JP2001135676A - 配線パターンを有する半導体装置の支持基体および液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 テープキャリアのフィルム上に形成された配
線の外部応力に対する耐性を向上させ、断線の発生を抑
止できるようにする。 【解決手段】 入力側接続端子のピッチＰ_i と出力側接
続端子のピッチＰ_o との相違により複数の配線が途中の
屈曲部１５で屈曲している配線パターンを有するテープ
キャリアのフィルム上において、複数の配線の屈曲部１
５における斜めの配線長が一番短くなる配線付近の配線
１１，１１を、大きいピッチＰ_i に対応する配線の配線
幅ｄで屈曲させずに直線的に配置することにより、外部
からの応力が集中的に加わりやすい部分に強い剛性を持
たせることができるようにして、機械的応力や熱による
引っ張り応力が加えられたときの応力耐性を向上させ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、配線パターンを有
する半導体装置の支持基体および液晶表示装置に関し、
特に、２つの装置構成要素間を接続する複数の配線から
成る配線パターンがフィルム等の基板上に形成された半
導体装置の支持基体に用いて好適なものである。

【０００２】

【従来の技術】装置の小型化に伴い、回路構成に必要な
各要素は統合されて同一の基板上に搭載されることが多
くなってきている。この場合、２つの要素間を電気的に
接続するため、小型化および薄型化が可能な、複数の配
線がポリイミドフィルム上に形成されたいわゆるテープ
キャリアが用いられる。このテープキャリアにベアチッ
プＩＣを装着したパッケージをテープキャリアパッケー
ジ（ＴＣＰ）と言う。

【０００３】一般的に、液晶表示装置には、液晶表示部
のＴＦＴ（薄膜トランジスタ）を駆動するためのドライ
バＩＣが実装されたテープキャリアパッケージが用いら
れる。図２は、テープキャリアパッケージ１の全体の構
成を示す平面図である。このテープキャリアパッケージ
１の一端は、配線回路が形成されたプリント基板と接続
され、他端は液晶表示基板と接続される。

【０００４】図２に示すように、ポリイミドフィルム２
（以下、フィルムと略す）上の略中心部にドライバＩＣ
３が実装され、ドライバＩＣ３の出力側と液晶表示基板
接続部４との間、およびドライバＩＣ３の入力側とプリ
ント基板接続部５との間に、複数の配線から成る配線パ
ターンが形成される。

【０００５】この配線パターンにより、ドライバＩＣ３
上の複数の出力端子電極と、液晶表示基板のトランジス
タマトリクス上の複数の端子電極とが接続されるととも
に、ドライバＩＣ３上の複数の入力端子電極と、プリン
ト基板の複数の端子電極とが接続される。なお、図２で
は、ドライバＩＣ３の出力側と液晶表示基板接続部４と
の間の配線パターン６のみ図示している。

【０００６】特に、ドライバＩＣ３接続側の端子をイン
ナーリードと呼び、液晶表示基板接続側の端子をアウタ
ーリードと呼ぶが、図示のようにアウターリードを配置
する全体の長さｌ₁ に比べて、インナーリードを配置す
る全体の長さｌ₂ の方が短いため、インナーリード間の
ピッチＰ_i とアウターリード間のピッチＰ_o とは、通常
はＰ_i ＜Ｐ_o の関係で異なっている。そのため、フィル
ム２上の配線パターン６には、ピッチ変換のための屈曲
が施されている。

【０００７】図４は、図２に示した配線パターン６が形
成された領域の中央部（Ａ部）の構成を示す平面図であ
る。一般に、ドライバＩＣ３の端子電極の大きさおよび
横並びのピッチと、液晶表示基板接続部４の端子電極の
大きさおよび横並びのピッチとは異なっているため、そ
れぞれの側の配線パターンの幅と並びのピッチＰ_i ，Ｐ
_o も異なっている。このため、端子電極から直に延びて
くる相互の配線４１，４２どうしが出会う接続領域で
は、一方のピッチから他方のピッチに変換するために非
平行部分（屈曲部）４３により相互の配線４１，４２が
接続される。

