JP2004186472A - 実装構造体及びその製造方法、電気光学装置、並びに電子機器 - Google Patents
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Abstract
【課題】基板の歪みや反りが生じず、実装時の品質向上に寄与する実装構造体を提供する。
【解決手段】ベース基板上に半導体チップ10と、半導体チップ10近傍に複数の配線が配列形成される。複数の配線は、複数の第1配線25と、第1配線25の線幅より幅広の第2配線26とを含む。第2配線26は、半導体チップ10近傍で分断され、且つ第1配線25の線幅と略同一幅の複数の第3配線27で接続される。
【選択図】 図3
【解決手段】ベース基板上に半導体チップ10と、半導体チップ10近傍に複数の配線が配列形成される。複数の配線は、複数の第1配線25と、第1配線25の線幅より幅広の第2配線26とを含む。第2配線26は、半導体チップ10近傍で分断され、且つ第1配線25の線幅と略同一幅の複数の第3配線27で接続される。
【選択図】 図3
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体チップを実装した実装構造体及びその製造方法、そしてその実装構造体を液晶パネルや有機EL(Electro Luminescence)パネル等の電気光学パネルに接続した電気光学装置並びに当該電気光学装置を備える電子機器に関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、例えばコンピュータ及び携帯情報機器等の各種電子機器が著しく発達しているが、これらの電子機器の発達に伴って液晶表示装置、特に表示能力の高いカラー液晶表示装置を備えた電子機器が増大している。液晶表示装置は、各画素をオン状態(例えば、光透過状態)又はオフ状態(例えば、光遮断状態)に制御するための信号線が必要であり、これらの信号線は、通常フレキシブル基板等の可撓性基板上に一定のピッチで配列されて形成されている。例えば、120×160ドットの液晶表示装置であれば、120本の信号線(例えば、ゲート線)と160本の信号線(例えば、ソース線)とが必要になる。
【0003】
上記の例では、単色(白黒)の液晶表示装置では、120本の信号線と160本の信号線が可撓性基板上に形成されるが、カラー液晶表示装置は、赤色画素、緑色画素、及び青色画素各々をオン状態又はオフ状態に制御する必要があるため、同一の画素数であっても必要となる信号線の数は単純計算で3倍になる。従って、カラー液晶表示装置においては、単色の液晶表示装置に比べて可撓性基板に形成される信号線は必然的に狭ピッチ化される。
【0004】
また、近年においては、主として高密度実装を実現するため、液晶表示装置を駆動するためのドライバ回路が形成された半導体素子は、上記の可撓性基板上に搭載されることが多くなっている。ここで、携帯電話機、ノート型パーソナルコンピュータ、及びPDA(Personal Data Assistance)等の電子機器は携帯性が重視されるため、小型・軽量化が図られる状況にある。かかる状況下においては、外形形状が制限されるため、可撓性基板上に搭載される半導体素子は長チップ化され、更に、近年では、ドライバ回路の機能が追加されているため半導体素子の更なる長チップ化が図られている。
【0005】
ところで、前述の液晶表示装置又は有機EL表示装置を電子機器内に配置する際には、電子機器の筐体に対する表示装置の配置と画像信号を生成する回路の配置との関係、及び、各種の電子部品を高密度で筐体内に実装する必要から、液晶表示装置のための信号線又は有機EL表示装置のための信号線が配列された可撓性基板を折り曲げる必要があるが、前述したように、カラー液晶表示装置及びカラー有機EL表示装置の信号線は狭ピッチ化及び細線化されているため応力に弱く、可撓性基板を折り曲げる際に、可撓性基板に形成されている信号線が破損する虞がある。特に、力のかかり方によって、端部に配列された信号線が破損しやすいという傾向がある。また、特に有機EL表示装置においては、表示部に大電流を流す必要があるが、細線化された信号線では電流供給能力に限界がある。
【0006】
そこで、本出願人は、特許文献1に示すように、可撓性基板であるベース基板に部分的に基材を貼り付けることで屈曲しにくい部分と屈曲しやすい部分とを形成し、接続信頼性を高めたい部分と屈曲性を確保しておきたい部分とを区分けする技術を提案した。また、本出願人は、特願2002−067713において、配列方向の両端の配線を、他の配線よりも幅広に形成することで、折り曲げた際に応力がかかりやすい両端の耐折り曲げ性を向上させる技術も提案した。
【0007】
【特許文献1】
特開2002−26082号公報
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述したような従来技術には、以下のような問題が存在する。
実装時等に熱が加わった際に可撓性基板は膨張するが、特許文献1の技術では基材を貼り付けた部分の基板は膨張が拘束されるため、基材の貼り付けの有無により配線の配列方向で膨張する量が一定でなくなる。また、特願2002−067713の技術でも、配線の配列方向で線幅の異なる配線が混在しているため、配線の幅毎に膨張する量が一定でなくなる。そのため、可撓性基板に歪みや反りが発生しやすくなり、特に回路部分で歪みや反りが生じると実装時の品質が低下する虞があった。
【0009】
本発明は、以上のような点を考慮してなされたもので、基板の歪みや反りが生じず、実装時の品質向上に寄与できる実装構造体及びその製造方法並びに当該実装構造体を備える電子機器を提供することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために本発明は、以下の構成を採用している。
本発明の実装構造体は、ベース基板上に半導体チップと、該半導体チップ近傍に複数の配線が配列形成された実装構造体であって、前記複数の配線は、複数の第1配線と、該第1配線の線幅より幅広の第2配線とを含み、前記第2配線は、前記半導体チップ近傍で分断され、且つ分断部の間が前記第1配線の線幅と略同一幅の複数の第3配線で接続されることを特徴とするものである。
【0011】
従って、本発明では、半導体チップ近傍に略同一幅の第1配線及び第3配線が配列されることになり膨張量が均一になる。そのため、ベース基板に歪みや反りがない状態で半導体チップを実装することが可能となり、実装時の品質低下を防止することができる。
【0012】
前記複数の第3配線の線幅の合計は、前記第2配線の線幅以上であることが好ましい。これにより、本発明では、第2配線を流れる電流が第3配線を流れることで抵抗が増すことを防止できる。特に、第3配線の総幅が第2配線の線幅以上の場合は、抵抗値が減少するため、安定した電源、信号を供給することが可能になる。
【0013】
前記第1配線の配列ピッチと、前記第3配線の配列ピッチとは略同一であることが好ましい。これにより、これら配線の配列方向の膨張がピッチのばらつきに起因して不均一になり、ベース基板に歪みや反りが生じることを防止できる。また、ベース基板は、前記第2配線が形成されている箇所で前記配線の配列方向の周りに折り曲げられる構成も採用可能である。これにより、本発明では、第1配線を挟んだ配列方向両側に第2配線を配置することで、ベース基板を折り曲げた際に応力がかかりやすい両端の耐折り曲げ性を向上させることができるため、配線のパターンの破損を防止することができる。なお、ベース基板としては、実装構造体を実装する際の自由度が高く、種々の用途に用いることができるため、可撓性を有することが好ましい。
【0014】
また、本発明では、前記第2配線及び前記第3配線が前記半導体チップに非接続で形成される構成も採用可能である。これにより、本発明では、第2配線及び第3配線が例えば入力用端子から出力用端子へ電流を供給するための配線である場合でも、ベース基板に歪みや反りが生じることなく、電流の供給能力が高く、入力用端子から出力用端子へ問題なく大電流を供給することができる。
【0015】
一方、上記課題を解決するために、本発明の実装構造体の製造方法は、金属層が形成されているベース基板の、当該金属層をパターニングし、配列された複数の第1配線と、半導体チップ近傍で分断され前記第1配線の線幅より幅広の第2配線と、前記第1配線の線幅と略同一幅で、分断された前記第2配線の間を接続する複数の第3配線とを形成する配線形成工程と、前記配線形成工程で形成された第1配線、第2配線及び第3配線の端部をメッキ処理して、前記第1配線の一端に複数の入力用端子又は複数の出力用端子、他端に複数の半導体用端子をそれぞれ形成するとともに、前記第2配線の端部に入力用端子及び出力用端子を形成する端子形成工程と、前記半導体用端子が形成された位置に半導体チップを実装する実装工程とを含むことを特徴としている。
【0016】
従って、本発明では、配線形成工程で形成された第1配線、第3配線が略同一幅で配列されることになり膨張量が均一になる。そのため、実装工程においては、ベース基板に歪みや反りがない状態で半導体チップを実装することが可能となり、実装時の品質低下を防止することができる。
【0017】
一方、本発明の電気光学装置は、電気光学パネルと、前記電気光学パネルに電気的に接続された上記の実装構造体とを備えることを特徴としている。
この発明によれば、ベース基板に歪みや反りがない状態で半導体チップを実装することが可能となる。従って、実装時の品質向上を図ることができ、更には大電流の供給を問題なく行うことができる。
