JPH04242721A

JPH04242721A - 液晶表示装置

Info

Publication number: JPH04242721A
Application number: JP49291A
Authority: JP
Inventors: Hirotaka Nakano; 博隆中野
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1991-01-08
Filing date: 1991-01-08
Publication date: 1992-08-31

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】〔発明の目的〕

【０００２】

【産業上の利用分野】本発明は、液晶表示装置に係わり
、特に、液晶駆動用ＩＣを電気的に接続させてなる場合
の、接続部の構造に関するものである。

【０００３】

【従来の技術】液晶表示装置に、駆動用ＩＣを実装する
方法としては、日経ＢＰ社編：「フラットパネル・ディ
スプレイ´９０」、ｐ．２４２、（１９８９）にあるよ
うに、ＴＡＢ（Ｔａｐｅ　Ａｕｔｏｍａｔｅｄ　Ｂｏｎ
ｄｉｎｇ）法、並びにＣＯＧ（Ｃｈｉｐ　ｏｎ　Ｇｌａ
ｓｓ　）法が主に用いられている。

【０００４】ここで、ＴＡＢ法について、図８から図１
０を参照しながら説明する。

【０００５】図８は、テープ・キャリヤ１の平面図であ
る。このテープ・キャリヤ１は、液晶表示装置の部分断
面図である図９にも示すように、ポリイミドからなるベ
ース・フィルム２上に、錫めっきされた銅からなる多数
のリード３が形成されている。そして、先ず、これらリ
ード３の先端部の電極３ａと、駆動用ＩＣ４上の金から
なるバンプ５とを、図示しないボンダーを用いて冶金学
的に接続（ＩＬＢ：Ｉｎｎｅｒ　Ｌｅａｄ　Ｂｏｎｄｉ
ｎｇ）することにより、駆動用ＩＣ４をテープ・キャリ
ヤ１上に搭載する。その後、駆動用ＩＣ４の樹脂封止（図示せず）を行ない
、引続き、テープ・キャリヤ１を所望の形状に打ち抜く
。以下、この形状に打ち抜いたものをＴＡＢ−ＩＣ６と
いう。

【０００６】図９、並びに液晶表示装置の平面図である
図１０において、１１は液晶表示板で、この液晶表示板
１１は、一対のガラス基板１２，１３間に液晶１４を保
持してなるものである。また、２１はプリント回路基板
（以下、ＰＣＢと略す。）である。

【０００７】そして、図９および図１０に示すように、
ＴＡＢ−ＩＣ６のリード３の、ＩＣ出力端側電極３ｂと
、液晶表示板１１の周辺上に形成されたアルミニウムあ
るいはＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ　Ｔｉｎ　Ｏｘｉｄｅ）な
どからなる配線電極１５とを、異方性導電膜１６を介し
て電気的に接続（ＯＬＢ：Ｏｕｔｅｒ　Ｌｅａｄ　Ｂｏ
ｎｄｉｎｇ）する。つぎに、リード３の、ＩＣ入力端側
電極３ｃと、ＰＣＢ２１上に形成された電極２２とを、
半田付けにより接続する。ここで、ＴＡＢ−ＩＣ６上の
リード３は、所望のパターンでソルダー・レジスト７に
より保護されている。

【０００８】以上の工程により、駆動用ＩＣ４が液晶表
示板１１にＴＡＢ実装される。

【０００９】つぎに、ＣＯＧ法、特にフェース・ダウン
・ボンディング法によるＣＯＧ法について、図１１およ
び図１２を参照しながら説明する。

【００１０】フェース・ダウン・ボンディング法による
ＣＯＧ法は、液晶表示装置の部分断面図である図１１に
示すように、駆動用ＩＣ４を液晶表示板１１上の配線電
極１５ａ　，１５ｂ　に直接接続する方法であり、部材
のテープ・キャリヤ１が不要であるという特徴がある。ここで、１５ａ　，１５ｂ　は、それぞれ、駆動用ＩＣ
４の出力側、入力側に対応する配線電極である。駆動用
ＩＣ４の接続方法としては、「日経マイクロ・デバイス
」、１９８９年７月号、ｎｏ．４９、ｐ．１０７にある
ように、種々の方法が知られているが、通常、例えば銀
ペーストなどの接続用金属、合金を介して、バンプ５と
、配線電極１５ａ　，１５ｂ　とを電気的に接続してい
る。

