JPH09244047A - 液晶表示装置 - Google Patents

液晶表示装置

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JPH09244047A
JPH09244047A JP5286296A JP5286296A JPH09244047A JP H09244047 A JPH09244047 A JP H09244047A JP 5286296 A JP5286296 A JP 5286296A JP 5286296 A JP5286296 A JP 5286296A JP H09244047 A JPH09244047 A JP H09244047A
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JP
Japan
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driving
bump
film
bumps
insulating substrate
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JP5286296A
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Yoshinobu Shiratori
喜信 白鳥
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Hitachi Ltd
Japan Display Inc
Original Assignee
Hitachi Ltd
Hitachi Electronic Devices Co Ltd
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Publication date
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    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/30—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistors
    • H05K3/32—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistors electrically connecting electric components or wires to printed circuits
    • H05K3/321—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistors electrically connecting electric components or wires to printed circuits by conductive adhesives
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
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    • H05K3/32—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistors electrically connecting electric components or wires to printed circuits
    • H05K3/34—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistors electrically connecting electric components or wires to printed circuits by soldering
    • H05K3/3452—Solder masks

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Abstract

(57)【要約】 【課題】フリップチップ方式の液晶表示装置において、
駆動用ICを実装する際、異方性導電膜を加熱加圧する
ときに駆動用ICのバンプ下から流出する導電粒子の数
を抑制し、その残存率を高め、接続信頼性を向上する。 【解決手段】駆動用IC下面のバンプBUMPの外形線
より内側に端部があり、異方性導電膜ACF2の加熱圧
着時に、バンプBUMPの下から導電粒子EPが外側に
流出するのを抑制するパッシベーション膜PSV1から
成る壁を設けた。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、液晶層を介して重
ね合わせた2枚の透明絶縁基板の一方の基板上に、駆動
用ICを直接搭載したフリップチップ方式の液晶表示素
子を有する液晶表示装置に関する。
【0002】
【従来の技術】例えば、液晶表示素子(液晶表示パネ
ル)の一方の透明絶縁基板上に駆動用ICを取り付ける
には、駆動用ICを搭載したテープキャリアパッケージ
(TCP)のアウターリードと液晶表示パネル上の配線
パターンとを異方性導電膜を用いて電気接続することが
行なわれている。この異方性導電膜は微細な導電粒子を
均一に分散させたフィルム状の熱硬化性の接着剤で、加
熱加圧することによって対向するアウターリードと配線
パターンとを接続し、TCP部品を上記透明絶縁基板に
固定することができる。
【0003】ところが、近年、液晶表示素子の高密度化
の要求とモジュール外形をできる限り縮小したいとの要