【0018】
本発明の電子機器は、上記の電気光学装置と、前記電気光学装置を収容する筐体とを有することを特徴としている。
この発明によれば、上記電気光学装置を備えるので、実装時の品質向上を図ることができる。
【0019】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実装構造体及びその製造方法、電気光学装置、並びに電子機器の実施の形態を、図1ないし図13を参照して説明する。図1は、本発明の第1実施形態による電気光学装置としての液晶表示装置の分解斜視図である。図1に示すように、本実施形態の液晶表示装置1は、大別するとカラーの液晶パネル2と、液晶パネル2に接続される実装構造体3とを備える。また、必要に応じて、バックライト等の照明装置、その他の付帯機器が液晶パネル2に付設される。
【0020】
液晶パネル2は、シール材4によって接着された一対の基板5a及び基板5bを有し、これらの基板5bと基板5bとの間に形成される間隙、所謂セルギャップに液晶が封入される。換言すると、液晶は基板5aと基板5bとによって挟持されている。これらの基板5a及び基板5b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5a及び基板5bの外側表面には偏光板6a及び偏光板6bが貼り付けられている。尚、図1においては、偏光板6bの図示を省略している。
【0021】
また、基板5aの内側表面には電極7aが形成され、基板5bの内側表面には電極7bが形成される。これらの電極7a,7b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,7bは、例えばITO(Indium Tin Oxide:インジウムスズ酸化物)等の透光性材料によって形成される。基板5aは基板5bに対して張り出した張り出し部を有し、この張り出し部に複数の端子8が形成されている。これらの端子8は、基板5a上に電極7aを形成するときに電極7aと同時に形成される。従って、これらの端子8は、例えばITOによって形成される。これらの端子8には、電極7aから一体に延びるもの、及び導電材(不図示)を介して電極7bに接続されるものが含まれる。
【0022】
尚、実際の電極7a,7b及び端子8は、極めて狭い間隔をもって多数本が基板5a及び基板5b上にそれぞれ形成されるが、図1においては、液晶パネル2の構造の理解を容易にするために、それらの間隔を拡大して模式的に示すとともに、それらの内の数本のみを図示することにして他の部分を省略してある。また、端子8と電極7aとの接続状態及び端子8と電極7bとの接続状態も図1においては図示を省略している。
【0023】
また、実装構造体3には、配線基板9上の所定位置に半導体チップとしての液晶駆動用IC10が実装される。尚、図示は省略しているが、液晶駆動用IC10が実装される部位以外の部位の所定位置に抵抗、コンデンサ、その他のチップ部品を実装しても良い。配線基板9は、例えばポリイミド等の可撓性を有するベース基板11の上に形成されたCu等の金属膜をパターニングして配線パターン12を形成することによって製造される。尚、実際の配線パターン12は、極めて狭い間隔をもって多数本がベース基板11上に形成されているが、図1においては、構造の理解を容易にするために、それらの間隔を拡大して模式的に示すとともに、構造を簡略化して図示してある。尚、パターニングにより配線パターン12を形成した配線基板9の製造方法の詳細については後述する。
【0024】
ベース基板11として可撓性基板を用いてその上に実装部品を実装すればCOF(Chip On Film)方式の実装構造体が構成され、ベース基板11として硬質の基板を用いてその上に実装部品を実装すればCOB(Chip On Board)方式の実装構造体が構成される。また、図1において、配線パターン12には、実装構造体3の一側辺部に形成される出力用端子12a及びそれに対向する側辺部に形成される入力用端子12bが含まれる。また、配線パターン12の内、液晶駆動用IC10を装着するための領域に臨み出る部分は半導体用端子13を構成する。
【0025】
また、図1に示すように、実装構造体3はACF(Anisotropic Conductive Film:異方性導電膜)14を介して液晶パネル2の基板5aに固定される。このとき、実装構造体3の出力用端子12aはACF14を介して基板5aの端子8と電気的に接続される。このACF14は、周知の通り、一対の端子間を異方性を持たせて電気的に一括接続するために用いられる導電性のある高分子フィルムであって、図2に示すように、例えば、熱可塑性又は熱硬化性の接着用樹脂14aの中に多数の導電粒子14bを分散させることによって形成される。図2は、ACF14,16により配線基板9と液晶駆動用IC10及び液晶パネル2とが固定される様子を示す断面図である。
【0026】
液晶駆動用IC10は、その接合面、即ち能動面に、複数のバンプ15を有する。図1及び図2に示すように、液晶駆動用IC10はACF16によってベース基板11上の所定位置に実装される。このACF16は、ACF14と同様に一対の端子間を異方性を持たせて電気的に一括接続するために用いられる導電性のある高分子フィルムであって、図2に示すように、例えば、熱可塑性又は熱硬化性の接着用樹脂16aの中に多数の導電粒子16bを分散させることによって形成される。
【0027】
以上、本発明の第1実施形態による電気光学装置としての液晶表示装置の構成及び本発明の第1実施形態による実装構造体3の概略構成について説明したが、次に、実装構造体3に形成される配線パターン12について詳細に説明する。図3は、本発明の第1実施形態による実装構造体3に形成される配線パターン12を示す上面図である。尚、図3において、図1に示した部材と同一の部材には同一の符号を付してある。
【0028】
本実施形態の実装構造体3に形成される配線パターン12は、機能的に第1配線としての配線パターン25と、第2配線としての配線パターン26との2つに大別することができる。配線パターン25は、入力用端子12bの一部と半導体用端子13の一部とを接続し、且つ、出力用端子12aの一部と半導体用端子13の一部とを接続するものであり、液晶駆動用IC10に接続される。この配線パターン25は、液晶パネル2がカラー液晶パネルであるため白黒の液晶パネルよりも信号線が多く用意され、しかも実装構造体3の小型化の要求から細線化され且つ稠密に配列されている。
【0029】
一方、配線パターン26は、残りの入力用端子12bと残りの出力側端子13とを接続するものであり、配線パターン25の配列方向D1に配線パターン25を挟むように、且つ配線パターン25の線幅よりも幅広に形成されており、液晶駆動用IC10に対しては非接続となっている。この配線パターン26は、例えば液晶パネル2の駆動用の大電流を必要とするものである場合に、液晶パネル2に対して大電流を供給するためのものである。
【0030】
また、配線パターン26は、液晶駆動用IC10の近傍においてそれぞれ分断されており、各分断部の間は第3配線としての複数の配線パターン27で接続されている。配線パターン27は、配線パターン25と平行に、略同一の線幅、配列ピッチで形成されており、その本数は線幅の合計が配線パターン26の線幅以上となる値に設定されている。ここで、配線パターン26(配線パターン27の合計幅)が配線パターン25の線幅よりも幅広に形成されているので、入力用端子12bからの大電流を出力用端子12aを介して液晶パネル2に問題なく供給することが可能となっている。また、配線パターン27の線幅の合計が配線パターン26の線幅を超えるときには、配線パターン27において抵抗値が減少することになるため、安定した電源、信号を供給することが可能になる。
【0031】
図3中の符号L1,L2を付した線は、配線基板9を折り曲げる場合の折り曲げ位置を示している。本実施形態の電気光学装置としての液晶表示装置を携帯電話機等の電子機器の筐体内に実装する場合には、筐体に対する液晶パネル2の配置と入力用端子12bの配置との関係、及び、各種の電子部品を高密度で筐体内に実装する必要から、配線基板9を折り曲げることが必要な場合がある。例えば、図4に示した例では、配線基板9を図中符号D2を付した方向、つまり、配線パターン12の配列方向D1の周りに折り曲げることにより、配線基板9を液晶パネル2の裏面に配置している。図4は、配線基板9の折り曲げ方向を説明するための斜視図である。尚、ここでいう液晶パネル2の裏面とは、表示面に設定されていない面をいい、例えばバックライトが配置される側の面である。
【0032】
図5は、配線基板9を折り曲げた状態の一例を示す断面図である。尚、図5においても、図1〜図4に示した部材と同一の部材には同一の符号を付している。図5に示したように、基板5bの一側面(液晶パネル2の裏面)にはバックライト20が配置されており、バックライト20の裏面に液晶パネル2を駆動するIC等の電子部品が搭載された回路基板21が配置される。この回路基板21の一端部にはコネクタ22が配置されている。このコネクタ22は接続端子23を介して回路基板21に固定されているとともに、回路基板21に形成されている電気回路と接続されている。
【0033】
また、図示したように、本実施形態の実装構造体3の一部をなす配線基板9は、図5中符号24a,24bを付した折り曲げ位置で折り曲げられており、入力用端子12bがコネクタ22に嵌合された状態でコ字形状に実装されている。ここで、図5に示すように配線基板9を実装する際には、出力用端子12aがACF14を介して基板5aと電気的に接続されているため、図5中符号9aを付した面側に配線パターン12及び液晶駆動用IC10が配置されている。
