TWI850859B - Chip on film package structure - Google Patents
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Abstract
Description
本發明是有關於一種薄膜覆晶封裝結構。The present invention relates to a chip-on-film packaging structure.
薄膜覆晶(Chip on Film, COF)封裝結構為常見的液晶顯示器的驅動晶片的封裝型態。隨著科技進展,晶片的效率不斷提升,且單位面積中晶片之凸塊數也不斷增加。然而,此亦導致晶片在運作時所散發的熱量也變的更多。因此,為了避免晶片因為受熱而導致效能下降,許多廠商致力於發展薄膜覆晶封裝結構的散熱技術。一般而言,薄膜覆晶封裝結構上之散熱結構的面積越大,則散熱結構的散熱能力越好。Chip on Film (COF) packaging structure is a common packaging type for driver chips of liquid crystal displays. With the advancement of technology, the efficiency of chips has been continuously improved, and the number of chip bumps per unit area has been continuously increasing. However, this also causes the heat dissipated by the chip during operation to become more. Therefore, in order to prevent the performance of the chip from being reduced due to heat, many manufacturers are committed to developing heat dissipation technology for the COF packaging structure. Generally speaking, the larger the area of the heat dissipation structure on the COF packaging structure, the better the heat dissipation capacity of the heat dissipation structure.
本發明提供一種薄膜覆晶封裝結構,可藉由增加散熱結構的面積來提升散熱能力。The present invention provides a thin film chip package structure, which can improve the heat dissipation capacity by increasing the area of the heat dissipation structure.
本發明的至少一實施例提供一種薄膜覆晶封裝結構。薄膜覆晶封裝結構包括可撓性電路基板、晶片以及散熱結構。可撓性電路基板具有相對的第一表面與第二表面,且包括預定彎折區以及位於第一表面的晶片接合區。晶片接合區與預定彎折區沿著第一方向延伸。晶片接合於可撓性電路基板的晶片接合區。散熱結構包括下部結構與上部結構。散熱結構以下部結構貼設於第一表面與第二表面的至少其中一者上,並對應晶片接合區。下部結構包括第一下黏著層。上部結構包括第一上絕緣保護層、上散熱層以及第二上絕緣保護層。上散熱層位於第一上絕緣保護層與第二上絕緣保護層之間。上部結構以第一上絕緣保護層貼附於下部結構。上部結構於可撓性電路基板上的正投影面積大於且完全覆蓋下部結構於可撓性電路基板上的正投影面積。下部結構於可撓性電路基板上的正投影不重疊於預定彎折區。At least one embodiment of the present invention provides a thin film chip-on-chip packaging structure. The thin film chip-on-chip packaging structure includes a flexible circuit substrate, a chip, and a heat dissipation structure. The flexible circuit substrate has a first surface and a second surface relative to each other, and includes a predetermined bending area and a chip bonding area located on the first surface. The chip bonding area and the predetermined bending area extend along a first direction. The chip is bonded to the chip bonding area of the flexible circuit substrate. The heat dissipation structure includes a lower structure and an upper structure. The heat dissipation structure is attached to at least one of the first surface and the second surface with the lower structure, and corresponds to the chip bonding area. The lower structure includes a first lower adhesive layer. The upper structure includes a first upper insulating protective layer, an upper heat dissipation layer, and a second upper insulating protective layer. The upper heat dissipation layer is located between the first upper insulation protection layer and the second upper insulation protection layer. The upper structure is attached to the lower structure by the first upper insulation protection layer. The orthographic projection area of the upper structure on the flexible circuit substrate is larger than and completely covers the orthographic projection area of the lower structure on the flexible circuit substrate. The orthographic projection of the lower structure on the flexible circuit substrate does not overlap the predetermined bending area.
基於上述,本發明的薄膜覆晶封裝結構中的散熱結構可以藉由增加上部結構的面積來提升散熱能力,有效提升薄膜覆晶封裝結構整體的散熱效率,且由於下部結構於可撓性電路基板上的正投影不重疊於預定彎折區,可以避免散熱結構影響薄膜覆晶封裝結構的彎曲。Based on the above, the heat dissipation structure in the film flip chip packaging structure of the present invention can improve the heat dissipation capacity by increasing the area of the upper structure, effectively improving the overall heat dissipation efficiency of the film flip chip packaging structure, and because the orthographic projection of the lower structure on the flexible circuit substrate does not overlap with the predetermined bending area, the heat dissipation structure can be prevented from affecting the bending of the film flip chip packaging structure.
