(57)【要約】【課題】  液晶ドライバＬＳＩをガラス基板に直接ＡＣＦ等を用いて実装する際、加熱による歪が残留することで完成品の表示部にムラが残る。これを抑制する。【解決手段】  上記課題を解決するために、半導体部品は第１の熱膨張率を有するとともに、他の半導体部品と信号を授受するための第１の誘導結合部を備えるようにし、プリント配線板は、前記半導体と異なる第２の熱膨張率を有するとともに、第１の誘導結合部との間で信号を授受するための第２の誘導結合部を備え、本発明の回路基板は、前記第１の誘導結合部と前記第２の誘導結合部が対向配置されて、前記半導体部品を前記プリント配線板に固定材により固定し、前記半導体部品間で信号が授受されるようにした。【選択図】図１
2010109110.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の半導体部品がプリント配線板に搭載された回路基板において、
前記半導体部品は第１の熱膨張率を有するとともに、他の半導体部品と信号を授受するための第１の誘導結合部を備え、
前記プリント配線板は、前記半導体と異なる第２の熱膨張率を有するとともに、第１の誘導結合部との間で信号を授受するための第２の誘導結合部を備え、
前記半導体部品は前記プリント配線板に固定材により固定されて、前記第１の誘導結合部と前記第２の誘導結合部が対向配置されて、前記半導体部品間で信号が授受されることを特徴とする回路基板。
【請求項２】
請求項１に記載の回路基板において、
前記第２の誘導結合部は、前記プリント配線板の縁辺部に配置されることを特徴とする回路基板。
【請求項３】
請求項２に記載の回路基板において、
前記半導体部品はデジタル／アナログ変換部を有し、
前記デジタル／アナログ変換部により前記第１の誘導結合部を駆動して前記プリント配線板と信号が授受することを特徴とする回路基板。
【請求項４】
請求項３に記載の回路基板において、
前記プリント配線板はアナログ信号処理回路を搭載し、
前記第２の誘導結合部を介して、前記半導体部品と信号を授受することを特徴とする回路基板。
【請求項５】
複数の半導体部品が搭載される液晶表示装置のガラス基板において、
前記半導体部品は他の半導体部品と信号を授受するための第１のコイル部を有し、
当該ガラス基板の縁辺部に配置されて、第１のコイルと誘導結合する第２のコイル部を備え、
前記第１のコイル部と前記第２のコイル部が対向配置されて、前記半導体部品の信号が伝送されることを特徴とする液晶表示装置のガラス基板。
【請求項６】
プリント配線板に搭載さる半導体部品であって、
当該半導体部品は、前記プリント配線板と異なる熱膨張率をもち、
前記プリント配線板の縁辺部に配置された誘導結合部との間で信号を授受するための誘導結合部と、
前記誘導結合部と制御してデジタル情報を伝送するデジタル／アナログ変換部を有し、
前記プリント配線板に搭載されることを特徴とする半導体部品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体部品を回路基板などに実装する際の実装方法や、実装する半導体部品の構造、実装する回路基板の構造に関するものであり、特に、液晶ディスプレイ装置のようなガラス回路基板に半導体部品を実装する際に有用な技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体部品などの電子部品（以下では簡単のためＬＳＩと呼ぶ）を回路基板などに実装する場合、特に、ガラスによる回路基板を用いる平面表示装置、例えば液晶表示装置を対象とする場合に、異方性導電フィルム（以下では簡単のためＡＣＦと呼ぶ）を用いる実装方法が使用されている。
【０００３】
ＡＣＦは、熱硬化性の接着剤と、導電性微粒子とをフィルム状に形成したものである。回路基板の端子上にＡＣＦを配置し、その上からＬＳＩ端子を加熱加圧して圧着することで、両端子間が機械的および電気的に結合される。
【０００４】
