JP3820812B2 - Ｉｃチップの実装構造、液晶装置及び電子機器 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、基板上にＩＣチップを実装して成るＩＣチップの実装構造に関する。また、本発明は、そのＩＣチップの実装構造を用いて構成される液晶装置に関する。また、本発明は、その液晶装置を用いて構成される電子機器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
現在、携帯電話機、携帯情報端末機等といった各種の電子機器において液晶装置が広く用いられている。多くの場合は、文字、数字、絵柄等といった像を表示するためにその液晶装置が用いられている。
【０００３】
この液晶装置は、一般に、一方の基板に形成した走査電極と他方の基板に形成したデータ電極とをドットマトリクス状の複数の点で交差させることによって画素を形成し、それらの画素に印加する電圧を選択的に変化させることによって当該画素に属する液晶を通過する光を変調し、もって、文字等といった像を表示する。また、ドットマトリクス状の点画素に加えて又はそれに加えて、適宜の数字、絵柄等のパターン状電極が各基板に形成されることもある。
【０００４】
この液晶装置においては、一般に、液晶駆動用ＩＣによって走査電極に走査電圧を印加し、さらにデータ電極にデータ電圧を印加することにより、選択された各画素部分を通過する光を変調し、もって、いずれか一方の基板の外側に文字、数字等といった像を表示する。
【０００５】
液晶駆動用ＩＣすなわちＩＣチップを液晶装置に接続する方法には、従来から種々の方法が知られている。例えば、可撓性を備えた比較的薄い可撓性プリント基板（ＦＰＣ：Flexible Printed Circuit）にＩＣチップを実装してＩＣチップの実装構造を形成し、そのＩＣチップの実装構造を液晶装置の構成要素である基板に接続するという、いわゆるＣＯＦ（Chip On FPC（Flexible Printed Circuit））方式が知られている。
【０００６】
また、液晶装置を構成する基板にＩＣチップを直接に実装する構造の、いわゆるＣＯＧ（Chip On Glass）方式も知られている。この場合には、液晶装置そのものがＩＣチップの実装構造の構成要素の１つということになる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
今、ＣＯＦ方式の実装構造を例に挙げれば、このＣＯＦ方式の実装構造は、例えば図５に示すように、ベース層６１上に金属膜パターン６２を形成してＦＰＣ６８を作製し、そのＦＰＣ６８の適所にＩＣチップ６９をＡＣＦ６４を用いて実装することによって作製される。
【０００８】
金属膜パターン６２の内側の先端は、ＩＣチップ６９が実装される領域であってそのＩＣチップ６９とほぼ同じ大きさの領域であるＩＣ実装領域Ｊに集められ、ＩＣチップ６９の能動面６９ａに形成されたバンプ６３がそれらの金属膜パターン６２の先端にＡＣＦ６４によって導電接続される。
【０００９】
従来の実装構造においては、図６（ａ）に示すように、金属膜パターン６２の先端縁がバンプ６３の端辺とほぼ一致するように、それらの金属膜パターン６２の形状及び寸法が規定されていた。また、金属膜パターン６２は、一般に、エッチング、電解メッキ等といったパターニング処理によって希望のパターンに形成されるが、そのパターニング処理の際、金属膜パターン６２の先端部は面取り状態、例えば丸みを帯びた面取り状態のような先細り形状６２ａに形成されることが多い。
【００１０】
また、上記のパターニング処理によって形成される金属膜パターン６２の先端部は、図６（ｂ）に示すように、テーパ状に削り取られた薄肉の断面形状６２ｂとなることもある。以上のような、金属膜パターン６２に関する先細り形状６２ａ及びテーパ状断面６２ｂのため、従来の実装構造においては、ＩＣチップ側のバンプ６３と基板側の金属膜パターン６２との間の接続信頼性が低くなるという問題があった。
【００１１】
本発明は、上記の問題点に鑑みて成されたものであって、ＩＣチップと基板との間に信頼性の高い導電接続状態を実現することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
（１） 上記の目的を達成するため、本発明に係るＩＣチップの実装構造は、基板側端子を備えた基板上にＩＣ側端子を備えたＩＣチップを前記ＩＣ側端子と前記基板側端子とが互いに導電接続するように実装して成るＩＣチップの実装構造において、前記基板側端子は、前記ＩＣ側端子を越えて前記ＩＣチップの中心方向へ延びるように幅の異なる複数種類が形成されてなり、それらの基板側端子が前記ＩＣ側端子を越えて延びる長さは、それらの基板側端子の幅に反比例することを特徴とする。
【００１３】
この実装構造によれば、基板側端子がＩＣ側端子を越えてＩＣチップの中心方向へ延びるように形成されるので、基板側端子の先細り部及びテーパ状断面部を避けて、基板側端子の幅及び膜厚が十分に大きくて一定である部分をＩＣ側端子に接続することができ、この結果、信頼性の高い導電接続状態を得ることができる。また基板側端子の延在寸法を必要以上に大きくしなくても十分な導電接続状態を得ることができる。
【００１４】
（２） 上記構成のＩＣチップの実装構造において、前記基板は可撓性ベース層に基板側端子としての金属膜パターンを形成した基板、すなわちＦＰＣ（Flexible Printed Circuit）とすることができる。ＦＰＣは可撓性を有するが故にその上に形成した金属膜パターンの位置が変化し易い。従って、このＦＰＣにＩＣチップを実装しようとすると、金属膜パターンの位置が変化してその金属膜パターンとＩＣ側端子との間の導電接続がうまくとれないという事態が生じ易い。しかしながら、上記（１）のような構成を採用すれば、そのようなＦＰＣに対しても十分に信頼性の高い導電接続状態を得ることができる。
