JPH06224252A - テープ配線基板の構造及びテープ配線基板の接続構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 フレキシブルテープ配線基板と、ガラス基
板、プリント配線基板等の配線基板とを異方性導電膜、
異方性導電接着剤、あるいは接着剤を用いて接続し、電
気的な接続を行う場合、テープ配線基板のアウターリー
ド部のリード間にアウターリード表面とほぼ同等の高さ
となるように樹脂被覆を行い充填し、接続時には導電粒
子がアウターリード表面の樹脂被覆を突き破り接続を行
う。 【効果】 アウターリード間に介在する導電粒子は、樹
脂被覆内に埋め込まれて移動しないため隣接するアウタ
ーリード間での電気的な短絡を防ぐことが可能となる。
更に、樹脂被覆によりアウターリードの汚染を防止する
ことが可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ポリイミドフイルムの
ごとき可撓性を有するテープ配線基板に、半導体素子を
搭載してテープ配線基板に設けたリードと接続してなる
ＴＡＢ式半導体装置、あるいは上記可撓性フイルムにリ
ードを設けたことからなるフレキシブル基板を、基板に
設けた配線パターンに接続するテープ配線基板の構造及
びテープ配線基板の接続構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】ポリイミドフイルムのごとき可撓性フイ
ルムを用いたテープ配線基板に、半導体素子を搭載し
て、フイルムに設けたリードと接続したいわゆるＴＡＢ
式半導体装置は広く実用に供されている。

【０００３】また、上記フイルムに、多数のリードを配
置し、フイルムの可撓性を利用して基板間を接続するフ
レキシブルテープも実用化されている。

【０００４】図７は従来のこの種の接続構造の一例を示
す模式図であり、図８は従来の接続構造の断面図であ
る。

【０００５】図７及び図８において例えばガラス配線基
板６は液晶表示パネルを構成するガラス配線基板６であ
り、その外縁には多数の電極パターン７が設けられてい
る。従来のＴＡＢ式半導体装置２１は、ポリイミド樹脂
のごとき可撓性フイルム３によるところのテープ配線基
板５に形成したアウターリード８と、ガラス配線基板６
の電極パターン７は異方性導電膜１０によりそれぞれ接
続されている。

【０００６】フレキシブルテープ１７は多数のリードが
形成された電極パターン７とを電気的に接続するテープ
であり、プリント配線基板１６とフレキシブルテープ１
７との接続においても異方性導電膜１０を用いている。

【０００７】上記のごときガラス配線基板６の電極パタ
ーン７に、従来のＴＡＢ式半導体装置２１のアウターリ
ード８を接続するためには、図７に示すごとくガラス配
線基板６に、従来のＴＡＢ式半導体装置２１のアウター
リード８を整合（位置合わせ）させて両者の間に異方性
導電膜１０を介装し、テープ配線基板５上を図示しない
加熱加圧工具により、加熱かつ加圧することで異方性導
電膜１０中の導電粒子１１により電極パターン７にアウ
ターリード８を電気的に接続し、異方性導電膜１０を硬
化することで接続は終了する。フレキシブルテープ１７
とプリント配線基板１６に対する接続も上記と同様にし
て行うことができる。なお異方性導電膜１０の導電粒子
１１は球状樹脂上に金属メッキを施したり、あるいは半
田、ニッケルのごとき金属粒子で粒子径１ミクロンメー
トルから１５ミクロンメートル程度のものが一般的に用
いられる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】上記のごときガラス配
線基板６やプリント配線基板１６と、従来のＴＡＢ式半
導体装置２１またはフレキシブルテープ１７等のテープ
配線基板５の接続構造においては、異方性導電膜１０で
両者を接着接続する際、接続するために必要となる熱と
圧力によりテープ配線基板５あるいはフレキシブルテー
プ１７が伸びて寸法変化することで、電極パターン７
と、アウターリード８との位置が整合しなくなり、図９
の位置ずれの説明図に示すごとく両者の位置ずれ（Ａ）
が生じ一部の電極パターン７とアウターリード８との所
定の接続面積が得られずに接続部に導電粒子の介在しな
い場合があった。このような位置ずれ傾向は、接続リー
ドの配線ピッチが小さくなるほど著しく、また、接続リ
ードの配線ピッチが等しくてもリード本数が増すほど著
しかった。このような状態の発生する場合、確実に電極
パターン７と、アウターリード８との電気的接続を行う
ために異方性導電膜中の導電粒子の混入量を増加させ、
導電粒子の分散密度を上げる工夫をしていた。

