DE2807350C2

DE2807350C2 - Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung in Baueinheit mit einem integrierten Schaltkreis

Info

Publication number: DE2807350C2
Application number: DE2807350A
Authority: DE
Inventors: Yukihiro Kashihara Nara Inoue
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1977-03-02
Filing date: 1978-02-21
Publication date: 1983-01-13
Also published as: US4283118A; DE2807350A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Eine solche Vorrichtung ist aus der FR-PS 22 74 097 bekannt Dort ist die lötbare Verbindung zwischen dem nicht näher beschriebenen Anschlußleiter des IC-Chips und der durchsichtigen Anzeige-Elektrodenschicht aus InOz-FiIm durch eine Löt-Tablette hergestellt.

Aus der DE-AS 12 88 174 ist ein metallischer Überzug auf einer isolierenden Unterlage, z. B. aus Glas, bekannt. Der Überzug besteht aus drei Teilsehiehten, von denen der Grundüberzug aus Chrom besteht, die mittlere Teilschicht aus einer Mischung aus Chrom und Gold besteht, wobei die Mischung derart abgestuft ist daß der Chromanteil mit dem Abstand der Teilschicht von dem Grundüberzug abnimmt, und bei welchem die oberste Teilschicht aus Gold besteht. Dieser schichtförmige Überzug ist wegen der Abstufung der mittleren Schicht schwierig herstellbar. Dieser Druckschrift ist auch kein Hinweis darauf zu entnehmen, daß der mehrschichtige Überzug auch auf leitenden Elektroden angebracht werden könnte; im Gegenteil, die Anwendung dieses mehrschichtigen Überzugs ist nach dieser Druckschrift ausdrücklich auf seine Aufbringung auf einer isolierenden Unterlage beschränkt

Aus der DE-AS 12 83 970 ist ein metallischer Kontakt an einem bis zur Entartung dotierten Bereich eines Halbleiter-Bauelementes bekannt, welcher einen gegenüber dem Widerstand des Halbleitermaterials vernach- !ässigbaren ohmschen Übergangswiderstand besitzt und aus drei verschiedenen, übereinanderliegenden und mittels eines Photoresistverfahrens bearbeitbaren Metallschichten besteht Die untere, auf dem Halbleitermaterial aufliegende Metallschicht besteht aus Molybdän is oder Wolfram, die mittlere Schicht besteht aus Eisen, Kobalt Nickel, Mangan oder Chrom und die obere, äußere Schicht besteht in an sich bekannter Weise aus Edelmetall.

Auch dieser Druckschrift ist kein Hinweis zur Anbringung dieses metallischen Kontaktes auf einer Elektrode, also auf einem elektrischen Leiter, zu entnehmen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer mit einem (C-Chip zu einer Baueinheit verbundenen Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung der eingangs genannten Art die Haftfestigkeit der lötbaren Verbindung zu verbessern.

Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe ist im Patentanspruch 1 gekennzeichnet Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen gekennzeich net

Bei einer bevorzugten Ausführungsform besteht die mehrlagige Verbindungsschicht aus drei metallischen Schichten, und zwar aus Cr, Cr-Au-Legierung sowie aus 3; Au in dieser Reihenfolge.

Die Erfindung und vorteilhafte Einzelheiten werden nachfolgend unter Bezug auf die Zeichnung in beispielsweiser Ausführungsform fuher erläutert Es zeigt

F i g. I die Draufsicht auf eine Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung mit einem Substrat als Trägerunterlage für Anzeigeelektroden sowie mit einem damit verbundenen IC-Chip;

F i g. 2 die Schnittansicht des IC-Chips und der lötbaren Verbindung auf dem Substrat gemäß F i g. 1 in einer Prinzipdarstellung, wobei zur besseren Darstellung der erfindungswesentlichen Merkmale der Anzeigeabschnitt weggelassen ist und

Fig.3 die Schnittansicht einer Flüssigkristall Anzeigevorrichtung, bei der das IC-Chip und die mehrlagigen LOtschichten weggelassen sind.

Die Draufsicht der F i g. I zeigt eine sogenannte Flip-Chip-Anordnung, bei der sich das Kontaktieren oder Verbonden eines Halbleiterbausteins gemäß der Erfindung auf vergleichsweise einfache Weise erreichen läßt. Als Trägerunterlage für eine Flüssigkristall-Anzeige und ein Halbleiter-Chip ^A, beispielsweise eine Komplementär-MOS-Anordnung, dient ein Glassubstrat t, auf das ein lichtdurchlässiger leitender Film 2 als duchsichtige Anzeigeelektrodenschicht beispielsweise aus InO? aufgetragen ist und etwa in einer Segmentmusteranordnung als Anzeigeelektrode dient. Der transparente leitende Film 2 überdeckt den Anzeigebereich der Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung und dient gleichzeitig zum Anschließen des Halbleiterchips 4. Über den leitenden Film 2 wird außerdem der Kontakt zu anderen, nicht gezeigten Baugruppen, etwa einer Stromversorgungsbatterie und zu Tastschaltern herge-

stellt.

Die Elemente der Erfindung lassen sich aus Fig.2 ersehen, die das Glassubstrat 1, das Halbleiterchip 4, eine mehrlagige Kontaktierungsschicht 5 und mehrere übereinander aufgebrachte Schichten 11,12 und '3 als lötfähige Verbindungsschicht 3 in Scbniudarsicüur-.f zeigt. Der Anzeigebereich der Flüssigkristall-Anzeige ist in dieser Darstellung weggelassen.

