(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
略矩形形状をした第１基板及び第２基板の対向する両面に、両基板の長辺側の一方の端部から対向する他方の端部にわたり前記基板短辺に略平行な複数の第１電極及び前記基板短辺に略斜めで平行な複数の第２電極でそれぞれコイルパターンを形成し、その両電極が端部において交錯する重なり部の間に導電部材を挟持し、且つ、上下の対向する前記電極間に磁性体を挟持して、前記導電部材の導電部による導電路を介して上下の対向する前記コイルパターンをコイル状に連続的に接続したコイルを形成し、該コイルを保護する如く樹脂封止したことを特徴とする薄型コイル。
【請求項２】
前記第１基板は液晶ディスプレイの上ガラスであることを特徴とする請求項１記載の薄型コイル。
【請求項３】
前記導電部材は異方導電フィルムにより形成され、該異方導電フィルムにより両パターンの端部に前記導電路が形成されることを特徴とする請求項１又は２記載の薄型コイル。
【請求項４】
前記磁性体は、対向する上下パターン間にあって、二つの導電部材間の略中間で且つ平行して配置されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の薄型コイル。
【請求項５】
略矩形形状をした第１基板及び第２基板の対向する両面に、長辺側の一方の端部から対向する他方の端部にわたり前記基板短辺に略平行な複数の第１電極及び前記基板短辺に略斜めで平行な複数の第２電極を、その端部が交錯する重なり部を有するように形成するコイルパターン形成工程と、その両電極が端部において交錯する重なり部の間に導電部材を挟持し両電極の重なり部の両側にレール状に二つの導電部材を配設する仮圧着工程と、前記レール状に配設した前記導電部材間の略中央部に、磁性体を配設する磁性体接着工程と、前記第１基板に前記第１電極として形成されたコイルパターンと、前記第２基板に前記第２電極として形成されたコイルパターンとが、重なり部を形成するように位置合わせするパターン位置あわせ工程と、前記両電極の重なり部間に前記導電部材の導電部による導電路を形成する加熱圧着工程と、前記コイルパターンを連続的に接続して形成したコイルを保護する如く樹脂封止する樹脂封止工程とよりなることを特徴とする薄型コイルの製造方法。
【請求項６】
前記第１基板は液晶ディスプレイの上ガラス基板であることを特徴とする請求項５記載の薄型コイルの製造方法。
【請求項７】
前記導電部材は異方導電フィルムにより形成され、該異方導電フィルムにより両パターンの端部に前記導電路が形成されることを特徴とする請求項５又は６記載の薄型コイルの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は移動体通信、マルチメディア関連機器の電源回路に多用される薄型コイル及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年の移動体通信、マルチメディア関連機器は、高性能化、多機能化と共に小型化、軽量化、薄型化等が追求されている。携帯電話、ＰＨＳ、パソコン等の一般電子機器の表示部の高集積化、高付加価値化、表示部のモジュール化に伴い、液晶ディスプレイの情報量の増加の中で、液晶部にインテリジェント性を持たせ、コントロール側の負荷を軽減する。セグメント数／ドット数が増加し、コネクタへの負荷が増加することへの対処として、液晶のガラスに、液晶の駆動用ＩＣをＣＯＧ（チップ・オン・ガラス）実装する技術が開発され、その結果コントロール側との信号線を画期的に減少させている。
【０００３】
図１０は、液晶ディスプレイの液晶のガラス面に、液晶の駆動用ＩＣ及び薄型コイルをＣＯＧ実装した斜視図である。その概要を説明する。
【０００４】
