薄膜封装件和包括薄膜封装件的封装模块的制作方法

文档序号:19344887发布日期:2019-12-06 20:44阅读:157来源:国知局
薄膜封装件和包括薄膜封装件的封装模块的制作方法

相关申请的交叉引用

本申请要求于2018年5月28日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请no.10-2018-0060651的优先权,该韩国专利申请的全部内容通过引用合并在此。

本发明构思涉及半导体封装件,并且更具体地,涉及覆晶薄膜(chip-on-film)封装件和包括覆晶薄膜封装件的封装模块。



背景技术:

根据小型化和减少电子设备的厚度和重量的趋势,已经使用了利用柔性薄膜衬底的覆晶薄膜(cof)封装技术。cof封装技术的特征在于,半导体芯片通过倒装芯片接合方法安装在薄膜衬底上,并且通过短引线布线连接到外部电路。可以将cof封装件应用于移动装置,例如蜂窝式电话、pda、或笔记本电脑、或显示装置。



技术实现要素:

根据本发明构思,薄膜封装件可以包括:薄膜衬底,其具有彼此相对的第一表面和第二表面;在薄膜衬底的第一表面上的第一半导体芯片;在薄膜衬底的第一表面上的第二半导体芯片,第二半导体芯片与第一半导体芯片间隔开;以及在薄膜衬底的第一表面上的第一传导薄膜。第一传导薄膜覆盖第一半导体芯片和第二半导体芯片,并且在其中具有至少一个狭缝或至少一个凹口。此外,在所述薄膜封装件的平面图中,每个狭缝或每个凹口在第一传导薄膜的区域中延伸,所述区域位于第一半导体芯片和第二半导体芯片之间并且由第一传导薄膜的彼此相对的第一侧与第二侧界定并且在所述第一侧与所述第二侧之间。

根据本发明构思的另一示例,一种薄膜封装件可以包括:薄膜衬底;在薄膜衬底的第一表面上的第一半导体芯片;在薄膜衬底的第一表面上的第二半导体芯片,第二半导体芯片与第一半导体芯片隔开;以及在薄膜衬底的第一表面上并且覆盖第一半导体芯片和第二半导体芯片的第一薄膜结构。第一薄膜结构包括金属或含碳材料。在所述薄膜封装件的平面图中,第一薄膜结构具有桥接区域,所述桥接区域设置在所述第一半导体芯片与所述第二半导体芯片之间并且由第一薄膜结构的彼此相对的第一侧与第二侧界定并且在所述第一侧与所述第二侧之间。此外,桥接区域在其中具有至少一个狭缝或至少一个凹口。

根据本发明构思的另一示例,一种覆晶薄膜(cof)封装件可以包括:包括柔性材料薄膜并且具有相对的第一表面和第二表面的衬底;在衬底的第一表面上的第一半导体;在衬底的第一表面上与第一半导体芯片在第一方向上间隔开的第二半导体芯片;以及薄膜结构,其包括在衬底的第一表面上的传导薄膜并且第一半导体芯片和第二半导体芯片的侧表面和上表面包裹在薄膜结构中。薄膜结构具有在垂直于第一方向的第二方向上彼此间隔开的第一侧和第二侧。在cof封装件的平面图中观察时,薄膜结构具有第一芯片区域、第二芯片区域以及在第一芯片区域和第二芯片区域之间的桥接区域,传导薄膜在第一芯片区域处覆盖第一半导体芯片,并且传导薄膜在第二芯片区域处覆盖第二半导体芯片。此外,薄膜结构具有延伸穿过桥接区域的至少一个狭缝,所述至少一个狭缝与薄膜结构的第一侧和第二侧间隔开,或者薄膜结构具有在桥接区域中从薄膜结构的第一侧和第二侧中的一个延伸的至少一个凹口。

根据本发明构思的另一示例,一种封装模块包括:显示装置和电连接到显示装置的薄膜封装件。薄膜封装件可以包括:薄膜衬底,其具有彼此相对的第一表面和第二表面;在薄膜衬底的所述第一表面上的第一半导体芯片;在薄膜衬底的所述第一表面上的第二半导体芯片,所述第二半导体芯片与所述第一半导体芯片间隔开;以及第一散热薄膜结构,其位于薄膜衬底的所述第一表面上。第一散热薄膜结构覆盖第一半导体芯片和第二半导体芯片,并且包括至少一个狭缝或凹口。狭缝或凹口设置在第一散热薄膜结构的桥接区域中。在薄膜封装件的平面图中,所述第一散热薄膜结构的桥接区域设置在所述第一半导体芯片与所述第二半导体芯片之间并且设置在所述第一散热薄膜结构的彼此相对的第一侧和第二侧之间。

附图说明

图1是根据本发明构思的薄膜封装件的示例的布局图。

图2a是根据本发明构思的薄膜封装件的第一薄膜结构的示例的平面图。

图2b是根据本发明构思的薄膜封装件的第一薄膜结构的另一示例的平面图。

图2c是沿着图2a的线a-a'截取的截面图。

图2d是根据本发明构思的薄膜封装件的第一薄膜结构的另一示例的平面图。

图2e是根据本发明构思的薄膜封装件的第一薄膜结构的另一示例的平面图。

图2f是沿着图2d的线b-b'截取的截面图。

图3a至图4d示出了根据本发明构思的制造薄膜封装件结构的方法的示例,其中:

图3a和图4a是与图1的区域i的放大视图对应的薄膜封装件在其制造过程中的平面图;