【００１１】また、ＩＣ入力端側配線電極１５ｂ　と、
ＰＣＢ２１の電極２２とを何等かの方法により接続しな
ければならないが、それらの間の接続は、通常、図１１
並びに液晶表示板の平面図である図１２に示すように、
フレキシブル・プリント回路（以下、ＦＰＣと略す。）
２６を用いて行なわれる。すなわち、ガラス基板１２上
のＩＣ入力端側配線電極１５ｂ　とＦＰＣ２６上に形成
されたリード２７とは、異方性導電膜２８を介して接続
される。また、ＦＰＣ２６のリード２７とＰＣＢ２１上
の電極２２との接続は、半田付けにより行なわれる。

【００１２】以上の従来のＴＡＢ法、並びにＣＯＧ法に
よる実装方法には、以下に述べる欠点がある。

【００１３】ＴＡＢ法では、ポリイミドのベース・フィ
ルム２からなるテープ・キャリヤ１上に、駆動用ＩＣ４
をＩＬＢすることにより搭載している。そのため、テー
プ・キャリヤ１が必要で、その分材料費が高くなる。ま
た、ＩＬＢは、冶金学的に金／錫共晶を形成することに
よりなされるが、そのときの温度は通常５００℃と高温
である。すなわち、高温プロセスを必要とする。さらに
、異方性導電膜１６としてシート状の材料を別途用意し
、ガラス基板１２上の配線電極１５と、打ち抜かれた形
状のＴＡＢ−ＩＣ６との間に挿入しなければならない。したがって、材料費が高くなるとともに、異方性導電膜
１６の固定などが必要で、プロセスが長くなる。一方、
ＣＯＧ法では、図１２に示すように、ガラス基板１２上
にＩＣ２を搭載しなければならないため、駆動用ＩＣ４
が搭載される領域の分だけ、ガラス基板１２のサイズを
大きくしなければならない。また、ＩＣ入力端側配線電
極１５ｂ　とＰＣＢ２１の電極２２との接続のために、
ＦＰＣ２６を用意しなければならず、その分材料費が高
くなる。さらに、ＦＰＣ２６とＩＣ入力端側配線電極１
５ｂ　とを、別途用意した異方性導電膜２８を介して接
続しなければならないため、ＴＡＢ法の場合と同様に、
材料費が高くなるとともに、プロセスが長くなるという
欠点がある。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】以上のように、従来の
ＴＡＢ法による液晶表示装置の実装方法には、テープ・
キャリヤ１が必要で、材料費が高く、また、冶金学的接
続のための高価なボンダーが必要で、高温プロセスとな
り、かつ、プロセスが長くなるという欠点があった。一
方、ＣＯＧ法による実装方法では、ガラス基板１２のサ
イズが大きくなる。また、ガラス基板１２上の配線電極
１５ｂ　とＰＣＢ２１上の電極２２との接続において、
ＦＰＣ２６を用意しなければならないとともに、別途異
方性導電膜２８や図示していない半田を用意して接続し
なければならないため、材料費が高くなるとともに、プ
ロセスが長くなるという欠点があった。

【００１５】本発明は、上述の従来技術の欠点に鑑みな
されたもので、ＴＡＢ法、ＣＯＧ法の両者の長所を生か
すとともに、低コストで、かつ、短いプロセスで駆動用
ＩＣの実装を可能とし、しかも高信頼性の液晶表示装置
を提供することを目的とする。

