JPH0590454U - 回路の接続構造体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本考案は相対峙して形成された接続回路の接
続加工性を向上し、接続の信頼性を向上させ、液晶パネ
ルの画像品質の向上を目的とする。 【構成】 本考案は、相対峙して形成された接続用回路
のうち少なくとも一方の接続用回路は液晶パネル上に形
成され、他の一方の接続用回路は他の電子部品上に形成
され、上記接続用回路の間に絶縁性接着剤中に導電性微
粒子を介在させた異方導電性接着剤層を有し、上記液晶
パネル上に形成された接続用回路は薄膜状に形成され上
記液晶パネル上の薄膜状の接続用回路に対し上記導電性
微粒子が少なくとも一部食い込み陥没部を形成する事を
特徴とする回路の接続構造体。 【効果】 本考案は、相対持する接続用回路を接着する
接着剤にまぜる導電性微粒子にて液晶パネルの接続用回
路の構成薄膜中の絶縁膜を直接あるいは間接に突き破る
ことにより、液晶パネルの画像品質を向上させ、接続用
回路の接続信頼性を向上させる効果がある。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案はポケットテレビ、壁掛けテレビ、プロジェクションテレビ、ラップト ップパソコン、ゲーム機、等に持ちいられる液晶パネルなどの微細回路の信頼性 に優れた接続構造体に関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来より液晶パネルへの半導体あるいは半導体部品の接続あるいは光センサー への集積回路類の接続、さらには各種回路基板への表面実装部品の接続などのよ うに接続端子が相対峙して細かいピッチでならんでいる場合の接続方法として、 半田付けや導電ペーストによる方法が広く用いられている。しかし、これらの方 法は導電性接続部材を導電回路部のみに限定して形成しなければならないので、 高密度、高精細化の進む微細回路の接続に困難をきたしてきた。最近回路の接続 材料について検討が加えられ、相対峙する回路間に金属粒子やプラスチック粒子 に金属メッキを施した導電性粒子と接着剤成分を含む異方導電性の接着部材層を 設け、加圧、または加熱加圧あるいは加圧光硬化手段を用いることによって回路 間の電気的接続と同時に隣接回路間に絶縁性を付与し、相対峙する回路を接着固 定する事が提案されている。

【０００３】 この様な液晶パネルの回路の接続方法としてはポリイミドテープの上に銅箔の 回路パターンを形成しこれにＩＣを登載実装した半導体部品を液晶パネルの実装 端子上に接続する方法と、ＩＣチップをそのままフェイスダウンして液晶パネル の接続用回路上に接続する方法等がある。

【０００４】 図６は従来の回路の接続構造体の一例を示すものである。図６において２１は ポリイミドからなるＴＡＢ用テープ材料、２２は接続回路たる銅箔パターン、こ の２２の接続回路たる銅箔パターンには錫メッキが施されている、２３は回路基 板であるところの液晶パネル、２４は液晶パネルたる回路基板上に形成された接 続用回路を示す。さらに図中２５は接続用回路２４と銅箔パターン２２の間に存 在する異方導電性接着であり、２６はプラスチック粒子に金属メッキを施した導 電性粒子をしめす。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

まず、図６における従来の回路の接続構造体の導通接続のメカニズムについて 述べる。異方導電性接着剤２５は絶縁性接着剤層中に導電性微粒子を混在分散さ せており、硬化前はシート状をしており、シート状の状態に於て接続用回路２４ と銅箔パターン２２の間に挟持される。この状態に於て回路基板の上からヒータ ーツールにより加熱および加圧がほどこされ、これによって異方導電性接着剤は 硬化し異方導電性接着剤中の導電性粒子が接続用回路２４と銅箔パターン２２の 両方に接触して接続用回路２４と銅箔パターン２２は電気的導通が発現する。図 ６より明らかなように従来の回路の接続構造体においては、２６のプラスチック 粒子に金属メッキを施した導電性粒子はその弾性限界を越えない程度に変形され る。

