KR101587269B1 - 플렉서블 테이프 캐리어 패키지 및 이의 제조 방법 및 플렉서블 테이프 캐리어 - Google Patents

플렉서블 테이프 캐리어 패키지 및 이의 제조 방법 및 플렉서블 테이프 캐리어 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 절연재료로 구성된 테이프 캐리어; 상기 테이프 캐리어의 일 측에 형성된 도체 패턴; 및 상기 도체 패턴과 전기적으로 접속되도록 상기 테이프 캐리어에 실장된 반도체 소자를 포함하되, 상기 반도체 소자의 가로축과 세로축 중 길이가 더 긴 축이 상기 도체 패턴이 형성된 테이프 캐리어의 일 측과 수직을 이루는 것을 특징으로 하는 테이프 캐리어 패키지에 관한 것이다. 이에 의해, 플렉서블 디스플레이를 가로 방향 혹은 세로 방향으로 구부려도 이에 부착된 테이프 캐리어 패키지 내부의 반도체 소자가 파손되지 않아, 전체 디스플레이 장치를 더 많이 구부릴 수 있어 신뢰성이 향상된다.
플렉서블 디스플레이, 테이프 캐리어, 반도체 소자

Description

플렉서블 테이프 캐리어 패키지 및 이의 제조 방법 및 플렉서블 테이프 캐리어{FLEXIBLE TABE CARRIER PACKAGE AND METHOD OF MANUFACTURING THE SAME AND FLEXIBLE TABE CARRIER}
본 발명은 테이프 캐리어 패키지 및 이의 제조 방법 및 테이프 캐리어 패키지에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, 본 발명은 플렉서블 디스플레이를 가로 방향 혹은 세로 방향으로 구부려도 이에 부착된 테이프 캐리어 패키지 내부의 반도체 소자가 파손되지 않아, 전체 디스플레이 장치를 더 많이 구부릴 수 있어 신뢰성이 향상되는 플렉서블 테이프 캐리어 패키지 및 이의 제조 방법 및 플렉서블 테이프 캐리어에 관한 것이다.
테이프 자동 접합 (TAB: Tape Automated Bonding) 패키징 방식이란, 고집적 반도체 칩을 테이프 필름 (tape film)에 접착시켜, 수지로 밀봉 시킨 후, 와이어리스 본딩 (wire less bonding) 방식으로 인쇄 회로 기판 (PCB: Printed Circuit Board)에 실장 시키는 접합 방식을 말한다. 또한 이와 같이 칩 (chip)을 테이프 위에 접착 및 밀봉 시킨 패키지를 TCP (Tape Carrier Package)라고 지칭한다.
TAB 기술은 한장의 테이프 기판상에 복수의 집적 회로 (IC) 소자를 고밀도로 탑재, 소자 상호간의 배선 길이를 최소화 하기 위한 멀티칩 (multi-chip) 패키징 목적으로 널리 활용되는 기술이다. 최근 각종 기기에 다양한 부품을 동시에 탑재하는, 부품의 하이브리드 (hybrid) 화의 중요성이 커짐에 따라 TCP 제조 기술 및 TAB 기술은 많은 기술적 진전을 보이고 있다.
한편, 종래의 기술은 테이프 캐리어의 한면에 도체 패턴을 형성하고 이 도체 패턴의 단부에 반도체 소자의 전극을 접속한다. 또한, 테이프 캐리어의 다른 한면은 절연체를 패터닝하여 도체 패턴의 소정 위치에 이방성 도전필름(ACF: Anisotropic Conductive Film) 을 통해 프린트 기판측의 전극 패드에 접속할 수 있도록 한다.
그러나, 플렉서블 디스플레이 (E-paper, AMOLED, LCD)에 접속시 프린트 기판층은 반도체 실리콘 칩과 수평방향으로 접속된다. 그 결과, 반도체 실리콘 칩이 수평으로 부착하기 때문에 플렉서블 디스플레를 구부릴 경우 실리콘 칩이 파손될 위험으로 인해 신뢰성에 큰 문제가 있어 왔다.
