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1. (WO2005066992) STRUCTURE DE CONNEXION ET PROCEDE DE CONNEXION DE CIRCUIT
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明 細書

回路の接続構造及び接続方法

技術分野

[0001] 本発明は、プラズマディスプレイパネルとフレキシブルプリント基板との接続構造に おいて、プラスマディスプレイパネルの電極、特に Ag電極のマイグレーションを防止 する技術に関する。

背景技術

[0002] プラズマディスプレイパネルの電極の接続構造は、一般に、図 8に示すように、プラ ズマディスプレイパネル 1のガラス基板 2上の電極 3と、フレキシブルプリント基板 10 の配線端子 12とを、異方導電性接着剤 20を介して圧着ツールで加熱加圧すること により接続したものとなっている。

[0003] ここで、プラズマディスプレイパネル 1の電極 3は、 Cr/Cu/Cr、 Al、 Ag等力ら形 成されるが、コストの低減化のため、多くは Agペーストを用いて形成される。

[0004] 一方、フレキシブルプリント基板 10は、 PET等の絶縁性シートからなるフレキシブル 基板 11上に Cu等からなる配線が形成され、その上にカバーレイ 13が積層されたも のからなり、配線端子 12の表面には、通常、金メッキが施されている。

[0005] プラズマディスプレイパネル 1の電極 3とフレキシブルプリント基板 10の配線端子 12 とを異方導電性接着剤 20を介して加熱加圧により接続した後は、その接続部分は、 シリコーン樹脂等からなる封止樹脂 31、 32で封止される。

[0006] ところで、プラズマディスプレイパネル 1の隣接する電極間には、 50V以上の電位差 が生じる。また、プラズマディスプレイパネル 1の電極 3のピッチは、例えば 0. 2mm程 度と小さいので、隣接する電極 3間の極性が異なる場合には、電極 3間に生じる電界 強度が大きくなる。このため、使用環境により、電極 3に湿気あるいは水分がもたらさ れると、電極 3を形成する金属がイオン化され、一方の電極から他方の電極へ移動し 、そこに金属が析出するというマイグレーションが起こり、電極間 3が短絡する場合が ある。特に、電極 3の形成金属としては Agが広く用いられている力 Agは容易にマイ グレーシヨンを起こす。さらに、プラズマディスプレイパネル 1の作成過程において、 基板材料に含まれる化合物から電極にハロゲンイオンが入る場合があるが、その場 合には、一層マイグレーションが起こりやすくなる。そこで、電極 3が湿気あるいは水 分に晒されることを防止するため、プラズマディスプレイパネル 1の電極 3とフレキシブ ルプリント基板 10の配線端子 12との接続部を封止樹脂 31、 32で封止することが行 なわれている。

[0007] し力、しながら、封止樹脂 31、 32による接続部の封止だけでばマイグレーションを十 分に防止することはできない。これに対しては、陽イオン交換体と陰イオン交換体を 含む樹脂で配線間に障壁を形成することが提案されている (特許文献 1)が、接続ェ 程が複雑になり、コストが上昇する。

特許文献 1 :特開 2000 - 183470号公報

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0008] 本発明は、プラズマディスプレイパネルとフレキシブルプリント基板との接続構造に おいて、従来の圧着ツールを用いて簡便にプラスマディスプレイパネルの電極、特に Ag電極のマイグレーションを防止し、配線の信頼性を高めることを目的とする。 課題を解決するための手段

[0009] 本発明者は、プラズマディスプレイパネルの電極と、フレキシブルプリント基板の配 線端子とを異方導電性接着剤を介して圧着ツールで加熱加圧することにより接続す る際に、圧着ツールのエッジ、プラズマディスプレイパネルの電極、及びフレキシブル プリント基板の配線端子を特定の位置関係に置くことにより、マイグレーションの発生 を顕著に抑制できることを見出した。