求から、TCP部品を使用せず、駆動用ICのバンプ電
極と、液晶表示素子の一方の透明絶縁基板上の配線パタ
ーンとを直接接続する方式が考えられている。このよう
な実装方式をフリップチップ(FCA)方式、あるい
は、駆動用ICが透明絶縁基板上に搭載されるため、チ
ップ・オン・ガラス(COG)実装方式という。
【0004】また、公知例ではないが、フリップチップ
方式の液晶表示装置に関しては、同一出願人であるが、
モジュール実装方法について先願がある(特願平6−2
56426号)。
【0005】このフリップチップ方式の接続方法を図1
5を参照して説明する。まず、図15(a)に示すよう
に、駆動用ICにはバンプBUMP(突起電極)が形成
されており、ボンディングヘッドHEADの加圧面に真
空吸着等により保持される。透明絶縁基板SUB1上に
は、上記バンプBUMPと接合させられる配線パターン
DTM(GTM)が形成されている。さらに、上記配線
パターンDTM(GTM)上には、あらかじめ異方性導
電膜ACFが貼り付けられている。
【0006】上記バンプBUMPと配線パターンDTM
(GTM)は、上記透明絶縁基板SUB1の下側に撮像
面FACEを上方に向けて配置された撮像カメラCAM
ERAからの信号に基づいて上記透明絶縁基板SUB1
がXY方向に駆動され、上記バンプBUMPと配線パタ
ーンDTM(GTM)とを位置合わせする。
【0007】ついで、図15(b)に示すように、上記
ボンディングヘッドHEADは、下方に駆動され、上記
バンプBUMPを異方性導電膜ACFの上面に接触さ
せ、仮付けし、再度、確実に位置決めされているかを撮
像カメラCAMERAにて確認し、良好ならば、ボンデ
ィングヘッドHEADにて加熱圧着する。
【0008】こうして、異方性導電膜ACF内の導電粒
子が、上記バンプBUMPと配線パターンDTMとの間
で押し潰された状態となり、電気的に接続が可能とな
る。
【0009】さらに、図15には示していないが、駆動
用ICへの入力配線パターンと電気的に接続されるフレ
キシブル基板(FPC)についても、同様なボンディン
グ方法にて、フレキシブル基板上の配線パターン(通常
は銅パターン上に金メッキされている。)と上記透明絶
縁基板SUB1上の配線パターン(Td)とを異方性導
電膜ACFにて、電気的に接続が可能となる。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】上記のように、フリッ
プチップ方式の実装方法では、駆動用IC下面のバンプ
と透明絶縁基板面上に設けた配線とを、異方性導電膜を
介して加熱加圧により直接接続し、駆動用ICを透明絶
縁基板面上に実装する。異方性導電膜は、例えば球形状
の微細なプラスチックビーズの表面にニッケルメッキと
金メッキを施して成る電気的接続手段である導電粒子
と、バインダであるエポキシ樹脂とから構成される。と
ころで、バンプと透明絶縁基板の配線とを、両者の間に
介在させた異方性導電膜を加熱加圧し、溶融して両者を
接続する際、バンプ下の導電粒子がバンプ下から外側に
流れ出てしまい、電気的接続に寄与する導電粒子数が、
圧着前の約20〜30%程度に減少してしまう問題があ
った。この対策として、導電粒子分散数の多い、つま
り、分散密度の高い異方性導電膜を使用し、接続信頼性
を保とうとすることが行われる。しかし、この場合も、
分散密度の高い異方性導電膜は高価であるばかりか、バ
ンプ下に残る導電粒子数にばらつきが生じ、接続信頼性
に依然として問題がある。
【0011】本発明の目的は、フリップチップ方式の液
晶表示装置において、駆動用ICを実装する際、異方性
導電膜を加熱加圧するときに駆動用ICのバンプ下から
流出する導電粒子の数を抑制し、その残存率を高め、接
続信頼性を向上することにある。
【0012】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、本発明は、駆動用ICチップ下面のバンプと、透明
絶縁基板面上に設けた配線とを、微細な導電粒子を多数
分散させた異方性導電膜を介して加熱加圧により接続
し、前記駆動用ICチップを前記透明絶縁基板面に直接
実装したフリップチップ方式の液晶表示装置において、
前記加熱加圧時に前記バンプの下から前記導電粒子が流
出するのを抑制する手段を設けたことを特徴とする。
【0013】また、前記バンプの外形線より内側に端部
があり、前記加熱加圧時に前記バンプの下から前記導電
粒子が流出するのを抑制する壁を設けたことを特徴とす
る。
【0014】また、前記バンプの下に、前記バンプの寸
法より小さな開口を有し、前記開口の端部によって、前
記加熱加圧時に前記バンプの下から前記導電粒子が流出
するのを抑制する絶縁膜を設けたことを特徴とする。
【0015】さらに、前記絶縁膜がパッシベーション膜
であることを特徴とする。
【0016】本発明では、上記の構成により、加熱加圧
により異方性導電膜が溶融したとき、導電粒子がバンプ
下から流出するのを抑制でき、バンプ下の導電粒子の残
存率を高め、接続信頼性を向上することができる。
【0017】
【発明の実施の形態】以下、図面を用いて本発明の実施
の形態について詳細に説明する。なお、以下で説明する
図面で、同一機能を有するものは同一符号を付け、その
繰返しの説明は省略する。
【0018】《液晶表示モジュールMDLの全体構成》
図8は、液晶表示モジュールMDLの分解斜視図であ
る。
【0019】SHDは金属板から成るシールドケース
(メタルフレームとも称す)、WDは表示窓、SPC1
〜4は絶縁スペーサ、FPC1、2は多層フレキシブル
回路基板(FPC1はゲート側回路基板、FPC2は折
り曲げられたドレイン側回路基板)、PCBはインター