圖1A是依照本發明的一實施例的一種薄膜覆晶封裝結構10的上視示意圖。圖1B是沿著圖1A的線A-A’的剖面示意圖。請參考圖1A與圖1B,薄膜覆晶封裝結構10包括可撓性電路基板100、晶片200以及散熱結構HD1。在本實施例中,薄膜覆晶封裝結構10還包括底部填充膠(underfill)210。FIG. 1A is a top view of a chip-on-
可撓性電路基板100包括可撓性介電基底110、電路層120以及防銲層130。可撓性介電基底110的材質例如包括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介電材料。電路層120位於可撓性介電基底110上。電路層120包括多個引腳,且其材料包括銅、鍍錫銅或其他金屬。防銲層130位於電路層120上,且覆蓋部分的電路層120。The
可撓性電路基板100具有相對的第一表面100a與第二表面100b,且包括預定彎折區104以及位於第一表面100a的晶片接合區102。在本實施例中,晶片接合區102可由防銲層130的一開口所定義。預定彎折區104指的是薄膜覆晶封裝結構10在與其他裝置(例如液晶面板及/或印刷電路板)接合後,預期會被彎折的區域。在圖1B中,以虛線繪示預定彎折區104彎折後的情形。在一些實施例中,晶片接合區102與預定彎折區104沿著第一方向D1延伸。The
晶片200接合於可撓性電路基板100的晶片接合區102。舉例來說,晶片200係以位於主動面上的凸塊202而與電路層120電性接合。在一些實施例中,晶片200可以是驅動晶片或任何適宜的晶片。底部填充膠210填充於晶片200與可撓性電路基板100之間並覆蓋晶片200的四周。The
在一些實施例中,可撓性電路基板100更包括切割線CT。在一些實施例中,沿著切割線CT切割可撓性電路基板100,以將薄膜覆晶封裝結構10取下。切割線CT定義出薄膜覆晶封裝結構10的邊界。In some embodiments, the
散熱結構HD1包括下部結構300a與上部結構300b。散熱結構HD1對應晶片接合區102。散熱結構HD1以下部結構300a貼設於第一表面100a與第二表面100b的至少其中一者上。在本實施例中,散熱結構HD1以下部結構300a貼設於第二表面100b上。在一些實施例中,散熱結構HD1的下部結構300a於可撓性電路基板100上的正投影重疊於底部填充膠210於可撓性電路基板100上的正投影。在一些實施例中,下部結構300a於可撓性電路基板100上的正投影面積大於底部填充膠210於可撓性電路基板100上的正投影面積。The heat dissipation structure HD1 includes a
在本實施例中,下部結構300a包括第一下黏著層310。第一下黏著層310例如包括高分子材料。下部結構300a於可撓性電路基板100上的正投影重疊於晶片接合區102但不重疊於預定彎折區104。因此,可以避免下部結構300a因黏固至預定彎折區104而造成薄膜覆晶封裝結構10在預定彎折區104無法順利彎折。在一些實施例中,下部結構300a的面積大於或等於晶片接合區102的面積。In this embodiment, the
上部結構300b包括第一上絕緣保護層320、上散熱層340以及第二上絕緣保護層360。上部結構300b以第一上絕緣保護層320貼附於下部結構300a。在本實施例中,第一上絕緣保護層320貼附於第一下黏著層310,並透過第一下黏著層310而貼設於第二表面100b上。The
上散熱層340位於第一上絕緣保護層320與第二上絕緣保護層360之間。在一些實施例中,上部結構300b可選擇地更包括第一上黏著層330及第二上黏著層350,其中第一上黏著層330及第二上黏著層350分別位於第一上絕緣保護層320與上散熱層340之間以及上散熱層340與第二上絕緣保護層360之間。在一些實施例中,上散熱層340的面積小於第一上絕緣保護層320的面積以及第二上絕緣保護層360的面積,藉此防止上散熱層340因為超出第一上絕緣保護層320以及第二上絕緣保護層360而直接接觸空氣所產生的氧化、鏽蝕等問題。The upper
上散熱層340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。第一上絕緣保護層320以及第二上絕緣保護層360的材質例如是聚醯亞胺(Polyimide, PI),但本發明亦不限於此。The material of the upper
在本實施例中,上部結構300b於可撓性電路基板100上的正投影面積大於且完全覆蓋下部結構300a於可撓性電路基板100上的正投影面積。在一些實施例中,上部結構300b的上散熱層340於可撓性電路基板100上的正投影部分重疊於預定彎折區104。由於預定彎折區104大多是位於薄膜覆晶封裝結構10中遠離晶片接合區102的一側或兩側,將上部結構300b加大至與預定彎折區104部分重疊,即可增加上散熱層340的散熱面積,進而提升散熱結構HD1的散熱效果。In this embodiment, the orthographic projection area of the