[0010] 即ち、本発明は、プラズマディスプレイパネルの電極とフレキシブルプリント基板の 配線端子とを異方導電性接着剤を介して圧着ツールで加熱加圧することにより接続 する回路の接続方法において、圧着ツールの幅を a、プラズマディスプレイパネルの 電極とフレキシブルプリント基板の配線端子との重なり幅を b、圧着ツールのフレキシ ブルプリント基板側エッジからプラズマディスプレイパネルの電極端部への距離を c、 圧着ツールのフレキシブルプリント基板側エッジからフレキシブルプリント基板のカバ 一レイの端部への距離を d、接続後の異方導電接着剤の幅を e、圧着ツールのプラズ マディスプレイパネル側エッジからフレキシブルプリント基板の配線端子端部への距 離を f、異方導電性接着剤に含有される導電粒子の平均粒子径を mとする場合に、 a≥e≥b

c≥0

f≥0

d : m = 20 : l 200 : 1

が満たされるように、プラズマディスプレイパネルとフレキシブルプリント基板と圧着ッ ールを配置することを特徴とする回路の接続方法を提供する。

[0011] また、本発明は、上述のようにして得られる回路の接続構造として、プラズマデイス プレイパネルの電極とフレキシブルプリント基板の配線端子とが異方導電性接着剤を 介して加熱加圧されている回路の接続構造において、プラズマディスプレイパネルの 電極とフレキシブルプリント基板の配線端子との重なり幅を b、異方導電接着剤の幅 を e、フレキシブルプリント基板のカバーレイの端部とプラズマディスプレイパネルの電 極端部との距離を g、異方導電性接着剤に含有される導電粒子の平均粒子径を mと する場合に、

e≥b

g : m= 20 : l— 200 : 1

が満たされていることを特徴とする回路の接続構造を提供する。

発明の効果

[0012] 本発明によれば、従前の圧着ツールを用いて、プラズマディスプレイパネルとフレキ シブルプリント基板との接続構造における、プラスマディスプレイパネルの電極、特に Ag電極のマイグレーションを防止し、配線の信頼性を高めることができる。

図面の簡単な説明

[0013] [図 1]図 1は、本発明の方法における、プラズマディスプレイパネルとフレキシブルプリ ント基板と圧着ツールの配置を示す断面図である。

[図 2]図 2は、本発明の方法における、プラズマディスプレイパネルとフレキシブルプリ ント基板と圧着ツールの配置を示す断面図である。

[図 3]図 3は、比較例における、プラズマディスプレイパネルとフレキシブルプリント基 板と圧着ツールの配置を示す断面図である。

[図 4]図 4は、比較例における、プラズマディスプレイパネルとフレキシブルプリント基 板と圧着ツールの配置を示す断面図である。

園 5]図 5は、比較例における、プラズマディスプレイパネルとフレキシブルプリント基 板と圧着ツールの配置を示す断面図である。

[図 6]図 6は、比較例における、プラズマディスプレイパネルとフレキシブルプリント基 板と圧着ツールの配置を示す断面図である。

園 7]図 7は、比較例における、プラズマディスプレイパネルとフレキシブルプリント基 板と圧着ツールの配置を示す断面図である。

園 8]図 8は、プラズマディスプレイの電極の接続構造を示す斜視図(同図(a))及び X 一 X断面図(同図(b) )である。

符号の説明

1· "プラズマディスプレイ fパネル

2· ··ガラス基板

3· ··プラズマディスプレ fパネルの電極(Ag電極)

lO- '-フレキシブノレプリント板

ll- '■フレキシブル基板

12-· ··配線端子

13-· '-カバーレイ

20-· • -異方導電性接着剤

31-· ·-封止樹脂

32-· ·-封止樹脂

40-· '-圧着ツール

発明を実施するための最良の形態

[0015] 以下、図面を参照しつつ、本発明を詳細に説明する。なお、各図中、同一符号は 同一又は同等の構成要素を表してレ、る。

[0016] 図 1は、本発明の一実施形態によりプラズマディスプレイパネル 1とフレキシブルプ リント基板 10とを異方導電性接着剤 20を介して圧着ツール 40で加熱加圧することに より接続する際の、圧着ツール 40、プラズマディスプレイパネル 1及びフレキシブル プリント基板 10の位置関係を示す断面図である。

[0017] このプラズマディスプレイパネル 1は、放電空間をおいてガラス基板 2、 2'を対向さ せたものであり、その下側のガラス基板 2には Agペーストの印刷により形成された電 極 3が設けられている。この電極 3は、幅 0. 05—1. 0mmの電極線を、ピッチ 0. 1 20mmで多数並設したものとなっており、フレキシブルプリント基板 10との接続部に おいて露出している。

