KR20100029629A - Tape package having adhesive layer for heat sink and display device with the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 테이프 패키지에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 방열용 접착층을 구비하는 테이프 패키지 및 이를 구비하는 디스플레이 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a tape package, and more particularly, to a tape package having a heat dissipation adhesive layer and a display device having the same.
일반적으로, 디스플레이 장치는 샤시 및 디스플레이 패널 어셈블리를구비한다. 디스플레이 패널 어셈블리는 디스플레이 패널과, 인쇄회로기판(PCB) 그리고 상기 디스플레이 패널과 상기 인쇄회로기판(PCB)을 연결하여 상기 인쇄회로기판으로부터 상기 디스플레이 패널에 구동 신호를 제공하는 테이프 패키지를 구비한다. In general, display devices have a chassis and a display panel assembly. The display panel assembly includes a display panel, a printed circuit board (PCB), and a tape package connecting the display panel and the printed circuit board (PCB) to provide a driving signal from the printed circuit board to the display panel.
고해상도의 TV 또는 모니터로 사용되는 디스플레이 장치는 구동 주파수가 60hz 에서 120Hz 로 증가하고, 채널 수 및 해상도가 증가하며, 또한 패널 사이즈도 40인치 이상으로 증가하게 되었다. 이에 따라 테이프 패키지에 장착되는 구동 드라이버 IC 의 구동 로드가 증가하였다. 이로 인하여 구동 드라이버 IC 로부터 방출되는 열이 심각한 문제로 대두되었다.Display devices used as high-definition TVs or monitors have increased the driving frequency from 60Hz to 120Hz, increasing the number of channels and resolution, and increasing the panel size to over 40 inches. As a result, the driving load of the driving driver IC mounted on the tape package is increased. As a result, the heat emitted from the drive driver IC has become a serious problem.
종래에는 디스플레이 모듈 레벨에서 테이프 패키지를 샤시에 기계적으로 접착시켜 열을 방출시켜 주었다. 이러한 단순 접착 방식은 공정 제어 및 신뢰성 확보가 어렵다. 이를 해결하기 위하여, 패키지 레벨에서, 테이프 패키지의 베이스 필름의 배면에 메탈 테이프를 접착시키거나 또는 배선의 두께를 증가시켜 주는 방법이 있었다. 메탈 테이프를 사용하는 방식은 공정이 복잡해지고 조립 단가가 상승하게 되며, 배선의 두께를 증가시켜 주는 방법은 우수한 방열 효과를 얻을 수 없을 뿐만 아니라 배선 두께의 증가에 따라 원가가 상승하였다.Conventionally, the tape package is mechanically bonded to the chassis to dissipate heat at the display module level. This simple adhesive method is difficult to secure the process control and reliability. In order to solve this problem, there was a method of adhering a metal tape to the back surface of the base film of the tape package or increasing the thickness of the wiring at the package level. The method of using a metal tape increases the complexity of the process and increases the assembly cost. The method of increasing the thickness of the wiring does not provide excellent heat dissipation effect and the cost increases with the increase of the wiring thickness.
따라서, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 방열특성이 개선된테이프 패키지 및 이를 구비하는 디스플레이 장치를 제공하는 것입니다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a tape package with improved heat dissipation and a display device having the same.
상기한 본 발명의 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 테이프 패키지는 베이스 필름; 상기 베이스 필름의 일면상에 배열되는 배선들; 상기 배선들의 일부분이 노출되도록 상기 배선들 및 상기 베이스 필름의 상기 일면상에 형성되는 보호막을 구비한다. 반도체 칩이 상기 베이스 필름의 상기 일면상에 장착되어, 상기 배선들의 상기 노출된 부분들과 접촉된다. 접착층이 상기 일면과 대향하는 상기 베이스 필름의 타면상에, 상기 반도체 칩에 대응하여 배열된다. In order to achieve the above technical problem of the present invention, the tape package of the present invention is a base film; Wires arranged on one surface of the base film; And a passivation layer formed on the one surface of the wirings and the base film to expose a portion of the wirings. A semiconductor chip is mounted on the one surface of the base film and in contact with the exposed portions of the wires. An adhesive layer is arranged corresponding to the semiconductor chip on the other surface of the base film opposite to the one surface.
