(57)【要約】【課題】  ベースフィルムからなる基板を適切に曲げることができ、かつ搬送時におけるベースフィルムのスプロケットホールの破れを回避し得る半導体装置及びそれを用いた表示用モジュールを提供する。【解決手段】  半導体装置は、フレキシブルフィルム上に形成された配線パターンと、少なくとも１つ実装された半導体素子に形成された、外部回路との接続のための電極とを接続してなるテープキャリアパッケージタイプからなる。フレキシブルフィルムは、フレキシブルフィルム材料のヤング率Ｅと厚さｄの三乗との積が４．０３×１０-4（Ｐａ・ｍ）よりも小さく、かつフレキシブルフィルム材料のヤング率Ｅと厚さｄとの積の逆数が４．４２×１０-6（Ｐａ-1・ｍ-1）よりも小さい値を有している。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
フレキシブルフィルム上に形成された配線パターンと、少なくとも１つ実装された半導体素子に形成された、外部回路との接続のための電極とを接続してなるテープキャリアパッケージタイプの半導体装置において、
上記フレキシブルフィルムは、フレキシブルフィルム材料のヤング率とフィルム厚の三乗との積が４．０３×１０-4（Ｐａ・ｍ）よりも小さく、かつフレキシブルフィルム材料のヤング率とフィルム厚との積の逆数が４．４２×１０-6（Ｐａ-1・ｍ-1）よりも小さい値を有していることを特徴とする半導体装置。
【請求項２】
前記フレキシブルフィルムは、高分子材料からなることを特徴とする請求項１記載の半導体装置。
【請求項３】
前記フレキシブルフィルムの高分子材料は、ポリイミド、アクリル系、又はアラミド系樹脂であることを特徴とする請求項２記載の半導体装置。
【請求項４】
前記フレキシブルフィルムのフィルム厚は、３０μｍ以上３５μｍ以下であることを特徴とする請求項１、２又は３記載の半導体装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の半導体装置を用いた表示用モジュールであって、  表示用パネルと、
上記半導体装置に実装された半導体素子としての、表示用パネルに電気信号を供給する駆動用半導体素子とを備えていること特徴とする表示用モジュール。
【請求項６】
前記半導体装置には、上記半導体装置に実装された前記半導体素子に電源を供給する回路基板が接続されていることを特徴とする請求項５記載の表示用モジュール。
【請求項７】
前記表示パネルは、液晶表示パネルであることを特徴とする請求項５又は６記載の表示用モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＣＯＦ(Chip On Film) と呼ばれる、フレキシブルフィルム上に形成された配線パターンと、少なくとも１つ実装された半導体素子に形成された、外部回路との接続のための電極とを接続してなるテープキャリアパッケージタイプの半導体装置及びそれを用いた表示用モジュールに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示パネルを駆動する半導体素子を有する液晶ドライバの該液晶表示パネル上への実装方法には、半導体チップをそのまま実装するＣＯＧ（Chip on glass）実装と、ＣＯＦ(chip on film)及びＴＣＰ（tape carrier Package）等のフィルムを使用した実装とがある。
【０００３】
上記ＣＯＦは、図１１（ａ）（ｂ）に示すように、フレキシブルフィルムベースの構造を持ち、上記フレキシブルフィルムにてなる基板１０１上に配線パターン１０２・１０３を形成した後、半導体素子１０４を搭載した半導体装置１１０である。
【０００４】
上記半導体装置１１０は、図１２（ａ）に示すように、液晶表示パネル１２１及びＰＷ（Printed Wiring)基板１３０に対して異方性導電接着剤（ＡＣＦ：Anisotropic Conductive Film)１１１・１１１にて接着され、かつこれら液晶表示パネル１２１及びＰＷ基板１３０に電気的に接続されており、これにより、表示用モジュール１００としてなっている。
【０００５】
