JPH09172249A - プリント基板とテープキャリアパッケージとの接続方法および表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ＬＳＩ素子搭載部と半田付け部の距離が小さ
いテープキャリアパッケージのプリント基板に対する接
続時における密着性を向上させる。 【解決手段】 圧着ヘッド29の加圧面29aを、テープキ
ャリアパッケージ23の入力信号電極28面と平行になるよ
うに設置し、プリント基板27が設置されるステージ30の
圧着ヘッド29を受ける面30aを、テープキャリアパッケ
ージ23のＬＳＩ素子21側が低くなるように傾斜をつけて
形成する。これにより、ＬＳＩ素子搭載部23aと半田付
け部23bの距離が小さいテープキャリアパッケージ23
を、圧着ヘッド29とステージ30間で加圧加熱し半田付け
しても、テープキャリアパッケージ23のプリント基板27
側の保護コート材22における塗布位置，厚みによる入力
信号電極28の曲げは発生せず、またＬＳＩ素子21に近い
方に半田が溜まるため、プリント基板27の電極31との密
着性を確保することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ＬＳＩ素子を搭載
し、かつ液晶パネル等の表示素子の周辺に配置されるテ
ープキャリアパッケージと、このテープキャリアパッケ
ージに信号を供給するプリント基板との接続を行うプリ
ント基板とテープキャリアパッケージとの接続方法、お
よびその方法により製造された表示装置に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】液晶を応用した表示装置は、低電力，軽
量等において従来のディスプレーにない特徴を持ち、周
辺技術の進歩により商品力が高まり、さまざまな製品に
使用されている。マトリクス表示を行う液晶表示装置
は、構造としてアクティブ・マトリクスと単純マトリク
スとに分類される。

【０００３】その中でも、画素ごとにスイッチとして薄
膜トランジスタを用いたアクティブ・マトリクス方式の
液晶表示装置は、クロストークのない鮮明な画像表示が
得られることから、ノートブックタイプのパソコンのデ
ィスプレー、およびカー・ナビゲーションのディスプレ
ー等に使用され急速に市場を拡大している。

【０００４】前記アクティブ・マトリクス方式および単
純マトリクス方式ともに液晶パネルに信号を供給するに
は、図５，図６に示すように、駆動用集積回路素子(以
下、ＬＳＩ素子と略す)１を、ポリイミド・テープに銅
箔によって配線と端子とを形成した可撓性基板からな
り、保護コート材２を塗布したテープキャリアパッケー
ジ３に搭載し、液晶パネル４上の信号線接続端子５と前
記テープキャリアパッケージ３上の出力信号電極６とを
異方性導電材によって接続し、テープキャリアパッケー
ジ３への信号供給は、プリント基板７に入力信号電極８
を半田付けして接続することによって行っている。

【０００５】前記半田付けは、図３に示すように、圧着
ヘッド９とステージ10との間に、入力信号電極８をステ
ージ10上に設置したプリント基板７上に形成した電極11
と位置合わせし、圧着ヘッド９とステージ10間で加熱加
圧して接続する。このとき、圧着ヘッド９の熱を効率的
に入力信号電極８に伝えるために、圧着ヘッド９の加圧
面９aはテープキャリアパッケージ３の入力信号電極８
面と平行であり、かつステージ10におけるプリント基板
７が設置され、かつ圧着ヘッド９を受ける面は、圧着ヘ
ッド９の加圧面９aに対し平行である。テープキャリア
パッケージ３の入力信号電極８の接続部分は、加熱の効
率を上げるためと押し出された半田の逃げを確保するた
めに、ポリイミド・テープが取り除かれている。

【０００６】ところで、ノートブックタイプのパソコン
では携帯性が重視され、パソコン本体の外形サイズはＡ
４サイズが主流になっている。このノートブックタイプ
のパソコンに用いられる液晶表示装置は、当初、画面対
角寸法が22cm(８〜９インチ)程度であったが、現在で
は、パソコン本体サイズはＡ４サイズのままで、最大画
面の要望から画面対角寸法が26cm(10.4インチ)〜29cm(1
1.3インチ)にシフトしてきている。そのために液晶表示
装置は、特に縦方向の画面以外の領域、例えば、ＬＳＩ
素子やテープキャリアパッケージおよびプリント基板の
寸法を小さくするための工夫がなされている。

