JPH1051097A - 電極間の接続方法、光学変調装置の製造方法並びに電極間接続装置、実装装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 半田のプリコート量の過多、過少に拘らず良
好な接続を行なうことのできる電極間の接続方法を提供
する。 【解決手段】 電極１１が形成された第一の基板５と、
一方の表面がレジストパターンにより被覆され、その開
口部Ｂにおいて実質的に露出した電極９を有する第二の
基板４との電極間の接続方法であって、第二の基板４の
レジストパターンの開口部Ｂの電極９ａを半田１０にて
被覆する工程と、第二の基板４における電極９ａと第一
の基板５における電極１１を位置合わせする工程と、少
なくとも第二の基板４のレジスト開口部Ｂの幅より小さ
な幅の圧着先端面１４ａを有する熱圧着ヘッド１４によ
って、先端面１４ａの全てが開口部内で第一の基板５の
電極１１及び第二の基板４の電極９を押圧するように第
一の基板５の電極１１及び第二の基板４の電極９を熱圧
着して電極間を半田１０を介し接続する工程と、により
電極間を接続するようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、二基板の電極間を
半田を介して接続する方法、具体的には半導体チップが
搭載されたフレキシブルフィルム基板の電極と、周辺回
路基板の接続電極とを接続する電極接続方法、特に液晶
装置等の光学変調装置の駆動用半導体チップが搭載され
たフレキシブル回路基板の入力電極と、この駆動用半導
体チップに駆動電源及び制御用信号を入力するための周
辺回路基板の接続電極とを接続する基板間の電極接続方
法に関する。

【０００２】

【従来の技術】二基板に形成された電極間の接続技術に
ついて、光学変調装置の駆動用ＩＣの実装を例にして説
明する。

【０００３】ＥＬ表示パネル、単純マトリクス型やアク
ティブマトリクス型の液晶表示パネル装置等のマトリク
ス状に電極が形成されたディスプレイ等の光学変調装置
における駆動用ＩＣの実装方法としては、例えば一般に
表示パネル（光学変調パネル）における基板の表面に透
明電極が形成され、該透明電極と接続して基板の周縁部
に形成された接続電極と、ＴＡＢ（Ｔａｐｅ Ａｕｔｏ
ｍａｔｅｄ Ｂｏｎｄｉｎｇ）法により駆動用半導体チ
ップが搭載されたＴＣＰ（Ｔａｐｅ Ｃａｒｒｉｅｒ
Ｐａｃｋａｇｅ）の出力電極とを異方性導電接着膜を介
して熱圧着接続し、このＴＣＰの入力電極と、前記駆動
用半導体チップに駆動電源及び制御用信号を入力するた
めの周辺回路基板（以下、ＰＣＢ基板と省略する）の接
続電極とを半田接続している。

【０００４】図６にＴＣＰの実装方法（接続構造）の断
面の例を示す。ＴＣＰはフレキシブルフィルム基板１０
０の一方の面に入力電極及び出力電極のパターンが形成
され、これらに接続して半導体装置が搭載されている。
そして、同図に示すように、フレキシブルフィルム基板
１００の入力電極１０１は、その先端部においてフィル
ム基材１００ａが開口されて電極リード部１０１ａがむ
き出し状態で、ＰＣＢ基板１０２の接続電極１０３に半
田１０４を介して接続されている。また、フレキシブル
フィルム基板１００の出力電極（図示省略）は、ガラス
基板（図示省略）上の所定位置に、例えば異方性導電接
着膜（図示省略）により接着固定されている。

【０００５】電極リード部１０１ａと接続電極１０３間
の半田付けの方法としては、ステージ１０５上に配置さ
れたソルダーレジスト１０６が開口されているＰＣＢ基
板１０２の接続電極１０３に、例えばメッキ法、スーパ
ーソルダー法、スーパージャフィット法等により、予め
半田１０４をプリコートしておき、フレキシブルフィル
ム基板１００の入力１０１の電極リード部１０１ａとを
位置合わせした後、半田１０４がプリコートされたＰＣ
Ｂ基板１０２の接続電極１０３と、ソルダーレジスト１
０６との境界部近傍を、少なくともソルダレジストの開
口部（半田１０４がプリコートされた部分）の長さと実
質的に同じか、より長い巾（電極リードの長手方向の
巾）の熱圧着ヘッド１０７により熱圧着して半田付け接
続している。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た基板間の電極接続方法では、フレキシブルフィルム基
板１００の入力電極１０１の電極リード部１０１ａとＰ
ＣＢ基板１０２の接続電極１０３とを接続する際に、例
えば図６に示すように熱圧着ヘッド１０７の位置合わせ
によりソルダーレジスト１０６と半田１０４との境界近
傍を熱圧着した時に、半田１０４のプリコート量が過多
の場合、余剰な半田１０４ａは、ソルダーレジスト１０
６が開口されて半田逃げのあるフレキシブルフィルム基
板１００の電極リード部１０１ａの一端側に集中し、半
田ブリッジが発生し、隣接する電極リード間を不要に導
通させるといった問題点があった。

【０００７】また、上述したような寸法形状の熱圧着ヘ
ッド１０７を用いる場合、フレキシブルフィルム基板１
００の入力電極１０１の入力部１０１ａは、ソルダーレ
ジスト１０５の高さ以下には圧着され難いので、半田１
０４のプリコート量が少ない場合には図７に示すよう
に、フレキシブルフィルム基板１００の入力電極１０１
の電極リード部１０１ａが半田１０４に濡れずオープン
となって、ＰＣＢ基板１０２の接続電極１０３との接続
ができなくなってしまう問題点があった。

【０００８】このため、ＰＣＢ基板１０２の接続電極１
０３の半田１０４のプリコート量は、ＰＣＢ基板１０２
の上のソルダーレジスト１０５より高くなるような量
で、且つ半田ブリッジを発生させないような量に管理す
る必要があるが、上述した半田プリコート方法では、半
田プリコートを最適に管理する事は技術的に困難であっ
た。また、ソルダーレジスト１０５の高さ自体もバラツ
キがあった。

