JP3241943B2 - 回路接続方法 - Google Patents
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Description
に形成された回路とIC搭載基板に形成された回路等と
の接続方法に係り、特に、電極端子がITO(インジウ
ム−チタン酸化物)などによって薄膜状に形成された2
つの接続部材の接合方法に関する。
る液晶表示パネルとIC搭載基板との接続方法を示す。
図10は液晶表示パネルとIC搭載基板との接続部を示
す液晶表示装置の要部平面図であり、図11は図10の
A方向矢視図であり、図12は図10のB−B部拡大断
面図である。これらの図において、1は液晶表示パネ
ル、2はパネル駆動用IC、3はパネル駆動用IC2が
搭載されたフレキシブルプリント基板(以下、FP基板
と略称する。)、4は液晶表示パネル1に形成された電
極端子、5はFP基板3に形成された電極端子、6は液
晶表示パネル1とFP基板3とを接着する異方性導電接
着剤、7は異方性導電接着剤6中に含まれる導電フィラ
ーを示している。
ル1は、ガラス板よりなる上部電極基板1a及び下部電
極基板1bと、これら両電極基板1a,1bの間に封入
された液晶(図示せず)から主に構成されている。下部
電極基板1bの内面には、Y−Y´方向に延びる透明な
セグメント信号線群8がパターニングされ、その先端部
には、電極端子4が一連に形成されている。一方、上部
電極基板1aの内面には、X−X´方向に延びる透明な
コモン信号線群9がパターニングされ、その先端部に
は、同じく電極端子4が一連に形成されている。これら
の電極端子4、セグメント信号線群8、コモン信号線群
9は、例えばITO等の透明な導電性薄膜をもって形成
される。なお、前記電極端子4の表面には、FP基板3
に形成された電極端子5との接続性を改善するための金
属層が被着されることもある。前記セグメント信号線群
8と一連に形成された電極端子4は、図10及び図11
に示すように、電極基板1a,1bを所定の位置関係で
貼り合わせたとき、上部電極基板1aの上下方向端辺よ
り外部に露出するように形成される。一方、前記コモン
信号線群9と一連に形成された電極端子4は、電極基板
1a,1bを所定の位置関係で貼り合わせたとき、下部
電極基板1bの左右方向端辺より外部に露出するように
形成される。
ばポリイミドフィルム等からなる絶縁性のベースフィル
ム11上に、銅箔をエッチング等して得られる所定本数
のリードパターン12を所定のパターンで形成したもの
であって、各リードパターン12の先端部には、電極端
子5が前記電極基板1a,1bに形成された電極端子4
と同一ピッチで配列されている。このFP基板3には、
図11に示すように、パネル駆動用IC2が搭載されて
おり、これらパネル駆動用IC2の各端子が、各リード
パターン12に選択的に接続されている。
記液晶表示パネル1に形成された電極端子4群とは、図
12に示すように、異方性導電接着剤6を介して接続さ
れる。異方性導電接着剤6は、絶縁性の熱硬化性樹脂中
に導電フィラー7を適量混入してなる接着剤をシート状
又はリボン状に形成したものであって、導電部が局部的
に形成された2つの接続部材をその両側に配置し、それ
ら両接続部材を内向きに加圧することによって、導電部
が相対向に配置された部分のみが前記導電粒子を介して
選択的に導通されるようにしたものである。したがっ
て、液晶表示パネル1の電極端子形成面15上に異方性
導電接着剤6を設定し、その上にFP基板3を重ねて各
電極端子4とそれに対応する所定の電極端子5とを相対
向に配置し、FP基板3にヒータチップ等の圧着ヘッド
を押しつけて異方性導電接着剤6を固化することによっ
て、電極端子4と5、ひいては各信号線群8,9とパネ
ル駆動用IC2の各端子とを導電フィラー7を介して電
