專利名稱：半導(dǎo)體器件及使用了該器件的顯示用模塊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及連接在稱為COF(Chip On Film薄膜上芯片)的柔性薄膜上形成的布線圖形與在至少一個(gè)被安裝的半導(dǎo)體元件上形成的用于與外部電路進(jìn)行連接的電極而成的帶式載體封裝型的半導(dǎo)體器件及使用了該半導(dǎo)體器件的顯示用模塊。
背景技術(shù)：
在將具有驅(qū)動(dòng)液晶顯示面板的半導(dǎo)體元件的液晶驅(qū)動(dòng)器安裝到該液晶顯示面板上的安裝方法中，有將半導(dǎo)體芯片原樣地安裝的COG(Chip on glass玻璃上芯片)安裝與使用了COF(chip On film薄膜上芯片)及TCP(tape carrier Package帶式載體封裝)等的薄膜的安裝。
如圖11(a)及圖11(b)所示，上述COF是在具有柔性薄膜帶基的結(jié)構(gòu)，在用上述柔性薄膜構(gòu)成的基板101上形成布線圖形102·103后，安裝了半導(dǎo)體元件104的半導(dǎo)體器件110。
如圖12(a)所示，上述半導(dǎo)體器件110用各向異性導(dǎo)電粘接劑(ACFAnisotropic Conductive Film)111·111對(duì)液晶顯示面板121及PW(Printed Wiring印刷電路)基板130進(jìn)行粘接，而且與這些液晶顯示面板121及PW基板130進(jìn)行電氣連接，由此，成為顯示用模塊100。
但是，如圖12(b)所示，上述顯示用模塊100將上述PW基板130折彎向液晶顯示面板121的背面進(jìn)行安裝的情況很多。這種情況下，當(dāng)帶式載體封裝的帶基薄膜，即基板101的楊氏模量E大時(shí)，在成為固定端的各向異性導(dǎo)電粘接劑111-111的接合部中起作用的彎曲反作用力增大。另一方面，在彎曲反作用力小的情況下，由于作用在剝下在各向異性導(dǎo)電粘接劑111·111的接合方向上的力減小，所以預(yù)計(jì)將能夠提高連接的可靠性。
因此，例如在專利文獻(xiàn)1(特開2003-176370號(hào)公報(bào)；
公開日2003年6月24日)中，為了使帶式載體封裝的帶基薄膜容易彎曲，使帶基薄膜材料的楊氏模量E為4.0～6.5(GPa)。再有，在專利文獻(xiàn)1中，從安裝IC，減小施加在與電子設(shè)備布線的印刷電路接合的TAB(Tape Automated bonding帶式自動(dòng)化安裝)帶中的拉伸力和壓縮力所引起的尺寸變化的觀點(diǎn)考慮，當(dāng)楊氏模量E太小時(shí)反而是不好的。進(jìn)而，在專利文獻(xiàn)1中，也從帶基薄膜的熱收縮的觀點(diǎn)對(duì)楊氏模量進(jìn)行了研究。
但是，在上述現(xiàn)有的半導(dǎo)體器件及使用了該器件的顯示用模塊中的帶式載體封裝的帶基薄膜的材料特性，也有僅僅這些是不充分的問題。
即，當(dāng)帶基薄膜比較柔軟沒有韌性時(shí)，由于發(fā)生不能搬送帶基薄膜，或者，如圖11(b)所示的走帶孔108破損，因而具有需要確保適當(dāng)?shù)臈钍夏Ａ颗c帶基厚度的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供能夠適當(dāng)?shù)貜澢蓭Щ∧?gòu)成的基板，而且能夠避免在搬送中帶基薄膜的走帶孔破損的半導(dǎo)體器件及使用了該器件的顯示用模塊。
為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的半導(dǎo)體器件的特征在于在連接在柔性薄膜上形成的布線圖形與在至少一個(gè)被安裝的半導(dǎo)體元件上形成的用于與外部電路進(jìn)行連接的電極而成的帶式載體封裝型的半導(dǎo)體器件中，上述柔性薄膜的柔性薄膜材料的楊氏模量與薄膜厚度的3次方的乘積具有比4.03×10-4(Pa·m3)小的值，而且，柔性薄膜材料的楊氏模量與厚度的乘積的倒數(shù)具有比4.42×10-6(Pa-1·m-1)小的值。
