帶狀載體封裝及運用它的顯示裝置的製作方法
2023-05-17 06:42:06
專利名稱：帶狀載體封裝及運用它的顯示裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及用於計算機、字處理器等的液晶顯示裝置等，還涉及安裝在顯示裝置上的帶狀載體封裝(tape carrier package)，它包括驅動諸如液晶材料的顯示媒體用的半導體晶片。
圖23示出液晶顯示裝置的例子，它包括設置有上部玻璃片15和下部玻璃片16以插入液晶材料(未圖示)的液晶板；作為光源的背景光單元21，驅動液晶材料用的半導體晶片5；使半導體晶片5與設置在下部玻璃片16上的布線(或線)相連的帶狀載體封裝(TCP)7；用於把多個TCP7連接在一起的印刷板23；和覆蓋液晶板用的容器22。
已知用於安裝驅動液晶材料用的半導體晶片的方法包括直接把半導體晶片安裝在液晶板上；和把以帶狀載體封裝(TCP)形式提供的半導體晶片安裝在液晶板上。
在後一種方法中(如圖23所示)，用熱壓連接法通過各向異性導電薄膜(未圖示)把設置在下部玻璃片16上的電極和在TCP7上的導電材料的圖案部分連在一起，從而沿著液晶板的邊緣設置多個TCP。將安裝在液晶板周圍的多個TCP與設置有印刷線的公用印刷板23連接。通過印刷板23向TCP提供用於經過液晶材料進行顯示的信號。此外，通常，如果一些晶片元件(例如晶片電容器)不能被包括在半導體晶片5中，就把它們安裝在印刷板23上。設置有容器22以圍住液晶板的邊緣。
液晶顯示裝置的組裝步驟包括通過各向異性導電薄膜(未圖示)把TCP7的液晶驅動輸出端連到設置在下部玻璃片16上的電極；此後，通過焊接或經過各向異性導電薄膜，把TCP7的輸入信號端連到印刷板23上。
當用到可彎曲TCP25時(如圖24所示)，在上述步驟後彎曲TCP25，從而使印刷板23與組件的形狀相配。
另一方面，前一種方法包括晶片在玻璃上(ChipOnGlass)(COG)方法，其中把具有金屬塊的半導體晶片5面朝下直接安裝在設置在下部玻璃片16上的線上。有以這種COG方法進行連接的不同方法，諸如在日本公開專利申請第4-1053331號等中所揭示的方法，其中由焊接塊直接進行連接，此後，用樹脂填滿在半導體晶片和玻璃片之間的空隙；和在日本公開專利申請第4-76929、4-71246、4-317347號等所揭示的方法，其中如圖25所示，經過由包括導電微粒20a的樹脂(粘合劑)20b製成的各向異性導電薄膜(ACF)，把半導體晶片5的金屬塊與在下部玻璃片16上的線連接起來。在後一種方法中，運用各向異性導電薄膜20代替在前一種方法中的填隙樹脂。近來，已經廣泛運用用到各向異性導電薄膜的COG方法，它返修容易而且不需要充填樹脂。
對於在運用印刷板的方法中用到或在COG方法中用到的每個半導體晶片，通過設置在印刷板上的線或通過設置液晶板上的ITO線，並行輸入輸入信號和電源電壓。然而，使晶片選擇信號(chipselectsignals)與並行輸入的時鐘信號同步，從而在半導體晶片中轉移信號。
近年來，一種普遍的技術是通過縮減液晶板超出玻璃片的那段寬度(即，框架尺寸)，使某種組件尺寸有更大的顯示區域。此外，液晶板的成本比CRT的成本高，要求大大降低液晶板的成本。
在這種情況下，作為運用TCP的方法，提出(日本外觀設計專利申請第2-40145號)運用條形TCP，通過使半導體晶片成為細長形獲得上述條形TCP以縮減TCP超出玻璃片的寬度。此外，還提出(日本公開專利申請第2-132418號)如上所述那樣通過彎曲TCP超出玻璃片的那部分來減小框架尺寸。
然而，提出的兩種方法需要印刷板、TCP和液晶板，而且它的組裝過程要求兩個連接步驟，即，一個是把液晶板的玻璃片與TCP連接，而另一個是把TCP與印刷板連接。這增加了材料成本和要進行的步驟數，從而出現減小液晶組件成本的困難。
此外，提出另一種方法(日本公開專利申請第5-297394號、日本公開專利申請第6-258653號)，其中液晶顯示裝置包括液晶板(在圖26A中的標號15表示液晶板的上部玻璃片)和TCP7，但不包括印刷板，如圖26A所示。在這種方法中(如圖26B所示)，直接把鄰接的兩個TCP7互相連接起來，從而只通過TCP7發送/接收輸入信號。
在這種所提出方法的情況下，雖然可以減小印刷板的材料成本，但需要兩個連接步驟；一個是把液晶板的玻璃片與TCP7相連；而另一個是把TCP7連接起來，從而就要進行的步驟數量而言不減小任何成本。此外，在這種所提出方法中，如果連續連接的TCP7中的一個有缺陷的話，就必須去掉TCP7中有缺陷的那個TCP。這種去除方法對於鄰近TCP7有一些機械上的損壞，而且還可能就要進行的步驟數而言，對處理過程造成負擔(它要求在三個位置(在左右輸入端和在有缺陷的TCP7的輸出端)上進行斷開)。此外，由於在TCP7進行所有的輸入信號的發送/接收，所以需要把它的輸入端分別安裝在左邊和右邊，垂直於其上設置有輸出端的那側。還必須設置分別與輸入端連接的輸入線，從而增加TCP7的寬度，它與液晶板的框架尺寸限制相牴觸。此外，TCP7增加的區域導致增加的材料成本。於是，提出的方法就修理而言有困難，不減少連接步驟的數量；而且增加TCP尺寸。