ところで、上記表示用モジュール１００は、図１２（ｂ）に示すように、上記ＰＷ基板１３０を液晶表示パネル１２１の裏面へ折り曲げて実装する場合が多い。この場合、テープキャリアパッケージのベースフィルム、つまり基板１０１のヤング率Ｅが大きいと、固定端となる異方性導電接着剤１１１・１１１での接合部に働く曲げ反力が大きくなる。一方、曲げ反力が小さい場合、異方性導電接着剤１１１・１１１での接合を引き剥がす方向に作用する力が低減されるため、接続信頼性の向上が予想できる。
【０００６】
そこで、例えば、特許文献１では、テープキャリアパッケージのベースフィルムを曲げ易くするために、ベースフィルム材料のヤング率Ｅを４．０〜６．５（ＧＰａ）となるようにしている。なお、特許文献１では、ＩＣを搭載し、電子機器配線の印刷回路に接合されたＴＡＢ(Tape Automated bonding:テープ自動化実装）テープにかかる引張力や圧縮力による寸法変化を小さくする観点から、ヤング率Ｅが小さ過ぎると良くないとしている。さらに、特許文献１では、ヤング率Ｅについて、ベースフィルムの熱収縮の観点からも検討している。
【特許文献１】特開２００３−１７６３７０号公報（２００３年６月２４日公開）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記従来の半導体装置及びそれを用いた表示用モジュールにおけるテープキャリアパッケージのベースフィルムの材料特性はこれだけでは不十分であるという問題点を有している。
【０００８】
すなわち、ベースフィルムが柔らかく腰がないと、ベースフィルムの搬送ができなかったり、図１０（ａ）に示すスプロケットホール１０８が破れたりするので、適切なヤング率とテープの厚さを確保する必要があるという問題点を有している。
【０００９】
本発明は、上記従来の問題点に鑑みなされたものであって、その目的は、ベースフィルムからなる基板を適切に曲げることができ、かつ搬送時におけるベースフィルムのスプロケットホールの破れを回避し得る半導体装置及びそれを用いた表示用モジュールを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の半導体装置は、上記課題を解決するために、フレキシブルフィルム上に形成された配線パターンと、少なくとも１つ実装された半導体素子に形成された、外部回路との接続のための電極とを接続してなるテープキャリアパッケージタイプの半導体装置において、上記フレキシブルフィルムは、フレキシブルフィルム材料のヤング率とフィルム厚の三乗との積が４．０３×１０-4（Ｐａ・ｍ）よりも小さく、かつフレキシブルフィルム材料のヤング率と厚さとの積の逆数が４．４２×１０-6（Ｐａ-1・ｍ-1）よりも小さい値を有していることを特徴としている。
【００１１】
上記発明によれば、フレキシブルフィルムは、フレキシブルフィルム材料のヤング率とフィルム厚の三乗との積が４．０３×１０-4（Ｐａ・ｍ）よりも小さく、かつフレキシブルフィルム材料のヤング率と厚さとの積の逆数が４．４２×１０-6（Ｐａ-1・ｍ-1）よりも小さい値を有している。
【００１２】
したがって、折り曲げ反力及び搬送性に適したフレキシブルフィルムとなるので、ベースフィルムからなる基板を適切に曲げることができ、かつ搬送時におけるベースフィルムのスプロケットホールの破れを回避し得る半導体装置を提供することができる。
【００１３】
上記発明の半導体装置では、前記フレキシブルフィルムは、高分子材料からなることが好ましい。
【００１４】
また、上記発明の半導体装置では、前記フレキシブルフィルムの高分子材料は、ポリイミド、アクリル系、又はアラミド系樹脂であることが好ましい。
【００１５】
これにより、一般的に、ＣＯＦからなる半導体装置は、ポリイミド、アクリル系、又はアラミド系樹脂等の高分子材料からなるフレキシブルフィルムにてなっているので、このＣＯＦからなる半導体装置において、ベースフィルムからなる基板を適切に曲げることができ、かつ搬送時におけるベースフィルムのスプロケットホールの破れを回避し得る半導体装置を提供することができる。
【００１６】
上記発明の半導体装置では、前記フレキシブルフィルムのフィルム厚は、３０μｍ以上３５μｍ以下であることが好ましい。
【００１７】
これにより、確実に、ベースフィルムからなる基板を適切に曲げることができ、かつ搬送時におけるベースフィルムのスプロケットホールの破れを回避し得る半導体装置を提供することができる。
【００１８】
また、本発明の表示用モジュールは、上記記載の半導体装置を用いた表示用モジュールであって、表示用パネルと、上記半導体装置に実装された半導体素子としての、表示用パネルに電気信号を供給する駆動用半導体素子とを備えていること特徴としている。
