JP2012074492A

JP2012074492A - フィルム基板

Info

Publication number: JP2012074492A
Application number: JP2010217450A
Authority: JP
Inventors: Masaru Kamei; 勝亀井
Original assignee: Hitachi Cable Film Device Ltd
Current assignee: Hitachi Cable Film Device Ltd
Priority date: 2010-09-28
Filing date: 2010-09-28
Publication date: 2012-04-12

Abstract

【課題】入出力アウターリードにクラックや断線が発生することを防止可能なフィルム基板を提供する。
【解決手段】ベースフィルム２と、ベースフィルム２の両端にそれぞれ整列して形成された複数の入出力アウターリード３，４とを備え、ベースフィルム２の両端に形成された複数の入出力アウターリード３，４を、それぞれ外部基板に電気的に接続することで、外部基板同士を電気的に接続するフィルム基板において、ベースフィルム２の両端に形成された複数の入出力アウターリード３，４の両側に、ベースフィルム２の変形を抑制し複数の入出力アウターリード３，４の断線を防止するための補強用金属パターン７をそれぞれ形成したものである。
【選択図】図１

Description

本発明は、液晶パネルのＴＦＴガラス基板やプリント基板などの外部基板に接続され、外部基板同士を電気的に接続するフィルム基板に関するものである。

近年、液晶表示装置が急速に普及してきている。

液晶表示装置の１つとして、薄膜トランジスタ（Thin Film Transistor；ＴＦＴ）を用いたＴＦＴ液晶表示装置がある。このＴＦＴ液晶表示装置では、液晶パネルには、液晶材料の駆動素子であるＴＦＴを表面に規則的に配列して形成したＴＦＴガラス基板が用いられている。

ＴＦＴガラス基板と液晶表示装置に設けられるプリント基板（Printed Circuit Board；ＰＣＢ）とは、ＴＦＴを駆動する駆動用半導体素子（ＬＳＩ（Large scale Integration）など）が実装されたフィルム基板により接続される。このフィルム基板は、一般に、ＣＯＦ（Chip on film/FPC）、あるいはＴＣＰ（Tape Carrier Package）などと呼ばれている。

このとき、ＴＦＴガラス基板とフィルム基板との接続、およびＰＣＢとフィルム基板との接続は、一般に異方性導電膜（Anisotropic Conductive Film；ＡＣＦ）を用いたアウターリードボンディング（Outer Lead Bonding；ＯＬＢ）により行われる。

図２に示すように、フィルム基板２１は、ベースフィルム２２と、ベースフィルム２２の両端にそれぞれ整列して形成された複数の入出力アウターリード２３，２４と、を備えている。このフィルム基板２１では、ベースフィルム２２の一端（図示上側の端部）に、図示しないＰＣＢに接続される複数の入力アウターリード２３を整列して形成し、ベースフィルム２２の他端（図示下側の端部）に、図示しないＴＦＴガラス基板に接続される複数の出力アウターリード２４を整列して形成している。

フィルム基板２１では、ベースフィルム２２上にＴＦＴを駆動する駆動用半導体素子としてのＬＳＩ２５が実装されており、ＬＳＩ２５と複数の入出力アウターリード２３，２４とが配線パターンにより接続されている。ＰＣＢからの電気信号は、入力アウターリード２３を介してＬＳＩ２５に入力され、ＬＳＩ２５からの電気信号は、出力アウターリード２４を介してＴＦＴガラス基板に出力される。

また、フィルム基板２１では、複数の入出力アウターリード２３，２４の両側、すなわちベースフィルム２２の両側端部に、ベースフィルム２２の一端から他端に亘って、補強用のダミーリード２６が形成される。ダミーリード２６を形成することで、ベースフィルム２２上のパターン密度を略均一とし、ＴＦＴガラス基板やＰＣＢへの接続作業時等の温度変化の繰返しによる入出力アウターリード２３，２４や配線パターンへのクラックや断線の発生を抑制することができる。

なお、この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては、特許文献１〜３がある。

特開平１１−２０４５８８号公報特開２００６−１９６８７８号公報特開２００８−４７７８１号公報

ところで、図３に示すように、ＴＦＴ液晶表示装置３１では、液晶パネル（ＴＦＴガラス基板）３２とＰＣＢ３３とを重ねて配置するのが一般的である。よって、ＴＦＴ液晶表示装置３１では、液晶パネル３２とＰＣＢ３３の両者に接続されるフィルム基板２１は、１８０度折れ曲がった状態となる。

フィルム基板２１を液晶パネル３２とＰＣＢ３３に接続した状態で、液晶パネル３２とＰＣＢ３３の位置がずれると、フィルム基板２１には、その幅方向（図示矢印方向）にせん断的応力がかかり、特に、フィルム基板２１の四隅に応力が集中して、入出力アウターリード２３，２４にクラックや断線が発生する原因となっていた。

一般に、フィルム基板２１の両端部は、ソルダーレジスト（ＳＲ）にも保護されない領域であり、接続後の移送時等にせん断的応力がかかり易く、入出力アウターリード２３，２４にクラックや断線が発生しやすい。