另一方面，在COG方法中，由於直接把半導體晶片安裝在玻璃片上，因此它的封裝成本低於運用TCP的方法。此外，當可以通過在玻璃片上的線向半導體晶片提供輸入信號時，還可以除去印刷板，從而就成本而言呈現巨大優勢。在這種情況下，存在另一個優點，即，只通過把半導體晶片安裝在玻璃片上進行安裝過程，從而減小了安裝成本。
然而，在實踐中，上述結構只對於相對較小的液晶板(3到6英寸)是可行的，而對於當今佔主導地位的大型液晶板(大約10英寸或更大)是不可行的。這個原因在於，用於設置在玻璃片上的線的片狀材料有電阻，從而不能把輸入信號線的布線電阻壓至低級別上。當玻璃片是小型時，在玻璃片上的布線長度是短的。然而，當玻璃片是大型時，在玻璃片上的布線長度是長的、跨過在玻璃片上的長度的電壓下降、而且不把有效信號發送到液晶驅動的半導體晶片。
此外，考慮到上述布線電阻，甚至在小液晶板中也必須增加在玻璃片上的布線寬度，從而在玻璃片上的安裝區域比TCP寬。玻璃片尺寸的這種增加可以減少可從一塊母玻璃生產出來的板的數量，從而就組件作為整體而言，不能達到減小成本。
已提出一種方法(日本公開實用新型申請第4-77134號等)作為解決上述問題的對策。在該方法中(如圖27所示)，把軟性布線板18設置在每個半導體晶片5的安裝位置附近的液晶板的下部玻璃片16上，而且將軟性布線板18的線與下部玻璃片16提供的線直接相連，從而通過軟性布線板18發送輸入信號。這種方法要求與在運用TCP的方法中的印刷板對應的軟性布線板，從而就成本和處理過程而言並不具有任何優勢。
此外，當在大尺寸液晶板中運用印刷板時，由於印刷板的線膨脹係數和玻璃片的線膨脹係數之間的差異使得在TCP上受到應力。因而，在TCP中可能發生導線斷裂，從而降低可靠性。提出的另一種方法(日本公開專利申請第8-15716號)用通過把線設置在玻璃片上獲得的襯底來代替印刷板。然而，這種方法也有問題，即，玻璃片布線襯底很昂貴，而它的布線電阻也比印刷板的要高。
此外，在運用COG方法的情況下，由於所提供的晶片是裸露的晶片，所以通常當它還是晶片形態的時候就進行測試，但是在把它切割成各個晶片之後不進行任何測試。因此，當把半導體晶片安裝在玻璃片時，很難保證半導體晶片的質量(即，它不是已知的優質晶片)。特別是，在大型板的(把大量半導體晶片安裝在它的上面)情況下，可能增加返修理率，從而可能增加成本。
在運用COG方法的情況下，或在用玻璃布線襯底代替印刷板的情況下，通過把鋁線設置在半導體晶片中，可以減小在用於發送輸入信號的線之間的電阻。從而，由於在輸入信號線中的低電阻可以減小發送無效信號的可能性。然而，採用鋁要求半導體晶片的內部線的寬度延伸。需要把內部線設計成具有較大寬度，從而半導體晶片可以流過較大電流並增加裝置的可靠性。作為增加寬度的結果，晶片的布線區域變大，而它又反過來增加晶片區域。晶片區域的增加導致晶片材料成本的增加。此外，通過運用上述方法，不能發送時鐘信號，因為半導體生成可以影響通過它發送的信號的噪聲。例如，來自晶片的噪聲可能惡化經過半導體晶片發送的時鐘信號。
根據本發明的一個方面，帶狀載體封裝包括設置在帶狀襯底的一個表面上的線；和安裝在帶狀襯底的另一個表面上的半導體晶片，半導體晶片具有與線電氣連接的電極。線從帶狀襯底的一端向相對端延伸，而且包括將設置在兩端中央的中間線部分電氣連接到電極的連接。
在本發明的一個實施例中，形成連線以基本上伸出在設置在帶狀襯底中的裝置孔上，而且基本上在伸出位置上與半導體晶片的電極電氣連接。
在本發明的另一個實施例中，形成包括連接的中間線部分以延伸出裝置孔；和連接位於基本上伸出在裝置孔上的位置。
在本發明的又一個實施例中，形成突出的中間線部分是呈I字形和U字形中的一種形狀。
在本發明的又一個實施例中，把裝置孔作為凹槽基本上設置在線形的中間線部分在其上延伸的位置。
在本發明的又一個實施例中，把包括連接的中間線部分彎成朝向裝置孔的V字形；和使基本上在裝置孔延伸的中間線部分的一部分成線形。
在本發明的又一個實施例中，使基本上在凹槽延伸的線形的中間線部分設置有彎曲的緩衝部分。
在本發明的又一個實施例中，與其它在帶狀襯底中形成的開口分開形成裝置孔；和設置中間線部分，從而基本上線形跨過裝置孔。
在本發明的又一個實施例中，線用於電源；和帶狀襯底還設置有信號線以與半導體晶片的電極相連。
在本發明的又一個實施例中，把多條線設置在帶狀襯底上；和把不同於半導體晶片的電子元件連接並安裝在線中間。
在本發明的又一個實施例中，半導體晶片包括緩衝電路，它用於使半導體晶片與設置在其它帶狀載體封裝上的半導體晶片之間電氣連接。
在本發明的又一個實施例中，由輸入緩衝電路和輸出緩衝電路形成包括在半導體晶片中的緩衝電路。
在本發明的又一個實施例中，由輸入/輸出緩衝電路形成包括在半導體晶片中的緩衝電路。
根據本發明的另一方面，提供顯示裝置，它包括把如權利要求1所述的帶狀載體封裝設置在顯示板的玻璃片上。通過設置在玻璃片上的線把帶狀載體封裝的鄰接封裝互相電氣連接起來。
在本發明的一個實施例中，把各向異性導電薄膜用於連接設置在玻璃片上的線和帶狀載體封裝。
在本發明的另一個實施例中，設置在玻璃片上的線是在玻璃片上直接形成的線。
在本發明的又一個實施例中，將不同於半導體晶片的電子元件連接並安裝到設置在玻璃板上的線上。