フェイス回路基板、ASBはアセンブルされた駆動回路
基板付き液晶表示素子、PNLは重ね合せた2枚の透明
絶縁基板の一方の基板上に駆動用ICを搭載した液晶表
示素子(液晶表示パネル、あるいはLCD(リキッド ク
リスタル ディスプレイ)とも称す)、GC1およびGC
2はゴムクッション、PRSはプリズムシート(2
枚)、SPSは拡散シート、GLBは導光板、RFSは
反射シート、MCAは一体成型により形成された下側ケ
ース(モールドケース)、LPは蛍光管、LPCはラン
プケーブル、LCTはインバータ用の接続コネクタ、G
Bは蛍光管LPを支持するゴムブッシュであり、図に示
すような上下の配置関係で各部材が積み重ねられて液晶
表示モジュールMDLが組み立てられる。
【0020】《フレキシブル基板FPC2の折り曲げ実
装方法》次に、フレキシブル基板FPC2の折り曲げ実
装方法につき説明する。
【0021】図9は、多層フレキシブル基板の折り曲げ
実装方法を示す斜視図である。ドレインドライバ基板F
PC2とゲートドライバ基板FPC1の接続は、ジョイ
ナーとしてFPC2と一体のフレキシブル基板から成る
凸部JT2の先端部に設けたフラットコネクタCT4を
使用し、折り曲げてインターフェイス基板PCB(図8
参照)のコネクタに電気的に接続する。
【0022】次に、フレキシブル基板FPC2の導体層
部分FMLの部品実装が全くない面に両面テープBAT
を貼り、治具を使用して、導体層部分BNTにて折り曲
げる。
【0023】以上のように、治具を使用して、多層フレ
キシブル基板FPC2を精度良く折り曲げ、透明絶縁基
板SUB1の表面に接着できる。
【0024】《駆動用ICとフレキシブル基板FPCの
透明絶縁基板SUB1への搭載》図10は、駆動用IC
とフレキシブル基板FPCを透明絶縁基板SUB1に搭
載する本発明による製造工程の一部を示す断面図、図1
1はその製造フローを示す図である。
【0025】まず、異方性導電膜ACF2を最初に一列
に並んだ複数個の駆動用IC部分に貼り付ける。本例で
は、図3に示すように、各辺に並んだ複数の駆動用IC
に共通して1個の細長い形状に加工したものを貼り付
け、ゲート側とドレイン側の計2個ある。
【0026】次に、駆動用ICをボンディングヘッドH
EADの加圧面に保持し、バンプBUMP(突起電極)
の位置を撮像カメラCAMERAにて、所定の相対位置
関係になるように調整する(図10(a))。本例で
は、丁度バンプBUMPの中心が撮像面FACEの中心
になるようにそれぞれ位置合わせする。
【0027】次に、透明絶縁基板SUB1上の合わせマ
ークALCの位置を撮像カメラCAMERAにて、所定
の相対位置関係になるように調整する(図10
(b))。本例では、丁度の合わせマークALCの中心
が撮像面FACEの中心になるように位置合わせする。
【0028】したがって、上記バンプBUMPと合わせ
マークALCの相対位置が決定されたことになる。な
お、合わせマークALCは、例えばゲート配線の材料と
して使用されている不透明なアルミニウムAL上に透明
画素電極の材料として使用されている透明なITO膜を
被覆させた正方形のパターンである。
【0029】次に、予め記憶されている合わせマークA
LCと配線パターンのボンディング部分の相対位置座標
を基に、XYステージを移動し、配線パターンのボンデ
ィング部分を撮像面FACEの上方に配置し、位置検出
を行なう。通常は、XYステージの機械的移動精度は、
ボンディング精度より、はるかに良いため、位置補正は
この工程では、行なわない。
【0030】次に、駆動用IC毎に仮付けを行なう(図
10(c))。
【0031】次に、仮付けした状態で、上記バンプBU
MPと配線パターンのボンディング部分との相対位置関
係の再確認を行なう。この工程で、位置不良と判断され
た場合は、まだ、仮付けした状態のため、再度、XYス
テージを微動し、位置補正を行なう。
【0032】次に、ボンディングヘッドHEADをさら
に下降させ、複数の駆動用ICを通常は1辺に並んだ複
数の駆動用ICを透明絶縁基板SUB1上に一括して加
熱圧着し、駆動用ICのバンプBUMPと透明絶縁基板
SUB1の配線パターンDTM、Tdとを異方性導電膜
ACF2により、電気的に接続する。
【0033】次に、ボンディングヘッドHEADを上昇
させ、駆動用ICの搭載された液晶表示パネルを一旦ボ
ンディング工程から検査工程に移動する。
【0034】次に、検査工程では、図示していない検査
パッドからバンプBUMPの接続状態や駆動用ICの動
作状態をテストする。何らかの不良が確認された場合
は、可能ならば、リペア作業を行う。
【0035】次に、異方性導電膜ACF1を上記複数個
の駆動用ICへの入力配線パターン部分に貼り付ける。
本例では、図3に示すように、各辺に並んだ複数の駆動
用ICに共通して1個の細長い形状に加工したものを貼
り付け、計2個ある。
【0036】次に、フレキシブル基板FPCを図9に示
す両端に開けた開孔FHLを固定ピンに差し込んで、液
晶表示パネルPNLとフレキシブル基板FPCを粗に固
定しておく。さらに、合わせ精度を向上させるため、合
わせマークALMG(またはALMD。図9参照)と合
わせマークALCとを撮像面FACEの上方にて、位置
合わせ、位置補正を行う(図10(d))。
【0037】次に、仮付けする(図10(e))。再
度、位置確認する。
【0038】最後に、ボンディングヘッドHEADをさ
らに下降させ、フレキシブル基板FPCを透明絶縁基板
SUB1上に加熱圧着し、フレキシブル基板FPCと透
明絶縁基板SUB1の配線パターンTdとを異方性導電
膜ACF1により、電気的に接続する。