본 발명은 상술한 과제를 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 종래의 플렉서블 디스플레이를 가로 방향 또는 세로 방향으로 더 구부리는 경우에도 반도체 소자가 파손되지 않는 플렉서블 테이프 캐리어 패키지 및 이의 제조 방법 및 플렉서블 테이프 캐리어를 제공하는 데 있다.
본 발명은 상술한 과제를 해결하기 위한 플렉서블 테이프 캐리어 패키지의 구성으로서, 절연재료로 구성된 테이프 캐리어; 상기 테이프 캐리어의 일 측에 형성된 도체 패턴; 및 상기 도체 패턴과 전기적으로 접속되도록 상기 테이프 캐리어에 실장된 반도체 소자를 포함하되, 상기 반도체 소자의 가로축과 세로축 중 길이가 더 긴 축이 상기 도체 패턴이 형성된 테이프 캐리어의 일 측과 수직을 이루어, 가로 방향 또는 세로 방향으로 구부리는 경우에도 반도체 소자가 파손되지 않는다.
특히, 상기 절연재료는 폴리 이미드 (polyimide)를 사용하여 절연성과 유연성을 향상시킨다.
또한, 상기 반도체 소자는, 상기 반도체 소자에 형성된 돌기 전극과 상기 도체 패턴을 전기적으로 접속하고 절연성 재료로 밀봉함으로써 실장되어, 반도체 소자 및 도체 패턴을 보호하여 단락이나 파손을 방지한다.
또한, 상기 도체 패턴은, 구리 (cu) 재료의 도체 패턴상에 주석 (sn) 및 금 (au) 이 순차적으로 도금되어, 전도성 및 부착을 용이하게 한다.
특히, 상기 절연성 재료는 에폭시 (epoxy) 수지를 사용하여, 접속 부분의 부식과 파손을 방지한다.
또한, 본 발명에 따른 플렉서블 테이프 캐리어의 구성은, 상기 테이프 캐리어의 일 측에 형성된 도체 패턴; 및 상기 도체 패턴과 반도체 소자를 전기적으로 접속하며 실장하도록 상기 테이프 캐리어에 형성된 디바이스홀을 포함하되, 상기 디바이스홀의 가로축과 세로축 중 길이가 더 긴 축이 상기 도체 패턴이 형성된 테이프 캐리어의 일 측과 수직을 이루어, 가로 방향 또는 세로 방향으로 구부리는 경우에도 실장될 반도체 소자가 파손되지 않는다.
특히, 상기 절연재료는 폴리 이미드 (polyimide) 인 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 플렉서블 테이프 캐리어 패키지 제조 방법은, (a) 절연재료로 구성된 테이프 캐리어의 일 측에 도체 패턴을 형성하는 단계; (b) 상기 테이프 캐리어에 디바이스홀을 형성하는 단계; 및 (c) 상기 도체 패턴에 전기적으로 접속되도록 상기 디바이스홀에 반도체 소자를 실장하는 단계를 포함하되, 상기 반도체 소자의 가로축과 세로축 중 길이가 더 긴 축이 상기 도체 패턴이 형성된 테이프 캐리어의 일 측과 수직을 이루는 것을 특징으로 한다.
특히, 상기 (c) 단계는, (1) 상기 반도체 소자에 돌기 전극을 형성하는 단계; 및 (2) 상기 돌기 전극과 상기 도체 패턴을 전기적으로 접속하는 단계; 및 (3) 상기 반도체 소자 및 상기 전기 접속된 부분을 절연성 재료로 밀봉하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 (2) 단계는, 상기 도체 패턴에 주석 도금을 형성하는 단계; 상기 주석 도금에 금 도금을 형성하는 단계; 및 상기 금 도금상에 상기 돌기 전극을 전기적으로 접속하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 플렉서블 디스플레이를 가로 방향 혹은 세로 방향으로 구부려도 이에 부착된 테이프 캐리어 패키지 내부의 반도체 소자가 파손되지 않아, 전체 디스플레이 장치를 더 많이 구부릴 수 있어 신뢰성이 향상된다.