【００１５】
（３） 上記構成のＩＣチップの実装構造において、前記基板と前記ＩＣチップとは異方性導電接着物質によって導電接続することができる。
【００１６】
異方性導電接着物質とは、接着物質の中に導電粒子を分散状態で含ませることにより、一対の端子間を異方性を持たせて電気的に一括接続するために用いられる導電性のある接着物質である。接着物質が接着性の高分子樹脂フィルムであれば、いわゆるＡＣＦ（Anisotropic Conductive Film：異方性導電膜）が形成され、他方、接着物質がペースト状の接着剤であれば、いわゆるＡＣＡ（Anisotropic Conductive Adhesive：異方性導電接着剤）が形成される。
【００１７】
異方性導電接着物質を用いる場合には、その中に含まれる導電粒子によってＩＣ側端子と基板側端子との間が導電接続される。よって、理想的には、それらの端子間にできるだけ多くの導電粒子が捕獲されることが望ましい。このことに関し、従来の実装構造のように、基板側端子の先細り部６２ａ（図６（ａ））及びテーパ状断面部６２ｂ（図６（ｂ））がＩＣ側端子と重なるような構造では、ＩＣ側端子と基板側端子との間に捕獲される導電粒子の数、すなわち導電粒子の捕獲率が低くなり、それ故、信頼性の高い導電接続状態を得ることが難しい場合がある。
【００１８】
これに対し、上記（１）のように、基板側端子がＩＣ側端子を越えてＩＣチップの中心方向へ延びるように設定すれば、基板側端子の先細り部及びテーパ状断面部を避けて、基板側端子の幅及び膜厚が十分に大きくて一定である部分をＩＣ側端子に接続することができ、その結果、基板側端子とＩＣ側端子との間における導電粒子の捕獲率を高く維持することができ、それ故、信頼性の高い導電接続状態を得ることができる。
【００２１】
（４） 次に、本発明に係る液晶装置は、互いに対向する一対の基板と、それらの基板の間に封入される液晶と、前記一対の基板の少なくとも１つに接続されるＩＣチップの実装構造とを有し、そのＩＣチップの実装構造は上記（１）から（３）記載のＩＣチップの実装構造であることを特徴とする。
【００２２】
（５） 次に、本発明に係る電子機器は、液晶装置と、その液晶装置を収容する筐体とを有する電子機器において、前記液晶装置は上記（４）記載の液晶装置によって構成されることを特徴とする。このような電子機器としては、例えば携帯電話機、携帯情報端末機等が考えられる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して、本発明に係るＩＣチップの実装構造の実施形態を、ＩＣチップとしての液晶駆動用ＩＣをＦＰＣ上に実装する場合を例に挙げて説明する。また、本発明に係る液晶装置の実施形態を、ＣＯＦ方式の液晶装置を例に挙げて説明する。また、本発明に係る電子機器の実施形態を携帯電話機を例に挙げて説明する。
【００２４】
（第１実施形態）
図１は、本発明に係るＩＣチップの実装構造及び液晶装置のそれぞれの一実施形態を示している。ここに示す液晶装置１は、液晶パネル２にＩＣチップの実装構造３を実装し、さらに必要に応じて、バックライト等といった照明装置（図示せず）その他の付帯機器を付設することによって形成される。
【００２５】
液晶パネル２は、互いに対向する一対の基板４ａ及び４ｂを有し、これらの基板はシール材６によってそれらの周囲が互いに接着される。これらの基板４ａ及び４ｂは、例えばガラス等といった硬質な光透過性材料や、プラスチック等といった可撓性を有する光透過性材料等によって形成された基板素材に電極その他の必要要素を形成することによって作製される。
【００２６】
図２において、第１基板４ａを構成する基板素材７ａの液晶側表面、すなわち第２基板４ｂに対向する面には、例えばコモン電極として作用する第１電極８ａが所定のパターンに形成され、その上にオーバーコート層９ａが形成され、さらにその上に配向膜１１ａが形成される。また、基板素材７ａの外側表面には偏光板１２ａが貼着される。
【００２７】
第１基板４ａに対向する第２基板４ｂを構成する基板素材７ｂの液晶側表面、すなわち第１基板４ａに対向する面には、例えばセグメント電極として作用する第２電極８ｂが所定のパターンに形成され、その上にオーバーコート層９ｂが形成され、さらにその上に配向膜１１ｂが形成される。また、基板素材７ｂの外側表面には偏光板１２ｂが貼着される。
【００２８】
第１電極８ａ及び第２電極８ｂは、例えばＩＴＯ（Indium Tin Oxide）等といった光透過性材料によって１０００オングストローム程度の厚さに形成され、オーバーコート層９ａ及び９ｂは、例えば酸化珪素、酸化チタン又はそれらの混合物等によって８００オングストローム程度の厚さに形成され、そして配向膜１１ａ及び１１ｂは、例えばポリイミド系樹脂によって８００オングストローム程度の厚さに形成される。
【００２９】
第１電極８ａは、図１に示すように、複数の直線パターンを互いに平行に配列することによって、いわゆるストライプ状に形成され、一方、第２電極８ｂは上記第１電極８ａに交差するように複数の直線パターンを互いに平行に配列することによって、やはりストライプ状に形成される。これらの電極８ａと電極８ｂとがドットマトリクス状に交差する複数の点が、像を表示するための画素を形成する。そして、それらの複数の画素によって区画形成される領域が、文字等といった像を表示するための表示領域となる。
【００３０】
以上のようにして形成された第１基板４ａ及び第２基板４ｂのいずれか一方の液晶側表面には、図２に示すように、複数のスペーサ１３が分散され、さらにいずれか一方の基板の液晶側表面にシール材６が例えば印刷等によって図１に示すように枠状に設けられる。このシール材６の内部には図２に示すように導通材１４が分散される。また、シール材６の一部には図１に示すように液晶注入口６ａが形成される。
