JPH05190612A - 熱圧着方法および圧着用部材 - Google Patents
熱圧着方法および圧着用部材Info
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- JPH05190612A JPH05190612A JP464892A JP464892A JPH05190612A JP H05190612 A JPH05190612 A JP H05190612A JP 464892 A JP464892 A JP 464892A JP 464892 A JP464892 A JP 464892A JP H05190612 A JPH05190612 A JP H05190612A
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- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
- H05K3/36—Assembling printed circuits with other printed circuits
- H05K3/361—Assembling flexible printed circuits with other printed circuits
Landscapes
- Wire Bonding (AREA)
Abstract
Cと基板とを電気接続する場合、熱圧着する加圧部材の
熱膨張係数により、FPCのズレを防止する為に、個々
のFPC単位に加圧用部材を分割し、FPCのずれを低
減し、高精度な実装を可能とする接続方法を提供する。 【構成】 加圧ツール5とFPC2の間にFPC単位に
分割した、金属の薄板を仲介させる。
Description
(以下FPCと呼ぶ)の熱圧着方法と、熱膨張に伴うF
PCのずれを防止する為に用いられる圧着用部材に関す
るものである。
ディスプレイや、プラズマディスプレイなどの、薄型表
示装置の需要が多い。これら表示装置の駆動ICの実装
方法として、フレキシブル回路基板を利用した、TAB
(Tape Automated Bonding)実
装がある。以下、従来のガラス基板へのFPCの実装方
法について、図5〜図16を参照しながら説明する。
有するガラス基板4にFPCフィルム2を異方性導電膜
3により熱圧着する概略図を示す。通常ガラス基板4に
は、配線パターン12としてITOなどの透明電極や、
アルミまたは、Crなどの金属薄膜が用いられる。
ルム中に導電材料を分散したものを使用する。導電材料
としては、Niや半田の金属粒子、またはカーボン及び
Auなどが金属皮膜された、プラスチック粒子が用いら
れている。接着材は、熱可塑系と熱硬化系に大別でき
る。熱可塑系接着剤としては、SBS(スチレン・ブタ
ジエン・スチレン)、SEBS(スチレン・エチレンブ
チレン・スチレン)などのスチレン系ブロックコポリマ
が使用されており、比較的低温で軟化することができる
ことから、安定した接続作業が可能である。熱硬化系接
着材としては、エポキシ樹脂、ポリウレタンアクリル樹
脂等があり、熱可塑系の接着剤と比較すると、高温での
安定性や、外部からの応力に強く、高い信頼性がある。
異方導電膜3の厚みは通常10〜40μm程度、幅2〜
3mmのテープ状のものが使用されている。
リイミドのフィルムにCuなどで配線されたものが使用
される。ベースフィルムの厚みとしては、30〜70μ
m程度のものが用いられ、Cuリードとしては、10〜
35μmのものがもちいられる。
ては、まずガラス基板4の配線パターン12部に異方性
導電膜3を、加圧、加熱して仮付けする。接着剤の種類
により加熱温度は異なり、例えば熱可塑系の接着材であ
れば、80〜140℃、熱硬化系の接着剤であれば、6
0〜100℃の温度で加熱される。加圧力は、3〜10
Kgf/cm2である。
板4に、FPC2の電極を位置合わせして、重ね合わせ
た後、加圧ツール5によって、本圧着される。本圧着の
加熱温度も接着材の種類によって異なり、熱可塑系で1
20〜150℃程度、熱硬化系で、170〜190℃で
ある。加圧力は、20〜60kgf/cm2で、20〜30秒
程度の間加圧される。
電性微粒子は、FPC2の電極と、ガラス基板4の電極
とに挟まれ、二つの配線は、導電性微粒子を仲介して、
電気的に接続される。通常加圧後の導電微粒子は1〜3
μm程度までつぶすことにより、安定した接続が得られ
る。隣接した配線パターン間では、導電性微粒子は、樹
脂中に分散しており、導電性はない。FPCの圧着状態
を図9、図10に示す。
した粒子のつぶれを1〜3μmに均一に押さえる為に
は、加圧ツール5の加圧面の平面度が3μm以下である
ことが必要となる。加圧ツール5としては、ステンレス
等が用いられるが、加圧面の平面度を3μm以下にする
ことは、困難である。さらに前述したように加圧ツール
5は、異方性導電膜3を約200℃程度まで加熱する為
に、加圧ツール5自体の温度は300℃程度まで、加熱
しておく必要がある。この様な高温状態で、平面度、平
行度を均一に保つことは、一層、困難となる。
すように加圧ツール5とFPC2との間に、緩衝材13
として例えば高耐熱性のシリコンゴムやテフロンフィル
ム等を設ける方法が考案されている。加圧ツール5に緩
衝材13を設けることにより、加圧ツール5の凹凸を緩
