説明

液晶用TABテープおよびその製造方法

【課題】 液晶用TABテープにおける放熱性の向上と、配線のさらなるファイン化との両方を共に達成する。
【解決手段】 この液晶用TABテープは、半導体素子9が実装されて液晶表示装置に用いられる液晶用TABテープであって、絶縁性フィルム基板1と、前記絶縁性フィルム基板1の片面に銅箔をパターニングして形成された配線層2と、前記絶縁性フィルム基板1の他の片面に設けられた銅箔からなる放熱層3とを備え、かつ前記配線層2の銅箔の厚さが、前記放熱層3の厚さよりも薄いことを特徴としている。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、液晶用TABテープおよびその製造方法に係り、特にCOF方式を採用して液晶表示装置に用いられるように設定してなる液晶用TABテープおよびその製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
COF方式のTABテープは、近年、液晶表示装置における主に駆動用半導体装置の実装に好適なものとして開発が進められている。
液晶テレビなどのような各種FPD(Flat Panel Display)装置は、他の表示システムとの画面表示機能(高精細化、応答性、フルカラー化等)を競いながら、年々技術開発が進められて、その性能のさらなる向上が達成されつつある。
液晶表示装置(LCD;Liquid Crystal Display device)も、その開発の進行に伴っ
て、液晶表示パネルの各液晶セルを駆動するための駆動信号数がさらに増加される傾向にある。駆動信号数の増加により、駆動能力は向上するが、それに伴って消費電力が増加し、発熱量も益々増加する傾向にある。斯様な傾向に対応して、最近では、半導体素子の駆動能力および寿命を維持するために、半導体素子の発熱対策が要請されるようになってきた。
【0003】
他方、個々の半導体素子は、その外形寸法のさらなる縮小化が進められつつあり、かつ上記のような駆動信号数の増加と相まって、さらなる多端子化および端子のファイン化(各端子自体の寸法の微細化および端子間隔の微細化)が進められている。
このような液晶表示装置用の半導体素子の技術的傾向に対応するために、その半導体素子の実装に用いられる液晶用TABテープにおいても、配線のさらなるファイン化(配線幅と配線ピッチとの、両方のさらなる微細化)が要請されるようになってきた。
【0004】
図6は、従来の一般的なCOF方式を採用した液晶用TABテープの主要部の構成を示す図である。
絶縁性フィルム基板101として、例えばポリイミドテープを用い、その片面上に銅箔をエッチング(フォトリソグラフィ)法によりパターニングして配線層102が形成され、さらにその配線層102のいわゆるインナーリード部およびアウターリード部の表面には錫めっきなどによる金属めっき層104が形成されている。またその部分以外の配線層102の上には、絶縁性および機械的強度の補強のために、ソルダレジスト105が設けられている。
【0005】
配線層102のインナーリード部における金属めっき層104の表面に、半導体素子109のバンプ108が接続される。また、配線層102におけるアウターリード部の金属めっき層104の表面に、液晶表示装置107、外部のプリント配線板111が、それぞれ異方性導電膜(ACF;Anisotropically-Conductive Film)106、はんだバンプ1
10を介して接続される。半導体素子109は、プリント配線板111からの電気信号に従って液晶表示装置107を駆動する。
【0006】
パターニングが施される前の素材として用いられる、いわゆるTABテープ基板材料(簡略化して基材とも呼ぶ)としては、絶縁性フィルム基板101上に、Cr(クローム)、Ni(ニッケル)等を介して電気めっきにより銅めっき層を設けて、これを配線形成用の銅層(これを広義の銅箔とも呼ぶ)として用いるようにしたものと、所定の厚さの銅箔を用意し、その銅箔の表面上にポリイミド材を塗布〜硬化してなるものとの、大別して2種類がある。
