改善された放熱効率を有するＣＯＦ型半導体パッケージ
【課題】絶縁フィルム、金属パターン、表面絶縁層、半導体チップを備えるＣＯＦ型半導体パッケージを提供する。
【解決手段】金属パターンは、半導体チップ２００と電気的に連結された回路パターン１２０、及び回路パターン１２０に対して電気的に絶縁された孤立パターン１３０から構成される。絶縁フィルム１４０に、孤立パターン１３０の一部を絶縁フィルム１４０の下面に露出させる放熱孔１５０が形成される。回路パターン１２０のうち一部は絶縁フィルム１４０上に延設されて、残りの回路パターン１２０に比べてその表面積が広くなるように構成された延長パターン１２５として構成される。半導体チップ２００から発生した熱がその下部の孤立パターン１３０を介して基板の背面に放出されるので、孤立パターン１３０が放熱パッドとして機能する。
【解決手段】金属パターンは、半導体チップ２００と電気的に連結された回路パターン１２０、及び回路パターン１２０に対して電気的に絶縁された孤立パターン１３０から構成される。絶縁フィルム１４０に、孤立パターン１３０の一部を絶縁フィルム１４０の下面に露出させる放熱孔１５０が形成される。回路パターン１２０のうち一部は絶縁フィルム１４０上に延設されて、残りの回路パターン１２０に比べてその表面積が広くなるように構成された延長パターン１２５として構成される。半導体チップ２００から発生した熱がその下部の孤立パターン１３０を介して基板の背面に放出されるので、孤立パターン１３０が放熱パッドとして機能する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は半導体パッケージに関するもので、より詳細には半導体チップがフィルム上に付着したＣＯＦ（Ｃｈｉｐ−Ｏｎ−Ｆｉｌｍ）型半導体パッケージに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ＣＯＦ型半導体パッケージはＴＣＰ（Ｔａｐｅ Ｃａｒｒｉｅｒ Ｐａｃｋａｇｅ）と比較してより薄いテープ配線基板を使用することができ、配線パターンを一層稠密に設計できる特徴を有している。特にＣＯＦ型半導体パッケージは外部接続端子としてソルダーボールの代わりにテープ配線基板上に形成された入出力端子パターンを使用し、入出力端子パターンを印刷回路基板やディスプレーパネルに直接付着して実装する。
【０００３】
ＴＣＰ技術は１９８０年代末に高解像度モニターの大量生産のために導入し、その後市場で最も好まれるパッケージング方法であった。しかし、半導体素子の微細ピッチ化による工程コストの低減及び収率の向上を図るために、１９９０年代末からはＣＯＦパッケージング技術の市場で占める比率が順次増加している。しかし、高解像度を有するディスプレー装置を実現するためにＴＶ、モニターなどの駆動周波数が６０ヘルツ（Ｈｚ）に増加してからドライバー−ＩＣの駆動負荷が上昇するようになり、これによってＣＯＦパッケージング技術を適用する場合、ＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）チップの発熱問題が深刻に台頭している。
【０００４】
前述した問題を解決するために、半導体チップが実装される配線フィルムの下面に放熱パッドを付着する方法が提案されている。例えば、図１に示すように、ＣＯＦ型半導体パッケージにおいて、柔軟性を有するフィルム１１上に半導体集積回路が形成されたチップ１８が接着剤（不図示）により付着されている。ここで、フィルム１１は下部絶縁層１０、リ―ド１２及び表面絶縁層１４が互いに積層して構成される。そして、下部絶縁層１０の下部面上に、放熱パッド２０が接着剤２１により付着されている。このような構造のＣＯＦ型半導体パッケージにおいては、チップ１８の動作により発生する熱がモールディング樹脂層１６、リ―ド１２及び下部絶縁層１０を介して放熱パッド２０に伝えられ、この放熱パッド２０により外側に放熱される。
【０００５】
前述した放熱パッド２０が付着したＣＯＦ型半導体パッケージは放熱パッド２０によってパッケージの厚さが増加して薄型化に不利である。また、チップから発生した熱が相異なる材料の構成要素、即ちモールディング樹脂層１６、リ―ド１２、下部絶縁層１０及び放熱パッド２０を介して放熱されるため、放熱効果が少ない。さらに、下部絶縁層１０に接着剤２１により付着される放熱パッド２０は「Ａ」部分のような角部分に集中的に作用する摩擦力のような外力によって下部絶縁層１０から容易に剥離する恐れがある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は前述した従来技術の問題点を解決するためになされたもので、ＣＯＦ型半導体パッケージの放熱性能を向上し、且つ放熱パッドの剥離問題が発生しないＣＯＦ型半導体パッケージを提供することにその目的がある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係るＣＯＦ型半導体パッケージは、絶縁フィルム、前記絶縁フィルム上に形成された金属パターン、及び前記金属パターンを保護する表面絶縁層が順次積層されたテープ配線基板；及び前記テープ配線基板上に実装された半導体チップ；を含む。ここで、前記金属パターンは前記半導体チップと電気的に連結された回路パターン、及び前記回路パターンに対して電気的に絶縁された孤立パターンを含んで構成される。
【０００８】
前記絶縁フィルムに、前記孤立パターンの一部を前記絶縁フィルムの下面に露出させる放熱放熱孔が形成される。
【０００９】
前記孤立パターンに、前記チップの端子のうち熱発生を誘発する程度が他の端子に比べて大きい端子である発熱端子が連結される。前記発熱端子は、前記チップに駆動電源を供給するための電源供給端子を含む。
【００１０】
前記孤立パターンに、前記チップの端子のうち接地端子を連結することができる。
【００１１】
前記回路パターンのうち一部は、前記絶縁フィルム上に延設されて残りの前記回路パターンに比べてその表面積が広くなるように形成した延長パターンとして構成されることができる。
【００１２】
前記絶縁フィルムに、前記延長パターンの一部を前記絶縁フィルムの下面に露出させる放熱孔が形成される。
【００１３】
前記絶縁フィルムの下面に、放熱部が形成される。前記放熱部は、前記放熱孔を通じて前記絶縁フィルムの下面に露出した前記延長パターンと連結されて前記延長パターンを通じて伝えられた熱を外部に放熱させる。
【００１４】
前記回路パターンは前記絶縁フィルム上の一方向に沿って線状に配置され、前記延長パターンは前記絶縁フィルム上の中央部位に向けて延在する。より具体的には、前記回路パターンは平行な二線をなすように配置され、前記延長パターンは前記二線の前記回路パターンからそれぞれ交互に延在する。
【００１５】
前記延長パターンはその端部が他部位に比べて広い幅を有するように拡張された形状に形成される。
【００１６】
前記放熱孔は前記延長パターンの前記端部に対応する位置に形成される。
【００１７】
前記延長パターンのうち少なくともいずれか一つに、前記チップの端子のうち熱発生を誘発する程度が他の端子に比べて大きい端子である発熱端子が連結される。前記発熱端子は、前記チップに駆動電源を供給するための電源供給端子を含む。
【００１８】
前記延長パターンのうち少なくともいずれか一つに、前記チップの端子のうち接地端子が連結される。
【００１９】
前記チップの端子はバンプを介さず前記回路パターンに直接接触できる。
【００２０】
本発明（１）は、
絶縁フィルム、前記絶縁フィルム上に形成された金属パターン、及び前記金属パターンを保護する表面絶縁層が順次積層されたテープ配線基板；及び
前記テープ配線基板上に実装された半導体チップ；を含み、
前記金属パターンが前記半導体チップと電気的に連結された回路パターン、及び前記回路パターンに対して電気的に絶縁された孤立パターンを含むことを特徴とするＣＯＦ型半導体パッケージである。
本発明（２）は、
前記絶縁フィルムに、前記孤立パターンの一部を前記絶縁フィルムの下面に露出させる放熱孔が形成されていることを特徴とする、本発明（１）に記載のＣＯＦ型半導体パッケージである。
本発明（３）は、
前記孤立パターンに、前記チップの端子のうち熱発生を誘発する程度が他の端子に比べて大きい端子である発熱端子が連結されることを特徴とする、本発明（１）または（２）に記載のＣＯＦ型半導体パッケージである。
本発明（４）は、
