KR100375809B1

KR100375809B1 - 액정 표시 장치에 반도체 장치를 실장하기 위한 구조 및그 반도체 장치

Info

Publication number: KR100375809B1
Application number: KR10-2000-7010003A
Authority: KR
Inventors: 다구치노보루
Original assignee: 시티즌 도케이 가부시키가이샤
Priority date: 1999-01-20
Filing date: 1999-01-20
Publication date: 2003-03-15
Also published as: AU2073699A; CN1288528A; EP1065555A4; EP1065555A1; JP3440238B2; US6339247B1; WO2000043834A1; CN1125368C; KR20010106096A

Abstract

각각 전극(83, 84)을 형성하는 제1 기판(81)과 제2 기판(82) 사이에 액정(85)을 봉입하여 이루어진 액정 표시 장치(80)에, 그것을 구동하기 위한 반도체 장치(1)를 실장한다. 이 반도체 장치(1)에는, 집적 회로를 형성하는 반도체 칩(12)의 표면에 배치된 전극 패드에 하부 전극을 통해서 도통하는 복수의 돌기 전극(24)이 반도체 칩(12)의 표면과 2개의 측면에 각각 걸쳐서 배치되어 있다. 상기 반도체 장치(1)는, 반도체 칩(12)의 한쪽 측면을 액정 표시 장치(80)의 제1 기판(81)의 연장해서 배치되어 있는 부분의 표면과 대향시킨 상태로 장착되어 있고, 돌기 전극(24)은 그 기판 위의 전극(83)과 접속되어 있다. 반도체 칩(12)의 다른쪽 측면에는 FPC(60)의 단부를 접속시킨다. 이에 따라서, 접속 면적이 감소되고 액정 표시 장치의 소형화가 가능해진다.

Description

액정 표시 장치에 반도체 장치를 실장하기 위한 구조 및 그 반도체 장치{STRUCTURE FOR MOUNTING SEMICONDUCTOR DEVICE ON LIQUID CRYSTAL DISPLAY, AND SEMICONDUCTOR DEVICE}

집적 회로(IC)나 대규모 집적 회로(LSI) 등을 구성하는 반도체 장치로서 표면 실장형 반도체 장치가 많이 사용되고 있다.

그리고, 표면 실장형 반도체 장치에는, 회로 기판에 실장할 때에 그 배선 패턴과 전기적 및 기계적으로 접속하기 위해서 표면에 다수의 돌기 전극이 배열되어 있는 것이 있다. 그 일례로서, 직선형 벽 형상의 돌기 전극을 구비하는 반도체 장치의 단면 구조가 도 15에 도시되어 있다.

이 반도체 장치는 집적 회로(도시 생략)를 형성하는 반도체 칩(72)의 표면(도면에서는 상면)에 외부 회로와 접속하기 위한 전극 패드(74)가 지면에 수직인 방향의 측연부를 따라서 다수 배치되어 있다. 또한, 도 15에는 반도체 기판(72)의 좌우 양측 연부를 따라서 위치하는 각 열에서 1개씩의 전극 패드(74)만이 도시되어 있다.

이 전극 패드(74)의 주연부를 피복하고, 그 내측이 노출되도록 개구부를 형성한 절연막(76)이 반도체 칩(72) 위의 전면(全面)에 배치되고, 상기 절연막(76)의 개구부의 주연부와 전극 패드(74)의 노출부에 밀착해서 하부 전극(79)이 배치되어 있다. 또한, 이 하부 전극(79) 위에 직선형 벽 형상으로 형성된 돌기 전극(78)이 배치되어 있다.

이 반도체 장치에서는 돌기 전극(78)이 직선형 벽 형상으로 형성되어 있다. 이에 대하여, 돌기 전극을 그 기부보다 상부가 더 큰 버섯형으로 형성한 것도 있다. 그러나, 직선형 벽 형상의 돌기 전극 쪽이 반도체 기판(72)의 횡방향으로의 확대를 줄일 수 있고, 그 만큼 돌기 전극의 배치 밀도를 높여서 외부 회로와의 접속 피치를 미세화할 수 있다.

액정 표시 장치의 구동용 반도체 장치로도 이러한 돌기 전극을 구비하는 표면 실장형 반도체 장치를 이용하게 되고, 액정 표시 장치의 액정 패널을 구성하는 유리 기판의 주변부에 구동용(주사용 및 신호 입력용)의 복수 개의 반도체 장치를 실장하게 되어 있다.

따라서, 종래의 이러한 액정 표시 장치에 반도체 장치를 실장하기 위한 구조의 예를 도 16을 참고로 설명한다.