【０００９】本発明の目的は、一基板における電極と、
他の基板における電極とを半田により接続する方法にお
いて、一方の基板の電極における半田のプリコート量の
過多、過少に拘らず良好な接続を行なうことのできる電
極間の接続方法を提供することである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明の電極接続方法
は、電極が形成された第一の基板と、一方の表面がレジ
ストパターンにより被覆されその開口部において実質的
に露出した電極を有する第二の基板との電極間の接続方
法であって、前記第二の基板のレジスト開口部の接続電
極を半田にて被覆する工程と、前記第二の基板における
電極と前記第一の基板における電極を位置合わせする工
程と、少なくとも前記第二の基板のレジスト開口部の幅
より小さな幅の圧着先端面を有する熱圧着ヘッドによっ
て、該先端面の全てが該開口部内で第一の基板の電極及
び第二の基板の電極を押圧するように該第一の基板の電
極及び第二の基板の電極を熱圧着して該電極間を半田を
介し接続する工程と、を有するものである。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて本発明に係
る基板間の電極接続構造及び方法を、液晶表示装置にお
ける電極接続に適用した実施の形態に基づいて説明す
る。

【００１２】図１は、本発明の一実施の形態に係る液晶
表示装置の概略を示す平面図、図２は図１の装置におけ
る駆動用ＩＣが実装された要部を示す概略図（上方から
見た図）、図３は図２のＡ−Ａ´線に沿った断面図であ
る。

【００１３】この液晶表示装置３０は、対向配置された
一対のガラス等からなる基板１ａ，１ｂを備えており、
各基板１ａ，１ｂには、不図示の透明電極、配向膜等が
それぞれ形成され、スペーサ等の部材を介して所定のセ
ルギャップで貼り付けられている。この基板１ａ，１ｂ
間には液晶（図示省略）が挟持されており、周縁部にお
いてシール部材（図示省略）によって封止されている。
なお、基板１ａ，１ｂの各透明電極（図示省略）は、ス
トライプ状にそれぞれ形成されて対向及び交差して例え
ば単純マトリクス配置され、その交差部で画素が形成さ
れている。また、基板１ａ，１ｂの外面には、偏光板２
が貼り付けられている。

【００１４】ところで、基板１ａ，１ｂの各透明電極
（図示省略）には、その端部（電極端子）において液晶
駆動用半導体チップ（駆動用ＩＣ）３がＴＡＢ（Tap au
tomated bonding)法によってフレキシブルフィルム基板
４に搭載されたＴＣＰ２０がそれぞれ接続されている。
更に、これらのＴＣＰ２０は、フレキシブルフィルム基
板４において、液晶駆動用半導体チップ（以下半導体チ
ップという）３に駆動電源及び制御用信号等を入力する
ためのＰＣＢ基板（周辺回路基板）５が接続されてい
る。ＰＣＢ基板５は、基板１ａ，１ｂの一方の側面に沿
ってそれぞれ形成されている。

【００１５】ＴＣＰ２０は、図２に示すようにフレキシ
ブルフィルム基板４の一方の面側に、例えばＴＡＢ法に
より半導体チップ３が搭載され、他方の面側に半導体チ
ップ３に対する入力電極パターン及び出力電極パターン
（リードパターン／図２では明示なし、図３における
９）が形成され、半導体チップ３の所定の電極に接続し
ている。フレキシブルフィルム基板４上において、半導
体チップ３の周囲は樹脂膜８によりコートされている。
ＴＣＰ２０において、フレキシブルフィルム基板４は、
例えば領域４ａ及び４ｂを残すようにパターニングさ
れ、半導体チップ３側から見て、開口部で入力電極パタ
ーン及び出力電極パターンが露出され、入力電極リード
９ａ、出力電極リード６となっている。

【００１６】フレキシブルフィルム基板４は、例えばポ
リイミド、ＰＥＴといった材料から形成されている。
又、入力電極（パターン）及び出力電極（パターン）
は、例えば銅などの材料から形成されており、半導体チ
ップ３の仕様に応じて所定のピッチで形成される。例え
ば、半導体チップ３が一般的な液晶表示装置において用
いるドライバＩＣである場合、入力電極側のピッチは、
ドライバＩＣが、例えばマトリクス電極構造の走査信号
電極側、情報電極信号側のいずれに用いる場合であって
も、１００〜５００μm 程度（本数として３０〜６
０）、出力電極側のピッチは、ドライバＩＣが走査信号
電極側に用いるものとして１００〜３００μm 、情報信
号電極側に用いるものとして、２０〜６０μm （本数と
して２００〜５００程度）である。

【００１７】フレキシブルフィルム基板４における各出
力電極は、フィルム基材４ａが開口されて電極リード部
６のみの状態で、ガラス基板１ａ，１ｂの各透明電極
（図示省略）の端部となる各接続電極７とそれぞれ位置
合わせされ、例えば異方性導電接着膜を介して熱圧着接
続されている。

【００１８】一方、フレキシブルフィルム基板４に形成
された各入力電極９は、図３に示すように、フィルム基
材４ｂが開口されて入力電極リード部９ａのみの状態
で、予め半田１０がプリコートされたＰＣＢ基板５の各
接続電極１１に半田付けで接続される。即ち、各入力電
極９は、その入力電極リード部９ａの先端側領域Ａで半
田１０によりＰＣＢ基板５の各接続電極１１に接続され
る。

【００１９】なお、ＰＣＢ基板５にはレジスト材として
のソルダーレジスト１２がコートされており、各接続電
極１１上のフレキシブルフィルム基板４の各入力電極９
の先端側（フィルム基材４ｂが開口されて入力電極リー
ド部９ａのみとなった部分）に対応する場所でソルダー
レジスト１２が開口され、露出された状態で半田１０を
介して入力電極リード９ａ部分と電気的に接続される。

【００２０】次に、上述したＴＣＰ２０におけるフレキ
シブルフィルム基板４の入力電極９とＰＣＢ基板５の接
続電極１１間の半田付けによる電極接続方法の詳細につ
いて説明する。