前記チップに駆動電源を供給するための電源供給端子を前記発熱端子が含むことを特徴とする、本発明（３）に記載のＣＯＦ型半導体パッケージである。
本発明（５）は、
前記孤立パターンに、前記チップの端子のうち接地端子が連結されることを特徴とする、本発明（１）または（２）に記載のＣＯＦ型半導体パッケージである。
本発明（６）は、
前記回路パターンのうち一部が、前記絶縁フィルム上に延設されて残りの前記回路パターンに比べてその表面積が広くなるように形成した延長パターンとして構成されることを特徴とする、本発明（１）に記載のＣＯＦ型半導体パッケージである。
本発明（７）は、
前記絶縁フィルムに、前記延長パターンの一部を前記絶縁フィルムの下面に露出させる放熱孔が形成されていることを特徴とする、本発明（６）に記載のＣＯＦ型半導体パッケージである。
本発明（８）は、
前記絶縁フィルムの下面に形成され、前記放熱孔を通じて前記絶縁フィルムの下面に露出した前記延長パターンと連結され、前記延長パターンを通じて伝えられた熱を外部に放熱させる放熱部をさらに含むことを特徴とする、本発明（７）に記載のＣＯＦ型半導体パッケージである。
本発明（９）は、
前記回路パターンが前記絶縁フィルム上の一方向に沿って線状に配置され、前記延長パターンが前記絶縁フィルム上の中央部位に向けて延在していることを特徴とする、本発明（６）に記載のＣＯＦ型半導体パッケージである。
本発明（１０）は、
前記回路パターンが平行な二線をなすように配置され、前記延長パターンが前記二線の前記回路パターンからそれぞれ交互に延在していることを特徴とする、本発明（９）に記載のＣＯＦ型半導体パッケージである。
本発明（１１）は、
前記延長パターンがその端部が他の部位に比べて広い幅を有するように拡張した形状に形成されることを特徴とする、本発明（６）ないし（１０）のいずれか一発明のＣＯＦ型半導体パッケージである。
本発明（１２）は、
前記放熱孔が前記延長パターンの前記端部に対応する位置に形成されることを特徴とする、本発明（１１）に記載のＣＯＦ型半導体パッケージである。
本発明（１３）は、
前記延長パターンのうち少なくともいずれか一つに、前記チップの端子のうち熱発生を誘発する程度が他の端子に比べて大きい端子である発熱端子が連結されることを特徴とする、本発明（６）ないし（１０）のいずれか一発明のＣＯＦ型半導体パッケージである。
本発明（１４）は、
前記チップに駆動電源を供給するための電源供給端子を前記発熱端子が含むことを特徴とする、本発明（１３）に記載のＣＯＦ型半導体パッケージである。
本発明（１５）は、
前記延長パターンのうち少なくともいずれか一つに、前記チップの端子のうち接地端子が連結されることを特徴とする、本発明（６）ないし（１０）のいずれか一発明のＣＯＦ型半導体パッケージである。
本発明（１６）は、
前記チップの端子がバンプを介さず前記回路パターンに直接接触することを特徴とする、本発明（６）ないし（１０）のいずれか一発明のＣＯＦ型半導体パッケージである。
【発明の効果】
【００２１】
前述した構造のＣＯＦ型半導体パッケージにおいては、半導体チップから発生した熱がその下部の孤立パターンを介して基板の背面に放出されるので、孤立パターンが放熱パッドとして機能できる。また、孤立パターンはテープ配線基板の内部に形成されるので、摩擦などの外力により剥離する恐れが全くない。
【００２２】
また、孤立パターンは半導体チップの下部でチップ実装領域と重なるように配置されることができ、したがって半導体チップから発生する電磁波を減少させる付随的な効果が得られる。さらに、光から発生する紫外線（ＵＶ；Ｕｌｔｒａｖｉｏｌｅｔ）により半導体チップの誤動作を引き起こす恐れがあるが、孤立パターンはこのような紫外線による干渉を遮断する役割も行うことができる。
【００２３】
さらに、回路パターンのうち一部が絶縁フィルム上の剰余空間を利用して広い領域を占める延長パターンとして構成され、このような延長パターンが放熱孔を通じて絶縁フィルムの下面に露出することによって、延長パターンに接触されたチップの端子を通した放熱効果が増大する。さらに、電源供給端子のような発熱端子が延長パターンに接触するように構成することによって、放熱効果を一層高めることができ、接地端子を延長パターンに接触するように構成することによって、静電気防止効果も得られる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】放熱パッドを備えた従来のＣＯＦ型半導体パッケージの断面図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係るＣＯＦ型半導体パッケージの断面図である。
【図３】図２に示したＣＯＦ型半導体パッケージ用テープ配線基板の平面図である。
【図４】第１実施形態の変形例を示したＣＯＦ型半導体パッケージの断面図である。
【図５】図４に示したＣＯＦ型半導体パッケージ用テープ配線基板の平面図である。
【図６】本発明の第２実施形態に係るＣＯＦ型半導体パッケージ用テープ配線基板の平面図である。
【図７】図６の断面図である。
【図８】第２実施形態の変形例を示した図面である。
【図９】第２実施形態のもう一つの変形例を示した図面である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本発明に係るＣＯＦ型半導体パッケージの好ましい実施形態について添付図面を参照して詳細に説明する。
【００２６】
第１実施形態
図２及び図３を通じて本発明の第１実施形態に係るＣＯＦ型半導体パッケージの構造を説明すれば次の通りである。
【００２７】
本発明に係るＣＯＦ型半導体パッケージはテープ配線基板１００の上部に半導体チップ２００が実装された構造を有する。ここで、テープ配線基板１００は柔軟性を有している絶縁フィルム１１０と、この絶縁フィルム１１０上に形成された金属パターン１２０、１３０と、金属パターン１２０、１３０を保護する表面絶縁層１４０から構成される。通常、絶縁フィルム１１０はポリイミドで構成され、金属パターン１２０、１３０は電気伝導度に優れた金属（例えば銅）で構成され、表面絶縁層１４０はレジスト（Ｒｅｓｉｓｔ）層として構成することができる。そして、所定の集積回路が形成された半導体チップ２００は、このテープ配線基板１００の上部にモールディング樹脂１６０により接着される。
【００２８】
一方、テープ配線基板１００に含まれた金属パターンは、半導体チップ２００と電気的に連結される回路パターン１２０と、この回路パターン１２０に対して電気的に絶縁された孤立パターン１３０に区分される。ここで、回路パターン１２０上に、バンプ１２２が配設され、半導体チップ２００の下面周りに形成された端子（不図示）がバンプ１２２を介して回路パターン１２０と電気的に連結される。
【００２９】
また、孤立パターン１３０は半導体チップ２００が実装される領域（図３の「ＣＡ」）を定義し、半導体チップ２００はこの孤立パターン１３０と重なるように配置される。ここで、孤立パターン１３０は半導体チップ２００及び回路パターン１２０とは電気的に完全に絶縁した状態であり、その上部に、モールディング樹脂１６０が注入されて半導体チップ２００の下面が接着するようになる。
【００３０】
図３はテープ配線基板１００の平面図であって、半導体チップ２００を実装する領域ＣＡが露出した状態を示す。図３に示すように、チップ実装領域ＣＡにほぼ重なる位置に孤立パターン１３０が形成され、その周囲に、多数の回路パターン１２０が孤立パターン１３０と所定の距離を置いて離間して絶縁した状態に形成される。さらに、パッケージ化した完成品においては、孤立パターン１３０と回路パターン１２０がモールディング樹脂１６０により電気的に絶縁した状態が安全に確保できる。
【００３１】
前述した構造のテープ配線基板１００及びＣＯＦ型半導体パッケージにおいては、半導体チップ２００から発生した熱がその下部の孤立パターン１３０を介して基板の背面に放出される構造を有する。即ち、孤立パターン１３０は半導体パッケージの放熱パッドとして機能できる。半導体チップ２００と孤立パターン１３０が互いに近接して配置されているので、半導体チップ２００から発生した熱は大部分孤立パターン１３０に直接伝えられ、熱伝導度に優れた金属材料の孤立パターン１３０によって放熱が容易に行われる。
【００３２】
