CN1050260C - 具有极小间距电极端子的面板安装结构和安装方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种即使电极端子间距微小，也能高可靠连接的面板安装结构；其中第2电极端子嵌入软性印刷电路板，仅向外伸出0～2×10^-3mm，因此，保持该电极端子的刚性，减小其表观高度，提高顶面蚀刻精度；由于上述端子伸出量小，各向异性导电膜厚度与导电粒子直径之比可近似为1，能减小导电粒子流动，防止第1与第2电极端子间导电粒子减少，还能使相邻第1、第2电极端子间的空隙处不流入导电粒子。

Description

具有极小间距电极端子的面板安装结构和安装方法

本发明涉及通过各向异性导电膜使面板电极端子与软性印刷电路板(フレキシブル基板)电极端子相互连接的面板安装结构和安装方法，尤其涉及采用场致发光、等离子和液晶等的显示板的安装结构。

以往将面板电极端子连接软性印刷电路板电极端子时，进行如下加工。

如面板和软性印刷电路板剖面图的图20和图21(图20的21-21剖视图)所示，装载驱动IC(集成电路)1的软性印刷电路板2上的电极端子4通过各向异性异电膜6，热压接在面板8的电极端子7上。导电膜6相对于导电粒子5的直径d(8×10^-3mm～10×10^-3mm)，其膜厚b(20×10^-3mm～30×10^-3mm)很大(b＞＞d)，而且膜厚方向上的导电粒子5有多个。

上述软性印刷电路板2上的电极端子4借助通过增强用接合片3在电路板2粘贴铜箔片，并对此铜箔进行腐蚀，形成厚度a(＝18×10^-3mm)。

将上述具有微小间距电极端子的软性印刷电路板2连接至具有微小间距电极端子的面板8时，各向异性导电膜6内的导电粒子5周围被覆绝缘膜9。然后，利用软性印刷电路板2的电极端子4热压接面板8的电极端子7时的压力，使各向异性导电膜6厚度方向(电极端子的连接方向)的绝缘膜9剥离后，将两电极端子4、7在电气上相连。

微小间距电极端子连接时所要求的要点有以下二点。

(1)在装有IC1的软性印刷电路板2上用腐蚀形成电极端子4时，要提高其顶面蚀刻精度。

(2)热压接时，确保面板8的电极端子7与软性印刷电路板2的电极端子4之间存在所需数量的导电粒子5。

以下试就上述两点检验上述以往将具有电极端子7的面板8连接具有电极端子4的软性印刷电路板2的方法。

首先，电极端子顶面的蚀刻精度与所蚀刻电极端子4的厚度大致成反比。因此，要提高蚀刻精度，使电极端子4的厚度a变薄即可。然而，若一味削薄电极端子4的厚度a，则其后由于装载驱动IC1时所加的应力，会产生电极端子4折弯或容易折断的问题。

其次，热压接时两电极端子4、7之间的导电粒子5的数量取决于热压接时，各向异性导电膜6内所存在导电粒子5刚好落入两电极端子4、7之间的数量。而且，为了保证连接强度的可靠性，软性印刷电路板二侧的相邻电极端子4，4之间的空隙必须十足充填各向异性导电膜6，因而该导电膜6必须具有与软性印刷电路板二侧电极端子4的厚度a相当的膜厚。

然而，如上所述，为了上述电极端子4的厚度a足够比导电粒子直径d大，各向异性导电膜6的厚度也就足够比导电粒子直径d大。其结果相当于热压时各向异性导电膜6的树脂部分流动活耀，而且由于树脂流动的应力，导电粒子5也流动。因此，两电极端子4、7之间的导电粒子5数量减少，不能确保导通时所需的粒子数。

此外，上述软性印刷电路板二侧相邻电极端子4，4间的空隙中流入的导电粒子5凝聚后，会产生造成相邻电极端子4，4间漏电的问题。

由于以上各点问题，上述以往将具有电极端子7的面板8连接软性印刷电路板2的方法，难以连接80×10^-3mm以下微小间距的电极端子。

为了减小相邻电极端子4，4间的漏电，也考虑在各向异性导电膜6的导电粒子5周围形成绝缘膜9。然而，这种情况下，需要借助热压接时的压力使该绝缘膜9剥离，往往因当时的强大压力而破坏面板8。又存在绝缘膜9不能完全剥离的可能性。

此外，如图22所示，以往在与软性印刷电路板2上的电极端子4平行的端部设有对位标记10，而没有专门想法来防止热压接所造成的各向异性导电膜6流出。因此，如图23(相当于图22的23-23剖视图)所示，在软性印刷电路板2的端部，各向异性导电膜6流出，处于连接可靠性不高的状态。

本发明的目的是提供一种面板安装结构和安装方法，使得通过各向异性导电膜将面板的电极端子与软性印刷电路板的电极端子连接时，即使电极端子间距微小，也能有高连接可靠性。

本发明的又一个目的是提供可防止从软性印刷电路板端部流出各向异性导电膜的面板安装结构。

为了达到上述目的，本发明提供一种面板安装结构，在通过各向异性导电膜，使面板的印刷电路板单面外围部形成的第1电极端子与装载驱动上述面板的驱动集成电路的软性集成电路板上所形成的连接上述驱动集成电路的第2电极端子相互连接的面板安装结构中，其特征是将上述软性印刷电路板上的第2电极端子离开上述软性印刷电路板表面的高度设定在10×10^-3mm以下，将上述各向异性导电膜的膜厚设定成约等于该膜内导电粒子的外径。