根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，柔性薄膜的柔性薄膜材料的楊氏模量與薄膜厚度的3次方的乘積具有比4.03×10-4(Pa·m3)小的值，而且，柔性薄膜材料的楊氏模量與厚度的乘積的倒數(shù)具有比4.42×10-6(Pa-1·m-1)小的值。
因此，由于成為適合于折彎反作用力及搬送性的柔性薄膜，因而能夠提供能夠適當(dāng)?shù)貜澢蓭Щ∧?gòu)成的基板，而且，能夠避免搬送時(shí)帶基薄膜的走帶孔破損的半導(dǎo)體器件。
此外，為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的顯示用模塊是使用了上述半導(dǎo)體器件的顯示用模塊，其特征在于，具備顯示用面板和驅(qū)動(dòng)用半導(dǎo)體元件，該驅(qū)動(dòng)用半導(dǎo)體元件作為安裝在上述半導(dǎo)體器件中的半導(dǎo)體元件，向顯示用面板供給電氣信號(hào)。
根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，顯示用模塊具備顯示用面板和作為被安裝到上述半導(dǎo)體器件中的半導(dǎo)體元件、在顯示用面板中供給電氣信號(hào)的驅(qū)動(dòng)半導(dǎo)體元件，并且，半導(dǎo)體器件的柔性薄膜的柔性薄膜材料的楊氏模量與薄膜厚度的3次方的乘積具有比4.03×10-4(Pa·m3)小的值，而且，柔性薄膜材料的楊氏模量與薄膜厚度的乘積的倒數(shù)具有比4.42×10-6(Pa-1·m-1)小的值。
因此，能夠提供具備能夠適當(dāng)?shù)貜澢蓭Щ∧?gòu)成的基板，而且，能夠避免搬送時(shí)帶基薄膜的走帶孔破損的半導(dǎo)體器件的顯示用模塊。
本發(fā)明的進(jìn)一步的其他的目的、特征及優(yōu)點(diǎn)，通過以下所示的記述能夠充分明白。此外，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)用參照附圖的下述的說明能夠明白。


圖1是表示在本發(fā)明的半導(dǎo)體器件中使用的柔性薄膜的楊氏模量E與薄膜厚度的關(guān)系的曲線。
圖2(a)是表示用COF構(gòu)成的上述半導(dǎo)體器件的平面圖。
圖2(b)是表示用COF構(gòu)成的上述半導(dǎo)體器件的剖面圖。
圖3(a)是表示使用了上述半導(dǎo)體器件的液晶模塊的結(jié)構(gòu)的平面圖。
圖3(b)是圖3(a)的X-X線剖面圖。
圖3(c)是表示將PW基板折彎到液晶顯示面板的背面的狀態(tài)的液晶模塊的剖面圖。
圖4(a)是用于求出上述柔性薄膜的彎曲剛性的模式圖。
圖4(b)是用于求出上述柔性薄膜的剪切應(yīng)力的模式圖。
圖5(a)是表示上述柔性薄膜的搬送方法的平面圖。
圖5(b)是表示上述柔性薄膜的搬送方法的剖面圖。
圖6是表示上述柔性薄膜的彎曲反作用力試驗(yàn)方法的正視圖。
圖7是表示上述柔性薄膜的彎曲反作用力試驗(yàn)結(jié)果的曲線。
圖8(a)是表示與走帶孔相關(guān)的柔性薄膜的剪切強(qiáng)度試驗(yàn)方法的剖面圖。
圖8(b)是表示與走帶孔相關(guān)的柔性薄膜的剪切強(qiáng)度試驗(yàn)方法的平面圖。
圖9是表示柔性薄膜的折彎試驗(yàn)方法的剖面圖。
圖10是表示上述柔性薄膜的折彎試驗(yàn)結(jié)果的曲線。
圖11(a)是表示用現(xiàn)有的COF構(gòu)成的半導(dǎo)體器件的平面圖。