【０００９】また接続リードの配線ピッチが４５ミクロ
ンメートルから１５０ミクロンメートル程度と狭くなっ
た場合には、電極パターンとアウターリードとに挟持さ
れ介在して電気的導通に寄与すべき導電粒子の約３０％
から５０％は、接続時の加圧及び加熱時に異方性導電膜
中の接着剤の流動による移動と共に、隣接するアウター
リード間に移動してしまい電極パターンとアウターリー
ドとの電気的接続には寄与しないため、更に異方性導電
膜中の導電粒子の混入量を増加させて導電粒子の分散密
度を上げる工夫をしなければならなかった。

【００１０】異方性導電膜中の導電粒子の混入量を増加
した異方性導電膜を用いると、異方性導電膜中の導電粒
子の分散密度が高いことにより隣接するアウターリード
間が電気的に短絡してしまう。あるいは隣接する導電粒
子どうしの凝集により、隣接するアウターリードが導電
粒子のつながりにより電気的に短絡してしまうといった
課題も発生した。

【００１１】更に上記のごとき課題を解決するために公
開実用新案公報平１−１７９３７２号に提案されたごと
き、基板の電極端子の表面に絶縁被膜を施し、接合時に
導電粒子は絶縁被膜を突き破って、互いに対向する電極
端子間のみを導通する構造について、配線パターンと異
方性導電膜を挟持して整合した絶縁被覆を行ったアウタ
ーリードを接続する場合、整合部の導電粒子は、接続の
ための加熱及び加圧を行うときに隣接したアウターリー
ド間に異方性導電膜の接着剤と共に流れ移動すること
で、配線パターンと、アウターリードとの接続に寄与す
るべき導電粒子数量が減少してしまうという現象を有し
ていた。

【００１２】以上より異方性導電膜中の導電粒子の混入
量を決定することには非常な困難を伴うものであった。

【００１３】本発明はこのような課題を解決するために
なされたものであり、その目的は、位置ずれや挟ピッチ
のアウターリードと基板との接続を行っても隣接するリ
ード間での電気的な短絡の生じる恐れがなく、さらに異
方性導電膜中に含まれる導電粒子量を決定しやすいテー
プ配線基板の構造と、テープ配線基板と配線パターンと
の確実な接続構造を得るためになされたものである。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明のテープ配線基板
の構造は、ＴＡＢ式半導体装置、フレキシブルテープ等
の可撓性フイルムを基材として用いたテープ配線基板の
アウターリード部と、基板に設けた配線パターンとを異
方性導電膜に含まれる導電粒子あるいは異方性導電接着
剤に含まれる導電粒子により電気的に接続する場合に、
テープ配線基板のアウターリード部を含む範囲に樹脂被
覆を施し、さらに樹脂被覆は、隣接して配設したアウタ
ーリードとほぼ同等の高さとなるようにアウターリード
間に充填され、かつ前記アウターリード表面も樹脂被覆
されている構造のテープ配線基板を用いる。

【００１５】さらにアウターリードとテープ配線基板の
絶縁被覆とに挟持された導電粒子は配線パターンとアウ
ターリードの整合部のみ前記絶縁被覆を貫通して選択的
に電気的な接続を行い、かつアウターリード間に介在す
る非接続部の導電粒子は、絶縁被覆内に埋め込まれ固定
できるため、接続時の加熱及び加圧によっても導電粒子
の移動を抑えることができる接続構造とする。

