JPH10313159A - 回路基板の接続方法、液晶装置の製造方法及び液晶装置 - Google Patents

回路基板の接続方法、液晶装置の製造方法及び液晶装置

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JPH10313159A
JPH10313159A JP12271997A JP12271997A JPH10313159A JP H10313159 A JPH10313159 A JP H10313159A JP 12271997 A JP12271997 A JP 12271997A JP 12271997 A JP12271997 A JP 12271997A JP H10313159 A JPH10313159 A JP H10313159A
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Nobutaka Suzuki
信孝 鈴木
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Abstract

(57)【要約】 【課題】液晶装置の高密度実装を可能にすると共に、低
温・低圧で液晶パネルを構成するパネル基板と外部回路
基板の接続信頼性を確保できる液晶装置の製造方法を提
供する。 【解決手段】接続端子２上に導電部材３として直径５μ
ｍの金属粒子をインクジェット法により複数個配設し、
接着層６を介して、パネル基板の接続端子形成領域１と
外部回路基板の接続端子形成領域４が相対向するように
配設し、加圧ヘッド７と支持板８とで挟み、５ｋｇ／ｃ
ｍ２の圧力を加えながら紫外線を照射して接着層６を硬
化してパネル基板と外部回路基板とを接続した。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、回路基板の接続構
造に関する。具体的には液晶パネルを構成する一方の基
板に設けた接続端子（以下第１の接続端子）と外部回路
基板に設けた接続端子（第２の接続端子）とを接続する
工程を有する液晶装置に関する。また、前述の方法によ
って作成される液晶装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般的な液晶パネルとＴＡＢ（テープオ
ートメーテッドボンディング）やＦＰＣ（フレキシブル
プリンテッドサーキット）などの外部回路基板との接続
方法について、図５を用いて説明する。図５は、液晶パ
ネルと回路基板の接続部分の断面の一例である。液晶パ
ネルを構成する一方の基板に配設した接続端子１と外部
回路基板の接続端子４とが相対向するように配置し、異
方性導電膜９を介して重合貼着されている。この際、加
熱されたヘッド１０で液晶パネルと回路基板の接続部分
を加圧し接着層を硬化させて電気的導通及び接続信頼性
を確保している。一般に、異方性導電膜９は、直径数μ
ｍの金属粒子や金属皮膜プラスチック粒子等が厚さ数十
μｍの接着材層中に分散配置されたシート状の構造とな
っており、導電粒子の直径程度まで加熱加圧することで
接点と接触させ、粒子を塑性変形させて、液晶パネルと
回路基板とを電気的に接続している。なお、ガラス基板
を用いた液晶パネルと回路基板との一般的な接続条件
は、加圧圧力：２０〜３０ｋｇ／ｃｍ２，加熱温度：１
７０〜１８０℃，硬化時間：２０〜３０秒である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】近年、液晶装置の高精
細化が進み、それに伴い実装ピッチの高密度化が進んで
いる。そのため、導電粒子の直径を小さくして面方向の
ショートを防止すると共に、粒子数を多くしたり、弾性
を有する導電粒子を用いて接続抵抗を小さくして高密度
化に対応している。しかしながら、接続抵抗を低く保っ
たまま、面方向のショートを防止するには現状方式では
限界に達しつつある。
【０００４】また、基板にポリマーフィルム等の可撓性
を有する基板を用いた液晶素子（以下ＰＦＰという）に
おいては基材が可撓性を有しているため基材の表面硬度
が低く、加圧することにより金属粒子が液晶パネルの接