圖11(b)是表示用該COF構(gòu)成的半導(dǎo)體器件的剖面圖。
圖12(a)是表示使用了上述現(xiàn)有的半導(dǎo)體器件的液晶模塊的結(jié)構(gòu)的剖面圖。
圖12(b)是表示將PW基板折彎到液晶顯示面板的背面的狀態(tài)的液晶模塊的剖面圖。
具體實(shí)施例方式
基于圖1至圖10說明本發(fā)明的一實(shí)施方式如下。
如圖2(a)及圖2(b)所示，本實(shí)施方式的半導(dǎo)體器件10用COF(chip on film薄膜上芯片)構(gòu)成。即，上述COF具有柔性薄膜帶基的結(jié)構(gòu)，在用上述柔性薄膜構(gòu)成的基板1上形成布線圖形2·3后，是安裝了半導(dǎo)體元件4的半導(dǎo)體器件10，在該COF中，在柔性薄膜上直接安裝半導(dǎo)體元件4。
上述半導(dǎo)體器件10是用于驅(qū)動(dòng)后述的顯示用面板及作為外部電路的液晶顯示面板21的半導(dǎo)體器件，在用形成了布線圖形2·3的有機(jī)物構(gòu)成的絕緣性的柔性薄膜構(gòu)成的基板1上連接半導(dǎo)體元件4。
上述布線圖形2·3例如由銅(Cu)構(gòu)成。但是，不是僅限于此，例如也可以是在銅(Cu)中電鍍了錫(Sn)的材料、由金(Au)構(gòu)成的材料，或者在銅(Cu)中電鍍了金(Au)的材料。
另一方面，在半導(dǎo)體元件4中設(shè)置用金(Au)構(gòu)成的凸起電極5。而且，通過連接該凸起電極5與上述布線圖形2·3，使兩者電氣連接。
此外，例如，半導(dǎo)體器件10在將凸起電極5與柔性薄膜上的布線圖形2·3接合后，在半導(dǎo)體元件4與柔性薄膜之間所成的間隙及半導(dǎo)體元件4的周圍，注入由樹脂構(gòu)成的底部填充(underfill)材料6。由此，能夠謀求半導(dǎo)體器件10的耐濕性及機(jī)械強(qiáng)度的提高。
進(jìn)而，根據(jù)需要，在柔性薄膜的外部連接端子以外及半導(dǎo)體元件4與其外周部上以外的柔性薄膜中，涂覆由絕緣材料構(gòu)成的焊料保護(hù)膜7。由此，能夠防止因?qū)щ娦援愇镏苯痈街诓季€圖形2·3上所引起的短路。
此外，在柔性薄膜中，在兩側(cè)上設(shè)置作為搬送用孔部的走帶孔8，通過在該走帶孔中沒有圖示的突起物，能夠搬送柔性薄膜。這樣，在制造過程中，在圖2(a)所示的連續(xù)的柔性薄膜中連續(xù)地設(shè)置多個(gè)半導(dǎo)體器件10。因此，如該圖(a)所示那樣，通過按照該絕緣膜中的用戶外形9切出，成為在由柔性薄膜構(gòu)成的基板1上安裝了半導(dǎo)體元件4的1個(gè)半導(dǎo)體器件10。
在本實(shí)施方式中，該半導(dǎo)體器件10安裝在作為顯示用模塊的液晶模塊20中。
即，如圖3(a)及圖3(b)所示，液晶模塊20是在由TFT(ThinFilm Transistor薄膜晶體管)基板21a及彩色濾色膜基板21b構(gòu)成的液晶顯示面板21上安裝半導(dǎo)體器件10而成。此外，在與上述半導(dǎo)體器件10中的液晶顯示面板21相反一側(cè)中，安裝作為電路基板的PW(Printed Wiring印刷線路)基板30。在將上述半導(dǎo)體器件10安裝在這些液晶顯示面板21及PW基板30中時(shí)，上述半導(dǎo)體器件10通過使用各向異性導(dǎo)電粘接劑(ACFAnisotropicConductive Film)11對(duì)液晶顯示面板21及PW基板30粘接，進(jìn)行電氣連接。該各向異性導(dǎo)電粘接劑11是在厚度15～45μm的粘接性薄膜中，分散直徑3～15μm的導(dǎo)電粒子而成的粘接劑。因此，由于導(dǎo)電粒子分散在薄膜中，所以各向異性導(dǎo)電粘接劑11自身是絕緣物。但是，通過將該各向異性導(dǎo)電粘接劑11夾持在電路圖形之間，經(jīng)加熱·加壓，使上下的電極之間導(dǎo)通，鄰接的電極之間絕緣，能夠使上下的粘接同時(shí)進(jìn)行，但是，如圖3(c)所示那樣，上述液晶模塊20將上述PW基板30折彎到液晶顯示面板21的背面進(jìn)行安裝。這種情況下，當(dāng)帶式載體封裝的帶基薄膜硬時(shí)，即，當(dāng)基板1的彎曲剛性大時(shí)，在成為固定端的各向異性導(dǎo)電粘接劑11·11的接合部中起作用的彎曲反作用力增大，因而不能折彎。
