TWI510150B - 可撓性線路載板 - Google Patents

Description

可撓性線路載板

本發明是有關於一種線路載板，且特別是有關於一種可撓性線路載板。

印刷電路板有多種不同類型，部分為剛性電路板，部分則為可撓性電路板或稱軟板。其中，可撓性電路板是由軟質介電材料所支撐的一種線路板，其可做為可撓曲的電纜或應用在連續性動態彎折的產品中，且又以運用於液晶顯示器驅動IC之封裝及行動化電子產品上尤其廣泛，例如手機、筆記型電腦及數位相機等。

一般而言，可撓性電路板多應用捲帶式自動接合(Tape Automated Bonding,TAB)技術，以進行晶片的封裝。目前常見的捲帶式自動接合技術包括捲帶承載封裝(Tape Carrier Package,TCP)以及薄膜覆晶(Chip-On-Film,COF)封裝。習知的可撓性電路板通常具有封裝區、位於封裝區之相對兩側的傳動區以及多個位於傳動區內的傳動孔。其中，可撓性電路板包括可撓性基材、圖案化金屬層以及絕緣保護層，而晶片配置於可撓性電路板的封 裝區內。圖案化金屬層設置於封裝區內以與晶片電性連接，且傳動區內的可撓性基材一般會被圖案化金屬層完全覆蓋，而僅暴露出傳動孔。封裝區內設置有絕緣保護層以局部覆蓋圖案化金屬層，但傳動區內的圖案化金屬層則為裸露。

利用傳動機台以輸送可撓性電路板時，傳動機台的齒輪會與傳動孔相干涉，或者傳動機台的滾輪/夾具會與傳動區相干涉，以帶動可撓性電路板沿著傳輸路徑前進。然而，由於傳動區內的圖案化金屬層為裸露，因此在可撓性電路板透過傳動機台輸送時，容易因摩擦而造成圖案化金屬層磨損/刮傷進而產生金屬粉塵/微粒。也就是說，在前述製程中，覆蓋於傳動孔周圍的圖案化金屬層極易受到齒輪/滾輪/夾具的摩擦而刮損並產生金屬微粒，如此不僅會影響到製程的潔淨度，甚而刮落的金屬微粒亦可能與晶片的引腳接觸而造成電性短路的現象。

為了防止上述的金屬微粒對於封裝產品的影響，已有部分可撓性電路板的設計是在傳動區內完全不設置金屬層，也就是說傳動區直接暴露出可撓性基材，然而，由於可撓性基材為絕緣材料，在可撓性電路板的傳輸作業中不斷重複的摩擦、剝離等動作，會使得封裝元件累積大量的靜電荷，而於封裝製程中、產品測試或後續之組裝應用時，一旦接觸到導體即會產生靜電放電(Electrostatic Discharge,ESD)，進而導致封裝元件被靜電打穿、燒毀、劣化、破壞等問題。前述於傳輸區內未設置金屬層的可撓性電路板並無法於傳輸過程中透過傳動機台與金屬層的接觸，或 於捲帶式的電路板捲收起時藉由與導電性隔層帶接觸，而使得靜電釋放、降低或分散，進而達到不蓄積靜電的效果。

本發明提供一種可撓性線路載板，其可有效解決傳動過程中圖案化金屬層被刮損而產生金屬微粒的問題，同時提供良好的靜電放電防護功能。

本發明提出一種可撓性線路載板，其包括可撓性基材以及圖案化金屬層。可撓性基材具有多個封裝區、位於這些封裝區的相對兩側的傳動區以及多個位於傳動區內的傳動孔。這些封裝區及這些傳動孔分別沿長度方向接續排列，且傳動區沿長度方向延伸。圖案化金屬層設置於可撓性基材上。圖案化金屬層包括多個引腳以及線路圖案，其中這些引腳分別位於這些封裝區內。線路圖案具有對應於各個封裝區設置的至少一導電環線以環繞這些傳動孔的至少其中之一。被導電環線所環繞的傳動孔的外緣與導電環線之間維持一間距。