【0034】
図6は、配線基板9を折り曲げた状態の他の例を示す断面図である。尚、図6においても、図1〜図5に示した部材と同一の部材には同一の符号を付している。図5においては、液晶パネル2の表面側(液晶パネル2を透過した光が射出される側)に基板5aが配置されていた。しかしながら、図6に示した例では、液晶パネル2の表面側に基板5bが配置されており、基板5aはバックライト20に対面する位置に配置されている。かかる配置の場合には、本実施形態の実装構造体3の一部をなす配線基板9は、図6中符号24a,24bを付した折り曲げ部で折り曲げられる点については図5に示した例と同一であるが、その折り曲げ方向が逆となる。
【0035】
つまり、図5に示した例では、図5中符号9aを付した面側がコ字状に折り曲げられた配線基板9の外側に配置され、従って配線パターン12及び液晶駆動用IC10が配線基板9の外側に配置される。しかしながら、図6に示した例では、符号9aを付した面側が配線基板9によって包まれるように折り曲げられている。その結果として、液晶駆動用IC10及び配線パターン12が配線基板9によって包まれるように配置される。
【0036】
図3に戻り、配線パターン12の配列方向D1の両端における配線パターン26が他の配線よりも幅広に形成されているため、折り曲げ位置L1,L2で配線基板9を折り曲げる際に、配線パターン12の破損を防止することができる。通常、配線基板9を折り曲げる際には、他の部位(例えば、配列方向D1における配線パターン12の中央部)よりも両端により大きな応力がかかり、配列方向D1における端部に形成された配線パターン12が破損する確率が高い。このため、本実施形態では、配列方向D1の両端部に形成されている配線パターン12を幅広に形成することで、このような不具合を回避できる。
【0037】
以上説明したように、本実施形態による実装構造体3では、配線パターン26を分断し、分断部の間を配線パターン25と略同一幅の配線パターン27で接続するので、液晶駆動用IC10近傍の配線パターンを略同一線幅で統一して配列することができる。そのため、配線が膨張した場合でも膨張量が均一となり、膨張の不均一に起因するベース基板11の歪みや反りを抑制することができ、液晶駆動用IC10を実装する際の品質低下を防止することができる。また、本実施の形態では、配線パターンの線幅のみならず、配列ピッチも略同位置に形成しているので、配列方向の膨張量の不均一を一層抑制することが可能である。
また、本実施の形態では、配線パターン27の線幅の合計を配線パターン26の線幅以上に設定しているので、配線パターン27において抵抗値が減少することになるため、安定した電源、信号を供給することが可能になっている。
【0038】
次に、本発明の第2実施形態による実装構造体について説明する。本発明の第2実施形態による実装構造体の基本的な構成は図1及び図2に示した実装構造体3とほぼ同様の構成であるが、配線基板9に形成されている配線パターン12が異なる。図7は、本発明の第2実施形態による実装構造体3に形成される配線パターン12を示す上面図である。
【0039】
本実施形態の実装構造体3に形成される配線パターン12は、入力用端子12bと半導体用端子13とを接続し、且つ、出力用端子12aと半導体用端子13とを接続している。この配線パターン12は何れも液晶駆動用IC10に接続され、液晶パネル2がカラー液晶パネルであるため白黒の液晶パネルよりも信号線が多く用意され、しかも実装構造体3の小型化の要求から細線化され且つ稠密に配列されている。配線パターン12の配列方向D1の両端は、他よりも幅広に形成されている。この幅広に形成された配線パターン12の線幅は、0.1〜1mm程度である。
【0040】
これら配線パターン12は、配列方向両端を除く細線化された第1配線としての配線パターン28aと、配線パターン28aを挟む両側に配置され配線パターン28aの線幅より幅広に形成された第2配線としての配線パターン28bと、液晶駆動用IC10の近傍において分断された配線パターン28bと液晶駆動用IC10とを接続する第3配線としての複数の配線パターン28cとから構成される。配線パターン28cは、配線パターン28aの線幅と略同一の線幅、配列ピッチで形成されており、その本数は線幅の合計が配線パターン28bの線幅以上となる値に設定されている。
【0041】
この構成によれば、配線パターン12の中、配列方向両側の配線パターン28bの線幅が幅広に形成されているので、配線基板9を折り曲げる際の応力に耐えうる強度を有することに加えて、液晶駆動用IC10の近傍における配線の線幅を略同一に統一しているので、熱膨張量が均一となり、膨張の不均一に起因するベース基板11の歪みや反りを抑制して液晶駆動用IC10を実装する際の品質低下を防止することができ、製造歩留まりの向上を図ることもできる。
【0042】
以上説明した実施形態は、電気光学装置として液晶表示装置を例に挙げて説明したが、本発明は電気光学装置として有機EL表示装置を用いることも可能である。図8は、本発明の第3実施形態による電気光学装置としての有機EL表示装置に設けられる有機ELパネルの断面図である。有機ELパネル(電気光学パネル)30は、基板31上にマトリクス状にTFT(Thin Film Transistor)32を形成し、更にその上に複数の積層体33を形成して概略構成されている。
【0043】
TFT32は、ソース電極、ゲート電極、及びドレイン電極が形成されており、例えばゲート電極は図3に示した配線パターン25の何れかと電気的に接続され、ソース電極は例えば図3に示した配線パターン26の何れかと電気的に接続される。上記積層体33は、陽極層34、正孔注入層35、発光層36、及び陰極層37を含んで構成される。上記陽極層34は、TFT32のドレイン電極と接続されており、TFT32がオン状態にあるときに、図3に示した配線パターン26からの電流が、TFT32のソース電極及びドレイン電極を介して陽極層34に供給される。また、陰極層37は図3に示した他の配線パターン26に電気的に接続されている。
【0044】
以上の構成の有機ELパネル30において、陽極層34から正孔注入層35を介して発光層36に注入された正孔(ホール)と、陰極層37から発光層36に注入された電子とが発光層36内において再結合して生ずる光は、基板31側から射出される。従って、図8に示した有機ELパネル30に接続される配線基板9は、陰極層側に折り曲げて実装する必要がある。つまり、折り曲げられた配線基板9は、基板31側に配置されるのではなく、陰極層37側に配置されることになる。尚、電気光学装置として有機EL表示装置を備える場合には、大電流が必要となるため、有機EL表示装置に接続される実装構造体3は、図3に示した実装構造体を用いることが好適である。
【0045】
図9は、本発明の第4実施形態による電気光学装置としての有機EL表示装置に設けられる有機ELパネルの断面図である。有機ELパネル(電気光学パネル)40は、基板31上にマトリクス状にTFT(Thin Film Transistor)32を形成し、更にその上に複数の積層体33を形成して概略構成されている点は、図8に示した有機ELパネル30と同一である。しかし、本実施形態の有機ELパネル40は、TFT32が発光層36の下側に形成されており、陰極層37がITO等の透明電極で形成されている点が異なる。
【0046】
つまり、本実施形態の有機ELパネル40は、発光層36で生じた光が、陰極層37を介して射出される点が異なる。かかる構成の場合には、有機ELパネル40に接続される配線基板9は、基板31側に折り曲げて実装する必要がある。つまり、折り曲げられた配線基板9は、陰極層37側に配置されるのではなく、基板31側に配置されることになる。尚、電気光学装置として有機EL表示装置を備える場合には、大電流が必要となるため、第3実施形態と同様に有機EL表示装置に接続される実装構造体3は、図3に示した実装構造体を用いることが好適である。
【0047】
〔実装構造体の製造方法〕
次に、第1実施形態及び第2実施形態に示した実装構造体3の製造方法について説明する。図10は、本発明の実施形態による実装構造体3の製造方法の一例を示すフローチャートである。実装構造体3の製造にあたり、まず配線基板9の設計が行われる(工程S10)。この工程では、配線基板9の外形寸法の設計、液晶駆動用IC10の搭載位置、並びに配線パターンの本数及び形成位置等を設計する。
【0048】
次に、上面の全面に金属層が形成されたベース基板を穴あけ加工して実装構造体3の外形形状を整形する(工程S11)。このとき、例えば図3及び図7中の折り曲げ位置L1,L2に配線パターンの配列方向に沿って穴あけ加工により矩形形状の孔を形成することが好ましい。かかる矩形形状の孔を形成することにより、配線基板9の折り曲げが容易となる。尚、上記金属層は、例えばポリイミド等の可撓性を有するベース基板11の上に形成されたCu等の金属膜である。
【0049】
ベース基板の穴あけ加工が終了すると、ベース基板11の上面全面にレジストをコーディングし(工程S12)、露光工程、現像工程、及びエッチング工程を順に行って、配線パターン12を形成する(工程S13)。配線パターン12を形成した後は、ベース基板11の上面に残存しているレジストを除去する(工程S15)。以上の工程により、図3に示した配線パターン12(25〜27)、又は、図7に示した配線パターン12(28a〜28c)が形成される。尚、配線パターンはメッキにより形成してもよい。