【００３１】
両基板４ａ及び４ｂの間にはスペーサ１３によって保持される均一な寸法、例えば５μｍ程度の間隙、いわゆるセルギャップが形成され、液晶注入口６ａを通してそのセルギャップ内に液晶１６が注入され、その注入の完了後、液晶注入口６ａが樹脂等によって封止される。
【００３２】
図１において、第１基板４ａは第２基板４ｂの外側へ張り出す基板張出し部４ｃを有し、第１基板４ａ上の第１電極８ａはその基板張出し部４ｃへ直接に延び出て配線パターン１７となっている。また、第２基板４ｂ上の第２電極８ｂは、シール材６の内部に分散した導通材１４（図２参照）を介して、基板張出し部４ｃ上の配線パターン１７に接続している。
【００３３】
各電極８ａ及び８ｂ、それから延びる配線パターン１７は、実際には極めて狭い間隔で多数本がそれぞれの基板４ａ及び４ｂの表面全域に形成されるが、図１では構造を分かり易く示すために実際の間隔よりも広い間隔でそれらの電極等を模式的に図示し、さらに一部の電極の図示は省略してある。また、液晶が封入される領域内に形成される電極８ａ及び８ｂは、直線状に形成されることに限られず、適宜のパターン状に形成されることもある。
【００３４】
図１において、ＩＣチップの実装構造３は、ＦＰＣ１８の上にＩＣチップとしての液晶駆動用ＩＣ１９を実装することによって形成される。また、ＦＰＣ１８は、例えばポリイミド系樹脂によって形成された可撓性を有するベース層２１の上に、例えばエッチングによって基板側端子としての金属膜パターン２２を形成することによって作製されている。
【００３５】
一般的なＦＰＣには３層構造のＦＰＣと２層構造のＦＰＣがあることが知られている。３層構造のＦＰＣは、ベース層の上に接着剤層を介して金属膜パターンを形成することによって作製され、ベース層、接着剤層及び金属膜パターンの各層によって３層構造が形成される。また、２層構造のＦＰＣは、ベース層の上にスパッタ、ロールコート等といった成膜法によって金属膜を形成した後、エッチング等といったパターニング処理によってその金属膜を所定パターンに形成することによって作製され、ベース層及び金属膜パターンの両層によって２層構造が形成される。本実施形態で用いるＦＰＣ１８は２層構造のＦＰＣである。
【００３６】
図１において、金属膜パターン２２の内部領域側の先端は、液晶駆動用ＩＣ１９を装着するための領域であってそのＩＣチップ１９の大きさとほぼ同じ大きさの領域であるＩＣ実装領域Ｊに集められる。液晶駆動用ＩＣ１９は、その能動面１９ａにＩＣ側端子としての複数のバンプ２３を有する。
【００３７】
液晶駆動用ＩＣ１９をＦＰＣ１８に実装するに際しては、異方性導電接着物質としてのＡＣＦ２４をＩＣ実装領域Ｊに貼着し、そのＡＣＦ２４に液晶駆動用ＩＣ１９の能動面１９ａを貼着してＡＣＦ２４をＦＰＣ１８に仮装着し、さらに加熱された圧着ヘッド（図示せず）で液晶駆動用ＩＣ１９を押し付けることにより、液晶駆動用ＩＣ１９を加熱及び加圧する。これにより、液晶駆動用ＩＣ１９がＦＰＣ１８のＩＣ実装領域Ｊに接着される。
【００３８】
ＡＣＦ２４は、図２に示すように、樹脂フィルム２６の中に導電粒子２７を分散して含ませることによって形成されており、液晶駆動用ＩＣ１９のバンプ２３は導電粒子２７によってＦＰＣ１８の金属膜パターン２２に導電接続される。そして、このようにして作製されたＩＣチップの実装構造３は、ＡＣＦ２８によって液晶パネル２の基板張出し部４ｃに接続され、このとき、ＡＣＦ２８の内部に含まれる導電粒子によって、実装構造側の金属膜パターン２２ａと液晶パネル側の配線パターン１７との導電接続が達成される。
【００３９】
以上のように構成された本実施形態の液晶装置１によれば、液晶駆動用ＩＣ１９によって、第１電極８ａ又は第２電極８ｂのいずれか一方に対して行ごとに走査電圧を印加し、さらにそれらの電極の他方に対して表示画像に基づいたデータ電圧を画素ごとに印加することにより、両電圧の印加によって選択された各画素部分を通過する光を変調し、もって、基板４ａ又は４ｂの外側に文字、数字等といった像を表示する。
【００４０】
図３（ａ）は図１において矢印Ａで示す部分を拡大して示している。また、図３（ｂ）は図３（ａ）のＢ−Ｂ線に従った断面構造を示している。これらの図に示す通り、金属膜パターン２２は、液晶駆動用ＩＣ１９のバンプ２３を越えて液晶駆動用ＩＣ１９の中心方向へ寸法ΔＬだけ延びるように形成されている。
【００４１】
液晶駆動用ＩＣ１９の先端部はその形成過程において、その角部が面取りされた状態の先細り形状２２ａになることが多い。また、その先端部がテーパ状に細くなる断面状態２２ｂになることもある。特に、本実施形態のように金属膜パターン２２をエッチングによって形成したときには、その先細り形状２２ａが顕著に現れ、またテーパ状断面２２ｂになることもある。
【００４２】
よって、何等の措置を講じることなく図６（ａ）及び図６（ｂ）に示す従来の実装構造のように、金属膜パターン２２の先端をバンプ２３の辺端に一致させていたのでは、金属膜パターン２２とバンプ２３との有効重なり面積が小さくなり、それ故、ＡＣＦ２４内の導電粒子２７の捕獲数が減少し、その結果、金属膜パターン２２とバンプ２３との導電接続状態が悪くなるおそれがある。また、図６（ｂ）に示すように、金属膜パターン２２の先端部に形成されるテーパ状断面２２ｂの存在により、導電粒子２７の捕獲数が減少してバンプ２３と金属膜パターン２２との間の導電接続状態が悪くなるおそれもある。
【００４３】
