KR20220003077A - Cof 패키징 방법 - Google Patents

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KR20220003077A
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thermal head
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야오신 시
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칩모어 테크놀로지 코퍼레이션 리미티드
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Abstract

본 발명은 COF 패키징 방법에 관한 것으로, 상기 방법은, 패키징을 할 유연성 회로 기판을 제공하고, 상기 유연성 회로 기판의 회로 표면 상에 여러 개의 제1핀을 형성하고; 및 패키징을 할 칩을 제공하고, 또한 칩 상에 여러 개의 제2핀을 형성하는 단계(S1); 유연성 회로 기판의 회로 표면을 아래로 향하게 하고 또한 항상 유지하도록 설치하고, 칩의 제1핀과 매치하여 설치된 제2핀의 표면을 위로 향하게 하고 또한 항상 유지하도록 설치하고, 또한 유연성 회로 기판과 칩 상의 상호 매치되는 제1핀과 제2핀을 마주보게 설치하는 단계(S2); 유연성 회로 기판에 대해 위로부터 아래로 향하는 압력을 가하고, 및/또는 칩에 대해 아래부터 위로 향하는 압력을 가하고, 동시에 고온 가열하여 제1핀과 제2핀을 융합 공정의 방식으로 용접하는 단계(S3)를 포함한다.

Description

COF 패키징 방법
본 발명은 출원일자: 2019년10월29일, 출원번호: 201911038471.0, 발명명칭: COF 패키징 방법인 중국특허출원에 대해 우선권주장을 하고, 그 전부 내용들은 인용을 통해 본 출원에 결합한다.
본 발명은 반도체 제조 분야에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 COF 패키징 방법에 관한 것이다.
집적회로의 밀집도가 증가됨에 따라, 칩의 패키징 기술도 점점 더 다양화되고 있고, 플립칩 패키징 기술(Flip Chip Interconnect Technology, FC)은 칩 패키지 사이즈를 축소하고 또한 신호 전송 경로를 단축하는 등 유리한 점들을 가지고 있으므로, 현재 칩 패키징 분야에서 광범위하게 응용되고 있다.
플립칩 패키징 기술은 베어 다이(baredie)를 표면을 아래로 향하게 하는 방식으로기판과 접합하는 기술이다. 그 구체적인 과정은, 칩 표면에 범프(bump)를 형성하고, 열압착 등 기술을 통해, 칩 상의 다수의 범프를 회로기판 상의 회로와 전기적 연결 및 기계적 연결을 한 후, 즉시 회로 기판의 내부 회로를 통해 칩과 외부 전자 장치의 전기적 연결을 실현할 수 있다.
액정 디스플레이 전기회로 패키징 분야에서, 현재 흔히 사용되는 것은 칩 온 필름패키징(Chip on film，COF)이고, 이러한 플립칩 패키징 기술은 유연성 회로 기판을 칩 패키징을 하는 캐리어로 하고, 즉 유연성 회로 기판을 이용하여 상기 회로 기판으로 하고, 나아가 열압착 기술을 통해, 칩 상의 범프를 유연성 회로 기판의 이너 리드와 접합한다.
종래 기술에서, 칩 상의 범프와 유연성 회로 기판의 이너 리드의 연결 과정에서, 유연성 회로 기판의 핀은 위로 향하게 하고, 칩의 범프는 아래로 향하게 하며, 칩은 서멀 헤드로 흡착하여 유연성 회로 기판의 바로 위로 이동한 후, 서멀 헤드로 칩에 대해 가열한 후 압력을 가하여, 칩 상의 범프와 유연성 회로 기판의 이너 리드를 용접한다.