また、前述した従来技術とは異なり、本発明で放熱パッドとして機能する孤立パターン１３０は、テープ配線基板１００の内部に形成されるので、摩擦などの外力により剥離する恐れが全くない。さらに、孤立パターン１３０の周囲にモールディング樹脂１６０が形成されているので、テープ配線基板１００を曲げて配置する場合にも、孤立パターン１３０と、この孤立パターン１３０の周辺に形成された回路パターン１２０との間の絶縁状態を安全に維持できる。
【００３３】
さらに、孤立パターン１３０は半導体チップ２００の下部にチップ実装領域ＣＡと重なるように配置されるので、半導体チップ２００から発生する電磁波を孤立パターン１３０の中心部に引き寄せて電気的な安全性と電磁波による干渉を減少させる付随的な効果が得られる。さらに、光から発生する紫外線により半導体チップ２００の誤動作を引き起こす恐れがあるが、孤立パターン１３０はこのような紫外線による干渉を遮断する役割も行うことができる。
【００３４】
図４及び図５には孤立パターン１３０の形成によるパッケージの放熱効果を極大化できる変形例を示す。この変形例を示した図４及び図５においては、図２及び図３の構成要素と同一の構成要素については同一の参照符号を付した。
【００３５】
この変形例における半導体パッケージに、孤立パターン１３０とその下部に位置した絶縁フィルム１１０の一部を貫通する放熱孔１５０がさらに形成されている。これによって、孤立パターン１３０が絶縁フィルム１１０の下面に露出するので、半導体チップ２００から発生した熱をさらに効果的に放出できる。この変形例においては、放熱孔１５０が絶縁フィルム１１０だけでなく、孤立パターン１３０まで延在している例を示したが、これとは異なり絶縁フィルム１１０の一部だけを除去した状態で形成することができる。
【００３６】
第２実施形態
図６及び図７は本発明の第２実施形態を示す図面である。本実施形態においても前述した第１実施形態と同一の構成要素については同一の参照符号を付した。
【００３７】
図６に示したように、一般的に回路パターン１２０は絶縁フィルム１１０上の一方向に沿って線状に配置され、特に大部分の回路パターン１２０は絶縁フィルム１１０上の長さ方向に沿って二線をなす形態で配置されている。このような回路パターン１２０のうち一部は絶縁フィルム１１０上に延設され、残りの回路パターン１２０に比べてその表面積が広くなるように形成した延長パターン１２５として構成される。延長パターン１２５は図６のように絶縁フィルム１１０上の中央部位に向けて延在することによって、回路パターン１２０が形成されていない絶縁フィルム１１０上の剰余空間を利用して延長パターン１２５が形成されるように構成される。
【００３８】
絶縁フィルム１１０上において延長パターン１２５が形成されていない領域に、前述した第１実施形態と同一の概念の孤立パターン１３０が形成されている。したがって、本実施形態においては孤立パターン１３０と延長パターン１２５が共に形成される。延長パターン１２５は回路パターン１２０のうち一部が延在して構成されるので、回路パターン１２０と電気的に連結されており、孤立パターン１３０は延長パターン１２５が形成された領域を除いた領域に形成されることによって、回路パターン１２０と電気的に絶縁した状態を維持する。
【００３９】
一方、図６に示したように、延長パターン１２５は回路パターン１２０をなす二線からそれぞれ交互に延在して形成される。即ち、第１の延長パターン１２５は図２の下側線状の回路パターン１２０のうちいずれか一つから上方に延長されて構成され、その右側の第２の延長パターン１２５は図２の上側線状の回路パターン１２０のうちいずれか一つから下方に延長されて構成される。このように上側線状の回路パターン１２０と下側線状の回路パターン１２０から交互に延長パターン１２５が形成される。また、延長パターン１２５はその端部が他部位に比べて広い幅を有するように拡張された形状に形成され、このために図２にはその端部が正方形に形成された形態を例示している。延長パターン１２５の端部が拡張された形状を有することは延長パターン１２５の面積をできるだけ広くするためであり、延長パターン１２５の形状は正方形に限定されるものではなく、例えば円板状などに形成することができる。
【００４０】
図７に示したように、放熱孔１５０は絶縁フィルム１１０の板面を上下方に貫通するように形成され、この放熱孔１５０を通じて延長パターン１２５が絶縁フィルム１１０の下面に露出している。放熱孔１５０は、好ましくは延長パターン１２５が形成された領域に対応する位置に形成することによって、延長パターン１２５が絶縁フィルム１１０の下面に露出するように構成できるが、放熱孔１５０は必ず延長パターン１２５に対応して形成するものではなく、延長パターン１２５の以外に他の回路パターン１２０または孤立パターン１３０に対しても形成することができる。延長パターン１２５に対応する放熱孔１５０は、延長パターン１２５の正方形端部位置に形成することによって、できるだけ広い領域の延長パターン１２５部分が絶縁フィルム１１０の下面に露出するように構成されることが好ましい。
【００４１】
一方、チップ２００に形成された端子（不図示）はデータ通信のための端子、電源供給のための端子、接地のための端子などのような多様な用途の端子から構成され、このような用途の差に起因して全ての端子の発熱程度が同一ではない。例えば、電源供給端子は他の端子に比べて発熱が激しく、データ通信端子のうちで多量のデータ通信が行われる端子はほとんど使用しない端子に比べて発熱程度が激しくなる。したがって、このように他の端子に比べて発熱誘発程度が大きい発熱端子に対しては放熱の必要性がより大きくなるので、本発明においては、このような発熱端子を延長パターン１２５に連結し、残りの端子は延長パターン１２５以外に他の回路パターン１２０に連結させて構成される。このために、絶縁フィルム１１０上に装着されるチップ２００の仕様に合せてチップ２００の端子のうち発熱誘発端子、特に電源供給端子の位置に対応する回路パターン１２０が延長パターン１２５で構成されるように、個々のチップ２００の仕様によって回路パターン１２０を変形して製作することが好ましい。
【００４２】
また、放熱問題の以外にも一般的にチップパッケージにおいては、ＥＳＤ（Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｓｔａｔｉｃ Ｄｉａｃｈａｒｇｅ）を重要な問題に考えている。チップ２００から発生する静電気を効果的に防止することによって、チップの誤動作と故障を防止しなければならない。静電気を防止する方法のうち一つとしてチップ２００の端子のうち接地端子に接触する回路パターン１２０の面積を増加させる方法を考えることができる。このような点に着目して本発明においては、接地端子が延長パターン１２５に接触するように構成される。このような構成の同様にチップ２００の仕様を通じて接地端子の位置を把握し、接地端子が接触する位置の回路パターン１２０を延長パターン１２５として構成されることによって、実現可能である。
【００４３】
このような構成を有する本発明によれば、回路パターン１２０のうち一部が絶縁フィルム１１０上の剰余空間を利用して広い領域を占める延長パターン１２５として構成されることによって、延長パターン１２５に接触したチップ２００の端子を通した放熱効果が増大する。特に、延長パターン１２５が並んだ二列の線状に配置した回路パターン１２０から交互に延在するように構成され、延長パターン１２５の端部を側傍に拡張した形態に形成することによって、延長パターン１２５が占める全体領域を増加させて放熱効果を一層高めることができる。また、延長パターン１２５が形成された領域に対して絶縁フィルム１１０上に放熱孔１５０を形成することによって、延長パターン１２５に伝えられたチップ２００の熱が絶縁フィルム１１０の下側に効果的に放出できるようになる。
【００４４】
さらに、チップ２００の電源供給端子などのような発熱端子が延長パターン１２５に接触するように構成されることによって、放熱効果を一層高めることができ、チップ２００の接地端子が延長パターン１２５に接触するように構成されることによって、静電気防止効果もやはり高めることができる。
【００４５】
