JP2005202211A - 実装構造体、ic、電気光学装置および電子機器 - Google Patents
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Abstract
【課題】 接合用樹脂組成物として熱硬化性樹脂組成物を用いてICを実装した場合でも配線パターンに腐蝕やマイグレーションが発生せず、信頼性の高い実装構造体、この実装構造体を備えた電気光学装置、およびこの電気光学装置を備えた電子機器を提供すること。
【解決手段】 IC実装領域40、50にIC4、5を実装するにあたって、異方性導電フィルム9として、IC4、5の平面サイズと等しい面積のものを用い、IC4、5の周辺の全ての領域においてIC4、5と異方性導電フィルム9とを平面的に略重なった状態とする。従って、IC4、5を熱圧着ヘッドで熱圧着した際、異方性導電フィルム9に含まれる熱硬化性樹脂は、IC4、5から伝わってきた熱で完全硬化し、未反応部分が存在しない。
【選択図】 図3
【解決手段】 IC実装領域40、50にIC4、5を実装するにあたって、異方性導電フィルム9として、IC4、5の平面サイズと等しい面積のものを用い、IC4、5の周辺の全ての領域においてIC4、5と異方性導電フィルム9とを平面的に略重なった状態とする。従って、IC4、5を熱圧着ヘッドで熱圧着した際、異方性導電フィルム9に含まれる熱硬化性樹脂は、IC4、5から伝わってきた熱で完全硬化し、未反応部分が存在しない。
【選択図】 図3
Description
本発明は、配線パターンに接続するパッドが多数、形成されたIC実装領域に対して接合用樹脂組成物によってICが実装された実装構造体、この実装構造体を備えた電気光学装置、およびこの電気光学装置を備えた電子機器に関するものである。
アクティブマトリクス型液晶装置や、有機エレクトロルミネッセンス表示装置などの電気光学装置では、多数のデータ線と多数の走査線との各交点に相当する位置に画素が形成されており、データ線および走査線を介して各画素に所定の信号を供給して各画素の駆動を行う。このため、電気光学装置では、図8(A)、(B)に示すように、電気光学物質を保持する基板20X上に駆動用のIC4XをCOG(Chip On Glass)実装し、このIC4Xからデータ線および走査線に信号を出力する。また、IC4XをCOG実装するには、基板20X上のIC実装領域40Xに対して大きめの異方性導電フィルム9X(接合用樹脂組成物)を配置した後、この異方性導電フィルム9X上にIC4Xを配置し、しかる後に、IC4Xを熱圧着ヘッドで熱圧着する方法が多用されている(例えば、引用文献1参照)。
特開平10−206877号公報
しかしながら、異方性導電フィルム9Xとして、熱硬化性樹脂組成物中に異方性導電粒子が分散しているものを用いた場合、IC4Xと平面的に重なる領域では、熱圧着ヘッドからの熱がIC4Xを介して伝わるので異方性導電フィルム9X中の熱硬化性樹脂が完全硬化するが、IC実装領域40Xの周辺領域では、IC4Xから熱が十分に伝わってこないため、熱硬化性樹脂が硬化しない。そのため、耐湿試験を行った際、IC実装領域40Xの周辺領域では、熱硬化性樹脂中の未反応部分によって配線パターン6X、8Xに腐蝕やマイグレーションが発生するという問題点がある。特に、IC4Xに対する入力配線パターンには高電圧が印加されるので、耐湿試験を行った際、配線パターン6Xに腐蝕が発生しやすいという問題点がある。
以上の問題点に鑑みて、本発明の課題は、接合用樹脂組成物として熱硬化性樹脂組成物を用いてICを実装した場合でも配線パターンに腐蝕やマイグレーションが発生せず、信頼性の高い実装構造体、この実装構造体を備えた電気光学装置、およびこの電気光学装置を備えた電子機器を提供することにある。
上記課題を解決するために、本発明では、配線パターンに接続するパッドが多数、形成されたIC実装領域に対して接合用樹脂組成物によってICが実装された実装構造体において、前記接合用樹脂組成物は、熱硬化性樹脂組成物であり、前記ICの周辺で前記配線パターンが通っている複数の領域のうちの少なくとも一つの領域では、前記熱硬化性樹脂組成物が完全硬化していることを特徴とする。
