WO2018154835A1 - ボンディングワイヤ樹脂封止構造、液晶表示デバイス、及びボンディングワイヤ樹脂封止方法 - Google Patents

ボンディングワイヤ樹脂封止構造、液晶表示デバイス、及びボンディングワイヤ樹脂封止方法 Download PDF

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Definitions

  • the present disclosure relates to a bonding wire resin sealing structure, a liquid crystal display device, and a bonding wire resin sealing method.
  • Liquid crystal display devices are used in display devices such as projectors or head-up displays.
  • the liquid crystal display device generates image light by optically modulating irradiated illumination light for each pixel.
  • the display device displays an image by projecting image light generated by the liquid crystal display device onto a screen or the like.
  • Patent Document 1 describes an example of a liquid crystal display device.
  • the package substrate and the flexible wiring board are connected by a plurality of bonding wires.
  • the plurality of bonding wires are sealed with resin so that they do not contact each other.
  • In-vehicle liquid crystal display devices must satisfy strict reliability conditions such as a thermal cycle test and a thermal shock test so that reliability can be ensured even in a harsh environment.
  • Embodiments provide a bonding wire resin sealing structure, a liquid crystal display device, and a bonding wire that can ensure reliability even in a harsh environment by reducing a difference in displacement caused by a difference in thermal expansion coefficient that causes a bonding wire to be disconnected It aims at providing the resin sealing method.
  • the first substrate having the first connection terminal, the second substrate fixed to the first substrate and having the second connection terminal, and the first substrate
  • a bonding wire having an arcuate loop portion that connects the connection terminal and the second connection terminal, and a seal formed on the first substrate and the second substrate, and sealing the bonding wire.
  • the sealing resin a region between the first connection terminal and the second connection terminal and a region on the center point side of the arc of the loop portion is a cavity.
  • a bonding wire resin sealing structure is provided in which a portion is formed.
  • a liquid crystal display element a first substrate having a first connection terminal, a second substrate fixed to the first substrate and having a second connection terminal
  • the first substrate has a third connection terminal connected to the liquid crystal display element and the first connection terminal, and connects the first connection terminal and the second connection terminal.
  • a cavity is formed in a region between the first connection terminal and the second connection terminal, and in a region on the center point side of the arc of the loop portion.
  • the second substrate having the second connection terminal is fixed to the first substrate having the first connection terminal, and the first connection terminal and the second connection terminal are fixed.
  • a connection terminal is connected by a bonding wire having an arc-shaped loop portion, and is an area between the first connection terminal and the second connection terminal, and the center point side of the arc of the loop portion
  • a rod-shaped member is disposed in the region, and a sealing resin for sealing the bonding wire and the rod-shaped member is formed on the first substrate and the second substrate, and the rod-shaped member is formed from the sealing resin.
  • a bonding wire resin sealing method is provided, wherein the member is removed and a cavity corresponding to the shape of the rod-shaped member is formed in the sealing resin.
  • the displacement difference caused by the difference in the thermal expansion coefficient that causes the bonding wire to be disconnected is reduced. Reliability can be ensured even in the environment.
  • FIG. 1 is a perspective view showing the liquid crystal display device of the first embodiment.
  • FIG. 2 is an exploded view of the liquid crystal display device of the first embodiment.
  • 3 is a cross-sectional view of the liquid crystal display device taken along AB in FIG.
  • FIG. 4 is a flowchart for explaining a method of manufacturing the liquid crystal display device of the first and second embodiments.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view of a liquid crystal display device of a comparative example.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view of the liquid crystal display device of the second embodiment.
  • FIG. 1 shows a configuration example of the liquid crystal display device of the first embodiment.
  • FIG. 2 shows each component in a state where the liquid crystal display device is disassembled.
  • FIG. 3 shows a cross section of the liquid crystal display device taken along AB in FIG.
  • the liquid crystal display device 1 includes a package substrate 10 (first substrate), a liquid crystal display element 20, a light shielding mask 30, a sealing glass plate 40, and a flexible wiring substrate 50 ( A second substrate).
  • the package substrate 10 includes a recess 11, a plurality of liquid crystal display element connection terminals 12 (third connection terminals), a plurality of flexible wiring board connection terminals 13 (first connection terminals), and a stepped portion 14.
  • the liquid crystal display device 1 is a reflective liquid crystal display device.
  • the plurality of liquid crystal display element connection terminals 12 are arranged in the recesses 11.
  • the plurality of flexible wiring board connection terminals 13 are arranged on the outer periphery of the package substrate 10.
  • the plurality of liquid crystal display element connection terminals 12 and the plurality of flexible wiring board connection terminals 13 are electrically connected to each other via a plurality of internal wirings 15 formed inside the package substrate 10.
  • a ceramic package substrate may be used as the package substrate 10.
  • the liquid crystal display element 20 is fixed to the recess 11 of the package substrate 10 via the heat conductive adhesive member 2.
  • a sheet-like heat conductive gel may be used.
  • the liquid crystal display element 20 includes a drive substrate 22 having a plurality of pixel electrodes 21, a transparent substrate 24 having a transparent electrode 23, a liquid crystal 25, and a sealing material 26.
  • a silicon substrate may be used as the drive substrate 22.
  • a glass plate may be used as the transparent substrate 24.
  • the pixel electrode 21 has light reflectivity. Aluminum may be used as the material of the pixel electrode 21.
