(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベース層と、そのベース層上に直接に形成された金属膜パターンと、前記ベース層上に実装される実装部品とを有する配線基板において、
前記金属膜パターンは前記実装部品に導電接続され、
前記実装部品と前記ベース層の接合部分にはアンダーフィル接着剤若しくはＡＣＦ（Anisotropic Conductive Film）が充填され
前記実装部品のまわりに、前記実装部品よりも厚さの薄い補強部材を設け、
前記補強部材は前記アンダーフィル接着剤若しくは前記ＡＣＦの前記実装部品よりはみ出した部分を覆っていることを特徴とする配線基板。
【請求項２】
間隙を挟んで互いに対向する一対の基板と、その間隙内に封入された液晶とを有する液晶装置において、請求項１に記載の配線基板を有することを特徴とする液晶装置。
【請求項３】
請求項２記載の液晶装置と、その液晶装置の動作を制御する制御部とを有することを特徴とする電子機器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ベース層上に配線パターンを直接に形成して成る配線基板に関する。また本発明は、その配線基板を含んで構成される液晶装置に関する。また本発明は、その液晶装置を含んで構成される電子機器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、携帯電話機、携帯電子端末機、電子手帳、その他の電子機器の一部、例えば像表示部として液晶装置が広く利用されている。この液晶装置は例えば次のようにして、すなわち、それぞれが電極（例えば、透明電極）を備えた一対の基板（多くの場合は透明基板）を互いに貼り合わせ、そしてそれらの基板間に形成される間隙内、いわゆるセルギャップ内に液晶を封入することによって形成される。基板の外側表面には必要に応じてさらに偏光板が装着され、また、一対の基板の一方の内側表面には必要に応じてカラーフィルタが設けられる。
【０００３】
この液晶装置では、液晶を挟んで互いに対向する電極に印加する電圧を制御することで液晶の配向を制御することにより、その液晶に供給される光を変調でき、これにより、文字、数字、絵柄等といった像を表示できる。このように対向する電極間に印加する電圧を制御するため、通常の液晶装置では、それらの電極に液晶駆動用ＩＣを導電接続し、その液晶駆動用ＩＣによって印加電圧を制御する。
【０００４】
液晶駆動用ＩＣを基板に実装するための方法は、従来から、種々のものが知られている。例えば、従来から周知のＴＡＢ（Tape Automated Bonding：テープ自動化実装）方式の実装方法を例に挙げると、この実装方法においては、まず、ＴＡＢ（Tape Automated Bonding）の技術を用いてＦＰＣ（Flexible Printed Circuit：可撓性プリント回路基板）の上に液晶駆動用ＩＣをボンディングしてＴＣＰ（Tape Carrier Package）を形成し、さらに、そのＴＣＰを液晶パネルの基板に接続することにより、液晶パネル内の電極に液晶駆動用ＩＣを接続する。
【０００５】
従来のＴＡＢ技術で用いられるＦＰＣは、例えば図９に示すように、ベース層５１と、金属膜パターン５２と、金属膜パターン５２をベース層５１に固着するための接着剤層５５とから成る３層構造を有するのが一般的である。ベース層５１は、例えばＰＩ（ポリイミド）によって形成され、そして、金属膜パターン５２は例えばＣｕ（銅）によって形成される。この３層構造のＦＰＣは、３層構造であるが故にその厚さを薄くすることが難しく、さらに比較的高価であるという問題があった。
【０００６】
３層構造のＦＰＣが有する上記の問題点を解消するため、近年、図８に示すように、ベース層１の上に金属膜パターン２を直接に形成するようにした２層構造のＦＰＣ３が提案された。このＦＰＣ３では、金属膜パターン２は接着剤を用いることなく、スパッタリング法、ロールコート法等によってベース層１の上に直接に固着される。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上記のような２層構造のＦＰＣ３を用いた配線基板は、３層構造のＦＰＣに比べて、その厚さを薄くすることができ、しかも部品点数が少ない分だけ安価に製造できるという利点を有する。しかしながら、この２層構造のＦＰＣ３はその厚さが薄いことから、機械的な強度が弱く、よって、切れ易いという問題を有する。
