JP2878066B2 - 印刷回路基板の接続方法 - Google Patents

印刷回路基板の接続方法

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、集積回路であるICを
搭載したTAB(Tape Automated Bonding)、FPC(F
lexible Printed Circuit) 、あるいはTCP(Tape Ca
rrier Package) 等の印刷回路基板の接続方法に関する
ものである。
【0002】
【従来の技術】近年、集積回路等を組み込んだ装置は、
小型化及び高機能化の促進に連れて、実装密度のさらな
る高度化が期待されており、このような要求に対応する
ために、集積回路と液晶パネルとの接続は、TAB、F
PC、あるいはTCP等の印刷回路基板により行う構造
が一般化している。そして、今日、特に液晶表示装置等
においては、幅の細い、細幅の印刷回路基板が多用され
ている。
【0003】例えば、図3(a)(b)に示すように、液
晶ドライバ用に使用される細幅TCP30は、ICチッ
プ31をほぼ中央部に備えており、このICチップ31
の各端子に接続された複数の出力側及び入力側電極32
…・33…が、図において左側の出力側、及び右側の入
力側へとそれぞれ延設して形成されると共に、フィルム
部34にて覆われた構成となっている。上記ICチップ
31は、フィルム部34に設けられたデバイス用開口部
34bに、保護樹脂を用いて樹脂モールドされることで
固定されており、ICチップ31の回りには、保護樹脂
部36が形成されている。そして、上記フィルム部34
における入力側の端部付近には、入力側電極33…をプ
リント配線基板等の配線基板電極に半田付けするための
半田付け端子33a…を露出させるべく、スリット状の
開口部34aが形成されている。
【0004】上記細幅TCP30が、液晶表示装置に使
用される場合、図4に示すように、出力側電極32…と
液晶パネル40の図示しない液晶パネル電極とが、異方
性導電膜等を介して接続される一方、入力側電極33…
とプリント配線基板41の配線基板電極42…とが、半
田43を介して接続され、これにより、プリント配線基
板41と液晶パネル40とが、電気的に接続されるよう
になっている。
【0005】ところで、細幅TCP30とプリント配線
基板41との半田43を介した接続は、半田コテ44を
用いて行われるが、この場合、細幅TCP30の裏面側
には、ICチップ31をモールドした保護樹脂部36が
迫り出しているため、半田付け端子33a…を半田コテ
44で押さえ付けても、迫り出した保護樹脂部36によ
る段差W0 のために、細幅TCP30の半田付け端子3
3a…がプリント配線基板41から浮き上がってしまう
こととなり、半田付けできない。したがって、従来は、
図のように、プリント配線基板41を斜めに固定するよ
うな図示しない治具を用いてプリント配線基板41を斜
めに保持することで保護樹脂部36の迫り出しによる段
差W0 を吸収し、仮固定用テープ45で固定した後、半
田コテ44のコテ先が当たる部位にて、半田付け端子3
3a…と配線基板電極42…とを密着させて半田付けを
行うようになっている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】ところが、従来構造の
細幅TCP30及び、これを用いた、従来のプリント配
線基板41を斜めにしながら半田コテ44にて半田付け
する方法では、以下に示すような問題が生じている。
【0007】(1) 従来の細幅TCP30の構造に起
因する問題点。
【0008】 細幅TCP30におけるフィルム部3
4は、ある程度の弾性を備えているので、従来のように
半田付け端子33a…が開口部34aに形成されている
構成では、開口部34a部分に設けられているフィルム
部34のために屈曲性が悪くなり、細幅TCP30にお
ける半田付け端子33a…をプリント配線基板41の配
線基板電極42…に密着させようとしても、半田付け端
子33a…が浮き上がってしまい、両者を密着させるこ