【０００８】この屈曲部４３における配線パターンは、
ドライバＩＣ３の長さ方向に対する中央線１０の付近を
基準軸として左右対称的な配線パターンとした方が、テ
ープキャリアパッケージ１を小型化する上で適してい
る。ところが、この場合、屈曲部４３における斜めの配
線の長さは、テープキャリアの外側から内側の基準軸に
向かって順々に短くなるため、基準軸に一番近い中央部
４４の配線は屈曲部４３の全配線の中で一番短くなって
しまう。また、この中央部４４は、屈曲の向きが隣線に
対して異なる方向に向き、非連続となる部分でもある。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】ところで、液晶表示装
置の品質保証のため、テープキャリアを含めた液晶表示
装置は温度サイクル試験にかけられる。また、テープキ
ャリアにプリント基板や液晶表示基板を取り付けた後、
最終装置への組み込みの際にプリント基板にはコネクタ
の着脱が行われる。このような場合、テープキャリアに
は熱的あるいは機械的に引っ張り応力が加えられること
になる。

【００１０】このように、テープキャリアに対して外部
から熱的または機械的な引っ張り応力が加わった場合、
斜めの配線長が最も短く、かつ屈曲の向きが隣線に対し
て非連続となる屈曲部４３の中央部４４に応力が集中的
に加わり、ここで配線が破断する一要因となっている。
断線に至るまでのプロセスは、次の順序で起こるものと
考えられる。

【００１１】１）まず、テープキャリアに外部から応力
が加わる。 ２）配線パターンの一部に集中的な応力が加わる。 ３）集中的な応力が加わった部分の配線パターンが変形
しようとする。 ４）変形に耐えられないレジスト（配線パターンの絶縁
および配線保護の目的で、テープキャリアの配線パター
ン面に塗布されているもの）に亀裂が入る。 ５）亀裂の入った部分に更なる集中的応力が加わり、断
線する。

【００１２】本発明は、このような問題を解決するため
に成されたものであり、テープキャリアのフィルム上に
形成された配線の外部応力に対する耐性を向上させ、断
線の発生を抑止できるようにすることを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明の配線パターンを
有する半導体装置の支持基体は、第１の接続端子群と第
２の接続端子群との間を接続する複数の配線から成る配
線パターンが基板上に形成された配線パターンを有する
半導体装置の支持基体において、上記複数の配線の屈曲
部における配線長が一番短くなる配線付近の少なくとも
１本の配線を、上記第１の接続端子群のピッチおよび上
記第２の接続端子群のピッチのうちピッチが大きい方に
対応する配線の配線幅のままで、上記第１の接続端子群
と上記第２の接続端子群との間の基板上に配置する。本
発明の他の態様では、上記少なくとも１本の配線の屈曲
部を、上記第１の接続端子群を保護するためのポッティ
ング樹脂領域内に設ける。

【００１４】上記のように構成した本発明によれば、屈
曲部において配線長が一番短くなる配線付近の少なくと
も１本の配線が、太い線幅のままで屈曲することなく配
置されるので、外部からの応力が集中的に加わりやすい
部分が強い剛性を有することになり、機械的応力や熱に
よる引っ張り応力が配線方向に生じたときの応力耐性が
向上する。また、本発明の他の特徴によれば、上記少な
くとも１本の配線の屈曲部が保護ポッティング樹脂領域
内に設けられるので、屈曲部が保護ポッティング樹脂に
より保護されて、外部からの応力に対する十分な耐性を
有することになる。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を図面
に基づいて説明する。図１は、本実施形態による配線パ
ターンの一例を示す平面図である。この配線パターン
は、図２に示した配線パターン６が形成された領域の中
央部（Ａ部）の構成を示している。本実施形態におい
て、ドライバＩＣ３の複数の入力端子により第１の接続
端子群が構成され、液晶表示基板接続部４の複数の出力
端子により第２の接続端子群が構成される。