另一方面，在彎曲反作用力小的情況下，由于作用在撕下在各向異性導(dǎo)電粘接劑11·11的接合的方向上的力減少，預(yù)計(jì)將提高連接可靠性。
但是，當(dāng)成為該帶基的柔性薄膜比較柔軟沒有韌性時(shí)，就會(huì)發(fā)生柔性薄膜不能搬送，或者走帶孔8破損的情況。因此，需要確保適當(dāng)?shù)臈钍夏Ａ颗c柔性薄膜的厚度。
因此，在本實(shí)施方式中，考慮折彎安裝性與搬送性，通過彎曲反作用力的計(jì)算公式及剪切應(yīng)變的計(jì)算公式以及后述的實(shí)施例中所示的實(shí)驗(yàn)，抽出柔性薄膜，即基板1的適當(dāng)?shù)臈钍夏Ａ考氨∧ず穸取?br> 具體地說，關(guān)于彎曲反作用力有以下的研究。
首先，當(dāng)設(shè)柔性薄膜的長(zhǎng)度方向的距離x中的撓度為y、彎曲力矩為M時(shí)，撓度的基礎(chǔ)公式用式1給出d2y/d2x＝M/E×I (式1)在這里，E是柔性薄膜的楊氏模量，I是剖面二次力矩。從(式1)得出M＝(E×I)×(d2y/d2x)∝E×I (式2)因此，通過(式2)可知彎曲力矩M與E×I成比例。該E×I稱為彎曲剛性。即，彎曲反作用力與彎曲剛性E×I成比例。
在這里，如圖4(a)所示，當(dāng)設(shè)柔性薄膜的寬度為a，厚度為d時(shí)，則彎曲剛度E×I為彎曲剛度E×I＝E×(a×d3)/12∝E×d3(式3)因此，在用柔性薄膜的單位寬度進(jìn)行比較的情況下，如(式3)所示那樣，可知材料的彎曲剛度與楊氏模量E與厚度d的三次方的乘積成比例。
由此可知，作為柔性薄膜的特性，折彎的反作用力能夠以材料的楊氏模量E與厚度d的三次方的乘積為基準(zhǔn)進(jìn)行判斷，為了使折彎反作用力小于一定值，按下述公式設(shè)定常數(shù)k1。
E×d3≤k1 (式4)另一方面，關(guān)于搬送性，如圖5(a)及圖5(b)所示，帶式載體或者帶式載體封裝用卷帶式(reel to reel)搬送，在金屬模穿孔和搬送時(shí)，對(duì)走帶孔8在與其搬送方向相反的方向中，作用以定位導(dǎo)向釘41等為支點(diǎn)的剪切應(yīng)力。在對(duì)該剪切應(yīng)力的應(yīng)變小的情況下，走帶孔8的變形減小，預(yù)計(jì)能夠提高搬送時(shí)的位置精度。
如圖4(b)所示那樣，當(dāng)設(shè)柔性薄膜的寬度為a、厚度為d、楊氏模量為E、剪切彈性系數(shù)為G、泊松比為υ、剪切力為F、剪切力的作用面積為S、偏移角為α?xí)r，上述剪切應(yīng)力為剪切應(yīng)力＝F/S＝F/(a×d) (式5)剪切應(yīng)力＝G×tanαG×α (式6)這里，由于存在下述關(guān)系G＝E/2(1+υ) (式7)由該(式7)可知，如果泊松比υ一定，剪切彈性系數(shù)G與楊氏模量E成比例。因此，(式6)成為剪切應(yīng)力G×α∝E×α(式8)由于該結(jié)果是(式5)＝(式8)，所以偏移角α∝F/((a×d)×E)∝1/(E×d)(式9)
因此，在使每單位寬度剪切力為一定進(jìn)行比較的情況下，如(式9)所示，可知材料的偏移角α與楊氏模量E和厚度d的乘積的倒數(shù)成比例。