図１０において、１は液晶ディスプレイで、液晶ディスプレイ１の上ガラス基板２と下ガラス基板３との間に液晶部材が封入されている。４は液晶の駆動用ＩＣ、５は薄型チョークコイルで、それぞれ上ガラス基板２にＣＯＧ実装されている。６は薄型チョークコイル５を上ガラス基板２に固着する銀ペーストである。７はコネクタ部８と液晶表示部を接続する配線パターン、９はマザーボード等の外部配線パターンと接続するためのゼブラゴムである。
【０００５】
図１１は、前記薄型チョークコイル５の部分切り欠き斜視図である。薄型チョークコイル５は、端子導体部を内装した樹脂性端子台５ａにＮｉ−Ｚｎ系のフェライト磁性体５ｂによるドラム型コイル巻装体を接着固定し、ドラムコア５ｃにウレタン樹脂被覆銅線でコイル５ｄを巻線し、端子導体部にコイル５ｄを接続した開磁路型インダクタである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述した薄型チョークコイルには次のような問題点がある。即ち、回路構成上必須のコイルはディスクリート部品しかなく、小型化、薄型化ニーズに対応して前記薄型チョークコイルは、その高さ寸法は、例えば、２．２ｍｍ、３．０ｍｍ、３．８ｍｍとシリーズ化されているが、液晶ディスプレイの上ガラス面にＣＯＧ実装するのに背が高すぎる。また、大きさも、例えば、７ｍｍ〜９ｍｍ程度と大きい。小型化、薄型化のニーズに対して、構造及び製造技術にも限界がある。そのため表示部をコンパクトにしようとした時の制約条件となっている。
【０００７】
また、端子の銀ペーストによる接着においては、一般の機構部品の端子は、リン青銅が多く使用され、一般的な使用のために、Ｎｉメッキし、半田メッキされているのが普通である。そのような状態のものを銀ペーストで接着し、湿度中で通電すると、半田と銀ペーストの間で、銀が半田側に移動して接続面に銀が不足する、所謂、銀くわれが発生し、甚だしい場合は導通不良を発生すると言う問題がある。
【０００８】
チップ部品等は、その加工工程中に銀電極を形成する工程があり、その段階で部品完成とし、銀ペーストで接着しているのが実体である。単純に半田メッキ部品を銀ペーストで接着することは、信頼性を維持するための技術が困難で、吸湿性の少ない樹脂の選択が必要とされ、端子部に付加的に銀電極化するのは部品として好ましくない。部品納入後追加加工が必要となりコストアップになる等の問題があった。
【０００９】
本発明は上記従来の課題に鑑みなされたものであり、その目的は、液晶のＩＣ実装面にＩＴＯ膜にてコイルのパターンの一方を形成し、対向する基板に他方のコイルのパターンを形成し、異方導電フィルムを使用して上下の対向するコイルパターンを連続的にコイル状に接続し、上下のパターン間に磁性体を挟むことにより、高インダクタンスのコイルが可能となる薄型コイル及びその製造方法を提供するものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明における薄型コイルは、略矩形形状をした第１基板及び第２基板の対向する両面に、両基板の長辺側の一方の端部から対向する他方の端部にわたり前記基板短辺に略平行な複数の第１電極及び前記基板短辺に略斜めで平行な複数の第２電極でそれぞれコイルパターンを形成し、その両電極が端部において交錯する重なり部の間に導電部材を挟持し、且つ、上下の対向する前記電極間に磁性体を挟持して、前記導電部材の導電部による導電路を介して上下の対向する前記コイルパターンをコイル状に連続的に接続したコイルを形成し、該コイルを保護する如く樹脂封止したことを特徴とするものである。
【００１１】
また、請求項１記載の薄型コイルにおいて、前記第１基板は液晶ディスプレイの上ガラスであることを特徴とするものである。
【００１２】
また、請求項１又は２記載の薄型コイルにおいて、前記導電部材は異方導電フィルムにより形成され、該異方導電フィルムにより両パターンの端部に前記導電路が形成されることを特徴とするものである。
【００１３】
また、請求項１乃至３記載の薄型コイルにおいて、前記磁性体は、対向する上下パターン間にあって、二つの導電部材間の略中間で且つ平行して配置されていることを特徴とするものである。
【００１４】