【0039】《異方性導電膜ACF2中の導電粒子EP
の、駆動用ICのバンプBUMP下からの流出防止》図
1は、駆動用ICのバンプBUMPと、透明絶縁基板S
UB1の配線とを異方性導電膜ACFにより接続した状
態を示す要部断面図(図2の1−1切断線における断面
図)、図2は、図1に示した部分に対応する透明絶縁基
板SUB1の表面を示す要部平面図である。なお、図1
では、図4や図12〜14に示す配線d1の下のアルミ
ニウム膜g1や酸化シリコン膜SIO等は図示省略して
ある。
【0040】駆動用ICを実装するには、前述のよう
に、液晶表示パネルPNL(LCD)を構成する透明絶
縁基板SUB1の面上に形成された例えばITO(イン
ジウムチン オキサイド)膜から成る配線d1上に、駆
動用ICの下面の複数個のバンプBUMPを、異方性導
電膜ACFを介し加熱圧着して接続し、実装する。異方
性導電膜ACFは、例えば、球形状の微細なプラスチッ
クビーズの表面にニッケルメッキと金メッキを施して成
る導電粒子EPを、例えばエポキシ樹脂から成るバイン
ダBDに多数分散して構成される。加熱加圧により、異
方性導電膜ACF2内の導電粒子EPが、図1に示すよ
うに、バンプBUMPと配線d1との間で押し潰され、
導電粒子EPの上部がバンプBUMP中に埋め込まれた
状態となり、バンプBUMPと配線d1とが電気的に接
続される。
【0041】本実施の形態では、図1、図2に示すよう
に、バンプBUMPの外形線より内側に端部があり、異
方性導電膜ACF2の加熱圧着時に、異方性導電膜AC
F2のバインダBDが溶融し、異方性導電膜ACF2内
の導電粒子EPがバンプBUMPの下から流出するのを
抑制するパッシベーション膜(保護膜)PSV1から成
る壁が設けてある。すなわち、バンプBUMPの下に、
バンプBUMPの寸法より小さな開口を有し、該開口の
端部によって、加熱圧着時に導電粒子EPの流出を抑制
するパッシベーション膜PSV1が配線d1上に設けて
ある。
【0042】つまり、フリップチップ方式の液晶表示素
子の端子部は、通常、接続抵抗を低減するため、バンプ
BUMPが接続されるITO膜d1端子の近傍まで低抵
抗の金属膜が形成してあり、その金属膜の電食防止のた
めに、例えば、プラズマCVD装置で形成した酸化シリ
コン膜や窒化シリコン膜等から成るパッシベーション膜
PSV1により、バンプBUMPと接続されるITO膜
d1部分を除いて、透明絶縁基板SUB1の表面上が被
覆されている。本実施の態様では、このパッシベーショ
ン膜PSV1を利用して、バンプBUMPが接続される
配線d1上の周囲に該配線d1より高く、所定の幅を有
する壁を作ったものである。
【0043】なお、図1において、各数値はそれぞれ寸
法を示しており、単位はμmである。すなわち、図示の
ように、ITO膜d1の膜厚は0.14μm、パッシベ
ーション膜PSV1の膜厚は3μm、ITO膜d1上の
パッシベーション膜PSV1の膜厚(つまり、導電粒子
EPの流出抑制壁の高さ)は3μm、異方性導電膜AC
F2の膜厚は13μm、導電粒子EPの外径は5μm、
バンプBUMP下の押し潰された導電粒子EPの外径は
3μm、ITO膜d1の幅は98μm、ITO膜d1ど
うしの間隔は43μm、バンプBUMPの幅は70μ
m、バンプBUMPとパッシベーション膜PSV1の重
なる部分の片側の幅は5μm、異方性導電膜ACF2の
導電粒子の密度は1万個/1mm2である。
【0044】このような構成により、図10(c)に示
したように、ボンディングヘッドHEADにより加熱圧
着する工程において、異方性導電膜ACF2のバインダ
BDであるエポキシ樹脂が溶融し、流動する際、図1に
示すように、駆動用ICチップのバンプBUMP下の導
電粒子EPは、配線d1上の周囲に形成されたパッシベ
ーション膜PSV1から成る壁により捕らえられ、バン
プBUMP下から外側に流出するのが抑制される。した
がって、電気的接続に寄与するバンプBUMP下の導電
粒子EPの残存数が多くなり、つまり、残存率が高くな
る。従来、20〜30%程度に減少してしまったのが、
本例では約80%に抑制できた。また、バンプBUMP
と接続される配線d1上のみ、パッシベーション膜PS
V1を開口したので、電食防止に効果がある。この結
果、駆動用ICの電気的接続信頼性を大幅に向上するこ
とができる。また、導電粒子の分散密度の高い高価な異
方性導電膜を使用しなくて済むので、製造コストの向上
も抑制できる。
【0045】《駆動用ICチップ搭載部近傍の平面およ
び断面構成》図3は、例えばガラスからなる透明絶縁基
板SUB1上に駆動用ICを搭載した様子を示す平面図
である。さらに、A−A切断線における断面図を図4に
示す。図3において、一方の透明絶縁基板SUB2は、
一点鎖線で示すが、透明絶縁基板SUB1の上方に重な
って位置し、シールパターンSLにより、有効表示部
(有効画面エリア)ARを含んで液晶LCを封入してい
る。透明絶縁基板SUB1上の電極COMは、導電ビー
ズや銀ペースト等を介して、透明絶縁基板SUB2側の
共通電極パターンに電気的に接続させる配線である。配
線DTM(あるいはGTM)は、駆動用ICからの出力
信号を有効表示部AR内の配線に供給するものである。
入力配線Tdは、駆動用ICへ入力信号を供給するもの
である。異方性導電膜ACFは、一列に並んだ複数個の
駆動用IC部分に共通して細長い形状となったものAC
F2と上記複数個の駆動用ICへの入力配線パターン部
分に共通して細長い形状となったものACF1を別々に
貼り付ける。パッシベーション膜(保護膜)PSV1、
PSVは、図4にも示すが、電食防止のため、できる限
り配線部を被覆し、露出部分は、異方性導電膜ACF1
にて覆うようにする。
