JP5207477B2 - COF type semiconductor package with heat dissipation member - Google Patents
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Description
本発明は、半導体パッケージに係り、より詳細には、半導体素子が柔軟性を有するフィルム上に付着されたCOF(Chip On Film)型半導体パッケージに関する。 The present invention relates to a semiconductor package, and more particularly, to a COF (Chip On Film) type semiconductor package in which a semiconductor element is attached on a flexible film.
液晶表示装置(LCD:Liquid Crystal Display)の更なる市場領域の拡大に対して、低価格化、大型化及び高性能化が要求され、小さな領域中により多くの画素が入り込まねばならない状況が生じ、LCD内で個々の画素を制御する駆動チップのリードピッチが更に微細化し、これに伴いパッケージング方法も多様に開発されてきている。 In order to further expand the market area of liquid crystal display devices (LCD: Liquid Crystal Display), lower prices, larger sizes, and higher performance are required, and there is a situation where more pixels have to enter into a small area. The lead pitch of the driving chip for controlling individual pixels in the LCD is further miniaturized, and various packaging methods have been developed accordingly.
LCD分野で主に使われるパッケージング方法は、TCP(Tape Carrier Package)、COG(Chip On Glass)、COFなどがある。TCP技術は、1980年代末に、高解像度モニタの大量生産のために導入されて以来、LCD市場で最も好まれるパッケージング方法であったが、微細ピッチ化による工程価引き下げ及び収率向上を図るために、1990年代末から、COF技術がパッケージ市場で占める比率が順次増大することになった。 Packaging methods mainly used in the LCD field include TCP (Tape Carrier Package), COG (Chip On Glass), and COF. TCP technology has been the most preferred packaging method in the LCD market since it was introduced for mass production of high-resolution monitors at the end of the 1980's. For this reason, since the end of the 1990s, the share of COF technology in the package market has gradually increased.
COF技術は、通信機器の軽薄短小化の趨勢と共に、LCDドライバIC(Driver Integrated Circuit)でこれに対応するために開発された新形態のパッケージである。COF技術では、高解像度を有するディスプレイ装置を実現するために、テレビ受像機及びモニタの駆動周波数が60Hzから120Hzに増大してドライバICの駆動負荷が上昇し、これによってICの発熱問題が深刻に持ち上がっている。 The COF technology is a new type of package that has been developed with LCD driver ICs (Driver Integrated Circuits) to cope with the trend of light and thin communication devices. In the COF technology, in order to realize a display device having a high resolution, the driving frequency of the television receiver and the monitor is increased from 60 Hz to 120 Hz, and the driving load of the driver IC is increased. Lifted up.
このような発熱問題を解決するため、絶縁基板の上部面上に形成される半導体素子から発生する熱を外部に放熱するために、絶縁基板の下部面上に放熱板を形成する技術が特許文献1に開示されている。 In order to solve such a heat generation problem, a technique for forming a heat sink on the lower surface of the insulating substrate in order to dissipate the heat generated from the semiconductor element formed on the upper surface of the insulating substrate to the outside is disclosed in Patent Literature 1 is disclosed.
COF型半導体パッケージの適用例として、このようなCOF型半導体パッケージは、LCDパネルのような電子装置の基板のエッジ表面に接着剤によって付着された後、基板の側面に曲がるように配され、電子装置のシャーシ(chassis)によって加圧固定される。 As an application example of the COF type semiconductor package, such a COF type semiconductor package is arranged to be bent on the side surface of the substrate after being attached to the edge surface of the substrate of an electronic device such as an LCD panel by an adhesive. It is pressure-fixed by the chassis of the apparatus.
しかし、COF型半導体パッケージがシャーシによって加圧固定された従来技術では、電子装置を長時間使用するによって、シャーシが基板に対して上下方向及び左右方向など、さまざまな方向に外力を受け、シャーシと放熱板とが接触する付近で、放熱板が絶縁基板から分離することがしばしば発生する。このような分離は、半導体素子で発生した熱が絶縁基板、放熱板及びシャーシを経て放熱される放熱経路を妨害し、放熱効果を遮断する作用を行い、はなはだしい場合には、COF型半導体パッケージが電子装置から離脱することもある。 However, in the conventional technology in which the COF type semiconductor package is pressure-fixed by the chassis, when the electronic device is used for a long time, the chassis receives an external force in various directions such as the vertical direction and the horizontal direction with respect to the substrate. Often, the heat sink is separated from the insulating substrate in the vicinity of contact with the heat sink. Such separation acts to block the heat dissipation effect by interrupting the heat dissipation path where heat generated in the semiconductor element is dissipated through the insulating substrate, the heat sink and the chassis. In extreme cases, the COF type semiconductor package Sometimes it leaves the electronic device.
