JP2000294896A - 回路基板ならびにそれを用いた表示装置および電子機器 - Google Patents
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Abstract
板上に実装した構造の回路基板において、ベース基板に
対する接着用樹脂の接着力を向上させ、半導体チップと
配線基板との電気的な接続信頼性を向上させる。 【解決手段】 回路基板は、絶縁性および可撓性を有す
るベースフィルム410のICチップ実装領域に、接着
層なしで入力配線420aおよび出力配線420bとダ
ミー配線層422とをそれぞれ形成し、ICチップ45
0が接着用樹脂19中に導電性粒子21を分散させた異
方性導電膜を介して実装されて形成されている。ダミー
配線層422は、入力配線420a、出力配線420
b、およびICチップの電極450a,450bとは絶
縁され、複数の開口部422aを備えている。
Description
ース基板上にフリップチップ実装し形成された回路基板
ならびにこの回路基板を用いた表示装置および電子機器
に関する。
基板の小型薄型軽量化や、折り曲げ可能な構造への適
応、ロール・トゥー・ロールによる高生産性の実現など
の理由から、FPC(Flexible Printed Circuit)基板
にICチップなどの電子部品を直接実装する技術が用い
られるようになってきた。しかも、この技術では、TA
B(Tape Automated Bonding)技術のようにインナーリ
ードを必要としないので、銅箔が薄くて済み、配線の微
細ピッチ化が容易である。
れた場合の従来構造を示す断面図である。この図に示さ
れるように、ICチップ450の入力電極450aとベ
ースフィルム410に予め形成された入力配線420a
とは接着用樹脂19中に分散する導電性粒子21を介し
て電気的に接合され、同様に、ICチップ450の出力
電極450bとベースフィルム410に予め形成された
出力配線420bとは接着用樹脂19中に分散する導電
性粒子21を介して電気的に接合されている。
ースフィルム410には、一般的に水分が浸透しやすい
PI(ポリイミド)などの有機系フィルムが用いられる
ため、実装面の反対側(図において下側)からベースフ
ィルム410を浸透してきた湿気がICチップ450の
配線形成面に到達し、これにより当該ICチップの信頼
性が低下したり、あるいは、ベースフィルム410を透
過してきた光による光リークにより、ICチップの性能
が低下する、という欠点があった。そして、この欠点
は、ベースフィルム410を薄くすると、より顕著とな
る。
ルム410には、表面濡れ性の低いポリイミドなどが用
いられることが一般的であるため、接着用樹脂の接合強
度が極めて弱い。
プ450、および接着用樹脂19の各材料の熱膨張係数
の違い等の影響で、経時的に接着界面に応力が集中し更
に接着力が低下し、ICチップ410の電極とFPC基
板の配線との間の接続不良が発生し易いという問題があ
った。特に、ベースフィルムがポリイミド等の可撓性を
有する薄い材料の場合には、ベースフィルム側より湿度
の浸入があり、より接着力の低下が生じ、ICチップ4
10の電極とFPC基板の配線との接続不良が発生し易
いという問題がより一層顕著であった。
たものであって、その目的は、接着用樹脂を用いて半導
体チップをベース基板上に実装した構造の回路基板にお
いて、少なくとも下記のいずれかの課題を解決すること
ができる回路基板ならびにそれを用いた表示装置および
電子機器を提供することにある。
着力を向上させる。
な接続信頼性を向上させる。
を防止する。
の侵入を低減する。
路基板は、絶縁性を有する基材、および、前記基材上に
設けられた複数の基板側端子を有する配線基板と、複数
の半導体側端子を備え、前記半導体側端子が前記基板側
端子に電気的に接続され、前記配線基板に実装された半
導体チップと、を有し、前記配線基板は、前記半導体チ
ップが実装される領域内であって前記基板側端子より内
側の領域に、前記基板側端子および前記半導体側端子と
は絶縁されたダミー配線層を備えている。
は反対側の面から、基材を通して浸透する湿気の少なく
とも一部がダミー配線層によって阻止される。したがっ
て、配線基板に半導体チップが実装された領域の基板側
端子や半導体側端子などが、湿気によって信頼性の低下
を起こす可能性が低減される。半導体チップを配線基板
に実装する場合、その実装領域においては、基板側端
子、半導体側端子、および配線パターンが狭いピッチに
なっていることが多く、湿気などの影響を受けてショー
トや疑似ショートの発生が起きがちである。本発明の回
路基板においては、そのような問題の発生を低減するこ
とができる。
によって電流リークが発生し得る。しかしながら、ダミ
ー配線層によって、基材を通して侵入する光量が削減さ
れるので、そのような電流リークに伴う半導体チップの
性能低下を抑制することができる。
導体側端子と前記基板側端子とが電気的に接続された部
分を封止し、前記半導体チップを前記配線基板に接合す
る、樹脂封止部をさらに有する。
チップが実装される領域内であって、基板側端子よりも
内側部分に、ダミー配線層を設けることで配線基板に対
する樹脂封止部の接着面積を大きくでき、それによって
接着力を向上させることができる。その結果、配線基板
に対する樹脂封止部の接着力が高くなり、半導体側端子
と基板側端子との接続信頼性を向上することができる。
さらに、ダミー配線層がベース基板側からの湿度の浸入
を防ぐため、経時変化による樹脂封止部の接着力の低下
を抑えることができる。さらにそのダミー配線層は樹脂
封止部に対する接着性が基材よりも高い材料によって形
成できるため、配線基板に対する樹脂封止部の接着力を
高めることができる。
脂封止部が、樹脂に導電性粒子が分散して混入された異
方性導電膜により形成され、前記半導体側端子と前記基
板側端子とは、前記導電性粒子によって電気的に接続さ
れる。