由此，作為柔性薄膜搬送的必要條件，能夠以柔性薄膜材料的楊氏模量E與厚度d的乘積的倒數(shù)(E×d)-1作為基準(zhǔn)進(jìn)行判斷，為了不使柔性薄膜的走帶孔8產(chǎn)生剪切破損，設(shè)定常數(shù)k2為(E×d)-1≤k2 (式10)在本實(shí)施方式中，這些常數(shù)k1·k2應(yīng)該明確，通過在后述的實(shí)施例中所示的試驗(yàn)，對(duì)具有缺陷的現(xiàn)有的薄膜B·C進(jìn)行了研究。而且，在決定這些常數(shù)k1·k2后，對(duì)滿足柔性薄膜的彎曲反作用力及搬送性兩方面的新的薄膜A，進(jìn)行了其效果的確認(rèn)。
即，現(xiàn)有的薄膜B·C的楊氏模量E及厚度d如表1所示。在這些表1中記述的楊氏模量E及厚度d的值，各自表示對(duì)30批次任意地作為樣品時(shí)的最大值及最小值。E×d3及(E×d)-1是從楊氏模量E及厚度d通過計(jì)算求出的值。
在這里，通過實(shí)施例所示的試驗(yàn)，對(duì)于現(xiàn)有的薄膜C如后述的表2所示，對(duì)于折彎反作用力強(qiáng)度過大，其結(jié)果是缺乏折彎性或者安裝性。再有，現(xiàn)有的薄膜C在搬送時(shí)沒有走帶孔8破損的情況。此外，對(duì)于現(xiàn)有的薄膜B，楊氏模量E非常低，雖然沒有折彎反作用力大的情況，但在安裝前單片穿孔工序的搬送中，由于走帶孔8的破損，常常發(fā)生不能搬送柔性薄膜的不良情況。
由上述情況可知，作為柔性薄膜的特性，最好是折彎反作用力比現(xiàn)有的薄膜C小，而且，走帶孔8的強(qiáng)度比現(xiàn)有的薄膜B大，就是說，柔性薄膜材料的楊氏模量E與厚度d的乘積的倒數(shù)(E×d)-1最好具有比現(xiàn)有的薄膜B小的值。
當(dāng)用數(shù)值表示時(shí)，如能夠從表1判斷的那樣，可知在折彎反作用力這一點(diǎn)上，柔性薄膜材料的楊氏模量E與厚度d的三次方的乘積(E×d3)的值，希望比作為現(xiàn)有薄膜C的最小值的4.03×10-4(Pa·m3)小。此外，可知在搬送性這一點(diǎn)上，柔性薄膜材料的楊氏模量E與厚度d的乘積的倒數(shù)(E×d)-1，最好具有比現(xiàn)有薄膜B的4.42×10-6(Pa-1·m-1)小的值。當(dāng)將該范圍圖示時(shí)，成為圖1所示的斜線部分。
再有，一般情況下，由于當(dāng)柔性薄膜材料的楊氏模量E增大時(shí)，存在與其他的材料的貼緊性損壞的傾向，所以即使在用圖1的斜線部分表示的區(qū)域中，最好選擇楊氏模量E低的柔性薄膜材料。在這里，上述柔性薄膜材料的貼緊性要求的對(duì)象沒有特別的限定，例如，能夠舉出布線圖形2·3、底部填充材料6、焊料保護(hù)膜7及各向異性導(dǎo)電粘接劑11等。
因此，如后述的實(shí)施例中所示那樣，關(guān)于該范圍的新薄膜A的研究結(jié)果可知，在新薄膜A中，使柔性薄膜厚度為30～35μm是適當(dāng)?shù)摹?br> 即，在新薄膜A中，在使柔性薄膜厚度為25μm的情況下，在實(shí)施例中如表3所示那樣，可知在搬送性中是不合適的。
現(xiàn)有材料及新開發(fā)材料的物理特性值及計(jì)算結(jié)果

這樣，在本實(shí)施方式的半導(dǎo)體器件10中，柔性薄膜具有柔性薄膜材料的楊氏模量與厚度的三次方的乘積比4.03×10-4(Pa·m3)小，而且，柔性薄膜材料的楊氏模量E與厚度的乘積的倒數(shù)具有比4.42×10-6(Pa-1·m-1)小的值。
因此，由于成為適合于折彎反作用力及搬送性的柔性薄膜，因而能夠提供能夠適當(dāng)?shù)貜澢蓭Щ∧?gòu)成的基板1，而且，能夠避免搬送時(shí)帶基薄膜的走帶孔8破損的半導(dǎo)體器件10。
在上述半導(dǎo)體器件10中，上述柔性薄膜最好是由高分子材料構(gòu)成。此外，在上述半導(dǎo)體器件10中，柔性薄膜的高分子材料最好是聚酰亞胺、丙烯酸系或者芳香族聚酰胺系樹脂。