【００１６】〔発明の構成〕

【００１７】

【課題を解決するための手段】本発明による液晶表示装
置は、ベース・フィルム上に形成されたリードのリード
電極が、このリード電極上に形成された異方性導電膜を
介して、フェース・ダウンで駆動用ＩＣと接続されてい
る。これとともに、前記ベース・フィルム上のリードの
、前記駆動用ＩＣの出力側端電極並びに入力側端電極が
、それぞれ、前記異方性導電膜と同一層の異方性導電膜
を介して、液晶表示板のガラス基板上周辺に形成された
配線電極並びに回路基板上に形成された電極に接続され
ている。

【００１８】

【作用】本発明による液晶表示装置は、駆動用ＩＣとベ
ース・フィルム上のリード電極との接続、液晶表示板の
ガラス基板の周辺上の配線電極とベース・フィルム上の
リードの電極との接続、並びに、回路基板上の電極とベ
ース・フィルム上のリードの電極との接続が、それぞれ
、ベースフィルム上のリード上に形成された同一層の異
方性導電膜を介してなされている。それぞれの接続箇所
が、同一の接続材料で形成されているため、短いプロセ
スで駆動用ＩＣを実装できるとともに、低コストである
液晶表示装置を提供することができる。また、異方性導
電膜を用いた接続であるので、約１５０℃程度の低温プ
ロセスで高信頼性の液晶表示装置を提供することができ
る。

【００１９】

【実施例】以下、本発明の液晶表示装置の一実施例につ
いて、図１ないし図７を用いて詳細に説明する。

【００２０】図５は本実施例で用いるＦＰＣ３１（以下
、コネクター３１と呼ぶ。）の断面図であり、図６はそ
のコネクター３１の側面図である。まず、このコネクタ
ー３１の構造を説明する。

【００２１】ベース・フィルム３２は、例えば、厚さ２
５μｍｔのポリエステル・フィルムである。このベース
・フィルム３２上に、厚さが例えば１７μｍｔの銅リー
ド３３が形成されており、所望の回路パターンが描かれ
ている。また、リード３３の上には、異方性導電膜３４
が例えば印刷法により全面に渡って形成されている。こ
の異方性導電膜３４は、例えば熱硬化性樹脂中にニッケ
ル粒子が分散されたものからなる。膜厚が例えば２０μ
ｍｔであり、ニッケル粒子の粒径が約３μｍのものを用
いる。さらに、前記異方性導電膜３４の上には、後述す
る接続箇所の部分のみを除去した保護フィルム３５が形
成されている。この保護フィルム３５としては、例えば
厚さ１２μｍｔのポリエステル・フィルムを用いる。

【００２２】液晶駆動用ＩＣ４の出力数は例えば１２０
　である。そして、このＩＣ４上のバンプ５の大きさは
約９０μｍ角であり、これらバンプ５のピッチは例えば
　１６０μｍである。ＩＣ４の、バンプ５以外の表面領
域は、燐ガラス、シリコン・ナイトライドの２層がこの
順で形成されたパッシベーション膜によって保護されて
いる。

【００２３】液晶表示板１１は、一対のガラス基板１２
，１３間に液晶１４を保持してなるものである。本実施
例の説明においては、ガラス基板１２の周辺上に形成さ
れた配線電極１５として、表面層にクロム、アルミニウ
ムがこの順に形成されたものを例にとり述べる。ここで
、クロム、アルミニウムの膜厚は、それぞれ例えば５０
ｎｍ、　４００ｎｍとする。また、配線電極１５のピッ
チは例えば　２３０μｍである。

【００２４】ＰＣＢ２１は、ガラスエポキシ樹脂からな
る回路基板上に、図示していない受動部品、コントロー
ルＩＣ等がマウントされている。ＰＣＢ２１上に形成さ
れた電極２２は銅からなり、そのピッチは例えば　０．
７ｍｍである。