도면 부호 80은 액정 표시 장치로서, 액정 패널을 구성하는 제1 기판(81) 및 제2 기판(82) 사이에 액정(85)이 밀봉재(86)에 의해 봉입되어 있고, 제1 기판(81)이 제2 기판(82)보다 연장해서 배치되어 있는 영역(8)이 액정 표시 장치(80)를 구동하는 반도체 장치(71)를 실장하기 위한 영역이다. 제1 기판(81) 및 제2 기판(82)으로서는 일반적으로 유리 기판이 사용되지만, 투명한 수지 기판 등을 사용해도 좋다.

제1 기판(81)의 상면에는 액정(85)을 봉입하고 있는 내부로부터 영역(8)으로 연장되는 다수의 주사 전극(83)과, 외부로의 접속 단자가 되는 다수의 단자 전극(88)이 지면에 수직인 방향으로 배열되어 투명 도전막에 의해 패턴 형성되어 있다. 제2 기판(82)의 액정(85)을 사이에 두고 주사 전극(83)과 대향하는 내면에는, 다수의 신호 전극(84)이 도면에서 좌우 방향으로 배열되어 투명 도전막에 의해 패턴 형성되어 있다.

이 액정 표시 장치(80)의 제1 기판(81)의 영역(8) 위에, 절연성 접착제에 도전성 입자(52)를 분산시킨 이방성 도전 접착제(50)를 도포한다. 그리고, 반도체 장치(71)를 도 15에 도시된 자세에 대하여 위아래를 반대로 한 자세로 제1 기판(81)의 영역(8) 위에 각 돌기 전극(78)과 접속하는 주사 전극(83) 및 단자 전극(88)과 위치를 맞추어 배치한다.

이와 같이, 반도체 장치(71)를 이방성 도전 접착제(50)가 도포된 제1 기판(81) 위에 세팅한 상태로 반도체 장치(71)를 제1 기판(81)에 대하여 가압하는 동시에 가열 처리함으로써, 각 돌기 전극(78)을 이방성 도전 접착제(50) 중의 도전성 입자(52)를 통해 주사 전극(83) 및 단자 전극(88)에 전기적으로 접속시킨다. 동시에, 이 반도체 장치(71)는 이방성 도전 접착제(50) 중의 절연성 접착제에 의해서 제1 기판(81)에 접착 고정된다.

또한, 제1 기판(81) 위의 단자 전극(88)을 형성한 부분에 가요성 프린트 기판(FPC)(60)의 단부를 배치한다. 이 FPC(60)에는 반도체 장치(71)에 전원 및 입력 신호를 부여하기 위한 동박(銅箔)에 의한 배선 패턴(도시하지 않음)이 형성되어 있다.

그리고, 그 배선 패턴도 제1 기판(81) 위의 단자 전극(88)에 이방성 도전 접착제(50) 중의 도전성 입자(52)를 통해서 전기적으로 접속시키는 동시에, FPC(60)의 단부를 제1 기판(81)에 접착 고정시킨다.

이와 같이 반도체 장치(71)를 실장함으로써, 돌기 전극(78)과 제1 기판(81) 위의 주사 전극(83) 사이 및 FPC(60)의 배선 패턴과 제1 기판(81) 위의 단자 전극(88)과의 사이에 이방성 도전 접착제(50) 중의 도전성 입자(52)가 각각 확보되어 그것에 의해 각각의 전기적 접속이 이루어지고, 또한, 절연성 접착제에 의해 기계적으로 접속된다.

그 후, 이 반도체 장치(71) 및 FPC(60)의 접속부 상면과 그 주변부에 보호재(mold resin)(62)를 도포한다. 이에 따라, 돌기 전극(78)과 주사 전극(83)과의 접속부와, FPC(60)와 단자 전극(88)과의 접속부로의 수분의 진입을 방지하는 동시에 기계적인 보호를 행함으로써 신뢰성을 높일 수 있다.

그러나, 이러한 종래의 액정 표시 장치에 반도체 장치를 실장하기 위한 구조에서는, 그 접속부{도 16의 영역(8)}로서 상당히 큰 면적이 필요하기 때문에, 액정 표시 장치의 소형화에 방해가 된다고 하는 문제가 있었다.

예컨대, 액정 표시 장치(80)로의 반도체 장치(71) 및 FPC(60)의 접속부가 되는 영역(8)은, 반도체 장치(71)의 폭 치수로 2mm, 반도체 장치(71)의 접속 허용 정도로 1mm, FPC(60)의 접속 허용 정도로 2mm 가 필요하기 때문에, 대략 5mm 였다.

이러한 액정 표시 장치(80)의 반도체 장치를 실장하기 위한 영역(8)은 액정 패널의 비표시부이며, 표시부의 면적에 대하여 액정 패널의 모듈 치수는 상당히 커지게 되었다.

본 발명은 액정 표시 장치의 기판 위에 그 액정 표시 장치를 구동하기 위한 반도체 장치를 전기적 및 기계적으로 접속되도록 장착하는 실장 구조 및 그 반도체 장치, 특히 액정 표시 장치와의 전기적 접속을 위한 돌기 전극(범프)을 구비하는 표면 실장형 반도체 장치에 관한 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 액정 표시 장치에 반도체 장치를 실장하기 위한 구조의 일실시 형태를 도시한 단면도.

