半導體晶片安裝用撓性布線基板及半導體晶片的安裝方法
2023-06-18 06:09:46
專利名稱：半導體晶片安裝用撓性布線基板及半導體晶片的安裝方法
技術領域：
本發明涉及一種撓性布線基板、半導體晶片安裝用性布線基板、顯示裝置、半導體晶片安裝方法。
背景技術：
對於可攜式電話機或PDA(Personal Digital Assistant可攜式信息終端設備)等要求小型、輕量、高性能化的電子設備，要求其提高電子部件在印刷電路板上的安裝密度。特別是對於安裝在這種電子設備上的薄型扁平屏幕顯示裝置，希望其顯示畫面儘可能大，所以要求提高配置在其周邊的驅動布線部件的安裝密度，為了滿足該要求，通過將撓性布線基板的布線直接與半導體晶片的輸出端子連接，將半導體晶片安裝在撓性布線基板上的COF(薄膜晶片Chip On Film)，近年來得到了廣泛應用。
在該COF中，需要對應半導體晶片的輸出端子(焊盤)的圖形而在撓性布線基板上形成布線圖形。作為此時的撓性布線基板的圖形形成技術，多採用下述專利文獻1記載的被稱為半添加法或全添加法的技術。
根據圖1說明該現有技術，首先，如該圖(a)所示，在撓性絕緣基片100的表面上形成成為引線鍍層的晶種層101，然後如該圖(b)所示，為了形成所期望的布線圖形，在晶種層101的表面上形成使用光致抗蝕劑材料等的掩模圖形102。並且，如該圖(c)所示，利用電鍍法在露出晶種層101的區域覆蓋鎳、銅等導電性材料，形成布線圖形103，根據需要，在這些布線圖形103的表面上，利用電鍍法或濺射法或蒸鍍等成膜法形成使用金等異種金屬的表面導電層104。並且，如該圖(d)所示，通過去除掩模圖形102和位於其底部的晶種層101，在絕緣基片100上形成具有由晶種層部分101A、布線圖形103、表面導電層104構成的所期望的布線圖形的撓性布線基板。
另一方面，半導體晶片的輸出端子(焊盤)的排列圖形雖然是根據驅動對象的電子設備的端子排列和半導體晶片內部的電路塊的結構決定的，但一般不排列成相同圖形的端子形式，而多數情況是排列大小不同的焊盤，而且是排列成相同大小的焊盤相對集中、形成大小焊盤不均勻的狀態。
專利文獻1 2000-286536號公報在安裝了具有上述的不同大小焊盤的半導體晶片的COF中，為了高精度地將焊盤與撓性布線基板上的布線連接，需要對應焊盤的大小形成不同布線寬度的布線圖形。這種布線圖形的形成，在以驅動電流的大小將大大影響設備性能的電子設備為對象的情況下，將成為重要的設計項目。特別是近年來作為自發光型平板顯示器而被注目的有機EL顯示裝置，由於驅動電流的大小直接影響顯示性能，所以在與其連接的撓性布線基板上必須設計上述布線圖形。
但是，採用現有技術所示的布線圖形形成技術來形成這種不同寬度的布線圖形時，明顯存在以下的問題。
即，如果通過電鍍形成不同寬度的布線圖形，則產生在寬度較寬的布線上覆蓋的布線材料厚、在寬度較窄的布線上覆蓋的布線材料薄的現象。其原因是在進行電鍍時，寬度較寬的布線與寬度較窄的布線相比，因電阻形成的電位下降小，但如果布線圖形中產生這種厚度差，則在通過各向異性導電膜利用熱壓接來將撓性布線基板的布線圖形與半導體晶片的焊盤連接時，存在著在相鄰布線之間的形成階梯的部分的周邊容易產生壓接不良的問題。
下面，結合圖2所示示例進行更具體地說明。在撓性布線基板1上，形成由與寬度較寬的布線1a相同形式的布線形成一個圖形的第1布線區域1A，並且形成由與寬度較窄的布線1b相同形式的布線形成一個圖形的第2布線區域1B。另一方面，在半導體晶片2上，形成由與寬度較寬的焊盤2a相同形式的焊盤形成一個圖形的第1焊盤區域2A，並且形成由與寬度較窄的焊盤2b相同形式的焊盤形成一個圖形的第2焊盤區域2B。布線1a和焊盤2a或布線1b和焊盤2b分別具有大致相同的寬度且具有相同圖形，通過各向異性導電膜3相互對接，在加熱狀態下施加壓力P進行熱壓接。
