JP4390362B2

JP4390362B2 - Tape carrier type semiconductor device

Info

Publication number: JP4390362B2
Application number: JP2000151858A
Authority: JP
Inventors: 秀範江川
Original assignee: NEC Electronics Corp
Current assignee: NEC Electronics Corp
Priority date: 2000-05-23
Filing date: 2000-05-23
Publication date: 2009-12-24
Anticipated expiration: 2020-05-23
Also published as: JP2001332590A

Description

【０００１】
【発明の属する分野】
本発明は、液晶パネルやＰＤＰ（プラズマディスプレイパネル）等を備えた表示装置の外縁に配設されると共に、係る表示装置を駆動させる半導体素子を備えた略長方形をなすテープキャリア型半導体装置に関し、特に前記半導体素子の入出力系電極における電極の配置及び配線パターンに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、液晶パネルやＰＤＰ等を備えた表示装置の駆動用ＩＣとして、可撓性フィルム基板（絶縁性樹脂フィルム基板）に半導体チップが搭載されたテープキャリア（Tape Carrier）型半導体装置が使用されている。
このテープキャリア型半導体装置は、薄型で大量生産に好適であると共に、安価な半導体装置として広く使用されている。
可撓性フィルム基板は例えば、テープ状（長尺状）のポリイミド系樹脂を所定の長さに切断して形成される。
すなわち、所定の長さに切断された可撓性フィルム基板上に前記半導体チップ１個若しくは２個を搭載したテープキャリア型半導体装置を独立した回路構成をなす一単位として、複数単位のテープキャリア型半導体装置がそれぞれ電気的に接続されていた。
【０００３】
図４乃至図６はテープキャリア型半導体装置を示す。
図４及び図６は樹脂封止工程がなされていない状態を示すテープキャリア型半導体装置の上面図である。
また、図５（ａ）は樹脂封止工程がなされた状態を示すテープキャリア型半導体装置の半導体チップが設置された一のモジュール単位の上面図であり、図５（ｂ）は、図５（ａ）におけるＢ−Ｂ‘断面図である。
【０００４】
図４及び図５（ａ）及び図５（ｂ）に示すように、可撓性フィルム基板２の表面上には、複数本の配線パターン１０が形成されている。
この配線パターン１０は、可撓性フィルム基板２の表面上に張り付けられたＣｕ箔膜にエッチング加工を施して形成される。
一般に、この配線パターン１０には実装時の半田との接着性を向上するために表面にメッキ層が形成される。
【０００５】
可撓性フィルム基板２のほぼ中央部分には、前記半導体チップ３を搭載するために可撓性フィルム２を厚さ方向に打ち抜いて形成された開口部（以下、デバイスホール１１とする）が設けられる。
このデバイスホール１１の内方には各配線パターンの一方の端部が突出し、各配線パターンの一方の端部はデバイスホール１１の内部に配置される半導体チップ３の外部電極３１（ボンディングパッド）に電気的に接続されている。
また、半導体チップ３の各外部電極３１と各配線パターン１０は相互に突起電極３２（例えばＡｕバンプ電極）を介して電気的及び機械的に接続され、半導体チップ３を取り囲むように樹脂６により封止されている。
【０００６】
可撓性フィルム基板２の周辺部分には表示装置、プリント配線基板等の外部電極（図示せず）に接続される出力電極が複数個配列された出力電極部５が設けられる。
この出力電極部５の複数の出力電極の各々には、各配線パターン１０の他方の端部が電気的にかつ一体に接続される。
このようにして形成されたテープキャリア型半導体装置１は、各モジュール単位毎に切断され、表示装置等の外部機器の入力配線パターン（図示せず）及び出力配線パターン（図示せず）に切断された各モジュール単位がそれぞれ個別に接続されていた。
ここで、前記モジュール単位とは、一の半導体チップと、係る半導体チップの表面に形成された外部電極に電気的に接続された入力系（信号及び電源）及び出力系とからなる半導体装置として機能する一つの単位構成である。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
近年、液晶パネルやＰＤＰ等を備えた表示装置においては、表示パネルの領域を広く確保すると共に、表示装置自体の小型化を実現する上で、表示パネルの外縁に配される半導体装置の搭載容量の縮小化が強く望まれている。
特に、薄型でさらなる大型化が期待できるＰＤＰにおいては、表示画面の大型化に伴って、独立した各モジュール単位を個別に設置する方法が採用されており、この工程上の煩雑さを解消する方法が期待されていた。
【０００８】
しかしながら、従来のテープキャリア型半導体装置においては、各テープキャリア型半導体装置のモジュール単位が回路的に独立しているため、電源及び信号を各々のモジュール単位毎に供給しなければならなかった。
すなわち、各配設領域がそれぞれ独立して形成されているため、電源及び信号の配線パターンを個別に引き回す必要があり、作業効率を低下させると共に、テープキャリア型半導体装置の実装面積を縮小することが困難であった。
【０００９】
また、従来のテープキャリア型半導体装置は、半導体チップを実装するためのデバイスホール１１が形成されていた。
このデバイスホール１１の形成には、打ち抜き金型等の設備を要し、かつ打ち抜き工程作業を行うためにコスト高になるという問題があった。
また、デバイスホール１１を設けることで前記配線パターンの一方の端部は、デバイスホール１１の周縁部に配置させる必要があり、デバイスホール１１の周縁部からさらに外方部に向けて配線パターンを延設した場合には必要な配線パターンのピッチ間隔を得るためには前記配線パターンとデバイスホール１１の可撓性フィルム基板上での占有面積が過大になるという問題があった。
従って、半導体チップのサイズに比べて可撓性フィルム基板の長さ方向の長さが長くなると共に、可撓性フィルム基板を必要とする面積が大きくなり、結果として、可撓性フィルム基板のコスト高を招く問題があった。
【００１０】
さらに、図６に示すような半導体チップ３の配置がなされた半導体装置においては、可撓性フィルム基板２に設置される各半導体チップ３の電源及び信号の制御を一括化しようとしても、デバイスホール１１が形成されていることによって各半導体チップ３の各々に設けられた電源及び信号線を相互に結線することができなかった。
【００１１】