由此，由于一般情況下由COF構(gòu)成的半導(dǎo)體器件10，用由聚酰亞胺、丙烯酸系或者芳香族聚酰胺系樹脂等高分子材料構(gòu)成的柔性薄膜構(gòu)成，所以在該COF構(gòu)成的半導(dǎo)體器件10中，能夠提供可以適當(dāng)?shù)貜澢蓭Щ∧?gòu)成的基板1，而且，能夠避免搬送時(shí)帶基薄膜的走帶孔8破損的半導(dǎo)體器件10。
在上述半導(dǎo)體器件10中，柔性薄膜的厚度最好是30μm或以上35μm或以下。
由此，能夠可靠地提供可以適當(dāng)?shù)貜澢蓭Щ∧?gòu)成的基板1，而且，能夠避免搬送時(shí)帶基薄膜的走帶孔8破損的半導(dǎo)體器件。
此外，本實(shí)施方式的液晶模塊20具備液晶顯示面板21與安裝在半導(dǎo)體器件10中向液晶顯示面板21供給電氣信號(hào)的驅(qū)動(dòng)用的半導(dǎo)體元件4，并且，半導(dǎo)體器件10的柔性薄膜具有柔性薄膜材料的楊氏模量與厚度的三次方的乘積比4.03×10-4(Pa·m3)小，而且，柔性薄膜材料的楊氏模量與厚度的乘積的倒數(shù)具有比4.42×10-6(Pa-1·m-1)小的值。
因此，能夠提供具備了可以適當(dāng)?shù)貜澢蓭Щ∧?gòu)成的基板1，而且，能夠避免搬送時(shí)帶基薄膜的走帶孔8破損的半導(dǎo)體器件10的液晶模塊20。
此外，在上述液晶模塊20中，最好在半導(dǎo)體器件10中連接向半導(dǎo)體元件4中供給電源的PW基板30。
由此，能夠從PW基板30向安裝在半導(dǎo)體器件10中的半導(dǎo)體元件4供給電源。
此外，在上述液晶模塊20中，顯示面板最好是液晶顯示面板21。
由此，能夠提供具備了可以適當(dāng)?shù)貜澢蓭Щ∧?gòu)成的基板1，而且，能夠避免搬送時(shí)帶基薄膜的走帶孔8破損的半導(dǎo)體器件10的液晶模塊20。
以下，通過實(shí)施例具體地說明本發(fā)明。此外，在以下的實(shí)施例中使用的新薄膜A、現(xiàn)有薄膜B及現(xiàn)有薄膜C，都是用聚酰亞胺構(gòu)成。
COF主要用于顯示用玻璃面板與半導(dǎo)體元件及電路基板的連接。在模塊狀態(tài)中，電路基板大多可以折彎到顯示用面板的背面?zhèn)?。因此，為了提高模塊狀態(tài)中的柔軟性和作業(yè)性，在COF中要求容易折彎。
從以上考慮出發(fā)，進(jìn)行了柔性薄膜折彎時(shí)的反作用力的比較試驗(yàn)。
使用新薄膜A及現(xiàn)有薄膜B、C作為柔性薄膜的樣品。新薄膜A使用楊氏模量是E＝9.3Gpa，薄膜厚度是d-25、30、35μm共3類薄膜。此外，現(xiàn)有薄膜B使用楊氏模量是E＝4.8Gpa，薄膜厚度d＝38μm的薄膜。進(jìn)而，現(xiàn)有薄膜C使用楊氏模量是E＝6.8Gpa，使用薄膜厚度d＝40μm的薄膜。
在試驗(yàn)中，首先，將新薄膜A及現(xiàn)有薄膜B、C各柔性薄膜切割成預(yù)定的尺寸(10×20mm)，接著，如圖6所示那樣，使銅布線圖形面折彎到內(nèi)側(cè)，安置到在電子天平上方支撐固定設(shè)置的頂板與安裝在電子天平上的工作臺(tái)的跨度2mm的空間中。接著，放置1分鐘后，讀出電子天平的數(shù)值。
其結(jié)果示于表2及圖7。從該表2及圖7可知，新薄膜A及現(xiàn)有薄膜B，折彎反作用力是40g或以下，判斷其折彎性是適當(dāng)?shù)?。但是，現(xiàn)有薄膜C的折彎反作用力是50g，判斷其折彎性是不合適的。
折彎反作用力測(cè)量結(jié)果

接著，對(duì)搬送性(走帶孔強(qiáng)度)進(jìn)行研究。