また、本発明における薄型コイルの製造方法は、略矩形形状をした第１基板及び第２基板の対向する両面に、長辺側の一方の端部から対向する他方の端部にわたり前記基板短辺に略平行な複数の第１電極及び前記基板短辺に略斜めで平行な複数の第２電極を、その端部が交錯する重なり部を有するように形成するコイルパターン形成工程と、その両電極が端部において交錯する重なり部の間に導電部材を挟持し両電極の重なり部の両側にレール状に二つの導電部材を配設する仮圧着工程と、前記レール状に配設した前記導電部材間の略中央部に、磁性体を配設する磁性体接着工程と、前記第１基板に前記第１電極として形成されたコイルパターンと、前記第２基板に前記第２電極として形成されたコイルパターンとが、重なり部を形成するように位置合わせするパターン位置あわせ工程と、前記両電極の重なり部間に前記導電部材の導電部による導電路を形成する加熱圧着工程と、前記コイルパターンを連続的に接続して形成したコイルを保護する如く樹脂封止する樹脂封止工程とよりなることを特徴とするものである。
【００１５】
また、請求項５記載の薄型コイルの製造方法において、前記第１基板は液晶ディスプレイの上ガラス基板であることを特徴とするものであり、請求項５又は６記載の薄型コイルの製造方法において、前記導電部材は異方導電フィルムにより形成され、該異方導電フィルムにより両パターンの端部に前記導電路が形成されることを特徴とするものである。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下図面に基づいて本発明における薄型コイル及びその製造方法について説明する。図１〜図４は本発明の第１の実施の形態である薄型コイル及びその製造方法に係わり、図１は薄型コイルの展開斜視図、図２は図１の側面図、図３は図２の加熱圧着後のＡ−Ａ線断面図、図４（ａ）はコイルパターンの平面透視図、図４（ｂ）は図４（ａ）のＢ−Ｂ線断面図である。
【００１７】
図１、図２及び図４において、１１は略矩形形状をしたＰＣＢ又はガラス等よりなる第１基板で、長辺側の一方の端部から対向する他方の端部にわたり、基板短辺に略平行な複数の第１電極１２により、コイルのパターンの一方を形成する。前記第１電極１２は、ＩＴＯ粉末を蒸着し、或いは塗料化してスクリーン印刷し透明電極層（ＩＴＯ電極）を形成する。両外側には巻き始め端部１２ａ、巻き終わり端部１２ｂが形成されている。外部配線パターンと接続するために、前記巻き始め端部１２ａ、巻き終わり端部１２ｂは、それぞれ第１基板１１の側面に延びて形成されている。
【００１８】
１３は上記した第１基板１１と同様に、略矩形形状をしたＰＣＢ又はガラス等よりなる第２基板で、長辺側の一方の端部から対向する他方の端部にわたり基板短辺に略斜めで平行な複数の第２電極１４により、コイルのパターンの他方を形成する。前記両電極１２、１４とが対向したときに、両電極の端部が交錯する重なり部１５を形成する。前記重なり部１５を連結するように、基板の両サイドの長辺方向に沿って、高密度電極の接続材料である後述する異方導電フィルム１７を仮圧着する。
【００１９】
前記２つの異方導電フィルム１７間の略中央に位置し、且つ、平行してフェライト、パーマロイ等よりなる磁性体１８を仮接着し、両基板の対向するコイルパターンが前記両電極の重なり部１５を介してコイル状に連続的に接続するように位置合わせをした後、加熱加圧することにより、図３に示すように、圧縮部は異方導電フィルム１７の中の導電体が圧縮され導通し、結果、導電路１７ａが得られる。非圧縮部は非導通のままである。薄型のコイル１０が完成される。
【００２０】
前記異方導電フィルム１７による導電路１７ａの代わりに、両電極の重なり部１５の間に、導電部材を挟持し導電部１６を形成して、上下のコイルパターンをコイル状に接続しても良いことは言うまでもない。
【００２１】
