JP4386793B2

JP4386793B2 - 表示装置

Info

Publication number: JP4386793B2
Application number: JP2004155257A
Authority: JP
Inventors: 尊司縄田
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2004-05-25
Filing date: 2004-05-25
Publication date: 2009-12-16
Anticipated expiration: 2024-05-25
Also published as: JP2005340395A

Description

本発明はＴＣＰ（Tape Carrier Package：テープキャリアパッケージ）を実装した表示装置に関する。

プラズマ表示装置等の表示装置では、一般に、表示セルがマトリックス状に配置された表示パネルの周辺部に、表示セルを駆動するためのドライバＩＣが実装されている。近年の表示セルの微細化、高密度化につれて、ドライバＩＣの数は益々増加する傾向にあり、薄さを利点とするＴＣＰをドライバＩＣとして使用することが増えてきている。

表示パネルの基板材料には、ガラスなどの熱伝導性が乏しい材料が使用されていることが多い。また、ＴＣＰも、キャリアテープがポリイミド等の有機化合物を材料としているため、熱伝導率が小さい。そのため、ＴＣＰをドライバＩＣとして使用する際には、ドライバＩＣの駆動時の発熱を如何にして外部へ逃がすかが重要となる。

例えば、特許文献１（特開平９−１４８４９８号公報）には、ＴＡＢ（Tape Automated Bonding）テープ上に配置されたＬＳＩ（Large Scale Integrated Circuit：大規模集積回路）チップに熱伝導性がある部材を介してフィン構造を持った放熱板を接着する技術が開示されている。また、特許文献２（特開平４−３０７９４５号公報）には、ＴＡＢテープ上に熱伝導率の高い金属層を設けて放熱効率を向上させた技術が開示されている。更に、特許文献３（特開平４−１２２０５３号公報）には、ＬＳＩチップの放熱面に直接放熱フィンを接着する技術が開示されている。

図５は従来の第１の表示装置のＴＣＰ実装部を示す断面図である。図５に示すように、この第１の表示装置においては、ＴＡＢテープ１０４上にＬＳＩチップ１０３が実装されたＴＣＰ１０２が接着剤１０９を介して回路基板１０５に接着されている。ＬＳＩチップ１０３とＴＡＢテープ１０４はリード接続部（図示せず）によって電気的に接続されている。ＬＳＩチップ１０３のＴＡＢテープ１０４側の面と反対側の面には熱伝導性部材１０６が設けられており、この熱伝導性部材１０６のＬＳＩチップ１０３側の面と反対側の面は放熱フィン１０７に接している。この放熱フィン１０７は、放熱フィン１０７と回路基板１０５を一定の間隔で固定するスペーサ１０８及び固定部材１１０により回路基板１０５に固定されている。

このような従来の第１の表示装置においては、ＬＳＩ１０３の動作時に発生する熱は、熱伝導部材１０６を介して放熱フィン１０７に伝えられ、空気中に放出される。

また、図６は従来の第２の表示装置のＴＣＰ実装部を示す断面図である。図６に示すように、この第２の表示装置に使用するＴＣＰ１０２は、ＴＡＢテープ１０４上にＬＳＩチップ１０３が実装されている。ＬＳＩチップ１０３とＴＡＢ１０４のリード接続部（図示せず）は、封止樹脂層１１２によって封止されている。第２の表示装置においては、金属製の支持板１１３上に熱伝導性部材１０６が設けられており、その上に封止樹脂層１１２側が熱伝導性部材１０６に接するようにＴＣＰ１０２が実装されている。ＴＣＰ１０２におけるＬＳＩチップ１０３のＴＡＢテープ１０４側の面と反対側の面は、熱伝導性部材１０６を介して放熱フィン１０７に接続されている。この放熱フィン１０７は、スペーサ１０８及び固定部材１１０により支持板１１３に固定されている。このような第２の半導体装置は、例えばプラズマ表示装置の表示パネル（図示せず）の表示面と反対側の面に支持板１１３側が接するように設置される。金属製の支持板１１３によって、表示パネルが発生する熱が空気中に放出される。