도 2는 본 발명에 따른 액정 표시 장치에 실장하는 반도체 장치의 일실시 형태를 도시한 단면도.

도 3 내지 도 10은 도 2에 도시된 반도체 장치의 제조 공정의 각 단계를 보여주는 단면도.

도 11은 본 발명에 따른 반도체 장치와 액정 표시 장치의 기판 및 FPC와의관계의 일례를 보여주는 사시도.

도 12는 도 11에 도시된 반도체 장치를 실장해서 FPC를 접속한 액정 표시 장치의 일부를 보여주는 평면도.

도 13은 본 발명에 따른 반도체 장치와 액정 표시 장치의 기판 및 FPC와의 관계의 다른 예를 보여주는 사시도.

도 14는 도 13에 도시된 반도체 장치를 실장해서 FPC를 접속한 액정 표시 장치의 일부를 보여주는 평면도.

도 15는 종래의 돌기 전극을 구비한 반도체 장치의 일례의 단면도.

도 16은 종래의 액정 표시 장치에 반도체 장치를 실장하기 위한 구조의 일례의 단면도.

본 발명은 전술한 문제를 해결하기 위해 이루어진 것으로, 액정 표시 장치의 반도체 장치를 실장하는 부분의 면적, 나아가서는 가요성 프린트 기판을 반도체 장치에 접속하기 위한 부분도 포함시켜서, 그 면적을 줄여 액정 표시 장치의 소형화를 실현하는 것을 목적으로 하고, 이를 위한 액정 표시 장치에 반도체 장치를 실장하기 위한 구조 및 그 반도체 장치를 제공한다.

즉, 본 발명에 따른 액정 표시 장치에 반도체 장치를 실장하기 위한 구조는 주사 전극을 형성하는 제1 기판과, 그 주사 전극과 대향하는 신호 전극을 형성하는 제2 기판 사이에 액정을 봉입하여 이루어진 액정 표시 장치에, 집적 회로를 형성하는 반도체 칩의 표면에 배치되는 전극 패드에 하부 전극을 통해서 도통(導通)하는 돌기 전극이, 상기 반도체 칩의 표면과 측면에 걸쳐서 배치되는 반도체 장치를 실장하는 것이다. 그리고, 상기 반도체 장치는, 상기 반도체 기판의 측면을 액정 표시 장치의 제1 기판 및 제2 기판의 한쪽이 다른 쪽보다 연장해서 배치되어 있는 부분의 표면에 대향시킨 상태로 장착되어 있고, 상기 돌기 전극은 상기 한쪽 기판 위의 전극과 접속되어 있다.

상기 반도체 장치의 돌기 전극을 반도체 칩의 표면과 제1 측면에 걸쳐서 배치하는 동시에, 상기 반도체 칩의 표면과, 그 제1 측면과 반대측인 제2 측면에 걸쳐서도 배치하고, 상기 반도체 장치는, 상기 반도체 칩의 제1 측면을 액정 표시 장치의 상기 제1 기판 및 제2 기판의 한쪽이 다른 쪽보다 연장해서 배치되어 있는 부분의 표면에 대향시킨 상태로 장착되어 있고, 그 제1 측면에 걸치는 돌기 전극을 상기 한쪽 기판 위의 전극과 접속시키는 동시에 상기 반도체 칩의 제2 측면에 가요성 프린트 기판을 접속해서, 그 배선 패턴(프린트 배선)과 제2 측면에 걸치는 돌기 전극을 도통시켜도 좋다.

또는, 상기 반도체 장치의 돌기 전극은 반도체 칩의 표면과 제1 측면에 걸쳐 배치되는 동시에, 상기 반도체 칩의 표면과, 상기 제1 측면과 직교하는 제3 측면에 걸쳐서도 배치되어 있으며, 상기 반도체 장치는, 상기 반도체 칩의 제1 측면을 액정 표시 장치의 상기 제1 기판 및 제2 기판의 한쪽이 다른 쪽보다 연장해서 배치되어 있는 부분의 표면과 대향시킨 상태로 장착되어 있고, 상기 제1 측면에 걸치는 돌기 전극을 상기 한쪽 기판 위의 전극과 접속시키는 동시에, 상기 반도체 칩의 제3 측면에 가요성 프린트 기판을 접속해서, 그 배선 패턴(프린트 패턴)과 제3 측면에 걸치는 돌기 전극을 도통시켜도 좋다.

