(57)【要約】【課題】薄型の半導体装置の放熱効率を向上させる。【解決手段】液晶表示装置７０の液晶ドライバ４０は、Ｕ型状に折り曲げられ、ポリイミド樹脂１３及びリードから構成され、外側面に凹凸部１２が設けられるフレキシブル基板２と、フレキシブル基板２の内側面に載置され、フレキシブル基板２のリードと突起電極を介して電気的に接続され、樹脂１０で側面及び底面が封止される液晶ドライバチップ１とを有する。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｕ型状に折り曲げ可能であり、外側面に放熱用の凹凸部が設けられるフレキシブル基板と、
前記フレキシブル基板の内側面に載置され、前記フレキシブル基板と電気的に接続される半導体チップと、
を具備することを特徴とする半導体装置。
【請求項２】
前記フレキシブル基板の内側面に凹凸部が設けられる請求項１に記載の半導体装置。
【請求項３】
前記凹凸部上に設けられる放熱材を具備することを特徴とする請求項１又は２に記載の半導体装置。
【請求項４】
前記放熱材は、ＡＬＮ（窒化アルミニウム）、ＳｉＣ（炭化シリコン）、Ｓｉ３Ｎ４（窒化シリコン）、ＢＮ（窒化ホウ素）、或いはＡＬ２Ｏ３（アルミナ）であることを特徴とする請求項３に記載の半導体装置。
【請求項５】
Ｕ型状に折り曲げ可能であり、放熱孔が設けられるフレキシブル基板と、
前記フレキシブル基板の内側面に載置され、前記フレキシブル基板と電気的に接続される半導体チップと、
を具備することを特徴とする半導体装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
移動体機器やＴＶ等の電子機器では、小型・軽量化、薄型化のために内部に設けられる半導体チップなどの各種電子部品の小型化が図られており、その電子部品を実装するスペースも極めて制限される。例えば、小型或いは大型のＬＣＤ（liquid  crystal  display）モニタ、ＬＣＤ−ＴＶなどの表示装置ではＣＯＦ（chip  on  film）方式やＴＡＢ（tape  automated  bonding）方式などを用いて実装され、各種電子部品の小型化が図られている（例えば、特許文献１参照。）。特許文献１などでは、画素駆動用ドライバのパッケージに侠額縁・薄型に適した折り曲げ可能なＣＯＦ方式が用いられる。
【０００３】
近年、表示装置の大型化や高細精化などの進展に伴い、画素駆動用ドライバの多出力化が進行している。また、表示パネルの大型化により一画素当たりの消費電流が増加して表示装置の発熱が増大する。ＣＯＦ方式を用い、薄型実装された表示装置では、フレキシブル基板を折り曲げて実装するので、熱の逃げ口が塞がれており、放熱しにくく熱が籠もりやすい。このため放熱効率が大幅に低下するという問題点がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−１３５２４７号公報（頁１１、図７及び図８）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、放熱効率を向上することができる薄型の半導体装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一態様の半導体装置は、Ｕ型状に折り曲げ可能であり、外側面に放熱用の凹凸部が設けられるフレキシブル基板と、前記フレキシブル基板の内側面に載置され、前記フレキシブル基板と電気的に接続される半導体チップとを具備することを特徴とする。
【０００７】
