衬底的剥离强度不可避免地较小。特别是，各连接端子1的端部很可能与薄膜衬底剥离。由此不可避免地存在对精细定位的限制。
本发明的目的在于提供一种端子结构，即使以短的间距设置端子，也可以以高粘结强度在其上连接电子部件。
按照本发明的端子结构包括衬底和多个连接端子。在衬底上以预定间距设置连接端子。各连接端子具有电极连接部分和增强部分。电极连接部分有预定宽度。增强部分设置于电极连接部分附近，具有大于电极连接部分宽度的最大宽度。
在下列说明中将提出本发明的其它目的和优点，并且在某种程度上，根据该说明将明了或可从本发明的实施中理解本发明的其它目的和优点。利用以下特别指出的那些装置和其组合，可实现本发明的目的和优点。
结合上面给出的概括说明和下面将给出的最佳实施例的详细描述，包含于说明书中且构成说明书一部分的附图将展示本发明的优选实施例，用于解释发明的原理。
图1是表示本发明第一实施例的其上连接半导体芯片的端子结构的放大平面图，展示设置于薄膜衬底上表面上的连接端子与设置于半导体芯片下表面上的连接电极之间的位置关系；
图2是表示以特殊方式将半导体芯片连接于薄膜衬底上的平面图；
图3是沿图2中线III-III截取的剖面图；
图4是表示本发明第二实施例的其上连接半导体芯片的端子结构的放大平面图，展示设置于薄膜衬底上表面上的连接端子与设置于半导体芯片下表面上的连接电极之间的位置关系；
图5是表示本发明第三实施例的端子结构的放大平面图，展示设置于薄膜衬底上表面上的连接端子与设置于半导体芯片下表面上的连接电极之间的位置关系；
图6A-6C是表示分别设置于薄膜衬底上的连接电极的三个不同类型的增强部分的平面图；
图7是表示以另一种方式连接于薄膜衬底上的半导体芯片的剖面图；和
图8是表示常规柔性布线板的平面图，展示设置于薄膜衬底上表面上的连接端子与设置于半导体芯片下表面上的连接电极之间的位置关系。
图1表示本发明第一实施例的柔性布线板10。柔性布线板10包括薄膜衬底和配置于薄膜衬底上表面上的连接端子11。更具体地说，图1展示连接端子11与设置于半导体芯片下表面上的连接电极12之间的位置关系。腐蚀直接形成于薄膜衬底上的导电膜，例如铜箔，形成连接端子11(参见图2和3)。可如下那样有效地形成连接端子11。首先，利用溅射或化学镀敷形成厚度为几千埃的诸如铜之类的第一金属膜。接着，利用电解电镀在第一膜上形成厚度为5-20μm的相同金属的第二金属膜，由此形成两层膜。最后，用众所周知的光刻法构图该两层膜。
以预定间距设置连接端子11。各连接端子11包括直线形主体部分11a和圆形增强部分11b。增强部分11b与主体部分11a的一个端部形成为一体。主体部分11a的与增强部分11b相邻的部分是电极连接部分11c，如后面所述，在电极连接部分11c上将连接半导体芯片的一个连接电极12。
在半导体芯片的下表面上设置连接电极12(凸起电极)(下面参照图2和3描述)。连接电极12基本上是正方形的。电极12并排设置并按与连接端子11相同的间距间隔开。利用焊料等，电极12分别连接于连接端子11的电极连接部分11c上。
正方形连接电极12的各侧边长度为L，连接电极12按间距P设置。因此在任何两个相邻连接电极12之间的间隙D为(P-L)。假定半导体芯片连接到薄膜衬底上的精度是±A。那么，必须防止各连接端子11位移到其一个边缘超出一个连接电极12的左侧或右侧。为此，连接端子11的宽度T必须最大为(L-2A)。可以减小连接电极12的侧边长度L和间距P，以实现精细定位。在这种情况下，考虑到连接精度±A，将连接端子11的宽度T减小到(L-2A)。尽管这样，如果各连接端子11的增强部分11b具有几乎与连接电极12的侧边长度L相等的直径(最大宽度)，那么增强部分11b也很难从薄膜衬底上剥落。这可实现更好的精细定位。