これに対し図３（ａ）及び図３（ｂ）に示す本実施形態のように、金属膜パターン２２をバンプ２３を越えて液晶駆動用ＩＣ１９の中心方向へ延在させれば、図３（ａ）に示すように金属膜パターン２２の先端の先細り部２２ａを避けて、金属膜パターン２２の幅が十分に大きくて一定である部分をバンプ２３に接続することができ、さらに、図３（ｂ）に示すように、薄肉であるテーパ状断面部２２ｂを避けて、金属膜パターン２２の厚さが十分に大きくて一定である部分をバンプ２３に接続することができる。この結果、金属膜パターン２２とバンプ２３との間に十分な数の導電粒子２７を介在させることができ、それ故、それらの間に信頼性の高い導電接続状態を得ることができる。
【００４４】
なお、発明者の実験によれば、図３において、金属膜パターン２２がバンプ２３を越えて延びる長さをΔＬとし、バンプ２３の金属膜パターン２２の延在方向の長さをＬとするとき、
ΔＬ≧Ｌ／５
となるように金属膜パターン２２の延在寸法ΔＬを規定すると、金属膜パターン２２の幅及び膜厚が十分に大きくて一定である部分をバンプ２３に確実に接続できることが分かった。
【００４５】
ところで、図１において、ＦＰＣ１８を構成する金属膜パターン２２の幅は全ての金属膜パターン２２に関して同じであるとは限らない。例えば、液晶駆動用ＩＣ１９の出力側に接続される金属膜パターン２２ａの幅が狭く、液晶駆動用ＩＣ１９の入力側に接続される金属膜パターン２２ｂの幅がそれよりも広く形成されることがある。
【００４６】
このような場合には、幅の狭い金属膜パターン２２ａに関する延在寸法ΔＬを、幅の広い金属膜パターン２２ｂに関する延在寸法ΔＬに比べて長く設定、すなわち金属膜パターン２２がバンプ２３を越えて延びる長さΔＬを金属膜パターン２２の幅寸法に反比例するように設定することが望ましい。こうすれば、幅の広い金属膜パターン２２の延在寸法ΔＬを必要以上に大きくしなくても十分な導電接続状態を得ることができる。
【００４７】
（第２実施形態）
図４は、本発明に係る電子機器の一実施形態である携帯電話機の一実施形態を示している。ここに示す携帯電話機５０は、アンテナ５１、スピーカ５２、液晶装置６０、キースイッチ５３、マイクロホン５４等といった各種構成要素を筐体としての外装ケース５６に格納することによって構成される。また、外装ケース５６の内部には、上記の各構成要素の動作を制御するための制御回路を搭載した制御回路基板５７が設けられる。液晶装置６０は図１に示した液晶装置１によって構成できる。
【００４８】
この携帯電話機５０では、キースイッチ５３及びマイクロホン５４を通して入力される信号や、アンテナ５１によって受信した受信データ等が制御回路基板５７上の制御回路へ入力される。そしてその制御回路は、入力した各種データに基づいて液晶装置６０の表示面内に数字、文字、絵柄等といった像を表示し、さらに、アンテナ５１から送信データを送信する。
【００４９】
（その他の実施形態）
以上、好ましい実施形態を挙げて本発明を説明したが、本発明はその実施形態に限定されるものでなく、請求の範囲に記載した発明の範囲内で種々に改変できる。
【００５０】
図１の実施形態では、ＩＣチップの実装構造３を構成する金属膜パターン２２をエッチングによってパターニングするものとしたが、金属膜パターン２２の先端部が面取り状に先細り形状になったり、テーパ状に薄くなったりすることが考えられるその他の任意のパターニング処理を採用する場合にも本発明を適用できる。
【００５１】
また、図１に示すＩＣチップの実装構造３は単なる一例であって、その外観形状や、金属膜パターンの形状等は希望に応じて種々に改変できる。また、ＦＰＣ１８に搭載するチップ部品も必要に応じて種々のもの、例えば液晶駆動用ＩＣ以外のＩＣチップや抵抗、コンデンサその他のチップ部品を選定できる。
【００５２】
【発明の効果】
本発明に係るＩＣチップの実装構造、液晶装置及び電子機器によれば、金属膜パターン等といった基板側端子がバンプ等といったＩＣ側端子を越えてＩＣチップの中心方向へ延びるように形成されるので、基板側端子の先細り部及びテーパ状断面部を避けて、基板側端子の幅及び膜厚が十分に大きくて一定である部分をＩＣ側端子に接続することができ、この結果、信頼性の高い導電接続状態を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るＩＣチップの実装構造及び液晶装置の一実施形態を一部分解して示す斜視図である。
【図２】図１のＩＣチップの実装構造及び液晶装置のそれぞれの主要部の断面構造を示す断面図である。
【図３】ＩＣ側端子と基板側端子と間の導電接続部を示す図であり、（ａ）はその平面図であり、（ｂ）はその断面図である。
【図４】本発明に係る電子機器の一実施形態である携帯電話機の一実施形態を示す斜視図である。
【図５】従来のＩＣチップの実装構造の一例を一部分解して示す斜視図である。
【図６】ＩＣ側端子と基板側端子と間の従来の導電接続部を示す図であり、（ａ）はその平面図であり、（ｂ）はその断面図である。
【符号の説明】
１ 液晶装置
２ 液晶パネル
３ ＩＣチップの実装構造
４ａ，４ｂ 基板
４ｃ 基板張出し部
８ａ，８ｂ 電極
１６ 液晶
１７ 配線パターン
１８ ＦＰＣ（基板）
１９ 液晶駆動用ＩＣ（ＩＣチップ）
１９ａ 能動面
２１ ベース層
２２ 金属膜パターン（基板側端子）
２２ａ 先細り部
２２ｂ テーパ状断面部
２３ バンプ（ＩＣ側端子）
２４ ＡＣＦ
Ｊ ＩＣ実装領域
Ｌ バンプ長さ
ΔＬ 基板側端子の延在長さ
【発明の属する技術分野】
本発明は、基板上にＩＣチップを実装して成るＩＣチップの実装構造に関する。また、本発明は、そのＩＣチップの実装構造を用いて構成される液晶装置に関する。また、本発明は、その液晶装置を用いて構成される電子機器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
現在、携帯電話機、携帯情報端末機等といった各種の電子機器において液晶装置が広く用いられている。多くの場合は、文字、数字、絵柄等といった像を表示するためにその液晶装置が用いられている。
【０００３】