上記の銅箔を用いて構成されるTABテープの場合、一般に使用されている銅箔は、厚さ8±1.5μmのものが主流であり、特別な技術的要請等がなければ、製造ラインにおける取り扱いの容易さやプロセス整合性の良さ、ならびに製造コスト等の観点から、最も一般的な銅箔である前述のような厚さ8±1.5μmの銅箔が使用されている。
【0007】
このようなCOF方式のTABテープを、特に上述したような液晶表示装置用のものとして用いる場合、半導体素子109の発熱対策の一貫として、その実装パッケージの実質的な主要部であるTABテープも対応することが強く要請されるようになってきた。その要請を満たすために、一例として図7に示したような、配線層102の銅箔の厚さを厚くすることで放熱性を向上させるようにした構造を採用することが検討されている。具体的には、厚さ12μm、15μmといった、一般的な厚さの8μmよりも厚い銅箔を使用することが試みられている。
他方、上述したように、半導体素子109のさらなる多端子化および端子のファイン化に対応するために、液晶用TABテープについても、配線層102における配線パターン幅および配線間隔のさらなるファイン化が必要となってきた(以上、特許文献1)。
【0008】
【特許文献1】特開2007−158001号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0009】
しかしながら、液晶用TABテープにおける、上記の放熱性と配線のファイン化との両方の要請を同時に満たすことは、極めて困難である。
すなわち、配線層102の銅箔の厚さを厚くすることにより、液晶用TABテープの放熱特性は向上するが、それとは裏腹にその配線層102の配線のファイン化が益々困難なものとなる。これは、銅箔の厚さが厚くなるほど、その厚さ方向に酸液(エッチング液)で銅箔を溶かす時間(エッチング時間)が長くなるので、配線パターン幅が所期の寸法よりも細くなり過ぎると共に配線間隔が所期の寸法よりも広くなり過ぎてしまうからである。
あるいは、銅箔の厚さを厚くしても配線パターン幅が細くなり過ぎたり配線間隔が広くなり過ぎたりすることのないように、配線形成の際のエッチングファクタを巧妙に管理・制御しながらエッチング法による銅箔のパターニング工程を行うといった方策も考えられる。しかし、実際には、その際のエッチング液の温度、濃度、時間などを極めて厳密にかつ安定的に管理しなければならず、またそのような管理ができたとしても、ウェットエッチングプロセスにおけるサイドエッチングを完全に無くすことは実際上不可能であるから、益々厚くなる銅箔をさらに高精度にパターニングすることは、やはり極めて困難である。
【0010】
このように、従来の技術では、液晶用TABテープにおける放熱性の向上と配線のさらなるファイン化とを同時に達成することは、極めて困難ないしは不可能であるという問題があった。
本発明は、このような問題に鑑みて成されたもので、その目的は、液晶用TABテープにおける放熱性の向上と配線のさらなるファイン化との両方を共に達成することを可能とした液晶用TABテープおよびその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0011】
本発明の第1の液晶用TABテープは、絶縁性フィルム基板の表裏両面に銅箔を備えたTABテープ基材を用いてなる液晶用TABテープであって、前記表裏両面のうちの片面の銅箔が、他の片面の銅箔の厚さよりも薄いことを特徴としている。
本発明の第2の液晶用TABテープは、半導体素子が実装されて液晶表示装置に用いられる液晶用TABテープであって、絶縁性フィルム基板と、前記絶縁性フィルム基板の片
面に銅箔をパターニングして形成された配線層と、前記絶縁性フィルム基板の他の片面に設けられた銅箔からなる放熱層とを備え、かつ前記配線層の銅箔の厚さが、前記放熱層の厚さよりも薄いことを特徴としている。