상기 접착층은 열 경화, 상온 경화 또는 UV 경화성 물질을 포함하고, 2차 경화가 진행될 수 있다. 1차 경화시 20 내지 40%의 범위내에서 경화가 진행되고, 2차 경화시 90 내지 100%의 범위내에서 경화가 진행될 수 있다. 상기 접착층은 경화전 부피 대비 0.1% 이하의 범위내에서 부피가 변화되고, 0.5W/mK - 10W/mK 의 열전도도를 가질 수 있다. 상기 접착층은 0℃ 내지 200℃ 의 유리전이 온도(Tg)와 5ppm/℃ 내지 30ppm/℃ 의 열팽창계수(CTE)를 가질 수 있다. The adhesive layer may include heat curing, room temperature curing, or UV curable material, and secondary curing may be performed. In the first curing, the curing proceeds in the range of 20 to 40%, and in the second curing, the curing may proceed in the range of 90 to 100%. The adhesive layer has a volume change within a range of 0.1% or less with respect to the volume before curing, and may have a thermal conductivity of 0.5W / mK-10W / mK. The adhesive layer may have a glass transition temperature (Tg) of 0 ° C to 200 ° C and a thermal expansion coefficient (CTE) of 5 ppm / ° C to 30 ppm / ° C.
상기 접착층상에 필름부재가 더 배열될 수 있다. 상기 필름 부재는 상기 베이스 필름으로부터 분리가 용이하도록 상기 베이스 필름에 대해 이형성을 갖는 물질을 포함할 수 있다. 상기 베이스 필름과 상기 반도체 칩사이에 언더필 물질이 충진되어 상기 배선들의 상기 노출된 부분들과 상기 범프들을 덮어줄 수 있다.The film member may be further arranged on the adhesive layer. The film member may include a material having releasability with respect to the base film to facilitate separation from the base film. An underfill material may be filled between the base film and the semiconductor chip to cover the exposed portions of the interconnections and the bumps.
상기 베이스 필름의 상기 일면과 대향하는 상기 반도체 칩의 일면상에, 상기 배선들의 상기 노출된 일부분들에 대응하여 범프들이 배열될 수 있다. 상기 반도체 칩의 상기 범프들은 상기 배선들의 상기 노출된 일부분들과 탭(TAB) 본딩될 수 있다.Bumps may be arranged on one surface of the semiconductor chip opposite the one surface of the base film to correspond to the exposed portions of the wires. The bumps of the semiconductor chip may be bonded to a tab TAB with the exposed portions of the wires.
또한, 본 발명은 디스플레이 장치를 제공할 수 있다. 상기 디스플레이장치는 표시소자가 배열되는 디스플레이 패널; 테이프 패키지 및 샤시를 포함한다. 상기 테이프 패키지는 상기 디스플레이 패널로 상기 표시소자를 구동하기 위한 전기적 신호를 제공한다. 상기 테이프 패키지는 베이스 필름을 구비한다. 상기 베이스 필름의 일면상에는 배선들이 배열된다. 상기 배선들 및 상기 베이스 필름의 상기 일면상에 보호막이 형성되어, 상기 배선들의 일부분을 노출시켜 준다. 반도체 칩이 상기 베이스 필름의 상기 일면상에 장착되어, 상기 배선들의 상기 노출된 부분들과 접촉된다. 접착층이 상기 일면과 대향하는 상기 베이스 필름의 타면상에, 상기 반도체 칩에 대응하여 배열된다. 상기 접착층은 상기 샤시의 측벽에 접착되어 상기 테이프 패키지를 상기 샤시에 고정시켜 준다.In addition, the present invention can provide a display device. The display apparatus includes a display panel in which display elements are arranged; Tape package and chassis. The tape package provides an electrical signal for driving the display device to the display panel. The tape package has a base film. Wirings are arranged on one surface of the base film. A protective film is formed on the wirings and the one surface of the base film to expose a portion of the wirings. A semiconductor chip is mounted on the one surface of the base film and in contact with the exposed portions of the wires. An adhesive layer is arranged corresponding to the semiconductor chip on the other surface of the base film opposite to the one surface. The adhesive layer is attached to the side wall of the chassis to fix the tape package to the chassis.
상기 접착층은 상기 베이스 필름의 상기 타면상에 도포된 후 20 내지 40%의 범위내에서 1차 경화되고, 상기 샤시의 상기 측벽에 부착시 90 내지 100%의 범위내에서 2차 경화될 수 있다.The adhesive layer may be first cured in the range of 20 to 40% after being applied on the other surface of the base film, and may be secondary cured in the range of 90 to 100% when attached to the sidewall of the chassis.