【００１６】

【作用】本発明のテープ配線基板の構造によれば、アウ
ターリード部に絶縁樹脂被覆を施し更に絶縁樹脂被覆は
隣接して配設したアウターリード表面とほぼ同等の高さ
となるようにアウターリード間を充填し、かつアウター
リード表面を絶縁樹脂被覆することで、異方性導電膜、
異方性接着剤を用いてテープ配線基板を基板に接続する
場合、異方性導電膜あるいは異方性導電接着剤に含まれ
た導電粒子は接続時の加圧力により、配線パターンとア
ウターリードとの整合部のみ接続部の樹脂被覆を貫通あ
るいは排除して電気的な導通を可能とし、さらに非接続
部の導電粒子は、隣接するアウターリード間を充填した
絶縁樹脂に埋め込まれ固定できるため、接続時の加熱及
び加圧による異方性導電膜中の接着剤の流動によっての
導電粒子の移動を抑えることができるため、導電粒子密
度過多によって出現する導電粒子どうしの接触による隣
接アウターリード間の電気的な短絡を防ぐことが可能と
なる。

【００１７】

【実施例】（実施例１）図１は本発明の実施例を説明す
るための概略図であり、図２は本発明の実施例を示す接
続部断面の模式図、図３は本発明の実施例を説明する樹
脂被覆方法の概念図である。以下図１、図２及び図３を
用いて本発明の実施例について説明する。

【００１８】ＴＡＢ式半導体装置１の構成を説明する
と、半導体素子２は液晶表示パネル駆動用ドライバーＩ
Ｃのごとき半導体素子であり、可撓性フイルム３はポリ
イミドフィルムのごとき可撓性を有するフィルム、リー
ド４は可撓性フイルム３上に配設されテープ配線基板５
を形成している。半導体素子２の電極とリード４とは、
一般的にＴＡＢ方式と言われる一括ボンディングを用い
て接続し電気的な接続がとられている。

【００１９】ガラス配線基板６で今回は基板として液晶
表示パネルを用いた、ガラス配線基板６の外縁には電極
パターン７が配置されている。ＴＡＢ式半導体装置１の
リード４の一部は、ガラス配線基板６との接続部に当た
るアウターリード８と呼ばれており、樹脂被覆９はアウ
ターリード８の表面及びアウターリード８間に施されて
いる。アウターリード８とガラス配線基板６の電極パタ
ーン７は異方性導電膜１０中に含まれる導電粒子１１で
接続されている。以上の構造からなる実施例について詳
細に説明する。

【００２０】ガラス配線基板６の電極パターン７とＴＡ
Ｂ式半導体装置１との接続部となるＴＡＢ式半導体装置
１のアウターリード８部は、テープ配線基板５のリード
４の一部に形成されている。アウターリード８部は、ポ
リイミド系樹脂を含むコーティング剤や、エポキシ系接
着剤等のコーティング剤等により樹脂被覆９を行ってい
る。

【００２１】今回は樹脂被覆９として、ポリイミド樹脂
を含むコーティング剤をアウターリード８部を含むアウ
ターリード間に印刷した。アウターリード８部を含むア
ウターリード間にポリイミド樹脂を含むコーティング剤
を印刷しアウターリード８間を充填する樹脂被覆９を形
成するためには、メタルマスク１２の開口部１３とテー
プ配線基板５のアウターリード８部を含む印刷範囲とを
整合し、開口部１３をスキージ１４が移動することによ
るスキージ印刷を行い、その後約１３０℃から１８５℃
にて乾燥することで、リード間をポリイミド樹脂を含む
コーティング剤でほぼアウターリード８表面とほぼ同等
の高さとなるように充填した。この時のアウターリード
８表面である接続面の樹脂被覆の厚みは約４ミクロンメ
ートルから１２ミクロンメートルとなるように樹脂被覆
９を行った。