【０００７】その１つの方法として、図７(a)の液晶表
示装置の正面図、図７(b)の液晶表示装置の側面図に示
すように、液晶パネル４の側部においてテープキャリア
パッケージ３aを折り曲げ、プリント基板７aの寸法を見
かけ上なくし、液晶表示装置の縦方向の寸法Ｌを小さく
する方法があるが、パソコン用カラー液晶表示装置の場
合、テープキャリアパッケージは10個程度実装する必要
があり、ポリイミド・テープの使用量が増えコストアッ
プとなることや、バックライト等を装着する作業が自動
化に適さない等の問題がある。

【０００８】前記問題を解決するため、図８(a)の液晶
表示装置の正面図、図８(b)の液晶表示装置の側面図に
示すように、ＬＳＩ素子１bとテープキャリアパッケー
ジ３b、およびプリント基板７bの寸法を小さくし、さら
に、上下２方向あった信号線接続端子を一方側のみ設け
るようにし、テープキャリアパッケージ３bを折り曲げ
ずに縦方向寸法Ｌを小さくする方法が考案されている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図８
(a)，図８(b)の液晶表示装置では、信号線接続端子間の
ピッチは図７(a)，図７(b)の液晶表示装置に比べ半分に
なり、テープキャリアパッケージ上の配線は寸法精度を
上げるために配線厚みを小さくする必要があり、そのた
め、配線の強度低下を招きやすく、またテープキャリア
パッケージとプリント基板とを半田付けする部分では、
テープキャリアパッケージにおけるＬＳＩ素子の搭載部
と半田付け部との距離を小さくする必要がある。

【００１０】このような構成の液晶表示装置におけるテ
ープキャリアパッケージとプリント基板との接続部断面
は、図４に示すように、ＬＳＩ素子１には保護コート材
２が塗布されて覆われているため、その保護コート材部
分はテープキャリアパッケージ３の特徴である可撓性が
失われ、前記圧着ヘッド９により入力信号電極８が曲げ
られて接続される。

【００１１】そのため、前記構成の液晶表示装置に温度
サイクル試験を実施すると、液晶パネルとプリント基板
との熱膨長差により、テープキャリアパッケージにスト
レスが加わり、ポリイミド・フィルムが取り除かれてい
る入力信号電極に応力が集中し、特に曲げられた電極部
では、短いサイクルでこの部分が断線するという現象が
発生する。また、入力信号電極とプリント基板との密着
性が悪くなるために半田付け性を著しく低下させる原因
ともなる。

【００１２】そこで、本発明は、前記従来の問題を解決
し、ＬＳＩ素子搭載部と半田付け部の距離が小さいテー
プキャリアパッケージのプリント基板に対する接続時に
おける密着性を向上させ、温度サイクル性に優れた縦寸
法の小さい液晶表示装置の製造を可能にするプリント基
板とテープキャリアパッケージとの接続方法および表示
装置を提供することを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明に係るプリント基板とテープキャリアパッケ
ージとの接続方法は、圧着ヘッドとプリント基板が載置
されるステージを備え、ＬＳＩ素子を搭載したテープキ
ャリアパッケージの一端に形成された電極を、プリント
基板上の電極と位置合わせして、前記圧着ヘッドと前記
ステージによって加熱加圧接続する接続方法において、
前記圧着ヘッドの加圧面を、この圧着ヘッドと前記プリ
ント基板との間に配置されるテープキャリアパッケージ
の電極面に対して平行にし、かつ前記ステージにおける
圧着ヘッドの加圧面を受けるステージ面を、前記テープ
キャリアパッケージのＬＳＩ素子側が低くなる方向に傾
斜させたものであって、この構成によって、プリント基
板を設置するステージ面のＬＳＩ素子側が低くなるた
め、ＬＳＩ素子部分をプリント基板側に保護コート材が
突出するように保護コート材で覆っても、その保護コー
ト材による接続への影響が少なくなり、ＬＳＩ素子搭載
部と半田付け部の距離が小さいテープキャリアパッケー
ジの入力信号電極とプリント基板の電極との密着性を向
上させることができる。