图3b和图4b分别是沿着图3a和图4a的线ii-ii'截取的截面图;

图3c和图4c分别是沿着图3a和图4a的线iii-iii'截取的截面图;并且

图3d和图4d分别是沿着图3a和图4a的线iv-iv'截取的截面图。

图4e是薄膜封装件的比较实施例的截面图。

图5a是根据本发明构思并且与图1的区域i的放大视图对应的薄膜封装件的示例的平面图。

图5b是沿着图5a的线ii-ii'截取的截面图。

图6a是在根据本发明构思的制造薄膜封装件的方法中使用的附接工具的示例的底视图。

图6b是在根据本发明构思的制造薄膜封装件的方法中使用的附接工具的示例的底视图。

图6c是沿着图6a的线c-c'截取的截面图。

图6d是在根据本发明构思的制造薄膜封装件的方法中使用附接工具的附接步骤的示意图。

图6e是在根据本发明构思的制造薄膜封装件的方法中使用的附接工具的示例的底视图。

图7是根据本发明构思的薄膜封装件的示例的截面图。

图8a是根据本发明构思并且与图1的区域i的放大视图对应的薄膜封装件的示例的平面图。

图8b是沿着图8a的线iii-iii'截取的截面图。

图9a是根据本发明构思并且与图1的区域i的放大视图对应的薄膜封装件的示例的平面图。

图9b是沿着图9a的线ii-ii'截取的截面图。

图9c是沿着图9a的线v-v'截取的截面图。

图10a是根据本发明构思的封装模块的示例的平面图。

图10b是沿着图10a的线iii”-iii”'截取的截面图。

图10c是沿着图10a的线iv”-iv”'截取的截面图。

具体实施方式

现在将参考附图更充分地描述本发明构思的各种示例。然而,本发明构思可以以许多替代形式来体现,并且不应当被解释为仅限于本文中详细描述的示例。

图1示出了根据本发明构思的薄膜封装件的示例的布局。

参考图1,根据本发明构思的薄膜封装件(fpkg)可以包括薄膜衬底100、第一半导体芯片210、第二半导体芯片220和第一薄膜结构400。薄膜衬底100可以是聚合物材料,例如聚酰亚胺或聚酯。薄膜衬底100可以是柔性的。在平面图中,链孔190可以在与第一半导体提芯片210的顶表面平行的第二方向d2上沿着薄膜衬底100的边缘(或周边)布置。链孔190可以穿透薄膜衬底100。可以使用链孔190卷绕薄膜封装件(fpkg)。薄膜衬底100可以包括第一区域r1和第二区域r2。切割线cl可以设置在第一区域r1和第二区域r2之间以限定第一区域r1。在薄膜封装件(fpkg)中,切割线cl可以是虚拟线。可以沿着第二方向d2布置各个第一区域r1。第二区域r2可以围绕第一区域r1。第一半导体芯片210和第二半导体芯片220可以安装在薄膜衬底100的第一区域r1上。第一薄膜结构400可以设置在薄膜衬底100的各个第一区域r1中的每一个上。薄膜衬底100的第一区域r1和第一区域r1上的元件可构成单元薄膜封装件。在下文中,将详细描述单个单元薄膜封装件10和第一薄膜结构400。

图2a是单元薄膜封装件的第一薄膜结构的示例的平面图。图2b是第一薄膜结构的另一示例的平面图。图2c是沿着图2a的线a-a'截取的截面图。

参考图2a、图2b和图2c,第一薄膜结构400可以具有第一侧400a、第二侧400b、第三侧400c、和第四侧400d。第一薄膜结构400的第一侧400a和第二侧400b可以彼此相对并且可以与第一方向d1平行,第一方向d1与第一半导体芯片210的上表面平行并且与第二方向d2交叉。第一薄膜结构400的第二侧400b可以在第二方向d2上远离第一薄膜结构400的第一侧400a。第一薄膜结构400的第三侧400c和第四侧400d可以彼此相对并且可以与第二方向d2平行。

在平面图中,第一薄膜结构400可以包括第一芯片区域cr1、第二芯片区域cr2和桥接区域br。第一芯片区域cr1可以与第一薄膜结构400的第三侧400c相邻。第二芯片区域cr2可以与第一薄膜结构400的第四侧400d相邻。第一薄膜结构400的桥接区域br可以布置在第一芯片区域cr1和第二芯片区域cr2之间。

凹口450可以存在于桥接区域br中。凹口450可以在第一薄膜结构400的第一侧400a和/或第二侧400b上延伸。凹口450可以具有第一深度d。在凹口450被设置在第一薄膜结构400的一侧中的情况下,第一深度d是指第一薄膜结构400的所述一侧与凹口450的底部之间的最大距离。第一薄膜结构400的所述一侧可以是第一薄膜结构400的第一侧400a或第二侧400b。第一深度d可以是在第二方向d2上测量的凹口450的尺寸。如图2a所示,凹口450可以具有在平面图中观察到的矩形多边形轮廓。此外,桥接区域br的一部分可以插入在凹口450的矩形部分之间。可通过切割第一薄膜结构400的第一侧400a和/或第二侧400b形成矩形凹口450。如图2b所示,凹口450可以具有三角形多边形轮廓。也可以通过切割第一侧400a和/或第二侧400b形成三角形凹口。凹口450可以具有其它多边形轮廓或可以具有半圆形轮廓。多个凹口450可形成在第一薄膜结构400的第一侧400a和/或第二侧400b的每一个中。即,凹口450的数量和形状可以与附图所示的数量和形状不同。