【００２２】このような樹脂被覆９を施したアウターリ
ード８間とアウターリード８を有する構造のＴＡＢ式半
導体装置１を、ガラス配線基板６の電極パターン７と異
方性導電膜１０を用いて接続を行う場合には、ガラス配
線基板６の電極パターン７と、ＴＡＢ式半導体装置１の
アウターリード８部との間に異方性導電膜１０を挟持し
て配置し、更に電極パターン７とアウターリード８とを
整合した後に加圧および加熱を行うことで、異方性導電
膜１０中に含まれる導電粒子１１の接触により、アウタ
ーリード８部の樹脂被覆９を排除してかつ導電粒子１１
が絶縁被覆を貫通することで電極パターン７とアウター
リード８との電気的な接続を可能とする。更にアウター
リード間の導電粒子は、加圧及び加熱時にガラス基板
と、リード間に充填された樹脂被覆に挟持されかつ樹脂
被覆中に埋め込まれた状態で固定される。

【００２３】本実施例においては、異方性導電膜１０は
熱硬化系の接着剤中に、導電粒子１１として３ミクロン
メートルから１２ミクロンメートルのニッケル粒子を分
散配置したものを用いた。

【００２４】上記のごときＴＡＢ式半導体装置１のアウ
ターリード８部と、ガラス配線基板６の接続部とを、異
方性導電膜１０を介在させ接続する場合には、まずアウ
ターリード８部の接続面、またはガラス配線基板６の電
極パターン７上に異方性導電膜１０を仮接続する。仮接
続を行うためには、アウターリード８部の接続面あるい
はガラス配線基板６の電極パターン７上に異方性導電膜
１０を搭載して、加熱温度約５０℃から８５℃、加圧力
０．２ＭＰａから０．６ＭＰａで数秒間加圧保持するこ
とによって仮接続を行うことができる。

【００２５】次にアウターリード８部と、電極パターン
７とを整合し、接続部を加圧及び加熱することにより接
続を終了する。この時の接続部の加熱温度は、約１０５
℃から２００℃、押圧に必要な加圧力は、１ＭＰａから
５、５ＭＰａを必要とした。また、接続時間としては、
６秒から３０秒の時間を要する。

【００２６】このようにして接続した図２の接続部の断
面の模式図を説明する。異方性導電膜１０中の導電粒子
１１は、接続時の加圧力により、接触部のアウターリー
ド８の樹脂被覆９を排除して貫通し、アウターリード８
とガラス配線基板６の電極パターン７との電気的な接続
を行っている。アウターリード８と電極パターン７との
電気的な接続を可能とした導電粒子１１は異方性導電膜
１０の接着剤１５の硬化により電気的接続状態を維持し
ている。

【００２７】また、隣接するアウターリード８間に存在
する接続に寄与していない部分の導電粒子１１は樹脂被
覆９に埋め込まれた形で移動を制限され異方性導電膜１
０の接着剤１５は硬化する。このため異方性導電膜１０
中に含まれる導電粒子１１の分散密度を従来に比較して
増大させてもアウターリード接続面と、アウターリード
間の樹脂被覆面はほぼ同等の高さであるために異方性導
電膜１０の接着剤１５の移動も制限され、隣接するアウ
ターリード８間での導電粒子の接触による電気的短絡の
恐れを回避することができた。

【００２８】本実施例では、テープ配線基板として、ポ
リイミド樹脂テープによる実施例を説明したが、ポリエ
ーテルイミド、ポリエステル等の樹脂によるフレキシブ
ルテープによっても接続部のアウターリード部を含む範
囲に樹脂被覆を行うことで同様な効果を得ることができ
るため本発明に含まれる。

【００２９】（実施例２）図４は本発明の第２の実施例
を示す概略図、図５は本発明の第２の実施例に用いたテ
ープ配線基板の断面図、図６は本発明の第２の実施例の
接続部を示す断面図である。以下図４、図５、図６を用
いて第２の実施例について詳細に説明する。