在本發明的又一個實施例中，顯示板是液晶板。
在本發明的又一個實施例中，設置在玻璃片上的線是在除了玻璃片之外的襯底上形成的線。
在本發明的又一個實施例中，把不同於所述半導體晶片的電子元件連接並安裝在設置在玻璃片上的線上。
下面，描述本發明的功能。
在本發明的TCP中，把線的輸入端設置在與設有輸出端的那側垂直的一側，從而通過運用輸入端進行測試可以確定半導體晶片的質量(即，可以確定晶片是優質還是劣質的)。
此外，在本發明的顯示裝置中，把TCP包括輸入端安裝在顯示板上，其中通過設置在顯示板上的線獲得在鄰接TCP之間的電氣連接。因此，只要把用於輸入信號的線(它提出最本質的問題)設置在TCP上和玻璃片上，從而由於在安裝TCP的單個步驟中可以進行輸入/輸出端的連接，所以可以減小材料成本，還可以把要進行的連接步驟數減小到在傳統技術中的1/3。因此，就要進行的連接步驟數而言，同樣可以大大減小成本。
此外，根據本發明，只需從玻璃片除去有缺陷的TCP，而且只需衝洗玻璃片的表面，從而只用傳統技術的一半工作量就能完成修理過程。此外，當安裝顯示屏等時，可以彎曲TCP超出玻璃片的那部分，從而可以減小框架尺寸。
由於不用具有大的線膨脹係數的印刷板，所以與傳統技術相比，提高了抗溫度變化的可靠性。此外，由於不象傳統TCP方法中的TCP或印刷布線板，不存在可移動部分或沒有振動部分，所以可把抗振動等的機械可靠性增加到可與在COG方法中的相匹敵的水準。
此外，通過各向異性導電薄膜，在單個步驟中進行玻璃片的連接過程。由於通過各向異性導電薄膜，可使在TCP上的線、在半導體晶片上的線和在玻璃片上的線相互連接(用它可代替傳統印刷板的多層線功能)，可以在低布線電阻的情況下發送/接收輸入信號，而不用諸如軟性布線板或印刷板的連續大型外部襯底。
此外，通過把緩衝電路設置在半導體晶片中，而不用設置在半導體晶片中的鋁線，可以減小在半導體晶片裡面的布線區域，還可以減小晶片面積，從而實現減小成本並改進的可靠性。
此外，通過在半導體晶片中的緩衝電路發送輸入信號，可以使輸入信號波形成形，從而可以抑制噪聲的影響，甚至可以用正常的方法可靠地發送要求快速操作的諸如時鐘信號的信號。
此外，通過使緩衝電路具有輸入/輸出緩衝電路的結構，可以任意地、外部地改變信號發送方向，從而可以共用半導體晶片。
於是，這裡所述的發明具有以下優點(1)提供帶狀載體封裝，其中在安裝半導體晶片之前，可以容易地保證半導體晶片的質量(即，可以確定晶片是優質的還是劣質的)；和(2)提供運用這種帶狀載體封裝的顯示裝置，其中可以減小連接步驟的數目，可以容易地進行修理，而且提高了可靠性。
在閱讀並理解參照附圖所做的詳細描述，對於那些熟悉該技術的人員來說，本發明的這些和其它優點是顯而易見的。
圖1A至1D是示出根據本發明的實施例1的TCP的平面圖，其中，圖1A是示出在切斷過程之前的TCP的平面圖；圖1B是示出左輸入端部分的平面圖；圖1C是示出本發明的顯著特性的平面圖；圖1D是示出右輸入端部分的平面圖。
圖2是示出根據實施例1的TCP在左、右輸入端部分之間的中間部分的剖面圖。
圖3是示出根據本發明的第二實施例的TCP的重要部分的平面圖。
圖4是示出沿著圖3中的A-A線截得的剖面圖。
圖5A是示出根據本發明的實施例3的TCP的平面圖；而圖5B是示出它的一部分的放大平面圖。
圖6A是示出根據本發明的實施例4的TCP的平面圖；而圖6B是示出它的一部分的放大平面圖。
圖7是示出根據本發明的實施例5的TCP的平面圖。
圖8是示出根據本發明的實施例6的TCP的平面圖。
圖9A是示出根據本發明的實施例7的液晶顯示裝置的TCP安裝部分的透視圖；而圖9B是示出它的重要部分的剖面圖。
圖10是示出在根據實施例7的液晶顯示裝置中的電氣連接中的信號流圖。
圖11是示出根據本發明的實施例8的液晶顯示裝置的TCP安裝部分的透視圖。
圖12A是12B示出根據實施例8的液晶顯示裝置的變更，其中圖12A是示出安裝在TCP連接襯底上的電子元件的透視圖；而圖12B是示出嵌置在襯底內或在其表面上的電子元件的透視圖，同時把LTCC襯底用作TCP連接襯底。
圖13是示出根據本發明的實施例9的TCP和安裝在它上面的半導體晶片的平面圖。
圖14示出如圖13所示的緩衝電路的邏輯電路圖的例子。
圖15是示出其緩衝電路位置與圖13中的位置有所改變的TCP和安裝在它上面的半導體晶片的平面圖。
圖16是示出根據本發明的實施例10的TCP和安裝在它上面的半導體晶片的平面圖。
圖17A示出如圖16所示的輸入緩衝電路的邏輯電路圖的例子；而圖17B示出如圖16所示的輸出緩衝電路邏輯電路圖的例子。
圖18是示出根據本發明的實施例11的TCP和安裝在它上面的半導體晶片的平面圖；圖19示出如圖18所示的輸入/輸出緩衝電路的邏輯電路圖的例子。
圖20是示出根據本發明的實施例11的另一個TCP和安裝在它上面的半導體晶片的平面圖。
圖21是示出根據本發明的實施例11的又一個TCP和安裝在它上面的半導體晶片的平面圖。
圖22示出如圖20和21所示的輸入/輸出緩衝電路的邏輯電路圖的例子。
圖23是示出通過傳統平面安裝方法獲得的液晶顯示裝置的周邊部分的剖面圖。
圖24是示出通過傳統彎曲安裝方法獲得的液晶顯示裝置的周邊部分的剖面圖。