如图2c所示,第一薄膜结构400可以包括第一下粘合薄膜410、第一传导薄膜420、第一上粘合薄膜430和第一保护薄膜440。第一下粘合薄膜410可以具有绝缘特性。如本文所使用的,术语“绝缘”是指电绝缘。第一下粘合薄膜410可以包括基于环氧树脂的聚合物、基于丙烯酸的聚合物或硅酮材料。

第一传导薄膜420可以设置在第一下粘合薄膜410上。如本文所用,术语“传导”是热传导和/或电传导。第一传导薄膜420可具有相对高的导热率,因此表现出导热性。第一传导薄膜420可以具有200w/mk或更大的导热系数,例如200w/mk至100,000w/mk。第一传导薄膜420可以具有导电性。第一传导薄膜420可以包括金属,例如铝和/或铜。在一些示例中,第一传导薄膜420包括含碳材料,例如石墨烯、碳纳米管和/或石墨。

第一上粘合薄膜430可以设置在第一传导薄膜420上。第一上粘合薄膜430可具有绝缘特性。第一上粘合薄膜430可以包括环氧基聚合物、基于丙烯酸的聚合物或硅酮材料。

第一保护薄膜440可以设置在第一上粘合薄膜430上。第一保护薄膜440可以通过第一上粘合薄膜430附接到第一传导薄膜420。第一保护薄膜440可防止第一传导薄膜420被外部杂质损坏(例如,氧化或腐蚀)。外部杂质可以是氧气或湿气。第一保护薄膜440可以包括绝缘聚合物材料。绝缘聚合物材料可以是聚酰亚胺、聚(对苯二甲酸乙二醇酯)(pet)和/或聚(萘二甲酸乙二醇酯)(pen)。可通过切割第一下粘合薄膜410、第一传导薄膜420、第一上粘合薄膜430和第一保护薄膜440来形成凹口450。

图2d至图2f示出了第一薄膜结构的其他实例。

参考图2d、2e和2f,第一薄膜结构400'可以包括第一芯片区域cr1、第二芯片区域cr2和桥接区域br。第一薄膜结构400'可以包括第一下粘合薄膜410、第一传导薄膜420、第一上粘合薄膜430和第一保护薄膜440,如图2f所示。

狭缝460可以设置在桥接区域br中。狭缝460可以延伸穿过第一薄膜结构400'。也就是说,狭缝460可以延伸穿过第一下粘合薄膜410、第一传导薄膜420、第一上粘合薄膜430和第一保护薄膜440中的每一个。

如图2d所示,狭缝460可以具有在第二方向d2上具有长轴的条形形状。多个狭缝460可设置在第一薄膜结构400'中。多个狭缝460中的每一个可具有在第二方向d2上的长轴。在一些示例中,狭缝460沿第一方向d1延伸(即,具有纵向尺寸)。

如图2e所示,狭缝460在平面图中可具有x形状。即,狭缝460可以包括具有长轴的第一部分461和具有沿不同于第一部分461的长轴的方向延伸的长轴的第二部分462。第二部分462通向第一部分461。x形的狭缝460的精确形状、朝向和数量可以不同于图2d和图2e所示的形状、朝向和数量。

现在将参考图3a至图4d描述根据本发明构思的制造薄膜封装件的方法。图4e是用于与由图3a至图4d所示的方法制造的根据本发明构思的薄膜封装件进行比较的薄膜封装件的截面图。

参考图1、图3a、图3b、图3c和图3d,可以制备其上安装有第一半导体芯片210和第二半导体芯片220的薄膜衬底100。切割线cl可以包括彼此相对的第一切割线cl1和第二切割线cl2。在平面图中,第一切割线cl1和第二切割线cl2可以在第一方向d1上彼此平行。第二切割线cl2可以连接到第一切割线cl1。薄膜衬底100可以具有彼此相对的第一表面100a和第二表面100b。

第一半导体芯片210可以安装在薄膜衬底100的第一表面100a上。第一半导体芯片210可以具有第一高度h1。第一输出布线110可以设置在薄膜衬底100的第一表面100a上。如图3a所示,多个第一输出布线110可以形成为彼此间隔开。各个第一输出布线110可以彼此电分离。各个第一输出布线110中的每一个可以具有第一端111和第二端112。每个第一输出布线110中的第一端111可以与薄膜衬底100的第一切割线cl1相邻。在平面图中,每个第一输出布线110的第二端112可以与第一半导体芯片210重叠。如图3c所示,至少一个第一连接端子310可以设置在每个第一输出布线110的第二端112和第一半导体芯片210之间。第一半导体芯片210可以通过第一连接端子310电连接到第一输出布线110。第一连接端子310可以包括焊料焊盘、焊柱和凸块中的至少一个。第一连接端子310可以包括金属。

第一输入布线120可以设置在薄膜衬底100的第一表面100a上。第一输入布线120可以与第一输出布线110间隔开并且电分离。可以提供多个第一输入布线120。各个第一输入布线120可以彼此间隔开并且可以彼此电分离。各个第一输入布线120中的每一个可以具有第一端121和第二端122。第一输入布线120的第一端121可以与薄膜衬底100的第二切割线cl2相邻。在平面图中,第一输入布线120的第二端122可以与第一半导体芯片210重叠。如图3c所示,另一第一连接端子310可以设置在第一输入布线120的第二端122和第一半导体芯片210之间。第一半导体芯片210可以通过第一连接端子310电连接到第一输入布线120。

