Ic芯片封裝和使用該ic芯片封裝的圖像顯示裝置的制作方法

專利名稱：Ic芯片封裝和使用該ic芯片封裝的圖像顯示裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種IC芯片封裝和具有該IC芯片封裝的圖像顯示裝置，其中，前述IC芯片例如具備細間距(Fine Pitch)的端子。
背景技術：
隨著液晶顯示裝置的高精細化、高性能化發展，就要求液晶顯示裝置中搭載的液晶驅動器(IC芯片)具有更多的輸出。
一般來說，例如，通過縮小芯片尺寸以及實現芯片上的凸點的細間距化等來增加IC芯片的輸出。最近，較多地采用可實現細間距化的、安裝裸芯片液晶驅動器的COF(Chip On Film薄膜覆晶)。
在最近的COF封裝中，通過加熱加壓使IC芯片上的凸點與載帶上的內部引線接合，從而導通載帶和IC芯片。但是，根據這樣的接合方法，為了消除凸點位置和內部引線位置之間的偏差，需要使用熱變形小、高精細的載帶材料。即，其缺陷在于，可用于載帶的材料的選擇范圍受限于要實現的細間距。
為了克服以上缺陷，專利文獻1(日本國專利申請公開特開2004-207566號公報，
公開日2004年7月22日)揭示了一種通過內插式基板(Interposer Substrate)連接IC芯片和電路基板(載帶)的方法。圖18表示了專利文獻1中的封裝結構的剖面圖。
如圖18所示，以芯片倒裝鍵合(Flip Chip Bonding)的方式連接IC芯片104和內插式基板101，而且，內插式基板101以凸點鍵合方式連接電路基板107的電極圖形110。內插式基板101為硅(Si)基板，且通過硅晶圓工藝形成，所以，能夠以與IC芯片104的電極相同的細間距形成和IC芯片104連接的內插式基板101的電極。另一方面，以與電路基板107的電極間距、即較大的間距相同的間距形成和電路基板107連接的電極。并且，在連接IC芯片104的電極和連接電路基板107的電極中，對應的電極在內插式基板101上彼此連接。另外，作為電路基板107，可以使用載帶。
即，借助于圖18所示的內插式基板101，可以將IC工藝水平的細間距轉換為載帶工藝水平的電極間距，所以，即使是安裝通過縮小IC芯片尺寸、增加輸出等方法實現了連接電極的高度細間距化的IC芯片的COF封裝，也能夠擴大載帶基材的選擇范圍。
另外，為了應對細間距，用比較堅硬且熔點高的合金制的凸點來連接IC芯片104和內插式基板101。例如，可應用借助于Au凸點的Au-Au接合。由此，可抑制凸點的變形從而解決相鄰凸點互相接觸的問題，所以，可使得端子間距縮小到25μm左右，能夠實現IC芯片的多輸出化。
另一方面，內插式基板和載帶間的連接可以是具有比IC芯片的連接端子大的間距(例如，50～100μm左右的間距)的端子之間的連接。在此情況下，無需形成像Au凸點那樣成本較高的連接電極。可以采用基于各向異性導電膜(ACFAnisotropic Conductive Film)或各向異性導電膏(ACPAnisotropic Conductive Paste)的一次性鍵合。
采用諸如上述的ACF/ACP接合，無需將突起電極作為要連接的電極。因此，還可望簡化內插式基板的制造工序。
但是，圖18所示的結構存在這樣的問題，即當通過ACF接合等方式連接Si等的內插式基板和載帶時，品質可能會發生異常。以下，將對此進行具體說明。
圖19是表示內插式基板201的剖面圖，該內插式基板201安裝了IC芯片204并與載帶207連接。為了便于進行折曲加工，用于COF的載帶207采用薄且可撓曲的材料。內插式基板201是在Si晶圓加工中通過切割或劃片將Si晶圓分離成單片所得到的。在該內插式基板201的端部露出導電性的Si基板。當具備上述結構的內插式基板201通過ACF接合205連接載帶207時，內插式基板201的端部和載帶207的配線電極210就會接觸(圖19中的P)，這將造成配線電極間發生短路從而導致品質異常，其中，在該內插式基板201的端部露出導電性的硅基板。
并且，具有上述結構的IC芯片封裝的圖像顯示裝置的可靠性將會顯著降低。

發明內容
本發明是鑒于上述問題而進行開發的，其目的在于提供一種在內插式基板連接載帶時，即使載帶上的配線電極接觸到內插式基板的端部，也不會造成配線電極間的短路的高品質的IC芯片封裝以及使用了該封裝的圖像顯示裝置。
為了解決上述課題，本發明的IC芯片封裝具有IC芯片、內插式基板和載帶，其中，在該內插式基板上設置了具備IC芯片連接端子和載帶連接端子的配線導體，在該載帶上設置了具備與上述載帶連接端子電連接的內插式基板連接端子，該IC芯片封裝的特征在于上述載帶連接端子和上述內插式基板連接端子通過各向異性導電粘結材料進行電連接；在上述內插式基板的端部具有絕緣部分。
如上所述，由于在上述內插式基板的端部具有絕緣部分，所以，在用諸如ACF或ACP的各向異性導電粘結材料連接內插式基板和載帶時，即使載帶的配線接觸到內插式基板的端部，也能夠防止載帶的配線導體間的短路。因此，能夠不引起品質發生異常，從而維持所期望的品質。其中，為了容易進行彎曲加工，上述載帶是由較薄的可撓性高的材料構成的。
另外，由于可采用上述ACF接合，所以能夠實現所期待的品質，并且降低封裝的制造成本。這是因為，ACF接合采用低溫處理，在連接的同時完成樹脂密封，因此，工序所需時間短，勞動生產率提高。另外，無需將突起電極作為要連接的電極，所以可望簡化內插式基板的制造工序。
