JP3286867B2 - 回路基板の接続構造 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、主回路基板上に形成さ
れた接続電極端子に半導体素子などの電子部品や従回路
基板の電極端子が接続された回路基板の接続構造に関す
る。さらに詳しくは、例えば液晶表示パネルなどの絶縁
基板に形成された接続電極端子に、液晶駆動用ＩＣの電
極端子などを接続する際に、確実に接続され、しかも短
絡事故などを起こさないような回路基板の接続構造に関
する。

【０００２】

【従来の技術】従来、回路基板の接続方法、例えば液晶
表示パネルに液晶駆動用ＩＣを実装する方法としては、
「ＩＭＣ’92インターナショナル マイクロエレクトロ
ニクスコンファランス（International Microelectroni
cs Conference）」に発明者らによって発表された「チ
ップ オン グラス パッケージング テクノロジーユ
ージング コンダクティブ パーティクルズ（CHIP-ON-
GLASS PACKAGING TECH-NOLOGY USING CONDUCTIVE PART
ICLES）」に示されるように、導電粒子による接続構造
が用いられている。図２４〜２９はこの従来の接続方法
を工程順に示す製造工程図である。図２４〜２９におい
て、１はガラスなどの透明基板からなる液晶表示パネ
ル、２はこの液晶表示パネル１上に形成された接続電極
端子、３は液晶表示パネル１上に形成された配線パター
ン、例えば液晶駆動用ＩＣに駆動電圧などを供給するバ
スライン、４は液晶表示パネル１の実装部に形成された
パッシベーション膜であり、接続電極端子２の部分には
開口部が設けられている。５は樹脂球の表面に金などの
金属がメッキされた導電粒子で、例えばミクロパール
(商品名、積水ファインケミカル（株）製）、６は液晶
表示パネル１に取り付けられる液晶駆動用ＩＣ、７は液
晶駆動用ＩＣ６の電極端子、８は多数の導電粒子５が混
入されたポジ型の感光性樹脂、９はこの感光性樹脂８を
露光する露光装置、10は液晶表示パネル１に液晶駆動用
ＩＣ６を固定するための紫外線硬化樹脂である。

【０００３】つぎに、このように構成された従来の液晶
表示装置における液晶表示パネル１と液晶駆動用ＩＣ６
の接続方法について説明する。

【０００４】まず、図２４に示されるように、液晶表示
パネル１の実装部表面に導電粒子５を混入させたポジ型
の感光性樹脂８を、スピンコート法や印刷法などによっ
て数μｍ程度の膜厚に付着する。つぎに、この液晶表示
パネル１を90℃程度に加熱して前記ポジ型感光性樹脂８
をプリベークする。

【０００５】つぎに図２５に示されるように、液晶表示
パネル１の実装部におけるポジ型の感光性樹脂８を、液
晶表示パネル１の裏面側より露光装置９によって露光す
る。このとき、液晶表示パネル１の接続電極端子２など
の配線パターンはアルミニウム膜などの遮光効果を有す
るものによって形成されているので、マスク機能を果た
すことになる。

【０００６】したがって、露光後現像を行うことによっ
て、図２６に示されるように、導電粒子５が接続電極端
子２やバスラインなどの配線パターン３上に選択的に配
されることになる。

【０００７】つぎに図２７〜２８に示されるように、液
晶表示パネル１の実装部に紫外線硬化樹脂10を塗布し、
液晶駆動用ＩＣ６を液晶表示パネル１上に位置合わせし
たのち、加圧ヘッド34を用いて加圧する。このとき、導
電粒子５の下にあったポジ型感光性樹脂８、および導電
粒子５上の紫外線硬化樹脂10はこの加圧力によって押し
出され、液晶表示パネル１の接続電極端子２と液晶駆動
用ＩＣ６の電極端子７は導電粒子５を介して接触し、電
気的に接続されることになる。この状態を保持して、紫
外線照射装置11によって液晶表示パネル１の裏面側より
紫外線を照射し、紫外線硬化樹脂10を硬化させ、図２９
に示されるように、液晶表示パネル１上に液晶駆動用Ｉ
Ｃ６を固着していた。

【０００８】また図３０は、例えば特開昭63-55527号公
報に示された従来の回路基板の一例を示す断面図であ
る。図３０において、図２９と同じ符号は、回路基板の
同じ部分を示す。

【０００９】図３０に示される回路基板は、例えば液晶
表示パネル１の接続電極端子２に導電粒子５をエアーガ
ンにより吹きつけることにより分散させ、一方、液晶駆
動用ＩＣ６には電極端子７に紫外線硬化樹脂10を塗布す
る。そして液晶表示パネル１と液晶駆動用ＩＣ６を両電
極端子部を対向させ圧着し、液晶表示パネル１の裏面よ
り紫外線を照射して紫外線硬化樹脂10を硬化させること
により接続部にたわみや歪が生じることなく液晶表示パ
ネル１と液晶駆動用ＩＣ６とを接続している。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述の
ような従来の回路基板の接続構造ではつぎのような問題
がある。 （１）液晶表示パネル１の接続電極端子２以外の配線パ
ターン３上にも導電粒子５が配されている（図２８参
照）。そのため、液晶表示パネル１の配線パターン３、
例えばバスラインが液晶駆動用ＩＣ６の下部に形成され
ている場合、バスライン上の導電粒子５が液晶駆動用Ｉ
Ｃ６の配線を加圧し、液晶駆動用ＩＣ６が破壊すること
がある。また紫外線照射装置によって液晶表示パネル１
の裏面より紫外線を照射し、紫外線硬化樹脂10を硬化さ
せる工程において、液晶表示パネル１に形成された接続
電極端子２や配線パターン３がマスク機能を果たすた
め、接続電極端子２上の紫外線硬化樹脂10は硬化しな
い。そのため、紫外線硬化樹脂10の粘度が液晶駆動用Ｉ
Ｃ６やバックライトの発熱によって低下し、未硬化の紫
外線硬化樹脂10が導電粒子５の表面を覆い、液晶表示パ
ネル１の接続電極端子２と液晶駆動用ＩＣ６の電極端子
７とのあいだで接続不良や導通抵抗が高くなるなどの問
題が生じている。 （２） スピンコート法によって導電粒子５が混入された
感光性樹脂８を塗布する場合、導電粒子５は遠心力によ
って外周にひろがり易く、接続電極端子２の部分におい
ても、図３１に示されるように、導電粒子５はパッシベ
ーション膜４と接続電極端子２との境界部の段差に引っ
掛かり、接続電極端子２の外周辺のみに配される。その
ため、液晶表示パネル１の接続電極端子２と液晶駆動用
ＩＣ６の電極端子７とのあいだで接続不良や導通抵抗が
高くなるなどの問題が生じている。 （３） 硬化した紫外線硬化樹脂10の接着力のみで液晶表
示パネル１と液晶駆動用ＩＣ６との接続状態を保持して
いるため、相互の接続電極端子間の接続不良が生じやす
く信頼性が低下するという問題がある。