在一些實施例中,在重疊於下部結構300a的位置,上散熱層340至可撓性電路基板100的最小垂直距離H不小於80微米。舉例來說,在本實施例中,最小垂直距離H等於第一下黏著層310、第一上絕緣保護層320以及第一上黏著層330的總厚度,且第一下黏著層310、第一上絕緣保護層320以及第一上黏著層330的總厚度大於或等於80微米。基於上述,藉由不重疊於預定彎折區104的下部結構300a以及第一上絕緣保護層320的厚度墊高,即使上部結構300b的尺寸加大至與預定彎折區104重疊,上散熱層340對於預定彎折區104的干涉仍然可以降低,進而減少散熱結構HD1對彎曲薄膜覆晶封裝結構10的程序所造成的影響。In some embodiments, at the position overlapping the
在本實施例中,散熱結構HD1的上部結構300b於可撓性電路基板100上的正投影位於切割線CT之內。在一些實施例中,上部結構300b平行於第一方向D1的邊界B1、B2於可撓性電路基板100上的正投影位於切割線CT與預定彎折區104之間,但本發明不以此為限。在其他實施例中,邊界B1、B2可位於預定彎折區104內。由於散熱結構HD1中面積較大的上部結構300b於可撓性電路基板100上的正投影位於切割線CT之內,當沿著切割線CT裁切單分薄膜覆晶封裝結構10時,刀具不會經過散熱結構HD1的任何一層構件,因此可避免例如黏著層殘留於刀具上,導致刀具壽命縮短或殘膠汙染等問題。In this embodiment, the orthographic projection of the
圖2是依照本發明的一實施例的一種薄膜覆晶封裝結構20的剖面示意圖。在此必須說明的是,圖2的實施例沿用圖1A和圖1B的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,在此不贅述。FIG2 is a cross-sectional schematic diagram of a thin film
圖2的薄膜覆晶封裝結構20與圖1A和圖1B的薄膜覆晶封裝結構10的主要差異在於:薄膜覆晶封裝結構20更包括貼設於可撓性電路基板100的第一表面100a上的散熱結構HD2。在本實施例中,散熱結構HD2採用與散熱結構HD1相同之結構。因此,關於散熱結構HD2的詳細描述,請參考圖1A和圖1B的實施例,於此不再贅述。位於第一表面100a的散熱結構HD2以下部結構300a貼設於第一表面100a上,並對應晶片接合區102。更具體而言,在本實施例中,散熱結構HD2的下部結構300a的第一下黏著層310順應貼附於晶片200與覆蓋晶片200四周的底部填充膠210上。也就是說,散熱結構HD2的下部結構300a於可撓性電路基板100上的正投影完全覆蓋底部填充膠210於可撓性電路基板100上的正投影。在一些實施例中,散熱結構HD2的下部結構300a於可撓性電路基板100上的正投影面積大於底部填充膠210於可撓性電路基板100上的正投影面積。相較於圖1A與圖1B的薄膜覆晶封裝結構10,本實施例的薄膜覆晶封裝結構20在第一表面100a上也設置散熱結構HD2,藉由散熱結構HD2直接接觸發熱源(即晶片200),可更有效率地消散晶片200運作時所產生的熱能,有助於提升薄膜覆晶封裝結構20整體的散熱效率。The main difference between the thin film
在本實施例中,散熱結構HD2的上部結構300b於可撓性電路基板100上的正投影面積大於且完全覆蓋下部結構300a於可撓性電路基板100上的正投影面積。散熱結構HD2的下部結構300a於可撓性電路基板100上的正投影不重疊於預定彎折區104。在本實施例中,散熱結構HD2的上部結構300b的上散熱層340於可撓性電路基板100上的正投影部分重疊於預定彎折區104。然而,在一些實施例中,散熱結構HD2的上部結構300b於可撓性電路基板100上的正投影可不重疊於預定彎折區104,本發明對於上部結構300b是否重疊於預定彎折區104並不加以限制。藉由增加上部結構300b的面積,可以提升散熱結構HD2的散熱效果。此外,不重疊於預定彎折區104的下部結構300a以及第一上絕緣保護層320的厚度墊高,使得上散熱層340對於預定彎折區104的干涉降低,進而減少散熱結構HD2對彎曲薄膜覆晶封裝結構20的程序所造成的影響。In this embodiment, the orthographic projection area of the
在本實施例中,散熱結構HD2的上部結構300b於可撓性電路基板100上的正投影位於切割線CT之內。在一些實施例中,上部結構300b平行於第一方向的邊界於可撓性電路基板100上的正投影位於切割線CT與預定彎折區104之間。在其他實施例中,上部結構300b平行於第一方向D1的邊界(請參考圖1A)可位於預定彎折區104內。藉此,當沿著切割線CT裁切單分薄膜覆晶封裝結構20時,刀具不會經過散熱結構HD2的任何一層構件,因此可避免例如黏著層殘留於刀具上,導致刀具壽命縮短或殘膠汙染等問題。In the present embodiment, the orthographic projection of the
圖3是依照本發明的一實施例的一種薄膜覆晶封裝結構30的剖面示意圖。在此必須說明的是,圖3的實施例沿用圖1A和圖1B的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,在此不贅述。FIG3 is a cross-sectional schematic diagram of a thin film