  • the transparent electrode 23 is light transmissive. ITO (indium tin oxide) may be used as the material of the transparent electrode 23.
  • the drive substrate 22 and the transparent substrate 24 are bonded by a sealing material 26 so that the pixel electrode 21 and the transparent electrode 23 face each other.
  • the sealing material 26 is formed in an annular shape along the outer peripheral portion of the transparent substrate 24.
  • the liquid crystal 25 is filled in a gap between the driving substrate 22 and the transparent substrate 24 and sealed with a sealing material 26.
  • the drive substrate 22 has a plurality of package substrate connection terminals 27. The plurality of package substrate connection terminals 27 are arranged on the outer peripheral portion of the drive substrate 22.
  • the liquid crystal display element 20 and the package substrate 10 are electrically connected via a plurality of bonding wires 3. Specifically, a plurality of package substrate connection terminals 27 of the drive substrate 22 of the liquid crystal display element 20 and a plurality of liquid crystal display element connection terminals 12 of the package substrate 10 are connected via a plurality of bonding wires 3, respectively. Has been. That is, the flexible wiring board connecting terminal 13 of the package substrate 10 is electrically connected to the liquid crystal display element 20.
  • the light shielding mask 30 has a light transmission region 31 that transmits light.
  • the light shielding mask 30 is fixed to the step portion 14 of the package substrate 10 so that the light transmission region 31 corresponds to a region where the plurality of pixel electrodes 21 are formed.
  • the light shielding mask 30 may be fixed to the step portion 14 using an ultraviolet curable resin.
  • the sealing glass plate 40 is fixed to the upper surface 10 a (first surface) of the package substrate 10.
  • the sealing glass plate 40 may be fixed to the upper surface 10a using a resin that can be used in combination with photocuring (for example, ultraviolet curing) and heat curing.
  • photocuring for example, ultraviolet curing
  • the liquid crystal display element 20 and the light shielding mask 30 are sealed by the sealing glass plate 40 and the package substrate 10.
  • the flexible wiring substrate 50 is fixed to a lower surface 10b (second surface) that is a surface opposite to the upper surface 10a of the package substrate 10. You may make it fix the flexible wiring board 50 to the lower surface 10b using an adhesive agent.
  • the flexible wiring board 50 has a package board connection terminal 51 (second connection terminal).
  • the flexible wiring substrate 50 and the package substrate 10 are electrically connected via a plurality of bonding wires 4.
  • the plurality of package substrate connection terminals 51 of the flexible wiring substrate 50 and the plurality of flexible wiring substrate connection terminals 13 of the package substrate 10 are connected to each other via a plurality of bonding wires 4.
  • the plurality of bonding wires 4 are arranged along the arrangement direction of the plurality of package substrate connection terminals 51 and the plurality of flexible wiring substrate connection terminals 13.
  • the bonding wire 4 is formed in a state where the flexible wiring substrate 50 is fixed to the package substrate 10.
  • the bonding wire 4 has an arcuate loop portion 4a. Gold may be used as the material of the bonding wires 3 and 4.
  • the heat sink 60 may be fixed to the lower surface 10b of the package substrate 10 and the lower surface 50b of the flexible wiring substrate 50.
  • the heat sink 60 releases the heat generated in the liquid crystal display device 1 to the outside.
  • a heat sink formed of an aluminum material may be used as the heat radiating plate 60.
  • a sealing resin 6 for sealing the plurality of bonding wires 4 is formed on the package substrate 10 and the flexible wiring substrate 50.
  • the sealing resin 6 has a cylindrical cavity 5.
  • the cavity 5 is a region between the plurality of flexible wiring board connection terminals 13 of the package substrate 10 and the plurality of package board connection terminals 51 of the flexible wiring board 50, specifically, the loop portion of the plurality of bonding wires 4. It is formed in a region on the center point side of the arc of 4a (region below the loop portion 4a in FIG. 3).
  • the cavity 5 is formed such that the central axis of the cavity 5 is parallel to the arrangement direction of the bonding wires 4.
  • the liquid crystal display device 1 has a bonding wire resin sealing structure in which a plurality of bonding wires 4 are sealed with a sealing resin 6 and a cavity 5 is formed in a region below the loop portion 4a of the bonding wire 4 7
  • the sealing resin 6 is not shown and the cavity 5 is indicated by a broken line.
  • illustration of the sealing resin 6 and the cavity 5 is omitted.
  • the mechanical stress from the outside to the plurality of bonding wires 4 can be protected by the sealing resin 6. Further, the moisture resistance to the bonding wire 4 can be improved by the sealing resin 6.
  • thermosetting resin When a thermosetting resin is used as the sealing resin 6, heating is necessary to cure the sealing resin 6. Since the heat conductive adhesive member 2, the liquid crystal 25, and the adhesive member for fixing the light shielding mask 30 and the sealing glass plate 40 are affected by heating, the performance of each member is deteriorated. Therefore, it is preferable to use an ultraviolet curable resin as the sealing resin 6.
  • the image light is reflected by the pixel electrode 21, passes through the light transmission region 31 of the light shielding mask 30 and the sealing glass plate 40, and is emitted to the outside.
  • An image can be displayed by projecting image light onto a screen or the like via a projection lens.
  • step S ⁇ b> 1 An example of the manufacturing method of the liquid crystal display device 1 including the bonding wire resin sealing method will be described using the flowchart of FIG.