とが難しい。特に、プリント配線基板41や液晶パネル
40に反り、もしくは細幅TCP30自体にカール変形
等が有る場合は、より一層、両者の密着性が悪くなる。
この結果、接続信頼性を向上させることができない。
【0009】 特に、細幅TCP30のようなICチ
ップ31と開口部34aとが近接している構成の印刷回
路基板では、開口部34a部分の屈曲性が悪いと、半田
付け端子33a…に半田コテ44のコテ先を当てて細幅
TCP30を屈曲させた場合、その変形応力が保護樹脂
部36に及び、保護樹脂部36にクラックを生じさせる
危険性がある。
【0010】(2) 接続方法に起因する問題点。
【0011】 従来の接続方法では、半田コテ44の
コテ先が当接する部分が傾斜しているので、コテ先の接
続部分への当たり方が安定しづらい。そのため、半田付
けの品質が安定せず、接続信頼性を向上させることがで
きない。
【0012】 半田コテ44は、コテ先の摩耗等が生
じ易いので、これによっても、半田付けの品質が安定せ
ず接続信頼性を向上させることができない。
【0013】 半田付け端子33a…の端子ピッチが
狭く、薄膜銅箔から形成されている場合等においては、
半田コテ44の、コテ先に引っ掛けて断線させる恐れが
ある。
【0014】 上記(1)のと同様に、半田付けの
際、半田付け端子33a…に半田コテ44のコテ先を当
てて細幅TCP30を屈曲させるので、細幅TCP30
のようなICチップ31と開口部34aとが近接してい
る細幅の印刷回路基板では、変形応力が保護樹脂部36
に及び、保護樹脂部36にクラックを生じさせる危険性
がある。
【0015】そこで、本発明は、上記課題に鑑み成され
たもので、半田付け端子部の屈曲性のよい印刷回路基板
を使用し、特に細幅の印刷回路基板の接続に適した印刷
回路基板の接続方法を提供することを目的としている。
【0016】
【課題を解決するための手段】本発明の請求項1記載の
印刷回路基板の接続方法は、上記課題を解決するため
に、集積回路が樹脂モールドされた状態で搭載されてお
り、集積回路の各端子に接続された電極部を覆うフィル
ム部が、集積回路と電極部先端との間、電極部と直交
する方向全体にわたって切除されている印刷回路基板を
使用し、上記印刷回路基板における切除領域より電極部
先端側のフィルム部を圧熱手段にて圧熱することによ
り、電極部を配線基板の配線基板電極に半田付けするこ
とを特徴としている。
【0017】また、請求項記載の印刷回路基板の接続
方法は、上記課題を解決するために、集積回路が搭載さ
れ、該集積回路の各端子に接続された電極部がフィルム
部で覆われてなる印刷回路基板を使用し、この印刷回路
基板をフィルム部上より圧熱手段にて圧熱することによ
り、電極部を配線基板の配線基板電極に半田付けし、か
つ、フィルム部上より圧熱する際、圧熱手段とフィルム
部との間に、圧熱手段への異物の付着を防止するための
フィルム材を介装することを特徴としている。
【0018】
【作用】上記の請求項1の構成によれば、フィルム部に
は、電極部の半田付け端子部を露出させるための切除領
域が、電極部と直交する方向全体にわたって形成されて
いるので、電極部の半田付け端子部が形成されている部
分は、フィルム部が全く形成されていない、電極部だけ
で構成されるようになる。したがって、半田付け端子部
の屈曲性が向上される。これにより、印刷回路基板に搭
載されている集積回路の樹脂モールド部の背面側への迫
り出しのために、半田付け端子部を屈曲させて、半田付
け端子部と例えば配線基板の配線基板電極とを密着さ
せ、半田付けする場合、従来のように、半田付け端子部
が配線基板面から浮き上がってしまうようなことがな
く、両者の密着性が向上される。この結果、半田付けに
て電極部同士を電気的に接続した際の接続信頼性の向上
が図れる。
【0019】また、このように半田付け端子部の屈曲性
が向上されることで、屈曲の際に生じる変形応力が小さ
くなる。この結果、このような構成を細幅の印刷回路基
板に採用することで、屈曲の際の変形応力にて集積回路
の樹脂モールド部に発生するクラックを抑制できる。
【0020】そして、このように半田付け端子部の屈曲
