TWI761060B

TWI761060B - 薄膜覆晶封裝結構

Info

Publication number: TWI761060B
Application number: TW110103980A
Authority: TW
Inventors: 吳依雯
Original assignee: 南茂科技股份有限公司
Priority date: 2021-02-03
Filing date: 2021-02-03
Publication date: 2022-04-11
Also published as: CN114864513A; TW202232676A

Abstract

一種薄膜覆晶封裝結構，包括可撓性基板、晶片、底部填充材以及散熱貼片。可撓性基板具有相對的第一表面與第二表面並定義有衝切範圍。第一表面包括位於衝切範圍內的晶片接合區與點膠區，且晶片接合區位於點膠區內。晶片設置於晶片接合區。底部填充材設置於點膠區且至少填充於晶片與可撓性基板之間。散熱貼片至少設置於第一表面與第二表面的其中之一上。散熱貼片包括第一膠層、散熱層與保護層。保護層覆蓋散熱層。第一膠層位於散熱層與可撓性基板之間。第一膠層於可撓性基板上的正投影覆蓋點膠區且位於衝切範圍內。

Description

薄膜覆晶封裝結構

本發明是有關於一種封裝結構，且特別是有關於一種薄膜覆晶封裝結構。

現行的薄膜覆晶封裝(Chip on Film, COF)為增進散熱效果，會貼附散熱貼片於封裝結構的表面上，而為能增加散熱面積以達到較佳的散熱效果，散熱貼片中的散熱金屬層和其下方的底部黏膠的尺寸通常會盡可能加大(遠大於晶片與點膠區(potting area)範圍)。進一步而言，當晶片判定為不良品而需藉由打拔機構將不良晶片由薄膜覆晶封裝結構上移除時，由於打拔機構的衝切範圍通常只針對晶片尺寸及點膠區範圍進行設計，因此衝切範圍往往會小於散熱貼片的底部黏膠尺寸，如此一來，打拔機構在進行打拔時，其刀具會經過散熱貼片的底部黏膠，導致刀具上殘留黏膠，而影響刀具效能及簡短其使用壽命，且打拔後薄膜覆晶封裝上剩餘的底部黏膠也可能在整卷的薄膜覆晶封裝結構捲繞加壓時產生溢膠進而污染良品的問題。目前為降低前述情況發生，時常需先將散熱貼片移除後再進行打拔動作，導致製程複雜度及時間增加。

本發明提供一種薄膜覆晶封裝結構，其可以在簡化製程的同時降低刀具上殘留黏膠以及後續整卷薄膜覆晶封裝結構捲繞時溢膠汙染的問題發生的機率。

本發明的一種薄膜覆晶封裝結構，包括可撓性基板、晶片、底部填充材以及散熱貼片。可撓性基板具有相對的第一表面與第二表面並定義有衝切範圍。第一表面包括位於衝切範圍內的晶片接合區與點膠區，且晶片接合區位於點膠區內。晶片設置於晶片接合區。底部填充材設置於點膠區且至少填充於晶片與可撓性基板之間。散熱貼片至少設置於第一表面與第二表面的其中之一上。散熱貼片包括第一膠層、散熱層與保護層。保護層覆蓋散熱層。第一膠層位於散熱層與可撓性基板之間。第一膠層於可撓性基板上的正投影覆蓋點膠區且位於衝切範圍內。