이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 부품 내장 인쇄회로 기판 및 그 제조방법에 대해서 상세하게 설명한다. 실시예의 설명에 있어서, 본 발명의 구성요소의 "상 (on)"과 "아래(under)"는 "직접(directly)" 또는 "다른 구성요소를 개재하여 (indirectly)" 형성되는 것을 모두 포함한다. 또한, 각 구성요소의 상 또는 아래에 대한 기준은 도면을 기준으로 설명한다. 도면에서의 각 구성요소들의 크기는 설명을 위하여 과장될 수 있으며, 실제로 적용되는 크기를 의미하는 것은 아니다.
도 1은 종래 기술에의 일 실시형태에 따른 테이프 캐리어 패키지를 도시한다.
종래의 테이프 캐리어 패키지는 테이프 캐리어 (100), 디바이스홀 (101), 반도체 소자 (102), 및 도체 패턴 (103)을 포함한다. 절연성 필름 (104) 상에 형성된 도체 패턴에는 주석 도금 (105)을 형성한 후 금 도금 (106)을 형성한다. 이는 녹는 점을 낮추어 접착을 용이하게 하고, 전도성을 향상시킨다. 또한, 반도체 소자 (102) 는 디바이스홀 (101) 에 실장되며 도체 패턴 (103) 에 전기적으로 접속된다.
그러나 이러한 구성은 테이프 캐리어 (100)에 반도체 소자 (103)가 수평으로 실장되어 테이프 캐리어 패키지를 수직 방향으로 굽히는 경우 내장된 반도체 소자 (103) 가 파손될 위험이 크다.
도 2 는 종래 테이프 캐리어 패키지를 구부리는 경우를 도시한다.
도시된 바와 같이, 테이프 캐리어 패키지를 세로 방향으로 조금만 굽히는 경우에도, 내장된 반도체 소자는 파손되는 것을 알 수 있다. 따라서, 이러한 테이프 캐리어 패키지를 플렉서블 디스플레이에 사용하는 경우에는, 플렉서블 디스플레이를 감아서 보관시 전체적인 신뢰성에 큰 문제를 발생시킨다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시형태에 따른 플렉서블 테이프 캐리어 패키지의 구조이다.
플렉서블 테이프 캐리어 패키지는 테이프 캐리어 (300), 디바이스홀 (301), 반도체 소자 (302), 및 도체 패턴 (303)을 포함한다. 특히, 테이프 캐리어 (300)는 절연성 및 유연성을 갖는 폴리이미드 필름 (304)인 것이 바람직하다. 또한, 폴리이미드 필름 (304) 상에 형성된 도체 패턴에는 주석 도금 (305)을 형성한 후 금 도금 (306)을 형성한다. 이는 녹는 점을 낮추어 접착을 용이하게 하고, 전도성을 향상시킨다. 또한, 반도체 소자 (302) 는 디바이스홀 (301) 에 실장되며 도체 패턴 (303) 에 전기적으로 접속된다.
여기서, 본 발명은 종래의 발명과 상이하게, 직사각형 형태의 반도체 소자 (302)는 테이프 캐리어 (300) 의 가로축과 수직을 이루도록 배치된다. 또한, 도면 에 도시된 바와 같이, 반도체 소자 (302)와 도체 패턴 (303) 은 전기적으로 접속되도록 회로패턴을 갖는다. 더욱 상세하게는, 반도체 소자 (302) 의 가로축과 세로축 중 더 긴축인 세로축이 회로 패턴 (303)이 생성된 테이프 캐리어 (300) 의 일 측과 수직을 이룬다 (이하, 반도체 소자와 도체 패턴이 수직을 이룬다는 의미는, 이러한 직사각형 반도체 소자의 긴 부분의 축이 회로 패턴이 형성된 테이프 캐리어의 일 측과 수직을 이루는 것을 말함).
여기서 회로 패턴 (303)이 생성된 테이프 캐리어 (300) 의 일 측과 수직을 이루는 이유는, 이러한 측면과 플렉서블 디스플레이가 접촉되는 면이기 때문이다. 따라서, 플렉서블 디스플레이를 구부려서 회로 패턴 (303)이 형성된 측면이 휘어지는 경우에도 반도체 소자 (302)는 파손되지 않는다. 또한, 이러한 휘어지는 정도는 종래 기술에 비해 10배 이상이 가능하다.