此外，还通过各向异性导电膜，使上述软性印刷电路板上所形成且连接上述驱动集成电路的第3电极端子与传送外部信号至上述驱动集成电路的布线印刷电路板的第4电极端子相互连接，并将上述软性印刷电路板上所形成第3电极端子离开上述软性印刷电路板的高度设定在10×10^-3mm以下，将连接上述第3电极端子用的各向异性导电膜的膜厚设定成约等于该膜内导电粒子的外径。

根据上述结构，设在装载面板驱动用驱动集成电路的软性印刷电路板上且连接该驱动集成电路的第2、第3电极端子，其离开软性印刷电路板的高度在10×10^-3mm以下，做得非常小，因而上述第2、第3电极端子的顶面具有较高的蚀刻精度。此软性印刷电路板侧的第2、第3电极端子又通过膜厚做成大致等于导电粒子外径的各向异性导电膜，与上述面板单面外围部所形成第1电极端子和传送外部信号至上述驱动用集成电路的布线印刷电路板的第4电极端子相互连接。因此，热压接时上述各向异性导电膜的导电粒子不会流动，上述面板侧或布线印刷电路板侧的第1、第4电极端子与软性印刷电路板侧的第2、第3电极端子之间存的导电粒子其数量可保证满足导通的需要。

而且，即使电极端子相互保持80×10^-3mm以下的微小间距，上述面板与软性印刷电路板、布线印刷电路板也能高可靠地相互连接。

在一实施例中，上述软性印刷电路板上平行排列设置的多个第2电极端子的金属镀层区域与绝缘膜区域形成格状花纹(市松模樣)，因而相邻的第2端子，其金属镀层区域与绝缘膜区域相互邻接，可防止相邻电极端子间由各向异性导电膜的导电粒子造成漏电。

在一实施例中，上述软性印刷电路板上第2电极端子与上述面板上第1电极端子之间，上述软性印刷电路板上第2电极端子与上述驱动集成电路的第5电极端子之间，上述软性印刷电路板上第3电极端子与上述布线印刷电路板上第4电极端子之间，上述软性印刷电路板上第3电极端子与上述驱动集成电路的第6电极端子之间，均通过同一各向异性导电膜，用一个工序相互连接。

又，在一安装方法的实施例中，设定微小间距连接时重要的各参数，即设第2电极端子伸出软性印刷电路板表面的高度(伸出量)为H(mm)。又令考虑上述面板与软性印刷电路板的位置偏移Z(mm)后，在连接状态下，各第1、第2电极端子纵向实际重叠宽度为L(mm)，各第1、第2电极端子在与纵向垂直的方向上实际重叠的宽度，即连接宽度为D(mm)。设各向异性导电膜单位面积所存在的导电粒子数为N(个/mm²)。

在连接状态下，设各第1、第2电极端子实际重叠面积D·L的区域内，各向异性导电膜的导电粒子存在的数量为n个时，则由各种实验可建立下列关系式：

n＝α(βH+1)·N^1/2·D·L    (1)式中，α、β为常数，取决于各向异性导电膜的材料特性和连接时的压力、温度等条件。

对式(1)用下列步骤设定各参数。

(1)根据几何学的关系，连接误差(位置偏移)Z、多个平行排列的第1电极端子的间距P(mm)、与上述第1电极端子纵向垂直的方向(下文称间距方向)上的连接宽度D、最小绝缘宽度(面板方一个第1电极端子的边缘与该边缘所邻接第1电极端对应的软性印刷电路板方第2电极端子之间的最小距离)S等四个参数之间建立下列关系式：

Z＝[P-(D+S)]/2    (3)式中，连接误差Z可根据自动连接装置的机械误差等决定。作为板的目标规格，定为例如P＝50×10^-3mm。最小绝缘宽度S由各向异性导电膜的树脂特性决定。因此，可由式(3)决定间距方向的最小连接宽度D。

(2)为了实现微小间距P，上述连接面积D·L内存在的导电粒子数(连接粒子数)n是重要参数。根据各种实验结果，证明能保证高靠性的连接粒子数n为5个以上(最好是10个以上)。因此，即使由于位置偏移而变成最小连接宽度D时，连接粒子数n也要确保多于规定数(例如5个)。

(3)式(1)中的α、β值具有统计误差带来的偏差。因此，考虑此偏差后，决定H、N的值，使连接粒子数n超过上述规定数，由此能确保必要的连接粒子数。

下面决定连接用各向异性导电膜的厚度t。

设连接前各向异性导电膜具有均匀的厚度t，连接后第1电极端子与第2电极端子之间的各向异性导电膜厚度为t₀。

令软性印刷电路板表面上相邻第2电极端子顶面端部的距离为l₁、该表面上相邻第2电极端子的距离为l₂时，根据几何学的关系，下列关系式成立：

t＝(l₁+l₂)·H/(2·P)+t₀+γ    (2)式中，γ为常数，取决于各向异性导电膜的材料特性和连接时的压力、温度等条件。将已设定的伸出量H的值代入式(2)后，确定t的设定值。