【０００６】 しかし、一般には金属メッキを施すプラスチック粒子はポリスチレン系のもの が多く、ポリスチレン系にのプラスチック粒子の弾性限界は極めて小さく５ｋｇ ｗ／cm² 程度である。従ってプラスチック粒子が弾性限界を越えずに、すなわち プラスチック粒子が破砕あるいはクラックを起こさない程度にプラスチック粒子 を押しつぶすには、プラスチック粒子の変形量は極めて小さく抑えなければなら ない。ところが、図６に示すような回路の接続構造体においては接続ピッチを小 さく抑えなければならない宿命にあるため上述するような導電性粒子たるプラス チック粒子の直径あるいは大きさは５〜１０μｍ程度とかなり小さな寸法となる 。このような小さな寸法においてプラスック粒子が弾性限界を越えずに、すなわ ちプラスチック粒子が破砕あるいはクラックを起こさない程度にプラスチック粒 子を押しつぶすには、プラスチック粒子の変形量は１〜２μｍ程度に抑えなけれ ばならない。しかるに、プラスチック粒子の変形量は１〜２μｍ程度に抑えるに はたいへん難度の高い技術を要する。すなわち第一にヒークーツールによる加熱 および加圧を押しつけるものに対してきわめて良い平行度で行なわなければなら ない、第２にヒーターツールそのものの平面度を出さなければならない、一般に はおのおの１μｍ以下の精度に納めなければならない。一般には各々の加工精度 をこのような高度の精度に南れるのはきわめて難しい。しかも上記ヒーターツー ルを常温において平面研磨し、かりに平面度を１μｍの精度に入れても加熱した さいにこの平面度が保たれているかどうかは保証されない、一般には平面度は悪 くなる。

【０００７】 さらにこのような状態で相対峙する接続回路に異方導電性接着採を挟持して接 続する場合各接続回路における上記プラスチック粒子を押しつぶす量を均一にす るのはきわめて難しく、従ってプラスチック粒子の変形量を１〜２μｍ程度に抑 える事はかなり難しいものである。従ってプラスチック粒子の変形量は所々ばら つきが大きくなり場所によってはプラスチック粒子はその限界応力を越えて変形 しその結果プラスチック粒子は中途半端に破壊し各々の接続回路との接触は点か あるいはきわめて小面積となり相対峙する接続回路の接続信頼性はかなり低減す るものとなってしまう。

【０００８】 さらに、上記するようにプラスチック粒子を弾性限界を超えない程度に弱く液 晶パネルの接続用回路に押し付けても、導電性微粒子と液晶パネルの接続用回路 ２４の導通接続は単に接触によってのみ図られている事となってしまい、相対峙 する接続回路の接続信頼性はかなり低減するものとなってしまう。特になんらか の影響で接続用回路の表面に薄い酸化膜が出来てしまった場合は接続信頼性はか なり低減する。

【０００９】 そこで、本考案は従来のこのような欠点を解決し相対峙して形成された接続回 路の接続加工性を向上し、接続の信頼性を向上させることを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】

本考案による回路の接続構造は相対峙して形成された接続用回路のうち少なく とも一方の接続用回路は液晶パネル上に形成され、他の一方の接続用回路は他の 電子部品上に形成され、上記接続用回路の間に絶縁性接着剤中に導電性微粒子を 介在させた異方導電性接着剤層を有し、上記液晶パネル上に形成された接続用回 路は薄膜状に形成され上記液晶パネル上の薄膜状の接続用回路に対し上記導電性 微粒子が少なくとも一部食い込み陥没部を形成する事を特徴とする。