ップと配線基板とを接合すると、TAB(Tape Automat
ed Bonding)実装における接合工程とモールド工程との
2つの工程に相当する工程を、1つの工程として行うこ
とができ、製造工程を短縮できる利点がある。
ミー配線層が前記基板側端子と同じ材料によって形成さ
れている。
形成される場合には、その基板側端子と同時にダミー配
線層をCuによって形成する。また、基板側端子が、C
uの表面にNiメッキや、Auメッキ等を施して形成さ
れる場合には、ダミー配線層もCuの表面に同じメッキ
処理を施して形成する。
とを同時に形成することが可能となり、回路基板の製造
工程を単純化できる。
材が可撓性を有する材料によって形成されている。
撓性を有する材料によって形成する。可撓性を有する薄
い材料によって基材を形成する場合には、基材が外部応
力によって変形し易い。そのため、樹脂封止部によって
半導体チップを配線基板に接合した場合には、基材と樹
脂封止部の接着界面に局部的に応力が集中して接着力が
低下し、半導体側端子と基板側端子との接続不良が発生
し易い。また、基材がポリイミド等の薄い材料である場
合には、基材側からの湿気の浸入によって、接着力の低
下が生じ、時間が経過するにしたがって電極端子間の接
続不良が発生し易い。したがって、このような可撓性を
有する基材を用いた配線回路に接合剤を用いて半導体チ
ップを実装した回路基板において、本発明のように基材
の表面のうち半導体チップが実装される領域内であって
基板側端子よりも内側部分にダミー配線層を設ければ、
基材に対する樹脂封止部の接着力が向上し、半導体側端
子と基板側端子との接続信頼性を高めることができる。
材と、前記ダミー配線層および前記基板側端子とが、接
着層を介さずに直接接合されている。
接、ダミー配線層および基板側端子を形成すると、接着
剤による電流リークの減少や、接着剤の膨潤防止、配線
基板の可撓性向上などを図ることが可能となる。
において前記ダミー配線層に接し、基材が露出した領域
であり、周囲の基材が露出した領域に連続する開放部を
さらに有し、前記ダミー配線層が、平面視において前記
開放部のみに接する。
樹脂を間に挟んで半導体チップを配線基板へ押し付ける
とき、接着用樹脂は開放部を通して外側部分へ押しやら
れるので、樹脂封止部に残留応力が生じることを低減で
き、また、樹脂封止部の厚さを均一にすることができ
る。それによって、基材の歪みも無くなりその残留応力
も低減できるため、接続信頼性が向上する。
ミー配線層が、1つの連続した領域として形成されてい
る。
において、前記ダミー配線層は、蛇行形状の領域として
形成されている。
(8)において、前記ダミー配線層が、互いに並行する
複数の第1線分領域と、前記第1線分領域を横切って延
びる第2線分領域とを組み合わせた形状の領域として形
成されている。
(1)ないし(6)のいずれかにおいて、前記ダミー配
線層が、少なくとも1つの開口部を有する。
る領域において、穴のあいたダミー配線層が基材の表面
に形成されている。したがって、樹脂封止部によって半
導体チップを配線基板に接合した場合には、配線基板と
樹脂封止部の接合界面が凹凸状となり、樹脂封止部と配
線基板の接合力に機械的噛み合いによる強度向上が加わ
るため、接合の信頼性が大幅に改善される。
(1)ないし(6)のいずれかにおいて、前記ダミー配
線層が、基材が露出した領域によって隔てられた複数の
ダミー配線領域として形成されている。
体チップを配線基板に接合した場合には、配線基板と樹
脂封止部の接合界面が凹凸状となり、樹脂封止部と配線
基板の接合力に機械的噛み合いによる強度向上が加わる
ため、接合の信頼性が大幅に改善される。
2)において、前記複数のダミー配線領域が、部分的に
連結されている。これにより、樹脂封止部によって半導
体チップを配線基板に接合した場合における、樹脂封止
部との配線基板との密着性を向上させることが可能とな
る。
(1)ないし(6)のいずれかにおいて、前記ダミー配
線層が、該ダミー配線層の他の領域より配線層の厚さが
薄い凹部を少なくとも1つ有する。
体チップを配線基板に接合した場合には、配線基板と樹
脂封止部の接合界面が凹凸状となり、樹脂封止部と配線
基板の接合力に機械的噛み合いによる強度向上が加わる
ため、接合の信頼性が改善される。
(1)ないし(14)のいずれかに記載の回路基板と、
前記回路基板が電気的に接続された接続端子を備える平
面パネルと、を有する。
5)において、前記平面パネルが、対向する一対の基板
と、前記一対の基板の間に封入された液晶と、を有する
液晶パネルであり、前記接続端子は前記一対の基板の少
なくとも一方に形成されている。
5)または(16)に記載の表示装置を表示手段として
有する。
ついて、図面を参照しながら、さらに具体的に説明す
る。
実装構造について説明する。図1は、この回路基板の一
部を示す平面図であり、図2は、図1に描いたA−A線
に沿った位置における断面図である。これらの図におい
て、配線基板としてのFPC(Flexible Printed Circu
it)基板400は、第1に、絶縁性および可撓性を有す
る基材としてのベースフィルム410の両面にスパッタ
や蒸着などによって銅薄膜を形成し、第2に、この銅薄
膜を、既知のフォトリソグラフィ技術やエッチングなど
によって、所定の形状にパターニングし、第3に、パタ
ーニングした銅薄膜の上に銅メッキをほどこしたもので
ある。また、FPC基板400として、銅箔にポリイミ
ドの前駆体であるポリアミック酸を塗布した後、これを
加熱重合してポリイミド化し、このポリイミドをベース
フィルム410として配線基板を形成したものを用いて
も良い。
フィルム410の両面に銅箔を接着剤によってラミネー
トし、この後、所定の形状にパターニングしたものを用
いても良いが、上述のように、ベースフィルム410に
配線パターンを直接形成したものの方が、隣接する配線
パターンにおいて接着剤による電流リークがなくなる点