此處，在第1布線區域1A和第2布線區域1B的相鄰部位，如上所述，根據布線寬度而產生布線厚度差異，成為在布線接觸面形成有階梯差的狀態。如果在該狀態下進行熱壓接，在形成階梯差的部分的周邊部分A，由於該階梯差的影響，不能施加上充足的壓力，在該周邊部分A產生壓接不良，發生連接不良的問題。
為了消除該問題，只要使第1布線區域1A的布線1a和第2布線區域1B的布線1b的厚度相同即可，但是為了使不同形式的布線厚度成為相同厚度需要特殊的加工處理，致使撓性布線基板的成本升高，並且還有對微細的布線圖形實施加工處理相當困難的問題。
發明內容
本發明將解決這種問題作為課題之一。即，本發明的目的是，向對各種不同布線形式形成了多個利用相同形式的布線形成一個圖形的布線區域的撓性布線基板連接半導體晶片的輸出端子時，不使布線和輸出端子之間產生連接不良，針對具有不同大小的輸出端子的半導體晶片，通過形成與其相適應的布線圖形來獲得高精度的連接，由此，消除因連接電阻的偏差造成的驅動電流的不均，確保電子設備、特別是驅動電流的大小直接影響顯示性能的有機EL顯示裝置的良好性能等。
為了達到上述目的，本發明至少具備以下各發明的結構。
本發明提供一種撓性布線基板，具有與半導體晶片的輸出端子電連接的規定圖形的布線，其特徵在於，對每種不同布線形式形成多個由相同形式的所述布線形成一個圖形的布線區域，在布線形式不同的相鄰的所述布線區域之間，形成用於消除因布線形式的差異造成的連接不良的圖形過渡區域。
本發明還提供一種半導體晶片的安裝方法，通過將半導體晶片的規定圖形的輸出端子和與撓性布線基板的所述輸出端子對應的圖形的布線電連接，將所述半導體晶片安裝在所述撓性布線基板上，其特徵在於，使用對每種不同布線形式形成多個由相同形式的所述布線形成一個圖形的布線區域，在布線形式不同的相鄰的所述布線區域之間，形成用於消除因布線形式的差異造成的連接不良的圖形過渡區域的撓性布線基板，使所述輸出端子的圖形與所述布線區域的各布線圖形相互對應，進行電連接。
圖1是現有技術(撓性布線基板的圖形形成技術)的說明圖。
圖2是說明現有技術的問題的說明圖。
圖3是表示本發明實施方式的撓性布線基板的說明圖。
圖4是表示本發明實施方式的半導體晶片安裝用撓性布線基板的說明圖。
圖5是表示本發明其他實施方式的半導體晶片安裝用撓性布線基板的說明圖。
圖6是表示本發明其他實施方式的半導體晶片安裝用撓性布線基板的說明圖。
圖7是表示作為設置有本發明實施方式的半導體晶片安裝用撓性布線基板的電子設備的一例的顯示裝置的俯視圖。
圖中10撓性布線基板；11絕緣基片；12a、12b、12c、12d布線；12e、12f虛擬布線；12A、12B布線區域；13圖形過渡區域；20半導體晶片；21a、21b、21c焊盤(輸出端子)；21A、21B焊盤區域；30各向異性導電膜；40顯示裝置；40A引出電極；50PWB。
具體實施例方式
以下，參照
本發明的實施方式。圖3是表示本發明的一實施方式的撓性布線基板的說明圖。撓性布線基板10具有在絕緣基片11上與半導體晶片的輸出端子電連接的規定圖形的布線12a、12b。並且，形成有由相同形式的布線12a形成了一個圖形的第1布線區域12A，形成有由相同形式的布線12b形成了一個圖形的第2布線區域12B。作為布線區域12A、12B，不限於圖示的兩種形式，只要按照每個不同的布線形式形成多個布線區域即可。
