JP4370994B2 - 実装基板、および表示装置 - Google Patents

Description

本発明は、実装基板および表示装置に関し、特にはＩＣチップがフェイスダウン実装される表示パネル用の実装基板およびこれを用いた表示装置に関する。

有機ＥＬ素子を発光素子として用いた表示装置や液晶を用いた表示装置は、例えばガラス等の透明材料で構成され基板の表示領域上に、有機ＥＬ素子を配列形成してなる表示パネルを有している。また、この基板上には、表示領域から引き出された配線の端子に接続させる状態で、駆動用のＩＣチップが突起電極を介してフェイスダウン（chip on glass：ＣＯＧ）実装されている。また、外部からの信号を入力するためのフレキシブル回路基板（flexible printed circuit：ＦＰＣ）も、突起電極を介して基板上に実装されている。尚、突起電極は、予めＩＣチップやＦＰＣ側に端子として設けられている場合が主であるが、基板側に端子として設けられている場合もある。

ところで、ＩＣチップをガラス等の実装基板上にＣＯＧ実装する場合には、端子が配置されている基板上の実装領域に、フィルム状の異方性導電膜（Anisotropic conductive film：ＡＣＦ）を貼り付けて仮留めし、この異方性導電膜を介して基板上にＩＣチップを熱圧着させる。これにより、異方性導電膜の樹脂成分が溶融し、樹脂成分が硬化した後には、異方性導電膜に含まれている導電性粒子によってＩＣチップ側の端子と基板側の端子とが電気的に接続される。

また、以上のようなＣＯＧ実装においては、高密度で隣接配置された端子間のショートを防止しつつ、対向する端子間の電気抵抗を低く保つことを目的として、ＩＣチップ側の端子として設けた突起電極に、所定形状の突状部を設ける構成が提案されている。これにより、異方性導電膜中における導電性粒子の配合を減らして隣接する端子間のショートを防止しつつ、基板−ＩＣチップの対向する端子間に多数の導電性粒子を確保して接続状態を良好に保つことが可能になるとしている（以上、下記特許文献１参照）。

特許３４４９２１４号公報

しかしながら、上述したＣＯＧ実装においては、基板の表面を構成する材料によっては、基板表面に対する異方性導電膜の密着性が極めて弱く、基板と異方性導電膜の仮留め状態が不安定となる。例えば、有機ＥＬ素子を用いた表示装置においては、基板の実装領域は、表示領域から引き出された配線を覆う状態で有機絶縁膜が設けられ、この有機絶縁膜の開口部に配線の一部をパッド状にパターニングしてなる端子が配置された状態となっている。

このような構成の実装領域では、基板の表面を構成する有機絶縁膜と異方性導電膜との密着性が極めて弱い。このため、基板の実装領域上におけるＩＣチップの搭載部に異方性導電膜を仮留め（配置）した状態において、この搭載部から異方性導電膜がずれたり、異方性導電膜の端部が捲れ上がり易く、ＩＣチップと基板間の対向する全ての端子間に確実に異方性導電膜を挟み込むことが困難であり、全ての対向する端子間で十分な接続を図ることが困難であった。これは、ＦＰＣの実装においても同様である。また、このような接続状態（すなわち実装状態）の不具合は、表示装置の歩留まりを低下させる要因にもなっている。

そこで本発明は、異方性導電膜を確実に実装領域におけるＩＣチップやＦＰＣの搭載部に仮留めすることが可能で、これによりＩＣチップやＦＰＣを接続状態良好に実装することが可能な実装基板、およびこの実装基板を用いた表示装置を提供することを目的とする。

このような目的を達成するための本発明の実装基板は、フィルム状の異方性導電膜を介して電子部品が実装されるものであり、配線が設けられた基板と、この配線における端子部を露出する開口を有して基板上を覆う絶縁膜を備えている。そして特に、電子部品が搭載される絶縁膜側の搭載部に、フィルム状の異方性導電膜を密着させるための密着領域が設けられていることを特徴としている。

この密着領域は、例えば、絶縁膜よりも異方性導電膜との密着性が良好な材料パターンが設けられた部分であり、また段差形状が設けられた部分である。また特に、絶縁膜が有機材料からなる場合であれば、密着領域は、金属材料パターンおよび無機絶縁材料パターンの少なくとも一方が設けられてなることとする。