続端子にめり込み接続端子にクラックが発生し、十分な
接続信頼性が得られないという問題がある。また、基材
の耐熱温度が低く熱による基材の伸縮があるため、１０
０℃程度の低温で接着層を硬化する必要がある。さら
に、低温・低圧では十分な接着強度が得られず接続信頼
性が低いという問題がある。
【０００５】そこで、本発明は液晶素子の高密度実装を
可能にすると共に、低温・低圧で液晶パネルと回路基板
の接続信頼性を確保できる回路基板の接続方法を提供す
ることを目的とする。さらには、その接続方法を製造工
程に組み込んだ液晶装置の製造方法を実現することを目
的とする。そして、液晶パネルと回路基板の接続信頼性
を確保することで高密度実装を可能にした液晶装置を提
供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の回路基板の接続
構造は、それぞれに接続端子が形成された第１の回路基
板と、第２の回路とを導電部材を介して接続する回路基
板の接続方法であって、 前記接続端子上に導電部材を
配置し、前記第１の回路基板と前記第２の回路基板との
間に接着層を配置し、前記第１の回路基板と前記第２の
回路基板との接続部分に圧力を加えながら前記接着層を
硬化させて前記第１の回路基板と前記第２の回路基板と
を接続することを特徴とする。
【０００７】本発明の液晶装置の製造方法は、対向配置
した一対の基板の少なくとも一方の基板に設けた第１の
接続端子と、外部回路基板に設けた第２の接続端子とを
接続する液晶装置の製造方法であって、前記第１の接続
端子、前記第２の接続端子、又は前記第１及び第２の接
続端子上に導電部材を配置する工程と、前記一方の基板
と前記外部回路基板との間に接着層を配置する工程と、
前記一方の基板と前記外部回路基板との接続部分に圧力
を加えながら前記接着層を硬化させて前記一方の基板と
前記外部回路基板とを接続する工程とを有することを特
徴とする。
【０００８】上述の回路基板の接続構造及び／又は液晶
装置の製造方法においては、回路基板同士又は液晶パネ
ルと外部回路基板の低温・低圧実装が可能になり、回路
基板の接続方法にあっては、特に高分子基材接続する際
に、液晶装置の製造方法にあっては、ＰＦＰにおいても
高密度実装にも対応できるという効果を有する。
【０００９】そして印刷によって前記導電部材を配置す
ると好ましく、あるいは前記導電部材を霧状に噴霧して
も良い。印刷による場合においては、任意の位置に導電
部材を選択的に配設できるという効果を有し、霧状に噴
霧する場合においては、印刷による効果に加えて実装ピ
ッチが変わっても柔軟に対応することができるという効
果を有する。
【００１０】また、前記導電部材は、前記第１の接続端
子、前記第２の接続端子又は前記第１及び第２の接続端
子上の選択的に配置されており、隣りあう前記第１の接
続端子及び隣りあう前記第２の接続端子は電気的に絶縁
状態であることを特徴とする。そのため、隣接する接続
端子間のショート不良が防止できるという効果を有す
る。
【００１１】また、前記導電部材が前記第１の接続端
子、前記第２の接続端子又は前記第１及び第２の接続端
子上に固定配設されていることを特徴とする。そのた
め、導電部材が接続端子上に固定され、位置ズレによる
ショート不良の発生が防止できる。
【００１２】また、前記導電部材が接着部材と混合され
ていることを特徴とする。そのため、接続端子上に導電
部材を固定することが可能となり位置ズレ等のよるショ
ート不良を防止できると共に液晶パネルと外部回路基板
との接続信頼性を確保できる。
【００１３】また、前記導電部材には金属粒子を用いる
とよく、あるいは表面が金属被覆された弾性を有する粒
子を用いてもよい。金属粒子を用いた場合には、接続抵
抗を小さくでき、又弾性を有する粒子を用いた場合に
は、加圧により変形し接触面積が大きくなると共に接続
端子のクラックの発生が抑制でき、接続信頼性が向上す
る。
【００１４】また、前記圧力は前記第１の接続端子と前
記第２の接続端子とが電気的に導通が確保できる圧力で
あるため、導通が確保できる圧力で加圧した状態で接着