【００３０】プリント配線基板１６はガラスエポキシ積
層基板のごときプリント配線基板を用い、フレキシブル
テープ１７はポリイミドフイルムのごとき可撓性フイル
ム３上に配線リード１８を有している。樹脂被覆９には
エポキシ樹脂コーティング剤のごとき樹脂材料を用い、
フレキシブルテープ１７の配線リード１８の接続部１９
上に施している。

【００３１】樹脂被覆９はフレキシブルテープ１７の接
続部１９上の、配線リード１８間のみに開口部１３を有
するメタルマスク１２を載置しスキージ印刷法により樹
脂被覆を行い隣接するそれぞれの配線リード１８間を充
填して樹脂被覆９を形成した。この時のメタルマスク１
２のマスク厚みを厚くした場合には、図５に示すごとく
充填部２０は接続面高さに比較して高く形成され配線リ
ード１８上の樹脂被覆９の厚みを厚くすることができ
る。

【００３２】以上のごとき方法により配線リード１８間
を樹脂被覆９により充填し、充填部２０は接続面高さに
比較して高く形成し、さらに接続部１９上を樹脂被覆９
したフレキシブルテープ１７を、プリント配線基板１６
の配線パターン７と異方性導電膜１０を用いて接続した
場合、充填部２０は接続面高さに比較して高く形成され
ているために、プリント配線基板１６の配線パターン７
と、フレキシブルテープ１７の配線リード１８との間に
異方性導電膜１０を挟持し介装し、かつ配線パターン７
と配線リード１８とを整合して、フレキシブルテープ１
７上より接続部１９を図示しない加圧加熱工具により加
圧加熱を行うことにより、フレキシブルテープ１７の配
線リード１８と、プリント配線基板１６の配線パターン
７との接続を終了する。

【００３３】この時、接続部１９上を樹脂被覆９したフ
レキシブルテープ１７の樹脂被覆９は、充填部２０の高
さが、接続面の高さに比較して高く形成されているため
に、接続加圧時には、先ず充填部２０が配線パターン７
に近接することで、異方性導電膜１０の接着剤１５の流
れだしを抑制することができるために、接続部１９に介
在する接続に寄与すべき導電粒子１１の数が接着剤１５
と共に流れ出し減少することを抑えて、異方性導電膜１
０に含まれた接続部１９上の導電粒子１１は樹脂被覆９
を排除して配線パターン７と配線リード１８との電気的
な接続を行うことができる。

【００３４】本実施例は、プリント配線基板とフレキシ
ブルテープとの接続例について説明したが、ガラス配線
基板とＴＡＢ式半導体装置、あるいはガラス配線基板と
フレキシブルテープ等の接続においても同等の効果を得
ることができるため本発明に含まれる。

【００３５】また、本実施例においては、異方性導電膜
による接続例について説明したが、異方性導電接着剤を
テープ配線基板あるいは基板の接続部分に塗布しても本
発明のテープ配線基板の構造と、テープ配線基板の接続
構造は同様の効果が得られることがあきらかであるため
本発明に含まれる。

【００３６】

【発明の効果】以上述べたごとく、ＴＡＢ式半導体装
置、フレキシブルテープ等の可撓性フイルムを基材とし
て用いたテープ配線基板のアウターリード部を含む範囲
に樹脂被覆を施し、樹脂被覆は、隣接して配設したアウ
ターリードとほぼ同等の高さとなるようにアウターリー
ド間に充填されかつアウターリード表面も樹脂被覆す
る、テープ配線基板の構造によれば、配線パターンと異
方性導電膜を挟持して整合した絶縁被覆を行ったアウタ
ーリードを接続する場合、整合部の導電粒子が、接続の
ための加熱及び加圧を行うときに隣接したアウターリー
ド間に異方性導電膜の接着剤と共に流れ移動すること
で、配線パターンと、アウターリードとの接続に寄与す
るべき導電粒子数量が減少してしまうという現象を発生
させることの無いテープ配線基板の構造を提供すること
が可能となる。