この液晶装置は、一般に、一方の基板に形成した走査電極と他方の基板に形成したデータ電極とをドットマトリクス状の複数の点で交差させることによって画素を形成し、それらの画素に印加する電圧を選択的に変化させることによって当該画素に属する液晶を通過する光を変調し、もって、文字等といった像を表示する。また、ドットマトリクス状の点画素に加えて又はそれに加えて、適宜の数字、絵柄等のパターン状電極が各基板に形成されることもある。
【０００４】
この液晶装置においては、一般に、液晶駆動用ＩＣによって走査電極に走査電圧を印加し、さらにデータ電極にデータ電圧を印加することにより、選択された各画素部分を通過する光を変調し、もって、いずれか一方の基板の外側に文字、数字等といった像を表示する。
【０００５】
液晶駆動用ＩＣすなわちＩＣチップを液晶装置に接続する方法には、従来から種々の方法が知られている。例えば、可撓性を備えた比較的薄い可撓性プリント基板（ＦＰＣ：Flexible Printed Circuit）にＩＣチップを実装してＩＣチップの実装構造を形成し、そのＩＣチップの実装構造を液晶装置の構成要素である基板に接続するという、いわゆるＣＯＦ（Chip On FPC（Flexible Printed Circuit））方式が知られている。
【０００６】
また、液晶装置を構成する基板にＩＣチップを直接に実装する構造の、いわゆるＣＯＧ（Chip On Glass）方式も知られている。この場合には、液晶装置そのものがＩＣチップの実装構造の構成要素の１つということになる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
今、ＣＯＦ方式の実装構造を例に挙げれば、このＣＯＦ方式の実装構造は、例えば図５に示すように、ベース層６１上に金属膜パターン６２を形成してＦＰＣ６８を作製し、そのＦＰＣ６８の適所にＩＣチップ６９をＡＣＦ６４を用いて実装することによって作製される。
【０００８】
金属膜パターン６２の内側の先端は、ＩＣチップ６９が実装される領域であってそのＩＣチップ６９とほぼ同じ大きさの領域であるＩＣ実装領域Ｊに集められ、ＩＣチップ６９の能動面６９ａに形成されたバンプ６３がそれらの金属膜パターン６２の先端にＡＣＦ６４によって導電接続される。
【０００９】
従来の実装構造においては、図６（ａ）に示すように、金属膜パターン６２の先端縁がバンプ６３の端辺とほぼ一致するように、それらの金属膜パターン６２の形状及び寸法が規定されていた。また、金属膜パターン６２は、一般に、エッチング、電解メッキ等といったパターニング処理によって希望のパターンに形成されるが、そのパターニング処理の際、金属膜パターン６２の先端部は面取り状態、例えば丸みを帯びた面取り状態のような先細り形状６２ａに形成されることが多い。
【００１０】
また、上記のパターニング処理によって形成される金属膜パターン６２の先端部は、図６（ｂ）に示すように、テーパ状に削り取られた薄肉の断面形状６２ｂとなることもある。以上のような、金属膜パターン６２に関する先細り形状６２ａ及びテーパ状断面６２ｂのため、従来の実装構造においては、ＩＣチップ側のバンプ６３と基板側の金属膜パターン６２との間の接続信頼性が低くなるという問題があった。
【００１１】
本発明は、上記の問題点に鑑みて成されたものであって、ＩＣチップと基板との間に信頼性の高い導電接続状態を実現することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
（１） 上記の目的を達成するため、本発明に係るＩＣチップの実装構造は、基板側端子を備えた基板上にＩＣ側端子を備えたＩＣチップを前記ＩＣ側端子と前記基板側端子とが互いに導電接続するように実装して成るＩＣチップの実装構造において、前記基板側端子は、前記ＩＣ側端子を越えて前記ＩＣチップの中心方向へ延びるように幅の異なる複数種類が形成されてなり、それらの基板側端子が前記ＩＣ側端子を越えて延びる長さは、それらの基板側端子の幅に反比例することを特徴とする。
【００１３】
この実装構造によれば、基板側端子がＩＣ側端子を越えてＩＣチップの中心方向へ延びるように形成されるので、基板側端子の先細り部及びテーパ状断面部を避けて、基板側端子の幅及び膜厚が十分に大きくて一定である部分をＩＣ側端子に接続することができ、この結果、信頼性の高い導電接続状態を得ることができる。また基板側端子の延在寸法を必要以上に大きくしなくても十分な導電接続状態を得ることができる。
【００１４】
（２） 上記構成のＩＣチップの実装構造において、前記基板は可撓性ベース層に基板側端子としての金属膜パターンを形成した基板、すなわちＦＰＣ（Flexible Printed Circuit）とすることができる。ＦＰＣは可撓性を有するが故にその上に形成した金属膜パターンの位置が変化し易い。従って、このＦＰＣにＩＣチップを実装しようとすると、金属膜パターンの位置が変化してその金属膜パターンとＩＣ側端子との間の導電接続がうまくとれないという事態が生じ易い。しかしながら、上記（１）のような構成を採用すれば、そのようなＦＰＣに対しても十分に信頼性の高い導電接続状態を得ることができる。
【００１５】
（３） 上記構成のＩＣチップの実装構造において、前記基板と前記ＩＣチップとは異方性導電接着物質によって導電接続することができる。
【００１６】
異方性導電接着物質とは、接着物質の中に導電粒子を分散状態で含ませることにより、一対の端子間を異方性を持たせて電気的に一括接続するために用いられる導電性のある接着物質である。接着物質が接着性の高分子樹脂フィルムであれば、いわゆるＡＣＦ（Anisotropic Conductive Film：異方性導電膜）が形成され、他方、接着物質がペースト状の接着剤であれば、いわゆるＡＣＡ（Anisotropic Conductive Adhesive：異方性導電接着剤）が形成される。