图2是表示连接于参照图1所述结构的柔性布线板10上的半导体芯片20的平面图。图3是沿图2中线III-III截取的剖面图。
如图2所示，用点划线表示的半导体芯片20具有两排彼此间隔开的连接电极12。第一排设置于芯片20的长边边缘。第二排设置于芯片20的另一长边边缘。如图3所示，柔性布线板10包括薄膜衬底13和多个连接端子11。薄膜衬底13由聚酰亚胺等制备并具有20-50μm的厚度。在薄膜衬底13上直接形成连接端子11，并这样排列连接端子11，以便当半导体芯片20安装于薄膜衬底13上时它们与连接电极12对准。各连接端子11的增强部分11b位于半导体芯片20的中心部分。各连接端子11的包括电极连接部分11c的主体部分11a从增强部分11b延伸到薄膜衬底13的一个长边边缘。应该指出，电极连接部分11c与半导体芯片20的一个连接电极12对准。也就是说，芯片20的各连接电极12与一个连接端子11的电极连接部分11c连接。电极连接部分11c位于连接端子11的增强部分11b附近。借助增强部分11b，各连接端子11的末端部分牢固地连接于薄膜衬底13上。因此，连接端子11很难从薄膜衬底13上剥落。
为了将柔性布线板10(即，第一实施例)装入液晶显示器中，只要将沿薄膜衬底13的一个长边边缘设置的连接端子11连接到液晶显示板上，和将设置于薄膜衬底13的另一个长边边缘上的连接端子连接到控制电路基片上即可。在这种情况下，相对于液晶显示板连接的连接端子数量来说，较少的连接端子11与控制电路基板连接。因此与控制电路基片连接的端子11可按较大的间距设置，并且可以比连接到液晶显示板上的端子11的宽度更宽。从而与控制电路基片连接的连接端子11可以没有增强部分11b，而仅仅是与液晶板连接的端子11具有增强部分11b。
图4表示本发明的第二实施例。在第二实施例中，仅仅各连接端子11的电极连接部分11c薄于其它部分。主体部分11a象连接电极12的侧边长度那样宽。假定在这种情况下半导体芯片连接于柔性布线板10上的精度为±A。那么，必须防止各连接端子11不仅向左或向右而且向上或向下相对一个连接电极12位移，如图1所示的结构那样。图4展示连接端子11与连接电极12之间的期望的位置关系。在这种结构中，在各连接电极12与连接端子11的增强部分11b之间的距离D1等于或大于A(半导体芯片连接到薄膜衬底上的精度绝对值)，在电极12与端子11的主体部分11a之间的距离D2也等于或大于A。因此，可防止各连接端子11相对于一个连接电极12向左或向右位移。
图5表示本发明第三实施例的端子结构。在第三实施例中，在半导体芯片的下表面上按两排设置连接电极12。第一排的电极12与第二排的电极交错。换言之，一排中的任何连接电极12都不存在于另一排的两个相邻连接电极12之间。亦即，第一和第二排不对准，但相互平行。各连接端子11的电极连接部分11c比第二实施例中的电极连接部分11c(图4)长，因而它可以位于两排连接电极12之下。各连接端子11的主体部分11a的长度几乎与连接电极12的长度相同。由于按两排设置连接电极12，因而相互不重叠。并且，各连接端子11的电极连接部分11c长于连接电极12的宽度。因此，任何连接端子11的电极连接部分11c将不会与任何相邻连接电极12短路。
在第三实施例中，未连接到连接电极12上的各连接端子11的电极连接部分11c可以制备成象增强部分11b那样宽。
并且，各连接端子11的增强部分11b的直径(最大宽度)可以大于主体部分11a的长度(宽度)，和小于连接电极12的侧边长度(宽度)。此外，主体部分11a的宽度可大于电极连接部分11c的宽度和小于连接电极12的侧边长度。
在上述各实施例中，增强部分11b并不限于圆形。相反地，它们可以是图6A中所示的正方形，图6B中所示的矩形，或图6C中所示的梯形。此外，连接电极12也不限于正方形，它们可以为矩形、圆形或其它任何形状。