図８は本発明の第２実施形態の変形例を示す図面である。この変形例においては絶縁フィルム１１０の下面に追加の放熱部１２８が形成されている点を除いて、他の構成は図６及び図７の実施形態と同様である。放熱部１２８は放熱孔１５０を通じて絶縁フィルム１１０の下面に露出した回路パターン１２０（より正確には延長パターン１２５）に連結され、回路パターン１２０を通じて伝えられた熱を外部に放熱させる機能を行う。前述したように放熱孔１５０を通じて絶縁フィルム１１０の下面に露出する回路パターン１２０は延長パターン１２５であるので、放熱部１２８に連結された回路パターン１２０は延長パターン１２５である。放熱部１２８は回路パターン１２０と同一の材料で製作でき、または放熱効果などを考えて他の材料で製作することができる。
【００４６】
孤立パターン１３０もやはり放熱孔１５０を通じて放熱部１２８に連結することができる。この場合には回路パターン１２０と孤立パターン１３０との間に短絡が生じないように、互いに区画した多数の放熱部１２８をそれぞれのパターン１２０、１３０に連結することが好ましい。回路パターン１２０の間にも短絡が生じないように互いに区画した多数の放熱部１２８を各回路パターン１２０に連結するように構成される。しかし、回路パターン１２０のうち互いに短絡しても構わない回路パターン１２０が存在する場合には、これらに対応する放熱部１２８を互いに連結しても構わない。
【００４７】
このような構造によれば、放熱部１２８により絶縁フィルム１１０の下面に露出した領域が増加するので、延長パターン１２５を通した放熱効果がさらに増加する。
【００４８】
一方、ＣＯＦパッケージは終局的にはチップ２００を必要とする外部ディバイスの機構的構造物２６０、例えばＬＣＤのような装置内のＬＣＭ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｍｏｄｕｌｅ）上に装着される。このような機構的構造物上にＣＯＦパッケージを装着する際、時図８に示したように放熱部１２８が構造物２６０の表面に接触するように装着することによって、放熱部１２８を通した放熱の効果を顕著に増加させることができる。
【００４９】
図９は第２実施形態のもう一つの変形例を示した図面である。この変形例では図６及び７の実施形態と比較する時バンプ１２２が存在しない点を除いては実質的に同様であり、これによって他の構成要素についての具体的な説明は省略する。本実施形態においてチップ２００の端子はバンプ１２２を介さず回路パターン１２０に直接接触している。このようにチップ２００の端子と回路パターン１２０を直接連結する場合、チップ１０の下面が回路パターン１２０及び孤立パターン１３０に最大限密着し、それによる放熱効果がさらに増加する。
【００５０】
一方、前述した第２実施形態において、チップの発熱端子または接地端子が延長パターン１２５のうち少なくともいずれか一つに連結される構成は、第１実施形態に対しても類似の方式で適用することができる。即ち、第１実施形態において、チップ２００の電源供給端子のような発熱端子を孤立パターン１３０に連結させることによって、放熱効果を高めることができ、またはチップ２００の接地端子を孤立パターン１３０に連結させることによって、ＥＳＤ防止効果を高めることができる。
【産業上の利用可能性】
【００５１】
以上のように本発明のＣＯＦ型半導体パッケージにおいては、半導体チップから発生した熱がその下部の孤立パターンを介して基板の背面に放出されるので、孤立パターンが放熱パッドとして機能できる。また、孤立パターンはテープ配線基板の内部に形成されるので、摩擦などの外力により剥離する恐れが全くない。
【００５２】
また、孤立パターンは半導体チップの下部でチップ実装領域と重なるように配置されることができ、したがって半導体チップから発生する電磁波を減少させる付随的な効果が得られる。さらに、光から発生する紫外線により半導体チップの誤動作を引き起こす恐れがあるが、孤立パターンはこのような紫外線による干渉を遮断する役割も行うことができる。
【００５３】
さらに、回路パターンのうち一部が絶縁フィルム上の剰余空間を利用して広い領域を占める延長パターンとして構成され、このような延長パターンが放熱孔を通じて絶縁フィルムの下面に露出することによって、延長パターンに接触されたチップの端子を通した放熱効果が増大する。さらに、電源供給端子のような発熱端子が延長パターンに接触するように構成されることによって、放熱効果を一層高めることができ、接地端子が延長パターンに接触するように構成されることによって、静電気防止効果も得られる。従って、本発明の産業利用性はきわめて高いものといえる。
【００５４】
一方、本明細書内で本発明をいくつかの好ましい実施形態によって記述したが、当業者ならば、添付の特許請求範囲に開示した本発明の範疇及び思想から外れずに、多くの変形及び修正がなされ得ることがわかるはずである。
【符号の説明】
【００５５】
１０ 下部絶縁層
１１ フィルム
１２ リ―ド
１４ 表面絶縁層
１６ モールディング樹脂層
１８ チップ
２０ 放熱パッド
２１ 接着剤
１００ テープ配線基板
１１０ 絶縁フィルム
１２０ 回路パターン
１２２ バンプ
１２５ 延長パターン
１２８ 放熱部
１３０ 孤立パターン
１４０ 表面絶縁層
１５０ 放熱孔
１６０ モールディング樹脂
２００ 半導体チップ
２６０ 機構的構造物
【技術分野】
【０００１】
本発明は半導体パッケージに関するもので、より詳細には半導体チップがフィルム上に付着したＣＯＦ（Ｃｈｉｐ−Ｏｎ−Ｆｉｌｍ）型半導体パッケージに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ＣＯＦ型半導体パッケージはＴＣＰ（Ｔａｐｅ Ｃａｒｒｉｅｒ Ｐａｃｋａｇｅ）と比較してより薄いテープ配線基板を使用することができ、配線パターンを一層稠密に設計できる特徴を有している。特にＣＯＦ型半導体パッケージは外部接続端子としてソルダーボールの代わりにテープ配線基板上に形成された入出力端子パターンを使用し、入出力端子パターンを印刷回路基板やディスプレーパネルに直接付着して実装する。
【０００３】
ＴＣＰ技術は１９８０年代末に高解像度モニターの大量生産のために導入し、その後市場で最も好まれるパッケージング方法であった。しかし、半導体素子の微細ピッチ化による工程コストの低減及び収率の向上を図るために、１９９０年代末からはＣＯＦパッケージング技術の市場で占める比率が順次増加している。しかし、高解像度を有するディスプレー装置を実現するためにＴＶ、モニターなどの駆動周波数が６０ヘルツ（Ｈｚ）に増加してからドライバー−ＩＣの駆動負荷が上昇するようになり、これによってＣＯＦパッケージング技術を適用する場合、ＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）チップの発熱問題が深刻に台頭している。
【０００４】
前述した問題を解決するために、半導体チップが実装される配線フィルムの下面に放熱パッドを付着する方法が提案されている。例えば、図１に示すように、ＣＯＦ型半導体パッケージにおいて、柔軟性を有するフィルム１１上に半導体集積回路が形成されたチップ１８が接着剤（不図示）により付着されている。ここで、フィルム１１は下部絶縁層１０、リ―ド１２及び表面絶縁層１４が互いに積層して構成される。そして、下部絶縁層１０の下部面上に、放熱パッド２０が接着剤２１により付着されている。このような構造のＣＯＦ型半導体パッケージにおいては、チップ１８の動作により発生する熱がモールディング樹脂層１６、リ―ド１２及び下部絶縁層１０を介して放熱パッド２０に伝えられ、この放熱パッド２０により外側に放熱される。
【０００５】
前述した放熱パッド２０が付着したＣＯＦ型半導体パッケージは放熱パッド２０によってパッケージの厚さが増加して薄型化に不利である。また、チップから発生した熱が相異なる材料の構成要素、即ちモールディング樹脂層１６、リ―ド１２、下部絶縁層１０及び放熱パッド２０を介して放熱されるため、放熱効果が少ない。さらに、下部絶縁層１０に接着剤２１により付着される放熱パッド２０は「Ａ」部分のような角部分に集中的に作用する摩擦力のような外力によって下部絶縁層１０から容易に剥離する恐れがある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は前述した従来技術の問題点を解決するためになされたもので、ＣＯＦ型半導体パッケージの放熱性能を向上し、且つ放熱パッドの剥離問題が発生しないＣＯＦ型半導体パッケージを提供することにその目的がある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係るＣＯＦ型半導体パッケージは、絶縁フィルム、前記絶縁フィルム上に形成された金属パターン、及び前記金属パターンを保護する表面絶縁層が順次積層されたテープ配線基板；及び前記テープ配線基板上に実装された半導体チップ；を含む。ここで、前記金属パターンは前記半導体チップと電気的に連結された回路パターン、及び前記回路パターンに対して電気的に絶縁された孤立パターンを含んで構成される。