【００２１】ＰＣＢ基板５とＴＣＰ２０の入力電極側の
接続時の位置関係は図４（Ａ）に示す通りである。即
ち、フレキシブルフィルム基板４の入力電極９の先端側
の入力電極リード部９ａは、フィルム基材４，４ｂが開
口されて露出しており、ＰＣＢ基板５の接続電極１１
は、フレキシブルフィルム基板４の入力電極９の入力電
極リード部９ａの先端側領域Ａに対応する位置にソルダ
ーレジスト１２が開口され（開口部Ｂとする）、予め半
田１０がプリコートされている。

【００２２】そして、半田１０がプリコートされたＰＣ
Ｂ基板５の接続電極１１にフラックスを塗布した後、フ
レキシブルフィルム基板４の入力電極９の入力電極リー
ド部９ａの、特に先端側領域Ａが、ステージ１３上に配
置したＰＣＢ基板５のソルダーレジスト１２の開口部Ｂ
の半田１０がプリコートされた領域における接続電極１
１に対向するように位置合わせをする。

【００２３】次いで、同図に示すようにフレキシブルフ
ィルム基板４の入力電極リード部９ａとＰＣＢ基板５の
接続電極１１とを位置合わせした状態で、ステージ１３
上に配置したＰＣＢ基板５に対し、フレキシブルフィル
ム基板４の入力電極リード部９ａ上から２００〜３００
℃に加熱された熱圧着ヘッド１４で、フレキシブルフィ
ルム基板４の入力電極リード部９ａを介してソルダーレ
ジスト１２が開口され、半田１０がプリコートされてい
る入力電極リード部９ａの先端側領域Ａのみを熱圧着し
て、フレキシブルフィルム基板４の入力電極９とＰＣＢ
基板５の接続電極１１を半田付けで接続する。

【００２４】図４（Ａ）における電極間の接続操作の態
様について、同図上方から見た部材の位置関係を図４
（Ｂ）に示す。この図では、フレキシブルフィルム基板
４側の入力電極リード９ａの各ラインが、ＰＣＢ基板側
ソルダレジストの開口部において接続電極の各ラインと
対応し、半田を介して接続している。

【００２５】図４（Ａ）及び（Ｂ）に示すような電極の
接続操作では、熱圧着ヘッド１４の圧着先端面１４ａの
幅（電極リードの長手方向の長さ／図４（Ｂ）における
ｂ）をソルダレジスト１２の開口幅（半田１０がプリコ
ートされているソルダレジストの開口領域Ｂの幅／図４
（Ｂ）におけるａ）より狭小としている。そして、圧着
ヘッド１４の先端面１４ａの少なくとも幅方向長さが、
ＰＣＢ基板５側のレジスト開口領域Ｂ内の接続電極１１
上における半田１０がプリコートされた領域内に、入力
電極リード９ａの半導体装置等への接続側で幅ｃ１及び
他端側で幅ｃ２の部分を夫々残して収まるようになって
いる。こうして、熱圧着ヘッド１４の先端面の全てにお
いて入力電極リード９ａ、半田１０及び接続電極１１を
押圧し、これらを熱圧着させる。

【００２６】このような実施の形態では、ソルダーレジ
スト１２の開口領域Ｂの幅より狭小の圧着先端面１４ａ
を有する熱圧着ヘッド１４の、該先端面１４ａの全てで
入力電極リード９ａの先端側領域Ａのみを押圧して接続
電極１１と熱圧着することにより、例えば図５に示すよ
うに、ＰＣＢ基板５の接続電極１１に半田１０のプリコ
ート量が過多の場合でも、熱圧着ヘッド１４による熱圧
着時に、溶融した半田１０の余剰な半田１０ａを、熱圧
着ヘッド１４で圧着された部分に対してＰＣＢ基板５の
ソルダーレジスト１２が開口されている領域（以下開口
領域という）Ｂ部分の両側の隙間から流出して均等に逃
がすことができるので、半田ブリッジの発生を防止する
ことができる。

【００２７】また、ＰＣＢ基板５の接続電極１１に半田
１０のプリコート量が少ない場合には、ＰＣＢ基板５の
ソルダーレジスト１２の高さに関係なく、半田１０がプ
リコートされているソルダレジスト１２の開口領域Ｂに
対応する入力電極リード９ａの先端側領域Ａのみを熱圧
着して、フレキシブルフィルム基板４の入力電極９とＰ
ＣＢ基板５の接続電極１１を確実に半田付けで接続する
ことができる。

【００２８】上述したような図４（Ａ）及び（Ｂ）に示
す電極間の接続操作において、ソルダレジスト１２の開
口部の幅ａは、当該接続構造を採用する回路や半導体装
置等の電子デバイスの形態、更には熱圧着ヘッドの幅、
電極リードや接続電極の幅、プリコートされる半田の量
と関連して決定されるが、少なくとも熱圧着ヘッド１４
の幅ｂより大きく、好ましくは０．５〜２．０mm程度で
ある。

【００２９】なお、ａとｂの関係は、好ましくはｂ／ａ
＝０．５〜０．９となるように設定する。また、上記の
ａ＞ｂの関係より熱圧着ヘッド１４による熱圧着時に開
口領域Ｂ内での熱圧着ヘッド１４の両側で設定される間
隙幅ｃ１（入力電極リード９ａの半導体装置側）及びｃ
２（電極リード９ａの他端側）は夫々０．１〜０．５mm
程度とすることが好ましい。

【００３０】更に、熱圧着ヘッド１４の両側に設定する
間隙の幅ｃ１及びｃ２をｃ１＞ｃ２とすることが好まし
い。これにより、熱圧着の際に、特に入力電極リード９
ａの接続側がソルダレジスト１２の開口部での端部（図
４（Ａ）に示すＤの部分）で加わる圧力を軽減し、不要
な破断等を防止することができる。

【００３１】尚、図４（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、
フレキシブルフィルム基板４において露出された入力電
極リード９ａは、その露出領域（図４（Ａ）の幅ｄの部
分）のうち先端部分において、ＰＣＢ基板５側の接続電
極１１と熱圧着により接続させることが好ましい。こう
して、入力電極リード９ａにおける実際に接続に関与し
ない部分（長さｅの部分）がリードやフレキシブルフィ
ルムの変形等に対するバッファとして機能する。ここ
で、入力電極リード９ａの露出幅ａに対して、ｅの長さ
の下限を好ましくはｅ≧ｄ／５、より好ましくはｅ≧ｄ
／４となるように設定し、またｅの長さの上限を好まし
くはｅ≦ｄ／２、より好ましくはｅ≦２ｄ／５となるよ
うに設定する。

