JP2002134554A - 端子列接続方法および該方法に用いる熱圧着装置 - Google Patents

端子列接続方法および該方法に用いる熱圧着装置

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JP2002134554A
JP2002134554A JP2000324013A JP2000324013A JP2002134554A JP 2002134554 A JP2002134554 A JP 2002134554A JP 2000324013 A JP2000324013 A JP 2000324013A JP 2000324013 A JP2000324013 A JP 2000324013A JP 2002134554 A JP2002134554 A JP 2002134554A
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thermocompression bonding
film carrier
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thermocompression
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Hiroshi Ueda
上田  宏
Hitoshi Morishita
均 森下
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 フィルムキャリアにおける端子列のピッチの
製作精度に影響されず、フィルムキャリアとTFTガラ
ス基板の端子列を確実に位置合わせし、接続させること
ができる端子列接続方法を提供する。 【解決手段】 フィルムキャリアにおける端子列と電子
部品における端子列とを熱圧着ツールにより熱圧着する
端子列接続方法であって、前記フィルムキャリアにおけ
る端子列のピッチ寸法に応じて熱圧着ツールの下降速度
を変化させて圧着する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は端子列接続方法およ
び該方法に用いる熱圧着装置に関する。さらに詳しく
は、液晶パネルや回路基板などの電子部品の端子列(リ
ード部)とフィルムキャリアにおける端子列との接続に
際し、熱圧着ツールを押し当てて、熱圧着させる端子列
接続方法および該方法い用いる熱圧着装置に関する。
【0002】
【従来の技術】熱圧着による回路基板実装技術の例とし
て、液晶表示素子のICモジュールの実装技術があげら
れる。液晶表示素子は一般的に2枚のガラス基板のあい
だに液晶を挟んだ液晶パネルに駆動回路を接続し、当該
液晶パネルを照明装置の上に重ねたものである。一般的
にTFT液晶パネルモジュールの駆動回路は、TFTを
駆動するためのLSIが搭載されたテープ状のフィルム
キャリア(TCP:TapeCarrier Package)と、フィル
ムキャリアに電源や画像信号を送るための回路基板(P
CB:Printed Circuit Board)から構成される。図2
は一般的なTFT液晶パネルモジュールの駆動回路部の
構成図である。1はソース電極とゲート電極が形成され
たTFTガラス基板、2はカラーフィルターが形成され
たガラス基板、3、4は異方性導電膜(ACF:Anisot
oropic Conductive Film)、5は駆動LSI、6は駆動
LSI5を搭載し、入力端子と出力端子を有するフィル
ムキャリア、7は回路基板である。TFTガラス基板1
の端子部に異方性導電膜3を貼り付け、そこにフィルム
キャリア6をアライメントして1枚ずつ仮圧着する。そ
ののち、TFTガラス基板1とフィルムキャリア6のあ
いだを一括で本圧着することにより、工数を削減してい
る。フィルムキャリア6にける端子列と回路基板7にお
ける端子列のあいだは異方性導電膜4または半田付けに
より一括または複数に分割し、アライメントして圧着を
行なっている。フィルムキャリア6をTFTガラス基板
1に圧着する場合、たとえば図3に示すような熱圧着装
置を用いて圧着している。この場合、TFTガラス基板
1に仮圧着されたフィルムキャリア6を圧着ステージ8
上に移載し、エアシリンダー12により上下移動される
熱圧着ツール14(ヒーター)で熱圧着することにより