在圖示示例中，布線形式的差異是基於布線寬度的布線厚度的差異，布線12a是寬度較寬的厚布線，布線12b是寬度較窄的薄布線。因此，在布線區域12A和布線區域12B的相鄰部位，根據布線寬度在布線厚度上產生差異，成為在布線的接觸面形成有階梯差t的狀態。
在這種撓性布線基板10中，在本發明的實施方式中是在布線形式不同的相鄰的布線區域12A、12B之間，形成用於消除因布線形式的差異造成的連接不良的圖形過渡區域13。
作為該圖形過渡區域13，在圖3所示實施方式中，形成具有比相鄰的布線區域12A、12B的各布線間距P1、P2都寬的布線間隔P的區域。
圖4表示在這種撓性布線基板10的布線12a、12b電連接作為半導體晶片20的輸出端子的焊盤21a、21b的半導體晶片安裝用撓性布線基板。
此處，半導體晶片20具有大小不同的焊盤21a、21b，形成由與寬度較寬的焊盤21a相同形式的焊盤形成了一個圖形的第1布線區域21A，並且形成由與寬度較窄的焊盤21b相同形式的焊盤形成了一個圖形的第2布線區域21B。因此，撓性布線基板10的布線12a、12b的布線形式形成為對應焊盤21a、21b的大小具有不同的布線寬度的狀態。並且，該布線12a和焊盤21a或布線12b和焊盤21b分別通過各向異性導電膜30相互對接，通過在加熱狀態下加壓並進行熱壓接。另外，此處利用隔著各向異性導電膜30的熱壓接來進行布線12a和焊盤21a或布線12b和焊盤21b的電連接，但不限於此，也可以利用共晶接合或環氧樹脂接合、金屬接合等其他接合來實施電連接。
根據該實施方式的撓性布線基板10或在該撓性布線基板10安裝了半導體晶片20的半導體晶片安裝用撓性布線基板，通過形成上述的圖形過渡區域13，使位於相鄰部位的布線12a和布線12b形成為相互隔開間隔P，利用該間隔P吸收階梯差t，所以各布線區域12A、12B的所有布線12a、12b可以在沒有階梯差t的影響的情況下與半導體晶片20的焊盤21a、21b良好連接。
圖5是表示本發明的其他實施方式的撓性布線基板10或在該撓性布線基板10安裝了半導體晶片20的半導體晶片安裝用撓性布線基板的說明圖。對和上述實施方式相同的部分賦予相同符號，並省略一部分重複說明。在該實施方式中，使圖形過渡區域13成為形成有具有相鄰的布線區域12A、12B的各布線形式的中間形式的布線12c、12d的區域。此處，示出了在圖形過渡區域13形成兩個布線12c、12d的示例，但只要至少形成對應焊盤21b的一個布線即可。
並且，該布線12c、12d是布線區域12A、12B的布線12a、12b的中間形式，所以此處形成寬度和厚度為布線12a和布線12b的中間尺寸的布線。
根據該實施方式的撓性布線基板10或在該撓性布線基板10安裝了半導體晶片20的半導體晶片安裝用撓性布線基板，利用形成於圖形過渡區域13的中間形式的布線12c、12d分階段地吸收階梯差t的影響，所以各布線區域12A、12B以及圖形過渡區域13的所有布線12a、12b、12c、12d可以在沒有階梯差t的影響的情況下與半導體晶片20的焊盤21a、21b良好連接。
圖6是表示本發明的其他實施方式的撓性布線基板10或在該撓性布線基板10安裝了半導體晶片20的半導體晶片安裝用撓性布線基板的說明圖。對和上述實施方式相同的部分賦予相同符號，並省略一部分重複說明。在該實施方式中，使圖形過渡區域13成為形成有信號傳輸中不使用的虛擬布線12e、12f的區域。
即，在半導體晶片20側形成在形式不同的焊盤區域21A和21B之間不進行布線連接的虛擬端子即焊盤21c，由此使與其對應形成的圖形過渡區域13的布線12e、12f成為虛擬布線。