このような構成の実装基板では、密着領域を設けたことにより、実装領域における搭載部に対してのフィルム状の異方性導電膜の密着性が向上する。これにより、この実装基板に対して異方性導電膜を介して電子部品を実装する際に、搭載部に対して異方性導電膜を仮留めした状態が安定的に保たれ、異方性導電膜のずれが防止される。そしてこのような密着領域を搭載部の端部に設けることにより、搭載部に仮留めした異方性導電膜の端部が捲れ上がることが防止される。したがって、搭載部に対して確実に異方性導電膜を仮留めした状態で、電子部品が実装される。

また本発明は、上述した実装基板を備えた表示装置でもある。この表示装置は、表示領域と実装領域とを備えると共に、当該表示領域から引き出された配線の端子部上に開口部を有する絶縁膜によって当該実装領域が覆われた表示パネルを備えている。そして、この表示パネルにおける実装領域が上記実装基板として構成されている。この表示パネルにおける絶縁膜上には異方性導電膜を介して電子部品が搭載されており、実装領域における異方性導電膜の配置部に、当該異方性導電膜を密着させるための密着領域が設けられている。

このような表示装置においては、実装領域における異方性導電膜の配置部に密着領域が設けられているため、表示パネルの実装領域に精度良好に異方性導電膜を配置、維持して電子部品が実装されたものとなる。

以上説明したように本発明の実装基板および表示装置によれば、搭載部に対して確実に異方性導電膜を仮留めした状態で電子部品を実装することが可能になるため、ＩＣチップやＦＰＣ等の電子部品をこの異方性導電膜によって接続状態良好に実装することができる。したがって、電子部品を実装基板に実装してなる表示装置などの歩留まりの向上を図ることが可能になる。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。ここでは、実装基板、この実装基板を用いた電子部品の実装方法、およびこれによって得られた表示装置の順に各実施形態を説明する。

＜実装基板−１＞
図１は、実施形態の実装基板の一構成例を示す平面図である。この実装基板は、アクティブマトリックス型またはパッシブマトリックス型の表示装置の表示パネル１として構成されたものである。このような表示パネル（実装基板）１は、ガラス基板や他の透明材料を用いて構成された支持基板２の上方に、複数の画素が配列形成された表示領域３と、その周辺に設けられた周辺領域４と、後にＩＣチップや回路基板が実装される実装領域５を備えている。

このうち、表示領域３は、支持基板２の上方に配列された各画素に、例えば有機ＥＬ素子を設けてなる。また、この表示パネル１がアクティブマトリックス型の表示装置を構成するものであれば、各画素には有機ＥＬ素子と共にこの有機ＥＬ素子を駆動するための駆動回路が設けられる。

そして、この表示領域３を囲む周辺領域４には、駆動回路に走査信号やデータ信号を送る周辺回路が配置されている。

以上の表示領域３および周辺領域４における支持基板２上には、対向基板６が設けられており、これらの支持基板２と対向基板６とで挟まれた部分に、上述した有機ＥＬ素子、駆動回路、および周辺回路が設けられている。

また、実装領域５は、周辺領域４から引き出された配線を覆う状態で、支持基板２の上方が有機絶縁膜（図資料略）で覆われている。このような実装領域５には、ＩＣチップが実装される第１搭載部７と、ＦＰＣ（フレキシブル回路基板）が搭載される第２搭載部８とが設けられている。尚、ＦＰＣは、第１搭載部７に搭載されるＩＣチップに外部信号を入力するためのものとして実装される。そして、これらの第１搭載部７および第２搭載部８に対しては、フィルム状の異方性導電膜を介してＩＣチップやＦＰＣが実装される。ここでは、第１搭載部７および第２搭載部８は、この異方性導電膜が配置される領域であることとする。

本実施形態においては、これらの第１搭載部７および第２搭載部８の構成が特徴を有している。以下、これらの第１搭載部７および第２搭載部８の構成について、ＩＣチップが実装される第１搭載部７から順に説明する。