[0018] 一方、フレキシブルプリント基板 10は、ポリイミド等からなるフレキシブル基板(厚さ 1 0— 100 μ m) 11上に Cu配線(厚さ 5— 40 μ m)を積層し、その上にポリイミド等から なるカバーレイ(厚さ 10 50 x m) 13を設けたもので、この Cu配線の配線端子 12は 、プラズマディスプレイパネル 1との接続部におレ、て露出してレ、る。

[0019] 異方導電性接着剤 20は、粒径 0. 1— 15 z m、好ましくは 1一 10 z mの導電性粒 子を絶縁性接着剤に分散し、厚さ 10— 50 μ mのフィルム状に成形したものである。 この異方導電性接着剤 20は、加熱加圧することにより、その厚さ方向にのみ導電性 を発現し、それ以外の方向には、導電性を示さない。なお、異方導電性接着剤 20と しては、塗料状のものを使用し、その塗膜が加熱加圧により異方導電性を発現するも のを用いてもよい。

[0020] 圧着ツール 40としては、被圧着物を温度 150— 200°C、圧力 2— lOMPaで加熱 加圧できるものを使用する。

[0021] 図 1に示した本発明の方法においては、圧着ツール 40の幅を a、プラズマディスプ レイパネル 1の電極 3とフレキシブルプリント基板 10の配線端子 12との重なり幅を b、 圧着ツール 40のフレキシブルプリント基板 10側エッジからプラズマディスプレイパネ ノレ 1の電極端部への距離 (即ち、圧着ツール 40のフレキシブルプリント基板 10側の エッジからプラズマディスプレイパネル 1の中央部への方向を正とした場合の、該エツ ジとプラズマディスプレイパネル 1の電極端部との距離)を c、圧着ツール 40のフレキ シブルプリント基板 10側エッジからフレキシブルプリント基板 10のカバーレイ 13の端 部への距離 (即ち、圧着ツール 40のフレキシブルプリント基板 10側のエッジからフレ キシブルプリント基板 10の中央部への方向を正とした場合の、該エッジとカバーレイ

13の端部との距離)を d、接続後の異方導電接着剤の幅を e、圧着ツール 40のブラ ズマディスプレイパネル 1側エッジからフレキシブルプリント基板 10の配線端子 12端 部への距離(即ち、圧着ツール 40のプラズマディスプレイパネル 1側のエッジからフ レキシブルプリント基板 10の中央部への方向を正とした場合の、該エッジと配線端子

12の端部との距離)を f、異方導電性接着剤に含有される導電粒子の平均粒子径を mとする場合に、

a≥e≥b

c≥0

f≥0

d : m = 20 : l 200 : 1

が満たされるように、プラズマディスプレイパネル 1とフレキシブルプリント基板 10と圧 着ツール 40を配置する。

[0022] e≥bとすることにより、接続部における Ag電極 3の露出部分を少なくし、さらに a≥e とすることにより、圧着ツール 40で異方導電性接着剤 20を接続部全体に十分に接 着する。なお、図 1には接続後の異方導電性接着剤 20がフレキシブルプリント基板 1 0のカバーレイ 13に達していない態様を示している力図 2に示すように、接続後の 異方導電性接着剤 20が、接続部の Ag電極を覆うだけでなぐフレキシブルプリント 基板 10のカバーレイ 13も一部覆うようにしてもよい。

[0023] また、本発明では、 c≥0、 f≥0とすることにより、圧着ツール 40で接続部全体をカロ 熱圧着することができるので、異方導電性接着剤 20を接続部全体に十分に接着す ること力 S可言となる。

[0024] さらに、 Ag電極 3と配線端子 12との間で異方導電性接着剤 20が圧着ツール 40に より加熱加圧され、異方導電性接着剤 20中の導電性粒子と絶縁性接着剤が接続部 の周囲へ流動するときに、 dが小さいと、導電性粒子の流動がフレキシブルプリント基 板 10のカバーレイ 13によって妨げられ、導電性粒子が接続部のカバーレイ 13側に 溜まり、そこでショートが起こりやすくなる。また、圧着ツール 40で加熱加圧するときに 、フレキシブルプリント基板 10の非圧着部分が橈む場合があり、この場合にも導電性 粒子が接続部のカバーレイ 13側に溜まり、そこでショートが起こりやすくなる。これに 対し、本発明では d : m= 20 : l— 200 : 1とし、 dを十分に広くするので、このようなショ ートを防止することができる。

