JPH04322492A - Ｌｃｄに対するｔｃｐ接続方法およびその接続装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【産業上の利用分野】本発明は、ＴＡＢ（Ｔａｐｅ　Ａ
ｕｔｏｍａｔｅｄ　Ｂｏｎｄｉｎｇ）のリ−ド部分とＬ
ＣＤ（液晶装置）のような透明配線基板を有する装置電
極部分とを接続するＴＡＢ接続装置に関する。なお、上
記ＴＡＢは元来テ−プを用いた接続法を意味するのであ
るが、当業者間ではもっぱらテ−プ搭載形パッケ−ジ（
ＴＣＰ，Ｔａｐｅ　Ｃａｒｒｉｅｒ　Ｐａｃｋａｇｅ）
をＴＡＢと称しているので、以下、本発明においてもＴ
ＡＢという用語をテ−プ搭載形パッケ−ジを指すものと
して用いることにする。

【０００１】

【従来の技術】従来のＴＡＢ搭載方法は、例えば１９８
７年７月、東京にて開催された「第３回マイクロエレク
トロニクス　　シンポジウム（ＭＥＳ’８９）」の論文
集の第１０１〜１０４頁に記載され、図２に示すように
、チップ１ａを搭載したＴＡＢ１を吸着してＬＣＤ５に
搭載後、ＴＡＢ１の電極部をヒ−タヘッド４０ｂにより
加圧、加熱してＬＣＤ５の電極に溶着するようにしてい
た。また、上記電極間の接続においては、ＬＣＤ５の電
極部上に異方性の接続用導電膜を予め貼っておき、その
上にＴＡＢ１の電極部を重ねあわせて加圧、加熱し、接
続用導電膜を溶解させて接合するようにしていた。なお
、上記異方性という意味は、接続用導電膜内の金属粒子
が上下の金属電極部間のみを接続し、非電極部では導電
材として機能しないことを指している。

【０００２】また、特開昭６３−２６２９８４号公報に
は、上記ＴＡＢ１とＬＣＤ５間の接続に際しては上記ヒ
−タヘッド４０ｂを用いず、図３に示すように超音波ホ
−ン３９ａの加圧、振動により上記接続用導電膜を短時
間に溶解することが開示されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記図２に示した従来
の方法では、ヒ−タヘッド４０ｂはＴＡＢ１を吸着して
位置合わせを行って加圧し、ヒ−タ４１ｃにより約２０
０℃に加熱する等の機能を要するため構造が複雑化する
という問題があった。また、上記接続用導電膜はＴＡＢ
１の電極部を被覆している低熱伝導度のポリイミドフィ
ルムを介して接合されるため、約１３０℃の溶着温度に
達するまでに１５〜２０秒を要し時間がかかるという問
題があった。

【０００４】このため、ＴＡＢ１とＬＣＤ５の各電極を
位置合わせしたのちに上記接続用導電膜の粘着力を利用
して常温加圧による仮接続を行い、次の工程にて１０個
所程度の電極部をまとめて加圧、加熱することがおこな
われていたが、この間に各電極間の位置ずれが発生する
という問題があった。

【０００５】さらに、上記接続用導電膜の溶着面には図
４に示すような気泡４ｂが発生し、とくに気泡４ｂは図
５に示すようにＴＡＢ１とＬＣＤ５の電極部以外の広い
面積部にて発生しやすいのでその分だけ接着面積が減少
して所要の接合強度が得られず、長期の信頼性が低下す
るという問題があった。

