JP2005019625A

JP2005019625A - 印刷回路基板及び液晶パネル

Info

Publication number: JP2005019625A
Application number: JP2003181387A
Authority: JP
Inventors: Atsushi Onoshiro; 淳斧城
Original assignee: Hitachi High Tech Electronics Engineering Co Ltd
Current assignee: Hitachi High Tech Corp
Priority date: 2003-06-25
Filing date: 2003-06-25
Publication date: 2005-01-20

Abstract

【課題】印刷回路基板を脆弱化することなく、加熱による伸びが累積して、端子リード間の間隔が広がるのを抑制する。
【解決手段】印刷回路基板８には複数の接続リード群９が形成されているが、接続基板５はＡＣＦテープ１０を介して加熱下でＴＡＢ搭載されることから、各々の接続リード群９を熱的に独立させるために、印刷回路基板８における相隣接する接続リード群９，９間のブランク部ＢＬに打ち抜き透孔１３が形成されている。打ち抜き透孔１３は、その幅寸法は比較的狭くなっており、かつその長さ方向は、その上に貼り付けられるＡＣＦテープ１０の幅寸法と概略同じか、好ましくはそれより長くなっており、印刷回路基板８に形成されるのは打ち抜き透孔１３であるから、この印刷回路基板８の接続基板５が接続される側の端部には凹凸がなく、直線状となる。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば液晶パネルにおいて、接続基板が搭載される印刷回路基板及びこの印刷回路基板を用いた液晶パネルに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
液晶表示装置として用いられる液晶パネルは、上下の透明基板間に液晶を封入した液晶セルと、そのドライバ回路と、映像信号処理装置と電気的に接続される印刷回路基板とから構成される。ドライバ回路は、所定の配線パターンを形成したフィルム基板に少なくともドライバＩＣを搭載したものとなし、液晶セルと印刷回路基板との間を接続する接続基板として構成されるのが一般的である。
【０００３】
接続基板と印刷回路基板との接続方式としては、従来は半田付けが主流であったが、液晶パネルの画質、つまり解像度の向上を図るために、印刷回路基板の接続リードのピッチ間隔及び接続基板の電極のピッチ間隔が微細になる傾向にあり、半田付けによる接続が極めて困難になってきている。このために、近年においては、接続基板と印刷回路基板との接続は、ＡＣＦ（Ａｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃ
ＣｏｎｄｕｃｔｉｖｅＦｉｌｍ）を用いたＴＡＢ（ＴａｐｅＡｕｔｏｍａｔｅｄＢｏｎｄｉｎｇ）搭載方式が実用化されている。
【０００４】
ＡＣＦは粘着力のあるバインダ樹脂に導電粒子を分散させたものからなり、通常はテープ状に形成される。そして、このＡＣＦテープは印刷回路基板の接続リードの上に貼り付けられて、接続基板を印刷回路基板にアライメントした状態でＡＣＦテープ上に貼り付けるようになし、加熱下で接続基板と印刷回路基板とを圧着することによって、まずバインダ樹脂を軟化させて、圧縮する間に導電粒子を介して接続基板の電極と印刷回路基板の接続リードとを電気的に接続させ、さらなる熱によってバインダ樹脂を硬化させることによって、接続基板と印刷回路基板との間を固着する。ここで、印刷回路基板に形成されている接続リードは所定数を群として設定され、接続基板はリード群毎に接続される。従って、長尺の印刷回路基板に対して、複数枚（２〜１０枚程度）の接続基板が接続されることになる。
【０００５】