【０００８】
本発明者の実験によれば、配線基板にＩＣチップ、チップ抵抗、チップコンデンサ等といった実装部品が実装される場合にその配線基板に外力が加わると、その実装部品のまわりに亀裂が発生し、それに起因して配線基板が破損に至ることが多いことがわかった。
【０００９】
本発明は、上記の問題点に鑑みて成されたものであって、２層構造の配線基板に関してその破損を防止することを目的とする。
【００１０】
【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、本発明に係る配線基板は、ベース層と、そのベース層上に直接に形成された金属膜パターンと、前記ベース層上に実装される実装部品とを有する配線基板において、前記金属膜パターンは前記実装部品に導電接続され、前記実装部品と前記ベース層の接合部分にはアンダーフィル接着剤若しくはＡＣＦ（Anisotropic Conductive Film）が充填され前記実装部品のまわりに、前記実装部品よりも厚さの薄い補強部材を設け、前記補強部材は前記アンダーフィル接着剤若しくは前記ＡＣＦの前記実装部品よりはみ出した部分を覆っていることを特徴とする。
【００１１】
この配線基板によれば、補強部材の働きにより、２層構造の配線基板における実装部品のまわりの機械的な強度が増大し、その結果、当該配線基板の破損を確実に防止できる。
【００１２】
上記構成において、「ベース層」は絶縁性材料、例えばＰＩ（ポリイミド）によって形成される。また、「金属膜パターン」は、例えば、Ｃｕによって５〜８μm 程度の厚さで形成される。また、「実装部品」としては任意の電子要素、例えば、ＩＣチップ、チップ抵抗、チップコンデンサ等が考えられる。
【００１３】
上記構成において、「金属膜パターンをベース層に直接に形成する」というのは、従来の３層構造のように金属膜パターンを接着剤層によってベース層に固着するのではなくて、金属膜パターンをベース層に直接に形成するということである。
【００１４】
具体的には、例えば、まず、ＰＩフィルム製のベース層の上に、周知の製膜法、例えばスパッタリング法、ロールコート法等を用いてＣｕ等といった金属膜を一様な厚さに成膜し、次に、周知のパターニング法、例えば電解メッキ法、フォトリソグラフィ法等を用いて希望の金属膜パターンを形成することによって配線基板を作製できる。
【００１５】
また、「補強部材」としては、ベース層の機械的強度を向上できる任意の材料を用いることができ、その材料自体はベース層よりも硬いもの、あるいは柔らかいものを用いることができる。具体的には、金属箔、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）、ＰＩ（ポリイミド）、その他のプラスチックを用いることができる。
【００２１】
（２）  次に、本発明に係る液晶装置は、間隙を挟んで互いに対向する一対の基板と、その間隙内に封入された液晶とを有する液晶装置において、上記（１）に記載の配線基板を有することを特徴とする。
【００２２】
この液晶装置によれば、２層構造の配線基板を構成する実装部品のまわりに補強部材を設けることにより、当該配線基板における実装部品のまわりの機械的な強度を増大することができ、その結果、当該配線基板の破損を確実に防止できる。このことは、配線基板を液晶装置の１部品として他の部品に組み付ける際に、その配線基板が破損することを防止できるということである。
【００２３】
（３）  次に、本発明に係る電子機器は、上記構成の液晶装置と、その液晶装置の動作を制御する制御部とを有することを特徴とする。この電子機器によれば、液晶装置を構成する２層構造の配線基板に含まれる実装部品のまわりに補強部材を設けたので、当該配線基板における実装部品のまわりの機械的な強度を増大することができ、その結果、当該配線基板の破損を確実に防止できる。このことは、配線基板を液晶装置の１部品として他の部品に組み付ける際に、その配線基板が破損することを防止できるとうことである。
【００２４】
【発明の実施の形態】
（第１実施形態）
図１は、本発明に係る配線基板を用いた液晶装置の一実施形態を示している。ここに示した液晶装置４は、配線基板７をＡＣＦ（Anisotropic Conductive Film：異方性導電膜）８を用いて液晶パネル６に装着、すなわち実装することによって構成される。