【0050】
以上の工程が終了すると、次に、配線パターン12が形成されたベース基板11の上面にソルダーレジストを印刷し(工程S15)、露光工程、現像工程、及びエッチング工程を順に行って、ソルダーレジストパターンを形成する(工程S16)。尚、このソルダーレジストパターンは、出力用端子12a、入力用端子12b、及び半導体用端子13が形成される位置には形成されない。
【0051】
以上の工程が終了すると、錫、金、又は金/ニッケル、はんだ等の導電性材料をメッキして、入力用端子12b、出力用端子12a、及び半導体用端子13をそれぞれ形成する(工程S17)。以上の工程を経て、配線基板9が形成される。配線基板9が形成されると、半導体用端子13が形成されている位置に液晶駆動用IC10を搭載することにより(工程S18)、本実施形態の実装構造体3が製造される。
【0052】
液晶駆動用IC10を配線基板9上に搭載するには、ACF16を配線基板9と液晶駆動用IC10との間に挟んで図示せぬ圧着ヘッドにより熱圧着することにより、図2に示した接着用樹脂16aによって液晶駆動用IC10が配線基板9に固着される。より具体的に説明すると、液晶駆動用IC10のバンプ15を半導体用端子13と対向させ、液晶駆動用IC10に図示せぬ圧着ヘッドを押し当てて加熱及び加圧すると、ACF16が溶融して流動する。加熱によってACF16が固化し、又は、硬化することにより、接着用樹脂16aによって液晶駆動用IC10が配線基板9に固着する。また、導電粒子16bによって液晶駆動用IC10のバンプ15と半導体用端子13とが互いに導電接続される。尚、ACFの代わりに接着剤中に導電粒子のないNCF(Non Conductive Film)を用いてもよい。このとき、配線基板9(ベース基板11)に熱が加わるが、上述したように、液晶駆動用IC10近傍の配線の線幅及び配列ピッチが略同一となっているため、膨張量が均一となり、ベース基板11の歪みや反りを抑制することができる。
【0053】
以上の実施形態では、ACF16を用いて、液晶駆動用IC10を配線基板9に固着するとともに、液晶駆動用IC10と配線パターン12とを電気的に接続した訳であるが、本実施形態ではACF16やNCFを用いない他の方法を用いて液晶駆動用IC10を配線基板9上に搭載しても良い。図11は、液晶駆動用IC10を配線基板9に搭載する他の方法の一例を示す図である。
【0054】
図11に示した例では、まず図11(a)に示すように、液晶駆動用IC10のバンプ15として、金バンプを形成する。この金バンプは、例えば液晶駆動用IC10に形成されているアルミパッド上に電解メッキ法、無電解メッキ法、印刷法、蒸着法、ボールバンプ法などにより形成する。尚、バンプを形成する材料は、金に限られず、ニッケル、銅、錫や、もしくは、金を含めてこれらの金属が積層されたものでもよい。また、このように形成されたバンプの上に電解、無電解メッキ法や印刷法ではんだなどのろう材をキャッピングしてもよい。次に、図11(b)に示すように、配線基板9をステージ50上に載置するとともに、液晶駆動用IC10を搭載位置に配置し、且つ液晶駆動用IC10の上部にツール51を配置する。ここで、ステージ50は数十〜百数十℃程度の範囲で温度を設定することができ、ツール51は数百℃に温度を設定することができる。
【0055】
ステージ50、配線基板9、液晶駆動用IC10、及びツール51を図11(b)に示した配置として、ステージ50及びツール51の温度を設定した状態で、ツール51をステージ50の方向へ移動させて液晶駆動用IC10を加熱・加圧し、液晶駆動用IC10に形成されたバンプ15を配線パターン12の半導体用端子13に接合させる。液晶駆動用IC10と配線パターン12との接合が完了すると、図11(c)に示したように、液晶駆動用IC10とベース基板11との間に、毛細管現象を利用して封止樹脂を流し込み、凝固させる。以上の工程によって、液晶駆動用IC10が配線基板9上に搭載される。尚、封止樹脂としてACP(Anisotropic Conductive Paste)やNCP(Non Conductive Paste)を用い、配線基板9にこれらを先に塗布しておき、液晶駆動用IC10を搭載してもよい。
【0056】
以上説明した工程を経て、実装構造体3が製造される訳であるが、以上の工程の他に、配線基板9上に図示せぬチップ部品を搭載する工程を設けても良い。ここで、搭載されるチップ部品は、例えば、コンデンサ、抵抗等の能動部品や、コネクタ等の電子要素が考えられる。尚、図10,図11は、液晶パネル2に接続される実装構造体3の製造方法を例に挙げて説明したが、有機ELパネルに接続される実装構造体を製造する場合にも同様の製造方法にて製造することができる。
【0057】
なお、上記実施形態では、可撓性基板上に実装部品を実装するCOF(Chip On Film)方式の実装構造体の例を用いて説明したが、これに限定されるものではなく、硬質の基板を用いてその上に実装部品を実装するCOB(Chip On Board)方式や、フィルム基板に実装部品を接合するTCP(Tape Carrier Package)方式にも適用可能である。
【0058】
〔電子機器〕
以上、本発明の実施形態による実装構造体及びその製造方法並びに電気光学装置について説明したが、本実施形態の実装構造体及び電気光学装置が搭載される電子機器について説明する。以上説明した電気光学装置としての液晶表示装置、CPU(中央処理装置)等を備えたマザーボード、キーボード、ハードディスク等の電子部品を筐体内に組み込むことで、例えば図12に示すノート型のパーソナルコンピュータ60(電子機器)が製造される。
【0059】
図12は、本発明の一実施形態による電子機器としてのノート型コンピュータを示す外観図である。図12において61は筐体であり、62は液晶表示装置であり、63はキーボードである。尚、図12においては、液晶表示装置を備えるノート形コンピュータを示しているが、液晶表示装置に代えて有機EL表示装置を備えていても良い。図13は、他の電子機器としての携帯電話機を示す斜視図である。図13に示した携帯電話機70は、アンテナ71、受話器72、送話器73、液晶表示装置74、及び操作釦部75等を備えて構成されている。また、図13に示した携帯電話機においても液晶表示装置74に代えて有機EL表示装置を備えた構成であっても良い。
【0060】
また、上記実施形態では、電子機器としてノート型コンピュータ及び携帯電話機を例に挙げて説明したが、これらに限らず、液晶プロジェクタ、マルチメディア対応のパーソナルコンピュータ(PC)及びエンジニアリング・ワークステーション(EWS)、ページャ、ワードプロセッサ、テレビ、ビューファインダ型又はモニタ直視型のビデオテープレコーダ、電子手帳、電子卓上計算機、カーナビゲーション装置、POS端末、タッチパネルを備えた装置等の電子機器に適用することが可能である。
【0061】
以上、本発明の実施形態による実装構造体及びその製造方法、電気光学装置、並びに電子機器について説明したが、本発明は上記実施形態に制限されることなく、本発明の範囲内で自由に変更が可能である。例えば、上記実施形態においては、露光、現像、エッチング等の工程を経てベース基板11上に配線パターン12を形成していたが、配線パターン12は、接着剤層によってベース基板11の上に固着してもよいし、スパッタリング法、ロールコート法等の成膜法を用いてベース基板11の上に直接に固着してもよい。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施形態による電気光学装置としての液晶表示装置の分解斜視図である。
【図2】配線基板と駆動用IC及び液晶パネルが固定される図である。
【図3】実装構造体に形成される配線パターンを示す上面図である。
【図4】配線基板の折り曲げ方向を説明するための斜視図である。
【図5】配線基板を折り曲げた状態の一例を示す断面図である。
【図6】配線基板を折り曲げた状態の他の例を示す断面図である。
【図7】本発明の第2実施形態による配線パターンを示す上面図である。
【図8】本発明の第3実施形態による有機ELパネルの断面図である。
【図9】本発明の第4実施形態による有機ELパネルの断面図である。
【図10】本発明の実装構造体の製造方法のフローチャート図である。
【図11】液晶駆動用ICを配線基板に搭載する一例を示す図である。
【図12】本発明の電子機器を示す外観図である。
【図13】他の電子機器としての携帯電話機を示す斜視図である。
【符号の説明】
1 液晶表示装置(電気光学装置)、3 実装構造体、10 液晶駆動用IC(半導体チップ)、11 ベース基板、12a 出力用端子、12b 入力用端子、13 半導体用端子、25、28a 配線パターン(第1配線)、26、28b 配線パターン(第2配線)、27、28c 配線パターン(第3配線)、30、40 有機ELパネル(電気光学パネル)、60 パーソナルコンピュータ(電子機器)、70 携帯電話機(電子機器)
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体チップを実装した実装構造体及びその製造方法、そしてその実装構造体を液晶パネルや有機EL(Electro Luminescence)パネル等の電気光学パネルに接続した電気光学装置並びに当該電気光学装置を備える電子機器に関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、例えばコンピュータ及び携帯情報機器等の各種電子機器が著しく発達しているが、これらの電子機器の発達に伴って液晶表示装置、特に表示能力の高いカラー液晶表示装置を備えた電子機器が増大している。液晶表示装置は、各画素をオン状態(例えば、光透過状態)又はオフ状態(例えば、光遮断状態)に制御するための信号線が必要であり、これらの信号線は、通常フレキシブル基板等の可撓性基板上に一定のピッチで配列されて形成されている。例えば、120×160ドットの液晶表示装置であれば、120本の信号線(例えば、ゲート線)と160本の信号線(例えば、ソース線)とが必要になる。