完成上述各步骤后，可使热压接时上述各向异性导电膜的树脂流动抑制到所需的最小程度。因此，能防止在相邻第2电极端间的空隙部凝聚导电粒子22而造成的漏电。其结果是即使间距微小，也能提高连接可靠性。

本面板安装方法中，上述常数α、β·γ分别设定在下列范围内：

0.015≤α≤0.35       (单位：(个)^1/2/mm)

-0.005≥β≥-0.025    (单位：1/mm)

0≤γ≤9.0            (单位：10^-3mm)

因此，可根据现实各向异性导电膜的材料特性和连接时的压力、温度等条件，设定式(1)中的参数H·N。

又，一实施例的面板安装方法中，上述n值设定的范围为n≥5，所以在连接状态下，可确保各第1、第2电极端子实际重叠面积D·L的区域内有所需导电粒子数n。

此外，一实施例的面板安装结构中，在软性印刷电路板第2电极端子平行排列端部的旁边，设有空白电极端子(ダミ-電極端子)，该端子具有朝上述第2电极端子方敞开的近似コ字形的线条，且不与上述第1电极端子相对应。因此，可防止连接时在软性印刷电路板端部流出上述各向异性导电膜的树脂。各向异性导电膜以均匀的厚度，填充在面板与软性印刷电路板之间，从而连接可靠性提高。

图1为实现本发明面板安装结构的面板和软性印刷电路板的剖面图。

图2为图1中的2-2向剖视面放大图。

图3为与图2中不同的软性印刷电路板的剖面图。

图4为与图1中不同的面板和软性印刷电路板的剖面图。

图5为与图1和图4中不同的软性印刷电路板的剖面图。

图6为软性印刷电路板电极端子上设置凸出部时的说明图。

图7为图6所示软性印刷电路板的剖面图。

图8为在平行排列设置的电极端子上，金属镀层与绝缘膜形成格状花纹的软性印刷电路板的斜视图。

图9为图8中的9-9向剖视面放大图。

图10为与图1、图4、图5和图7中不同的面板和软性印刷电路板的剖面图。

图11为图10中软性印刷电路板的斜视图。

图12为本发明一实施例的面板安装结构中，面板和软性印刷电路板的示意图。

图13为图12中的13-13向剖视图。

图14为表示连接粒子数n与连接宽度D的关系的图。

图15为表示连接粒子数n与连接宽度D的关系的图。

图16A、16B为说明上述面板安装结构中，确定参数H、N用的模拟结果的表格。

图17为面板与软性印刷电路板连接后的状态示意图。

图18为与软性印刷电路板电极端子平行的端部所设置的空白电极端子的示意图。

图19为图18中的19-19向剖视图。

图20为以往面板安装结构中，面板和软性印刷电路板的示意图。

图21为图20中21-21向剖视图。

图22为以往面板安装结构中所用与软性印刷电路板电极端子平行的端部的示意图。

图23为图22中的23-23向剖视图。

下面利用图示实施例详细说明本发明。

图1为实现本实施例面板安装结构的面板和软性电路板的剖面图。图2为图1中的2-2向剖视面放大图。

图1中，通过各向异性导电膜17，实施面板11的玻璃衬底12上所形成作为第1电极端子的面板电极端子13与装载驱动IC14的软性印刷电路板15上所形成第2电极端子16相互连接。软性印刷电路板15上形成的第3电极端子18和布线印刷电路板19上的第4电极端子20，也通过各向异性导电膜21连接，信号可从布线印刷电路板19提供给软性印刷电路板15上的驱动IC14。

这里，上述软性印刷电路板15上的第2电极端子16做成用压接等方法嵌入该软性印刷电路板15内。这时，第2电极端子16的厚度h做成小于10×10^-3mm，而且使该端子16从软性印刷电路板15表面伸出的高度(伸出量)e在0～2×10^-3mm的范围内。

这样，做成将上述第2电极端子16嵌入软性印刷电路板15内的结构，从而可减小第2电极端子16的表观厚度(即离开软性印刷电路板15表面的伸出量)e。因此，与第2电极端子16的厚度变薄成反比，该端子16形成时顶面23的蚀刻精度相应提高。这时，第2电极端子16的实际厚度h足以在10×10^-3mm以下，即可具有约为10×10^-3mm的厚度，因而能足以承受软性印刷电路板15上装载驱动IC14时的应力。

如上所述，通过减小第2电极端子16离开上述软性印刷电路板15表面的高度(伸出量)e，还能减少为保证连接强度的可靠性，邻近第2电极端子16、16之间的空隙部中填充的树脂量。其结果是与面板11连接时所用各向异性导电膜17的厚度f可减薄。

本实施例中，将上述各向异性导电膜17内的导电粒子22的直径g设定为1～3×10^-3mm，比以往的小得多，而且将该各向异性导电膜17的厚度f设定成与导电粒子22的直径g之比(g/f)约等于1。这样通过使上述g/f近似为1，在热压接时，各向异性导电膜17的导电粒子22就不会向与第2电极端子16的纵向垂直的方向移动，且伴随着树脂部分也不流动。因此，正进行热压接时，软性印刷电路板15方的第2电极端子16与面板11方的第1电极端子13之间的导电粒子22，其数量不会减少，可确保导通时所需的粒子数。