接続される。熱圧着時にフィルムキャリア6とTFTガ
ラス基板1は加熱されるため、熱膨張する。このとき、
フィルムキャリア6はTFTガラス基板1に比べて熱膨
張係数が大きいため、フィルムキャリア6とTFTガラ
ス基板1に形成された端子は熱圧着後に互いの位置ずれ
を生じる。そのため、一般的にフィルムキャリア6に形
成する端子のピッチ寸法はTFTガラス基板1に形成す
る端子のピッチ寸法に比べて小さく形成し、熱圧着後の
端子のずれを抑制している。近年、市場における液晶表
示素子の表示品質の要求は、より高精細の表示品質が求
められている。それに伴い、TFTガラス基板への信号
入力端子も狭ピッチ化が要求されている。しかしなが
ら、一般的に用いられているポリイミドを原材料とした
フィルムキャリア6における端子列のピッチの寸法精度
は、温度や湿度などの製造環境や保存環境によって大き
く変化し、寸法の±0.05%程度が限界である。その
ため、より狭ピッチのフィルムキャリア6を熱圧着しよ
うとすると、ピッチ寸法の製作精度のばらつきにより、
フィルムキャリア6とTFTガラス基板の端子にずれが
生じ、接続抵抗の上昇や隣接端子間での電気的なショー
トが発生していた。このようなフィルムキャリア6の製
作精度のばらつきによる端子ずれを防止する方法が特開
平4−48389号公報において提案されている。
【0003】この特開平4−48389号公報に記載の
方法では、フィルムキャリアにおける端子列のピッチ寸
法をあらかじめ小さく形成し、熱圧着する前にモニター
カメラで観察しながら温風を端子列に吹き付け、フィル
ムキャリアとTFTの端子列が対応合致したところで熱
圧着ツールをフィルムキャリアに押し当てることによ
り、ピッチ寸法のばらつきを相殺している。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記公
報に記載される従来の技術は温風を使用しているため、
仮圧着したフィルムキャリアを風圧で脱落させる危険性
がある。また、温風加熱時間を熱圧着時間とは別に設け
なければならないので生産タクトが低下する。また、温
風の流れを均一にするのが困難であり、フィルムキャリ
アの温度が均一にならないという問題が生じる。
【0005】本発明は、叙上の事情に鑑みて、フィルム
キャリアにおける端子列のピッチの製作精度に影響され
ず、フィルムキャリアとTFTガラス基板の端子列を確
実に位置合わせし、接続させることができる端子列接続
方法および該方法に用いる熱圧着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】本発明の端子列接続方法
は、フィルムキャリアにおける端子列と電子部品におけ
る端子列とを熱圧着ツールにより熱圧着する端子列接続
方法であって、前記フィルムキャリアにおける端子列の
ピッチ寸法に応じて熱圧着ツールの下降速度を変化させ
て圧着することを特徴とする。
【0007】また本発明の熱圧着装置は、圧着ステージ
と、該圧着ステージに移載される電子部品の端子列に、
配線パターンが形成されたフィルムキャリアの端子列を
押し付けてボンディングする熱圧着ツールとを備える熱
圧着装置であって、前記熱圧着ツールの上昇位置と下降
位置をモニターするために設けられるセンサを含む位置
検出手段と、前記熱圧着ツールが上昇してから下降する
までの移動時間を測定する時間測定手段と、前記熱圧着
ツールの下降速度を任意に可変する速度調整手段と備え
てなることを特徴とする。
【0008】
【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照しながら本
発明の端子列接続方法および該方法に用いる熱圧着装置
を説明する。
【0009】本発明にかかわるTFT液晶パネルモジュ
ールは、図2に示されるように一端部に配列された複数
のソース電極とゲート電極の端子が形成されたTFTガ
ラス基板1およびカラーフィルターが形成されたガラス
基板2からなる液晶パネル、配線パターン上に前記TF
Tガラス基板を駆動する駆動LSI5を搭載したフィル
ムキャリア6、および回路基板7から構成されている。
該回路基板7上に配列された多列状の電極とフィルムキ
ャリアの端子列とのあいだ、およびTFTガラス基板上
の端子列とフィルムキャリアの端子列とのあいだは、異
方性導電膜またははんだを介して接続され、導通してい
る。