【０００６】さらに、上記超音波による接続においては
、金属粒子を分散した溶融温度が１３０〜１５０℃のゴ
ム系接続用導電膜を用いるので、印加される超音波振動
が上記ゴム系材に吸収されて温度が上がりにくいという
問題があった。また、温度を上記溶融温度以上にするた
めに超音波振動を加え続けるとＴＡＢ１とＬＣＤの電極
間が上記金属粒子を介して過度に擦り合い破壊するとい
う問題もあった。本発明の目的は従来装置における上記
の問題を解消して１〜２秒程度の短時間でＴＡＢとＬＣ
Ｄ間の接続を行うこのとのできるＴＡＢ接続装置を提供
することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、ＴＡＢの電極部と接続用導電膜を備えたＬＣＤ等の
透明配線基板の電極部とを積層して挾持し、上記積層部
の透明配線基板側より赤外線を照射し、ＴＡＢ側より超
音波振動を印加するようにする。さらに、上記ＴＡＢを
搬送してその電極部をＸＹテ−ブル上の透明配線基板の
電極部に積層して位置合わせし、上記積層部の透明配線
基板側をファイバブロックにより支持して上記赤外線を
照射し、ＴＡＢ側に超音波ホ−ンを移動して加振するよ
うにする。

【０００８】また、上記ファイバブロックが保持する上
記赤外線用光ファイバの端部に軟質材のスペ−サと補強
ガラスを設けて、上記補強ガラスにより上記透明配線基
板の電極部を支持するようにする。また、上記光ファイ
バの端部にレンズを設けて赤外線を集光して照射するよ
うにする。また、上記超音波ホ−ンの先端部に断熱部材
を設けるようにする。また、上記超音波ホ−ンをヒ−タ
により予熱するようにする。

【０００９】

【作用】上記赤外線照射によりＴＡＢとＬＣＤ等の透明
配線基板の電極部を加熱して接続用導電膜を溶解し、上
記超音波振動により上記接続用導電膜内の金属粒子をＴ
ＡＢとＬＣＤ電極間に圧接し、同時に加熱によって生じ
る気泡を上記電極間から追い出す。さらに、上記ＸＹテ
−ブルにより上記電極間の位置合わせを行い、上記積層
部の透明配線基板側をファイバブロックにより支持する
。

【００１０】また、上記ファイバブロックの開口部より
光ファイバにより導入される上記赤外線を照射し、開口
部に設けた補強ガラスにより透明配線基板の電極部を支
持して上記軟質材のスペ−サにより上記補強ガラスを介
して上記光ファイバに伝達される超音波振動を吸収する
。また上記光ファイバの端部に設けたレンズにより赤外
線を集光して照射する。また、上記断熱部材により上記
赤外線による加熱の超音波ホ−ン部への洩れを防止する
。また、上記超音波ホ−ンをヒ−タにより予熱する。

【００１１】

【実施例】図１は本発明によるＴＡＢ接続装置実施例の
正面図である。架台１０上の右側にはＴＡＢ１を搭載す
るＴＡＢ搭載部１００があり、左側にはＬＣＤ５を搭載
するＬＣＤ搭載部２００があり、それらの上部には超音
波ホ−ン部３００が設けられている。また、ＬＣＤ搭載
部２００の下部には赤外線発生装置１２の赤外線が光フ
ァイバ１３により導入されている。

【００１２】ＴＡＢ１には図７に示すような基準穴２ａ
，２ｂ等が設けられ、これにＴＡＢ搭載部１００の治具
１５上に設けたピン２３が嵌合しＴＡＢ１を固定してか
ら、シリンダ１７により治具１５を左方向に移動して図
示のカメラ２２の上部位置まで移動する。治具１５、シ
リンダ１７等は架台１０上にベ−ス２１、ブロック１９
、プレ−ト２０、ブラケット１８等を介して支持されて
いる。治具１５はレ−ル２４上をシリンダロッド１６に
連結されて滑動する。

【００１３】次いで、超音波ホ−ン部３００の超音波ホ
−ン３９と吸着部４０は架台１０に固定されたフレ−ム
４１上のレ−ル４５、４６に案内されて右側に滑動し、
上記治具１５上のＴＡＢ１の上まで移動し、レ−ル５３
に案内されて下方に滑動して吸着板４０によりＴＡＢ１
を吸着して上昇する。上記レ−ル４５、４６はフレ−ム
４１に固定され、モ−タ５６により回転されるボ−ルネ
ジ軸４７を介してブロック４９を左右方向に移動する。 ブロック４９にはレ−ル５３が設けられシリンダ５２に
より超音波ホ−ン３９と吸着部４０とを上下方向に移動
する。