このような方法が、例えば特許文献１に示されるように、液晶表示装置のガラス基板上にＬＳＩを実装する方法として用いられている。
【０００５】
ここで図２を用いて、従来のＡＣＦを用いたＬＳＩ実装について説明する。
図２において、１はガラス基板、２は上面ガラス基板、３はＬＳＩ、４はＡＣＦ、５は外部端子である。また、１０１はガラス基板端子、３０１はＬＳＩ端子、４０１は導電性微粒子である。なお、ここで一旦説明したものと同じ機能のものについては、今後は同じ記号を図面上に示すこととし、その説明は省略するものとする。図２に示すように、ＬＳＩ３とガラス基板１とは、ＡＣＦ４に含まれる導電性微粒子４０１によって電気的に結合されている。
【０００６】
次に図３を用いて、従来のＡＣＦを用いたＬＳＩ実装プロセスについて説明する。
図３において、１１は上部圧着ヘッド、１２は下部圧着ヘッドである。ここでは、ガラス基板１に、複数のＬＳＩ３を同時に実装することを想定して説明する。
【０００７】
圧着ヘッド１１および１２によってガラス基板１およびＬＳＩ３が挟み込み、高温による加熱を行いながら、圧力をかけて圧着する。このプロセスにより、ＡＣＦ４に含まれる導電性微粒子４０１が、ＬＳＩ端子３０１とガラス基板端子１０１とに挟み込まれて導通し、また加熱によりＡＣＦ４自体が硬化し、接合が完了する。
【０００８】
【特許文献１】特開２０００−６８６９４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかし、以上説明した従来のＡＣＦを用いたＬＳＩ実装方法には、以下に述べるような課題がある。
【００１０】
近年の液晶表示装置は、例えばテレビジョン受像機などの用途に用いるため、大画面化が進展している。このような大型液晶表示装置では、制御しなければならない画素数に対して、ＬＳＩの端子数に上限があることから、多数のＬＳＩを１枚の液晶表示装置に実装する必要がある。
【００１１】
一方で、液晶表示装置の高付加価値化を狙い、表示装置の縁に当たる部分を小さくする、いわゆる狭額縁化が進展している。これにより、額縁部分であるＬＳＩを実装する部分と、ユーザが画像を目にする表示部分とが物理的に近接してきている状況にある。
【００１２】
さらに、液晶表示装置の薄型軽量化を狙い、液晶表示装置を構成するガラス基板の薄型化も進展してきている。
【００１３】
このような状況において、従来のＡＣＦを用いたＬＳＩ実装方法は、液晶表示装置の表示部分のうち縁端部での表示ムラという課題を抱えている。この表示ムラは、ガラス基板に歪が生じることにより引き起こされており、その歪の原因はＬＳＩ圧着時の加熱にある。即ち、圧着のため加熱されたＬＳＩは熱により体積が膨張し、膨張した状態でガラス基板上に固定される。実装完了後、ＬＳＩは徐々に冷却し体積が縮小するが、ＬＳＩとガラス基板とは熱膨張係数が異なることから、両者の間に歪が生じるのである。以上の様子を図３の下部に示しているので参照されたい。
【００１４】
この現象は、狭額縁化、およびガラス基板薄型化によって、より顕著に表れる。
【００１５】
かかる課題を軽減するため、できるだけ低い温度で圧着ができるようにするための改良が行われており、圧着に必要な温度は１８０℃から１５０℃程度へ低温化されてきてはいる。しかし歪を完全になくすことは原理的に困難である。
【００１６】
そこで本発明は、上記述べたようなガラス基板の歪を完全に解消することが可能なＬＳＩ実装方法を提供し、従来は困難であったさらなる狭額縁化および薄型化を可能とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