【００１１】本発明はかかる問題を解決するためになさ
れたものであって、液晶表示パネルと液晶駆動用ＩＣと
が確実に電気的に接続され得る回路基板の接続構造を提
供することを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明によ
る回路基板の接続構造は、接続電極端子および配線パタ
ーンが形成された透光性の第１回路基板の該接続電極端
子と、電子部品または第２回路基板の電極端子とが、導
電粒子を介して接続されてなる回路基板の接続構造であ
って、前記配線パターンが金属膜からなり、該配線パタ
ーンのうち前記導電粒子の付着を阻止せしめる部分は透
明導電膜により形成されているものである。

【００１３】また、請求項２記載の発明の回路基板の接
続構造は、前記接続電極端子が金属膜からなり、該接続
電極端子の一部は透明導電膜により形成されていること
を特徴とする。

【００１４】また、請求項３記載の発明の回路基板の接
続構造は、前記接続電極端子の周囲にパッシベーション
膜からなる枠が形成されると共に、該枠の内部にも部分
的にパッシベーション膜が形成されていることを特徴と
する。

【００１５】また、請求項４記載の発明の回路基板の接
続構造は、前記電極端子と異なるところで、第１回路基
板と前記電子部品または第２回路基板とがはんだ付けに
より固着されていることを特徴とする。

【００１６】

【作用】請求項１記載の発明によれば、第１回路基板の
配線パターンのうち導電粒子を搭載したくない部分を透
明電極端子によって形成しているので、露光によって透
明電極端子上のポジ型感光性樹脂には透明電極端子を透
過して紫外線が当たり、現像の際に感光性樹脂とともに
導電粒子も除去される。そのため、例えば導電粒子が液
晶駆動用ＩＣなどの電子部品などの表面を加圧するよう
なことはなく、電子部品を破壊することはない。

【００１７】また請求項２記載の発明によれば、液晶表
示パネルの接続電極端子の一部を透明電極端子によって
形成する場合は、紫外線照射工程において、接続電極端
子上の紫外線硬化樹脂にも透明電極端子を透過し、か
つ、透明電極からの回り込みによって紫外線が当たり、
接続電極端子上の紫外線硬化樹脂は硬化される。そのた
め、液晶表示パネルの接続電極端子と液晶駆動用ＩＣの
電極端子とが確実に導電粒子を介して電気的に接続され
る。

【００１８】また、請求項３記載の発明によれば、接続
電極端子周囲のパッシベーション膜の枠内の一部にもパ
ッシベーション膜を形成しているので、導電粒子が、こ
のパッシベーション膜と接続電極端子の段差に引っ掛か
って、電極端子の中央部にも搭載されているため、例え
ば液晶表示パネルと液晶駆動用ＩＣの電極端子間でオー
プン不良が発生することはない。また、導通抵抗も低減
できる。

【００１９】また、請求項４記載の発明によれば、例え
ば液晶駆動用ＩＣなど電子部品や第２回路基板がはんだ
によって液晶表示パネルなどの第１回路基板に固定され
ている。そのため、例えば液晶駆動用ＩＣやバックライ
トなどの発熱によりはんだは熱膨張を起こすが、はんだ
は導電粒子よりも熱膨張係数が小さいため、導電粒子と
電子部品などと第１回路基板の電極端子間の接触が離
れ、オープン不良が発生することはない。

【００２０】

【実施例】つぎに、本発明の回路基板の接続構造につい
て図面を参照しながら説明する。なお、以下の各実施例
および各参考例では第１回路基板として液晶表示パネル
を、電子部品または第２回路基板として液晶駆動用ＩＣ
を例にとって説明するが、これらに限定されるものでは
なく、第１回路基板としては、例えばプラズマディスプ
レイ、エレクトロルミネッセントディスプレイなどの他
の平面表示パネルや、ＣＣＤ、サーマルヘッド、密着イ
メージセンサなどに用いられる回路基板などでも同様に
本発明を適用できる。また、電子部品または第２回路基
板としては、例えば抵抗、コンデンサやディスクリート
半導体装置、インダクタ、ボリュームなどの電子部品や
接続配線が可撓性フィルムで保持されたフレキシブルプ
リント基板やＴＡＢなどの接続配線や他の回路基板など
でも同様に本発明を適用できる。

【００２１】実施例１． 図１は請求項１記載の発明による回路基板の接続構造の
一実施例を示す断面図である。

【００２２】本実施例では例えば液晶駆動用ＩＣの下側
の配線パターン３などのように、導電粒子５を搭載した
くない配線パターンの部分をＩＴＯ（Indium Tin Oxid
e）などの透明電極端子で形成することに特徴がある。
その結果、露光工程において、バスラインなどの配線パ
ターン３上のポジ型の感光性樹脂８は透明電極端子を透
過して紫外線が当たるため、現像によって配線パターン
３上の感光性樹脂６は除去される。したがって、液晶駆
動用ＩＣ６の下側の配線パターン３上に導電粒子５は配
されず、液晶駆動用ＩＣ６を液晶表示パネル１にフェー
スダウンで位置合わせして加圧する際に、導電粒子５が
液晶表示パネル１の表面を加圧することはなく、液晶駆
動用ＩＣ６は破壊せず、接続信頼性が向上する。