이러한 패키징 방법의 진행 과정에서, 서멀 헤드 기구는 다수의 금속 트랜스포트 기구로 구성되어, 이로써 서멀 헤드는 운동 과정에서, 그 금속 기구의 마찰, 와이어 재료 마찰은 많은 금속 및 비금속의 입자(Particle, 미세한 입자)가 생성되어, 이러한 입자들이 유연성 회로 기판 핀 상에 또는 핀 사이에 떨어질 확률이 높으며, 이로써 범프와 핀이 용접한 후, 이러한 입자로 인하여 핀 접촉 불량 또는 핀 간의 단락을 초래하고; 칩의 전기적 불량을 초래하며; 나아가 일부 입자가 너무 미세하여, 일반적인 전기적 측정으로 측정해내지 못할 수 있고, 해당 제품을 디스플레이 스크린과 결합한 후, 와인딩 또는 환경 온습도의 영향을 받으면, 금속의 입자는 최종적으로 핀간의 단락을 일으킬 수 있고, 비금속의 할로겐 원소를 가지는 입자는 최종적으로 금속 전이로 인하여 단락을 일으키거나, 또는 핀 상의 입자로 인하여 접합 강도가 부족하여 단락을 일으킴으로써, 극대한 손실을 초래할 수 있다.
본 발명의 목적은 COF 패키징 방법을 제공하는 것으로 상기 기술문제를 해결할 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시방식은 COF 패키징 방법을 제공하는 것으로, 상기 방법은, 패키징을 할 유연성 회로 기판을 제공하고, 상기 유연성 회로 기판의 회로 표면 상에 여러 개의 제1핀을 형성하고; 및 패키징을 할 칩을 제공하고, 또한 칩 상에 여러 개의 제2핀을 형성하는 단계(S1);
유연성 회로 기판의 회로 표면을 아래로 향하게 하고 또한 항상 유지하도록 설치하고, 및 칩의 제1핀과 매치하여 설치된 제2핀의 표면을 위로 향하게 하고 또한 항상 유지하도록 설치하고, 또한 유연성 회로 기판과 칩 상의 상호 매치되는 제1핀과 제2핀을 마주보게 설치하는 단계(S2);
유연성 회로 기판에 대해 위로부터 아래로 향하는 압력을 가하고, 및/또는 칩에 대해 아래부터 위로 향하는 압력을 가하고, 동시에 고온 가열하여 제1핀과 제2핀을 융합 공정(Eutectic)의 방식으로 용접하는 단계(S3)를 포함한다.
본 발명 일 실시방식의 진일보 개진으로서, 단계(S3)는 구체적으로,
유연성 회로 기판의 위치 고정을 유지하고, 상기 칩에 대해 아래로부터 위로 향하는 압력을 가하고, 동시에 칩을 고온 가열하여, 제1핀과 제2핀을 융합 공정의 방식으로 용접하는 단계를 포함한다.
본 발명 일 실시방식의 진일보 개진으로서, 상기 방법은, 칩 하방에 위치하는 서멀 헤드를 제공하고, 상기 서멀 헤드의 흡착면을 위로 향하게 설치하는 단계; 서멀 헤드의 흡착면으로 칩의 제2핀이 설치되지 않은 면을 흡착하는 단계; 서멀 헤드의 움직임을 구동하여, 상기 칩에 아래로부터 위로 향하는 압력을 가하는 동시에 칩을 고온 가열하는 단계를 더 포함한다.
본 발명 일 실시방식의 진일보 개진으로서, 단계(S3) 후에, 상기 방법은, 상기 흡착면의 흡착력을 해제하여, 서멀 헤드를 상기 칩에서 이탈시키고 또한 제거하는 단계를 더 포함한다.
본 발명 일 실시방식의 진일보 개진으로서, 상기 방법은, 유연성 회로 기판 상방에 위치하는 베이스 플랫폼을 제공하고, 상기 유연성 회로 기판의 제1핀이 설치되지 않은 면을 상기 베이스 플랫폼 상에 고정하는 단계를 더 포함한다.
본 발명 일 실시방식의 진일보 개진으로서, 상기 베이스 플랫폼은 투명하고 또한 내고온성 재질로 구성된다.
본 발명 일 실시방식의 진일보 개진으로서, 상기 베이스 플랫폼은 석영 재질로 구성된다.