본 발명의 테이프 패키지 및 이를 구비한 디스플레이 장치는 반도체 칩이 배열되는 일면과 대향하는 베이스 필름의 타면상에 열방출용 접착층을 형성하여 줌으로써, 상기 반도체 칩으로부터 열을 효과적으로 방출시켜 줄 수 있다. 특히, 반도체 칩의 상면에 수직한 방향으로의 열방출 효과를 향상시켜 줄 수 있다. 또한, 상기 접착층을 패키지 레벨에서 구현하여 1차로 20-40% 경화시켜 준 다음, 샤시의 측벽에 접착시켜 최종 경화시켜 줌으로써, 상기 테이프 패키지를 상기 샤시에 안정적으로 고정시켜 방열 특성 및 접착 신뢰성을 향상시켜 줄 수 있다. 게다가, 접착층이 상기 반도체 칩으로부터의 열을 방출시켜 줄 뿐만 아니라 상기 샤시에 안정적으로 부착되므로, 열 방출 부재 및 고정 부재가 불필요하며, 이에 따라 공정을 단순화시키고 제조원가를 절감할 수 있다.The tape package of the present invention and a display device having the same can effectively release heat from the semiconductor chip by forming an adhesive layer for heat dissipation on the other surface of the base film opposite to one surface on which the semiconductor chip is arranged. In particular, the heat dissipation effect in the direction perpendicular to the upper surface of the semiconductor chip can be improved. In addition, by implementing the adhesive layer at the package level to cure the first 20-40%, and then adhere to the side wall of the chassis to the final curing, the tape package is stably fixed to the chassis to improve heat dissipation characteristics and adhesion reliability I can let you. In addition, since the adhesive layer not only releases heat from the semiconductor chip but also stably adheres to the chassis, the heat dissipating member and the fixing member are unnecessary, thereby simplifying the process and reducing the manufacturing cost.
이하 첨부한 도면에 의거하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하도록 한다. 그러나, 본 발명의 실시예들은 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상술하는 실시예들로 인해 한정되어지는 것으로 해석되어져서는 안 된다. 본 발명의 실시예들은 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되어지는 것이다. 따라서, 도면에서의 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어진 것이며, 도면상에서 동일한 부호로 표시된 요소는 동일한 요소를 의미한다. Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. However, embodiments of the present invention may be modified in many different forms, and the scope of the present invention should not be construed as being limited by the embodiments described below. Embodiments of the present invention are provided to more completely explain the present invention to those skilled in the art. Accordingly, the shape and the like of the elements in the drawings are exaggerated to emphasize a more clear description, and the elements denoted by the same reference numerals in the drawings means the same elements.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 디스플레이 장치를 개략적으로 도시한 것이다. 도 1을 참조하면, 상기 디스플레이 장치(100)는 액정표시장치(TFT-LCD, thin firm transistor-liquid crystal display), 플라즈마 표시장치(PDP, plasma display panel), 유기발광 표시장치(OLED, organic light emitting diode), 전계방출표시장치(FED, Field emission display) 등과 같은 표시장치가 사용될 수 있다. 본 발명의 디스플레이 장치(100)는 TFT-LCD 표시 장치에 대해 예시한 것이다. 1 schematically shows a display device according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 1, the