【００２３】実施例２． つぎに、請求項１記載の発明による回路基板の接続構造
の他の実施例を図２を参照しながら説明する。図２
（ａ）に示されるように、液晶表示パネル１の実装部に
パッシベーション膜が形成されていない場合、接続電極
端子２と各画素を結ぶ配線パターン３上の導電粒子Ａ
が、液晶駆動用ＩＣ６のシリコン基板に接触し、並んで
設けられている接続電極端子２の相互間でショートが発
生することがある。そこで、図２（ｂ）に示されるよう
に、接続電極端子２と各画素を結ぶ配線パターン３の一
部（図中の網点部）３ａを透明導電膜で形成することに
より、前述のようにこの透明導電膜３ａ上の導電粒子５
は除去されるため、接続電極端子２間でショートは発生
せず、高信頼性の接続を達成することができる。

【００２４】さらに、液晶表示パネル１の配線メタライ
ズは一般にＩＴＯ膜上にアルミニウム膜などを蒸着法や
スパッタ法で積み上げることにより成膜されており、配
線パターンの一部を透明導電膜で形成するためには、ア
ルミニウム膜などのメタライズをエッチングにより除去
するだけでよく、成膜コストが増加することはない。

【００２５】実施例３． 図３は請求項２記載の発明の回路基板の接続構造の一実
施例を説明する平面図である。本実施例３では、接続電
極端子２の一部がＩＴＯ（Indium Tin Oxide）などの透
明電極端子２ａで形成されることにより、紫外線硬化樹
脂10の硬化工程において紫外線が透明電極端子２ａを透
過して、さらに透明電極端子２ａからの回り込みによっ
て、接続電極端子２上の紫外線硬化樹脂10に紫外線が当
たり、紫外線硬化樹脂10は完全に硬化する。したがっ
て、液晶駆動用ＩＣ６およびバックライトの発熱によっ
て紫外線硬化樹脂10の粘度が低下して、紫外線硬化樹脂
10が移動することはない。これに伴い、導電粒子５も接
続電極端子２上から移動したり、紫外線硬化樹脂10が導
電粒子５の表面を覆うことがない。そのため、液晶表示
パネル１の接続電極端子２と液晶駆動用ＩＣ６の電極端
子７とのあいだで接続不良や導通抵抗が高くなるなどの
不良は発生せず、接続信頼性が向上する。

【００２６】また、接続電極端子２の一部を透明電極端
子２ａで形成することにより接続電極端子２に搭載され
る導電粒子５の数は減少するが、数個以上の導電粒子５
が接続電極端子２上にあれば、導通抵抗は１Ω以下であ
り、問題はない。

【００２７】実施例４． 図４に請求項２記載の発明にかかる回路基板の接続構造
の他の実施例を示す。図４において36は紫外線照射装置
のファイバーであり、加圧ヘッド34に取りつけられてい
る。液晶表示パネル１の接続電極端子２と各画素を結ぶ
配線パターン３上の紫外線硬化樹脂の端部10ａが、配線
パターン３がマスクとなり未硬化であると、湿気が浸入
し電極端子２、７が腐食を起こし、オープン不良が発生
するおそれがある。

【００２８】そこで、液晶駆動用ＩＣ６を液晶表示パネ
ル１に加圧ヘッド34で押しつけた状態で、裏面から紫外
線照射装置11により紫外線を照射すると同時に、ファイ
バー36からも紫外線を照射することによって、紫外線硬
化樹脂10を硬化させる。これにより、配線パターン３上
の端部の紫外線硬化樹脂10ａも完全に硬化するため、接
続電極端子２などの腐食が発生することはなく、接続の
信頼性が一層向上する。

【００２９】また、前述の実施例３のように接続電極端
子２の一部を透明電極端子で形成し、裏面より紫外線を
照射すると同時に、ファイバー36によって上面からも紫
外線を照射して紫外線硬化樹脂10を硬化させることによ
り、接続信頼性が一層向上することはいうまでもない。

【００３０】実施例５． つぎに、請求項３記載の発明にかかる回路基板の接続構
造の一実施例について説明する。従来、スピンコート法
によって導電粒子５が混入された感光性樹脂８を液晶表
示パネル１の表面に塗布する場合、図３１に示したよう
に、導電粒子５は遠心力によって接続電極端子２の外周
辺にのみ配される。そのため、液晶表示パネル１の接続
電極端子２と液晶駆動用ＩＣ６の電極端子７で接続不良
や導通抵抗が高くなるなどの問題が生じている。

【００３１】本実施例５では、図５に示されるように、
電極端子２の周囲に設けられているパッシベーション膜
４の枠内の接続電極端子２の中央部にも帯状に形成され
ている。これによって、スピンコート法によって導電粒
子５を液晶表示パネル１に搭載する際に、導電粒子５が
接続電極端子２の中央部に形成されたパッシベーション
膜４の段差に引っ掛かり、接続電極端子２の中央部にも
導電粒子５が配されることとなる。そのため、液晶表示
パネル１の接続電極端子２と液晶駆動用ＩＣ６の電極端
子７で接続不良や導通抵抗が高くなるなどの問題が生じ
ることはなく、接続歩留りおよび接続信頼性が向上す
る。

【００３２】なお、図５では接続電極端子２上のパッシ
ベーション膜４の枠内でのパッシベーション膜が帯状に
形成された場合を示したが、これに限られるものではな
く、例えば図６〜図８に示されるように、パッシベーシ
ョン膜４がそれぞれ田の字型や島状や突起状に形成され
てもよい。