性のよい印刷回路基板を使用し、切除領域より電極部先
端側のフィルム部を圧熱手段にて圧熱することにより、
印刷回路基板の電極部を配線基板の配線基板電極に半田
付けするようになっており、切除領域に形成されている
半田付け端子部を加熱する方法ではない。これにより、
半田付けに半田付け端子部の端子の長さが関係なくな
り、半田付け端子部の端子長を大きくとれない細幅の印
刷回路基板を、効果的に接続することができる。しか
も、半田コテを使用した場合のようにコテ先の当たり方
が安定しないというようなことや、半田付け端子部を引
っ掛けて断線させるというようなことがなくなり、安定
した状態で半田付けを行うことができ、接続信頼性の向
上も図れる。
【0021】また、請求項の方法によれば、電極部を
覆うフィルム部上より圧熱手段にて圧熱して印刷回路基
板の電極部と配線基板の配線基板電極とを半田付けする
ので、半田コテを使用するに伴う諸問題を解決し、かつ
圧熱時、圧熱手段とフィルム部との間に、圧熱手段への
異物の付着を防止するためのフィルム材が介装されるの
で、例えば加熱ツール等の圧熱手段の先端部に半田や、
フラックス等の異物の付着が防止される。したがって、
砥石やサンドペーパ、ブラシ等を使用して、加熱ツール
先端部を清掃する必要がなくなり、加熱ツール先端部の
摩耗を防止できる。この結果、圧熱手段の形状が安定化
され、圧着条件が安定し、これを使用して接続すること
により、接続信頼性の向上が可能であると共に、圧熱手
段の寿命を伸ばすことができる。
【0022】
【実施例】本発明の一実施例について図1ないし図2に
基づいて説明すれば、以下の通りである。
【0023】本発明に係る印刷回路基板としての細幅T
CP10は、例えば液晶ドライバ用に使用されるもの
で、図1(a)(b)に示すように、長方形状で、ほぼ中
央部に集積回路であるICチップ11を備え、このIC
チップ11の各端子に接続された複数の出力側及び入力
側電極(電極部)12…・13…が、図において左側の
出力側、及び右側の入力側へとそれぞれ延設して形成さ
れると共に、フィルム部14にて覆われた構成となって
いる。上記ICチップ11は、フィルム部14に設けら
れたデバイス用開口部14bに、保護樹脂を用いて樹脂
モールドされることで固定されており、ICチップ11
の回りには、樹脂モールド部16が形成されている。そ
して、上記フィルム部14における入力側の端部付近に
は、入力側電極13…を後述するプリント配線基板41
の配線基板電極42…に半田付けするための半田付け端
子13a…(半田付け端子部)を露出させるべく、入力
側電極13…と直交する方向全体にわたって切除領域1
4aが形成されている。そして、この切除領域14aに
形成されている半田付け端子13a…のうちの、その両
端に位置するものは、断線を防止すべく、内部側に形成
されているものに比べて端子幅が太く形成されている。
【0024】また、プリント配線基板41は、図2に示
すように、細幅TCP10に設けられた複数の入力側電
極13…と接続の際に対応する位置に、複数の配線基板
電極42…が形成されており、一方、液晶パネル40
は、細幅TCP10に設けられた複数の出力側電極12
…と接続の際に対応する位置に、図示しない複数の液晶
パネル電極が形成されている。
【0025】そして、上記細幅TCP10と、プリント
配線基板41、及び液晶パネル40とがそれぞれ接続さ
れて、液晶表示装置を構成する場合は、図のように、ま
ず、液晶パネル40の複数の液晶パネル電極と細幅TC
P10の出力側電極12…とを、異方性導電膜を介して
電気的に接続させる。これらの接続は、液晶パネル40
の液晶パネル電極の上に、図示しない所定の厚みの異方
性導電膜を形成し、この異方性導電膜の上に、細幅TC
P10の出力側端部を、各々対応する液晶パネル電極
と、出力側電極12とが相対向するように位置合わせし
て重ねた後、細幅TCP10側から加熱ツール等を用い
て熱圧着することで成される。
【0026】次いで、例えばパルスヒートボンダー等の
接続装置を用いて、細幅TCP10における入力側電極