【0046】さらに、駆動用ICの側面周辺は、エポキ
シ樹脂あるいはシリコーン樹脂SILが充填され(図4
参照)、保護が多重化されている。
【0047】《透明絶縁基板SUB1の製造方法》つぎ
に、上述した液晶表示装置の第1の透明絶縁基板SUB
1側の製造方法について、図12〜図14を参照して説
明する。なお、同図において、中央の文字は工程名の略
称であり、左側は画素部分、右側はゲ−ト端子付近の断
面形状で見た加工の流れを示す。工程BおよびDを除
き、工程A〜Gの工程は各写真(ホト)処理に対応して
区分けしたもので、各工程のいずれの断面図もホト処理
後の加工が終わり、ホトレジストを除去した段階を示し
ている。なお、上記写真(ホト)処理とは本説明ではホ
トレジストの塗布からマスクを使用した選択露光を経
て、それを現像するまでの一連の作業を示すものとし、
繰り返しの説明は避ける。以下区分した工程にしたがっ
て、説明する。
【0048】工程A、図12 7059ガラス(商品名)からなる第1の透明絶縁基板
SUB1の両面に酸化シリコン膜SIOをディップ処理
により設けた後、500℃、60分間のベ−クを行な
う。なお、このSIO膜は透明絶縁基板SUB1の表面
凹凸を緩和するために形成するが、凹凸が少ない場合、
省略できる工程である。膜厚が2800ÅのAl−T
a、Al−Ti−Ta、Al−Pd等からなる第1導電
膜g1をスパッタリングにより設ける。ホト処理後、リ
ン酸と硝酸と氷酢酸との混酸液で第1導電膜g1を選択
的にエッチングする。
【0049】工程B、図12 レジスト直描後(前述した陽極酸化パタ−ン形成後)、
3%酒石酸をアンモニヤによりPH6.25±0.05
に調整した溶液をエチレングリコ−ル液で1:9に稀釈
した液からなる陽極酸化液中に基板SUB1を浸漬し、
化成電流密度が0.5mA/cm2になるように調整す
る(定電流化成)。つぎに、所定のAl2O3膜厚が得ら
れるのに必要な化成電圧125Vに達するまで陽極酸化
(陽極化成)を行なう。その後、この状態で数10分保
持することが望ましい(定電圧化成)。これは均一なA
l2O3膜を得る上で大事なことである。それによって、
導電膜g1が陽極酸化され、走査信号線(ゲ−トライ
ン)GL上および側面に自己整合的に膜厚が1800Å
の陽極酸化膜AOFが形成され、薄膜トランジストTF
Tのゲ−ト絶縁膜の一部となる。
【0050】工程C、図12 膜厚が1400ÅのITO膜からなる導電膜d1をスパ
ッタリングにより設ける。ホト処理後、エッチング液と
して塩酸と硝酸の混酸液で導電膜d1を選択的にエッチ
ングすることにより、ゲ−ト端子GTM、ドレイン端子
DTMの最上層および透明画素電極ITO1を形成す
る。
【0051】工程D、図13 プラズマCVD装置にアンモニアガス、シランガス、窒
素ガスを導入して、膜厚2000Åの窒化Si膜を設
け、プラズマCVD装置にシランガス、水素ガスを導入
して、膜厚が2000Åのi型非晶質Si膜を設けたの
ち、プラズマCVD装置に水素ガス、ホスフィンガスを
導入して膜厚が300ÅのN+型の非晶質Si膜d0を
設ける。この成膜は同一CVD装置で反応室を変え連続
して行なう。
【0052】工程E、図13 ホト処理後、ドライエッチングガスとしてSF6、BC
lを使用してN+型非晶質Si膜d0、i型非晶質Si
膜ASをエッチングする。続けて、SF6を使用して窒
化Si膜GIをエッチングする。もちろん、SF6ガス
でN+型非晶質Si膜d0、i型非晶質Si膜ASおよ
び窒化Si膜GIを連続してエッチングしても良い。
【0053】このように3層のCVD膜をSF6を主成
分とするガスで連続的にエッチングすることが本実施例
の製造工程の特徴である。すなわち、SF6ガスに対す
るエッチング速度はN+型非晶質Si膜d0、i型非晶
質Si膜AS、窒化Si膜GIの順に大きい。したがっ
て、N+型非晶質Si膜d0がエッチング完了し、i型
非晶質Si膜ASがエッチングされ始めると上部のN+
型非晶質Si膜d0がサイドエッチされ結果的にi型非
晶質Si膜ASが約70度のテ−パに加工される。ま
た、i型非晶質Si膜ASのエッチングが完了し、窒化
Si膜GIがエッチングされ始めると、上部のN+型非
晶質Si膜d0、i型非晶質Si膜ASの順にサイドエ
ッチされ、結果的にi型非晶質Si膜ASが約50度、
窒化シリコン膜GIが20度にテ−パ加工される。上記
テ−パ形状のため、その上部にソ−ス電極SD1が形成
された場合も断線の確率は著しく低減される。N+型非
晶質Si膜d0のテ−パ角度は90度に近いが、厚さが
300Åと薄いために、この段差での断線の確率は非常
に小さい。したがって、N+型非晶質Si膜d0、i型
非晶質Si膜AS、窒化Si膜GIの平面パタ−ンは厳
密には同一パタ−ンではなく、断面が順テ−パ形状とな
るため、N+型非晶質Si膜d0、i型非晶質Si膜A
S、窒化Si膜GIの順に大きなパタ−ンとなる。
【0054】工程F、図14 膜厚が600ÅのCrからなる第2導電膜d2をスパッ
タリングにより設け、さらに膜厚が4000ÅのAl−
Pd、Al−Si、Al−Ta、Al−Ti−Ta等か
らなる第3導電膜d3をスパッタリングにより設ける。
ホト処理後、第3導電膜d3を工程Aと同様な液でエッ
チングし、第2導電膜d2を硝酸第2セリウムアンモニ
ウム溶液でエッチングし、映像信号線DL、ソ−ス電極
SD1、ドレイン電極SD2を形成する。
【0055】ここで本実施例では、工程Eに示すよう
に、N+型非晶質Si膜d0、i型非晶質Si膜AS、
窒化Si膜GIが順テ−パとなっているため、映像信号
線DLの抵抗の許容度の大きい液晶表示装置では第2導
電膜d2のみで形成することも可能である。