【００１９】
上記発明によれば、表示用モジュールは、表示用パネルと、上記半導体装置に実装された半導体素子としての、表示用パネルに電気信号を供給する駆動用半導体素子とを備えると共に、半導体装置のフレキシブルフィルムは、フレキシブルフィルム材料のヤング率とフィルム厚の三乗との積が４．０３×１０-4（Ｐａ・ｍ）よりも小さく、かつフレキシブルフィルム材料のヤング率とフィルム厚との積の逆数が４．４２×１０-6（Ｐａ-1・ｍ-1）よりも小さい値を有している。
【００２０】
したがって、ベースフィルムからなる基板を適切に曲げることができ、かつ搬送時におけるベースフィルムのスプロケットホールの破れを回避し得る半導体装置を備えた表示用モジュールを提供することができる。
【００２１】
上記発明の表示用モジュールでは、前記半導体装置には、上記半導体装置に実装された前記半導体素子に電源を供給する回路基板が接続されていることが好ましい。
【００２２】
これにより、回路基板から半導体装置に実装された半導体素子に電源を供給することができる。
【００２３】
上記発明の表示用モジュールでは、前記表示パネルは、液晶表示パネルであることが好ましい。
【００２４】
これにより、ベースフィルムからなる基板を適切に曲げることができ、かつ搬送時におけるベースフィルムのスプロケットホールの破れを回避し得る半導体装置を備えた液晶表示用モジュールを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
本発明の一実施形態について図１ないし図１０に基づいて説明すれば、以下の通りである。
【００２６】
本実施の形態の半導体装置１０は、図２（ａ）（ｂ）に示すように、ＣＯＦ(chip on film)にてなっている。すなわち、上記ＣＯＦは、フレキシブルフィルムベースの構造を持ち、上記フレキシブルフィルムにてなる基板１上に配線パターン２・３を形成した後、半導体素子４を搭載した半導体装置１０であり、このＣＯＦでは、フレキシブルフィルム上に、直接、半導体素子４が実装されている。
【００２７】
上記半導体装置１０は、後述する表示用パネル及び外部回路としての液晶表示パネル２１を駆動するためのものであり、配線パターン２・３を形成した有機物からなる絶縁性のフレキシブルフィルムにてなる基板１上に半導体素子４が接続されてなっている。
【００２８】
上記配線パターン２・３は、例えば、銅（Ｃｕ）からなっている。ただし、これに限らず例えば銅（Ｃｕ）に錫（Ｓｎ）メッキされたものや、金（Ａｕ）からなるもの、又は銅（Ｃｕ）に金（Ａｕ）メッキしたものでもよい。
【００２９】
一方、半導体素子４４には、金（Ａｕ）にてなるバンプ電極５が設けられている。そして、このバンプ電極５と上記配線パターン２・３とが接続されることにより、両者が電気的に接続されるようになっている。
【００３０】
また、半導体装置１０は、例えば、バンプ電極５とフレキシブルフィルム上の配線パターン２・３を接合した後、半導体素子４とフレキシブルフィルムとの間にできる隙間及び半導体素子４の周辺に、樹脂からなるアンダーフィル材６を注入する。これにより、半導体装置１０の耐湿性及び機械的強度の向上を図ることができる。
【００３１】
さらに、必要に応じて、フレキシブルフィルムの外部接続端子以外、及び半導体素子４とその外周部上以外のフレキシブルフィルムに、絶縁性材料からなるソルダーレジスト７を塗布する。これにより、導電性異物が、直接、配線パターン２・３上に付着することによるショートを防止することができる。
【００３２】
また、フレキシブルフィルムには、両側に搬送用送り穴部であるスプロケットホール８が設けられており、このスプロケットホール８に図示しない突起物を通すことにより、フレキシブルフィルムを搬送することができるようになっている。このように、半導体装置１０は、製造過程においては、図２（ａ）に示す連続するフレキシブルフィルムに連続して複数個が設けられている。したがって、同図（ａ）に示すように、この絶縁フィルムにおけるユーザ外形９にて切り出すことにより、フレキシブルフィルムからなる基板１に半導体素子４が搭載された１個の半導体装置１０となる。
【００３３】
本実施の形態では、この半導体装置１０は、表示用モジュールとしての液晶モジュール２０に実装されている。
【００３４】