【００２５】
液晶パネル６は、シール材９によって互いに貼り合わされた一対の基板１１ａ及び１１ｂを有する。これらの基板は、例えば、ガラス、プラスチック等といった透光性材料によって形成される。これらの基板１１ａ及び１１ｂの外側表面には偏光板１２が貼着され、さらに必要に応じて、いずれかの基板に対応してバックライト等といった照明装置や、光反射部材等が付設される。
【００２６】
基板１１ａと基板１１ｂとの間には微小な間隙、いわゆるセルギャップが形成され、そのセルギャップ内に液晶が封入される。基板１１ａの内側表面には直線状の透明電極１３ａが形成され、基板１１ｂの内側表面には電極１３ａと直交する直線状の電極１３ｂが形成される。これらの電極１３ａ及び１３ｂは、例えばＩＴＯ（Indium Tin Oxide：インジウムスズ酸化物）によって形成される。また、これらの電極１３ａと電極１３ｂとの交点が、像を表示するための１画素を構成する。なお、電極１３ａ及び１３ｂは、直線状電極に限られず、マーク、絵柄等といった適宜のパターンとすることもできる。
【００２７】
基板１１ｂは相手側の基板１１ａの外側へ張り出す張出し部を有し、その張出し部の表面には複数の基板側端子１４がＩＴＯ等によって形成される。これらの基板側端子１４には、電極１３ｂから一体に延びるもの及び導通材を介して電極１３ａに接続するものが含まれる。
【００２８】
なお、電極１３ａ，１３ｂ及び基板側端子１４は、実際には極めて狭い間隔で多数本が基板１１ａ上及び基板１１ｂ上に形成されるが、図１では、構造を分かり易く示すためにそれらの間隔を拡大して模式的に示してある。また、基板側端子１４と電極１３ａ，１３ｂとの接続状態も図１では省略してある。
【００２９】
配線基板７は、図８に示すように、ベース層１の上に金属膜パターン２を直接に形成することによって２層構造のＦＰＣ（Flexible Printed Circuit）として作られている。ベース層１は例えばＰＩ（ポリイミド）フィルムによって形成され、金属膜パターン２は例えばＣｕによって形成される。また、金属膜パターン２としては、図１に示す出力側端子２ａ及び入力側端子２ｂが含まれる。また、配線基板７の適所には必要に応じて、チップ抵抗、チップコンデンサ等といったチップ部品１６が装着される。
【００３０】
配線基板７の上には実装部品としての液晶駆動用ＩＣ１７が設けられる。より具体的には図２に示すように、液晶駆動用ＩＣ１７のバンプ１８がベース層１上の金属膜パターン２に導電接続される。図２に示す実施形態では、液晶駆動用ＩＣ１７がギャングボンディングによって配線基板７上に実装される。すなわち、バンプ１８と金属膜パターン２とを互いに重ねた状態で加熱及び加圧して両者を共晶によって接合する。両者の接合部分にはアンダーフィル接着剤１９が充填され、このアンダーフィル接着剤１９によって両者の接着及び錆の防止等が図られる。
【００３１】
なお、ベース層１に対する液晶駆動用ＩＣ１７の実装は、上記のギャングボンディング以外に任意の実装方法を採用できる。例えば、ＡＣＦ（Anisotropic Conductive Film）を用いた方法を用いることもできる。
【００３２】
また、図１において配線基板７のベース層１の上には、実際には、入力側端子２ｂ、液晶駆動用ＩＣ１７及び出力側端子２ａやチップ部品１６といった各要素を結ぶ適宜の金属膜パターンが形成されるのであるが、図ではその金属膜パターンを省略してある。
【００３３】
配線基板７を液晶パネル６の基板１１ｂの張出し部に接続する際には、まず、基板１１ｂの基板側端子１４の所にＡＣＦ（Anisotropic Conductive Film）８を貼着し、さらにその上に配線基板７の出力側端子２ａの部分を押し付け、その状態で該部分を加熱及び加圧、すなわち圧着する。これにより、ＡＣＦ８に含まれる導電性微粒子によって配線基板側端子２ａとパネル側端子１４とが導電接続され、さらにＡＣＦ８の接着剤部分によって配線基板７と基板１１ｂとが接着される。
【００３４】
こうして、配線基板７が液晶パネル６に接続された後、配線基板７の入力側端子２ｂに液晶駆動用の所定の信号を入力すれば、液晶駆動用ＩＣ１７の作用によって液晶パネル６の電極１３ａ及び１３ｂに選択的に所定電圧が印加され、これにより、液晶パネル６の基板１１ａ又は１１ｂの表面に数字その他の像が表示される。
【００３５】