図２（１）には、ＩＣチップが実装される第１搭載部７とその周辺の拡大平面図を示し、図２（２）には拡大平面図におけるＡ−Ａ’断面図を示す。

これらの図に示すように、第１搭載部７は、支持基板２上に無機絶縁膜２ａ（断面図のみに図示）を介して複数の端子１１が配列形成され、この端子１１が設けられた支持基板２上を覆う状態で有機絶縁膜１２が設けられた構成となっている。端子１１は、上述した周辺領域から引き出された配線（図示省略）の一部を電極パッドとしてパターン形成したものであり、この第１搭載部７に搭載されるＩＣチップの端子に対応して配列形成されている。そして、支持基板２の上方を覆う有機絶縁膜１２には、各端子１１の中央部を広く露出させる形状の各開口部１３が設けられている。尚、有機絶縁膜１２は、例えば感光性材料からなり、先にも述べたように第１搭載部７が設けられた実装領域（図１参照）の全体を覆っていることとする。

また第１搭載部７には、ＩＣチップを実装する際に用いられるフィルム状の異方性導電膜を、この第１搭載部７に対して密着させるための密着領域１４が設けられている。このような密着領域１４の構成の一例としては、例えば支持基板２上に無機絶縁膜２ａを介して金属パターン１５が形成され、この金属パターン１５を露出させる開口部１６を有機絶縁膜１２に設けてなる。つまり、密着領域１４は、有機絶縁膜１２で覆われた第１搭載部７に、有機絶縁膜１２よりも異方性導電膜との密着性が良好な材料パターンとして、金属パターン１５を露出させた状態で設けた部分となる。尚、この金属パターン１５は、端子１１とは絶縁された状態で、当該端子１１と同一層で構成されたものであって良い。

このような密着領域１４は、特に第１搭載部７における端部に設けられることが好ましく、特には第１搭載部７の四隅に設けられることが好ましい。また、密着領域１４は、より広い範囲に設けられることが好ましいが、第１搭載部７における有機絶縁膜１２の下方にはここでの図示を省略した配線が引き回されているため、この配線の引き回しに影響を及ぼすことのない範囲で設けられていることとする。また配線の引き回しに影響を及ぼすことのない範囲であれば、平面図に示したように、第１搭載部７の外側にまで密着領域１４が広げて設けられていても良い。

尚、図示した例においては、密着領域１４を構成する有機絶縁膜１２の開口部１６の底部が、下地の金属パターン１５で完全に覆われている場合を示したが、開口部１６の底部に金属パターン１５と共に、さらに下地の無機絶縁膜２ａの一部が露出していても良い。この場合、金属パターン１５と共に、無機絶縁膜２ａの露出部分も、有機絶縁膜１２よりも異方性導電膜との密着性が良好な材料パターンとなる。またこのような構成により、密着領域１４に段差形状が設けられても良い。

次に、図３（１）には、ＦＰＣが実装される第２搭載部８とその周辺の拡大平面図を示し、図３（２）には拡大平面図におけるＡ−Ａ’断面図を示す。

これらの図に示すように、第２搭載部８は、支持基板２上に無機絶縁膜２ａ（断面図のみに図示）を介して複数の端子１１’が配列形成され、この端子１１’が設けられた支持基板２上を覆う状態で有機絶縁膜１２が設けられた構成となっている。端子１１’は、上述した第１搭載部７から引き回された配線（図示省略）の端部を電極パッドとして長尺状にパターン形成したものであり、この第２搭載部８に実装されるＦＰＣの端子に対応して配列形成されている。そして、支持基板２の上方を覆う有機絶縁膜１２には、各端子１１’の中央部を広く露出させる形状の各開口部１３’が設けられている。

また第２搭載部８にも、上述した第１搭載部と同様に構成された密着領域１４’が設けられている。すなわち、この密着領域１４’は、例えば支持基板２上に無機絶縁膜２ａを介して金属パターン１５’が形成され、この金属パターン１５’を露出させる開口部１６’を有機絶縁膜１２に設けてなるのであり、詳しい構成は図２を用いて説明した第１搭載部７の密着領域１４と同様であることとする。