特開平９−１４８４９８号公報特開平４−３０７９４５号公報特開平４−１２２０５３号公報

しかしながら、上述の従来の技術には、以下に示すような問題点がある。従来の第１及び第２の表示装置のＴＣＰ実装部においては、ＬＳＩチップ及び封止樹脂層の厚み並びにスペーサの高さには部品毎に寸法のばらつきがある。例えば、スペーサの高さが設計通りの寸法であって、ＬＳＩチップ又は封止樹脂層の厚さが設計値より大きい場合、個々の部材に過度の応力が加わってしまう。このような過度の応力は、ＬＳＩチップとＴＡＢテープの間のリード接続部又はＬＳＩチップ自体等の強度の弱い部分に集中し、その部分を破損させる虞がある。そのため、設計時にスペーサの高さに余裕を持たせるとともに、ＬＳＩチップと放熱フィンとの間に設けられた熱伝導性部材に弾性を持つものを使用し、且つ弾性を持つ熱伝導性部材を厚くすることによって、前記寸法のばらつきを吸収して過度の応力の発生を防止していた。その結果、ＬＳＩチップの動作時に発生する熱を放熱フィンに伝達する熱伝導性部材の厚みが大きくなるため、ＴＣＰ実装部の放熱性が低下してしまう。

なお、このような問題点はプラズマ表示装置に限らず、表示パネルの周辺部にＴＣＰをドライバＩＣとして実装する表示装置全般において発生する。

本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであって、ＬＳＩチップとＴＡＢテープの間のリード接続部又はＬＳＩチップ自体に過度の応力がかからず、ＬＳＩチップの動作時に発生する熱を効率的に放熱することができる表示装置を提供することを目的とする。

本発明に係る表示装置は、表示パネルと、前記表示パネルの表示面の反対側に設けられた支持板と、前記支持板上に実装され前記表示パネルを駆動するテープキャリアパッケージと、前記テープキャリアパッケージの熱を空気中に放出する放熱部材と、を有し、前記テープキャリアパッケージは、樹脂テープと、この樹脂テープの一方の面に搭載された半導体チップと、前記樹脂テープの他方の面における前記半導体チップの搭載位置に相当する位置に設けられ前記樹脂テープと前記半導体チップとの電気接続部を保護する封止樹脂部と、を有し、前記支持板上に前記テープキャリアパッケージが封止樹脂部を下にして実装されており、前記半導体チップの前記樹脂テープと接する側の反対側に前記放熱部材が配置されており、前記支持板には前記封止樹脂部を収納する位置に開口穴が形成されていることを特徴とする。

本発明によれば、テープキャリアパッケージを実装する支持板に開口穴を形成することにより、樹脂テープが開口部側に撓んでＬＳＩチップ、樹脂テープ及び封止樹脂層にかかる応力を緩和できる。従って、ＬＳＩチップの動作時に発生する熱を放熱フィンに伝達する熱伝導性部材の厚みを小さくし、ＴＣＰ実装部の放熱性を向上できる。

また、半導体チップと放熱部材は、熱伝導性部材を介して接続されていてもよい。

更に、前記支持板として熱伝導性を有するものを使用し、半導体チップが発生する熱を、樹脂テープを介して支持板に伝達し放熱してもよい。

更にまた、前記表示パネルは、プラズマディスプレイパネルであってもよい。

本発明によれば、ＴＣＰを実装する基板に開口穴を形成することにより、ＴＡＢテープが開口穴側に撓んでＬＳＩチップ、樹脂テープ及び封止樹脂層にかかる応力を緩和し、ＴＣＰの損傷を防止できる。その結果、ＬＳＩチップの動作時に発生する熱を放熱フィンに伝達する熱伝導性部材の厚みを小さくし、ＴＣＰ実装部の放熱性を向上できる。

以下、本発明の実施形態について添付の図面を参照して具体的に説明する。先ず、本発明の第１の実施形態について説明する。図１は本第１実施形態に係る表示装置を示す平面図である。また、図２は図１に示すＡ−Ａ’線による断面図であり、図３は図２に示す破線で囲まれた領域の拡大断面図である。図１、図２及び図３に示すように、本第１実施形態に係る表示装置においては、映像を表示する表示パネル１が設けられており、その表示パネルの表示面と対向する面に、支持板９ａが設けられている。表示パネル１は、例えばプラズマディスプレイパネル（以下、ＰＤＰという）であり、表示セル（図示せず）を構成する隔壁（図示せず）を挟んで前面基板１ａと背面基板１ｂを貼り合わせ、これらによって形成される空間内に希ガスが封入されている。支持板９ａは、例えば金属又は合金でできており、表示パネルを支持するとともに表示パネルの動作時に発生する熱を空気中に放出する放熱板である。支持板９ａには、その端部に背面基板１ｂと接する面と反対の方向に直角に屈曲した折曲部が設けられている。