【0056】つぎに、ドライエッチング装置にSF6、
BClを導入して、N+型非晶質Si膜d0をエッチン
グすることにより、ソ−スとドレイン間のN+型半導体
層d0を選択的に除去する。
【0057】工程G、図14 プラズマCVD装置にアンモニアガス、シランガス、窒
素ガスを導入して、膜厚が0.6μmの窒化Si膜を設
ける。ホト処理後、ドライエッチングガスとしてSF6
を使用してエッチングすることにより、保護膜PSV1
を形成する。保護膜としてはCVDで形成したSiN膜
のみならず、有機材料を用いたものも使用できる。
【0058】《駆動用IC下の短絡配線SHcによる静
電気対策》図5は透明絶縁基板SUB1の駆動用ICの
搭載部周辺と、該基板の切断線CT1付近の詳細を示す
要部平面図である。
【0059】図5に示されるように、ドレイン駆動用I
Cの入力および出力は、共に該ICチップの1辺から出
ている。各ドレイン線DLは1本置きに互い違いの方向
に、一方は、切断線CT1を越えて延在され、y方向に
延在するドレイン短絡配線SHdに接続されて短絡さ
れ、他方は図5に示すように短絡配線SHcおよび(ド
レイン線駆動用ICへの)入力配線Tdを介して切断線
CT1を越えて延在され、ドレイン短絡配線SHdに接
続されて短絡されている。すなわち、ドレイン線DLは
1本置きに短絡配線SHcに接続され、駆動用IC毎に
短絡され、該短絡配線SHcはドレイン線駆動用ICへ
の2本の入力配線Tdとに接続され、該2本の入力配線
Tdを介してドレイン短絡配線SHdに短絡されてい
る。このように、各ドレイン線DLや入力配線Tdに発
生した静電気を、短絡配線SHcとドレイン短絡配線S
Hdを介して分散するようになっている。なお、液晶表
示素子完成後は、もちろん短絡を解除しなければ動作し
ないので、ドレイン短絡配線SHdはそれぞれ後の工程
で切断破棄される切断線CT1の外側の透明絶縁基板S
UB1の面に形成されている。ドレイン短絡配線SHd
と直接接続されたドレイン線DLの短絡解除は、切断線
CT1での基板SUB1の切断によりなされる。一方、
短絡配線SHcおよび入力配線Tdを介してドレイン短
絡配線SHdと接続されたドレイン線DLの短絡解除
は、短絡配線SHcの存在により、切断線CT1での基
板SUB1の切断ではなされない。この短絡解除につい
ては後述する。
【0060】一方、各ゲート線GLの形成領域のうち、
切断線CT1の内側の領域で、図中上側の切断線CT1
と近接する部分において、ゲート線駆動用ICの搭載領
域が設けられている。各ゲート線GLは、その延在方向
における該搭載領域と反対側で、切断線CT1を越えた
その延在部が、y方向に延在する陽極化成用配線を兼ね
るゲート短絡配線(図示省略)を介して接続されてい
る。なお、液晶表示素子完成後は、短絡を解除しなけれ
ば動作しないので、ゲート短絡配線はそれぞれ後の工程
で切断破棄される切断線CT1の外側の透明絶縁基板S
UB1の面に形成されている。本例では、上記ドレイン
線DL側とは異なり、ゲート線GL側では、IC毎の短
絡配線SHcは設けていない。この理由は、ゲート線駆
動用ICが片側だけに配置され、反対側(ゲート線駆動
用ICを配置していない側)のゲート短絡配線によっ
て、ゲート線GLを相互に短絡させることができるため
である。ただし、ゲート線駆動用ICを両側に配置する
場合や、ゲート短絡配線を配置しない場合は、ゲート線
GLを短絡配線SHcを介して、ゲート短絡配線につな
げる必要がある。
【0061】なお、図5、図6に示すように、短絡配線
SHcと、1本置きのドレイン端子DTMおよび入力配
線Tdとは、駆動用ICを基板SUB1面上に搭載する
前に、1本の切断線C1でレーザまたはホトエッチング
等により切断する。したがって、この切断のため、図5
に示すように、切断線C1のある領域(IC搭載領域)
には、パッシベーション膜PAS1(すなわち、保護膜
PSV1)が形成されていない。本例では、切断線C1
における1本のカットで容易に短絡解除できる。
【0062】なお、切断線C1の箇所の配線DTMはレ
ーザ切断においても汚染の少ない透明導電膜ITOで形
成してあるので、汚染を抑制することができる。また、
この切断は、ホトエッチングによって行なってもよい。
【0063】なお、図5には、ドレイン駆動用IC側に
ついて図示されているが、この短絡配線SHcを有する
構造は、ゲート走査駆動用IC側にもICチップの1辺
から出力および入力が出ている場合に適用できることは
言うまでもない。
【0064】《駆動用ICチップずれ検知用不透明膜パ
ターンBAR》図6は図5の要部(ドレイン入力側コー
ナー部)の拡大詳細図、図7は図5の要部(ドレイン出
力側コーナー部)の拡大詳細図である。
【0065】図5、6、7において、BARは搭載後の
駆動用ICの位置ずれ検知用パターンである。すなわ
ち、駆動用ICのバンプBUMPと接続される配線d1
および該バンプBUMPの近傍の基板SUB1面上に、
該駆動用ICの位置ずれ検知用の不透明膜を含むパター
ンBARが設けてある。この位置ずれ検知用パターンB
ARは、図6、7に示されるように、前記《透明絶縁基
板SUB1の製造方法》のところで述べたITO膜から
なる導電膜d1、Crからなる第2導電膜d2、Al−
Pd、Al−Si、Al−Ta、Al−Ti−Ta等か
らなる第3導電膜d3、保護膜PSV1から構成されて
いる。すなわち、不透明な膜d2、d3を含む。また、
このパターンBARは、配線およびバンプBUMPと等
しいピッチで設けられている。なお、透明絶縁基板SU
B1面上に実装される駆動用ICの金(Au)等からな
るバンプと接続される該基板SUB1面上に形成された
配線は、従来、透明導電膜d1単層で形成されている。