ＴＡＢ搭載時には接続基板と印刷回路基板とが加熱され、ＡＣＦによって異なるが、通常は８０℃〜１５０℃程度に加熱されるため、これら接続基板及び印刷回路基板は熱膨張することになる。長さが短い接続基板はこの程度の熱により膨張しても電極間の間隔はあまりずれないが、印刷回路基板は長尺の部材であるから、熱膨張による伸びの累積によって接続リードの間隔がその一部分において大きく広がることもある。そうなると、接続基板を印刷回路基板に接続したときに、接続リードと電極との間にずれが生じることになる。従って、接続基板の印刷回路基板に対するアライメントを、このずれを考慮に入れて、より厳格に行わなければならず、また接続リードと電極とのずれがさらに大きくなると、それらの電気的な接続そのものが不可能になってしまう。
【０００６】
ところで、プリント基板にフィルム基板を半田付けするために、プリント基板と、このプリント基板に対して複数のフィルム基板とを加熱下で圧着する際に、熱膨張によりその間の位置ずれを防止するために、プリント基板に設けられる端子群毎に逃げ溝を形成し、このプリント基板の端部を凹凸形状とする構成としたものは従来から知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００７】
【特許文献１】
特開平９−１９１１６５号公報（第２−３頁、図１）
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
前述したように、逃げ溝を形成することによって、プリント基板を加熱ヘッドで加熱したときの伸びは端子群毎に独立したものとなるので、熱膨張による伸びの累積、特にプリント基板の両端部分が大きく伸びることがなく、各々の端子間の間隔がフィルム基板との接続に支障を来たす程度にまで増大することはない。ただし、逃げ溝の奥行方向の寸法は、加熱ヘッドのプリント基板への当接部の幅寸法より大きくなっていなければならない。もし、プリント基板に対して、逃げ溝が形成されていない部位にも加熱ヘッドが当接すると、逃げ溝間の端子群形成部が熱変形することになり、フィルム基板との接合を正確に行うことができない場合が生じる。従って、逃げ溝の奥行寸法は加熱ヘッドの当接幅より大きくしなければならない。このように逃げ溝の奥行を長くすると、プリント基板の逃げ溝を形成して凹凸形状となった側の端部が脆弱化することになって、取り扱い方等によっては変形、割れ、欠け等が発生するおそれがあるという問題点がある。
【０００９】
本発明は以上の点に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、印刷回路基板を脆弱化することなく、加熱による伸びが累積して、端子リード間の間隔が広がるのを抑制できるようにすることにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
前述した目的を達成するために、本発明は、少なくとも一端側に微細ピッチ間隔に形成した多数の接続リードを複数群設け、各接続リード群にフィルム状の接続基板を加熱下で圧着する印刷回路基板において、前記印刷回路基板には、各接続リード群間に所定の幅を有するブランク部が形成されており、これらのブランク部には、１または複数ブランク部毎に打ち抜き透孔が形成されており、これら各打ち抜き透孔の前記接続リードの長さ方向の長さは、前記接続リードの前記接続基板が重ね合わせられる大半の部位を含むものであることをその特徴とするものである。
【００１１】
接続基板を印刷回路基板にＴＡＢ搭載するに当たっては、通常、ＡＣＦが用いられるが、このＡＣＦはテープ状となし、このＡＣＦテープを印刷回路基板に貼り付けるようにする。そして、接続基板をその上に接合させた後に、ＡＣＦテープが貼り付けられている領域が加熱される。従って、この加熱領域はＡＣＦテープが貼り付けられている部位のほぼ全域に及ぶようにする。これに対して、打ち抜き透孔の長さは少なくともこの加熱領域の大半に及ぶようにしなければならないが、好ましくはＡＣＦテープの幅寸法より長くする方が望ましい。打ち抜き透孔は印刷回路基板の端部にまで及んでいないので、つまり印刷回路基板の端部にはある幅分にわたって繋ぎ部が形成されて端部に凹凸部が形成されていない。従って、この打ち抜き透孔を多少長くしたとしても、印刷回路基板に格別の脆弱部が形成されることはない。打ち抜き透孔は接続リード群毎に設けることもできるが、印刷回路基板に作用する熱量や、この印刷回路基板の線膨張係数等によっては、必ずしも全ての接続リード群間のブランク部に設けなくても良い。例えば、ブランク部につき１個飛び、２個飛びの位置に打ち抜き透孔を設けるようにすることもできる。