や、接着剤の膨潤が発生しない点、さらにはFPC基板
400の可撓性が向上する点などにおいて有利である。
しては、ポリイミドのほかに、例えば、ポリエチレンテ
レフタレートやポリエステルなどの他の有機系フィルム
を用いても良い。一方、FPC基板400に形成される
配線パターンには、入力配線420aや、出力配線42
0b、ダミー配線層422などが含まれる。
導体チップ)は、その一面の周縁部分に、半導体側端子
としての、入力電極450aおよび出力電極450bを
複数備えるとともに、入力電極450aおよび出力電極
450bが形成された面を下側にしてFPC基板400
に実装される。各入力電極450aおよび各出力電極4
50bは、例えばAuなどからなるバンプ(突起電極)
を予め備えて形成されている。このICチップ450と
FPC基板400への接合においては、まず、ICチッ
プ450がFPC基板400の所定位置に、エポキシ等
の接着用樹脂19に導電性粒子21を均一に分散させた
フィルム状の異方性導電膜(Anisotropic Conductive F
ilm: ACF)を挟んで載置される。その後、ICチッ
プ450は加熱された状態でFPC基板400に押し付
けられ、加圧、加熱された異方性導電膜を介してFPC
基板400に接合される。このようにして、配線基板と
してのFPC基板400に、半導体チップとしてのIC
チップ450が実装された回路基板が形成される。
に、入力電極450aは入力配線420a(基板側端
子)に、出力電極450bは出力配線420b(基板側
端子)に、それぞれ、エポキシ樹脂や光硬化性樹脂等の
接着用樹脂19中に適切な割合で分散させた導電性粒子
21を介して電気的に接続されることとなる。ここで、
接着用樹脂19は、ICチップ450において入力電極
450aおよび出力電極450bが形成された面を、湿
気や、汚染、応力などから保護し、ICチップ450を
FPC基板400に接合する、樹脂封止部を兼ねてい
る。
プ450とFPC基板400とを接合すると、従来のT
AB実装における、接合工程とモールド工程とを、1つ
の工程として行うことができ、製造工程を短縮できる利
点がある。
層422は、基板側端子である、入力配線420aおよ
び出力配線420bのいずれにも接触しないように、I
Cチップ450が実装される領域において形成され、図
1および図2に示すように、複数の開口部422aを備
えて形成されている。このため、ICチップ450が実
装されている領域においては、表面が平滑なベースフィ
ルム410が露出している面積が低減し、開口部422
aが複数存在するダミー配線層422が存在する。した
がって、ベースフィルム410と接着用樹脂19の接着
強度に加えて、ドット状のダミー配線層422による機
械的噛み合い構造による強度の向上がもたらされること
によって、接着用樹脂19と配線基板400との接合強
度は、格段に向上している。
て、ICチップ450が実装される領域において、銅箔
が存在しないことによってベースフィルム410が露出
している面積が最小限となる。したがって、図2におい
てベースフィルム410の下側から浸透する湿気は、ダ
ミー配線層422によって阻止されて、樹脂封止部であ
る接着用樹脂19にまでほとんど浸透しない。それによ
って、ICチップ450の信頼性低下が防止される。ま
た、湿気と同様に、図においてベースフィルム410の
下側から侵入する光も、ダミー配線層422によってほ
とんど遮断されて、ICチップ450の電極形成面(配
線形成面)に侵入しないので、光電流リークによるIC
チップ450の性能低下も防止される。
50aと入力配線420aとの接合、および、出力電極
450bと出力配線420bとの接合は、それぞれ接着
用樹脂19中に分散する導電性粒子21、すなわち異方
性導電膜を介して行うこととしたが、他の接合形態でも
良い。例えば、入力配線420aおよび出力配線420
bを形成する銅箔にAuメッキを施して、入力電極45
0aおよび出力電極450bのAuバンプとの間でAu
−Au接合としても良い。また、入力配線420aおよ
び出力配線420bを形成する銅箔に錫メッキをほどこ
し、これとICチップ450の入力電極450aおよび
出力電極450bのAuバンプとを接触加熱することに
より、Au-Sn共晶結合してもよい。さらに、入力配
線420aおよび出力配線420bを形成する銅箔を半
田接合が可能なパターンとするとともに、ICチップ4
50の入力電極450aおよび出力電極450bにおけ
るバンプの材質を半田として、半田−半田接合としても
良い。このような接合においては、樹脂封止部としての
封止材を用いてICチップ450をモールドすることに
なる。
ICチップ450に限られない。例えば、FPC基板4
00に実装された場合に、ベースフィルム410を通し
て浸透してくる湿気や光による影響を受ける可能性のあ
る素子であれば、他の能動素子や非能動素子でも良い。
用樹脂19を、ICチップ450の入力電極450aお
よび出力電極450bに集中させて、入力電極450a
と入力配線420a、および、出力電極450bと出力
配線420bをそれぞれ接合した後、これらの接合部分
を樹脂封止部としての封止材によりモールドするように
しても良い。
線としては用いられていないため、その電位が定まって
いないと、容量成分が発生して好ましくない。このた
め、実際には、接地レベルの配線に接続するのが望まし
い。
実装すると、その工程に要する時間は、ワイヤボンディ
ングと比較して、ICチップ450の接続電極の個数に
よらずに一定となる。このため、ICチップ450の電
極個数が極めて多数である場合に、その生産性が著しく
向上する。ここで、電極個数が極めて多数であるICチ
ップとしては、例えば、表示装置におけるデータ線また
は走査線を駆動する駆動回路(ドライバ)が挙げられ
る。そこで、このような実装構造の応用例として、この
ようなドライバが実装されたFPC基板を用いた液晶装
置について説明することとする。