在本發明的一實施例中，上述的線路圖案具有至少一金屬細線以及對應於各個封裝區設置的至少一連接線。連接線連接導電環線與金屬細線。

在本發明的一實施例中，上述的金屬細線位於傳動區內且沿著長度方向延伸。

在本發明的一實施例中，上述的金屬細線位於這些傳動 孔與這些封裝區之間。

在本發明的一實施例中，上述的金屬細線位於這些傳動孔與鄰近這些傳動孔的可撓性基材的一側邊之間。

在本發明的一實施例中，上述的導電環線的數量為多個，且這些導電環線的數量等於這些傳動孔的數量。

在本發明的一實施例中，上述的導電環線的數量為多個，且這些導電環線的數量小於這些傳動孔的數量。

在本發明的一實施例中，上述的金屬細線位於相鄰的這些封裝區之間，並沿著垂直長度方向的寬度方向延伸至傳動區內。

在本發明的一實施例中，上述的引腳包括至少一接地線。接地線連接金屬細線。

在本發明的一實施例中，上述的金屬細線的數量為多個，部分金屬細線位於傳動區內且沿著長度方向延伸，而其他部分金屬細線位於相鄰的這些封裝區之間，並沿著垂直長度方向的寬度方向延伸至傳動區內。

在本發明的一實施例中，上述的連接線沿長度方向延伸以連接導電環線與沿著寬度方向延伸的這些金屬細線的其中之一。

在本發明的一實施例中，上述的引腳包括至少一接地線。接地線連接沿著寬度方向延伸的這些金屬細線的其中之一。

基於上述，由於本發明的導電環線所環繞的傳動孔的外緣與導電環線之間維持間距，而間距可作為齒輪與導電環線相接 觸時的緩衝，因此可以有效地減少可撓性線路載板在傳動過程中發生齒輪磨損導電環線而使導電環線剝落產生金屬微粒的情形。此外，本發明的可撓性線路載板盡可能縮減傳動區內金屬層的佈設面積，以減少傳動機台磨損金屬層而產生金屬微粒的情形。如此一來，不僅可提高製程的潔淨度，亦可避免傳動區內的金屬層刮損產生的金屬微粒與引腳接觸而導致電性短路。此外，可撓性線路載板上產生的靜電可經由導電環線及/或金屬細線、連接線與傳動機台接觸，均勻分散於可撓性線路載板上而不致於發生靜電荷集中於特定區域的現象，或可使靜電直接經由傳動機台導出，以達到良好的靜電放電防護功能。

為讓本發明的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。

10‧‧‧晶片

100、100A~100G‧‧‧可撓性線路載板

110‧‧‧可撓性基材

111‧‧‧封裝區

112‧‧‧傳動區

113‧‧‧傳動孔

120‧‧‧圖案化金屬層

121‧‧‧引腳

121a‧‧‧接地線

122‧‧‧線路圖案

122a‧‧‧導電環線

122b‧‧‧金屬細線

122c‧‧‧連接線

G‧‧‧間距

D1、D2、D3‧‧‧距離

LD‧‧‧長度方向

W、W1‧‧‧線寬

WD‧‧‧寬度方向

圖1是本發明一實施例的可撓性線路載板的俯視圖。

圖2是本發明另一實施例的可撓性線路載板的俯視圖。

圖3是本發明另一實施例的可撓性線路載板的俯視圖。

圖4是本發明另一實施例的可撓性線路載板的俯視圖。

圖5是本發明另一實施例的可撓性線路載板的俯視圖。

圖6是本發明另一實施例的可撓性線路載板的俯視圖。

圖7是本發明另一實施例的可撓性線路載板的俯視圖。

圖8是本發明另一實施例的可撓性線路載板的俯視圖。

以下將採用薄膜覆晶封裝的可撓性線路載板做為實施例來進行說明。然而，誠如前述，捲帶式自動接合除了薄膜覆晶封裝之外，還包括捲帶承載封裝。因此，下列實施例所揭露的技術內容並不限於薄膜覆晶封裝上，還可應用於例如捲帶承載封裝或是其他可能的場合。

