JP2008118053A - Icチップ実装パッケージ - Google Patents
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Abstract
【課題】従来のICチップ実装パッケージよりもその厚さを薄くさせた状態で、ICチップに発生する熱を効果的に放熱させることが可能なICチップ実装パッケージを提供する。
【解決手段】液晶ドライバ実装パッケージ1aは、ドライバソケット4aを介してフィルム基材2と液晶ドライバ3とが接続している。ドライバソケット4aにおける液晶ドライバ3実装面には、吸熱効果を奏する吸熱部として機能する第1の導電部材31と、第1の導電部材31によって吸収された熱を放熱する放熱部として機能する第2の導電部材32と、第1の導電部材31から第2の導電部材32まで熱を移行させる拡散領域(P型拡散領域とN型拡散領域)とを、それぞれドライバソケット4a表面に有している。
【選択図】図7
【解決手段】液晶ドライバ実装パッケージ1aは、ドライバソケット4aを介してフィルム基材2と液晶ドライバ3とが接続している。ドライバソケット4aにおける液晶ドライバ3実装面には、吸熱効果を奏する吸熱部として機能する第1の導電部材31と、第1の導電部材31によって吸収された熱を放熱する放熱部として機能する第2の導電部材32と、第1の導電部材31から第2の導電部材32まで熱を移行させる拡散領域(P型拡散領域とN型拡散領域)とを、それぞれドライバソケット4a表面に有している。
【選択図】図7
Description
本発明は、ICチップ実装パッケージに関し、詳細には、液晶ドライバ等のICチップを、該ICチップから発生した熱をICチップ外部に放熱させる機能を備えた半導体基板に実装したICチップ(液晶ドライバ)実装パッケージに関するものである。
液晶ドライバ等の集積回路(IC)チップの実装に関しては、様々な形態が採用されている。例えば、液晶パネルのガラス辺に実装を行う必要があると共にパネル額縁を小さくする必要があることから、折り曲げ可能なパッケージであるTCP(Tape Carrir Package)やSOF(System On Film)が知られている。SOFは、COF(Chip On Film)とも呼ばれる。
図18及び図19に、TCP構造の集積回路チップ実装パッケージの構成を示す。図18は、TCP構造の上面図であり、封止樹脂を透視した状態を示した部分透視図である。また、図19は、図18に示したTCP構造を切断線B−B’において切断した状態を示した矢視断面図である。
図18及び図19に示すTCP構造120では、スリット114と、デバイスホール115と呼ばれる穴部とが、フィルム基材113に設けられている。さらに、フィルム基材113に銅配線111・112が形成され、銅配線111・112上にソルダーレジスト116が形成されている。集積回路チップ101は、デバイスホール115内に設けられており、集積回路チップ101表面のバンプ110(図19)と、銅配線111・112とが接続した構造となっている。図19に示す封止樹脂109は、集積回路チップ101等を外部環境から保護する機能をもつ。
ところで、集積回路に組み込まれるトランジスタの数は年々多くなっており、トランジスタ内部に構成される回路数も多くなっている。また、液晶パネルに関しては、近年、高精細化がますます進んでおり、表示画素が増加する分、駆動用の集積回路の回路数も増加している。このように増加した集積回路を補うためには、液晶パネルに実装される液晶ドライバの数を増加させるか、1つの液晶ドライバに搭載される駆動用集積回路を増加させる必要があるが、近年では、液晶パネルに実装される液晶ドライバの数が増加しないように、後者の液晶ドライバの駆動回路を増加させる(多出力にする)対応をとることが多い。加えて、後者が選択される理由として、集積回路チップは、チップサイズが小さいほど量産効率がよく、チップの原価は安くなるという点が挙げられる。そこで、このような多出力のドライバでは、チップサイズ縮小のために、パッドをファインピッチ化することが必要となる。また、集積回路チップのパッドのファインピッチ化に伴い、ドライバのパッケージであるフィルムのインナーリード(集積回路チップとフィルム基材をつなぐ配線)のピッチもファインピッチ化する必要がある。
ところが、図18及び図19に示すTCP120の構造では、ファインピッチ化が困難であるという欠点がある。それは、図19に示すように、インナーリード(銅配線111・112)がフィルム基材113に固定されない構造(フライングリード)となっているためである。すなわち、配線のピッチが40μm以下になると、配線が変形して形成困難になるためである。
一方、SOF構造は、ファインピッチ化を実現可能な構造である。図20及び図21に、SOF構造の集積回路チップ実装パッケージの構成を示す。図20は、SOF構造の上面図であり、図21は、図20に示したSOF構造を切断線B−B’において切断した状態を示した矢視断面図である。
上記SOF構造130は、フィルム基材113に銅配線111・112が形成されており、銅配線111・112の上にソルダーレジスト116が形成されている。銅配線111・112と、集積回路チップ101とは、当該集積回路チップ101のバンプ110によって接続されている。また、図21に示されているように、集積回路チップ101等を外部環境から保護するためにアンダーフィル材117が充填されている。上記SOF構造130は、フィルム基材113に銅配線111・112を固定した構造であるため、銅配線111・112(すなわち、インナーリード)の変形が少ない。そのため、銅配線の銅箔厚をTCP構造120より薄くすることにより、TCP構造120で不可能な40μm以下のピッチを実現できる。
また、半導体集積回路の多ピンのパッケージの別の一例として、BGA(Ball Grid Array)を挙げることができる。
BGAは、集積回路をインターポーザと呼ばれる配線基板(ガラスエポキシやフィルムにより構成)にワイヤーボンディングやフィリップチップ接続等を用いて接続し、インターポーザの下部に配置された半田ボール等により回路基板へ実装する構造を有している。以下に、BGAの構造を図22〜図25に基づいて詳述する。
図22及び図23は、ワイヤーボンディングを用いて集積回路チップとインターポーザを接続した場合のBGAの構成を示している。図22は、BGAの上面図であり、封止樹脂を透視した状態を示した部分透視図である。また、図23は、図22に示したBGAを切断線B−B’において切断した状態を示した矢視断面図である。図22及び図23に示すように、ワイヤーボンディング106を用いたBGA100aの構成では、インターポーザ102上に集積回路チップ101が搭載されており、集積回路チップ101のパッド105と、インターポーザ102のパッド107とがワイヤー106によって接続されている。図23に示す封止樹脂109は、図22の上面を被覆するように設けられており、集積回路チップ101等を外部環境から保護している。インターポーザ102のパッド107は、図22に示す配線103に接続されており、スルーホール104を介して、インターポーザ102の裏面に設けられた半田ボール108と導通している。すなわち、半田ボール108を図示しない回路基板と接続することによって、集積回路チップ101を当該回路基板上に実装することができる。
また、図24及び図25は、フィリップチップ接続を用いて集積回路チップとインターポーザを接続した場合のBGAの構成を示している。図24は、BGAの上面図であり、封止樹脂を透視した状態を示した部分透視図である。また、図25は、図24に示したBGAを切断線B−B’において切断した状態を示した矢視断面図である。BGA100bにおけるフィリップチップ接続とは、集積回路チップ101の入出力端子にバンプ110(図25)を形成して、直接、インターポーザ102の電極端子(不図示)と接合した構成である。また、図24及び図25も、図22及び図23と同様に、封止樹脂109が、図24の上面を被覆するように設けられており、集積回路チップ101等を外部環境から保護している。BGA100bは、スルーホール104を介して、インターポーザ102の配線103(図24)と、インターポーザ102の裏面に設けられた半田ボール108とが導通しており、図示しない回路基板と接続することによって、集積回路チップ101を当該回路基板上に実装することができる。
しかしながら、図24及び図25に示すようにフィリップチップ接続を行った場合、熱膨張係数の異なる集積回路(シリコン)チップとインターポーザとで周囲温度変化による熱応力が発生し、両者の接続部が剥離もしくは、集積回路チップに亀裂が発生する等の不具合が発生する。このような熱応力の対策として、インターポーザ上に集積回路チップと同じシリコン基板を設け、シリコン基板に集積回路チップを一旦フィリップチップ接続し、その後シリコン基板とインターポーザをワイヤーボンディングする構成が、特許文献1に開示されている。
また、特許文献2には、インターポーザ上の配線を組み替え、集積回路チップの端子配置をそのままで、パッケージの端子構成を変更する技術が開示されている。
また、特許文献3には、インターポーザ上に複数の半導体素子(集積回路チップ)を実装し、BGAの形態で外部回路と接続することができる半導体装置(パッケージ)に関して、該パッケ半導体装置にペルチェ素子を組み込み、半導体素子から発生した熱をインターポーザ側へ移行させ、放熱を促進させる技術が提案されている。以下に、図26を用いて、この構成を説明する。
図26は、特許文献3に開示された半導体装置の構成を示す断面図である。図26に示す半導体装置200は、ペルチェ素子208の上に半導体素子202A,202Bが積層されている。ここで、ペルチェ素子208について図27を用いて説明する。
図27は、上記ペルチェ素子208の構成を示す図である。ペルチェ素子208は、直列に接続された複数のN型半導体とP型半導体で構成される。図27に示すように電流Iを流すと、両面208aと208bとの間に温度差ΔTが発生する。ペルチェ素子208の電極側が放熱面208aとなり、反対側の面が吸熱面208bとなる。すなわち、吸熱面208bでは熱を吸収し、吸収した熱を放熱面208bから放出する。従って、ペルチェ素子208は、吸熱面側から放熱面側へと熱を移動させる機能を有し、これにより、吸熱面208b側を冷却することができる。
このような構成を有するペルチェ素子208は、図26に示す下側の半導体素子202Aから熱を吸収して、吸収した熱をインターポーザ201に対して放出する。そして、インターポーザ201に伝達された熱は、インターポーザ201から半導体装置200外部へと放出される。従って、半導体装置200は、このような構成を備えることによって、半導体素子から発生する熱を効果的に放熱させることができる。