상기 디스플레이 장치(100)는 탑 샤시(chassis) (110), 디스플레이 패널 어셈블리(120), 몰드 프레임(130), 램프(140), 반사시트(150), 인버터(160) 및 바텀 샤시(170)를 구비한다. 상기 탑 샤시(110)는 디스플레이 패널 어셈블리(120), 램프(140) 및 반사시트(150) 등을 보호하고, 바텀 샤시(170)에 고정된다. 상기 몰드 프레임(130)은 상기 디스플레이 패널 어셈블리(110)를 지지하며, 상기 바텀 샤시(170)에 수납된다. 상기 디스플레이 패널 어셈블리(120)와 상기 램프(150)사이에는 확산판 및 광학 시트(미도시) 등이 더 배열될 수도 있다.The
상기 디스플레이 패널 어셈블리(120)는 디스플레이 패널(121), 인쇄회로기판(125) 및 상기 디스플레이 패널(121)과 상기 인쇄회로기판(125)을 연결시켜 주는 테이프 패키지(200)를 구비한다. 상기 디스플레이 패널(121)은 액정 패널을 포함할 수 있다. 상기 디스플레이 패널(121)은 하부기판(122)과, 상기 하부기판(122)에 대 향하여 배치되는 상부기판(123)을 구비한다. 상기 디스플레이 패널(121)은 상기 상, 하부기판(123, 122)사이에 개재된 액정(도면상에는 도시되지 않음)을 더 구비할 수 있다. 상기 도면상에는 도시되지 않았으나, 상기 하부기판(122)상에는 게이트 라인 및 데이터 라인에 연결되는 박막 트랜지스터 및 상기 박막 트랜지스터에 연결되는 화소전극 등을 구비하는 단위 화소가 매트릭스 형상으로 배열될 수 있으며, 상기 상부기판(123)상에는 칼라필터 및 공통전극 등이 배열될 수 있다. The
상기 인쇄회로기판(PCB, printed circuit board) (125)은 게이트 구동신호를 상기 디스플레이 패널(121)에 제공하기 위한 게이트 인쇄회로기판(126)과, 데이터 구동신호를 상기 디스플레이 패널(121)에 제공하기 위한 소오스 인쇄회로기판(127)을 구비한다. 상기 게이트 인쇄회로기판(126)은 상기 디스플레이 패널(121)에 배열된 박막 트랜지스터를 구동시켜 주기 위한 게이트 구동신호를 제공하고, 상기 소오스 인쇄회로기판(127)은 상기 박막 트랜지스터를 구동시켜 주기 위한 데이터 구동신호를 제공할 수 있다. The printed circuit board (PCB) 125 provides a gate printed
테이프 패키지(200)는 상기 게이트 인쇄회로기판(126)과 상기 디스플레이 패널(121)을 전기적으로 연결시켜 주기 위한 다수의 게이트 테이프 키지(201)와, 상기 소오스 인쇄회로기판(127)과 상기 디스플레이 패널(121)을 전기적으로 연결시켜 주기 위한 다수의 소오스 테이프 패키지(205)을 구비한다. The
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 테이프 패키지의 단면도를 도시한 것이다. 도 2를 참조하면, 상기 테이프 패키지(200)는 도 1의 상기 게이트 테이프 패키지들(201)과 상기 소오스 테이프 패키지(205)중 하나의 테이프 패키지의 단면도를 도 시한 것이다. 상기 테이프 패키지(200)는 칩 온 필름(COF, chip on film) 타입 패키지를 포함할 수 있다. 상기 테이프 패키지(200)는 테이프 기판(210)과 상기 반도체 칩(250)을 포함한다. 상기 테이프 기판(210)은 플렉서블 인쇄회로기판(FBC, flexible printed circuit board)을 포함할 수 있다. 상기 반도체 칩(250)은 DDI(display driver IC)을 포함할 수 있다. 상기 테이프 패키지(200)가 게이트 테이프 패키지(201)인 경우, 상기 반도체 칩(250)은 게이트 드라이버 IC 를 포함할 수 있다. 한편, 상기 테이프 패키지(200)가 소오스 테이프 패키지(205)인 경우, 상기 반도체 칩(250)은 소오스 드라이버 IC 를 포함할 수 있다.2 shows a cross-sectional view of a tape package according to an embodiment of the invention. Referring to FIG. 2, the
상기 테이프 기판(210)은 베이스 필름(220), 상기 베이스 필름(220)의 일면상에 배열되는 배선들(230) 및 상기 배선들(230)을 보호하는 보호막(240)을 포함한다. 상기 베이스 필름(220)은 폴리이미드 또는 폴리에스테르 등과 같은 절연 필름을 포함할 수 있다. 상기 배선들(230)은 구리 패턴을 포함할 수 있다. 또한, 상기 배선들(230)은 표면에 주석, 금, 또는 니켈 등이 도금된 구리 패턴을 포함할 수 있다. 상기 보호막(240)은 솔더 레지스트를 포함할 수 있다. 상기 보호막(240)은 상기 배선들(230)의 일부분들이 노출되도록 상기 베이스 필름(220) 및 상기 배선들(230)상에 배열될 수 있다. The