本願明細書における「完全硬化」とは、例えば、FT−IR(フーリエ変換赤外分光光度計)で反応前後のエポキシ基のピーク高さ変化に基づいて反応率を計測した場合、あるいは示差走査熱量分析装置での発熱量に基づいて反応率を測定した場合に反応率として80%以上の硬化が確認されたことを意味する。
本発明において、前記ICの周辺で前記配線パターンが通っているいずれの領域でも、前記熱硬化性樹脂組成物が完全硬化していることが好ましい。
本発明では、前記配線パターンが通っている領域で熱硬化性樹脂組成物が完全硬化しているため、耐湿試験を行ったときでも、配線パターンが通っている領域に熱硬化性樹脂組成物の未反応部分が存在しない。それ故、未反応部分によって配線パターンに腐蝕やマイグレーションが発生することがないので、実装構造体の信頼性を向上することができる。
本発明において、前記ICの周辺の全ての領域で前記熱硬化性樹脂組成物が完全硬化していることが好ましい。
本発明では、前記ICの周辺で前記配線パターンが通っている複数の領域のうちの少なくとも一つの領域で、前記熱硬化性樹脂組成物を完全硬化させるにあたって、前記ICの周辺で前記配線パターンが通っている複数の領域のうちの少なくとも一つの領域では、前記ICと前記熱硬化性樹脂組成物の形成領域とを平面的に略重ねることを特徴とする。
本発明において、前記ICの周辺で前記配線パターンが通っている全ての領域で前記熱硬化性樹脂組成物を完全硬化させるにあたっては、前記ICの周辺で前記配線パターンが通っている全ての領域で前記ICと前記熱硬化性樹脂組成物の形成領域とを平面的に略重ねればよい。
本発明では、前記配線パターンが通っている領域では、ICと熱硬化性樹脂組成物の形成領域が略重なっているため、IC実装領域に対して熱硬化性樹脂組成物を配置した後、この熱硬化性樹脂組成物上にICを配置し、しかる後に、ICを熱圧着ヘッドで熱圧着すると、ICと重なっている領域の熱硬化性樹脂はICから伝わってくる熱で完全硬化する。従って、耐湿試験を行ったときでも、配線パターンが通っている領域では、熱硬化性樹脂組成物から未反応部分が存在しない。それ故、未反応部分によって配線パターンに腐蝕やマイグレーションが発生することがないので、実装構造体の信頼性を向上することができる。
本発明において、前記ICの周辺の全ての領域で前記熱硬化性樹脂組成物を完全硬化させるにあたっては、前記ICの周辺の全ての領域で前記ICと前記熱硬化性樹脂組成物の形成領域とが平面的に略重ねればよい。
本発明において、前記熱硬化性樹脂組成物は、全体が完全硬化していることが好ましい。それには、前記熱硬化性樹脂組成物を概ね前記ICと平面的に重なる領域のみに配置することが好ましい。このように、熱硬化性樹脂組成物を概ねICと平面的に重なる領域のみに配置すると、ICを熱圧着した際、その熱が熱硬化性樹脂組成物全体に伝わるため、熱硬化性樹脂組成物全体が完全硬化した状態となる。
本発明において、前記熱硬化性樹脂組成物は、フィルム状の熱硬化性樹脂中に異方性導電粒子が分散する異方性導電フィルムである。
本発明は、前記熱硬化性樹脂組成物は、熱硬化性樹脂としてエポキシ樹脂を含んでいる場合に適用すると効果的である。エポキシ樹脂の場合には、熱硬化性という面で優れているが、未反応の状態で活性な成分が含まれているので、本発明を適用した場合の効果が顕著である。
本発明に係る実装構造体は、液晶装置やエレクトロルミネッセンス表示装置などといった電気光学装置に用いられる。この場合、前記IC実装領域は、例えば、電気光学物質を保持する電気光学装置用基板上に形成される。また、前記IC実装領域は、電気光学物質を保持する電気光学装置用基板に接続された可撓性基板上に形成されることもある。
本発明に係る電気光学装置は、携帯電話機やモバイルコンピュータなどといった電子機器に用いられる。
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
(電気光学装置の全体構成)
図1は、電気光学装置の電気的構成を示すブロック図である。図2(A)、(B)は、本発明を適用した電気光学装置を素子基板の側からみた概略斜視図、および対向基板の側からみた概略斜視図である。