特開平8−124967号公報(1996年5月17日公開)
特開2005−129605号公報(2005年5月19日公開)
特開2003−17638号公報(2003年1月17日公開)
微細化、高集積化が進められた半導体素子(いわゆるICチップ、半導体チップ、液晶ドライバ等)は、内部回路の発生する熱が多大となるため、パッケージ化した際に特許文献3の構成を備えて放熱させることは有用であるが、特許文献3の構成を使用する場合、ペルチェ素子の上面と下面とで放熱、吸熱が行われるため、半導体素子とインターポーザ間に使用した場合、パッケージ全体の厚さが増し、液晶パネル等の表示素子への実装において問題が発生する。
そこで、本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、従来のICチップ実装パッケージよりもその厚さを薄くさせた状態で、ICチップに発生する熱を効果的に放熱させることが可能なICチップ実装パッケージを提供するものである。
本発明に係るICチップ実装パッケージは、上述した課題を解決するために、半導体基板と、出入力端子群を有するICチップとを備えており、上記ICチップから発生する熱を吸収する吸熱部と、該吸熱部で吸収した熱を放熱する放熱部と、該吸熱部で吸収した熱を該放熱部に移行させる拡散部とを有する放熱素子を、上記半導体基板における上記ICチップが搭載される側の表面に設けているICチップ実装パッケージであって、上記拡散部は、上記表面と面一になるように半導体基板に埋設されており、半導体基板の上記表面側に、上記吸熱部と放熱部とが互いに並設されており、上記ICチップは、上記吸熱部の上に設けられていることを特徴としている。
上記の構成とすれば、従来のICチップ実装パッケージよりもその厚さを薄くさせた状態で、ICチップに発生する熱を効果的に放熱させることが可能なICチップ(液晶ドライバ)実装パッケージを提供することができる。
すなわち、従来のICチップ実装パッケージの場合は、本願の吸熱部と、拡散部と、放熱部とに相当する構成が、半導体基板表面に積層されて設けられていた。これに対して、本発明のICチップ実装パッケージは、吸熱部と、拡散部と、放熱部とが半導体基板の表面の上で該表面に沿って設けられている。すなわち、積層された状態ではない。そのため、従来の場合は、本発明の放熱素子に相当する構成を設けようとすると、吸熱部の厚さと、拡散部の厚さと、放熱部の厚さとの3つの構成要素の厚さ分、ICチップ実装パッケージの厚さが増すことになる。しかしながら、本発明のICチップ実装パッケージの場合は、上記拡散部は半導体基板の上記表面に埋設されているので厚さを考慮する必要なく、吸熱部の厚さのみ、もしくは放熱部のみの1つの構成要素の厚さ分、ICチップ実装パッケージの厚さが増すだけで放熱素子を実現することができる。
従って、本発明の構成によれば、上記吸熱部の上にICチップを設けることによって、従来のICチップ実装パッケージほどその厚さを増加させることなく、放熱機能を実現したICチップ実装パッケージを提供することができる。
具体的には、本発明に係るICチップ実装パッケージの上記放熱素子は、ペルチェ素子であることが好ましい。
また、本発明に係るICチップ実装パッケージは、上記表面側には、上記拡散部としてP型拡散領域及びN型拡散領域が形成されており、上記吸熱部と放熱部とは、各々複数個が交互に配設されていて、吸熱部と放熱部との間に上記P型拡散領域もしくはN型拡散領域が、P型拡散領域とN型拡散領域とが交互になるように形成されており、上記吸熱部と放熱部とP型拡散領域とN型拡散領域とが、全ての上記吸熱部を上記表面の中央に配置させるとともに、全ての上記放熱部を該吸熱部を挟むように上記表面の該中央よりも外周側に配置させるように、1つの蛇行形状の電流経路を形成していることが好ましい。
上記のように構成することによって、上記吸熱部を半導体基板の表面の中央に集結させて形成しているので、ICチップに発生した熱を効果的に吸熱させ、放熱させることができる。
また、本発明に係るICチップ実装パッケージは、上記ICチップには、外部電源から該ICチップに電流が供給されるための電源接続用パッドと、接地用パッドとが設けられており、上記放熱素子には、外部から上記電流経路に電流が供給されるための供給用電極と、接地電極とが設けられており、上記接地用パッドと、上記供給用電極とが接続されており、上記接地電極が接地していることが好ましい。
ICチップの発熱量は、ICチップの消費電流が多くなればなるほど多くなる。そこで、本発明では、上記のように、上記接地用パッドと、上記供給用電極とが接続されており、上記接地電極が接地している。すなわち、外部電極からICチップに流れた電流は、ICチップの接地用パッドに接続された半導体基板の上記供給用電極から放熱素子内を流れて、接地電極に至る。これにより、ICチップで消費される消費電流量が、放熱素子に流れる電流の電流量と同じになる。よって、発熱量が多くなった時に放熱量が多くなるので、ICチップに残存する熱量を常に一定に保つことができる。
また、本発明に係るICチップ実装パッケージは、さらに、上記半導体基板を実装するための、接続端子群を有するパッケージ基材を備えており、上記半導体基板は、上記出入力端子群と接続するように構成されたICチップ側接続端子群と、上記接続端子群と接続するように構成されたパッケージ基材側接続端子群と、上記ICチップ側接続端子群及びパッケージ基材側接続端子群を接続する配線とを有しており、上記ICチップ側接続端子群のピッチは、上記出入力端子群のピッチと合致するように構成されており、上記パッケージ基材側接続端子群は、上記ICチップ側接続端子群の最小ピッチを下回ることのないピッチを有していることが好ましい。
上記のように、狭パッドピッチのICを実装するパッケージが種々開発されているが、液晶ドライバのように実装面積が限られるパッケージとしてはTCPやSOFの形態をとる必要がある。特に、SOFを狭パッドピッチのドライバに対応させる場合、フィルム基材の加工精度をあげ、パッドピッチと同じピッチのインナーリードを加工する必要があるが、図20及び図21に示した従来のSOFの構成においてファインピッチ(例えば20μm)のインナーリードを加工するには、次の(1)〜(3);
(1)インナーリードは銅箔で形成されているが、ファインピッチの配線加工を行うには、銅箔の厚さを薄くする必要がある。例えば50μmピッチを形成するTCPの銅箔の厚さは12μmであるが、20μmピッチを形成するには銅箔の厚さを5μm程度にする必要がある。銅箔を薄く形成し、強度を保つためには現行使用している技術を検討しなおし、新規技術の導入、新規加工機器の導入を行う必要があり、技術検討の労力や、新規導入設備に対するコストがかかる。
(2)ファインピッチで配線を形成した場合、安価な基材材料を選択できない問題も発生する。加工後に基材が変形した場合、配線がショートしてしまうが、ファインピッチであるほど、変形の許容値も小さくなるため、変形の少ない材料を選択する必要がある。このため安価な基材材料を採用したいが変形が大きく使用できない場合も発生する。
(3)また、配線を加工する場合、加工機器の加工精度が配線ピッチを十分上回っていれば、加工後の検査も簡単に行う程度でよいが、配線がファインピッチになり、加工精度が配線ピッチに近づいてくると、加工が十分行われない部分が発生していないか等、加工後十分検査する必要が発生し、検査コストも上昇する。
に示すような問題が発生する。しかしながら、本発明に係る構成によれば、上記のような問題は何れも解消される。
(1)インナーリードは銅箔で形成されているが、ファインピッチの配線加工を行うには、銅箔の厚さを薄くする必要がある。例えば50μmピッチを形成するTCPの銅箔の厚さは12μmであるが、20μmピッチを形成するには銅箔の厚さを5μm程度にする必要がある。銅箔を薄く形成し、強度を保つためには現行使用している技術を検討しなおし、新規技術の導入、新規加工機器の導入を行う必要があり、技術検討の労力や、新規導入設備に対するコストがかかる。
(2)ファインピッチで配線を形成した場合、安価な基材材料を選択できない問題も発生する。加工後に基材が変形した場合、配線がショートしてしまうが、ファインピッチであるほど、変形の許容値も小さくなるため、変形の少ない材料を選択する必要がある。このため安価な基材材料を採用したいが変形が大きく使用できない場合も発生する。
(3)また、配線を加工する場合、加工機器の加工精度が配線ピッチを十分上回っていれば、加工後の検査も簡単に行う程度でよいが、配線がファインピッチになり、加工精度が配線ピッチに近づいてくると、加工が十分行われない部分が発生していないか等、加工後十分検査する必要が発生し、検査コストも上昇する。
に示すような問題が発生する。しかしながら、本発明に係る構成によれば、上記のような問題は何れも解消される。
具体的には、本発明に係るICチップ実装パッケージは、上記ICチップと上記パッケージ基材との間に設けられた、上記パッケージ基材側接続端子群及び上記ICチップ側接続端子群を有する上記半導体基板は、上記ICチップ側接続端子群のピッチが、上記ICチップの出入力端子群のピッチと合致するように構成されており、且つ、上記パッケージ基材側接続端子群が、上記ICチップ側接続端子群の最小ピッチを下回ることのないピッチを有している。
このように、本発明に係るICチップ実装パッケージは、上記半導体基板を備えていることによって、ICチップが多出力であって、且つその端子がファインピッチで形成されている場合であっても、パッケージ基材のインナーリードのピッチを当該多出力のピッチに合わせてファインピッチで構成する必要がない。すなわち、上記半導体基板において、一方の上記ICチップ側接続端子群をICチップの端子のピッチに合わせて形成し、他方のパッケージ基材側接続端子群を、当該ICチップ側接続端子群よりもピッチを拡大させておくことができる。これにより、パッケージ基材のインナーリードは、ファインピッチで構成する必要がなく、既存の技術を用いて形成することができる。
また、上記半導体基板は、半導体プロセスを用いて容易に製造することが可能である。
また、本発明の構成によれば、従来において、パッケージ基材のインナーリードのファインピッチ化を実現するために銅箔厚を薄くする等の技術革新を必要とすることなく、既存の技術を用いて当該インナーリードを形成することができる。
このように、技術革新を必要とせず、半導体基板及びパッケージ基材の双方を既存技術によって製造することができるため、技術革新に対応するための新規加工機器を必要としない。