또한, 본 발명에 따른 반도체 장치는 주사 전극을 형성하는 제1 기판과, 그 주사 전극과 대향하는 신호 전극을 형성하는 제2 기판 위와의 사이에 액정을 봉입하여 이루어진 액정 표시 장치에 실장되고, 이 액정 표시 장치를 구동하는 반도체장치로서, 집적 회로를 형성하는 동시에 그것을 외부에 접속하기 위한 전극 패드를 표면의 주연부 부근에 배치한 반도체 칩과, 이 반도체 칩 위에 형성되어 각 전극 패드를 노출시키는 개구를 갖는 절연막과, 상기 각 전극 패드 위에 각각 배치된 하부 전극과, 이 하부 전극을 통해서 상기 전극 패드와 도통하며 상기 반도체 칩의 표면과 측면에 걸쳐서 배치되는 복수의 돌기 전극을 갖는다.

상기 반도체 칩의 돌기 전극이 배치되는 측면은 상기 표면 측에 단차를 갖는 형상을 이루면 좋다.

또한, 상기 돌기 전극이 반도체 칩의 상기 측면보다 돌출해서 배치되어 있는 것이 바람직하다. 상기 반도체 칩의 측면이 단차를 갖는 경우에는, 그 측면의 최외면보다 돌출하도록 상기 돌기 전극을 배치하면 좋다.

그리고, 상기 돌기 전극을 하부 전극측으로부터 구리층과 금층, 또는 구리층과 니켈층과 금층과 같은 복수의 금속층으로 구성하면 좋다.

이하에서 도면을 이용해서 본 발명에 따른 액정 표시 장치에 반도체 장치를 실장하기 위한 구조 및 그 반도체 장치를 실시하기 위한 최선의 형태를 설명한다.

[반도체 장치의 구조: 도 2]

우선, 도 2를 참고로 본 발명에 따른 액정 표시 장치에 실장되는 반도체 장치의 실시 형태를 설명한다.

도 2는 액정 표시 장치에 실장되고, 그 액정 표시 장치를 구동하는 본 발명에 따른 표면 실장형 반도체 장치의 구조를 보여주는 단면도이다.

이 반도체 장치(1)는, 집적 회로(도시 생략)를 형성하는 동시에 그것을 외부에 접속하기 위한 전극 패드(14)를 표면(12a)의 주연부{이 예에서는 지면에 수직인 좌우 양측면(12b, 12c)의 연부} 부근에 배치한 반도체 칩(12)과, 이 반도체 칩(12) 위에 형성되고 각 전극 패드(14)를 노출시키는 개구(16a)를 갖는 절연막(16)과, 각 전극 패드(14) 위에 각각 배치되는 하부 전극(19)과, 이 하부 전극(19)을 통해서 전극 패드(14)와 개별적으로 도통하며, 반도체 칩(12)의 표면(12a)과 제1 측면(12b) 또는 그것과 반대측인 제2 측면(12c)에 걸쳐서 배치되는 돌기 전극(24)으로 이루어진다.

상기 반도체 칩(12)의 돌기 전극(24)이 배치되는 측면(12b, 12c)은 표면(12a)측에 단차(12d, 12e)를 갖는 형상을 하고 있고, 그 단차부를 따라서 하부 전극(19)이 전극 패드(14) 위로부터 연장해서 배치되어 있으며, 그 하부 전극(19)을 덮도록 각 돌기 전극(24)이 형성되어 있다.

각 돌기 전극(24)의 측면은 반도체 기판의 측면(12b) 또는 측면(12c), 즉 단차를 갖는 측면의 최외면보다 1∼10㎛ 돌출되어 있다. 본 실시 형태의 돌기 전극(24)은 구리(Cu)층에 의한 내측 돌기 전극(22)과 금(Au)층에 의한 외측 돌기 전극(23)의 2개의 금속층으로 구성되어 있다.

또한, 이 돌기 전극(24)을 금 등의 산화되기 어려운 단일 금속으로 구성하여도 좋고, 구리층과 니켈층과 금층 등의 3층으로 구성할 수도 있다.

[실장 구조: 도 1]

다음에, 이 반도체 장치를 액정 표시 장치에 실장한 실장 구조를 도 1을 참고로 설명한다.

도면 부호 80은 액정 표시 장치로서, 그 액정 패널을 구성하는 각 부분에는,도 16에 도시된 종래의 액정 표시 장치와 대응하는 부분에는 동일한 부호를 부여했다.

상기 액정 표시 장치(80)를 구동하기 위한 반도체 장치(1)는 주사 전극(83)을 형성하는 유리 기판인 제1 기판(81)과, 그 주사 전극(83)과 대향하는 신호 전극(84)을 형성하는 유리 기판인 제2 기판(82) 사이에 액정(85)을 밀봉재(86)에 의해 봉입해서 이루어진 액정 표시 장치(80)에 실장되어 있다.

이 반도체 장치(1)는 도 2를 참고로 설명한 바와 같이, 집적 회로를 형성하는 반도체 칩(12)의 표면(12a)과 제1 측면(12b) 또는 제2 측면(12c)에 걸쳐서 돌기 전극(24)이 배치되어 있다.