ここで、接続基板が接続される相手方の部材は格別制約されないが、２枚の透明基板間に液晶を封入することにより形成した液晶セルとすることができる。そして、このような構成を有する液晶セルと、複数の接続リード群が形成され、これら各接続リード群間に所定の幅を有するブランク部が形成され、これらのブランク部に１または複数ブランク部毎に打ち抜き透孔が形成された印刷回路基板とにＡＣＦを介してＴＡＢ搭載されるドライバＩＣ回路素子を有する接続基板を接続することによって、液晶パネルが構成される。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明の実施の一形態について説明する。まず、図１に液晶パネルの要部構成を示す。図中において、１は液晶セルであって、この液晶セル１は２枚の透明基板２，３を間にセルギャップを形成するようにして重ね合わせたものである。下側に位置する透明基板２は、上側の透明基板３より大きいサイズを有するものであり、この張り出し部分にリードパターンが形成されている。このリードパターンは多数のリード４ａを所定本数ずつ群として、複数のリード群４が形成されている。リード群４は下側の透明基板２の少なくとも２辺に形成されている。そして、これら各リード群４につき、それぞれ１枚の接続基板５が搭載される。接続基板５はフィルム基板５ａにＩＣチップからなるドライバＩＣ５ｂを実装したものからなり、フィルム基板５ａには液晶セル１のリード群４を構成する各リード４ａに接続される第１の電極群６が形成されている。また、第１の電極群６とは反対側に第２の電極群７が形成されており、この第２の電極群７は印刷回路基板８に設けた接続リード群９に接続されるようになっている。
【００１３】
接続基板５に設けた第１の電極群６を構成する第１の電極６ａの数及びピッチ間隔は、液晶セル１側のリード群４を構成するリード４ａと同数で同じピッチ間隔となっている。また、接続基板５における第２の電極群７を構成する第２の電極７ａの数及びピッチ間隔は、印刷回路基板８の接続リード群９を構成する接続リード９ａの数及びピッチ間隔と一致している。なお、これら第１，第２の電極群６，７を構成する電極６ａ，７ａの数は同一ではなく、第１の電極群６を構成する第１の電極６ａの方が多いのが一般的である。
【００１４】
図１の状態では、液晶セル１に所定数の接続基板５が既に接続されており、これら各接続基板５の第２の電極群７側が印刷回路基板８の接続リード群９に接続される。ここで、第２の電極群７を構成する第２の電極７ａは、その数が多く、しかもピッチ間隔が狭くなっており、これに対応する印刷回路基板８の接続リード群９を構成する接続リード９ａも微細なピッチ間隔となるように設けられている。液晶パネルのサイズにもよるが、液晶セル１の１辺につき、多いものでは１０枚前後の接続基板５が接続されるようになっている。
【００１５】
印刷回路基板８は接続基板５を介して液晶セル１を構成する透明基板２に接続されるものであり、この印刷回路基板８の長さ寸法は、透明基板２における印刷回路基板８が接続される辺の長さと同じか、若しくはそれより僅かに短いものとなっている。そして、印刷回路基板８には、接続リード９ａが設けられた部位に、この印刷回路基板８の全長にわたって、若しくは接続リード群９毎にＡＣＦテープ１０が予め貼り付けられており、このＡＣＦテープ１０を介して各接続基板５が接続される。
【００１６】