図1は、電気光学装置の電気的構成を示すブロック図である。図2(A)、(B)は、本発明を適用した電気光学装置を素子基板の側からみた概略斜視図、および対向基板の側からみた概略斜視図である。
図1に示す電気光学装置1aは、画素スイッチング素子としてTFD(Thin Film Diode)を用いたアクティブマトリクス型液晶装置であり、交差する2方向をX方向およびY方向としたとき、複数の走査線51aがX方向(行方向)に延びており、複数のデータ線52aがY方向(列方向)に延びている。走査線51aとデータ線52aとの各交差点に対応する位置には画素53aが形成され、この画素53aでは、液晶層54aと、画素スイッチング用のTFD素子56a(非線形素子)とが直列に接続されている。各走査線51aは走査線駆動回路57aによって駆動され、各データ線52aはデータ線駆動回路58aによって駆動される。
このような電気光学装置1aを構成するにあたっては、図2(A)、(B)に示すように、素子基板10(電気光学装置用基板)と対向基板20とをシール材30によって貼り合わせるとともに、両基板とシール材30とによって囲まれた領域内に、電気光学物質としての液晶を封入する。シール材30は、対向基板20の縁辺に沿って略長方形の枠状に形成されるが、液晶を封入するために一部が開口している。このため、液晶の封入後にその開口部分が封止材31によって封止される。
実際には、素子基板10および対向基板20の外側の表面に、入射光を偏光させるための偏光板や、干渉色を補償するための位相差板などが適宜、貼着されるが、本発明とは直接の関係がないため、その図示および説明を省略する。
素子基板10および対向基板20は、ガラスや石英、プラスチックなどの光透過性を有する板状部材である。このうち、素子基板10の内側(液晶側)表面には、上述した複数のデータ線52a、画素スイッチング用のTFD素子(図示せず)、および画素電極(図示せず)などが形成される一方、対向基板20の内側の面上には複数の走査線51aが形成されている。また、素子基板10は、シール材30の外周縁から一方の側に張り出した張り出し領域10aを有しており、この張り出し領域10aに向けて、データ線52aおよび走査線51aに接続する配線パターン8が延びている。
本形態において、前記のシール材30には導電性を有する多数の導通粒子が分散されており、この導通粒子は、例えば金属のメッキが施されたプラスチックの粒子や、導電性を有する樹脂の粒子であり、素子基板10および対向基板20の各々に形成された配線パターン同士を導通させる機能と、両基板の間隙(セルギャップ)を一定に保つスペーサとしての機能とを兼ね備える。
このため、本形態では、素子基板10の張り出し領域10aに、基板縁11に沿う方向における中央領域に第1のIC実装領域40が形成され、この第1のIC実装領域40には、データ線駆動回路を内蔵のフェイスダウンボンディングタイプの第1のIC4がCOG実装されている。
また、素子基板10の張り出し領域10aには、第1の実装領域40の両側に第2のIC実装領域50が形成され、この第2のIC実装領域50には、走査線駆動回路を内蔵のフェイスダウンボンディングタイプの第2のIC5がCOG実装されている。
さらに、素子基板10の張り出し領域10aにおいて、IC実装領域40、50よりもさらに基板縁11の側には、基板縁11に沿って、可撓性基板7が接続された基板接続領域70が形成されており、基板接続領域70とIC実装領域40、50との間には、配線パターン6が形成されている。
ここで、第1のIC4の駆動電圧は、例えば5Vであり、第2のIC5の駆動電圧は、例えば30Vである。
(実装構造の詳細な構成)
図3(A)、(B)は、本発明を適用した電気光学装置に用いた素子基板のIC実装領域にICを実装する様子を示す説明図、およびICを実装した後の様子を示す説明図である。
図3(A)、(B)は、本発明を適用した電気光学装置に用いた素子基板のIC実装領域にICを実装する様子を示す説明図、およびICを実装した後の様子を示す説明図である。
