JP2005321260A - 温度分布測定シートとそれを用いる温度分布測定方法 - Google Patents

Abstract

【課題】フレキシブル配線基板を回路基板に導通接合する際の接合部における温度分布を可及的に正確且つ容易に把握できる温度分布測定シートとこれを用いた温度分布測定方法を提供する。
【解決手段】長方形をなすフレキシブルなベースシート１の一方の主面に５個の熱電対２が配設されている。５個の熱電対２は、感熱部２ａとこれに各一方の端部が接続された一対のリード線２ｂ、２ｂ及びこれら一対のリード線２ｂ、２ｂの各他端に形成された一対の端子電極２ｃ、２ｃからなり、各感熱部２ａがベースシートの一方の長手辺縁１ａに、端子電極対２ｃ、２ｃが他方の長手辺縁１ｂに、それぞれ等間隔に配置されている。各感熱部２ａ間及び両短手辺と近接感熱部２ａとの間には、複数のダミー配線３が配設されている。
【選択図】 図１

Description

本発明は、温度センサを設置した温度分布測定シートとそれを用いた温度分布測定方法に関する。

従来、液晶表示モジュールにおいては、液晶表示パネルとこの液晶表示パネルにデータ信号等を供給する外部制御回路基板とを配線接続する部材として、フレキシブル配線基板が多用されている。このフレキシブル配線基板は、フレキシブルで薄肉の樹脂ベース基板上に複数の配線を所定のパターンに配設したものである。

上述のフレキシブル配線基板を液晶表示パネルの接続端子部に導通接合する方法としては、特許文献１に示されるように、フレキシブル配線基板の接続端子が配置された縁部を液晶表示パネルのガラス基板の電極端子が配列された縁部に異方性導電接着材を介して載置し、この接合部に加熱圧着ツールを圧接させて双方の端子を導通接続する方法が多く採用されている。

しかるに、上述の加熱圧着方法による場合、幅狭で細長い接合部全体を均一な温度分布で加熱することが難しい。接合部の温度分布が不均一になると、液晶表示パネルのガラス基板とフレキシブル配線基板の樹脂ベース基板との熱膨張率の違い等により対応する端子同士の位置がずれ、端子間の導通不良やショートが発生する。特に、近年の高精細化液晶表示パネルの場合、電極配線の増加に伴いその接続端子の配設ピッチも精細化して細かくなり、導通不良やショートの発生頻度が高くなる。

加熱圧着時において導通接合部全体にわたり温度分布を均一化するには、加熱圧着ツールによる熱圧着条件を精緻に設定する必要がある。これには、実際に熱圧着接合する際の接合部の温度分布特性をできる限り正確に把握することが要求される。このために、従来は、フレキシブル配線基板と液晶表示パネルのガラス基板との接合部に複数の熱電対等の温度センサを介在させて温度測定を行っているが、細長い接合部に複数の温度センサを個々に配置する場合、作業が面倒で且つ所望の位置に正確に配置することが難しい。
特開２０００−１８０８８３号公報

本発明の課題は、フレキシブル配線基板を回路基板に導通接合する際の接合部における温度分布を可及的に正確且つ容易に把握できる温度分布測定シートとこれを用いた温度分布測定方法を提供することである。

上記課題を解決するため、本発明の温度分布測定シートは、フレキシブル配線基板と回路基板との接合部における温度分布特性を把握するために実施する加熱圧着接合試験で用いる温度分布測定シートであって、フレキシブルなベースシートの周縁部の一縁部に複数の温度センサが所定の配置で配設されるとともにこれら温度センサにそれぞれ接続された複数の配線の各端子電極が他の周縁部に配設されてなり、前記温度センサが配設された一縁部を前記回路基板の接続端子部に載置した状態で該縁部に加熱圧着ツールを圧接させ、このときの各温度センサによる温度検出信号を前記端子電極に電気接続された温度検出器に出力することを特徴とするものである。
また、本発明の温度分布測定方法は、フレキシブル配線基板と回路基板との接合部の温度分布特性を把握するために行う加熱圧着接合試験における温度分布測定方法であって、前記フレキシブル配線基板に代えて、フレキシブルなベースシートの周縁部の一部に複数の温度センサが所定の配置で配設されるとともにこれら温度センサにそれぞれ接続された複数の配線の各端子電極が他の周縁部に配設されてなる温度分布測定シートを準備し、該温度分布測定シートの前記温度センサが配設された周縁部を前記回路基板の接続端子部に載置するとともに、前記端子電極に温度検出器を電気接続し、前記回路基板の接続端子部に載置された前記周縁部に加熱した加熱圧着ツールを圧接させ、前記加熱圧着ツールの圧接時における前記温度センサによる温度検出信号を前記温度検出器に出力させることを特徴とするものである。