상기 반도체 장치(1)를 도 1에 도시된 바와 같이 세운 상태로 해서, 반도체 칩(12)의 한쪽 측면을 액정 표시 장치(80)의 제1 기판(81)이 제2 기판(82)보다 연장해서 배치되어 있는 영역(부분)의 표면에 대향시킨 상태로 장착하고, 도면에서 하측의 돌기 전극(24)을 제1 기판(81) 위의 주사 전극(83)과 접속시킨다.

상기 돌기 전극(24)과 제1 기판(81) 위의 주사 전극(83) 사이에 절연성 접착제에 도전성 입자를 분산시킨 이방성 도전 접착제(50)를 개재시키고, 반도체 장치(1)를 제1 기판(81)에 대해서 가압하면서 가열함으로써, 그 도전성 입자에 의해 각 돌기 전극(24)과 각 주사 전극(83)이 전기적으로 접속된다.

또한, 이 반도체 장치(1)의 도면에서 상측의 측면 위에는, 이방성 도전 접착제(50)에 의해 가요성 프린트 기판(FPC)(60)의 단부를 가압 접착하고, 도전성 입자에 의해 도면에서 상측의 돌기 전극(24)과 FPC(60)에 형성된 배선 패턴을 전기적으로 접속(도통)시킨다.

상기 반도체 장치(1)의 각 돌기 전극(24)과 액정 표시 장치(80)의 제1 기판(81)의 주사 전극(83) 및 FPC(60)의 배선 패턴과의 접속에 있어서는, FPC(60)와 반도체 장치(1)와 제1 기판(81) 사이를 400 kg/cm²의 압력으로 가압하면서, 180℃∼220℃의 온도로 가열함으로써 이루어진다.

그 후, 반도체 장치(1)의 주위와 액정 표시 장치(80)의 제1 기판(81) 및 제2 기판(82)과 FPC(60)와의 사이에 보호재(mold resin)(65)를 충전 피복함으로써, 각 접속부로의 수분 진입 방지와 기계적인 보호를 꾀하는 동시에 반도체 장치(1)와 액정 표시 장치(80)와 FPC(60)를 확실하게 고착시킨다.

이와 같이, 반도체 장치에 있어서의 반도체 칩(12)의 측면에서 액정 표시 장치의 기판 및 그 전극과의 전기적 및 기계적인 접속을 행함으로써, 액정 표시 장치의 기판 위에서 반도체 장치를 실장하는 데에 필요한 면적을 도 16에 도시된 종래의 실장 구조에 비하여 대폭 줄일 수 있고, 액정 패널의 비표시 부분을 줄여 액정 표시 장치의 소형화를 꾀할 수 있다.

[반도체 장치의 제조 방법: 도 2 내지 도 10]

다음으로, 본 발명에 따른 도 2에 도시된 반도체 장치의 제조 방법에 대해서 도 3 내지 도 10을 참고로 설명한다.

도 3에 도시된 바와 같이, 다수의 반도체 칩용의 도시하지 않은 집적 회로를 형성하고, 표면(10a)에 다수의 전극 패드(14)가 배열된 반도체 기판(웨이퍼)(10)에, 그 표면(10a)측으로부터 제1 다이싱(홈 가공)을 행하여 홈 형상의 스트리트 라인(10s)을 형성한다. 이 스트리트 라인(10s)은 인접하는 2열의 반도체 칩(12, 12)용의 각 전극 패드(14) 열의 중간에 형성하고, 반도체 기판(10)의 판 두께가 예컨대 두께 t = 200~300㎛ 로 남도록 한다.

각 전극 패드(14)는 알루미늄으로 이루어져 있으며, 이 반도체 기판(10) 내에 형성되어 있는 액정 표시 장치를 구동하기 위한 다수의 집적 회로를 각각 외부 회로와 접속시킨다.

다음으로, 도 4에 도시된 바와 같이, 반도체 기판(10)의 표면(상면)(10a) 및 스트리트 라인(10s) 내의 전면(全面)에 감광성 폴리이미드로 이루어진 절연막(16)을 회전 도포법에 의해 2∼3㎛ 의 두께로 형성한다. 절연막(16)으로서는, 감광성 폴리이미드 이외에 붕소나 인, 붕소와 인을 함유하는 산화 규소막을 화학적 기상 증착법(CVD)에 의해 형성하여도 좋고, 또한, 질화 규소막을 플라즈마 CVD법에 의해 형성하여도 좋다.

그 후에, 소정의 포토마스크를 이용하여 감광성 폴리이미드막으로 이루어진 절연막(16)에 대하여 노광 처리를 행한 후 현상(現像) 처리를 행하여 도 5에 도시된 바와 같이 각 전극 패드(14) 위에 개구(16a)를 형성하도록 패터닝한다.