本発明の液晶用TABテープの製造方法は、絶縁性フィルム基板の表裏両面に銅箔を備えており片面の銅箔が他の片面の銅箔の厚さよりも薄いTABテープ基材を用いて、前記片面の薄い方の銅箔をパターニングして配線を形成し、かつ前記他の片面の銅箔を用いて放熱層を形成することを特徴としている。
【発明の効果】
【0012】
本発明の液晶用TABテープによれば、絶縁性フィルム基板の片面の銅箔を、他の片面の銅箔の厚さよりも薄くしたので、その薄い方の銅箔をパターニングして、より微細なパターン幅およびパターン間隔の配線を形成することができると共に、厚い方の銅箔を放熱効率の高い放熱層とすることができる。その結果、配線のさらなるファイン化と放熱性の向上との、両方を共に達成することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0013】
以下、本発明の実施の形態に係る液晶用TABテープおよびその製造について、図面を参照して説明する。
図1は、本発明の実施の形態に係る液晶用TABテープを示す図、図2は、バリエーションとして、腐食防止層をさらに備えた構造を示す図、図3は、他のバリエーションとして、放熱層に放熱フィンを設けた構造を示す図、図4は、さらに他のバリエーションとして、放熱層にさらに放熱板を接続した構造を示す図、図5は、さらに他のバリエーションとして、放熱層に窓部を設けた構造を示す図である。
【0014】
図1に示したように、この液晶用TABテープは、絶縁性フィルム基板1と、その絶縁性フィルム基板1の片面に形成された、銅箔をエッチング法(いわゆるフォトリソグラフィ法を用いたウェットエッチングプロセス)によりパターニングしてなる配線層2と、絶縁性フィルム基板1の他の片面(いわゆる裏面)に設けられた銅箔からなる放熱層3とを備えており、かつ配線層2の銅箔は、放熱層3の銅箔よりも薄いものとなっている。
配線層2におけるインナーリード部およびアウターリード部の表面には、錫めっきにより形成された金属めっき層4が形成されている。そしてそれ以外の部位の表面を覆うよう
に、ソルダーレジスト5が形成されている。
配線層2の一方のアウターリード部の金属めっき層4の表面に、ACF6を介して液晶表示装置7が接続される。また、配線層2のインナーリード部における金属めっき層4の表面に、バンプ8を介して半導体素子9が接続される。また、配線層2の他方のアウターリード部の金属めっき層4の表面に、はんだバンプ10を介して外部のプリント配線板11が接続される。このような電気的接続構成により、半導体素子9が、プリント配線板11からの電気信号に従って液晶表示装置7を駆動するように設定されている。
【0015】
絶縁性フィルム基板1としては、例えばポリイミドテープのような薄くて機械的耐久性に優れた材質からなるものを好適に用いることができる。
【0016】
配線層2は、絶縁性フィルム基板1の片面上に、銅箔をエッチング(フォトリソグラフィ法)によりパターニングして、所定の微細な配線パターン幅および配線間隔となるように配線を形成してなるものである。その銅箔の厚さは、例えば3±1.5μmまたは5±1.5μmのような、6.5μm未満の厚さであり、例えば8±1.5μmあるいはそれ以上のような放熱層3の銅箔の厚さよりも薄いので、配線のファイン化に十分対応可能なものとなっている。
【0017】
放熱層3は、例えば一般的な液晶用TABテープ用銅箔として用いられることの多い8
±1.5μmの厚さの銅箔、あるいはそれよりもさらに厚い銅箔を用いてなるもので、図1に示した構造では、ほぼ全面にパターニングが施されていない、いわゆる無垢の銅箔をベタに絶縁性フィルム基板1の裏面に張り合わせてなるものとなっている。この放熱層3は、配線層2の銅箔よりも厚い銅箔からなるものであることによって、放熱効果の極めて高いものとなっている。この放熱層3の銅箔は、厚ければ厚いほど、伝熱容量が大きくなるので、より高い放熱効果が期待できる。
【0018】
半導体素子9から発生した熱は、配線層2および絶縁性フィルム基板1を介して放熱層3へと流れて行き、その放熱層3の表面から外部(大気中)へと放散される。また、その熱の幾分かは、プリント配線板11にも流れて放散されることとなる。