【００３２】また、このように入力電極リード９ａの先
端部のみにおいて接続を行なう場合、上述したように熱
圧着ヘッド１４の両側に設定する間隙の幅ｃ１及びｃ２
をｃ１＞ｃ２とすることは、図５に示すような熱圧着時
に溢れる過剰の半田１０ａを、より露出した電極リード
側から逃がすことが可能となる点で特に好ましい。

【００３３】ところで、図４（Ａ）及び（Ｂ）に示す実
施の形態に沿ってピッチ０．５mm（線幅０．２mm）、リ
ード長（露出部分の長さｅ）２．０mmの入力電極リード
９ａを有するＴＣＰと、ピッチ０．５mm（線幅０．２５
mm）の接続電極１１を有し、ソルダレジスト１２の開口
領域Ｂの幅（図４（Ａ）のａ）が１．２mmであるＰＣＢ
基板を用意し、先端面の幅（図４（Ａ）のｂ）が０．８
mmである熱圧着ヘッドを用いて電極間の接続を行なっ
た。なお、熱圧着の条件は熱圧着ヘッドの温度を２４０
℃として２秒間、電極リード単位面積あたり約５〜１０
Ｎ／mm² の力が付与されるように設定した。この結果、
過大な半田ブリッジを生じることなく入力電極リード９
ａと接続電極１１が半田１０を介して精度よく接続され
た。

【００３４】尚、本実施の形態では、液晶表示装置にお
けるＴＣＰのフレキシブルフィルム基板及びＰＣＢ基板
間の電極接続構造に適用した例であった。

【００３５】しかしながら、上述したような熱圧着ヘッ
ド、半田が塗布された開口部の形状及び対応関係を用い
た電極間を半田を介して接続する本発明の方法は、一基
板に形成された電極（パターン）を、他の基板において
レジスト材パターンに被覆され、その開口部で露出して
いる電極と、半田を介して接続する方法として広く適用
されるものである。フラットパネルディスプレイをはじ
め種々の電子機器における電極間接続に広く適用され得
る。

【００３６】ＰＣＢ基板（上述した実施の形態における
５）における配線等を保護するレジスト材としてのソル
ダレジスト（上述した実施の形態における１２）の材料
としては、無機材料からなる無機系ソルダレジスト、耐
熱性や耐薬品性を有する重合硬化性樹脂からなる有機系
ソルダレジストがある。前者の例としてはグラファイト
粉、酸化マグネシウム粉等のスラリーが挙げられ、後者
の例としてはメラミン樹脂やエポキシ樹脂等の熱硬化型
樹脂、あるいは紫外線硬化型樹脂が挙げられる。

【００３７】最近の液晶表示装置等の高精細化／大判化
の傾向により、当該装置における駆動ＩＣを備えたＴＣ
Ｐの出力電極と表示パネル側の基板等の取り出し電極の
接続ピッチは年々微小化している。また、実装されるＴ
ＣＰの数も増加しており、これに伴い周辺回路基板も大
型化／長尺化してきている。

【００３８】このため、特にこのフレキシブルフィルム
からなるＴＣＰと周辺回路基板との電極間を接続する実
装装置においては、製造時間の短縮のために熱圧着ヘッ
ドを複数設けるか又は長尺ヘッドを用いることにより、
複数のＴＣＰの入力電極をガラスエポキシ樹脂等からな
るＰＣＢ基板（周辺回路基板）に同時に熱圧着するよう
にしている。

【００３９】ところが、このような実装装置において、
複数のＴＣＰの入力電極を同時に熱圧着する場合、この
熱圧着によるＰＣＢ基板の熱膨張量が大きくなる。そし
て、このようにＰＣＢ基板の熱膨張量が過度に大きくな
ると、ＴＣＰにおいて、ＴＣＰとＰＣＢ基板とが配置さ
れる表示パネル側の基板の辺方向に剪断応力が生じ、こ
れによりＰＣＢ基板の接続電極に固定されているＴＣＰ
の入力電極が破断し、不良に至ることも想定される。

【００４０】或いは、ＴＣＰに搭載された集積回路であ
る駆動用ＩＣとＴＣＰとの入力又は出力の電極パターン
（インナーリード）との接続部が損傷を受け、不良に至
ることも予想される。更には、ＴＣＰの出力電極と表示
パネル側の基板との接着部が剥離し、不良に至ることも
あった。そして、この問題は、特にＰＣＢ基板が長尺化
する１０インチを越える場合に特に重要である。

【００４１】上述事情に鑑みて、フレキシブルフィルム
基板に半導体装置が搭載され該フレキシブルフィルム基
板上に半導体装置に対して信号の入出力を行なうための
電極パターンが形成されたＴＣＰを回路基板に実装する
際には、ＴＣＰの電極パターンと回路基板側の電極を、
回路基板側を冷却しながら熱圧着により接続することが
好ましい。

【００４２】特に、表示装置等の光学変調装置の製造に
おいて、光学変調パネル（表示パネル）に駆動信号を供
給する駆動ＩＣとしての半導体装置を搭載した上記ＴＣ
Ｐを実装する際には、上記ＴＣＰの入力電極パターンと
当該駆動ＩＣに対して制御用信号や電源等を供給するた
めの周辺回路基板の接続電極の接続を、ＴＣＰ側の電極
及び回路基板側の電極を回路基板側を冷却しながら熱圧
着により行なうことがより好ましい。