圖3的薄膜覆晶封裝結構30與圖1A和1B的薄膜覆晶封裝結構10的主要差異在於:薄膜覆晶封裝結構30的散熱結構HD3的下部結構300a’更包括第二下黏著層370以及下散熱層380。The main difference between the
請參考圖3,下散熱層380位於第一下黏著層310與第二下黏著層370之間,且上部結構300b的第一上絕緣保護層320貼附於第二下黏著層370。在一些實施例中,下散熱層380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。3 , the lower
在本實施例中,上部結構300b於可撓性電路基板100上的正投影面積大於且完全覆蓋下部結構300a’於可撓性電路基板100上的正投影面積。更具體來說,上散熱層340於可撓性電路基板100上的正投影面積大於且完全覆蓋下散熱層380於可撓性電路基板100上的正投影面積。在本實施例中,下部結構300a’於可撓性電路基板100上的正投影不重疊於預定彎折區104。因此,可以避免下部結構300a’因黏固至預定彎折區104而造成薄膜覆晶封裝結構30在預定彎折區104無法順利彎折。在一些實施例中,上部結構300b的上散熱層340於可撓性電路基板100上的正投影部分重疊於預定彎折區104,因此,可增加上散熱層340的散熱面積,進而提升散熱結構HD3的散熱效果。In this embodiment, the orthographic projection area of the
在一些實施例中,在重疊於下部結構300a’的位置,上散熱層340至可撓性電路基板100的最小垂直距離H不小於80微米。舉例來說,在本實施例中,最小垂直距離H等於第一下黏著層310、第二下黏著層370、下散熱層380、第一上絕緣保護層320以及第一上黏著層330的總厚度,且這個總厚度大於或等於80微米。基於上述,藉由不重疊於預定彎折區104的下部結構300a’以及第一上絕緣保護層320的厚度墊高,即使上部結構300b的尺寸加大至與預定彎折區104重疊,上散熱層340對於預定彎折區104的干涉仍然可以降低,進而減少散熱結構HD3對彎曲薄膜覆晶封裝結構30的程序所造成的影響。In some embodiments, at the position overlapping the
相較於圖1A與圖1B的薄膜覆晶封裝結構10,本實施例的薄膜覆晶封裝結構30中的散熱結構HD3由於下部結構300a’也設置下散熱層380,可以進一步提升散熱結構HD3的散熱能力,有助於提升薄膜覆晶封裝結構30整體的散熱效率。Compared with the chip-on-
圖4是依照本發明的一實施例的一種薄膜覆晶封裝結構40的剖面示意圖。在此必須說明的是,圖4的實施例沿用圖2和圖3的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,在此不贅述。FIG4 is a cross-sectional schematic diagram of a thin film
圖4的薄膜覆晶封裝結構40與圖3的薄膜覆晶封裝結構30的主要差異在於:薄膜覆晶封裝結構40更包括貼設於可撓性電路基板100的第一表面100a上的散熱結構HD4。在本實施例中,散熱結構HD4採用與散熱結構HD3相同之結構。因此,關於散熱結構HD4的詳細描述請參考圖3的實施例,於此不再贅述。The main difference between the
請參考圖4,在本實施例中,散熱結構HD4以下部結構300a’貼設於第一表面100a上,並對應晶片接合區102。更具體而言,散熱結構HD4的下部結構300a’貼附於晶片200與覆蓋晶片200四周的底部填充膠210。也就是說,散熱結構HD4的下部結構300a’於可撓性電路基板100上的正投影完全覆蓋底部填充膠210於可撓性電路基板100上的正投影。在一些實施例中,散熱結構HD4的下部結構300a’於可撓性電路基板100上的正投影面積大於底部填充膠210於可撓性電路基板100上的正投影面積。此外,在本實施例中,散熱結構HD4的下部結構300a’於可撓性電路基板100上的正投影不重疊於預定彎折區104。因此,可以避免下部結構300a’因黏固至預定彎折區104而造成薄膜覆晶封裝結構40在預定彎折區104無法順利彎折。Referring to FIG. 4 , in the present embodiment, the heat dissipation structure HD4 is attached to the
相較於圖3的薄膜覆晶封裝結構30,本實施例的薄膜覆晶封裝結構40在第一表面100a上也設置散熱結構HD4,藉由散熱結構HD4直接接觸發熱源(即晶片200),可更有效率地消散晶片200運作時所產生的熱能,有助於提升薄膜覆晶封裝結構40整體的散熱效率。Compared to the chip-on-