【００１４】また前記プリント基板とテープキャリアパ
ッケージとの接続方法を使用して製造される本発明に係
る表示装置は、プリント基板の電極に接続される電極を
一端に形成し、かつＬＳＩ素子を搭載すると共に、その
ＬＳＩ素子部分をプリント基板側に保護コート材が突出
するように保護コート材により覆ったテープキャリアパ
ッケージと、このテープキャリアパッケージの他端に形
成した電極に接続される表示パネルとを有し、前記テー
プキャリアパッケージをプリント基板に対してテープキ
ャリアパッケージの電極とプリント基板の電極との間の
間隔が狭くなるように傾けて配置した構成のものとな
る。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施形態を
図面に基づいて説明する。

【００１６】図１は本発明に係るプリント基板とテープ
キャリアパッケージとの接続方法の一実施形態を説明す
るための接続装置の構成を示す断面図であり、圧着ヘッ
ド29とステージ30の間に、ＬＳＩ素子21が搭載されかつ
保護コート材22が塗布されたＬＳＩ素子搭載部23aと半
田付け部23bとの距離が小さいテープキャリアパッケー
ジ23が配置されている。このテープキャリアパッケージ
23の一端は液晶パネル24の信号接続端子24aに接続さ
れ、またテープキャリアパッケージ23の他端には入力信
号電極28が形成されている。この入力信号電極28は、ス
テージ30上に設置したプリント基板27上に形成されてい
る電極31と位置合わせして配置される。

【００１７】前記状態において、圧着ヘッド29の加圧面
29aは入力信号電極28面と平行になるように設置され、
またステージ30における圧着ヘッド29を受ける面30a
は、テープキャリアパッケージ23のＬＳＩ素子21側が低
く傾斜するように形成されている。

【００１８】前記傾斜量は、まず、接続するテープキャ
リアパッケージ23のプリント基板27との接続位置と保護
コート材22の塗布位置および厚みによって計算される。
例えば、発明者らの試験によれば、プリント基板接続位
置と保護コート材塗布位置までの距離が１mmで、保護コ
ート材22の厚みが0.1mmの液晶表示装置を、本接続方法
を用いて接続する場合、入力信号電極28が圧着ヘッド29
によって曲げられないためには、ＬＳＩ素子21側を低く
する傾斜として5.7°程度の角度が必要があった(この量
は三角関数により求められる)。しかし、実際上は、保
護コート材22の塗布位置，塗布量がばらつくことを考慮
し、液晶表示装置の完成寸法の制限から2.8°の傾きを
もたせた接続装置を作成した。

【００１９】図２は本接続方法により接続した接続部の
状態を示す断面図であって、本接続方法によれば、圧着
ヘッド29の加圧面29aに対し、ステージ30の圧着ヘッド2
9を受ける面30aはＬＳＩ素子21側に傾斜しているが、テ
ープキャリアパッケージ23の入力信号電極28面に対して
は平行であるため、ＬＳＩ素子搭載部23aと半田付け部2
3bの距離が小さいテープキャリアパッケージ23を、圧着
ヘッド29とステージ30間で加圧加熱し半田付けしても、
保護コート材22の塗布位置，厚みによる入力信号電極28
への曲げは発生せず、また、ＬＳＩ素子21に近い方に半
田32が溜まるため、プリント基板27の電極31との密着性
を確保することができて、温度サイクル性を向上させる
ことができる。