【００２５】つぎに、駆動用ＩＣ４の実装について、液
晶表示装置の部分断面図である図１から図４に基づいて
説明する。

【００２６】先ず、コネクター３１に駆動用ＩＣ４をフ
ェース・ダウンで搭載する。このとき、先ず、ＩＣ４の
バンプ５と、コネクター３１の、保護フィルム３５の開
孔部に露出しているリード３３のリード電極３３ａ　と
の位置合わせを行なう。なお、これらリード電極３３ａ
　のピッチは、バンプ５のピッチと同じく　１６０μｍ
になっているのはもちろんである。つぎに、図示してい
ないパルス・ヒート・ボンダーを用いて、コネクター３
１の裏面側（図示上側）から、荷重約６ｋｇ（約５０ｇ
／パッド）、温度１５０℃でボンダー・ツールにより加
圧、加熱しながら約３０秒間保持する。ボンダー・ツー
ルの温度が下がったところで、これを離せば、図１およ
びその一部の拡大図である図３に示すように、ＩＣ４上
のバンプ５とコネクター３１上のリード電極３３ａ　と
が、異方性導電膜３４を介して一括して接続（ＩＬＢ）
される。なお、コネクター３１上に搭載されたＩＣ４を
保護するために、図示しないが、このＩＣ４をシリコー
ン樹脂などでポッティングしてもよい。つぎに、ＩＣ４
が搭載されたコネクター３１を、液晶表示装置の平面図
である図７に示されているような形状に打ち抜く。

【００２７】つぎに、こうしてＩＬＢが終了したコネク
ター３１のリード３３における駆動用ＩＣ４の出力側端
電極３３ｂ　を、図１並びにその一部の拡大図である図
２、あるいは図７に示すように、液晶表示板１１のガラ
ス基板１２の配線電極１５に、前記駆動用ＩＣ４を接続
したときと同一層の異方性導電膜３４を介して接続（Ｏ
ＬＢ）する。このとき、前述のＩＣ４を搭載したときと
同じボンダーを用い、ほぼ同じ方法、条件により接続す
ることができる。ただし、ボンダーのステージは、ＩＣ４用から液晶表示
板１１を載せるものに取り替える。また、ボンダー・ツ
ールのヘッドも、ＩＣ４用から約３ｍｍ幅の細長いもの
に取り替える。

【００２８】つぎに、こうしてＯＬＢが終了したコネク
ター３１のリード３３における駆動用ＩＣ４の入力側端
電極３３ｃ　を、図１並びにその一部の拡大図である図
４に示すように、ＰＣＢ２１上の電極２２に、前記駆動
用ＩＣ４を接続したときと同一層の異方性導電膜３４を
介して接続する。このときも、図示していないが、長さ
の異なるボンダー・ヘッドを用意して行なうだけで、ほ
ぼ同じ方法、条件により接続可能である。

【００２９】以上のプロセスにより、図１に示すように
、コネクター３１を用いて、駆動用ＩＣ４を液晶表示板
１１に実装することができる。

【００３０】前記実施例の構成によれば、駆動用ＩＣ４
とコネクター３１のリード電極３３ａ　との接続、液晶
表示板１１のガラス基板１２の配線電極１５とコネクタ
ー３１の電極３３ｂ　との接続、並びに、プリント回路
基板２１上の電極２２とコネクター３１の電極３３ｃ　
との接続が、それぞれ、コネクター３１のリード３３上
に形成された同一層の異方性導電膜３４を介してなされ
ているので、低コストで駆動用ＩＣ４を実装できる。こ
れとともに、コネクター３１に異方性導電膜３４が予め
形成されていることにより、短いプロセスでＩＣ４を実
装できる。また、異方性導電膜３４を接続材料とした接
続であるので、約１５０℃程度の低温プロセスで高信頼
性の液晶表示装置を提供することができる。