上述软性印刷电路板15方的邻近第2电极端子16、16之间的空隙部也没有导电粒子22流入，可去除该端子16、16间产生漏电的根源。

由以上所述可知，根据本实例，可实现具有80×10^-3mm以下微小间距电极端子的面板与印刷电路板的连接，以往的面板安装结构则不可能。

本实施例中，和第2电极端子16的情况完全一样，上述软性印刷电路板15上形成的第3电极端子18与布线印刷电路板19上的第4电极端子20也通过各向异性导电膜21进行连接。因此，也可实现软性印刷电路板15与布线印刷电路板19的微小间距第3、第4电极端子18、20的连接。

图3所示实施例中，嵌入软性印刷电路板15的第2电极端子56离开该电路板15的各伸出部上，全施加非常薄的Sn、Ni、Au、软钎料等金属镀层25(虽未图示，第3电极端子也和第2电极端子完全一样地施加金属镀层)。这样做，可以谋求防止第2和第3电极端子56的氧化。

上述软性印刷电路板15上第2电极端子56所加金属镀层25也可纵向全面施加在第2、第3电极端子56(图3仅画出第2电极端子)上，也可如图4所示，仅加在第2、第3电极端子66、68中的连接区域C内，区域C以外用保护膜30覆盖。

具有上述结构的软性印刷电路板所装驱动IC14的连接部分，其形式可以如图1、图4所示软性印刷电路板15那样，开设窗口31，也可以如图5所示软性印刷电路板32那样，不设窗口。

如图6、图7所示，各软性印刷电路板15、32上所形成第2、第3电极端子76、78中与驱动IC14的连接处也可形成凸出部33。

图8、图9(图8的9-9向剖视图)所示实施例中，嵌入上述软性印刷电路板15的第2、第3电极端子86(图中只出现第2电极端子86)的各个表面上，均在纵向交互形成金属镀层25和厚度与该镀层厚度相同的绝缘膜层34。这时，做成相邻第2电极端子86、86或相邻第3电极端子(未图示)中，金属镀层25与绝缘膜层34的位置关系相反。也即，做成从第2电极端子86方看软性印刷电路板15时，金属镀层25处与绝缘膜层34处呈格状花纹。

通过此措施，能更可靠地防止相邻第2电极端子86、86之间或相邻第3电极端子之间，各向异性导电膜的导电粒子22(参阅图9)所造成的漏电。

图10、图11(图10中软性印刷电路板15的放大斜视图)所示实施例中，嵌入上述软性印刷电路板15的第2电极端子16与面板11的第1电极端子13，嵌入上述软性印刷电路板15的第3电极端子18与布线印刷电路板19的第4电极端子20，驱动IC14的凸出部33与第2、第3电极端子16、18中驱动IC用电极端子35、35，均通过同一各向异性导电膜36进行相互连接。驱动IC14的凸出部33、33就是第5、第6电极端子。

通过上述措施，上述第2电极端子16与第1电极端子13，第3电极端子18与第4电极端子20，驱动IC14的凸出部33、33与驱动IC用电极端子35、35，可在一个工序中进行连接，能减少工时。

上述各实施例中，第2、第3电极端子16、18的表观厚度，即离开软性印刷电路板15表面的高度(伸出量)e，设在0～2×10^-3mm的范围内，但只要小于10×10^-3mm，就可足以获得上述效果。

上述各实施例中，第2、第3电极端子16、18做成利用压接等方法嵌入上述软性印刷电路板15内。然而，本发明不受此限制，也可做成在上述软性印刷电路板15衬底材料上所形成第2、第3电极端子16、18中的第2电极端子16、16之间，或第3电极端子18、18之间，填充绝缘膜。关键在于只要第2、第3各电极端子16、18自软性印刷电路板15伸出的范围小于10×10^-3mm。

由上述可知，本实施例的面板安装结构对装载面板驱动用驱动IC的软性印刷电路板所设连接上述驱动IC的电极端子，将其自软性印刷电路板表面伸出的高度设定为小于1×10^-2mm，所以上述电极端子自上述表面伸出的厚度比以往的厚度大为减薄，可提高顶面的蚀刻精度。从而可实施高可靠的连接。

又将上述面板的第1电极端子与上述软性印刷电路板上的第2电极端子相连时用的各向异性导电膜设定成厚度近似等于导电粒子的外径，所以热压接时上述导电膜内的导电粒子不流动。因此，可确保上述面板方第1电极端子与上述软性印刷电路板方的第2电极端子之间，存在导通时所需的导电粒子数，可防止上述软性印刷电路板中相邻电极端间的空隙部流入导电粒子，造成漏电。