【００１６】上述のように、図２のドライバＩＣ３の端
子電極の大きさおよび横並びのピッチと、液晶表示基板
接続部４の端子電極の大きさおよび横並びのピッチとは
異なっているため、それぞれの側の配線パターンの幅と
並びのピッチＰ_i ，Ｐ_o も異なっている。このため、端
子電極から直に延びてくる相互の配線１３，１４どうし
が出会う接続領域では、一方のピッチから他方のピッチ
に変換するために屈曲部１５の斜めの配線により相互の
配線１３，１４が接続される。

【００１７】本実施形態においては、この屈曲部１５に
おける配線パターンとして、ドライバＩＣ３の長さ方向
に対する中央線１０の付近を基準軸として左右対称的な
配線パターンとしている。さらに、この屈曲部１５にお
いて斜めの配線長が一番短くなる最内側の左右２本の配
線１１，１１を、アウターリードの太い線幅ｄのままで
屈曲配線部分を設けず、アウターリードからインナーリ
ード付近まで直線的に配置している。

【００１８】このように、最内側の配線１１，１１をア
ウターリードの線幅ｄのままでインナーリード付近まで
直線的に配置すると、インナーリード付近では複数の配
線１３が等間隔に並ばなくなる。したがって、ドライバ
ＩＣ３上で端子電極が等間隔に並んでいる場合には、そ
れに合わせて不等間隔の配線１３のピッチが等間隔とな
るように、配線１３のピッチからドライバＩＣ３の端子
電極のピッチに変換するための屈曲部（図示せず）を上
記屈曲部１５とは別に設ける必要がある。

【００１９】本実施形態では、このもう１つの屈曲部を
ドライバＩＣ３の保護ポッティング樹脂領域内に設け
る。すなわち、図２のテープキャリアパッケージ１に示
されるように、フィルム２上にドライバＩＣ３を固定す
るために、フィルム２に強度を持たせるための保護ポッ
ティング樹脂７がドライバＩＣ３の周囲を縁取るように
設けられている。また、図３に示すように、テープキャ
リアパッケージ１においてドライバＩＣ３が実装された
部分の裏側にも、保護ポッティング樹脂８が被着されて
いる。

【００２０】そこで、上記最内側の配線１１，１１およ
びその周囲の配線のピッチを変換する屈曲部をこの保護
ポッティング樹脂７，８の領域内に設けることにより、
テープキャリアに外部から熱的または機械的な引っ張り
応力が加えられても、この屈曲部の配線は保護ポッティ
ング樹脂７，８により保護されるので、ここで断線する
ことは防止できる。

【００２１】以上詳しく説明したように、本実施形態で
は、屈曲部１５において左右対称の境界となる基準軸を
挟んで配置された最内側の左右２本の配線１１，１１
を、アウターリードの太い線幅ｄのままで屈曲を設け
ず、インナーリード付近まで直線的に配置しているの
で、配線パターン６上の他の配線と比べて、テープキャ
リアに対して外部から配線方向の引っ張り応力が生じた
ときの耐性を向上させることができる。

【００２２】また、最内側の配線１１，１１に接する両
隣の配線１２，１２については、屈曲部１５の領域内で
斜めの配線が設けられるが、この斜めの配線長は、従来
例である図４に示す非連続部４４における斜めの配線長
よりも長くなっている。さらに、この配線１２，１２の
屈曲部１５における斜めの配線は、これに隣接する配線
１１，１１の強い応力耐性の影響も受けて、外部から加
わる応力に対する耐性が向上する。

【００２３】これにより、テープキャリアに対して外部
から機械的応力もしくは熱による応力が加わったとき
に、中央付近の配線にかかる集中的応力にも十分に対抗
することができるようになり、断線に対する信頼性の向
上を図ることができる。

