[发明专利]玻璃上芯片组件及其中所用的连接材料

说明书

本发明涉及半导体芯片直接与基片玻璃电路板键合和连接的玻璃上芯片组件(COG)，特别是用于例如液晶显示的COG组件。本发明还涉及组件中所用的连接材料。

过去，液晶显示(以下有时称为LCD)是通过将半导体封装例如驱动器IC等安置在玻璃衬底电路板上而构成。但是近来轻、薄、短和小的产品受到普遍喜爱，因此用由直接连接方法将半导体芯片组装在玻璃衬底电路板上构成的COG组件来生产液晶显示变得更为实际。在这样的COG组件中，玻璃衬底电路板和芯片上的电极利用各向异性的导电连接材料(以下有时称作ACM)连接在一起。

包括作为主要成分的热固树脂，例如环氧树脂等，以及导电颗粒的ACM被放入玻璃衬底电路板和该半导体芯片之间并且该放入的ACM层利用加热从两侧受压，由此，该热固树脂首先熔化然后固化。之后，面对电极与桥接在他们之间的导电颗粒受压后摩擦接触，由此建立起可靠的导电连接，其中，在这些电极对的周围被热凝固的树脂物质可使制成的组件建立起牢靠的机械粘接。

通过热固树脂的硬化收缩来支持加到玻璃衬底电路板或加到芯片上的ACM的粘接强度。但是这将引起在ACM和玻璃衬底电路板或IC芯片间的界面产生局部应力集中。为了获得高粘合强度(adhesive strength)的ACM，可选择能够形成高弹性模量的固化物质(cured mass)的热固树脂，但是这将会带来较大的硬化收缩和在界面处产生高的局部应力。当玻璃衬底电路板的厚度较大时，这些局部应力作为剩余应力保持在树脂层内，当玻璃衬底电路板薄时，它们会使玻璃衬底电路板变形例如扭曲等。

根据市场总的趋势是面向轻、薄、短和小的产品，玻璃衬底电路板可以将厚度变薄。使用薄的玻璃衬底电路板会使粘接的组件出现变形，在LCD情况下还会使显示特性降低。

本发明的一个目的是提供一种COG组件，其中即使当采用了一种粘合强度较大的热固树脂时也能够降低制成组件界面处的局部应力集中，甚至在采用薄玻璃衬底电路板时也能减少所得组件变形的发生例如扭曲，同时能达到良好的粘接强度和很好地保持导电连接。

本发明的第二个目的是提供一种用于组装COG单元的连接材料，用该材料可获得上述COG组件。

下面说明本发明的COG组件和连接材料：

(1)一种连接材料，用于将COG组件中的半导体芯片与玻璃衬底电路板连接和粘接，其中，半导体芯片上的电极与玻璃衬底电路板上的相应电极直接连接，所说连接材料包括：

粘合剂成分，其含有热固树脂；和

导电颗粒；

其中，所说连接材料固化后在25℃时具有至少为5％的拉伸百分比(tensileelongation percentage)。

(2)如上述(1)限定的连接材料，其中按重量，所说粘合剂成分含有6-90％的微粒弹性体(elastomer)，该微粒弹性体的平均颗粒大小为30-300nm。

(3)如上述(1)或(2)限定的连接材料，其中，按所说粘合剂成分的体积，该连接材料包含2-40％的导电颗粒。

(4)一种COG组件，其中半导体芯片上的电极与玻璃衬底电路板上的对应电极直接连接，该COG组件包括：

一连接材料层，用于将半导体芯片与衬底电路板粘接和连接，其中所说连接材料包括粘合剂成分(adhesive component)，该粘合剂成分含有热固树脂和导电颗粒，并且该连接材料固化后在25℃时具有至少为5％的拉伸百分比。

(5)如上述(4)限定的COG组件，其中，按重量，所说粘合剂成分含有6-90％的微粒弹性体，该微粒弹性体的平均颗粒大小为30-300nm。

(6)如上述(4)或(5)限定的COG组件，其中，按粘合剂成分的体积，该连接材料包含2-40％的导电微颗粒。

(7)如上述(4)到(6)中任一项限定的COG组件，其中该COG组件是液晶显示器。

图1(a)的实施例说明一种按照本发明制备COG组件的方法；

图1(b)说明按照图1(a)方法制备的COG组件。