也就是说，根据本实施例，即使第1、第2电极端子间距微小，也可提供能高可靠接合的面板安装结构。

在一实施例的面板安装结构中，对连接软性印刷电路板上所装面板驱动用驱动IC，且接至上述面板中第1电极端子的第2电极端子，对连接布线印刷电路板中第4电极端子的第3电极端子，均将其自软性印刷电路板表面的伸出量设为小于10×10^-3mm，又将上述各种连接时用的各向异性导电膜厚度设为近似等于导电粒子的外径。因此，当上述面板与软性印刷电路板连接，上述软性印刷电路板与布线印刷电路板连接时，即使第1至第4电极端子间距微小，也能高可靠接合。

一实施例的面板安装结构中，将上述软性印刷电路板上形成的第2、第3电极端子嵌入该印刷电路板内，而且做成使该第2、第3电极端子的上表面与衬底材料的表面平行。因此，可不使上述软性印刷电路板上第2、第3电极端子的实际厚度变薄，而且将自衬底材料的伸出量设定为小于1×10^-2mm。

于是，根据本实施例，上述软性印刷电路板上的第2、第3各电极端子可保持刚性，同时又可使自软性印刷电路板表面的伸出量比以往的大为减小，电极端子不会因上述第2、第3电极端子上连接驱动IC时的应力等而破坏。

一实施例的面板安装结构中，将上述软性印刷电路板上形成的第2、第3电极做成在各第2、第3电极端子之间填充绝缘膜，而且使该第2、第3电极的上表面与软性印刷电路板的表面平行。因此，可方便地做成自软性印刷电路板的伸出量设定在10×10^-3mm以下的电极端子，而且该第2、第3电极端子的实际厚度不变薄。

一实施例的面板安装结构中，上述软性印刷电路板上的第2、第3电极端子施加金属镀层，可防止该第2、第3电极端子的氧化。

因此，根据此实施例，可进一步提高接合的可靠性。

一实施例的面板安装结构中，在上述软性印刷电路板的一个电极端子上，交互形成金属镀层和厚度与金属镀层相同的绝缘膜，而且相邻电极端子之间排列成上述金属镀层区域与绝缘膜区域的位置关系相反，使该二区域呈格状花纹。因此，上述各相邻电极端子上，上述金属镀层区域与绝缘膜区域相互邻接。根据本实施例，能更可靠地防止上述软性印刷电路板上的相邻电极端子之间，由上述各向异性导电膜的导电粒子造成漏电。

在一实施例的面板安装结构中，上述软性印刷电路板上的第2电极端子与上述面板上的第1电极端子，上述软性印刷电路板上的第2电极端子与上述驱动集成电路的第5电极端子，上述软性印刷电路板上的第3电极端子与上述布线印刷电路板上的第4电极端子，上述软性印刷电路板上的第3电极端子与上述驱动集成电路的第6电极端子，均通过同一各向异性导电膜进行相互连接。因此，上述各种连接可由一个工序同时进行。

根据此实施例，可提供能减少加工时数，降低加工成本的面板安装结构。

下面说明其他实施例。

图12示出要安装的面板和软性印刷电路板。图13表示图12中的13-13剖视图。如这些图所示，做成通过各向异性导电膜117，使多个按规定间距P，排列设置在面板111的玻璃衬底112外围部分的长条状第1电极端子113与软性印刷电路板115上同上述面板111的第1电极端子113对应设置的长条状第2电极端子116相互连接。

如图12所示，上述软性印刷电路板115上设置贯穿该电路板115的窗口131，并在窗口131处装载驱动面板111用的驱动IC114。此驱动IC114连接用蚀刻加工的布线上，该布线的端部成为第2电极端子116。

这里，如图13所示，使对微小间距的第1电极端子113上与第2电极端子116相接时重要的参数，即第2电极端子116从电路板表面123呈台状伸出的高度(伸出量)为H(mm)。又设面板111方的第1电极端子113的厚度比软性印刷电路板115方的第2电极端子116的厚度足够小。再考虑上述面板111与软性印刷电路板115的位置偏移Z(mm)，并使连接状态下，第1、第2电极端子113、116纵向实际重叠宽度为L(mm)(参阅图12)，第1、第2电极端子113、116在与纵向垂直的方向上(称为间距方向)的实际重叠宽度为D(mm)。设上述各向异性异电膜117单位面积所存在导电粒子122的数量为N(个/mm²)。

由各种实验可得，在连接状态下，第1、第2电极端子113、116实际重叠面积D·L的区域内，各向异性导电膜117的导电粒子122的存在数量为n(个)时，下列关系式成立：

n＝α(βH+1)·N^1/2·D·L    (1)式中，α、β为常数，取决于各向异性导电膜的材料特性和连接时的压力、温度等条件。例如，如图14所示，在端子纵向连接宽度L＝1.44mm，H、N作为参数设成种种值时，可得对应于各H、N的值，n与D之间存在一定的直线关系(为了方便，图14和图15中H、D以μm为单位表示)。此例中，α＝0.0243((个)^1/2/mm)，β＝-0.015(1/mm)。图14中，H＝18μm、N＝450个/mm²时，式(1)的关系以“○”号表示，H＝18μm、N＝6500个/mm²时，式(1)的关系以“●”号表示，H＝35μm、N＝750个/mm²时，式(1)的关系以“□”号表示，H＝25μm、N＝750个/mm²时，式(1)的关系以“△”号表示，H＝18μm、N＝750个/mm²时，式(1)的关系以“◆”号表示。