そこで、本発明は、上記従来の問題点に鑑みてなされたものであって、本発明の目的は、放熱効果を向上させたCOF型半導体パッケージを提供することにある。 Therefore, the present invention has been made in view of the above-described conventional problems, and an object of the present invention is to provide a COF type semiconductor package with improved heat dissipation effect.
また、本発明の目的は、放熱効果が向上すると共に、COF型半導体パッケージを電子装置に付着し、長時間使用しても安定的に固定維持できるCOF型半導体パッケージを提供することにある。 Another object of the present invention is to provide a COF type semiconductor package in which the heat radiation effect is improved and the COF type semiconductor package is attached to an electronic device and can be stably fixed and maintained even when used for a long time.
上記目的を達成するためになされた本発明の一特徴によるCOF型半導体パッケージは、柔軟性を有する絶縁基板と、前記絶縁基板の上面に配された半導体素子と、前記絶縁基板の下面に配された放熱部材と、を備え、前記絶縁基板の下面と前記放熱部材との間に形成された空間を有する。
本発明の他の特徴によるCOF型半導体パッケージは、柔軟性を有する絶縁基板と、前記絶縁基板の上面に配された半導体素子と、前記絶縁基板の下面に配された放熱部材と、前記絶縁基板の下面と前記放熱部材との間を接着させる接着部材と、を備え、前記絶縁基板の下面と前記放熱部材との間には、外部圧力を吸収できる圧力吸収領域が形成される。
望ましくは、前記圧力吸収領域は、空き空間からなり、代替として、外部圧力を吸収できる圧力吸収材を含むこともできる。前記圧力吸収材は、外部から加えられる圧力に対して、前記接着部材より圧力吸収の効果の大きい物質からなりうる。
一方、前記圧力吸収領域は、1つの前記放熱部材に対応して一つだけ形成されるか、又は複数個の位置に複数個で形成されもする。
また、前記圧力吸収領域は、前記絶縁基板、前記放熱部材、及び前記接着部材によって外部と遮断されるように密閉されるか、又は外部と連通するように開放されもする。
一方、前記圧力吸収領域は、前記絶縁基板の下面と前記放熱部材との間の前記接着部材の一部が除去されて貫通された空間からなり、前記絶縁基板の下面と前記放熱部材との間の前記接着部材の一部が部分的に除去されて形成された空間からなりうる。この場合、前記絶縁基板の下面と接する接着部材の上面の一部が部分的に除去されるか、又は前記放熱部材と接する接着部材の下面の一部が部分的に除去されるか、又は接着部材の中間が除去されうる。
一方、前記圧力吸収領域は、前記絶縁基板の下面と前記放熱部材との間で、前記接着部材が除去されずに形成された空間からなりもする。このとき、前記圧力吸収領域は、前記絶縁基板の下面から前記接着部材が物理的に引き離されることによって形成された空間からなるか、又は前記接着部材と前記放熱部材との間で形成された空間からなりうる。
代替として、前記圧力吸収領域は、前記接着部材の表面の一部が除去されずに、前記接着部材と接する前記放熱部材の表面の一部が部分的に除去されて形成された空間からなり、互いに接する前記接着部材の表面の一部と前記放熱部材の表面の一部とがいずれも部分的に除去されて形成されもする。
一方、前記接着部材と前記放熱部材との平面的形状は同一に形成され、前記接着部材と前記放熱部材は、コーナー部分が面取り(chamfering)されるか、又はラウンディングされた四角形状でありうる。それ以外にも、円形、多角形など多様な形状が可能である。また、前記接着部材と前記放熱部材との平面的形状は、必ずしも同一である必要はない。
また、前記圧力吸収領域は、高さが50〜300nmに形成されることが望ましい。
In order to achieve the above object, a COF type semiconductor package according to one aspect of the present invention includes a flexible insulating substrate, a semiconductor element disposed on an upper surface of the insulating substrate, and a lower surface of the insulating substrate. And a space formed between the lower surface of the insulating substrate and the heat dissipation member.
A COF type semiconductor package according to another aspect of the present invention includes a flexible insulating substrate, a semiconductor element disposed on an upper surface of the insulating substrate, a heat dissipation member disposed on a lower surface of the insulating substrate, and the insulating substrate. An adhesive member for bonding between the lower surface of the insulating substrate and the heat dissipation member, and a pressure absorption region capable of absorbing external pressure is formed between the lower surface of the insulating substrate and the heat dissipation member.
Preferably, the pressure absorption region is a free space, and may alternatively include a pressure absorption material capable of absorbing external pressure. The pressure absorbing material may be made of a material having a larger pressure absorption effect than the adhesive member with respect to pressure applied from the outside.
Meanwhile, only one pressure absorbing region may be formed corresponding to one heat radiating member, or a plurality of pressure absorbing regions may be formed at a plurality of positions.