層を硬化することが可能となり、接続信頼性を確保でき
る。
【００１５】また、前記第１の基板と前記外部回路基板
との接続部分に圧力を加えつつ前記接着層を硬化させる
工程においては、加熱された部材で加圧することができ
る。この場合においては、導通が確保された状態で、接
着層が硬化されるため接続信頼性が高いという効果を有
する。また、前記接着層に紫外線硬化接着剤を用い、そ
して前記一方の基板と外部回路基板とを加圧部材及び支
持部材で挟み、前記一方の基板と前記外部回路基板との
接続部分に圧力を加えつつ透明な前記加圧部材又は支持
部材の外側から紫外線を照射して前記接着層を硬化させ
てもよい。この場合においては、生産性が大幅に向上す
ると共に、加熱や硬化収縮による基材の変形を抑制する
ことができるという効果を有する。また、導通が確保さ
れた状態で、接着層が硬化されるため接続信頼性が高い
という効果を有する。
【００１６】また、前記接着層を硬化し、前記一方の基
板と前記外部回路基板との接続抵抗を検出する。そのた
め、再現性が増し、接続信頼性が大幅に向上するという
効果を有する。
【００１７】また、前記第１の接続端子及び第２の接続
端子には表面改質処理が施されている。そのため、導電
部材、接着層の形成が容易になると共に、液晶パネルと
回路基板の接着強度が向上する。
【００１８】更には本発明の液晶装置は、対向配置した
一対の高分子基材である基板の少なくとも一方の基板
と、前記一方の基板の配置した第１の接続端子と接続し
た第２の接続端子を有する外部回路基板と、を具備する
液晶装置であって、前記第１の接続端子と前記第２の接
続端子との間に配置した導電部材と、隣り合う前記第１
の接続端子間及び隣り合う第２の接続端子間に配置した
接着剤と、を有する。本発明の液晶装置によれば、狭ピ
ッチ実装が可能になると共に、低温・低圧で液晶パネル
と回路基板との接続信頼性を確保することができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】以下本発明を図面に基づいて詳細
に説明する。
【００２０】［実施例１］図１は本発明の一実施例を示
す図であり、液晶パネルを構成する基板（（第１の基
板）以下パネル基板という）と外部回路基板（第２の基
板）の接続部分の断面を示す図である。基板の端部に
は、外部回路基板との接続用の接続端子形成領域１が設
けられ、端子ピッチ１４０μｍ，端子幅７０μｍの一定
の間隔で接続端子２（第１の接続端子）が設けられてい
る。この接続端子２上に導電部材３として直径５μｍの
金属粒子をインクジェット法により複数個約５０μｍ幅
で配設した。この際、金属粒子を溶液中に分散させて粘
度調整することで印刷性が向上することはいうまでもな
い。また、接続端子形成領域１の表面にプラズマ照射を
行い、表面の改質処理を行った。表面改質処理はプラズ
マ照射に限らず、接着強度が向上し接続信頼性が向上す
るものであれば、特に制限されるものではなく、紫外線
照射等他の方法を用いてもよい。次いで、この接続端子
形成領域１上に紫外線照射により硬化する接着剤をディ
スペンサーにより塗布し接着層６を設けた。本実施例で
はディスペンサーにより接着層６を形成したが、インク
ジェット法や他の印刷方法で形成しても良い。外部回路
基板上の接続端子形成領域４には接続端子２とほぼ等間
隔の接続端子５（第２の接続端子）が設けられており、
接続端子１と接続端子４が相対向するように配設し、加
圧ヘッド７（加圧部材）と支持板８（支持部材）とで挟
み、５ｋｇ／ｃｍ２の圧力を加えながら紫外線を照射し
て接着層６を硬化してパネル基板と外部回路基板とを電
気的に接続した。この際の圧力は電気的に導通が確保で
き、且つ、接続端子２、５にダメージが発生しない程度
の圧力であれば制限はないものとする。また、パネル基
板と外部回路基板との接続抵抗を検出し、接続抵抗が２
Ω以下となったところで紫外線を照射し接着層６を硬化
した。接続抵抗については接続信頼性が確保できる値で
あれば制限はないものとし、任意に接続抵抗値を設定で
きるものとする。本実施例では、導電部材３と接着層６