如图15所示，表明上述式(1)与本发明新近实验的值非常一致。图15中，在端子纵向连接宽度L＝2.0mm、H＝18μm、N＝3300个/mm²时，式(1)的关系以“○”号表示。端子纵向连接宽度L取决于加压、加热用加热工具150(参阅图12)的耐久性，所以这次实验采用与现行加热工具宽度2.0mm相同的值。

利用下列步骤对式(1)有关各参数进行设定。

(1)根据图13所示几何学关系，连接误差(位置偏移)Z、电极端子间距P、间距方向的连接宽度D和最小绝缘宽度S等参数之间，可建立下列关系式：

Z＝[P-(D+S)]/2        (3)式中，连接误差Z由自动连接装置的机械误差等决定，取Z＝17.5×10^-3mm。间距P作为目标规范，例如定为P＝50×10^-3mm。最小绝缘宽度S取决于各向异性导电膜117的树脂特性，决定面板111方一个电极端子113的端部与该端子相邻电极端子113所对应软性印刷电路板115方的电极端子116的最小距离值。最小绝缘宽度S＝10×10^-3mm时，由式(3)得间距方向的最小连接宽度D＝5×10^-3mm。

(2)为了实现P＝50×10^-3mm的目标，上述连接面积D·L内存在的导电粒子数(连接粒子数)n是重要参数。根据各种实验，证明能确保高可靠性的连接的粒子数n为5个以上(最好是10个以上)。因此，即使最小连接宽度D＝5×10^-3mm时，连接粒子数n也需要确保5个以上。

(3)图16A列表说明式(1)中，α＝0.0243((个)^1/2/mm)、β＝-0.015(1/mm)、间距方向最小连接宽度D＝5×10^-3mm、端子纵向连接宽度L＝2.0(mm)，且H、N设定为种种值时，连接粒子数n的值。表明H＝1×10^-3mm～15×10^-3mm、N＝1000～5000个/mm²的范围内，能确保连接粒子数n在5个以上。

然而，实际上α、β的值带有统计误差造成的偏差。因此，α、β的范围为：

0.015≤α≤0.035    (单位：(个)^1/2/mm)，

-0.005≥β≥-0.025  (单位：1/mm)。采用连接粒子数n为最小时的α、β值，即：

α＝0.015           (单位：(个)^1/2/mm)，

β＝-0.005          (单位：1/mm)。这时，令间距方向最小连接宽度D＝5×10^-3mm，端子纵向连接宽度L＝2.0mm，且H、N设定为种种值，则连接粒子数n的值示于图16B。从图16B可看出，H＝1×10^-3mm～10×10^-3mm、N＝3000～5000个/mm²时，能确保连接粒子数n为5个以上。H也可以小于1×10^-3mm。

这样，为了实现连接间距P＝50×10^-3mm，只要将上述n、H、N设为规定值来满足上述式(1)即可。

倘若使图13所示各向异性导电膜117的单位面积存在的导电粒子数N加大，则能认为第2电极端子116离开软性印刷电路板表面的伸出量H在1×10^-2mm以上也可以。然而，这种情况下，流入第2电极端子116、116之间的导电粒子112的数量增多，产生第2电极端子116、116之间漏电的根源，并不理想。也就是说，N值最好是设定为所需最小值。

下面设定连接用各向异性导电膜117的厚度t。

如图13所示，使连接前各向异性导电膜117的均匀厚度为t。又如图17所示，使连接后第1电极端子113与第2电极端子116之间的各向异性导电膜117的厚度为t₀。如图12所示实施例中所表明那样，厚度t₀最好设定成近似等于导电粒子122的外径。

设软性印刷电路板115的衬底面上相邻第2电极端子116、116的台面肩部的距离(即顶面的端间距离)为l₁，相邻第2电极端子116、116在衬底面上的距离为l₂，则根据几何学的关系，下列关系式成立：

t＝(l₁+l₂)·H/(Z·P)+t₀+γ    (2)式中，γ为常数，取决于各向异性导电膜的材料特性和连接时的压力、温度等条件。将已设定的伸出量H的值代入式(2)后，求出t的设定值。γ的值设定在下列范围内：

0≤γ≤9.0    (单位：10^-3mm)

在上述情况下，可在热压接时将各向异性导电膜117的树脂流动抑制到最小。因此，可防止相邻第2电极端子116、116间的空隙部凝聚导电粒子122而造成漏电。其结果是能提高连接可靠性。

图18示出在与上述软性印刷电路板115的各第2电极端子116平行的端部设定空白电极端子100的例子，该空白电极端子100具有朝向第2电极端子116方敞开且近似コ字形的线条。在此近似コ字形的线条的内侧，与以往相同，设有与面板对位用的对位标记101。如图19所示，此空白电极端子100不与面板111的第1电极端子113相对应。这样在软性印刷电路板115上设置空白端子100的情况下，可防止连接时，在软性印刷电路板115的端部流出各向异性导电膜117的树脂。因此，可在面板111与软性印刷电路板115之间，以均匀的厚度填充各向异性导电膜117，从而能提高连接可靠性。在这种情况下，最好也将第2电极端子的高度设定为小于10×10^-3mm，将各向异性导电膜117的厚度设定为近似等于导电粒子122的外径。根据上述实施例的面板安装方法，即使间距微小，也能实现连接可靠性高的面板结构。