【００１４】カメラ２２は上記のようにして吸着板４０
に吸着されたＴＡＢ１を撮像し、その映像からＴＡＢ１
の基準線殻のずれ量を算出してＬＣＤ搭載部２００のＸ
軸モ−タ３２と図１では省略されているＹ軸モ−タを駆
動し、ＸＹテ−ブル３７上のＬＣＤ５の位置決めを行う
。ＸＹテ−ブル３８はＸ軸レ−ル２６上をＸ軸モ−タ３
２により移動され、Ｙ軸レ−ル２６上をＹ軸モ−タによ
り移動され、架台１０上に取付けられている。

【００１５】また、ＸＹテ−ブル３８右端部の下部には
ファイバブロック９が対向して固定されている。したが
って、ＸＹテ−ブル３８はファイバブロック９上を近接
して移動する。次いで、ＴＡＢ１を吸着板４０に吸着さ
せたままＸＹテ−ブル上のＬＣＤ５の右方に移動して下
降しＴＡＢ１をＬＣＤ５の右端部上に搭載する。このと
き、ＴＡＢ１とＬＣＤ５の各電極は上記カメラ２２によ
る位置合わせにより正確に重ね合わされる。また、この
電極の位置合わせはカメラ２２をＬＣＤ５右端の電極部
側に移動して、上記ＴＡＢ１とＬＣＤ５の電極部を重ね
合わせた状態を監視して位置ずれを修正して行うように
することもできる。

【００１６】ついで、赤外線発生装置１２からの赤外線
を光ファイバ１３により下方より照射して接着する電極
部を１３０〜１５０℃に加熱して超音波ホ−ン３９によ
り加圧しながら超音波振動を加えて各電極を接続する。 上記赤外線は透明なＬＣＤを透過して上記電極の金属部
に吸収されるのでこれらを選択的に効率良く加熱するこ
とができる。上記電極の接着において、図８に示すごと
くＬＣＤ５の電極部上には予め接続用導電膜４が貼付ら
れており、この上にＴＡＢ１の電極部が重ね合わされる
。

【００１７】図９は上記電極部の重ね合わせ部分の拡大
図である。複数の光ファイバを束ねた光ファイバ１３か
らの赤外線は保護ガラス７、補強ガラス６０およびＬＣ
Ｄ５を通過し主にＴＡＢ１の電極１ａ，１ｂ等を加熱す
る。この熱により接続用導電膜４が効率良く溶融される
ので超音波ホ−ン３９をシリンダ５２により加圧して両
電極を締めて超音波振動を０．５〜１秒程度の短時間加
えることにより、接続用導電膜４内の金属粒子４ａが圧
縮変形してＴＡＢ電極１ａとＬＣＤ電極５ａ間等を溶接
することができる。

【００１８】また、上記加熱と加圧により接続用導電膜
４は上記電極間とその周辺の隙間に広がり、その後の超
音波振動により気泡４ｂが略完全に追い出されるので、
冷却後にはＴＡＢ１とＬＣＤ５間に十分な接着強度を得
ることができるのである。また、上記接続用導電膜４に
加える圧力は約２０ｋｇ／ｃｍ２程度と比較的大きく、
このような状態で超音波振動を印加するとＬＣＤ５、補
強ガラス６０、光ファイバ１３等が破損しやすいので、
本発明では図８、図９に示すように補強ガラス６０と光
ファイバ１３間に軟質材のスペ−サ６１を挿入して上記
破損を防止する。

【００１９】図６はＬＣＤ５の周辺部に多数のＴＡＢ１
を接続した状態を示す斜視図である。従来の加圧、加熱
による接続方法では、個々のＴＡＢを順次接続すると時
間がかかりすぎるため、複数のＴＡＢ１とＬＣＤ５を位
置合わせしたのちに接続用導電膜４の粘着力を利用して
常温加圧して仮接続を行い、次の工程にてこれらをまと
めて加圧、加熱することがおこなわれていたが、各電極
間の位置ずれが発生するという問題があった。本発明で
は上記のように赤外線照射により接続用導電膜４をすば
やく溶融することができ、さらに超音波振動によりＴＡ
Ｂ電極とＬＣＤ電極とを１秒以下の短時間で溶接するこ
とができるので、個々のＴＡＢを順次接続していくこと
ができる。