【０００８】
前記絶縁フィルムに、前記孤立パターンの一部を前記絶縁フィルムの下面に露出させる放熱放熱孔が形成される。
【０００９】
前記孤立パターンに、前記チップの端子のうち熱発生を誘発する程度が他の端子に比べて大きい端子である発熱端子が連結される。前記発熱端子は、前記チップに駆動電源を供給するための電源供給端子を含む。
【００１０】
前記孤立パターンに、前記チップの端子のうち接地端子を連結することができる。
【００１１】
前記回路パターンのうち一部は、前記絶縁フィルム上に延設されて残りの前記回路パターンに比べてその表面積が広くなるように形成した延長パターンとして構成されることができる。
【００１２】
前記絶縁フィルムに、前記延長パターンの一部を前記絶縁フィルムの下面に露出させる放熱孔が形成される。
【００１３】
前記絶縁フィルムの下面に、放熱部が形成される。前記放熱部は、前記放熱孔を通じて前記絶縁フィルムの下面に露出した前記延長パターンと連結されて前記延長パターンを通じて伝えられた熱を外部に放熱させる。
【００１４】
前記回路パターンは前記絶縁フィルム上の一方向に沿って線状に配置され、前記延長パターンは前記絶縁フィルム上の中央部位に向けて延在する。より具体的には、前記回路パターンは平行な二線をなすように配置され、前記延長パターンは前記二線の前記回路パターンからそれぞれ交互に延在する。
【００１５】
前記延長パターンはその端部が他部位に比べて広い幅を有するように拡張された形状に形成される。
【００１６】
前記放熱孔は前記延長パターンの前記端部に対応する位置に形成される。
【００１７】
前記延長パターンのうち少なくともいずれか一つに、前記チップの端子のうち熱発生を誘発する程度が他の端子に比べて大きい端子である発熱端子が連結される。前記発熱端子は、前記チップに駆動電源を供給するための電源供給端子を含む。
【００１８】
前記延長パターンのうち少なくともいずれか一つに、前記チップの端子のうち接地端子が連結される。
【００１９】
前記チップの端子はバンプを介さず前記回路パターンに直接接触できる。
【００２０】
本発明（１）は、
絶縁フィルム、前記絶縁フィルム上に形成された金属パターン、及び前記金属パターンを保護する表面絶縁層が順次積層されたテープ配線基板；及び
前記テープ配線基板上に実装された半導体チップ；を含み、
前記金属パターンが前記半導体チップと電気的に連結された回路パターン、及び前記回路パターンに対して電気的に絶縁された孤立パターンを含むことを特徴とするＣＯＦ型半導体パッケージである。
本発明（２）は、
前記絶縁フィルムに、前記孤立パターンの一部を前記絶縁フィルムの下面に露出させる放熱孔が形成されていることを特徴とする、本発明（１）に記載のＣＯＦ型半導体パッケージである。
本発明（３）は、
前記孤立パターンに、前記チップの端子のうち熱発生を誘発する程度が他の端子に比べて大きい端子である発熱端子が連結されることを特徴とする、本発明（１）または（２）に記載のＣＯＦ型半導体パッケージである。
本発明（４）は、
前記チップに駆動電源を供給するための電源供給端子を前記発熱端子が含むことを特徴とする、本発明（３）に記載のＣＯＦ型半導体パッケージである。
本発明（５）は、
前記孤立パターンに、前記チップの端子のうち接地端子が連結されることを特徴とする、本発明（１）または（２）に記載のＣＯＦ型半導体パッケージである。
本発明（６）は、
前記回路パターンのうち一部が、前記絶縁フィルム上に延設されて残りの前記回路パターンに比べてその表面積が広くなるように形成した延長パターンとして構成されることを特徴とする、本発明（１）に記載のＣＯＦ型半導体パッケージである。
本発明（７）は、
前記絶縁フィルムに、前記延長パターンの一部を前記絶縁フィルムの下面に露出させる放熱孔が形成されていることを特徴とする、本発明（６）に記載のＣＯＦ型半導体パッケージである。
本発明（８）は、
前記絶縁フィルムの下面に形成され、前記放熱孔を通じて前記絶縁フィルムの下面に露出した前記延長パターンと連結され、前記延長パターンを通じて伝えられた熱を外部に放熱させる放熱部をさらに含むことを特徴とする、本発明（７）に記載のＣＯＦ型半導体パッケージである。
本発明（９）は、
前記回路パターンが前記絶縁フィルム上の一方向に沿って線状に配置され、前記延長パターンが前記絶縁フィルム上の中央部位に向けて延在していることを特徴とする、本発明（６）に記載のＣＯＦ型半導体パッケージである。
本発明（１０）は、
前記回路パターンが平行な二線をなすように配置され、前記延長パターンが前記二線の前記回路パターンからそれぞれ交互に延在していることを特徴とする、本発明（９）に記載のＣＯＦ型半導体パッケージである。
本発明（１１）は、
前記延長パターンがその端部が他の部位に比べて広い幅を有するように拡張した形状に形成されることを特徴とする、本発明（６）ないし（１０）のいずれか一発明のＣＯＦ型半導体パッケージである。
本発明（１２）は、
前記放熱孔が前記延長パターンの前記端部に対応する位置に形成されることを特徴とする、本発明（１１）に記載のＣＯＦ型半導体パッケージである。
本発明（１３）は、
前記延長パターンのうち少なくともいずれか一つに、前記チップの端子のうち熱発生を誘発する程度が他の端子に比べて大きい端子である発熱端子が連結されることを特徴とする、本発明（６）ないし（１０）のいずれか一発明のＣＯＦ型半導体パッケージである。
本発明（１４）は、
前記チップに駆動電源を供給するための電源供給端子を前記発熱端子が含むことを特徴とする、本発明（１３）に記載のＣＯＦ型半導体パッケージである。
本発明（１５）は、
前記延長パターンのうち少なくともいずれか一つに、前記チップの端子のうち接地端子が連結されることを特徴とする、本発明（６）ないし（１０）のいずれか一発明のＣＯＦ型半導体パッケージである。
本発明（１６）は、
前記チップの端子がバンプを介さず前記回路パターンに直接接触することを特徴とする、本発明（６）ないし（１０）のいずれか一発明のＣＯＦ型半導体パッケージである。
【発明の効果】
【００２１】
前述した構造のＣＯＦ型半導体パッケージにおいては、半導体チップから発生した熱がその下部の孤立パターンを介して基板の背面に放出されるので、孤立パターンが放熱パッドとして機能できる。また、孤立パターンはテープ配線基板の内部に形成されるので、摩擦などの外力により剥離する恐れが全くない。
【００２２】
また、孤立パターンは半導体チップの下部でチップ実装領域と重なるように配置されることができ、したがって半導体チップから発生する電磁波を減少させる付随的な効果が得られる。さらに、光から発生する紫外線（ＵＶ；Ｕｌｔｒａｖｉｏｌｅｔ）により半導体チップの誤動作を引き起こす恐れがあるが、孤立パターンはこのような紫外線による干渉を遮断する役割も行うことができる。
【００２３】
さらに、回路パターンのうち一部が絶縁フィルム上の剰余空間を利用して広い領域を占める延長パターンとして構成され、このような延長パターンが放熱孔を通じて絶縁フィルムの下面に露出することによって、延長パターンに接触されたチップの端子を通した放熱効果が増大する。さらに、電源供給端子のような発熱端子が延長パターンに接触するように構成することによって、放熱効果を一層高めることができ、接地端子を延長パターンに接触するように構成することによって、静電気防止効果も得られる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】放熱パッドを備えた従来のＣＯＦ型半導体パッケージの断面図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係るＣＯＦ型半導体パッケージの断面図である。
【図３】図２に示したＣＯＦ型半導体パッケージ用テープ配線基板の平面図である。
【図４】第１実施形態の変形例を示したＣＯＦ型半導体パッケージの断面図である。
【図５】図４に示したＣＯＦ型半導体パッケージ用テープ配線基板の平面図である。
【図６】本発明の第２実施形態に係るＣＯＦ型半導体パッケージ用テープ配線基板の平面図である。
【図７】図６の断面図である。
