JP2017188613A - フレキシブルプリント基板 - Google Patents

Abstract

【課題】 ＦＰＣの構造を工夫することで被接続基板とＦＰＣの密着力を改善することを目的とする。【解決手段】 ＦＰＣ９において、ＡＣＦ実装部８と配線部とを有し、該ＡＣＦ実装部８は、ＦＰＣの裏面側に被接続基板１０の接続用端子１１と接続するＦＰＣ接続端子１３と接着部２０とから構成され、配線部は、ＦＰＣの表面側に配置された接続配線１６と、裏面側に配置された引き出し配線２２とから構成される。さらに該引き出し配線２２と前記接続配線１６とが第１のスルーホール２４により接続され、前記ＦＰＣ接続端子１３は、前記接続配線１６と第２のスルーホール１９により接続されており、前記裏面内において島状に配置されている。【選択図】 図２

Description

本発明は、フレキシブルプリント基板の構成に関するものであり、例えば液晶表示装置の液晶パネルと回路基板間の接続に使用するフレキシブルプリント基板に好適である。

液晶表示装置における制御回路基板とガラス基板の接続構造として、フレキシブルプリント基板（以降、ＦＰＣと称す。ＦＰＣはFlexible Printed Circuitsの略称。）の端子を異方性導電フィルム（以降ＡＣＦと称す。ＡＣＦはAnisotropic Conductive Filmの略称。)を用いてガラス基板の端子と電気的に接続させる構造が周知である（特許文献１）。

その際、ＦＰＣ−ＡＣＦ間の密着力またはＡＣＦ−ガラス基板間の密着力が弱いと、ＦＰＣに引っ張り等の外部応力がかかった際に、それらの界面で剥がれが起こることがある。特に、ＡＣＦとガラス基板間の密着力が十分高い場合は、先にＦＰＣ−ＡＣＦ間で剥がれが起こる。

一般的には、ＦＰＣ引き剥がし強度（以下、ピール強度と称する）を十分確保するためにはＦＰＣの基材の特性に合わせたＡＣＦを使用すればよい。一方、工程の効率化を考慮すると、使用するＡＣＦは一種類とし、それと相性の良い基材を使用したＦＰＣを選ぶ方が効率が良い。

反対にＦＰＣ側の共通化を図ろうとすると、使用する基材の種類が限定される場合がある。そこで、ＦＰＣの基材によらずピール強度を向上させる方法として、ガラス基板とＦＰＣの接続部の周囲の露出した箇所をシリコン樹脂などの接着剤を塗布することで保護し、密着力を向上する方法が周知である（特許文献１の段落００１６および図１）。

特開２００４−１９３４６６号公報

しかし、接着剤を塗布することは、製造工数が増えて非効率的となる。ここで、図５にて一般的なＦＰＣの端子部を表す平面図を示す。図５においてＡＣＦに対するＦＰＣ９の密着力は、ＦＰＣ接続端子１３よりも端子間の接着部２０（ベースフィルムの接着剤層がＡＣＦと接着している領域を指す。以下、接着部と称する。）との密着力の方が支配的であることが知られている。実際に、端子ピッチＰが大きく、従って端子幅Ｗと比べて端子間スペースＳが広いＦＰＣ９は密着力が高く、ピール強度が高い傾向にある。

よって、ＡＣＦ実装部８におけるＦＰＣ接続端子１３の面積を減らすことで、相対的に基材とＡＣＦが密着する面積が広くなり、ＡＣＦ−ＦＰＣ間の密着力を向上させることが可能となる。ＦＰＣ９の端子部分の面積を減らすには、端子ピッチＰを大きくすればよいが、ＦＰＣ９の形状と端子数に制限がある場合はピッチ幅を広くすることは容易ではない。すなわち、このような条件下でＦＰＣ接続端子１３の面積を減らすには、端子幅Ｗを細くする方法があるが、端子幅Ｗを細くするとＡＣＦ接続の信頼性や端子の耐断線性を低下させる懸念がある。