第一底部填充层215可以形成在薄膜衬底100和第一半导体芯片210之间的间隙中以填充该间隙。第一底部填充层215可以包封第一连接端子310。第一底部填充层215可以包括绝缘聚合物材料,例如基于环氧树脂的聚合物。

第二半导体芯片220可以安装在薄膜衬底100的第一表面100a上。

第二半导体芯片220可以在第一方向d1上与第一半导体芯片210间隔开。第二半导体芯片220和第一半导体芯片210可以是相同种类的半导体芯片。例如,第二半导体芯片220可以执行与第一半导体芯片210相同的功能。第二半导体芯片220可具有与第一半导体芯片210相同的尺寸、形状或存储容量,但不限于此。第二半导体芯片220可以具有第二高度h2。第二高度h2可以实质上等于第一高度h1。

第二输出布线130可以设置在薄膜衬底100的第一表面100a上。如图3a所示,第二输出布线130可以与第一输出布线110间隔开。可以提供多个第二输出布线130。各个第二输出布线130可以彼此间隔开并且可以彼此电分离。各个第二输出布线130中的每一个可以具有第一端131和第二端132。每个第二输出布线130的第一端131可以与薄膜衬底100的第一切割线cl1相邻。在平面图中,每个第二输出布线130的第二端132可以与第二半导体芯片220重叠。如图3d所示,至少一个第二连接端子320可以设置在第二输出布线130的第二端132和第二半导体芯片220之间。第二半导体芯片220可以通过第二连接端子320电连接到第二输出布线130。第二连接端子320可以包括焊料焊盘、焊柱和凸块中的至少一个。第二连接端子320可以包括金属。

第二输入布线140可以设置在薄膜衬底100的第一表面100a上。如图3a所示,第二输入布线140可以与第一输入布线120间隔开。可以提供多个第二输入布线140。各个第二输入布线140可以彼此间隔开并且可以彼此电分离。各个第二输入布线140中的每一个可以具有第一端141和第二端142。每个第二输入布线140的第一端141可以与薄膜衬底100的第二切割线cl2相邻。在平面图中,每个第二输入布线140的第二端142可以与第二半导体芯片220重叠。如图3d所示,另一第二连接端子320可以设置在第二输入布线140的第二端142与第二半导体芯片220之间。第二半导体芯片220可以通过第二连接端子320电连接到第二输入布线140。

第二底部填充层225可以形成在薄膜衬底100和第二半导体芯片220之间的间隙中以填充该间隙。第二底部填充层225可以包封第二连接端子320。第二底部填充层225可以包括绝缘聚合物材料,例如基于环氧树脂的聚合物。

保护层300可以设置在每个第一输出布线110、每个第一输入布线120、每个第二输出布线130和每个第二输入布线140上。保护层300可以覆盖第一输出布线110和第二输出布线130以及第一输入布线120和第二输入布线140,从而保护第一输出布线110和第二输出布线130以及第一输入布线120和第二输入布线140。保护层300可以包括绝缘材料。例如,保护层300可以包括阻焊剂材料。

参考图1、图4a、图4b、图4c和图4d,第一薄膜结构400可以附接到薄膜衬底100以覆盖保护层300、第一半导体芯片210和第二半导体芯片220。例如,参考图2a和2c描述的第一薄膜结构400可以附接到薄膜衬底100并且可以覆盖保护层300、第一半导体芯片210和第二半导体芯片220。可替换地,图2b的第一薄膜结构400、图2d和图2e的第一薄膜结构400'或图2f的第一薄膜结构400'可以附接到薄膜衬底100并且可以覆盖保护层300、第一半导体芯片210和第二半导体芯片220。在这些情况下,第一薄膜结构400或400'的第一芯片区域cr1和第二芯片区域cr2可以分别与第一半导体芯片210和第二半导体芯片220重叠。在平面图中,桥接区域br可以设置在第一半导体芯片210和第二半导体芯片220之间。如图4b所示,第一薄膜结构400可以接触保护层300、第一半导体芯片210的上表面和侧表面以及第二半导体芯片220的上表面和侧表面,并且可以包封第一半导体芯片210和第二半导体芯片220。

图4e示出了第一薄膜结构400不具有凹口450的比较示例。在这种情况下,由于薄膜衬底100的第一表面100a与第一半导体芯片210之间的台阶以及薄膜衬底100的第一表面100a与第二半导体芯片220之间的台阶,难以在第一薄膜结构中包封第一半导体芯片210和第二半导体芯片220。在这种情况下,可以在第一半导体芯片210和第一薄膜结构400之间形成第一空腔910。例如,第一空腔910可以形成在第一半导体芯片210和第一下粘合薄膜410之间。第二空腔920可以形成在第二半导体芯片220和第一下粘合薄膜410之间。诸如空气的气体可存在于第一空腔910和第二空腔920中。

当操作第一半导体芯片210时,可以从第一半导体芯片210产生热量。第一空腔910中的气体的体积可通过热增加。因此,第一薄膜结构400可以被迫远离第一半导体芯片210,可以使得第一半导体芯片210和第一薄膜结构400之间的接触面积减小。可能难以将从第一半导体芯片210产生的热传递到第一薄膜结构400。同样地,当操作第二半导体芯片220时,第二空腔920中的气体的体积可以通过从第二半导体芯片220产生的热量增加。因此,可以减小第二半导体芯片220和第一薄膜结构400之间的接触面积。来自第二半导体芯片220的热可以不被转移或缓慢转移到第一薄膜结构400。