此外，絕緣部分的配置位置優選包括以下區域，即不會影響載帶連接端子和載帶的內插式基板連接端子之間的電連接，并且，如果露出就很可能接觸到載帶的帶上配線導體這樣的區域。具體而言，包括在內插式基板的表面上與上述載帶的配線導體相對的區域中的至少一部分區域。更具體而言，優選包括內插式基板的端面、內插式基板的端部以及從該端部到載帶連接端子之間的內插式基板表面的區域中的至少一部分。
另外，在本發明中，上述載帶由可撓性材料形成，而且，上述載帶的配線導體接觸上述絕緣部分。
具體而言，本發明的IC芯片封裝優選具有絕緣膜作為上述絕緣部分。因此，可以直接將通用的硅等的半導體基板用作內插式基板。
另外，本發明的IC芯片封裝優選的是，上述內插式基板由絕緣性基板構成。在該結構中，絕緣性基板的一部分被用作絕緣部分。
根據上述結構，較之于僅在內插式基板的端部形成絕緣材料的結構，將整個內插式基板形成為絕緣性基板能夠簡化內插式基板的制造工序。
另外，本發明的IC芯片封裝優選的是，上述內插式基板由具有可見光透過性的材料構成。根據上述結構，在進行IC芯片倒裝鍵合時容易確認是否對準。
也就是說，在進行芯片倒裝鍵合時，將IC芯片安裝在內插式基板上并使得IC芯片的設置有輸入輸出端子組的面和內插式基板的IC芯片連接端子彼此對置。在這種情況下，由于輸入輸出端子組和IC芯片連接端子被夾在IC芯片和內插式基板之間并被隱藏，所以制造人員難以對其連接狀態進行確認。對此，在本發明的IC芯片封裝中，由于內插式基板采用了具有可見光透過性的材料，因此，制造人員或連接狀態確認設備能夠較容易地從內插式基板的與IC芯片安裝側相反的一側對IC芯片的輸入輸出端子組與內插式基板的IC芯片連接端子的連接狀態進行確認。
在本發明的IC芯片封裝中，上述各向異性導電粘結材料可以使用各向異性導電膜或各向異性導電膏，其中，該各向異性導電膜是將混入了導電性粒子的熱固化性樹脂形成為膜狀所得到的，該各向異性導電膏是將導電性粒子混入膏狀的熱固化性樹脂所得到的。
如上所述，如果各向異性導電粘結材料采用各向異性導電膜(ACF)或各向異性導電膏(ACP)，那么，通過在內插式基板的載帶連接端子和載帶的內插式基板連接端子之間夾持ACF或ACP并進行加熱加壓從而使得端子間通過被夾在端子間的導電性微粒而實現電連接，熱固化性樹脂成為電極之間的粘結劑而將電極連接在一起。
樹脂中的導電性粒子橫向分散，另一方面，由于含有熱固化性樹脂，所以，熱固化性樹脂能夠確保相鄰端子之間的絕緣狀態。
此外，由于熱固化性樹脂可以保護導電性粒子不受外部環境影響，所以能夠防止發生因氧化等所導致的導電性粒子劣化。
另外，本發明的IC芯片封裝具有IC芯片、內插式基板和載帶，其中，在該內插式基板上設置了具備IC芯片連接端子和載帶連接端子的配線導體，在該載帶上設置了具備與上述載帶連接端子電連接的內插式基板連接端子，該IC芯片封裝的特征在于上述內插式基板是半導體基板；在上述內插式基板的端部具有絕緣部分。
如上所述，因為在由硅等半導體材料形成的內插式基板的端部具有絕緣部分，所以，當內插式基板與載帶連接時，即使載帶的配線接觸到內插式基板的端部，也能夠防止載帶的配線導體間發生短路。因此，不會引起品質異常，從而維持所期望的品質。上述結構不僅適用于利用ACF或ACP等的各向異性導電粘結材料實現接合的情況，還可以適用于利用其他方式實現接合的情況。另外，絕緣部分的優選配置位置和上述相同。
此外，在本發明的IC芯片封裝中，上述IC芯片可以是用于驅動根據電信號進行動作的圖像顯示體的驅動器IC。
另外，本發明的圖像顯示裝置的特征在于，包括IC芯片封裝，具有用于驅動根據電信號進行動作的圖像顯示體的驅動器IC；以及根據電信號進行動作的圖像顯示體。
根據上述結構，圖像顯示裝置可以包括具有多輸出的、且配線導體之間不會發生短路的高品質的IC芯片封裝。由此，能夠提供一種實現了高精細化和高性能化的可靠的圖像顯示裝置。
本發明的其他目的、特征和優點在以下的描述中會變得十分明了。此外，以下參照附圖來明確本發明的優點。


圖1是表示本發明的實施方式1的液晶驅動器封裝的結構的平面圖。
圖2是圖1所示的液晶驅動器封裝的沿A-A’線的向視剖面圖。
圖3是表示在圖1所示的液晶驅動器封裝中設置的液晶驅動器及驅動器管座(Driver Socket)的結構的立體圖。
圖4是表示圖1所示的液晶驅動器封裝的膜上配線(On-filmWire)與絕緣膜接觸的狀態的剖面圖。
圖5是說明圖1所示的液晶驅動器封裝的制造方法的圖。
圖6是說明圖1所示的液晶驅動器封裝的制造方法的圖。
圖7是表示圖1所示的液晶驅動器封裝的另一結構的剖面圖。
圖8是說明圖1所示的液晶驅動器封裝的制造方法的圖。
圖9是說明圖1所示的液晶驅動器封裝的制造方法的圖。
圖10是表示具有圖1所示的液晶驅動器封裝的液晶驅動器安裝顯示裝置的結構的圖。
圖11是表示在圖1所示的液晶驅動器封裝中設置的內插式基板的另一結構的立體圖。
圖12是表示在圖1所示的液晶驅動器封裝中設置的內插式基板的另一結構的立體圖。
圖13是表示在圖1所示的液晶驅動器封裝中設置的內插式基板的另一結構的立體圖。
圖14是表示在圖1所示的液晶驅動器封裝中設置的內插式基板的另一結構的立體圖。
圖15是表示在圖1所示的液晶驅動器封裝中設置的內插式基板的另一結構的立體圖。