본 발명 일 실시방식의 진일보 개진으로서, 상기 방법은, 베이스 플랫폼 상방에 위치하는 CCD영상 장치를 제공하는 단계를 더 포함한다.
본 발명 일 실시방식의 진일보 개진으로서, 상기 단계(S2)는, CCD영상 장치를 통해 유연성 회로 기판을 투시하고, 유연성 회로 기판 상의 제1핀이 칩 상의 제2핀과 마주보게 설치되었는지 여부를 검측하되, '예'인 경우, 계속하여 다음 작업을 진행하고, '아니오'인 경우, 유연성 회로 기판 및/또는 칩을 조절하여, 제1핀과 제2핀이 마주보게 설치된 후에, 다음 작업을 진행하는 단계를 더 포함한다.
본 발명 일 실시방식의 진일보 개진으로서, 단계(S3) 후에, 상기 방법은, 유연성 회로 기판과 칩 사이에 플라스틱 패키징을 진행하여 세미 패키지를 형성하는 단계; 세미 패키지에 대해 절단을 진행하여 단일 COF 패키지 구조를 형성하는 단계를 더 포함한다.
종래 기술과 대비 시, 본 발명의 COF 패키징 방법은, 유연성 회로 기판과 칩에 대해 위치 호환을 진행하고 뒤집은 후, 패키징을 진행하여, 패키징 과정에서, 유연성 회로 기판 상방에 위치한 설비의 움직임으로 인하여 산생된 입자가 유연성 회로 기판의 핀 상 및/또는 핀 사이에 떨어지는 것을 방지할 수 있으며, 제품 수율 및 안정성을 향상시킬 수 있다.
도1은 본 발명 일 실시방식에서 제공한 COF패키징 방법을 나타낸 흐름도;
도2는 본 발명의 COF패키징을 나타낸 개략도.
아래에 첨부된 도면에서 도시한 실시방식을 결합하여 본 발명에 대해 상세히 설명하기로 한다. 그러나 이러한 실시방식은 본 발명을 제한하지 아니 하고, 해당 분야 당업자가 해당 실시방식을 근거로 진행한 구조, 방법 또는 기능 상에 대한 변경은 모두 본 발명의 보호범위 내에 포함될 것이다.
여기서 설명이 필요한 것은, 본 발명에서 사용한 위치 명사는 공간의 절대적 위치이고, 위는 즉 "위", "상방"을 표시하고, 아래는 즉 "아래", "하방"을 표시하며, 그 공간 위치는 호환될 수 없다. 공간의 절대적 위치의 용어는 사용 또는 작업 중에서 도면에서 도시한 방위와 같고, 실제 응용에서 해당 구조는 뒤집히거나 또는 위치 호환될 수 없다.
도1, 도2를 결합하여 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시방식은 COF 패키징 방법을 제공하는 것으로, 상기 방법은,
패키징을 할 유연성 회로 기판(10)을 제공하고, 상기 유연성 회로 기판(10)의 회로 표면 상에 여러 개의 제1핀(11)을 형성하고; 및 패키징을 할 칩(20)을 제공하고, 또한 칩(20) 상에 여러 개의 제2핀(21)을 형성하는 단계(S1);
유연성 회로 기판(10)의 회로 표면을 아래로 향하게 하고 또한 항상 유지하도록 설치하고, 칩(20)의 제1핀(11)과 매치하여 설치된 제2핀(21)의 표면을 위로 향하게 하고 또한 항상 유지하도록 설치하고, 유연성 회로 기판(10)과 칩(20) 상의 상호 매치되는 제1핀(11)과 제2핀(21)을 마주보게 설치하는 단계(S2);
유연성 회로 기판(10)에 대해 위로부터 아래로 향하는 압력을 가하고, 및/또는 칩(20)에 대해 아래부터 위로 향하는 압력을 가하고, 동시에 고온 가열하여 제1핀(11)과 제2핀(21)을 융합 공정의 방식으로 용접하는 단계(S3)를 포함한다.