本発明は上記事情に鑑み為されたものであり、入出力アウターリードにクラックや断線が発生することを防止可能なフィルム基板を提供することを目的とする。

本発明は上記目的を達成するために創案されたものであり、ベースフィルムと、該ベースフィルムの両端にそれぞれ整列して形成された複数の入出力アウターリードと、を備え、前記ベースフィルムの両端に形成された前記複数の入出力アウターリードを、それぞれ外部基板に電気的に接続することで、外部基板同士を電気的に接続するフィルム基板において、前記ベースフィルムの両端に形成された前記複数の入出力アウターリードの両側に、前記ベースフィルムの変形を抑制し前記複数の入出力アウターリードの断線を防止するための補強用金属パターンをそれぞれ形成したフィルム基板である。

前記補強用金属パターンは、平面視で矩形状に形成され、その矩形状の長さ及び幅は、前記外部基板との接続部に幅方向の応力が加わった際に、前記複数の入出力アウターリードを形成した部分の前記ベースフィルムの変形を抑制できる長さ及び幅に形成されてもよい。

前記複数の入出力アウターリードの両側に形成される前記補強用金属パターンは、前記ベースフィルムの中心軸に対して左右対称な形状に形成されてもよい。

前記複数の入出力アウターリードの両側で、かつ、前記補強用金属パターンと前記入出力アウターリードとの間に、前記ベースフィルムの一端から他端に亘って、補強用のダミーリードが形成されてもよい。

前記複数の入出力アウターリードが接続される一方の前記外部基板が、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）が形成されたＴＦＴガラス基板であり、前記ベースフィルムには、前記薄膜トランジスタを駆動する駆動用半導体素子が実装されてもよい。

本発明によれば、入出力アウターリードにクラックや断線が発生することを防止できる。

本発明の一実施の形態に係るフィルム基板を示す平面図である。従来のフィルム基板を示す平面図である。図２のフィルム基板を用いたＴＦＴ液晶装置の斜視図である。

以下、本発明の実施の形態を添付図面にしたがって説明する。

図１は、本実施の形態に係るフィルム基板を示す平面図である。

図１に示すように、フィルム基板１は、ベースフィルム２と、ベースフィルム２の両端にそれぞれ整列して形成された複数の入出力アウターリード３，４と、を備えている。ベースフィルム２は、例えばポリイミドフィルムからなる。

フィルム基板１は、ベースフィルム２の両端に形成された複数の入出力アウターリード３，４を、それぞれ図示しない外部基板に電気的に接続することで、外部基板同士を電気的に接続するものである。以下、フィルム基板１を接続する外部基板として、ＴＦＴガラス基板とプリント基板（ＰＣＢ）を用いる場合を説明するが、接続対象の外部基板はこれに限定されるものではない。

フィルム基板１では、ベースフィルム２の一端（図示上側の端部）に、図示しないＰＣＢに接続される複数の入力アウターリード３が整列して形成され、ベースフィルム２の他端（図示下側の端部）に、図示しないＴＦＴガラス基板に接続される複数の出力アウターリード４が整列して形成される。

ベースフィルム２上には、ＴＦＴを駆動する駆動用半導体素子としてのＬＳＩ５が実装され、ＬＳＩ５と複数の入出力アウターリード３，４とが配線パターンにより接続されている。ＰＣＢからの電気信号は、入力アウターリード３を介してＬＳＩ５に入力され、ＬＳＩ５からの電気信号は、出力アウターリード４を介してＴＦＴガラス基板に出力される。つまり、フィルム基板１は、一般に、ＣＯＦ（Chip on film/FPC）、あるいはＴＣＰ（Tape Carrier Package）などと呼ばれるものである。

ＬＳＩ５は、バンプ（半田バンプ，Ａｕバンプなど）によりフィルム基板２の配線パターンに実装（インナーリードボンディング）される。フィルム基板２上に形成される配線パターンは、例えば、銅配線上にスズメッキを施したものからなる。

また、フィルム基板１では、複数の入出力アウターリード３，４の両側、すなわちベースフィルム２の両側端部に、ベースフィルム２の一端から他端に亘って、補強用のダミーリード６が形成される。ダミーリード６は、ベースフィルム２上のパターン密度を略均一とし、ＴＦＴガラス基板やＰＣＢへの接続作業時等の温度変化の繰返しによる入出力アウターリード３，４や配線パターンへのクラックや断線の発生を抑制するためのものである。ダミーリード６は、ベースフィルム２上に形成される配線パターンと同様に、例えば、銅配線上にスズメッキを施したものからなる。

ここでは、ダミーリード６に電気信号を供給しない場合を説明するが、ダミーリード６の一部を、共通信号（Ｖ_com）を伝達する信号路として用いてもよい。この場合、共通信号を伝達する信号路としては、最も外側（ベースフィルム２の側端側）のダミーリード６を用いるとよい。

さて、本実施の形態に係るフィルム基板１では、ベースフィルム２の両端に形成された複数の入出力アウターリード３，４の両側に、ベースフィルム２の変形を抑制し複数の入出力アウターリード３，４の断線を防止するための補強用金属パターン７がそれぞれ形成される。