更に、本発明の他態様の半導体装置は、Ｕ型状に折り曲げ可能であり、放熱孔が設けられるフレキシブル基板と、前記フレキシブル基板の内側面に載置され、前記フレキシブル基板と電気的に接続される半導体チップとを具備することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、放熱効率を向上することができる薄型の半導体装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施例１に係る液晶表示装置を示す断面図。
【図２】本発明の実施例１に係る半導体装置としての液晶ドライバを示す拡大断面図。
【図３】本発明の実施例１に係る比較例のドライバ部を示す断面図。
【図４】本発明の実施例２に係る半導体装置としての液晶ドライバを示す断面図。
【図５】本発明の実施例３に係る液晶表示装置を示す断面図。
【図６】図５の領域Ａの拡大断面図。
【図７】本発明の実施例３に係る半導体装置としての液晶ドライバを示す拡大断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下本発明の実施例について図面を参照しながら説明する。
【実施例１】
【００１１】
まず、本発明の実施例１に係る半導体装置について、図面を参照して説明する。図１は液晶表示装置を示す断面図、図２は半導体装置としての液晶ドライバを示す拡大断面図、図３は比較例の液晶ドライバである。本実施例では、U型構造のフレキシブル基板の外側面に、液晶ドライバの放熱用として凹凸部を設けている。
【００１２】
図１に示すように、液晶表示装置７０には、液晶ドライバ４０、フレキシブル基板２、外部回路基板３、液晶表示パネル４、バックライトユニット５、接着剤６ａ、接着剤６ｂ、及びソルダーレジスト９が設けられる。液晶表示装置７０は、例えばＬＣＤ（liquid  crystal  display）モニタに適用される。
【００１３】
フレキシブル基板２は、樹脂と金属の２層構造からなる。具体的には、比較的厚さが厚いポリイミド樹脂１３と比較的厚さの薄いリード７ａ及び７ｂから構成される。リード７ａ及び７ｂは、Ｕ型に折り曲げられたフレキシブル基板２の内側面側に設けられる。フレキシブル基板２は、例えばキャスティング法で形成されたＣＯＦ方式のフレキシブル基板である。キャスティング法とは、Ｃｕ（銅）箔をポリイミド樹脂に貼り付けて、Ｃｕ（銅）箔を選択的にエッチングしてＣｕ（銅）箔パターンを形成するものである。
【００１４】
リード７ａは、一端が液晶ドライバ４０に接続され、他端が導電性の接着材６ａを介して外部回路基板３に電気的に接続される。外部回路基板３は、導電性の接着剤６によりフレキシブル基板２の図中下端部に固着され、液晶ドライバ４０に画像表示用に使用されるデジタル信号を送信する。
【００１５】
リード７ｂは、一端が液晶ドライバ４０に接続され、他端が導電性の接着材６ｂを介して液晶表示パネル４に電気的に接続される。液晶表示パネル４は、導電性の接着材６ｂによりフレキシブル基板２の図中上端部に固着され、液晶ドライバ４０から出力され、画像表示用に使用されるアナログ信号を受信する。
【００１６】
バックライトユニット５は、液晶表示パネル４の裏面側に、例えば図示しない光学シートを介して液晶表示パネル４に装着される。バックライトユニット５は、図示しない光拡散源、発光源、バックライトシャーシなどから構成される。Ｕ型に折り曲げられたフレキシブル基板２の内側面側のリード７ａ及び７ｂ上（接着剤６ａ及び６ｂが設けられていない領域）には、リード７ａ及び７ｂをカバーするソルダーレジスト９が設けられる。
【００１７】
図２に示すように、液晶ドライバ４０では、フレキシブル基板２の内側面側（図中上側）に液晶ドライバチップ１がチップ端子１１ａ及び１１ｂを下側にして、フレキシブル基板２に実装される（フェースダウン実装）。液晶ドライバチップ１は、ソースドライバである。なお、ここではゲートドライバは、液晶表示パネル４内に設けられる。