上記したように、異方導電フィルム１７の接続原理は、図３に示すように、微小な導電粒子１７ｂを接着剤１７ｃに分散した高密度、且つ、多数の電極の一括接続材料であり、例えば、日立化成工業（株）、商品名「フリップタック」で、導電粒子１７ｂで相対する電極間の電気的接続を行い接着剤１７ｃによって両電極の固定と隣接電極間の絶縁性を得ている。即ち、接続時の加熱加圧により接着剤１７ｃが溶融し、分散されている導電粒子１７ｂが電極間に保持されることで、厚み方向の導電性が得られ、面方向の導電粒子１７ｂは互いに接触しない程度に分散されており絶縁性が得られる。
【００２２】
図４に示すように、コイル１０のパターンは、前記導電路１７ａ（導電部１６）が第１電極１２と第２電極１４を導通して、第１電極１２の巻き始め端部１２ａから１２ａ１→導電路１７ａ→第２電極１４ｂ１→導電路１７ａ→第１電極１２ａ２→導電路１７ａ・・・第２電極１４ｂｎ→導電路１７ａ→第１電極１２ａｎ＋１から巻き終わり端部１２ｂと連続的にコイル状に接続される。この時、上下のパターン間にフェライト、パーマロイ等よりなる磁性体１８を接着、挟持することにより、より高いインダクタンスの薄型のコイル１０が得られる。
【００２３】
上記した単体の薄型のコイル１０は、ゴミ、湿度、温度、衝撃等の環境から保護するために、外部との接続部を除き封止樹脂で被覆する。
【００２４】
図５〜図９は本発明の第２の実施形態であるＣＯＧにおける薄型コイル及びその製造方法に係わり、図５は液晶上ガラス基板に一方のコイルパターンの形成工程を示す斜視図、図６（ａ）は図５のコイルパターン上に異方導電フィルムを仮圧着した状態の斜視図、図６（ｂ）は図６（ａ）のＣ−Ｃ線断面図、図７（ａ）は図６の異方導電フィルム間に磁性体を接着した状態の斜視図、図７（ｂ）は図７（ａ）のＤ−Ｄ線断面図、図８（ａ）は第２基板にコイルパターンを形成した状態の斜視図、図８（ｂ）は第２基板を液晶上ガラス基板のコイルパターンに位置合わせ、加熱加圧した状態の斜視図、図８（ｃ）は図８（ｂ）のＥ−Ｅ線断面図、図９はコイル部を樹脂封止した状態の斜視図である。図において従来技術又は第１実施の形態と同一部材は同一符号で示す。
【００２５】
図５において、薄型コイルの製造方法について説明する。コイルパターン形成工程で、液晶ディスプレイ１の液晶上ガラス基板２上で液晶駆動用ＩＣ４のＣＯＧエリアにＩＴＯ電極を形成する時に、同時にコイル１０のＣＯＧエリアに、スクリーン印刷等の手段でＩＴＯ膜よりなる略平行で複数の第１電極１２で一方のコイルパターンを形成する。両外側の第１電極１２には一方に巻き始め端部１２ａを、他方には巻き終わり端部１２ｂが形成されている。後述するＰＣＢ又はガラス等よりなる第２基板１３面に、銅パターン又はＩＴＯ膜よりなる略平行で複数の第２電極１４を形成し、前記液晶の上ガラス基板２上に形成した一方のコイルパターンに対向する他方のコイルパターンを形成する。
【００２６】
図６（ａ）、（ｂ）において、異方導電フィルムの仮圧着工程で、２つの異方導電フィルム１７を前記一方のコイルパターンを形成した第１電極１２の両端部（重なり部）を跨ぐようにレール状に仮圧着する。この異方導電フィルム１７が結果的には、コイルのサイド部の電極となる。
【００２７】
図７（ａ）、（ｂ）において、磁性体の接着工程は、透磁率を高めるためのフェライト、パーマロイ等よりなる磁性体１８を２つの異方導電フィルム１７間の略中央部に位置して平行に、一方のコイルパターンに囲まれる部分に接着する。
【００２８】
図８（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）において、両基板に形成した対向するコイルパターンの位置合わせ、及び加熱加圧工程は、図８（ａ）に示すように、第２電極１４でコイルパターンを形成した第２基板１３を、図８（ｂ）、（ｃ）に示すように、上下の両パターンがその端部で交錯する重なり部を形成するように位置合わせ後、加熱加圧することにより、導電粒子で相対する電極間の電気的接続を行い、接着剤によって両基板の固定と隣接電極間の絶縁性を得ている。薄型のコイル１０がＣＯＧ実装される。即ち、図３で述べたように、圧縮部は異方導電フィルム１７の中の導電体が圧縮され導通し、結果、導電路１７ａが得られる。非圧縮部は非導通のままである。異方導電フィルム１７は、接続時の加熱加圧により接着剤１７ｃが溶融し、分散されている導電粒子１７ｂが電極間に保持されることで、厚み方向の導電性が得られ、面方向の導電粒子１７ｂは互いに接触しない程度に分散されており絶縁性が得られる。前記加圧は、接続部の面積より計算して、略７〜１５Ｋｇｆ／ｍｍ2 程度が好ましい。