The pressure absorption region may be sealed so as to be cut off from the outside by the insulating substrate, the heat radiating member, and the adhesive member, or may be opened so as to communicate with the outside.
On the other hand, the pressure absorption region is a space formed by removing a part of the adhesive member between the lower surface of the insulating substrate and the heat radiating member, and between the lower surface of the insulating substrate and the heat radiating member. A part of the adhesive member may be partially removed to form a space. In this case, a part of the upper surface of the adhesive member in contact with the lower surface of the insulating substrate is partially removed, or a part of the lower surface of the adhesive member in contact with the heat radiating member is partially removed or bonded. The middle of the member can be removed.
On the other hand, the pressure absorption region may be a space formed without removing the adhesive member between the lower surface of the insulating substrate and the heat dissipation member. At this time, the pressure absorption region is a space formed by physically separating the adhesive member from the lower surface of the insulating substrate, or a space formed between the adhesive member and the heat dissipation member. It can consist of
Alternatively, the pressure absorption region is a space formed by removing a part of the surface of the heat radiating member in contact with the adhesive member without removing a part of the surface of the adhesive member. A part of the surface of the adhesive member in contact with each other and a part of the surface of the heat radiating member may be partially removed.
Meanwhile, the planar shape of the adhesive member and the heat radiating member may be the same, and the adhesive member and the heat radiating member may have a square shape with corner portions chamfered or rounded. . In addition, various shapes such as a circle and a polygon are possible. Moreover, the planar shape of the said adhesive member and the said heat radiating member does not necessarily need to be the same.
The pressure absorption region is preferably formed to have a height of 50 to 300 nm.
一方、本発明による放熱部材テープは、キャリアテープと、前記キャリアテープ上に付着された放熱部材と、前記キャリアテープと前記放熱部材とを接着させる接着部材と、を有し、前記キャリアテープの上面と前記放熱部材との間には、外部圧力を吸収できる圧力吸収領域が形成されることを特徴とする。 Meanwhile, the heat radiating member tape according to the present invention includes a carrier tape, a heat radiating member attached on the carrier tape, and an adhesive member for bonding the carrier tape and the heat radiating member, and an upper surface of the carrier tape. A pressure absorption region capable of absorbing external pressure is formed between the heat dissipation member and the heat radiating member.
また、本発明による電子装置は、電子装置用基板と、前記電子装置用基板の一面上に付着されたCOF型半導体パッケージと、前記電子装置用基板に付着された前記COF型半導体パッケージを加圧して固定するシャーシとを備える。前記COF型半導体パッケージは、柔軟性を有する絶縁基板と、前記絶縁基板の上面に配された半導体素子と、前記絶縁基板の下面に配された放熱部材と、前記絶縁基板の下面と前記放熱部材との間を接着させる接着部材、とを有し、前記絶縁基板の下面と前記放熱部材との間には、外部圧力を吸収できる圧力吸収領域が形成されることを特徴とする。
望ましくは、前記シャーシは前記放熱部材と接触し、前記圧力吸収領域は、前記シャーシと前記放熱部材とが接触する位置に形成される。
The electronic device according to the present invention pressurizes the electronic device substrate, the COF type semiconductor package attached on one surface of the electronic device substrate, and the COF type semiconductor package attached to the electronic device substrate. And a chassis to be fixed. The COF type semiconductor package includes a flexible insulating substrate, a semiconductor element disposed on an upper surface of the insulating substrate, a heat radiating member disposed on a lower surface of the insulating substrate, a lower surface of the insulating substrate, and the heat radiating member. A pressure absorbing region capable of absorbing external pressure is formed between the lower surface of the insulating substrate and the heat radiating member.
Preferably, the chassis is in contact with the heat dissipation member, and the pressure absorption region is formed at a position where the chassis and the heat dissipation member are in contact.