そこで、本発明は、ＦＰＣ構造を工夫することでガラス基板とＦＰＣの密着力を改善することを目的とする。

この発明に係るフレキシブルプリント基板は、接続用端子部を有する被接続基板にＡＣＦを介して接続し、第１の面（裏面側）とこれと反対の第２の面（表面側）を有するフレキシブルプリント基板であって、ＡＣＦ実装部と配線部とを有し、そのＡＣＦ実装部は前記第１の面に被接続基板の接続用端子と接続するＦＰＣ接続端子と接着部とから構成され、前記配線部は、前記第２の面に配置された接続配線と、前記第１の面に配置された引き出し配線とから構成され、その引き出し配線と前記接続配線とが第１のスルーホールにより接続され、前記ＦＰＣ接続端子は、前記接続配線と第２のスルーホールにより接続され、前記第１の面内において島状に配置されていることを特徴とする。

本発明によれば、ＦＰＣ−ＡＣＦ間の密着力を向上させ、ピール強度を改善することができる。

本発明の実施の形態１に係るＦＰＣとガラス基板間の接続状態を表す平面図である。 本発明の実施の形態１に係るＦＰＣとガラス基板間の接続状態を表す断面図である。 本発明の実施の形態２に係るＦＰＣとガラス基板間の接続状態を表す平面図である。 本発明の実施の形態３に係るＦＰＣとガラス基板間の接続状態を表す平面図である。 従来のＦＰＣの端子部を示す平面図である。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。なお、説明が重複して冗長になるのを避けるため、各図において同一または相当する機能を有する要素には同一の符号を付してある。

実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１に係るＦＰＣと、そのＦＰＣと接続される基板であるガラス基板（被接続基板）との間の接続状態を表す平面図である。また、図２は、本発明の実施の形態１に係るＦＰＣとガラス基板間の接続状態を表す断面図であり、図１中に一点鎖線で示したIII−III間における断面図である。以下、図１および図２を参照して本発明の実施の形態１を詳細に説明する。

先ず、本実施の形態で採用するＦＰＣは、図２に示したようにベースフィルム１８の裏面（第１の面）側と表面（第２の面）側の両面に配線用の銅箔を配置した２面配線構造のＦＰＣである。液晶表示装置の表示部を構成する液晶パネルのアレイ基板であるガラス基板１０上の周縁部には、ガラス基板内の引き出し配線と外部回路とを接続するために複数の短冊状のガラス基板側接続用端子１１が図１中のＸ方向に規則的に配置されている。なお、本実施の形態では、図２中に記載したようにＦＰＣ９の“裏面”をＦＰＣ接続端子１３が配置された面、その反対面を“表面”と定義して説明する。

一方、ＦＰＣ９の裏面側にはＡＣＦ１２を介して、それらガラス基板側接続用端子１１に対向するように、ＡＣＦ接続部８が配置され、その一部領域に複数のＦＰＣ接続端子１３が図１中のＸ方向に列状に配置されている。また、ＦＰＣ接続端子１３は、ＡＣＦ１２内の接続粒子との接続性向上や耐腐食性向上のため、接続パッド２１の表面を金メッキ処理して形成されている。

さらに、ＦＰＣ９の裏面側には制御回路基板（非図示）と接続するための引き出し配線２２がＹ方向に配設されており、ＦＰＣ９の表面側の接続配線１６とて配線部を構成している。また、引き出し配線２２は、後述する２つのスルーホールを経由して上記接続パッド２１と接続されている。すなわちＦＰＣ９の裏面側の引き出し配線２２は、第１のスルーホール２４によって接続配線１６と接続され、その接続配線１６は第２のスルーホール１９によって接続パッド２１と接続されている。さらに接続パッド２１とその金メッキ部であるＦＰＣ接続端子１３は、ＡＣＦ１２を経由してガラス基板側接続用端子１１と接続されることになる。ここで引き出し配線２２は信号を伝達するために配線状にパターンニングされており、この配線にガラス基板内の引き出し配線を駆動する信号を印加すれば、液晶パネルを駆動することができる。