図2(A)、(B)に示す各IC実装領域40、50にIC4、5を実装するにあたって、本形態では、図3(A)に示すように、配線パターン6、8に電気的接続するパッド60、80を備えたIC実装領域40、70に対して接合用樹脂組成物としての異方性導電フィルム9を配置した後、この異方性導電フィルム9上にIC4、5を配置し、しかる後に、IC4、5を熱圧着ヘッド(図示せず)で熱圧着する。ここで、異方性導電フィルム9には、フィルム状のエポキシ樹脂などの熱硬化性樹脂中に異方性導電粒子が分散している。このため、IC4、5を熱圧着ヘッドで熱圧着して、図3(B)に示すように、IC4、5を実装すると、IC4、5のバンブは、異方性導電フィルム9に含まれていた異方性導電粒子を介してパッド60、80に電気的に接続する。また、異方性導電フィルム9に含まれていた熱硬化性樹脂は、IC4、5から伝わってきた熱で硬化し、IC4、5を固定する。
従って、図2(A)、(B)に示すように電気光学装置1aを製作した状態で、可撓性基板7を介して信号や電源電位などを供給すると、第1のIC4から画像信号が出力され、この画像信号は、配線パターン8を介してデータ線52aに出力される。また、第2のIC5の出力バンプからは走査信号が出力され、この走査信号は、配線パターン8を介して走査線51aに出力される。
このような実装を行うにあたって、本形態では、図3(A)に示すように、異方性導電フィルム9として、IC4、5の平面サイズと等しい面積のものを用い、IC4、5の周辺の全ての領域においてIC4、5と異方性導電フィルム9とを平面的に略重なった状態とする。例えば、IC4、5からの異方性導電フィルム9のはみ出し寸法を0.3mm以下に抑える。その結果、IC4、5を熱圧着ヘッドで熱圧着した際、異方性導電フィルム9に含まれる熱硬化性樹脂は、IC4、5から伝わってきた熱で完全硬化する。従って、電気光学装置1aを耐湿試験したときでも、配線パターン6、8が通っている領域で熱硬化性樹脂組成物から未反応部分が存在するという事態を回避できる。それ故、未反応成分によって配線パターン6、8に腐蝕やマイグレーションが発生することがないので、電気光学装置1aの信頼性を向上することができる。
[その他の実施の形態]
上記形態では、第1のIC4の両側に2つの第2のIC5が実装されている構成であったが、実装されるICの数にかかわらず、本発明を適用することができる。
上記形態では、第1のIC4の両側に2つの第2のIC5が実装されている構成であったが、実装されるICの数にかかわらず、本発明を適用することができる。
また、上記形態では、IC4をCOG実装する例であったが、電気光学装置としては、図4(A)、(B)に示すように、IC4AをCOF(Chip On Film)実装した可撓性基板3を素子基板10に接続する場合がある。このような場合にも、可撓性基板3上のIC実装領域40AにIC4Aを実装する際、図3(A)、(B)を参照して説明した構成を採用すればよい。なお、図4(A)、(B)に示す電気光学装置1aの構成は、図2(A)、(B)を参照して説明したものと同様であるため、対応する部分には同一の付して図示することにして、それらの説明を省略する。
さらに、図3(A)、(B)を参照して説明した形態では、IC4、5の周辺の全ての領域において、IC4、5と異方性導電フィルム9とを平面的に重なった状態とすることにより、IC4、5の周辺の全ての領域で異方性導電フィルム9(熱硬化性樹脂組成物)を完全硬化させたが、熱硬化性樹脂組成物の未反応部分を原因とする配線パターンの腐蝕やマイグレーションを防止するという観点からすれば、図5(A)に示すように、IC4、5の周辺で配線パターン6、8が通っている2つの領域でIC4、5と異方性導電フィルム9とを平面的に重ね、配線パターン6、8が通っていない領域では異方性導電フィルム9が大きくはみ出している構成を採用してもよい。このように構成した場合も、IC4、5の周辺で少なくとも配線パターン6、7が通っている領域では、異方性導電フィルム9中の熱硬化性樹脂組成物が完全硬化するので、未反応部分によって配線パターン6、8に腐蝕やマイグレーションが発生することがない。