このため、駆動用ICの実装後、駆動用ICを搭載した
側と反対の透明絶縁基板面側から、該配線d1に対する
駆動用ICの実装位置ずれを判断するのが困難であった
が、本構造では、不透明膜を有するパターンBARを設
けたので、駆動用ICの実装後、駆動用ICを搭載した
側と反対の透明絶縁基板SUB1面側から、目視によ
り、あるいは顕微鏡を用いて、該配線d1に対する駆動
用ICの実装位置ずれを容易に確認できる。したがっ
て、その結果、製造歩留りおよびスループットを向上で
きる。なお、パターンBARの最上層の保護膜PSV1
は、導電膜d2、d3の電食を防止するために設けられ
ている。
【0066】なお、位置ずれ検知用パターンBARは少
なくとも1層の不透明膜を含んでいればよく、前記導電
膜d2、d3の他、i型非晶質Si膜AS等の色の着い
た膜を使用してもよい。
【0067】《複数種の駆動用ICチップに対応》図5
に示す透明絶縁基板SUB1では、異なる複数種の駆動
用ICチップが実装できるように予め考慮されて、該駆
動用ICの入力および出力バンプが接続される入力およ
び出力端子およびそれらの配線が該基板SUB1上に配
置形成されている。図中の符号IC1、IC2は、x方
向の幅が異なる2種の駆動用ICが搭載される位置を示
す。すなわち、駆動用ICの入力バンプが接続される入
力端子IPおよびその配線には、異なる複数種のチップ
に対応するようダミーの入力端子およびその配線を含ま
せて設けられている。つまり、チップの種類によって所
定の信号あるいは電源が入力されるバンプの配置が異な
るが、複数種のチップのバンプ配置に対応できるように
入力端子および配線を予め設けておく。また、駆動用I
Cのバンプが接続される出力配線OLが、該配線伸張方
向(図のx方向)の幅が異なる複数種の駆動用ICが実
装できるように、それぞれ平行に所定の長さにわたって
形成されている。従来では、1種類の透明絶縁基板SU
B1に対して、駆動用ICをそれぞれ1種類しか実装で
きなかった。したがって、駆動用ICチップが入手でき
なくなった場合やその他の理由で、該チップの種類を変
更する場合は、該チップを搭載する該透明絶縁基板の配
線レイアウトを変更する必要があり、設計し直さなけれ
ばならず、製造コストが増加する問題があった。しか
し、図5に示す基板SUB1では、異なる複数種のチッ
プが実装できるように、該チップのバンプが接続される
配線を基板SUB1上に配置形成したので、複数種のチ
ップに対し、透明絶縁基板SUB1が共用でき、チップ
を変更する場合も、透明絶縁基板SUB1の変更が不要
である。したがって、製造コストを低減できる。
【0068】《駆動用ICと基板SUB1との位置合わ
せマークALD》図5に示す透明絶縁基板SUB1の面
上には、駆動用ICが該基板SUB1と重なる領域内、
つまり、符号IC1、IC2を付した点線の領域内の、
該基板SUB1上に、駆動用ICとの位置合わせマーク
ALDが設けられている。また、駆動用ICの基板SU
B1との対向面に、図6に示すように、位置合わせマー
クALDと対になる位置合わせマークとしてのダミーの
バンプBUMPが設けられ、該バンプBUMPは位置合
わせマークALDよりも小さく、かつ、基板SUB1上
に駆動用ICを搭載したとき、位置合わせマークALD
が、該バンプBUMPを囲む形状をしている。位置合わ
せマークALDは、図6から明らかなように、ITO膜
からなる導電膜d1、Crからなる第2導電膜d2、A
l−Pd、Al−Si、Al−Ta、Al−Ti−Ta
等からなる第3導電膜d3、保護膜PSV1から構成さ
れている(前記《透明絶縁基板SUB1の製造方法》参
照)。第2導電膜d2、第3導電膜d3は不透明膜なの
で、識別が容易である。また、最上層の保護膜PSV1
は、導電膜d2、d3の電食を防止するためのものであ
る。これにより、駆動用ICを位置精度良く、基板SU
B1上の配線パターンに電気的に接続できる。
【0069】また、符号ALCは透明絶縁基板SUB1
の面上に、フレキシブル基板FPCが該基板SUB1と
重なる領域内の、該基板SUB1上に設けた、フレキシ
ブル基板FPCとの位置合わせマークである。なお、フ
レキシブル基板FPCの基板SUB1との対向面には、
位置合わせマークALCと対になる位置合わせマーク
(図示省略)が設けられ、該マークは位置合わせマーク
ALCよりも大きく、ロの字形で、かつ、基板SUB1
上にフレキシブル基板FPCを実装したとき、位置合わ
せマークALCを、該マークが囲む形状をしている。位
置合わせマークALCは、ゲート配線の材料として使用
されている不透明なアルミニウムAl上に透明画素電極
の材料として使用されている透明なITO膜を被覆させ
た正方形のパターンである。
【0070】《ドレイン出力側およびゲート入力側の端
子DTM、GTM間の距離とバンプBUMP間の距離と
の関係》ドレイン出力側、すなわち、ドレイン駆動用I
Cからの出力端子DTMにおいて、図7に示すように、
端子DTM間の距離L2よりも、該端子DTMに接続さ
れるバンプBUMP間の距離L1が小さくなっている。
例えば、L1は20μm、L2は30μmである。したが
って、端子DTMの幅よりバンプBUMPの幅が広いの
で、駆動用ICの位置ずれにより、端子DTMに対する
バンプBUMPの位置ずれが生じても、バンプBUMP
と端子DTMとの接触面積が確保されるので、抵抗を低
くできる。また、端子DTM間の距離L2を大きくとる
ことができ、電食が生じやすい透明導電膜d1からなる
端子DTMの電食を抑制できる。なお、バンプBUMP
どうしは接近しているが、バンプBUMPは電食が生じ
にくい金からできているので、電食の問題はない。最