圖1是本發明一實施例的可撓性線路載板的俯視圖。請參考圖1，在本實施例中，可撓性線路載板100包括可撓性基材110以及圖案化金屬層120，其中可撓性基材110具有多個封裝區111、位於這些封裝區111的相對兩側的傳動區112以及多個位於傳動區112內的傳動孔113。

通常而言，傳動機台(未繪示)上的齒輪/滾輪/夾具(未繪示)可藉由傳動孔113/傳動區112來帶動可撓性線路載板100平順地前進。可撓性基材110大部分為軟性絕緣材質所構成，其例如為聚醯亞胺(Polyimide,PI)、聚乙烯對苯二甲酸酯(polyethylene terephthalate,PET)、聚醚(polyethersulfone,PES)、碳酸脂(polycarbonate,PC)或其他適合的可撓性材料，本發明對此不加以限制。

這些封裝區111及這些傳動孔113分別沿著可撓性基材110的長度方向LD接續排列，且傳動區112沿長度方向ID延伸。 這些傳動孔113分別對稱設置於各個封裝區111的相對兩側，也就是說，各個封裝區111的相對兩側的傳動區112內的傳動孔113數量相等，藉以提高傳動機台(未繪示)帶動可撓性線路載板100時的流暢度。此外，這些傳動孔113是以固定間距沿著長度方向LD接續排列，以作為各封裝區111之長度計算及方便傳輸之用。另一方面，圖案化金屬層120設置於可撓性基材110上，並暴露出這些傳動孔113。圖案化金屬層120的材質可為銅或其他適當的導電金屬，其包括多個引腳121以及線路圖案122，其中這些引腳121分別位於這些封裝區111內，以與位於這些封裝區111內的晶片10電性連接。

另一方面，線路圖案122具有對應於各個封裝區111設置的至少一個導電環線122a以環繞這些傳動孔113的至少其中之一。此處，各個封裝區111的相對兩側的傳動區112內皆具有一個導電環線122a，而各個導電環線122a分別環繞對應的封裝區111的相對兩側的傳動區112內的其中一個傳動孔113，亦即導電環線122a的數量例如是小於傳動孔113的數量，但本發明不限於此，各個封裝區111的相對兩側的傳動區112內的導電環線122a的數量，當視實際設計需求而有所調整。詳細而言，被導電環線122a所環繞的傳動孔113的外緣與導電環線122a之間維持一間距G，也就是說可撓性基材110於間距G的區域為裸露的，其中間距G約介於60微米(μm)至80微米(μm)之間，而導電環線122a的線寬W約介於60微米(μm)至200微米(μm)之間。如 圖1所示，除了導電環線122a之外，任兩相鄰的傳動孔113之間的可撓性基材110上未設置有圖案化金屬層120，也就是說，本實施之圖案化金屬層120僅局部覆蓋傳動區112內的可撓性基材110，並非如習知之圖案化金屬層完全覆蓋傳動區內的可撓性基材而僅暴露出傳動孔。此外，本發明的可撓性線路載板100盡可能縮減傳動區112內圖案化金屬層120的佈設面積，以減少傳動機台磨損圖案化金屬層120而產生金屬微粒的情形。

當置放可撓性線路載板100於傳動機台(未繪示)上，並透過齒輪(未繪示)來帶動可撓性線路載板100前進時，齒輪(未繪示)會與傳動孔113相互干涉，但由於導電環線122a所環繞的傳動孔113的外緣與導電環線112a之間維持間距G，而間距G可作為齒輪(未繪示)與導電環線122a相接觸時的緩衝，因此可以有效地減少可撓性線路載板100在傳動過程中發生齒輪(未繪示)磨損導電環線122a而使導電環線122a被刮落的情形。如此一來，不僅可提高製程的潔淨度，亦可避免導電環線122a被刮落產生的金屬粉塵(或稱金屬微粒)與引腳121接觸而導致電性短路。再者，透過導線環線122a與傳動機台的接觸可使可撓性線路載板100上的靜電荷均勻分散，而不致於發生靜電荷集中於特定區域的現象，或可使靜電直接經由傳動機台導出。

