JP3804269B2 - フレキシブル配線基板の接合構造 - Google Patents
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【発明の属する技術分野】
この発明はフレキシブル配線基板の接合構造に関する。
【0002】
【従来の技術】
例えば液晶表示装置においては、液晶表示パネルと回路基板とを導電接続するためにフレキシブル配線基板が使用されている。
【0003】
図5は従来のこのような液晶表示装置の一例の一部の平面図を示したものである。この液晶表示装置は液晶表示パネル1を備えている。液晶表示パネル1はガラス等からなる2枚の透明な基板2、3間に液晶(図示せず)が封入された構造となっている。この場合、下側基板2の図5における下辺部及び右辺部は上側基板3から突出され、これら突出部2a、2bの上面の各所定の箇所にはLSI等からなる半導体チップ4、5が異方導電性接着剤(接合剤)6、7を介して搭載されている。また、下側基板2の上面の図5における右辺部の下辺側にはフレキシブル配線基板8の一端部が異方導電性接着剤(接合剤)9を介して接合されている。フレキシブル配線基板8の他端部は図示しない回路基板に図示しない異方導電性接着剤(接合剤)を介して接合されている。
【0004】
次に、図6は図5のX−X線に沿う断面図、図7はその一部を拡大した断面図を示したものである。フレキシブル配線基板8はベース基板11を備えている。ベース基板11の下面には接着剤層12を介して銅箔からなる複数の配線13が設けられている。配線13は、ベース基板11の一端部に設けられた接続端子13aと、他端部に設けられた接続端子(図示せず)と、その間に設けられた引き回し線13bとからなっている。ベース基板11の引き回し線13bの部分の下面には接着剤層14を介してカバーフィルム15が設けられている。接続端子13aの下面には金メッキ層16が設けられている。そして、フレキシブル配線基板8の一端部の接続端子13aの部分は、液晶表示パネル1の下側基板2の突出部2bの上面に設けられた接続端子17の部分に異方導電性接着剤9を介して熱圧着により接合されている。異方導電性接着剤9は熱硬化性の樹脂からなる絶縁性接着剤9a中にニッケル等からなる導電性粒子9bが混入されたものからなっている。なお、下側基板2とカバーフィルム15との間は離間されている。また、異方導電性接着剤9の外周部は、熱圧着時の圧力により、周囲にはみ出され、特に、接続端子13aの下面における下側基板2の外側にはみ出され、このはみ出された部分によってはみ出し部10が形成されている。
【0005】
次に、下側基板2とカバーフィルム15との間を離間させている理由について説明する。フレキシブル配線基板8を形成する場合には、図示していないが、まず、長尺のベース基板を用意し、また一の面の幅方向中央部に長尺の接着剤層が接着された長尺のカバーフィルムを用意する。そして、長尺のベース基板の幅方向両側にパンチングによりスプロケットホールを形成し、またその一の面に複数の配線13を形成する。また、長尺のカバーフィルムの幅方向両側にパンチングによりスプロケットホールを形成するとともに、このカバーフィルム及びこれに接着された接着剤層の接続端子13aに対応する部分にパンチングにより開口部を形成する。次に、長尺のベース基板と長尺のカバーフィルムとを、その各スプロケットホールを同一のスプロケットホイールに係合させて位置合わせして、接着剤層を介して貼り合わせる。次に、所定の長さ及び幅に切断すると、図6及び図7に示すフレキシブル配線基板8が得られる。ところで、各スプロケットホールはスプロケットホイールの歯が係合できる大きさよりも多少大きめに形成されている。このため、長尺のベース基板と長尺のカバーフィルムとを貼り合わせる際の位置合わせに比較的大きなばらつきが生じる。したがって、図6及び図7に示すフレキシブル配線基板8の状態において、ベース基板11とカバーフィルム15との貼り合わせ位置のばらつきも大きくなってしまう。この結果、フレキシブル配線基板8を液晶表示パネル1に位置合わせして熱圧着する場合、下側基板2の図6及び図7における右端面とカバーフィルム15の図6及び図7における左端面とをぴったり合わせるのが極めて困難である関係から、上記貼り合わせ位置のばらつきを考慮して、下側基板2とカバーフィルム15との間を離間させている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