  • step S ⁇ b> 1 the operator fixes the liquid crystal display element 20 to the recess 11 of the package substrate 10 via the heat conductive adhesive member 2.
  • step S2 the operator connects the plurality of package substrate connection terminals 27 of the drive substrate 22 and the plurality of liquid crystal display element connection terminals 12 of the package substrate 10 via the plurality of bonding wires 3, respectively. Thereby, the drive substrate 22 and the package substrate 10 constituting the liquid crystal display element 20 are electrically connected via the bonding wires 3.
  • step S3 the operator fixes the light shielding mask 30 to the stepped portion 14 of the package substrate 10 so that the light transmission region 31 corresponds to the region where the plurality of pixel electrodes 21 are formed.
  • the operator fixes the sealing glass plate 40 to the upper surface 10a of the package substrate 10 in step S4. Thereby, the liquid crystal display element 20 and the light shielding mask 30 are sealed by the sealing glass plate 40 and the package substrate 10.
  • the operator fixes the flexible wiring board 50 to the lower surface 10b of the package board 10 in step S5.
  • a heat sink for releasing the heat generated in the liquid crystal display device 1 to the outside may be fixed to the lower surface 10b of the package substrate 10.
  • step S ⁇ b> 6 the operator connects the plurality of package substrate connection terminals 51 of the flexible wiring substrate 50 and the plurality of flexible wiring substrate connection terminals 13 of the package substrate 10 via the plurality of bonding wires 4. .
  • step S ⁇ b> 7 the operator is an area between the plurality of flexible wiring board connection terminals 13 of the package substrate 10 and the plurality of package board connection terminals 51 of the flexible wiring board 50, and the plurality of bonding wires 4.
  • a rod-shaped member 501 for forming the hollow portion 5 is disposed in a region on the center point side of the arc of the loop portion 4 a so that the central axis of the rod-shaped member 501 is parallel to the arrangement direction of the bonding wires 4. Note that the rod-shaped member 501 may be disposed before the bonding wire 4 is formed.
  • step S ⁇ b> 8 the operator applies the sealing resin 6, which is an ultraviolet curable resin, so as to seal the plurality of bonding wires 4 and the rod-shaped member 501 on the package substrate 10 and the flexible wiring substrate 50. .
  • the operator irradiates the sealing resin 6 with ultraviolet rays to cure the sealing resin 6.
  • the operator removes the rod-shaped member 501 from the sealing resin 6 in step S9. Specifically, the rod-shaped member 501 is moved in the central axis direction and pulled out from the sealing resin 6. Since the sealing resin 6 contracts when cured, the rod-shaped member 501 can be pulled out from the sealing resin 6. In order to make it easy to pull out the rod-shaped member 501, it is preferable to form the rod-shaped member 501 with a material having a small adhesion to the sealing resin 6. A fluororesin rod having a circular cross section may be used as the rod-shaped member 501.
  • a region where the rod-shaped member 501 is pulled out from the sealing resin 6 becomes the cavity 5. That is, by pulling out the rod-shaped member 501 from the sealing resin 6, the cavity 5 corresponding to the shape of the rod-shaped member 501 is formed in the sealing resin 6.
  • the sealing resin 6 may be irradiated with ultraviolet rays to add a step of curing the sealing resin 6. After the sealing resin 6 is cured, the heat sink 60 may be fixed to the lower surface 10 b of the package substrate 10 and the lower surface 50 b of the flexible wiring substrate 50.
  • the bonding wire resin sealing structure 7 is formed in which the plurality of bonding wires 4 are sealed with the sealing resin 6 and the cavity 5 is formed in the region below the loop portion 4a of the bonding wire 4.
  • the liquid crystal display device 1 is produced. Note that steps S1 to S9 may be executed using a manufacturing apparatus.
  • FIG. 5 shows a bonding wire resin sealing structure and a liquid crystal display device of a comparative example for comparison with the bonding wire resin sealing structure 7 and the liquid crystal display device 1 of the first embodiment.
  • FIG. 5 corresponds to FIG.
  • the same components as those of the bonding wire resin sealing structure 7 and the liquid crystal display device 1 of the first embodiment are denoted by the same reference numerals.
  • the liquid crystal display device 101 of the comparative example has a bonding wire resin sealing structure 107 in which a plurality of bonding wires 4 are covered with a sealing resin 6. That is, the bonding wire resin sealing structure 107 and the liquid crystal display device 101 of the comparative example have the cavity 5 in the sealing resin 6 as compared with the bonding wire resin sealing structure 7 and the liquid crystal display device 1 of the first embodiment. It is different in that it is not formed, and is otherwise the same.
  • a displacement difference is generated according to the difference between the thermal expansion coefficient of the package substrate 10 and the thermal expansion coefficient of the sealing resin 6.
  • the thermal expansion coefficient of the package substrate 10 is about 7 ⁇ 10 ⁇ 6 / K.
  • the thermal expansion coefficient of the sealing resin 6 is about 300 ⁇ 10 ⁇ 6 / K.
  • the bonding wire 4 When the load according to the displacement difference is applied to the bonding wire 4 in the direction of the outside of the sealing resin 6, the bonding wire 4 may be disconnected. Specifically, the wire may be disconnected at the wire neck portion of the bonding wire 4 connected to the flexible wiring board connecting terminal 13. As an example of the thermal shock test conditions, the environmental temperature is periodically changed between ⁇ 40 ° C. and 85 ° C.