上述常数α、β、γ的值设定在下列范围内：

0.015≤α≤0.035      (单位：(个)^1/2/mm)

-0.005≥β≥-0.025    (单位：1/mm)

0≤γ≤9.0            (单位：10^-3mm)因此，可按现实各向异性导电膜的材料特性和连按时的压力、温度等条件，设定式(1)中的参数H、N。

上述面板安装方法中，上述n值设定为n≥5。因此，能确保连接状态下，在各第1、第2电极端实际重叠面积D·L的区域内，具有所需导电粒子数n。

此外，上述实施例的面板安装结构中，在与软性印刷电路板第2电极端子平行的端部，设置具有朝上述第2电极端子方敞开、近似コ字形线条且不与上述面板的第1电极端子相对应的空白电极端子。因此，能防止连接时，软性印刷电路板端部流出各向异性导电膜的树脂。还可在面板与软性印刷电路板之间，厚度均匀地填充各向异性导电膜，从而提高连接可靠性。

Claims (19)

1.一种具有极小间距电极端子的面板安装结构，它通过各向异性导电膜，使面板衬底单面外围部上形成的第1电极端子与装载驱动上述面板用驱动集成电路的软性印刷电路板上所形成且连接上述驱动集成电路的第2电极端子相互连接；其特征在于：将上述软性印刷电路板上的第2电极端子离开上述软性印刷电路板表面的高度设定为10×10^-3mm以下；将上述各向异性导电膜的厚度设定为近似等于该膜内所含导电粒子的外径，所述导电粒子的外径为3×10^-3mm以下。

2.如权利要求1所述的具有极小间距电极端子的面板安装结构，其特征在于：进而，通过各向异性导电膜，使上述软性印刷电路板上所形成且连接上述驱动集成电路的第3电极端子与传送外部信号至上述驱动集成电路的布线印刷电路板的第4电极端子相互连接；将上述软性印刷电路板上所形成第3电极端子离开上述软性印刷电路板表面的高度设定为10×10^-3mm以下；将连接上述第3电极端子用的各向异性导电膜的厚度设定为近似等于该膜内所含导电粒子的外径。

3.如权利要求1所述的具有极小间距电极端子的面板安装结构，其特征在于：上述软性印刷电路板上所形成的第2电极端子做成嵌入软性印刷电路板，而且该第2电极端子的上表面与软性印刷电路板的表面平行。

4.如权利要求2所述的具有极小间距电极端子的面板安装结构，其特征在于：上述软性印刷电路板上所形成的第2、第3电极端子都做成嵌入软性印刷电路板，而且该第2、第3电极端子的上表面都与软性印刷电路板的表面平行。

5.如权利要求1所述的具有极小间距电极端子的面板安装结构，其特征在于：上述软性印刷电路板上所形成第2电极端子做成该第2电极端子之间填充绝缘膜，仅使端子的头部伸出，而且该第2电极端子的上表面与软性印刷电路板的表面平行。

6.如权利要求1所述的具有极小间距电极端子的面板安装结构，其特征在于：上述软性印刷电路板上的第2电极端子上施加金属镀层。

7.如权利要求2所述的具有极小间距电极端子的面板安装结构，其特征在于：上述软性印刷电路板上的第2、第3电极端子上都施加金属镀层。

8.如权利要求6所述的具有极小间距电极端子的面板安装结构，其特征在于：上述软性印刷电路板上的第2电极端子的金属镀层施加在上述第2电极端子伸出上述软性印刷电路板表面的各处。

9.如权利要求7所述的具有极小间距电极端子的面板安装结构，其特征在于：上述软性印刷电路板上的第2、第3电极端子的金属镀层仅施加在与上述面板的第1电极端子及上述布线印刷电路板的第4电极端子连接的区域，不与上述面板的第1电极端子及上述布线印刷电路板的第4电极端子连接的区域被覆绝缘膜。

10.如权利要求6所述的具有极小间距电极端子的面板安装结构，其特征在于；上述软性印刷电路板上的第2电极端子的金属镀层做成在该第2电极端子上，与厚度同于该金属镀层的绝缘膜沿纵向相互交错，而且相邻的第2电极端子之间，上述金属镀层区域与上述绝缘膜区域的位置关系相反；上述软性印刷电路板上排列设置的多个第2电极端子中，上述金属镀层区域与上述绝缘膜区域组成格状花纹。

11.如权利要求7所述的具有极小间距电极端子的面板安装结构，其特征在于：上述软性印刷电路板上的第2、第3电极端子的金属镀层做成在第2、第3电极端子上，与厚度同于该金属镀层的绝缘膜沿纵向相互交错，而且相邻的第2电极端子之间，相邻的第3电极端子之间，上述金属镀层区域与上述绝缘膜区域的位置关系均相反；上述软性印刷电路板上排列设置的多个第2、第3电极端子中，上述金属镀层区域与上述绝缘膜区域组成格状花纹。