此外，線路圖案122可更具有至少一個金屬細線122b以及對應於各個封裝區111設置的至少一個連接線122c，其中金屬細線122b位於傳動區112內且沿著長度方向LD延伸。此處，這 些封裝區111的相對兩側的傳動區112內皆具有一個金屬細線122b，其中各個金屬細線122b例如是位於這些封裝區111與這些傳動孔113之間。各個封裝區111的相對兩側的傳動區112內皆具有一個連接線122c，其中各個連接線122c連接對應的導電環線122a與金屬細線122b，且各個連接線122c的延伸方向實質上垂直於長度方向LD，亦即平行於可撓性基材110的寬度方向WD。也就是說，連接線122c的數量與導電環線122a的數量相對應，且連接線122c會沿著寬度方向WD以最短距離連接對應的導電環線122a與金屬細線122b，以減少傳動區112內的金屬佈線範圍。

在本實施例中，金屬細線122b的線寬W1介於50微米(μm)至200微米(μm)之間，其中沿著長度方向LD延伸的金屬細線122b並不會通過任兩相鄰的傳動孔113之間的區域，且金屬細線122b與對應的傳動孔113的外緣之間的最短距離D1介於0.5毫米(mm)至1.8毫米(mm)之間。此外，任兩相鄰的傳動孔113之間的距離D2介於2.7毫米(mm)至3.4毫米(mm)之間，其中距離D2係指任兩相鄰的傳動孔113的兩相對外緣之間的最短距離。而任兩相鄰的傳動孔113之間無佈設圖案化金屬層120的距離D3介於2毫米(mm)至3.4毫米(mm)之間，其中距離D3係指任兩相鄰的傳動孔113之間暴露出可撓性基材110處的最短距離。詳細而言，透過上述線路配置，可增加可撓性線路載板100的導電路徑，亦即可撓性線路載板100上產生的靜電可經由導電環線122a、金屬細線122b及連接線122c與傳動機台(未繪示) 接觸，而均勻分散於可撓性線路載板100上或自傳動機台(未繪示)導出，以達到良好的靜電放電防護功能。

以下將列舉其他實施例以作為說明。在此必須說明的是，下述實施例沿用前述實施例的元件標號與部分內容，其中採用相同的標號來表示相同或近似的元件，並且省略了相同技術內容的說明。關於省略部分的說明可參考前述實施例，下述實施例不再重複贅述。

圖2是本發明另一實施例的可撓性線路載板的俯視圖。請參考圖2，可撓性線路載板100A與圖1的可撓性線路載板100大致相似，惟二者主要差異之處在於：此處，線路圖案122的金屬細線122b位於這些傳動孔113與鄰近這些傳動孔113的可撓性基材110的側邊之間。

圖3是本發明另一實施例的可撓性線路載板的俯視圖。請參考圖3，可撓性線路載板100B與圖1的可撓性線路載板100大致相似，惟二者主要差異之處在於：此處，線路圖案122的金屬細線122b分別位於這些封裝區111與這些傳動孔113之間以及這些傳動孔113與鄰近這些傳動孔113的可撓性基材110的側邊之間。也就是說，各個傳動區112內分別具有兩個金屬細線122b，而這些傳動孔113位於這兩個金屬細線122b之間，其中各個金屬細線122b分別透過連接線122c以最短距離連接對應的導電環線122a。

圖4是本發明另一實施例的可撓性線路載板的俯視圖。 請參考圖4，可撓性線路載板100C與圖1的可撓性線路載板100大致相似，惟二者主要差異之處在於：此處，導電環線122a的數量為多個，且這些導電環線122a的數量等於這些傳動孔113的數量。也就是說，各個傳動孔113均被對應的導電環線122a所環繞，其中連接線122c的數量亦為多個且等於這些導電環線122a的數量，各個連接線122c分別連接對應的金屬細線122b與導電環線122a。