をパネル基板の接続端子形成領域１上に配設したが、パ
ネル基板又は外部回路基板のいずれかの基板の接続端子
上に配設してもよい。
【００２１】［実施例２］図２は本発明の他の実施例を
示す図であり、パネル基板と外部回路基板との接続部分
の断面を示す図である。実施例１同様にパネル基板の端
部には、回路基板との接続用の接続端子形成領域１が設
けられ、端子ピッチ１４０μｍ，端子幅７０μｍの一定
の間隔で接続端子２が設けられている。接続端子形成領
域１の表面にプラズマを照射することにより表面改質処
理を施した後、紫外線硬化型の接着剤を塗布して接着層
６を設け、導電部材３として直径５μｍの金属粒子を溶
液中に分散させた液体を用いインクジェット法により接
着層６を介して接続端子２上に複数個約５０μｍ幅で配
設した。次いで、パネル基板のの接続端子形成領域１と
外部回路基板の接続端子形成領域４が相対向するように
配設し、加圧ヘッド７と支持板８で挟み、５ｋｇ／ｃｍ
２の圧力を加え、接続抵抗が２Ω以下となったところで
紫外線を照射して接着層６を硬化して液晶パネルと回路
基板とを電気的に接続した。
【００２２】［実施例３］図３は本発明の他の実施例を
示す図であり、パネル基板と外部回路基板の接続部分の
断面を示す図である。実施例１同様にパネル基板の端部
には、外部回路基板との接続用の接続端子形成領域１が
設けられ、端子ピッチ１００μｍ，端子幅５０μｍの一
定の間隔で接続端子２が設けられている。接続端子形成
領域１の表面にプラズマを照射することにより表面改質
処理を施した後、接続端子２上に導電部材３として直径
５μｍの金属粒子を溶液中に分散させた液体を用いイン
クジェット法により複数個約５０μｍ幅で配設し、隣接
する接続端子２間にも同様の方法で紫外線硬化型の接着
剤を配設し接着層６を設けた。この際、図４に示すよう
に導電部材３を接着剤中に分散して接続端子２上に配設
してもよい。また、インクヘッド部分には導電部材用の
ノズルと接着剤用のノズルとを設け、接続端子の位置を
検出し、選択的に導電部材３と接着層６を配設してもよ
い。次いで、パネル基板の接続端子形成領域１と外部回
路基板の接続端子形成領域４が相対向するように配設
し、加圧ヘッド７と支持板８とで挟み、５ｋｇ／ｃｍ２
の圧力を加え、接続抵抗が２Ω以下となったところで紫
外線を照射して接着層６を硬化してパネル基板と外部回
路基板とを電気的に接続した。この加圧により、接着層
６が導電部材４間にまで浸透し、接続端子１，４間の接
続信頼性を確保している。
【００２３】［実施例４］導電部材３として表面が金属
で被覆された弾性を有する粒子を用い、液晶パネルと回
路基板とを電気的に接続した。
【００２４】［実施例５］導電部材３として導電粒子を
紫外線照射により硬化する接着剤中に分散させたものを
使用し、パネル基板と外部回路基板とを電気的に接続し
た。
【００２５】［実施例６］導電部材３として導電粒子を
紫外線硬化型の接着剤中に分散させたものを用い、導電
部材３を接続端子２上に配設し、紫外線を照射して接続
端子２上に仮固定した後、パネル基板の接続端子形成領
域１と外部回路基板の接続端子形成領域４との間に紫外
線硬化型の接着剤からなる接着層６を設け、５ｋｇ／ｃ
ｍ２で加圧しながら紫外線を照射してパネル基板と外部
回路基板とを電気的に接続した。
【００２６】［実施例７］接着層６として熱硬化型の接
着剤を用い、５ｋｇ／ｃｍ２の圧力を加えながら１００
℃で加熱して接着層６を硬化し、パネル基板と外部回路
基板とを電気的に接続した。この際の温度は、接続部分
が熱膨張係数の違いにより変形や接続信頼性に影響を与
えない程度の温度であれば特に制限されるものではな
い。
【００２７】［実施例８］導電部材４として導電粒子を
熱硬化型の接着剤中に分散させたものを用い、導電部材
４を接続端子端子３上に配設し、８０℃で加熱して接続
端子上に仮固定した後、接続端子間に熱硬化型の接着剤
からなる接着層を設けて、１００℃，５ｋｇ／ｃｍ２で
加熱加圧してパネル基板と外部回路基板とを電気的に接
続した。
【００２８】［実施例９］基材にガラス基板を用いたパ
ネル基板の端部には接続端子形成領域が設けられ、１４