13…と、プリント配線基板41の配線基板電極42…
とを、半田43を介して電気的に接続させる。
【0027】本実施例の細幅TCP10における入力側
電極13…と、プリント配線基板41の配線基板電極4
2…との半田付けに使用される接続装置は、図のよう
に、プリント配線基板41が載置される基板支持台4
と、この基板支持台4の上方に配された圧熱手段である
加熱ツール1、及びこの加熱ツール1の先端部と基板支
持台4との間に介装された清掃用フィルム(フィルム
材)2とを備えている。加熱ツール1は、必要に応じて
上下に駆動されるようになっており、圧接時にのみ瞬間
的にパルス電流が流され加熱されるパルスヒート加熱タ
イプのものである。また、清掃用フィルム2は、極薄の
アラミド樹脂フィルム等の有機フィルムからなり、耐熱
性で、低線膨張率という性質を有し、長尺状で、一方側
から他方側へと、使用毎に所定の長さ送られ、巻き取ら
れるようになっている。
【0028】このような装置を使用して、細幅TCP1
0における入力側電極13…と、プリント配線基板41
の配線基板電極42…とを半田付けする際、まず、基板
支持台4上に、プリント配線基板41を載置し、このプ
リント配線基板41における配線基板電極42…の上
に、半田43を付着させると共に、半田43の接続性を
向上させるためにフラックスを塗布する。尚、半田43
を付着させる前に、細幅TCP10における入力側電極
13…、及びプリント配線基板41の配線基板電極42
…の所定領域には、半田43の付着防止用に、レジスト
46を塗布しておく。
【0029】次いで、半田43が付着されているプリン
ト配線基板41の上に、液晶パネル40が接続されてい
る細幅TCP10の入力側端部を、各々対応する配線基
板電極42と入力側電極13とが相対向するように位置
合わせして重ねた後、細幅TCP10とプリント配線基
板41とを仮固定テープ45を用いて仮固定する。仮固
定後、半田付け端子13a…が形成されている切除領域
14aより入力側電極13の先端側のフィルム部14の
上に加熱ツール1を清掃用フィルム材2を介して圧接
し、瞬間的に加熱させることで半田43を熔解させ、冷
却する。これにて、配線基板電極42…と入力側電極1
3…とが電気的に接続される。その後、半田43が融点
より低く冷却された時点で、加熱ツール1を上昇させ、
清掃用フィルム2を所定の方向へ、所定分量巻き取らせ
る。
【0030】このように、本実施例の細幅TCP10に
おいては、半田付け端子13a…を露出させるための切
除領域14aが、入力側電極13…と直交する方向全体
にわたって形成されているので、半田付け端子13
が形成されている部分は、フィルム部14が全く形成さ
れていない入力側電極13…だけで構成されるようにな
る。したがって、細幅TCP10における半田付け端子
13…形成部位での屈曲性が向上され、細幅TCP1
0の入力側電極13…とプリント配線基板41の配線基
板電極42…とを半田付けする際、切除領域14aより
入力側電極先端側のフィルム14をプリント配線基板4
1に容易に密着させることができ、この部分を加熱ツー
ル1にて圧熱することで、半田付けすることができる。
同時に、半田付け端子13…形成部位での屈曲性が高
いので、屈曲時の変形応力等にて、ICチップ11の樹
脂モールド部16にクラックが発生する恐れもない。
【0031】尚、本実施例においては、切除領域14a
より入力側電極13の先端側のフィルム14を加熱ツー
ル1にて圧熱することにより半田付けする方法を採用し
たが、従来のように、プリント配線基板41を斜めに保
持して半田コテにて半田付けする接続方法においても、
半田付け端子がプリント配線基板41から浮き上がって
しまうようなことを回避して、電極同士の密着性を向上
できると共に、ICチップ11の樹脂モールド部16に
クラックが生じ難くなることは言うまでもない。
【0032】また、本実施例においては、圧熱手段に、
パルスヒート加熱タイプの加熱ツール1を使用している
ので、瞬間的に加熱・冷却ができ、耐熱ガラスを赤外線
等の光加熱で加熱するものに比べ、半田付けの品質が安