上記課題を解決するために、半導体部品は第１の熱膨張率を有するとともに、他の半導体部品と信号を授受するための第１の誘導結合部を備えるようにし、プリント配線板は、前記半導体と異なる第２の熱膨張率を有するとともに、第１の誘導結合部との間で信号を授受するための第２の誘導結合部を備え、本発明の回路基板は、前記第１の誘導結合部と前記第２の誘導結合部が対向配置されて、前記半導体部品を前記プリント配線板に固定材により固定し、前記半導体部品間で信号が授受されるようにした。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、膨張率の異なる基板に対してもＬＳＩ実装を可能にできるので、実装方式の選択範囲が広まり、本発明の回路基板を搭載する装置の低コストや高機能化をおこなうことができる。
【００１９】
さらに、そのＬＳＩ実装方法によって、従来は困難であったさらなる狭額縁化および薄型化を可能とすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。
【実施例１】
【００２１】
まず本発明の第一実施例について、図１および図４を用いて説明する。
図１において、１はガラス基板、２は上面ガラス基板、３はＬＳＩ、５は外部端子、６は接着剤である。また、１０２はガラス基板側受信コイル、３０２はＬＳＩ側送信コイル、１０８はガラス基板側送信コイル、３０８はＬＳＩ側受信コイルである。
【００２２】
次に図４において、１０３はガラス基板側受信制御部、１０４はガラス基板側受信回路、３０３はＬＳＩ側送信制御部、３０４はＬＳＩ側送信回路である。
ＬＳＩ３は、接着剤６によってガラス基板１に固定されており、また、ＬＳＩ３が備えるＬＳＩ側送信コイル３０２と、ガラス基板１が備えるガラス基板側受信コイル１０２とは、対向する位置に置かれる。ＬＳＩ側受信コイル３０８とガラス基板側送信コイル１０８についても同様である。ここでＬＳＩ側およびガラス基板側のコイルは、それぞれが同じ数だけ複数個設置されていることを想定する。
【００２３】
接着剤６は、加熱によらず経時変化により硬化するもの、例えばシアノアクリレート系のものを想定する。
【００２４】
なお、図４では説明の簡単のため、ＬＳＩ３からガラス基板１へ向けての一方向通信であるように説明しているが、実際には双方向通信とすることが可能であり、具体的には、例えばＬＳＩ３には、送信コイル３０２、送信制御部３０３、送信回路３０４のほかに、受信コイル３０８、受信制御部および受信回路を備え、ガラス基板１には、受信コイル１０２、受信制御部１０３、受信回路１０４のほかに、送信コイル１０８、送信制御部および送信回路を備えるようにすればよい。
【００２５】
次に本発明の第一実施例の実装方法について説明する。
まず、ガラス基板１に形成したガラス基板側受信コイル１０２およびガラス基板側送信コイル１０８の近傍に、接着剤６を塗布する。次に、ガラス基板側コイルとＬＳＩ側コイルとが対向するようにＬＳＩ３を位置決めする。最後に、ガラス基板１とＬＳＩ３とを、位置決めした位置にて接着する。この接着に際しては加熱等の必要は無い。
【００２６】
以上のような実装方法を用いることで、ガラス基板やＬＳＩを加熱することなく実装することが可能となり、熱膨張に起因する歪の発生をなくすことができるほか、製造時オーバヒートによる故障といった歩留まり低下要因をなくすことができる。
【００２７】
次に本発明の第一実施例の動作について説明する。
外部端子５からガラス基板１へ送り込まれる映像信号は、ガラス基板側送信コイル１０８とＬＳＩ側受信コイル３０８との間の誘導結合を利用してＬＳＩ３へ伝送される。ＬＳＩ３では、当該映像信号に必要な信号処理を施した上で、ＬＳＩ側送信コイル３０２とガラス基板側受信コイル１０２との間の誘導結合を利用してガラス基板１へ伝送する。
【００２８】
ここで、本実施例により液晶表示装置を構成していることを想定する。
液晶表示装置では、垂直方向の走査線に対して、アナログ的な電圧変化による走査を行うことが必要である。
【００２９】
本発明により、デジタルアナログコンバータ機能をＬＳＩ側送信制御部３０３に内蔵してＬＳＩ３に搭載し、アナログ信号の波形大小をもとに誘導結合方式によってガラス基板に伝送し、ガラス基板上に形成した回路を用いてこれを電気信号に変換し、さらにこれを所望のアナログ電圧信号に変換するという構成をとることができる。