도 4 는 본 발명의 바람직한 일 실시형태에 따른 플렉서블 테이프 캐리어 패키지의 제조 방법에 관한 흐름도이다.
우선, 절연재료로 구성된 테이프 캐리어의 일 측에 도체 패턴을 형성한다 (S1). 도체 패턴은 구리를 재료로 하는 회로 배선인 것이 바람직하다. 그 후, 상기 테이프 캐리어에 디바이스홀을 생성한다 (S2). 디바이스홀은 테이프 캐리어에 반도체 소자가 실장될 수 있도록 생성된 개구부이다. 이러한 개구부에 실장되는 반도체 소자는, 개구부에 연결되어 있는 도체 패턴과 전기적으로 접속된다. 더욱 구체적으로는, 반도체 소자에 돌기 전극을 형성한다 (S3). 그 다음, 상기 도체 패턴에 주석 도금을 형성한다 (S4). 또한, 주석 도금에 금 도금을 형성한다 (S5). 그 후, 금 도 금상에 돌기 전극을 전기적으로 접속한다 (S6). 전기 접속시 주석 및 금 도금으로 인해 접속성 및 도전성이 향상된다. 그 후, 전기 접속된 부분을 절연성 재료로 밀봉한다 (S7). 이러한 밀봉은 반도체 소자 및 도체 패턴을 보호하여 단락이나 파손을 방지하기 위함이다. 또한, 밀봉은 에폭시 (epoxy) 몰딩 (molding) 을 통한 봉합 (sealing) 공정을 수행함으써 테이프 캐리어 패키지가 만들어진다.
도 5a 는 본 발명의 바람직한 일 실시형태에 따른 플렉서블 테이프 캐리어 패키지가 부착된 플렉서블 디스플레이를 도시한다.
플렉서블 디스플레이 (500) 의 가로축 면에는 반도체 소자가 도체 패턴과 수직으로 실장된 플렉서블 테이프 캐리어 패키지(501)가 부착된다. 또한, 세로축에는 반도체 소자가 도체 패턴과 수평으로 실장된 테이프 캐리어 패키지(502)가 부착된다. 따라서, 플렉서블 디스플레이를 세로축을 중심으로 양면을 구부리는 경우 반도체 소자는 파손되지 않는다. 이에 대한 구체적인 도시가 도 5b 에 나타난다.
도 5b 는 본 발명의 바람직한 일 실시형태에 따른 플렉서블 테이프 캐리어 패키지가 부착된 플렉서블 디스플레이의 휘어진 상태를 도시한다.
본 도면에서는, 플렉서블 디스플레이 (500)의 세로축을 중심으로 양면을 구부린다. 그 결과, 플렉서블 디스플레이의 세로축과 플렉서블 테이프 캐리어 패키지 (501)에 실장된 반도체 소자는 수평을 이루지 않기 때문에, 구부림의 강도가 강화되더라도 반도체 소자는 파손되지 않는다. 또한, 도면에는 도시되지 않았지만, 플렉서블 디스플레이 (500)의 가로축을 중심으로 양면을 구부리는 경우에도, 플렉서블 디스플레이 (500)의 세로축에 플렉서블 테이프 캐리어 패키지(501)를 부착하고, 플렉서블 디스플레이 (500)의 가로축에는 반도체 소자가 도체 패턴과 수평으로 실장된 테이프 캐리어 패키지(502)를 부착하여, 동일한 효과를 획득할 수도 있다.
전술한 바와 같은 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였다. 그러나 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서는 여러 가지 변형이 가능하다. 본 발명의 기술적 사상은 본 발명의 전술한 실시예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
도 1은 종래 기술에의 일 실시형태에 따른 테이프 캐리어 패키지를 도시한다.
도 2는 종래 테이프 캐리어 패키지를 구부리는 경우를 도시한다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시형태에 따른 플렉서블 테이프 캐리어 패키지의 구조이다.
도 4는 본 발명의 바람직한 일 실시형태에 따른 플렉서블 테이프 캐리어 패키지의 제조 방법에 관한 흐름도이다.