【図８】第２実施形態の変形例を示した図面である。
【図９】第２実施形態のもう一つの変形例を示した図面である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本発明に係るＣＯＦ型半導体パッケージの好ましい実施形態について添付図面を参照して詳細に説明する。
【００２６】
第１実施形態
図２及び図３を通じて本発明の第１実施形態に係るＣＯＦ型半導体パッケージの構造を説明すれば次の通りである。
【００２７】
本発明に係るＣＯＦ型半導体パッケージはテープ配線基板１００の上部に半導体チップ２００が実装された構造を有する。ここで、テープ配線基板１００は柔軟性を有している絶縁フィルム１１０と、この絶縁フィルム１１０上に形成された金属パターン１２０、１３０と、金属パターン１２０、１３０を保護する表面絶縁層１４０から構成される。通常、絶縁フィルム１１０はポリイミドで構成され、金属パターン１２０、１３０は電気伝導度に優れた金属（例えば銅）で構成され、表面絶縁層１４０はレジスト（Ｒｅｓｉｓｔ）層として構成することができる。そして、所定の集積回路が形成された半導体チップ２００は、このテープ配線基板１００の上部にモールディング樹脂１６０により接着される。
【００２８】
一方、テープ配線基板１００に含まれた金属パターンは、半導体チップ２００と電気的に連結される回路パターン１２０と、この回路パターン１２０に対して電気的に絶縁された孤立パターン１３０に区分される。ここで、回路パターン１２０上に、バンプ１２２が配設され、半導体チップ２００の下面周りに形成された端子（不図示）がバンプ１２２を介して回路パターン１２０と電気的に連結される。
【００２９】
また、孤立パターン１３０は半導体チップ２００が実装される領域（図３の「ＣＡ」）を定義し、半導体チップ２００はこの孤立パターン１３０と重なるように配置される。ここで、孤立パターン１３０は半導体チップ２００及び回路パターン１２０とは電気的に完全に絶縁した状態であり、その上部に、モールディング樹脂１６０が注入されて半導体チップ２００の下面が接着するようになる。
【００３０】
図３はテープ配線基板１００の平面図であって、半導体チップ２００を実装する領域ＣＡが露出した状態を示す。図３に示すように、チップ実装領域ＣＡにほぼ重なる位置に孤立パターン１３０が形成され、その周囲に、多数の回路パターン１２０が孤立パターン１３０と所定の距離を置いて離間して絶縁した状態に形成される。さらに、パッケージ化した完成品においては、孤立パターン１３０と回路パターン１２０がモールディング樹脂１６０により電気的に絶縁した状態が安全に確保できる。
【００３１】
前述した構造のテープ配線基板１００及びＣＯＦ型半導体パッケージにおいては、半導体チップ２００から発生した熱がその下部の孤立パターン１３０を介して基板の背面に放出される構造を有する。即ち、孤立パターン１３０は半導体パッケージの放熱パッドとして機能できる。半導体チップ２００と孤立パターン１３０が互いに近接して配置されているので、半導体チップ２００から発生した熱は大部分孤立パターン１３０に直接伝えられ、熱伝導度に優れた金属材料の孤立パターン１３０によって放熱が容易に行われる。
【００３２】
また、前述した従来技術とは異なり、本発明で放熱パッドとして機能する孤立パターン１３０は、テープ配線基板１００の内部に形成されるので、摩擦などの外力により剥離する恐れが全くない。さらに、孤立パターン１３０の周囲にモールディング樹脂１６０が形成されているので、テープ配線基板１００を曲げて配置する場合にも、孤立パターン１３０と、この孤立パターン１３０の周辺に形成された回路パターン１２０との間の絶縁状態を安全に維持できる。
【００３３】
さらに、孤立パターン１３０は半導体チップ２００の下部にチップ実装領域ＣＡと重なるように配置されるので、半導体チップ２００から発生する電磁波を孤立パターン１３０の中心部に引き寄せて電気的な安全性と電磁波による干渉を減少させる付随的な効果が得られる。さらに、光から発生する紫外線により半導体チップ２００の誤動作を引き起こす恐れがあるが、孤立パターン１３０はこのような紫外線による干渉を遮断する役割も行うことができる。
【００３４】
図４及び図５には孤立パターン１３０の形成によるパッケージの放熱効果を極大化できる変形例を示す。この変形例を示した図４及び図５においては、図２及び図３の構成要素と同一の構成要素については同一の参照符号を付した。
【００３５】
この変形例における半導体パッケージに、孤立パターン１３０とその下部に位置した絶縁フィルム１１０の一部を貫通する放熱孔１５０がさらに形成されている。これによって、孤立パターン１３０が絶縁フィルム１１０の下面に露出するので、半導体チップ２００から発生した熱をさらに効果的に放出できる。この変形例においては、放熱孔１５０が絶縁フィルム１１０だけでなく、孤立パターン１３０まで延在している例を示したが、これとは異なり絶縁フィルム１１０の一部だけを除去した状態で形成することができる。
【００３６】
第２実施形態
図６及び図７は本発明の第２実施形態を示す図面である。本実施形態においても前述した第１実施形態と同一の構成要素については同一の参照符号を付した。
【００３７】
図６に示したように、一般的に回路パターン１２０は絶縁フィルム１１０上の一方向に沿って線状に配置され、特に大部分の回路パターン１２０は絶縁フィルム１１０上の長さ方向に沿って二線をなす形態で配置されている。このような回路パターン１２０のうち一部は絶縁フィルム１１０上に延設され、残りの回路パターン１２０に比べてその表面積が広くなるように形成した延長パターン１２５として構成される。延長パターン１２５は図６のように絶縁フィルム１１０上の中央部位に向けて延在することによって、回路パターン１２０が形成されていない絶縁フィルム１１０上の剰余空間を利用して延長パターン１２５が形成されるように構成される。
【００３８】
絶縁フィルム１１０上において延長パターン１２５が形成されていない領域に、前述した第１実施形態と同一の概念の孤立パターン１３０が形成されている。したがって、本実施形態においては孤立パターン１３０と延長パターン１２５が共に形成される。延長パターン１２５は回路パターン１２０のうち一部が延在して構成されるので、回路パターン１２０と電気的に連結されており、孤立パターン１３０は延長パターン１２５が形成された領域を除いた領域に形成されることによって、回路パターン１２０と電気的に絶縁した状態を維持する。
【００３９】
一方、図６に示したように、延長パターン１２５は回路パターン１２０をなす二線からそれぞれ交互に延在して形成される。即ち、第１の延長パターン１２５は図２の下側線状の回路パターン１２０のうちいずれか一つから上方に延長されて構成され、その右側の第２の延長パターン１２５は図２の上側線状の回路パターン１２０のうちいずれか一つから下方に延長されて構成される。このように上側線状の回路パターン１２０と下側線状の回路パターン１２０から交互に延長パターン１２５が形成される。また、延長パターン１２５はその端部が他部位に比べて広い幅を有するように拡張された形状に形成され、このために図２にはその端部が正方形に形成された形態を例示している。延長パターン１２５の端部が拡張された形状を有することは延長パターン１２５の面積をできるだけ広くするためであり、延長パターン１２５の形状は正方形に限定されるものではなく、例えば円板状などに形成することができる。
【００４０】
図７に示したように、放熱孔１５０は絶縁フィルム１１０の板面を上下方に貫通するように形成され、この放熱孔１５０を通じて延長パターン１２５が絶縁フィルム１１０の下面に露出している。放熱孔１５０は、好ましくは延長パターン１２５が形成された領域に対応する位置に形成することによって、延長パターン１２５が絶縁フィルム１１０の下面に露出するように構成できるが、放熱孔１５０は必ず延長パターン１２５に対応して形成するものではなく、延長パターン１２５の以外に他の回路パターン１２０または孤立パターン１３０に対しても形成することができる。延長パターン１２５に対応する放熱孔１５０は、延長パターン１２５の正方形端部位置に形成することによって、できるだけ広い領域の延長パターン１２５部分が絶縁フィルム１１０の下面に露出するように構成されることが好ましい。
【００４１】