圖25是示出通過傳統ACF-COG方法獲得的液晶顯示裝置的周邊部分的剖面圖。
圖26A是示出用於安裝TCP從而把鄰接的TCP直接互相連接的傳統方法的剖面圖；而圖26B是示出如圖26A所示的TCP的放大剖面圖。
圖27是示出根據COG方法(其中通過軟性布線板提供輸入信號)的傳統液晶顯示裝置的透視圖。
下面，參照附圖，用實施例的方法描述本發明。
(實施例1)圖1A至1D是示出根據本發明的實施例1的TCP的平面圖，其中，圖1A是示出在切斷過程之前的TCP的平面圖；圖1B是示出左輸入端部分的平面圖；圖1C是示出本發明的顯著特性的平面圖；圖1D是示出右輸入端部分的平面圖。此外，圖2是示出TCP在左、右輸入端部分之間的中間部分的剖面圖。
通過層疊電解銅薄片3(厚度大約18μm，最小布線寬度大約30μm)以經過粘合層2在Upilex上形成線作為帶狀襯底1(厚度大約50μm，生產商UbeIndustries，Ltd.)，可以獲得在該實施例中用到的TCP7。作為用於帶狀襯底1的材料，還可以運用除了Upilex之外的聚醯亞胺薄膜(諸如，Apical(KanegafuchiChemicalInd.Co.，Ltd.)、Kapton(DuPont-TorayCo.，Ltd.))。此外，還可以運用非聚醯亞胺材料。例如，還可以運用諸如玻璃環氧樹脂、聚芳基醯、BT樹脂、聚乙烯對酞酸鹽、聚苯醚的薄膜。此外，也可用直接在襯底1上做成圖案作為導體的電解銅薄片3，而不用粘合層2形成TCP。
在如圖1A所示的例子中，電解銅薄片3形成一組輸出端27(沿著TCP7的縱向方向將它設置在圖下側的TCP7的中心部分中)，而且還在圖上側形成電源引線11a、輸入端11b和11c、內引線12b和12c等等。此外，如圖2所示，把密封樹脂4設置在電解銅薄片3上面，除了電解銅薄片3的一部分(例如，除了它的端子部分)。將半導體晶片5設置在帶狀襯底1下面，而且設置密封樹脂4以包圍半導體晶片5。
如圖1C所示，在裝置孔8的中心附近電源引線11a伸出於裝置孔8的上面，同時突出的圖案12a與設置在半導體晶片5上的電源電極塊10a相連，其中把半導體晶片5設置在裝置孔8的下面。除電源電極塊10a之外，將線的一端與每個輸入端11b相連，而通過設置在裝置孔8中的內引線12b把線的另一端內引線焊接到在半導體晶片5上形成的塊10b。因此，把輸入信號發送到在半導體晶片5中的邏輯電路部分，並通過在晶片中的線13把它發送到在對面的塊10c。根據需要，把緩衝電路設置在半導體晶片5中，從而在使輸入信號同步之後從塊10c取出輸入信號。此後，經過內引線12c，輸入信號再一次通過在TCP上的線，通過輸入端11c通向外面。
即，在TCP中通過在TCP上的連續引線11a使左、右輸入端互相連接；把裝置孔8設置在帶狀襯底中作為開口以橫過連續引線11a，而在半導體晶片5上形成電極和塊以與開口相對；然後，對於設置在TCP7上的連續引線11a進行連接處理以伸出於開口之上；而且，向半導體晶片5提供信號。於是，對於布線電阻要求十分嚴格的端(例如，電源端)，不必把在晶片中的線用作信號傳播通道。
用錫電鍍每根內引線，從而它具有大約0.2μm的厚度，而且把它與在半導體晶片5上的連接塊相連。除了錫以外，可以將Ni/Au或焊料用作鍍在TCP上的導電材料。用密封樹脂4密封裝置孔8的邊緣。
在實施例1中，用點劃線(7a)表示切割成單個TCP的帶狀部分。通過改變由點劃線(7a)表示的切割位置，可以適當地使在電源引線11a上的端子成為多種形狀中的一種形狀。
(實施例2)圖3是示出根據本發明的實施例2的TCP的重要部分的平面圖；而圖4是沿著圖3中的線A-A截得的剖面圖。
實施例2的特別之處在於如何設置電源引線11a。特別是，使遍布裝置孔8的最外層電源引線11a的伸出圖案12a成為I字形。使遍布裝置孔8的另一根電源引線11a的伸出圖案12a成為U字形。分別將伸出圖案12a與設置在半導體晶片5上的電源電極塊10a相連。在圖中，部分省略輸出端27。
在這種情況下，與實施例1相比，布線長度可縮減I字形引線11a的長度，因此可以減小它的電阻，同時也可以減小U字形圖案的布線區域，從而可以增加設計自由度。
(實施例3)圖5A和5B是示出根據本發明的實施例3的TCP的平面圖，其中圖5A示出幾個TCP；而圖5B示出是TCP的重要部分。
在信號流程和它的功能方面，實施例3與實施例1相同。實施例3的特別之處在於把凹槽9設置在沿著裝置孔8的長度的某一位置上，而且在凹槽9的上面使伸出圖案12a線性成形，從而使設置在半導體晶片5上的伸出圖案12a和電源電極塊10a在凹槽9的上面互相連接。在實施例3中，電源引線11a在它的伸出圖案12a的附近形成V字形。
當採用這樣的伸出圖案12a時，具有這一優勢，即，在裝置孔8上的它的彎曲(U字形)部分可以相對短一點，或者甚至可以省略它。然而，由於電源電極塊10a沿著與輸出端27的陣列垂直的方向延伸，所以可以增加半導體晶片的寬度。因此，較好的是，選擇實施例1至3中的一個，考慮到運用TCP的情況和LSI布局，它們在製造技術和成本方面是很有利的。
(實施例4)圖6A和6B是示出根據本發明的實施例4的TCP的平面圖，其中圖6A示出幾個TCP；而圖6B示出TCP的重要部分。