도 5a는 본 발명의 바람직한 일 실시형태에 따른 플렉서블 테이프 캐리어 패키지가 부착된 플렉서블 디스플레이를 도시한다.
도 5b는 본 발명의 바람직한 일 실시형태에 따른 플렉서블 테이프 캐리어 패키지가 부착된 플렉서블 디스플레이의 휘어진 상태를 도시한다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호 설명>
100, 300: 테이프 캐리어 101, 301: 디바이스홀
102, 302: 반도체 소자 103, 303: 도체 패턴
104: 절연성 필름 105, 306: 주석 (sn) 도금
106, 306: 금 (au) 도금 304: 폴리이미드 (polyimide) 필름
500: 플렉서블 디스플레이 501: 플렉서블 테이프 캐리어 패키지
502: 테이프 캐리어 패키지

Claims (10)

  1. 절연재료로 구성된 테이프 캐리어;
    상기 테이프 캐리어의 일 측에 형성된 도체 패턴; 및
    상기 도체 패턴과 전기적으로 접속되도록 상기 테이프 캐리어에 실장된 반도체 소자를 포함하되,
    상기 반도체 소자의 가로축과 세로축 중 길이가 더 긴 축이 상기 도체 패턴이 형성된 테이프 캐리어의 길이 방향 측과 수직을 이루는 것을 특징으로 하는 플렉서블 테이프 캐리어 패키지.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 절연재료는 폴리 이미드 (polyimide) 인 것을 특징으로 하는 플렉서블 테이프 캐리어 패키지.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 반도체 소자는,
    상기 반도체 소자에 형성된 돌기 전극과 상기 도체 패턴을 전기적으로 접속하고 절연성 재료로 밀봉함으로써 실장되는 것을 특징으로 하는 플렉서블 테이프 캐리어 패키지.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 도체 패턴은,
    구리 (cu) 재료의 도체 패턴상에 주석 (sn) 및 금 (au) 이 순차적으로 도금된 것을 특징으로 하는 플렉서블 테이프 캐리어 패키지.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 절연성 재료는 에폭시 (epoxy) 수지인 것을 특징으로 하는 플렉서블 테이프 캐리어 패키지.
  6. 절연재료로 구성된 테이프 캐리어로서,
    상기 테이프 캐리어의 일 측에 형성된 도체 패턴; 및
    상기 도체 패턴과 반도체 소자를 전기적으로 접속하여 실장하도록 상기 테이프 캐리어에 형성된 디바이스홀을 포함하되,
    상기 디바이스홀의 가로축과 세로축 중 길이가 더 긴 축이 상기 도체 패턴이 형성된 테이프 캐리어의 길이 방향 측과 수직을 이루는 것을 특징으로 하는 플렉서블 테이프 캐리어.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 절연재료는 폴리 이미드 (polyimide) 인 것을 특징으로 하는 플렉서블 테이프 캐리어.
  8. (a) 절연재료로 구성된 테이프 캐리어의 일 측에 도체 패턴을 형성하는 단계;
    (b) 상기 테이프 캐리어에 디바이스홀을 형성하는 단계; 및
    (c) 상기 도체 패턴에 전기적으로 접속되도록 상기 디바이스홀에 반도체 소자를 실장하는 단계를 포함하되,
    상기 반도체 소자의 가로축과 세로축 중 길이가 더 긴 축이 상기 도체 패턴이 형성된 테이프 캐리어의 길이 방향 측과 수직을 이루는 것을 특징으로 하는 플렉서블 테이프 캐리어 패키지 제조 방법.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 (c) 단계는,
    (1) 상기 반도체 소자에 돌기 전극을 형성하는 단계;
    (2) 상기 돌기 전극과 상기 도체 패턴을 전기적으로 접속하는 단계; 및
    (3) 상기 반도체 소자 및 상기 전기 접속된 부분을 절연성 재료로 밀봉하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 플렉서블 캐리어 패키지 제조 방법.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 (2) 단계는,
    상기 도체 패턴에 주석 도금을 형성하는 단계;
    상기 주석 도금에 금 도금을 형성하는 단계; 및
    상기 금 도금상에 상기 돌기 전극을 전기적으로 접속하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 플렉서블 캐리어 패키지 제조 방법.
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