【００１８】
液晶ドライバチップ１のチップ端子１１ａは、突起電極８ａを介してリード７ａに接続される。液晶ドライバチップ１のチップ端子１１ｂは、突起電極８ｂを介してリード７ｂに接続される。突起電極８ａ及び８ｂにはＡｕ（金）バンプが使用される。液晶ドライバチップ１の両側面及び底部には、アンダーフィル材としての樹脂１０が充填される。樹脂１０には、例えばエポキシ樹脂が用いられる。
【００１９】
フレキシブル基板２のポリイミド樹脂１３の外側面側（図中下側）には、凹凸部１２が設けられる。なお、凹凸部１２は、図１に示すフレキシブル基板２の外側面側（左部及び上部）にも設けられる。凹凸部１２は、例えばＣｕ（銅）箔を貼り付ける前のポリイミド樹脂１３に予め形成するのが好ましい。例えば、キャスティング法の前に。
【００２０】
ポリイミド樹脂１３の外側面側に凹凸部１２を設けることにより、放熱面積を増加させることができ、ポリイミド樹脂１３の熱伝導率が比較的小さいにもかかわらず、液晶ドライバチップ１で発生する熱を迅速にフレキシブル基板２の外側面側に逃がすことができる。このため、フレキシブル基板２の外側面側の放熱効率を向上させることができる。
【００２１】
フレキシブル基板２がU型形状を有し、発熱源として液晶ドライバ４０、バックライトユニット５、及び液晶表示パネル４などがU型のフレキシブル基板２の上部の両側に配置されている。このため、フレキシブル基板２の内側面側（図中上側、液晶ドライバチップ１の裏面側）では、液晶ドライバチップ１のシリコンの熱伝導率（１５１Ｗ／ｍｋ）が比較的大きいにもかかわらず熱が籠もりやすい。したがって、フレキシブル基板２の内側面側は放熱効率が悪い。
【００２２】
図３に示すように、比較例の液晶ドライバ５０には、ポリイミド樹脂１３の外側面側は平坦であり、凹凸部１２が設けられていない。このため、放熱面積が小さく、液晶ドライバチップ１で発生する熱を迅速にフレキシブル基板２の外側面側に逃がすことができない。フレキシブル基板２の外側面側は、本実施例の液晶ドライバ４０と比べ放熱効率が悪い。
【００２３】
なお、比較例の液晶ドライバ５０では、ポリイミド樹脂１３の外側面側が平坦である以外は本実施例の液晶ドライバ４０と同様な構造を有する。
【００２４】
上述したように、本実施例の半導体装置では、液晶表示装置７０に、液晶ドライバ４０、フレキシブル基板２、外部回路基板３、液晶表示パネル４、バックライトユニット５、接着剤６ａ、接着剤６ｂ、及びソルダーレジスト９が設けられる。液晶ドライバ４０は、Ｕ型状に折り曲げられ、ポリイミド樹脂１３及びリードから構成され、外側面に凹凸部１２が設けられるフレキシブル基板２と、フレキシブル基板２の内側面に載置され、フレキシブル基板２のリードと突起電極を介して電気的に接続され、樹脂１０で側面及び底面が封止される液晶ドライバチップ１とを有する。凹凸部１２により、フレキシブル基板２の外側面側の表面積を大きくすることができる。
【００２５】
このため、液晶ドライバチップ１で発生する熱を迅速にフレキシブル基板２の外側面側に逃がすことができる。したがって、液晶ドライバ４０の放熱効率を向上させることができる。
【００２６】
なお、本実施例では、キャスティング法で形成されたＣＯＦ方式のフレキシブル基板を用いているが、代わりにメッキ・蒸着・スパッタ法、或いはラミネート法などを用いてＣＯＦ方式のフレキシブル基板を形成してもよい。液晶表示装置７０は、ＬＣＤ（liquid  crystal  display）モニタに適用しているがＬＣＤ−ＴＶ、携帯電話用表示装置、ＰＤＡ用表示装置、カムデコーダ用表示装置などにも適用することができる。また、折り曲げられたフレキシブル基板２の外側面に凹凸部１２を設けているが、更に折り曲げられたフレキシブル基板２の内側面にも設けてもよい。その場合、リード７ａ及び７ｂが設けられていない領域に設けるのが好ましい。