加えて、従来の可撓性フィルム基板を用いた半導体装置の製造方法においては、一般に前記デバイスホール１１の打ち抜き工程が可撓性フィルム基板の表面に配線パターンを形成した後に行われていた。
これは、デバイスホール１１を打ち抜いた際に生じる配線パターンの打ち抜き片が他の箇所に付着して配線パターン相互のショートを招くおそれがあった。
また、デバイスホール１１の打ち抜き精度が悪い場合には、半導体チップのバンプと接続される配線パターンがバンプに正対されずに電気接続が不可能になることもあり、また配線パターンが半導体チップの縁部に接触することによるタッチショートの問題もあった。
【００１２】
本発明は、以上の従来技術における問題に鑑みてなされたものであり、従来用いられている可撓性フィルム基板上に入出力配線パターンの効率的な構造を備えることができると共に、ＰＤＰを備えた表示装置における実装面積を縮小させることができるテープキャリア型半導体装置を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決する本発明のテープキャリア型半導体装置は、一の半導体チップと、係る半導体チップの外部電極に接続された配線パターンとを備えたモジュール単位が可撓性フィルム基板上に形成されてなるテープキャリア型半導体装置において、少なくとも二以上の前記モジュール単位が可撓性フィルム基板上に連続して形成され、前記可撓性フィルム基板は各モジュール単位の入力電極を包括した入力電極部が形成されると共に、少なくとも一方の長辺に各モジュール単位毎の出力電極が形成され、前記半導体チップに接続された出力電極を含む出力電極部が前記モジュール単位毎に可撓性フィルム基板の長辺側に並ぶように配置され、前記隣接するモジュール単位の境界部分近傍には、各モジュール単位相互の間隔を調節するスリットが一以上形成されたことを特徴とする。
【００１４】
係る構成とすることにより、モジュール単位全ての入力を包括した入力手段とモジュール単位個別に取り出すことができる出力手段とを備えた構造的に効率的なテープキャリア型半導体装置を提供することができる。
また、連続したモジュール単位を一括して設置できるため、近年、薄型かつ大画面で広く用いられているＰＤＰ等においては、個々のモジュール単位を設置するといった工程上の煩わしさを解消することができる。
ここで、半導体チップが形成されたモジュール単位及びそのモジュール単位領域とは、一の半導体チップと、係る半導体チップの表面に形成された外部電極に電気的に接続された入力系（信号及び電源）及び出力系の配線パターンとからなる半導体装置として機能する一つの単位構成である。
【００１５】
また各モジュール単位領域が可撓性フィルム基板で一体化され、テープキャリア型半導体装置の相対精度を向上させることができる。
また、従来のように入出力配線パターンをデバイスホールの周縁外に引き回す必要がないため、可撓性フィルム基板の長手方向に信号ライン及び電源ラインを配設して、各半導体チップに供給することができる。
【００１６】
ここで、長辺とは、可撓性フィルム基板において一の半導体チップを基準にして他の半導体チップが設置された方向を長手方向とし、その方向に平行な端辺を指す。
従って、テープキャリア型半導体装置又は可撓性フィルム基板における短辺とは、前記長辺以外の対向した辺同士を指す。
係る構成とすることにより、モジュール単位全ての入力を包括した入力手段とモジュール単位個別に取り出すことができる出力手段とを備えた構造的に効率的なテープキャリア型半導体装置を提供することができる。
また半導体チップに接続された出力電極を含む出力電極部が前記モジュール単位毎に可撓性フィルム基板の長辺側に並ぶように配置されたことにより、半導体チップにおける出力電極（出力系）を可撓性フィルム基板の長辺に配することができる。
【００１７】
その結果本発明のテープキャリア型半導体装置は、個別の製品として分離される領域を１つの製品領域と見なし、出力アウターリードが１続きになるようにすることで１体化し、低コスト且つ効率的に長尺なマルチチップ構造を実現することができる。
【００１８】
前記入力電極部の配線パターンを前記半導体チップに形成された突起電極を介して半導体チップの入力電極に接続することができる。
【００１９】
係る構成とすることにより、テープキャリア型半導体装置として厚さが薄くなり、縮小化された半導体装置として利便性を有する。
【００２０】
前記入力電極部の配線パターンは信号用配線パターンと電源用配線パターンとＧＮＤ配線パターンとすることができる。
【００２１】
係る構成とすることにより、半導体チップに入力される入力系をモジュール単位毎に配設する必要がないため、省スペース化を実現すると共に、配線パターンの形状によって個別に前記入力系を制御することもできる。
【００２２】
係る半導体チップの表面と前記可撓性フィルム基板の表面とが対向するように前記半導体チップを設置することができる。
【００２３】
係る構成は、可撓性フィルム基板上にデバイスホールを形成することなく、半導体チップを搭載させた構成を意味する。
すなわち、本発明に係るテープキャリア型半導体装置は、デバイスホールを有しないＣＯＦ(Chip On Film）の半導体装置である。
従って、前記可撓性フィルム基板にデバイスホールが形成されないため、可撓性フィルム基板と半導体チップとの間に配線パターンを形成することが可能となる。
また、半導体チップの入力系と出力系とにそれぞれ接続された配線パターンを引き回すことないため、テープキャリア型半導体装置を小型化することができる。
ここで、前記半導体チップの表面とは、半導体チップに形成された外部電極が設置された面であり、可撓性フィルム基板の表面とは、前記半導体チップが搭載される面である。
【００２４】
前記入力電極部の配線パターンが隣接するモジュール単位の境界部分近傍で導電面が露出されたものとすることができる。
【００２５】
本発明は従来のように、切断された個々のモジュール単位を表示装置等に設置する構成ではなく、複数のモジュール単位からなるテープキャリア型半導体装置を提供するものである。
従って、モジュール単位毎に配線パターンの導電面が露出されたことにより、テープキャリア型半導体装置を搭載する機器によって様々な長さに切断することができ、汎用性を向上させることができる。
【００２６】
前記可撓性フィルム基板の短辺の少なくとも何れか一方の端部には、入力信号及び電源及びＧＮＤを電気的な接続が可能とされるように前記入力電極部の配線パターンが露出しているようにすることができる。
【００２７】
係る構成とすることにより、入力信号等の入力系の形成が短辺側の両端部に設けられ、設置される機器の配線形状に依存することなく、テープキャリア型半導体装置の搭載領域をさらに縮小させることができる。
【００２８】
削除
【００２９】
削除
【００３０】
削除
【００３１】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明に係るテープキャリア型半導体装置の一実施の形態における構成について図面を参照して説明する。