【００３３】実施例６． つぎに、請求項４記載の発明にかかる回路基板の接続構
造の一実施例を図９を参照しながら説明する。

【００３４】図９において31は液晶駆動用ＩＣ６の中央
部に形成されたはんだバンプ、32は液晶表示パネル１に
形成されたＩＣ固定用パッドで、はんだバンプ31がはん
だ付けされる。33はＩＣ固定用パッド32にレーザ光を照
射するレーザ光照射装置である。

【００３５】液晶表示パネル１の接続電極端子２に導電
粒子５を搭載後、液晶駆動用ＩＣ６を位置合せする。つ
ぎに、液晶駆動用ＩＣ６を加圧ヘッド34で加圧しなが
ら、液晶表示パネル１の裏面からＩＣ固定用パッド32に
レーザ光照射装置33によりレーザ光を照射し、はんだバ
ンプ31を溶融して、液晶表示パネル１の固定用パッド32
に液晶駆動用ＩＣ６をはんだ付け固定する。

【００３６】はんだの熱膨張係数は2.5×10-5／℃、ま
た導電粒子、例えばミクロパール（商品名、積水ファイ
ンケミカル（株）製）の熱膨張係数は4.73×10-5／℃で
あり、導電粒子５の熱膨張係数は、はんだの約２倍であ
る。そのため、液晶駆動用ＩＣ６やバックライトの発熱
によって、はんだバンプ31が膨張しても接続電極端子２
と導電粒子５の接触が離れ、オープン不良が発生するこ
とはなく、接続信頼性が向上する。

【００３７】また、レーザ光によるはんだ付けの適用に
より、局所加熱で液晶駆動用ＩＣ６を固定できるため、
液晶表示パネル１に熱ストレスが生じることはない。同
様に、不良ＩＣを取り替える場合、レーザ光で局部加熱
することによって、容易に不良ＩＣを取り外すことがで
きる。さらに、低融点はんだを用いることにより、液晶
表示パネル１への熱ストレスを一層低減することができ
る。

【００３８】さらにまた、液晶駆動用ＩＣ６の中央部で
液晶表示パネル１とはんだ付けするため、はんだ部に生
じる熱応力を小さくできる。

【００３９】実施例７． つぎに、請求項４記載の発明にかかる回路基板の接続構
造の他の実施例を図１０を参照しながら説明する。

【００４０】35は液晶駆動用ＩＣ６の周囲に設けられた
樹脂モールドである。図１０に示されるように、液晶表
示パネル１に液晶駆動用ＩＣ６がはんだ付けされたの
ち、液晶駆動用ＩＣ６の周囲に樹脂モールド35が設けら
れることにより、電極端子２、７の湿気による腐食を防
止することができ、接続の信頼性が一層向上する。

【００４１】なお、ＩＣ固定用パッド32ははんだ付け可
能なメタライズで形成する必要があるが、ジェットプリ
ンティング法などによって、ＩＣ固定用パッド32に選択
的にＣｕなどの薄膜を形成することにより、コストを増
加させることなく設けられる。

【００４２】参考例１． 図１１は本発明の回路基板の接続構造の参考例１を示
す。図１１において、37ははんだボールである。

【００４３】液晶駆動用ＩＣ６に形成された電極端子７
の高さのバラツキや液晶駆動用ＩＣ６の加圧工程におい
て、紫外線硬化樹脂10が導電粒子５上から完全に除去さ
れず、導電粒子５と電極端子７とが接触せずにオープン
不良になるものが発生することがあった。

【００４４】そこで、図１１（ａ）に示されるように、
はんだボール37を含む導電粒子５を接続電極端子２上に
搭載する。そして、図１１（ｂ）に示されるように、液
晶駆動用ＩＣ６を下側にして、オープン不良が発生した
接続電極端子２に背面よりレーザ光照射装置33によって
レーザ光を照射し、はんだボール37を溶融させる。その
結果、図１１（ｃ）に示されるように、溶融したはんだ
は重力によって下側に垂れ、接続電極端子２と電極端子
７の両方に接触して電気的に接続され、オープン不良を
容易に修復することができる。さらに、レーザ光による
局部加熱のため、液晶表示パネル１に熱ストレスが発生
することはない。

【００４５】また、導電粒子５を使用しないではんだボ
ール37のみを用いても、同様の効果がえられることはい
うまでもない。

【００４６】参考例２．本 発明にかかる回路基板の接続構造の参考例２を、その
接続工程を示す図１２を参照しながら説明する。図にお
いて、16は磁石、17はスピンコート用の台座である。こ
の例では導電粒子は例えば鉄、コバルト、ニッケル、ク
ロムまたはそれらの合金などの強磁性体で形成さてい
る。その表面には腐食防止のためのコーティングが施さ
れてもよい。

【００４７】次に接続方法について説明する。まず、導
電粒子５を固定する接続電極端子２の背面に予め磁石16
を設置し、この状態で導電粒子５を液晶パネル１上に散
布する。導電粒子５は磁石16の磁力により接続電極端子
２上とその周辺に集められる。次に、ポジ型感光性樹脂
をスピンコート法により塗布する。この際、磁石16の磁
力をスピンコート時に受ける導電粒子５の遠心力よりも
強く設定すれば、導電粒子５はその位置をほとんど変え
ることなくポジ型感光性樹脂を塗布することができる。
この後、従来と同様の方法で露光、現像処理し、液晶駆
動用ＩＣ６を搭載する。

【００４８】なお、この参考例では導電粒子５として、
鉄、コバルト、ニッケル、クロムまたはそれらの合金か
らなる強磁性体を使用しているが、これらに限ることは
なく、例えば鉄の酸化物のように導電性を有する強磁性
体であれば適用が可能である。