圖16是表示在圖1所示的液晶驅動器封裝中設置的內插式基板及液晶驅動器的另一結構的立體圖。
圖17是表示本發明的液晶驅動器封裝的另一實施方式的結構的剖面圖。
圖18是表示現有技術的結構的剖面圖。
圖19是說明在圖18所示的結構中發生的問題的剖面圖。
具體實施例方式
(實施方式1)以下，說明本發明的液晶驅動器封裝(IC芯片封裝)的一個實施方式。在以下說明中，為了實施本發明，作了各種技術優選的限制。但是，本發明的范圍并不限于下述實施方式和附圖。
首先，根據圖1至圖16，說明本發明的液晶驅動器封裝。
圖1是表示本實施方式的液晶驅動器封裝的結構的平面圖，是表示從內插式基板4a側觀察的狀態的平面圖。圖2是表示圖1所示的液晶驅動器封裝1a的沿A-A’線的向視剖面圖。在圖2中，為了便于說明，將內插式基板4a設置在附圖的下方，并示出沿A-A’線的剖面的部分。
本實施方式的液晶驅動器封裝1a可用作液晶顯示體驅動裝置，其中，該液晶顯示體驅動裝置被配置在液晶顯示體的顯示面的外圍并且鄰近該液晶顯示體以驅動該液晶顯示體。因此，如圖1所示，液晶驅動器封裝1a至少具有片基材(載帶)2、液晶驅動器(IC芯片)3和內插式基板4a。如圖2所示，在液晶驅動器封裝1a中，液晶驅動器3被配置在片基材2的器件孔(Device Hole)中，液晶驅動器3通過內插式基板4a固定在片基材2上。在本實施方式中對COF方式的液晶驅動器封裝1a進行說明，其中，形成在片基材2上的配線導體(內部引線)和形成在內插式基板4a上的配線導體彼此對置。
上述液晶驅動器3具有多個液晶驅動用電路(未圖示)，具備驅動液晶顯示體的功能。如圖2所示，在液晶驅動用電路中設有用于輸出驅動信號的驅動信號輸出端子3a和用于輸入圖像數據信號等的信號輸入端子3b。作為在本實施方式的液晶驅動器封裝1a中安裝的液晶驅動器3，例如可以是1mm×8mm芯片尺寸的液晶驅動器。此外，還可以通過研磨芯片來實現液晶驅動器3的薄型化。
可以由半導體材料形成上述內插式基板4a，優選由硅形成上述內插式基板4a。并不對內插式基板4a的尺寸進行特別限制。例如，可以為2mm×2mm，厚度為400μm。以下通過圖3來詳細說明內插式基板4a的結構。
圖3是表示內插式基板4a的結構的立體圖，表示在安裝液晶驅動器3之前的狀態。
如圖3所示，在內插式基板4a的一個面上設置有液晶驅動器連接端子(IC芯片連接端子)12；片基材連接端子(載帶連接端子)13；以及連接該液晶驅動器連接端子12和該片基材連接端子13的基板上配線(基板上配線導體)14。如圖3所示，液晶驅動器連接端子12被設置在內插式基板4a的中心附近，較之于液晶驅動器連接端子12，片基材連接端子13被設置在內插式基板4a的更靠近外周的位置。
上述液晶驅動器連接端子12通過凸點鍵合方式連接液晶驅動器3的驅動信號輸出端子3a和信號輸入端子3b。因此，在液晶驅動器連接端子12上形成有凸點11，在驅動信號輸出端子3a和信號輸入端子3b上分別形成有凸點10。具體連接方法是例如，當采用金凸點時，將內插式基板4a和液晶驅動器3加熱至430℃左右并對其加壓，由此使凸點10和凸點11彼此接合，從而實現電連接。
關于上述凸點10和凸點11的高度，例如，可以為在液晶驅動器連接端子12上形成的凸點11的高度為7.5μm，凸點10的高度為7.5μm，兩者之和為15μm。
另外，液晶驅動器3的驅動信號輸出端子3a和信號輸入端子3b的間距(凸點10的間距)形成為大于0μm且小于或等于20μm的細間距，所以，凸點10也形成20μm以下的細間距。
如上所述，凸點10和凸點11可以使用能夠由半導體工藝制造的金凸點，但本發明并不限于此。只要是能夠由半導體工藝制造的導電性材料即可。通過使用能夠由半導體工藝制造的導電性材料，隨著半導體工藝進一步精細化，就可以實現更為精細的凸點間距。也就是說，只要能夠對形成在液晶驅動器3的端子上的金凸點進行定位以使其與內插式基板4a的液晶驅動器連接端子12彼此對置，凸點10和凸點11就能以半導體工藝的線距水平實現接合。
上述片基材連接端子13連接片基材的膜上配線5及膜上配線6的端子(內插式基板連接端子)，其中，膜上配線5及膜上配線6被設置在片基材2的器件孔8的外圍部分。片基材連接端子13的間距要大于上述液晶驅動器連接端子12的間距。具體而言，片基材連接端子13的間距大于或等于50μm。
如上所述，在內插式基板4a中，片基材連接端子13的間距被形成得大于液晶驅動器連接端子12的間距。由于具備該內插式基板4a，所以，即使液晶驅動器3的端子實現了細間距化，也沒有必要對片基材2的膜上配線5和膜上配線6實施細間距化處理。因此，片基材無需諸如使銅箔厚度變薄的技術革新以及相應的新型加工設備等，只要利用現有技術就可形成片基材2的膜上配線5和膜上配線6，從而可以顯著降低技術難度并抑制成本的提高。
換言之，由于具有內插式基板4a，所以，可無需考慮片基材2的端子間距而使液晶驅動器3的端子間距盡可能地實現細間距化。由此，能夠實現成本的降低。具體而言，可以安裝這樣的液晶驅動器，即具有520個以上的凸點，尺寸為1mm×8mm，焊盤間距為20μm的液晶驅動器。