は、おもに、液晶パネル100と、この液晶パネル10
0に接合される2枚のFPC基板400X、400Y
と、これらのFPC基板400X、400Yに接続され
る制御回路基板(図示せず)を含んで構成される。この
うち、液晶パネル100は、複数のデータ線等が形成さ
れた素子基板200と、複数の走査線等が形成された対
向基板300とを、各端子領域216,316を外部に
突出させ、かつ、互いに電極形成面を対向させた状態で
貼り合わせた構造となっている。
板200のうち、対向基板300との対向面には、マト
リクス状に配置された複数の画素電極234と、列方向
に延在するデータ線(信号線)212とがそれぞれ形成
されるとともに、1列分の画素電極234の各々が、1
本のデータ線212にそれぞれTFD(Thin Film Diod
e)素子220を介して接続されている。ここで、TF
D素子220は、基板側からみると、第1金属膜222
と、この第1金属膜222を陽極酸化した酸化膜224
と、第2金属膜226とから構成されて、金属/絶縁体
/金属のサンドイッチ構造となっている。このため、T
FD素子220は、正負双方向のダイオードとしてのス
イッチング特性を有することになる。
00との対向面には、走査線312が、データ線212
とは直交する行方向に延在し、かつ、画素電極234の
対向電極となるように配列し、また、カラーフィルタ
は、図示が省略されているが、各画素電極234に対応
して設けられている。このため、1つの画素に対応する
液晶セルは、画素電極234と、対向電極である走査線
312と、これら両基板の間に充填された液晶を含んで
構成されることとなる。
とは、基板周辺に沿って塗布されるシール材と、適切に
散布されたスペーサとによって、一定のギャップ(間
隙)を保っており、この閉空間に、例えば、TN(Twis
ted Nematic)型の液晶が封入されている。くわえて、
素子基板200および対向基板300の対向面には、そ
れぞれ所定の方向にラビング処理された配向膜などが設
けられる一方、その各背面には配向方向に応じた偏光板
がそれぞれ設けられる(いずれも図示省略)。ただし、
高分子中に液晶を微小粒として分散させた高分子分散型
液晶を用いれば、前述の配向膜、偏光板等が不要とな
る。また高分子分散型液晶を用いると、光利用効率が高
まるので、高輝度化や低消費電力化などの点において有
利である。
2と走査線312とは、その交差部分において、電気的
に、液晶層とTFD素子220との直列接続を介して結
合した状態となる。このため、走査線312に印加され
る走査信号とデータ線212に印加されるデータ信号と
によって、TFD素子220にしきい値以上の電圧が印
加されると、当該素子がオン状態となって当該素子に接
続された液晶層に所定の電荷が蓄積される。そして、電
荷蓄積後、当該素子がオフ状態になっても、液晶層の抵
抗が十分に高ければ、当該液晶層における電荷の蓄積が
維持される。このようにTFD素子220をオンオフ駆
動して、蓄積させる電荷の量を制御すると、画素毎に液
晶の配向状態が変化して、所定の情報を表示することが
可能となる。この際、各液晶層毎に電荷を蓄積させるの
は、一部の期間で良いため、各走査線312を時分割に
選択することにより、データ線212および走査線31
2を複数の画素について共通化した時分割マルチプレッ
クス駆動が可能となっている。なお、走査線およびデー
タ線の形成を逆にして、走査線を素子基板200に、デ
ータ線を対向基板に形成しても良い。
00の端子領域216には、各データ線を外部に引き出
すための接続端子であるデータ線端子が設けられている
一方、対向基板300の端子領域316には各走査線を
外部に引き出すための接続端子である走査線端子が基板
の下側に設けられている。
例えば、FPC基板400とICチップ450とダミー
配線層422とを含んで構成された前述の回路基板の構
造を有するものである。このうち、FPC基板400X
では、各データ線を駆動するドライバ450XがICチ
ップとして、図2とは上下を反転して実装される。この
ため、FPC基板400Xにおけるダミー配線層422
Xは、図3において上側に設けられることになる。一
方、FPC基板400Yでは、各走査線を駆動するドラ
イバ450YがICチップとして、図2の上下と同方向
にして実装される。このため、FPC基板400Yにお
けるダミー配線層422Yは、図3において下側に設け
られることになる。
その一端に位置し、かつ、入力配線をそれぞれ延長した
端子が制御回路基板に接合される一方、その他端に位置
し、かつ、出力配線をそれぞれ延長した端子が、素子基
板200の端子領域216に形成された接続端子である
データ線端子に接合される。同様に、FPC基板400
Yにあっては、その一端に位置し、かつ、入力配線をそ
れぞれ延長した端子が制御回路基板に接合される一方、
その他端に位置し、かつ、出力配線をそれぞれ延長した
端子が、対向基板300の端子領域316に形成された
接続端子である走査線端子に接合される。
は、制御回路基板から供給される制御信号にしたがっ
て、走査信号を生成して、素子基板200の各走査線に
供給する。一方、ドライバ450Xは、制御回路基板か
ら供給される制御信号にしたがったデータ信号を対向基
板300の各データ線に供給する。この際、FPC基板
400X、400Yのそれぞれに実装されたドライバ4
50X、450Yでは、実装領域に対応して設けられた
ダミー配線層422X,422Yによって、信頼性や性
能の低下が防止されるのは、上述した通りである。
TFD素子を有しないパッシブマトリクス方式や、素子
基板に走査線とデータ線とが設けられるとともに、その
交差部分に、TFT(Thin Film Transistor)素子を介
して画素電極が接続される液晶パネルでも適用可能であ
る。
例について説明する。図5は、この液晶パネルをライト
バルブとして用いたプロジェクタの構成例を示す平面図
である。