【００１１】

【実施例】

図１は本考案における回路の接続構造をＴＡＢテープを実装する場合に摘要し た例を要部断面図をもってしめしたものであり、図２はＩＣチップを直接パネル の実装端子面に登載実装する例を要部断面図をもってしめしたものである。さら に図３、図４、図５は図１および図２の接続回路部を中心にさらに拡大し詳細に 示した断面図である。図１、図２、図３、図４および図５に於て、１はＴＡＢ用 テープ材料、２は接続回路たる銅箔パターン、この２の接続回路たる銅箔パター ンには錫メッキが施されている、３は回路基板たる液晶パネル、５は回路基板上 に形成された接続用回路を示す。さらに図中６は接続用回路４と銅箔パターン２ の間に存在する異方導電性接着であり、７は導電性微粒子、８は絶縁性接着剤層 をしめす。さらに９はＩＣチップ、１０はＩＣチップの接続用回路たる金バンプ を示す。また１１は第１層の導通性の薄膜よりなる接続用回路、１２は絶縁性の 薄膜よりなる接続用回路の第２層、１３は導通性の薄膜よりなる接続用回路の第 ３層を示す。図中の１２に示す絶縁性の薄膜よりなる接続用回路の第２層は例え ばＭＩＭパネルのフォト行程の合理化の為にＴａの酸化膜を意識的に形成するこ ともあれば、第１層の金属薄膜の上に例えばＩＴＯ等の別の導通性の薄膜を形成 するときに行程のばらつきによっては非意識的に形成されてしまうこともある。

【００１２】 絶縁性接着剤８と導電性粒子７よりなる導電性接着剤６は硬化前、シート状を しており、シート状の状態に於て接続用回路５と銅箔パターン２の間に挟持され る。この状態に於て回路基板の上からヒーターツールにより加熱および加圧がほ どこされ、これによって異方導電性接着剤は硬化し異方導電性接着剤中の導電性 粒子が接続用回路５と銅箔パターン２の両方に接触し、さらに導電性微粒子７は 接続用回路５に力強く押し付けられ、ついには接続用回路５には微少な導電性微 粒子の形状に対応した陥没性の穴があけられ、この様な導電性微粒子５の接続用 回路５への食い込みによっても接続用回路５と銅箔パターン２は電気的導通が発 現する。一般に絶縁性接着剤は熱硬化性の接着剤を基材としており、例えばエポ キシ系の主材と硬化材をブレンドした材料形態をしており、ヒーターツールによ る加熱により硬化材の周囲にまぶしてあるコート材が溶けて主材と硬化材が反応 し絶縁性接着剤は硬化する。

【００１３】 さらに、本発明による回路の接続構造体においては、導電性微粒子を液晶パネ ルの接続用回路に食い込ませるまで単純完全押し付け指向で圧着すればよいため 回路基板たるＴＡＢテープの上からヒーターツールを押しつけるとき、押しつけ られる回路部品に対するヒーターツールの平行度は比較的緩やかでよく、さらに はヒーターツールそのものの表面の平面度も比較的緩やかでよい。このように加 工精度が比較的緩やかでもよいため回路の接続構造体の加工難度は低く、したが って加工コストを低減することができるものである。

【００１４】 さらに昨今、液晶パネルの進歩はめざましいものがあり、とくにＭＩＭ、ＴＦ Ｔといったアクティブマトリックスパネルの開発進度はめざましいものがある。 ＳＴＮのような単純マトリックスパネルとことなりアクティブマトリックスパネ ルは一般には配線パターンが２種類以上の多層配線となっている。例えば、ＭＩ ＭパネルのＭＩＭ素子を形成した基板には最下層にはＴａの薄膜が形成されてお り、第２層にはＴａの酸化膜である５酸化Ｔａが形成されている。さらにその上 にはＣｒやＩＴＯが形成されており、実装端子にはこのうちパネルのサイズ、め ざす目的等によって若干異なるが、例えば第１層のＴａとＩＴＯの２層が形成さ れていたり、また第１層のＴａと第２層の５酸化Ｔａと第３層のＩＴＯの計３つ の層が形成されていたり、さらには第１層のＴａと第２層の５酸化Ｔａと第３層 のＣｒの層と第４層のＩＴＯの計４つの層が形成されていたりする。ＴＦＴ基板 においても同様に複数の薄膜層が形成されている。