また、ＦＰＣ９の表面側には、引き出し配線２２からの不要輻射を軽減するためにシールドパターン２３が形成されており、引き出し配線２２で形成された配線を覆うように配設されている。

さらにベースフィルム１８の表面と裏面には、接続配線１６、シールドパターン２３、引き出し配線２２、接続パッド２１の銅箔とベースフィルム１８間を接着するためのベースフィルム接着剤１７が配設されている。

また、ＦＰＣ９の表面側、裏面側の大部分は、カバーレイ１４にて覆われており、接続配線１６、シールドパターン２３、引き出し配線２２上にカバーレイ接着剤１５を介して配置されている。一方、ＦＰＣ９の矢印Ｃで示した部分から矢印Ｅで示した端部の間は、接続部となっており、裏面側はカバーレイ１４が配置されていないが、ベースフィルム接着剤１７のみ配置されている。さらに矢印Ａと矢印Ｂで示した間隙（凹部）は屈曲部となっており、カバーレイ１４、カバーレイ接着剤１５、シールドパターン２３が配置されておらず、ＦＰＣ９を屈曲させる際の屈曲点となる。

上述したように、ＦＰＣ９の裏面側の接続部はカバーレイ１４が配置されておらず、ベースフィルム接着剤１７のみ配置されており、さらに図１および図２から明らかなように、ＡＣＦ実装部８を構成する接続パッド２１（その結果、ＦＰＣ接続端子１３も）をできるだけ矢印Ｅで示したＦＰＣ端部側に寄せるよう配置しており、その結果、ＡＣＦ実装部８においてＦＰＣ接続端子１３の領域の残余の部分を占める接着部２０はＦＰＣ端子部１３と比べて大きい面積を占めている。また、図１から明らかなようにＡＣＦ１２は、電気的接続に必要なＦＰＣ接続端子１３とガラス基板側接続用端子１１間だけではなく、接着部２０も覆うように配置されている。なお、上面図である図１においては、カバーレイ接着剤１５、ベースフィルム接着剤１７は記載を省略しているが、図２から明らかなように、第２のスルーホール１９、第1のスルーホール２４部を除いてベースフィルム１８の表裏ほぼ全面に配設されている。

このようにＡＣＦ１２とベースフィルム接着剤１７の圧着部分である接着部２０が大面積を占めることにより、矢印Ｄで示したパネル端側とＦＰＣ９の密着力が上がり、ＦＰＣ９の引き剥がしに対する耐性を向上させることができる。

本実施の形態ではＦＰＣ接続端子１３を浮島として、端子面と反対側の面に設けた接続配線１６から第２のスルーホール１９と第１のスルーホール２４を用いて引き出し配線２２に接続する構造を用いる。図２から明らかなように、ガラス基板１０の端部（矢印Ｄの端部）近傍にＦＰＣ接続端子と接続される配線が無く、その結果、折り曲げ時の配線の断線対策も図ることができる。

実施の形態２．
図３は、本発明の実施の形態２に係るＦＰＣとガラス基板間の接続状態を表す平面図である。本実施の形態２に採用するＦＰＣ９の構成は、上述の実施の形態１にて採用したＦＰＣ９の構造を基にＦＰＣ接続端子１３を千鳥状に配置した構造が特徴である。図３に示した通りＦＰＣ接続端子１３を１端子置きの千鳥配置することで、接着部２０に対向する領域において接続用端子間のピッチＰが広くなり、端子間のスペースＳを拡大することができる。これにより、ＡＣＦ１２とＦＰＣの接着部２０との密着エリアが拡大するため、密着力を向上させることができ、ピール強度が向上する。

＜変形例＞
なお、上述の実施の形態２は、１端子置きの千鳥構造としているが、２端子置きの千鳥構造とすることで密着力をさらに向上させることができる。

実施の形態３．
図４は、本発明の実施の形態３に係るＦＰＣとガラス基板間の接続状態を表す平面図である。図４にて明らかなように、本実施の形態３で採用したＦＰＣ９は、ＦＰＣ接続端子１３が図中のＸ方向に列状に配置され、それらＦＰＣ接続端子１３群を三分割して、その左右部（図中に一点鎖線で囲った領域ＦおよびＨ）のＦＰＣ接続端子１３群を千鳥配置した構造とした。