従って、多出力のICチップを実装するICチップ実装パッケージを製造するにあたって、技術面やコスト面の増加を著しく抑えることができる。
また、ICチップに関しては、上記半導体基板を備えることによって、端子のピッチをパッケージ基材の端子ピッチを考慮することなく、可能な限りファインピッチ化することができる。これにより、ICチップサイズを縮小することができ、コストの低減を実現することができる。
また、従来であれば、加工後に許容される変形の割合も厳しくなるため、パッケージ基材の材料に変形の少ないものを導入する必要があったが、上記の構成とすることによって、基材材料の選択の自由度が増し、安価な基材材料を選択することも可能となる。これにより、コストアップを回避、もしくはコストを低減することができる。
さらに、上記の構成とすれば、従来と比較して、パッケージ基材の加工精度に余裕があるように設定可能であることから、加工後の検査を簡易化することができる。よって、検査に伴うコストの増加を抑えることができる。
また、上記の構成とすれば、パッケージ基材と半導体基板の接続部分を十分確保することができ、信頼性を向上させることができる。通常、外部からの衝撃等の力はパッケージ基材に加わる。そのため、パッケージ基材にICチップが直接実装されている場合、この衝撃によってパッケージ基材とICチップとの接続部分が剥離したり、破損したりする虞がある。しかしながら、本発明の構成とすれば、半導体基板を設け、パッケージ基材に接続している上記半導体基板の端子は、パッケージ基材の端子のピッチに合わせて比較的広く形成されており、パッケージ基材と半導体基板との接続面積は広く確保できている。よって、パッケージ基材と半導体基板との接続は、外部からの衝撃に対して強く、従って、半導体基板に接続したICチップと、パッケージ基材との接続を十分確保することができる。これにより、上記の構成とすることによって、信頼性の高いICチップ実装パッケージを提供することが可能となる。
以上のことから、本発明の構成とすることにより、技術革新を必要とすることなく、既存の技術を用いて、ファインピッチのICピッチを実装したICピッチ実装パッケージを提供することができる。
また、本発明に係るICチップ実装パッケージは、上記放熱部から放熱されようとする熱を伝える放熱補助膜が、上記半導体基板における上記放熱部の上層に設けられていることが好ましい。
上記のように構成することにより、上記放熱部からの放熱をより効率よく行うことができる。
また、本発明に係るICチップ実装パッケージは、上記放熱補助膜の上層に樹脂層が設けられており、上記樹脂層は、上記半導体基板における上記ICチップを実装する面とは反対側の面にも形成されていることが好ましい。
上記のように構成することにより、上記放熱部の熱が樹脂層を伝わって、上記半導体基板における上記ICチップを実装する面とは反対側の面からも放熱を行うことができるので、放熱効率を高めることができる。
また、特に、上記半導体基板における上記ICチップを実装する面に形成された上記樹脂層が、外部環境に露出していることが好ましい。
これにより、より一層、放熱効率を向上させることができる。
また、本発明に係るICチップ実装パッケージは、上記放熱部から放熱されようとする熱を伝える放熱補助膜が、上記半導体基板における上記放熱部の上層、該半導体基板の側面、及び該半導体基板における上記ICチップを実装する面とは反対側の面に設けられていることが好ましい。
上記のように構成することにより、上記放熱部からの放熱をより効率よく行うことができる。
また、上記の構成において、本発明に係るICチップ実装パッケージは、上記放熱補助膜が形成された、上記半導体基板における上記ICチップを実装する面とは反対側の面は、外部環境に露出していることが好ましい。
このように構成することにより、上記放熱部から、上記放熱補助膜を通じて上記半導体基板における上記チップを実装する面に至った熱は、外部環境と接触することにより効率的に放熱される。特に、外部環境が流動性を有している場合は、更に放熱効果を向上させることができる。
また、本発明に係るICチップ実装パッケージは、上述した課題を解決するために、ICチップを搭載した半導体基板を有するICチップ実装パッケージであって、上記半導体基板の一表面側には、複数のP型拡散領域及びN型拡散領域が形成されており、上記一表面側には、1つの上記P型拡散領域と1つの上記N型拡散領域との間に位置し、該P型拡散領域とN型拡散領域とを電気的に接続するための第1の導電部材が設けられており、上記1つのP型拡散領域と、上記1つのN型拡散領域と、P型拡散領域とN型拡散領域との間の第1の導電部とは、1つの列を構成しており、上記列は、互いに平行になるように、且つ隣り合う2つの上記列における一方の列のP型拡散領域と他方の列のN型拡散領域とが隣り合うように、複数設けられており、上記一表面側には、全ての上記列によって1つの蛇行形状の電流経路が形成されるように隣り合う上記列同士を電気的に接続する第2の導電部材が設けられており、上記第1の導電部材の上に、上記ICチップを配設していることを特徴としている。
上記の構成とすれば、従来のICチップ実装パッケージよりもその厚さを薄くさせた状態で、ICチップに発生する熱を効果的に放熱させることが可能なICチップ(液晶ドライバ)実装パッケージを提供することができる。
具体的には、上記の構成とすることによって、上記第1の導電部材、上記第2の導電部材、及び、第1の導電部材と第2の導電部材との間に位置する上記P型拡散領域(もしくは上記N型拡散領域)によって、ペルチェ素子を構成することができ、電流が流れることによって、ペルチェ効果を実現することができる。すなわち、上記第1の導電部材が、ICチップから発生する熱を吸収する吸熱部として機能し、上記第2の導電部材が、該吸熱部で吸収した熱を放熱する放熱部として機能する。また、上記P型拡散領域及び上記N型拡散領域が、該吸熱部で吸収した熱を該放熱部に移行させる拡散部として機能する。
すなわち、本発明のICチップ実装パッケージは、吸熱部と、拡散部と、放熱部とが積層された状態ではなく、半導体基板の表面の上で、該表面に沿って並んで設けられている。これに対して、従来のICチップ実装パッケージの場合は、本願の吸熱部と、拡散部と、放熱部とに相当する構成が、半導体基板表面に積層されて設けられているため、吸熱部の厚さと、拡散部の厚さと、放熱部の厚さとの3つの構成要素の厚さ分、ICチップ実装パッケージの厚さが増すことになる。しかしながら、本発明のICチップ実装パッケージの構成によれば、上記拡散部は半導体基板の上記表面に埋設されているので厚さは増加せず、よって、吸熱部の厚さのみ、もしくは放熱部のみの1つの構成要素の厚さ分、ICチップ実装パッケージの厚さが増すだけで放熱機能を実現することができる。
従って、本発明の構成によれば、吸熱部として機能する上記第1の導電部材の上にICチップを設けることによって、従来のICチップ実装パッケージほどその厚さを増加させることなく、放熱機能を実現したICチップ実装パッケージを提供することができる。
また、本発明に係る表示駆動装置は、上記した構成を備えたICチップ実装パッケージのICチップとして、表示用駆動ICを実装していることを特徴としている。
本発明に係るICチップ実装パッケージは、以上のように、半導体基板と、出入力端子群を有するICチップとを備え、上記ICチップから発生する熱を吸収する吸熱部と、該吸熱部で吸収した熱を放熱する放熱部と、該吸熱部で吸収した熱を該放熱部に移行させる拡散部とを有する放熱素子を、上記半導体基板における上記ICチップが搭載される側の表面に設けているICチップ実装パッケージであって、上記拡散部は、上記表面と面一になるように半導体基板に埋設されており、半導体基板の上記表面側に、上記吸熱部と放熱部とが互いに並設されており、上記ICチップは、上記吸熱部の上に設けられていることを特徴としている。また、本発明に係るICチップ実装パッケージは、以上のように、ICチップを搭載した半導体基板を有するICチップ実装パッケージであって、上記半導体基板の一表面側には、複数のP型拡散領域及びN型拡散領域が形成されており、上記一表面側には、1つの上記P型拡散領域と1つの上記N型拡散領域との間に位置し、該P型拡散領域とN型拡散領域とを電気的に接続するための第1の導電部材が設けられており、上記1つのP型拡散領域と、上記1つのN型拡散領域と、P型拡散領域とN型拡散領域との間の第1の導電部とは、1つの列を構成しており、上記列は、互いに平行になるように、且つ隣り合う2つの上記列における一方の列のP型拡散領域と他方の列のN型拡散領域とが隣り合うように、複数設けられており、上記一表面側には、全ての上記列によって1つの蛇行形状の電流経路が形成されるように隣り合う上記列同士を電気的に接続する第2の導電部材が設けられており、上記第1の導電部材の上に、上記ICチップを配設していることを特徴としていると言うこともできる。
以上の構成とすれば、従来のICチップ実装パッケージよりもその厚さを薄くさせた状態で、ICチップに発生する熱を効果的に放熱させることが可能なICチップ(液晶ドライバ)実装パッケージを提供することができる。
〔実施の形態1〕
本発明に係るICチップ実装パッケージの一実施形態を、その一例である液晶ドライバ実装パッケージに基づいて説明する。なお、以下の説明では、本発明を実施するために技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲が以下の実施形態および図面に限定されるものではない。また、本実施形態では、液晶表示体を駆動すべく構成された液晶ドライバ実装パッケージについて説明するが、本発明のICチップ実装パッケージは、これに限定されるものではない。すなわち、EL(エレクトロルミネセンス)表示体の駆動素子や、各種携帯用電子機器などの装置内部に搭載される素子の実装用パッケージとして適用することが可能である。
本発明に係るICチップ実装パッケージの一実施形態を、その一例である液晶ドライバ実装パッケージに基づいて説明する。なお、以下の説明では、本発明を実施するために技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲が以下の実施形態および図面に限定されるものではない。また、本実施形態では、液晶表示体を駆動すべく構成された液晶ドライバ実装パッケージについて説明するが、本発明のICチップ実装パッケージは、これに限定されるものではない。すなわち、EL(エレクトロルミネセンス)表示体の駆動素子や、各種携帯用電子機器などの装置内部に搭載される素子の実装用パッケージとして適用することが可能である。
図1は、本発明の一実施形態である液晶ドライバ実装パッケージの構成を示した平面図である。また、図2は、図1に示す液晶ドライバ実装パッケージ1aを切断線A−A’において切断した状態を示した矢視断面図である。