【００３７】さらに、アウターリードとテープ配線基板
の絶縁被覆とに挟持された導電粒子は配線パターンとア
ウターリードの整合部のみ前記絶縁被覆を貫通して選択
的に電気的な接続を行い、かつアウターリード間に介在
する非接続部の導電粒子は、絶縁被覆内に埋め込まれる
ことを特徴とした本発明のテープ配線基板の接続構造に
よれば、配線パターンとアウターリードとの整合部のみ
接続部の樹脂被覆を貫通あるいは排除して電気的な導通
を可能とし、さらに非接続部の導電粒子は、隣接するア
ウターリード間を充填した絶縁樹脂に埋め込まれ固定で
きるため、異方性導電膜に含まれる導電粒子による隣接
したアウターリード間での導電粒子のつながりによる電
気的な短絡を抑えることができる。

【００３８】また、テープ配線基板の樹脂被覆を行った
アウターリード部と基板とを接続する場合、異方性導電
膜あるいは異方性導電接着剤に含まれる、導電粒子によ
りアウターリード部の樹脂被覆を排除し更に貫通して電
気的な接続を可能とすることで、接続までの間、樹脂被
覆により接続部を接触や外気浮遊物による汚染あるいは
リード表面の酸化から保護することも可能となり、信頼
性の高い接続を行うことが、可能となるという効果も有
する。更にテープ配線基板のリードに樹脂被覆を行うこ
とによって接続後の防湿処理を省略することも可能とな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例を説明するための概略
図。

【図２】本発明の第１の実施例を示す接続断面の模式
図。

【図３】本発明の第１の実施例を説明する樹脂被覆方法
の概念図。

【図４】本発明の第２の実施例を示す概略図。

【図５】本発明の第２の実施例に用いたテープ配線基板
の断面図。

【図６】本発明の第２の実施例の接続部を示す断面図。

【図７】従来の構造を示す模式図。

【図８】従来の接続構造の断面図。

【図９】従来の接続構造によった位置ずれの説明図。

【符号の説明】

１ ＴＡＢ式半導体装置 ２ 半導体素子 ３ 可撓性フイルム ４ リード ５ テープ配線基板 ６ ガラス配線基板 ７ 電極パターン ８ アウターリード ９ 樹脂被覆 １０ 異方性導電膜 １１ 導電粒子 １２ メタルマスク １３ 開口部 １４ スキージ １５ 接着剤 １６ プリント配線基板 １７ フレキシブルテープ １８ 配線リード １９ 接続部 ２０ 充填部 ２１ 従来のＴＡＢ式半導体装置

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 可撓性フイルムを基材として用いたテー
   プ配線基板のアウターリード部と、基板に設けた配線パ
   ターンとを異方性導電膜に含まれる導電粒子あるいは異
   方性導電接着剤に含まれる導電粒子により電気的に接続
   するテープ配線基板の構造において、前記テープ配線基
   板のアウターリード部を含む範囲に樹脂被覆を施し、該
   樹脂被覆は、隣接して配設したアウターリードとほぼ同
   等の高さとなるようにアウターリード間に充填されかつ
   前記アウターリード表面も樹脂被覆されていることを特
   徴とするテープ配線基板の構造。
2. 【請求項２】 可撓性フイルムを基材として用いたテー
   プ配線基板のアウターリード部を基板に配置した配線パ
   ターンとを接続するテープ配線基板の接続構造におい
   て、アウターリードとテープ配線基板の絶縁被覆とに挟
   持された導電粒子は配線パターンとアウターリードの整
   合部のみ前記絶縁被覆を貫通して選択的に電気的な接続
   を行い、かつアウターリード間に介在する非接続部の導
   電粒子は、絶縁被覆内に埋め込まれることを特徴とする
   テープ配線基板の接続構造。