即，當(dāng)搬送柔性薄膜時(shí)，為了消除柔性薄膜的下垂而且使之平坦，需要施加一定的張力。此外，在安裝到由玻璃面板構(gòu)成的液晶顯示面板21中之前的在單片中穿孔工序中，在用金屬模具的定位導(dǎo)向釘固定的部分中，作用很大的應(yīng)力。因此，為了沒有柔性薄膜的破損，保持位置精度，需要這樣的力作用的走帶孔8有充分的強(qiáng)度及尺寸穩(wěn)定性。
因此，進(jìn)行比較走帶孔8的剪切強(qiáng)度的試驗(yàn)。
使用新薄膜A及現(xiàn)有薄膜B作為柔性薄膜的樣品。新薄膜A使用楊氏模量E＝9.3GPa，薄膜厚度d＝25、30、35μm的3類薄膜。此外，現(xiàn)有薄膜B使用楊氏模量E＝4.8GPa，薄膜厚度d＝38μm的薄膜。
試驗(yàn)方法如圖8(a)及圖8(b)所示，首先，作為柔性薄膜的走帶孔8，切割成4mm寬度。接著，將走帶孔8固定在定位導(dǎo)向釘41中，在搬送方向上施加荷重。放置1分鐘后取出，用金屬顯微鏡觀察走帶孔8。荷重使用砝碼，100g刻度地增加負(fù)荷量，反覆進(jìn)行同樣的操作。
這樣做，比較在走帶孔8中產(chǎn)生變形或者破損時(shí)的荷重。
其結(jié)果如表3所示，在現(xiàn)有薄膜B的情況下，在300g中產(chǎn)生變形，在400g中達(dá)到破損。新薄膜A的情況下，在薄膜厚度25μm中，與現(xiàn)有薄膜B同樣地在300g中產(chǎn)生變形。但是，在500g達(dá)到破損。此外，在新薄膜A中，隨著薄膜厚度增加，產(chǎn)生變形及達(dá)到破損的荷重增大。具體地說，在薄膜厚度30μm中，在400g中產(chǎn)生變形，在500g達(dá)到破損。在薄膜厚度35μm中，在500g中產(chǎn)生變形，在700g中達(dá)到破損。
如上所述，為了得到比現(xiàn)有薄膜B更強(qiáng)的走帶孔強(qiáng)度，可知在新薄膜A的情況下，需要30μm或以上的薄膜厚度。
走帶孔強(qiáng)度比較試驗(yàn)結(jié)果
○沒有變形·破損△變形×破損[折彎耐久性試驗(yàn)]柔性薄膜具有無論在哪里都能夠折彎的優(yōu)點(diǎn)，實(shí)際上，幾乎都是折彎進(jìn)行安裝的。此外，在顯示用模塊的點(diǎn)亮試驗(yàn)中發(fā)生故障的情況下，根據(jù)故障的內(nèi)容，也可以從玻璃面板中剝下COF再次進(jìn)行與玻璃面板的連接。在剝下COF時(shí)，在剝下點(diǎn)中作用彎曲應(yīng)力，有時(shí)甚至達(dá)到斷線。因此，要求柔性薄膜具有充分的折彎性能。
因此，進(jìn)行了比較柔性薄膜的折彎耐久性的試驗(yàn)。
使用新薄膜A及現(xiàn)有薄膜B、C作為柔性薄膜的樣品。新薄膜A使用了楊氏模量E＝9.3GPa，薄膜厚度d＝25、30、35μm的3類薄膜。此外，現(xiàn)有薄膜B使用楊氏模量E＝4.8GPa，薄膜厚度d＝38μm的薄膜。進(jìn)而，現(xiàn)有薄膜C使用楊氏模量E＝6.8GPa，薄膜厚度d＝40μm的薄膜。
試驗(yàn)方法如圖9所示，首先，用固定夾具固定形成了銅布線圖形的柔性薄膜。在固定夾具中負(fù)荷一定的荷重，用帶有彎曲R的固定夾具固定另一端。通過使帶有彎曲R的固定夾具在+90°范圍內(nèi)旋轉(zhuǎn)，進(jìn)行柔性薄膜的折彎。這時(shí)，與折彎同時(shí)，進(jìn)行銅布線圖形的電氣導(dǎo)通的檢驗(yàn)，計(jì)數(shù)在電氣斷線時(shí)刻的折彎次數(shù)。這樣做，比較在柔性薄膜上形成的銅布線圖形斷線的折彎次數(shù)。
結(jié)果示于表4。從表4可知，隨著薄膜厚度減薄新薄膜A的折彎性能提高。

折彎耐久性試驗(yàn)結(jié)果

本發(fā)明適用于連接在稱為COF(Chip On Film)的柔性薄膜上形成的布線圖形與在至少一個(gè)被安裝的半導(dǎo)體元件上形成的用于與外部電路進(jìn)行連接的電極而成的帶式載體封裝型的半導(dǎo)體器件及使用了該半導(dǎo)體器件的顯示用模塊。