【００２４】また、本実施形態では、上記最内側の配線
１１，１１およびその周囲の配線をドライバＩＣ３の端
子電極のピッチに合わせてピッチ変換するための屈曲部
を、保護ポッティング樹脂７，８の領域内に設けている
ので、この保護ポッティング樹脂７，８によって、外部
から加えられる応力に対する十分な耐性をこの屈曲部に
持たせることができる。

【００２５】以下に、上記図１に示す配線パターンにつ
いて、引っ張り応力に対する配線の耐性を有限要素法に
より検証した結果を示す。検証モデルの構造は、ポリイ
ミドフィルム２をベースとしてその上に銅箔の配線パタ
ーン６が密着しているものとする。また、検証モデルに
対する拘束条件としては、図１の上部（プリント基板接
続部５側）においては引っ張り応力を加え、下部（液晶
表示基板接続部４側）においては縦方向の移動に対する
自由度のみを拘束するものである。

【００２６】このような検証モデルにおいて、図１のよ
うに基準軸を挟んだ最内側の２本の配線１１，１１の配
線幅をアウターリード側とインナーリード側とで一貫し
て太くした場合には、太い配線１１，１１に隣接する配
線１２，１２の屈曲部分に集中応力が移動する。中央２
本の配線幅を太くしない図４のような通常の配線パター
ンで中央部４４の配線にかかる集中応力の値を１００と
すると、図１の配線１２，１２の屈曲部分にかかる集中
応力の値は５２．４６となり、半分程度に低下した。こ
れにより、テープキャリアに外部から加わる応力に対し
て、従来の約２倍の耐性を得ることができることが確認
された。

【００２７】なお、上記実施形態では、基準軸に一番近
い最内側の２本の配線１１，１１を太い線幅のままで屈
曲配線部分を設けずに直線的に設けているが、必ずしも
２本である必要はなく、少なくとも１本そのような構造
の配線があれば良い。また、最内側の配線１１，１１に
隣接する配線１２，１２も含めて４本、あるいはそれ以
上の配線を上記配線１１，１１と同様に構成しても良
い。

【００２８】また、上記実施形態では、図２に示すよう
に、ドライバＩＣ３の出力側と液晶表示基板接続部４と
の間の配線パターン６について例示しているが、ドライ
バＩＣ３の入力側とプリント基板接続部５との間の配線
パターンについても同様に本発明を適用することが可能
である。この場合は、ドライバＩＣ３の複数の入力端子
により第１の接続端子群が構成され、プリント基板接続
部５の複数の出力端子により第２の接続端子群が構成さ
れる。

【００２９】また、上記実施形態では、インナーリード
側の配線１３のピッチからドライバＩＣ３の端子電極の
ピッチに変換するための屈曲部を保護ポッティング樹脂
７，８の領域内に設けているが、ドライバＩＣ３上で端
子電極が等間隔に並んでおらず、配線１３のピッチをそ
のまま利用できるような場合には、必ずしもこの屈曲部
は設ける必要がない。

【００３０】また、上記実施形態では、液晶表示装置の
テープキャリアに対して本発明を適用した例を示してい
るが、本発明はこれに限定されるものではない。例え
ば、ノートパソコン等に用いられるマイクロプロセッサ
ユニットのテープキャリアに適用することも可能であ
る。また、絶縁性と可撓性とを併せ持つ薄いフィルム状
の表面に導電性の材料による配線パターンを形成した他
のＦＰＣ（Flexible Printed Circiuts ）に本発明を適
用することも可能である。

【００３１】また、上記最内側の配線１１，１１に隣接
する２本の配線１２，１２は、信号線として全く使用し
ないダミー配線としても良い。このように、図１に示す
屈曲部１５の中で斜めの配線長が最も短くなる配線１
２，１２をダミー配線とすることにより、仮にこの配線
１２，１２が外部応力の印加によって断線しても、半導
体装置を通常通り動作させることができ、万が一のとき
の保証を得ることができる。