再次参考图4a、图4b、图4c和图4d,根据本发明构思的一个方面,第一薄膜结构400具有凹口450。因此,第一薄膜结构400可以在第一半导体芯片210和第二半导体芯片220之间有效地包裹(即,覆盖,同时实质上接触所有的)第一半导体芯片210和第二半导体芯片220。因此使得在第一薄膜结构400与第一半导体芯片210之间、在第一薄膜结构400与第二半导体芯片220之间以及在第一薄膜结构400与保护层300之间形成空腔最小化或防止其形成。具体地,第一薄膜结构400可以接触第一半导体芯片210的上表面和侧表面以及第二半导体芯片220的上表面和侧表面。当连续操作第一半导体芯片210和第二半导体芯片220时,可以维持第一薄膜结构400和第一半导体芯片210之间的接触面积以及第一薄膜结构400和第二半导体芯片220之间的接触面积。如果凹口450的第一深度d(参考图2a和图2b)小于第一半导体芯片210的第一高度h1和第二半导体芯片220的第二高度h2,则凹口450可不能防止空腔的形成。根据本发明构思的示例,凹口450的第一深度d(参考图2a和图2b)大于第一半导体芯片210的第一高度h1和第二半导体芯片220的第二高度h2。因此,可以防止空腔的形成,并且第一半导体芯片210和第二半导体芯片220可以有效地包裹在第一薄膜结构400中或被第一薄膜结构400有效地覆盖。即使当长时间操作薄膜封装件时,薄膜封装件也可具有良好的性能。

第一传导薄膜420可以具有如上所述的相对地高导热系数(例如,200w/mk至100,000w/mk)。例如,第一传导薄膜420可以具有比第一半导体芯片210的半导体衬底和第二半导体芯片220的半导体衬底更高的导热系数。因此,第一薄膜结构400可以用作散热薄膜结构。从第一半导体芯片210和第二半导体芯片220产生的热量可以迅速地通过第一薄膜结构400(例如,第一传导薄膜420)散播到外部。因此,可以增强薄膜封装件的操作特性。

根据本发明构思的示例,第一传导薄膜420可以具有这样的导电性:其屏蔽第一半导体芯片210和第二半导体芯片220,即,第一传导薄膜420防止在第一半导体芯片210和第二半导体芯片220之间发生的电磁干扰(emi)。emi是指从一个电气元件辐射或传输的电磁波在另一个电气元件的传输接收功能中引起干扰的现象。第一半导体芯片210和第二半导体芯片220的操作可以不干扰另一设备的操作,或者可以不被另一设备中断。

图5a和图5b示出了根据本发明构思的薄膜封装件的另一示例。

参考图5a和图5b,根据该示例的薄膜封装件可以包括薄膜衬底100、第一半导体芯片210、第二半导体芯片220和第一薄膜结构400'。薄膜衬底100、第一半导体芯片210、第二半导体芯片220和第一薄膜结构400'可以与参考图1和图3a到图4d描述的薄膜衬底100、第一半导体芯片210、第二半导体芯片220和第一薄膜结构400实质上相同。

然而,第一薄膜结构400'包括参考图2d和图2f描述的狭缝460,而不是凹口450。可替换地,狭缝460可具有如图2e所示的形状。狭缝460可以设置在第一半导体芯片210和第二半导体芯片220之间。狭缝460可暴露保护层300。由于第一薄膜结构400'具有狭缝460,所以存在于第一薄膜结构400'与第一半导体芯片210之间、第一薄膜结构400'与第二半导体芯片220之间以及第一薄膜结构400'与保护层300之间的空气可在附接第一薄膜结构400'的过程中通过狭缝460排出。因此,在第一薄膜结构400'与第一半导体芯片210之间、在第一薄膜结构400'与第二半导体芯片220之间以及在第一薄膜结构400'与保护层300之间可以不形成空腔。

图6a示出了在制造根据本发明构思的薄膜封装件的方法中使用的附接工具的下表面。图6b示出了另一种形式的附接工具的下表面。图6c是沿着图6a的线c-c'截取的截面图。图6d示意性的示出了根据本发明构思的制造薄膜封装件的方法中使用附接工具的薄膜结构的附接步骤。图6e示出了另一种形式的附接工具的下表面。

参考图6a、图6b、图6c、图6d和图6e,附接工具1000可以包括其中具有真空孔2000的气室(plenum)。如图6a所示,附接工具1000的下表面1001可以包括中心区域r10和边缘(外围)区域r20。中心区域r10可以被边缘区域r20围绕。作为示例,中心区域r10可以具有矩形形状。第一凹槽1210和第二凹槽1220可设置在中心区域r10中。真空孔2000可以不设置在中心区域中。真空孔2000可以设置在附接工具1000的下表面1001的边缘区域r20中。在下文中,将描述使用附接工具1000附接第一薄膜结构400的步骤。