このように、従来のフレキシブル配線基板8の接合構造では、下側基板2とカバーフィルム15との間を離間させている。しかしながら、下側基板2とカバーフィルム15との間において接続端子13aの一部が露出されることになるので、フレキシブル配線基板8を折り曲げた場合、異方導電性接着剤9のはみ出し部10の先端部における接続端子13aの部分につまり図7において矢印Aで示す部分に応力が集中し、特に折り曲げが繰り返されると接続端子13aが図7において矢印Aで示す部分で断線することがあるという問題があった。
この発明の課題は、フレキシブル配線基板の折り曲げの耐久性を向上させることである。
【0007】
【課題を解決するための手段】
請求項1記載の発明は、接続端子が設けられた一面及び該一面に隣接する端面を有する電子部品と、可撓性の基板、該基板上に形成された配線及び前記基板上と前記配線上とを被うとともに前記基板上の一端部側において前記配線の少なくとも一部を露出するカバーフィルムとを有するフレキシブル配線基板とを、異方導電性接合剤により接合するフレキシブル配線基板の接合構造において、前記フレキシブル配線基板における前記電子部品の端面に対応する位置から該フレキシブル基板の一端部寄りの領域を前記電子部品の接続端子と接続される接合領域として、前記カバーフィルムは前記接合領域の外部から前記接合領域の内部の所定の位置まで延出されるとともに、前記配線は前記接合領域の内部において少なくとも一部が露出され、前記配線が前記接合領域の内部において露出された部分が前記フレキシブル配線基板の接続端子とされ、前記フレキシブル配線基板は、前記接合領域の内部において前記フレキシブル配線基板の接続端子及び前記カバーフィルムにおける前記接合領域の内部に延出された部分と前記電子部品の接続端子とが異方導電性接合剤を介して接合され、且つ、前記異方導電性接合剤の一部が前記電子部品の端面まで延在するとともに該端面に接着されているものである。この請求項1記載の発明によれば、フレキシブル配線基板における電子部品の端面に対応する位置からフレキシブル基板の一端部寄りの領域を電子部品の接続端子と接続される接合領域として、カバーフィルムは接合領域の外部から接合領域の内部の所定の位置まで延出され、接合領域の内部においてフレキシブル配線基板の接続端子及びカバーフィルムにおける接合領域の内部に延出された部分と電子部品の接続端子とが異方導電性接合剤を介して接合され、且つ、異方導電性接合剤の一部が電子部品の端面まで延在するとともに端面に接着しているので、フレキシブル配線基板のうち接続端子が露出されて強度的に弱い部分がすべて電子部品の接続端子の部分に接合されるので、フレキシブル配線基板の折り曲げの耐久性を向上させることができる。
【0008】
【発明の実施の形態】
図1(A)はこの発明の第1実施形態を適用した液晶表示装置の接合前の状態の断面図を示し、図1(B)は接合後の状態の断面図を示し、図2は図1(B)の一部を拡大した断面図を示したものである。これらの図において、図6及び図7と同一名称部分には同一の符号を付し、その説明を適宜省略する。
【0009】