100内部には、ハロゲンランプ等の白色光源からなる
ランプユニット1102が設けられている。このランプ
ユニット1102から射出された投射光は、ライトガイ
ド1104内に配置された4枚のミラー1106および
2枚のダイクロイックミラー1108によってRGBの
3原色に分離され、各原色に対応するライトバルブとし
ての液晶パネル1110R、1110Bおよび1110
Gに入射される。
1110Gは、上述した液晶パネルであり、画像信号処
理回路(図示省略)から、FPC基板400X、400
Yを介して供給されるR、G、Bの原色信号でそれぞれ
駆動されるものである。これらの液晶パネルによって変
調された光は、ダイクロイックプリズム1112に3方
向から入射される。このダイクロイックプリズム111
2においては、RおよびBの光が90度に屈折する一
方、Gの光が直進する。したがって、各色の画像が合成
される結果、投射レンズ1114を介して、スクリーン
等にカラー画像が投写されることとなる。
Bおよび1110Gには、ダイクロイックミラー110
8によって、R、G、Bの各原色に対応する光が入射す
るので、対向基板300にカラーフィルタを設ける必要
はない。
た他の例である携帯電話機30を示している。この携帯
電話機30は、アンテナ31、スピーカ32、液晶装置
1、キースイッチ33、マイクロホン34等といった各
種構成要素を、筐体としての外装ケース36に格納する
ことによって構成される。また、外装ケース36の内部
には、上記の各構成要素の動作を制御するための制御回
路を搭載した制御回路基板37が設けられる。液晶装置
1は図3に示した液晶装置1によって構成される。
3及びマイクロホン34を通して入力される信号や、ア
ンテナ31によって受信した受信データ等が制御回路基
板37上の制御回路へ入力される。そしてその制御回路
は、入力した各種データに基づいて液晶装置1の表示面
内に数字、文字、絵柄等といった像を表示し、さらに、
アンテナ31から送信データを送信する。
は異なる。それ以外については、第1実施形態と同様に
構成されており、その説明を省略する。また、図面にお
いて、第1実施形態と同様な各部には、第1実施形態と
同一の符号を付す。
装構造を示す平面図であり、図8は、図7に描いたA−
A線に沿った位置における断面図である。これらの図に
示されるように、第2実施形態におけるFPC基板40
2に設けられたダミー配線層424には、銅箔が除去さ
れて形成された複数の開口部としてのスリット424a
が、ICチップ450の長手方向に設けられている。こ
のため、ダミー配線層424が設けられた領域は、IC
チップ450からみて凹凸形状となるので、接着用樹脂
19によるICチップ450の密着性が、第1実施形態
と同様に、向上することとなる。
ー配線層424に設けられるスリット424aをICチ
ップ450の長手方向としたが、短手方向でも良いし、
また、長手および短手方向を合わせた十字状としても良
いし、さらには、斜方向でも良い。
は異なる。それ以外については、第1実施形態と同様に
構成されており、その説明を省略する。また、図面にお
いて、第1実施形態と同様な各部には、第1実施形態と
同一の符号を付す。
50の密着性は向上する反面、スリット424aの存在
によって、ICチップ450が実装されている領域にお
いてベースフィルム410が露出する面積は増加する。
このため、ベースフィルム410を浸透する湿気や光量
が増加する結果、第1実施形態と比べると、ICチップ
450の信頼性や性能が低下する可能性があるという欠
点がある。
などを、第1実施形態と同様なレベルに確保した上で、
ICチップ450の密着性を向上させた第3実施形態の
回路基板における実装構造について説明する。図9は、
この回路基板における実装構造を示す平面図であり、図
10は、図9に描いたA−A線に沿った位置における断
面図である。これらの図に示されるように、第3実施形
態におけるFPC基板404に設けられたダミー配線層
426には、第2実施形態と同様に、複数のスリット4
26aが設けられているが、第2実施形態とは異なり、
スリット426aにおいて銅箔は除去されていない。す
なわち、図10から明らかなように、スリット426a
において胴箔の厚さは薄くなっているが、除去はされて
いない。このため、ICチップ450が実装されている
領域においてベースフィルム410が露出している面積
は最小限となるので、ベースフィルム410を浸透する
湿気や光は、ダミー配線層426によって、ほとんど阻
止される。その結果、第1実施形態と同様に、ICチッ
プ450の信頼性や性能の低下が防止される。さらに、
ダミー配線層426が設けられた領域は、ICチップ4
50からみて凹凸形状となるので、接着用樹脂19によ
るICチップ450の密着性が、第1実施形態と同様
に、向上することとなる。
次のような方法によって形成可能である。例えば、図9
においてダミー配線層426の領域とスリット426a
の領域とを加えた平面形状を持つ胴箔のパターンを形成
した後に、スリット426aに相当する部分についてラ
イトエッチングする方法や、逆に、図9においてダミー
配線層426の領域とスリット426aの領域とを加え
た平面形状を持つ胴箔のパターンを形成した後に、スリ
ット426aに相当する部分以外について、メッキによ
って銅を厚付けする方法などによって形成可能である。
は、ダミー配線層の形状、半導体側端子および基板側端
子の配列、および回路基板が接続される液晶パネルが、
第1実施形態とは異なる。それ以外については、第1実
施形態と同様に構成されており、その説明を省略する。
また、図面において、第1実施形態と同様な各部には、
第1実施形態と同一の符号を付す。
示す分解斜視図である。この液晶装置1は、液晶パネル
2に回路基板3を接続することによって形成される。ま
た、必要に応じて、バックライト等といった照明装置、
その他の付帯機器が液晶パネル2に付設される。
された一対の基板6a及び6bを有し、それらの基板間