【実施例２】
【００２７】
次に、本発明の実施例２に係る半導体装置について、図面を参照して説明する。図４は半導体装置としての液晶ドライバを示す断面図である。本実施例では、液晶ドライバの放熱用としてフレキシブル基板に凹凸部を設け、凹部を覆うように放熱材を設けている。
【００２８】
以下、実施例１と同一構成部分には、同一符号を付してその部分の説明を省略し、異なる部分のみ説明する。
【００２９】
図４に示すように、液晶表示装置に使用される液晶ドライバ４１では、フレキシブル基板２の内側面側（図中上側）に液晶ドライバチップ１がチップ端子１１ａ及び１１ｂを下側にして、フレキシブル基板２に実装される（フェースダウン実装）。フレキシブル基板２のポリイミド樹脂１３の外側面側（図中下側）には、凹凸部１２ａが設けられる。凹凸部１２ａ上には、凹部２１を覆うように放熱材２２が設けられる。凹凸部１２ａ及び放熱材２２は、液晶ドライバチップ１が載置されていないフレキシブル基板２の外側面側（左部及び上部）にも設けられる。
【００３０】
ここで、放熱材２２には、ポリイミド樹脂１３よりも熱伝導率が大きな絶縁物質を用いるのが好ましい。放熱材２２には、熱伝導率が１７０〜２００（Ｗ／ｍｋ）のＡＬＮ（窒化アルミニウム）を用いているが、代わりに熱伝導率が５５〜１５０（Ｗ／ｍｋ）のＳｉＣ（炭化シリコン）、熱伝導率が２０〜１５０（Ｗ／ｍｋ）のＳｉ３Ｎ４（窒化シリコン）、熱伝導率が５０〜６０（Ｗ／ｍｋ）のＢＮ（窒化ホウ素）、或いは熱伝導率が２９〜３６（Ｗ／ｍｋ）のＡＬ２Ｏ３（アルミナ）などを用いてもよい。
【００３１】
放熱材２２のフレキシブル基板２の外側面側への装着方法としては、例えば絶縁物質であるＡＬＮ（窒化アルミニウム）を焼結形成し、ポリイミド樹脂１３の外側面側の凹凸部１２ａに貼り付けるのが好ましい。
【００３２】
放熱材２２を設けることにより、液晶ドライバチップ１で発生する熱を迅速にフレキシブル基板２の外側面側に逃がすことができる。このため、フレキシブル基板２の放熱効率が向上する。
【００３３】
上述したように、本実施例の半導体装置では、Ｕ型状に折り曲げられ、ポリイミド樹脂１３及びリードから構成され、外側面に凹凸部１２ａが設けられるフレキシブル基板２と、凹凸部１２ａ上には、凹部２１を覆うように設けられる放熱材２２と、フレキシブル基板２の内側面に載置され、フレキシブル基板２のリードと突起電極を介して電気的に接続され、樹脂１０で側面及び底面が封止される液晶ドライバチップ１とを有する。
【００３４】
このため、液晶ドライバチップ１で発生する熱を迅速にフレキシブル基板２の外側面側に逃がすことができる。したがって、液晶ドライバ４１の放熱効率を向上させることができる。
【００３５】
なお、本実施例では、凹部２１を折り曲げられたフレキシブル基板２の外側面に設けているが、更に折り曲げられたフレキシブル基板２の内側面にも設けてもよい。その場合、リード７ａ及び７ｂが設けられていない領域に設けるのが好ましい。
【実施例３】
【００３６】
次に、本発明の実施例３に係る半導体装置について、図面を参照して説明する。図５は液晶表示装置を示す断面図、図６は図５の領域Ａの拡大断面図、図７は半導体装置としての液晶ドライバを示す拡大断面図である。本実施例では、液晶ドライバの放熱用としてフレキシブル基板に放熱孔を設けている。
【００３７】
図５に示すように、液晶表示装置７１には、液晶ドライバ４２、フレキシブル基板２、外部回路基板３、液晶表示パネル４、及びバックライトユニット５が設けられる。液晶表示装置７１は、例えばＬＣＤ（liquid  crystal  display）モニタに適用される。なお、図５はフレキシブル基板２の内側面のリードが設けられていない部分の断面図である。