すなわち、液晶モジュール２０は、図３（ａ）（ｂ）に示すように、ＴＦＴ（Thin Film Transistor：薄膜トランジスタ）基板２１ａ及びカラーフィルタ基板２１ｂからなる液晶表示パネル２１に、半導体装置１０が実装されてなっている。また、上記半導体装置１０における液晶表示パネル２１と反対側には、回路基板としてのＰＷ（Printed Wiring)基板３０が取り付けられている。上記半導体装置１０をこれら液晶表示パネル２１及びＰＷ基板３０に取り付けるときには、上記半導体装置１０は、液晶表示パネル２１及びＰＷ基板３０に対して異方性導電接着剤（ＡＣＦ：Anisotropic Conductive Film)１１を用いて接着することにより、電気的に接続される。この異方性導電接着剤１１は、厚さ１５〜４５μｍの接着性フィルムの中に、直径３〜１５μｍの導電粒子を分散させたものである。したがって、導電粒子がフィルム中に分散しているために、異方性導電接着剤１１自体は絶縁物である。しかし、この異方性導電接着剤１１を回路パターンの間に挟み、加熱・加圧することにより、上下の電極間の導通をとり、隣り合う電極間を絶縁し、上下の接着を同時に行うことができる。
【００３５】
ところで、上記液晶モジュール２０は、図３（ｃ）に示すように、上記ＰＷ基板３０を液晶表示パネル２１の裏面へ折り曲げて実装される。この場合、テープキャリアパッケージのベースフィルムが硬いと、つまり基板１の曲げ剛性が大きいと、固定端となる異方性導電接着剤１１・１１での接合部に働く曲げ反力が大きくなり、折り曲げができなくなる。
【００３６】
一方、曲げ反力が小さい場合、異方性導電接着剤１１・１１での接合を引き剥がす方向に作用する力が低減されるため、接続信頼性の向上が予想できる。
【００３７】
しかしながら、このベースとなるフレキシブルフィルムが柔らかくて腰がないと、フレキシブルフィルムの搬送ができなかったり、スプロケットホール８が破れたりする。このため、適切なヤング率とフレキシブルフィルムの厚さを確保する必要がある。
【００３８】
そこで、本実施の形態では、折り曲げ実装性と搬送性とを考慮し、曲げ反力の計算式及びせん断ひずみの計算式、並びに後述する実施例に示す実験により、フレキシブルフィルムつまり基板１の適正なヤング率及びフィルム厚を抽出した。
【００３９】
具体的には、曲げ反力について以下の検討をした。
【００４０】
まず、フレキシブルフィルムの長さ方向の距離ｘにおける撓みをｙ、曲げモーメントをＭとすると、撓みの基礎式は、
ｄ2ｙ／ｄ2ｘ＝Ｍ／Ｅ×Ｉ                                      （式１）
で与えられる。ここで、Ｅは、フレキシブルフィルムのヤング率であり、Ｉは断面二次モーメントである。（式１）から、
Ｍ＝（Ｅ×Ｉ）×（ｄ2ｙ／ｄ2ｘ）
∝Ｅ×Ｉ                                                    （式２）
したがって、（式２）により、曲げモーメントＭはＥ×Ｉに比例することがわかる。このＥ×Ｉは、曲げ剛性と呼ばれるものである。すなわち、曲げ反力は、曲げ剛性Ｅ×Ｉに比例する。
【００４１】
ここで、図４（ａ）に示すように、フレキシブルフィルムの幅をａ、厚さをｄとすると、曲げ剛性Ｅ×Ｉは、
曲げ剛性Ｅ×Ｉ＝Ｅ×（ａ×ｄ3）／１２
∝Ｅ×ｄ3                                       （式３）
となる。したがって、フレキシブルフィルムの単位幅にて比較した場合、（式３）に示す通り、材料の曲げ剛性はヤング率Ｅと厚さｄの三乗との積に比例することが分かる。
【００４２】
このことから、フレキシブルフィルムの特性として、折り曲げの反力は材料のヤング率Ｅと厚さｄの三乗との積を基準に判断することができ、折り曲げの反力を一定値よりも小さくするためには、
Ｅ×ｄ3≦ｋ１                                           （式４）
となる定数ｋ１を設定できることが分かる。
【００４３】
一方、搬送性については、図５（ａ）（ｂ）に示すように、テープキャリア又はテープキャリアパッケージはリール・トゥ・リールにて搬送され、金型打ち抜きや搬送時にはスプロケットホール８に対して搬送方向とは逆の方向に位置決めガイドピン４１等を支点としたせん断応力が働く。このせん断応力に対するひずみが小さい場合、スプロケットホール８の変形が少なくなり、搬送時の位置精度が向上すると予想できる。