圖5是本發明另一實施例的可撓性線路載板的俯視圖。請參考圖5，可撓性線路載板100D與圖4的可撓性線路載板100C大致相似，惟二者主要差異之處在於：此處，線路圖案122的金屬細線122b位於這些傳動孔113與鄰近這些傳動孔113的可撓性基材110的側邊之間。

圖6是本發明另一實施例的可撓性線路載板的俯視圖。請參考圖6，可撓性線路載板100E與圖4的可撓性線路載板100C大致相似，惟二者主要差異之處在於：此處，線路圖案122的金屬細線122b分別位於這些封裝區111與這些傳動孔113之間以及這些傳動孔113與鄰近這些傳動孔113的可撓性基材110的側邊之間。也就是說，各個傳動區112內分別具有兩個金屬細線122b，而這些傳動孔113位於這兩個金屬細線122b之間，其中各個金屬細線122b分別透過連接線122c以最短距離連接對應的導電環線122a。

圖7是本發明另一實施例的可撓性線路載板的俯視圖。 請參考圖7，可撓性線路載板100F與圖1的可撓性線路載板100大致相似，惟二者主要差異之處在於：此處，金屬細線122b位於相鄰的兩個封裝區111之間，並沿著寬度方向WD延伸至傳動區112內。另一方面，各個金屬細線122b分別透過沿著長度方向LD延伸的連接線122c以最短距離連接對應的導電環線122a，而引腳121可包括至少一個接地線121a(圖7示意地繪示出各個封裝區111內的這些引腳121包括兩個接地線121a)，其中各個接地線121a實質上沿著長度方向LD延伸以連接對應的金屬細線122b。也就是說，電性連接晶片10的接地線121a至金屬細線122b，並透過金屬細線112b、連接線122c以及導電環線122a與傳動機台(未繪示)接觸而提供一導電路徑，藉以將可撓性線路載板100F上產生的靜電透過前述導電路徑而自傳動機台(未繪示)導出，以達到良好的靜電放電防護功能。須知，接地線121a、連接線122c與導電環線122a的數量端視實際設計需求而做調整，並不限定於此。

圖8是本發明另一實施例的可撓性線路載板的俯視圖。請參考圖8，可撓性線路載板100G與圖7的可撓性線路載板100F大致相似，惟二者主要差異之處在於：此處，金屬細線122b的數量為多個，其中部分金屬細線122b位於傳動區112內且沿著長度方向LD延伸，而其他部分金屬細線122b位於相鄰的兩個封裝區111之間，並沿著寬度方向WD延伸至傳動區112內。

詳細而言，沿著長度方向LD延伸的金屬細線122b例如 是位於這些傳動孔113與這些封裝區111之間，而連接線122c沿著長度方向LD延伸並以最短距離連接對應的導電環線122a與沿著寬度方向WD延伸的金屬細線122b。引腳121可包括至少一個接地線121a(圖8示意地繪示出各個封裝區111內的這些引腳121包括兩個接地線121a)，其中各個接地線121a實質上沿著長度方向LD延伸以連接沿著寬度方向WD延伸的金屬細線122b。也就是說，電性連接晶片10的接地線121a與金屬細線122b，並透過金屬細線112b、連接線122c以及導電環線122a與傳動機台(未繪示)接觸而提供一導電路徑，藉以將可撓性線路載板100G上產生的靜電透過前述導電路徑而經由傳動機台(未繪示)導出，以達到良好的靜電放電防護功能。在其他實施例中，沿著長度方向LD延伸的金屬細線122b亦可位於這些傳動孔113與鄰近這些傳動孔113的可撓性基材110的側邊之間，而接地線121a、連接線122c以及導電環線122a的數量端視實際設計需求而做調整，本發明對此不加以限制。