０μｍピッチ，接続端子幅７０μｍで接続端子が設けら
れている。接続端子上に導電部材をインクジェット法に
より約５０μｍの幅で配設し、接着層を介して液晶パネ
ルの接続端子形成領域と外部回路基板の接続端子形成領
域とを５ｋｇ／ｃｍ２で加圧し、接続抵抗が２Ω以下に
なったところで接着層を硬化させ、パネル基板と外部回
路基板とを電気的に接続した。
【００２９】［実施例１０］基材にプラスチックフィル
ム等高分子基材であるの可撓性の基板を用いたパネル基
板の端部には接続端子形成領域が設けられ、１４０μｍ
ピッチ，接続端子幅７０μｍで接続端子が設けられてい
る。接続端子上に導電部材をインクジェット法により約
５０μｍの幅で配設し、接着層を介してパネル基板の接
続端子形成領域と外部回路基板の接続端子形成領域とを
５ｋｇ／ｃｍ２で加圧し、接続抵抗が２Ω以下になった
ところで接着層を硬化させ、パネル基板と外部回路基板
とを電気的に接続した。
【００３０】
【発明の効果】本発明の液晶装置の製造方法は、対向配
置した一対の基板の少なくとも一方の基板に設けた第１
の接続端子と、外部回路基板に設けた第２の接続端子と
を接続する液晶装置の製造方法であって、前記第１の接
続端子、前記第２の接続端子、又は前記第１及び第２の
接続端子上に導電部材を配置する工程と、前記一方の基
板と前記外部回路基板との間に接着層を配置する工程
と、前記一方の基板と前記外部回路基板との接続部分に
圧力を加えながら前記接着層を硬化させて前記一方の基
板と前記外部回路基板とを接続する工程とを有するの
で、狭ピッチの実装にも対応が可能になる。また、従来
に比較して低温・低圧での実装が可能になるため、プラ
スチックフィルムなど可撓性を有する基板への実装が可
能になる。
【００３１】また、本発明の液晶装置は、対向配置した
一対の高分子基材である基板の少なくとも一方の基板
と、前記一方の基板の配置した第１の接続端子と接続し
た第２の接続端子を有する外部回路基板と、を具備する
液晶装置であって、前記第１の接続端子と前記第２の接
続端子との間に配置した導電部材と、隣り合う前記第１
の接続端子間及び隣り合う第２の接続端子間に配置した
接着剤と、を有するので、従来と比較して低温・低圧で
の実装が可能になり、高精細化に伴う実装ピッチの狭ピ
ッチ化にも対応することが可能となる。また、ガラスパ
ネルだけではなくプラスチックフィルムなど可撓性を有
する基板への実装が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の液晶装置及びそのの製造方法の一実施
例を示す図。
【図２】本発明の液晶装置及びその製造方法のの一実施
例を示す図。
【図３】本発明の液晶装置及びその製造方法の他の実施
例を示す図。
【図４】本発明の液晶装置及びその製造方法の他の実施
例を示す図。
【図５】従来の液晶装置の断面を示す図。
【符号の説明】
１．接続端子形成領域 ２．接続端子（第１の接続端子） ３．導電部材 ４．接続端子形成領域 ５．接続端子（第２の接続端子） ６．接着層 ７．加圧ヘッド（加圧部材） ８．支持板（支持部材） ９．異方性導電膜 １０．加熱ヘッド

Claims (15)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】それぞれに接続端子が形成された第１の回
    路基板と、第２の回路とを導電部材を介して接続する回
    路基板の接続方法であって、 前記接続端子上に導電部材を配置し、 前記第１の回路基板と前記第２の回路基板との間に接着
    層を配置し、 前記第１の回路基板と前記第２の回路基板との接続部分
    に圧力を加えながら前記接着層を硬化させて前記第１の
    回路基板と前記第２の回路基板とを接続することを特徴
    とする回路基板の接続方法。
  2. 【請求項２】対向配置した一対の基板の少なくとも一方
    の基板に設けた第１の接続端子と、外部回路基板に設け
    た第２の接続端子とを接続する液晶装置の製造方法であ
    って、 前記第１の接続端子、前記第２の接続端子、又は前記第