【００４９】また、この参考例では、導電粒子５を散布
後に感光性樹脂を塗布しているが、予め感光性樹脂に導
電粒子５を混入してもよく、この場合にも磁力により導
電粒子５は電極２上とその周辺に集中する。この場合に
は、感光性樹脂の粘性により、先に導電粒子５を散布す
る方法に比べて、導電粒子５は電極２上とその周辺に集
中しづらくなるが、例えば機械的な振動を液晶パネル１
に与えることにより容易に集中する。さらに、この振動
は液晶パネル１に限らず磁石16に与えてもよい。さらに
振動に限らず、磁石16を回転させてもよい。

【００５０】また、図１２に示すようにスピンコートす
る台座17に予め電極２の位置に一致する磁石16を埋設し
ておけば、次ぎ次ぎに同一の工程を処理することがで
き、生産性が向上する。

【００５１】さらに、スピンコートする台座17を例えば
アクリル材料などの非磁性体で構成すれば、磁力が横方
向に広がることを防止するから導電粒子５の電極２上の
密度を向上することができる．

【００５２】参考例３． 図１３は本発明にかかる回路基板の接続構造の参考例３
を示す断面図であり、導電粒子５が高分子材料で形成さ
れた球すなわち樹脂球51の表面に強磁性体52が被覆され
たものである以外は従来例や上記参考例２のものと同一
である。このように、従来の金による被覆に代えて強磁
性体52で樹脂球51を被覆することにより、導電粒子５は
磁力で所望の箇所に集めることができる。よって、上記
参考例２で述べた接続工程を適用することにより、良好
な電気的接続を得ることができる。

【００５３】なお、代表的な強磁性体52である鉄や鉄−
クロムの合金は、従来例で用いられる金よりも延性等が
乏しく加圧接続時に微細な亀裂が生じ易く、最悪の場合
には樹脂球51から剥離することがある。このため、加圧
接続時や液晶ディスプレイを動作中に電気的な接続不良
を生じることがあり、信頼性の低下を招き易い。よっ
て、強磁性体膜52は、応力を緩和する観点から膜厚５μ
ｍ以下とするのが望ましい。

【００５４】また、代表的な強磁性体である鉄や鉄−ク
ロムの合金は、大気中などの酸化性雰囲気において酸素
と反応しやすい。よって、この強磁性体膜52の上層に金
などの貴金属材料を被覆することによってこの酸化を防
止してもよく、電気的接続の信頼性をより向上すること
が可能になる。

【００５５】参考例４． 図１４は本発明にかかる回路基板の接続構造の要部であ
る導電粒子の参考例を示す断面図であり、この例では、
高分子材料からなり中空部53を有する球すなわち樹脂球
51の表面に鉄、コバルト、ニッケル、クロムまたはそれ
らの合金からなる強磁性体52が被覆されている。従来の
接続構造の問題点として、樹脂球51の高さに分布がある
ため加圧接続時に電気的接続に寄与しない樹脂球51が多
く発生していた。このため、接続不良の抑制には上記参
考例２、３で述べたように電極２上の導電粒子５の密度
を増加させるだけでは限界がある。そこで、この参考例
４で開示した樹脂球51は中空部53を有するため、加圧接
続時に圧縮変形する。よって、樹脂球51の高さの分布を
吸収して両電極に確実に接触できる。液晶ディスプレイ
における接続点数は数１００カ所から場合によっては数
１０００を越える。１カ所の接続不良は液晶ディスプレ
イそのものを不良とするから、接続不良の発生頻度は可
能な限り減少させねばならない。

【００５６】参考例５． 図１５は本発明にかかる回路基板の接続構造の要部であ
る導電粒子の他の参考例を示す断面図である。上記参考
例４では中空構造53を有する樹脂球51について述べてい
るが、中空構造に限らず、樹脂球51の高さの分布を吸収
できるものであれば適用が可能であり、例えば、樹脂球
51の径よりも小さい微細な気泡54を有する構造であって
もよい。なお、この気泡からなる中空部54は樹脂球51に
埋設している必要はなく、その１部が図１５に示すよう
に樹脂球表面に露出していてもよい。この場合には新た
な効果として、強磁性体からなる皮膜52と樹脂球51との
密着強度が向上し、先に述べた強磁性体皮膜52の剥離を
防止することができる。さらに、この露出した気泡によ
る凹凸が磁性体皮膜52に発生する応力を緩和するから、
強磁性体皮膜52の亀裂を防止することができる。さら
に、これらの効果だけでななく、微細な凹凸により電極
との接触面積が増加するから接続不良を低減することが
できる。これらの効果は強磁性体皮膜52に限らず、その
上層に貴金属皮膜を被覆形成した場合この貴金属皮膜に
も及ぶことは明白である。

【００５７】参考例６． なお、図１４および１５に示した導電粒子おいて、強磁
性体皮膜52の代わりに従来例と同様に金等の導電材料が
被覆されていてもよく、この場合にも樹脂球51はの中空
部53を有するため、加圧接続時に圧縮変形する。よっ
て、樹脂球51の高さの分布を吸収して両電極に確実に接
触できる。

【００５８】参考例７． つぎに、本発明にかかる回路基板の接続構造の参考例７
を図１６を参照しながら説明する。図１６において、接
続電極端子２、７には例えば鉄、コバルト、ニッケルま
たはそれらの合金などの強磁性体が用いられている。そ
の表面には腐食防止のためのコーティングが施されても
よい。また導電粒子５には、例えばバリウムフェライ
ト、サマリウム−コバルト合金や鉄−ニッケル−ボロン
合金などの永久磁石が用いられていることに特徴があ
る。

【００５９】本参考例７においては、導電粒子５に永久
磁石、液晶表示パネル１の接続電極端子２および液晶駆
動用ＩＣ６の電極端子７に強磁性体が用いられているこ
とにより、液晶駆動用ＩＣ６を液晶表示パネル１上にフ
ェースダウンで搭載する際、相互に磁気的な引力が働
き、位置あわせが容易になる。また、この磁気的作用に
より接続電極端子２、電極端子７および導電粒子５の相
互の接続不良が低減できるという効果がある。