本実施形態の液晶ドライバ実装パッケージ1aは、表示面を有する液晶表示体を駆動すべく当該表示面の周辺において当該液晶表示体に隣接配置される液晶表示体駆動装置として用いることができる。そのため、本実施形態における液晶ドライバ実装パッケージ1aは、図1に示すように、フィルム基材(パッケージ基材)2と、液晶ドライバ(ICチップ)3と、ドライバソケット(半導体基板)4aと、フィルム上配線5・6と、ソルダーレジスト7を備えている。
上記フィルム基材2には、図2に示すように、デバイスホール8と呼ばれる穴部が形成されており、このデバイスホール8の周辺部にフィルム上配線5・6が形成されている。
上記フィルム上配線5・6は、デバイスホール8側の一端が、第1のバンプ9を介してドライバソケット4a上の端子(後述するフィルム基材接続用端子)と接続されている。詳細は後述するが、ドライバソケット4a上のソケット上配線は液晶ドライバ3の液晶駆動用回路と導通していることから、フィルム上配線5・6は、ドライバソケット4aを介して、液晶ドライバ3の液晶駆動用回路と導通している。すなわち、フィルム上配線5は、液晶ドライバ3から出力された信号(例えば駆動信号)を図示しない液晶表示体に送るための出力用配線であり、フィルム上配線6は、制御信号(例えば画像データ信号)を液晶ドライバ3に入力するための入力用配線である。上記フィルム上配線5・6上には、該配線の絶縁と保護を行うソルダーレジスト7が形成されている。
また、上記液晶ドライバ3は、図2に示されているように、フィルム基材2に設けられたデバイスホール8に挿入されるように配設されている。液晶ドライバ3は、液晶表示体を駆動するために設けられているため、複数の液晶駆動用回路(不図示)が設けられている。液晶駆動用回路には、図2に示すように、駆動信号を出力するための駆動信号出力用端子3a(出入力端子群)と、画像データ信号等を入力するための信号入力用端子3b(出入力端子群)とが設けられている。駆動信号出力用端子3a及び信号入力用端子3bの上には、第3のバンプ10が形成されている。
尚、液晶ドライバ3は、多出力で、第3のバンプ10がファインピッチ化を実現したピッチとなっている。具体的には、0μmを超え、20μm以下のピッチとなるように構成されている。
上記ドライバソケット4aは、図2に示すように、一表面上において、液晶ドライバ3とフィルム基材2と導通している。具体的には、ドライバソケット4aには、該一表面上に、第1のバンプ9と、第2のバンプ11と、ソケット上配線(配線、メタル配線)(不図示)、液晶ドライバ接続用端子(ICチップ側接続端子群、液晶ドライバ側接続端子群)(不図示)と、フィルム基材接続用端子(パッケージ基材側接続端子群)(不図示)とが設けられている。そして、図2に示すように、フィルム基材2とドライバソケット4aとが、第1のバンプ9によって導通している。また、液晶ドライバ3とドライバソケット4aとが、第2のバンプ11と第3のバンプ10とを接続することによって導通している。
ドライバソケット4aの材料としては、半導体材料を用いることができ、シリコンを用いることが好ましい。ドライバソケット4aのサイズとしては、特に限定されるものではないが、例えば、2mm×20mmで、厚さ400μmとすることができる。
さらに、ドライバソケット4aの第1のバンプ9と第2のバンプ11との間と、ドライバソケット4aの側面と、液晶ドライバ3を実装する面とは反対側の面とには、図2に示すように、金属薄膜30が形成されている。
図3は、液晶ドライバ3が実装された状態のドライバソケット4aを示した平面図である。上記金属薄膜30は、図3に示すように、ドライバソケット4aにおける第1のバンプ9と第2のバンプ11とが形成されている面における、第1のバンプ9と第2のバンプ11との間にあって、且つ実装された液晶ドライバ3が重畳する部分を除く領域に形成されている。そして、金属薄膜30は、ドライバソケット4aにおける第1のバンプ9及び第2のバンプ11が形成されていない辺から、ドライバソケット4aの側面に沿って、液晶ドライバ3を実装する面とは反対側の面に至るまで形成されている。金属薄膜30は、後述する放熱効果を実現する際に、放熱を補助する機能を有する。尚、金属薄膜30の具体的な作用については後述する。金属薄膜30は、伝熱性の高い銅やアルミから構成することができ、例えば、厚さ100μmとすることができる。尚、この材料や厚さに限定されるものではない。
そして、液晶ドライバ実装パッケージ1aは、図2に示すように、フィルム基材2のデバイスホール8と、フィルム上配線5・6と、ドライバソケット4aの第1及び第2のバンプと、金属薄膜30とが設けられている一面を被覆するように、接続部を外部環境から保護する充填材15が設けられている。
次に、ドライバソケット4aの詳細な構成について説明する。
本実施形態における液晶ドライバ実装パッケージ1aは、ドライバソケット4aに特徴的な構成を有している。具体的には、まず1つ目として、ドライバソケット4a上において、フィルム基材と接続するための端子のピッチが、液晶ドライバと接続するための端子のピッチよりも広く構成されている点である。そして、2つ目として、ドライバソケット4aの液晶ドライバ3実装側の表面に液晶ドライバ3から発生した熱を放熱させる放熱機能が形成されている点である。そこで、以下の説明では、まず、1つ目の構成について説明する。
図4は、図3に示した液晶ドライバ3及びドライバソケット4aの構成から、液晶ドライバ3を除いた後の状態を示した平面図である。また、図5は、図4に示したドライバソケット4aから金属薄膜30を除いた後の状態を示した平面図である。
図4に示すように、実装されていた液晶ドライバ3をドライバソケット4a上から取り払うと、液晶ドライバ3が実装されていた部分に、液晶ドライバ3の駆動信号出力用端子3a及び信号入力用端子3bに接続する液晶ドライバ接続用端子12が形成されている。さらにドライバソケット4a上には、図4に示すように、フィルム基材2のフィルム上配線5・6の端子と接続するフィルム基材接続用端子13と、当該液晶ドライバ接続用端子12とフィルム基材接続用端子13とを接続するソケット上配線14とが設けられている。すなわち、ドライバソケット4aには、その中心付近に液晶ドライバ接続用端子12が設けられており、ドライバソケット4aの外周付近にフィルム基材接続用端子13が設けられている。
液晶ドライバ接続用端子12上には、図4及び図5に示すように第2のバンプ11が設けられている。また、フィルム基材接続用端子13上には第1のバンプ9が設けられている。第2のバンプ11は、液晶ドライバ3の駆動信号出力用端子3a及び信号入力用端子3bに設けられた第3のバンプ10と合致するように構成されている。言い換えれば、第2のバンプ11のピッチは、液晶ドライバ3における駆動信号出力用端子3a及び信号入力用端子3bに設けられた第3のバンプ10と同ピッチとなっている。そのため、上記したように、液晶ドライバ3の第3のバンプ10は、0μmを超え、20μm以下のファインピッチ化を実現したピッチとなっていることから、第2のバンプ11のピッチも図4に示すように、20μm以下のファインピッチとなるように構成されている。
一方、ドライバソケット4aの外周付近に設けられた第1のバンプ9のピッチは、第2のバンプ11のピッチよりも広く構成されている。具体的には、図4に示すように、50μm以上のピッチを有している。
すなわち、ドライバソケット4aにおけるフィルム基材2側の接続端子(フィルム基材接続用端子13)は、液晶ドライバ3側の接続端子(液晶ドライバ接続用端子12)よりもピッチが大きく形成されている。これにより、ドライバソケット4aの第1のバンプ9によって接続されるフィルム基材2のフィルム上配線5・6の端子のピッチを、第1のバンプ9のピッチに合わせて50μm以上のピッチで形成することができる。
このように、本実施形態の液晶ドライバ実装パッケージ1aの構成によれば、ドライバソケット4aにおいて、液晶ドライバ3側の接続端子を、液晶ドライバ3の端子のピッチに合わせて形成し、フィルム基材2側の接続端子を、液晶ドライバ3側の接続端子よりもピッチを拡大させている。従って、液晶ドライバ3が多出力であり、液晶ドライバ3の端子がファインピッチで形成されている場合であっても、フィルム基材2のフィルム上配線5・6のピッチを当該多出力のピッチに合わせてファインピッチで構成する必要がない。すなわち、フィルム基材2のフィルム上配線5・6(インナーリード)は、ファインピッチで構成する必要がなく、既存の技術を用いて50μm以上のピッチで形成することができる。そのため、銅箔厚を薄くする等の技術革新やそれに対応するための新規加工機器等の設備を備える必要はなく、技術面やコスト面の増加を著しく抑えた液晶ドライバ実装パッケージを提供することができる。
また、ドライバソケット4aの配線の最小ピッチは20μmでよく、古い設備で作成可能である。このような古い設備での製造は最新の設備を使用して作成したものと比較して製造コストを抑えることができる。そのため、ドライバソケット4a及びフィルム基材2の双方を低コストで製造することができる。よって、本発明の液晶ドライバ実装パッケージの構成とすれば、多出力の液晶ドライバを実装した液晶ドライバ実装パッケージを安価で提供することができる。
また、ドライバソケット4aを備えることによって、液晶ドライバ3の端子のピッチを、フィルム基材2の端子ピッチを考慮することなく、可能な限りファインピッチ化することができる。これにより、液晶ドライバ3のチップサイズを縮小することができる。従って、コストの低減を実現することができる。以上のことから、本発明の構成とすることにより、技術革新を必要とすることなく、既存の技術を用いて、ファインピッチの液晶ドライバを実装した液晶ドライバ実装パッケージを提供することができる。
ところで、上記液晶ドライバ3のように微細化、高集積化が進められた集積回路は、内部回路の発生する熱が多大となり、パッケージ化における放熱設計が課題となる。すなわち、動作時に放熱が円滑にされないと回路動作に異常をきたしたり、装置そのものを故障させたりする。そのため、従来公知の半導体装置のパッケージは、パッケージ基材に熱伝導率の高い材料を用いる等して効率の良い放熱を図っている。また、表示装置を駆動するためのドライバを実装したパッケージは、ドライバを封じる樹脂も少なく、パッケージの放熱性は悪くは無いが、上記したように、ドライバチップの縮小化を行った場合、ドライバチップの表面積も同時に縮小されるため、ドライバ表面からの放熱量も必然的に少なくなり、放熱効率が悪くなるという問題が生じる。この問題は、例えば、本実施形態のドライバソケット4aにおいて後述する放熱素子が設けられてないものであっても、縮小化されたドライバチップからドライバソケットに放熱される放熱量は放熱効率を改善するほどではない。そのため、ドライバソケットを使用してドライバチップを縮小する手法を用いた場合、ドライバチップの発熱を効率的にドライバソケットに伝達し、より放熱面積の多いドライバソケットにて効率よく放熱を行うことが必要となる。