支持板９ａ上には、支持板９ｂ及び回路基板４が設けられている。支持板９ｂは、頂部とその両端から直角方向に平行に延びる側壁部からなる断面コ字型であり、一方の側壁部の外側が支持板９ａの端部に設けられた折曲部に接するように支持板９ａ上に配置されている。また、支持板９ｂの頂部には、開口穴１０が形成されている。この開口穴１０は、例えば矩形であり、支持板９ｂの長手方向に複数個並んで形成されている。回路基板４には、表示パネル１が画像を表示するための信号を出力する回路が設けられている。

支持板９ｂの頂部にはＴＣＰ１２が設けられている。ＴＣＰ１２においては、ＴＡＢテープ３上に、ＬＳＩチップ２が実装されている。ＬＳＩチップ２は、ドライバＩＣであり表示パネル１の表示セル（図示せず）に駆動電圧を印加する。ＴＡＢテープ３においては、樹脂フィルム上に銅箔からなる配線パターン（図示せず）が設けられている。この配線パターンとＬＳＩチップ２はリード接続部（図示せず）によって電気的に接続されている。また、ＴＡＢテープ３のＬＳＩチップ２が実装されている面と反対側の面には、ＬＳＩチップ２の回路面及び前記リード接続部を保護するための封止樹脂層８が設けられている。ＴＣＰ１２は、ＬＳＩチップ２が実装されている面と反対側の面が支持板９ｂの頂部に接するように設けられている。封止樹脂層８が設けられている位置に相当する支持板９ｂの頂部には開口穴１０が形成されており、封止樹脂層８は開口穴１０内に収納されている。即ち、封止樹脂層８は支持板９ｂには接していない。

ＬＳＩチップ２のＴＡＢテープ３側と対向する面に接するように熱伝導性部材５が設けられている。また、この熱伝導性部材５に接するように放熱フィン６が設けられている。熱伝導性部材５は、例えば弾性体であり、ＬＳＩチップ２及び放熱フィン６と密着している。ＬＳＩチップ２が駆動時に発生する熱を効率よく放熱フィンに伝えるため、図３における上方から見た熱伝導性部材５の面積はＬＳＩチップ２の面積よりも大きくなっている。放熱フィンは、底板と、この底板から直角に立設し、相互に平行に且つ相互に離隔して配置された複数枚の縦板が設けられた断面櫛型のものである。また、図３に示すように、放熱フィン６はスペーサ７及び固定部材１０により支持板９ｂに固定されている。

ＴＡＢテープ３の一方の端部は回路基板４と重なるように設けられており、その重なった部分において電気的に接続されている。この電気接続は、例えば、コネクタ接続又ははんだ接続による。また、ＴＡＢテープ３の他方の端部は、支持板９ａの端部を迂回するように湾曲して反対側に設けられている背面基板１ｂの端部に重なるように設けられており、その重なった部分において、表示セル（図示せず）に画像を表示するための信号を伝達する配線パターン（図示せず）に電気的に接続されている。

次に、上述の如く構成された本第１実施形態に係る表示装置の動作について説明する。図２及び図３に示すように、支持板９ｂの頂部において、ＴＡＢテープ３表面の封止樹脂層８が形成された領域の面積よりも大きい開口穴１０が形成されており、封止樹脂層８は支持板９ｂに接触していない。これにより、ＬＳＩチップ及び封止樹脂層の厚み並びにスペーサの高さの寸法のばらつきを吸収できる。例えば、スペーサの高さが設計通りの寸法であって、ＬＳＩチップ又は封止樹脂層の厚さが設計値より大きい場合、可撓性を有するＴＡＢテープ３が開口部１０側に撓んでＬＳＩチップ２、ＴＡＢテープ３及び封止樹脂層８にかかる応力を緩和できる。即ち、ＬＳＩチップ２に熱伝導性部材５から過度なストレスが印加されても、ＴＡＢテープ３が弾性を持つため、封止樹脂層８が開口穴１０内に沈み込むことで、このストレスを吸収できる。従って、ＴＣＰの損傷を効果的に防止することができる。その結果、ＬＳＩチップの動作時に発生する熱を放熱フィンに伝達する熱伝導性部材の厚みを小さくし、ＴＣＰ実装部の放熱性を向上できる。

また、支持板９として例えば金属又は合金製のものを使用することにより、半導体チップが発生する熱を樹脂テープを介して支持板に伝達し、空気中に放出できる。このため、ＴＣＰ実装部の放熱性が更に向上する。