一方、ＦＰＣ９のＦＰＣ接続端子１３群の配列方向（Ｘ方向）中央部（図中に二点鎖線で囲った領域Ｇ）のＦＰＣ接続端子１３は、ＦＰＣ９の裏面側に配置された引き出し配線２２が接続パッド２１からＹ方向に延在されて制御回路基板（非図示）と接続されており、接続パッド２１と引き出し配線２２が同一層で形成される一般的なＦＰＣの構成である。ここでＦＰＣ接続端子１３はＡＣＦ接続用に所定の範囲を金メッキしたものとなる。

一般的にＦＰＣの引き剥がし強度は、左右の両端部分のピール強度が弱く、当該部分から剥がれることが多いため、実装領域の左右端部（領域ＦおよびＨ）の密着力を向上させておく必要がある。本実施の形態では、左右端部に配置された端子群を千鳥配置にすることでＦＰＣ引き剥がしに対する耐性を向上させることができる。本実施の形態を採用したＦＰＣの構成によれば、全ての接続端子を浮島にした上述の実施の形態１および２と比べて、スルーホール（第２のスルーホール１９、第１のスルーホール２４）の数を減らすことができるため、コストを抑えて密着力を強化することができる。

なお、上述の実施の形態１ないし３では、ＡＣＦ接続用端子部の一例として、液晶パネルのアレイ基板上の接続端子とＦＰＣとをＡＣＦ接続した事例を採用して、その実施の形態を示したが、ＦＰＣと接続される側の基板（被接続基板）の材料としてガラスである必要はない。例えば、上述の液晶表示装置の例では、リジット基板である制御回路基板を構成するガラスエポキシ材であってもよい。また、アレイ基板は、液晶表示パネルの基板で有る必要はなく、有機ＥＬ表示装置、ＭＥＭＳ（Micro Electro-Mechanical System）ディスプレイなどの基板であってもよいのは無論である。

８ ＡＣＦ実装部、９ ＦＰＣ、１０ ガラス基板、１１ ガラス基板側接続用端子、１２ ＡＣＦ、１３ ＦＰＣ端子部（金メッキ）、１６ 接続配線、１８ ベースフィルム、１９ 第２のスルーホール、２０ 接着部、２１ 接続パッド、２２ 引き出し配線、２４ 第１のスルーホール

Claims (4)

1. 接続用端子部を有する被接続基板に異方性導電膜を介して接続し、第１の面とこれと反対の第２の面を有するフレキシブルプリント基板であって、
   ＡＣＦ実装部と配線部とを有し、
   前記ＡＣＦ実装部は前記第１の面に前記被接続基板の接続用端子と接続するＦＰＣ接続端子と接着部とから構成され、
   前記配線部は、前記第２の面に配置された接続配線と、前記第１の面に配置された引き出し配線とから構成され、
   該引き出し配線と前記接続配線とが第１のスルーホールにより接続され、
   前記ＦＰＣ接続端子は、前記接続配線と第２のスルーホールにより接続され前記第１の面内において島状に配置されていることを特徴とするフレキシブルプリント基板。
2. 前記ＡＣＦ実装部において、前記接着部は前記ＦＰＣ端子部より広い面積を占めることを特徴とする請求項１に記載のフレキシブルプリント基板。
3. 前記ＡＣＦ実装部において、前記ＦＰＣ接続端子が千鳥状に配置されていることを特徴とする請求項１または２に記載のフレキシブルプリント基板。
4. 前記ＡＣＦ実装部において、前記ＦＰＣ接続端子の配列の中央部に配置されたＦＰＣ接続端子は、前記第１の面に配置された前記引き出し配線が延在して接続されていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか一項に記載のフレキシブルプリント基板。

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