Die Kontaktierungsschicht 5 umfaßt fünf Schichten 6, 7, 8,9 und 10, die in dieser Reihenfolge aus CY, Cu, Au, Cu bzw. Pb/Sn bestehen. Die drei erstgenannten Schichten 6, 7 und 8 aus Cr, Cu bzw. Au weisen eine Dicke von 03 μίτι bis 0,8 um auf. Die beiden übrigen Schichten 9 und 10 aus Cu bzw. Pb/Sn sind mehrere 10 μπι stark. Diese Schichten sind in herkömmlicher Weise durch ein VerdamDfungsverfahren aufgebracht. Das Halbleiterchip 4 weist unterseitig die notwendige Anzah! von solchen Kontaktierungsanschlüssen 5 auf.

Die mehrlagige lötbare Verbindungsschicht 3 ist auf den transparenten leitenden RIm 2 aufgebracht und ermöglicht eine gute Kontaktierung und festhaftende Verbindung mit den Kontaktierungsschichren 5 durch Verlöten. Die mehrlagige lötbare Schicht 3 umfaßt beispielsweise drei Einzelschichten 11,12 und 13 aus Cr, Cr-Au-Legierung bzw. aus Au in dieser Reihenfolge-, sie sind beispielsweise durch Verdampfungstechnik oder in einem Aufsprühverfahren aufgebracht Die Cr-Au-Legierungsschicht 12 wird vorzugsweise durch gleichzeitiges Verdampfen von Cr und Au oder auch durch Verdampfen nach dem Vermischen von Cr und Au hergestellt Die Schichtstärke der mehrlagigen lötfähigen Schicht 3 beträgt 03 um bis 0.5 μπι. ,

Die Cr-Schicht 11 zeichnet sich durch eine gute Haftung auf dem leitfähigen transparenten Film 2 aus. Die Au-Schicht 13 dagegen ermöglicht eine starke Lötverbindung mit den Kontaktierungsstellen 5 und besitzt außerdem eine hohe chemische Beständigkeit, d. h. eine gute Widerstandsfähigkeit gegen Oxidation.

Bei einer anderen Ausführungsform der Erfindung umfaßt die lötfähige Verbindungsschicht 3 zwei Lagen aus Ni-Fe-Legierung bzw. aus Au. Auch in diesem Fall weist die lötfähige Schicht 3 eine Stärke von 03 μιη bis 0,5 μπι auf und ist durch Verdampfungstechnik oder ein Aufsprühverfahren aufgebracht Die Ni-Schicht zeichnet sich wiederum durch gute Adhäsion zur transparenten leitenden Filmschicht 2 aus.
Die Fig.3 zeigt eine Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung, bei der das Halbleiterchip 4, die Kontaktierungsstellen 5 sowie die mehrlagigen Lötanschlußschichten 3 der besseren Übersichtlichkeit halber weggelassen sind. Die Flüssigkristall-Anzeigevorriohtung umfaßt das Glassubstrat 1, den transparenten leitenden Film 2 und eine darüber unter Zwischenschaltung von Versiegelungselementen 16 angeordnete Cisplatte 14, auf der gemeinsame Elektroden 15 ausgebucht sind, in den durch die Versiegelungselemente 16 bestimmten Abstandszwischenraum zwischen dem Glassubstrat 1 und der Glasplatte 14 ist ein Flüssigkristall 18 eingelullt Bei einer bevorzugten Ausführungsform besteht der Flüssigkristall 18 aus einer nematischen Flüssigkristall-Zusammensetzung, mit der sich bei Anlegen eines elektrischen Potentials an eine dünne Filmschicht dieser Zusammensetzung dynamische Streueffekte erreichen lassen. Ein Betrachter 17 sieht die Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung in Richtung von auf das Glassubstrat 1 zeigenden Pfeilen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Flüssigkristall-Anzeigevorrichtung mit einem Glassubstrat als Träger für eine durchsichtige Anzeige-Elektrodenschicht und einer darauf aufgebrachten Flüssigkristallschicht in Baueinheit mit einem integrierten Schaltkreis (IC-Chip), der auf dem Glassubstrat über dem seitiich vom Anzeigebereich hinausstehenden Abschnitt der Anzeigeelektrode angeordnet und mit dem seitlich hinausstehenden Abschnitt der Anzeigeelektrode lötbar verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß für die lötbare Verbindung eine mehrlagige, lötbare Verbindungsschicht (3) auf dem seitlich hinausstehenden Abschnitt der Anzeigeelektrode (2) und auf dem IC-Chip (4) eine Kontaktierungsschicht (5) aus fünf Schichten (6,7,8,9,10) vorgesehen sind, die aus Cr, Cu, Au, Cu bzw. Pb/Sn in dieser Reihenfolge vom IC-Chip ans gesehen, bestehen und zwischen dem IC-Chip (4) und der mehrlagigen, iötbaren Schicht (3) angeordnet sind.

2. Fhissigkristall-Anzeigevorrichtung nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß die drei erstgenannten Schichten (6, 7, 8) der Kontaktierungsschicht (5) aus Cr, Cu bzv.. Au eine Dicke von 03 μπι bis 0,8 μΐη aufweisen und die beiden übrigen Schichten (<», 10) aus Cu bzw. Pb/Sn mehrere 10 μπι stark sind.

3. Anzeigevorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeige-Elektrodenschicht (2) aus r.inem 'tuenden InOrFiIm besteht

4. Anzeigevorrichtung nach inem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet daß die mehrlagige Verbindungsschicht (3) aus drei Schichten besteht die aus Cr. Cr-Au-Legierung bzw. Au gebildet sind.

5. Anzeigevorrichtung nach einem der Ansprüche t bis 3, dadurch gekennzeichnet daß die mehrlagige Verbindungsschicht (3) Schichten aus NiFe-Legierung und aus Au aufweist

6. Anzeigevorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet daß die Dicke der mehrlagigen Verbindungsschicht (3) etwa 0.3 μπι bis 03 μη» beträgt.