【００４３】次に、図面を参照して上述した冷却操作を
採用した本発明の他の実施の形態に係る電極間の接続方
法を説明する。

【００４４】図８は、液晶表示装置において、表示パネ
ルに対する駆動ＩＣを備えたＴＣＰを実装する際に上述
した冷却操作を採用する態様の概略を示す図である。同
図において、１０１は表示パネル１０２に実装されたＴ
ＣＰ１０３に入力信号／電源信号を供給する周辺回路基
板１０４がセットされる圧着ステージ、１０５は上下方
向に移動可能に設けられ、周辺回路基板１０４の図示し
ない接続電極パターンとＴＣＰ１０３の入力電極（リー
ド）１０６とを熱圧着して接続する熱圧着手段である熱
圧着ヘッド１１５を備えた熱圧着ヘッドユニット、１０
７はＴＡＢ法によりＴＣＰ１０３のフレキシブルフィル
ム基板１０９上に搭載された駆動用ＩＣ、１０８は周辺
回路基板１０４側に冷風等を供給する冷却ノズルであ
る。

【００４５】図９は、図８に示す態様における、熱圧着
ヘッドユニット１０５等の部材について、図８のＣの地
点から見た配置例を説明するための図である。図９に示
す例では、圧着ステージ１０１により支持される周辺回
路基板１０４の長手方向に沿って熱圧着ヘッドユニット
１０５ａ，１０５ｂは複数設けられている。また、熱圧
着ヘッドユニット１０５ａ，１０５ｂの後方で、好まし
くは各熱圧着ユニット１０５ａ，１０５ｂ毎に冷却ノズ
ルが設けられている（図示せず）。こうして、複数の熱
圧着ヘッドユニット１０５ａ，１０５ｂが同時に作動
し、一つの周辺回路基板１０４に対して同時に複数のＴ
ＣＰ１０３（１０３ａ，１０３ｂ）が実装され得る。

【００４６】図１０は、図８に示す態様において用いら
れるＴＣＰが実装された表示パネルの概略を説明する図
（上方から見た図）である。なお、同図は表示パネルを
構成する基板１０２ｂを中心に示すものである。

【００４７】同図では、基板１０２ｂの周縁部におい
て、該基板１０２ｂに設けられた電極（例えば透明電
極）に対応する端子（図示せず）と、フレキシブルフィ
ルム基板１０９に駆動ＩＣ１０７が搭載されたＴＣＰ１
０３における出力電極リード（図示せず）が、例えばＡ
ＣＦを介して接続される形で、複数のＴＣＰ１０３が設
けられている。各ＴＣＰ１０３では、フレキシブルフィ
ルム基板１０９がパターニングされており、その開口部
で入力電極リード部１０６が形成されている。

【００４８】図１１は、図１０に示すＴＣＰ１０３を備
えた表示パネルを回路基板と共に、図８に示すような形
態にセットする操作を説明する図である。例えば、圧着
ステージ１０１に対して、ＴＣＰ１０３を備えた表示パ
ネル１０２及び回路基板１０４を移動させて、ＴＣＰ１
０３の入力電極リード部分（図８に示す１０６）と、回
路基板１０４側の接続電極の位置を正確に位置合わせす
る。尚、接続電極パターンの接続される表面側には半田
をプリコートしておく。

【００４９】続いて、圧着ステージ１０１上で、矢印１
１０に示す方向で熱圧着ヘッドユニット（図８に示す１
０５、図９に示す１０５ａ，１０５ｂ）における熱圧着
ヘッド（図８に示す１１５、図９に示す１１５ａ，１１
５ｂ）を降下させ、ＴＣＰ１０３側の入力電極リード及
び回路基板１０４側の接続電極を熱圧着し、接続電極上
にプリコートされている半田を溶融させて、上記両電極
を電気的に接続させる。

【００５０】尚、図９に示すような複数セットとなった
加熱圧着ヘッドを用いる場合では、所定の個数（同図で
は２個）のＴＣＰについて入力電極リードと、対応する
回路基板の接続電極を接続させた後、例えば圧着ステー
ジ１０１や液晶パネル１０２を移動させて位置合わせを
行ない、別の複数のＴＣＰについて入力電極リード、対
応する回路基板の接続電極を接続操作を行なう。

【００５１】本実施形態では、上記の加熱圧着操作の際
に、図８に示す熱圧着ヘッドユニット１０５に付設され
た冷却ノズル１０８を用いて回路基板側を冷却する。具
体的には、図８や図１１に示すような状態で、ＴＣＰ１
０３の入力電極リード１０６と回路基板１０４の接続電
極（図示せず）が位置合わせされ、熱圧着ヘッドユニッ
ト１０５のヘッド１１５が接続部位に降下する際に、こ
れに伴って冷却ノズル１０８も接続部位に向って降下す
る。そして、少なくともヘッド１１５による熱圧着操作
の際に、冷却されたガスを好ましくは接続部位を含む回
路基板の所定領域に供給する。

【００５２】こうして、前述した電極間の熱圧着の際に
おける回路基板の熱膨張が即座に収束される。ひいて
は、ＴＣＰ１０３とＴＣＰ１０３が実装される周辺回路
基板が設けられる表示パネル等の基板の辺方向において
ＴＣＰ１０３に対する剪断応力が生じることなく、既に
接続されているＴＣＰ１０３の電極（入力電極）と回路
基板側の電極の接続の破断や、更にはＴＣＰ１０３内に
おける半導体装置（表示装置の駆動ＩＣ）と入力電極や
出力電極との接続部位の損傷、あるいはＴＣＰ１０３の
電極（出力電極）と表示パネル側の端子との接続の損傷
等の不良の発生が抑制される。

【００５３】よって、ＴＣＰ１０３の電極と回路基板の
電極間の熱圧着による接続操作を、回路基板の熱膨張に
よる不良発生を憂慮することなく、複数のＴＣＰ１０３
に対して効率よく連続的に行なうことができる。

【００５４】上述した冷却操作では、冷却ガスとして例
えばＮ₂ ガスやフィルタ等で微細な粉塵を除去し、乾燥
させた空気を用いる。これらのガスを好ましくは１０〜
２０℃で約８〜９kg／cm² の圧力、流量５〜２０l ／mi
n で対象物（回路基板側）に供給する。