本実施形態では、液晶駆動用ＩＣ１７よりもわずかに大きな穴２１を備えた板状の補強部材２２Ａを用意し、液晶駆動用ＩＣ１７が上記の穴２１の中に納まるようにしてその補強部材２２Ａを粘着剤又は接着剤によってベース層１の上、本実施形態では液晶駆動用ＩＣ１７と同じ側のベース層１の上に固着する。図２及び図３は補強部材２２Ａがそのようにして固着された状態を示している。（図１の配線基板７と同様に、配線基板７のベース層１の上には、実際には、入力側端子２ｂ、液晶駆動用ＩＣ１７及び出力側端子２ａやチップ部品１６といった各要素を結ぶ適宜の金属膜パターンが形成されるのであるが、図３ではその金属膜パターンを省略してある。）
補強部材２２Ａを設けない構造の従来の配線基板においては、柔らかい状態のベース層１の上に固い部材である液晶駆動用ＩＣ１７を装着した場合に、その液晶駆動用ＩＣ１７のまわりに亀裂が入り易く、従って、配線基板７がその液晶駆動用ＩＣ１７の所から破損し易い。これに対し、本実施形態のように、液晶駆動用ＩＣ１７のまわりに補強部材２２Ａを設けておけば、該部の機械的な強度が増大し、その結果、該部に亀裂が生じることを防止できる。
【００３６】
なお、補強部材２２Ａは、ベース層１の強度を高めることのできる任意の材料によって形成することができ、例えば、ベース層１と同じＰＩ（ポリイミド）フィルムや、金属箔や、ＰＥＴや、その他のプラスチックによって形成できる。
【００３７】
（第２実施形態）
図４及び図５は、本発明に係る配線基板の他の実施形態を示している。ここに示す配線基板２７が、ベース層１の上に金属膜パターン２を接着剤層を用いることなく直接に形成するという２層構造のＦＰＣによって構成されることは、図２及び図３に示した配線基板７の場合と同じである。
【００３８】
図２及び図３に示す配線基板７では、ベース層１を補強するための補強部材として、液晶駆動用ＩＣ１７を逃がすための穴２１を有する補強部材２２Ａを用い、これを液晶駆動用ＩＣ１７と同じ側のベース層１上に設けた。これに対し本実施形態の配線基板２７では、そのような逃げ用の穴を持たない一様な厚さの補強部材２２Ｂを準備し、これを液晶駆動用ＩＣ１７から見てベース層１の裏面側に固着してある。このように、ベース層１の裏面側に補強部材２２Ｂを設けた場合でも配線基板２７の強度を高めることができ、その結果、配線基板２７の破損を防止できる。
【００３９】
特に本実施形態では、液晶駆動用ＩＣ１７のための逃げ用の穴を補強部材２２Ｂに形成する必要がないので、そのような逃げ用の穴を形成した補強部材を用いる場合に比べて、液晶駆動用ＩＣ１７のまわりにおける配線基板の強度をより一層高めることができる。
【００４０】
なお、本発明の実験によれば、図４において補強部材２２Ｂのうち液晶駆動用ＩＣ１７から張り出す部分の張出し長さをｄとし、ベース層１と金属膜パターン２との厚さを合計した厚さをｔとするとき、それらの寸法を
ｄ≧ｔ
のように設定することにより、配線基板２７に亀裂が入ることを確実に防止できることが分かった。
【００４１】
（第３実施形態）
図６は、本発明に係る配線基板のさらに他の実施形態を示している。この配線基板３７がベース層１の上に金属膜パターン２を接着剤層を用いることなく直接に形成するという２層構造のＦＰＣによって構成されることは、図３に示した配線基板７及び図５に示した配線基板２７の場合と同じである。
【００４２】
この配線基板３７が、図３に示した配線基板７と異なる点は、配線基板７においてはベース層１に関して液晶駆動用ＩＣ１７と同じ側に補強部材２２Ａを設けているのに対し、配線基板３７ではベース層１に関して液晶駆動用ＩＣ１７の裏面側に補強部材２２Ｃを設けたことである。
【００４３】
また、この配線基板３７が、図５に示した配線基板２７と異なる点は、配線基板２７においては液晶駆動用ＩＣ１７のまわりだけに対応させて補強部材２２Ｂを設けたのに対し、配線基板３７では液晶駆動用ＩＣ１７及びチップ部品１６の両方に対応させて補強部材２２Ｃを設けたことである。本実施形態によれば、チップ部品１６のまわりの強度も補強部材２２Ｃによって高めることができるので、配線基板３７の破損をより一層確実に防止できる。
【００４４】
（第４実施形態）
図７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を示している。ここに示す携帯電話機４０は、アンテナ４１、スピーカ４２、液晶装置４、キースイッチ４３、マイクロホン４４等といった各種構成要素を外装ケース４６に格納することによって構成される。また、外装ケース４６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４７が設けられる。液晶装置４は図１に示した液晶装置４によって構成される。