また、本発明によるテープパッケージは、ベースフィルムと、前記ベースフィルムの一面上に配列される配線と、前記配線の一部分が露出するように、前記配線及び前記ベースフィルムの一面上に形成される保護膜と、を具備する。半導体チップは、前記ベースフィルムの一面上に装着され、前記配線の露出した部分と接触する。接着層が前記一面と対向する前記ベースフィルムの他面上に、前記半導体チップに対応して配列される。
前記接着層は、熱硬化、常温硬化、又は紫外線(UV)硬化性物質を含み、二次硬化が進められうる。一次硬化時に、20〜40%の範囲内で硬化が進み、二次硬化時に、90〜100%の範囲内で硬化が進みうる。前記接着層は、硬化前に、体積対比で0.1%以下の範囲内で体積が変化し、0.5W/mK−10W/mKの熱伝導度を有することができる。前記接着層は、0°C〜200°Cのガラス転移温度(Tg)と5ppm/°C〜30ppm/°Cの熱膨張係数(CTE)とを有することができる。
前記接着層上に、フィルム部材が更に配列されうる。前記フィルム部材は、前記ベースフィルムから分離が容易なように、前記ベースフィルムに対して離型性を有する物質を含むことができる。前記ベースフィルムと前記半導体チップとの間に、アンダーフィル物質が充填され、前記配線の露出した部分と前記バンプとを覆い包むことが可能である。
前記ベースフィルムの一面と対向する前記半導体チップの一面上に、前記配線の露出した一部分に対応して、バンプが配列されうる。前記半導体チップの前記バンプは、前記配線の露出した一部分とタブ(TAB:Tape Automated Bonding)でボンディングされうる。
In addition, the tape package according to the present invention includes a base film, wiring arranged on one surface of the base film, and protection formed on one surface of the wiring and the base film so that a part of the wiring is exposed. And a membrane. The semiconductor chip is mounted on one surface of the base film and contacts an exposed portion of the wiring. An adhesive layer is arranged corresponding to the semiconductor chip on the other surface of the base film facing the one surface.
The adhesive layer may include heat curing, room temperature curing, or ultraviolet (UV) curable material, and secondary curing may be performed. Curing can proceed within the range of 20-40% during the primary curing, and curing can proceed within the range of 90-100% during the secondary curing. The adhesive layer may change in volume within a range of 0.1% or less by volume before curing, and may have a thermal conductivity of 0.5 W / mK-10 W / mK. The adhesive layer may have a glass transition temperature (Tg) of 0 ° C. to 200 ° C. and a coefficient of thermal expansion (CTE) of 5 ppm / ° C. to 30 ppm / ° C.
A film member may be further arranged on the adhesive layer. The film member may include a material having releasability from the base film so that the film member can be easily separated from the base film. An underfill material is filled between the base film and the semiconductor chip, and the exposed portion of the wiring and the bump can be covered.
Bumps may be arranged on one surface of the semiconductor chip facing one surface of the base film, corresponding to the exposed part of the wiring. The bump of the semiconductor chip may be bonded to the exposed part of the wiring with a tab (TAB: Tape Automated Bonding).
また本発明は、ディスプレイ装置を提供できる。前記ディスプレイ装置は、表示素子が配列されるディスプレイパネルと、テープパッケージと、シャーシとを備える。前記テープパッケージは、前記ディスプレイパネルに、前記表示素子を駆動するための電気的信号を提供する。前記テープパッケージは、ベースフィルムを具備する。前記ベースフィルムの一面上には、配線が配列される。前記配線及び前記ベースフィルムの一面上に、保護膜が形成され、前記配線の一部分を露出させる。半導体チップは、前記ベースフィルムの一面上に装着され、前記配線の露出した部分と接触する。接着層は、前記一面と対向する前記ベースフィルムの他面上に、前記半導体チップに対応して配列される。前記接着層は、前記シャーシの側壁に接着され、前記テープパッケージを前記シャーシに固定させる。
前記接着層は、前記ベースフィルムの他面上に塗布された後、20〜40%の範囲内で一次硬化され、前記シャーシの側壁への付着時に、90〜100%の範囲内で二次硬化されうる。
In addition, the present invention can provide a display device. The display device includes a display panel on which display elements are arranged, a tape package, and a chassis. The tape package provides an electrical signal for driving the display element to the display panel. The tape package includes a base film. Wiring is arranged on one surface of the base film. A protective film is formed on one surface of the wiring and the base film to expose a part of the wiring. The semiconductor chip is mounted on one surface of the base film and contacts an exposed portion of the wiring. The adhesive layer is arranged corresponding to the semiconductor chip on the other surface of the base film facing the one surface. The adhesive layer is bonded to a side wall of the chassis to fix the tape package to the chassis.
The adhesive layer is first cured within a range of 20 to 40% after being applied on the other surface of the base film, and secondarily cured within a range of 90 to 100% when adhering to the side wall of the chassis. Can be done.
本発明の放熱部材を具備したCOF型半導体パッケージによれば、伝導性を有する放熱部材によって放熱が効果的に行われ、更に外部の圧力を十分に吸収できるために、放熱部材と接触部材とが互いに分離されずに長時間安定的に固定され、十分な放熱経路を確保することができる。 According to the COF type semiconductor package including the heat dissipation member of the present invention, heat dissipation is effectively performed by the heat dissipation member having conductivity, and the external pressure can be sufficiently absorbed. It is stably fixed for a long time without being separated from each other, and a sufficient heat radiation path can be secured.