気的に接続でき、かつ液晶表示パネル1とFP基板3と
を機械的に固定できる。
は、電極端子4が80μm以上のピッチで配列されてい
る場合、例えば中、大型の液晶表示パネル1とFP基板
3との接続においては、何ら不都合を有しない。しかる
に、例えば電極端子4の端子間ピッチが50μm程度と
なる小型の液晶表示パネル1においては、電極基板1
a,1bとFP基板3を構成するベースフィルム11と
の熱膨張差が無視できなくなるため、前記と同様の方法
によって液晶表示パネル1とFP基板3とを接続する
と、隣接する電極端子間でショートが起きやすくなる。
料として、例えばガラスやセラミックなど、電極基板1
a,1bとの熱膨張差が小さいものを用いれば解決でき
る。ところが、IC搭載基板のベース材料をガラスやセ
ラミックなどの硬質材に変更すると、それに伴って、当
該ベース上に銅箔を形成し、この銅箔をエッチングする
ことによってリードパターン12及び電極端子5を形成
することがコスト的に困難になるため、製造上、前記ベ
ース上にITOなどを用いてリードパターン12及び電
極端子5を印刷形成せざるを得なくなる。ITOを印刷
形成してなる電極端子4,5は、膜厚が約1000Å程
度であるので、相隣接する電極端子4間又は電極端子5
間に形成されるべき異方性導電接着剤6を吸収するため
のスペースも非常に小さいものになる。
極薄の電極端子4が形成された電極基板1bと、同じく
極薄の電極端子5が形成されたガラス又はセラミック製
のIC搭載基板21との間に異方性導電接着剤6を介在
させ、これら電極基板1b及びIC搭載基板21を密着
方向に加圧すると、ほとんどの異方性導電接着剤6は、
電極基板1b及びIC搭載基板21の内面に沿って流れ
る。加圧時における異方性導電接着剤6は、粘度が高い
ために、高粘度の異方性導電接着剤6上に乗ったIC搭
載基板21は加圧時に挙動が安定せず、異方性導電接着
剤6の流れによって、電極基板1bに対して面方向にず
れやすくなる。よって、加圧以前に電極端子4と電極端
子5との位置合わせを厳密に行ったとしても、加圧後ま
で電極端子4と5との正確な対向状態を維持することが
困難になり、端子間の接触不良を生じたり、最悪の場合
には、隣接する電極端子間でショートする等の不都合が
生じやすくなる。
するためになされたものであって、その目的は、薄膜を
もって形成され、かつ微細な間隔で配列された電極端子
どうしを、容易かつ高精度に接続可能な回路の接続方法
を提供することにある。
達成するため、第1に、接合面に形成された電極端子を
互いに対向させ、かつこれら接合面間に第1の導電フィ
ラー及び当該第1の導電フィラーよりも小径にして高弾
性の第2の導電フィラー又は絶縁フィラーを介在させ
て、所望の回路が形成された2つの接続部材を重ねあわ
せ、これら2つの接続部材を密着方向に加圧し、前記第
2の導電フィラー又は絶縁フィラーを前記2つの接続部
材に形成された各電極端子に接触させた状態で前記接合
面間に光硬化性樹脂を注入した後、樹脂硬化光を照射し
て前記樹脂を硬化させ、前記2つの接続部材に形成され
た回路を前記導電フィラーを介して接続するという構成
にした。第2に、接合面に形成された電極端子を互いに
対向させ、かつこれら接合面間に弾性率が異なる2種の
導電フィラーを介在させて、所望の回路が形成された2
つの接続部材を重ねあわせ、これら2つの接続部材を密
着方向に加圧し、前記2種の導電フィラーのそれぞれを
前記2つの接続部材に形成された各電極基板に接触させ
た状態で前記接合面間に光硬化性樹脂を注入した後、樹
脂硬化光を照射して前記樹脂を硬化させ、前記2つの接
続部材に形成された回路を前記2種の導電フィラーを介
して接続するという構成にした。 第3に、接合面に形成
された電極端子を互いに対向させ、かつこれら接合面間
に同径の導電フィラー及び絶縁フィラーを介在させて、
所望の回路が形成された2つの接続部材を重ねあわせ、