【００６０】参考例８． つぎに本発明にかかる回路基板の接続構造の参考例８を
図１７を参照しながら説明する。図１７に示されるよう
に、液晶駆動用ＩＣ６を液晶表示パネル１上にフェース
ダウンで搭載し、導電粒子５を介して接続電極端子２お
よび電極端子７間で接続する際、液晶駆動用ＩＣ６の電
極端子７が形成された面上の電極端子７を除く周縁部に
永久磁石からなる圧着部材41が配され、液晶表示パネル
１上の圧着部材41に対応する位置の磁性体パターン42が
強磁性体材料によって形成されている。この場合、液晶
表示パネル１側が永久磁石、液晶駆動用ＩＣ６側が強磁
性体とされてもよく、または両方が永久磁石とされてい
てもよい。

【００６１】本参考例８において、液晶駆動用ＩＣ６の
電極端子７が形成された面上の周縁部に永久磁石からな
る圧着部材41が配され、液晶表示パネル１上の圧着部材
41に対応する位置に強磁性体材料で磁性体パターン42が
形成されていることにより、液晶駆動用ＩＣ６を液晶表
示パネル１上にフェースダウンで搭載する際、相互に磁
気的な吸引力が働き、この磁気的作用により接続電極端
子２、電極端子７および導電粒子５の相互の接続不良が
低減できるという効果がある。また本参考例では、導電
粒子５や電極端子２、７に永久磁石を用いないので、強
磁性体自身の自発磁界による電磁ノイズが発生すること
はない。

【００６２】参考例９． 図１８に本発明にかかる回路基板の接続構造の参考例９
を示す。図１８に示されるように液晶駆動用ＩＣ６を液
晶表示パネル１上にフェースダウンで搭載し導電粒子５
を介して接続電極端子２と電極端子７とを接続する際、
液晶駆動用ＩＣ６の電極端子７が形成された面上の電極
端子７を除く周縁部に強磁性体からなる圧着部材43ｂが
設けられ、液晶表示パネル１のＩＣ実装位置の裏面に前
記強磁性体に対向させる形態で永久磁石からなる圧着部
材43ａが設けられている。

【００６３】本参考例９においては、液晶駆動用ＩＣ６
の電極端子７の形成された面の周縁部に強磁性体が設け
られ、液晶表示パネル１のＩＣ６の実装位置の裏面に永
久磁石が設けられていることにより、液晶駆動用ＩＣ６
を液晶表示パネル１上にフェースダウンで搭載する際、
相互に磁気的な吸引力が働き、この吸引力により接続電
極端子２、電極端子７および導電粒子５の相互の接続不
良を低減することができるという効果がある。

【００６４】参考例１０． 図１９は本発明にかかる回路基板の接続構造の参考例１
０を示す断面図である。図において、18は液晶駆動用Ｉ
Ｃ６を覆う気密性の高い膜（シート）すなわち気密性シ
ート、19は液晶表示パネル１に設けられた排気孔、20は
排気孔19を埋める樹脂栓である。

【００６５】次に接続方法について説明する。液晶表示
パネル１に形成してある接続電極端子２上に選択的に導
電粒子５を搭載した後、駆動用ＩＣ６を電極７と電極２
が重なるように所定の位置合わせする。そして、駆動用
ＩＣ６を気密性シート18で覆い、液晶表示パネル１に固
定する。この場合、気密性シート18としては例えば耐久
性の高いポリイミドのシート等が用いられる。さらに、
液晶表示パネル１にＣＯ₂レーザ等により設けた排気孔1
9より排気し、その後樹脂栓20で孔を埋めると両基板間
が負圧状態となる。これより駆動用ＩＣ６が大気圧によ
り加圧される状態となるので電極２と７が導電粒子５を
介して電気的に接続されることになる。なお、両基板を
分離するには、例えば気密性シート18の一部に貫通孔を
設ける。

【００６６】なお、上記参考例１０では排気孔19より排
気したが、排気孔19は無くてもよく、この場合は気密性
シート18と液晶表示パネル１との隙間に排気用のパイプ
等を挿入し、排気後このパイプを引き抜いてもよい。

【００６７】参考例１１． 図２０は本発明にかかる回路基板の接続構造の参考例１
１を示す断面図である。図において、21は液晶駆動用Ｉ
Ｃ６と液晶表示パネル１間に介在し、両者間の気密を保
持する樹脂枠である。

【００６８】接続方法は、まず、液晶表示パネル１に形
成してある接続電極端子２上に選択的に導電粒子５を搭
載する。駆動用ＩＣ６にはＩＣ周辺に樹脂枠21を形成す
る。そして、駆動用ＩＣ６を電極７と電極２が重なるよ
うに所定の位置合わせする。この場合、樹脂枠21には例
えば液晶表示パネル１のシール材に用いられているポリ
イミド樹脂等を用いるとよい。次に、液晶表示パネル１
に設けた排気孔19より排気し、その後樹脂栓20で排気孔
19を埋めると両基板間が負圧状態となる。これより駆動
用ＩＣ６が大気圧により加圧される状態となるので電極
２と７が導電粒子５を介して電気的に接続されることに
なる。なお、両基板を分離するには、例えば加熱により
樹脂枠21の一部を溶かして貫通孔を設ける。なお、樹脂
枠21に紫外線硬化型樹脂を用いて液晶駆動用ＩＣ６と液
晶表示パネル１とを接着すれば、接続の信頼性が一層向
上する。

【００６９】参考例１２． 図２１は本発明にかかる回路基板の接続構造の参考例１
２を示す断面図である。この例では、排気孔19が液晶駆
動用ＩＣ６に設けられている点を除けば、他の構成およ
び接続方法は図２０で示した参考例１１の場合と同様で
ある。