【0003】
上記の例では、単色(白黒)の液晶表示装置では、120本の信号線と160本の信号線が可撓性基板上に形成されるが、カラー液晶表示装置は、赤色画素、緑色画素、及び青色画素各々をオン状態又はオフ状態に制御する必要があるため、同一の画素数であっても必要となる信号線の数は単純計算で3倍になる。従って、カラー液晶表示装置においては、単色の液晶表示装置に比べて可撓性基板に形成される信号線は必然的に狭ピッチ化される。
【0004】
また、近年においては、主として高密度実装を実現するため、液晶表示装置を駆動するためのドライバ回路が形成された半導体素子は、上記の可撓性基板上に搭載されることが多くなっている。ここで、携帯電話機、ノート型パーソナルコンピュータ、及びPDA(Personal Data Assistance)等の電子機器は携帯性が重視されるため、小型・軽量化が図られる状況にある。かかる状況下においては、外形形状が制限されるため、可撓性基板上に搭載される半導体素子は長チップ化され、更に、近年では、ドライバ回路の機能が追加されているため半導体素子の更なる長チップ化が図られている。
【0005】
ところで、前述の液晶表示装置又は有機EL表示装置を電子機器内に配置する際には、電子機器の筐体に対する表示装置の配置と画像信号を生成する回路の配置との関係、及び、各種の電子部品を高密度で筐体内に実装する必要から、液晶表示装置のための信号線又は有機EL表示装置のための信号線が配列された可撓性基板を折り曲げる必要があるが、前述したように、カラー液晶表示装置及びカラー有機EL表示装置の信号線は狭ピッチ化及び細線化されているため応力に弱く、可撓性基板を折り曲げる際に、可撓性基板に形成されている信号線が破損する虞がある。特に、力のかかり方によって、端部に配列された信号線が破損しやすいという傾向がある。また、特に有機EL表示装置においては、表示部に大電流を流す必要があるが、細線化された信号線では電流供給能力に限界がある。
【0006】
そこで、本出願人は、特許文献1に示すように、可撓性基板であるベース基板に部分的に基材を貼り付けることで屈曲しにくい部分と屈曲しやすい部分とを形成し、接続信頼性を高めたい部分と屈曲性を確保しておきたい部分とを区分けする技術を提案した。また、本出願人は、特願2002−067713において、配列方向の両端の配線を、他の配線よりも幅広に形成することで、折り曲げた際に応力がかかりやすい両端の耐折り曲げ性を向上させる技術も提案した。
【0007】
【特許文献1】
特開2002−26082号公報
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述したような従来技術には、以下のような問題が存在する。
実装時等に熱が加わった際に可撓性基板は膨張するが、特許文献1の技術では基材を貼り付けた部分の基板は膨張が拘束されるため、基材の貼り付けの有無により配線の配列方向で膨張する量が一定でなくなる。また、特願2002−067713の技術でも、配線の配列方向で線幅の異なる配線が混在しているため、配線の幅毎に膨張する量が一定でなくなる。そのため、可撓性基板に歪みや反りが発生しやすくなり、特に回路部分で歪みや反りが生じると実装時の品質が低下する虞があった。
【0009】
本発明は、以上のような点を考慮してなされたもので、基板の歪みや反りが生じず、実装時の品質向上に寄与できる実装構造体及びその製造方法並びに当該実装構造体を備える電子機器を提供することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために本発明は、以下の構成を採用している。
本発明の実装構造体は、ベース基板上に半導体チップと、該半導体チップ近傍に複数の配線が配列形成された実装構造体であって、前記複数の配線は、複数の第1配線と、該第1配線の線幅より幅広の第2配線とを含み、前記第2配線は、前記半導体チップ近傍で分断され、且つ分断部の間が前記第1配線の線幅と略同一幅の複数の第3配線で接続されることを特徴とするものである。
【0011】
従って、本発明では、半導体チップ近傍に略同一幅の第1配線及び第3配線が配列されることになり膨張量が均一になる。そのため、ベース基板に歪みや反りがない状態で半導体チップを実装することが可能となり、実装時の品質低下を防止することができる。
【0012】
前記複数の第3配線の線幅の合計は、前記第2配線の線幅以上であることが好ましい。これにより、本発明では、第2配線を流れる電流が第3配線を流れることで抵抗が増すことを防止できる。特に、第3配線の総幅が第2配線の線幅以上の場合は、抵抗値が減少するため、安定した電源、信号を供給することが可能になる。
【0013】
前記第1配線の配列ピッチと、前記第3配線の配列ピッチとは略同一であることが好ましい。これにより、これら配線の配列方向の膨張がピッチのばらつきに起因して不均一になり、ベース基板に歪みや反りが生じることを防止できる。また、ベース基板は、前記第2配線が形成されている箇所で前記配線の配列方向の周りに折り曲げられる構成も採用可能である。これにより、本発明では、第1配線を挟んだ配列方向両側に第2配線を配置することで、ベース基板を折り曲げた際に応力がかかりやすい両端の耐折り曲げ性を向上させることができるため、配線のパターンの破損を防止することができる。なお、ベース基板としては、実装構造体を実装する際の自由度が高く、種々の用途に用いることができるため、可撓性を有することが好ましい。
【0014】
また、本発明では、前記第2配線及び前記第3配線が前記半導体チップに非接続で形成される構成も採用可能である。これにより、本発明では、第2配線及び第3配線が例えば入力用端子から出力用端子へ電流を供給するための配線である場合でも、ベース基板に歪みや反りが生じることなく、電流の供給能力が高く、入力用端子から出力用端子へ問題なく大電流を供給することができる。
【0015】
一方、上記課題を解決するために、本発明の実装構造体の製造方法は、金属層が形成されているベース基板の、当該金属層をパターニングし、配列された複数の第1配線と、半導体チップ近傍で分断され前記第1配線の線幅より幅広の第2配線と、前記第1配線の線幅と略同一幅で、分断された前記第2配線の間を接続する複数の第3配線とを形成する配線形成工程と、前記配線形成工程で形成された第1配線、第2配線及び第3配線の端部をメッキ処理して、前記第1配線の一端に複数の入力用端子又は複数の出力用端子、他端に複数の半導体用端子をそれぞれ形成するとともに、前記第2配線の端部に入力用端子及び出力用端子を形成する端子形成工程と、前記半導体用端子が形成された位置に半導体チップを実装する実装工程とを含むことを特徴としている。
【0016】
従って、本発明では、配線形成工程で形成された第1配線、第3配線が略同一幅で配列されることになり膨張量が均一になる。そのため、実装工程においては、ベース基板に歪みや反りがない状態で半導体チップを実装することが可能となり、実装時の品質低下を防止することができる。
【0017】
一方、本発明の電気光学装置は、電気光学パネルと、前記電気光学パネルに電気的に接続された上記の実装構造体とを備えることを特徴としている。
この発明によれば、ベース基板に歪みや反りがない状態で半導体チップを実装することが可能となる。従って、実装時の品質向上を図ることができ、更には大電流の供給を問題なく行うことができる。
【0018】
本発明の電子機器は、上記の電気光学装置と、前記電気光学装置を収容する筐体とを有することを特徴としている。
この発明によれば、上記電気光学装置を備えるので、実装時の品質向上を図ることができる。
【0019】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実装構造体及びその製造方法、電気光学装置、並びに電子機器の実施の形態を、図1ないし図13を参照して説明する。図1は、本発明の第1実施形態による電気光学装置としての液晶表示装置の分解斜視図である。図1に示すように、本実施形態の液晶表示装置1は、大別するとカラーの液晶パネル2と、液晶パネル2に接続される実装構造体3とを備える。また、必要に応じて、バックライト等の照明装置、その他の付帯機器が液晶パネル2に付設される。
【0020】
液晶パネル2は、シール材4によって接着された一対の基板5a及び基板5bを有し、これらの基板5bと基板5bとの間に形成される間隙、所謂セルギャップに液晶が封入される。換言すると、液晶は基板5aと基板5bとによって挟持されている。これらの基板5a及び基板5b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5a及び基板5bの外側表面には偏光板6a及び偏光板6bが貼り付けられている。尚、図1においては、偏光板6bの図示を省略している。
【0021】