다음으로, 도 6에 도시된 바와 같이, 절연막(16) 위와 전극 패드(14) 위를 포함하는 반도체 기판(10)의 전면(全面)에, 스퍼터링법에 의해 알루미늄을 막 두께 0.8㎛ 로, 크롬을 막 두께 0.01㎛ 로, 또한, 구리를 막 두께 0.8㎛ 로 각각 순차적으로 막형성하고, 그것에 의해 공통 전극막(18)을 3층 구조로 형성한다.

또한, 이 공통 전극막(18)으로서는, 전극 패드(14) 및 도 2에 도시된 내부돌기 전극(22)을 형성하는 전극 재료와 전기적 접속성 및 기계적 밀착성이 양호하고, 또한 전극 재료 상호간의 확산이 없는 안정된 전극 재료를 사용해야 한다.

이러한 이유로, 공통 전극막(18)으로서는, 전술한 알루미늄과 크롬과 구리에 의한 3층 구조인 것 이외에, 티탄과 팔라듐, 티탄과 금, 티탄과 백금, 티탄·텅스텐 합금과 팔라듐, 티탄·텅스텐 합금과 금, 티탄·텅스텐 합금과 백금, 티탄·텅스텐 합금과 구리, 또는 크롬과 구리 등의 2층 막구조나, 알루미늄과 티탄과 구리의 3층 구조 등이 유효하다.

또한, 구리를 공통 전극막(18)의 최상층으로 하면, 후술하는 도금에 의해 돌기 전극을 형성하기 쉽고, 또한 그 구리 표면에 땜납을 형성해도, 가열했을 때에 그 땜납에 구리가 용융될 우려가 없기 때문에 바람직하다.

그리고 나서, 도 7에 도시된 바와 같이, 감광성 수지(20)를 회전 도포법에 의해 공통 전극막(18) 위의 전면(全面)에 두께 17㎛ 로 형성한다. 또한, 소정의 포토마스크를 사용하여 감광성 수지(20)를 노광 처리하고, 그 후에 현상 처리를 행함으로써 각 돌기 전극 형성 예정 영역을 개구하도록 감광성 수지(20)를 패터닝한다(도 8 참조).

다음으로, 상기 감광성 수지(20)를 도금 마스크로 이용하여 구리 도금을 10∼15㎛ 의 두께로 행함으로써, 도 8에 도시된 바와 같이 구리 도금층에 의한 내측 돌기 전극(22)을 감광성 수지(20)의 개구 내의 공통 전극막(18) 위에 형성한다.

또한, 여기서 형성되는 내측 돌기 전극(22)의 재료로 금과 니켈을 사용하여도 좋다.

그리고 나서, 습식 박리액을 사용하여 도금 마스크로 이용한 감광성 수지(20)를 제거한다(도 9 참조). 그리고, 내측 돌기 전극(22)을 에칭 마스크로 하여 멜텍스로 제조된 구리 에칭액인 엔스트립C(상품명)를 사용하여 에칭을 행하고, 공통 전극막(18)의 최상층 피막인 구리 중에서 내측 돌기 전극(22)으로부터 노출되어 있는 영역을 제거한다. 이 에칭 처리는 정확한 에칭 시간을 30% 초과한 에칭 시간 동안 행한다.

다음으로, 질산셀륨암모늄과 페리시안화칼륨과 수산화나트륨과의 혼합액에 의해 공통 전극막(18)의 장벽층 및 밀착층인 크롬(중간층) 및 알루미늄(최하층)의 에칭을 행한다. 이 에칭 처리도 정확한 에칭 시간을 30% 초과한 에칭 시간 동안 행한다.

이와 같이, 공통 전극막(18)의 불필요한 부분을 제거함으로써, 도 9에 도시된 바와 같이 내측 돌기 전극(22)에 정합하는 하부 영역에만 하부 전극(19)이 형성된다.

다음으로, 도 3을 참고로 설명한 1회째의 다이싱(홈 가공) 공정으로 반도체 기판(10)의 판 두께를 얇게 한 스트리트 라인(10s) 부분을, 이번에는 2회째의 다이싱 공정에 의해 절단하고, 도 10에 도시된 바와 같이 반도체 기판(10)을 1개의 반도체 칩(12)으로 절단한다. 이 2회째의 다이싱 공정에 의한 절단폭(W)은 1회째의 다이싱 공정의 절단폭보다 30∼50㎛ 정도 좁게 한다.

그리고 나서, 도 2에 도시된 바와 같이, 무전해 도금법에 의해 각 반도체 칩(12)의 각 내측 돌기 전극(22)의 노출되어 있는 표면 전체에 금을 2∼3㎛ 의 두께로 도금하여 외측 돌기 전극(24)을 형성한다.

또한, 이 외측 돌기 전극(24)은 니켈과 금의 2층 구조로 하여도 좋다.