  • the sealing resin 6 has the cavity 5 formed in the region below the loop portion 4a of the bonding wire 4. Yes.
  • the thickness of the sealing resin 6 for sealing the bonding wire 4 is reduced with respect to the bonding wire resin sealing structure 107 and the liquid crystal display device 101 of the comparative example. be able to. Thereby, a displacement difference can be made small.
  • the load applied to the bonding wire 4 can be dispersed in the direction toward the outside of the sealing resin 6 and the direction toward the inside of the cavity 5. .
  • the load applied to the bonding wire 4 can be reduced and dispersed by the cavity 5 formed in the sealing resin 6. Reliability can be ensured even in harsh environments.
  • the rod-shaped member 501 for forming the cavity 5 may be any shape and size that does not contact the bonding wire 4.
  • the rod-shaped member 501 may have a tapered shape whose diameter continuously or intermittently decreases in a direction opposite to the direction in which the rod-shaped member 501 is pulled out from the sealing resin 6. By making the rod-shaped member 501 tapered, the rod-shaped member 501 can be easily pulled out from the sealing resin 6.
  • FIG. 6 shows a state in which the liquid crystal display device 201 according to the second embodiment having the hollow portion 205 formed of a tapered rod-like member is viewed from the side from which the rod-like member is pulled out.
  • the liquid crystal display device 201 includes the bonding wire resin sealing structure 207 of the second embodiment in which the bonding wire 4 is sealed with a sealing resin 6 having a hollow portion 205 formed of a tapered rod-shaped member.
  • the cavity 205 formed by the tapered rod-shaped member is formed so that the central axis of the cavity 205 is parallel to the arrangement direction of the bonding wires 4.
  • the hollow portion 205 has a truncated cone shape whose diameter increases in the direction in which the rod-shaped member is pulled out.

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Abstract

ボンディングワイヤ樹脂封止構造（７）は、第１の基板（１０）と第２の基板（５０）とボンディングワイヤ（４）と封止樹脂（６）と空洞部（５）とを備える。第１の基板（１０）は第１の接続端子（１３）を有する。第２の基板（５０）は第１の基板（１０）に固定され、第２の接続端子（５１）を有する。ボンディングワイヤ（４）は円弧状のループ部（４ａ）を有し、第１の接続端子（１３）と第２の接続端子（５１）とを接続する。封止樹脂（６）は第１及び第２の基板（１０及び５０）上に形成され、ボンディングワイヤ（４）を封止する。空洞部（５）は、封止樹脂（６）における、第１の接続端子（１３）と第２の接続端子（５１）との間の領域であり、かつ、ループ部（４ａ）の円弧の中心点側の領域に形成されている。

Description

ボンディングワイヤ樹脂封止構造、液晶表示デバイス、及びボンディングワイヤ樹脂封止方法