【００３１】実際、前述のプロセスにより得られた液晶
表示装置を、熱衝撃試験、高温高湿試験、高温試験、温
湿度サイクル試験、振動試験や衝撃試験の機械試験など
、液晶表示装置に要求される各種信頼性試験により評価
したところ、接続箇所に起因する不具合の発生は皆無で
あった。

【００３２】また、前記実施例では、異方性導電膜３４
中の導電粒子がニッケル粒子である場合を例にとり詳述
したが、配線電極１５がＩＴＯ電極であるような場合に
は、異方性導電膜３４中の導電粒子として半田粒子を有
するコネクター３１を用いれば、本発明が適用できる。

【００３３】また、前記実施例では、コネクター３１中
の異方性導電膜３４が全面に印刷されている場合につき
詳述したが、リード３３上の接続箇所部分のみに異方性
導電膜３４が形成されている場合にも、本発明が適用で
きるのはもちろんである。

【００３４】また、前記実施例では、コネクター３１を
折り曲げずに使用する場合を例にとり詳述したが、コネ
クター３１はフレキシブルであるので、図示しないが、
コネクター３１を折り曲げて使用する場合にも、本発明
が適用できるのはもちろんである。なお、コネクター３
１を折り曲げて、駆動用ＩＣ４をＰＣＢ２１の下側に位
置させれば、ガラス基板１２およびＰＣＢ２１のサイズ
を小さくすることができる。

【００３５】さらに、前記実施例では、ベース・フィル
ム３２の材料がポリエステル・フィルムである場合を例
にとり詳述したが、カプトンなどの他の材料である場合
にも、本発明が適用できるのはもちろんである。

【００３６】

【発明の効果】本発明によれば、駆動用ＩＣとベース・
フィルム上のリード電極との接続、液晶表示板のガラス
基板の配線電極とベース・フィルム上の電極との接続、
並びに、回路基板上の電極とベース・フィルム上の電極
との接続が、それぞれ、ベースフィルム上のリード上に
形成された同一層の異方性導電膜を介してなされている
ので、短いプロセスで、高歩留で低コストな液晶表示装
置を提供することができる。また、全ての接続において
異方性導電膜を用いているので、低温プロセスで、しか
も高信頼性の液晶表示装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の液晶表示装置の一実施例を示す一部の
断面図である。

【図２】図１のａ部の拡大図である。

【図３】図１のｂ部の拡大図である。

【図４】図１のｃ部の拡大図である。

【図５】前記実施例に用いるコネクターの断面図である
。

【図６】そのコネクターの側面図である。

【図７】図１に示す液晶表示装置の全体の平面図である
。

【図８】図９に示す液晶表示装置に用いるテープ・キャ
リヤの平面図である。

【図９】従来の液晶表示装置の一例を示す一部の断面図
である。

【図１０】図９に示す液晶表示装置の全体の平面図であ
る。

【図１１】従来の液晶表示装置の他の例を示す一部の断
面図である。

【図１２】図１１に示す液晶表示装置の全体の平面図で
ある。

【符号の説明】

４　　　　駆動用ＩＣ１１　　　　液晶表示板１２　　　　ガラス基板１５　　　　ガラス基板の配線電極２１　　　　回路基板２２　　　　回路基板の電極３２　　　　ベース・フィルム３３　　　　リード３３ａ　　　リード電極３３ｂ　　　リードの、駆動用ＩＣの出力側端電極３３
ｃ　　　リードの、駆動用ＩＣの入力側端電極３４　　
　　異方性導電膜

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】　　ベース・フィルム上に形成されたリー
ドのリード電極が、このリード電極上に形成された異方
性導電膜を介して、フェース・ダウンで駆動用ＩＣと接
続され、前記ベース・フィルム上のリードの、前記駆動
用ＩＣの出力側端電極並びに入力側端電極が、それぞれ
、前記異方性導電膜と同一層の異方性導電膜を介して、
液晶表示板のガラス基板上周辺に形成された配線電極並
びに回路基板上に形成された電極に接続されていること
を特徴とする液晶表示装置。