根據該實施方式的撓性布線基板10或在該撓性布線基板10安裝了半導體晶片20的半導體晶片安裝用撓性布線基板，使形成於因階梯差t的影響容易形成壓接不良的圖形過渡區域13的虛擬布線12e、12f和與其對應的焊盤12c處於不使用狀態，所以實際使用的各布線區域12A、12B的所有布線12a、12b可以在沒有階梯差t的影響的情況下與半導體晶片20的焊盤21a、21b良好連接。
下面，說明採用了上述的各實施方式的撓性布線基板10或在該撓性布線基板10安裝了半導體晶片20的半導體晶片安裝用撓性布線基板的半導體晶片的安裝方法。使用所述的各實施方式的撓性布線基板10，使半導體晶片20的焊盤21a、21b的圖形與布線區域12A、12B的各布線12a、12b的圖形對應，在布線12a、12b和焊盤21a、21b之間隔著各向異性導電膜30，對撓性布線基板10和半導體晶片20進行熱壓接。
此時，撓性布線基板10的布線區域12A、12B的布線圖形可以根據半導體晶片20的焊盤圖形，利用上述的半添加法或全添加法來形成。
並且，象上述的圖3或圖4所示實施方式的撓性布線基板10那樣，在將圖形過渡區域13形成為間隔P的情況下，在形成布線圖形時，只要隔開布線形式不同的相鄰部位的間隔來形成間隔P即可。此時，半導體晶片20側的焊盤圖形可以根據具有間隔P的布線圖形來設計焊盤圖形，或者可以不考慮間隔P來形成焊盤圖形自身，使對應間隔P的部位的焊盤成為虛擬端子。
另外，象上述的圖5所示實施方式的撓性布線基板10那樣，在圖形過渡區域13形成中間形式的布線12c、12d的情況下，在形成布線圖形時，可以通過在布線形式不同的相鄰部位形成中間寬度的掩模圖形來形成布線12c、12d。
另外，象上述的圖6所示實施方式的撓性布線基板10那樣，在圖形過渡區域13形成虛擬布線12e、12f時，可以僅使撓性布線基板10側的布線圖形自身單純地對應半導體晶片20的焊盤圖形來形成。通過連接撓性布線基板10和半導體晶片20，形成作為與成為半導體晶片20的虛擬端子的焊盤21c對應的布線的虛擬布線12e、12f。
這種撓性布線基板10側的布線圖形的變更可以通過形成布線圖形時的掩模圖形的設計來簡單進行，所以本發明的實施方式的半導體晶片的安裝方法與現有技術相比，在成本方面不會產生大的負擔。
圖7是表示設置有安裝了上述實施方式的半導體晶片的撓性布線基板的電子設備的一例的顯示裝置的俯視圖。此處，表示將向撓性布線基板10安裝了半導體晶片20的半導體晶片安裝用撓性布線基板(COF)連接有機EL顯示裝置、液晶顯示裝置(LCD)、電場放射顯示裝置(FED)、等離子顯示裝置(PDP)等的平板顯示裝置40的一例。該半導體晶片安裝用撓性布線基板可以連接形成於顯示裝置40的一邊的引出電極40A，並且可以連接PWB(硬質基板)50等的其他電路部件。
根據這種設置有本實施方式的半導體晶片安裝用撓性布線基板的顯示裝置，在COF中採用與半導體晶片的焊盤形式相符的撓性布線基板的布線形式，可以高精度地連接各焊盤和布線，所以能夠向顯示裝置提供所設定的沒有偏差的驅動電流。由此，特別是在驅動電流的大小直接影響顯示性能的有機EL顯示裝置中，能夠獲得良好的顯示性能。
如上所述，根據本發明的實施方式，在向按照每個不同布線形式形成有多個由相同形式的布線形成了一個圖形的布線區域的撓性布線基板連接半導體晶片的輸出端子時，可以消除布線與輸出端子之間的連接不良。並且，針對具有不同大小的輸出端子的半導體晶片，通過形成與其相適應的布線圖形，可以獲得高精度的連接。另外，由此消除因連接電阻的偏差造成的驅動電流的不均，確保特別是驅動電流的大小直接影響顯示性能的有機EL顯示裝置的良好的顯示性能。