定し、接続信頼性を向上できると共に、作業効率の向上
も図れる。
【0033】また、本実施例においては、細幅TCP1
0の切除領域14aより端部側のフィルム部14を加熱
ツール1にて圧熱することにより、細幅TCP10の入
電極13…とプリント配線基板41の配線基板電極
42…とを半田付けするようになっているので、切除領
域14aに、加熱ツール1を入れて接続するものではな
く、そのため、加熱ツール1には、ツール加工が容易で
あると共に安価で、かつ、加熱特性の安定した、幅広の
ノーカットツールが使用できる。そして、加熱ツール1
を切除領域14a内に入れて接続する方法のように、加
熱ツール1を細幅に形成する必要がないので、ツールの
形状や加工限界に影響されることなく、効果的に接続を
行うことが可能となる。また、同時に、高い位置決め精
度にて、加熱ツール1を切除領域14aに入れる必要が
ないので、接続装置の構造が複雑化されないという利点
も備えている。
【0034】さらに、加熱ツール1を、細幅TCP10
の種類や個数毎、細幅TCP10の配列ピッチ毎に、専
用に切り欠き加工して用意すると共に、バランス出しし
て交換する必要がないので、接続工程に要する費用が削
減でき、かつ、作業効率の向上も図れる。
【0035】そして、本実施例の接続装置には、加熱ツ
ール1の先端部を覆う清掃用フィルム材2が設けられて
いるので、加熱ツール1の先端への半田43や、フラッ
クス等の異物の付着が防止される。したがって、砥石や
サンドペーパ、ブラシ等を使用して、加熱ツール1の先
端部を清掃する必要がなく、清掃時にツール先端が摩耗
されることがない。この結果、ツール先端の形状が安定
化されて圧着条件も安定し、加熱ツール1自体の寿命を
伸ばすことができると共に、これを使用して接続するこ
とにより、より一層の接続信頼性の向上が可能である。
【0036】また、加熱ツール1の先端部への半田付着
が防止できるので、加熱ツール1を、長尺一本化のもの
とした場合において、半田は付着し難いが温度特性分布
の安定しないチタンツールを使用せずとも、加熱特性の
安定したスーパーインバーを使用できる。その結果、長
尺一本化の加熱ツールによる多数枚の細幅TCP10の
一括半田付けが可能になり、生産性を飛躍的に向上させ
ることができる。
【0037】また、加熱ツール1を短い、分割チタンツ
ール等の多刃構造にしなくてすむため、細幅TCP10
の種類や、個数、細幅TCP10の配列ピッチ毎に機種
変え交換する必要がない。尚、分割ツールの多刃構造の
場合、各ツールの圧着バランス出しが非常に困難なた
め、ツール取り付けベースのシャンク毎に、交換を要
し、作業性が低いと共に、高価で、管理コストが高くつ
く等の多数の欠点を有している。
【0038】
【発明の効果】本発明の請求項1記載の印刷回路基板
接続方法は、以上のように、集積回路が樹脂モールドさ
れた状態で搭載されており、集積回路の各端子に接続さ
れた電極部を覆うフィルム部が、集積回路と電極部先端
との間、電極部と直交する方向全体にわたって切除さ
れている印刷回路基板を使用し、上記印刷回路基板にお
ける切除領域より電極部先端側のフィルム部を圧熱手段
にて圧熱することにより、電極部を配線基板の配線基板
電極に半田付けするものである。
【0039】これにより、印刷回路基板に搭載されてい
る集積回路の樹脂モールド部の背面側への迫り出しのた
めに、半田付け端子部を屈曲させて、半田付け端子部と
例えば配線基板の配線基板電極とを密着させ、半田付け
する場合、従来のように、半田付け端子部が配線基板面
から浮き上がってしまうようなことがなく、両者の密着
性が向上される。この結果、半田付けにて電極部同士を
電気的に接続した際の接続信頼性の向上が図れるという
効果を奏する。
【0040】また、このように半田付け端子部の屈曲性
が向上されることで、屈曲の際に生じる変形応力が小さ
くなる。この結果、このような構成を細幅の印刷回路基
板に採用することで、屈曲の際の変形応力にて集積回路
の樹脂モールド部に発生するクラックを抑制できるとい
う効果も併せて奏する。
【0041】そして、このように屈曲性の良好な印刷回