ここで、絶縁性フィルム基板1は、電気的絶縁性が高い材質からなるものであるから、必然的に熱伝導率も銅のような金属等と比較すると低い傾向にある。しかし、絶縁性フィルム基板1はそれ自体が極めて薄いフィルム状であるため、半導体素子9からの熱の伝導や輻射についての実質的な妨げとなる虞はない。よって、半導体素子9から発生した熱は滞りなく放熱層3へと流れ、その放熱層3の表面から外部へと効率的に放散される。
【0019】
上記のような本発明の実施の形態に係る液晶用TABテープでは、配線層2を、3±1.5μmまたは5±1.5μmのような、液晶用TABテープで一般的に用いられることの多い8μm±1.5μmの厚さの銅箔よりも薄い、6.5μm未満の厚さの銅箔をパターニングしてなるものとしたので、配線のさらなるファイン化に十分対応することができる。かつ、それと共に、放熱層3を、配線層2の銅箔よりも厚い、例えば8±1.5μmあるいはそれ以上のような厚さの銅箔からなるものとしたので、配線層2の銅箔の厚さを一般的な液晶用TABテープ用の銅箔の代表的な厚さである8±1.5μmよりも薄い6.5μm未満としたことに起因した放熱効果の低下を補って余りある、それ以上の十分な放熱効果を、放熱層3によって得ることができる。
【0020】
ここで、配線層2の銅箔の厚さと放熱層3の銅箔の厚さとの合計が、少なくとも8μm以上となるようにすることが望ましい。このように本実施の形態に係る液晶用TABテープの表裏の銅箔の厚さの合計を、片面のみに配線層2を設けた構造を有する従来の一般的な液晶用TABテープに用いられる銅箔の代表的な厚さである8μmと少なくとも同等あいはさらにそれよりも厚くすることにより、この液晶用TABテープにおける銅箔全体の伝熱容量を、従来のTABテープの銅箔の場合よりも大きくすることができる。その結果、従来の液晶用TABテープにおける放熱効率よりも格段に高い放熱効率を達成することが可能となる。
【0021】
また、本実施の形態に係る液晶用TABテープは、絶縁性フィルム基板1の片面上に、放熱層3の銅箔よりも薄い銅箔をウェットエッチング法によりパターニングして配線層2を形成し、絶縁性フィルム基板1の他の片面(裏面)上に配線層2の銅箔よりも厚い銅箔からなる放熱層3を設けることにより、製造することができる。
配線層2のパターニングの工程と、放熱層3を設ける工程との、時間的な前後関係は、基本的にどちらが前であっても後であってもよい。但し、配線層2のエッチングプロセスによるパターニング工程よりも前に放熱層3を設ける場合には、配線層2のパターニング工程で放熱層3が不用意に蝕刻されたり溶解されたりすることのないように、例えばエッチングレジスト等によって放熱層3の銅箔の表面を被覆しておくことが必要であることは言うまでもない。
【0022】
また、TABテープ基板材料として、絶縁性フィルム基板1の両面に、電気めっきなどの方法によって薄い銅層を広義の銅箔として設けたもの、または薄い銅箔を張り合わせたものを用意して、その片面に設けられた薄い銅箔をパターニングして配線層2を形成し、他の片面に設けられた厚い銅箔はパターニングせずに残すことで、その厚い銅箔を放熱板
3としてそのまま使用するようにしてもよい。但し、この場合でも、上記と同様に、配線層2の銅箔の厚さを、6.5μm未満のような、従来の一般的な液晶用TABテープに用いられる8±1.5μmの厚さの銅箔よりも薄いものとすると共に、その表裏の銅箔の合計の厚さを、従来の一般的な液晶用TABテープにおける銅箔の代表的な厚さである8μmと少なくとも同等か、それよりも厚くすることが必要であることは勿論である。
【0023】
また、放熱層3は、絶縁性フィルム基板1の片面上に設けられた一枚の銅箔の表面に、銅めっきを施す、またはさらに別の銅箔を追加して貼り合せることにより(いずれも図示省略)、厚さをさらに増すようにしてもよい。