なお、本第１実施形態においては、熱伝導性部材５の面積がＬＳＩチップ２の面積よりも大きい例を示したが、本発明はこれに限定されず、熱伝導性部材５とＬＳＩチップ２の面積が同等でもよいし、熱伝導性部材５の面積がＬＳＩチップ２の面積より小さくてもよい。

次に、本発明の参考例について説明する。図４は、本参考例に係る表示装置のＴＣＰ実装部を示す断面図である。前述の第１実施形態においては、図３に示すように、支持板９ｂの頂部に開口穴１０が形成されている。これに対して、本参考例においては、図４に示すように、支持板９ｂに開口穴は形成されていない。その替り、その上に設けられているＴＣＰ１４において、ＴＡＢテープ１３がＬＳＩチップ２側に凸に湾曲して設けられている。このＴＡＢテープ１３の湾曲形状は、ＴＡＢテープが製造時にロール状に巻かれることにより得られる（以下、巻き癖という）。また、スペーサ１５は、前述の第１実施形態におけるスペーサ７の高さよりも高くして、封止樹脂層８が支持板９ｂに接触しないように設けられている。本参考例における上記以外の構成は前述の第１実施形態と同様である。

次に上述の如く構成された本参考例に係る表示装置の動作について説明する。図４に示すように、ＬＳＩチップ２側に凸に湾曲して設けられたＴＡＢテープ１３がバネのように作用して、ＬＳＩチップ及び封止樹脂層の厚み並びにスペーサの高さの寸法のばらつきを吸収できる。例えば、スペーサの高さが設計通りの寸法であって、ＬＳＩチップ又は封止樹脂層の厚さが設計値より大きい場合、可撓性を有するＴＡＢテープ１３が撓んでＬＳＩチップ２、ＴＡＢテープ１３及び封止樹脂層８にかかる応力を緩和できる。したがって、ＴＣＰの損傷を効果的に防止することができる。その結果、ＬＳＩチップの動作時に発生する熱を放熱フィンに伝達する熱伝導性部材の厚みを小さくし、ＴＣＰ実装部の放熱性を向上できる。また、支持板９ｂに開口穴を設ける必要がなくなり、工数を削減できる、又は金型が不要になる等のコスト削減の効果も奏する。

なお、前述の第１実施形態においては、プラズマ表示装置の例を示したが、本発明はこれに限定されず、表示パネルの周辺部にＴＣＰをドライバＩＣとして実装する表示装置全般において好適に利用できる。

本発明の第１の実施形態に係る表示装置を示す平面図である。図１に示すＡ−Ａ’線による断面図である。図２に示す破線で囲まれた領域の拡大断面図である。本発明の参考例に係る表示装置のＴＣＰ実装部を示す断面図である。従来の第１の表示装置のＴＣＰ実装部を示す断面図である。従来の第２の表示装置のＴＣＰ実装部を示す断面図である。

符号の説明

１；表示パネル
１ａ；前面基板
１ｂ；背面基板
２、１０３；ＬＳＩチップ
３、１３、１０４；ＴＡＢテープ
４、１０５；回路基板
５、１０６；熱伝導性部材
６、１０７；放熱フィン
７、１５、１０８；スペーサ
８、１１２；封止樹脂層
９、９ａ、９ｂ、１１３；支持板
１０；開口穴
１１、１１０；固定部材
１２、１４、１０２；ＴＣＰ
１０９；接着剤

Claims

表示パネルと、前記表示パネルの表示面の反対側に設けられた支持板と、前記支持板上に実装され前記表示パネルを駆動するテープキャリアパッケージと、前記テープキャリアパッケージの熱を空気中に放出する放熱部材と、を有し、
前記テープキャリアパッケージは、樹脂テープと、この樹脂テープの一方の面に搭載された半導体チップと、前記樹脂テープの他方の面における前記半導体チップの搭載位置に相当する位置に設けられ前記樹脂テープと前記半導体チップとの電気接続部を保護する封止樹脂部と、を有し、
前記支持板上に前記テープキャリアパッケージが封止樹脂部を下にして実装されており、前記半導体チップの前記樹脂テープと接する側の反対側に前記放熱部材が配置されており、
前記支持板には前記封止樹脂部を収納する位置に開口穴が形成されていることを特徴とする表示装置。
前記半導体チップと前記放熱部材は、熱伝導性部材を介して接続されていることを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
前記支持板は熱伝導性を有し、前記半導体チップが発生する熱は、前記樹脂テープを介して前記支持板に伝達され、前記支持板は前記熱を空気中に放出することを特徴とする請求項１又は２に記載の表示装置。
前記表示パネルは、プラズマディスプレイパネルであることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の表示装置。