【００３２】なお、この配線１２，１２の位置に配線を
設けず、この部分が空白となるようにしても良いが、導
電粒子を利用してテープキャリアと液晶表示部のガラス
基板とを接着する場合には、ダミー配線を設けて各配線
の幅と並びのピッチを等間隔した方が、接着性を良好に
する上で好ましい。

【００３３】本発明の様々な形態をまとめると、以下の
ようになる。 （１）第１の接続端子群と第２の接続端子群との間を接
続する複数の配線から成る配線パターンが基板上に形成
された配線パターンを有する半導体装置の支持基体にお
いて、上記複数の配線の屈曲部における配線長が一番短
くなる配線付近の少なくとも１本の配線を、上記第１の
接続端子群のピッチおよび上記第２の接続端子群のピッ
チのうちピッチが大きい方に対応する配線の配線幅のま
まで、上記第１の接続端子群と上記第２の接続端子群と
の間の基板上に配置したことを特徴とする配線パターン
を有する半導体装置の支持基体。

【００３４】（２）第１の接続端子群と第２の接続端子
群との間を接続する複数の配線から成る配線パターンが
基板上に形成された配線パターンを有する半導体装置の
支持基体において、上記複数の配線の屈曲部における配
線長が一番短くなる配線付近の少なくとも１本の配線
を、上記第１の接続端子群と上記第２の接続端子群との
間に屈曲部を設けずに配置したことを特徴とする配線パ
ターンを有する半導体装置の支持基体。

【００３５】（３）上記少なくとも１本の配線の屈曲部
を、上記第１の接続端子群を保護するためのポッティン
グ樹脂領域内に設けたことを特徴とする上記（１）また
は（２）に記載の配線パターンを有する半導体装置の支
持基体。 （４）上記少なくとも１本の配線に隣接する少なくとも
１本の他の配線をダミー配線としたことを特徴とする上
記（１）〜（３）の何れか１項に記載の配線パターンを
有する半導体装置の支持基体。 （５）上記半導体装置の支持基体は、上記第１の接続端
子群と上記第２の接続端子群との間を接続する複数の配
線から成る配線パターンがフィルム上に形成されたテー
プキャリアであることを特徴とする上記（１）〜（４）
の何れか１項に記載の配線パターンを有する半導体装置
の支持基体。

【００３６】（６）第１の接続端子群のピッチと第２の
接続端子群のピッチとの相違により上記第１の接続端子
群と上記第２の接続端子群との間を接続する複数の配線
が途中の屈曲部で屈曲している配線パターンが基板上に
形成され、ある境界線を境として上記屈曲部における配
線の傾きが非連続となる配線パターンを有する半導体装
置の支持基体において、上記境界線付近の少なくとも１
本の配線を、上記第１の接続端子群のピッチおよび上記
第２の接続端子群のピッチのうちピッチが大きい方に対
応する配線の配線幅のままで、上記第１の接続端子群と
上記第２の接続端子群との間の基板上に配置したことを
特徴とする配線パターンを有する半導体装置の支持基
体。

【００３７】（７）上記（１）または（２）に記載の支
持基体と、これに上記第１もしくは第２の接続端子群を
介して接続される液晶表示基板を有する液晶パネルとを
備えたことを特徴とする液晶表示装置。

【００３８】

【発明の効果】本発明は上述したように、複数の配線の
屈曲部における配線長が一番短くなる配線付近の少なく
とも１本の配線を、第１の接続端子群のピッチおよび第
２の接続端子群のピッチのうちピッチが大きい方に対応
する配線の配線幅のままで配置したので、外部からの応
力が集中的に加わりやすい部分に強い剛性を持たせるこ
とが可能となり、機械的応力や熱による引っ張り応力が
加えられたときの応力耐性を向上させることができる。
これにより、外部からの応力に起因した断線の発生を抑
止することができる。