在實施例4中，與實施例3比較，伸出圖案12a具有緩衝功能。特別是，伸出圖案12a的伸出於裝置孔8上的那部分具有緩衝功能。在如圖6b所示的例子中，把兩個S字形部分設置在每根引線中。然後，本例子在伸出圖案12a的兩端之間提供一些移動自由度，從而在內部引線連接過程中電源引線11a可以容易地伸展。這種結構可抗導線斷裂。
例如，當不能在塊之間設置足夠的空間時，緩衝部分不必呈S形，但是還可以呈「」形或W形。
應注意，本實施例不只運用於實施例3，還可運用於實施例1和2。
(實施例5)圖7是示出根據本發明的實施例5的TCP的平面圖。
在本實施例的TCP中，把晶片元件(例如，晶片電容器)14安裝在在帶狀襯底上的引線11a上。在這種情況下，較佳的是，向每根電源線Vdd和電源引線11a的地線GND提供焊接塊11d，用抗焊層6覆蓋它的邊緣，並把晶片元件14安裝在它的上面。在帶狀襯底上可以進行晶片元件14的安裝過程，在把半導體晶片5安裝在TCP上之後在TCP上進行所述安裝過程，或者在把它安裝在液晶板上之後在TCP上進行所述安裝過程。
(實施例6)圖8是示出根據本發明的實施例6的TCP的平面圖。
在本實施例中，基本上線狀地形成電源引線11a，從而它的各個中間部分基本上線狀地橫過裝置孔8。通過連接，在中間線部分的中點，把每根引線11a與半導體晶片5的電源電極塊10a電氣連接。此外，形成裝置孔8，使之與其它開口(例如，另一個裝置孔8a)隔開。如在本實施例中所示，根據需要，可使裝置孔8成為任何適當的形狀，只要這種形狀允許半導體晶片5與電源引線11a連接。在圖8中，部分省略一組輸出端27。除此之外，本實施例的結構與圖3(實施例2)所示的結構相同，並不作進一步描述。
(實施例7)圖9A是示出根據本發明的實施例7的液晶顯示裝置的TCP安裝部分的透視圖；而圖9B是示出如何把TCP安裝在液晶顯示裝置上的剖面圖。
在本實施例的液晶顯示裝置中，當從帶切下TCP7時，經過各向異性導電薄膜20，將TCP7連接到並個別地固定在液晶板的下部玻璃片16上形成的布線圖案17上。在圖中，整個TCP7都在包括帶的下部玻璃片16的上面。然而，TCP7的帶狀部分或半導體晶片5的一部分可以延伸超過下部玻璃片16。即使在這種情況下，本發明仍然存在有利之處，即，不需要印刷板作為公用布線板。
如下所述，進行安裝過程。首先，提供TCP7作為帶，而且通過用金屬模具等切割該帶製成。接著，校直TCP7，並把它暫時與設置在液晶板的下部玻璃片上的預定布線連線相連。然後，進行生產壓合處理，以將TCP7的輸入/輸出端部分固定在下部玻璃片上。
通過運用各向異性的導電薄膜20獲得在液晶板的下部玻璃片16和TCP7之間的連接。通過調節連接工具或儀器的形狀，可以立即同時獲得輸出端連接和輸入端連接。即使在安裝所有TCP7之後，在進行測試時證明一個TCP7是有缺陷的，可以從下部玻璃片16除去有缺陷的TCP7，從而用合格的TCP7代替它，而不損害與有缺陷的TCP7鄰接的TCP7。對於返修，通過一些熱量，從下部玻璃片16除去有缺陷的TCP7，然後用專用的溶劑衝洗下部玻璃片16，此後根據上述的步驟安裝另一個合格的TCP7。
圖10示出在液晶板和TCP之間的電氣連接中的信號流。如圖所示，部分經過設置在液晶板的下部玻璃片16上的布線圖案17，向多個TCP7提供電信號。在圖10中，標號26表示TCP上部線；而13表示在晶片中的線。
接著，在計算的基礎上，在本實施例所述的輸入布線電阻和如圖25所示的傳統ACF-COG方法的輸入布線電阻之間進行比較，後者是在玻璃片上的線提供所有的輸入線。假設在本實施例中將11.3英寸SVGA簡單矩陣型液晶板用於測試計算。在這種情況下，把具有240個輸出的10個液晶驅動TCP安裝在液晶板的每一側，從而每個TCP的輸入信號線的數目大約是20。
假設，11.3英寸液晶板的TCP安裝部分的長度大約是220mm，在其上可以安裝元件的單個TCP的長度大約是22mm。假設，一個TCP的長度大約是21.5mm，在下部玻璃片16上的布線圖案17的平均長度大約是0.5mm。
在本發明中，由於銅薄片製成的TCP線將位於一個半導體晶片兩側的電極互相連接，所以線的長度大約為23mm(考慮到彎曲)。即，在本發明中，對於由銅薄片製成的TCP線，在液晶板一側的布線長度是23×10＝230mm，而對於設置在下部玻璃片16上的布線圖案17，該布線長度是0.5×10＝5mm。上面，考慮到線的一半長度超過每個最外層TCP，雖然在TCP之間只有9個間隔，還是在計算中用「×10」。此外，各向異性導電薄膜20有2×10＝20根連線，它們在有銅薄片製成的TCP線和設置在下部玻璃片16上的布線圖案17進行連接。
另一方面，當根據如圖25所示的傳統ACF-COG方法，由玻璃片上的線提供所有的輸入線時，必須考慮的只是在下部玻璃片16上的線。它的長度大約是220mm，而且經過各向異性導電薄膜20再一次進行連接步驟。
假設，銅的電阻率大約是1.7×10-6Ω，在玻璃片上線的薄片電阻大約是1Ω/(Ω/表示薄片電阻)、布線寬度大約是1mm、而各向異性導電薄膜20的接線電阻大約是0.1Ω/接線，於是，根據傳統ACF-COG方法，在液晶板一側的全部布線電阻大約是220Ω，而根據本發明全部布線電阻大約是17Ω。因而，在減小布線電阻方面，本發明比傳統方法大為有效。