    １及び第２の接続端子上に導電部材を配置する工程と、 前記一方の基板と前記外部回路基板との間に接着層を配
    置する工程と、 前記一方の基板と前記外部回路基板との接続部分に圧力
    を加えながら前記接着層を硬化させて前記一方の基板と
    前記外部回路基板とを接続する工程とを有することを特
    徴とする液晶装置の製造方法。
  3. 【請求項３】請求項２に記載の液晶装置の製造方法であ
    って、印刷によって前記導電部材を配置することを特徴
    とする液晶装置の製造方法。
  4. 【請求項４】請求項３に記載の液晶装置の製造方法であ
    って、 前記導電部材を霧状に噴霧することを特徴とする液晶装
    置の製造方法。
  5. 【請求項５】請求項２乃至４に記載の記載の液晶装置の
    製造方法であって、 前記導電部材は、前記第１の接続端子、前記第２の接続
    端子又は前記第１及び第２の接続端子上に選択的に配置
    されており、隣りあう前記第１の接続端及び隣りあう前
    記第２の接続端子は電気的に絶縁状態であることを特徴
    とする液晶装置の製造方法。
  6. 【請求項６】請求項２乃至５に記載の液晶装置の製造方
    法であって、前記導電部材が前記第１の接続端子、前記
    第２の接続端子又は前記第１及び第２の接続端子上に固
    定配設されていることを特徴とする液晶装置の製造方
    法。
  7. 【請求項７】請求項６に記載の液晶装置の製造方法であ
    って、 前記導電部材が接着部材とが混合されていることを特徴
    とする液晶装置の製造方法。
  8. 【請求項８】請求項２乃至７に記載の液晶装置の製造方
    法であって、 前記導電部材が金属粒子であることを特徴とする液晶装
    置の製造方法。
  9. 【請求項９】請求項２乃至７に記載の液晶装置の製造方
    法であって、 前記導電部材は表面が金属被覆された弾性を有する粒子
    であることを特徴とする液晶装置の製造方法。
  10. 【請求項１０】請求項２に記載の液晶装置の製造方法で
    あって、 前記圧力が前記第１の接続端子と前記第２の接続端子と
    が電気的に導通が確保できる圧力であることを特徴とす
    る液晶装置の製造方法。
  11. 【請求項１１】請求項２乃至１０に記載の液晶装置の製
    造方法であって、 前記第１の基板と前記外部回路基板との接続部分に圧力
    を加えつつ前記接着層を硬化させる工程においては、加
    熱された部材で加圧することを特徴とする液晶装置の製
    造方法。
  12. 【請求項１２】請求項２乃至１０に記載の液晶装置の製
    造方法であって、 前記接着層に紫外線硬化接着剤を用い、そして前記一方
    の基板と外部回路基板とを加圧部材及び支持部材で挟
    み、前記一方の基板と前記外部回路基板との接続部分に
    圧力を加えつつ透明な前記加圧部材又は支持部材の外側
    から紫外線を照射して前記接着層を硬化させる液晶装置
    の製造方法。
  13. 【請求項１３】請求項２乃至１２に記載の液晶装置の製
    造方法であって、 前記接着層を硬化し、前記一方の基板と前記外部回路基
    板との接続抵抗を検出することを特徴とする液晶装置の
    製造方法。
  14. 【請求項１４】請求項２乃至１３に記載の液晶装置の製
    造方法であって、 前記第１の接続端子及び第２の接続端子には表面改質処
    理が施されていることを特徴とする液晶装置の製造方
    法。
  15. 【請求項１５】対向配置した一対の高分子基材である基
    板の少なくとも一方の基板と、前記一方の基板の配置し
    た第１の接続端子と接続した第２の接続端子を有する外
    部回路基板と、を具備する液晶装置であって、 前記第１の接続端子と前記第２の接続端子との間に配置
    した導電部材と、 隣り合う前記第１の接続端子間及び隣り合う第２の接続
    端子間に配置した接着剤と、を有する液晶装置。
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