나아가, 단계(S3) 후에, 상기 방법은, 유연성 회로 기판(10)과 칩(20) 사이에 플라스틱 패키징을 진행하여 세미 패키지를 형성하는 단계; 세미 패키지에 대해 절단을 진행하여 단일 COF 패키지 구조를 형성하는 단계를 더 포함한다.
본 발명의 실현 가능한 방식에 있어서, 제1핀(11)은 통상적으로 Cu(동)으로 구성되고, 그 표면에 주석 도금을 하고; 제2핀(21)은 통상적으로 Au(금)으로 구성되며, 이로써 이들이 상호 접속하고 또한 고온을 받은 후에, 제1핀(11)과 제2핀(21)의 금와 주석은 고온 하에서 용합되어 공정을 형성하고, 나아가 유연성 회로 기판(10)과 칩(20)을 결합한다.
단계(S2)에 대하여, 종래 기술의 기초상에서, 유연성 회로 기판(10)과 칩(20)의 위치를 호환하고, 또한 뒤집어서, 패키징 과정에서 제1핀(11)은 항상 아래로 향하게 설치되고, 제2핀(21)은 항상 위로 향하게 설치된다.
구체적 응용 과정에 있어서, 유연성 회로 기판(10)은 통상적으로 칩(20)을 커버함으로써, 유연성 회로 기판(10)이 칩(20)의 상방에 위치하는 경우, 칩(20)의 상방에 위치하는 설비의 움직임 과정에서 산생된 입자는 제1핀(11) 상 또는 제1핀(11) 사이에 떨어지지 않으며, 즉 2개 부품의 움직임을 구동하는 설비의 위치, 종류는 모두 패키징 결과에 영향을 주지 않는다.
본 발명의 보다 바람직한 실시방식에 있어서, 단계(S3)는 구체적으로, 유연성 회로 기판(10)의 위치 고정을 유지하고, 상기 칩(20)에 대해 아래로부터 위로 향하는 압력을 가하고, 동시에 칩(20)을 고온 가열하여 제1핀(11)과 제2핀(21)을 융합 공정(Eutectic)의 방식으로 용접하는 단계를 포함한다.
본 발명의 구체적 실시방식에 있어서, 칩(20) 하방에 위치하는 서멀 헤드(30)를 제공하고, 상기 서멀 헤드(30)의 흡착면(31)을 위로 향해 설치하며; 서멀 헤드(30)의 흡착면(31)으로 칩(20)의 제2핀(21)이 설치되지 않은 면을 흡착하고; 서멀 헤드(30)의 움직임을 구동하여, 상기 칩(20)에 아래로부터 위로 향하는 압력을 가하는 동시에 칩(20)을 고온 가열한다.
상기 서멀 헤드(30)는 해당 분야의 공지의 설비이고, 여기서 그 작업 원리 및 구체적 구성에 대해 상세히 기술하지는 않겠고, 설명이 필요한 것은, 칩(20)의 위치와 매치하기 위하여, 해당 구체적 실시방식에 있어서, 서멀 헤드(30)는 칩(20)의 하방에 위치하고, 동시에 서멀 헤드(30)의 흡착면(31)은 위로 향해 설치해야 하고, 이로써 매치되어 칩(20)의 제2핀(21)이 설치되지 않은 면을 흡착할 수 있다.
나아가, 서멀 헤드(30)로 칩(20)을 전이하고 또한 칩(20)에 대해 압력을 가하고 및 칩(20)의 온도를 상승시킬 때, 단계(S3) 후에, 상기 방법은, 상기 흡착면(31)의 흡착력을 해제하여, 서멀 헤드(30)를 상기 칩(20)에서 이탈시키고 또한 제거하는 단계를 더 포함한다.
상기 구조와 같이, 서멀 헤드(30)가 움직일 때, 칩(20)의 하방에 위치함으로써,서멀 헤드(30)의 움직임 과정에서 산생된 입자가 제1핀(11) 상 및/또는 제1핀(11) 사이에 떨어지는 것을 진일보 방지할 수 있다.