【００１５】 例えばＭＩＭパネルにおいて実装端子が第１層のＴａと第２層の５酸化Ｔａと 第３層のＩＴＯの計３つの層が形成されていたり、さらには第１層のＴａと第２ 層の５酸化Ｔａと第３層のＣｒの層と第４層のＩＴＯの計４つの層が形成されて おり、複数の薄膜層の中間に非導通性の酸化膜が形成されていると、酸化膜の上 下の薄膜層の間のピンホールの存在等により最表面と最下層の間の抵抗が端子に よって大きく違ってくる。ところが一般的にはドライバーＩＣを実装したフレキ シブル回路基板による半導体部品のパネルの実装端子への装着は上記実装端子の 最表面になされるのに対し、パネルの内部の画素部にはパネルの実装端子の最下 層がつながっていることが多い。すると、半導体部品１からパネルへはパネルの 実装端子の最表面から信号が供給される。すると、半導体部品たるＴＡＢ用テー プ１とパネルの内部パターンの間にはパネルの実装端子たるパネルの接続用回路 ５の最表面の薄膜層と最下層の薄膜層の間の抵抗が付く事になる。しかも最表面 の薄膜層と最下層の薄膜層の間の抵抗が端子によって大きく違ってしまう事とな る。しかるに、液晶パネルの画像品質はこの半導体部品たるＴＡＢ用テープ１と パネルの内部パターンの間にはパネルの実装端子たるパネルの接続用回路５の最 表面の薄膜層と最下層の薄膜層の間の抵抗によって大きく影響される。できれば この様な抵抗は実装端子全辺に亘ってほぼ同じである必要がある。上述するよう に半導体部品たるＴＡＢ用テープ１とパネルの内部パターンの間にはパネルの実 装端子たるパネルの接続用回路５の最表面の薄膜層と最下層の薄膜層の間の抵抗 のばらつきが大きいと液晶パネルの画像品質が著しく低下する。最もひどい場合 は線欠陥になってしまう。ところが、一般的にはスパッタの原理からして、ある いはその他の薄膜の形成方法からして薄膜間のピンホールを皆無にすることは不 可能である。この様なピンホールがある端子は半導体部品たるＴＡＢ用テープ１ とパネルの内部パターンの間にはパネルの実装端子たるパネルの接続用回路５の 最表面の薄膜層と最下層の薄膜層の間の抵抗が低くなり、そうでなくピンホール のない端子は抵抗が大きくなる。したがって、この様な酸化膜を挟持するような 実装端子構造においては液晶パネル画面上の画質が低下することとなってしまう 。

【００１６】 しからば、このピンホールを積極的に多くして、全実装端子上の半導体部品たる ＴＡＢ用テープ１とパネルの内部パターンの間にはパネルの実装端子たるパネル の接続用回路５の最表面の薄膜層と最下層の薄膜層の間の抵抗を同じく低くする ことが重要用件となる。本考案はこの様なピンホールに相当するものを外から積 極的に形成するものである。すなわち、接着剤中に存在する導電性微粒子にて積 極的にパネル上の実装端子たる接続用回路５の最表面層の薄膜を強く押し付け、 それによって酸化膜が最表面層の下部に形成されている場合は、その上の薄膜を 介して上記酸化膜を突き破り、酸化膜が最表面層にある場合は直接に接着剤中の 導電性微粒子が酸化膜層を突き破り、これにより半導体部品たるＴＡＢ用テープ １とパネルの内部パターンの間にはパネルの実装端子たるパネルの接続用回路５ の最表面の薄膜層と最下層の薄膜層の間の抵抗を一様に低減する。