これら2つの接続部材を密着方向に加圧し、前記導電フ
ィラー及び絶縁フィラーのそれぞれを前記2つの接続部
材に形成された各電極基板に接触させた状態で前記接合
面間に光硬化性樹脂を注入した後、樹脂硬化光を照射し
て前記樹脂を硬化させ、前記2つの接続部材に形成され
た回路を前記導電フィラーを介して接続するという構成
にした。
せ、これら2つの接続部材を密着方向に加圧すると、接
続部材間に高粘度の接着剤層が存在しないので、ITO
等の薄膜をもって電極端子が形成されている場合にも、
加圧時に接続部材の挙動が不安定になることがなく、各
接続部材に形成された電極端子を高精度に位置決めでき
る。一方、加圧状態においては、2つの接続部材の間隙
が数μm程度になるが、光硬化性樹脂の粘度を適宜調整
すれば、毛細管現象等を利用することによって、前記間
隙内に光硬化性樹脂を充填できる。毛細管現象等を利用
すれば、前記間隙内への光硬化性樹脂の充填を静かに行
うことができるので、光硬化性樹脂の充填によって接続
部材の保持状態が不安定になることもない。したがっ
て、加圧状態を保持したままで、注入された光硬化性樹
脂に樹脂硬化光を照射し、光硬化性樹脂を硬化させるこ
とによって、各接続部材に形成された電極端子を高精度
に位置決めしたまま、電気的に接続できる。さらに、接
合面間に、第1の導電フィラー及び当該第1の導電フィ
ラーよりも小径にして高弾性の第2の導電フィラー又は
絶縁フィラーを介在させるか、弾性率が異なる2種の導
電フィラーを介在させるか、同径の導電フィラー及び絶
縁フィラーを介在させると、2つの接続部材を重ねあわ
せて密着方向に加圧するときのマージンを大きくとるこ
とができるので、接続部材間の間隙の大きさが規制しや
すくなり、接続部材間の間隙不良に起因する不都合の発
生を防止できる。
IC搭載基板との接続を例にとって、本発明に係る回路
接続方法の実施例を説明する。
行われる。即ち、液晶表示パネルとIC搭載基板とを別
個に作製した後(手順S−1、手順S−2)、液晶表示
パネルを構成する電極基板の電極端子形成面にフィラー
を散布する(手順S−3)。次いで、IC搭載基板のリ
ードパターン形成面を電極基板の電極端子形成面と対向
にし、電極基板に形成された電極端子とIC搭載基板に
形成されたリードパターンとを位置決めして、電極基板
の電極端子形成面上にIC搭載基板を重ねあわせる(手
順S−4)。この状態で、電極基板とIC搭載基板とを
互いに密着方向に均一に予備加圧し(手順S−5)、加
圧状態を保持したままで、前記電極基板とIC搭載基板
との間隙に光硬化性樹脂を充填する(手順S−6)。さ
らに、これら電極基板とIC搭載基板とを本加圧して、
電極端子間の接触圧を所定の値に調整した後(手順S−
7)、電極基板又はIC搭載基板を介して、充填された
光硬化性樹脂に樹脂硬化光を照射し、光硬化性樹脂を硬
化して、IC搭載基板が一体に取り付けられた液晶表示
パネルを得る(手順S−8)。
参照しつつ、より詳細に説明する。
液晶表示パネルは、定法にしたがって、前出の図10及
び図11に示す形状及び構造に作製される。その作製方
法については、当業者にとって周知の技術であり、かつ
本発明の要旨でもないので、説明を省略する。但し、本
例の液晶表示パネル1には、図2に示すように、IC搭
載基板21を位置決めするためのアライメントマーク1
6が、上部電極基板1a及び下部電極基板1bの電極端
子形成面15に形成される。前記アライメントマーク1
6は、電極端子4が形成される際に同時に形成される。
2に示すように、IC搭載基板21は、所定の幅と長さ
とを有する長方形のガラス板あるいはセラミック板の片
面に、例えばITO等の透明な導電体をもって所定のリ
ードパターン12と電極端子5とをパターン印刷すると
共に、当該リードパターン形成面の所定の位置にパネル
駆動用IC2を実装し、該リードパターンと当該パネル