路基板を使用し、この印刷回路基板における切除領域よ
り電極部先端側のフィルム部を圧熱手段にて圧熱するこ
とにより、電極部を配線基板の配線基板電極に半田付け
するので、半田付け端子部の端子長を大きくとれない細
幅の印刷回路基板の接続を、集積回路の樹脂モールド部
にクラック等を生じさせることなく、効果的に行うこと
ができるという効果を奏する。しかも、半田コテを使用
した場合のようにコテ先の当たり方が安定しないという
ようなことや、コテ先が半田付け端子部を引っ掛けて断
線させるというようなことがなくなり、安定した状態で
半田付けを行うことができ、接続信頼性の向上も図れ
る。
【0042】また、請求項記載の印刷回路基板の接続
方法は、以上のように、集積回路が搭載され、該集積回
路の各端子に接続された電極部がフィルム部で覆われて
なる印刷回路基板を使用し、この印刷回路基板をフィル
ム部上より圧熱手段にて圧熱することにより、電極部を
配線基板の配線基板電極に半田付けし、かつ、フィルム
部上より圧熱する際、圧熱手段とフィルム部との間に、
圧熱手段への異物の付着を防止するためのフィルム材を
介装するものである。
【0043】これにより、半田コテを使用するに伴う諸
問題を解決すると共に、砥石やサンドペーパ、ブラシ等
を使用して、加熱ツール先端部を清掃する必要がなくな
り、加熱ツール先端部の摩耗を防止できる。この結果、
圧熱手段の形状が安定化され、圧着条件が安定し、これ
を使用して接続することにより、接続信頼性の向上が可
能であると共に、圧熱手段の寿命を伸ばすことができる
という効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示すものであり、(a)は
細幅TCPの平面図で、(b)は細幅TCPの断面図で
ある。
【図2】液晶パネルが接続されている図1の細幅TCP
の入力電極部とプリント配線基板の配線基板電極とを半
田付けする様子、及びその際に使用される接続装置を示
す説明図である。
【図3】従来の細幅TCPを示すものであり、(a)は
その平面図で、(b)はその断面図である。
【図4】液晶パネルが接続されている図3の細幅TCP
の入力電極部とプリント配線基板の配線基板電極とを半
田付けする様子を示す説明図である。
【符号の説明】
1 加熱ツール(圧熱手段) 2 清掃用フィルム(フィルム材) 4 基板支持台 10 細幅TCP(印刷回路基板) 11 ICチップ(集積回路) 12… 出力側電極 13… 入力側電極(電極部) 13a… 半田付け端子(半田付け端子部) 14 フィルム部 14a 切除領域 16 樹脂モールド部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) H01L 21/60 311 H01L 21/603

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】集積回路が樹脂モールドされた状態で搭載
    されており、集積回路の各端子に接続された電極部を覆
    うフィルム部が、集積回路と電極部先端との間で、電極
    部と直交する方向全体にわたって切除されている印刷回
    路基板を使用し、 上記印刷回路基板における切除領域より電極部先端側の
    フィルム部を圧熱手段にて圧熱することにより、電極部
    を配線基板の配線基板電極に半田付けすることを特徴と
    する印刷回路基板の接続方法。
  2. 【請求項2】集積回路が搭載され、該集積回路の各端子
    に接続された電極部がフィルム部で覆われてなる印刷回
    路基板を使用し、この印刷回路基板をフィルム部上より
    圧熱手段にて圧熱することにより、電極部を配線基板の
    配線基板電極に半田付けし、かつ、フィルム部上より圧
    熱する際、圧熱手段とフィルム部との間に、圧熱手段へ
    の異物の付着を防止するためのフィルム材を介装するこ
    とを特徴とする印刷回路基板の接続方法。
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