図１は、本発明に係るテープキャリア型半導体装置の一実施の形態における構成を示す上面図である。
図１に示すように、ポリイミド樹脂等を薄く長尺のテープ状に形成した可撓性フィルム基板２には、その表面に半導体チップ３と、銅箔等の導電膜からなる配線パターン１００とが形成されている。
この配線パターン１００は、前記半導体チップの表面に設けられた複数の外部電極（図示せず）と電気的に接続されて、可撓性フィルム基板２の縁部に電極が設けられるようにパターニングされている。
ここで、本発明に係るテープキャリア型半導体装置の実施の形態においては、半導体チップ３における前記外部電極が設けられた面を半導体チップ３の表面とし、可撓性フィルム基板２における半導体チップ３が設置された面を可撓性フィルム基板２の表面として記載する。
また、可撓性フィルム基板２は前述したように長尺のテープ状をなしているため、特に断りがない限り、可撓性フィルム基板２において一の半導体チップ３を基準にして他の半導体チップ３が設置された方向を長手方向とし、その方向に平行な端辺を長辺として説明する。
本発明に係るテープキャリア型半導体装置は、複数のモジュール単位１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ，，，よりなり、係るモジュール単位１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ，，，は、一の半導体チップ３と係る半導体チップ３に接続された入力用及び出力用の配線パターン１００よりなる。
各モジュール単位１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ，，，に形成された半導体チップ３の出力用の電極（以下、出力電極部５とする）は、可撓性フィルム基板２の長辺側に形成されている。
また、各モジュール単位１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ，，，の半導体チップ３の入力用の電極（以下、入力電極部４とする）は、テープキャリア型半導体装置１の端部に位置するモジュール単位（図１におけるモジュール単位１ａ及び１ｄ）の少なくとも何れか一方に設けられている。
各半導体チップ３に接続された配線パターン１００が長手方向に形成されている。
すなわち、前記配線パターン１００が各モジュール単位の半導体チップ３の入力電極を一括して接続している。
さらに、可撓性フィルム基板２の両長辺には、可撓性フィルム基板２を順次送るためのスプロケットホール１３が形成されている。
【００３２】
ここで、前記モジュール単位１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ，，，のそれぞれは、可撓性フィルム基板２上に配線パターン１００を形成した状態のモジュール単位１ｄと、係るモジュール単位１ｄに半導体チップ３を搭載したモジュール単位１ｃと、係るモジュール単位１ｃの半導体チップ３周辺を樹脂６で封止した状態のモジュール単位１ｂと、係るモジュール単位１ｂの表面上に保護膜７を形成したモジュール単位１ａを示すものである。
モジュール単位１ｄにみられるように、可撓性フィルム基板２上には長手方向に形成された入力系の配線パターン１００と、モジュール単位１ｃにみられるような半導体チップ３が設置される位置から短手方向に放射状に形成された出力系の配線パターンとして出力電極５１が設けられる。
前記入力系の配線パターン１００は、Ｖ_ＤＤ配線パターン１０１及び信号配線パターン１０２及びＧＮＤ配線パターン１０３からなり、ＧＮＤ引き込み部１０３ａにみられるように、前述の半導体チップ３が設置される位置に対応して形成されている。
ここで、本発明に係るテープキャリア型半導体装置１にデータを伝達する配線パターンが設けられた場合においては、各半導体チップ３，すなわち各モジュール単位が共有することなく、リレー方式で前記半導体チップ３に接続される。
【００３３】
次に、モジュール単位１ｂにみられるように、可撓性フィルム基板２の表面に形成された配線パターン１００を挟むように設置された半導体チップ３の周縁に樹脂６が封止されている。
これは、半導体チップ３の各外部電極（図示せず）と各配線パターン１００との電気的な接続を外因から守るためになされるものである。
また、モジュール単位１ａにみられるように、入力電極部４及び出力電極部５と、樹脂６及び半導体チップ３とが設置領域以外に保護膜７が形成されている。
この入力電極部４は、テープキャリア型半導体装置１における前記入力系配線パターン１００の端部であり、出力電極部５は、前記出力系配線パターン１００によって形成された出力電極５１のモジュール単位毎の集合体である。
すなわち、モジュール単位の境界線における前記配線パターン１００の一方の端部と他方の端部とでは前記保護膜７は除去されており、導電領域１００ａが露出されている。
この保護膜７はソルダーレジスト等の絶縁被覆層を形成するものであることが望ましい。
【００３４】
さらに、モジュール単位の境界線近傍には、位置調節用スリット２００が複数設けられ、係る位置調節用スリット２００が設けられることによって、モジュール単位の境界線近傍における可撓性フィルム基板２の強度が弱められ、各モジュール単位相互の距離がフレキシブルに変化（伸縮）する。
従って、従来のように、各モジュール単位を切り離した状態で、個々に表示装置等の機器に接続する場合に比べて、複数、又は必要とされる全てのモジュール単位数を連結させた状態で前記機器に設置することができる。
加えて、本発明に係るテープキャリア型半導体装置の一実施の形態においては、従来と同様に、折り曲げ用スリット１２を可撓性フィルム基板２の長手方向に、かつ出力電極５１と交差するように設置してもよい。
【００３５】
図２（ａ）は、本発明に係るテープキャリア型半導体装置の一実施の形態における一のモジュール単位の構成を示す上面図であり、図２（ｂ）は図２（ａ）におけるＡ−Ａ‘断面図である。
図２（ａ）に示すように、本発明に係るテープキャリア型半導体装置の一部分を構成するモジュール単位は、可撓性フィルム基板２の長手方向に横断するように形成された複数の配線パターンからなる入力電極部４と、可撓性フィルム基板２の一方の短辺に形成された出力電極部５とを有する。
また、モジュール単位のほぼ中央には、半導体チップ３と、係る半導体チップ３の周縁部を封止する樹脂６とが設けられている。
さらに、前記樹脂６が形成された外側及び、前記入力電極部４と出力電極部５とが形成された領域には保護膜７が可撓性フィルム基板２を覆うように設置されている。
前記入力電極部４は、出力電極部５に近い方からＶ_ＤＤ電極部４１と信号電極部４２とＧＮＤ電極部４３とからなる複数の配線パターンである。
【００３６】