在本實施方式中，分別在內插式基板4a的液晶驅動器連接端子12和液晶驅動器3的驅動信號輸出端子3a及信號輸入端子3b上設置有凸點。但是，本發明并不限于此，也可以為在內插式基板4a的液晶驅動器連接端子12或液晶驅動器3的驅動信號輸出端子3a及信號輸入端子3b上形成有高度為15μm的凸點。
另外，在本實施方式中說明了在一個內插式基板4a上安裝一個液晶驅動器3的結構。但是，本發明并不限于此，也可以安裝多個液晶驅動器。
在本實施方式中，片基材連接端子13和膜上配線5及膜上配線6的端子之間的連接采用借助于各向異性導電粘結材料的一次性鍵合而不采用凸點鍵合方式，其中，該各向異性導電粘結材料為各向異性導電膜(ACF)或各向異性導電膏(ACP)。與凸點鍵合相比較，這樣不僅能夠簡化凸點形成工序，而且能夠使片基材連接端子13與膜上配線5的端子之間的距離以及片基材連接端子13與膜上配線6的端子之間的距離形成為最小距離。ACF是通過將其中混入有導電性粒子的熱固化性樹脂加工成薄膜形狀而得到的各向異性導電膜，ACP是通過將導電性粒子混入膏狀樹脂中而得到的各向異性導電膏。對夾持有ACF或ACP的端子加熱加壓，由此，端子之間通過上述導電粒子而實現電連接。與此同時，熱固化性樹脂成為端子之間的粘合劑。ACF和ACP的作用相同，可以根據在電極上配置前述樹脂時的工藝方法來適當選擇ACF或ACP。因此，可以在進行貼附工序時使用ACF，在進行印刷或涂布工序時使用ACP。
上述在片基材2上形成的膜上配線5和膜上配線6連接片基材連接端子13。由此，膜上配線5及膜上配線6通過內插式基板4a與液晶驅動器3的集成電路(未圖示)導通。具體而言，膜上配線5是用于對液晶顯示體3傳送由液晶驅動器3輸出的信號(例如驅動信號)的輸出用配線，膜上配線6是用于對液晶驅動器3輸入控制信號(例如圖像數據信號)的輸入用配線。另外，如圖1所示，優選在膜上配線5及膜上配線6的表面上配置用于保護膜上配線5及膜上配線6的阻焊劑層(Solder Resist)15。
為了方便折曲加工，片基材2由聚酰亞胺(PI)或者聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)等的有機膜等可撓性較高的材料形成。
當片基材2由上述材料構成時，膜上配線5和膜上配線6可能會如上述圖19所示那樣接觸到內插式基板的端部和/或其外圍。如后所述，在內插式基板的制造工序中，對晶圓進行切割或劃片從而分離為單片，因此，在內插式基板的端部露出導電性的Si基板。因此，在具有如圖19所示的露出了導電性的Si基板的內插式基板時，配線電極210可能會接觸內插式基板的端面和端部從而導致配線電極間的短路。但是，在本實施方式的液晶驅動器封裝1a中，如圖4所示，由于在內插式基板4a的端部及其外圍部分設置有絕緣膜7，所以能夠避免膜上配線5及膜上配線6直接接觸內插式基板4a。
由于本發明具有可撓性較高的片基材2，因此，本發明還包括下述結構的液晶驅動器封裝，即在制造過程中和制造結束后后因某外力而導致膜上配線5及膜上配線6接觸絕緣膜7這種結構的液晶驅動器封裝。
以下，具體說明絕緣膜7。
如圖2所示，在內插式基板4a的端部及其外圍部分設置有絕緣膜7。其中，“外圍部分”是指下述區域，即不會影響片基材連接端子13與膜上配線5及膜上配線6之間的電連接，而且在露出狀態下很可能接觸膜上配線5及膜上配線6的區域。具體而言，上述區域處在內插式基板4a的表面上并且與膜上配線5及膜上配線6相對。如圖2所示，在內插式基板4a的端面4a-1、內插式基板4a的端部4a-2、從該端部到片基材連接端子13之間的內插式基板4a的表面4a-3上設置有絕緣膜7。
作為絕緣膜7，例如，可以由環氧樹脂或丙烯酸樹脂構成。此外，對絕緣膜7的厚度也不做特別的限制，只要能夠使膜上配線5及膜上配線6與內插式基板4a處于絕緣狀態即可，例如，可以使其厚度為2μm～6μm。
接著，說明本實施方式的液晶驅動器封裝1a的制造過程以及在內插式基板4a的端部及其外圍部分配置絕緣膜7的配置方法。
圖5是表示液晶驅動器封裝1a的制造過程的圖。
首先，對驅動器用晶圓32實施劃片處理從而形成單個的液晶驅動器3(圖5中由虛線包圍的部分(a))。其中，在該驅動器用晶圓32上形成有液晶驅動用電路等的圖案。可以采用現有技術的方法來實施上述劃片處理，例如，將驅動器用晶圓32載置于載置臺35上，用劃片刀34將其切割成預定的芯片尺寸。
然后，使液晶驅動器3與內插式晶圓(Interposer Wafer)33接合，其中，在該內插式晶圓33上形成有液晶驅動器連接端子12、片基材連接端子13和基板上配線14的圖案。采用基于預先形成的凸點10、凸點11(圖2)的凸點鍵合方式來完成上述接合。在接合后，用抗蝕劑或樹脂等的密封劑9對接合在一起的液晶驅動器3和內插式晶圓33之間實施密封(圖5中由虛線包圍的部分(b))。由于密封劑9的密封，能夠防止在之后的內插式晶圓的劃片工序中產生的硅碎屑的侵入。另外，關于前述密封劑9的密封，并無需對液晶驅動器3實施整體密封，只要能填充液晶驅動器3與內插式晶圓33之間的空隙即可。
以下，根據圖6(a)、圖6(b)來詳細說明內插式晶圓的劃片工序。
圖6(a)是與液晶驅動器3接合在一起的內插式晶圓33(以下，有時僅記為內插式晶圓33)的立體圖；圖6(b)是表示圖6(a)所示的內插式晶圓33的沿B-B’線的剖面的向視剖面圖，表示通過劃片處理將內插式晶圓33分離為單片的過程。