各接続基板５は液晶セル１に対して正確に位置調整されている。従って、印刷回路基板８と各接続基板５とのアライメントは、個別の接続基板５を印刷回路基板８に対して位置合わせを行う必要はなく、液晶セル１、特にその透明基板１と印刷回路基板８との間で位置合わせを行えば、全ての接続基板５と印刷回路基板８との間の位置が合うことになる。この状態で、各接続基板５と印刷回路基板８との間を接続する。この際には、印刷回路基板８の接続リード９ａがそれと対応する接続基板５の第２の電極７ａとが電気的に導通させなければならない。ＡＣＦテープ１０を用いて接続基板５をＴＡＢ搭載するのはこのためである。全ての接続基板５を印刷回路基板８に接続させ、かつこの接続状態で強固に固定するために、図２に示した熱圧着装置が用いられる。
【００１７】
図２において、２０は受け台、２１は圧着刃をそれぞれ示し、少なくとも圧着刃２１は加熱されており、また必要に応じて受け台２０側も加熱するようにしても良い。そして、圧着刃２１の加熱温度としては、ＡＣＦ１０が完全に硬化する温度乃至それ以上の温度とする。また、液晶セル１は固定台２２上に真空吸着等の手段でみだりに動かないように固定されている。
【００１８】
ここで、ＡＣＦテープ１０は、図３に示したように、熱硬化性樹脂からなるバインダ樹脂１１に微小な導電粒子１２を多数分散させたものから構成される。従って、圧着刃２１が下降して、接続基板５に当接すると、ＡＣＦテープ１０が加熱されて、そのバインダ樹脂１１が軟化乃至溶融して流動化する。そして、圧着刃２１によって接続基板５が押圧されると、流動化状態となっているバインダ樹脂１１が圧縮されて、それに分散させた導電粒子１２が接続基板５の第２の電極７ａと印刷回路基板８の接続リード９ａとの間に挟持されることになる結果、第２の電極７ａと接続リード９ａとが電気的に導通することになる。圧着刃２１を加圧状態に所定の時間保持すると、バインダ樹脂１１が熱硬化することになって、接続基板５が印刷回路基板８に固着する。而して、このときには、接続基板５及び印刷回路基板８も同時に加熱されるが、この加熱温度は８０℃〜１５０℃程度であり、かつこの温度状態に数十秒程度保たれる。
【００１９】
この熱圧着を行っている間には、接続基板５及び印刷回路基板８は熱膨張により伸びて、相隣接する第２の電極７ａ間の間隔及び接続リード９ａ間の間隔が大きくなる。ただし、接続基板５の幅寸法は比較的短いことから、その全長にわたって第２の電極７ａ間の間隔は大きくばらつくことはない。一方、印刷回路基板８の全長は接続基板５より数倍以上の寸法を有しているために、接続リード９ａ間の間隔が大きくばらつくことになる。その結果、図４に示したように、接続基板５側における第２の電極７ａと、この第２の電極７ａに電気的に接続されなければならない印刷回路基板８の接続リード９ａとが重なり合う部分が小さくなる。そして、第２の電極７ａと接続リード９ａとはＡＣＦテープ１０に含まれる微細な導電粒子１２を介して接続されるようになっているから、接続状態が不安定になる。また、場所によっては、図５に示したように、接続リード９ａと第２の電極７ａとが全く重なり合わないこともある。そうなると、接続基板５と印刷回路基板８との間が電気的に接続不能な状態となってしまう。
【００２０】
以上の点を勘案して、印刷回路基板８側においても、接続基板５と同様、熱的には接続リード群９毎に独立させるようにしている。このために、図６に示したように、印刷回路基板８における相隣接する接続リード群９，９間のブランク部ＢＬには、打ち抜き透孔１３が形成されている。打ち抜き透孔１３は、その幅寸法（即ち、接続リード９ａの並び方向の寸法）は比較的狭くなっており、かつその長さ方向（即ち、接続リード９ａの長さ方向の寸法）は、その上に貼り付けられるＡＣＦテープ１０の幅寸法と概略同じか、好ましくはそれより長くなっている。従って、ＡＣＦテープ１０の幅方向の両端部は、最大限、打ち抜き透孔１３の長さ方向の両端部近傍か、若しくは打ち抜き透孔１３の両端部より内側に位置することになる。そして、圧着刃２１による加熱領域はＡＣＦテープ１０の幅寸法とほぼ同じか、それより僅かに広くなるように設定している。そして、このように印刷回路基板８に打ち抜き透孔１３を形成することによって、この印刷回路基板８の接続基板５が接続される側の端部には凹凸がなく、連続した直線状となる。