【００７０】なお、図２０、２１において、樹脂枠21に
排気孔19を設けてもよい。

【００７１】このように、請求項１２、１３の発明によ
れば、従回路基板と主回路基板間を負圧（真空）状態に
することにより電気的接続を行うので、負圧状態を解放
すれば容易に両回路基板を分離できる。これより両基板
を接続した後に不良が発生しても容易に不良従回路基板
を交換できるので従回路基板の修復が容易になる。ま
た、従来は加熱して不良の従回路基板を取り外していた
が、本発明ではほんの一部を加熱するあるいは熱などは
必要としないので修復による液晶表示パネルの信頼性低
下を防止できる。

【００７２】なお、前記各実施例や各参考例において
は、第１回路基板である液晶表示パネル１に半導体部品
である液晶駆動用ＩＣ６を接続する場合について説明し
たが、ＩＣチップなどの電子部品を搭載したガラス基板
やフィルムキャリア基板などの第２回路基板の各電極端
子を接続する場合にも適用でき、半導体部品など電子部
品の電極端子と第２回路基板の接続電極端子とを接続す
ることもできる。

【００７３】なお、前記各実施例や各参考例において
は、液晶表示装置の場合について説明したが、密着イメ
ージセンサまたはサーマルヘッドなどに半導体部品や第
２回路基板を接続する場合においても、適用できること
はいうまでもない。

【００７４】参考例１３． 図２２（ａ）は本発明の参考例１３を説明する断面構成
図で、（ｂ）は液晶表示パネル１の平面説明図である。
図２２において、１ａは液晶表示パネル１のソース用端
子形成部、１ｂはコモン用端子形成部、12は液晶表示パ
ネル１を現像する現像液槽、13は液晶表示パネル１に現
像液を吹きつけるノズルである。

【００７５】図２２に示されるように、液晶表示パネル
１を現像液槽12で現像する際に、現像液をノズル13から
の吹き出し圧力により液晶表示パネル１の実装部に吹き
つける。この吹きつけ圧力によって、液晶表示パネル１
に塗布されたポジ型感光性樹脂は効率的に、かつ、完全
に除去される。これに伴い、配線パターン部以外の導電
粒子も除去されるので、導電粒子が残存し接続電極端子
２間で短絡が発生することはなく、接続の信頼性が向上
する。さらに、ポジ型の感光性樹脂を効率的に除去でき
るため、生産性が向上する。

【００７６】また、液晶表示パネル１を現像液槽12で現
像する際に、気泡をノズル13から液晶表示パネル１の実
装部に吹きつけてもよい。これによっても、液晶表示パ
ネル１に塗布されたポジ型感光性樹脂は効率的かつ完全
に除去される。

【００７７】なお、図２２（ａ）に断面図で示されるよ
うに、液晶表示パネル１の形状に合わせてロ字状のノズ
ル13を用いることによって、ソース用端子形成部１ａと
コモン用端子形成部１ｂに同時に現像液を吹きつければ
一層生産性が向上するが、ノズルの形状はこれに限られ
るものではなく、ソース用端子形成部１ａおよびコモン
用端子形成部１ｂにそれぞれ対向して配置されたそれぞ
れ２本ずつの棒状のノズルによって両端子１ａ、１ｂに
同時に現像液を吹きつけてもよい。

【００７８】参考例１４． 図２３は本発明の参考例１４を示す。図２３において、
14は液晶表示パネル１にエアーを吹きつけるエアーノズ
ルである。図２３に示されるように、液晶表示パネル１
を現像後、現像液槽12から引き上げる際に、液晶表示パ
ネル１の表面にエアーノズル14よりエアーを吹きつけ
る。これによって、接続電極端子間に残存している導電
粒子がエアーの風圧によって吹き飛ばされ、接続電極端
子間の導電粒子は容易に、かつ、完全に除去され、ショ
ート不良が生じることはない。さらに、エアーとしてイ
オン化空気を吹きつけることによって、液晶表示パネル
１の静電破壊を防止することができ、信頼性、生産性が
より一層向上する。

【００７９】また、液晶表示パネル１に現像液または気
泡を吹きつける工程とエアーを吹きつけながら液晶表示
パネル１を現像液槽12から引き上げる工程の両方を行う
ことにより、一層効果があることはいうまでもない。

【００８０】

【発明の効果】以上のように、請求項１記載の発明によ
れば、回路基板の配線パターンのうち導電粒子を搭載し
ない部分が透明電極端子によって形成されているので、
露光によって透明電極端子上のポジ型感光性樹脂には透
明電極端子を透して紫外線が当たり、現像の際に感光性
樹脂とともに導電粒子も除去される。そのため、導電粒
子が電子部品や第２回路基板の表面を加圧してこれらを
破壊することはなく、高信頼性および高歩留りを達成す
ることができる。

【００８１】また、請求項２記載の発明によれば接続電
極端子の一部が透明電極端子で形成されることにより、
紫外線照射によって接続電極端子上の紫外線硬化樹脂に
も透明電極端子を透して、さらに透明電極端子からの回
り込みによって紫外線が当たり、完全に硬化される。そ
のため、未硬化の紫外線硬化樹脂が導電粒子の表面を覆
いオープン不良が生じることはなく、信頼性が大幅に向
上する。

【００８２】また、請求項３記載の発明によれば、電極
端子の周囲に設けられたパッシベーション膜の枠内の一
部にもパッシベーション膜が形成されているので、導電
粒子が、この内部のパッシベーション膜と接続電極端子
との段差に引っ掛かって、電極端子の中央部にも搭載さ
れる。その結果、第１回路基板と半導体部品などの電子
部品や第２回路基板間でオープン不良が発生せず、か
つ、導電抵抗も低減でき、接続の信頼性を向上させるこ
とができる。

【００８３】また、請求項４記載の発明によれば、電子
部品が液晶表示パネルなど第１回路基板にはんだによっ
て固定されているため、熱膨張でオープン不良が発生す
ることはなく、信頼性が向上する。さらに、レーザ光に
よる局部加熱によって、不良ＩＣを容易に取り外すこと
ができ、生産性および歩留りが向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】 請求項１記載の発明にかかる回路基板の接続
構造の一実施例を示す断面説明図である。