【００３９】また、本発明の他の特徴によれば、上記少
なくとも１本の配線の屈曲した配線パターンを、第１の
接続端子群を保護するためのポッティング樹脂領域内に
設けたので、保護ポッティング樹脂によって、外部から
の応力に対する十分な耐性をこの屈曲部に持たせること
ができ、強い剛性を有する上記少なくとも１本の配線に
対して屈曲配線パターンを設ける場合にも、その屈曲部
の応力耐性を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施形態による配線パターンの一例を示す平
面図である。

【図２】テープキャリアパッケージの全体の構成を示す
平面図である。

【図３】テープキャリアパッケージの全体の構成を示す
裏面図である。

【図４】従来の配線パターンの一例を示す平面図であ
る。

【符号の説明】

１ テープキャリアパッケージ ２ ポリイミドフィルム ３ ドライバＩＣ ４ 液晶表示基板接続部 ５ プリント基板接続部 ６ 配線パターン ７，８ 保護ポッティング樹脂 １１ 最内側の配線 １２ 最内側の配線に隣接する配線 １３ ドライバＩＣ側（インナーリード側）の配線 １４ 液晶表示基板側（アウターリード側）の配線 １５ 屈曲部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2H092 GA49 GA50 GA51 GA57 GA60 GA61 HA25 JA24 NA15 NA25 NA28 NA29 PA05 5E338 AA01 AA12 BB75 CC01 CD13 CD14 EE27 5F044 MM03 MM28

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 第１の接続端子群と第２の接続端子群と
   の間を接続する複数の配線から成る配線パターンが基板
   上に形成された配線パターンを有する半導体装置の支持
   基体において、 上記複数の配線の屈曲部における配線長が一番短くなる
   配線付近の少なくとも１本の配線を、上記第１の接続端
   子群のピッチおよび上記第２の接続端子群のピッチのう
   ちピッチが大きい方に対応する配線の配線幅のままで、
   上記第１の接続端子群と上記第２の接続端子群との間の
   基板上に配置したことを特徴とする配線パターンを有す
   る半導体装置の支持基体。
2. 【請求項２】 第１の接続端子群と第２の接続端子群と
   の間を接続する複数の配線から成る配線パターンが基板
   上に形成された配線パターンを有する半導体装置の支持
   基体において、 上記複数の配線の屈曲部における配線長が一番短くなる
   配線付近の少なくとも１本の配線を、上記第１の接続端
   子群と上記第２の接続端子群との間に屈曲部を設けずに
   配置したことを特徴とする配線パターンを有する半導体
   装置の支持基体。
3. 【請求項３】 上記少なくとも１本の配線に隣接する少
   なくとも１本の他の配線をダミー配線としたことを特徴
   とする請求項１または２に記載の配線パターンを有する
   半導体装置の支持基体。
4. 【請求項４】 第１の接続端子群のピッチと第２の接続
   端子群のピッチとの相違により上記第１の接続端子群と
   上記第２の接続端子群との間を接続する複数の配線が途
   中の屈曲部で屈曲している配線パターンが基板上に形成
   され、ある境界線を境として上記屈曲部における配線の
   傾きが非連続となる配線パターンを有する半導体装置の
   支持基体において、 上記境界線付近の少なくとも１本の配線を、上記第１の
   接続端子群のピッチおよび上記第２の接続端子群のピッ
   チのうちピッチが大きい方に対応する配線の配線幅のま
   まで、上記第１の接続端子群と上記第２の接続端子群と
   の間の基板上に配置したことを特徴とする配線パターン
   を有する半導体装置の支持基体。
5. 【請求項５】 請求項１または２に記載の支持基体と、
   これに上記第１もしくは第２の接続端子群を介して接続
   される液晶表示基板を有する液晶パネルとを備えたこと
   を特徴とする液晶表示装置。