さて、液晶表示パネル1にフレキシブル配線基板8を接合する場合には、まず図1(A)に示すように、フレキシブル配線基板8の接続端子13aの部分の下面及びその近傍のカバーフィルム15の下面にシート状の熱硬化性の異方導電性接着剤(接合剤)9を仮接着する。この場合、フレキシブル配線基板8の一端部下面の所定の箇所に設けられた図示しないアライメントマークの部分には異方導電性接着剤9を設けない。次に、フレキシブル配線基板8の接続端子13aの一端部側の部分を下側基板2の接続端子17の部分上に位置合わせして配置する。この場合の位置合わせは、フレキシブル配線基板8のアライメントマークを下側基板2の上面の所定の箇所に設けられた図示しないアライメントマークに合わせて行なう。そして、この状態では、フレキシブル配線基板8のカバーフィルム15と下側基板2との間は、従来の場合と同様の理由から、離間されている。次に、熱圧着ヘッド21を用いて熱圧着するとともに、下側基板2の外側における異方導電性接着剤9の下面に熱風を吹き付ける。すると、図1(B)及び図2に示すように、熱圧着時の圧力により、フレキシブル配線基板8と下側基板2との間に介在された異方導電性接着剤9の外周部が周囲にはみ出される。この結果、特に、下側基板2とカバーフィルム15との間における異方導電性接着剤9の厚みが厚くなる。そして、フレキシブル配線基板8の接続端子13aの一端部側の部分と下側基板2の接続端子17の部分とが硬化した異方導電性接着剤9を介して接合される。また、特に、下側基板2の外側における異方導電性接着剤9が接続端子13aの部分の下面及びその近傍のカバーフィルム15の下面に接着された状態で硬化する。さらに、下側基板2の外側における異方導電性接着剤9が下側基板2の端面に接着される。
【0010】
このように、この液晶表示装置では、異方導電性接着剤9の一部を下側基板2の外側においてフレキシブル配線基板8の接続端子13aの部分及びその近傍のカバーフィルム15を被ってフレキシブル配線基板8に接着しているので、異方導電性接着剤9の一部によって下側基板2とカバーフィルム15との間における接続端子13aの部分を補強することができ、したがってフレキシブル配線基板8の折り曲げの耐久性を向上させることができる。この結果、製造工程中において液晶表示装置を取り扱う際に、フレキシブル配線基板8に不要な力が加わっても、フレキシブル配線基板8の接続端子13aが断線しないようにすることができる。また、液晶表示装置をケース等に組み込んで製品にする際に、フレキシブル配線基板8に不要な力が加わっても、フレキシブル配線基板8の接続端子13aが断線しないようにすることができる。さらに、下側基板2の外側における異方導電性接着剤9を下側基板2の端面に接着しているので、フレキシブル配線基板8の下側基板2に対する接合強度をより強くすることができる。
【0011】
ここで、フレキシブル配線基板8の折り曲げ実験について説明する。まず、図1(B)に示すこの実施形態における液晶表示装置を2つ用意し、また比較のために図6に示す従来の液晶表示装置を2つ用意した。そして、フレキシブル配線基板8を100gで引っ張った状態で上下方向に90°ずつ折り曲げ、この折り曲げを接続端子13aが切れるまで行なった。そして、上下方向の折り曲げを1回として計算し、接続端子13aが切れるまでの各折り曲げ回数を調べたところ、この実施形態における2つの液晶表示装置の場合には19回と28回であり、従来の2つの液晶表示装置の場合には共に7回であった。これから明らかなように、この実施形態における液晶表示装置の折り曲げ回数は従来の液晶表示装置の折り曲げ回数の2倍以上であり、この実施形態における液晶表示装置の折り曲げの耐久性が従来の液晶表示装置の折り曲げの耐久性の2倍以上に向上されていることが理解される。
【0012】
また、別の折り曲げ実験も行なった。この折り曲げ実験では、基本的には上記折り曲げ実験と同様であるが、フレキシブル配線基板8を多少捩って折り曲げ、フレキシブル配線基板8の片側に応力が集中するようにした。すると、この実施形態における液晶表示装置の場合の折り曲げ回数は11回であった。これから明らかなように、この実施形態における液晶表示装置の場合には、フレキシブル配線基板8を多少捩って折り曲げても、上記折り曲げ実験における従来の液晶表示装置の折り曲げ回数よりも多く、これによっても折り曲げの耐久性が向上されていることが理解される。
【0013】