また、基板5aの内側表面には電極7aが形成され、基板5bの内側表面には電極7bが形成される。これらの電極7a,7b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,7bは、例えばITO(Indium Tin Oxide:インジウムスズ酸化物)等の透光性材料によって形成される。基板5aは基板5bに対して張り出した張り出し部を有し、この張り出し部に複数の端子8が形成されている。これらの端子8は、基板5a上に電極7aを形成するときに電極7aと同時に形成される。従って、これらの端子8は、例えばITOによって形成される。これらの端子8には、電極7aから一体に延びるもの、及び導電材(不図示)を介して電極7bに接続されるものが含まれる。
【0022】
尚、実際の電極7a,7b及び端子8は、極めて狭い間隔をもって多数本が基板5a及び基板5b上にそれぞれ形成されるが、図1においては、液晶パネル2の構造の理解を容易にするために、それらの間隔を拡大して模式的に示すとともに、それらの内の数本のみを図示することにして他の部分を省略してある。また、端子8と電極7aとの接続状態及び端子8と電極7bとの接続状態も図1においては図示を省略している。
【0023】
また、実装構造体3には、配線基板9上の所定位置に半導体チップとしての液晶駆動用IC10が実装される。尚、図示は省略しているが、液晶駆動用IC10が実装される部位以外の部位の所定位置に抵抗、コンデンサ、その他のチップ部品を実装しても良い。配線基板9は、例えばポリイミド等の可撓性を有するベース基板11の上に形成されたCu等の金属膜をパターニングして配線パターン12を形成することによって製造される。尚、実際の配線パターン12は、極めて狭い間隔をもって多数本がベース基板11上に形成されているが、図1においては、構造の理解を容易にするために、それらの間隔を拡大して模式的に示すとともに、構造を簡略化して図示してある。尚、パターニングにより配線パターン12を形成した配線基板9の製造方法の詳細については後述する。
【0024】
ベース基板11として可撓性基板を用いてその上に実装部品を実装すればCOF(Chip On Film)方式の実装構造体が構成され、ベース基板11として硬質の基板を用いてその上に実装部品を実装すればCOB(Chip On Board)方式の実装構造体が構成される。また、図1において、配線パターン12には、実装構造体3の一側辺部に形成される出力用端子12a及びそれに対向する側辺部に形成される入力用端子12bが含まれる。また、配線パターン12の内、液晶駆動用IC10を装着するための領域に臨み出る部分は半導体用端子13を構成する。
【0025】
また、図1に示すように、実装構造体3はACF(Anisotropic Conductive Film:異方性導電膜)14を介して液晶パネル2の基板5aに固定される。このとき、実装構造体3の出力用端子12aはACF14を介して基板5aの端子8と電気的に接続される。このACF14は、周知の通り、一対の端子間を異方性を持たせて電気的に一括接続するために用いられる導電性のある高分子フィルムであって、図2に示すように、例えば、熱可塑性又は熱硬化性の接着用樹脂14aの中に多数の導電粒子14bを分散させることによって形成される。図2は、ACF14,16により配線基板9と液晶駆動用IC10及び液晶パネル2とが固定される様子を示す断面図である。
【0026】
液晶駆動用IC10は、その接合面、即ち能動面に、複数のバンプ15を有する。図1及び図2に示すように、液晶駆動用IC10はACF16によってベース基板11上の所定位置に実装される。このACF16は、ACF14と同様に一対の端子間を異方性を持たせて電気的に一括接続するために用いられる導電性のある高分子フィルムであって、図2に示すように、例えば、熱可塑性又は熱硬化性の接着用樹脂16aの中に多数の導電粒子16bを分散させることによって形成される。
【0027】
以上、本発明の第1実施形態による電気光学装置としての液晶表示装置の構成及び本発明の第1実施形態による実装構造体3の概略構成について説明したが、次に、実装構造体3に形成される配線パターン12について詳細に説明する。図3は、本発明の第1実施形態による実装構造体3に形成される配線パターン12を示す上面図である。尚、図3において、図1に示した部材と同一の部材には同一の符号を付してある。
【0028】
本実施形態の実装構造体3に形成される配線パターン12は、機能的に第1配線としての配線パターン25と、第2配線としての配線パターン26との2つに大別することができる。配線パターン25は、入力用端子12bの一部と半導体用端子13の一部とを接続し、且つ、出力用端子12aの一部と半導体用端子13の一部とを接続するものであり、液晶駆動用IC10に接続される。この配線パターン25は、液晶パネル2がカラー液晶パネルであるため白黒の液晶パネルよりも信号線が多く用意され、しかも実装構造体3の小型化の要求から細線化され且つ稠密に配列されている。
【0029】
一方、配線パターン26は、残りの入力用端子12bと残りの出力側端子13とを接続するものであり、配線パターン25の配列方向D1に配線パターン25を挟むように、且つ配線パターン25の線幅よりも幅広に形成されており、液晶駆動用IC10に対しては非接続となっている。この配線パターン26は、例えば液晶パネル2の駆動用の大電流を必要とするものである場合に、液晶パネル2に対して大電流を供給するためのものである。
【0030】
また、配線パターン26は、液晶駆動用IC10の近傍においてそれぞれ分断されており、各分断部の間は第3配線としての複数の配線パターン27で接続されている。配線パターン27は、配線パターン25と平行に、略同一の線幅、配列ピッチで形成されており、その本数は線幅の合計が配線パターン26の線幅以上となる値に設定されている。ここで、配線パターン26(配線パターン27の合計幅)が配線パターン25の線幅よりも幅広に形成されているので、入力用端子12bからの大電流を出力用端子12aを介して液晶パネル2に問題なく供給することが可能となっている。また、配線パターン27の線幅の合計が配線パターン26の線幅を超えるときには、配線パターン27において抵抗値が減少することになるため、安定した電源、信号を供給することが可能になる。
【0031】
図3中の符号L1,L2を付した線は、配線基板9を折り曲げる場合の折り曲げ位置を示している。本実施形態の電気光学装置としての液晶表示装置を携帯電話機等の電子機器の筐体内に実装する場合には、筐体に対する液晶パネル2の配置と入力用端子12bの配置との関係、及び、各種の電子部品を高密度で筐体内に実装する必要から、配線基板9を折り曲げることが必要な場合がある。例えば、図4に示した例では、配線基板9を図中符号D2を付した方向、つまり、配線パターン12の配列方向D1の周りに折り曲げることにより、配線基板9を液晶パネル2の裏面に配置している。図4は、配線基板9の折り曲げ方向を説明するための斜視図である。尚、ここでいう液晶パネル2の裏面とは、表示面に設定されていない面をいい、例えばバックライトが配置される側の面である。
【0032】
図5は、配線基板9を折り曲げた状態の一例を示す断面図である。尚、図5においても、図1〜図4に示した部材と同一の部材には同一の符号を付している。図5に示したように、基板5bの一側面(液晶パネル2の裏面)にはバックライト20が配置されており、バックライト20の裏面に液晶パネル2を駆動するIC等の電子部品が搭載された回路基板21が配置される。この回路基板21の一端部にはコネクタ22が配置されている。このコネクタ22は接続端子23を介して回路基板21に固定されているとともに、回路基板21に形成されている電気回路と接続されている。
【0033】
また、図示したように、本実施形態の実装構造体3の一部をなす配線基板9は、図5中符号24a,24bを付した折り曲げ位置で折り曲げられており、入力用端子12bがコネクタ22に嵌合された状態でコ字形状に実装されている。ここで、図5に示すように配線基板9を実装する際には、出力用端子12aがACF14を介して基板5aと電気的に接続されているため、図5中符号9aを付した面側に配線パターン12及び液晶駆動用IC10が配置されている。
【0034】
図6は、配線基板9を折り曲げた状態の他の例を示す断面図である。尚、図6においても、図1〜図5に示した部材と同一の部材には同一の符号を付している。図5においては、液晶パネル2の表面側(液晶パネル2を透過した光が射出される側)に基板5aが配置されていた。しかしながら、図6に示した例では、液晶パネル2の表面側に基板5bが配置されており、基板5aはバックライト20に対面する位置に配置されている。かかる配置の場合には、本実施形態の実装構造体3の一部をなす配線基板9は、図6中符号24a,24bを付した折り曲げ部で折り曲げられる点については図5に示した例と同一であるが、その折り曲げ方向が逆となる。
【0035】
つまり、図5に示した例では、図5中符号9aを付した面側がコ字状に折り曲げられた配線基板9の外側に配置され、従って配線パターン12及び液晶駆動用IC10が配線基板9の外側に配置される。しかしながら、図6に示した例では、符号9aを付した面側が配線基板9によって包まれるように折り曲げられている。その結果として、液晶駆動用IC10及び配線パターン12が配線基板9によって包まれるように配置される。
【0036】
図3に戻り、配線パターン12の配列方向D1の両端における配線パターン26が他の配線よりも幅広に形成されているため、折り曲げ位置L1,L2で配線基板9を折り曲げる際に、配線パターン12の破損を防止することができる。通常、配線基板9を折り曲げる際には、他の部位(例えば、配列方向D1における配線パターン12の中央部)よりも両端により大きな応力がかかり、配列方向D1における端部に形成された配線パターン12が破損する確率が高い。このため、本実施形態では、配列方向D1の両端部に形成されている配線パターン12を幅広に形成することで、このような不具合を回避できる。