綜上所述，由於本發明的導電環線所環繞的傳動孔的外緣與導電環線之間維持間距，而間距可作為齒輪與導電環線相接觸時的緩衝，因此可以有效地減少可撓性線路載板在傳動過程中發生齒輪磨損導電環線而使導電環線剝落產生金屬微粒的情形。此外，本發明的可撓性線路載板盡可能縮減傳動區內金屬層的佈設面積，以減少傳動機台磨損金屬層而產生金屬微粒的情形。如此一來，不僅可提高製程的潔淨度，亦可避免傳動區內的金屬層 刮損產生的金屬微粒與引腳接觸而導致電性短路。此外，可撓性線路載板上產生的靜電可經由導電環線及/或金屬細線、連接線與傳動機台接觸，均勻分散於可撓性線路載板上而不致於發生靜電荷集中於特定區域的現象，或可使靜電直接經由傳動機台導出，以達到良好的靜電放電防護功能。

雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作些許的更動與潤飾，故本發明的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。

10‧‧‧晶片

100‧‧‧可撓性線路載板

110‧‧‧可撓性基材

111‧‧‧封裝區

112‧‧‧傳動區

113‧‧‧傳動孔

120‧‧‧圖案化金屬層

121‧‧‧引腳

122‧‧‧線路圖案

122a‧‧‧導電環線

122b‧‧‧金屬細線

122c‧‧‧連接線

G‧‧‧間距

D1、D2、D3‧‧‧距離

LD‧‧‧長度方向

W、W1‧‧‧線寬

WD‧‧‧寬度方向

Claims (11)

1. 一種可撓性線路載板，包括：一可撓性基材，具有多個封裝區、位於該些封裝區的相對兩側的一傳動區以及多個位於該傳動區內的傳動孔，其中該些封裝區及該些傳動孔分別沿一長度方向接續排列，且該傳動區沿該長度方向延伸；以及一圖案化金屬層，設置於該可撓性基材上，該圖案化金屬層包括多個引腳以及一線路圖案，其中該些引腳分別位於該些封裝區內，該線路圖案具有對應於各該封裝區設置的至少一導電環線、至少一金屬細線以及對應於各該封裝區設置的至少一連接線，該至少一導電環線環繞該些傳動孔的至少其中之一，且被該至少一導電環線所環繞的該傳動孔的外緣與該至少一導電環線之間維持一間距，該至少一連接線連接該至少一導電環線與該至少一金屬細線。
2. 如申請專利範圍第1項所述的可撓性線路載板，其中該至少一金屬細線位於該傳動區內且沿著該長度方向延伸。
3. 如申請專利範圍第2項所述的可撓性線路載板，其中該至少一金屬細線位於該些傳動孔與該些封裝區之間。
4. 如申請專利範圍第2項所述的可撓性線路載板，其中該至少一金屬細線位於該些傳動孔與鄰近該些傳動孔的該可撓性基材的一側邊之間。
5. 如申請專利範圍第1項所述的可撓性線路載板，其中該至 少一導電環線的數量為多個，且該些導電環線的數量等於該些傳動孔的數量。
6. 如申請專利範圍第1項所述的可撓性線路載板，其中該至少一導電環線的數量為多個，且該些導電環線的數量小於該些傳動孔的數量。
7. 如申請專利範圍第1項所述的可撓性線路載板，其中該至少一金屬細線位於相鄰的該些封裝區之間，並沿著垂直該長度方向的一寬度方向延伸至該傳動區內。
8. 如申請專利範圍第7項所述的可撓性線路載板，其中該些引腳包括至少一接地線，該至少一接地線連接該至少一金屬細線。
9. 如申請專利範圍第1項所述的可撓性線路載板，其中該至少一金屬細線的數量為多個，部分該些金屬細線位於該傳動區內且沿著該長度方向延伸，而其他部分該些金屬細線位於相鄰的該些封裝區之間，並沿著垂直該長度方向的一寬度方向延伸至該傳動區內。
10. 如申請專利範圍第9項所述的可撓性線路載板，其中該至少一連接線沿該長度方向延伸以連接該至少一導電環線與沿著該寬度方向延伸的該些金屬細線的其中之一。
11. 如申請專利範圍第9項所述的可撓性線路載板，其中該些引腳包括至少一接地線，該至少一接地線連接沿著該寬度方向延伸的該些金屬細線的其中之一。