次に、図3(A)はこの発明の第2実施形態を適用した液晶表示装置の接合前の状態の断面図を示し、図3(B)は接合後の状態の断面図を示し、図4は図3(B)の一部を拡大した断面図を示したものである。これらの図において、図6及び図7と同一名称部分には同一の符号を付し、その説明を適宜省略する。この場合のフレキシブル配線基板8では、ベース基板11の一端部における先端部の接続端子13aの部分の下面にも接着剤層14aを介してカバーフィルム15aが設けられている。また、カバーフィルム15、15aにより被われずに露出された接続端子13aの左右方向の長さは熱圧着ヘッド21の左右方向の長さよりも大きくなっている。
【0014】
そして、液晶表示パネル1にフレキシブル配線基板8を接合する場合には、まず図3(A)に示すように、フレキシブル配線基板8の接続端子13aの露出された部分の下面及びその両側のカバーフィルム15、15aの下面にシート状の熱硬化性の異方導電性接着剤(接合剤)9を仮接着する。この場合も、フレキシブル配線基板8の一端部下面の所定の箇所に設けられた図示しないアライメントマークの部分には異方導電性接着剤9を設けない。次に、フレキシブル配線基板8の接続端子13aの露出された部分及びその両側のカバーフィルム15、15aを下側基板2の接続端子17の部分上に位置合わせして配置する。次に、熱圧着ヘッド21を用いて熱圧着する。すると、図3(B)及び図4に示すように、熱圧着時の圧力により、カバーフィルム15、15aにより被われずに露出された接続端子13aの両端部及びこの両端部に対応するベース基板11及び接着剤層12の部分が内側に折れ曲がるとともに、カバーフィルム15、15aが内側に傾き、異方導電性接着剤9の外周部が周囲にはみ出される。そして、フレキシブル配線基板8の接続端子13aの露出された部分及びその両側のカバーフィルム15、15aと下側基板2の接続端子17の部分とが硬化した異方導電性接着剤9を介して接合される。また、下側基板2の外側における異方導電性接着剤9が下側基板2の端面に接着される。
【0015】
このように、この液晶表示装置では、フレキシブル配線基板8の接続端子13aの露出された部分及びその両側のカバーフィルム15、15aと下側基板2の接続端子17の部分とを異方導電性接着剤9を介して接合しているので、フレキシブル配線基板8のうち強度的に弱い部分つまり接続端子13aの露出された部分がすべて下側基板2の接続端子17の部分に接合されることになり、したがってフレキシブル配線基板8の折り曲げの耐久性を向上させることができる。また、フレキシブル配線基板8のうち強度的に強い部分つまりカバーフィルム15で被われた部分が下側基板2の図3(B)における右端部の部分から外側に位置することになるので、下側基板2の近傍に位置するフレキシブル配線基板8の折り曲げ強度を図6に示す従来のフレキシブル配線基板8の折り曲げ強度の10倍以上とすることができる。さらに、下側基板2の外側における異方導電性接着剤9を下側基板2の端面に接着しているので、フレキシブル配線基板8の下側基板2に対する接合強度をより強くすることができる。
【0016】
なお、上記第2実施形態では、ベース基板11の一端部における先端部にカバーフィルム15aを設けた場合について説明したが、これに限らず、ベース基板11の一端部における先端部にカバーフィルム15aを設けないようにしてもよい。また、上記第1及び第2実施形態では、ベース基板11に接着剤層14を介してカバーフィルム15を接着した場合について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、感光性の樹脂を用いたフォトリソグラフィ法や印刷法によりカバーフィルム15を設けるようにしてもよい。さらに、上記第1及び第2実施形態では、接合剤として異方導電性接着剤9を用いた場合について説明したが、これに限らず、例えば接合剤として絶縁性の接着剤を用いるようにしてもよい。この場合、熱圧着時の圧力により、フレキシブル配線基板8の接続端子13aと下側基板2の接続端子17との間に介在された絶縁性の接着剤が逃げて、両接続端子13a、17が直接接続される。