【0037】
以上説明したように、本実施形態による実装構造体3では、配線パターン26を分断し、分断部の間を配線パターン25と略同一幅の配線パターン27で接続するので、液晶駆動用IC10近傍の配線パターンを略同一線幅で統一して配列することができる。そのため、配線が膨張した場合でも膨張量が均一となり、膨張の不均一に起因するベース基板11の歪みや反りを抑制することができ、液晶駆動用IC10を実装する際の品質低下を防止することができる。また、本実施の形態では、配線パターンの線幅のみならず、配列ピッチも略同位置に形成しているので、配列方向の膨張量の不均一を一層抑制することが可能である。
また、本実施の形態では、配線パターン27の線幅の合計を配線パターン26の線幅以上に設定しているので、配線パターン27において抵抗値が減少することになるため、安定した電源、信号を供給することが可能になっている。
【0038】
次に、本発明の第2実施形態による実装構造体について説明する。本発明の第2実施形態による実装構造体の基本的な構成は図1及び図2に示した実装構造体3とほぼ同様の構成であるが、配線基板9に形成されている配線パターン12が異なる。図7は、本発明の第2実施形態による実装構造体3に形成される配線パターン12を示す上面図である。
【0039】
本実施形態の実装構造体3に形成される配線パターン12は、入力用端子12bと半導体用端子13とを接続し、且つ、出力用端子12aと半導体用端子13とを接続している。この配線パターン12は何れも液晶駆動用IC10に接続され、液晶パネル2がカラー液晶パネルであるため白黒の液晶パネルよりも信号線が多く用意され、しかも実装構造体3の小型化の要求から細線化され且つ稠密に配列されている。配線パターン12の配列方向D1の両端は、他よりも幅広に形成されている。この幅広に形成された配線パターン12の線幅は、0.1〜1mm程度である。
【0040】
これら配線パターン12は、配列方向両端を除く細線化された第1配線としての配線パターン28aと、配線パターン28aを挟む両側に配置され配線パターン28aの線幅より幅広に形成された第2配線としての配線パターン28bと、液晶駆動用IC10の近傍において分断された配線パターン28bと液晶駆動用IC10とを接続する第3配線としての複数の配線パターン28cとから構成される。配線パターン28cは、配線パターン28aの線幅と略同一の線幅、配列ピッチで形成されており、その本数は線幅の合計が配線パターン28bの線幅以上となる値に設定されている。
【0041】
この構成によれば、配線パターン12の中、配列方向両側の配線パターン28bの線幅が幅広に形成されているので、配線基板9を折り曲げる際の応力に耐えうる強度を有することに加えて、液晶駆動用IC10の近傍における配線の線幅を略同一に統一しているので、熱膨張量が均一となり、膨張の不均一に起因するベース基板11の歪みや反りを抑制して液晶駆動用IC10を実装する際の品質低下を防止することができ、製造歩留まりの向上を図ることもできる。
【0042】
以上説明した実施形態は、電気光学装置として液晶表示装置を例に挙げて説明したが、本発明は電気光学装置として有機EL表示装置を用いることも可能である。図8は、本発明の第3実施形態による電気光学装置としての有機EL表示装置に設けられる有機ELパネルの断面図である。有機ELパネル(電気光学パネル)30は、基板31上にマトリクス状にTFT(Thin Film Transistor)32を形成し、更にその上に複数の積層体33を形成して概略構成されている。
【0043】
TFT32は、ソース電極、ゲート電極、及びドレイン電極が形成されており、例えばゲート電極は図3に示した配線パターン25の何れかと電気的に接続され、ソース電極は例えば図3に示した配線パターン26の何れかと電気的に接続される。上記積層体33は、陽極層34、正孔注入層35、発光層36、及び陰極層37を含んで構成される。上記陽極層34は、TFT32のドレイン電極と接続されており、TFT32がオン状態にあるときに、図3に示した配線パターン26からの電流が、TFT32のソース電極及びドレイン電極を介して陽極層34に供給される。また、陰極層37は図3に示した他の配線パターン26に電気的に接続されている。
【0044】
以上の構成の有機ELパネル30において、陽極層34から正孔注入層35を介して発光層36に注入された正孔(ホール)と、陰極層37から発光層36に注入された電子とが発光層36内において再結合して生ずる光は、基板31側から射出される。従って、図8に示した有機ELパネル30に接続される配線基板9は、陰極層側に折り曲げて実装する必要がある。つまり、折り曲げられた配線基板9は、基板31側に配置されるのではなく、陰極層37側に配置されることになる。尚、電気光学装置として有機EL表示装置を備える場合には、大電流が必要となるため、有機EL表示装置に接続される実装構造体3は、図3に示した実装構造体を用いることが好適である。
【0045】
図9は、本発明の第4実施形態による電気光学装置としての有機EL表示装置に設けられる有機ELパネルの断面図である。有機ELパネル(電気光学パネル)40は、基板31上にマトリクス状にTFT(Thin Film Transistor)32を形成し、更にその上に複数の積層体33を形成して概略構成されている点は、図8に示した有機ELパネル30と同一である。しかし、本実施形態の有機ELパネル40は、TFT32が発光層36の下側に形成されており、陰極層37がITO等の透明電極で形成されている点が異なる。
【0046】
つまり、本実施形態の有機ELパネル40は、発光層36で生じた光が、陰極層37を介して射出される点が異なる。かかる構成の場合には、有機ELパネル40に接続される配線基板9は、基板31側に折り曲げて実装する必要がある。つまり、折り曲げられた配線基板9は、陰極層37側に配置されるのではなく、基板31側に配置されることになる。尚、電気光学装置として有機EL表示装置を備える場合には、大電流が必要となるため、第3実施形態と同様に有機EL表示装置に接続される実装構造体3は、図3に示した実装構造体を用いることが好適である。
【0047】
〔実装構造体の製造方法〕
次に、第1実施形態及び第2実施形態に示した実装構造体3の製造方法について説明する。図10は、本発明の実施形態による実装構造体3の製造方法の一例を示すフローチャートである。実装構造体3の製造にあたり、まず配線基板9の設計が行われる(工程S10)。この工程では、配線基板9の外形寸法の設計、液晶駆動用IC10の搭載位置、並びに配線パターンの本数及び形成位置等を設計する。
【0048】
次に、上面の全面に金属層が形成されたベース基板を穴あけ加工して実装構造体3の外形形状を整形する(工程S11)。このとき、例えば図3及び図7中の折り曲げ位置L1,L2に配線パターンの配列方向に沿って穴あけ加工により矩形形状の孔を形成することが好ましい。かかる矩形形状の孔を形成することにより、配線基板9の折り曲げが容易となる。尚、上記金属層は、例えばポリイミド等の可撓性を有するベース基板11の上に形成されたCu等の金属膜である。
【0049】
ベース基板の穴あけ加工が終了すると、ベース基板11の上面全面にレジストをコーディングし(工程S12)、露光工程、現像工程、及びエッチング工程を順に行って、配線パターン12を形成する(工程S13)。配線パターン12を形成した後は、ベース基板11の上面に残存しているレジストを除去する(工程S15)。以上の工程により、図3に示した配線パターン12(25〜27)、又は、図7に示した配線パターン12(28a〜28c)が形成される。尚、配線パターンはメッキにより形成してもよい。
【0050】
以上の工程が終了すると、次に、配線パターン12が形成されたベース基板11の上面にソルダーレジストを印刷し(工程S15)、露光工程、現像工程、及びエッチング工程を順に行って、ソルダーレジストパターンを形成する(工程S16)。尚、このソルダーレジストパターンは、出力用端子12a、入力用端子12b、及び半導体用端子13が形成される位置には形成されない。
【0051】
以上の工程が終了すると、錫、金、又は金/ニッケル、はんだ等の導電性材料をメッキして、入力用端子12b、出力用端子12a、及び半導体用端子13をそれぞれ形成する(工程S17)。以上の工程を経て、配線基板9が形成される。配線基板9が形成されると、半導体用端子13が形成されている位置に液晶駆動用IC10を搭載することにより(工程S18)、本実施形態の実装構造体3が製造される。
【0052】
液晶駆動用IC10を配線基板9上に搭載するには、ACF16を配線基板9と液晶駆動用IC10との間に挟んで図示せぬ圧着ヘッドにより熱圧着することにより、図2に示した接着用樹脂16aによって液晶駆動用IC10が配線基板9に固着される。より具体的に説明すると、液晶駆動用IC10のバンプ15を半導体用端子13と対向させ、液晶駆動用IC10に図示せぬ圧着ヘッドを押し当てて加熱及び加圧すると、ACF16が溶融して流動する。加熱によってACF16が固化し、又は、硬化することにより、接着用樹脂16aによって液晶駆動用IC10が配線基板9に固着する。また、導電粒子16bによって液晶駆動用IC10のバンプ15と半導体用端子13とが互いに導電接続される。尚、ACFの代わりに接着剤中に導電粒子のないNCF(Non Conductive Film)を用いてもよい。このとき、配線基板9(ベース基板11)に熱が加わるが、上述したように、液晶駆動用IC10近傍の配線の線幅及び配列ピッチが略同一となっているため、膨張量が均一となり、ベース基板11の歪みや反りを抑制することができる。