次に、図２（ｂ）に示すように、可撓性フィルム基板２に実装される半導体チップ３は、その表面に複数の対をなす外部電極（図示せず）が設けられている。
また、前記半導体チップ３の外部電極の各々には突起電極（バンプ）３２が形成され、半導体チップ３の表面と可撓性フィルム基板２の表面とを対向させて前記可撓性フィルム基板２の表面側に圧接される。
具体的には、前記突起電極３２を介して外部電極の各々を各配線パターン１００上に接続し、半導体チップ３と配線パターン１００との電気的な接続がなされている。
さらに、半導体チップ３と可撓性フィルム基板２との間に封止用の樹脂７が充填されており、前記突起電極３２を含む接続部をこの樹脂７で封止してパッケージが構成されている。
【００３７】
このような構成をなすことによって、半導体チップ３は可撓性フィルム基板２の配線パターン１００が形成されている表面側において可撓性フィルム基板２に接続されているため、従来必要とされていたデバイスホール１１が不要となる。
従って、配線パターン１００の内端部２ａを半導体チップ３の中央部にまで延長した場合でも、各内端部の近傍部位を可撓性フィルム基板２によって保持することができる。
すなわち、機械的な強度が低下されることはなく、実装した半導体チップ３の重量によっても配線パターン１００をはじめとする配線が変形されることを防止し、半導体チップ３の保持力を高めることができる。
また、デバイスホール１１が不要とされることで、デバイスホール１１の形成において伴ってきた従来の問題、すなわち、金型によるコスト高、打ち抜き片によるショート等を解消することができる。
【００３８】
次に、本発明に係るテープキャリア型半導体装置の他の実施の形態について図３を参照して以下に説明する。
図３は本発明に係るテープキャリア型半導体装置の他の実施の形態における構成を示す断面図である。
図３に示すように、各モジュール単位における半導体チップ３以外の領域の厚さを大きくさせて、半導体チップ３から発生する熱を放射する構造を採用してもよい。
このとき、テープキャリア型半導体装置１の長辺側に設けられた出力電極部５の各々を撓ませないために、出力電極部５が形成された外縁部に沿って切り込みを入れてもよい。
具体的には、各モジュール単位において、半導体チップ３が設けられた部分と、出力電極部５が設けられた部分が同一平面をなす構造を採用し、係る平面と、表示装置等の機器に設けられたプリント基板とを接続する。
係る構造を採用することによって、効率よい放熱構造を備えたテープキャリア型半導体装置を提供することができる。
【００３９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係るテープキャリア型半導体装置によれば、従来のテープキャリア型半導体装置アレイ、例えば従来低コスト用として用いられている３５ｍｍ幅のテープで、マルチチップモジュールを製造することができる。
その結果、表示装置の機器と、それを駆動するために複数の半導体チップが搭載されたテープキャリア型半導体装置との電気的な接続を一括に、かつ確実に行うことができる。
また、連続したモジュール単位を一括して設置できるため、近年、薄型かつ大画面で広く用いられているＰＤＰを備えた表示装置等においては、個々のモジュール単位を設置するといった工程上の煩わしさを解消することができる。
さらに、本発明に係るテープキャリア型半導体装置はマルチチップモジュールでありながら、可撓性フィルム基板を用いているため、製品をリールで供給することができる。
加えて、デバイスホールの形成が不要であるため、デバイスホールを形成するための設備や形成工程が不要となり、低コスト化を助長すると共に、デバイスホールの打ち抜き片によるショートや、配線パターンの機械的な強度の低下による半導体チップの保持の信頼性低下等を回避することができる。
【００４０】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るテープキャリア型半導体装置の一実施の形態における構成を示す上面図である。
【図２】本発明に係るテープキャリア型半導体装置の一実施の形態における一単位の構成を示す上面図である。
【図３】本発明に係るテープキャリア型半導体装置の他の実施の形態における構成を示す側面図である。
【図４】テープキャリア型半導体装置の従来の構成を示す上面図である。
【図５】テープキャリア型半導体装置の従来の構成を示す上面図及び断面図である。
【図６】テープキャリア型半導体装置の従来の構成を示す上面図である。
【符号の説明】
１．テープキャリア型半導体装置
２．可撓性フィルム基板
３．半導体チップ
４．入力電極部
５．出力電極部
６．樹脂
７．保護膜
１０．配線パターン
１１．デバイスホール
１２．折り曲げ用スリット
１３．スプロケットホール
４１．Ｖ_ＤＤ電極
４２．信号電極
４３．ＧＮＤ電極
５１．出力電極
１００．配線パターン
１０１．Ｖ_ＤＤ配線パターン
１０２．信号配線パターン
１０３．ＧＮＤ配線パターン
２００．位置調節スリット[0001]
[Field of the Invention]
The present invention relates to a tape carrier type semiconductor device having a substantially rectangular shape provided with a semiconductor element that is disposed on an outer edge of a display device including a liquid crystal panel, a PDP (plasma display panel), and the like and that drives the display device. In particular, the present invention relates to electrode arrangement and wiring patterns in the input / output electrodes of the semiconductor element.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, a tape carrier type semiconductor device in which a semiconductor chip is mounted on a flexible film substrate (insulating resin film substrate) has been used as a driving IC for a display device having a liquid crystal panel, a PDP, or the like. ing.