以下、本発明のCOF型半導体パッケージを実施するための形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。しかし、本発明は、ここで説明する実施形態に限定されず、他の形態で具体化することも可能である。むしろ、ここで紹介する実施形態は、開示する内容を徹底し、かつ完全になり得るように、そして当業者に本発明の思想を十分に伝えるために提供するものである。図面において、層及び領域の厚さは、明確性を期するために誇張している。明細書全体にわたって同じ参照番号は、同じ構成要素を示している。 Hereinafter, embodiments for implementing a COF type semiconductor package of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments described here, and may be embodied in other forms. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be thorough and complete, and will fully convey the concept of the invention to those skilled in the art. In the drawings, the thickness of layers and regions are exaggerated for clarity. Like reference numerals refer to like elements throughout the specification.
図1は、本発明の第1実施形態による放熱部材17を具備したCOF(Chip On Film)型半導体装置、例えば、COF型半導体パッケージの概略的な断面図であり、図2は、図1の底面図である。
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a COF (Chip On Film) type semiconductor device having a
図1及び図2を参照すると、COF型半導体パッケージは、柔軟性を有する(flexible)フィルム形態の絶縁基板13上に、半導体集積回路が具現された半導体素子11が配されている。絶縁基板13は、例えば、ポリイミドのような柔軟性を有するフィルム形態で構成される。絶縁基板13上には、一定のパターンを有する導電性のリード14が複数個形成され、リード14は、例えば銅で構成される。リード14上には、表面絶縁層15が形成され、表面絶縁層15は、例えばSR層(Surface Resist layer又はSolder Resist layer)によって構成される。平面的に見れば、絶縁基板13上に複数個のリード14が互いに分離されるように配され、リード14の内部末端が中央に集中するように配される。表面絶縁層15は、各リード14の内部末端の一部を露出させつつ、各リード14を被覆している。
Referring to FIGS. 1 and 2, in the COF type semiconductor package, a
末端の一部が露出したリード14の上部面上には、半導体素子11がバンプ12を介在させて付着され、半導体素子11が付着された周辺には、密封部材16が形成され、半導体素子11を絶縁基板13上に安定的に固定する。
A
半導体素子11は、接合型トランジスタ及び電界効果型トランジスタのようなトランジスタ、整流ダイオード、発光ダイオード、フォトダイオードのようなダイオード、記憶素子、集積回路などの能動素子でありうる。また半導体素子11は、コンデンサ、抵抗又はコイルのような受動素子に置き換えることも可能である。
The
バンプ12とリード14は、Au−Sn又はAu−Auの合金接合によって接続されうる。密封部材16は、例えば、モールディング樹脂によって形成できる。
The
一方、絶縁基板13の下部面上には、放熱部材17が接着部材18によって付着される。放熱部材17は、半導体素子11の動作によって発生する熱を、密封部材16及びリード14を介して下側に伝えられた後、外側に効果的に放熱するためのものであり、望ましくは、熱伝導性が絶縁基板13より大きい多様な物質、例えばアルミニウムのような金属類から構成できる。放熱部材17は、例えばアクリル系の接着部材18によって絶縁基板13に付着されうる。
On the other hand, a
柔軟性を有するフィルム形態の絶縁基板13の下面と放熱部材17の上面との間には、外部から印加される圧力を吸収できる圧力吸収領域19が形成される。圧力吸収領域19は、接着部材18の一部が除去されて貫通された空間であり、圧力吸収領域19は、空気で充填されたり、又は外部の圧力を緩和させたりすることができる圧力吸収材が充填された空間でありうる。本実施形態では、圧力吸収領域19は、絶縁基板13、放熱部材17及び接着部材18によって密閉された空間をなす。圧力吸収領域19の高さは、例えば50〜300nmの範囲に形成されることが、放熱効果及び圧力吸収効果の側面を考慮すれば望ましいといえる。
Between the lower surface of the flexible film-shaped insulating
図3は、本発明の他の形態の底面図であり、図2と比較して放熱部材17が絶縁基板13の下面エッジに延びた突出部17aを備えるという点を除いて同一である。突出部17aは、外部の放熱部品(図示せず)と接続されて放熱効果を向上させることができるという点で望ましい。
FIG. 3 is a bottom view of another embodiment of the present invention, which is the same as that of FIG. 2 except that the
図4は、本発明の第2実施形態による放熱部材17を具備したCOF型半導体パッケージの概略的な断面図であり、図5は、図4の底面図である。図1及び図2と同じ構成要素は同じ参照番号を使用し、その具体的な説明は省略する。
FIG. 4 is a schematic cross-sectional view of a COF type semiconductor package having a
図4及び図5を参照すると、絶縁基板13の下面と接着部材18の上面との間に空間が存在する形態であり、該空間が外部から印加される圧力を吸収できる圧力吸収領域19となる。本実施形態では、接着部材18は一部除去された部分がなく、全体的に同じ厚さを有する。
Referring to FIGS. 4 and 5, a space exists between the lower surface of the insulating
更に具体的に、本実施形態での圧力吸収領域19は、接着部材18が絶縁基板13の下面から物理的に引き離されることによって形成された空間でありうる。圧力吸収領域19の高さは、例えば50〜300nmの範囲に形成されることが放熱効果及び圧力吸収効果の側面を考慮して望ましい。