【0053】
以上の実施形態では、ACF16を用いて、液晶駆動用IC10を配線基板9に固着するとともに、液晶駆動用IC10と配線パターン12とを電気的に接続した訳であるが、本実施形態ではACF16やNCFを用いない他の方法を用いて液晶駆動用IC10を配線基板9上に搭載しても良い。図11は、液晶駆動用IC10を配線基板9に搭載する他の方法の一例を示す図である。
【0054】
図11に示した例では、まず図11(a)に示すように、液晶駆動用IC10のバンプ15として、金バンプを形成する。この金バンプは、例えば液晶駆動用IC10に形成されているアルミパッド上に電解メッキ法、無電解メッキ法、印刷法、蒸着法、ボールバンプ法などにより形成する。尚、バンプを形成する材料は、金に限られず、ニッケル、銅、錫や、もしくは、金を含めてこれらの金属が積層されたものでもよい。また、このように形成されたバンプの上に電解、無電解メッキ法や印刷法ではんだなどのろう材をキャッピングしてもよい。次に、図11(b)に示すように、配線基板9をステージ50上に載置するとともに、液晶駆動用IC10を搭載位置に配置し、且つ液晶駆動用IC10の上部にツール51を配置する。ここで、ステージ50は数十〜百数十℃程度の範囲で温度を設定することができ、ツール51は数百℃に温度を設定することができる。
【0055】
ステージ50、配線基板9、液晶駆動用IC10、及びツール51を図11(b)に示した配置として、ステージ50及びツール51の温度を設定した状態で、ツール51をステージ50の方向へ移動させて液晶駆動用IC10を加熱・加圧し、液晶駆動用IC10に形成されたバンプ15を配線パターン12の半導体用端子13に接合させる。液晶駆動用IC10と配線パターン12との接合が完了すると、図11(c)に示したように、液晶駆動用IC10とベース基板11との間に、毛細管現象を利用して封止樹脂を流し込み、凝固させる。以上の工程によって、液晶駆動用IC10が配線基板9上に搭載される。尚、封止樹脂としてACP(Anisotropic Conductive Paste)やNCP(Non Conductive Paste)を用い、配線基板9にこれらを先に塗布しておき、液晶駆動用IC10を搭載してもよい。
【0056】
以上説明した工程を経て、実装構造体3が製造される訳であるが、以上の工程の他に、配線基板9上に図示せぬチップ部品を搭載する工程を設けても良い。ここで、搭載されるチップ部品は、例えば、コンデンサ、抵抗等の能動部品や、コネクタ等の電子要素が考えられる。尚、図10,図11は、液晶パネル2に接続される実装構造体3の製造方法を例に挙げて説明したが、有機ELパネルに接続される実装構造体を製造する場合にも同様の製造方法にて製造することができる。
【0057】
なお、上記実施形態では、可撓性基板上に実装部品を実装するCOF(Chip On Film)方式の実装構造体の例を用いて説明したが、これに限定されるものではなく、硬質の基板を用いてその上に実装部品を実装するCOB(Chip On Board)方式や、フィルム基板に実装部品を接合するTCP(Tape Carrier Package)方式にも適用可能である。
【0058】
〔電子機器〕
以上、本発明の実施形態による実装構造体及びその製造方法並びに電気光学装置について説明したが、本実施形態の実装構造体及び電気光学装置が搭載される電子機器について説明する。以上説明した電気光学装置としての液晶表示装置、CPU(中央処理装置)等を備えたマザーボード、キーボード、ハードディスク等の電子部品を筐体内に組み込むことで、例えば図12に示すノート型のパーソナルコンピュータ60(電子機器)が製造される。
【0059】
図12は、本発明の一実施形態による電子機器としてのノート型コンピュータを示す外観図である。図12において61は筐体であり、62は液晶表示装置であり、63はキーボードである。尚、図12においては、液晶表示装置を備えるノート形コンピュータを示しているが、液晶表示装置に代えて有機EL表示装置を備えていても良い。図13は、他の電子機器としての携帯電話機を示す斜視図である。図13に示した携帯電話機70は、アンテナ71、受話器72、送話器73、液晶表示装置74、及び操作釦部75等を備えて構成されている。また、図13に示した携帯電話機においても液晶表示装置74に代えて有機EL表示装置を備えた構成であっても良い。
【0060】
また、上記実施形態では、電子機器としてノート型コンピュータ及び携帯電話機を例に挙げて説明したが、これらに限らず、液晶プロジェクタ、マルチメディア対応のパーソナルコンピュータ(PC)及びエンジニアリング・ワークステーション(EWS)、ページャ、ワードプロセッサ、テレビ、ビューファインダ型又はモニタ直視型のビデオテープレコーダ、電子手帳、電子卓上計算機、カーナビゲーション装置、POS端末、タッチパネルを備えた装置等の電子機器に適用することが可能である。
【0061】
以上、本発明の実施形態による実装構造体及びその製造方法、電気光学装置、並びに電子機器について説明したが、本発明は上記実施形態に制限されることなく、本発明の範囲内で自由に変更が可能である。例えば、上記実施形態においては、露光、現像、エッチング等の工程を経てベース基板11上に配線パターン12を形成していたが、配線パターン12は、接着剤層によってベース基板11の上に固着してもよいし、スパッタリング法、ロールコート法等の成膜法を用いてベース基板11の上に直接に固着してもよい。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施形態による電気光学装置としての液晶表示装置の分解斜視図である。
【図2】配線基板と駆動用IC及び液晶パネルが固定される図である。
【図3】実装構造体に形成される配線パターンを示す上面図である。
【図4】配線基板の折り曲げ方向を説明するための斜視図である。
【図5】配線基板を折り曲げた状態の一例を示す断面図である。
【図6】配線基板を折り曲げた状態の他の例を示す断面図である。
【図7】本発明の第2実施形態による配線パターンを示す上面図である。
【図8】本発明の第3実施形態による有機ELパネルの断面図である。
【図9】本発明の第4実施形態による有機ELパネルの断面図である。
【図10】本発明の実装構造体の製造方法のフローチャート図である。
【図11】液晶駆動用ICを配線基板に搭載する一例を示す図である。
【図12】本発明の電子機器を示す外観図である。
【図13】他の電子機器としての携帯電話機を示す斜視図である。
【符号の説明】
1 液晶表示装置(電気光学装置)、3 実装構造体、10 液晶駆動用IC(半導体チップ)、11 ベース基板、12a 出力用端子、12b 入力用端子、13 半導体用端子、25、28a 配線パターン(第1配線)、26、28b 配線パターン(第2配線)、27、28c 配線パターン(第3配線)、30、40 有機ELパネル(電気光学パネル)、60 パーソナルコンピュータ(電子機器)、70 携帯電話機(電子機器)
Claims (8)
- ベース基板上に半導体チップと、該半導体チップ近傍に複数の配線が配列形成された実装構造体であって、
前記複数の配線は、複数の第1配線と、該第1配線の線幅より幅広の第2配線とを含み、
前記第2配線は、前記半導体チップ近傍で分断され、且つ前記第1配線と略同一幅の複数の第3配線に接続されることを特徴とする実装構造体。 - 請求項1記載の実装構造体において、
前記複数の第3配線の線幅の合計は、前記第2配線の線幅以上であることを特徴とする実装構造体。 - 請求項1または2記載の実装構造体において、
前記第1配線の配列ピッチと、前記第3配線の配列ピッチとは略同一であることを特徴とする実装構造体。 - 請求項1から3のいずれかに記載の実装構造体において、
前記ベース基板は、前記第2配線が形成されている箇所で前記配線の配列方向の周りに折り曲げられることを特徴とする実装構造体。 - 請求項1から4のいずれかに記載の実装構造体において、
前記第2配線及び前記第3配線は、前記半導体チップに非接続で形成されることを特徴とする実装構造体。 - 金属層が形成されているベース基板の、当該金属層をパターニングし、配列された複数の第1配線と、半導体チップ近傍で分断され前記第1配線の線幅より幅広の第2配線と、前記第1配線と略同一幅で、分断された前記第2配線の間を接続する複数の第3配線とを形成する配線形成工程と、
前記配線形成工程で形成された第1配線、第2配線及び第3配線の端部をメッキ処理して、前記第1配線の一端に複数の入力用端子又は複数の出力用端子、他端に複数の半導体用端子をそれぞれ形成するとともに、前記第2配線の端部に入力用端子及び出力用端子を形成する端子形成工程と、
前記半導体用端子が形成された位置に半導体チップを実装する実装工程と
を含むことを特徴とする実装構造体の製造方法。 - 電気光学パネルと、
前記電気光学パネルに電気的に接続された請求項1から請求項5の何れか一項に記載された実装構造体と、
を備えることを特徴とする電気光学装置。 - 請求項7記載の電気光学装置と、
前記電気光学装置を収容する筐体と、
を有することを特徴とする電子機器。
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