【００４４】
上記せん断応力は、図４（ｂ）に示すように、フレキシブルフィルムの幅をａ、厚さをｄ、ヤング率をＥ、せん断弾性係数をＧ、ポアソン比をν、せん断力をＦ、せん断力の作用する面積をＳ、ずれ角をαとすると、
せん断応力＝Ｆ／Ｓ＝Ｆ／（ａ×ｄ）                            （式５）
せん断応力＝Ｇ×ｔａｎ α≒Ｇ×α                             （式６）
ここで、
Ｇ＝Ｅ／２（１＋ν）                                          （式７）
の関係があるので、この（式７）により、ポアソン比νが一定なら、せん断弾性係数Ｇはヤング率Ｅに比例する。したがって、（式６）は、
せん断応力≒Ｇ×α∝Ｅ×α                                    （式８）
となる。この結果、（式５）＝（式８）であるので、
ずれ角α∝Ｆ／（（ａ×ｄ）×Ｅ）
∝１／（Ｅ×ｄ）                                      （式９）
したがって、単位当りの幅でせん断力を一定として比較した場合、（式９）に示す通り、材料のずれ角αはヤング率Ｅと厚さｄの積の逆数に比例することが分かる。
【００４５】
このことから、フレキシブルフィルムの搬送に必要な条件として、フレキシブルフィルム材料のヤング率Ｅと厚さｄとの積の逆数（Ｅ×ｄ）-1を基準に判断することができ、フレキシブルフィルムのスプロケットホール８にせん断破壊を生じさせないためには、
（Ｅ×ｄ）-1≦ｋ２                                       （式１０）
となる定数ｋ２を設定できることが分かる。
【００４６】
本実施の形態では、これらの定数ｋ１・ｋ２を明らかにすべく、後述する実施例に示す試験により、欠陥を有する従来フィルムＢ・Ｃについて検討した。そして、これらの定数ｋ１・ｋ２を決定した後、フレキシブルフィルムの曲げ反力及び搬送性の両方を満たす新フィルムＡについて、その効果の確認を行った。
【００４７】
すなわち、従来フィルムＢ・Ｃのヤング率Ｅ及び厚さｄは表１のようになる。これら表１に記載したヤング率Ｅ及び厚さｄの値は、それぞれ３０ロットについて任意にサンプリングしたときの最大値及び最小値を示している。Ｅ×ｄ3及び（Ｅ×ｄ）-1はこれらヤング率Ｅ及び厚さｄから計算により求めたものである。
【００４８】
ここで、実施例に示す試験により、従来フィルムＣついては、後述する表２に示すように、折り曲げ反力について強度が大き過ぎ、折り曲げ性又は実装性に乏しい結果であった。なお、従来フィルムＣは、搬送時にスプロケットホール８が破損することはなかった。また、従来フィルムＢついては、非常にヤング率Ｅが低く、折り曲げ反力が大きいということはないが、実装前の個片打ちぬき工程の搬送においてスプロケットホール８が破損するためにフレキシブルフィルムの搬送ができないという不具合が多発していた。
【００４９】
上記のことから、フレキシブルフィルムの特性として、折り曲げの反力が従来フィルムＣよりも小さく、かつスプロケットホール８の強度が従来フィルムＢよりも大きいことつまりフレキシブルフィルム材料のヤング率Ｅと厚さｄとの積の逆数（Ｅ×ｄ）-1が従来フィルムＢよりも小さい値を有していることが好ましいことがわかる。
【００５０】
数値で示すと、表１から判断できるように、折り曲げの反力の点で、フレキシブルフィルム材料のヤング率Ｅと厚さｄの三乗との積（Ｅ×ｄ3）の値が従来フィルムＣの最小値である４．０３×１０-4（Ｐａ・ｍ）よりも小さいことが望ましいことがわかる。また、搬送性の点で、フレキシブルフィルム材料のヤング率Ｅと厚さｄとの積の逆数（Ｅ×ｄ）-1が従来フィルムＢの４．４２×１０-6（Ｐａ-1・ｍ-1）よりも小さい値を有していることが好ましいことが分かる。この範囲を図示すると、図１に示す斜線部分のようになる。
【００５１】
そこで、この範囲の新フィルムＡについて検討した結果、後述する実施例に示すように、新フィルムＡにおいてフレキシブルフィルム厚さを３０〜３５μｍにすることが適切であることが分かった。
【００５２】
すなわち、新フィルムＡにおいてフレキシブルフィルム厚さを２５μｍにした場合には、実施例において表３に示すように、搬送性において不適であることが分かった。
【００５３】
【表１】