如图6d所示,附接工具1000可被降低,使得附接工具1000的下表面1001的边缘区域r20接触第一薄膜结构400的边缘区域。例如,附接工具1000的下表面1001可以接触第一保护薄膜440。在附接参考图4a至图4d示出和描述的第一薄膜结构400的过程中,附接工具1000可以运输第一薄膜结构400,同时第一薄膜结构400通过由连接到真空孔2000的真空装置(例如,未示出的真空泵)在真空孔2000中产生的真空附接到工具。附接工具1000可以朝向薄膜衬底100移动第一薄膜结构400。附接工具1000可以设置在薄膜衬底100上,使得第一凹槽1210和第二凹槽1220分别与第一半导体芯片210和第二半导体芯片220对准。附接工具1000可将第一薄膜结构400的边缘区域按压到薄膜衬底100的第一表面100a上。因此,第一薄膜结构400可以附接到保护层300。由于提供了第一凹槽1210和第二凹槽1220,所以第一半导体芯片210和第二半导体芯片220在附接第一薄膜结构400的过程中不会被损坏。缓冲器3000可以分别设置在第一凹槽1210和第二凹槽1220中。例如,缓冲器3000可以是海绵状材料。缓冲器3000可以吸收施加到第一半导体芯片210和第二半导体芯片220的应力。应力可以是物理冲击。因为缓冲器3000设置在第一凹槽1210和第二凹槽1220中,所以可以防止第一半导体芯片210和第二半导体芯片220被损坏。在下文中,将更详细地描述附接工具1000的下表面1001的形状。

参考图6a和图6b,附接工具1000的下表面1001可以具有对应于第一薄膜结构400的平面表面的形状。凹口部分1450可以设置在附接工具1000的下表面1001的边缘区域r20中。凹口部分1450可以设置在附接工具1000的第一侧1000a和第二侧1000b中的至少一个中。附接工具1000的第一侧1000a可以和附接工具1000的第二侧1000b相对。附接工具1000可以用于附接具有凹口450的第一薄膜结构400。在这种情况下,凹口部分1450可具有对应于第一薄膜结构400的凹口450的形状、平面布置、大小或部分的数量。参考图6a,附接工具1000可以具有矩形凹口部分1450。在这种情况下,附接工具1000可以用于附接参考图2a描述并示出的具有凹口450的第一薄膜结构400。参考图6b,附接工具1000可以具有三角形凹口部分1450。在这种情况下,附接工具1000可以用于附接参考图2b描述并示出的具有凹口450的第一薄膜结构400。在附接第一薄膜结构400的过程中,如果真空孔2000被设置在与第一薄膜结构400的凹口450的位置相对应的位置处,那么附接工具1000将很难真空吸附第一薄膜结构400。另一方面,根据本发明构思,在附接第一薄膜结构400的过程中,附接工具1000的凹口部分1450被设置在与第一薄膜结构400的凹口450的位置相对应的位置处。真空孔2000没有被设置在与第一薄膜结构400的凹口450的位置相对应的位置处。附接工具1000可以有效地真空吸附第一薄膜结构400。

图6e示出了附接工具1000',其可以用于附接具有参考图2d至图2f所描述的具有狭缝460的第一薄膜结构400。

图7示出了根据本发明构思的薄膜封装件的又一个示例,并且对应于沿着图4a的线ii-ii'截取的截面图。

参考图1、图4a和图7,根据本发明构思的薄膜封装件可以包括薄膜衬底100、第一半导体芯片210、第二半导体芯片220、第一波薄膜结构400以及第二薄膜结构500。

第二薄膜结构500可以设置在薄膜衬底100的第二表面100b上。在平面图中,第二薄膜结构500可以与第一半导体芯片210和第二半导体芯片220重叠。第二薄膜结构500可以包括第二下粘合薄膜510、第二传导薄膜520、第二上粘合薄膜530和第二保护薄膜540。第二下粘合薄膜510可以包括与第一下粘合薄膜410的材料相似的绝缘聚合材料。第二传导薄膜520可以通过第二下粘合薄膜510附接至薄膜衬底100。第二传导薄膜520可以包括金属或含碳材料。第二传导薄膜520可以具有相对高的导热系数(例如,200w/mk至100,000w/mk)。因为第二薄膜结构500包括第二传导薄膜520,第二薄膜结构500可以用作散热薄膜结构。例如,当第一半导体芯片210和第二半导体芯片220被操作时,从第一半导体芯片210和第二半导体芯片220产生的热可以讯速第通过第二传导薄膜520消散至外部。因此,可以增强薄膜封装件的操作特性。第二传导薄膜520可以具有导电性。因此,第一半导体芯片210和第二半导体芯片220可以通过第二传导薄膜520屏蔽电磁干扰(emi)。

第二上粘合薄膜530可以设置在第二传导薄膜520上以覆盖第二传导薄膜520。第二上粘合薄膜530可以包括与第一上粘合薄膜430的材料相似的绝缘聚合材料。

第二保护薄膜540可以设置在第二上粘合薄膜530上。第二保护薄膜540可以通过第二上粘合薄膜530附接到第二传导薄膜520。第二保护薄膜540可以防止第二传导薄膜520被外部杂质损坏(例如,氧化或腐蚀)。

薄膜衬底100、第一半导体芯片210、第二半导体芯片220和第一薄膜结构400可以实质上与参考图1至图4d所示和描述的那些相同。第一薄膜结构400可以具有与参考图2a所示和描述的形状相同的形状。可替换地,图2b的第一薄膜结构400、图2d和图2f的第一薄膜结构400'或者图2e的第一薄膜结构400'可以在薄膜封装件中使用。

图8a和图8b示出了根据本发明构思的薄膜封装件的另一个示例。

参考图1、图4b、图4d、图8a和图8b,根据本发明构思的薄膜封装件可以包括薄膜衬底100、第一半导体芯片210、第二半导体芯片220、第一薄膜结构400、第二薄膜结构500、第一输出布线110、第一输入布线120、第二输出布线130和第二输入布线140。薄膜衬底100、第一半导体芯片210、第二半导体芯片220、第一薄膜结构400、第二薄膜结构500、第一输出布线110、第一输入布线120、第二输出布线130和第二输入布线140可以与上述那些相似。