【００１７】 この様に、導電性微粒子がパネルの接続用回路の多層の薄膜構成のうち、酸化 膜層を突き破ると、多数の接続用回路間どうしの接続抵抗のばらつきが低減し、 その結果、画像品質の低減を無くすることが出来る。さらに、導電性微粒子がパ ネルの接続用回路の多層の薄膜構成のうち、酸化膜層を突き破ると半導体部品た るＴＡＢ用テープ１とパネルの内部パターンの間にはパネルの実装端子たるパネ ルの接続用回路５の最表面の薄膜層と最下層の薄膜層の間の抵抗を一様に低減し この抵抗値の低減によって液晶パネル内への画像信号の書き込みが良くなり、こ れによっても液晶パネルのそもそもの画質自信をも向上することが出来る。また 導電性微粒子がパネルの接続用回路の多層の薄膜構成のうち、酸化膜層を突き破 ると半導体部品たるＴＡＢ用テープ１とパネルの内部パターンの間にはパネルの 実装端子たるパネルの接続用回路５の最表面の薄膜層と最下層の薄膜層の間の抵 抗を一様に低減し接続の信頼性を著しく向上させることが出来るものである。

【００１８】

【考案の効果】

本考案は以上説明したように、相対持する接続用回路を接着する接着剤にまぜ る導電性微粒子にて液晶パネルの接続用回路の構成薄膜中の絶縁膜を直接あるい は間接に突き破ることにより、液晶パネルの画像品質を向上させ、接続用回路の 接続信頼性を向上させる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本考案の実施例における要部断面図。

【図２】 本考案の実施例における要部断面図。

【図３】 本考案の実施例における要部断面図中の薄膜
部詳細断面図。

【図４】 本考案の実施例における要部断面図中の薄膜
部詳細断面図。

【図５】 本考案の実施例における要部断面図中の薄膜
部詳細断面図。

【図６】 従来の実施例における要部断面図。

【符号の説明】

１，２１ ＴＡＢテープ材料 ２，２２ ＴＡＢテープ上の接続用回路 ３，２３ 液晶パネル ５，２４ 液晶パネル上の接続用回路 ６，２５ 異方導電性接着剤 ７，２６ 導電性微粒子 ８ 絶縁性接着剤層 ９ ＩＣチップ １０ 金バンプ １１ 第１層の導通性の薄膜による接続用回路 １２ 絶縁性の薄膜よりなる接続用回路の第２層 １３ 導通性の薄膜よりなる接続用回路の第３層 １４ 導通性の薄膜よりなる接続用回路の第４層

Claims (4)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 相対峙して形成された接続用回路のうち
   少なくとも一方の接続用回路は液晶パネル上に形成さ
   れ、他の一方の接続用回路は他の電子部品上に形成さ
   れ、上記接続用回路の間に絶縁性接着剤中に導電性微粒
   子を介在させた異方導電性接着剤層を有し、上記液晶パ
   ネル上に形成された接続用回路は薄膜状に形成され上記
   液晶パネル上の薄膜状の接続用回路に対し上記導電性微
   粒子が少なくとも一部食い込み陥没部を形成する事を特
   徴とする回路の接続構造体。
2. 【請求項２】 液晶パネル上に形成された薄膜状の接続
   用回路は少なくとも２種類以上の多層になっていること
   を特徴とする請求項１記載の回路の接続構造体。
3. 【請求項３】 液晶パネル上に形成された薄膜状の接続
   用回路は少なくとも第１層の導通性の薄膜の上に絶縁性
   の薄膜が形成されていることを特徴とする請求項１、請
   求項２記載の回路の接続構造体。
4. 【請求項４】 液晶パネル上に形成された薄膜状の接続
   用回路は少なくとも第１層の導通性の薄膜の上に絶縁性
   の薄膜が形成されおり、さらに上記絶縁性膜の上に導通
   性の薄膜が形成されていることを特徴とする請求項１、
   請求項２および請求項３記載の回路の接続構造体。