そこで、次に、本実施形態のドライバソケット4aの2つ目の特徴である放熱機能について説明する。
図6は、図5に示した構成のうちのソケット上配線を、説明の便宜上、表面に現した構造である。また、図7は、図5に示したドライバソケット4aから、液晶ドライバ接続用端子12、第2のバンプ11、フィルム基材接続用端子13、第1のバンプ9、ソケット上配線14とを取り除いた状態を示している。
図7に示すように、ドライバソケット4aの表面には、複数のP型拡散領域(図中のP)及びN型拡散領域(図中のN)が形成されている。1つのP型拡散領域と1つのN型拡散領域との間には、第1の導電部材31(吸熱部)が配設されており、該第1の導電部材31は、コンタクト部を介して該P型拡散領域(図中のP)及び該N型拡散領域と接続している。
そして、「1つのP型拡散領域」と「第1の導電部材」と「1つのN型拡散領域」とが1つの構造体を形成している。本実施形態における上記構造体は、P型拡散領域と第1の導電部材とN型拡散領域とが各々細長い形状を有しており、第1の導電部材31の長手方向の両方の端部と、P型拡散領域及びN型拡散領域の長手方向の端部とがコンタクト部33を介して接続された細長い構造となっている。そして、この細長い上記構造体は、第1の導電部材31をドライバソケット4aの表面の中心部分に配置して、長手方向を互いに平行して複数形成されている。この際、隣り合う2つの構造体は、一方の構造体のP型拡散領域が、他方の構造体のN型拡散領域と隣り合うように設けられている。
上記構造体同士の接続は、次の通りである。例えば、平行に配列した複数の構造体の最も左側に位置する構造体を第1の構造体34−1として、第1の構造体34−1に隣り合う構造体を第2の構造体34−2、続いて、第3、第4と続き、最後、すなわち最も右側に位置する構造体を第nの構造体34−nとすると、第1の構造体34−1のN型拡散領域には、図示しない電源と接続する第2の導電部材32(放熱部)が、コンタクト部33を介して形成されている。そして、第1の構造体34−1のP型拡散領域における第1の導電部材31と接続されていない側にも第2の導電部材32が形成されていて、コンタクト部を介して電気的に導通しているが、この第2の導電部材32は、隣り合う第2の構造体34−2のN型拡散領域における第1の導電部材31と接続されていない側とも、コンタクト部を介して電気的に導通している。また、第2の構造体34−2のP型拡散領域における第1の導電部材31と接続されていない側には、隣り合う第3の構造体34−3のN型拡散領域における第1の導電部材31と接続されていない側と共通の第2の導電部材32が、コンタクト部33を介して電気的に導通している。また、第3の構造体34−3のP型拡散領域における第1の導電部材31と接続されていない側には、隣り合う第4の構造体34−4のN型拡散領域における第1の導電部材31と接続されていない側と共通の第2の導電部材32が、コンタクト部33を介して電気的に導通している。このように、構造体同士が第2の導電部材32によって接続され、第nの構造体34−nのP型拡散領域における第1の導電部材31と接続されていない側には、接地するように構成された第2の導電部材32、すなわち接地(GND)電極が、コンタクト部33を介して形成されている。
すなわち、上記構造体同士は、第2の導電部材32によって直列に接続され、ドライバソケット4aの表面にて、1つの蛇行形状の電流経路を形成する「ペルチェ素子」を形成している。そのため、図示しない電源と接地電極との間に電位差をかけることによって、ドライバソケット4aの表面において、第1の導電部材31から、拡散領域(P型拡散領域及びN型拡散領域)を通じて第2の導電部材32まで、熱を移行する機構が形成される。言い換えれば、第1の導電部材31は、吸熱効果を奏する吸熱部として機能し、第2の導電部材32は、第1の導電部材31によって吸収され拡散領域を移行した熱を外部へ放熱する放熱効果を奏する放熱部として機能する。
そこで、本実施形態では、図6に示すように、ドライバソケット4aの液晶ドライバ接続用端子12を、上記構造体と構造体の間の拡散領域によって挟まれた領域に形成する。これにより、図3に示すように実装された液晶ドライバ3から発生した熱は、吸熱部である第1の導電部材31から、拡散領域(P型拡散領域及びN型拡散領域)を介して、放熱部である第2の導電部材32まで移行し、第2の導電部材32から外部に放熱される。尚、本実施形態では液晶ドライバ接続用端子12を上記構造体と構造体の間の拡散領域によって挟まれた領域に形成しているが、本発明はこれに限定されるものではなく、吸熱部に配置してもよい。
本実施形態における電源の配線は、まず外部電源(不図示)が、図6に示すように、ドライバソケット4aのソケット上配線14の或る端子(フィルム基材接続用端子13)の第1のバンプ9’と接続しており、第1のバンプ9’からドライバソケット4a上のソケット上配線14により、液晶ドライバ3の端子3a及び3bへつながっている。そして、ドライバソケット4a上の、図示しない液晶ドライバ3のGNDパッドと接続する液晶ドライバ用GNDパッド11’は、ペルチェ素子の電源接続用の第2の導電部材32へつながるように構成され、さらに、ペルチェ素子の接地電極(第2の導電部材32’)は、ドライバソケット4aの接地電極(第1のバンプ9”)に接続されている。すなわち、ペルチェ素子とドライバソケット4aとのGNDを共通にしている。
このような配線構造を形成することによって、本実施形態の液晶ドライバ実装パッケージ1aは、液晶ドライバ3で消費される消費電流量が、ペルチェ素子に流れる電流の電流量と同じになり、液晶ドライバ3での消費電流量に見合った放熱効果を実現することができる。すなわち、液晶ドライバ3の発熱量は、液晶ドライバ3の消費電流が多くなればなるほど多くなる。そこで、液晶ドライバ3で消費される消費電流量が、ペルチェ素子に流れる電流の電流量と同じにすることよって、発熱量が多くなった時に放熱量が多くなるので、液晶ドライバ3に残存する熱量を常に一定に保つことができる。
さらに、本実施形態のドライバソケット4aには、図2に示したように、金属薄膜30が形成されている。金属薄膜30は、第2の導電部材32と接触していて、第1の導電部材31及び第2の導電部材32を覆うように形成されている。このように形成されることによって、第2の導電部材32から放熱しようとする熱を、金属薄膜30に移行させることができるので、効率よく放熱させることが可能となる。すなわち、金属薄膜30は、放熱効果を奏する放熱補助膜と言える。そして、この金属薄膜30が、上記したように、ドライバソケット4aの側面に沿って、液晶ドライバ3を実装する面とは反対側の面に至るまで形成されている。
ここで、本実施形態のドライバソケット4aの、液晶ドライバ3を実装する面とは反対側の面(対面)は、外部環境に露出している。すなわち、該対面に形成された金属薄膜30は、外気と接触していることになる。そのため、対面に形成された金属薄膜30からさらに効率的な放熱を行うことができる。このとき、外気が流動していれば、放熱効果はより高められる。
尚、上記対面を他の放熱体に接続することにより、放熱の効率を上げることが可能となる。他の放熱体として、ヒートシンクを接続することも考えられるが、液晶表示装置への実装を考えた場合、現実的ではない。液晶表示装置の場合、筐体への接続を行うことにより放熱の効率化が可能である。
次に、以上のような特徴を有するドライバソケット4aの製造方法を図8を用いて説明する。図8は、図5に示すドライバソケット4aを切断線A−Aによって切断した上体を示した矢視断面図である。
まず、拡散領域形成工程として、ドライバソケット4aの大きさに分断される前のウエハの状態で、ウエハにイオン注入を行ってP型の拡散領域とN型の拡散領域とを形成する。そして、P型拡散領域とN型拡散領域を形成したウエハ表面に保護膜35を形成する(図8の(a))。形成したP型の拡散領域とN型の拡散領域とは、個々のドライバソケット4aに分断された際のP型拡散領域とN型拡散領域とに相当する。
尚、ウエハがP型の場合、P型の拡散は、ウエハと電気的に絶縁するため、N型拡散のウエルを作成しておく必要があるが、図面が複雑になるため、図示を省略する。
次にソケット上配線形成工程として、上記保護膜にコンタクト(穴)を形成した後、図7に示すソケット上配線14となる下層メタル36を形成する。さらに、下層メタル36上に保護膜35を形成した後、平坦化処理を行う(図8の(b))。
そして、図8の(c)に示すように下層メタル36上に形成された保護膜35にコンタクト部(穴)をした後、ペルチェ素子形成工程として、第1の導電部材31と第2の導電部材32とコンタクト部33となる上層メタルと、上層メタル37上に保護膜35を形成する(図8の(d))。
このようにコンタクト部33を介して、第1のN型拡散領域及びP型拡散領域から、第nの構造体34−nのN型拡散領域及びP型拡散領域(第nのN型拡散領域及びP型拡散領域と記載する)までを、第1の導電部材31と第2の導電部材32で直列に接続した後に、第nのP型拡散領域を、接地電極となる第2の導電部材32に、コンタクト部を介して接続する。
そして最後に、図8の(e)に示すように、上層メタル37上に形成した保護膜35にコンタクト部(穴)を形成して、下層メタル36(ソケット上配線14)と電気的に導通するバンプ9・11を形成する。
ここまでの工程を経たウエハは、個々のドライバソケット4aの大きさにダイシングされ(ダイシング工程)。
上記ダイシング工程によって得られた個々のドライバソケット4aに対して、金属薄膜形成工程では、第1の導電部材31及び第2の導電部材32の上層に、第2の導電部材32と接触させるように、金属薄膜30を形成する。具体的には、蒸着によって形成することができる。さらに、この工程では、ドライバソケット4aの側面(つまり、ダイシング面)と、液晶ドライバ3を実装する面とは反対側の面とにも金属薄膜30を形成し、液晶ドライバ3を実装する面から、該反対側の面に、連続した金属薄膜30を形成する。
以上の各工程を経て、図4に示すドライバソケット4a製造を製造することができる。