可以设置多个第一输出布线110。第一输出布线110可以包括接地布线110g和信号布线110s。孔690可以延伸穿过第一下粘合薄膜410和保护层300。孔690可以暴露接地布线110g。接地部件(或者简单为“接地件”)600可以设置在孔690中。接地部件600可以是导电材料主体,例如,金属主体。第一传导薄膜420可以通过接地部件600电连接至接地布线110g。第一传导薄膜420可以包括导电的材料。由于各种原因,电荷可以在第一传导薄膜420中累积。当在第一传导薄膜420中累积了多于预定量的电荷时,电荷能够从第一传导薄膜420静电地放电至其他导电元件(例如,集成电路和内部布线),潜在地损坏其他导电元件。然而,根据本发明构思的这个示例,第一传导薄膜420可以电连接至接地布线110g以便可以防止薄膜封装件被静电放电(esd)损坏。相应地,可以增强薄膜封装件的可靠性。在一些示例中,省略接地部件600并且第一传导薄膜420延伸进入孔690。在这种情况中,第一传导薄膜420可以电连接至接地布线110g。

在一些示例中,第一输入布线120、第二输出布线130和第二输入布线140中的一个包括接地布线。在这种情况中,第一传导薄膜420可以连接至接地布线。

此外,该示例的薄膜封装件可以采用图2c的第一薄膜结构400、图2d和图2f的第一薄膜结构400'或者图2e的第一薄膜结构400',而不是图2a和图2b的第一薄膜结构400。

图9a至图9c示出了根据本发明构思的薄膜封装件的另一个示例。

参考图9a、图9b和图9c,根据本发明构思的薄膜封装件可以包括薄膜衬底100、第一半导体芯片210、第二半导体芯片220、第一薄膜结构400、第二薄膜结构500和第三半导体芯片230。薄膜衬底100、第一半导体芯片210、第二半导体芯片220、第一薄膜结构400和第二薄膜结构500可以与上述那些相似。

第三半导体芯片230可以设置在薄膜衬底100的第一区域r1的第一表面100a上。第三半导体芯片230可以在第一方向d1上与第二半导体芯片220间隔开。第三输出布线150可以设置在薄膜衬底100的第一表面110a上。第三输出布线150的第一端151可以与薄膜衬底100的第一切割线cl1相邻。第三输出布线150的第一端151可以被保护层300暴露出来。在平面图中,第三输出布线150的第二端152可以与第第三半导体230重叠。如图9c所述,至少一个第三连接端子330可以设置在第三输出布线150的第二端152和第三半导体芯片230之间。第三连接端子330可以包括焊料焊盘、焊柱和凸块中的至少一个。第三连接端子330可以包括金属。第三半导体芯片230可以通过第三连接端子330电连接至第三输出布线150。

第三输入布线160可以设置在薄膜衬底100的第一表面100a上。第三输入布线160的第一端161可以与薄膜衬底100的第二切割线cl2相邻。第三输入布线160的第一端161可以被保护层300暴露出来。在平面图中,第三输入布线160的第二端162可以与第三半导体芯片230重叠。另一个第三连接端子330可以设置在第三输入布线160的第二端162和第三半导体芯片230之间。第三半导体芯片230可以通过第三连接端子330电连接至第三输入布线160。保护层300可以暴露第三输出布线150的第一端151和第三输入布线160的第一端161。

第一薄膜结构400可以覆盖第一半导体芯片210、第二半导体芯片220和第三半导体芯片230。第一薄膜结构400可以包括第一芯片区域cr1、第二芯片区域cr2、第三芯片区域cr3、第一桥接区域br1、和第二桥接区域br2。第三芯片区域cr3可以比第二芯片区域cr2更靠近薄膜衬底400的第四侧400d。在平面图中,第三芯片区域cr3可以与第三半导体230重叠。

第一桥接区域br1可以与上述的桥接区域br实质上相同。例如,第一桥接区域br1可以设置在第一半导体芯片210和第二半导体芯片220之间并且在第一薄膜结构400的第一侧400a和第一薄膜结构400的第二侧400b之间延伸。

第二桥接区域br2可以设置在第二芯片区域cr2和第三芯片区域cr3之间。例如,第二桥接区域br2可以设置在第二半导体芯片220和第三半导体芯片230之间并且在第一薄膜结构400的第一侧400a和第一薄膜结构400的第二侧400b之间延伸。

第一凹口450可以设置在第一薄膜结构400的第一桥接区域br1中。例如,第一凹口450可设置在第一薄膜结构400的第一侧400a和第二侧400b中的至少一个中。第一凹口450可以是矩形凹口。可替换地,第一凹口450可以是三角形凹口。第一凹口450的数量或形状可以与图9a至图9c所示的数量或形状不同。

第二凹口452可以设置在第一薄膜结构400的第二桥接区域br2中。例如,第二凹口452可设置在第一薄膜结构400的第一侧400a和第二侧400b中的至少一个中。第二凹口452可以是矩形凹口。然而,第二凹口452的形状可以不同于如上所述的矩形。得益于第二凹口452,第一薄膜结构400可以对第二半导体芯片220和第三半导体芯片230进行有效地包裹。因此,空腔可以不形成在第二半导体芯片220和第一薄膜结构400之间以及第三半导体芯片230和第一薄膜结构400之间。