　本開示は、ボンディングワイヤ樹脂封止構造、液晶表示デバイス、及びボンディングワイヤ樹脂封止方法に関する。
　液晶表示デバイスは、プロジェクタまたはヘッドアップディスプレイ等の表示装置に用いられている。液晶表示デバイスは、照射された照明光を画素毎に光変調して画像光を生成する。表示装置は、液晶表示デバイスにより生成された画像光をスクリーン等に投射することにより、画像を表示する。特許文献１には液晶表示デバイスの一例が記載されている。
特開２００６－２６７４１３号公報
　液晶表示デバイスは、パッケージ基板とフレキシブル配線板とが複数のボンディングワイヤにより接続されている。複数のボンディングワイヤは互いが接触しないように樹脂で封止されている。車載用の液晶表示デバイスでは、過酷な環境でも信頼性を確保できるように、熱サイクル試験や熱衝撃試験等の厳しい信頼性条件を満足することが必要である。
　しかしながら、熱サイクル試験や熱衝撃試験では、封止樹脂の熱膨張係数とパッケージ基板の熱膨張係数との差によって変位差が生じる。ボンディングワイヤには、変位差に応じて負荷がかかるため、変位差が大きいとボンディングワイヤを断線させる場合がある。
　実施形態は、ボンディングワイヤを断線させる要因となる熱膨張係数の差によって生じる変位差を低減させることにより、過酷な環境でも信頼性を確保できるボンディングワイヤ樹脂封止構造、液晶表示デバイス、及びボンディングワイヤ樹脂封止方法を提供することを目的とする。
　実施形態の第１の態様によれば、第１の接続端子を有する第１の基板と、前記第１の基板に固定され、第２の接続端子を有する第２の基板と、前記第１の接続端子と前記第２の接続端子とを接続する、円弧状のループ部を有するボンディングワイヤと、前記第１の基板上及び前記第２の基板上に形成され、前記ボンディングワイヤを封止する封止樹脂とを備え、前記封止樹脂における、前記第１の接続端子と前記第２の接続端子との間の領域であり、かつ、前記ループ部の円弧の中心点側の領域には、空洞部が形成されていることを特徴とするボンディングワイヤ樹脂封止構造が提供される。
　実施形態の第２の態様によれば、液晶表示素子と、第１の接続端子を有する第１の基板と、前記第１の基板に固定され、第２の接続端子を有する第２の基板とを備え、前記第１の基板は、前記液晶表示素子及び前記第１の接続端子と接続された第３の接続端子を有し、前記第１の接続端子と前記第２の接続端子とを接続する、円弧状のループ部を有するボンディングワイヤと、前記第１の基板上及び前記第２の基板上に形成され、前記ボンディングワイヤを封止する封止樹脂とをさらに備え、前記封止樹脂における、前記第１の接続端子と前記第２の接続端子との間の領域であり、かつ、前記ループ部の円弧の中心点側の領域には、空洞部が形成されていることを特徴とする液晶表示デバイスが提供される。
　実施形態の第３の態様によれば、第１の接続端子を有する第１の基板に、第２の接続端子を有する第２の基板を固定し、前記第１の接続端子と前記第２の接続端子とを、円弧状のループ部を有するボンディングワイヤで接続し、前記第１の接続端子と前記第２の接続端子との間の領域であり、かつ、前記ループ部の円弧の中心点側の領域に、棒状部材を配置し、前記第１の基板上及び前記第２の基板上に、前記ボンディングワイヤ及び前記棒状部材を封止する封止樹脂を形成し、前記封止樹脂から前記棒状部材を除去し、前記封止樹脂に前記棒状部材の形状に対応する空洞部を形成することを特徴とするボンディングワイヤ樹脂封止方法が提供される。
　実施形態のボンディングワイヤ樹脂封止構造、液晶表示デバイス、及びボンディングワイヤ樹脂封止方法によれば、ボンディングワイヤを断線させる要因となる熱膨張係数の差によって生じる変位差を低減させることにより、過酷な環境でも信頼性を確保することができる。
図１は、第１実施形態の液晶表示デバイスを示す斜視図である。 図２は、第１実施形態の液晶表示デバイスの分解図である。 図３は、図１のＡ－Ｂを通る液晶表示デバイスの断面図である。 図４は、第１及び第２実施形態の液晶表示デバイスの製造方法を説明するためのフローチャートである。 図５は、比較例の液晶表示デバイスの断面図である。 図６は、第２実施形態の液晶表示デバイスの断面図である。
　図１～図３を用いて、第１実施形態のボンディングワイヤ樹脂封止構造及び液晶表示デバイスを説明する。図１は第１実施形態の液晶表示デバイスの構成例を示している。図２は液晶表示デバイスを分解した状態の各構成部を示している。図３は図１のＡ－Ｂを通る液晶表示デバイスの断面を示している。
　図１または図２に示すように、液晶表示デバイス１は、パッケージ基板１０（第１の基板）と、液晶表示素子２０と、遮光マスク３０と、封止ガラス板４０と、フレキシブル配線基板５０（第２の基板）とを備える。パッケージ基板１０は、凹部１１と、複数の液晶表示素子接続用端子１２（第３の接続端子）と、複数のフレキシブル配線基板接続用端子１３（第１の接続端子）と、段部１４とを有する。液晶表示デバイス１は、反射型の液晶表示デバイスである。
　図３に示すように、複数の液晶表示素子接続用端子１２は凹部１１に配列されている。複数のフレキシブル配線基板接続用端子１３は、パッケージ基板１０の外周部に配列されている。複数の液晶表示素子接続用端子１２と複数のフレキシブル配線基板接続用端子１３とは、パッケージ基板１０の内部に形成された複数の内部配線１５を介してそれぞれ電気的に接続されている。パッケージ基板１０として、セラミックパッケージ基板を用いてもよい。
　液晶表示素子２０は、熱伝導性接着部材２を介して、パッケージ基板１０の凹部１１に固定されている。熱伝導性接着部材２として、シート状の熱伝導性ゲルを用いてもよい。液晶表示素子２０は、複数の画素電極２１を有する駆動基板２２と、透明電極２３を有する透明基板２４と、液晶２５と、シール材２６とを有する。