在本發明的一實施例中，上述的第一膠層於所述可撓性基板上的正投影範圍不小於所述點膠區。

在本發明的一實施例中，上述的散熱層於可撓性基板上的正投影範圍大於衝切範圍。

在本發明的一實施例中，上述的保護層的尺寸大於散熱層的尺寸，且保護層完全覆蓋散熱層。

在本發明的一實施例中，上述的散熱貼片更包括第二膠層，第二膠層位於保護層與散熱層之間。

在本發明的一實施例中，上述的第二膠層於可撓性基板上的正投影位於衝切範圍內。

在本發明的一實施例中，上述的第二膠層的厚度不大於第一膠層的厚度的1/2。

在本發明的一實施例中，上述的散熱貼片設置於第一表面上，第一膠層至少覆蓋晶片的背面與底部填充材。

在本發明的一實施例中，上述的保護層與散熱層的尺寸相同且完全覆蓋散熱層。

在本發明的一實施例中，上述的保護層以塗佈方式形成於散熱層上。

基於上述，藉由將散熱貼片中使散熱層貼合於可撓性基板上的第一膠層設計為於可撓性基板上的正投影覆蓋可撓性基板的點膠區且位於可撓性基板的衝切範圍內，如此一來，散熱貼片的第一膠層可以內縮於衝切範圍內，以使打拔機構在進行打拔時其刀具不會經過第一膠層，避免第一膠層殘留於刀具上以及避免打拔後剩餘的第一膠層在整卷薄膜覆晶封裝結構捲繞加壓時產生溢膠而污染良品的問題，因此本發明的薄膜覆晶封裝結構可以在簡化製程(不須另外進行散熱貼片移除的動作)的同時降低刀具上殘留黏膠以及後續整卷薄膜覆晶封裝結構捲繞時溢膠污染的問題發生的機率。

為讓本發明的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。

參照本實施例之圖式以更全面地闡述本發明。然而，本發明亦可以各種不同的形式體現，而不應限於本文中所述之實施例。圖式中的層或區域的厚度、尺寸或大小會為了清楚起見而放大。

應說明的是，下述圖式的薄膜覆晶封裝結構係以捲帶傳輸的方式作業，儘管下述圖式的散熱貼片僅示意地繪示應用於形成薄膜覆晶封裝結構的捲帶上的一個元件區(device area)，然而，本發明不限於此，下述圖式的散熱貼片可以同時應用於捲帶上的多個元件區。

圖1A與圖1B是依照本發明一實施例的薄膜覆晶封裝結構在貼片前後的部分剖面示意圖。圖1C是圖1B的薄膜覆晶封裝結構於捲帶狀態時的俯視示意圖。請同時參考圖1A至圖1C，在本實施例中，薄膜覆晶封裝結構100包括可撓性基板110、晶片120以及底部填充材(underfill)130，其中可撓性基板110具有相對的第一表面110a與第二表面110b並定義有衝切範圍P。進一步而言，第一表面110a包括位於衝切範圍P內的晶片接合區122與點膠區132，晶片接合區122位於點膠區132內，其中晶片120設置於晶片接合區122，而底部填充材130設置於點膠區132且至少填充於晶片120與可撓性基板110之間。更具體而言，在本實施例中，薄膜覆晶封裝結構100還包括多個引腳112以及防銲層114，其中引腳112設置於可撓性基板110上，而防銲層114局部覆蓋引腳112並暴露出晶片接合區122。此外，晶片120透過多個凸塊124電性連接引腳112，換句話說，晶片120係覆晶接合於引腳112上。在此，可撓性基板110的材質例如是聚乙烯對苯二甲酸酯(polyethylene terephthalate, PET)、聚醯亞胺(Polyimide, PI)、聚醚(polyethersulfone, PES)、碳酸脂(polycarbonate, PC）或其他適合的可撓性材料，而晶片120可以是驅動晶片或任何適宜的晶片。

再者，薄膜覆晶封裝結構100還包括至少設置於第一表面110a與第二表面110b的其中之一上的散熱貼片140。在本實施例中，散熱貼片140係設置於可撓性基板110的第一表面110a上。散熱貼片140包括第一膠層142、散熱層144與保護層148，其中保護層148覆蓋散熱層144，第一膠層142位於散熱層144與可撓性基板110之間，以將散熱層144貼附於可撓性基板110上。此外，將散熱貼片140對應設置於第一表面110a上時，第一膠層142於可撓性基板110上的正投影覆蓋可撓性基板110的點膠區132且位於衝切範圍P內，如此一來，散熱貼片140的第一膠層142可以自衝切範圍P的邊界內縮一距離d1，以使打拔機構(未繪示)在進行打拔時其刀具10不會經過散熱貼片140的第一膠層142，避免第一膠層142殘留於刀具10上以及避免打拔後剩餘的第一膠層142在整卷的薄膜覆晶封裝結構100捲繞加壓時產生溢膠而污染良品的問題，因此本實施例的薄膜覆晶封裝結構100可以在簡化製程(不須另外進行散熱貼片移除的動作)的同時降低刀具上殘留黏膠以及後續整卷薄膜覆晶封裝結構捲繞時溢膠污染等問題發生的機率。在此，散熱層144的材質可包括金屬箔或石墨類薄膜，其中金屬箔例如是鋁箔或銅箔，但本發明不限於此。保護層148的材質例如是聚醯亞胺(Polyimide, PI)，但本發明亦不限於此。