用根據實施例1至6的任何一個實施例的TCP7可以收到這種效果。此外，與把通過切開引線11a獲得的一端與設置在半導體晶片上的線的一端相連，而把引線的另一端與設置在半導體晶片上的線的另一端相連(即，把電從引線11a傳送到設置在半導體晶片上的線的一端並通過旁路把它傳送到線的另一端)的情況相比較，用根據實施例1至6的任何一個的TCP7，可以大大減小布線電阻。其原因在於，當通過電解(或通過輥壓等)形成的本發明的引線相對較厚，而它的薄片電阻大約從0.01到0.003Ω時，通過澱積形成的設置在半導體晶片上的線相對較厚(例如，大約-1μm)，或諸如此類，它的薄片電阻很大，即，大約從0.1到0.5Ω。
(實施例8)圖11是示出根據本發明的實施例8的液晶顯示裝置的TCP安裝部分的透視圖。
在本實施例中，特別是在要求低布線電阻的大型板中，只設置電源線而不用在下部玻璃片上的線，而且通過在TCP連接襯底19上形成的線19a將鄰接TCP7互相連接。將設置下部玻璃片16上的布線圖案17與最外一層TCP7相連。注意，標號26表示設置在TCP上的線。
在這種情況下，沿著使線19a的圖案表面露出的方向，把TCP連接襯底19連接在位於液晶板的下部玻璃片16上的兩個TCP之間的位置上。然後，根據與實施例7相同的步驟安裝TCP7。在這種方法中，當把具有大約0.01Ω或更小的薄片電阻的線(如用於本發明的TCP的線)用作TCP連接襯底19的線時，布線電阻大約是1Ω或更小，從而即使當將來進一步增加液晶板的尺寸時，也具有阻止布線電阻相對增加的效果。
此外，可將晶片元件(例如，晶片電容器)14安裝在TCP連接襯底19上(如圖12A所示)，或安裝在TCP連接襯底19中(如圖12B所示)。當把晶片元件安裝在襯底中，較佳的是，如圖12B所示，把LTCC(低溫Cofired陶瓷)襯底用作襯底，並用諸如印刷的方法在襯底的表面內或表面上形成晶片元件(例如，晶片電容器)。在這種方法中，可以抑制安裝成本，而增加設計自由度。
在上述說明中，把液晶顯示裝置作為例子來描述。然而，本發明並不局限於此，而是一般可以運用於其它顯示裝置(它運用除液晶材料外的其它顯示媒體)。
(實施例9)圖13是示出根據本發明的實施例9的TCP和安裝在它上面的半導體晶片的平面圖。應注意，用根據上述實施例中的任何一個的TCP可以實現TCP部分。
首先，描述圖13的半導體晶片5的結構和操作。為了討論方便起見，在下面的說明中，假設通過控制器或另一個半導體晶片、ITO線等，從由圖13中的(A)表示的那側提供輸入到半導體晶片5的信號。從由圖13中的(B)表示的另一側輸出信號。然後，通過在玻璃片上的ITO線，向設置在另一個TCP7上的另一個半導體晶片提供輸出信號。
經過在TCP7上的內引線，向半導體晶片5上的塊10b提供經過端11b輸入的信號。把塊10b與設置在半導體晶片5中的鋁線29a等(它與緩衝電路28相連)電氣連接。緩衝電路28使輸入信號的波形成形，並用其波形成形的輸入信號驅動與內邏輯電路(未圖示)相連的電晶體。經過線29a、塊10b和在TCP7上的內引線，通過在(B)側的端11b輸出信號。然後，向下一個半導體晶片提供信號。
考慮到通向緩衝電路28的電晶體的放電及充電電流，設計線29a具有預定的布線寬度。此外，考慮到通向與內邏輯電路相連的電晶體、下一個半導體晶片的緩衝電路的電晶體和ITO線的連線負載等的放電及充電電流，可以設計線29a具有預定布線寬度。然後，與考慮到連接的所有半導體晶片和ITO線的連線負載等所設計的線的寬度相比，可以大大減小寬度，還可以減小晶片面積。此外，由於緩衝電路28在每個半導體晶片處使信號波形成形，所以可以正常地送信號，而不受要驅動的電晶體和ITO連線布線負載等的影響，從而可以阻止故障發生，且可以抑制噪聲的影響。
另一方面，路過與內部邏輯電路相連的電晶體的信號通過各種邏輯電路並通過輸出端輸出以驅動在顯示裝置中的顯示媒體。為了簡短起見，不對這些電路作進一步描述。
接著，圖14示出如圖13所示的緩衝電路28的例子。雖然由在圖14中的四個倒相電路30形成緩衝電路28，但是包括在緩衝電路28中的倒相電路30的數目可以是兩個、六個或2的其它倍數。此外，其它的電路結構也是可行的例如，第一個倒相電路30可以是Schmitt電路或輸入比較器電路。
圖15示出另一種結構，其中緩衝電路28的位置與圖13中的位置有所改變。即使當改變緩衝電路28的位置，也可以獲得如上所述的類似效果。
(實施例10)圖16是根據本發明的實施例10的TCP和安裝在它上面的半導體晶片的平面圖。應注意，由根據上述實施例中任何一個可以實現TCP部分。
在圖16中，把在參照圖13所描述的實施例中的半導體晶片5中的每個緩衝電路劃分成輸入緩衝電路31和輸出緩衝電路32，其中用設置在半導體晶片5中的鋁線29a、29b和29c等中的一根線使緩衝電路31和32互相連接。此外，使緩衝電路31和32互相連接的每根線29與連到內部邏輯電路的電晶體相連。
描述TCP7的操作。如在實施例9中所述，從(A)側上的端子11b輸入的輸入信號經過在TCP7上的內引線、塊10b、設置在半導體晶片5中的鋁線29a等驅動輸入緩衝電路31。然後，輸入緩衝電路31驅動通過線29b與它相連的輸出緩衝電路32和與內部邏輯電路相連的電晶體。此外，通過輸出緩衝電路32、經過在線29c上的內引線、塊10b和在TCP7上的引線，從在(B)側上的端子11b輸出信號。然後，該信號驅動下一個半導體晶片。