이러한 공정을 순차적으로 거쳐서, 도 2에 도시된 바와 같이, 반도체 칩(12)의 표면(12a)과 제1 측면(12b), 그리고 표면(12a)과 제1 측면(12b)과는 반대측인 제2 측면(12c)에 각각 걸치도록 다수의 돌기 전극(24)을 절연막(16)에 의해 각각 절연해서 형성한 반도체 장치(1)를 완성한다.

[반도체 장치 및 실장 구조의 보충 설명: 도 11 내지 도 14]

여기서, 반도체 장치(1)와 그 액정 표시 장치로의 실장 구조에 대해서 도 11내지 도 14를 참고로 보충 설명한다.

도 2에 도시된 반도체 장치(1)는 도 11에 도시된 바와 같이, 반도체 칩(12)의 표면(12a)과 제1 측면(12b)에 걸치도록 복수의 돌기 전극(24)을 길이 방향으로 간격을 두고 배열하는 동시에, 반도체 칩(12)의 표면(12a)과 제2 측면(12c)에 걸치도록 복수의 돌기 전극(24)을 길이 방향으로 간격을 두고 배열하고 있다. 상기 제1 측면(12b)과 제2 측면(12c)은 반도체 칩(12)의 반대측에서 서로 평행하게 위치한다.

이 경우에는, 상기 반도체 장치를 도 11에 도시된 바와 같이, 액정 표시 장치의 제1 기판(81)의 상면에 반도체 칩(12)의 제1 측면(12b)을 대향시켜 장착하고, 제2 측면(12c)에 FPC(60)의 단부를 접속한다. 도 11에서는, 제1 기판(81) 및 FPC(60)를 가상선으로 도시하고 있다.

도 12는 상기 반도체 장치(1)를 실장해서 그 반도체 장치(1)에 FPC(60)를 접속한 액정 표시 장치(80)의 일부를 보여주는 평면도이다.

도 13 및 도 14는 전술한 바와는 다른 실시 형태의 예를 도시한 도 11 및 도 12와 동일한 도면이다.

이 예에 따른 반도체 장치(1')는 돌기 전극(24)이 반도체 칩(12)의 표면(12a)과 제1 측면(12b)에 걸쳐 배치되는 동시에, 반도체 칩(12)의 표면(12a)과 제1 측면(12b)에 직교하는 제3 측면(12f)에 걸쳐서도 배치되어 있다. 그 밖의 구성은 도 2에 도시된 반도체 장치(1)와 동일하다.

그리고, 상기 반도체 장치(1')를 액정 표시 장치에 실장하기 위해서는, 도 13 및 도 14에 도시된 바와 같이, 반도체 칩(12)의 제1 측면(12b)을 액정 표시 장치(80)의 제1 기판(81)이 제2 기판(82)보다 연장해서 배치되어 있는 부분의 표면과 대향하도록 장착하고, 제1 측면(12b)에 걸치는 돌기 전극(24)을 제1 기판(81) 위의 주사 전극(83)과 접속시킨다. 또한, 반도체 칩(12)의 제3 측면(12f)에 가요성 프린트 기판(FPC)(60)을 접속하여, 그 프린트 배선과 제3 측면(12f)에 걸치는 돌기 전극(24)을 도통시킨다.

이와 같이 함으로써, 액정 표시 장치의 두께 방향 치수가 감소되어, 박형화(薄型化)하는 데에 유리해진다.

그리고, 전술한 각 실시 형태에서는, 반도체 장치를 액정 표시 장치의 주사 전극을 형성하는 제1 기판에 장착하였지만, 신호 전극을 형성하는 제2 기판 쪽이 제1 기판보다 더 연장해서 배치되어 있는 경우는 제2 기판에 장착하여도 좋다. 또한, 주사 전극과 접속하는 반도체 장치를 제1 기판에 접속하도록 하고, 신호 전극과 접속하는 반도체 장치는 제2 기판에 접속되도록 하여도 좋다. 그리고, 주사 전극과 신호 전극은 반대로 되거나, 표시 전극 또는 데이터 전극과 대향 전극 등으로 되는 경우도 있다.

이상의 설명으로부터 명백해진 바와 같이, 본 발명에 의한 액정 표시 장치에 반도체 장치를 실장하기 위한 구조 및 그 반도체 장치에 따르면, 액정 표시 장치 구동용 반도체 장치는 그 반도체 칩의 표면과 측면에 걸치도록 돌기 전극을 형성하고, 액정 표시 장치의 회로 기판과의 접속 및 반도체 장치에 전원이나 신호를 부여하기 위한 가요성 프린트 기판과의 접속을 반도체 장치의 측면에서 행하기 때문에, 접속 면적을 미소화하고 또 신뢰성이 높은 접속이 가능하게 된다.

그럼으로써, 액정 표시 장치로의 반도체 장치의 고밀도 실장화를 실현하여 액정 표시 장치의 소형화를 꾀할 수 있다.