進一步而言，圖1A為將散熱貼片140設置於第一表面110a之前的階段，圖1B為將散熱貼片140設置於第一表面110a之後的階段。在本實施例中，如圖1A與圖1B所示，可以先將散熱貼片140對位放置於第一表面110a上，使第一膠層142至少覆蓋晶片120的背面120b與底部填充材130。接著，藉由例如滾輪(未繪示)等機構進行滾壓，使散熱貼片140透過第一膠層142黏固於第一表面110a上。應說明的是，儘管在本實施例中散熱貼片140僅設置於第一表面110a上，然而，本發明不限制散熱貼片140所貼附的表面，也不限制貼附的表面數量，只要散熱貼片140至少設置於第一表面110a與第二表面110b的其中之一上皆屬於本發明的保護範圍，因此在其他實施例中，散熱貼片140可以是僅設置於第二表面110b或同時設置於第一表面110a與第二表面110b上。

在一些實施例中，第一膠層142於可撓性基板110上的正投影範圍不小於點膠區132，換句話說，第一膠層142完全覆蓋點膠區132，以達到較佳的黏著效果，但本發明不限於此。如圖1B所示，在本實施例中，第一膠層142於可撓性基板110上的正投影範圍約等於點膠區132的範圍，也就是第一膠層142剛好覆蓋點膠區132。

此外，在本實施例中，散熱層144於可撓性基板110上的正投影範圍可大於衝切範圍P，換句話說，散熱層144的邊緣可超出衝切範圍P，藉由散熱層144較大的散熱面積，可提升散熱效果，但本發明不限於此。

再者，在本實施例中，保護層148的尺寸大於散熱層144的尺寸，且保護層148完全覆蓋散熱層144，換句話說，散熱層144於可撓性基板110上的正投影會完全位於保護層148於可撓性基板110上的正投影內，以達到對散熱層144的保護效果，但本發明不限於此。

在本實施例中，散熱貼片140更包括位於保護層148與散熱層144之間的第二膠層146，以將保護層148黏著至散熱層144上。此外，在本實施例中，第二膠層146的厚度不大於第一膠層142的厚度，舉例而言，第二膠層146的厚度不大於第一膠層142的厚度的1/2。由於第二膠層146的厚度相較於第一膠層142薄化許多，在進行散熱貼片140的打拔作業時，第二膠層146對刀具殘膠及溢膠問題上產生的影響相對微小，因此，在本實施例中，第二膠層146的尺寸可大致等於散熱層144的尺寸並位於散熱層144的範圍，以使散熱層144與保護層148之間達到最大貼合面積，以提升兩者間的接合效果。換言之，第二膠層146於可撓性基板110上的正投影會大於衝切範圍P，但本發明不限於此。

在此必須說明的是，以下實施例沿用上述實施例的元件標號與部分內容，其中採用相同或近似的標號來表示相同或近似的元件，並且省略了相同技術內容的說明，關於省略部分的說明可參考前述實施例，下述實施例不再重複贅述。

圖1D是依照本發明另一實施例的薄膜覆晶封裝結構的部分剖面示意圖。請參考圖1D，本實施例的薄膜覆晶封裝結構100a類似於上述實施例的薄膜覆晶封裝結構100，而其差別在於：散熱貼片140是設置於第二表面110b上。更詳細而言，散熱貼片140是對應晶片120所在位置而貼設於第二表面110b上，而第一膠層142於可撓性基板110上的正投影同樣覆蓋點膠區132且位於衝切範圍P內。