衝材13が吸収し、FPC2の加圧面には、ある程度均
一に圧力を加えることが可能である。
合、FPC2の両端のエッヂ部は緩衝材13から両側に
引っ張られるような力を受け、結果的にFPC2の伸び
による電極ずれという問題が発生する。図12に緩衝材
を用いた場合の加圧状態を示す。
ターン12とFPC2の配線パターン11の位置関係を
示す図であり、図13は正常な位置関係であり、図14
は緩衝材13によりFPC2が引っ張られFPC2の配
線パターン11がガラス基板4の配線パターン12かは
み出した図である。
一に加圧することが可能であるが、緩衝材13を用いた
場合、FPC2の両端には緩衝材13による引っ張り力
が働きFPC2を延ばそうとする。この問題を解決する
為に、緩衝材13とFPC2との間に薄板の金属板を設
ける方法がある。この場合、金属板は加圧時に常温から
150〜200℃程度まで温度上昇する為、金属板が熱
膨張し、FPC2に引っ張り力を加える為、金属は出来
るだけ熱膨張係数の小さいことが必要である。
構成において、大型の基板に複数個のFPCを圧着する
場合、低熱膨張金属もまた、加圧する長さが必要とな
る。基板サイズが6インチの場合、一辺で100mm、
10インチでは、200mm程度必要となる。
4×10-6の材料を、200mmの長さで使用し、加熱
温度を200℃とした場合、金属板は約160μm延び
ることになる。
する金属材の長さ方向において中央のFPC2は、問題
なく加圧されるが、両端のFPC2は金属板の熱膨張に
伴い、膨張方向へずれたのち、接着材が硬化する。この
結果、両側付近のFPCは2、FPC2の配線パターン
11とガラス基板4の配線パターン12がずれた形で圧
着接続され、パターンからのはみ出しによる、接続不良
となる。
り、金属板10及びFPC2を加圧する。金属板10が
常温からツール温度まで加熱される。金属板10が温度
差により熱膨張する。金属板10の熱膨張に伴いFPC
2が横ズレしていく。加圧、加熱の時間経過にともない
接着材が硬化する。結果FPC2とガラス基板4との位
置ズレとなる。
前に加熱しておき、熱膨張発生を防ぐ手段も考えられる
が、その固定方法や、とり代えの面倒から実用的ではな
い。
接着材の付着という問題がある。接着材付着のメカニズ
ムを図15、図16を参照しながら説明する。
とFPC2の位置関係を示す図である。FPCの剥離を
防止する為に、FPCの2端面は、異方性導電膜の端面
よりも内側としてある。加圧ツールは、異方性導電膜の
幅よりも広く、位置的なずれが発生しても必要部分は、
加圧できるような構造としてある。
すように異方性導電膜3の接着材は加熱により軟化し、
さらに加圧により、FPC端面から、せり上がり加圧ツ
ール5に付着し、硬化が促進し加圧ツールの加圧面に固
着する。
する場合、隣接したFPC2とFPC2の間に隙間が発
生し接着材が軟化し、前期同様に加圧ツールに付着し、
硬化する。加圧ツール5は、面の平行度として1〜3μ
m程度が必要であるが、融着した、接着剤は、1から1
0μmに及ぶ場合があり、加圧面の平行度を著しく損な
う結果となる。
アセトン、MEK、トルエン等の有機溶剤により、擦り
とる方法があるが、前述したように加圧ツール5は加熱
の為に、250℃〜350℃の高温となっており、高温
状態での洗浄もまた困難である。接着樹脂の付着を防止
するために、高耐熱性のフィルムを加圧ツール5とFP
C2との間にいれる方法も考案されているが、この場合
前記緩衝材の結果と同様にフィルムの熱膨張により、F
PC自体を横方向に延ばす結果となる。図6にずれの概
略図を示す。
であり、FPCの高精度な実装を提供することを、目的
とするものである。
に本発明の分割された平板状の加圧用部材1は、FPC
2の加圧する必要部分のみを加圧し、かつ複数個のFP
C2を加圧することが可能な構成を有しており、かつ、
加圧用部材は、装置への着脱が自由であり、頻繁な交換
が可能な構成となっている。
加圧面のみを加圧し、金属板の熱膨張に伴う位置ずれの
発生がなく、さらに異方導電膜3の接着材は加圧用部材
にのみ付着し、加圧ツール5への直接的な付着を防止す
ることが可能である。
しながら説明する。
用部材の構成を示す斜視図であり、図2は本発明の加圧
用部材を使用した熱圧着方法を示す概略図である。ま
た、図7は従来及び本発明の説明図である。
PC2が所定の位置に貼られたガラス基板4をステージ
7に固定する。ステージの加圧される部分の下は、平面
度及び熱伝導率を考慮してガラスブロック8が配置され
ている。
して圧着する場合、FPC2の幅相当の長さからなる直
線部をFPC2の位置関係と同様になるように配置し、
それらが共用部でつながり、一体となっている。今回実
験したサンプルは幅25mmのFPC2を使用し、加圧
用部材1の厚みは0.5mmのものを使用した。
金属材を位置決めし、異方性導電膜3の上にFPC2を
介して固定される。この時金属板は異方性導電膜3の加
圧部以外の場所で一体化されており、加圧に不具合を生
じることなく、容易に固定することができる。
平行度の緩衝材としてシリコンゴムが固定されている。
加圧ツール5はエアーシリンダー6により上下する機構
となっている。エアーシリンダーのエアー圧を調整し、
加圧力が20〜40Kgf/cm2となるようにしたのち、加