如在實施例9中所述，上述說明是以假設從(A)側輸入信號而從(B)輸出信號為基礎的。然而，實踐中，也可從(B)側輸入信號而從(A)側輸出信號。當從(B)側輸入信號而從(A)側輸出信號時，轉換如圖16所示的輸入緩衝電路31的位置和輸出緩衝電路32的位置。考慮到通向與內部邏輯電路相連的電晶體的放電及充電電流，可將設置在半導體晶片5中的鋁線29a等設計成具有預定寬度；而且考慮到ITO連線布線負載和通向下一個半導體晶片的輸入緩衝電路的電晶體的放電及充電電流，可將連線29a等設計成具有預定寬度。
可將每根線29a、29b和29c的寬度製成比當由在半導體晶片中的線把所有的半導體晶片相互連接起來時的線小。此外，由於線29b沒有與半導體晶片5的外部相連，而且當被驅動時產生的負載很小時，可把它的布線寬度做得更小，而不受外部噪聲的影響。此外，通過把輸入緩衝電路31和輸出緩衝電路32放置在塊10b的附近(用線29a和29c分別把緩衝電路31和32與塊10b相連)，可以縮短在塊10b與緩衝電路31及32之間的線29a和29c，從而可以進一步抑制外部噪聲的影響，而且可以減小在半導體晶片5中的布線區域。輸入緩衝電路31和輸出緩衝電路32提供與實施例9所述的緩衝電路相同的功能和效果。
圖17A示出如圖16所示的輸入緩衝電路31的邏輯電路圖的例子；而圖17B示出如圖16所示的輸出緩衝電路32的邏輯電路圖的例子。在圖17A中，由兩個反相電路30形成輸入緩衝電路31。在圖17B中，由四個反相電路30形成輸出緩衝電路32。然而，可以改變包括在輸入緩衝電路31中和包括在輸出緩衝電路32中的反相電路30的數目，從而運用的反相電路30的全部數目是2的倍數。例如，由一個反相電路30形成輸入緩衝電路31，而由三個反相電路30形成輸出電路32是可實行的。此外，在輸入緩衝電路31的每個第一反相電路30和在輸出緩衝電路32中的每個第一反相電路30還可以是Schmitt電路或輸入比較器電路。可以採用提供與上述類似效果的任何其它電路結構。
(實施例11)圖18是示出根據本發明的實施例11的TCP的重要部分和安裝在它上面的半導體晶片的平面圖。應注意由根據上述實施例中的任何一個可以實現TCP部分。
在如圖18所示的結構中，用輸入/輸出緩衝電路33代替參照圖16所述的輸入緩衝電路31和輸出緩衝電路32。當一對輸入/輸出緩衝電路33的一個作為輸入緩衝電路時，根據輸入信號的方向，那對輸入/輸出緩衝電路33的另一個作為輸出緩衝電路。還可以從半導體晶片的外部將輸入/輸出緩衝電路33設置為輸入緩衝電路或輸出緩衝電路，這取決於輸入信號的方向。此外，當固定輸入信號的方向時,可在半導體晶片5內或在TCP7上，把方向選擇信號固定在某一確定功率電平上。其它特點，例如，本發明的操作與實施例10所述的相同，而且為了簡短起見不作進一步描述。
圖19示出如圖18所示的輸入/輸出緩衝電路33的例子。參照圖19，當確定電路的一半作為輸入緩衝電路時，根據方向選擇信號SHL，電路的另一半作為輸出緩衝電路。在圖19中，標號30表示反相電路；34表示定時反相電路；35表示NAND電路；36表示NOR電路；37表示PMOS電晶體；而38表示NMOS電晶體。此外，可以改變設置在一個輸入/輸出緩衝電路33的電晶體的數目，而且採用Schmitt電路或輸入比較器電路作為一些輸入/輸出緩衝電路33也是可實行的。在實施例10中已做過對於所設置在電晶體數目的描述，在此不做進一步描述。
圖20和21是根據本發明的實施例11的另一個TCP的重要部分和安裝在它上面的半導體晶片的平面圖。應注意，由根據上述實施例中的任何一個的TCP可以實現TCP部分。
在圖20中，用輸入/輸出緩衝電路33代替參照圖13描述的緩衝電路28。在圖21中，用輸入/輸出緩衝電路33代替參照圖15描述緩衝電路28。其它特點，例如，操作與實施例9中的相同，而且下面不做進一步描述。
圖22示出如圖20和21所示的輸入/示出緩衝電路33的例子。如上所述，在如圖22所示的電路中，可以改變設置在一個輸入/輸出緩衝電路33中的電晶體的數目，而且採用Schmitt電路或輸入比較器電路作為一些輸入/輸出緩衝電路33是可實行的。其它電路結構也是可實行的。
例如，STN液晶板，當它是大型板時，根據雙屏驅動方法驅動它，其中考慮到它的顯示質量，通過採用實施例11的上述結構把一個顯示屏分成兩個(例如，上部和下部)屏。在這種情況下，在用於上半部分的半導體晶片和用於下半部分的半導體晶片之間使輸入信號的方向反向。然而，可以外部設定輸入信號的方向，可以共用單個半導體晶片。此外，不必開發用於每個信號輸入方向的半導體晶片，從而可以提高開發效率並易於開發的管理。
如上詳細所述，在本發明的TCP中，把線的輸入端設置在與設有輸出端的那側垂直的一側，從而通過運用輸入端的測試可以保證半導體晶片的質量，即，確定它是優質還是劣質的。