【００２０】すなわち、本接続方法を用いた表示装置に
おいては、テープキャリアパッケージ23の一端にプリン
ト基板27の電極31に接続される入力信号電極28が形成さ
れ、他端に液晶パネル24等の表示パネルの信号接続端子
24aに接続される電極が形成されており、そしてテープ
キャリアパッケージ23はプリント基板27に対して、テー
プキャリアパッケージ23の入力信号電極28とプリント基
板27の電極31との間の間隔が狭くなるように傾けて配置
される。

【００２１】発明者らは従来の構成の接続方法で作製し
た液晶表示装置と、本発明による前記構成の接続方法で
作製した液晶表示装置とに対して、それぞれ温度サイク
ル試験を実施し、その効果を確認した。その結果を(表
１)に示す。なお、試験条件は、−30℃において30分放
置と、80℃において30分放置とを１サイクルとした熱衝
撃試験であり、テープキャリアパッケージの入力信号電
極が破断するサイクル数を評価した。

【００２２】

【表１】

【００２３】

【発明の効果】以上の説明から明かなように、本発明に
よれば、圧着ヘッドの加圧面に対し、テープキャリアパ
ッケージの入力信号電極面は平行で、プリント基板を設
置したステージ面における圧着ヘッドを受ける面をＬＳ
Ｉ素子側に傾斜させているため、ＬＳＩ素子搭載部と半
田付け部の距離が小さいテープキャリアパッケージでも
保護コート材の段差により、接続時に入力信号電極が曲
げられることを防ぐことができ、プリント基板の電極と
の密着性を確保することができるため、対温度サイクル
性に優れ、コンパクトで低コストの液晶表示装置を提供
することが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る接続方法の一実施形態を説明する
ための接続装置の構成を示す断面図である。

【図２】図１の接続装置により接続した本発明に係る表
示装置の一実施形態における接続部分を示す拡大断面図
である。

【図３】従来の接続装置を構成を示す断面図である。

【図４】従来の接続方法により接続した接続部分を示す
拡大断面図である。

【図５】従来の液晶表示装置の要部を示す斜視図であ
る。

【図６】従来のテープキャリアパッケージの底面図であ
る。

【図７】従来の液晶表示装置・テープキャリアパッケー
ジ折曲げタイプの構成図である。

【図８】従来の液晶表示装置・テープキャリアパッケー
ジストレートタイプの構成図である。

【符号の説明】

21…ＬＳＩ素子、 22…保護コート材、 23…テープキ
ャリアパッケージ、 24…液晶パネル、 27…プリント
基板、 28…入力信号電極、 29…圧着ヘッド、29a…
加圧面、 30…ステージ、 31…電極。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 関 均 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 圧着ヘッドとプリント基板が載置される
   ステージを備え、ＬＳＩ素子を搭載したテープキャリア
   パッケージの一端に形成された電極を、プリント基板上
   の電極と位置合わせして、前記圧着ヘッドと前記ステー
   ジによって加熱加圧接続する接続方法において、前記圧
   着ヘッドの加圧面を、この圧着ヘッドと前記プリント基
   板との間に配置されるテープキャリアパッケージの電極
   面に対して平行にし、かつ前記ステージにおける前記圧
   着ヘッドの加圧面を受けるステージ面を、前記テープキ
   ャリアパッケージのＬＳＩ素子側が低くなる方向に傾斜
   させたことを特徴とするプリント基板とテープキャリア
   パッケージとの接続方法。
2. 【請求項２】 プリント基板の電極に接続される電極を
   一端に形成し、かつＬＳＩ素子を搭載すると共に、その
   ＬＳＩ素子部分をプリント基板側に保護コート材が突出
   するように保護コート材により覆ったテープキャリアパ
   ッケージと、このテープキャリアパッケージの他端に形
   成した電極に接続される表示パネルとを有し、前記テー
   プキャリアパッケージをプリント基板に対してテープキ
   ャリアパッケージの電極とプリント基板の電極との間の
   間隔が狭くなるように傾けて配置したことを特徴とする
   請求項１記載のプリント基板とテープキャリアパッケー
   ジとの接続方法により製造された表示装置。