＜実装基板−２＞
次に、図４には、実装基板の第２例として、第１搭載部７（第２搭載部８）における密着領域１４（１４’）を他の構成とした断面図を示す。

この図に示す第１搭載部７（第２搭載部８）の密着領域１４（１４’）は、支持基板２上に無機絶縁膜２ａを介して形成された有機材料膜１２に対して開口部１６（１６’）を設け、この開口部１６（１６’）から無機絶縁膜２ａの一部を露出させた構成となっている。つまり、密着領域１４（１４’）は、有機絶縁膜１２で覆われた第１搭載部７（第２搭載部８）において、有機絶縁膜１２よりも異方性導電膜との密着性が良好な材料パターンとして無機絶縁膜２ａの一部を露出させた部分となる。

尚、このような図４に示す密着領域１４（１４’）も、上述した図２および図３を用いて説明した密着領域１４，１４’と同様の範囲に設けられることとする。また、図４に示した例においては、各密着領域１４（１４’）に１つの開口部１６（１６’）を設けた構成を示したが、各密着領域１４（１４’）に複数の開口部を設け、各開口部の底部に無機絶縁膜２ａを露出させた構成であっても良い。

＜実装基板−３＞
次に、図５（１）には、実装基板の第３例として、第１搭載部７（第２搭載部８）における密着領域１４（１４’）をさらに他の構成とした断面図を示す。また図５（２）は、図５（１）におけるＢ部の平面図である。

これらの図に示す密着領域１４（１４’）は、支持基板２の上方を覆う有機材料膜１２上に、この有機材料膜１２とは異なる有機材料からなる有機膜パターン２０（２０’）を設けた構成となっている。つまり、密着領域１４（１４’）は、有機絶縁膜１２で覆われた第１実装領域において、有機絶縁膜１２よりも異方性導電膜との密着性が良好な材料パターンとして、異なる有機材料からなる有機膜パターン２０（２０’）を設けた部分となる。尚、有機膜パターン２０は、第１搭載部７に配置され、有機膜パターン（２０’）は、第２搭載部（８）に配置されることとする。

この有機膜パターン２０（２０’）は、例えば平面視形状が網目状に構成され、これにより密着領域１４（１４’）に段差形状が設けられている。つまり、密着領域１４（１４’）は、有機絶縁膜１２で覆われた第１搭載部７（第２搭載部８）において、有機絶縁膜１２よりも異方性導電膜との密着性が良好な材料パターンとして、有機絶縁膜１２とは異なる有機材料からなる有機膜パターン２０（２０’）を設けた部分となる。

尚、この有機膜パターン２０（２０'）を構成する有機材料は、異方性導電膜を構成する有機材料との密着性を考慮して適宜選択されることとする。

尚、このような図５に示す密着領域１４（１４’）も、上述した図２および図３を用いて説明した密着領域１４，１４’と同様の範囲に設けられることとする。また、図５に示した例においては、各密着領域１４（１４’）に設けた有機膜パターン２０（２０’）を平面視的に網目状としたが、この有機膜パターン２０は、ドット形状やストライプ形状であっても良い。また、各密着領域１４（１４’）に段差形状を設ける必要がない場合には、密着層領域１４（１４’）全体を覆うパターン形状であっても良い。

ここで、以上の各図を用いて説明した各構成の密着領域１４（１４’）は、特に図２を用いて詳しく説明したように、第１搭載部７（さらには第２搭載部８）における端部に、より広い範囲に設けられることが好ましい。しかしながら、有機絶縁膜１２の下方には、ここでの図示を省略した配線が引き回されているため、配線の引き回しに影響のない範囲に密着領域１４（１４’）が設けられていることとする。例えば、図６（１）に示すように、第１搭載部７において、配線の引き回しに影響を及ぼすことのない範囲に密着領域１４を縮小して設けることとする。同様に、図６（２）に示すように、第２搭載部８において、配線の引き回しに影響を及ぼすことのない範囲に密着領域１４’を縮小して設けることとする。