[0025] こうして、加熱圧着されたプラズマディスプレイパネル 1とフレキシブルプリント基板 1 0との接続構造においては、 e≥bとなり、強固に接着した異方導電性接着剤の絶縁 性接着剤によって接続部が覆われているので、 Ag電極が湿気あるいは水分に晒さ れることによるマイグレーションを防止することができる。さらに、フレキシブルプリント 基板 10のカバーレイ 13の端部とプラズマディスプレイパネル 1の電極 3の端部との距 離を gとする場合に、 g : m= 20 : l 200 : 1であり、接続部で異方導電性接着剤中の 導電性粒子によるショートが生じることもない。

[0026] 本発明においては、プラズマディスプレイパネル 1の電極 3のマイグレーションの発 生をより一層防止するため、図 8に示した従来例のように、接続部のプラズマディスプ レイパネルの中央部側とフレキシブルプリント基板の中央部側とをそれぞれ封止樹脂 31、 32で封止してもよレヽ。

実施例

[0027] 実施例比較例 2— 5

プラズマディスプレイパネルの電極の接続に一般に使用されている異方導電性接 着剤(ソニーケミカル社、 CP7642K,導電粒子の平均粒径 6 x m)を使用し、図 1に 示した配置で、プラズマディスプレイ 1のガラス基板 2 (旭ガラス社製、 PD200)上の 電極 3 (Ag電極、厚さ 10 μ πι、ピッチ 0. 2mm、ライン数 100本)と、フレキシブルプリ ント基板 10の配線端子 12 (厚さ 35 μ mの Cu配線上に Niメツキと Auメツキを順次施 したもの、ピッチ 0. 2111111 (1^/3 = 1/1) )とを圧着ッールを用ぃて加熱圧着(170で 、 3MPa、 20秒、緩衝材: 0. 2mmシリコンラバー)することにより接続した。

[0028] その後、 60。C、 95%RHの環境下で、 500時間、 DC100V印加エージングを行い 、隣接端子間の接続抵抗力 106 Ωを下回る場合をショートと判定し、ショートするまで の時間を測定した。

[0029] また、前述の a、 b、 c、 d、 e、 fの距離と d/mを表 1のようにする以外は、同様にプラ ズマディスプレイパネルとフレキシブルプリント基板を接続し、エージングによるショー トの発生を調べた。

[0030] 結果を表 1に示す。なお、表 1に示す比較例 1一 5の配置を、図 3—図 7に示した。

[0031] 実施例 2

異方導電性接着剤として次のように調製したものを使用する以外は実施例 1と同様 にプラズマディスプレイパネルとフレキシブルプリント基板を接続し、エージングによる ショートの発生を調べた。結果を表 1に示す。

[0032] 異方性導電接着剤の調製方法:絶縁性接着剤としてフエノキシ樹脂 (東都化成社、 YP50) 40重量部とエポキシ樹脂(油化シェル社、 EP828) 30重量部と潜在性硬化 剤(旭化成社、 HX3741) 30重量部を混合したものを用意し、この絶縁性接着材 10 0重量部にジビュルベンゼン粒子にニッケノレ/金メッキを行った導電性粒子(平均粒 径 2. 5 z m) (積水ファインケミカル社、ミクロパール Au210) 5重量部を分散させたも のを異方性導電接着剤とした。

[0033] 実施例 3

異方性導電接着剤として、実施例 2の絶縁性接着剤 100重量部に対し、ベンゾグ アナミン樹脂粒子の表面にニッケルメツキ層を形成した導電性粒子(平均粒子径 10 / m) (日本化学社) 5重量部を分散させたものを使用する以外は実施例 1と同様に プラズマディスプレイパネルとフレキシブルプリント基板を接続し、エージングによるシ ョートの発生を調べた。結果を表 1に示す。

[0034] (表 1)

単位: mm)


表 1から、本発明の実施例 1一 3によれば、 500時間のエージング後も隣接端子間の 抵抗が 106 Ωを超え、配線の信頼性は良好であった力比較例 1一 5ではいずれもシ ョートが発生した。特に、距離 dが 0. 05mmで、 d/mが 20未満の比較例 5では、接 続部のフレキシブルプリント基板 1側で異方導電性接着剤の導電性粒子がつながり、 直ちにショートが起こった。

産業上の利用可能性

本発明は、プラズマディスプレイパネルの電極とフレキシブルプリント基板の配線端 子を異方導電性接着剤を用いて接続する場合に有用である。