【００４５】
この携帯電話機４０では、キースイッチ４３及びマイクロホン４４を通して入力される信号や、アンテナ４１によって受信した受信データ等が制御回路基板４７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４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４１から送信データを送信する。
【００４６】
この携帯電話機４０に用いられる液晶装置４は、図１に示したように液晶駆動用ＩＣ１７のまわりに補強部材２２Ａを設けたり、図５に示したように液晶駆動用ＩＣ１７のまわりに補強部材２２Ｂを設けたり、あるいは、図６に示したように液晶駆動用ＩＣ１７及びチップ部品１６のまわりに補強部材２２Ｃを設けたので、それぞれ、配線基板７、配線基板２７及び配線基板３７の強度を増大でき、従って、それらの配線基板７、２７及び３７の破損を確実に防止できる。
【００４７】
（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。
【００４８】
例えば、図１では、本発明に係る配線基板を液晶装置の構成要素として用いる場合を示したが、本発明に係る配線基板は液晶装置以外の任意の機器の構成要素として用いることができる。
【００４９】
また、図１に示す実施形態では、液晶パネルに１個の配線基板を接続する構造の液晶装置を例示したが、液晶パネルに複数個の配線基板を接続する構造の液晶装置に本発明を適用できることはもちろんである。
【００５０】
また、図７の実施形態では、電子機器としての携帯電話機に本発明の液晶装置を用いる場合を例示したが、本発明の液晶装置はそれ以外の電子機器、例えば携帯情報端末、電子手帳、ビデオカメラのファインダー等に適用することもできる。
【００５１】
【発明の効果】
本発明に係る配線基板、液晶装置及び電子機器によれば、補強部材の働きにより、２層構造の配線基板における実装部品のまわりの機械的な強度が増大し、その結果、当該配線基板の破損を確実に防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る液晶装置及び配線基板のそれぞれの一実施形態を分解して示す斜視図である。
【図２】図１に示す配線基板の要部の断面構造を拡大して示す断面図である。
【図３】図２の配線基板の平面図である。
【図４】本発明に係る配線基板の他の実施形態を示す断面図である。
【図５】図４の配線基板の平面図である。
【図６】本発明に係る配線基板のさらに他の実施形態を示す平面図である。
【図７】本発明に係る電子機器の一実施形態を示す斜視図である。
【図８】本発明に係る配線基板の要部である２層構造のＦＰＣを模式的に示す断面図である。
【図９】従来の配線基板の要部である３層構造のＦＰＣを模式的に示す断面図である。
【符号の説明】
１          ベース層
２          金属膜パターン
２ａ        出力側端子
２ｂ        入力側端子
３          ２層構造のＦＰＣ
４          液晶装置
６          液晶パネル
７          配線基板
８          ＡＣＦ
１１ａ，１１ｂ  基板
１３ａ，１３ｂ  電極
１４          基板側端子
１６          チップ部品（実装部品）
１７          液晶駆動用ＩＣ（実装部品）
２１          穴
２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃ  補強部材
２７          配線基板
３７          配線基板
【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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【図８】
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【図９】
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