【００３８】
図６に示すように、Ｕ型形状を有し、リードが設けられていない部分のフレキシブル基板２の底部（図５の左端部）には、互いに離間する複数の放熱孔３１がポリイミド樹脂１３に設けられる。放熱孔３１は、液晶ドライバチップ１、バックライトユニット５、液晶表示パネル４などにより、Ｕ型のフレキシブル基板２の内側面側で発生し、閉じ込められ籠もった熱をＵ型のフレキシブル基板２の外側面側に放熱する役目をする。
【００３９】
図７に示すように、液晶ドライバ４２では、液晶ドライバチップ１が載置され、互いに離間する複数の放熱孔３１が樹脂１０で封止されている領域を除く部分のポリイミド樹脂１３に設けられる。放熱孔３１は、液晶ドライバチップ１、バックライトユニット５、液晶表示パネル４などにより、Ｕ型のフレキシブル基板２の内側面側で発生し、閉じ込められ籠もった熱をＵ型のフレキシブル基板２の外側面側に放熱する役目をする。
【００４０】
上述したように、本実施例の半導体装置では、液晶表示装置７１に、液晶ドライバ４２、フレキシブル基板２、外部回路基板３、液晶表示パネル４、及びバックライトユニット５が設けられる。液晶ドライバ４２は、Ｕ型状に折り曲げられ、ポリイミド樹脂１３及びリードから構成されるフレキシブル基板２と、フレキシブル基板２の内側面に載置され、フレキシブル基板２のリードと突起電極を介して電気的に接続され、樹脂１０で側面及び底面が封止される液晶ドライバチップ１と、フレキシブル基板２の液晶ドライバチップ１が載置される領域を除く部分のポリイミド樹脂１３に互いに離間形成される放熱孔３１とを有する。
【００４１】
このため、液晶ドライバチップ１で発生する熱を迅速にフレキシブル基板２の外側面側に逃がすことができる。したがって、液晶ドライバ４２の放熱効率を向上させることができる。
【００４２】
本発明は、上記実施例に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で、種々、変更してもよい。
【００４３】
実施例では、ＣＯＦ方式を用いているが、ＴＡＢ（tape  automated  bonding）方式を用いてもよい。ＴＡＢ方式では折り曲げ性及びＩＬＢピッチがＣＯＦ方式よりも若干劣るが、ＴＡＢ方式でもドライバチップ起因の放熱性を改善できる。実施例３では、フレキシブル基板２に放熱孔３１を設けているが、放熱孔３１に熱伝導率の大きな放熱材を埋め込んでもよい。
【００４４】
本発明は、以下の付記に記載されているような構成が考えられる。  
（付記１）  Ｕ型状に折り曲げ可能であり、放熱孔が設けられるフレキシブル基板と、前記フレキシブル基板の内側面に載置され、突起電極を介して前記フレキシブル基板と電気的に接続される半導体チップとを具備することを特徴とする半導体装置。
【００４５】
（付記２）  前記放熱孔には、放熱材が埋め込まれている付記１に記載の半導体装置。
【符号の説明】
【００４６】
１  液晶ドライバチップ
２  フレキシブル基板
３  外部回路基板
４  液晶表示パネル
５  バックライトユニット
６ａ、６ｂ  接着剤
７ａ、７ｂ  リード
８ａ、８ｂ  突起電極
９  ソルダーレジスト
１０  樹脂
１１ａ、１１ｂ  チップ端子
１２、１２ａ  凹凸部
１３  ポリイミド樹脂
２１  凹部
２２  放熱材
３１  放熱孔
４０、４１、４２、５０  液晶ドライバ
７０、７１  液晶表示装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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