This tape carrier type semiconductor device is thin and suitable for mass production, and is widely used as an inexpensive semiconductor device.
The flexible film substrate is formed, for example, by cutting a tape-like (long shape) polyimide resin into a predetermined length.
That is, a tape carrier type of a plurality of units is used as an independent circuit configuration of a tape carrier type semiconductor device in which one or two semiconductor chips are mounted on a flexible film substrate cut to a predetermined length. Each semiconductor device was electrically connected.
[0003]
4 to 6 show a tape carrier type semiconductor device.
4 and 6 are top views of the tape carrier type semiconductor device showing a state where the resin sealing step is not performed.
FIG. 5A is a top view of one module unit on which the semiconductor chip of the tape carrier type semiconductor device showing the state where the resin sealing process has been performed, and FIG. It is BB 'sectional drawing in a).
[0004]
As shown in FIGS. 4, 5 (a), and 5 (b), a plurality of wiring patterns 10 are formed on the surface of the flexible film substrate 2.
The wiring pattern 10 is formed by etching a Cu foil film attached on the surface of the flexible film substrate 2 .
Generally, a plating layer is formed on the surface of the wiring pattern 10 in order to improve the adhesiveness with the solder at the time of mounting.
[0005]
An opening (hereinafter referred to as a device hole 11) formed by punching the flexible film 2 in the thickness direction for mounting the semiconductor chip 3 is provided in a substantially central portion of the flexible film substrate 2. It is done.
One end of each wiring pattern protrudes inside the device hole 11, and one end of each wiring pattern is connected to the external electrode 31 (bonding pad) of the semiconductor chip 3 disposed inside the device hole 11. Electrically connected.
Further, each external electrode 31 and each wiring pattern 10 of the semiconductor chip 3 are electrically and mechanically connected to each other via a protruding electrode 32 (for example, Au bump electrode), and sealed with a resin 6 so as to surround the semiconductor chip 3. It has been stopped.
[0006]
An output electrode portion 5 in which a plurality of output electrodes connected to external electrodes (not shown) such as a display device and a printed wiring board are arranged is provided in the peripheral portion of the flexible film substrate 2 .
The other end of each wiring pattern 10 is electrically and integrally connected to each of the plurality of output electrodes of the output electrode portion 5 .
The tape carrier type semiconductor device 1 formed in this way is cut for each module unit and cut into an input wiring pattern (not shown) and an output wiring pattern (not shown) of an external device such as a display device. Each module unit was connected individually.
Here, the module unit functions as a semiconductor device including one semiconductor chip and an input system (signal and power supply) and an output system that are electrically connected to external electrodes formed on the surface of the semiconductor chip. This is one unit configuration.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
In recent years, in a display device including a liquid crystal panel, a PDP, and the like, a mounting capacity of a semiconductor device disposed on the outer edge of the display panel is ensured in order to secure a large area of the display panel and reduce the size of the display device itself. It is strongly desired to reduce the size of
In particular, in a thin PDP that can be expected to further increase in size, a method of individually installing individual module units as the display screen increases in size is employed. Was expected.
[0008]
However, in the conventional tape carrier type semiconductor device, the module unit of each tape carrier type semiconductor device is circuit-independent, so that power and signals must be supplied for each module unit.
In other words, since each arrangement region is formed independently, it is necessary to separately route the power supply and signal wiring patterns, reducing work efficiency and reducing the mounting area of the tape carrier type semiconductor device. It was difficult.
[0009]
Moreover, the conventional tape carrier type semiconductor device has a device hole 11 for mounting a semiconductor chip.
The formation of the device hole 11 requires a facility such as a punching die and has a problem that the cost is high because the punching process is performed.
Further, one end portion of the wiring pattern by providing a device hole 11, it is necessary to arrange on the periphery of the device hole 11, extending the wiring pattern toward the more outward portion from the periphery of the device hole 11 In the case where it is provided, in order to obtain a necessary pitch interval of the wiring pattern, there is a problem that an area occupied on the flexible film substrate of the wiring pattern and the device hole 11 becomes excessive.
Accordingly, the length of the flexible film substrate in the longitudinal direction is longer than the size of the semiconductor chip, and the area requiring the flexible film substrate is increased. As a result, the cost of the flexible film substrate is increased. There was a problem that caused high.
[0010]
Furthermore, in the semiconductor device in which the semiconductor chip 3 is arranged as shown in FIG. 6, even if it is attempted to collectively control the power supply and signal of each semiconductor chip 3 installed on the flexible film substrate 2, the device hole 11 is formed, the power source and the signal line provided in each of the semiconductor chips 3 cannot be connected to each other.
[0011]
In addition, in the conventional method for manufacturing a semiconductor device using a flexible film substrate, the punching process of the device hole 11 is generally performed after a wiring pattern is formed on the surface of the flexible film substrate.
As a result, there is a possibility that a punched piece of the wiring pattern generated when the device hole 11 is punched adheres to other portions and causes a short circuit between the wiring patterns.
In addition, when the punching accuracy of the device hole 11 is poor, the wiring pattern connected to the bump of the semiconductor chip may not be directly opposed to the bump, and electrical connection may be impossible. There was also the problem of touch shorts due to contact with the edges.
[0012]
The present invention has been made in view of the above problems in the prior art, and can be provided with an efficient structure of input / output wiring patterns on a flexible film substrate that has been conventionally used, and also includes a PDP. Another object of the present invention is to provide a tape carrier type semiconductor device capable of reducing the mounting area of the display device.