本発明の温度分布測定シートとこれを用いた温度分布測定方法によれば、回路基板に熱圧着接合されるフレキシブル配線基板に物性が近似したフレキシブルなベースシートに複数の温度センサを所定の配列で配置して温度分布測定シートを形成し、この温度分布測定シートを接合すべきフレキシブル配線基板に代えて加熱圧着ツールにより回路基板に熱圧着接合するから、これにより測定された温度分布に基づいて、実際にフレキシブル配線基板を回路基板に熱圧着接合した際の接合部の温度分布を、温度分布測定シートを介装するだけの簡単な作業で極めて正確に把握できる。その結果、フレキシブル配線基板を回路基板にショートや導通不良を発生させずに適正に熱圧着接合するための熱圧着条件を、極めて精緻に設定できる。

本発明の温度分布測定シートは、ベースシートとしてフレキシブル配線基板のベース基板と同じ材料を使用し、且つ隣設された温度センサ間にフレキシブル配線基板の配線と同じ材料からなる通電しないダミー配線を配設した構成とすることが好ましく、これにより、フレキシブル配線基板を回路基板に熱圧着する際の接合部の温度分布をより正確に把握することができる。

また、本発明の温度分布測定方法は、温度分布測定シートの温度センサが配設された周縁部を異方性導電接着材を介して回路基板の接続端子部に載置することが好ましく、これにより、フレキシブル配線基板を回路基板に異方性導電接着材を介して導通接合する際の温度分布を正確に把握することができ、異方性導電接着材全体を充分に硬化させて端子間のショートや導通不良をより確実に防止することができる。

以下、本発明の好適な実施形態について説明する。
図１は本発明の一実施形態としての温度分布測定シートを示す平面図で、図２は、それを用いた温度分布測定方法を示す斜視図である。本実施形態の温度分布測定シートは、液晶表示パネルの接続端子部にフレキシブル配線基板を熱圧着接合する際の温度分布を把握するために用いられる。

図１に示すように、長方形をなすベースシート１の一方の主面に、複数（本実施形態では５個）の熱電対素子２が等間隔に平行に延在させて配設されている。本実施形態のベースシート１は、ポリイミド樹脂等の樹脂材料を用いて薄肉のフレキシブルな半透明樹脂シートに形成されている。

本実施形態の熱電対素子２はクロメル−アルメルからなるＫ型熱電対素子であり、感熱部２ａとこれに一端部を接続させた一対のリード線２ｂ及び各リード線２ｂの他端部に形成された一対の接続パッド２ｃからなる。なお、熱電対素子としては、上述のＫ型熱電対素子に限らず、鉄−コンスタンタンのＪ型、銅−コンスタンタンのＴ型、ナイクロシル−ナイシルのＮ型等、他の種類の熱電対素子も好適に使用できる。

上述のように構成された５個の熱電対素子２は、その各感熱部２ａがベースシート１における一方の長手辺の縁部１ａに、各端子パッド２ｃが他方の長手辺の縁部１ｂに、それぞれ対応する長手辺に平行に同じ間隔で等間隔に配置され、設置されている。この場合、各感熱部２ａは対応する長手辺から適長離隔した位置に配置されているが、各端子パッド２ｃは、対応する長手辺に接して配置されている。

ベースシート１の感熱部２ａが配置された長手縁部１ａからシート中央部に向けて、複数の通電されないダミー配線３が、長手辺に垂直な方向へ互いに平行に適長にわたり延在させて配設されている。本実施形態においては、隣り合う熱電対素子２の感熱部２ａ間には６本のダミー配線３が、両端に配置された感熱部２ａと対応する短手辺との間には３本のダミー配線が、それぞれ等間隔に配設されている。これらダミー配線３は、銅等の導電材料を用いてフォトリソグラフィーにより形成されている。

ベースシート１の感熱部２ａが配置された長手縁部１ａの両端部には、一対のアライメントマーク４、４が配設されている。このアライメントマーク４は、熱圧着接合の際の位置決め基準となるもので、ダミー配線３と同じ材料を用いて同時に形成されている。

そして、二点鎖線で示すように、ベースシート１の感熱部２ａが配置された長手縁部１ａと端子パッド２ｃが配置された長手縁部１ｂを除いて、絶縁保護膜５が一様に被着される。

以上のように構成された温度分布測定シートは、フレキシブル配線基板と液晶表示パネルの熱圧着接合における接合部の温度分布特性を可及的に正確に把握するため、その温度分布特性を把握しようとするフレキシブル配線基板に熱膨張率や熱伝導係数等の物性値を近似させてある。すなわち、ベースシート１としてフレキシブル配線基板のベース基板と同じポリイミド樹脂シートを用い、ダミー配線３の材料もフレキシブル配線基板の配線材料と同じ銅を用いている。また、それらベースシート１とダミー配線３のそれぞれの厚さを、フレキシブル配線基板のベースシートと配線の厚さと同一に設定してある。そして、ダミー配線３の配設ピッチをフレキシブル配線基板の配線の配設ピッチと同一に設定してある。これにより、温度分布測定シートとフレキシブル配線基板とで、熱膨張率や熱伝導係数等の物性値が充分に近似し、フレキシブル配線基板と液晶表示パネルの熱圧着接合における接合部の温度分布特性を極めて正確に把握することができる。