在本實施方式中，在用劃片刀34對圖6(a)所示的內插式晶圓33實施切割時(圖5中由虛線包圍的部分(c))，在中途中斷切割處理，具體而言，在切割到內插式晶圓33的二分之一厚度左右時中斷切割，從而在晶圓的表面形成槽36(圖6(b)的上部)。
然后，在上述槽36及其外圍部分涂布成為絕緣膜7的諸如環氧樹脂或丙烯酸樹脂等的絕緣材料(圖6(b)的中間部分)。涂布方法采用現有公知的方法即可，舉一例來說，可以采用印刷法。
在槽36及其外圍部分涂布絕緣材料后，利用光或熱使絕緣材料固化，然后重新開始切割，并將內插式晶圓33分離成單片。由此，能夠得到在內插式基板4a的端部及其外圍部分形成有絕緣膜7的液晶驅動器安裝內插式基板40(圖6(b)的下部，圖5中由虛線包圍的部分(c))。
對液晶驅動器安裝內插式基板40實施定位以使得能夠將液晶驅動器3配置在器件孔8中，然后，通過ACF或ACP連接片基材2的膜上配線5及膜上配線6的端子和片基材連接端子13。最后，用諸如樹脂等的密封劑9’密封液晶驅動器安裝內插式基板40和片基材2的膜上配線5及膜上配線6，從而完成圖2所示的COF方式的液晶驅動器封裝1a。另外，在用密封劑9’實施密封時，無需對液晶驅動器3和內插式基板4a進行整體覆蓋，可以僅填充液晶驅動器3和片基材2之間的間隙以及內插式基板4a和片基材2之間的間隙，并覆蓋內插式基板4a的側面的端面。
這里，密封劑9’可以是與圖2所示的密封劑9相同的密封劑，也可以是與上述密封劑9不同的密封劑。例如，僅僅對由樹脂流動困難的細間距凸點鍵合的部分，密封劑9可以使用粘度為0.5Pa·s左右的、用于COF樹脂密封的樹脂等的低粘度密封劑。另外，密封劑9’還可以使用粘度為1.5Pa·s左右的、用于TCP樹脂密封的樹脂等的高粘度密封劑。通過使用高粘度密封劑，可以防止密封劑9’流入器件孔8。
此外，在上述方法中，用密封劑9主要對ACF/ACP接合部分實施密封，但本發明并不限于此，如圖7所示，也可提供密封劑9’以覆蓋液晶驅動器3。由此，可保護ACF/ACP接合部分，還能夠保護液晶驅動器3。
另外，上述液晶驅動器封裝1a的制造方法僅為一個示例，本發明并不限于此。也就是說，也可以是下述圖8和圖9所示的方法。
圖8是表示在接合液晶驅動器之前對內插式晶圓33進行切割的狀態的圖。具體而言，如圖5中以虛線包圍部分(a)所示，將驅動器用晶圓32載置于載置臺35上，用劃片刀34將其切割成預定的芯片尺寸。另一方面，如圖5中以虛線包圍的部分(b)所示，開始對內插式晶圓33進行切割。這里，當在內插式晶圓33上形成了槽36時中斷切割，與上述同樣地，涂布成為絕緣膜7的絕緣材料。在涂布絕緣材料之后，重新開始切割，分離成單片從而形成內插式基板4a。
然后，接合被切割成單片的液晶驅動器3和內插式基板4a，從而形成液晶驅動器安裝內插式基板40。與上述同樣地，將該液晶驅動器安裝內插式基板40與片基材2連接，由此能夠得到液晶驅動器封裝1a。
另外，圖9表示在片基材2上接合液晶驅動器3和內插式基板4a的狀態。與圖8相同，首先，分別形成液晶驅動器3和設置有絕緣膜7的內插式基板4a。然后，用ACF或ACP連接內插式基板4a的片基材連接端子13和片基材2的膜上配線5及膜上配線6。再將液晶驅動器3接合在搭載了片基材2的內插式基板4a上，就能夠得到液晶驅動器封裝1a。
如上所述，在本實施方式的液晶驅動器封裝1a中，在內插式基板4a的端部及其外圍部的膜上配線5和膜上配線6接觸的部分形成有絕緣膜7。因此，在膜上配線5、膜上配線6和內插式基板4a之間不會發生配線短路。所以，即使采用由硅等半導體形成的通用的內插式基板，也能夠提供可靠的液晶驅動器封裝1a。
另外，通過設置絕緣膜7，能夠簡單地采用上述的ACF接合，從而可實現所期待的品質，并且降低封裝的制造成本。這是因為，ACF接合采用低溫處理，并且在連接的同時完成樹脂密封，因此，工序所需時間短，勞動生產率提高。另外，因為無需將突起電極作為要連接的電極，所以可望簡化內插式基板的制造工序。
另外，在本實施方式中，說明了通過在由半導體基板構成的內插式基板4a的端部及其外圍部分涂布絕緣材料來配置絕緣膜7的結構。但本發明并不限于此，也可通過對內插式基板4a端部及其外圍部分進行氧化處理來形成絕緣膜7。
在本發明的液晶驅動器封裝中，也可以由絕緣性材料或具有可見光透過性的材料構成內插式基板4a。較之于僅在內插式基板4a的端部及其外圍部分設置絕緣膜7的結構，如上所述地由絕緣基板構成整個內插式基板能夠簡化內插式基板的制造工序。
具體而言，絕緣基板可以使用陶瓷、玻璃環氧樹脂、石英、藍寶石等。其中，玻璃環氧樹脂、石英、藍寶石具有可見光透過性。在進行芯片倒裝鍵合時，使液晶驅動器的設置有上述端子組3a、3b的面和內插式基板的設置有液晶驅動器連接端子12的面彼此對置并接合在一起。在這種情況下，由于端子組3a、3b和液晶驅動器連接端子12被夾在驅動器和基板之間并被隱藏，所以制造人員難以對其接合(連接)狀態進行確認。對此，通過用具有可見光透光性的材料構成內插式基板，制造人員或者確認連接狀態的設備就可以簡單地確認上述接合狀態。
另外，在本發明中，也可以使用如圖11所示的內插式基板4b來代替內插式基板4a。內插式基板4b具有多層配線14’，在該多層配線14’中，配線形成為多層結構。