　駆動基板２２としてシリコン基板を用いてもよい。透明基板２４としてガラス板を用いてもよい。画素電極２１は光反射性を有する。画素電極２１の材料としてアルミニウムを用いてもよい。透明電極２３は光透過性を有する。透明電極２３の材料としてＩＴＯ（酸化インジウム錫）を用いてもよい。
　駆動基板２２と透明基板２４とは、画素電極２１と透明電極２３とが対向するようにシール材２６により接着されている。シール材２６は透明基板２４の外周部に沿って環状に形成されている。液晶２５は、駆動基板２２と透明基板２４との間隙に充填され、シール材２６により封止されている。駆動基板２２は、複数のパッケージ基板接続用端子２７を有する。複数のパッケージ基板接続用端子２７は、駆動基板２２の外周部に配列されている。
　液晶表示素子２０とパッケージ基板１０とは、複数のボンディングワイヤ３を介して電気的に接続されている。具体的には、液晶表示素子２０の駆動基板２２の複数のパッケージ基板接続用端子２７と、パッケージ基板１０の複数の液晶表示素子接続用端子１２とが、複数のボンディングワイヤ３を介してそれぞれ接続されている。即ち、パッケージ基板１０のフレキシブル配線基板接続用端子１３は、液晶表示素子２０と電気的に接続されている。
　遮光マスク３０は、光を透過する光透過領域３１を有する。遮光マスク３０は、光透過領域３１が複数の画素電極２１が形成されている領域に対応するように、パッケージ基板１０の段部１４に固定されている。遮光マスク３０を紫外線硬化性樹脂を用いて段部１４に固定するようにしてもよい。
　封止ガラス板４０は、パッケージ基板１０の上面１０ａ（第１の面）に固定されている。封止ガラス板４０を、光硬化（例えば紫外線硬化）と熱硬化との併用が可能な樹脂を用いて上面１０ａに固定するようにしてもよい。液晶表示素子２０及び遮光マスク３０は、封止ガラス板４０とパッケージ基板１０とにより密閉されている。
　フレキシブル配線基板５０は、パッケージ基板１０の上面１０ａとは反対側の面である下面１０ｂ（第２の面）に固定されている。フレキシブル配線基板５０を接着剤を用いて下面１０ｂに固定するようにしてもよい。フレキシブル配線基板５０は、パッケージ基板接続用端子５１（第２の接続端子）を有する。
　フレキシブル配線基板５０とパッケージ基板１０とは、複数のボンディングワイヤ４を介して電気的に接続されている。具体的には、フレキシブル配線基板５０の複数のパッケージ基板接続用端子５１と、パッケージ基板１０の複数のフレキシブル配線基板接続用端子１３とは、複数のボンディングワイヤ４を介してそれぞれ接続されている。複数のボンディングワイヤ４は、複数のパッケージ基板接続用端子５１及び複数のフレキシブル配線基板接続用端子１３の配列方向に沿って配列されている。
　ボンディングワイヤ４は、フレキシブル配線基板５０がパッケージ基板１０に固定されている状態で形成される。ボンディングワイヤ４は、円弧状のループ部４ａを有する。ボンディングワイヤ３，４の材料として金を用いてもよい。
　パッケージ基板１０の下面１０ｂ及びフレキシブル配線基板５０の下面５０ｂに放熱板６０を固定するようにしてもよい。放熱板６０は、液晶表示デバイス１で発生した熱を外部へ放出する。放熱板６０として、アルミニウム材により形成されたヒートシンクを用いてもよい。
　パッケージ基板１０上及びフレキシブル配線基板５０上には、複数のボンディングワイヤ４を封止する封止樹脂６が形成されている。封止樹脂６は筒状の空洞部５を有する。空洞部５は、パッケージ基板１０の複数のフレキシブル配線基板接続用端子１３とフレキシブル配線基板５０の複数のパッケージ基板接続用端子５１との間の領域、具体的には複数のボンディングワイヤ４のループ部４ａの円弧の中心点側の領域（図３におけるループ部４ａの下側の領域）に形成されている。空洞部５は、空洞部５の中心軸がボンディングワイヤ４の配列方向と平行になるように形成されている。
　液晶表示デバイス１は、複数のボンディングワイヤ４が封止樹脂６で封止され、かつ、ボンディングワイヤ４のループ部４ａの下側の領域に空洞部５が形成されているボンディングワイヤ樹脂封止構造７を有する。なお、図１では、ボンディングワイヤ４と空洞部５との位置関係をわかりやすくするために、封止樹脂６の図示を省略し、空洞部５を破線で示している。図２では、封止樹脂６及び空洞部５の図示を省略している。
　複数のボンディングワイヤ４に対する外部からの機械的ストレスを封止樹脂６により保護することができる。また、ボンディングワイヤ４に対する耐湿性を封止樹脂６により向上させることができる。
　封止樹脂６として熱硬化性樹脂を用いる場合、封止樹脂６を硬化させるためには加熱することが必要である。熱伝導性接着部材２、液晶２５、並びに、遮光マスク３０及び封止ガラス板４０を固定するための接着部材が加熱による影響を受けるため、各部材の性能を悪化させる要因となる。そのため、封止樹脂６として紫外線硬化性樹脂を用いることが好ましい。
　外部から画像データがフレキシブル配線基板５０及びパッケージ基板１０を介して液晶表示素子２０へ入力されることにより、画像データに基づく駆動電圧が画素電極２１毎に印加される。外部から照明光が封止ガラス板４０及び遮光マスク３０の光透過領域３１を透過して液晶表示素子２０に照射されることにより、照明光は液晶表示素子２０により光変調され、画像光が生成される。
　画像光は、画素電極２１により反射され、遮光マスク３０の光透過領域３１及び封止ガラス板４０を透過して外部へ射出される。画像光を投射レンズを介してスクリーン等へ投射させることにより、画像を表示することができる。