【００３０】
即ち本実施例によれば、デジタル信号を取り扱う部分をＬＳＩ３に限定し、また、ガラス基板１に形成する回路ではデジタル信号を取り扱わずにアナログ信号のみを取り扱うようにことが可能である。この方式によれば、デジタル信号処理に伴う様々なデジタルノイズを、アナログ信号に対して良く分離することが可能となり、結果として映像信号の低ノイズ化を図ることができる。
【実施例２】
【００３１】
次に本発明の第二実施例について、図５を用いて説明する。
図５において、３０５はＬＳＩ上面端子である。外部端子５は、例えば機械的なバネ力によってＬＳＩ上面端子３０５に接触するように構成することを想定する。このような構成とすることで、ガラス基板１の上に形成する回路からデジタル信号を完全に排除することができる。
【００３２】
次に本発明の第二実施例の動作について説明する。
外部端子５から送り込まれる映像信号がデジタル映像信号であることを想定する。当該信号は、まずＬＳＩ上面端子３０５に供給される。
【００３３】
ＬＳＩ３では、当該デジタル映像信号に、例えばデジタルアナログコンバータのような信号処理を施した上で、ＬＳＩ側送信コイル３０２とガラス基板側受信コイル１０２との間の誘導結合を利用してガラス基板１へ伝送する。
【００３４】
即ち本実施例によれば、デジタル信号を取り扱う部分をＬＳＩ３に限定し、また、ガラス基板１に形成する回路ではデジタル信号を取り扱わずにアナログ信号のみを取り扱うようにすることが可能である。この方式によれば、デジタル信号処理に伴う様々なデジタルノイズを、アナログ信号に対して良く分離することが可能となり、結果として映像信号の低ノイズ化を図ることができる。
【００３５】
ここではＬＳＩ３に入力する信号としてデジタル映像信号を想定したが、本発明によりノイズの低減が図られることから、ＬＳＩ３においては、これまで以上に様々なデジタル信号処理を行うことが可能となる。
【００３６】
例えば、これまでは非圧縮の映像信号をＬＳＩ３へ入力していたが、圧縮された映像信号である映像ストリームデータ、例えばＭＰＥＧ−２符号化方式により圧縮されたＭＰＥＧ−２映像ストリームデータ、をＬＳＩ３へ入力し、この圧縮を解いて映像信号を取り出すといった処理を行うことが可能である。
【００３７】
このような入力信号とすることで、ＬＳＩ３に入力する信号量を大幅に減少させることが可能であり、結果として外部端子５に関わる外部回路（図示せず）での低消費電力化、低放射ノイズ化といった効果が得られる。
【００３８】
また、ＬＳＩ上面端子３０５を複数設けることで、そのうち一部を用いてＬＳＩ３に対する電力供給を容易に行うことができる。
【実施例３】
【００３９】
次に本発明の第三実施例について、図６を用いて説明する。
図６において、８はチップ内蔵型プリント基板（以下では簡単のためＰＣＢと呼ぶ）である。また、８０１はＰＣＢ内蔵チップ、８０２はＰＣＢ内蔵チップ端子、８０３はＰＣＢ内層配線、８０４はＰＣＢビア、８０５はＰＣＢ内蔵チップ側コイルである。このような構成とすることで、ＰＣＢ８の内層に形成する回路からデジタル信号を完全に排除することができる。
【００４０】
次に本発明の第三実施例の動作について説明する。
外部端子５から送り込まれる映像信号がデジタル映像信号であることを想定する。当該信号は、まずＬＳＩ上面端子３０５に供給される。
【００４１】
ＬＳＩ３では、当該デジタル映像信号に、例えばデジタルアナログコンバータのような信号処理を施した上で、ＬＳＩ側送信コイル３０２とＰＣＢ側受信コイル８０５との間の誘導結合を利用してＰＣＢ内蔵チップ８０１へ伝送する。
【００４２】
ＰＣＢ内蔵チップ８０１に伝送されたアナログ信号は、Ｃｕバンプ等によるＰＣＢ内蔵チップ端子８０２、ＰＣＢ内層配線８０３、ＰＣＢビア８０４などを介して適切な出力先へと伝送される。
【００４３】