當內插式基板的基板上配線為單層結構時，片基材連接端子12的端子順序和液晶驅動器連接端子13的端子順序只能是相同的順序。但是，如上述多層配線14’那樣將配形成為多層結構，配線就可以如圖11所示的那樣互相交錯，因此，就可以替換片基材連接端子12的端子順序和液晶驅動器連接端子13的端子順序。
例如，在將液晶驅動器封裝安裝到液晶顯示體時，液晶驅動器的輸入側端子有時需要根據液晶顯示體的種類進行變更。在這種情況下，當液晶驅動器直接連接片基材時，需要變更液晶驅動器本身。但是，由于具備圖11所示的內插式基板4b，可以更換內插式基板4b上的配線。如上所述，可以通過半導體工藝制造內插式基板4b，無需采用液晶驅動器3所需的精細工藝，所以，較之于變更液晶驅動器的情況，能夠降低成本。
在本實施方式的液晶驅動器封裝1a中，除多層配線14’以外，還能夠配置具備下述結構元件的內插式基板4b。
在圖12所示的內插式基板4b中，除了液晶驅動器連接端子12、片基材連接端子13和基板上配線14以外，還具有電源電路(電源元件)16和輸出驅動緩沖器(輸出緩沖器元件)17。
如實施方式1所述，用不同的制造工藝制造液晶驅動器3和內插式基板4b。例如，用易于制成電源電路16的工藝制造內插式基板4b，從而能夠對液晶驅動器3供給由內插式基板4b上的電源電路16產生的電壓。
關于液晶驅動器的液晶面板驅動能力，需要可充分驅動由所安裝的液晶顯示體的尺寸等確定的負載電容的能力。但是，如果該驅動能力過大，液晶驅動器就會變得過大。對此，如圖12中的內插式基板4b所示，通過搭載輸出驅動緩沖器17，預先將液晶驅動器3的驅動能力控制在較小的水平，根據液晶顯示體的情況來改變內插式基板4b上的輸出驅動緩沖器的尺寸，由此，能夠對各種液晶顯示體實施驅動，而且，還能夠降低液晶驅動器3的成本。
另外，在如圖12所示將輸出驅動緩沖器17搭載至內插式基板4b時，由于輸出驅動緩沖器17的數量相當于輸出數，所以可在內插式基板4b上搭載相當于全部輸出的輸出驅動緩沖器17，也可以在內插式基板4b上搭載相當于一部分輸出的輸出驅動緩沖器17。此外，也可以在內插式基板4b上設置液晶驅動器3的輸出部的運算放大器，由此，在內插式基板4b上制成包括相當于全部輸出的輸出驅動緩沖器17在內的所有液晶驅動電壓輸出電路。因為運算放大器等模擬電路都可以形成在內插式基板4b上，液晶驅動器3僅僅包括邏輯電路，所以能夠極大地減小液晶驅動器3的芯片面積。根據這樣的結構，雖然內插式基板4b的成本將提高，但是，通過采用成本較低的工藝制成內插式基板4b從而使得所增加的成本小于因液晶驅動器3的成本降低所節約的成本，這樣就可以在整體上降低成本。
圖12說明了具有輸出驅動緩沖器17的內插式基板4b。內插式基板4b也可以具有輸入緩沖器。由此，能夠降低液晶驅動器的成本。另外，對液晶驅動器的輸入信號多為使用了FPDS、RSDS、LVDS等的顯示器接口技術的信號，其中，該顯示器接口技術使用了差動信號。上述技術要求在液晶驅動器中內置符合規格的接收器。通過在半導體基板上構成輸入緩沖器和接收器，能夠簡單的對應不同規格的接口。
圖13所示的內插式基板4b具有液晶驅動器連接端子12、片基材連接端子13、基板上配線14和冗余緩沖器(冗余緩沖器元件)18。
當連接液晶顯示體的像素的配線在中途發生斷線時，斷線后的配線將導致顯示效果不佳。為了避免這一現象，一般使用從斷線的相反側輸入驅動信號來進行補救。此時，由于信號線的連接等導致負載增大，所以需要比通常的驅動緩沖器更大的驅動能力。但是，要將這樣大的冗余緩沖器搭載在由精細工藝制成的液晶驅動器上，將導致成本提高。對此，通過將冗余緩沖器18搭載在內插式基板4b上，可最大限度地控制內插式基板4b的成本，而且能夠防止液晶驅動器3的成本提高。
圖14中所示的內插式基板4b具有液晶驅動器連接端子12、片基材連接端子13、基板上配線14、共用電源配線19和共用GND配線(共用接地配線)30。
由于液晶驅動器3的輸出電路較多，而且使用模擬電路，所以，當各輸出之間電源阻抗不同時就會產生輸出電壓差(輸出間偏差)。為了減少上述輸出電壓差，通常需要在液晶驅動器中使用多層配線，設置線寬較大的電源配線。但是，由于設置電源配線，所以就會增加一層配線層，這樣可能造成成本的提高。對此，在圖1 4所示的內插式基板4b中設有共用配線(共用電源配線19和共用GND配線30)，并設置有連接液晶驅動器3的各輸出與前述共用配線的焊盤和電極。由此，能夠省去設置在液晶驅動器3中的電源配線，而且，可減少液晶驅動器3的各輸出之間的電源阻抗之差，減小液晶驅動器3的輸出之間的偏差，從而可提高顯示品質。
圖15所示的內插式基板4b具有液晶驅動器連接端子12、片基材連接端子13、基板上配線14和保護元件31。
保護元件31是提供靜電放電(ESDElectrostatic discharge)防護的保護電路。靜電放電被認為存在以下模式，即組裝線上的機械或人帶電，從這些帶電物體向集成電路放電的模式；集成電路的封裝帶電，從封裝向外部放電的模式。上述任何一種模式都會帶來高達數千伏的靜電放電，因此將損壞集成電路。特別是在將液晶驅動器封裝1a安裝到液晶面板的安裝工序中可能產生上述前一種模式的帶電并導致ESD破壞。為了防止ESD造成的破損，還需要提高保護元件31自身的耐壓能力。因此，存在下述傾向，即即使保護元件31的內部電路的集成度提高并且實現了精細化，保護元件31自身也不能實現精細化。對此，如圖15所示，如果將保護元件31搭載至內插式基板4b，那么，由于只通過精細工藝來制造液晶驅動器3，因此，能夠提高集成度，并且能夠減小芯片的尺寸，從而可望實現成本的降低。另一方面，內插式基板4b無需使用象液晶驅動器3那樣的精細工藝就能夠進行制造，所以，較之于將保護元件搭載至液晶驅動器的結構，內插式基板4b即使搭載有保護元件也能夠抑制成本的升高。