Claims

주사 전극을 형성하는 제1 기판과, 그 주사 전극과 대향하는 신호 전극을 형성하는 제2 기판과의 사이에 액정을 봉입하여 이루어진 액정 표시 장치에, 이 액정 표시 장치를 구동하기 위한 반도체 장치를 실장하는 실장 구조에 있어서,

상기 반도체 장치에는 집적 회로를 형성하는 반도체 칩의 표면에 배치된 전극 패드에 하부 전극을 통해서 도통(導通)하는 돌기 전극이 상기 반도체 칩의 표면과 측면에 걸쳐 배치되어 있고,

상기 반도체 장치는, 상기 반도체 칩의 측면을 상기 액정 표시 장치의 제1 기판 및 제2 기판 중 한쪽이 다른 쪽보다 연장해서 배치되어 있는 부분의 표면에 대향시킨 상태로 장착되어 있으며, 상기 돌기 전극은 상기 한쪽 기판 위의 전극에 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치에 반도체 장치를 실장하기 위한 구조.
제1항에 있어서, 상기 반도체 장치의 돌기 전극이 상기 반도체 칩의 표면과 제1 측면에 걸쳐 배치되는 동시에, 상기 반도체 칩의 표면과 상기 제1 측면에 대하여 반대측에 위치하는 제2 측면에 걸쳐서도 배치되어 있고,

상기 반도체 장치는, 상기 반도체 칩의 제1 측면을 상기 액정 표시 장치의 제1 기판 및 제2 기판의 한쪽이 다른 쪽보다 연장해서 배치되어 있는 부분의 표면에 대향시킨 상태로 장착되어 있으며, 상기 제1 측면에 걸치는 돌기 전극을 상기 한쪽 기판 위의 전극과 접속시키는 동시에, 상기 반도체 칩의 제2 측면에 가요성 프린트 기판을 접속해서, 그 프린트 배선과 제2 측면에 걸치는 돌기 전극을 도통시키도록 한 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치에 반도체 장치를 실장하기 위한 구조.
제1항에 있어서, 상기 반도체 장치의 돌기 전극은 상기 반도체 칩의 표면과 제1 측면에 걸쳐서 배치되는 동시에, 상기 반도체 칩의 표면과 상기 제1 측면에 직교하는 제3 측면에 걸쳐서도 배치되어 있으며,

상기 반도체 장치는, 상기 반도체 칩의 제1 측면을 상기 액정 표시 장치의 제1 기판 및 제2 기판 중 한쪽이 다른 쪽보다 연장해서 배치되어 있는 부분의 표면과 대향시킨 상태로 장착되어 있으며, 상기 제1 측면에 걸치는 돌기 전극을 상기 한쪽 기판 위의 전극과 접속시키는 동시에, 상기 반도체 칩의 제3 측면에 가요성 프린트 기판을 접속해서, 그 프린트 배선과 제3 측면에 걸치는 돌기 전극을 도통시키도록 한 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치에 반도체 장치를 실장하기 위한 구조.
주사 전극을 형성하는 제1 기판과, 그 주사 전극과 대향하는 신호 전극을 형성하는 제2 기판과의 사이에 액정을 봉입하여 이루어진 액정 표시 장치에 실장되고, 상기 액정 표시 장치를 구동하는 반도체 장치로서,

집적 회로를 형성하는 동시에, 그것을 외부에 접속하기 위한 전극 패드를 표면의 주연부 부근에 배치한 반도체 칩과, 이 반도체 칩 위에 형성되어 상기 각 전극 패드를 노출시키는 개구를 갖는 절연막과, 상기 각 전극 패드 위에 각각 배치된 하부 전극과, 이 하부 전극을 통해서 상기 전극 패드와 도통하며, 상기 반도체 칩의 표면과 측면에 걸쳐 배치된 복수의 돌기 전극을 갖는 것을 특징으로 하는 반도체 장치.
제4항에 있어서, 상기 반도체 칩의 돌기 전극이 배치되는 측면은 상기 표면측에 단차를 갖는 형상을 하고 있는 것을 특징으로 하는 반도체 장치.
제4항에 있어서, 상기 돌기 전극은 상기 반도체 칩의 측면보다 돌출해서 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 반도체 장치.
제5항에 있어서, 상기 돌기 전극은 상기 반도체 칩의 단차를 갖는 측면의 최외면보다 돌출해서 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 반도체 장치.
제4항에 있어서, 상기 돌기 전극은 복수의 금속층으로 이루어진 것을 특징으로 하는 반도체 장치.
제6항에 있어서, 상기 돌기 전극은 복수의 금속층으로 이루어진 것을 특징으로 하는 반도체 장치.
제7항에 있어서, 상기 돌기 전극은 복수의 금속층으로 이루어진 것을 특징으로 하는 반도체 장치.