【００１７】
異方性導電接着物質を用いる場合には、その中に含まれる導電粒子によってＩＣ側端子と基板側端子との間が導電接続される。よって、理想的には、それらの端子間にできるだけ多くの導電粒子が捕獲されることが望ましい。このことに関し、従来の実装構造のように、基板側端子の先細り部６２ａ（図６（ａ））及びテーパ状断面部６２ｂ（図６（ｂ））がＩＣ側端子と重なるような構造では、ＩＣ側端子と基板側端子との間に捕獲される導電粒子の数、すなわち導電粒子の捕獲率が低くなり、それ故、信頼性の高い導電接続状態を得ることが難しい場合がある。
【００１８】
これに対し、上記（１）のように、基板側端子がＩＣ側端子を越えてＩＣチップの中心方向へ延びるように設定すれば、基板側端子の先細り部及びテーパ状断面部を避けて、基板側端子の幅及び膜厚が十分に大きくて一定である部分をＩＣ側端子に接続することができ、その結果、基板側端子とＩＣ側端子との間における導電粒子の捕獲率を高く維持することができ、それ故、信頼性の高い導電接続状態を得ることができる。
【００２１】
（４） 次に、本発明に係る液晶装置は、互いに対向する一対の基板と、それらの基板の間に封入される液晶と、前記一対の基板の少なくとも１つに接続されるＩＣチップの実装構造とを有し、そのＩＣチップの実装構造は上記（１）から（３）記載のＩＣチップの実装構造であることを特徴とする。
【００２２】
（５） 次に、本発明に係る電子機器は、液晶装置と、その液晶装置を収容する筐体とを有する電子機器において、前記液晶装置は上記（４）記載の液晶装置によって構成されることを特徴とする。このような電子機器としては、例えば携帯電話機、携帯情報端末機等が考えられる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して、本発明に係るＩＣチップの実装構造の実施形態を、ＩＣチップとしての液晶駆動用ＩＣをＦＰＣ上に実装する場合を例に挙げて説明する。また、本発明に係る液晶装置の実施形態を、ＣＯＦ方式の液晶装置を例に挙げて説明する。また、本発明に係る電子機器の実施形態を携帯電話機を例に挙げて説明する。
【００２４】
（第１実施形態）
図１は、本発明に係るＩＣチップの実装構造及び液晶装置のそれぞれの一実施形態を示している。ここに示す液晶装置１は、液晶パネル２にＩＣチップの実装構造３を実装し、さらに必要に応じて、バックライト等といった照明装置（図示せず）その他の付帯機器を付設することによって形成される。
【００２５】
液晶パネル２は、互いに対向する一対の基板４ａ及び４ｂを有し、これらの基板はシール材６によってそれらの周囲が互いに接着される。これらの基板４ａ及び４ｂは、例えばガラス等といった硬質な光透過性材料や、プラスチック等といった可撓性を有する光透過性材料等によって形成された基板素材に電極その他の必要要素を形成することによって作製される。
【００２６】
図２において、第１基板４ａを構成する基板素材７ａの液晶側表面、すなわち第２基板４ｂに対向する面には、例えばコモン電極として作用する第１電極８ａが所定のパターンに形成され、その上にオーバーコート層９ａが形成され、さらにその上に配向膜１１ａが形成される。また、基板素材７ａの外側表面には偏光板１２ａが貼着される。
【００２７】
第１基板４ａに対向する第２基板４ｂを構成する基板素材７ｂの液晶側表面、すなわち第１基板４ａに対向する面には、例えばセグメント電極として作用する第２電極８ｂが所定のパターンに形成され、その上にオーバーコート層９ｂが形成され、さらにその上に配向膜１１ｂが形成される。また、基板素材７ｂの外側表面には偏光板１２ｂが貼着される。
【００２８】
第１電極８ａ及び第２電極８ｂは、例えばＩＴＯ（Indium Tin Oxide）等といった光透過性材料によって１０００オングストローム程度の厚さに形成され、オーバーコート層９ａ及び９ｂは、例えば酸化珪素、酸化チタン又はそれらの混合物等によって８００オングストローム程度の厚さに形成され、そして配向膜１１ａ及び１１ｂは、例えばポリイミド系樹脂によって８００オングストローム程度の厚さに形成される。
【００２９】
第１電極８ａは、図１に示すように、複数の直線パターンを互いに平行に配列することによって、いわゆるストライプ状に形成され、一方、第２電極８ｂは上記第１電極８ａに交差するように複数の直線パターンを互いに平行に配列することによって、やはりストライプ状に形成される。これらの電極８ａと電極８ｂとがドットマトリクス状に交差する複数の点が、像を表示するための画素を形成する。そして、それらの複数の画素によって区画形成される領域が、文字等といった像を表示するための表示領域となる。
【００３０】
以上のようにして形成された第１基板４ａ及び第２基板４ｂのいずれか一方の液晶側表面には、図２に示すように、複数のスペーサ１３が分散され、さらにいずれか一方の基板の液晶側表面にシール材６が例えば印刷等によって図１に示すように枠状に設けられる。このシール材６の内部には図２に示すように導通材１４が分散される。また、シール材６の一部には図１に示すように液晶注入口６ａが形成される。
【００３１】
両基板４ａ及び４ｂの間にはスペーサ１３によって保持される均一な寸法、例えば５μｍ程度の間隙、いわゆるセルギャップが形成され、液晶注入口６ａを通してそのセルギャップ内に液晶１６が注入され、その注入の完了後、液晶注入口６ａが樹脂等によって封止される。
【００３２】
図１において、第１基板４ａは第２基板４ｂの外側へ張り出す基板張出し部４ｃを有し、第１基板４ａ上の第１電極８ａはその基板張出し部４ｃへ直接に延び出て配線パターン１７となっている。また、第２基板４ｂ上の第２電極８ｂは、シール材６の内部に分散した導通材１４（図２参照）を介して、基板張出し部４ｃ上の配線パターン１７に接続している。