另外，在本實施方式中說明了具有多層配線、輸出驅動緩沖器及電源電路、輸入緩沖器、電源電路、冗余緩沖器、共用電源配線、共用GND配線、保護元件中的任一者的結構。但本發明并不限于此，也可以對其進行適當的組合。
進而，本實施方式的內插式基板4b還可以是圖16所示的結構。
圖16表示內插式基板4b和液晶驅動器的結構。在圖16所示的液晶驅動器3’的整個面上設置有端子焊盤，與此對應地，在內插式基板4b上設置有液晶驅動器連接端子12和凸點11。
由此，液晶驅動器3’的輸出電路(不以圖示)的設置限制減少，液晶驅動器3’的形狀可以從圖5所示的長方形形成為接近正方形的形狀。
要在上述圓形的晶圓上制成多個包括液晶驅動器在內的集成電路。所以，要從單個晶圓得到更多數量的芯片，則優選正方形的芯片形狀。對此，在本實施方式中采用液晶驅動器3’，由于其形狀可以形成為接近正方形的形狀，因此，能夠降低液晶驅動器3’的制造成本。
另外，通過將基板上配線14形成為上述那樣的多層結構，也將有助于使液晶驅動器的形狀形成為近似正方形的形狀。
以下，根據圖10，說明具有本實施方式的液晶驅動封裝1a的液晶驅動器安裝顯示裝置(圖像顯示裝置)。
圖10是表示作為本發明的一個實施方式的液晶驅動器安裝顯示裝置的結構的立體圖。如圖10所示，本實施方式的液晶驅動器安裝顯示裝置51具有液晶顯示裝置(圖像顯示體)52和液晶驅動器封裝1a，其中，在該液晶驅動器封裝1a中液晶驅動器3通過內插式基板4a安裝在載帶2上。在該液晶驅動器封裝1a中，在載帶2上形成有輸出端子部45和輸入端子部46。
上述液晶顯示裝置52具有有源矩陣基板25、液晶層26以及形成有對置電極的對置基板27。
如圖10所示，有源矩陣基板25具有玻璃基板20、信號配線21、像素24等，其中，信號配線21形成在玻璃基板20上。像素24由作為開關元件的薄膜晶體管(以下稱為TFT)22、像素電極23等構成。呈XY矩陣狀(二維矩陣)配置像素24。TFT22的數據電極和柵極電極分別連接在數據電極線21a和柵極電極線21b上。
數據電極線21a和柵極電極線21b分別在有源矩陣基板25的列方向和行方向上延伸，并在玻璃基板20的端部連接多個對各電極線實施驅動的液晶驅動器。以下，為了便于說明，只說明圖10所示的數據電極線21a的結構，但是，柵極電極線21b也具有同樣的結構。
數據電極線21a延伸至玻璃基板20的端部，并且在該端部連接驅動信號輸出端子，其中，該驅動信號輸出端子被設置在液晶驅動器封裝1a的輸出端子部45上。上述連接例如可以通過下述方式來實現，即通過ACF將驅動信號輸出端子和多條數據電極線疊合在一起并實施熱壓接處理，其中，該驅動信號輸出端子以預定間距形成在輸出端子部45上，該數據電極線以與上述預定間距相同的間距形成在玻璃基板20的端部。
另一方面，在液晶驅動器封裝1a的輸入端子部46上設置的信號輸入端子和在外部配線基板47上設置的配線連接。外部配線基板47上的配線提供顯示數據等的控制信號和電源電位。上述控制信號和電源電位通過載帶2和內插式基板4a被傳送給液晶驅動器3。
在液晶驅動器3中，根據上述顯示數據生成驅動信號，該驅動信號通過內插式基板4a被輸出到液晶驅動器封裝1a的驅動信號輸出端子。因此，該驅動信號被傳送至數據電極線21a，可控制對應的像素24的點亮。
如上所述，在本發明的液晶驅動器封裝1a中，在安裝為實現多輸出化或小型化而具備細間距端子的液晶驅動器3時，也能夠通過內插式基板4a將端子間距更換為寬間距而不會使得可靠性降低，因此，無需對現有技術中片基材(載帶)上的配線間距實施較大的改變。因此，由于無需變動現有工序就可以組裝液晶驅動器安裝顯示裝置。所以，可在充分確保可靠性的同時實現液晶驅動器安裝顯示裝置的高性能化以及低成本化。
另外，在本實施方式的有源矩陣基板25中使用了玻璃基板20。但本發明并不限于此，只要是透明基板，也可以使用現有公知的基板。
在本實施方式中，使用了液晶驅動器3作為數據電極線側的驅動器。但本發明并不限于此，也可以應用于柵極電極線側的液晶驅動器。
在本實施方式中，說明了用于驅動液晶顯示體的液晶驅動器封裝。但本發明的IC芯片封裝并不限于此。即，也可以適用于安裝EL(場致發光)顯示體驅動元件的封裝以及安裝各種便攜式設備等裝置內部所搭載的元件的封裝。
換言之，本發明的IC驅動器封裝具有下述特征。
即，本發明的IC驅動器封裝是一種具有IC芯片、安裝上述IC芯片的內插式基板、以及連接上述內插式基板的載帶的IC芯片封裝，其特征在于上述內插式基板在與安裝IC芯片的面相同的面上具有連接上述載帶的端子，并且至少在上述載帶與內插式基板重疊的基板表面及基板端面具有絕緣性，上述內插式基板和上述載帶通過ACF(各向異性粘結材料)連接在一起。
(實施方式2)以下，根據圖17來說明本發明的另一實施方式。在本實施方式中說明與上述實施方式1的不同之處。為了便于說明，對具有和實施方式1所述的部件相同的功能的部件賦予同一標號，并省略其說明。