본 발명 구체적 실시방식에 있어서, 상기 방법은, 유연성 회로 기판(10) 상방에 위치하는 베이스 플랫폼(40)을 제공하고, 상기 유연성 회로 기판(10)의 제1핀(11)이 설치되지 않은 면을 상기 베이스 플랫폼(40) 상에 고정하는 단계를 더 포함한다.
본 발명 구체적 실시방식에 있어서, 베이스 플랫폼(40)은 마찬가지로 진공 흡착의 방식으로 유연성 회로 기판(10)을 고정하며, 여기서 상세히 기술하지는 않겠다.
바람직한 전통 공정에 있어서, 베이스 플랫폼(40)은 통상적으로 금속 또는 세라믹으로 구성되고, 전체적으로 불투명체이며, 이로써 유연성 회로 기판(10)과 칩(20)의 연결 과정에서 이들 사이의 핀의 편이 상황을 검측할 수 없으며, 상응하게, 양자를 압착한 후에, 압착 영역에서 나와야만, 영상 시스템을 통해 핀 사이의 서멀 본딩의 편이 상황을 체크할 수 있으므로, 실시간성이 떨어져 지연되고, 편이를 일으켜서 단락의 불량율이 높아질 수 있다.
상응하게, 본 발명의 바람직한 실시방식에 있어서, 베이스 플랫폼(40)의 재질에 대해 체환을 진행하여, 투명하고 또한 내고온성 재질로 구성되는 베이스 플랫폼(40)을 제공하며, 해당 재질은 예를 들면 석영 재질일 수 있다.
나아가, 상기 방법은, 베이스 플랫폼(40) 상방에 위치하는 CCD영상 장치(50)를 제공하는 단계; CCD영상 장치(50)를 통해 유연성 회로 기판(10)을 투시하고, 유연성 회로 기판(10) 상의 제1핀(11)이 칩(20) 상의 제2핀(21)과 마주보게 설치되었는지 여부를 검측하되, '예'인 경우, 계속하여 다음 작업을 진행하고, '아니오'인 경우, 유연성 회로 기판(10) 및/또는 칩(20)을 조절하여, 제1핀(11)과 제2핀(21)이 마주보게 설치된 후에, 다음 작업을 진행하는 단계를 더 포함한다.
요컨대, 본 발명의 COF 패키징 방법은, 유연성 회로 기판과 칩에 대해 위치 호환을 진행하고 뒤집은 후, 패키징을 진행하여, 패키징 과정에서, 유연성 회로 기판 상방에 위치한 설비의 움직임으로 인하여 산생된 입자가 유연성 회로 기판의 핀 상 및/또는 핀 사이에 떨어지는 것을 방지하고, 제품 수율 및 안정성을 향상시킬 수 있으며; 또한 베이스 플랫폼 재질을 개변하여, 서멀 본딩 과정에서, 직관적으로 유연성 회로 기판이 칩에 대응하는 위치를 검측할 수 있으며; 나아가, 베이스 플랫폼 측에 CCD영상 장치를 추가하여, 서멀 본딩 과정에서, 자동적 및 직관적으로 유연성 회로 기판이 칩에 대응하여 편이되었는지 여부를 검측할 수 있으므로, 제품의 패키징 품질을 향상시고, 또한 자원을 절약할 수 있다.
본 발명은 실시방식으로 서술하였지만, 매개 실시방식마다 단지 하나의 독립된 기술방안을 포함하는 것은 아님을 이해하여야 할 것이고, 명세서의 이러한 서술방식은 단지 명확성을 목적으로 하고, 해당 분야 당업자라면 당연하게 명세서를 하나의 일체로 간주하여, 각 실시방식 중의 기술방안도 적절한 조합을 통해 해당 분야 당업자가 이해 가능한 기타 실시방식을 형성할 수 있음을 이해하여야 할 것이다.