作為顯示用模塊，例如，能夠使用在有源矩陣型等液晶顯示模塊中，并且，除電泳型顯示器、扭曲球型顯示器、使用了微細(xì)棱鏡薄膜的反射型顯示器、使用了數(shù)字反射鏡器件等的光調(diào)制元件的顯示器之外，作為發(fā)光元件也能夠應(yīng)用于使用了有機(jī)EL發(fā)光元件、無機(jī)EL發(fā)光元件、LED(Light Emitting Diode發(fā)光二極管)等發(fā)光亮度可變的元件的顯示器，場(chǎng)發(fā)射顯示器(FED)、等離子顯示器中。
在本發(fā)明的詳細(xì)的說明項(xiàng)中的具體的實(shí)施方式或者實(shí)施例，說到底是使本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容明了的例子，不應(yīng)該僅僅限定于這些具體例進(jìn)行狹義的解釋，在本發(fā)明的精神與接著記述的專利要求事項(xiàng)的范圍內(nèi)，能夠進(jìn)行各種變更實(shí)施。
權(quán)利要求
1.一種半導(dǎo)體器件，是連接在柔性薄膜(1)上形成的布線圖形(2、3)與在至少一個(gè)被安裝的半導(dǎo)體元件(4)上形成的用于與外部電路進(jìn)行連接的電極(5)而成的帶式載體封裝型的半導(dǎo)體器件，其特征在于上述柔性薄膜(1)的柔性薄膜材料的楊氏模量與薄膜厚度的3次方的乘積具有比4.03×10-4(Pa·m3)小的值，而且，柔性薄膜材料的楊氏模量與薄膜厚度的乘積的倒數(shù)具有比4.42×10-6(Pa-1·m-1)小的值。
2.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體器件，其特征在于上述柔性薄膜(1)由高分子材料構(gòu)成。
3.如權(quán)利要求2所述的半導(dǎo)體器件，其特征在于上述柔性薄膜(1)的高分子材料是聚酰亞胺、丙烯酸系或者芳香族聚酰胺系樹脂。
4.如權(quán)利要求1、2或者3所述的半導(dǎo)體器件，其特征在于上述柔性薄膜的薄膜厚度是30μm或以上35μm或以下。
5.一種顯示用模塊，使用了連接在柔性薄膜(1)上形成的布線圖形(2、3)與在至少一個(gè)被安裝的半導(dǎo)體元件(4)上形成的用于與外部電路進(jìn)行連接的電極(5)而成的帶式載體封裝型的半導(dǎo)體器件(10)，其特征在于具備顯示用面板(21)；驅(qū)動(dòng)用半導(dǎo)體元件(4)，該驅(qū)動(dòng)用半導(dǎo)體元件(4)作為安裝在上述半導(dǎo)體器件(10)中的半導(dǎo)體元件，供給顯示用面板(21)電氣信號(hào)，上述柔性薄膜(1)的柔性薄膜材料的楊氏模量與薄膜厚度的3次方的乘積具有比4.03×10-4(Pa·m3)小的值，而且，柔性薄膜材料的楊氏模量與薄膜厚度的乘積的倒數(shù)具有比4.42×10-6(Pa-1·m-1)小的值。
6.如權(quán)利要求5所述的顯示用模塊，其特征在于在上述半導(dǎo)體器件中連接有向安裝在上述半導(dǎo)體器件中的上述半導(dǎo)體元件(4)供給電源的電路基板(30)。
7.如權(quán)利要求5或者6所述的顯示用模塊，其特征在于上述顯示面板(21)是液晶顯示面板。
全文摘要
半導(dǎo)體器件由連接在柔性薄膜上形成的布線圖形與在至少一個(gè)被安裝的半導(dǎo)體元件上形成的用于與外部電路進(jìn)行連接的電極而成的帶式載體封裝型構(gòu)成。柔性薄膜具有柔性薄膜材料的楊氏模量E與厚度d的三次方的乘積比4.03×10
文檔編號(hào)H01L23/00GK1808229SQ200610006128
公開日2006年7月26日 申請(qǐng)日期2006年1月19日 優(yōu)先權(quán)日2005年1月19日
發(fā)明者莊子裕史, 豐澤健司 申請(qǐng)人:夏普株式會(huì)社