圧ツール5を降下させ、加圧用部材及1びFPC2を加
圧し、20〜30秒保持したのち加圧ツール5が上昇
し、圧着作業が終了する。 上記のように本発明の金属
材によりFPC2を圧着した結果、FPC一個単位でF
PC2の中心から10μm程度の伸びが発生している
が、いずれのFPCにおいても位置ズレの発生はなかっ
た。延びの概略図を図3に示す。また異方性導電膜3の
接着材は加圧によりせり上がり加圧用部材に付着した
が、加圧ツール5への付着は、図4に示す通りなかっ
た。
着方法において、加圧ツール5とFPC2の間に、加圧
用部材を設け、複数個のFPCの圧着においては該加圧
用部材を個々のFPCの加圧面単位に分割することによ
り、加圧用部材の熱膨張に伴うFPCのずれを防止し高
精度な実装を実現するとともに、異方性導電膜3中の接
着材の加圧ツールへの付着を防止し、安定した熱圧着の
実現が可能となる。
るFPCの応力説明図
明図
した実装に於ける圧着前の説明図
用した実装に於ける圧着後の説明図
説明図
明図
ターン図
発生した場合の配線パターン図
Claims (3)
- 【請求項1】回路パターンを有するガラス基板に、回路
パターンを有する少なくとも一個以上のフレキシブル回
路基板を加圧ツールによって熱圧着し電気接続する圧着
方法において、加圧ツールとフレキシブル回路基板の間
に加圧単位に分割した平板部材を設けたことを特徴とす
る熱圧着方法。 - 【請求項2】複数個のフレキシブル回路基板を一括して
圧着するための圧着用部材であって、平板部材の加圧部
を個々のフレキシブル回路基板単位に分割したことを特
徴とする圧着用部材。 - 【請求項3】複数個のフレキシブル回路基板を一括して
圧着する圧着用部材であって、直接的に加圧する部分の
みが分割され、他の部分では一体としたことを特徴とす
る圧着用部材。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4004648A JP2827650B2 (ja) | 1992-01-14 | 1992-01-14 | 熱圧着方法および圧着用部材 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4004648A JP2827650B2 (ja) | 1992-01-14 | 1992-01-14 | 熱圧着方法および圧着用部材 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05190612A true JPH05190612A (ja) | 1993-07-30 |
JP2827650B2 JP2827650B2 (ja) | 1998-11-25 |
Family
ID=11589783
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP4004648A Expired - Lifetime JP2827650B2 (ja) | 1992-01-14 | 1992-01-14 | 熱圧着方法および圧着用部材 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2827650B2 (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004006599A (ja) * | 2002-04-01 | 2004-01-08 | Renesas Technology Corp | 半導体装置の製造方法および半導体製造装置 |
JP2005031684A (ja) * | 2003-07-09 | 2005-02-03 | Lg Electronics Inc | プラズマディスプレイパネルの接続構造及び接続方法 |
JP2009117704A (ja) * | 2007-11-08 | 2009-05-28 | Hitachi High-Technologies Corp | 圧着装置、フラットパネルディスプレイの製造装置及びフラットパネルディスプレイ |
-
1992
- 1992-01-14 JP JP4004648A patent/JP2827650B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2004006599A (ja) * | 2002-04-01 | 2004-01-08 | Renesas Technology Corp | 半導体装置の製造方法および半導体製造装置 |
JP2005031684A (ja) * | 2003-07-09 | 2005-02-03 | Lg Electronics Inc | プラズマディスプレイパネルの接続構造及び接続方法 |
JP2009117704A (ja) * | 2007-11-08 | 2009-05-28 | Hitachi High-Technologies Corp | 圧着装置、フラットパネルディスプレイの製造装置及びフラットパネルディスプレイ |
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---|---|
JP2827650B2 (ja) | 1998-11-25 |
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