【0017】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項1記載の発明によれば、フレキシブル配線基板における電子部品の端面に対応する位置からフレキシブル基板の一端部寄りの領域を電子部品の接続端子と接続される接合領域として、カバーフィルムは接合領域の外部から接合領域の内部の所定の位置まで延出され、接合領域の内部においてフレキシブル配線基板の接続端子及びカバーフィルムにおける接合領域の内部に延出された部分と電子部品の接続端子とが異方導電性接合剤を介して接合され、且つ、異方導電性接合剤の一部が電子部品の端面まで延在するとともに端面に接着しているので、フレキシブル配線基板のうち接続端子が露出されて強度的に弱い部分がすべて電子部品の接続端子の部分に接合されるので、フレキシブル配線基板の折り曲げの耐久性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】(A)はこの発明の第1実施形態を適用した液晶表示装置の接合前の状態の断面図、(B)は接合後の状態の断面図。
【図2】図1(B)の一部を拡大した断面図。
【図3】(A)はこの発明の第2実施形態を適用した液晶表示装置の接合前の状態の断面図、(B)は接合後の状態の断面図。
【図4】図3(B)の一部を拡大した断面図。
【図5】従来の液晶表示装置の一例の一部の平面図。
【図6】図5のX−X線に沿う断面図。
【図7】図6の一部を拡大した断面図。
【符号の説明】
1 液晶表示パネル
8 フレキシブル配線基板
9 異方導電性接着剤
13a 接続端子
15 カバーフィルム
17 接続端子
Claims (4)
- 接続端子が設けられた一面及び該一面に隣接する端面を有する電子部品と、可撓性の基板、該基板上に形成された配線及び前記基板上と前記配線上とを被うとともに前記基板上の一端部側において前記配線の少なくとも一部を露出するカバーフィルムとを有するフレキシブル配線基板とを、異方導電性接合剤により接合するフレキシブル配線基板の接合構造において、
前記フレキシブル配線基板における前記電子部品の端面に対応する位置から該フレキシブル基板の一端部寄りの領域を前記電子部品の接続端子と接続される接合領域として、
前記カバーフィルムは前記接合領域の外部から前記接合領域の内部の所定の位置まで延出されるとともに、前記配線は前記接合領域の内部において少なくとも一部が露出され、
前記配線が前記接合領域の内部において露出された部分が前記フレキシブル配線基板の接続端子とされ、
前記フレキシブル配線基板は、前記接合領域の内部において前記フレキシブル配線基板の接続端子及び前記カバーフィルムにおける前記接合領域の内部に延出された部分と前記電子部品の接続端子とが異方導電性接合剤を介して接合され、且つ、
前記異方導電性接合剤の一部が前記電子部品の端面まで延在するとともに該端面に接着されていることを特徴とするフレキシブル配線基板の接合構造。 - 請求項1に記載のフレキシブル配線基板の接合構造において、
前記フレキシブル配線基板の配線は、前記接合領域の内部において、前記所定の位置から前記フレキシブル配線基板の端部まですべて露出されるとともに、前記フレキシブル配線基板の配線が前記電子部品の接続端子と異方導電性接合剤を介して接合されていることを特徴とするフレキシブル配線基板の接合構造。 - 請求項1に記載のフレキシブル配線基板の接合構造において、
前記フレキシブル配線基板のカバーフィルムは、前記フレキシブル配線基板の端部において前記配線を被って設けられるとともに、前記端部において前記配線を被うカバーフィルムと前記電子部品の接続端子とが異方導電性接合剤を介して接合されていることを特徴とするフレキシブル配線基板の接合構造。 - 前記電子部品は表示パネルであることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載のフレキシブル配線基板の接合構造。
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