以上のように、本実施形態の構成によれば、第1の導電部材31、第2の導電部材32、及び、第1の導電部材31と第2の導電部材32との間に位置するP型拡散領域(もしくは上記N型拡散領域)によって、ペルチェ素子を構成することができ、電流が流れることによって、ペルチェ効果を実現することができる。これにより、第1の導電部材31が、液晶ドライバ3から発生する熱を吸収する吸熱部として機能し、P型拡散領域及びN型拡散領域が、その熱を移行し、第2の導電部材32が、移行した熱を放熱する放熱部として機能する。
すなわち、本実施形態の液晶ドライバ実装パッケージ1aは、吸熱部と、拡散領域と、放熱部とが、積層された状態ではなく、ドライバソケット4aの表面の上で、該表面に沿って並んで設けられている。これに対して、従来の場合は、吸熱部と、拡散部と、放熱部とに相当する構成が、ドライバソケット4aに相当する半導体基板の表面に積層されて設けられているため、吸熱部の厚さと、拡散領域の厚さと、放熱部の厚さとの3つの構成要素の厚さ分、パッケージの厚さが増すことになる。しかしながら、本実施形態の構成によれば、拡散領域はドライバソケット4aの表面に埋設されているので厚さは増加せず、よって、吸熱部の厚さのみ、もしくは放熱部のみの1つの構成要素の厚さ分、パッケージの厚さが増すだけで放熱機能を実現することができる。
従って、本実施形態の構成によれば、従来のパッケージほどその厚さを増加させることなく、放熱機能を実現することができる。
尚、本実施形態では、金属薄膜30を備えた構成について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、金属薄膜30を備えない構成であってもよい。そこで、以下に、金属薄膜30を備えない構成について図9を用いて説明する。
図9は、他の構成ドライバソケットを備えた本発明の液晶ドライバ実装パッケージ1bの断面図であり、図3及び図4に示したドライバソケット4aとの違いは、金属薄膜30を備えない点と、ドライバソケット4bにおける液晶ドライバ3実装面とは反対側の面にも樹脂からなる充填材15が形成されているという点にある。
このような構成の液晶ドライバ実装パッケージ1bは、ペルチェ素子で吸熱された熱が第2の導電部材32から充填材15に伝わり、液晶ドライバ3実装面とは反対側の面へ伝わって外部へ放熱される。
また、液晶ドライバ実装パッケージ1aのドライバソケット4aのように、その周囲を金属薄膜30によって被覆しないまでも、ドライバソケットの側面、及びドライバソケットの液晶ドライバ3実装面とは反対側の面にのみ、金属薄膜30を形成した構成であってもよい。この構成を、図10を用いて説明する。
図10は、他の構成ドライバソケットを備えた本発明の液晶ドライバ実装パッケージ1cの断面図であり、ドライバソケットの液晶ドライバ3実装面には金属薄膜は無く、ドライバソケットの側面、及びドライバソケットの液晶ドライバ3実装面とは反対側の面に金属薄膜30を形成した構成である。この場合、充填材15は、ドライバソケットの液晶ドライバ3実装面のみならず、ドライバソケット1cの側面に形成された金属薄膜30に接触している。そのため、この液晶ドライバ実装パッケージ1cでは、放熱素子(ペルチェ素子)で吸熱された熱が、第2の導電部材32により、樹脂からなる充填材15へ伝わり、樹脂に伝わった熱が、ドライバソケットの側面の金属薄膜30に伝わり、さらに、ドライバソケットの液晶ドライバ3実装面とは反対側の面の金属薄膜30に伝わって、外部に放熱される。
また、上記以外でも、図11に示す構成を備えた液晶ドライバ実装パッケージ1dであっても良い。図11は、ドライバソケット1dの液晶ドライバ3実装面に対向する面のみ、金属薄膜30が形成された構成となっている。この液晶ドライバ実装パッケージ1dの場合、充填材15は、ドライバソケットの液晶ドライバ3実装面とは反対側の面に形成された金属薄膜30に接触するように設けられている。よって、放熱素子(ペルチェ素子)で吸熱された熱が、第2の導電部材32から、充填材15内を液晶ドライバ3実装面とは反対側の面の端部まで伝わり、該面に形成された金属薄膜30に伝わって、外部へ放熱される。
尚、本発明のICチップ実装パッケージは、以下の構成を特徴としていると換言することができる。
すなわち、ICチップ実装パッケージは、実装ICが発する熱を吸熱する吸熱部分と、前記吸熱部分の熱が移動する放熱部分とを、表面に備えた半導体基板を備えたことを特徴としていると換言することができる。
また、この構成について、吸熱部分と放熱部分とをペルチェ効果により作成することが好ましく、半導体基板表層にN型拡散領域とP型拡散領域を作成し第1の接続用メタル、第1のN型拡散領域、第1の吸熱メタル、第1のP型拡散領域、第1の放熱メタル、第2のN型拡散領域、第2の吸熱メタル、第2のP型拡散領域、第2の放熱メタル・・・第n−1の放熱メタル、第n−1のN型拡散領域、第n−1の吸熱メタル、第n−1のP型拡散領域、第nの放熱熱メタル、第nのN型拡散領域、第nの吸熱メタル、第nのP型拡散領域、第2の接続用メタルの順に接続し、第1吸熱メタルから第n吸熱メタルに部にICを実装することが好ましく、上記半導体基板の第1の接続用メタルから第2の接続用メタルへ電流を流すことにより、ペルチェ効果を発生させることが好ましく、また、上記電流が表示用駆動ICの消費電流と同等であることが好ましい。
そして、さらに上記の構成において、出入力端子群を有するICチップと、上記ICチップを実装するための、接続端子群を有するパッケージ基材とを備えたICチップ実装パッケージで、上記ICチップとパッケージ基材とは、上記接続端子群と接続するように構成されたパッケージ基材側接続端子群と、上記出入力端子群と接続するように構成されたICチップ側接続端子群と、当該パッケージ基材側接続端子群及びICチップ側接続端子群を接続する配線とを有した半導体基板を用いて接続されており、上記ICチップ側接続端子群のピッチは、上記出入力端子群のピッチと合致するように構成されており、上記パッケージ基材側接続端子群は、上記ICチップ側接続端子群の最小ピッチを下回ることのないピッチを有していることを特徴とするICチップ実装パッケージであり、上記半導体基板が、上記の構成を有するものであることが好ましい。
さらには、上記半導体基板が、流動体に触れる面に、熱を伝える構造をもつことが好ましく、上記半導体基板が、流動体に触れる面に、熱をメタルにより伝える構造をもつことが好ましく、上記半導体基板が、流動体に触れる面に、熱を樹脂により伝える構造をもつことが好ましい。
また、本発明は、上記した実装用パッケージに表示用駆動ICを実装したことを特徴とした表示駆動装置と換言することもできる。
すなわち、ICチップ実装パッケージは、実装ICが発する熱を吸熱する吸熱部分と、前記吸熱部分の熱が移動する放熱部分とを、表面に備えた半導体基板を備えたことを特徴としていると換言することができる。
また、この構成について、吸熱部分と放熱部分とをペルチェ効果により作成することが好ましく、半導体基板表層にN型拡散領域とP型拡散領域を作成し第1の接続用メタル、第1のN型拡散領域、第1の吸熱メタル、第1のP型拡散領域、第1の放熱メタル、第2のN型拡散領域、第2の吸熱メタル、第2のP型拡散領域、第2の放熱メタル・・・第n−1の放熱メタル、第n−1のN型拡散領域、第n−1の吸熱メタル、第n−1のP型拡散領域、第nの放熱熱メタル、第nのN型拡散領域、第nの吸熱メタル、第nのP型拡散領域、第2の接続用メタルの順に接続し、第1吸熱メタルから第n吸熱メタルに部にICを実装することが好ましく、上記半導体基板の第1の接続用メタルから第2の接続用メタルへ電流を流すことにより、ペルチェ効果を発生させることが好ましく、また、上記電流が表示用駆動ICの消費電流と同等であることが好ましい。
そして、さらに上記の構成において、出入力端子群を有するICチップと、上記ICチップを実装するための、接続端子群を有するパッケージ基材とを備えたICチップ実装パッケージで、上記ICチップとパッケージ基材とは、上記接続端子群と接続するように構成されたパッケージ基材側接続端子群と、上記出入力端子群と接続するように構成されたICチップ側接続端子群と、当該パッケージ基材側接続端子群及びICチップ側接続端子群を接続する配線とを有した半導体基板を用いて接続されており、上記ICチップ側接続端子群のピッチは、上記出入力端子群のピッチと合致するように構成されており、上記パッケージ基材側接続端子群は、上記ICチップ側接続端子群の最小ピッチを下回ることのないピッチを有していることを特徴とするICチップ実装パッケージであり、上記半導体基板が、上記の構成を有するものであることが好ましい。
さらには、上記半導体基板が、流動体に触れる面に、熱を伝える構造をもつことが好ましく、上記半導体基板が、流動体に触れる面に、熱をメタルにより伝える構造をもつことが好ましく、上記半導体基板が、流動体に触れる面に、熱を樹脂により伝える構造をもつことが好ましい。
また、本発明は、上記した実装用パッケージに表示用駆動ICを実装したことを特徴とした表示駆動装置と換言することもできる。
〔実施の形態2〕
本発明にかかる他の実施の形態について、図12に基づいて説明すれば以下の通りである。なお、本実施の形態では、上記実施の形態1との相違点について説明するため、説明の便宜上、実施の形態1で説明した部材と同一の機能を有する部材には同一の部材番号を付し、その説明を省略する。また、説明の便宜上、図12では、実施の形態1において説明した放熱素子を省略する。
本発明にかかる他の実施の形態について、図12に基づいて説明すれば以下の通りである。なお、本実施の形態では、上記実施の形態1との相違点について説明するため、説明の便宜上、実施の形態1で説明した部材と同一の機能を有する部材には同一の部材番号を付し、その説明を省略する。また、説明の便宜上、図12では、実施の形態1において説明した放熱素子を省略する。
図12は、本実施形態の液晶ドライバ実装パッケージ1eのドライバソケット(半導体基板)4bの構成を示した斜視図である。図12に示す液晶ドライバ実装パッケージ1bのドライバソケット4bは、上記実施の形態1にて説明した液晶ドライバ実装パッケージ1eのドライバソケット4aに代えて、多層構造のソケット上配線14’を有したドライバソケット4bを備えている。
フィルム基材接続用端子13と、液晶ドライバ接続用端子12を接続する配線14が単層の場合、フィルム基材接続用端子13の端子順と、液晶ドライバ接続用端子12の端子順は同一の順番でしか構成できないが、配線を多層にすることにより、図12のように配線を交差することが可能になるため、フィルム基材接続用端子13の端子順と、液晶ドライバ接続用端子12の端子順を入れ替えることが可能となる。