[0013]
[Means for Solving the Problems]
The tape carrier type semiconductor device of the present invention that solves the above-mentioned problem is that a module unit including one semiconductor chip and a wiring pattern connected to an external electrode of the semiconductor chip is formed on a flexible film substrate. In the tape carrier type semiconductor device, at least two or more of the module units are continuously formed on a flexible film substrate , and the flexible film substrate is formed with an input electrode portion including input electrodes of each module unit. In addition, an output electrode for each module unit is formed on at least one long side, and an output electrode portion including an output electrode connected to the semiconductor chip is provided on the long side of the flexible film substrate for each module unit. They are arranged side by side in the boundary portion near the adjacent module units, to adjust the distance of each module unit cross slit Wherein the but formed one or more.
[0014]
With such a configuration, it is possible to provide a structurally efficient tape carrier type semiconductor device including an input unit including all inputs of a module unit and an output unit capable of taking out each module unit individually.
In addition, since continuous module units can be installed in a lump, the troublesome process of installing individual module units can be eliminated in PDPs and the like that have recently been widely used on thin and large screens. .
Here, the module unit in which the semiconductor chip is formed and the module unit region are one semiconductor chip and an input system (signal and power supply) electrically connected to an external electrode formed on the surface of the semiconductor chip. And a unit configuration that functions as a semiconductor device including a wiring pattern of an output system.
[0015]
Moreover, each module unit area | region is integrated with a flexible film board | substrate, and the relative precision of a tape carrier type semiconductor device can be improved.
In addition, since there is no need to route the input / output wiring pattern outside the peripheral edge of the device hole as in the prior art, signal lines and power supply lines are arranged in the longitudinal direction of the flexible film substrate and supplied to each semiconductor chip. Can do.
[0016]
Here, the long side refers to an end side parallel to a direction in which the direction in which another semiconductor chip is placed with respect to one semiconductor chip as a reference in the flexible film substrate is a longitudinal direction.
Therefore, the short sides in the tape carrier type semiconductor device or the flexible film substrate refer to opposite sides other than the long sides.
With such a configuration, it is possible to provide a structurally efficient tape carrier type semiconductor device including an input unit including all inputs of a module unit and an output unit capable of taking out each module unit individually.
Further, the output electrode portion including the output electrode connected to the semiconductor chip is arranged so as to be arranged on the long side of the flexible film substrate for each module unit , thereby enabling the output electrode (output system) in the semiconductor chip. It can arrange | position to the long side of a flexible film board | substrate.
[0017]
As a result, the tape carrier type semiconductor device of the present invention regards an area separated as an individual product as one product area, and integrates the output outer leads into one, which is low cost and efficient. In addition, a long multi-chip structure can be realized.
[0018]
The wiring pattern of the input electrode portion can be connected to the input electrode of the semiconductor chip via the protruding electrode formed on the semiconductor chip.
[0019]
With such a configuration, the thickness is reduced as a tape carrier type semiconductor device, and there is convenience as a reduced semiconductor device.
[0020]
The wiring pattern of the input electrode portion may be a signal wiring pattern, a power supply wiring pattern, and a GND wiring pattern.
[0021]
By adopting such a configuration, it is not necessary to arrange the input system input to the semiconductor chip for each module unit, so that space saving is realized and the input system is individually controlled by the shape of the wiring pattern. You can also.
[0022]
The semiconductor chip can be installed so that the surface of the semiconductor chip faces the surface of the flexible film substrate.
[0023]
Such a configuration means a configuration in which a semiconductor chip is mounted without forming a device hole on a flexible film substrate.
That is, the tape carrier type semiconductor device according to the present invention is a COF (Chip On Film) semiconductor device having no device hole.
Accordingly, since no device hole is formed in the flexible film substrate, a wiring pattern can be formed between the flexible film substrate and the semiconductor chip.
Further, since the wiring patterns respectively connected to the input system and the output system of the semiconductor chip are not routed, the tape carrier type semiconductor device can be reduced in size.
Here, the surface of the semiconductor chip is a surface on which external electrodes formed on the semiconductor chip are installed, and the surface of the flexible film substrate is a surface on which the semiconductor chip is mounted.
[0024]
The conductive surface may be exposed in the vicinity of the boundary portion of the module unit where the wiring pattern of the input electrode portion is adjacent.
[0025]
The present invention provides a tape carrier type semiconductor device composed of a plurality of module units, instead of the conventional configuration in which individual cut module units are installed in a display device or the like.
Therefore, since the conductive surface of the wiring pattern is exposed for each module unit, it can be cut into various lengths by a device on which the tape carrier type semiconductor device is mounted, and versatility can be improved.
[0026]
The wiring pattern of the input electrode portion is exposed at at least one end of the short side of the flexible film substrate so that an input signal, a power source, and GND can be electrically connected. Can be.
[0027]
By adopting such a configuration, the formation of the input system such as the input signal is provided at both ends of the short side, and the mounting area of the tape carrier type semiconductor device is further reduced without depending on the wiring shape of the installed equipment. Can be made.
[0028]
Delete [0029]
Delete [0030]
Delete [0031]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
A configuration of an embodiment of a tape carrier type semiconductor device according to the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 is a top view showing a configuration of an embodiment of a tape carrier type semiconductor device according to the present invention.
As shown in FIG. 1, a flexible film substrate 2 in which polyimide resin or the like is formed in a thin and long tape shape has a semiconductor chip 3 and a wiring pattern 100 made of a conductive film such as copper foil on the surface thereof. Is formed.
The wiring pattern 100 is electrically connected to a plurality of external electrodes (not shown) provided on the surface of the semiconductor chip, and is patterned so that electrodes are provided on the edge of the flexible film substrate 2. ing.
Here, in the embodiment of the tape carrier type semiconductor device according to the present invention, the surface of the semiconductor chip 3 on which the external electrode is provided is the surface of the semiconductor chip 3, and the semiconductor chip 3 on the flexible film substrate 2 is The installed surface is described as the surface of the flexible film substrate 2.