图7表示本发明的另一实施例，更准确地说，表示半导体芯片20连接于柔性布线板30上的结构。在该实施例中，用粘结剂14将连接端子11粘结于薄膜衬底13上。用各向异性的导电粘结剂15将半导体芯片20的连接电极12连接于连接端子11上。
在上述任何实施例中，在可容易地弯折的薄膜衬底上形成连接端子。尽管如此，可在半导体衬底或由例如环氧树脂、包含玻璃纤维的环氧树脂、陶瓷等硬绝缘材料制备的衬底上设置连接端子。将要与连接端子连接的电子部件并不限于半导体芯片。它可以是例如CSP(芯片尺寸封装)或BGA(网格焊球阵列)等半导体器件(带有半导体芯片)或其它任何非半导体芯片的电子部件。
如上所述，本发明的端子结构包括连接端子，各连接端子包括电极连接部分和比电极连接部分宽的增强部分。因此，即使电极连接部分的宽度减小到某种程度，增强部分也很难从薄膜衬底上剥落。这有助于以较短的间距设置连接端子，从而完成精细定位。
本领域的技术人员将容易理解其它优点和进行修改。因此，本发明的更宽的方面并不限于本说明书中所特别详细和有代表性的实施例。因此，可进行各种修改而不会脱离由所附权利要求及其等效范围所限定的总发明构思的精神或范围。

Claims (18)

1.一种端子结构，包括：
衬底；和
以预定间距设置于衬底上的多个连接端子，各连接端子具有电极连接部分和增强部分，电极连接部分有一宽度，增强部分设置于电极连接部分附近并具有大于电极连接部分宽度的宽度。
2.如权利要求1的端子结构，其中增强部分位于各连接端子的末端。
3.如权利要求1的端子结构，其中衬底是薄膜衬底。
4.如权利要求1的端子结构，其中电极连接部分的宽度小于将要连接到电极连接部分上的连接电极的最大宽度。
5.如权利要求4的端子结构，其中电极连接部分与连接端子的主体部分连接，该主体部分具有与电极连接部分相同的宽度。
6.如权利要求4的端子结构，其中增强部分基本上为圆形。
7.如权利要求1的端子结构，其中电极连接部分与连接端子的主体部分连接，该主体部分的宽度大于电极连接部分的宽度。
8.一种端子结构，包括：
衬底；
以某一间距设置于衬底上的多个连接端子；和
电子部件，具有将要分别连接到连接端子上的连接电极，
各连接端子具有在其上将连接电子部件的一个连接电极的电极连接部分，和设置于电极连接部分附近并且其最大宽度大于电极连接部分宽度的增强部分。
9.如权利要求8的端子结构，其中增强部分位于各连接端子的末端。
10.如权利要求8的端子结构，其中衬底是薄膜衬底。
11.如权利要求8的端子结构，其中电极连接部分的宽度小于连接电极的最大宽度。
12.如权利要求11的端子结构，其中电极连接部分与连接端子的主体部分连接，该主体部分具有与电极连接部分的宽度相同的宽度。
13.如权利要求11的端子结构，其中增强部分的最大宽度大于电极连接部分的宽度。
14.如权利要求8的端子结构，其中电极连接部分与连接端子的主体部分连接，该主体部分的宽度大于电极连接部分的宽度。
15.一种端子结构，包括：
衬底；
以某一间距设置于衬底上的多个连接端子；和
具有连接电极的矩形半导体芯片，连接电极设置于至少两个相对边缘上并且设置成分别与连接端子连接，
其中沿半导体芯片的至少一侧设置连接端子，各连接端子具有将连接至半导体芯片的一个连接电极的电极连接部分，和设置于电极连接部分附近并且其最大宽度大于电极连接部分宽度的增强部分，增强部分和电极连接部分设置于半导体芯片的下表面上。
16.如权利要求15的端子结构，其中电极连接部分的宽度小于连接电极的最大宽度。
17.如权利要求15的端子结构，其中增强部分是圆形。
18.如权利要求15的端子结构，其中在半导体芯片的至少一侧上按两排设置半导体芯片的连接电极。
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