以上、各図を用いて説明した表示パネル（実装基板）１によれば、ＩＣチップやＦＰＣの搭載部７，８に各構成の密着領域１４，１４’を設けたことにより、これらの搭載部７，８に対してのフィルム状の異方性導電膜の密着性が向上する。これにより、次に断面工程図を用いて説明するように、この表示パネル（実装基板）１に対して異方性導電膜を介してＩＣチップやＦＰＣ等の電子部品を実装する際に、搭載部７，８に対して異方性導電膜を仮留めした状態を安定的に保つことができ、異方性導電膜のずれが防止される。そしてこのような密着領域１４，１４’を搭載部７，８の端部、特に四隅に掛かるように設けることにより、搭載部７，８に仮留めした異方性導電膜の端部が捲れ上がることが防止される。尚、密着領域１４，１４’に段差形状が設けられている場合には、密着領域１４，１４’における密着性の良好な面積が拡大されるため、異方性導電膜の密着領域１４，１４’に対する密着状態を確実にすることができる。

＜実装方法＞
次に、上述した構成の表示パネル（実装基板）を用いた実装方法を図７の断面工程図に基づいて説明する。尚ここでは、図２を示した構成の第１搭載部７を有する表示パネルを用いた場合を例示して実装方法を説明する。

先ず、図７（１）に示すように、表示パネルにおける実装領域（図１参照）の第１搭載部７上にＩＣチップを実装するための異方性導電膜３１を用意する。この異方性導電膜３１は、フィルム状に成形され、熱硬化性の樹脂成分中に導電性粒子を分散させてなるものである。

次に、図７（２）に示すように、第１搭載部７上に異方性導電膜３１を貼り付け、第１搭載部７に対して異方性導電膜３１を仮止めする。この際、異方性導電膜３１を支持基板２側に押し圧し、特に異方性導電膜３１の両端部を第１搭載部７の密着領域１４に密着させる。この場合において、密着領域１４と異方性導電膜３１との密着性が良好であるため、先にも述べたように、搭載部７，８に対して異方性導電膜を仮留めした状態を安定的に保つことができ、異方性導電膜のずれや端部の捲れ上がりが防止される。またこの際、密着領域１４と異方性導電膜３１との密着性をさらに確実にするため、加熱によって異方性導電膜３１を軟化させて粘着性を強化させても良い。

その後、図７（３）に示すように、第１搭載部７上に実装するＩＣチップ３３を用意する。このＩＣチップ３３は、ここで作製する表示装置を駆動するための回路が形成されているものであり、第１搭載部７に設けられた各端子１１に対応させて、複数の突起電極状の端子３５が設けられている。

次いで、図７（４）に示すように、第１搭載部７に対してＩＣチップ３３を位置合わせした後、第１搭載部７に貼り付けられた異方性導電膜３１を介してＩＣチップ３３を支持基板２側に押し圧しながら加熱する。これにより、異方性導電膜３１の樹脂成分を溶融させ、さらに樹脂成分が硬化さることで、異方性導電膜３１に含まれている導電性粒子によってＩＣチップ３３側の端子（突起電極）３５と支持基板２側の端子１１とを電気的に接続させると共に、ＩＣチップ３３を第１搭載部７に固定する。

尚、図１に示した第２搭載部８には、上述した手順と同様にしてＦＰＣを実装する。

以上の実装方法においては、第１搭載部７に異方性導電膜３１との密着性が良好な密着領域を設けたことにより、図７（２）を用いて説明した工程で第１搭載部７に対して異方性導電膜３１を仮留めした状態を安定的に保つことができる。このため、図７（４）を用いて説明した工程において、異方性導電膜３１を介してＩＣチップ３３を実装する際には、異方性導電膜３１を介して第１搭載部７に対してＩＣチップ３３を接続状態良好に実装することができる。これは、第２搭載部８に対するＦＰＣの実装でも同様である。

＜表示装置＞
図８には、以上のような実装方法によって得られた表示装置４０を示す。この図に示す表示装置４０は、先に説明した構成の表示パネル（実装基板）１を用い、その実装領域５に設けられた第１搭載部７に対して上述した手順によってＩＣチップ３３が実装され、また第２搭載部８に対して上述した手順によってＦＰＣ３７が実装されたものになる。