補強用金属パターン７は、入出力アウターリード３，４の両側に形成されたダミーリード６のさらに外側（ベースフィルム２の側端側）に形成される。換言すれば、ダミーリード６は、複数の入出力アウターリード３，４の両側で、かつ、補強用金属パターン７と入出力アウターリード３，４との間に形成される。つまり、補強用金属パターン７は、応力が集中し易いベースフィルム２の四隅近傍に形成される。補強用金属パターン７は、ベースフィルム２上に形成される配線パターンと同様に、例えば、銅配線上にスズメッキを施したものからなる。

補強用金属パターン７は、平面視で略矩形状に形成される。

補強用金属パターン７の幅（図示左右方向の幅）は、小さすぎると、ＴＦＴガラス基板とＰＣＢが位置ずれするなどして、ＴＦＴガラス基板やＰＣＢとの接続部に幅方向の応力（せん断的応力）が加わった際に、ベースフィルム２の変形を抑制できず、入出力アウターリード３，４にクラックや断線が発生してしまうおそれが生じるので、ある程度の幅を確保する必要がある。

また、補強用金属パターン７の長さ（図示上下方向の長さ）は、ＴＦＴガラス基板とＰＣＢが位置ずれするなどした際に、応力が集中する範囲（入出力アウターリード３，４にクラックや断線が発生する可能性のある範囲）をカバーできる程度の長さとすることが望ましい。

つまり、補強用金属パターン７の長さ及び幅は、ＴＦＴガラス基板やＰＣＢとの接続部に幅方向の応力（せん断的応力）が加わった際に、入出力アウターリード３，４を形成した部分のベースフィルム２の変形を抑制できる程度の長さ及び幅に形成されることが望ましい。

入出力アウターリード３，４の両側に形成される補強用金属パターン７、すなわち、図示上側の２つの補強用金属パターン７と、図示下側の２つの補強用金属パターン７は、ベースフィルム２の中心軸に対して左右対称な形状に形成されることが望ましい。これは、ベースフィルム２上のパターン密度の偏りを抑制し、ＴＦＴガラス基板やＰＣＢへの接続作業時等の温度変化の繰返しによる入出力アウターリード３，４や配線パターンへのクラックや断線の発生を抑制するためである。

本実施の形態の作用を説明する。

本実施の形態に係るフィルム基板１では、ベースフィルム２の両端に形成された複数の入出力アウターリード３，４の両側に、補強用金属パターン７をそれぞれ形成している。

補強用金属パターン７を形成することにより、フィルム基板１をＴＦＴガラス基板とＰＣＢに接続した後、その後の工程や移送時にＴＦＴガラス基板とＰＣＢが位置ずれするなどして、ＴＦＴガラス基板やＰＣＢとの接続部に幅方向の応力（せん断的応力）が加わった場合であっても、ベースフィルム２の変形を抑制し、入出力アウターリード３，４にクラックや断線が発生することを防止することが可能になる。

本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加え得ることは勿論である。

例えば、上記実施の形態では、フィルム基板１にＬＳＩ５を実装した場合（フィルム基板１がＣＯＦ，ＴＣＰである場合）を説明したが、ＬＳＩ５等の半導体素子を実装しない通常のＦＰＣ（Flexible Printed Circuit）であっても、本発明は当然に適用可能である。

１フィルム基板
２ベースフィルム
３入力アウターリード
４出力アウターリード
５ＬＳＩ
６ダミーリード
７補強用金属パターン

Claims

ベースフィルムと、該ベースフィルムの両端にそれぞれ整列して形成された複数の入出力アウターリードと、を備え、
前記ベースフィルムの両端に形成された前記複数の入出力アウターリードを、それぞれ外部基板に電気的に接続することで、外部基板同士を電気的に接続するフィルム基板において、
前記ベースフィルムの両端に形成された前記複数の入出力アウターリードの両側に、前記ベースフィルムの変形を抑制し前記複数の入出力アウターリードの断線を防止するための補強用金属パターンをそれぞれ形成した
ことを特徴とするフィルム基板。
前記補強用金属パターンは、平面視で矩形状に形成され、その矩形状の長さ及び幅は、前記外部基板との接続部に幅方向の応力が加わった際に、前記複数の入出力アウターリードを形成した部分の前記ベースフィルムの変形を抑制できる長さ及び幅に形成される請求項１記載のフィルム基板。
前記複数の入出力アウターリードの両側に形成される前記補強用金属パターンは、前記ベースフィルムの中心軸に対して左右対称な形状に形成される請求項１または２記載のフィルム基板。
前記複数の入出力アウターリードの両側で、かつ、前記補強用金属パターンと前記入出力アウターリードとの間に、前記ベースフィルムの一端から他端に亘って、補強用のダミーリードが形成される請求項１〜３いずれかに記載のフィルム基板。
前記複数の入出力アウターリードが接続される一方の前記外部基板が、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）が形成されたＴＦＴガラス基板であり、
前記ベースフィルムには、前記薄膜トランジスタを駆動する駆動用半導体素子が実装される請求項１〜４いずれかに記載のフィルム基板。