圖1E是依照本發明又一實施例的薄膜覆晶封裝結構的部分剖面示意圖。請參考圖1E，本實施例的薄膜覆晶封裝結構100b類似於上述實施例的薄膜覆晶封裝結構100，而其差別在於：散熱貼片140同時設置於第一表面110a與第二表面110b上，但本發明不限於此。藉由在可撓性基板110的第一表面110a與第二表面110b對應晶片120所在位置同時設置散熱貼片140，可提升薄膜覆晶封裝結構100b的散熱效率，降低熱效應對薄膜覆晶封裝結構100b的不良影響，進而提高產品的可靠度。

圖2是依照本發明再一實施例的薄膜覆晶封裝結構的部分剖面示意圖。請參考圖2，本實施例的薄膜覆晶封裝結構200類似於上述實施例的薄膜覆晶封裝結構100，而其差別在於：薄膜覆晶封裝結構200的散熱貼片240的第二膠層246於可撓性基板110上的正投影位於衝切範圍P內，如此一來，散熱貼片240的第二膠層246可以自衝切範圍P的邊界內縮一距離d2，以使打拔機構在進行打拔時其刀具10也不會經過散熱貼片240的第二膠層246，避免第二膠層246殘留於刀具上以及避免打拔後剩餘的第二膠層246在整卷的薄膜覆晶封裝結構200捲繞加壓時產生溢膠而污染良品的問題，因此本實施例的薄膜覆晶封裝結構200可以更進一步降低刀具上殘留黏膠以及後續整卷薄膜覆晶封裝結構捲繞時溢膠污染的問題發生的機率，但本發明不限於此。在本實施例中儘管散熱貼片240僅設置於第一表面110a上，然而，本發明不限於此，在其他未繪示的實施例中，散熱貼片240可以是如圖1D所示僅設置於第二表面110b或如圖1E所示同時設置於第一表面110a與第二表面110b上。

在本實施例中，第二膠層246的尺寸可與第一膠層142的尺寸大致相同，但本發明不限於此，在未繪示的實施例中，第一膠層142的尺寸與第二膠層246的尺寸可以不相同。

圖3是依照本發明又另一實施例的薄膜覆晶封裝結構的部分剖面示意圖。請參考圖3，本實施例的薄膜覆晶封裝結構300類似於上述實施例的薄膜覆晶封裝結構100，而其差別在於：薄膜覆晶封裝結構300的散熱貼片340的保護層348與散熱層144的尺寸相同且完全覆蓋散熱層144，並且省略了第二膠層。進一步而言，保護層348可以是以塗佈方式形成於散熱層144上，而省略以第二膠層貼合兩者，因此可以完全避免刀具10接觸到第二膠層的情況發生，進而可以更進一步避免刀具10上殘留黏膠以及後續整卷薄膜覆晶封裝結構300捲繞時溢膠污染的問題發生的機率，其中保護層348的材質可以是聚醯亞胺(Polyimide, PI)，但本發明不限於此。在本實施例中儘管散熱貼片340僅設置於第一表面110a上，然而，本發明不限於此，在其他未繪示的實施例中，散熱貼片340可以是如圖1D所示僅設置於第二表面110b或如圖1E所示同時設置於第一表面110a與第二表面110b上。

應說明的是，本發明的散熱貼片不限制於上述各實施例中各層別的尺寸關係，只要散熱貼片的第一膠層於可撓性基板上的正投影覆蓋可撓性基板的點膠區且位於可撓性基板的衝切範圍內皆屬於本發明的保護範圍。

綜上所述，將散熱貼片中貼合散熱層於可撓性基板上的第一膠層設計為於可撓性基板上的正投影覆蓋點膠區且位於衝切範圍內，如此一來，散熱貼片的第一膠層可以內縮於衝切範圍內，以使打拔機構在進行打拔時其刀具不會經過第一膠層，避免第一膠層殘留於刀具上以及避免打拔後剩餘的第一膠層在整卷薄膜覆晶封裝結構捲繞加壓時產生溢膠而污染良品的問題，因此本發明的薄膜覆晶封裝結構可以在簡化製程(不須另外進行散熱貼片移除的動作)的同時降低刀具上殘留黏膠以及後續整卷薄膜覆晶封裝結構捲繞時溢膠污染的問題發生的機率。再者，當散熱貼片中貼合散熱層與保護層的第二膠層設計為於可撓性基板上的正投影位於衝切範圍內，或者省略第二膠層而以例如塗佈方式將保護層形成於散熱層上時，可進一步避免打拔時刀具經過第二膠層而殘留於刀具上或在整卷薄膜覆晶封裝結構捲繞加壓時產生溢膠污染的問題，因此本發明的薄膜覆晶封裝結構可以更進一步降低刀具上殘留黏膠以及後續整卷薄膜覆晶封裝結構捲繞時溢膠污染的問題發生的機率。

雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作些許的更動與潤飾，故本發明的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。

10:刀具 100、100a、100b、200、300:薄膜覆晶封裝結構 110:可撓性基板 110a:第一表面 110b:第二表面 112:引腳 114:防銲層 120:晶片 120b:背面 122:晶片接合區 124:凸塊 130:底部填充材 132:點膠區 140、240、340:散熱貼片 142:第一膠層 144:散熱層 146、246:第二膠層 148、348:保護層 d1、d2:距離 P:衝切範圍

圖1A、圖1B是依照本發明一實施例的薄膜覆晶封裝結構在貼片前後的部分剖面示意圖。圖1C是圖1B的薄膜覆晶封裝結構於捲帶狀態時的俯視示意圖。圖1D是依照本發明另一實施例的薄膜覆晶封裝結構的部分剖面示意圖。圖1E是依照本發明又一實施例的薄膜覆晶封裝結構的部分剖面示意圖。圖2是依照本發明再一實施例的薄膜覆晶封裝結構的部分剖面示意圖。圖3是依照本發明又另一實施例的薄膜覆晶封裝結構的部分剖面示意圖。應說明的是，圖1C的散熱貼片的第一膠層、散熱層、第二膠層與保護層皆採透視繪法，且省略繪示晶片與引腳。

10:刀具

100:薄膜覆晶封裝結構

110:可撓性基板

110a:第一表面

110b:第二表面

112:引腳

114:防銲層

120:晶片

120b:背面

122:晶片接合區

124:凸塊

130:底部填充材

132:點膠區

140:散熱貼片

142:第一膠層

144:散熱層

146:第二膠層

148:保護層

P:衝切範圍

Claims

一種薄膜覆晶封裝結構，包括：可撓性基板，具有相對的第一表面與第二表面並定義有衝切範圍，其中所述第一表面包括位於所述衝切範圍內的晶片接合區與點膠區，所述晶片接合區位於所述點膠區內；晶片，設置於所述晶片接合區；底部填充材，設置於所述點膠區且至少填充於所述晶片與所述可撓性基板之間；以及散熱貼片，至少設置於所述第一表面與所述第二表面的其中之一上，所述散熱貼片包括第一膠層、散熱層與保護層，所述保護層覆蓋所述散熱層，所述第一膠層位於所述散熱層與所述可撓性基板之間，且所述第一膠層於所述可撓性基板上的正投影覆蓋所述點膠區且位於所述衝切範圍內。
如請求項1所述的薄膜覆晶封裝結構，其中所述第一膠層於所述可撓性基板上的正投影範圍不小於所述點膠區。
如請求項1所述的薄膜覆晶封裝結構，其中所述散熱層於所述可撓性基板上的正投影範圍大於所述衝切範圍。
如請求項1所述的薄膜覆晶封裝結構，其中所述保護層的尺寸大於所述散熱層的尺寸，且所述保護層完全覆蓋所述散熱層。
如請求項1所述的薄膜覆晶封裝結構，其中所述散熱貼片更包括第二膠層，位於所述保護層與所述散熱層之間。
如請求項5所述的薄膜覆晶封裝結構，其中所述第二膠層於所述可撓性基板上的正投影位於所述衝切範圍內。
如請求項5所述的薄膜覆晶封裝結構，其中所述第二膠層的厚度不大於所述第一膠層的厚度的1/2。
如請求項1所述的薄膜覆晶封裝結構，其中所述散熱貼片設置於所述第一表面上，所述第一膠層至少覆蓋所述晶片的背面與所述底部填充材。
如請求項1所述的薄膜覆晶封裝結構，其中所述保護層與所述散熱層的尺寸相同且完全覆蓋所述散熱層。
如請求項9所述的薄膜覆晶封裝結構，其中所述保護層以塗佈方式形成於所述散熱層上。