駆動用IC2の所定の端子とを選択的に接続してなる。
前記電極端子5の配列ピッチは、言うまでもなく前記上
部電極基板1a及び下部電極基板1bに形成される電極
端子4の配列ピッチと同一に形成される。また、このI
C搭載基板21のリードパターン形成面には、前記上部
電極基板1a及び下部電極基板1bに形成されたアライ
メントマーク16と対応する位置に、アライメントマー
ク22が形成される。このアライメントマーク22は、
リードパターン12が形成される際に同時に形成され
る。
極基板1a及び下部電極基板1bの電極端子形成面15
には、IC搭載基板21の接合に先立って、少なくとも
導電フィラーを含む所定のフィラーが散布される。導電
フィラーとしては、所定の直径を有する金属球等を用い
ることもできるが、加圧時に変形して電極端子4,5間
で適度の接触面積が得られ、良好な導電性を確保できる
ことから、図3に示すように、樹脂球7aの表面に金属
層7bをコーティングしてなる、積水ファインケミカル
株式会社製の「ミクロパール」が特に好適である。この
種の導電フィラー7は、その直径が4〜8μmに形成さ
れる。
電極端子形成面15には、図4に示すように、「ミクロ
パール」で代表される導電フィラー7のみを散布するこ
とも可能であるが、本実施例では、図5〜図7に示すよ
うに、この導電フィラー7と他のフィラーとが併せて散
布される。
に、これよりも直径が小さく、かつ弾性の高いフィラ
ー、例えば直径が3〜5μmの導電性又は絶縁性のフィ
ラー23を併せて散布した状態を示している。このよう
にすると、図5(b)に示すように、上部電極基板1a
又は下部電極基板1bの電極端子形成面15にIC搭載
基板21を重ねあわせて密着方向に加圧したときに、高
弾性のフィラー23がスペーサとして機能するので、上
部電極基板1a又は下部電極基板1bとIC搭載基板2
1との間の間隙の大きさが規制しやすくなり、後工程に
おける光硬化性樹脂の充填が行いやすくなる。また、低
弾性の導電フィラー7が過大に変形して隣接パターンが
ショートするといった不都合を防止できる。
れと直径及び構造が同じで弾性率が異なる導電フィラー
24を併せて散布した状態を示している。さらに、図7
は、前記の導電フィラー7と共に、これと同径で金属め
っきがされていない絶縁フィラー25を併せて散布した
状態を示している。これらの場合にも、加圧時のマージ
ンを大きくとることができ、前記と同様の効果を得るこ
とができる。
23,25を併せて散布する場合においては、絶縁フィ
ラー23,25を先に散布し、しかる後にこれらの絶縁
フィラー23,25の間に導電フィラー7を散布するこ
とが好ましい。この方法によると、散布時に絶縁フィラ
ー23,25が静電気を帯びて上部電極基板1a又は下
部電極基板1bの電極端子形成面15に付着し、容易に
動かなくなるので、導電フィラー7及び絶縁フィラー2
3,25の偏在が防止され、絶縁フィラー23,25の
散布数による接続部材間の間隙制御が容易となる。
(手順S−4);IC搭載基板21の電極端子形成面を
下部電極基板1bの電極端子形成面15側に向け、下部
電極基板1bに形成されたアライメントマーク16とI
C搭載基板21に形成されたアライメントマーク22と
を合致する。この状態を保持したまま、IC搭載基板2
1を下降し、フィラーが散布された下部電極基板1bの
電極端子形成面15上にIC搭載基板21を重ねあわせ
る。これによって、自動的に下部電極基板1bに形成さ
れた各電極端子4とIC搭載基板21に形成された各電
極端子5との突合せが完了する。
順S−5);各電極端子4,5の突合せ状態を保持した
まま、下部電極基板1bとIC搭載基板21とを互いに
密着方向に均一に加圧し、フィラーの動きを抑制する。
これによって、下部電極基板1bとIC搭載基板21と
の間に光硬化性樹脂を充填したときに、光硬化性樹脂の