また、図5(B)に示すように、IC4、5の周辺で配線パターン6、8が通っている二つの領域のうち、高い電圧が供給される入力側の配線パターン6が通っている領域のみにおいてIC4、5と異方性導電フィルム9とを平面的に重ね、配線パターン6が通っていない領域では異方性導電フィルム9が大きくはみ出している構成を採用してもよい。このように構成した場合には、少なくとも、腐蝕やマイグレーションが発生しやすい配線パターン6を未反応部分から保護することができる。
さらにまた、上記形態では、接合用樹脂組成物として、異方性導電粒子を含有する異方性導電フィルム9を用いた例を説明したが、異方性導電粒子を含有しない接着フィルムを用いた場合に本発明を適用してもよい。
なお、上記形態は、TFDを非線形素子として用いたアクティブマトリクス型液晶装置に本発明を適用した例であるが、以下に示す電気光学装置でも、駆動回路内蔵のICがCOG実装、あるいはCOF実装されることがあるので、このような電気光学装置に本発明を適用してもよい。
図6は、画素スイッチング素子として薄膜トランジスタ(TFT)を用いたアクティブマトリクス型液晶装置からなる電気光学装置の構成を模式的に示すブロック図である。図7は、電気光学物質として電荷注入型の有機薄膜を用いたエレクトロルミネセンス素子を備えたアクティブマトリクス型電気光学装置のブロック図である。
図6に示すように、画素スイッチング素子としてTFTを用いたアクティブマトリクス型液晶装置からなる電気光学装置100bでは、マトリクス状に形成された複数の画素の各々に、画素電極109bを制御するための画素スイッチング用のTFT130bが形成されており、画像信号を供給するデータ線106bが当該TFT130bのソースに電気的に接続されている。データ線106bに書き込む画像信号は、データ線駆動回路102bから供給される。また、TFT130bのゲートには走査線131bが電気的に接続されており、所定のタイミングで、走査線131bにパルス的に走査信号が走査線駆動回路103bから供給される。画素電極109bは、TFT130bのドレインに電気的に接続されており、スイッチング素子であるTFT130bを一定期間だけそのオン状態とすることにより、データ線106bから供給される画像信号を各画素に所定のタイミングで書き込む。このようにして画素電極109bを介して液晶に書き込まれた所定レベルのサブ画像信号は、対向基板(図省略)に形成された対向電極との間で一定期間保持される。
ここで、保持されたサブ画像信号がリークするのを防ぐことを目的に、画素電極109bと対向電極との間に形成される液晶容量と並列に蓄積容量170b(キャパシタ)を付加することがある。この蓄積容量170bによって、画素電極109bの電圧は、例えば、ソース電圧が印加された時間よりも3桁も長い時間だけ保持される。これにより、電荷の保持特性は改善され、コントラスト比の高い表示を行うことのできる電気光学装置が実現できる。なお、蓄積容量170bを形成する方法としては、容量を形成するための配線である容量線132bとの間に形成する場合、あるいは前段の走査線131bとの間に形成する場合もいずれであってもよい。
図7に示すように、電荷注入型有機薄膜を用いたエレクトロルミネッセンス素子を備えたアクティブマトリクス型電気光学装置100pは、有機半導体膜に駆動電流が流れることによって発光するEL(エレクトロルミネッセンス)素子、またはLED(発光ダイオード)素子などの発光素子をTFTで駆動制御するアクティブマトリクス型の表示装置であり、このタイプの表示装置に用いられる発光素子はいずれも自己発光するため、バックライトを必要とせず、また、視野角依存性が少ないなどの利点がある。
ここに示す電気光学装置100pでは、複数の走査線103pと、この走査線103pの延設方向に対して交差する方向に延設された複数のデータ線106pと、これらのデータ線106pに並列する複数の共通給電線123pと、データ線106pと走査線103pとの交差点に対応する画素115pとが構成されている。データ線106pに対しては、シフトレジスタ、レベルシフタ、ビデオライン、アナログスイッチを備えるデータ線駆動回路101pが構成されている。走査線103pに対しては、シフトレジスタおよびレベルシフタを備える走査線駆動回路104pが構成されている。