【００３３】
各電極８ａ及び８ｂ、それから延びる配線パターン１７は、実際には極めて狭い間隔で多数本がそれぞれの基板４ａ及び４ｂの表面全域に形成されるが、図１では構造を分かり易く示すために実際の間隔よりも広い間隔でそれらの電極等を模式的に図示し、さらに一部の電極の図示は省略してある。また、液晶が封入される領域内に形成される電極８ａ及び８ｂは、直線状に形成されることに限られず、適宜のパターン状に形成されることもある。
【００３４】
図１において、ＩＣチップの実装構造３は、ＦＰＣ１８の上にＩＣチップとしての液晶駆動用ＩＣ１９を実装することによって形成される。また、ＦＰＣ１８は、例えばポリイミド系樹脂によって形成された可撓性を有するベース層２１の上に、例えばエッチングによって基板側端子としての金属膜パターン２２を形成することによって作製されている。
【００３５】
一般的なＦＰＣには３層構造のＦＰＣと２層構造のＦＰＣがあることが知られている。３層構造のＦＰＣは、ベース層の上に接着剤層を介して金属膜パターンを形成することによって作製され、ベース層、接着剤層及び金属膜パターンの各層によって３層構造が形成される。また、２層構造のＦＰＣは、ベース層の上にスパッタ、ロールコート等といった成膜法によって金属膜を形成した後、エッチング等といったパターニング処理によってその金属膜を所定パターンに形成することによって作製され、ベース層及び金属膜パターンの両層によって２層構造が形成される。本実施形態で用いるＦＰＣ１８は２層構造のＦＰＣである。
【００３６】
図１において、金属膜パターン２２の内部領域側の先端は、液晶駆動用ＩＣ１９を装着するための領域であってそのＩＣチップ１９の大きさとほぼ同じ大きさの領域であるＩＣ実装領域Ｊに集められる。液晶駆動用ＩＣ１９は、その能動面１９ａにＩＣ側端子としての複数のバンプ２３を有する。
【００３７】
液晶駆動用ＩＣ１９をＦＰＣ１８に実装するに際しては、異方性導電接着物質としてのＡＣＦ２４をＩＣ実装領域Ｊに貼着し、そのＡＣＦ２４に液晶駆動用ＩＣ１９の能動面１９ａを貼着してＡＣＦ２４をＦＰＣ１８に仮装着し、さらに加熱された圧着ヘッド（図示せず）で液晶駆動用ＩＣ１９を押し付けることにより、液晶駆動用ＩＣ１９を加熱及び加圧する。これにより、液晶駆動用ＩＣ１９がＦＰＣ１８のＩＣ実装領域Ｊに接着される。
【００３８】
ＡＣＦ２４は、図２に示すように、樹脂フィルム２６の中に導電粒子２７を分散して含ませることによって形成されており、液晶駆動用ＩＣ１９のバンプ２３は導電粒子２７によってＦＰＣ１８の金属膜パターン２２に導電接続される。そして、このようにして作製されたＩＣチップの実装構造３は、ＡＣＦ２８によって液晶パネル２の基板張出し部４ｃに接続され、このとき、ＡＣＦ２８の内部に含まれる導電粒子によって、実装構造側の金属膜パターン２２ａと液晶パネル側の配線パターン１７との導電接続が達成される。
【００３９】
以上のように構成された本実施形態の液晶装置１によれば、液晶駆動用ＩＣ１９によって、第１電極８ａ又は第２電極８ｂのいずれか一方に対して行ごとに走査電圧を印加し、さらにそれらの電極の他方に対して表示画像に基づいたデータ電圧を画素ごとに印加することにより、両電圧の印加によって選択された各画素部分を通過する光を変調し、もって、基板４ａ又は４ｂの外側に文字、数字等といった像を表示する。
【００４０】
図３（ａ）は図１において矢印Ａで示す部分を拡大して示している。また、図３（ｂ）は図３（ａ）のＢ−Ｂ線に従った断面構造を示している。これらの図に示す通り、金属膜パターン２２は、液晶駆動用ＩＣ１９のバンプ２３を越えて液晶駆動用ＩＣ１９の中心方向へ寸法ΔＬだけ延びるように形成されている。
【００４１】
液晶駆動用ＩＣ１９の先端部はその形成過程において、その角部が面取りされた状態の先細り形状２２ａになることが多い。また、その先端部がテーパ状に細くなる断面状態２２ｂになることもある。特に、本実施形態のように金属膜パターン２２をエッチングによって形成したときには、その先細り形状２２ａが顕著に現れ、またテーパ状断面２２ｂになることもある。
【００４２】
よって、何等の措置を講じることなく図６（ａ）及び図６（ｂ）に示す従来の実装構造のように、金属膜パターン２２の先端をバンプ２３の辺端に一致させていたのでは、金属膜パターン２２とバンプ２３との有効重なり面積が小さくなり、それ故、ＡＣＦ２４内の導電粒子２７の捕獲数が減少し、その結果、金属膜パターン２２とバンプ２３との導電接続状態が悪くなるおそれがある。また、図６（ｂ）に示すように、金属膜パターン２２の先端部に形成されるテーパ状断面２２ｂの存在により、導電粒子２７の捕獲数が減少してバンプ２３と金属膜パターン２２との間の導電接続状態が悪くなるおそれもある。
【００４３】
これに対し図３（ａ）及び図３（ｂ）に示す本実施形態のように、金属膜パターン２２をバンプ２３を越えて液晶駆動用ＩＣ１９の中心方向へ延在させれば、図３（ａ）に示すように金属膜パターン２２の先端の先細り部２２ａを避けて、金属膜パターン２２の幅が十分に大きくて一定である部分をバンプ２３に接続することができ、さらに、図３（ｂ）に示すように、薄肉であるテーパ状断面部２２ｂを避けて、金属膜パターン２２の厚さが十分に大きくて一定である部分をバンプ２３に接続することができる。この結果、金属膜パターン２２とバンプ２３との間に十分な数の導電粒子２７を介在させることができ、それ故、それらの間に信頼性の高い導電接続状態を得ることができる。
【００４４】
なお、発明者の実験によれば、図３において、金属膜パターン２２がバンプ２３を越えて延びる長さをΔＬとし、バンプ２３の金属膜パターン２２の延在方向の長さをＬとするとき、
ΔＬ≧Ｌ／５
となるように金属膜パターン２２の延在寸法ΔＬを規定すると、金属膜パターン２２の幅及び膜厚が十分に大きくて一定である部分をバンプ２３に確実に接続できることが分かった。