表面張力によってフィラーが吸着され、接続部材間でフ
ィラーが偏在することが防止される。
板1bの端辺及びこれと対向するIC搭載基板21の一
部を仮固定用接着剤、例えば光硬化性樹脂にて仮固定
し、しかる後に、この仮固定部を支点としてIC搭載基
板21の先端を密着方向に押圧することによって、両接
続部材1b,21の予備加圧を行うこともできる。この
ようにすると、フィラーに同一方向の応力をかけられる
ので、予備加圧時のフィラーの動作を容易に制御でき、
フィラーの偏在を防止できる。
加圧状態を保持したままで、下部電極基板1bとIC搭
載基板21との間隙に、例えば毛細管現象を利用するこ
とによって、光硬化性樹脂を充填する。この場合、光硬
化性樹脂の充填を容易にするため、充填に先立って光硬
化性樹脂を加熱し、その粘度を小さくしてもよい。
S−7);光硬化性樹脂を充填後、下部電極基板1bと
IC搭載基板21とをさらに高い圧力で加圧し、これら
料接続部材1b,21の間隙の調整、ひいては各電極端
子4,5と導電フィラー7との接触圧の調整を行う。な
お、樹脂充填後の本加圧は、必要に応じて行われるもの
であって、前出の予備加圧で各電極端子4,5と導電フ
ィラー7との接触圧を十分に高められる場合には、これ
を省略することもできる。
部電極基板1b又はIC搭載基板21を介して、充填さ
れた光硬化性樹脂に樹脂硬化光を照射し、光硬化性樹脂
を硬化する。これによって、下部電極基板1bとIC搭
載基板21との接続を完了する。しかる後に、前記と同
様の手順を繰り返して、上部電極基板1aとIC搭載基
板21との接続を行い、IC搭載基板21が一体に取り
付けられた液晶表示パネル1を得る。
のIC搭載基板21とコモン側のIC搭載基板21とを
電気的に接続するため、各IC搭載基板21にFP基板
27を接続して、所望の液晶表示パネル1とする。ま
た、セグメント側及びコモン側に複数個のIC搭載基板
21が接続される場合には、これらの各IC搭載基板2
1もFP基板27をもって接続される。これらIC搭載
基板21とFP基板27との接続は、本発明に係る方法
又は従来の異方性導電接着剤を用いて行われる。
ネル1とIC搭載基板21との接続を例にとって説明し
たが、その他、任意の接続部材に形成された任意の電気
回路の接続に応用できることは勿論である。
液晶表示パネル1と、ガラス製又はセラミック製のIC
搭載基板21との接続を例にとって説明したが、熱硬化
性樹脂を用いず、素材の熱膨張を考慮することがないこ
とから、任意の素材にて形成された接続部材の接続にも
応用できることは勿論である。
一方の接続部材の電極端子形成面に導電粒子を散布して
他方の接続部材を重ねあわせ、当該一方の接続部材に形
成された電極端子と他方の接続部材に形成された電極端
子との位置合わせを行い、しかる後に、これら2つの接
続部材の密着状態を保持したままで、2つの接続部材間
に接着剤を充填して接着するので、各接続部材の相対位
置が、位置合わせ後に変動するということがなく、小さ
なピッチで配列された細幅の電極端子を高精度に接続す
ることができて、接触不良や隣接端子間のショートを防
止できる。また、接合面間に、第1の導電フィラー及び
当該第1の導電フィラーよりも小径にして高弾性の第2
の導電フィラー又は絶縁フィラーを介在させるか、弾性
率が異なる2種の導電フィラーを介在させるか、同径の
導電フィラー及び絶縁フィラーを介在させるので、2つ
の接続部材を重ねあわせて密着方向に加圧するときのマ
ージンを大きくとることができ、接続部材間の間隙の大
きさが規制しやすくなって、接続部材間の間隙不良に起
因する不都合の発生を防止できる。
トである。
る。
フィラーとの散布状態を示す断面図である。
ーとの散布状態を示す断面図である。
施されていない同径の絶縁フィラーとの散布状態を示す
断面図である。
断面図である。
法を示す要部平面図である。