に形成される間隙、いわゆるセルギャップに、例えばS
TN(Super Twisted Nematic)型の液晶が封入されて
形成されている。基板6a及び6bは一般には透光性材
料、例えばガラス、合成樹脂等によって形成される。基
板6a及び6bの外側表面には偏光板8が貼着されてい
る。
形成され、他方の基板6bの内側表面には電極7bが形
成される。これらの電極はストライプ状または文字、数
字、その他の適宜のパターン状に形成される。また、こ
れらの電極7a及び7bは、例えば、ITO(Indium T
in Oxide:インジウムスズ酸化物)等といった透光性導
電材料によって形成される。
出す張出し部を有し、その張出し部に複数の接続端子9
が形成されている。これらの接続端子9は、基板6a上
に電極7aを形成するときにそれと同時に形成され、例
えばITOによって形成される。これらの接続端子9に
は、電極7aから一体に延びるもの及び導通材(図示せ
ず)を介して電極7bに接続されたものが含まれる。
実際には極めて狭い間隔で多数本が基板6a上及び基板
6b上に形成されるが、図11では、構造を分かり易く
示すためにそれらの間隔を拡大して模式的に示し、さら
にそれらのうちの数本を図示することにして他の部分を
省略してある。また、接続端子9と電極7aとのつなが
り状態及び接続端子9と電極7bとのつながり状態も図
11では省略してある。
に半導体チップとしての液晶駆動用ICチップ11を実
装し、さらに配線基板13上の他の所定位置にチップ部
品18を実装することによって形成される。配線基板1
3は、例えばポリイミド等といった可撓性の基材として
のベース基板15の上にCu等によって配線パターン1
6を形成することによって作製される。
てベース基板15の上に固着しても良いし、スッパタリ
ング法、ロールコート法等といった成膜法を用いてベー
ス基板15の上に直接に固着しても良い。なお、配線基
板13は、エポキシ基板のように比較的硬質で厚さの厚
い基板の上にCu等によって配線パターン16を形成す
ることによっても作製できる。
基板15)を用いた配線基板13の上に実装部品を実装
すればCOF(Chip On Film)方式の回路基板が構成さ
れる。他方、配線基板13として硬質の基材(ベース基
板)を用いた配線基板の上に実装部品を実装すればCO
B(Chip On Board)方式の回路基板が構成される。
回路基板3の1側辺部に形成される出力用端子16a及
びそれに対向する側辺部に形成される入力用端子16b
が含まれる。また、配線パターン16のうち液晶駆動用
ICチップ11を装着するための領域にある部分は基板
側端子17を構成する。
すなわち能動面に、半導体側端子としての複数のバンプ
14を有する。この液晶駆動用ICチップ11は接合剤
としての異方性導電膜12によってベース基板15上の
所定位置に実装される。そして、チップ部品18は半田
付けによってベース基板15上の他の所定位置に実装さ
れる。ここで、チップ部品18としては、コンデンサ、
抵抗等といった受動部品や、コネクタ等といった電子要
素が考えられる。
に、接着用樹脂19の中に複数の導電性粒子21を混合
することによって形成される。液晶駆動用ICチップ1
1は異方性導電膜12内の接着用樹脂19によってベー
ス基板15に固着され、また、液晶駆動用ICチップ1
1のバンプ14が異方性導電膜12内の導電性粒子21
によって配線パターン16の基板側端子17に導電接続
される。
は、まず、ベース基板15の上に所定パターンの配線パ
ターン16を形成して配線基板13を作製し、次に異方
性導電膜12を間に挟んで液晶駆動用ICチップ11を
配線基板13の所定位置に載せた状態でその液晶駆動用
ICチップ11を加熱圧着して異方性導電膜12中の接
着用樹脂19を溶融状態として、これにより、液晶駆動
用ICチップ11を配線基板13上に実装する。
品18(図11参照)を実装する位置に、印刷、ディス
ペンス等によって半田をパターニングし、さらにその半
田パターンの上にチップ部品18を載せ、そしてその状
態の配線基板13を200℃〜250℃に加熱した高温
炉の炉内へ短時間挿入して加熱し、さらにその炉から出
して冷却する。
のに十分な、できるだけ短い時間である。半田に関する
以上の一連の処理、いわゆる半田リフロー処理が終了す
ると、既に液晶駆動用ICチップ11が実装されている
配線基板13上の所定位置にチップ部品18が半田付け
によって実装された状態となる。
装する工程と、チップ部品を配線基板13に実装する工
程とは、順番が逆になってもよい。すなわち、チップ部
品18を配線基板13に実装した後に、ICチップ11を
配線基板13に実装するようにしてもよい。
は、図12において、異方性導電膜22によって液晶パ
ネル2の基板6aの張出し部に接続される。異方性導電
膜22は、異方性導電膜12と同様に接着用樹脂及びそ
れに混入された導電性粒子によって形成されており、図
12に示すように、その接着用樹脂によって回路基板3
と基板6aとが固着され、そして、導電性粒子によって
回路基板側の出力用端子16aと基板側の接続端子9と
が導電接続される。
板15の表面のうち液晶駆動用ICチップ11が実装さ
れる領域内であって基板側端子17よりも内側部分にダ
ミー配線層23Aが設けられている。これらのダミー配
線層23Aは、図13に示すように、左右の一方向に沿
って互いに平行に並べられた独立した複数の線分パター
ン(ICチップ11の短辺に平行な複数の線分パターン)
によって形成されている。これらの線分パターンの間に
は外側へ向けて開放された開放部24が形成されてい
る。
経て独自に形成することもできるが、本実施形態では、
基板側端子17や配線パターン16を周知のパターニン
グ法、例えばフォトリソグラフィ−法によって形成する
際に、同じ材料、例えばCu等によって同時に形成す
る。また、Cu等によって形成される基板側端子17の
表面にはNiメッキ、Auメッキ、Snメッキ、ハンダ