【００２１】
以上のように構成することによって、図６に示したように、接続基板５の数倍以上の長さを有する印刷回路基板８は、受け台２０と圧着刃２１との間で挟持されて、加熱下で加圧される際に熱膨張により伸びが発生する。しかしながら、最も高い温度が作用する領域ＨＨは、印刷回路基板８において、打ち抜き透孔１３が形成されている部位に限定される。従って、印刷回路基板８における熱の作用による伸びは、各接続リード群９毎に独立したものとなり、他の接続リード群９には影響を及ぼさない。つまり、熱膨張により相隣接する接続リード９ａ，９ａ間の間隔が広がろうとするが、図６に矢印で示したように、打ち抜き透孔１３の位置で相互の熱膨張が遮断されることになる。その結果、熱による伸びが部分的に累積して接続リード９ａ，９ａ間が局所的にも大きく広がるおそれがなくなる。これによって、接続基板５における第２の電極７ａ，７ａ間の間隔とほぼ同じ間隔が保持されるようになり、ＡＣＦテープ１０の導電粒子１２を介しての接続リード９ａと第２の電極７ａとの電気的接続が確実かつ安定的に行われるようになる。
【００２２】
しかも、印刷回路基板８の端部には凹凸が存在せず、両端位置まで連続した直線状となっているので、印刷回路基板８の接続基板５への接続工程のみならず、他の工程において、この印刷回路基板８が熱ストレス等で変形したり、また他の物体等と衝突する等、衝撃が加わっても、割れや欠け等が発生したりするのを最小限に抑制でき、その強度保持が図られる。
【００２３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、印刷回路基板を脆弱化することなく、加熱による伸びが累積して、端子リード間の間隔が広がるのを抑制できる等の効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】液晶パネルの要部構成を示す斜視図である。
【図２】印刷回路基板に接続基板を接続する熱圧着機構の構成説明図である。
【図３】ＡＣＦの作用による印刷回路基板の接続リードと接続基板の第２の電極との間の電気的接続を確保する原理を示す説明図である。
【図４】印刷回路基板が熱膨張したときにおけるＡＣＦの作用による印刷回路基板の接続リードと接続基板の第２の電極との間の電気的接続状態が不安定になっている状態を示す説明図である。
【図５】印刷回路基板がさらに熱膨張してＡＣＦの作用による印刷回路基板の接続リードと接続基板の第２の電極との間の電気的接続状態が不能になった状態を示す説明図である。
【図６】本発明の実施の一形態を示す印刷回路基板の構成説明図である。
【符号の説明】
１液晶セル２，３透明基板
５接続基板５ａフィルム基板
５ｂドライバＩＣ７第２の電極群
７ａ第２の電極８印刷回路基板
９接続リード群９ａ接続リード
１０ＡＣＦテープ１３打ち抜き透孔
２０受け台２１圧着刃

Claims

少なくとも一端側に微細ピッチ間隔に形成した多数の接続リードを複数群設け、各接続リード群にフィルム状の接続基板を加熱下で圧着する印刷回路基板において、
前記印刷回路基板には、各接続リード群間に所定の幅を有するブランク部が形成されており、
これらのブランク部には、１または複数ブランク部毎に打ち抜き透孔が形成されており、
これら各打ち抜き透孔の前記接続リードの長さ方向の長さは、前記接続リードの前記接続基板が重ね合わせられる大半の部位を含むものである
ことを特徴とする印刷回路基板。
前記印刷回路基板と前記接続基板とはＡＣＦを介して貼り合わせられるものであり、前記打ち抜き透孔は少なくともこのＡＣＦ貼り付け領域含むものであることを特徴とする印刷回路基板。
２枚の透明基板間に液晶を封入することにより形成した液晶セルと、
複数の接続リード群が形成され、これら各接続リード群間に所定の幅を有するブランク部が形成され、これらのブランク部に１または複数ブランク部毎に打ち抜き透孔が形成された印刷回路基板と、
前記液晶セルと前記印刷回路基板とにＡＣＦを介して搭載される接続基板と
から構成した液晶パネル。