また、画素115pの各々には、走査線103pを介して走査信号がゲート電極に供給される第1のTFT131pと、この第1のTFT131pを介してデータ線106pから供給される画像信号を保持する保持容量133pと、この保持容量133pによって保持された画像信号がゲート電極に供給される第2のTFT132pと、第2のTFT132pを介して共通給電線123pに電気的に接続したときに共通給電線123pから駆動電流が流れ込む発光素子140pとが構成されている。
ここで、発光素子140pは、画素電極の上層側には、正孔注入層、有機エレクトロルミネッセンス材料層としての有機半導体膜、リチウム含有アルミニウム、カルシウムなどの金属膜からなる対向電極が積層された構成になっており、対向電極は、データ線106pなどを跨いで複数の画素115pにわたって形成されている。
また、上述した実施形態以外にも、プラズマディスプレイ装置、FED(フィールドエミッションディスプレイ)装置、LED(発光ダイオード)表示装置、電気泳動表示装置、薄型のブラウン管、液晶シャッター等を用いた小型テレビ、デジタルマイクロミラーデバイス(DMD)を用いた装置などの各種の電気光学装置に本発明を適用してもよい。
なお、上記の電気光学装置は、携帯電話機やモバイルコンピュータなどといった各種の電子機器において表示部として用いることができる。
1a 電気光学装置(実装構造体)、4 第1のIC、5 第2のIC、6、8 配線パターン、9 異方性導電フィルム(接合用樹脂組成物/熱硬化性樹脂組成物)、10 素子基板(電気光学装置用基板)、10a 素子基板の張り出し領域、20 対向基板、40 第1のIC実装領域、60 第2のIC実装領域、60、80 パッド群
Claims (11)
- 配線パターンに接続するパッドが多数、形成されたIC実装領域に対して接合用樹脂組成物によってICが実装された実装構造体において、
前記接合用樹脂組成物は、熱硬化性樹脂組成物であり、
前記ICの周辺で前記配線パターンが通っている複数の領域のうちの少なくとも一つの領域では、前記熱硬化性樹脂組成物が完全硬化していることを特徴とする実装構造体。 - 請求項1において、前記ICの周辺で前記配線パターンが通っている全て領域で前記熱硬化性樹脂組成物が完全硬化していることを特徴とする実装構造体。
- 請求項1において、前記ICの周辺の全ての領域で前記熱硬化性樹脂組成物が完全硬化していることを特徴とする実装構造体。
- 配線パターンに接続するパッドが多数、形成されたIC実装領域に対して接合用樹脂組成物によってICが実装された実装構造体において、
前記接合用樹脂組成物は、熱硬化性樹脂組成物であり、
前記ICの周辺で前記配線パターンが通っている複数の領域のうちの少なくとも一つの領域では、前記ICと前記熱硬化性樹脂組成物の形成領域とが平面的に略重なっていることを特徴とする実装構造体。 - 請求項4において、前記ICの周辺で前記配線パターンが通っている全ての領域で前記ICと前記熱硬化性樹脂組成物の形成領域とが平面的に略重なっていることを特徴とする実装構造体。
- 請求項4において、前記ICの周辺の全ての領域で前記ICと前記熱硬化性樹脂組成物の形成領域とが平面的に略重なっていることを特徴とする実装構造体。
- 請求項1ないし6のいずれかにおいて、前記熱硬化性樹脂組成物は、フィルム状の熱硬化性樹脂中に異方性導電粒子が分散する異方性導電フィルムであることを特徴とする実装構造体。
- 請求項1ないし7のいずれかにおいて、前記熱硬化性樹脂組成物は、熱硬化性樹脂としてエポキシ樹脂を含んでいることを特徴とする実装構造体。
- 請求項1ないし8のいずれかに規定する実装構造体を備えた電気光学装置であって、前記IC実装領域は、電気光学物質を保持する電気光学装置用基板上に形成されていることを特徴とする電気光学装置。
- 請求項1ないし8のいずれかに規定する実装構造体を備えた電気光学装置であって、前記IC実装領域は、電気光学物質を保持する電気光学装置用基板に接続された可撓性基板上に形成されていることを特徴とする電気光学装置。
- 請求項1ないし10のいずれかに規定する電気光学装置を有することを特徴とする電子機器。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20070403 |