例えば、液晶ドライバ実装パッケージを液晶表示体に実装する際に、液晶ドライバの入力側端子は、液晶表示体のタイプに応じて、変更が必要となる場合がある。このような場合、液晶ドライバがフィルム基材に直接接続されている構成の場合、液晶ドライバ自体の変更が必要となる。しかしながら、図12に示した液晶ドライバ実装パッケージ1eであれば、ドライバソケット4bを備えていることによって、ドライバソケット4b上で配線を入れ替えることができる。ドライバソケット4bは、上記したように、半導体プロセスによって製造することができ、液晶ドライバ3のように微細プロセスを必要としないことから、液晶ドライバ自体を変更する場合と比較して、コストを抑えて対応することができる。
〔実施の形態3〕
本発明にかかる他の実施の形態について、図13ないし図16に基づいて説明すれば以下の通りである。なお、本実施の形態では、上記実施の形態1との相違点について説明するため、説明の便宜上、実施の形態1で説明した部材と同一の機能を有する部材には同一の部材番号を付し、その説明を省略する。また、説明の便宜上、図13ないし図16では、実施の形態1において説明した放熱素子を省略する。
本発明にかかる他の実施の形態について、図13ないし図16に基づいて説明すれば以下の通りである。なお、本実施の形態では、上記実施の形態1との相違点について説明するため、説明の便宜上、実施の形態1で説明した部材と同一の機能を有する部材には同一の部材番号を付し、その説明を省略する。また、説明の便宜上、図13ないし図16では、実施の形態1において説明した放熱素子を省略する。
上記実施形態1の液晶ドライバ実装パッケージ1aのドライバソケット4aは、図4に示したように、液晶ドライバ接続用端子12と、フィルム基材接続用端子13と、当該液晶ドライバ接続用端子12とフィルム基材接続用端子13とを接続するソケット上配線14とが設けられている。これに対して、図13ないし図16に示す本実施形態における液晶ドライバ実装パッケージ1c〜1fは、上記の構成に加えて、ドライバソケットに他の素子を配設している。以下に、液晶ドライバ実装パッケージ1f〜1iについてそれぞれ説明する。
図13は、液晶ドライバ実装パッケージ1fのドライバソケット4cの構成を示す斜視図である。液晶ドライバ実装パッケージ1fでは、液晶ドライバ接続用端子12と、フィルム基材接続用端子13と、ソケット上配線14とに加えて、電源回路(電源素子)16及び出力駆動バッファー(出力バッファー素子)17を備えている。
液晶ドライバ3とドライバソケット4cとは、別のプロセスで製造されるため、ドライバソケット4cを例えば電源回路16が作成しやすいプロセスで作成し、ドライバソケット4c上の電源回路16で作成した電圧を液晶ドライバ3に供給することが可能となる。
液晶ドライバの液晶パネルの駆動能力は、実装される液晶表示体の大きさ等により決定される負荷容量を十分駆動できる能力が必要であるが、必要以上に大きくすると液晶ドライバが大きくなるという問題が生じる。そこで、図13のドライバソケット4cに示すように、出力駆動バッファー17を搭載することにより、液晶ドライバ3の駆動能力を小さく作成しておき、ドライバソケットの出力駆動バッファーのサイズを液晶表示体に合わせて変更することにより、種々の液晶表示体に対応可能であると共に、液晶ドライバ3のコストダウンを実現することができる。
なお、図13のように出力駆動バッファー17をドライバソケット4cに搭載する際、出力駆動バッファー17は出力数に相当する数あるため、全出力分に相当する出力駆動バッファー17をドライバソケット4cに搭載してもよく、一部の出力に相当する出力駆動バッファー17をドライバソケット4cに搭載してもよい。また、液晶ドライバ3の出力部のオペアンプをドライバソケット4c上に設けることによって、全出力分に相当する出力駆動バッファー17を含む液晶駆動電圧の出力回路を全てドライバソケット4c上で製造してもよい。オペアンプ等のアナログ回路がすべてドライバソケット4c上で構成でき、液晶ドライバ3はロジック回路のみになり、液晶ドライバ3のチップ面積を飛躍的に小さくできる。このように構成することによって、ドライバソケット4cのコストは上がるが、ドライバソケット4cを安価なプロセスで作成することで、液晶ドライバ3でのコストダウンより少ないコストアップに抑え、全体としてコストダウンを実現することが可能となる。
また、図13では、出力駆動バッファー17を備えたドライバソケット4cについて説明したが、本発明のドライバソケットは、入力バッファーを備えるものであってもよい。これにより、液晶ドライバのコストダウンを実現することができる。また、液晶ドライバへの信号入力は、差動信号を使用したRSDSやLVDS等のディスプレイ・インターフェース技術を使用した信号が入力されることが多い。これらの技術は規格に合わせたレシーバーを液晶ドライバに内蔵する必要がある。半導体基板に入力バッファーやレシーバーを構成することにより、規格の異なったインターフェースにも容易に対応可能になる。
図14は、液晶ドライバ実装パッケージ1gのドライバソケット4dの構成を示す斜視図である。液晶ドライバ実装パッケージ1gでは、液晶ドライバ接続用端子12と、フィルム基材接続用端子13と、ソケット上配線14とに加えて、冗長バッファー(冗長バッファー素子)18を備えている。
液晶表示体の画素を結ぶ配線が途中で切断された場合、切断後のラインは表示不良となる。これを回避するため、切断ラインの反対側から駆動信号を入力して救済を行うことが知られている。この時、信号ラインの接続等により負荷が増えるため、通常の駆動バッファーより大きな駆動能力が必要になる。しかしながら、このような大きな冗長用バッファーを、微細プロセスで作成する液晶ドライバに搭載するのは、コストアップになる。そこで、本実施形態の液晶ドライバ実装パッケージ1gでは、冗長用バッファー18をドライバソケット4dに搭載する。これにより、ドライバソケット4dでのコストアップを最小限にし、なお且つ、液晶ドライバ3のコストアップを防止することができる。
図15は、液晶ドライバ実装パッケージ1hのドライバソケット4eの構成を示す斜視図である。液晶ドライバ実装パッケージ1hでは、液晶ドライバ接続用端子12と、フィルム基材接続用端子13と、ソケット上配線14とに加えて、共通電源配線19と、共通GND配線(共通接地配線)20とを備えている。
液晶ドライバ3の場合、出力回路が多く、またアナログ回路が使用されているため、出力間で電源のインピーダンスが異なると出力電圧の差(出力間偏差)が発生する。この差を少なくするため、通常は、液晶ドライバで多層配線を使用し、幅広い電源配線を設ける必要がある。しかしながら、電源配線を配設することによって、配線層が1層多くなり、コストアップにつながる虞がある。そこで、本実施形態の液晶ドライバ実装パッケージ1hでは、ドライバソケット4eに共通配線(共通電源配線19及び共通GND配線20)を設け、液晶ドライバ3の各出力とドライバソケット4eの共通配線と接続するパッド及び電極を設けることによって、液晶ドライバ3での電源配線を省略すると共に、液晶ドライバ3の各出力間での電源インピーダンスの差を少なくすることができ、液晶ドライバ3の出力間偏差の低減が行われ、表示品位の向上を実現することが可能となる。
図16は、液晶ドライバ実装パッケージ1iのドライバソケット4fの構成を示す斜視図である。液晶ドライバ実装パッケージ1iでは、液晶ドライバ接続用端子12と、フィルム基材接続用端子13と、ソケット上配線14とに加えて、保護素子21を備えている。
保護素子21は、静電放電(ESD:Electrostatic discharge)に対する保護回路である。静電放電は、組み立てラインの機械や人に帯電して、帯電した物から集積回路へ放電するモードや、集積回路のパッケージが帯電して、パッケージから外部へ放電するモードが考えられており、何れも数千ボルトに及ぶ静電放電を生じるため、集積回路の破壊を招く。特に、ドライバ実装パッケージ1iを液晶パネルへ実装する工程で、前者のモードによる帯電が生じてESD破壊を生じる虞がある。そこで、この静電放電から液晶ドライバを保護するために、液晶ドライバ実装パッケージ1iでは、保護素子21を備えている。
ESDでの破壊を防止するためには、保護素子21自体の耐圧も必要になる。そのため、保護素子21の内部回路の集積度が上がり微細化されても、保護素子21自体は微細化できない傾向にある。液晶ドライバ実装パッケージ1iでは、保護素子21を液晶ドライバ3ではなく、ドライバソケット4fに搭載している。液晶ドライバ3は微細プロセスにて製造するため、保護素子21がないと液晶ドライバ3の集積度が上がり、チップサイズが小さくなってコストダウンを図ることができる。一方、ドライバソケット1は、液晶ドライバ3のような微細なプロセスを使用せずに製造することができるので、保護素子21を搭載しても、保護素子を液晶ドライバに搭載する構成と比較して、コストアップを抑えることができる。
なお、本実施形態の液晶ドライバ実装パッケージは、ドライバソケット上に集積回路プロセスを使用した、素子を含むことを特徴としていると換言することができる。
また、本実施形態では、出力駆動バッファー及び電源回路、入力バッファー、電源回路、冗長バッファー、共通電源配線、共通GND配線、保護素子の何れかを備えた構成について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。
〔実施の形態4〕
本発明にかかる他の実施の形態について、図17に基づいて説明すれば以下の通りである。なお、本実施の形態では、上記実施の形態1との相違点について説明するため、説明の便宜上、実施の形態1で説明した部材と同一の機能を有する部材には同一の部材番号を付し、その説明を省略する。また、説明の便宜上、図17では、実施の形態1において説明した放熱素子を省略する。
本発明にかかる他の実施の形態について、図17に基づいて説明すれば以下の通りである。なお、本実施の形態では、上記実施の形態1との相違点について説明するため、説明の便宜上、実施の形態1で説明した部材と同一の機能を有する部材には同一の部材番号を付し、その説明を省略する。また、説明の便宜上、図17では、実施の形態1において説明した放熱素子を省略する。
上記実施形態1の液晶ドライバ実装パッケージ1aの液晶ドライバ3は、図4に示したように、液晶ドライバ3の端子パッドが、液晶ドライバ3の対向する2辺に沿って、それぞれ一直線上に配列した構成である。そのため、ドライバソケット4aの液晶ドライバ接続用端子12は、液晶ドライバ3の端子パッドに対応して、図4に示したように、ドライバソケット4aの対向する2辺に沿って、それぞれ一直線上に配列した構成となっている。これに対して、本実施形態の液晶ドライバ実装パッケージ1jは、端子パッドが液晶ドライバの全面に設けられた液晶ドライバ3’と、この端子パッドに対応するように、液晶ドライバ接続用端子及び第2のバンプ11が設けられているドライバソケット4gとを備えている。