Since the flexible film substrate 2 has a long tape shape as described above, other semiconductor chips in the flexible film substrate 2 are based on one semiconductor chip 3 unless otherwise specified. The direction in which 3 is installed is referred to as a longitudinal direction, and an end side parallel to that direction is referred to as a long side.
The tape carrier type semiconductor device according to the present invention comprises a plurality of module units 1 a, 1 b, 1 c, 1 d, and the like, and the module units 1 a, 1 b, 1 c, 1 d, and so on relate to one semiconductor chip 3. The wiring pattern 100 for input and output is connected to the semiconductor chip 3.
An output electrode (hereinafter referred to as an output electrode portion 5) of the semiconductor chip 3 formed in each module unit 1a, 1b, 1c, 1d,... Is formed on the long side of the flexible film substrate 2. ing.
In addition, an input electrode (hereinafter referred to as an input electrode portion 4) of the semiconductor chip 3 of each module unit 1a, 1b, 1c, 1d,... Is a module unit located at the end of the tape carrier type semiconductor device 1. It is provided in at least one of (module units 1a and 1d in FIG. 1).
A wiring pattern 100 connected to each semiconductor chip 3 is formed in the longitudinal direction.
That is, the wiring pattern 100 collectively connects the input electrodes of the semiconductor chip 3 of each module unit.
Further, sprocket holes 13 for sequentially feeding the flexible film substrate 2 are formed on both long sides of the flexible film substrate 2.
[0032]
Here, each of the module units 1a, 1b, 1c, 1d,... Is a module unit 1d in which the wiring pattern 100 is formed on the flexible film substrate 2, and the semiconductor chip 3 is placed on the module unit 1d. A module unit 1c mounted, a module unit 1b in which the periphery of the semiconductor chip 3 of the module unit 1c is sealed with a resin 6, and a module unit 1a in which a protective film 7 is formed on the surface of the module unit 1b It is.
As seen in the module unit 1d, the input wiring pattern 100 formed in the longitudinal direction on the flexible film substrate 2 and the position where the semiconductor chip 3 as seen in the module unit 1c is installed are short. An output electrode 51 is provided as a wiring pattern of the output system formed radially in the hand direction.
The input wiring pattern 100 includes a _VDD wiring pattern 101, a signal wiring pattern 102, and a GND wiring pattern 103, and corresponds to the position where the semiconductor chip 3 is installed as seen in the GND lead-in portion 103a. Is formed.
Here, when the wiring pattern for transmitting data is provided in the tape carrier type semiconductor device 1 according to the present invention, each semiconductor chip 3, that is, each module unit is not shared, and the semiconductor chip 3 is relayed. Connected to.
[0033]
Next, as seen in the module unit 1b, the resin 6 is sealed at the periphery of the semiconductor chip 3 installed so as to sandwich the wiring pattern 100 formed on the surface of the flexible film substrate 2.
This is done to protect the electrical connection between each external electrode (not shown) of the semiconductor chip 3 and each wiring pattern 100 from external factors.
Further, as seen in the module unit 1a, the input electrode portion 4 and the output electrode portion 5, the resin 6 and the semiconductor chip 3 are formed with a protective film 7 other than the installation region.
The input electrode portion 4 is an end portion of the input wiring pattern 100 in the tape carrier type semiconductor device 1, and the output electrode portion 5 is a module unit of the output electrode 51 formed by the output wiring pattern 100. It is an aggregate.
That is, the protective film 7 is removed at one end and the other end of the wiring pattern 100 at the module unit boundary line, and the conductive region 100a is exposed.
The protective film 7 is preferably for forming an insulating coating layer such as a solder resist.
[0034]
Further, a plurality of position adjustment slits 200 are provided in the vicinity of the module unit boundary line, and by providing the position adjustment slits 200, the strength of the flexible film substrate 2 in the vicinity of the module unit boundary line is weakened. Thus, the distance between the module units changes (stretches) flexibly.
Therefore, as compared with the case where each module unit is disconnected and connected to a device such as a display device individually as in the prior art, a plurality or all of the required module unit numbers are connected together. Can be installed on equipment.
In addition, in one embodiment of the tape carrier type semiconductor device according to the present invention, the folding slit 12 crosses the output electrode 51 in the longitudinal direction of the flexible film substrate 2 as in the prior art. May be installed.
[0035]
FIG. 2A is a top view showing a configuration of one module unit in one embodiment of the tape carrier type semiconductor device according to the present invention, and FIG. 2B is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. 'Cross section.
As shown in FIG. 2A, the module unit constituting a part of the tape carrier type semiconductor device according to the present invention includes a plurality of wiring patterns formed so as to cross the longitudinal direction of the flexible film substrate 2. The input electrode part 4 and the output electrode part 5 formed on one short side of the flexible film substrate 2.
In addition, a semiconductor chip 3 and a resin 6 that seals the peripheral edge of the semiconductor chip 3 are provided at substantially the center of the module unit.
Further, a protective film 7 is installed so as to cover the flexible film substrate 2 on the outside where the resin 6 is formed and in the region where the input electrode portion 4 and the output electrode portion 5 are formed.
The input electrode unit 4 is a plurality of wiring patterns including a _VDD electrode unit 41, a signal electrode unit 42, and a GND electrode unit 43 from the side closer to the output electrode unit 5.
[0036]
Next, as shown in FIG. 2B, the semiconductor chip 3 mounted on the flexible film substrate 2 is provided with a plurality of pairs of external electrodes (not shown) on the surface thereof.
In addition, protruding electrodes (bumps) 32 are formed on each external electrode of the semiconductor chip 3, and the surface of the semiconductor chip 3 and the surface of the flexible film substrate 2 are opposed to each other. Press contacted to the surface side.
Specifically, each external electrode is connected to each wiring pattern 100 via the protruding electrode 32, and the semiconductor chip 3 and the wiring pattern 100 are electrically connected.