12.如权利要求2所述的具有极小间距电极端子的面板安装结构，其特征在于：上述软性印刷电路板上的第2电极端子与上述面板上的第1电极端子，上述软性印刷电路板上的第2电极端子与上述驱动集成电路的第5电极端子，上述软性印刷电路板上的第3电极端子与上述布线印刷电路板上的第4电极端子，上述软性印刷电路板上的第3电极端子与上述驱动集成电路的第6电极端子，均通过同一各向异性导电膜进行相互连接。

13.如权利要求1所述的具有极小间距电极端子的面板安装结构，其特征在于：上述第1电极端子以间距P(单位：mm)排列成多个，设上述第2电极端子从上述软性印刷电路板衬底面伸出的高度为H(单位：mm)，上述各向异性导电膜单位面积存在的导电粒子数为N，又设在上述第1电极端子与第2电极端子连接的状态下，上述各第1、第2电极端子实际相互重叠区域的纵向宽度为L(单位：mm)，上述各第1、第2电极端子实际重叠区域在与上述纵向垂直的方向上的宽度为D(单位：mm)，而且在第1电极端子与第2电极端子连接状态下，上述各第1、第2电极端子实际重叠区域内，上述各向异性导电膜的导电粒子存在的数量为n，则

n＝α(βH+1)·N^1/2·D·L    (1)式中，α、β为常数，取决于各向异性导电膜的材料特性和连接时的压力、温度等条件；设定上述n、H、N的值，以满足上述关系式，同时将α、β的值分别设定在下列范围内：

0.015≤α≤0.035      (单位：(个)^1/2/mm)

-0.005≥β≥-0.025    (单位：1/mm)。

14.如权利要求13所述的具有极小间距电极端子的面板安装结构，其特征在于：上述n的值设定在n≥5的范围。

15.如权利要求1所述的具有极小间距电极端子的面板安装结构，其特征在于：在上述软性印刷电路板的上述第2电极端子排列的端部侧，设置空白电极端子，该空白电极端子具有朝上述第2电极端方敞开的近似コ字形的线条，而且不与上述面板的第1电极端子相对应。

16.如权利要求13所述的具有极小间距电极端子的面板安装结构，其特征在于，设上述第1电极端子与第2电极端子连接前，上述各向异性导电膜的均匀厚度为t(单位：mm)，设连接后，上述各向异性导电膜在上述第1、第2电极端子之间的厚度为t₀(单位：mm)又设上述软性印刷电路板中相邻的第2电极端子的顶面端部距离为l₁(单位：mm)，相邻的第2电极端子在软性印刷电路板表面上的距离为l₂(单位：mm)，则

t＝(l₁+l₂)·H/(2·P)+t₀+γ    (2)式中，γ为常数，取决于各向异性导电膜的材料特性和连接时的压力、温度等条件；设定上述t值，使满足上述关系式(2)，同时将上述常数γ设定在下列范围内：

0≤γ≤9.0    (单位：10^-3mm)。

17.如权利要求16所述的具有极小间距电极端子的面板安装结构，其特征在于：上述n的值设定在n≥5的范围。

18.一种具有极小间距电极端子的面板安装方法，该面板用来通过各向异性导电膜，将面板外围部上以规定间距P(单位：mm)多个排列设置的长条状第1电极端子与软性印刷电路板上同上述面板的第1电极端子对应设置的长条状第2电极端子相互连接，其特征在于所述方法包括下列步骤：

设上述第2电极端子从上述软性印刷电路板衬底面伸出的高度为H(单位：mm)，上述各向异性导电膜单位面积存在的导电粒子数量为N，设上述第1电极端子与第2电极端子连接的状态下，上述第1、第2电极端子实际相互重叠区域的纵向宽度为L(单位：mm)，上述第1、第2电极端子实际相互重叠区域在与上述纵向垂直的方向上的宽度为D(单位：mm)，又设第1电极端子与第2电极端子连接的状态下，上述第1、第2电极端子实际重叠区域内，上述各向异性导电膜的导电粒子存在数量为n，然后设定上述n、H和N的值，使满足下列关系式：

n＝α(βH+1)·N^1/2·D·L    (1)式中，α、β为常数，取决于各向异性导电膜的材料特性和连接时的压力、温度等条件，其值分别设定在下列范围内：

0.015≤α≤0.035      (单位：(个)^1/2/mm)，

-0.005≥β≥-0.025    (单位：1/mm)；

设上述第1电极端子与第2电极端子连接前，上述各向异性导电膜的均匀厚度为t(单位：mm)，设连接后，上述各向异性导电膜在上述第1、第2电极端子之间的厚度为t₀(单位：mm)，又设上述软性印刷电路板上相邻的第2电极端子的顶面端部距离为l₁(单位：mm)，相邻的第2电极端子在软性印刷电路板表面上的距离为l₂(单位：mm)，然后设定t的值，使满足下列关系式：

t＝(l₁+l₂)·H/(2·p)+t₀+γ    (2)同时将γ的值设定为

0≤γ≤9.0(单位：10^-3mm)，此处γ为常数，取决于各向异性导电膜的材料特性和连接时的压力、温度等条件。

19.如权利要求18所述的具有极小间距电极端子的面板安装方法，其特征在于：上述n的值设定在n≥5的范围。

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