【0010】本実施の形態では、液晶パネルや回路基板
などの電子部品のうち、前記フィルムキャリアの入力端
子へ信号を供給する回路基板を有する液晶表示素子のフ
ィルムキャリアとTFTガラス基板の端子列を熱圧着す
る工程において、フィルムキャリアにおける端子列のピ
ッチ寸法の大小に応じて熱圧着ツールの下降速度を変化
させることにより、熱圧着時のフィルムキャリアの熱膨
張量を制御している。
【0011】すなわち、前記熱圧着ツールの下降速度が
速い場合、熱圧着ツールがフィルムキャリアに接触する
と直ちに荷重がかかり、フィルムキャリアは直ちにTF
Tガラス基板に押し付けられる。この場合、フィルムキ
ャリアとTFTガラス基板のあいだに急速に圧着による
摩擦力が発生し、この摩擦力によってフィルムキャリア
の膨張する量が小さくなる。一方、前記熱圧着ツールの
下降速度が遅い場合、熱圧着ツールがフィルムキャリア
に接触してから荷重がかかるまでの時間が長いので摩擦
力が働くまでの時間が長くなり、自由に膨張できる時間
が長くなるためフィルムキャリアの膨張量が大きくな
る。この熱圧着ツールの速度とフィルムキャリアの膨張
量とのあいだには一定の関係があることが予め実験にて
確認されているので、この性質を利用し、フィルムキャ
リアにおける端子列のピッチの仕上がり値に合わせて熱
圧着ツールの下降速度を制御することにより、位置ずれ
することなく確実にフィルムキャリアの端子とTFTガ
ラス基板の端子とを接続することができる。
【0012】前記TFTガラス基板の端子列のピッチ寸
法が25.000mmとすると、圧着温度および時間が
それぞれ170℃および20秒で、熱圧着ツールの下降
速度が200mm/secの場合、前記フィルムキャリ
アにおける端子列の寸法は24.950mmが最適値で
ある。
【0013】本実施の形態では、前記フィルムキャリア
における端子列のピッチ寸法が最適値よりも10μm小
さく、24.940mmである場合の圧着条件として
は、たとえば圧着温度および時間はそれぞれ170℃お
よび20秒のままで、熱圧着ツールの下降速度を50m
m/secとする。
【0014】また、前記フィルムキャリアにおける端子
列のピッチ寸法が最適値よりも10μm大きく、24.
960mmである場合の圧着条件としては、たとえば圧
着温度および時間はそれぞれ170℃および20秒のま
まで、熱圧着ツールの下降速度を350mm/secと
する。
【0015】つぎに本発明の一実施の形態にかかわるフ
ィルムキャリアの熱圧着装置を図1に基づいて説明す
る。本実施の形態にかかわる熱圧着装置は、図1に示さ
れるように熱圧着ツール14の上昇位置および下降位置
をモニターするために設けられる上部センサ10、下部
センサ9および検知補助部品11からなる位置検出手段
と、前記熱圧着ツール14が上昇してから下降するまで
の移動時間を測定する、シーケンサのタイマー回路など
の時間測定手段と、前記熱圧着ツール14の下降速度を
任意に可変する、スピ−ドコントローラーなどの速度調
整手段とから構成されている。
【0016】図1の例では圧着ステージ8の上に熱圧着
ツール14と該熱圧着ツール14を上下移動させるため
のエアシリンダー12を有し、TFTガラス基板1に仮
圧着されたフィルムキャリア6を圧着ステージ8上に移
載したのち、フィルムキャリア6の上から熱圧着ツール
14により、加熱および加圧することによりフィルムキ
ャリア6とTFTガラス基板とを接続している。前記熱
圧着ツール14を上昇または下降させた際に、上部セン
サ10と下部センサ9を応答させるための検知補助部品
11を配置する。熱圧着ツール14の圧着時の下降速度
を二つのセンサ9、10間の移動時間を測定することに
よりモニターする。熱圧着ツール14の下降速度はエア
シリンダー12を動作させるエア配管のスピードコント
ローラー13で行なう。こうすることにより、フィルム
キャリア6における端子列のピッチ寸法の仕上がり値に
応じて適切なツール下降速度の設定が可能となり、端子
列のピッチ寸法のばらつきによる接続不良を防ぐことが
可能となる。
【0017】前記各センサ9、10は、たとえば光学式
のセンサを用いて、検知補助部品11を金属板の遮光板
にしてセンサを反応させることができる。または上部お
よび下部センサ10、9に磁気センサを用いて、検知補
助部品11を磁性体にしてセンサを反応させることもで