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【００５４】
このように、本実施の形態の半導体装置１０では、フレキシブルフィルムは、フレキシブルフィルム材料のヤング率と厚さの三乗との積が４．０３×１０-4（Ｐａ・ｍ）よりも小さく、かつフレキシブルフィルム材料のヤング率と厚さとの積の逆数が４．４２×１０-6（Ｐａ-1・ｍ-1）よりも小さい値を有している。
【００５５】
したがって、折り曲げ反力及び搬送性に適したフレキシブルフィルムとなるので、ベースフィルムからなる基板１を適切に曲げることができ、かつ搬送時におけるベースフィルムのスプロケットホール８の破れを回避し得る半導体装置１０を提供することができる。
【００５６】
上記半導体装置１０では、前記フレキシブルフィルムは、高分子材料からなることが好ましい。また、上記半導体装置１０では、フレキシブルフィルムの高分子材料は、ポリイミド、アクリル系、又はアラミド系樹脂であることが好ましい。
【００５７】
これにより、一般的に、ＣＯＦからなる半導体装置１０は、ポリイミド、アクリル系、又はアラミド系樹脂等の高分子材料からなるフレキシブルフィルムにてなっているので、このＣＯＦからなる半導体装置１０において、ベースフィルムからなる基板１を適切に曲げることができ、かつ搬送時におけるベースフィルムのスプロケットホール８の破れを回避し得る半導体装置１０を提供することができる。
【００５８】
上記半導体装置１０では、フレキシブルフィルムの厚さは、３０μｍ以上３５μｍ以下であることが好ましい。
【００５９】
これにより、確実に、ベースフィルムからなる基板１を適切に曲げることができ、かつ搬送時におけるベースフィルムのスプロケットホール８の破れを回避し得る半導体装置を提供することができる。
【００６０】
また、本実施の形態の液晶モジュール２０は、液晶表示パネル２１と、半導体装置１０に実装された、液晶表示パネル２１に電気信号を供給する駆動用の半導体素子４とを備えると共に、半導体装置１０のフレキシブルフィルムは、フレキシブルフィルム材料のヤング率と厚さの三乗との積が４．０３×１０-4（Ｐａ・ｍ）よりも小さく、かつフレキシブルフィルム材料のヤング率と厚さとの積の逆数が４．４２×１０-6（Ｐａ-1・ｍ-1）よりも小さい値を有している。
【００６１】
したがって、ベースフィルムからなる基板１を適切に曲げることができ、かつ搬送時におけるベースフィルムのスプロケットホール８の破れを回避し得る半導体装置１０を備えた液晶モジュール２０を提供することができる。
【００６２】
また、上記液晶モジュール２０では、半導体装置１０には、半導体素子４に電源を供給するＰＷ基板３０が接続されていることが好ましい。
【００６３】
これにより、ＰＷ基板３０から半導体装置１０に実装された半導体素子４に電源を供給することができる。
【００６４】
また、上記の液晶モジュール２０では、表示パネルは、液晶表示パネル２１であることが好ましい。
【００６５】
これにより、ベースフィルムからなる基板１を適切に曲げることができ、かつ搬送時におけるベースフィルムのスプロケットホール８の破れを回避し得る半導体装置１０を備えた液晶モジュール２０を提供することができる。
【実施例】
【００６６】
以下、実施例により、本発明を具体的に説明する。
〔曲げ反力〕
ＣＯＦは、主に表示用ガラスパネルと半導体素子及び回路基板との接続に用いられる。モジュール形態では、回路基板は表示用パネルの裏面側に折り曲げられることが多い。このため、モジュール形態におけるフレキシブル性や作業性の向上のため、ＣＯＦには折り曲げ易さが求められる。
【００６７】
以上のことから、フレキシブルフィルムの折り曲げ時の反力の比較試験を行った。
【００６８】
フレキシブルフィルムのサンプルとしては、新フィルムＡ及び従来フィルムＢ、Ｃを用いた。新フィルムＡは、ヤング率Ｅ＝９．３ＧＰａであり、フィルム厚さｄ＝２５、３０、３５μｍの３種類を使用した。また、従来フィルムＢはヤング率Ｅ＝４．８であり、フィルム厚さｄ＝３８μｍのものを使用した。さらに、従来フィルムＣはヤング率Ｅ＝６．８ＧＰａであり、フィルム厚さｄ＝４０μｍのものを使用した。
【００６９】