　図４のフローチャートを用いて、ボンディングワイヤ樹脂封止方法を含む、液晶表示デバイス１の製造方法の一例を説明する。オペレータは、ステップＳ１にて、液晶表示素子２０を、熱伝導性接着部材２を介して、パッケージ基板１０の凹部１１に固定する。
　オペレータは、ステップＳ２にて、駆動基板２２の複数のパッケージ基板接続用端子２７と、パッケージ基板１０の複数の液晶表示素子接続用端子１２とを、複数のボンディングワイヤ３を介してそれぞれ接続する。これにより、液晶表示素子２０を構成する駆動基板２２とパッケージ基板１０とは、ボンディングワイヤ３を介して電気的に接続される。
　オペレータは、ステップＳ３にて、遮光マスク３０を、光透過領域３１が複数の画素電極２１が形成されている領域に対応するように、パッケージ基板１０の段部１４に固定する。オペレータは、ステップＳ４にて、封止ガラス板４０を、パッケージ基板１０の上面１０ａに固定する。これにより、液晶表示素子２０及び遮光マスク３０は、封止ガラス板４０とパッケージ基板１０とにより密閉される。
　オペレータは、ステップＳ５にて、フレキシブル配線基板５０を、パッケージ基板１０の下面１０ｂに固定する。なお、フレキシブル配線基板５０を固定した後に、パッケージ基板１０の下面１０ｂに、液晶表示デバイス１で発生した熱を外部へ放出するためのヒートシンクを固定するようにしてもよい。
　オペレータは、ステップＳ６にて、フレキシブル配線基板５０の複数のパッケージ基板接続用端子５１と、パッケージ基板１０の複数のフレキシブル配線基板接続用端子１３とを、複数のボンディングワイヤ４を介してそれぞれ接続する。
　オペレータは、ステップＳ７にて、パッケージ基板１０の複数のフレキシブル配線基板接続用端子１３とフレキシブル配線基板５０の複数のパッケージ基板接続用端子５１との間の領域であり、かつ、複数のボンディングワイヤ４のループ部４ａの円弧の中心点側の領域に、空洞部５を形成するための棒状部材５０１を、棒状部材５０１の中心軸がボンディングワイヤ４の配列方向と平行になるように配置する。なお、棒状部材５０１をボンディングワイヤ４が形成される前に配置してもよい。
　オペレータは、ステップＳ８にて、パッケージ基板１０上及びフレキシブル配線基板５０上に、複数のボンディングワイヤ４と棒状部材５０１とを封止するように、紫外線硬化性樹脂である封止樹脂６を塗布する。オペレータは、封止樹脂６に紫外線を照射し、封止樹脂６を硬化させる。
　オペレータは、ステップＳ９にて、棒状部材５０１を封止樹脂６から除去する。具体的には、棒状部材５０１を中心軸方向に移動させて封止樹脂６から引き抜く。封止樹脂６は、硬化することにより収縮するため、棒状部材５０１を封止樹脂６から引き抜くことができる。棒状部材５０１を引き抜きやすくするため、棒状部材５０１を封止樹脂６との密着力が小さい材料で形成することが好ましい。棒状部材５０１として断面形状が円形のフッ素樹脂棒を用いてもよい。
　封止樹脂６から棒状部材５０１が引き抜かれた領域が空洞部５となる。即ち、封止樹脂６から棒状部材５０１が引き抜かれることにより、封止樹脂６に棒状部材５０１の形状に対応する空洞部５が形成される。なお、空洞部５が形成された後に、封止樹脂６に紫外線を照射して封止樹脂６の硬化工程を追加するようにしてもよい。封止樹脂６を硬化させた後に、パッケージ基板１０の下面１０ｂ及びフレキシブル配線基板５０の下面５０ｂに放熱板６０を固定するようにしてもよい。
　これにより、複数のボンディングワイヤ４が封止樹脂６で封止され、かつ、ボンディングワイヤ４のループ部４ａの下側の領域に空洞部５が形成されているボンディングワイヤ樹脂封止構造７を有する液晶表示デバイス１が作製される。なお、ステップＳ１～ステップＳ９を製造装置を用いて実行してもよい。
　図５は、第１実施形態のボンディングワイヤ樹脂封止構造７及び液晶表示デバイス１と比較するための比較例のボンディングワイヤ樹脂封止構造及び液晶表示デバイスを示している。図５は図３に対応する。説明をわかりやすくするために、第１実施形態のボンディングワイヤ樹脂封止構造７及び液晶表示デバイス１と同じ構成部には同じ符号を付す。
　図５に示すように、比較例の液晶表示デバイス１０１は、複数のボンディングワイヤ４が封止樹脂６で覆われたボンディングワイヤ樹脂封止構造１０７を有する。即ち、比較例のボンディングワイヤ樹脂封止構造１０７及び液晶表示デバイス１０１は、第１実施形態のボンディングワイヤ樹脂封止構造７及び液晶表示デバイス１と比較して、封止樹脂６に空洞部５が形成されていない点で相違し、それ以外は同じである。
　比較例の液晶表示デバイス１０１に対して熱衝撃試験を実行すると、パッケージ基板１０の熱膨張係数と封止樹脂６の熱膨張係数との差に応じて変位差が生じる。パッケージ基板１０としてセラミックパッケージ基板を用いた場合、パッケージ基板１０の熱膨張係数は約７×１０－６／Ｋである。封止樹脂６として紫外線硬化性樹脂を用いた場合、封止樹脂６の熱膨張係数は約３００×１０－６／Ｋである。
　変位差に応じた負荷が、ボンディングワイヤ４に対して封止樹脂６の外側の方向に加わることにより、ボンディングワイヤ４が断線する場合がある。具体的には、ボンディングワイヤ４のフレキシブル配線基板接続用端子１３に接続するワイヤネック部分で断線する場合がある。熱衝撃試験条件の一例として、環境温度を－４０℃と８５℃とに周期的に変化させる。