メッキ等が施されることがあるが、その場合には、ダミ
ー配線層23Aの表面にも同じメッキが付けられる。
態のダミー配線層23Aは互いに電気的に絶縁された線
分パターンによって形成されているので、電解メッキ処
理を用いることは難しく、よってダミー配線層23Aに
対するメッキ処理は無電解メッキ処理によって行うこと
が望ましい。
スとしてその表面にNiメッキ、Auメッキ等といった
メッキが付けられた構造なので、ポリイミド等によって
形成されるベース基板15に比べて異方性導電膜12内
の接着用樹脂に対する接着性が高い。また、ダミー配線
層を設けたことでベース基板側の接合剤の接着面積が大
きくなったことによっても接着力が向上する。それに加
えて、ダミー配線層はベース基板側からの湿度の浸入を
防ぎ、経時変化による接合剤の接着力の低下を抑えるこ
とができる。したがって、ベース基板15のうち液晶駆
動用ICチップ11が実装される領域内にダミー配線層
23Aを設ければ、異方性導電膜12とベース基板15
との間の接着力、すなわち液晶駆動用ICチップ11と
ベース基板15との間の接着力が強くなり、その結果、
ベース基板15に対する液晶駆動用ICチップ11の接
続信頼性が向上する。
が形成されるので、異方性導電膜12をベース基板15
へ加熱圧着したとき、押し付けられた異方性導電膜12
の一部はそれらの開放部24を通して外側へ流れ出る。
これにより、異方性導電膜12に残留応力が生じること
を低減でき、また、異方性導電膜12の厚さを均一にす
ることができる。その結果、ベース基板15の歪みも無
くなりその残留応力も低減できる。
は異なる。それ以外については、第4実施形態と同様に
構成されており、その説明を省略する。また、図面にお
いて、第4実施形態と同様な各部には、第1実施形態と
同一の符号を付す。
動用のICチップ11が実装される前の状態として示す
部分平面図である。本実施形態のダミー配線層23B
は、蛇行しながら一方向(すなわち、図の左右方向)へ
延びる1本の連続パターンによって形成される。このダ
ミー配線層23Bも、外側へ向けて開放される開放部2
4を有する。このダミー配線層23Bは1本のつながっ
たパターンであるので、この表面にメッキを付ける場合
は、電解メッキ処理を利用することができる。
性導電膜12とベース基板15との間の接着力、すなわ
ち液晶駆動用ICチップ11とベース基板15との間の
接着力が強くなり、その結果、ベース基板15に対する
液晶駆動用ICチップ11の接続信頼性が向上する。
が形成されるので、異方性導電膜12をベース基板15
へ加熱圧着したとき、押し付けられた異方性導電膜12
は外側へ流れ出て異方性導電膜12に残留応力が生じる
ことを低減でき、また、異方性導電膜12の厚さを均一
にすることができる。その結果、ベース基板15の歪み
も無くなりその残留応力も低減できる。
は異なる。それ以外については、第4実施形態と同様に
構成されており、その説明を省略する。また、図面にお
いて、第4実施形態と同様な各部には、第1実施形態と
同一の符号を付す。
動用のICチップ11が実装される前の状態として示す
部分平面図である。本実施形態のダミー配線層23C
は、一方向(すなわち、図の左右方向)に沿って互いに
平行に並べられた複数の線分パターン26(第1線分領
域)と、それらの線分パターン26を横切ってその一方
向へ延びる直線パターン27(第2線分領域)との組み
合わせによる連続パターンとして形成される。このダミ
ー配線層23Cも、外側へ向けて開放する開放部24を
有する。このダミー配線層23Cも1本のつながったパ
ターンであるので、この表面にメッキを付ける場合は、
電解メッキ処理を利用することができる。
性導電膜12とベース基板15との間の接着力、すなわ
ち液晶駆動用ICチップ11とベース基板15との間の
接着力が強くなり、その結果、ベース基板15に対する
液晶駆動用ICチップ11の接続信頼性が向上する。
が形成されるので、異方性導電膜12をベース基板15
へ加熱圧着したとき、押し付けられた異方性導電膜12
は外側へ流れ出て異方性導電膜12に残留応力が生じる
ことを低減でき、また、異方性導電膜12の厚さを均一
にすることができる。その結果、ベース基板15の歪み
も無くなりその残留応力も低減できる。
説明する。下記の各変形例においては前述した各実施形
態と異なる点のみ記載して説明する。
晶パネルとして、二端子型スイッチング素子であるTF
D(Thin Film Diode)を用いたアクティブマトリクス
型の駆動方式を用い電気光学特性がTN型の液晶を封入
した液晶パネル、および、単純マトリクス駆動を用い電
気光学特性がSTN(Super Twisted Nematic)型の液
晶を封入した液晶パネルを示した。しかしながら、液晶
パネルとしては、これに限らず、駆動方式で言えば、ス
タティック駆動型の液晶パネル、また、三端子型スイッ
チング素子例えばTFT(Thin Film Transistor)ある
いは二端子型スイッチング素子例えばMIM(Metal-In
sulator-Metal)を用いたアクティブマトリックス型の
液晶パネル、電気光学特性で言えば、ゲストホスト型、
相転移型、強誘電型、メモリ性を有する双安定性のネマ
ティック液晶を用いたBTN型など、種々のタイプの液
晶パネルを用いることができる。
表示パネルは液晶パネルに限らず、他の平面表示パネ
ル、例えば、EL(Electro-Luminescence)表示パネル
や、PDP(Plasma Display Panel)表示パネル、FE
D(Field Emission Display)パネルなどであってもよ
い。
は、回路基板に駆動回路としての半導体装置が実装さ
れ、その回路基板が平面表示パネルに接続された例を示
した。しかしながら、平面表示パネルに接続される本発
明の回路基板には、駆動回路の半導体装置、画像信号処
理回路の半導体装置、または他の回路の半導体装置など
の少なくともいずれかが実装された回路基板であっても