試験においては、まず、新フィルムＡ及び従来フィルムＢ、Ｃの各フレキシブルフィルムを所定のサイズ（１０×２０ｍｍ）にカットする。次いで、図６に示すように、銅配線パターン面を内側にして折り曲げ、電子天秤上方に支持固定して設けられた天板と、電子天秤上に載置したステージとのスパン２ｍｍのスペースにセットする。次いで、１分間放置後に電子天秤の数値を読み取る。
【００７０】
その結果を、表２及び図７に示す。この表２及び図７から分かるように、新フィルムＡ及び従来フィルムＢについては、折り曲げ反力が４０ｇ以下であり、折り曲げ性について適正と判断された。しかし、従来フィルムＣについては、折り曲げ反力が５０ｇであり、折り曲げ性について不適と判断された。
【００７１】
【表２】
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【００７２】
〔搬送性（スプロケットホール強度）〕
次に、搬送性（スプロケットホール強度）について、検討を行った。
【００７３】
すなわち、フレキシブルフィルムを搬送する際には、フレキシブルフィルムの垂れをなくしかつ平坦にするために、一定のテンションを加える必要がある。また、ガラスパネルからなる液晶表示パネル２１に実装する前の個片に打ち抜く工程では、金型の位置決めガイドピンで固定される部分で大きな応力が働く。したがって、フレキシブルフィルムの破損がなく、位置精度を保つためには、このような力が作用するスプロケットホール８の十分な強度及び寸法安定性が必要になってくる。
【００７４】
そこで、スプロケットホール８のせん断強度を比較する試験を行った。
【００７５】
フレキシブルフィルムのサンプルとしては、新フィルムＡ及び従来フィルムＢを用いた。新フィルムＡは、ヤング率Ｅ＝９．３ＧＰａであり、フィルム厚さｄ＝２５、３０、３５μｍの３種類を使用した。また、従来フィルムＢはヤング率Ｅ＝４．８であり、フィルム厚さｄ＝３８μｍのものを使用した。
【００７６】
試験方法は、図８（ａ）（ｂ）に示すように、まず、フレキシブルフィルムのスプロケットホール８として、４ｍｍ幅にカットする。次に、スプロケットホール８を位置決めガイドピン４１に固定し、搬送方向に荷重を加える。１分間放置後に取り外し、スプロケットホール８を金属顕微鏡で観察する。荷重は分銅を用い、１００ｇ刻みに負荷量を増して、同様の操作を繰り返す。
【００７７】
このようにして、スプロケットホール８に変形が生じる、又は破損する時の荷重を比較した。
【００７８】
その結果、表３に示すように、従来フィルムＢの場合は、３００ｇで変形が生じ、４００ｇで破損に至った。新フィルムＡの場合は、フィルム厚さが２５μｍで従来フィルムＢと同様に３００ｇで変形が生じた。ただし、５００ｇで破損に至った。また、新フィルムＡについて、フィルム厚さを増すに伴って変形し、及び破損に至る荷重は増大した。具体的には、フィルム厚さが３０μｍでは４００ｇで変形が生じ、５００ｇで破損に至った。フィルム厚さが３５μｍでは５００ｇで変形が生じ、７００ｇで破損に至った。
【００７９】
以上により、従来フィルムＢよりも強いスプロケットホール強度を得るためには、新フィルムＡの場合、３０μｍ以上のフィルム厚さが必要であることがわかった。
【００８０】
【表３】
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【００８１】
〔折り曲げ耐久性試験〕
フレキシブルフィルムは、どこででも折り曲げることができる特長を有し、実際に折り曲げて実装されることが殆どである。また、表示用モジュールの点灯検査で不良が発生した場合、不良の内容により、ガラスパネルからＣＯＦを剥がして再びガラスパネルに接続することも行う。ＣＯＦを剥がす際には、引き剥がし点において曲げ応力が働き、断線に至ってしまうこともある。したがって、フレキシブルフィルムには十分な折り曲げ性が求められる。
【００８２】
そこで、フレキシブルフィルムの折り曲げ耐久性を比較する試験を行った。
【００８３】
フレキシブルフィルムのサンプルとしては、新フィルムＡ及び従来フィルムＢ、Ｃを用いた。新フィルムＡは、ヤング率Ｅ＝９．３ＧＰａであり、フィルム厚さｄ＝２５、３０、３５μｍの３種類を使用した。また、従来フィルムＢはヤング率Ｅ＝４．８であり、フィルム厚さｄ＝３８μｍのものを使用した。さらに、従来フィルムＣはヤング率Ｅ＝６．８ＧＰａであり、フィルム厚さｄ＝４０μｍのものを使用した。
【００８４】