【００２９】
図９において、樹脂封止工程は、ゴミ対策、機械的衝撃、熱的衝撃等からコイル１０を保護するために、熱硬化性の封止樹脂１９で樹脂封止を行う。
【００３０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、第１基板上に一方のコイルパターン及び、第２基板上に他方のコイルパターンをＩＴＯ膜で形成し、対向する両コイルパターン間の導電路形成を異方導電フィルムで行うことに特徴があり、異方導電フィルムは加圧された部分のみが導電路になるため、組立上、異方導電フィルムの位置精度は厳密である必要が少なく組立が簡単となる。また、ゼブラゴムと違い異方導電フィルムは理論上導電粒子の大きさまでパターンピッチを狭くでき、コイルのターン数をかせぐことが可能である。コイルの一部はＣＯＧのパターンと同時に作られるパターンであり、異方導電フィルムも３０〜７０μｍ厚、基板／ガラスも０．４ｍｍ等で使用でき、非常に薄いのコイルが可能である。表示体に一体化したコイルにより回路機構が簡易化しモジュール化できる。また、ＩＣを異方導電フィルムで接続すると、同一工程でコイルが形成でき、製造時間が短縮できる。即ち、低コストの薄型コイル及びその製造方法を提供することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係わるコイルの展開斜視図である。
【図２】図１の側面図である。
【図３】図２の加熱加圧した状態のＡ−Ａ線断面図である。
【図４】図４（ａ）は図１の加熱加圧した状態の平面透視図、図４（ｂ）は図４（ａ）のＢ−Ｂ線断面図である。
【図５】本発明の第１の実施の形態に係わるコイルを液晶の上ガラス基板面にＣＯＧ実装するための第１電極を形成した状態の斜視図である。
【図６】図６（ａ）は図５の第１電極上に異方導電フィルムを仮圧着した状態の斜視図、図６（ｂ）は図６（ａ）のＣ−Ｃ線断面図である。
【図７】図７（ａ）は図６の異方導電フィルム間に磁性体を接着した状態の斜視図、図７（ｂ）は図７（ａ）のＤ−Ｄ線断面図である。
【図８】図８（ａ）は第２基板上に第２電極を形成した状態の斜視図、図８（ｂ）は上ガラス基板面に第２基板を位置合わせして加熱加圧した状態の斜視図、図８（ｃ）は図８（ｂ）のＥ−Ｅ線断面図である。
【図９】図８のＣＯＧ実装したコイルを樹脂封止した状態の斜視図である。
【図１０】従来の液晶の上ガラス基板面に薄型チョークコイルをＣＯＧ実装した状態の斜視図である。
【図１１】図１０の薄型チョークコイルの部分切り欠き斜視図である。
【符号の説明】
１  液晶ディスプレイ
２  液晶上ガラス基板
４  液晶駆動用ＩＣ
１０  コイル
１１  第１基板
１２  第１電極（一方のコイルパターン）
１２ａ  コイル巻き始め端部
１２ｂ  コイル巻き終わり端部
１３  第２基板
１４  第２電極（他方のコイルパターン）
１５  重なり部
１６  導電部
１７  異方導電フィルム
１７ａ  導電路
１７ｂ  導電粒子
１７ｃ  接着剤
１８  磁性体
１９  封止樹脂
【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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【図１０】
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【図１１】
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