Claims (9)
- 【請求項1】 接合面に形成された電極端子を互いに対
向させ、かつこれら接合面間に第1の導電フィラー及び
当該第1の導電フィラーよりも小径にして高弾性の第2
の導電フィラー又は絶縁フィラーを介在させて、所望の
回路が形成された2つの接続部材を重ねあわせ、これら
2つの接続部材を密着方向に加圧し、前記第2の導電フ
ィラー又は絶縁フィラーを前記2つの接続部材に形成さ
れた各電極端子に接触させた状態で前記接合面間に光硬
化性樹脂を注入した後、樹脂硬化光を照射して前記樹脂
を硬化させ、前記2つの接続部材に形成された回路を前
記導電フィラーを介して接続することを特徴とする回路
接続方法。 - 【請求項2】 接合面に形成された電極端子を互いに対
向させ、かつこれら接合面間に弾性率が異なる2種の導
電フィラーを介在させて、所望の回路が形成された2つ
の接続部材を重ねあわせ、これら2つの接続部材を密着
方向に加圧し、前記2種の導電フィラーのそれぞれを前
記2つの接続部材に形成された各電極基板に接触させた
状態で前記接合面間に光硬化性樹脂を注入した後、樹脂
硬化光を照射して前記樹脂を硬化させ、前記2つの接続
部材に形成された回路を前記2種の導電フィラーを介し
て接続することを特徴とする回路接続方法。 - 【請求項3】 接合面に形成された電極端子を互いに対
向させ、かつこれら接合面間に同径の導電フィラー及び
絶縁フィラーを介在させて、所望の回路が形成された2
つの接続部材を重ねあわせ、これら2つの接続部材を密
着方向に加圧し、前記導電フィラー及び絶縁フィラーの
それぞれを前記2つの接続部材に形成された各電極基板
に接触させた状態で前記接合面間に光硬化性樹脂を注入
した後、樹脂硬化光を照射して前記樹脂を硬化させ、前
記2つの接続部材に形成された回路を前記導電フィラー
を介して接続することを特徴とする回路接続方法。 - 【請求項4】 請求項1乃至3のいずれかにおいて、前
記接続部材がガラスからなることを特徴とする回路接続
方法。 - 【請求項5】 請求項1乃至3のいずれかにおいて、前
記接続部材の加圧に際し、前記接合面の一辺を仮固定
し、該仮固定位置を支点として前記接合面の他辺側を密
着方向に押圧することによって、前記接続部材を所定の
圧力で加圧することを特徴とする回路接続方法。 - 【請求項6】 請求項1乃至3のいずれかにおいて、前
記光硬化性樹脂の注入に際し、該光硬化性樹脂を加熱し
てその粘度を低下し、毛細管現象を利用して前記接合面
間に光硬化性樹脂を注入することを特徴とする回路接続
方法。 - 【請求項7】 請求項1乃至3のいずれかにおいて、前
記光硬化性樹脂を注入する以前に、前記2つの接続部材
を密着方向に予備加圧し、前記光硬化性樹脂を注入した
後に、これら2つの接続部材を予備加圧時の圧力よりも
高い圧力で本加圧することを特徴とする回路接続方法。 - 【請求項8】 請求項1乃至3のいずれかにおいて、前
記導電フィラーとして、表面に良導電性の金属めっきが
なされた樹脂球を用いたことを特徴とする回路接続方
法。 - 【請求項9】 請求項1又は3のいずれかにおいて、前
記接続部材の接合面に前記導電フィラー及び絶縁フィラ
ーを散布するに際し、まず前記接続部材の接合面に前記
絶縁フィラーを散布した後に、当該絶縁フィラーが散布
された接合面に前記導電フィラーを散布することを特徴
とする回路接続方法。
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WO2003001586A1 (en) * | 2001-06-20 | 2003-01-03 | Toray Engineering Co., Ltd. | Mounting method and device |
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