Further, a sealing resin 7 is filled between the semiconductor chip 3 and the flexible film substrate 2, and the connection portion including the protruding electrode 32 is sealed with the resin 7 to form a package. Yes.
[0037]
With this configuration, the semiconductor chip 3 is conventionally required because it is connected to the flexible film substrate 2 on the surface side of the flexible film substrate 2 where the wiring pattern 100 is formed. The device hole 11 becomes unnecessary.
Therefore, even when the inner end 2 a of the wiring pattern 100 is extended to the center of the semiconductor chip 3, the vicinity of each inner end can be held by the flexible film substrate 2.
That is, the mechanical strength is not lowered, and the wiring including the wiring pattern 100 is prevented from being deformed by the weight of the mounted semiconductor chip 3, thereby increasing the holding power of the semiconductor chip 3. it can.
In addition, since the device hole 11 is not required, the conventional problems associated with the formation of the device hole 11, that is, the high cost due to the mold, the short-circuit due to the punched piece, and the like can be solved.
[0038]
Next, another embodiment of the tape carrier type semiconductor device according to the present invention will be described below with reference to FIG.
FIG. 3 is a sectional view showing the configuration of another embodiment of the tape carrier type semiconductor device according to the present invention.
As shown in FIG. 3, a structure for radiating heat generated from the semiconductor chip 3 by increasing the thickness of a region other than the semiconductor chip 3 in each module unit may be employed.
At this time, in order not to bend each of the output electrode portions 5 provided on the long side of the tape carrier type semiconductor device 1, a cut may be made along the outer edge portion where the output electrode portion 5 is formed.
Specifically, each module unit adopts a structure in which the portion where the semiconductor chip 3 is provided and the portion where the output electrode portion 5 is provided are in the same plane, and is provided in such a plane and a device such as a display device. Connected to the printed circuit board.
By adopting such a structure, it is possible to provide a tape carrier type semiconductor device having an efficient heat dissipation structure.
[0039]
【The invention's effect】
As described above, according to the tape carrier type semiconductor device according to the present invention, a multichip module is manufactured using a conventional tape carrier type semiconductor device array, for example, a 35 mm wide tape conventionally used for low cost. be able to.
As a result, electrical connection between the device of the display device and the tape carrier type semiconductor device on which a plurality of semiconductor chips are mounted to drive the device can be performed collectively and reliably.
In addition, since continuous module units can be installed in a lump, in the display device equipped with a thin and large screen PDP which has been widely used in recent years, the troublesome process of installing individual module units has been reduced. Can be resolved.
Furthermore, since the tape carrier type semiconductor device according to the present invention is a multichip module and uses a flexible film substrate, the product can be supplied on a reel.
In addition, since there is no need to form device holes, equipment and process for forming device holes are not required, which promotes cost reduction, short circuit due to punched pieces of device holes, and mechanical wiring patterns. It is possible to avoid a decrease in the reliability of holding the semiconductor chip due to a significant decrease in strength.
[0040]
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a top view showing a configuration of an embodiment of a tape carrier semiconductor device according to the present invention.
FIG. 2 is a top view showing the structure of one unit in one embodiment of a tape carrier type semiconductor device according to the present invention.
FIG. 3 is a side view showing the configuration of another embodiment of the tape carrier semiconductor device according to the present invention.
FIG. 4 is a top view showing a conventional configuration of a tape carrier type semiconductor device.
5A and 5B are a top view and a cross-sectional view showing a conventional configuration of a tape carrier type semiconductor device.
FIG. 6 is a top view showing a conventional configuration of a tape carrier type semiconductor device.
[Explanation of symbols]
1. 1. Tape carrier type semiconductor device 2. Flexible film substrate 3. Semiconductor chip 4. Input electrode section Output electrode section 6. Resin 7 Protective film 10. Wiring pattern 11. Device hole 12. Bending slit 13. Sprocket hole 41. V _DD electrode 42. Signal electrode 43. GND electrode 51. Output electrode 100. Wiring pattern 101. V _DD wiring pattern 102. Signal wiring pattern 103. GND wiring pattern 200. Position adjustment slit

Claims

In a tape carrier type semiconductor device in which a module unit comprising one semiconductor chip and a wiring pattern connected to an external electrode of the semiconductor chip is formed on a flexible film substrate, at least two or more of the module units Are formed continuously on a flexible film substrate, and the flexible film substrate is formed with an input electrode portion including input electrodes for each module unit on at least one short side, and at least one long side. the output electrode of each module unit is formed, the output electrode section including an output electrode connected to the semiconductor chip is placed so as to be aligned in the long side of the flexible film substrate for each of the module unit, the neighbor the boundary vicinity of the module units, to characterized in that the slits to adjust the spacing between the module units mutually are formed one or more Tape carrier type semiconductor device.
A tape carrier type semiconductor device characterized by that.

2. The tape carrier type semiconductor device according to claim 1, wherein the wiring pattern of the input electrode portion is connected to the input electrode of the semiconductor chip via a protruding electrode formed on the semiconductor chip.

3. The tape carrier type semiconductor device according to claim 1, wherein the wiring pattern of the input electrode portion includes a signal wiring pattern, a power supply wiring pattern, and a GND wiring pattern.

The tape carrier mold according to any one of claims 1 to 3, wherein the semiconductor chip is installed so that a surface of the semiconductor chip and a surface of the flexible film substrate face each other. Semiconductor device.

5. The tape carrier type semiconductor device according to claim 1, wherein a conductive surface of the wiring pattern of the input electrode portion is exposed in the vicinity of a boundary portion between adjacent module units. 6.

The wiring pattern of the input electrode section is exposed at at least one end of the short side of the flexible film substrate so that an input signal, a power source, and GND can be electrically connected. The tape carrier type semiconductor device according to claim 1, wherein the tape carrier type semiconductor device is a semiconductor device.