상기 반도체 칩(250)은 그의 일면상에 범프들(260)이 배열된다. 상기 테이프 기판(210)상에 상기 반도체 칩(250)이 장착된다. 상기 반도체 칩(250)의 상기 범프들(260)이 상기 테이프 기판(210)의 상기 배선들(230)의 상기 노출된 부분들과 콘택되어진다. 상기 배선들(230)과 상기 반도체 칩(250)의 상기 범프들(260)은 탭(TAB, tape automated bonding) 기술을 이용하여 일괄적으로 접합시켜 줄 수 있다. 언더필 물질(270)이 상기 반도체 칩(250)과 상기 베이스 필름(220)사이에 충진되어 상기 범프들(260)과 상기 배선들(230)의 상기 노출된 부분들을 덮어준다.The
또한, 상기 테이프 패키지(200)는 상기 반도체 칩(250)이 배열되는 상기 일면에 대향하는 상기 베이스 필름(220)의 타면에 배열되는 접착층(280)을 더 포함한다. 상기 접착층(280)은 상기 반도체 칩(250)에 대응하는 상기 베이스 필름(220)의 상기 타면상에 배열되어, 상기 반도체 칩(250)으로부터 방출되는 열을 방열시켜 주는 역할을 한다. In addition, the
상기 접착층(280)은 방열 수지를 포함할 수 있다. 상기 접착층(280)을 구성하는 수지는 에폭시, 아크릴 또는 실리콘 등을 포함하며, 20 내지 80% 무게 분율을 가질 수 있다. 우수한 방열효과를 얻기 위하여, 상기 수지에는 열전도성 필라가 함유될 수 있다. 상기 열전도성 필라는 알루미나(Al2O3), 보론 나이트라이드(BN), 알루미늄 나이트라이드(AlN) 또는 다이아몬드를 포함하며, 20 내지 80%의 무게 분율을 가질 수 있다. The
상기 접착층(280)은 경화성 물질을 포함할 수 있다. 상기 접착층(280)은 열 경화, 상온 경화 또는 UV 경화가 가능한 수지를 포함할 수 있다. 상기 접착층(280)은 2단계 경화공정을 통해 형성될 수 있다. 1차 경화 공정은 패키지 레벨에서 상기 베이스 필름(220)의 상기 타면에 상기 경화성 물질을 도포한 다음 20 내지 40% 범위내에서 경화가 이루어지도록 수행될 수 있다. 2차 경화 공정은 모듈 레벨에서 상 기 테이프 패키지(200)의 상기 접착층(280)을 상기 탑 샤시(도 1의 110)에 부착시켜 준 다음 90 내지 100%의 범위 내에서 경화가 이루어지도록 진행될 수 있다. 상기 접착층(280)은 2차 열 경화공정이 진행된 후, 경화전 대비 0.1% 이하 범위내에서 부피가 변화될 수 있으며, 0.5W/mK - 10W/mK 의 열전도도를 가질 수 있다. 또한, 상기 접착층(280)은 0℃ 내지 200℃ 의 유리전이 온도(Tg)와 5ppm/℃ 내지 30ppm/℃ 의 열팽창계수(CTE)를 가질 수 있다.The
상기 테이프 패키지(200)는 상기 베이스 필름(220)의 상기 타면에 배열되는 필름부재(290)를 더 포함할 수 있다. 상기 필름 부재(290)는 상기 접착층(280)의 상면에 배열될 수 있다. 상기 필름 부재(290)는 릴 투 릴(reel to reel) 방식으로 상기 테이프 기판(210)을 핸들링하는 경우, 상기 접착층(280) 및 상기 베이스 필름(220)과의 분리가 용이하도록, 상기 베이스 필름(220)에 대해 이형성을 갖는 물질을 포함할 수 있다.The
도 3은 도 1의 A-A 선에 따른 디스플레이 장치(100)의 단면도이다. 도 3을 참조하면, 도 2의 상기 테이프 패키지(200)의 상기 접착층(280)이 탑 샤시(110)의 측벽에 접착되어, 상기 테이프 패키지(200)를 상기 탑 샤시(110)에 고정시켜 준다. 상기 반도체 칩(250)으로 부터 방출되는 열이 상기 접착층(280)을 통해 상기 반도체 칩의 상면에 수직한 방향으로 방출되게 된다.3 is a cross-sectional view of the
이상 본 발명을 바람직한 실시예를 들어 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않고, 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러가지 변형이 가능하다.Although the present invention has been described in detail with reference to preferred embodiments, the present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications may be made by those skilled in the art within the scope of the technical idea of the present invention. .
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 디스플레이 장치의 분해 사시도이다.1 is an exploded perspective view of a display device according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 테이프 기판의 단면도이다.2 is a cross-sectional view of a tape substrate according to an embodiment of the present invention.
도 3은 도 1의 A-A 선에 따른 디스플레이 장치의 단면도이다. 3 is a cross-sectional view of the display device taken along the line A-A of FIG.
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