以上のように本実施例によれば、デジタル信号を取り扱う部分をＬＳＩ３に限定し、また、ＰＣＢ８に形成する回路ではデジタル信号を取り扱わずにアナログ信号のみを取り扱うようにすることが可能である。この方式によれば、デジタル信号処理に伴う様々なデジタルノイズと、アナログ信号に対して良く分離することが可能となり、結果として映像信号の低ノイズ化を図ることができる。
【００４４】
なお、ここではＬＳＩ３とＰＣＢ８との組み合わせにおける実施例を示したが、これは例えば、複数のＬＳＩ同士による組み合わせであっても構わない。
【実施例４】
【００４５】
次に本発明の第四実施例について、図７を用いて説明する。
図７において、９はプリント基板、９０１はプリント基板内蔵コイルである。また、３Ａは送信側ＬＳＩ、３Ｂは受信側ＬＳＩである。送信側ＬＳＩ３Ａは、ＬＳＩ側送信制御部３０３、ＬＳＩ側送信回路３０４、ＬＳＩ側送信コイル３０２を備える。受信側ＬＳＩ３Ｂは、ＬＳＩ側受信制御部３０７、ＬＳＩ側受信回路３０６、ＬＳＩ側受信コイル３０８を備える。
【００４６】
ここで、プリント基板９は、プリント基板内蔵コイル９０１を複数備え、コイル同士は配線によって接続されていることを想定する。但し接続の組み合わせは任意である。本実施例では、ＬＳＩ側送信コイルと対向しているプリント基板内蔵コイルを９０１Ａ、ＬＳＩ側受信コイルと対向しているプリント基板内蔵コイルを９０１Ｂとして説明する。
【００４７】
次に本発明の第四実施例の動作について説明する。
ＬＳＩ側送信コイル３０２と、プリント基板内蔵コイル９０１Ａとは、誘導結合により接続されている。一方、プリント基板内蔵コイル９０１Ｂと、ＬＳＩ側受信コイル３０８とは、同様に誘導結合により接続されている。
【００４８】
ＬＳＩ側送信コイル３０２が駆動されると、その信号は、プリント基板内蔵コイル９０１Ａおよびプリント基板内蔵コイル９０１Ｂとを経由して、ＬＳＩ側受信コイル３０８に到達する。これをＬＳＩ側受信回路３０６およびＬＳＩ側受信制御部３０７が信号として受け取る。
【００４９】
このような構成および動作とすることで、受動動作回路のみを内蔵したプリント基板９を介して、ＬＳＩ同士の通信を行うことができる。
【００５０】
なお、本実施例では説明の簡単のため、送信側ＬＳＩ３Ａから受信側ＬＳＩ３Ｂへ向けての一方向通信であるように説明しているが、実際には、第一実施例と同様の構成とすることで、双方向通信とすることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】ガラス基板へのＬＳＩ実装方法を示した説明図である。
【図２】従来技術によるガラス基板へのＬＳＩ実装方法を示した説明図である。
【図３】従来技術の問題点を示した説明図である。
【図４】ＬＳＩとガラス基板の間の通信方式を示した説明図である。
【図５】ガラス基板へのＬＳＩ実装方法を示した説明図である。
【図６】チップ内蔵型ＰＣＢへのＬＳＩ実装方法を示した説明図である。
【図７】ＰＣＢと複数のＬＳＩの間の通信方式を示した説明図である。
【符号の説明】
【００５２】
１…ガラス基板、２…上面ガラス基板、３…ＬＳＩ、３Ａ…送信側ＬＳＩ、３Ｂ…受信側ＬＳＩ、４…ＡＣＦ、５…外部端子、６…接着剤、８…チップ内蔵型プリント基板、９…プリント基板、１０１…ガラス基板端子
１０２…ガラス基板側受信コイル、１０３…ガラス基板側受信制御部、１０４…ガラス基板側受信回路、１０８…ガラス基板側送信コイル
３０１…ＬＳＩ端子、３０２…ＬＳＩ側送信コイル、３０３…ＬＳＩ側送信制御部、３０４…ＬＳＩ側送信回路、３０６…ＬＳＩ側受信回路、３０７…ＬＳＩ側受信制御部、３０８…ＬＳＩ側受信コイル、４０１…導電性微粒子
８０１…ＰＣＢ内蔵チップ、８０２…ＰＣＢ内蔵チップ端子、８０３…ＰＣＢ内層配線、８０４…ＰＣＢビア、８０５…ＰＣＢ内蔵チップ側コイル、９０１…プリント基板内蔵コイル
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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