【００２０】このため図１のファイバブロック９は、一
個のＴＡｂを加熱出来る程度の幅に作られ、その接続が
終了するとＸＹレ−ブル３８を次のＴＡＢ搭載位置まで
移動するようになっている。しかしながら装置の効率を
考えて、複数個のＴＡＢ毎にまとめて上記接続を行うよ
うにすることも可能である。このような場合には、治具
１５、吸着板４０、超音波ホ−ン３９、ファイバブロッ
ク９等の幅を上記複数個のＴＡＢの幅をカバ−できる程
度に広げるようにする。

【００２１】図１０〜１２はそれぞれ、上記本発明にお
ける加熱時間をさらに短縮することのできる超音波ホ−
ン３９と光ファイバ１３周辺部の断面図である。図１０
においては光ファイバ１３と補強ガラス６０の間に例え
ばシリンドリカルのレンズ６３を設け、これにより赤外
線を集光してＴＡＢ１とＬＣＤ５の電極部に効率良く加
熱するようにする。図１１においては超音波ホ−ン３９
の押し圧面に断熱材６４を設け、上記赤外線の熱が一般
に熱伝導性の良い金属材である超音波ホ−ン３９を介し
て伝熱することを防止する。図１２においては超音波ホ
−ン３９にヒ−タ６２を取り付けてこれを異方性導電膜
４の溶融温度１５０℃程度に予熱しておき、光ファイバ
１３による赤外線の照射時間を短縮するようにする。

【００２２】

【発明の効果】ＴＡＢとＬＣＤ等の透明配線基板の電極
部を赤外線照射により効率良く加熱して接続用導電膜を
溶解してから超音波振動を印加するので、赤外線加熱に
より接続面内に生じる気泡を容易に追い出して接続強度
を向上することができる。さらに、接続用導電膜を上記
赤外線加熱により予め溶解させることにより超音波振動
の印加時間を短縮することができるので電極部の損傷を
防止することができる。さらに、上記赤外線加熱により
接続用導電膜の溶解時間を短縮し、また、超音波振動の
印加時間も短縮することができるので、ＴＡＢ接続のス
ル−プットを向上することができる。

【００２３】また、上記ファイバブロック開口部の補強
ガラスと上記光ファイバ間に設けた軟質材スペ−サによ
り上記補強ガラスを介して上記光ファイバに伝達される
超音波振動を減衰できるので、光ファイバの損傷を防止
することができる。また、上記光ファイバの端部に設け
たレンズにより赤外線を効率良く集光して照射できるの
で、上記赤外線加熱時間を短縮することができる。また
、上記超音波ホ−ンの端部に設けた断熱部材により上記
接続部からの熱の漏洩を防止できるので、上記赤外線加
熱時間を短縮することができる。また、ヒ−タにより超
音波ホ−ンを接続用導電膜の溶解温度程度に予熱するこ
とができるので、上記赤外線加熱時間を短縮することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるＴＡＢ接続装置実施例の正面図で
ある。