次に、上述のように構成された温度分布測定シートを用いる温度分布測定方法について、図２に基づき説明する。

上述の温度分布測定シート１０を熱電対素子２の配設されている面が液晶表示パネル２０対向するように裏返し、その熱電対素子２の各感熱部２ａが設置された長手縁部１ａを、液晶表示パネル２０の接続端子部２０ａに、異方性導電接着材３０を介して載置する。このとき、温度分布測定シート１０の長手縁部１ａ両端部に設けられている一対のアライメントマーク４、４と、液晶表示パネル２０の接続端子部２０ａにおける対応する位置に設けられた一対のアライメントマーク２１、２１とをカメラ４０で認識しつつ、両者の位置決めを行う。

液晶表示パネル２０と温度分布測定シート１０の位置決めが終了したら、その位置決めされた状態を保持しつつ昇温させたヒーターチップツール５０の先端面を温度分布測定シート１０の長手縁部１ａに均等に圧接させる。これにより、温度分布測定シート１０の長手縁部１ａが異方性導電接着材３０を介して液晶表示パネル２０の接続端子部２０ａに重なる接合部の温度が上昇する。この加熱圧接時における接合部の温度は、５個の熱電対素子２により検出され、それら温度検出信号が各端子電極２ｄに電気接続された温度測定器（不図示）に出力される。

上述の５点の温度検出値つまり温度分布は、ヒーターチップツール５０の圧接時間と圧力値及び昇温値等の諸条件値と共に記録される。この記録データを基にして、フレキシブル配線基板と液晶表示パネルの実際の接合工程において、異方性導電接着材３０全体が充分に硬化し、液晶表示パネル２０における接続端子部２０ａの各接続端子とフレキシブル配線基板の対応する接続端子とが異方性導電接着材中の導電性粒子を介して確実に導通接続される最適熱圧着条件を、的確に設定することができる。

なお、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではない。たとえば、本発明の温度分布測定シートは、異方性導電接着材を用いた導通接合に限らず、図３に示すような通常の回路基板６０の半田付きパッド６１にフレキシブル配線基板を半田接合する際の半田溶融熱圧着条件を設定するための試験等、他の熱圧着導通接合試験に広く適用することができる。

また、フレキシブルベースシートに設置する温度センサとしては、熱電対に限らず、サーミスタ等の他の温度センサも好適に用いることができる。

本発明の一実施形態としての温度分布測定シートを示す平面図である。 上記温度分布測定シートを用いた加熱圧着接合試験における温度分布測定方法を示す分解斜視図である。 本発明の他の実施形態としての加熱圧着接合試験における温度分布測定方法を示す分解斜視図である。

符号の説明

１ ベースシート
２ 熱電対
２ａ 感熱部
２ｂ リード線
２ｃ 端子電極
３ ダミー電極
４ アライメントマーク
１０ 温度分布測定シート
２０ 液晶表示パネル
２０ａ 接続端子部
３０ 異方性導電接着材
４０ カメラ
５０ 加熱圧着ツール
６０ 回路基板
６１ 半田付きパッド

Claims (4)

1. フレキシブル配線基板と回路基板との接合部における温度分布特性を把握するために実施する加熱圧着接合試験で用いる温度分布測定シートであって、
   フレキシブルなベースシートの周縁部の一縁部に複数の温度センサが所定の配置で配設されるとともにこれら温度センサにそれぞれ接続された複数の配線の各端子電極が他の周縁部に配設されてなり、
   前記温度センサが配設された一縁部を前記回路基板の接続端子部に載置した状態で該縁部に加熱圧着ツールを圧接させ、このときの各温度センサによる温度検出信号を前記端子電極に電気接続された温度検出器に出力することを特徴とする温度分布測定シート。
2. 前記フレキシブル配線基板はフレキシブルなベース基板上に配線を配設してなり、
   前記温度分布測定シートのベースシートとして前記フレキシブル配線基板のベース基板と同じ材料を使用し、且つ隣設された前記温度センサ間に前記フレキシブル配線基板の配線と同じ材料からなる通電しないダミー配線を配設したことを特徴とする請求項１に記載の温度分布測定シート。
3. フレキシブル配線基板と回路基板との接合部の温度分布特性を把握するために行う加熱圧着接合試験における温度分布測定方法であって、
   前記フレキシブル配線基板に代えて、フレキシブルなベースシートの周縁部の一部に複数の温度センサが所定の配置で配設されるとともにこれら温度センサにそれぞれ接続された複数の配線の各端子電極が他の周縁部に配設されてなる温度分布測定シートを準備し、
   該温度分布測定シートの前記温度センサが配設された周縁部を前記回路基板の接続端子部に載置するとともに、前記端子電極に温度検出器を電気接続し、
   前記回路基板の接続端子部に載置された前記周縁部に加熱した加熱圧着ツールを圧接させ、
   前記加熱圧着ツールの圧接時における前記温度センサによる温度検出信号を前記温度検出器に出力させることを特徴とする加熱圧着試験における温度分布測定方法。
4. 前記温度分布測定シートの前記周縁部を、熱硬化性樹脂中に導電性粒子を含有させてなる異方性導電接着材を介して、前記回路基板の接続端子部に載置することを特徴とする請求項３に記載の熱圧着接合部温度分布測定方法。

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