상기에서 열거된 일열의 상세한 설명은 단지, 본 발명의 실현 가능한 실시방식에 대한 상세한 설명일 뿐이고, 본 발명의 보호범위에 대한 한정은 아니며, 본 발명의 기술사상을 벗어나지 아니한 동등한 실시방식 또는 변경은 모두 본 발명의 보호범위 내에 포함되어야 할 것이다.

Claims (10)

  1. 패키징을 할 유연성 회로 기판을 제공하고, 상기 유연성 회로 기판의 회로 표면 상에 여러 개의 제1핀을 형성하고; 및 패키징을 할 칩을 제공하고, 또한 칩 상에 여러 개의 제2핀을 형성하는 단계(S1);
    유연성 회로 기판의 회로 표면을 아래로 향하게 하고 또한 항상 유지하도록 설치하고, 및 칩의 제1핀과 매치하여 설치된 제2핀의 표면을 위로 향하게 하고 또한 항상 유지하도록 설치하고, 또한 유연성 회로 기판과 칩 상의 상호 매치되는 제1핀과 제2핀을 마주보게 설치하는 단계(S2);
    유연성 회로 기판에 대해 위로부터 아래로 향하는 압력을 가하고, 및/또는 칩에 대해 아래부터 위로 향하는 압력을 가하고, 동시에 고온 가열하여 제1핀과 제2핀을 융합 공정의 방식으로 용접하는 단계(S3)를 포함하는 것을 특징으로 하는 COF 패키징 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    단계(S3)는 구체적으로,
    유연성 회로 기판의 위치 고정을 유지하고, 상기 칩에 대해 아래로부터 위로 향하는 압력을 가하고, 동시에 칩을 고온 가열하여 제1핀과 제2핀을 융합 공정의 방식으로 용접하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 COF 패키징 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    칩 하방에 위치하는 서멀 헤드를 제공하고, 상기 서멀 헤드의 흡착면을 위로 향하게 설치하는 단계;
    서멀 헤드의 흡착면으로 칩의 제2핀이 설치되지 않은 면을 흡착하는 단계;
    서멀 헤드의 움직임을 구동하여, 상기 칩에 아래로부터 위로 향하는 압력을 가하는 동시에 칩을 고온 가열하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 COF 패키징 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    단계(S3) 후에,
    상기 흡착면의 흡착력을 해제하여, 서멀 헤드를 상기 칩에서 이탈시키고 또한 제거하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 COF 패키징 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    유연성 회로 기판 상방에 위치하는 베이스 플랫폼을 제공하고, 상기 유연성 회로 기판의 제1핀이 설치되지 않은 면을 상기 베이스 플랫폼 상에 고정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 COF 패키징 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 베이스 플랫폼은 투명하고 또한 내고온성 재질로 구성되는 것을 특징으로 하는 COF 패키징 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 베이스 플랫폼은 석영 재질로 구성되는 것을 특징으로 하는 COF 패키징 방법.
  8. 청구항5에 있어서,
    상기 방법은, 베이스 플랫폼 상방에 위치하는 CCD영상 장치를 제공하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 COF 패키징 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 단계(S2)는, CCD영상 장치를 통해 유연성 회로 기판을 투시하고, 유연성 회로 기판 상의 제1핀이 칩 상의 제2핀과 마주보게 설치되었는지 여부를 검측하되, '예'인 경우, 계속하여 다음 작업을 진행하고, '아니오'인 경우, 유연성 회로 기판 및/또는 칩을 조절하여, 제1핀과 제2핀이 마주보게 설치된 후에, 다음 작업을 진행하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 COF 패키징 방법.
  10. 제1항에 있어서,
    단계(S3) 후에, 상기 방법은,
    유연성 회로 기판과 칩 사이에 플라스틱 패키징을 진행하여 세미 패키지를 형성하는 단계; 세미 패키지에 대해 절단을 진행하여 단일 COF 패키지 구조를 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 COF 패키징 방법.
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