試験方法は、図９に示すように、まず、銅配線パターンを形成したフレキシブルフィルムを固定冶具で固定する。固定冶具には一定の荷重を負荷し、曲げＲ付の固定冶具で他端を固定する。曲げＲ付の固定冶具を±９０°の範囲で回転させることにより、フレキシブルフィルムの折り曲げを行う。このとき、折り曲げと同時に、銅配線パターンの電気的な導通チェックを行い、電気的に断線した時点の折り曲げ回数をカウントする。このようにして、フレキシブルフィルムに形成した銅配線パターンが断線する折り曲げ回数を比較した。
【００８５】
結果を表４に示す。表４から分かるように、新フィルムＡは、フィルム厚さが薄くなるに伴って、折り曲げ性は向上した。
【００８６】
【表４】
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【産業上の利用可能性】
【００８７】
本発明は、ＣＯＦ(Chip On Film) と呼ばれる、フレキシブルフィルム上に形成された配線パターンと、少なくとも１つ実装された半導体素子に形成された、外部回路との接続のための電極とを接続してなるテープキャリアパッケージタイプの半導体装置及びそれを用いた表示用モジュールに適用できる。
【００８８】
表示用モジュールとしては、例えば、アクティブマトリクス型等の液晶表示モジュールに用いることができると共に、電気泳動型ディスプレイ、ツイストボール型ディスプレイ、微細なプリズムフィルムを用いた反射型ディスプレイ、デジタルミラーデバイス等の光変調素子を用いたディスプレイの他、発光素子として、有機ＥＬ発光素子、無機ＥＬ発光素子、ＬＥＤ（Light Emitting Diode) 等の発光輝度が可変の素子を用いたディスプレイ、フィールドエミッションディスプレイ（ＦＥＤ）、プラズマディスプレイにも利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００８９】
【図１】本発明における半導体装置に使用するフレキシブルフィルムのヤング率Ｅとフィルム厚さとの関係を示すグラフである。
【図２】（ａ）はＣＯＦにてなる上記半導体装置を示す平面図であり、（ｂ）はＣＯＦにてなる上記半導体装置を示す断面図である。
【図３】（ａ）は上記半導体装置を用いた液晶モジュールの構成を示す平面図であり、（ｂ）は（ａ）のＸ−Ｘ線断面図であり、（ｃ）はＰＷ基板を液晶表示パネルの裏面に折り曲げた状態の液晶モジュールを示す断面図である。
【図４】（ａ）は上記フレキシブルフィルムの曲げ剛性を求めるための模式図であり、（ｂ）は上記フレキシブルフィルムのせん断応力を求めるための模式図である。
【図５】（ａ）は上記フレキシブルフィルムの搬送方法を示す平面図であり、（ｂ）は上記フレキシブルフィルムの搬送方法を示す断面図である。
【図６】上記フレキシブルフィルムの曲げ反力試験方法を示す正面図である。
【図７】上記フレキシブルフィルムの曲げ反力試験結果を示すグラフである。
【図８】（ａ）はスプロケットホールに関するフレキシブルフィルムのせん断強度試験方法を示す断面図であり、（ｂ）はスプロケットホールに関するフレキシブルフィルムのせん断強度試験方法を示す平面図である。
【図９】フレキシブルフィルムの折り曲げ試験方法を示す断面図である。
【図１０】上記フレキシブルフィルムの折り曲げ試験結果を示すグラフである。
【図１１】（ａ）は従来のＣＯＦにてなる半導体装置を示す平面図であり、（ｂ）は該ＣＯＦにてなる半導体装置を示す断面図である。
【図１２】（ａ）は上記従来の半導体装置を用いた液晶モジュールの構成を示す断面図であり、（ｂ）はＰＷ基板を液晶表示パネルの裏面に折り曲げた状態の液晶モジュールを示す断面図である。
【符号の説明】
【００９０】
１      基板
２      配線パターン
３      配線パターン
４      半導体素子
５      バンプ電極（電極）
８      スプロケットホール
１０      半導体装置
１１      異方性導電接着剤
２０      液晶モジュール（表示用モジュール、液晶表示用モジュール）
２１      液晶表示パネル（表示用パネル、外部回路）
２１ａ    ＴＦＴ基板
２１ｂ    カラーフィルタ基板
３０      ＰＷ基板（回路基板）
ｄ      厚さ（フィルム厚）
Ｅ      ヤング率
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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