【００５５】複数のＴＣＰ１０３の電極における熱圧着
操作において、冷却ノズル１０８による冷却ガスの吹き
出し（エアーブロー）は、例えば図１２に示すようなタ
イミングチャートのように、各熱圧着操作の期間に同期
して行なうことができる。また、このエアーブローを図
１３に示すタイミングチャートのように熱圧着操作の期
間に無関係に連続して行なうこともできる。この場合、
熱圧着操作による回路基板側の熱膨張を極めて迅速に収
束されることができる。

【００５６】図８に示すような冷却ノズル１０８は、例
えば図９に示すような複数の熱圧着ユニット１０５ａ．
１０５ｂを用いる場合において、好ましくは各ユニット
１０５ａ．１０５ｂ毎に設けられるが、処理するＴＣＰ
１０３の個数や回路基板のサイズ、材質等に応じてユニ
ット数に対する配置数を適宜設定する。また、冷却ノズ
ル１０８の回路基板に対する位置も、図８に示すものに
限定されず処理するＴＣＰ１０３の個数や回路基板のサ
イズ、材質等に応じて設定される。

【００５７】上記冷却操作は、前述した例えば図４及び
５で説明したような熱圧着ヘッド１４と回路基板の接続
部位の位置関係での電極間接続において適用することが
好ましい。即ち、図４及び５の態様では、ＰＣＢ基板５
側を冷却しながら熱圧着ヘッド１４による熱圧着操作を
行なうことが、高精度でのＴＣＰ側の電極と回路基板側
の電極とを精度良く接続させる点で特に好ましい。

【００５８】上記冷却操作は、熱圧着による電極間の接
続が半田によるものに限定されずＡＣＦを介したもので
ある場合にも適用される。

【００５９】

【発明の効果】以上詳述したように歩によれば、一基板
における電極と他基板における電極とを半田により接続
するに際し、一方の基板の電極にプリコートされた半田
の量の過多、過少に拘らず、良好な接続を行う方法が提
供される。

【００６０】更に、本発明によれば、一基板における電
極と他基板における電極を熱圧着による接続するに際
し、一方の基板の熱膨張や収縮による他の接続部位に対
する影響を低減する方法が提供される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態に係る液晶表示装置の概略
を示す平面図。

【図２】上記液晶表示装置における駆動用ＩＣの実装さ
れた要部の概略を示す図。

【図３】図２のＡ−Ａ´線に沿った断面図。

【図４】（Ａ）は、上記実施形態においてＴＣＰの入力
電極と回路基板の電極を熱圧着操作により接続する際の
状態を示す図、（Ｂ）は（Ａ）の接続部分を上方から見
た図。

【図５】本発明の一実施形態においてＴＣＰの入力電極
と回路基板の電極を熱圧着操作により接続する際の状態
を示す図。

【図６】従来のＴＣＰの実装におけるＴＣＰの電極と回
路基板の電極とを熱圧着操作により接続する際に生じた
半田ブリッジを示す図。

【図７】従来のＴＣＰの実装におけるＴＣＰの電極と回
路基板の電極とを熱圧着操作により接続する際の生じた
接続不良状態を示す図。

【図８】本発明の他の実施形態におけるＴＣＰの入力電
極と回路基板の電極を熱圧着操作により接続する際の状
態を示す図。

【図９】図８に示す実施形態におけるＣの地点から見た
配置例を説明するための図。

【図１０】上記他の実施形態において用いるＴＣＰが実
装された表示パネルの概略を示す図。

【図１１】上記他の実施形態にセットする操作を模式的
に示す図。

【図１２】上記他の実施形態におけるエアーブローと熱
圧着操作のタイミングチャートを示す図。

【図１３】上記他の実施形態におけるエアーブローと熱
圧着操作のタイミングチャートを示す図。

【符号の説明】

３ 液晶駆動用半導体チッ
プ ４，１００，１０９ フレキシブルフィルム
基板 ５，１０２ ＰＣＢ基板 ６ 出力電極リード ９，１０１ 入力電極 ９ａ，１０１ａ 入力電極リード １０，１０４ 半田 １１，１０３ 接続電極 １２，１０６ ソルダレジスト １４，１１５，１１５ａ，１１５ｂ 熱圧着ヘ
ッド １４ａ 熱圧着ヘッドの先端面 ａ ソルダレジストの開口
幅 ｂ 熱圧着ヘッドの圧着先
端面の幅 ２０，１０３，１０３ａ，１０３ｂ ＴＣＰ ３０ 液晶表示装置 １０２，１０２ｂ 表示パネル １０４ 周辺回路基板 １０５，１０５ａ，１０５ｂ 熱圧着ヘッドユニット １０７ 駆動用ＩＣ １０８ 冷却ノズル