【図２】従来の加熱、加圧法によるＴＡＢとＬＣＤの接
続方法を説明する斜視図である。

【図３】従来の超音波振動法によるＴＡＢとＬＣＤの接
続方法を説明する斜視図である。

【図４】従来のＴＡＢとＬＣＤの接続部分の断面図であ
る。

【図５】従来のＴＡＢとＬＣＤの接続部分の透視図であ
る。

【図６】複数のＴＡＢをＬＣＤ周辺部に接続した状態を
示す斜視図である。

【図７】ＴＡＢの搭載方法を説明する斜視図である。

【図８】本発明のＴＡＢ接続装置実施例におけるＴＡＢ
とＬＣＤの接続法を説明する断面図である。

【図９】ＴＡＢとＬＣＤの接続部分を本発明の実施例装
置に搭載した状態を示す部分断面図である。

【図１０】本発明のＴＡＢ接続装置実施例における他の
赤外線照射方法を示す断面図である。

【図１１】本発明のＴＡＢ接続装置実施例における超音
波ホ−ンの伝熱防止方法を示す断面図である。

【図１２】本発明のＴＡＢ接続装置実施例における超音
波ホ−ンの予熱方法を示す断面図である。

【符号の説明】

１　　ＴＡＢ １ａ　　ＴＡＢ電極 ２ａ　　基準穴 ４　　接続用導電膜 ４ａ　　金属粒子 ４ｂ　　気泡 ５　　ＬＣＤ ５ａ　　ＬＣＤ電極 ７　　保護ガラス ９　　ファイバブロック １０　　架台 １２　　赤外線発生装置 １３　　光ファイバ １４　　ホルダ １５　　治具 １７　　シリンダ ２２　　カメラ ２３　　ピン ２４　　レ−ル ２６　　Ｘ軸レ−ル ３２　　Ｘ軸モ−タ ３３　　Ｙ軸レ−ル ３８　　ＸＹテ−ブル ３９　　超音波ホ−ン ４０　　吸着板 ４５　　レ−ル ４９　　ブロック ５３　　レ−ル ５６　　モ−タ ６０　　補強ガラス ６１　　スペ−サ ６２　　ヒ−タ ６３　　レンズ ６４　　断熱材 １００　　ＴＡＢ搭載部 ２００　　ＬＣＤ搭載部 ３００　　超音波ホ−ンｂ部

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　ＴＡＢ（テ−プに搭載したパッケ−ジ
   ）を配線基板に接続するＴＡＢ接続装置において、赤外
   線発生装置と、超音波加振動装置と、上記ＴＡＢの電極
   部と接続用導電膜を備えた透明配線基板の電極部とを積
   層して挾持する手段とを備え、上記赤外線発生装置が発
   生する赤外線を上記積層部の上記透明配線基板側より照
   射し、上記積層部の上記ＴＡＢ側より上記超音波加振動
   装置の超音波振動を印加するようにしたことを特徴とす
   るＴＡＢ接続装置。
2. 【請求項２】　　請求項１において、上記ＴＡＢの搬送
   手段と、上記透明配線基板を搭載し上記透明配線基板の
   電極部を上記ＴＡＢの搬送手段が搬送するＴＡＢの電極
   部とを積層して位置合わせするＸＹテ−ブル装置と、少
   なくとも上記透明配線基板の電極部を支持し、同時に上
   記赤外線発生装置の赤外線を誘導する光ファイバを保持
   するファイバブロックと、上記ＴＡＢの電極部に上記超
   音波加振動装置の超音波ホ−ンを移動する手段とを備え
   たことを特徴とするＴＡＢ接続装置。
3. 【請求項３】　　請求項２において、上記ファイバブロ
   ックが保持する上記光ファイバの端部に軟質材のスペ−
   サと補強ガラスを備え、上記補強ガラスにより上記透明
   配線基板の電極部を支持するようにしたことを特徴とす
   るＴＡＢ接続装置。
4. 【請求項４】　　請求項２において、上記ファイバブロ
   ックが保持する上記光ファイバの端部にレンズと補強ガ
   ラスを設け、上記レンズにより赤外線を集光して上記透
   明配線基板の電極部に照射し、上記補強ガラスにより上
   記透明配線基板の電極部を支持するようにしたことを特
   徴とするＴＡＢ接続装置。
5. 【請求項５】　　請求項１ないし４のいずれかにおいて
   、上記超音波加振動装置の超音波ホ−ン先端部に断熱部
   材を設けたことを特徴とするＴＡＢ接続装置。
6. 【請求項６】　　請求項１ないし４のいずれかにおいて
   、上記超音波加振動装置の超音波ホ−ン部にヒ−タを設
   けたことを特徴とするＴＡＢ接続装置。
7. 【請求項７】　　請求項１ないし６のいずれかにおいて
   、上記透明配線基板を液晶装置の配線基板としたことを
   特徴とするＴＡＢ接続装置。