圖17是表示本實施方式的液晶驅動器封裝1b的結構的剖面圖。本實施方式說明了TCP(Tape Carrier Package)方式的液晶驅動器封裝的一個示例，在本實施方式的液晶驅動器封裝中，片基材2的與形成膜上配線5及膜上配線6的面相反一側的面和形成于內插式基板4c的配線導體對置。
液晶驅動器封裝1b具備由片基材2構成的載帶、由絕緣材料形成的內插式基板4c和液晶驅動器3，其中，在該片基材2上形成有膜上配線5和膜上配線6。液晶驅動器3通過凸點10和凸點11連接內插式基板4c。如圖所示，在TCP方式中，膜上配線5和膜上配線6突入片基材2的通孔(器件孔)中并形成懸臂狀的內部引線，內插式基板4c借助于各向異性導電粘結劑連接上述內部引線。
如上所述，即使是TCP方式的液晶驅動器封裝，因為由膜上配線5和膜上配線6構成的內部引線與內插式基板4c對置并重疊，因此，由絕緣材料構成內插式基板的本發明能夠有效防止膜上配線5和膜上配線6的短路，其中，在上述TCP方式的液晶驅動器封裝中，片基材2的與形成膜上配線5及膜上配線6的面相反一側的面和形成于內插式基板4c的配線導體對置。
在圖17所示的實施方式中，說明了由絕緣材料構成內插式基板4c的情況。使用在基板的端部形成有絕緣部分的內插式基板也可以得到相同的效果。進而，本實施方式2也能夠與上述實施方式1同樣地適用于圖10所示的圖像顯示裝置。
以上，對本發明進行了詳細的說明，上述具體實施方式
或實施例僅僅是揭示本發明的技術內容的示例，本發明并不限于上述具體示例，不應對本發明進行狹義的解釋，可在本發明的精神和權利要求的范圍內進行各種變更來實施之。
權利要求
1.一種IC芯片封裝，具有IC芯片、內插式基板和載帶，其中，在該內插式基板上設置了具備IC芯片連接端子和載帶連接端子的配線導體，在該載帶上設置了具備與上述載帶連接端子電連接的內插式基板連接端子，該IC芯片封裝的特征在于上述載帶連接端子和上述內插式基板連接端子通過各向異性導電粘結材料進行電連接；在上述內插式基板的端部具有絕緣部分。
2.根據權利要求1所述的IC芯片封裝，其特征在于上述載帶由可撓性材料構成。
3.根據權利要求1所述的IC芯片封裝，其特征在于在上述內插式基板的表面的與上述載帶的配線導體相對的區域設置有上述絕緣部分。
4.根據權利要求1所述的IC芯片封裝，其特征在于設置有絕緣膜作為上述絕緣部分。
5.根據權利要求1所述的IC芯片封裝，其特征在于上述內插式基板由絕緣性基板構成。
6.根據權利要求1所述的IC芯片封裝，其特征在于上述內插式基板由具有可見光透過性的材料構成。
7.根據權利要求1所述的IC芯片封裝，其特征在于上述各向異性導電粘結材料是將混入了導電性粒子的熱固化性樹脂形成為膜狀所得到的各向異性導電膜或者將導電性粒子混入膏狀的熱固化性樹脂所得到的各向異性導電膏。
8.一種IC芯片封裝，具有IC芯片、內插式基板和載帶，其中，在該內插式基板上設置了具備IC芯片連接端子和載帶連接端子的配線導體，在該載帶上設置了具備與上述載帶連接端子電連接的內插式基板連接端子，該IC芯片封裝的特征在于上述內插式基板是半導體基板；在上述內插式基板的端部具有絕緣部分。
9.根據權利要求1所述的IC芯片封裝，其特征在于上述IC芯片是用于驅動根據電信號進行動作的圖像顯示體的驅動器IC。
10.根據權利要求8所述的IC芯片封裝，其特征在于上述IC芯片是用于驅動根據電信號進行動作的圖像顯示體的驅動器IC。
11.一種圖像顯示裝置，具有IC芯片封裝和根據電信號進行動作的圖像顯示體，該圖像顯示裝置的特征在于上述IC芯片封裝具有IC芯片、內插式基板和載帶，其中，在該內插式基板上設置了具備IC芯片連接端子和載帶連接端子的配線導體，在該載帶上設置了具備與上述載帶連接端子電連接的內插式基板連接端子；上述載帶連接端子和上述內插式基板連接端子借助于各向異性導電粘結材料進行電連接；在上述內插式基板的端部具有絕緣部分；上述IC芯片是用于驅動根據電信號進行動作的圖像顯示體的驅動器IC。
12.一種圖像顯示裝置，具有IC芯片封裝和根據電信號進行動作的圖像顯示體，該圖像顯示裝置的特征在于上述IC芯片封裝具有IC芯片、內插式基板和載帶，其中，在該內插式基板上設置了具備IC芯片連接端子和載帶連接端子的配線導體，在該載帶上設置了具備與上述載帶連接端子電連接的內插式基板連接端子；上述內插式基板由半導體基板構成；在上述內插式基板的端部具有絕緣部分；上述IC芯片是用于驅動根據電信號進行動作的圖像顯示體的驅動器IC。
全文摘要
本發明提供一種IC芯片封裝。在作為本發明的一實施方式的液晶驅動器封裝(1a)中，借助于內插式基板(4a)連接片基材(2)和液晶驅動器(3)。內插式基板(4a)的片基材連接端子(13)和片基材(2)的膜上配線(5，6)的端子借助于各向異性導電粘結材料連接在一起。在內插式基板(4a)的端部及其外圍部分形成有絕緣膜(7)，因此，膜上配線(5，6)不會直接接觸內插式基板(4a)。所以，本發明能夠提供一種不會在相鄰的膜上配線之間發生短路的IC芯片(液晶驅動器)封裝。
文檔編號H05K1/18GK101090101SQ20071011034
公開日2007年12月19日 申請日期2007年6月13日 優先權日2006年6月14日
發明者中川智克, 千川保憲, 若本節信, 加藤達也, 久戶瀨智 申請人:夏普株式會社