【図２】 請求項１記載の発明にかかる回路基板の接続
構造の他の実施例を示す断面説明図である。

【図３】 請求項２記載の発明にかかる回路基板の接続
構造の一実施例を示す断面説明図である。

【図４】 請求項２記載の発明にかかる回路基板の接続
構造の他の実施例を示す断面説明図である。

【図５】 請求項３記載の発明にかかる回路基板の接続
構造の一実施例を示す要部の斜視説明図である。

【図６】 請求項３記載の発明にかかる回路基板の接続
構造の他の実施例を示す要部の斜視説明図である。

【図７】 請求項３記載の発明にかかる回路基板の接続
構造のさらに他の実施例を示す要部の斜視説明図であ
る。

【図８】 請求項３記載の発明にかかる回路基板の接続
構造のさらに他の実施例を示す要部の斜視説明図であ
る。

【図９】 請求項４記載の発明による回路基板の接続構
造の一実施例を示す断面説明図である。

【図１０】 請求項４記載の発明にかかる回路基板の接
続構造の他の実施例を示す断面説明図である。

【図１１】 本発明の参考例を示す断面説明図である。

【図１２】 本発明の参考例を示す斜視説明図である。

【図１３】 本発明の参考例を示す断面説明図である。

【図１４】 本発明の参考例を示す断面説明図である。

【図１５】 本発明の参考例を示す断面説明図である。

【図１６】 本発明の参考例を示す断面説明図である。

【図１７】 本発明の参考例を示す断面説明図である。

【図１８】 本発明の参考例を示す断面説明図である。

【図１９】 本発明の参考例を示す断面説明図である。

【図２０】 本発明の参考例を示す断面説明図である。

【図２１】 本発明の参考例を示す断面説明図である。

【図２２】 本発明の参考例を説明する断面構成図およ
び平面説明図である。

【図２３】 本発明の参考例を示す断面説明図である。

【図２４】 従来の接続方法を工程順に示す製造工程図
である。

【図２５】 従来の接続方法を工程順に示す製造工程図
である。

【図２６】 従来の接続方法を工程順に示す製造工程図
である。

【図２７】 従来の接続方法を工程順に示す製造工程図
である。

【図２８】 従来の接続方法を工程順に示す製造工程図
である。

【図２９】 従来の接続方法を工程順に示す製造工程図
である。

【図３０】 従来の回路基板の一例を示す断面図であ
る。

【図３１】 従来の接続方法の問題点を説明する要部の
斜視図である。

【符号の説明】

１ 液晶表示パネル、２ 接続電極端子、３ 配線パタ
ーン、４ パッシベーション膜、５ 導電粒子、６ 液
晶駆動用ＩＣ、７ 電極端子、８ 感光性樹脂、９ 露
光装置、10 紫外線硬化樹脂、12 現像液槽、13 ノズ
ル、14 エアーノズル、16 磁石、17 スピンコート台
座、18 気密性シート、19 排気孔、20樹脂栓、21 樹
脂枠、31 はんだバンプ、37 はんだボール、41 圧着
部材、42 磁性体パターン、43ａ 圧着部材、51 樹脂
球、52 強磁性体、53 中空部、54 気泡。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 松川 文雄 尼崎市塚口本町８丁目１番１号 三菱電 機株式会社 材料デバイス研究所内 (72)発明者 嶋 睦宏 尼崎市塚口本町８丁目１番１号 三菱電 機株式会社 材料デバイス研究所内 (72)発明者 川戸 富雄 尼崎市塚口本町８丁目１番１号 三菱電 機株式会社 材料デバイス研究所内 (72)発明者 御福 英史 尼崎市塚口本町８丁目１番１号 三菱電 機株式会社 材料デバイス研究所内 (72)発明者 大内田 裕史 尼崎市塚口本町８丁目１番１号 三菱電 機株式会社 材料デバイス研究所内 (56)参考文献 特開 平４−181223（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−82545（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−365013（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−47840（ＪＰ，Ａ) 特開 昭55−70874（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−237372（ＪＰ，Ａ) 実開 平３−35529（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G02F 1/1345 G09F 9/00 348

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 接続電極端子および配線パターンが形成
   された透光性の第１回路基板の該接続電極端子と、電子
   部品または第２回路基板の電極端子とが、導電粒子を介
   して接続されてなる回路基板の接続構造であって、 前記配線パターンが金属膜からなり、該配線パターンの
   うち前記導電粒子の付着を阻止せしめる部分は透明導電
   膜により形成されてなる回路基板の接続構造。
2. 【請求項２】 接続電極端子および配線パターンが形成
   された透光性の第１回路基板の該接続電極端子と、電子
   部品または第２回路基板の電極端子とが、導電粒子を介
   して接続されてなる回路基板の接続構造であって、 前記接続電極端子が金属膜からなり、該接続電極端子の
   一部は透明導電膜により形成されてなる回路基板の接続
   構造。
3. 【請求項３】 接続電極端子および配線パターンが形成
   された第１回路基板の該接続電極端子と、電子部品また
   は第２回路基板の電極端子とが、導電粒子を介して接続
   されてなる回路基板の接続構造であって、 前記接続電極端子の周囲にパッシベーション膜からなる
   枠が形成されると共に、該枠の内部にも部分的にパッシ
   ベーション膜が形成されてなる回路基板の接続構造。
4. 【請求項４】 接続電極端子および配線パターンが形成
   された第１回路基板の該接続電極端子と、電子部品また
   は第２回路基板の電極端子とが、導電粒子を介して接続
   されてなる回路基板の接続構造であって、 前記電極端子と異なるところで、第１回路基板と前記電
   子部品または第２回路基板とがはんだ付けにより固着さ
   れてなる回路基板の接続構造。