きる。なお、本発明においては、各センサ9、10と検
知補助部品11の組み合わせは、これらに限定されるこ
とはなく、熱圧着ツールが上下に移動した際にセンサが
反応する構造であれば、同様に熱圧着ツールの下降速度
を制御することができる。
【0018】
【発明の効果】以上説明したとおり、本発明は、フィル
ムキャリアと回路基板またはTFTガラス基板などの電
気部品との接続のように、高い位置合わせ精度が必要な
場合に有効である。すなわち、本発明によれば、熱圧着
ツールの下降速度を任意の速度に制御することにより、
フィルムキャリアにおける端子列のピッチの製作誤差が
生じても、フィルムキャリアを確実にTFTガラス基板
などの電子部品の端子列に接続することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の熱圧着装置の一実施の形態を示す構成
図である。
【図2】TFT液晶パネルモジュールの駆動回路部の構
成図である。
【図3】従来の圧着法を説明する図である。
【符号の説明】
1 TFTガラス基板 2 ガラス基板 3、4 異方性導電膜 5 駆動LSI 6 フィルムキャリア 7 回路基板 8 圧着ステージ 9 下部センサ 10 上部センサ 11 検知補助部品 12 エアシリンダー 13 スピードコントローラー 14 熱圧着ツール
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 5E344 AA01 AA22 BB02 BB04 BB07 CD04 DD02 DD06 DD10 EE21 EE23 5F044 NN17 PP12

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 フィルムキャリアにおける端子列と電子
    部品における端子列とを熱圧着ツールにより熱圧着する
    端子列接続方法であって、前記フィルムキャリアにおけ
    る端子列のピッチ寸法に応じて熱圧着ツールの下降速度
    を変化させて圧着することを特徴とする端子列接続方
    法。
  2. 【請求項2】 前記フィルムキャリアにおける端子列の
    ピッチ寸法が小さいときには前記熱圧着ツールの下降速
    度を遅くする請求項1記載の端子列接続方法。
  3. 【請求項3】 前記フィルムキャリアにおける端子列の
    ピッチ寸法が大きいときには前記熱圧着ツールの下降速
    度を速くする請求項1記載の端子列接続方法。
  4. 【請求項4】 圧着ステージと、該圧着ステージに移載
    される電子部品の端子列に、配線パターンが形成された
    フィルムキャリアの端子列を押し付けてボンディングす
    る熱圧着ツールとを備える熱圧着装置であって、前記熱
    圧着ツールの上昇位置と下降位置をモニターするために
    設けられるセンサを含む位置検出手段と、前記熱圧着ツ
    ールが上昇してから下降するまでの移動時間を測定する
    時間測定手段と、前記熱圧着ツールの下降速度を任意に
    可変する速度調整手段と備えてなることを特徴とする熱
    圧着装置。
  5. 【請求項5】 前記熱圧着ツールの位置をモニターする
    ためのセンサが光学式センサである請求項4記載の熱圧
    着装置。
  6. 【請求項6】 前記熱圧着ツールの位置をモニターする
    ためのセンサが磁気センサである請求項4記載の熱圧着
    装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006210903A (ja) * 2004-12-28 2006-08-10 Seiko Instruments Inc ボンディング方法、ボンディング装置及び電子装置

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006210903A (ja) * 2004-12-28 2006-08-10 Seiko Instruments Inc ボンディング方法、ボンディング装置及び電子装置
JP4732894B2 (ja) * 2004-12-28 2011-07-27 セイコーインスツル株式会社 ボンディング方法及びボンディング装置

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