　それに対して、第１実施形態のボンディングワイヤ樹脂封止構造７及び液晶表示デバイス１では、封止樹脂６には、ボンディングワイヤ４のループ部４ａの下側の領域に空洞部５が形成されている。封止樹脂６に空洞部５を形成することにより、比較例のボンディングワイヤ樹脂封止構造１０７及び液晶表示デバイス１０１に対して、ボンディングワイヤ４を封止する封止樹脂６の厚さを薄くすることができる。これにより、変位差を小さくすることができる。また、封止樹脂６に空洞部５を形成することにより、ボンディングワイヤ４に加わる負荷を、封止樹脂６の外側に向かう方向と、空洞部５の内側に向かう方向とに分散させることができる。
　従って、ボンディングワイヤ樹脂封止構造７及び液晶表示デバイス１によれば、ボンディングワイヤ４に加わる負荷を、封止樹脂６に形成された空洞部５により小さくし、かつ、分散させることができるので、過酷な環境でも信頼性を確保することができる。
　なお、本発明は、上述した第１実施形態の構成に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能である。例えば、空洞部５を形成するための棒状部材５０１は、ボンディングワイヤ４に接触しない形状及び大きさであればよい。
　棒状部材５０１を、封止樹脂６から引き抜く方向とは反対方向に直径が連続的または断続的に小さくなるような先細り形状としてもよい。棒状部材５０１を先細り形状にすることにより、棒状部材５０１を封止樹脂６から引き抜きやすくことができる。
　図６は、先細り形状の棒状部材により形成された空洞部２０５を有する第２実施形態の液晶表示デバイス２０１を、棒状部材が引き抜かれた側から見た状態を示している。液晶表示デバイス２０１は、先細り形状の棒状部材により形成された空洞部２０５を有する封止樹脂６によってボンディングワイヤ４を封止する第２実施形態のボンディングワイヤ樹脂封止構造２０７を備える。先細り形状の棒状部材により形成された空洞部２０５は、空洞部２０５の中心軸がボンディングワイヤ４の配列方向と平行になるように形成されている。また、空洞部２０５は、棒状部材が引き抜かれる方向に直径が大きくなる円錐台形状を有する。
　本願の開示は、２０１７年２月２１日に出願された特願２０１７－０３００５５号に記載の主題と関連しており、それらの全ての開示内容は引用によりここに援用される。
　既に述べられたもの以外に、本発明の新規かつ有利な特徴から外れることなく、上記の実施形態に様々な修正や変更を加えてもよいことに注意すべきである。従って、そのような全ての修正や変更は、添付の請求の範囲に含まれることが意図されている。

Claims (5)

  1. 　第１の接続端子を有する第１の基板と、
    　前記第１の基板に固定され、第２の接続端子を有する第２の基板と、
    　前記第１の接続端子と前記第２の接続端子とを接続する、円弧状のループ部を有するボンディングワイヤと、
    　前記第１の基板上及び前記第２の基板上に形成され、前記ボンディングワイヤを封止する封止樹脂と、
    　を備え、
    　前記封止樹脂における、前記第１の接続端子と前記第２の接続端子との間の領域であり、かつ、前記ループ部の円弧の中心点側の領域には、空洞部が形成されている
    　ことを特徴とするボンディングワイヤ樹脂封止構造。
  2. 　前記第１の基板は、複数の前記第１の接続端子を有し、
    　前記第２の基板は、複数の前記第２の接続端子を有し、
    　前記複数の第１の接続端子と前記複数の第２の接続端子とは、複数の前記ボンディングワイヤを介してそれぞれ接続され、
    　前記空洞部は、筒状の形状を有し、前記空洞部の中心軸と前記ボンディングワイヤが配列されている方向とが平行になるように形成されている
    　ことを特徴とする請求項１に記載のボンディングワイヤ樹脂封止構造。
  3. 　液晶表示素子と、
    　第１の接続端子を有する第１の基板と、
    　前記第１の基板に固定され、第２の接続端子を有する第２の基板と、
    　を備え、
    　前記第１の基板は、前記液晶表示素子及び前記第１の接続端子と接続された第３の接続端子を有し、
    　前記第１の接続端子と前記第２の接続端子とを接続する、円弧状のループ部を有するボンディングワイヤと、
    　前記第１の基板上及び前記第２の基板上に形成され、前記ボンディングワイヤを封止する封止樹脂と、
    　をさらに備え、
    　前記封止樹脂における、前記第１の接続端子と前記第２の接続端子との間の領域であり、かつ、前記ループ部の円弧の中心点側の領域には、空洞部が形成されている
    　ことを特徴とする液晶表示デバイス。
  4. 　前記第１の基板は、複数の前記第１の接続端子を有し、
    　前記第２の基板は、複数の前記第２の接続端子を有し、
    　前記複数の第１の接続端子と前記複数の第２の接続端子とは、複数の前記ボンディングワイヤを介してそれぞれ接続され、
    　前記空洞部は、筒状の形状を有し、前記空洞部の中心軸と前記ボンディングワイヤが配列されている方向とが平行になるように形成されている
    　ことを特徴とする請求項３に記載の液晶表示デバイス。
  5. 　第１の接続端子を有する第１の基板に、第２の接続端子を有する第２の基板を固定し、
    　前記第１の接続端子と前記第２の接続端子とを、円弧状のループ部を有するボンディングワイヤで接続し、
    　前記第１の接続端子と前記第２の接続端子との間の領域であり、かつ、前記ループ部の円弧の中心点側の領域に、棒状部材を配置し、
    　前記第１の基板上及び前記第２の基板上に、前記ボンディングワイヤ及び前記棒状部材を封止する封止樹脂を形成し、
    　前記封止樹脂から前記棒状部材を除去し、前記封止樹脂に前記棒状部材の形状に対応する空洞部を形成する
    　ことを特徴とするボンディングワイヤ樹脂封止方法。
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