此外，在本發明的顯示裝置中，把包括輸入端的TCP安裝在顯示板上，其中通過設置在顯示板上的線獲得在鄰接TCP之間的電氣連接。因此，由於可以在安裝TCP的單個步驟中進行輸入/輸出端的連接，所以可以把要進行的連接步驟減小到傳統技術的1/3。此外，根據本發明，只需從玻璃片除去有缺陷的TCP，而且只需衝洗玻璃片的表面，從而只用傳統技術的一半工作量就能完成修理過程。此外，當安裝顯示屏等時，可以彎曲TCP超出玻璃片的那部分，從而可以減小框架尺寸。由於不用具有大的線膨脹係數的印刷板，所以與傳統技術相比，提高了抗溫度變化的可靠性。此外，由於不象傳統TCP方法中的TCP或印刷布線板，不存在可移動部分或沒有振動部分，所以可把抗振動等的機械可靠性增加到可與COG方法中相匹敵的水準。
此外，在傳統方法中，由於印刷板和玻璃片之間的線膨脹係數的差異使得在TCP連線上受到巨大應力，從而增加發生圖案斷裂的可能性。然而，根據本發明，由於不用印刷板，所以不產生這種應力，從而對於大型板可以安全地進行安裝過程。
此外，由於本發明的半導體晶片包括設置在它裡面的緩衝電路，所以可以減小半導體晶片的面積，從而可以減小成本並增加可靠性。還可以抑制噪聲的影響，甚至可以正常的方法可靠地發送諸如時鐘信號的要求快速操作的信號，從而可以阻止半導體晶片出故障。
此外，通過採用輸入/輸出緩衝電路作為緩衝電路，可以任意地、外部地改變信號發生方向，從而可以共同半導體晶片。
對於熟悉該技術的人員來說，其它各種變更是顯而易見的，而不偏離本發明的範圍和構思。相應地，並不企圖把所附的權利要求書的範圍局限於說明書範圍，而是廣泛解釋權利要求書。
權利要求
1.一種帶狀載體封裝，其特徵在於，包括設置在帶狀襯底的一個表面上的線；和安裝在帶狀襯底的另一個表面上的半導體晶片，所述半導體晶片具有與線電氣連接的電極，其中所述線從帶狀襯底的一端向相對端延伸，而且包括將設置在所述兩端中央的中間線部分電氣連接到所述電極的連接。
2.如權利要求1所述的帶狀載體封裝，其特徵在於，形成所述連接以基本上伸出在設置在所述帶狀襯底中的裝置孔上，而且基本上在所述伸出位置上與所述半導體晶片的所述電極電氣連接。
3.如權利要求1所述的帶狀載體封裝，其特徵在於形成包括連接的所述中間線部分以延伸出所述裝置孔；和所述連接位於基本上伸出在所述裝置孔上的所述位置。
4.如權利要求3所述的帶狀載體封裝，其特徵在於，形成突出的所述中間線部分是呈I字形和U字形中的一種形狀。
5.如權利要求1所述的帶狀載體封裝，其特徵在於，把所述裝置孔作為凹槽基本上設置在所述線形的中間線部分在其上延伸的位置。
6.如權利要求1所述的帶狀載體封裝，其特徵在於，把包括連接的中間線部分彎成朝向所述裝置孔的V字形；和使基本上在所述裝置孔延伸的所述中間線部分的一部分呈線形。
7.如權利要求5所述的帶狀載體封裝，其特徵在於，使基本上在所述凹槽延伸的所述線形的中間線部分設置有彎曲的緩衝部分。
8.如權利要求1所述的帶狀載體封裝，其特徵在於與其它在所述帶狀襯底中形成的開口分開形成所述裝置孔；和設置所述中間線部分，從而基本上線形地跨過所述裝置孔。
9.如權利要求1所述的帶狀載體封裝，其特徵在於所述線用於電源；和所述帶狀襯底還設置有信號線以與所述半導體晶片的所述電極電氣相連。
10.如權利要求1所述的帶狀載體封裝，其特徵在於把多條所述線設置在所述帶狀襯底上；和把不同於半導體晶片的電子元件連接並安裝在所述線中間。
11.如權利要求1所述的帶狀載體封裝，其特徵在於，所述半導體晶片包括緩衝電路，它用於使所述半導體晶片與設置在其它帶狀載體封裝上的半導體晶片之間電氣連接。
12.如權利要求11所述的帶狀載體封裝，其特徵在於，由輸入緩衝電路和輸出緩衝電路形成包括在所述半導體晶片中的所述緩衝電路。
13.如權利要求11所述的帶狀載體封裝，其特徵在於，由輸入/輸出緩衝電路形成包括在所述半導體晶片中的所述緩衝電路。
14.一種顯示裝置，其特徵在於把如權利要求1所述的帶狀載體封裝設置在顯示板的玻璃片上；通過設置在所述玻璃片上的線把所述帶狀載體封裝的鄰接封裝互相電氣連接起來。
15.如權利要求14所述的顯示裝置，其特徵在於，把各向異性導電薄膜用於連接設置在所述玻璃片上的所述線和所述帶狀載體封裝。
16.如權利要求14所述的顯示裝置，其特徵在於，設置在所述玻璃片上的所述線是在所述玻璃片上直接形成的線。
17.如權利要求16所述的顯示裝置，其特徵在於，把不同於所述半導體晶片的電子元件連接並安裝在設置在所述玻璃片上的所述線上。
18.如權利要求14所述的顯示裝置，其特徵在於，所述顯示板是液晶板。
19.如權利要求14所述的顯示裝置，其特徵在於，設置在所述玻璃片上的所述線是在除了所述玻璃片以外的其它襯底上形成的線。
20.如權利要求19所述的顯示裝置，其特徵在於，把不同於所述半導體晶片的電子元件連接並安裝在設置在所述玻璃片上的所述線上。
全文摘要
提供一種帶狀載體封裝,包括:設置在帶狀襯底的一個表面上的線;和安裝在帶狀襯底的另一個表面上的半導體晶片,半導體晶片具有與線電氣連接的電極。線從帶狀襯底的一端向相對端延伸,而且包括將設置在兩端中央的中間線部分電氣連接到電極的連接。
文檔編號H01L23/538GK1184260SQ9712262
公開日1998年6月10日 申請日期1997年11月28日 優先權日1996年11月29日
發明者田島直之, 千川保憲, 業天誠二郎, 村橋俊一 申請人:夏普株式會社