あるいは、TABテープ基板材料として、絶縁性フィルム基板1の片面のみに、電気めっきなどの方法によって6.5μm未満の厚さの銅層を広義の銅箔として設けたもの、または同様の厚さの銅箔を張り合わせたものを用意し、その片面の薄い銅箔をエッチング法によりパターニングして配線層2を形成し、裏面には例えば8μmあるいはそれ以上の厚さの厚い銅箔を新たに張り合わせる、または電気めっき法により同様の厚さの銅層を広義の銅箔として形成するなどして、放熱層3を形成するようにしてもよい。
【0024】
また、放熱層3の銅箔に、突起または金属異物等の発生原因となる虞のある部位が存在する場合には、そのような部位を削除するようにしてもよい。突起または金属異物等の発生源となる虞のある部位とは、例えば放熱層上に存在する突起(金属表面が荒れていることによる)であり、突起がとれて金属異物となり配線同士の短絡を引き起こす可能性がある。よって、この突起を機械加工や化学的処理を施して除去することが望ましい。
【0025】
このように、本発明の実施の形態に係る液晶用TABテープおよびその製造方法によれば、放熱性の向上と配線のさらなるファイン化との両方を共に、簡易かつ確実に達成することができる。しかも、放熱層3の素材として、液晶用TABテープに一般的に用いられていてその管理や取り扱いが容易であり、また既存の製造ラインとのプロセス整合性も良好な、厚さ8±1.5μmの銅箔を用いることにより、製造コストの高額化等を引き起こすことなく、また安定的に、上記のような放熱性の向上と配線のさらなるファイン化との両方を共に達成することができる。
【0026】
本実施の形態に係る液晶用TABテープのバリエーションとしては、図2に一例を示したように、放熱層3の銅箔の表面に、金属めっきまたは酸化銅もしくは樹脂からなる腐食防止層21をさらに設けるようにしてもよい。
このようにすることにより、放熱層3の表面の腐食を防止することができると共に、放熱層3全体の伝熱容量をさらに増大させて、その放熱効率のさらなる向上を達成することができる。
【0027】
また、本実施の形態に係る液晶用TABテープの、他のバリエーションとしては、図3に一例を示したように、放熱層3の銅箔の表面にエッチング法のような化学的加工法や切削加工のような機械的加工法により凹凸を設けて、放熱フィン31を形成してもよい。
このようにすることにより、放熱層3の表面積を増大させて、その放熱層3の表面全体からの熱の放散効率をさらに高いものとすることができる。
【0028】
また、本実施の形態に係る液晶用TABテープの、さらに他のバリエーションとしては、図4に一例を示したように、放熱層3に放熱板41を接続するようにしてもよい。
このように放熱板41をさらに追加して設けることにより、半導体素子9から発せられた熱を、さらに高い効率で大気中に放散することが可能となる。
【0029】
また、本実施の形態に係る液晶用TABテープの、さらに他のバリエーションとしては、図5に一例を示したように、半導体素子9の位置確認のための窓部51を、例えばエッ
チング法などによって放熱層3に設けるようにしてもよい。
このようにすることにより、半導体素子9を実装する際の位置合わせを、裏面から窓部51を通して視認あるいは光学的に把握することが可能となる。
【0030】
このような図2〜図5に示したバリエーションのいずれについても、図1に示した構造の液晶用TABテープと同様、あるいはそれ以上に、放熱性の向上と配線のさらなるファイン化との両方を共に、簡易かつ確実に、達成することができる。
【図面の簡単な説明】
【0031】
【図1】本発明の実施の形態に係る液晶用TABテープを示す図である。
【図2】本発明の実施の形態に係る液晶用TABテープのバリエーションとして、腐食防止層をさらに備えた構造を示す図である。
【図3】本発明の実施の形態に係る液晶用TABテープにおける、他のバリエーションとして、放熱層に放熱フィンを設けた構造を示す図である。
【図4】本発明の実施の形態に係る液晶用TABテープにおける、さらに他のバリエーションとして、放熱層に放熱板を接続した構造を示す図である。
【図5】本発明の実施の形態に係る液晶用TABテープにおける、さらに他のバリエーションとして、放熱層に窓部を設けた構造を示す図である。