よい。
は、本発明に係る回路基板を液晶装置の構成要素として
用いる場合を示したが、本発明に係る回路基板は液晶装
置以外の任意の機器の構成要素として用いることができ
る。
は、本発明に係る回路基板を用いた表示装置を組み込ん
だ電子機器の例として、プロジェクタおよび携帯電話機
を示した。しかしながら、本発明に係る回路基板を用い
た表示装置を組み込んだ電子機器としては、それらの他
に、液晶テレビや、ビューファインダ型・モニタ直視型
のビデオテープレコーダ、カーナビゲーション装置、電
子手帳、電卓、ワードプロセッサ、ワークステーショ
ン、携帯電話、ページャ、テレビ電話、POS(Point of
Sales)端末、タッチパネルを備えた装置等などが挙げ
られる。
定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内または特
許請求の範囲の均等範囲内で各種の変形実施が可能であ
る。
面図である。
面図である。
PC基板と、液晶パネルとを示す分解斜視図である。
部分破断斜視図である。
機器の一例である液晶プロジェクタの構成を示す断面図
である。
機器の他の一例である携帯電話機を示す外観図である。
る。
面図である。
る。
断面図である。
図である。
図である。
実装される前の状態として示す部分平面図である。
実装される前の状態として示す部分平面図である。
実装される前の状態として示す部分平面図である。
チップ) 12 異方性導電膜 13 配線基板 14 バンプ(半導体側端子) 15 ベース基板(基材) 17 基板側端子 19 接着用樹脂(樹脂封止部) 21 導電性粒子 23A,23B,23C,422、424 ダミー配線
層 24 開放部 26 線分パターン(第1線分領域) 27 直線パターン(第2線分領域) 30 携帯電話機(電子機器) 200 素子基板 206 端子(接続端子) 300 対向基板 400 FPC基板(配線基板) 410 ベースフィルム(基材) 420a 入力配線(基板側端子) 420b 出力配線(基板側端子) 450 ICチップ(半導体チップ) 1100 プロジェクタ(電子機器)
Claims (17)
- 【請求項1】 絶縁性を有する基材、および、前記基材
上に設けられた複数の基板側端子を有する配線基板と、 複数の半導体側端子を備え、前記半導体側端子が前記基
板側端子に電気的に接続され、前記配線基板に実装され
た半導体チップと、 を有し、 前記配線基板は、前記半導体チップが実装される領域内
であって前記基板側端子より内側の領域に、前記基板側
端子および前記半導体側端子とは絶縁されたダミー配線
層を備えている回路基板。 - 【請求項2】 請求項1において、 前記半導体側端子と前記基板側端子とが電気的に接続さ
れた部分を封止し、前記半導体チップを前記配線基板に
接合する、樹脂封止部をさらに有する回路基板。 - 【請求項3】 請求項2において、 前記樹脂封止部は、樹脂に導電性粒子が分散して混入さ
れた異方性導電膜により形成され、 前記半導体側端子と前記基板側端子とは前記導電性粒子
によって電気的に接続される回路基板。 - 【請求項4】 請求項1ないし請求項3のいずれかにお
いて、 前記ダミー配線層は、前記基板側端子と同じ材料によっ
て形成されている回路基板。 - 【請求項5】 請求項2ないし請求項4のいずれかにお
いて、 前記基材は可撓性を有する材料によって形成された回路
基板。 - 【請求項6】 請求項1ないし請求項5のいずれかにお
いて、 前記基材と、前記ダミー配線層および前記基板側端子と
は、接着層を介さずに直接接合されている回路基板。 - 【請求項7】 請求項1ないし請求項6のいずれかにお
いて、 平面視において前記ダミー配線層に接し、基材が露出し
た領域であり、周囲の基材が露出した領域に連続する開
放部をさらに有し、 前記ダミー配線層は、平面視において前記開放部のみに
接する回路基板。 - 【請求項8】 請求項1ないし請求項7のいずれかにお
いて、 前記ダミー配線層は、1つの連続した領域として形成さ
れている回路基板。 - 【請求項9】 請求項8において、 前記ダミー配線層は、蛇行形状の領域として形成されて
いる回路基板。 - 【請求項10】 請求項8において、 前記ダミー配線層は、互いに並行する複数の第1線分領
域と、前記第1線分領域を横切って延びる第2線分領域
とを組み合わせた形状の領域として形成されている回路
基板。 - 【請求項11】 請求項1ないし請求項6のいずれかに
おいて、 前記ダミー配線層は、少なくとも1つの開口部を有する
回路基板。 - 【請求項12】 請求項1ないし請求項6のいずれかに
おいて、 前記ダミー配線層は、基材が露出した領域によって隔て
られた複数のダミー配線領域として形成されている回路
基板。 - 【請求項13】 請求項12において、 前記複数のダミー配線領域は、部分的に連結されている
回路基板。 - 【請求項14】 請求項1ないし請求項6のいずれかに
おいて、 前記ダミー配線層は、該ダミー配線層の他の領域より配
線層の厚さが薄い凹部を少なくとも1つ有する回路基
板。 - 【請求項15】 請求項1ないし請求項14のいずれか
に記載の回路基板と、 前記回路基板が電気的に接続された接続端子を備える平
面パネルと、 を有する表示装置。 - 【請求項16】 請求項15において、 前記平面パネルは、対向する一対の基板と、前記一対の
基板の間に封入された液晶と、を有する液晶パネルであ
り、 前記接続端子は前記一対の基板の少なくとも一方に形成
されている表示装置。 - 【請求項17】 請求項15または請求項16に記載の
表示装置を表示手段として有する電子機器。
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JP11-25012 | 1999-02-02 | ||
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