More specifically, the
図6は、本発明の第3実施形態による放熱部材17を具備したCOF型半導体パッケージの概略的な断面図である。図1及び図2と同じ構成要素は同じ参照番号を使用し、その具体的な説明は省略する。
FIG. 6 is a schematic cross-sectional view of a COF type semiconductor package having a
図6を参照すると、絶縁基板13の下面と接触する接着部材18の上面の一部が部分的に除去され、絶縁基板13の下面と接着部材18との間に空間が存在する形態であり、該空間が外部から印加される圧力を吸収できる圧力吸収領域19となる。
Referring to FIG. 6, a part of the upper surface of the
図7は、本発明の第4実施形態による放熱部材17を具備したCOF型半導体パッケージの概略的な断面図であり、図7を参照すると、放熱部材17の上面と接触する接着部材18の下面の一部が部分的に除去され、接着部材18の下面と放熱部材17との間に空間が存在する形態であり、該空間が外部から印加される圧力を吸収できる圧力吸収領域19となる。
FIG. 7 is a schematic cross-sectional view of a COF type semiconductor package having a
図8は、本発明の第5実施形態による放熱部材17を具備したCOF型半導体パッケージの概略的な断面図であり、接着部材18の中央に空間が存在する形態であり、該空間が外部から印加される圧力を吸収できる圧力吸収領域19となる。
FIG. 8 is a schematic cross-sectional view of a COF type semiconductor package having a
図9は、本発明の第6実施形態による放熱部材17を具備したCOF型半導体パッケージの概略的な断面図であり、接着部材18は部分的に除去されず、これと接する放熱部材17の上面の一部が部分的に除去され、接着部材18の下面と放熱部材17との間に空間が存在する形態であり、該空間が外部から印加される圧力を吸収できる圧力吸収領域19となる。図示していないが、互いに接する接着部材18と放熱部材17との表面の一部がいずれも部分的に除去され、圧力吸収領域として作用する空間を形成することも可能である。
FIG. 9 is a schematic cross-sectional view of a COF type semiconductor package having a
図10〜図20は、本発明の実施形態に適用できる多様な形態の接着部材18の形状を示す図面である。
10 to 20 are views showing the shapes of various types of
図10〜図15は、接着部材18の一部が除去されて貫通した例を示し、図1に示した第1実施形態に対応する実施形態である。
10 to 15 show an example in which a part of the
図10を参照すると、接着部材18の中央の一部が除去されて貫通したところを示している。除去された部分が圧力吸収領域19になる。本実施形態の接着部材18を適用する場合、絶縁基板13、放熱部材17及び接着部材18によって外部と遮断された密閉された圧力吸収領域19が形成される。本実施形態で、貫通した部分は四角形をなすが、これに限定されず、円形、楕円形、多角形など多様な形態で形成されうる。
Referring to FIG. 10, a part of the center of the
図11を参照すると、接着部材18内に複数個の貫通した圧力吸収領域19が形成される。貫通した圧力吸収領域19の数は多様となり、位置も規則的に、又は不規則的に配されうるように多様に選択できる。
Referring to FIG. 11, a plurality of penetrating
図12を参照すると、接着部材18内に、ストライプ形態の密閉された複数個の貫通した圧力吸収領域19が形成される。
Referring to FIG. 12, a plurality of hermetically sealed
図13を参照すると、図10と比較し、1つの接着部材18に対応して外部と開放された1つの圧力吸収領域19が形成された実施形態を示す。
Referring to FIG. 13, an embodiment in which one
図14を参照すると、図12のストライプ形態の圧力吸収領域19が広がり、接着部材18を複数個に分離させることによって、複数個の貫通した圧力吸収領域19が形成される。これを適用する場合、圧力吸収領域19は、外部と連通するように開放される。
Referring to FIG. 14, the stripe-shaped
図15を参照すると、接着部材18のコーナー部分が四角形である図10のような場合にはコーナー部分でストレスが多く作用することから、接着部材18が離脱することを緩和するために、コーナー部分がラウンディング処理される。それ以外にも、コーナー部分でのストレスを緩和させるために、コーナー部分が面取りされる(chamfer)こともある。
Referring to FIG. 15, in the case of FIG. 10 where the corner portion of the
図16〜図18は、接着部材18の一部が表面から一部だけ除去されて貫通していない例を示し、図6に示した第3実施形態に対応する実施形態である。圧力吸収領域19の形状は、接着部材18が貫通していない場合にも、図10〜図15に対応したような、多様な形態に適用できる。
16 to 18 show an example in which a part of the
図19及び図20は、接着部材18が部分的に除去されることなしに、同じ厚さを維持しつつ、一定の位置で凸型、又は凹型の圧力吸収領域19を有する例であり、図4に示した第2実施形態に対応する実施形態である。図19では、1つの接着部材18に対応して1つの圧力吸収領域19が形成された例であり、図20では、1つの接着部材18に対応して複数個の圧力吸収領域19が形成された例を示している。
FIGS. 19 and 20 are examples in which the
図21は、図4に示した本発明の第2実施形態によるCOF型半導体パッケージをLCD(Liquid crystal Display)パネルの電子装置に適用した例を示す概略図である。 FIG. 21 is a schematic diagram showing an example in which the COF type semiconductor package according to the second embodiment of the present invention shown in FIG. 4 is applied to an electronic device of an LCD (Liquid Crystal Display) panel.