【図6】従来の一般的なCOF方式を採用した液晶用TABテープの主要部の構成を示す図である。
【図7】従来の、図6に示したものよりもさらに厚い銅箔をパターニングしてなる配線層を備えたCOF方式の液晶用TABテープの主要部の構成を示す図である。
【符号の説明】
【0032】
1 絶縁性フィルム基板
2 配線層
3 放熱層
4 金属めっき層
5 ソルダーレジスト
6 ACF
8 バンプ
9 半導体素子
10 はんだバンプ
11 プリント配線板
21 腐食防止層
31 放熱フィン
41 放熱板
51 窓部

【特許請求の範囲】
【請求項1】
絶縁性フィルム基板の表裏両面に銅箔を備えたTABテープ基材を用いてなる液晶用TABテープであって、
前記表裏両面のうちの片面の銅箔が、他の片面の銅箔の厚さよりも薄い
ことを特徴とする液晶用TABテープ。
【請求項2】
半導体素子が実装されて液晶表示装置に用いられる液晶用TABテープであって、
絶縁性フィルム基板と、
前記絶縁性フィルム基板の片面に銅箔をパターニングして形成された配線層と、
前記絶縁性フィルム基板の他の片面に設けられた銅箔からなる放熱層と
を備え、
かつ前記配線層の銅箔の厚さが、前記放熱層の厚さよりも薄い
ことを特徴とする液晶用TABテープ。
【請求項3】
請求項1または2記載のTABテープにおいて、
前記配線層の銅箔の厚さが、6.5μm未満である
ことを特徴とする液晶用TABテープ。
【請求項4】
請求項1ないし3のうちいずれか1つの項に記載のTABテープにおいて、
前記配線層の厚さと前記放熱層の厚さとの合計が、8μm以上である
ことを特徴とする液晶用TABテープ。
【請求項5】
請求項1ないし4のうちいずれか1つの項に記載のTABテープにおいて、
前記放熱層が、パターニングされていない銅箔からなるものである
ことを特徴とする液晶用TABテープ。
【請求項6】
請求項1ないし4のうちいずれか1つの項に記載のTABテープにおいて、
前記放熱層が、パターニングされた銅箔からなるものである
ことを特徴とする液晶用TABテープ。
【請求項7】
請求項6記載の液晶用TABテープにおいて、
前記放熱層が、前記半導体素子の実装位置の確認のための窓部を設けてなるものであることを特徴とする液晶用TABテープ。
【請求項8】
請求項6記載のTABテープにおいて、
前記放熱層が、前記銅箔の表面に凹凸を設けてなる放熱フィンを備えた
ことを特徴とする液晶用TABテープ。
【請求項9】
請求項1ないし8のうちいずれか1つの項に記載のTABテープにおいて、
前記放熱層が、前記銅箔の表面に金属めっきまたは酸化銅もしくは樹脂からなる腐食防止層を備えた
ことを特徴とする液晶用TABテープ。
【請求項10】
請求項1ないし9のうちいずれか1つの項に記載のTABテープにおいて、
前記放熱層が、前記銅箔の表面に接続される放熱板をさらに備えた
ことを特徴とする液晶用TABテープ。
【請求項11】
絶縁性フィルム基板の表裏両面に銅箔を備えており片面の銅箔が他の片面の銅箔の厚さよりも薄いTABテープ基材を用いて、前記片面の薄い方の銅箔をパターニングして配線
を形成し、かつ前記他の片面の銅箔を用いて放熱層を形成する
ことを特徴とする液晶用TABテープの製造方法。
【請求項12】
請求項11記載の液晶用TABテープの製造方法において、
前記放熱層の銅箔の表面に、銅めっきを施す、またはさらに別の銅箔を追加して貼り合せることにより、当該放熱層全体の厚さを増加させる工程を、さらに含む
ことを特徴とする液晶用TABテープの製造方法。
【請求項13】
請求項11または12記載の液晶用TABテープの製造方法において、
前記放熱層の銅箔における、突起または金属異物の発生原因となる虞のある部位を削除する工程を、さらに含む
ことを特徴とする液晶用TABテープの製造方法。

【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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