近、液晶表示素子の高精細化が進み、また、液晶表示モ
ジュールの小型化のため、本例のように、ドレイン駆動
用ICをそれぞれ液晶表示素子の片側のみに配置する片
側引き出しの場合は、駆動用ICへの入力配線のピッチ
が非常に縮小化されているので、端子の電食の問題は無
視できず、本構成は非常に有効である。このように、駆
動用ICと透明絶縁基板SUB1上の配線DTM間の低
抵抗化と、端子DTMの耐電食性の向上を両立できる。
【0071】以上本発明を実施例に基づいて具体的に説
明したが、本発明は、上記実施例に限定されるものでは
なく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能
であることは勿論である。例えば、透明絶縁基板SUB
1の表面に形成するパッシベーション膜PSV1を利用
して、バンプBUMPが接続される配線d1の周囲に所
定の幅と高さの壁を作ったが、他の膜を用いて導電粒子
の流出抑制手段を形成してもよい。また、前記実施例で
は、アクティブ・マトリクス方式の液晶表示装置に適用
した例を示したが、単純マトリクス方式の液晶表示装置
にも適用可能である。また、前記実施例では、フリップ
チップ方式の液晶表示装置に適用した例を示したが、そ
の他の方式の液晶表示装置にも適用可能である。さら
に、本発明は、異方性導電膜を用い、電気的接続を行う
種々の製品に適用可能である。
【0072】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
駆動用ICの実装時に、駆動用ICのバンプ下から異方
性導電膜の導電粒子が流出するのを抑制することがで
き、バンプ下の導電粒子の残存率が高くなり、接続信頼
性を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】駆動用ICのバンプBUMPと、透明絶縁基板
SUB1の配線とを異方性導電膜ACFにより接続した
状態を示す要部断面図(図2の1−1切断線における断
面図)である。
【図2】図1に示した部分に対応する透明絶縁基板SU
B1の表面を示す要部平面図である。
【図3】透明絶縁基板SUB1上に駆動用ICを搭載し
た様子を示す平面図である。
【図4】図3のA−A切断線における断面図である。
【図5】透明絶縁基板SUB1のドレイン駆動用ICの
搭載部周辺と、該基板の切断線CT1付近の要部平面図
である。
【図6】図5の要部(ドレイン入力側コーナー部)の拡
大詳細図である。
【図7】図5の要部(ドレイン出力側コーナー部)の拡
大詳細図である。
【図8】液晶表示モジュールMDLの分解斜視図であ
る。
【図9】折り曲げ可能な多層フレキシブル基板FPC2
の折り曲げ実装方法と、多層フレキシブル基板FPC1
とFPC2との接続部を示す斜視図である。
【図10】駆動用ICとフレキシブル基板FPCを透明
絶縁基板SUB1に搭載する本発明による製造工程の一
部を示す断面図である。
【図11】図10に示した製造方法の製造フローを示す
図である。
【図12】基板SUB1側の工程A〜Cの製造工程を示
す画素部とゲ−ト端子部の断面図のフロ−チャ−トであ
る。
【図13】基板SUB1側の工程D〜Eの製造工程を示
す画素部とゲ−ト端子部の断面図のフロ−チャ−トであ
る。
【図14】基板SUB1側の工程F〜Gの製造工程を示
す画素部とゲ−ト端子部の断面図のフロ−チャ−トであ
る。
【図15】従来の駆動用ICを透明絶縁基板SUB1に
搭載する製造工程の一部を示す図である。
【符号の説明】
SUB1…透明絶縁基板、d1…配線(ITO膜)、P
SV1…パッシベーション膜、ACF2…異方性導電
膜、BD…バインダ、EP…導電粒子、BUMP…バン
プ、IC…駆動用IC。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】駆動用ICチップ下面のバンプと、透明絶
    縁基板面上に設けた配線とを、微細な導電粒子を多数分
    散させた異方性導電膜を介して加熱加圧により接続し、
    前記駆動用ICチップを前記透明絶縁基板面に直接実装
    したフリップチップ方式の液晶表示装置において、前記
    加熱加圧時に前記バンプの下から前記導電粒子が流出す
    るのを抑制する手段を設けたことを特徴とする液晶表示
    装置。
  2. 【請求項2】駆動用ICチップ下面のバンプと、透明絶
    縁基板面上に設けた配線とを、微細な導電粒子を多数分
    散させた異方性導電膜を介して加熱加圧により接続し、
    前記駆動用ICチップを前記透明絶縁基板面に直接実装
    したフリップチップ方式の液晶表示装置において、前記
    バンプの外形線より内側に端部があり、前記加熱加圧時
    に前記バンプの下から前記導電粒子が流出するのを抑制
    する壁を設けたことを特徴とする液晶表示装置。
  3. 【請求項3】駆動用ICチップ下面のバンプと、透明絶
    縁基板面上に設けた配線とを、微細な導電粒子を多数分
    散させた異方性導電膜を介して加熱加圧により接続し、
    前記駆動用ICチップを前記透明絶縁基板面に直接実装
    したフリップチップ方式の液晶表示装置において、前記
    バンプの下に、前記バンプの寸法より小さな開口を有
    し、前記開口の端部によって、前記加熱加圧時に前記バ
    ンプの下から前記導電粒子が流出するのを抑制する絶縁
    膜を設けたことを特徴とする液晶表示装置。
  4. 【請求項4】前記絶縁膜がパッシベーション膜であるこ
    とを特徴とする請求項3記載の液晶表示装置。
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