一方、チップ２００に形成された端子（不図示）はデータ通信のための端子、電源供給のための端子、接地のための端子などのような多様な用途の端子から構成され、このような用途の差に起因して全ての端子の発熱程度が同一ではない。例えば、電源供給端子は他の端子に比べて発熱が激しく、データ通信端子のうちで多量のデータ通信が行われる端子はほとんど使用しない端子に比べて発熱程度が激しくなる。したがって、このように他の端子に比べて発熱誘発程度が大きい発熱端子に対しては放熱の必要性がより大きくなるので、本発明においては、このような発熱端子を延長パターン１２５に連結し、残りの端子は延長パターン１２５以外に他の回路パターン１２０に連結させて構成される。このために、絶縁フィルム１１０上に装着されるチップ２００の仕様に合せてチップ２００の端子のうち発熱誘発端子、特に電源供給端子の位置に対応する回路パターン１２０が延長パターン１２５で構成されるように、個々のチップ２００の仕様によって回路パターン１２０を変形して製作することが好ましい。
【００４２】
また、放熱問題の以外にも一般的にチップパッケージにおいては、ＥＳＤ（Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｓｔａｔｉｃ Ｄｉａｃｈａｒｇｅ）を重要な問題に考えている。チップ２００から発生する静電気を効果的に防止することによって、チップの誤動作と故障を防止しなければならない。静電気を防止する方法のうち一つとしてチップ２００の端子のうち接地端子に接触する回路パターン１２０の面積を増加させる方法を考えることができる。このような点に着目して本発明においては、接地端子が延長パターン１２５に接触するように構成される。このような構成の同様にチップ２００の仕様を通じて接地端子の位置を把握し、接地端子が接触する位置の回路パターン１２０を延長パターン１２５として構成されることによって、実現可能である。
【００４３】
このような構成を有する本発明によれば、回路パターン１２０のうち一部が絶縁フィルム１１０上の剰余空間を利用して広い領域を占める延長パターン１２５として構成されることによって、延長パターン１２５に接触したチップ２００の端子を通した放熱効果が増大する。特に、延長パターン１２５が並んだ二列の線状に配置した回路パターン１２０から交互に延在するように構成され、延長パターン１２５の端部を側傍に拡張した形態に形成することによって、延長パターン１２５が占める全体領域を増加させて放熱効果を一層高めることができる。また、延長パターン１２５が形成された領域に対して絶縁フィルム１１０上に放熱孔１５０を形成することによって、延長パターン１２５に伝えられたチップ２００の熱が絶縁フィルム１１０の下側に効果的に放出できるようになる。
【００４４】
さらに、チップ２００の電源供給端子などのような発熱端子が延長パターン１２５に接触するように構成されることによって、放熱効果を一層高めることができ、チップ２００の接地端子が延長パターン１２５に接触するように構成されることによって、静電気防止効果もやはり高めることができる。
【００４５】
図８は本発明の第２実施形態の変形例を示す図面である。この変形例においては絶縁フィルム１１０の下面に追加の放熱部１２８が形成されている点を除いて、他の構成は図６及び図７の実施形態と同様である。放熱部１２８は放熱孔１５０を通じて絶縁フィルム１１０の下面に露出した回路パターン１２０（より正確には延長パターン１２５）に連結され、回路パターン１２０を通じて伝えられた熱を外部に放熱させる機能を行う。前述したように放熱孔１５０を通じて絶縁フィルム１１０の下面に露出する回路パターン１２０は延長パターン１２５であるので、放熱部１２８に連結された回路パターン１２０は延長パターン１２５である。放熱部１２８は回路パターン１２０と同一の材料で製作でき、または放熱効果などを考えて他の材料で製作することができる。
【００４６】
孤立パターン１３０もやはり放熱孔１５０を通じて放熱部１２８に連結することができる。この場合には回路パターン１２０と孤立パターン１３０との間に短絡が生じないように、互いに区画した多数の放熱部１２８をそれぞれのパターン１２０、１３０に連結することが好ましい。回路パターン１２０の間にも短絡が生じないように互いに区画した多数の放熱部１２８を各回路パターン１２０に連結するように構成される。しかし、回路パターン１２０のうち互いに短絡しても構わない回路パターン１２０が存在する場合には、これらに対応する放熱部１２８を互いに連結しても構わない。
【００４７】
このような構造によれば、放熱部１２８により絶縁フィルム１１０の下面に露出した領域が増加するので、延長パターン１２５を通した放熱効果がさらに増加する。
【００４８】
一方、ＣＯＦパッケージは終局的にはチップ２００を必要とする外部ディバイスの機構的構造物２６０、例えばＬＣＤのような装置内のＬＣＭ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｍｏｄｕｌｅ）上に装着される。このような機構的構造物上にＣＯＦパッケージを装着する際、時図８に示したように放熱部１２８が構造物２６０の表面に接触するように装着することによって、放熱部１２８を通した放熱の効果を顕著に増加させることができる。
【００４９】
図９は第２実施形態のもう一つの変形例を示した図面である。この変形例では図６及び７の実施形態と比較する時バンプ１２２が存在しない点を除いては実質的に同様であり、これによって他の構成要素についての具体的な説明は省略する。本実施形態においてチップ２００の端子はバンプ１２２を介さず回路パターン１２０に直接接触している。このようにチップ２００の端子と回路パターン１２０を直接連結する場合、チップ１０の下面が回路パターン１２０及び孤立パターン１３０に最大限密着し、それによる放熱効果がさらに増加する。
【００５０】
一方、前述した第２実施形態において、チップの発熱端子または接地端子が延長パターン１２５のうち少なくともいずれか一つに連結される構成は、第１実施形態に対しても類似の方式で適用することができる。即ち、第１実施形態において、チップ２００の電源供給端子のような発熱端子を孤立パターン１３０に連結させることによって、放熱効果を高めることができ、またはチップ２００の接地端子を孤立パターン１３０に連結させることによって、ＥＳＤ防止効果を高めることができる。
【産業上の利用可能性】
【００５１】
以上のように本発明のＣＯＦ型半導体パッケージにおいては、半導体チップから発生した熱がその下部の孤立パターンを介して基板の背面に放出されるので、孤立パターンが放熱パッドとして機能できる。また、孤立パターンはテープ配線基板の内部に形成されるので、摩擦などの外力により剥離する恐れが全くない。
【００５２】
また、孤立パターンは半導体チップの下部でチップ実装領域と重なるように配置されることができ、したがって半導体チップから発生する電磁波を減少させる付随的な効果が得られる。さらに、光から発生する紫外線により半導体チップの誤動作を引き起こす恐れがあるが、孤立パターンはこのような紫外線による干渉を遮断する役割も行うことができる。
【００５３】
さらに、回路パターンのうち一部が絶縁フィルム上の剰余空間を利用して広い領域を占める延長パターンとして構成され、このような延長パターンが放熱孔を通じて絶縁フィルムの下面に露出することによって、延長パターンに接触されたチップの端子を通した放熱効果が増大する。さらに、電源供給端子のような発熱端子が延長パターンに接触するように構成されることによって、放熱効果を一層高めることができ、接地端子が延長パターンに接触するように構成されることによって、静電気防止効果も得られる。従って、本発明の産業利用性はきわめて高いものといえる。
【００５４】
一方、本明細書内で本発明をいくつかの好ましい実施形態によって記述したが、当業者ならば、添付の特許請求範囲に開示した本発明の範疇及び思想から外れずに、多くの変形及び修正がなされ得ることがわかるはずである。
【符号の説明】
【００５５】
１０ 下部絶縁層
１１ フィルム
１２ リ―ド
１４ 表面絶縁層
１６ モールディング樹脂層
１８ チップ
２０ 放熱パッド
２１ 接着剤
１００ テープ配線基板
１１０ 絶縁フィルム
１２０ 回路パターン
１２２ バンプ
１２５ 延長パターン
１２８ 放熱部
１３０ 孤立パターン
１４０ 表面絶縁層
１５０ 放熱孔
１６０ モールディング樹脂
２００ 半導体チップ
２６０ 機構的構造物