權利要求
1.一種撓性布線基板，具有與半導體晶片的輸出端子電連接的規定圖形的布線，其特徵在於，對每種不同布線形式形成多個由相同形式的所述布線形成一個圖形的布線區域，在布線形式不同的相鄰的所述布線區域之間，形成用於消除因布線形式的差異造成的連接不良的圖形過渡區域。
2.根據權利要求1所述的撓性布線基板，其特徵在於，所述圖形過渡區域是具有比相鄰的所述布線區域的各布線間距的任一個都寬的布線間隔的區域。
3.根據權利要求1所述的撓性布線基板，其特徵在於，所述圖形過渡區域是至少形成有一個具有相鄰的所述布線區域的各布線形式的中間形式的布線的區域。
4.根據權利要求1所述的撓性布線基板，其特徵在於，所述圖形過渡區域是形成有在信號傳輸中不使用的虛擬布線的區域。
5.根據權利要求1～4中任意一項所述的撓性布線基板，其特徵在於，所述布線形式的差異是基於布線寬度的布線厚度的差異。
6.一種半導體晶片安裝用撓性布線基板，其特徵在於，該半導體晶片安裝用撓性布線基板將權利要求1～5中任意一項所述的撓性布線基板的布線與半導體晶片的輸出端子電連接，所述半導體晶片具有大小不同的輸出端子，所述布線形式對應所述輸出端子的大小，具有不同的布線寬度。
7.一種顯示裝置，設置有權利要求6所述的半導體晶片安裝用撓性布線基板。
8.一種半導體晶片安裝方法，通過將半導體晶片的規定圖形的輸出端子和與撓性布線基板的所述輸出端子對應的圖形的布線電連接，將所述半導體晶片安裝在所述撓性布線基板上，其特徵在於，使用對每種不同布線形式形成多個由相同形式的所述布線形成一個圖形的布線區域，在布線形式不同的相鄰的所述布線區域之間，形成用於消除因布線形式的差異造成的連接不良的圖形過渡區域的撓性布線基板，使所述輸出端子的圖形與所述布線區域的各布線圖形相互對應，進行電連接。
9.根據權利要求8所述的半導體晶片安裝方法，其特徵在於，在所述布線與所述輸出端子之間隔著各向異性導電膜進行所述各布線與所述輸出端子的電連接。
10.根據權利要求8或9所述的半導體晶片安裝方法，其特徵在於，所述圖形過渡區域是具有比相鄰的所述布線區域的各布線間距寬的布線間隔的區域。
11.根據權利要求8或9所述的半導體晶片安裝方法，其特徵在於，所述圖形過渡區域是至少形成有一個具有相鄰的所述布線區域的各布線形式的中間形式的布線的區域。
12.根據權利要求8或9所述的半導體晶片安裝方法，其特徵在於，所述圖形過渡區域是形成有在信號傳輸中不使用的虛擬布線的區域。
13.根據權利要求8～12中任意一項所述的半導體晶片安裝方法，其特徵在於，所述布線形式的差異是基於對應所述輸出端子的大小而形成的布線寬度的布線厚度的差異。
全文摘要
一種半導體晶片安裝用撓性布線基板。該撓性布線基板(10)具有，在絕緣基片(11)上與半導體晶片的輸出端子電連接的形成規定圖形的布線(12a、12b)。而且形成有由同一形式的布線(12a)形成了一個圖形的第一布線區域(12A)和由同一形式的布線(12b)形成了一個圖形的第二布線區域(12B)。此撓性布線基板(10)在不同布線形式的相鄰布線區域(12A、12B)之間，形成有用於消除因布線形式的差異所造成的連接不良的圖形過渡區域(13)。由此，當在形成有不同布線形式的多種由同一形式的布線形成一個圖形的布線區域的撓性基板上進行半導體晶片的輸出端子的連接時，可消除布線與輸出端子之間的連接不良。
文檔編號H05K3/34GK1585591SQ200410070310
公開日2005年2月23日 申請日期2004年7月29日 優先權日2003年7月30日
發明者松田厚志, 大峽秀隆 申請人:日本東北先鋒公司