在一些示例中,在第一薄膜结构400的第一桥接区域br1中设置(参考图2d至图2f描述并示出的类型的)狭缝460而不是凹口450。在一些实例中,在第一薄膜结构400的第二桥接区域br2中设置狭缝460(再次参考图2d至图2f)而不是凹口450。

第一薄膜结构400可以暴露第三输出布线150的第一端151和第三输入布线160的第一端161。

虽然在附图中未示出,但是第一输出布线至第三输出布线110、130和150以及第一输入布线至第三输入布线120、140和160中的至少一个可以包括接地布线。参考图8a和图8b描述的接地部件600可以设置在保护层300和第一保护薄膜440中以连接到接地布线。在一些示例中,省略了第二薄膜结构500。

图10a至图10c示出了根据本发明构思的封装模块的示例。

参考图10a至图10c,封装模块1可以包括单元薄膜封装件10、电路衬底20和显示装置30。封装模块1可以是显示装置组件。封装模块1可以采用上面参考图1和图4a至图4d描述的薄膜封装件(fpkg)。再次参考图1,可以沿着切割线cl切割薄膜封装件(fpkg),使得多个单元薄膜封装件10可彼此分离。单元薄膜封装件10可以包括薄膜衬底100的第一区域r1和第一区域r1上的元件。例如,每个单元薄膜封装件10包括薄膜衬底100、第一半导体芯片210、第二半导体芯片220和第一薄膜结构400。在每个单元薄膜封装件10中,薄膜衬底100的一侧100c和另一侧100d可以分别对应于薄膜衬底100在切割之前的第一切割线cl1和第二切割线cl2。可替换地,封装模块1可采用参考图5a和图5b描述的薄膜封装件、参考图7描述的薄膜封装件、参考图8a和图8b描述的薄膜封装件或者参考图9a至图9c描述的薄膜封装件。

电路衬底20和显示装置30可以附接到薄膜衬底100的第一表面100a以制造封装模块1。如图10b和图10c所示,薄膜衬底100可以是柔性的以弯曲。例如,薄膜衬底100的第一表面100a的一部分可以面向薄膜衬底100的第一表面100a的另一部分。

电路衬底20可以设置在第一表面100a上。电路衬底20可以与薄膜衬底100的一侧100d相邻。例如,电路衬底20可包括印刷电路板(pcb)或柔性印刷电路板(fpcb)。保护层300和第一薄膜结构400可以暴露第一输入布线120的第一端121和第二输入布线140的第一端141。输入连接部分710可以设置在第一输入布线120的第一端121和电路衬底20之间以及第二输入布线140的第一端141和电路衬底20之间。输入连接部分710可以包括各向异性传导薄膜(acf)。例如,输入连接部分710可以包括第一粘合剂聚合物711和第一粘合剂聚合物711中的第一金属颗粒713。如图10b所示,电路衬底20可通过第一金属颗粒713电连接至第一输入布线120。电路衬底20可以通过第一输入布线120电连接到第一半导体芯片210。如图10c所示,电路衬底20可通过第一金属颗粒713电连接至第二输入布线140。电路衬底20可以通过第二输入布线140电连接到第二半导体芯片220。第二输入布线140可以与第一输入布线120电分离。

显示装置30可以设置在薄膜衬底100的第一表面100a上。显示装置30可以与薄膜衬底100的一侧100c相邻。显示装置30可包括彼此堆叠的显示衬底31、显示面板32及保护部分33。输出连接部分720可以设置在显示衬底31和第一输出布线110的第一端111之间以及显示衬底31和第二输出布线130的第一端131之间。输出连接部分720可以包括各向异性传导薄膜。例如,输出连接部分720可包括第二粘合剂聚合物721和第二粘合剂聚合物721中的第二金属颗粒723。如图10b所示,显示衬底31可通过第二金属颗粒723和第一输出布线110电连接至第一半导体芯片210。如图10c所示,显示衬底31可以通过第二金属颗粒723电连接至第二输出布线130。显示装置30可以通过第二输出布线130电连接到第二半导体芯片220。

第一半导体芯片210可以通过第一输入布线120从电路衬底20接收信号。第一半导体芯片210可以包括驱动集成电路(例如,栅极驱动集成电路和/或数据驱动集成电路),并且可以生成驱动信号(例如,栅极驱动信号和/或数据驱动信号)。从第一半导体芯片210产生的驱动信号可以被提供给显示衬底31的栅极线和/或数据线以操作显示面板32。同样地,第二半导体芯片220可以通过第二输入布线140从电路衬底20接收信号。第二半导体芯片220可以包括驱动集成电路并且可以生成驱动信号。从第二半导体芯片220产生的驱动信号可以通过第二输出布线130被提供给显示衬底31的栅极线和/或数据线,从而操作显示面板32。根据本发明构思,因为提供了多个半导体芯片210和220,所以可以增强封装模块1的操作速度和性能。因此,可以实现显示装置30的高速和高分辨率。

封装模块1的驱动电压可以相对地高。根据本发明构思,第一薄膜结构400可以包括至少一个凹口450或者至少一个狭缝460(参考图2d至图2e)。即使长时间操作封装模块1,第一薄膜结构400可以固接于第一半导体芯片210和第二半导体芯片220。因此可以很容易地消散从第一半导体芯片210和第二半导体芯片220产生的热。

尽管已经参考本发明构思的示例具体地示出和描述了本发明构思,但是本领域普通技术人员将理解,在不脱离由所附权利要求限定的本发明构思的精神和范围的情况下,可以对这些示例进行形式和细节上的各种改变。

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