【００４５】
ところで、図１において、ＦＰＣ１８を構成する金属膜パターン２２の幅は全ての金属膜パターン２２に関して同じであるとは限らない。例えば、液晶駆動用ＩＣ１９の出力側に接続される金属膜パターン２２ａの幅が狭く、液晶駆動用ＩＣ１９の入力側に接続される金属膜パターン２２ｂの幅がそれよりも広く形成されることがある。
【００４６】
このような場合には、幅の狭い金属膜パターン２２ａに関する延在寸法ΔＬを、幅の広い金属膜パターン２２ｂに関する延在寸法ΔＬに比べて長く設定、すなわち金属膜パターン２２がバンプ２３を越えて延びる長さΔＬを金属膜パターン２２の幅寸法に反比例するように設定することが望ましい。こうすれば、幅の広い金属膜パターン２２の延在寸法ΔＬを必要以上に大きくしなくても十分な導電接続状態を得ることができる。
【００４７】
（第２実施形態）
図４は、本発明に係る電子機器の一実施形態である携帯電話機の一実施形態を示している。ここに示す携帯電話機５０は、アンテナ５１、スピーカ５２、液晶装置６０、キースイッチ５３、マイクロホン５４等といった各種構成要素を筐体としての外装ケース５６に格納することによって構成される。また、外装ケース５６の内部には、上記の各構成要素の動作を制御するための制御回路を搭載した制御回路基板５７が設けられる。液晶装置６０は図１に示した液晶装置１によって構成できる。
【００４８】
この携帯電話機５０では、キースイッチ５３及びマイクロホン５４を通して入力される信号や、アンテナ５１によって受信した受信データ等が制御回路基板５７上の制御回路へ入力される。そしてその制御回路は、入力した各種データに基づいて液晶装置６０の表示面内に数字、文字、絵柄等といった像を表示し、さらに、アンテナ５１から送信データを送信する。
【００４９】
（その他の実施形態）
以上、好ましい実施形態を挙げて本発明を説明したが、本発明はその実施形態に限定されるものでなく、請求の範囲に記載した発明の範囲内で種々に改変できる。
【００５０】
図１の実施形態では、ＩＣチップの実装構造３を構成する金属膜パターン２２をエッチングによってパターニングするものとしたが、金属膜パターン２２の先端部が面取り状に先細り形状になったり、テーパ状に薄くなったりすることが考えられるその他の任意のパターニング処理を採用する場合にも本発明を適用できる。
【００５１】
また、図１に示すＩＣチップの実装構造３は単なる一例であって、その外観形状や、金属膜パターンの形状等は希望に応じて種々に改変できる。また、ＦＰＣ１８に搭載するチップ部品も必要に応じて種々のもの、例えば液晶駆動用ＩＣ以外のＩＣチップや抵抗、コンデンサその他のチップ部品を選定できる。
【００５２】
【発明の効果】
本発明に係るＩＣチップの実装構造、液晶装置及び電子機器によれば、金属膜パターン等といった基板側端子がバンプ等といったＩＣ側端子を越えてＩＣチップの中心方向へ延びるように形成されるので、基板側端子の先細り部及びテーパ状断面部を避けて、基板側端子の幅及び膜厚が十分に大きくて一定である部分をＩＣ側端子に接続することができ、この結果、信頼性の高い導電接続状態を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るＩＣチップの実装構造及び液晶装置の一実施形態を一部分解して示す斜視図である。
【図２】図１のＩＣチップの実装構造及び液晶装置のそれぞれの主要部の断面構造を示す断面図である。
【図３】ＩＣ側端子と基板側端子と間の導電接続部を示す図であり、（ａ）はその平面図であり、（ｂ）はその断面図である。
【図４】本発明に係る電子機器の一実施形態である携帯電話機の一実施形態を示す斜視図である。
【図５】従来のＩＣチップの実装構造の一例を一部分解して示す斜視図である。
【図６】ＩＣ側端子と基板側端子と間の従来の導電接続部を示す図であり、（ａ）はその平面図であり、（ｂ）はその断面図である。
【符号の説明】
１ 液晶装置
２ 液晶パネル
３ ＩＣチップの実装構造
４ａ，４ｂ 基板
４ｃ 基板張出し部
８ａ，８ｂ 電極
１６ 液晶
１７ 配線パターン
１８ ＦＰＣ（基板）
１９ 液晶駆動用ＩＣ（ＩＣチップ）
１９ａ 能動面
２１ ベース層
２２ 金属膜パターン（基板側端子）
２２ａ 先細り部
２２ｂ テーパ状断面部
２３ バンプ（ＩＣ側端子）
２４ ＡＣＦ
Ｊ ＩＣ実装領域
Ｌ バンプ長さ
ΔＬ 基板側端子の延在長さ
Claims (5)
- 基板側端子を備えた基板上にＩＣ側端子を備えたＩＣチップを前記ＩＣ側端子と前記基板側端子とが互いに導電接続するように実装して成るＩＣチップの実装構造において、
前記基板側端子は、前記ＩＣ側端子を越えて前記ＩＣチップの中心方向へ延びるように幅の異なる複数種類が形成されてなり、それらの基板側端子が前記ＩＣ側端子を越えて延びる長さは、それらの基板側端子の幅に反比例することを特徴とするＩＣチップの実装構造。 - 請求項１において、前記基板は可撓性ベース層に前記基板側端子としての金属膜パターンを形成して成ることを特徴とするＩＣチップの実装構造。
- 請求項１又は請求項２において、前記基板と前記ＩＣチップとは異方性導電接着物質によって導電接続されることを特徴とするＩＣチップの実装構造。
- 互いに対向する一対の基板と、それらの基板の間に封入される液晶と、前記一対の基板の少なくとも１つに接続されるＩＣチップの実装構造とを有し、そのＩＣチップの実装構造は請求項１から請求項３の少なくともいずれか１つに記載のＩＣチップの実装構造であることを特徴とする液晶装置。
- 液晶装置と、その液晶装置を収容する筐体とを有する電子機器において、前記液晶装置は請求項４記載の液晶装置によって構成されることを特徴とする電子機器。
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