Claims (41)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電極が形成された第一の基板と、一方の
   表面がレジストパターンにより被覆され、その開口部に
   おいて実質的に露出した電極を有する第二の基板との電
   極間の接続方法であって、 前記第二の基板のレジストパターンの開口部の電極を半
   田にて被覆する工程と、 前記第二の基板における電極と前記第一の基板における
   電極を位置合わせする工程と、 少なくとも前記第二の基板のレジスト開口部の幅より小
   さな幅の圧着先端面を有する熱圧着ヘッドによって、該
   先端面の全てが該開口部内で第一の基板の電極及び第二
   の基板の電極を押圧するように該第一の基板の電極及び
   第二の基板の電極を熱圧着して該電極間を半田を介し接
   続する工程と、 を有する電極間の接続方法。
2. 【請求項２】 前記レジスト開口部の幅ａと、熱圧着ヘ
   ッドの幅ｂとの比率ｂ／ａが０．５〜０．９の範囲にあ
   ることを特徴とする請求項１記載の電極間の接続方法。
3. 【請求項３】 前記第一の基板が、フレキシブルフィル
   ム基板であることを特徴とする請求項１記載の電極間の
   接続方法。
4. 【請求項４】 前記第一の基板には半導体装置が搭載さ
   れており、該第一の基板における電極は半導体装置に対
   する入力電極及び出力電極からなり、前記第二の基板は
   前記第一の半導体装置に制御用信号及び電源を供給する
   回路基板であり、前記第一及び第二の基板の電極を接続
   する工程において該第一の基板における半導体装置に対
   する入力電極と、前記第二の基板の接続電極とを接続す
   ることを特徴とする請求項１記載の電極間の接続方法。
5. 【請求項５】 前記第一の基板がフレキシブル基板であ
   ることを特徴とする請求項４記載の電極間の接続方法。
6. 【請求項６】 前記第一の基板は半導体装置を搭載し、
   該第一の基板における電極は半導体装置に対する入力電
   極及び出力電極からなり、ＴＣＰ（テープキャリアパッ
   ケージ）を構成しており、前記第二の基板は前記第一の
   半導体装置に制御用信号及び電源を供給する回路基板で
   あり、前記第一の基板の出力電極は電子機器の接続端子
   と接続しており、前記第一及び第二の基板の電極を接続
   する工程において前記第一の基板における半導体装置に
   対する入力電極と、前記第二の基板の接続電極とを熱圧
   着により接続することを特徴とする請求項１記載の電極
   間の接続方法。
7. 【請求項７】 前記第一及び第二の基板の電極を接続す
   る工程において、熱圧着ヘッドにより前記第一の基板の
   電極及び第二の基板の電極を押圧する際に、前記レジス
   ト開口部内で該熱圧着ヘッドの前記半導体装置側及び前
   記入力電極の先端側の両方に間隙を設け、該半導体装置
   側の間隙の幅を該入力電極の先端側の間隙より長くする
   ことを特徴とする請求項６記載の電極間の接続方法。
8. 【請求項８】 前記半導体装置はＴＡＢ方式によりフレ
   キシブル基板に搭載されていることを特徴とする請求項
   ６記載の電極間の接続方法。
9. 【請求項９】 前記電子機器が光学変調パネルであるこ
   とを特徴とする請求項７記載の電極間の接続方法。
10. 【請求項１０】 前記電子機器が表示パネルであること
    を特徴とする請求項７記載の電極間の接続方法。
11. 【請求項１１】 前記表示装置が液晶表示パネルである
    ことを特徴とする請求項１０記載の電極間の接続方法。
12. 【請求項１２】 前記レジストパターンがソルダーレジ
    ストからなることを特徴とする請求項１記載の電極間の
    接続方法。
13. 【請求項１３】 前記第一及び第二の基板の電極を接続
    する工程において、前記第二の基板に冷却ガスを供給す
    ることを特徴とする請求項１記載の電極間の接続方法。
14. 【請求項１４】 夫々電極が形成された第一の基板及び
    第二の基板の、該電極間の接続方法であって、 前記第一の基板における電極と前記第二の基板における
    電極を位置合わせする工程と、 前記第一の基板における電極と前記第二の基板における
    電極を、いずれかの基板に冷却ガスを付与しながら熱圧
    着して接続する工程と、 を有する電極間の接続方法。
15. 【請求項１５】 前記第一の基板が、フレキシブルフィ
    ルム基板であり、前記第二の基板に冷却ガスを付与する
    ことを特徴とする請求項１４記載の電極間の接続方法。
16. 【請求項１６】 前記第一の基板には半導体装置が搭載
    されており、該第一の基板における電極は半導体装置に
    対する入力電極及び出力電極からなり、前記第二の基板
    は前記第一の半導体装置に制御用信号及び電源を供給す
    る回路基板であり、前記第一及び第二の基板の電極を接
    続する工程において前記第二の基板に冷却ガスを付与し
    ながら該第一の基板における半導体装置に対する入力電
    極と、第二の基板の接続電極とを接続することを特徴と
    する請求項１５記載の電極間の接続方法。
17. 【請求項１７】 前記第一の基板がフレキシブル基板で
    あることを特徴とする請求項１５記載の電極間の接続方
    法。
18. 【請求項１８】 前記第一の基板は半導体装置を搭載
    し、該第一の基板における電極は半導体装置に対する入
    力電極及び出力電極からなり、ＴＣＰ（テープキャリア
    パッケージ）を構成しており、前記第二の基板は前記第
    一の半導体装置に制御用信号及び電源を供給する回路基
    板であり、前記第一の基板の出力電極は電子機器の接続
    端子と接続しており、前記第一及び第二の基板の電極を
    接続する工程において前記第二の基板に冷却ガスを付与
    しながら前記第一の基板における半導体装置に対する入
    力電極と、第二の基板の接続電極とを前記熱圧着により
    接続することを特徴とする請求項１４記載の電極間の接
    続方法。
19. 【請求項１９】 前記半導体装置はＴＡＢ方式によりフ
    レキシブル基板に搭載されていることを特徴とする請求
    項１８記載の電極間の接続方法。
20. 【請求項２０】 複数のＴＣＰにおける出力電極と、第
    二の基板の接続電極間の接続について、前記第一及び第
    二の基板の電極を位置合わせする工程と、第一及び第二
    の基板の電極を接続する工程を順次くり返し行なうこと
    を特徴とする請求項１８記載の電極間の接続方法。
21. 【請求項２１】 前記第一及び第二の基板の電極を接続
    する工程における冷却ガスの供給を、各ＴＣＰの出力電
    極と、前記第二の基板の接続電極間を熱圧着による接続
    操作と同期して行なうことを特徴とする請求項２０記載
    の電極間の接続方法。
22. 【請求項２２】 前記第一及び第二の基板の電極を接続
    する工程における冷却ガスの供給を、各ＴＣＰの出力電