【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁フィルム、前記絶縁フィルム上に形成された金属パターン、及び前記金属パターンを保護する表面絶縁層が順次積層されたテープ配線基板；及び
前記テープ配線基板上に実装された半導体チップ；を含み、
前記金属パターンが前記半導体チップと電気的に連結された回路パターン、及び前記回路パターンに対して電気的に絶縁された孤立パターンを含むことを特徴とするＣＯＦ型半導体パッケージ。
【請求項２】
前記絶縁フィルムに、前記孤立パターンの一部を前記絶縁フィルムの下面に露出させる放熱孔が形成されていることを特徴とする、請求項１に記載のＣＯＦ型半導体パッケージ。
【請求項３】
前記孤立パターンに、前記チップの端子のうち熱発生を誘発する程度が他の端子に比べて大きい端子である発熱端子が連結されることを特徴とする、請求項１または２に記載のＣＯＦ型半導体パッケージ。
【請求項４】
前記チップに駆動電源を供給するための電源供給端子を前記発熱端子が含むことを特徴とする、請求項３に記載のＣＯＦ型半導体パッケージ。
【請求項５】
前記孤立パターンに、前記チップの端子のうち接地端子が連結されることを特徴とする、請求項１または２に記載のＣＯＦ型半導体パッケージ。
【請求項６】
前記回路パターンのうち一部が、前記絶縁フィルム上に延設されて残りの前記回路パターンに比べてその表面積が広くなるように形成した延長パターンとして構成されることを特徴とする、請求項１に記載のＣＯＦ型半導体パッケージ。
【請求項７】
前記絶縁フィルムに、前記延長パターンの一部を前記絶縁フィルムの下面に露出させる放熱孔が形成されていることを特徴とする、請求項６に記載のＣＯＦ型半導体パッケージ。
【請求項８】
前記絶縁フィルムの下面に形成され、前記放熱孔を通じて前記絶縁フィルムの下面に露出した前記延長パターンと連結され、前記延長パターンを通じて伝えられた熱を外部に放熱させる放熱部をさらに含むことを特徴とする、請求項７に記載のＣＯＦ型半導体パッケージ。
【請求項９】
前記回路パターンが前記絶縁フィルム上の一方向に沿って線状に配置され、前記延長パターンが前記絶縁フィルム上の中央部位に向けて延在していることを特徴とする、請求項６に記載のＣＯＦ型半導体パッケージ。
【請求項１０】
前記回路パターンが平行な二線をなすように配置され、前記延長パターンが前記二線の前記回路パターンからそれぞれ交互に延在していることを特徴とする、請求項９に記載のＣＯＦ型半導体パッケージ。
【請求項１１】
前記延長パターンがその端部が他の部位に比べて広い幅を有するように拡張した形状に形成されることを特徴とする、請求項６ないし１０のいずれか一項に記載のＣＯＦ型半導体パッケージ。
【請求項１２】
前記放熱孔が前記延長パターンの前記端部に対応する位置に形成されることを特徴とする、請求項１１に記載のＣＯＦ型半導体パッケージ。
【請求項１３】
前記延長パターンのうち少なくともいずれか一つに、前記チップの端子のうち熱発生を誘発する程度が他の端子に比べて大きい端子である発熱端子が連結されることを特徴とする、請求項６ないし１０のいずれか一項に記載のＣＯＦ型半導体パッケージ。
【請求項１４】
前記チップに駆動電源を供給するための電源供給端子を前記発熱端子が含むことを特徴とする、請求項１３に記載のＣＯＦ型半導体パッケージ。
【請求項１５】
前記延長パターンのうち少なくともいずれか一つに、前記チップの端子のうち接地端子が連結されることを特徴とする、請求項６ないし１０のいずれか一項に記載のＣＯＦ型半導体パッケージ。
【請求項１６】
前記チップの端子がバンプを介さず前記回路パターンに直接接触することを特徴とする、請求項６ないし１０のいずれか一項に記載のＣＯＦ型半導体パッケージ。
【請求項１】
絶縁フィルム、前記絶縁フィルム上に形成された金属パターン、及び前記金属パターンを保護する表面絶縁層が順次積層されたテープ配線基板；及び
前記テープ配線基板上に実装された半導体チップ；を含み、
前記金属パターンが前記半導体チップと電気的に連結された回路パターン、及び前記回路パターンに対して電気的に絶縁された孤立パターンを含むことを特徴とするＣＯＦ型半導体パッケージ。
【請求項２】
前記絶縁フィルムに、前記孤立パターンの一部を前記絶縁フィルムの下面に露出させる放熱孔が形成されていることを特徴とする、請求項１に記載のＣＯＦ型半導体パッケージ。
【請求項３】
前記孤立パターンに、前記チップの端子のうち熱発生を誘発する程度が他の端子に比べて大きい端子である発熱端子が連結されることを特徴とする、請求項１または２に記載のＣＯＦ型半導体パッケージ。
【請求項４】
前記チップに駆動電源を供給するための電源供給端子を前記発熱端子が含むことを特徴とする、請求項３に記載のＣＯＦ型半導体パッケージ。
【請求項５】
前記孤立パターンに、前記チップの端子のうち接地端子が連結されることを特徴とする、請求項１または２に記載のＣＯＦ型半導体パッケージ。
【請求項６】
前記回路パターンのうち一部が、前記絶縁フィルム上に延設されて残りの前記回路パターンに比べてその表面積が広くなるように形成した延長パターンとして構成されることを特徴とする、請求項１に記載のＣＯＦ型半導体パッケージ。
【請求項７】
前記絶縁フィルムに、前記延長パターンの一部を前記絶縁フィルムの下面に露出させる放熱孔が形成されていることを特徴とする、請求項６に記載のＣＯＦ型半導体パッケージ。
【請求項８】
前記絶縁フィルムの下面に形成され、前記放熱孔を通じて前記絶縁フィルムの下面に露出した前記延長パターンと連結され、前記延長パターンを通じて伝えられた熱を外部に放熱させる放熱部をさらに含むことを特徴とする、請求項７に記載のＣＯＦ型半導体パッケージ。
【請求項９】
前記回路パターンが前記絶縁フィルム上の一方向に沿って線状に配置され、前記延長パターンが前記絶縁フィルム上の中央部位に向けて延在していることを特徴とする、請求項６に記載のＣＯＦ型半導体パッケージ。
【請求項１０】
前記回路パターンが平行な二線をなすように配置され、前記延長パターンが前記二線の前記回路パターンからそれぞれ交互に延在していることを特徴とする、請求項９に記載のＣＯＦ型半導体パッケージ。
【請求項１１】
前記延長パターンがその端部が他の部位に比べて広い幅を有するように拡張した形状に形成されることを特徴とする、請求項６ないし１０のいずれか一項に記載のＣＯＦ型半導体パッケージ。
【請求項１２】
前記放熱孔が前記延長パターンの前記端部に対応する位置に形成されることを特徴とする、請求項１１に記載のＣＯＦ型半導体パッケージ。
【請求項１３】
前記延長パターンのうち少なくともいずれか一つに、前記チップの端子のうち熱発生を誘発する程度が他の端子に比べて大きい端子である発熱端子が連結されることを特徴とする、請求項６ないし１０のいずれか一項に記載のＣＯＦ型半導体パッケージ。
【請求項１４】
前記チップに駆動電源を供給するための電源供給端子を前記発熱端子が含むことを特徴とする、請求項１３に記載のＣＯＦ型半導体パッケージ。
【請求項１５】
前記延長パターンのうち少なくともいずれか一つに、前記チップの端子のうち接地端子が連結されることを特徴とする、請求項６ないし１０のいずれか一項に記載のＣＯＦ型半導体パッケージ。
【請求項１６】
前記チップの端子がバンプを介さず前記回路パターンに直接接触することを特徴とする、請求項６ないし１０のいずれか一項に記載のＣＯＦ型半導体パッケージ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１２−１６０７２８（Ｐ２０１２−１６０７２８Ａ）
【公開日】平成２４年８月２３日（２０１２．８．２３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−１２５５２（Ｐ２０１２−１２５５２）
【出願日】平成２４年１月２５日（２０１２．１．２５）
【出願人】（５１２０２０１６５）ルセム シーオー． リミテッド (1)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年８月２３日（２０１２．８．２３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２４年１月２５日（２０１２．１．２５）
【出願人】（５１２０２０１６５）ルセム シーオー． リミテッド (1)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]