特に、各搭載部７，８においては、図７（４）に示したように、異方性導電膜３１の配置部の両端に、この異方性導電膜３１を密着させるための密着領域１４が配置されている。このため、表示装置４０は、第１搭載部７および第２搭載部８に対する異方性導電膜３１の仮止め状態を確保してＩＣチップ３３およびＦＰＣ３７が実装されたものになる。したがって、ＩＣチップ３３およびＦＰＣ３７が接続状態良好に実装され、接続不良が防止された品質の良好なものとなる。またこれにより、表示装置４０の歩留まりの向上を図ることが可能になる。

実施形態の実装基板となる表示パネルの全体構成を示す平面図である。 実施形態の表示パネルにおける第１搭載部の構成を示す図である。 実施形態の表示パネルにおける第２搭載部の構成を示す図である。 実施形態の表示パネルにおける第１搭載部（第２搭載部）の他の構成を示す図である。 実施形態の表示パネルにおける第１搭載部（第２搭載部）のさらに他の構成を示す図である。 実施形態の表示パネルにおける第１搭載部および第２搭載部の配置状態の他の構成を示す図である。 実施形態の表示パネルを用いた実装方法を示す断面工程図である。 実施形態の表示装置の構成を示す平面図である。

符号の説明

１…表示パネル（実装基板）、２…支持基板（基板）、３…表示領域、５…実装領域、７…第１搭載部、８…第２搭載部、１１，１１’…端子、１２…有機絶縁膜、１３，１３’…開口部、１４，１４’…密着領域、１５，１５’…金属パターン、３１…異方性導電膜、３３…ＩＣチップ（電子部品）、３５…端子（突起電極）、３７…ＦＰＣ（電子部品）、４０…表示装置

Claims (11)

1. フィルム状の異方性導電膜を介して電子部品が実装されるものであって、配線が設けられた基板と、当該配線における各端子の中央部を露出させる形状の各開口部を有して当該基板上を覆う絶縁膜とを備え、
   前記複数の端子が配列形成された部分であって前記異方性導電膜が配置されると共に前記電子部品が搭載される搭載部において当該各端子を露出する前記各開口部とは異なる位置に、前記絶縁膜よりも前記異方性導電膜との密着性が良好な材料パターンを露出させた密着領域が設けられた
   実装基板。
2. 前記密着領域は、前記絶縁膜に設けた開口部の底部に前記材料パターンとして金属材料パターンおよび無機絶縁材料パターンの少なくとも一方を露出させている
   請求項１記載の実装基板。
3. 前記金属材料パターンは、前記端子部分と同一層で構成されている
   請求項２記載の実装基板。
4. 前記密着領域は、前記絶縁膜上に前記材料パターンを設けてなる
   請求項１記載の実装基板。
5. 前記密着領域は、前記搭載部の端部に設けられている
   請求項１〜４の何れかに記載の実装基板。
6. 表示領域と当該表示領域から引き出された配線の端子が配列された実装領域とを備えると共に、当該表示領域から引き出された配線における前記各端子の中央部を露出させる形状の各開口部を有する絶縁膜によって当該実装領域が覆われた表示パネルと、
   前記実装領域における前記絶縁膜上に搭載された電子部品と、
   前記表示パネルと前記電子部品との間に狭持されると共に、前記実装領域に配置された前記複数の各端子部分と前記電子部品の端子部分とを接続する異方性導電膜とを有し、
   前記実装領域における前記異方性導電膜の配置部でかつ前記開口部とは異なる位置に、前記絶縁膜よりも前記異方性導電膜との密着性が良好な材料パターンを露出させた密着領域が設けられた
   ことを特徴とする表示装置。
7. 前記密着領域は、前記絶縁膜に設けた開口部の底部に前記材料パターンとして金属材料パターンおよび無機絶縁材料パターンの少なくとも一方を露出させている
   請求項６記載の表示装置。
8. 前記金属材料パターンは、前記端子部分と同一層で構成されている
   請求項７記載の表示装置。
9. 前記密着領域は、前記絶縁膜上に前記材料パターンを設けてなる
   請求項６記載の表示装置。
10. 前記密着領域は、前記異方性導電膜の端部に設けられている
    請求項６〜９の何れかに記載の表示装置。
11. 前記表示領域には、有機ＥＬ素子が配列形成されている
    請求項６〜１０の何れかに記載の表示装置。

Images