これにより、液晶ドライバ3’での出力回路(不図示)の配置の制約が少なくなり、液晶ドライバ3’の形状を、図4に示した長方形から正方形へ近い形状にすることができる。
液晶ドライバをはじめとする集積回路は、円形のウエハ上に複数作成される。そのため、ウエハ上に乗るチップの個数(乗り数)を多くするためにはチップ形状を正方形にするほうが良いことになる。そこで、本実施形態の液晶ドライバ実装パッケージ1gの構成とすることによって、液晶ドライバ3’形状を正方形に近い形状にできるため、液晶ドライバ3’の製造に伴うコストダウンが可能となる。
また、液晶ドライバ3’形状を正方形に近い形状にするために、ドライバソケット4gのソケット上配線14を上記実施形態2のように多層構造とすることも可能である。
なお、本発明は上述した各実施の形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
本発明のICチップ(液晶ドライバ)実装パッケージは、ドライバICで発生した熱を効果的にドライバIC外部に放熱させる機能を備えた半導体基板に、多出力で、且つパッドがファインピッチ(例えば20μm以下)で形成されているドライバICを実装した場合であっても、従来技術の構成と比較してパッケージの厚さを薄く実現することができる。
従って、液晶表示体を駆動すべく構成された液晶ドライバ実装パッケージとして適用できるほか、EL(エレクトロルミネセンス)表示体の駆動素子や、各種携帯用電子機器などの装置内部に搭載される素子の実装用パッケージとして適用することが可能である。
1a〜j 液晶ドライバ実装パッケージ(ICチップ実装パッケージ)
2 フィルム基材(パッケージ基材)
3,3’ 液晶ドライバ(ICチップ)
3a 駆動信号出力用端子(出入力端子群)
3b 信号入力用端子(出入力端子群)
4a〜4g ドライバソケット(半導体基板)
5 フィルム上配線
6 フィルム上配線
7 ソルダーレジスト
8 デバイスホール
9 第1のバンプ
10 第3のバンプ
11 第2のバンプ
12 液晶ドライバ接続用端子(ICチップ側接続端子群)
13 フィルム基材接続用端子(パッケージ基材側接続端子群)
14 ソケット上配線(配線、メタル配線)
14’ ソケット上配線(多層配線、配線、メタル配線)
15 充填材
16 電源回路(電源素子)
17 出力駆動バッファー(出力バッファー素子)
18 冗長用バッファー(冗長バッファー素子)
19 共通電源配線
20 共通接地配線
21 保護素子
22 貫通電極
23 第4のバンプ
24 第2の充填材
25 シリコン部材
30 金属薄膜(放熱補助膜)
31 第1の導電部材(吸熱部)
32 第2の導電部材(放熱部)
33 コンタクト部
34 構造体
N N型拡散領域
P P型拡散領域
2 フィルム基材(パッケージ基材)
3,3’ 液晶ドライバ(ICチップ)
3a 駆動信号出力用端子(出入力端子群)
3b 信号入力用端子(出入力端子群)
4a〜4g ドライバソケット(半導体基板)
5 フィルム上配線
6 フィルム上配線
7 ソルダーレジスト
8 デバイスホール
9 第1のバンプ
10 第3のバンプ
11 第2のバンプ
12 液晶ドライバ接続用端子(ICチップ側接続端子群)
13 フィルム基材接続用端子(パッケージ基材側接続端子群)
14 ソケット上配線(配線、メタル配線)
14’ ソケット上配線(多層配線、配線、メタル配線)
15 充填材
16 電源回路(電源素子)
17 出力駆動バッファー(出力バッファー素子)
18 冗長用バッファー(冗長バッファー素子)
19 共通電源配線
20 共通接地配線
21 保護素子
22 貫通電極
23 第4のバンプ
24 第2の充填材
25 シリコン部材
30 金属薄膜(放熱補助膜)
31 第1の導電部材(吸熱部)
32 第2の導電部材(放熱部)
33 コンタクト部
34 構造体
N N型拡散領域
P P型拡散領域
Claims (12)
- 半導体基板と、出入力端子群を有するICチップとを備えており、
上記ICチップから発生する熱を吸収する吸熱部と、該吸熱部で吸収した熱を放熱する放熱部と、該吸熱部で吸収した熱を該放熱部に移行させる拡散部とを有する放熱素子を、上記半導体基板における上記ICチップが搭載される側の表面に設けているICチップ実装パッケージであって、
上記拡散部は、上記表面と面一になるように半導体基板に埋設されており、
半導体基板の上記表面側に、上記吸熱部と放熱部とが互いに並設されており、
上記ICチップは、上記吸熱部の上に設けられていることを特徴とするICチップ実装パッケージ。 - 上記放熱素子は、ペルチェ素子であることを特徴とする請求項1に記載のICチップ実装パッケージ。
- 上記半導体基板の上記表面側には、上記拡散部としてP型拡散領域及びN型拡散領域が形成されており、
上記吸熱部と放熱部とは、各々複数個が交互に配設されていて、吸熱部と放熱部との間に上記P型拡散領域もしくはN型拡散領域が、P型拡散領域とN型拡散領域とが交互になるように形成されており、
上記吸熱部と放熱部とP型拡散領域とN型拡散領域とが、全ての上記吸熱部を上記表面の中央に配置させるとともに、全ての上記放熱部を該吸熱部を挟むように上記表面の該中央よりも外周側に配置させるように、1つの蛇行形状の電流経路を形成していることを特徴とする請求項1または2に記載のICチップ実装パッケージ。 - 上記ICチップには、外部電源から該ICチップに電流が供給されるための電源接続用パッドと、接地用パッドとが設けられており、
上記放熱素子には、外部から上記電流経路に電流が供給されるための供給用電極と、接地電極とが設けられており、
上記接地用パッドと、上記供給用電極とが接続されており、上記接地電極が接地していることを特徴とする請求項3に記載のICチップ実装パッケージ。 - さらに、上記半導体基板を実装するための、接続端子群を有するパッケージ基材を備えており、
上記半導体基板は、
上記出入力端子群と接続するように構成されたICチップ側接続端子群と、
上記接続端子群と接続するように構成されたパッケージ基材側接続端子群と、
上記ICチップ側接続端子群及びパッケージ基材側接続端子群を接続する配線とを有しており、
上記ICチップ側接続端子群のピッチは、上記出入力端子群のピッチと合致するように構成されており、
上記パッケージ基材側接続端子群は、上記ICチップ側接続端子群の最小ピッチを下回ることのないピッチを有していることを特徴とする請求項1から4の何れか1項に記載のICチップ実装パッケージ。 - 上記放熱部から放熱されようとする熱を伝える放熱補助膜が、上記半導体基板における上記放熱部の上層に設けられていることを特徴とする請求項1から5の何れか1項に記載のICチップ実装パッケージ。
- 上記放熱補助膜の上層に樹脂層が設けられており、
上記樹脂層は、上記半導体基板における上記ICチップを実装する面とは反対側の面にも形成されていることを特徴とする請求項6に記載のICチップ実装パッケージ。 - 上記半導体基板における上記ICチップを実装する面に形成された上記樹脂層が、外部環境に露出していることを特徴とする請求項7に記載のICチップ実装パッケージ。
- 上記放熱部から放熱されようとする熱を伝える放熱補助膜が、上記半導体基板における上記放熱部の上層、該半導体基板の側面、及び該半導体基板における上記ICチップを実装する面とは反対側の面に設けられていることを特徴とする請求項1から5の何れか1項に記載のICチップ実装パッケージ。
- 上記放熱補助膜が形成された、上記半導体基板における上記ICチップを実装する面とは反対側の面は、外部環境に露出していることを特徴とする請求項9に記載のICチップ実装パッケージ。
- ICチップを搭載した半導体基板を有するICチップ実装パッケージであって、
上記半導体基板の一表面側には、複数のP型拡散領域及びN型拡散領域が形成されており、
上記一表面側には、1つの上記P型拡散領域と1つの上記N型拡散領域との間に位置し、該P型拡散領域とN型拡散領域とを電気的に接続するための第1の導電部材が設けられており、
上記1つのP型拡散領域と、上記1つのN型拡散領域と、P型拡散領域とN型拡散領域との間の第1の導電部とは、1つの列を構成しており、
上記列は、互いに平行になるように、且つ隣り合う2つの上記列における一方の列のP型拡散領域と他方の列のN型拡散領域とが隣り合うように、複数設けられており、
上記一表面側には、全ての上記列によって1つの蛇行形状の電流経路が形成されるように隣り合う上記列同士を電気的に接続する第2の導電部材が設けられており、
上記第1の導電部材の上に、上記ICチップを配設していることを特徴とするICチップ実装パッケージ。 - 請求項1から11の何れか1項に記載のICチップ実装パッケージに、表示用駆動ICを実装していることを特徴とする表示駆動装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006301999A JP2008118053A (ja) | 2006-11-07 | 2006-11-07 | Icチップ実装パッケージ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006301999A JP2008118053A (ja) | 2006-11-07 | 2006-11-07 | Icチップ実装パッケージ |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JP2008118053A true JP2008118053A (ja) | 2008-05-22 |
Family
ID=39503739
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2006301999A Pending JP2008118053A (ja) | 2006-11-07 | 2006-11-07 | Icチップ実装パッケージ |
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Country | Link |
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JP (1) | JP2008118053A (ja) |
-
2006
- 2006-11-07 JP JP2006301999A patent/JP2008118053A/ja active Pending
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