図21を参照すると、電子装置基板20の上面エッジに、例えば、図4に対応するCOF型半導体パッケージの一端を接着剤22によって接着させ、シャーシ21に固定させたところを示す。
Referring to FIG. 21, for example, one end of a COF type semiconductor package corresponding to FIG. 4 is adhered to the upper surface edge of the
図21を参照すると、表面絶縁層15の一部が電子装置基板20と接触すれるように付着され、シャーシ21が放熱部材17と接触し、加圧されて固定される。このとき、シャーシ21と接触する放熱部材17の付近に、圧力吸収領域19が存在するために、電子装置基板20に対してシャーシ21から加わる圧力が増大したり、又はシャーシ21から電子装置基板20に対して上下方向、又は左右方向など、さまざまな方向に力や衝撃を加えたりしても、圧力吸収領域19がこのような力や衝撃を緩衝し、放熱部材17が絶縁基板13から分離することを防止できる。
Referring to FIG. 21, a part of the
図22は、本発明で使用する放熱部材17を運搬するための放熱部材テープを概略的に示した図面であり、図23は、図22に示す放熱部材テープを、横方向に切断した断面図である。
22 is a drawing schematically showing a heat radiating member tape for carrying the
図22及び図23を参照すると、ポリイミドのようなワインディングの可能なキャリアテープ25上に、放熱部材17が接着部材18を介在させて付着されている。放熱部材17上には、ポリイミドのような保護用テープ26が更に形成されうる。接着部材18は、上述のような本発明の多様な形態によるものを適用できる。
Referring to FIGS. 22 and 23, a
本発明の実施形態によるCOF型半導体パッケージを製作するにあたって、キャリアテープ25は最終的に除去される部品であり、保護用テープ26は、最終的に除去されたり、又はそのまま使われたりすることもある。
In manufacturing the COF type semiconductor package according to the embodiment of the present invention, the
図1に示したCOF型半導体パッケージを製造する過程について簡単に述べれば、リード14及び表面絶縁層15が一定のパターンを有し、予め形成された絶縁基板13上に、チップ形態の半導体素子11を、バンプ12と密封部材16とを介在させてボンディングする。次に、図22に示した放熱部材テープからキャリアテープ25を除去した後、露出した接着部材18が絶縁基板13の下部面上に接着するように、放熱部材17を付着することによって、本発明による半導体パッケージが製作される。
Briefly describing the process of manufacturing the COF type semiconductor package shown in FIG. 1, the
図24は、本発明の一実施形態によるテープパッケージの断面図を示したものである。図24を参照すると、テープパッケージ200は、COF型パッケージでありうる。テープパッケージ200は、テープ基板210と、半導体チップ250とを有する。テープ基板210は、フレキシブル印刷回路基板(FBC:Flexible Printed Circuit board)を有することができる。
FIG. 24 is a sectional view of a tape package according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 24, the
テープ基板210は、ベースフィルム220、ベースフィルム220の一面上に配列される配線230、及び配線230を保護する保護膜240を有する。ベースフィルム220は、ポリイミド又はポリエステルのような絶縁フィルムを含むことができる。配線230は、銅パターンを含むことができる。また、配線230は、表面にスズ、金、又はニッケルなどがメッキされた銅パターンを含むことができる。保護膜240は、ソルダレジストを含むことができる。保護膜240は、配線230の一部分が露出するように、ベースフィルム220及び配線230上に配列されうる。
The tape substrate 210 has a
半導体チップ250は、その一面上にバンプ260が配列される。テープ基板210上に、半導体チップ250が装着される。半導体チップ250のバンプ260が、テープ基板210の配線230の露出した部分とコンタクトされる。配線230と半導体チップ250のバンプ260は、タブ(TAB:Tape Automated Bonding)技術を利用して一括的に接合させることができる。アンダーフィル物質270が、半導体チップ250とベースフィルム220との間に充填され、バンプ260と配線230の露出した部分とを覆い包む。
The
また、テープパッケージ200は、半導体チップ250が配列される一面に対向するベースフィルム220の他面に配列される接着層280を更に有する。接着層280は、半導体チップ250に対応するベースフィルム220の他面上に配列され、半導体チップ250から放出される熱を放熱させる役割を担う。
The
接着層280は、放熱樹脂を含むことができる。接着層280を構成する樹脂は、エポキシ、アクリル又はシリコンなどを含み、20〜80%の重量分率を有することができる。優秀な放熱効果を得るために、樹脂には、熱伝導性フィラが含まれていることがある。熱伝導性フィラは、アルミナ(Al2O3)、窒化ホウ素(BN)、窒化アルミニウム(AlN)又はダイアモンドを含み、20〜80%の重量分率を有することができる。