    極と、前記第二の基板の接続電極間を熱圧着による接続
    操作のタイミングに無関係に行なうことを特徴とする請
    求項２０記載の電極間の接続方法。
23. 【請求項２３】 前記電子機器が光学変調パネルである
    ことを特徴とする請求項１８記載の電極間の接続方法。
24. 【請求項２４】 前記電子機器が表示パネルであること
    を特徴とする請求項１８記載の電極間の接続方法。
25. 【請求項２５】 前記表示装置が液晶表示パネルである
    ことを特徴とする請求項２４記載の電極間の接続方法。
26. 【請求項２６】 前記第二の基板がガラスエポキシ樹脂
    からなる回路基板であることを特徴とする請求項１８記
    載の電極間の接続方法。
27. 【請求項２７】 光学変調パネル、フレキシブル基板に
    該パネルの駆動用の半導体装置が搭載され、該半導体装
    置に対する入力電極及び出力電極が設けられたＴＣＰ及
    びレジストパターンにより被覆され、その開口部におい
    て接続電極を有し、該半導体装置に電源及び制御用信号
    を供給する回路基板を備えた光学変調装置の製造方法で
    あって、 前記光学変調パネルの電極端子と、前記ＴＣＰにおける
    出力電極とを接続する工程と、 前記回路基板のレジストパターンの開口部の接続電極を
    半田にて被覆する工程と、 前記ＴＣＰにおける入力電極と前記回路基板における接
    続電極を位置合わせする工程と、 少なくとも前記回路基板の接続電極部分におけるレジス
    ト開口部の幅より小さな幅の圧着先端面を有する熱圧着
    ヘッドによって、該先端面の全てが該開口部内で前記出
    力電極及び回路基板の接続電極を押圧するようにこれら
    電極を熱圧着して該電極間を半田を介し接続する工程
    と、 を有する光学変調装置の製造方法。
28. 【請求項２８】 前記レジスト開口部の幅ａと、熱圧着
    ヘッドの幅ｂとの比率ｂ／ａが０．５〜０．９の範囲に
    あることを特徴とする請求項２７記載の光学変調装置の
    製造方法。
29. 【請求項２９】 前記光学変調パネルが表示パネルであ
    り、前記光学変調パネルの電極端子と、前記光学変調パ
    ネルの電極端子とＴＣＰにおける出力電極とを接続する
    工程において前記表示パネルを構成する基板の周縁部に
    形成された電極端子と、前記出力電極とを接続すること
    を特徴とする請求項２７記載の光学変調装置の製造方
    法。
30. 【請求項３０】 前記光学変調パネルが一対の基板から
    なる表示パネルであり、前記光学変調パネルの電極端子
    とＴＣＰにおける出力電極とを接続する工程において前
    記表示パネルを構成する基板の少なくとも一方の周縁部
    に形成された電極端子と、前記出力電極を接続すること
    を特徴とする請求項２７記載の光学変調装置の製造方
    法。
31. 【請求項３１】 前記熱圧着ヘッドによって電極を熱圧
    着して電極間を接続する工程において回路基板に冷却ガ
    スを供給することを特徴とする請求項２７記載の光学変
    調装置の製造方法。
32. 【請求項３２】 前記熱圧着ヘッドによって電極を熱圧
    着して電極間を接続する工程において、前記熱圧着ヘッ
    ドにより第一の基板の電極及び第二の基板の電極を押圧
    する際に、前記レジスト開口部内で該熱圧着ヘッドの前
    記半導体装置側及び前記入力電極の先端側の両方に間隙
    を設け、該半導体装置側の間隙の幅を該入力電極の先端
    側の間隙より長くすることを特徴とする請求項２７記載
    の光学変調装置の製造方法。
33. 【請求項３３】 光学変調パネル、フレキシブル基板に
    該パネルの駆動用の半導体装置が搭載され、該半導体装
    置に対する入力電極及び出力電極が設けられたＴＣＰ及
    び接続電極を有し、該半導体装置に電源及び制御用信号
    を供給する回路基板を備えた光学変調装置の製造方法で
    あって、 前記光学変調パネルの電極端子と、前記ＴＣＰにおける
    出力電極とを接続する工程と、 前記ＴＣＰにおける入力電極と前記回路基板における接
    続電極を位置合わせする工程と、 前記ＴＣＰにおける入力電極と前記回路基板における接
    続電極を、前記回路基板に冷却ガスを供給しながら熱圧
    着して接続する工程と、 を有する光学変調装置の製造方法。
34. 【請求項３４】 前記光学変調パネルが表示パネルであ
    り、前記光学変調パネルの電極端子と、ＴＣＰにおける
    出力電極とを接続する工程において前記表示パネルを構
    成する基板の周縁部に形成された電極端子と、前記出力
    電極とを接続することを特徴とする請求項３３記載の光
    学変調装置の製造方法。
35. 【請求項３５】 前記光学変調パネルが一対の基板から
    なる表示パネルであり、前記光学変調パネルの電極端子
    と、ＴＣＰにおける出力電極とを接続する工程において
    前記表示パネルを構成する基板の少なくとも一方の周縁
    部に形成された電極端子と、前記出力電極とを接続する
    ことを特徴とする請求項３３記載の光学変調装置の製造
    方法。
36. 【請求項３６】 夫々電極が形成された第一の基板及び
    第二の基板の、該電極間の接続するための装置であっ
    て、 前記第一の基板における電極と前記第二の基板における
    電極を位置合わせする手段と、 前記第一の基板における電極と前記第二の基板における
    電極とを熱圧着するための手段と、 前記第一の基板及び第二の基板のいずれかの基板を冷却
    する手段と、 を有する電極間接続装置。
37. 【請求項３７】 前記冷却手段は、前記第一の基板及び
    第二の基板のいずれかの基板に対して冷却ガスを吹き付
    けるノズルを有することを特徴とする請求項３６記載の
    電極間接続装置。
38. 【請求項３８】 前記冷却手段は前記熱圧着するための
    手段に付設されており、共に移動可能であることを特徴
    とする請求項３６記載の電極間接続装置。
39. 【請求項３９】 前記熱圧着するための手段を複数有す
    ることを特徴とする請求項３６記載の電極間接続装置。
40. 【請求項４０】 フレキシブル基板に半導体装置が搭載
    され、該半導体装置に接続する電極が設けられたＴＣＰ
    における電極を、該半導体装置に電源及び制御用信号を
    供給する回路基板における接続電極に電気的に接続する
    実装装置であって、 前記フレキシブル基板における電極と前記回路基板にお
    ける電極を位置合わせする手段と、 前記フレキシブル基板における電極と前記回路基板にお
    ける電極を熱圧着するための手段と、 前記回路基板を冷却する手段と、 を有する実装装置。
41. 【請求項４１】 前記回路基板を冷却する手段は、前記
    回路基板に対して冷却ガスを吹き付けるノズルを有する
    ことを特徴とする請求項４０記載の実装装置。