綜上所述,本發明的薄膜覆晶封裝結構中的散熱結構可以藉由增加上部結構的面積來提升散熱能力,有效提升薄膜覆晶封裝結構整體的散熱效率,且由於下部結構於可撓性電路基板上的正投影不重疊於預定彎折區,可以避免散熱結構影響薄膜覆晶封裝結構的彎曲。In summary, the heat dissipation structure in the film flip chip packaging structure of the present invention can improve the heat dissipation capacity by increasing the area of the upper structure, effectively improving the overall heat dissipation efficiency of the film flip chip packaging structure, and because the orthographic projection of the lower structure on the flexible circuit substrate does not overlap with the predetermined bending area, the heat dissipation structure can be prevented from affecting the bending of the film flip chip packaging structure.
10, 20, 30, 40:薄膜覆晶封裝結構
100:可撓性電路基板
100a:第一表面
100b:第二表面
102:晶片接合區
104:預定彎折區
110:可撓性介電基底
120:電路層
130:防銲層
200:晶片
202:凸塊
210:底部填充膠
300a, 300a’:下部結構
300b:上部結構
310:第一下黏著層
320:第一上絕緣保護層
330:第一上黏著層
340:上散熱層
350:第二上黏著層
360:第二上絕緣保護層
370:第二下黏著層
380:下散熱層
B1, B2:邊界
CT:切割線
D1:第一方向
H:最小垂直距離
HD1, HD2, HD3, HD4:散熱結構
10, 20, 30, 40: Chip-on-film package structure
100:
圖1A是依照本發明的一實施例的一種薄膜覆晶封裝結構的俯視示意圖。 圖1B是沿著圖1A的線A-A’的剖面示意圖。 圖2是依照本發明的一實施例的一種薄膜覆晶封裝結構的剖面示意圖。 圖3是依照本發明的一實施例的一種薄膜覆晶封裝結構的剖面示意圖。 圖4是依照本發明的一實施例的一種薄膜覆晶封裝結構的剖面示意圖。 FIG. 1A is a schematic top view of a thin film chip-on-chip packaging structure according to an embodiment of the present invention. FIG. 1B is a schematic cross-sectional view along line A-A’ of FIG. 1A. FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of a thin film chip-on-chip packaging structure according to an embodiment of the present invention. FIG. 3 is a schematic cross-sectional view of a thin film chip-on-chip packaging structure according to an embodiment of the present invention. FIG. 4 is a schematic cross-sectional view of a thin film chip-on-chip packaging structure according to an embodiment of the present invention.
10:薄膜覆晶封裝結構
100:可撓性電路基板
100a:第一表面
100b:第二表面
102:晶片接合區
104:預定彎折區
110:可撓性介電基底
120:電路層
130:防銲層
200:晶片
202:凸塊
210:底部填充膠
300a:下部結構
300b:上部結構
310:第一下黏著層
320:第一上絕緣保護層
330:第一上黏著層
340:上散熱層
350:第二上黏著層
360:第二上絕緣保護層
B1:邊界
CT:切割線
H:最小垂直距離
HD1:散熱結構
10: Film chip package structure
100:
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2022
- 2022-11-18 TW TW111144156A patent/TWI850859B/en active
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2023
- 2023-02-20 CN CN202310138271.2A patent/CN118057601A/en active Pending
Patent Citations (4)
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
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| TW202422798A (en) | 2024-06-01 |
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