The
接着層280は、硬化性物質を含むことができる。接着層280は、熱硬化、常温硬化又は紫外線(UV)硬化が可能な樹脂を含むことができる。接着層280は、二段階硬化工程を介して形成されうる。一次硬化工程は、パッケージ形成段階で、ベースフィルム220の他面に、硬化性物質を塗布した後、20〜40%の範囲内で硬化がなされるように行われる。二次硬化工程は、モジュール化段階で、テープパッケージ200の接着層280をディスプレイ装置のシャーシに付着させた後、90〜100%の範囲内で硬化がなされるように進めることができる。接着層280は、二次熱硬化工程が進められた後、硬化前に比べて0.1%以下の範囲内で体積が変化し、0.5W/mK−10W/mKの熱伝導度を有することができる。また、接着層280は、0°C〜200°Cのガラス転移温度(Tg)と、5ppm/°C〜30ppm/°Cの熱膨張係数(CTE)を有することができる。
The
テープパッケージ200は、ベースフィルム220の他面に配列されるフィルム部材290を更に有することができる。フィルム部材290は、接着層280の上面に配列されうる。フィルム部材290は、リール・ツー・リール(reel to reel)方式で、テープ基板210をハンドリングする場合、接着層280及びベースフィルム220との分離が容易なように、ベースフィルム220に対して異型性を有する物質を含むことができる。
The
図25は、図24に示したテープパッケージ200がディスプレイ装置100を構成するシャーシ110の側壁に接着された状態を部分的に示す断面図である。図25を参照すると、図24に示したテープパッケージ200の接着層280が、シャーシ110の側壁に接着され、テープパッケージ200をシャーシ110に固定させる。半導体チップ250から放出される熱が接着層280を介して、半導体チップの上面に垂直方向に放出される。
FIG. 25 is a cross-sectional view partially showing a state in which the
図25のディスプレイ装置100で、図面番号121はディスプレイパネルを示し、図面番号125は印刷回路基板を示す。ディスプレイパネル121は、下部基板122と上部基板123とを備えている。下部基板122及び上部基板123の間に、液晶(図示せず)が含まれている。
In the
以上、本発明を様々な実施形態を挙げて説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術的範囲から逸脱しない範囲内で多様に変更実施することが可能である。 The present invention has been described with reference to various embodiments. However, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the technical scope of the present invention. Is possible.
本発明の放熱部材テープ、放熱部材を具備したCOF型半導体パッケージ及びこれを適用した電子装置は、例えば、LCD関連の技術分野に効果的に適用可能である。 The heat radiating member tape, the COF type semiconductor package having the heat radiating member, and the electronic device to which the heat radiating member tape of the present invention is applied can be effectively applied to, for example, an LCD related technical field.
11 半導体素子
12、260 バンプ
13 絶縁基板
14 リード
15 表面絶縁層
16 密封部材
17 放熱部材
17a 突出部
18 接着部材
19 圧力吸収領域
20 電子装置基板
21、110 シャーシ
22 接着剤
25 キャリアテープ
26 保護用テープ
100 ディスプレイ装置
121 ディスプレイパネル
122 下部基板
123 上部基板
125 印刷回路基板
200 テープパッケージ
210 テープ基板
220 ベースフィルム
230 配線
240 保護膜
250 半導体チップ
270 アンダーフィル物質
280 接着層
290 フィルム部材
DESCRIPTION OF
Claims (10)
前記絶縁基板の上面に配された半導体素子と、
前記絶縁基板の下面に配された放熱部材と、を備え、
前記絶縁基板の下面と前記放熱部材との間に形成された空間を有することを特徴とするCOF型半導体パッケージ。 A flexible insulating substrate;
A semiconductor element disposed on an upper surface of the insulating substrate;
A heat dissipating member disposed on the lower surface of the insulating substrate,
A COF type semiconductor package having a space formed between a lower surface of the insulating substrate and the heat dissipation member.
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