JPH0143474B2 - - Google Patents
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- JPH0143474B2 JPH0143474B2 JP57063260A JP6326082A JPH0143474B2 JP H0143474 B2 JPH0143474 B2 JP H0143474B2 JP 57063260 A JP57063260 A JP 57063260A JP 6326082 A JP6326082 A JP 6326082A JP H0143474 B2 JPH0143474 B2 JP H0143474B2
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- Insulated Metal Substrates For Printed Circuits (AREA)
Description
本発明はAl板等の金属板を配線パターンの支
持基板としかつこの支持基板上に半導体素子、コ
ンデンサ、抵抗等の各種電子回路部品を搭載した
配線基板に関するもので、特に配線導体が施こさ
れた金属板を曲折して利用するものである。
従来から電子機器の配線基板としては、ガラ
ス、セラミツク、ガラスエポキシなどリジツドな
絶縁板が一般に用いられている。これ等の基板材
料は材料強度、折曲げあるいは絞り加工性等を考
慮して通常平坦な板状のものが利用され、電子機
器内の配線基板収納空間等のスペースフアクター
の都合から1枚の平坦な基板として用いることが
できない場合には、別途に設けられた平坦な基板
との間にケーブルや、コネクタ等を用いて互いに
垂直に連結する等の分割接続構造が採られてい
る。このように従来の配線基板は変形加工が困難
であるという点から、平坦なプリント基板を複数
個つなぎ合せて所望形状に組み立てねばならず、
部品点数が多くなるばかりでなく、電子機器の小
型化、軽量化及び薄型化が要求されているにもか
かわらずこれらに充分対拠することができないと
いう問題があつた。上記問題点に対してAl等の
金属板を配線基板に利用してこの上に介層された
絶縁層上に銅箔のパターンを配線パターンとして
形成した配線基板が提晶されている(実公昭46−
21904号)。しかしながら、この場合には多層化が
不可能であること及び銅箔が厚くなるため微細配
線の形成が困難であること等の理由により小型
化、高密度化には限界が生じる。
本発明は上述の問題点に鑑みてなされたもの
で、金属板、有機フイルム絶縁層及び再結晶温度
が低くポリイミド絶縁層と密着力が強く展延性の
大なるAlのイオン工学的堆積膜からなる薄膜配
線と少なくとも表面が半田付け可能なNi又はCu
で形成された薄膜配線の組み合わせより成る高密
度配線の形成された平坦な基板に機械加工を施
し、任意の折曲加工等の変形を行なつて金属板、
絶縁層及びAl薄膜配線の三層構造を曲折し、こ
れによつてNi又はCuの薄膜配線に半田付によつ
て電気的に接続されたデバイスの通電回路を上記
曲折された三層構造を境界とする金属板の両主面
領域にわたつてAl薄膜配線のパターンで展開し、
微細配線の高密度実装を容易にした新規有用な薄
膜配線基板を提供することを目的とするものであ
る。
本発明に係る配線基板の製造方法の1例を第1
図a〜gとともに説明する。
まず第1図aに示す如く、洗浄されたAl、Cu
等の金属板1にポリイミドワニス、ポリアミドワ
ニス等の第1有機絶縁物2をロールコーター法等
で塗布し、加温{たとえば150℃(30分)+250℃
(30分)}することにより溶剤成分を蒸発させる。
この場合、前述のワニスの代りに半硬化状態の有
機物シートでもよく、又、接着剤を塗布してポリ
イミドフイルム等を加温及び加圧することにより
貼りつけても良い。すなわち、可撓性を有する絶
縁層であればいずれを用いることもできる。上記
有機絶縁層2がもつ可撓性は、ベースとなつてい
る金属板1の靭性とともに配線基板を上記各実施
例の如く折り曲げる際に有効に作用し、たとえ折
り曲げても破損することはなく、ピンホール等の
心配がないため極めて安定した高絶縁性を得るこ
とができる。
次に上記有機絶縁層2上にイオン工学的手法
(蒸着、スパツタリング、イオンクラスター)に
よりデポジシヨンを行ない、続いて不要部分をエ
ツチング除去してAl等の薄膜からなる下部配線
導体3を第1図bの如く所望パターンに形成す
る。この場合、必要に応じ、他の金属膜を重畳さ
せた多重薄膜配線としても良いが後の曲げ加工等
を行なう際に、伸び及び下地との密着性が良好な
Al等の薄膜のみが加工を必要とする部分に残る
様にする。
上記下部配線3が所望パターンに形成された
後、下部配線導体3上面に接着性を有する第2有
機絶縁物層4(たとえば接着剤を塗布したポリイ
ミドフイルム、ポリイミドワニス、ポリアミドイ
ミドワニス)を第1図cの如く配する。ここで、
第2有機絶縁物層4は加圧及び加温(例えば250
℃程度)によつて第1有機絶縁物層2及び下部配
線3と接着可能であり、かつスルーホールのエツ
チング加工が可能な可撓性を有する高絶縁材料で
あることが必要である。この条件を満たす材料と
して本実施例では、接着剤付ポリイミドフイルム
を選定したがこれ以外に接着力を有する半硬化状
態のポリアミドイミドフイルム、ポリアミツクア
シツドフイルム等でも、FEP等の熱可塑性のフ
イルム等でもよい。又、印刷法、ロールコータ法
等の手法を用いて基板上に塗布できるポリイミド
ワニス、ポリアミドイミドワニス等の各種液状、
ペースト状のレンジを用いても良い。
次に第1図dに示す如く第2有機絶縁物層4上
に有機と無機物質から成るレジストを印刷し、そ
の後これをマスクとしてO2プラズマエツチング
にてスルーホール孔5及び必要な端子部6を形成
する。該工程で有機と無機の混合レジストをマス
クとして用いることは、第2有機絶縁物層4のプ
ラズマエツチング時にレジスト中の有機物質も同
時にエツチングされることによりスルホール孔5
においてなだらかな傾斜を得ることができ、後に
安定で良好なスルホールコンタクトが得られるた
めである。プラズマエツチングを用いずにヒドラ
ジン、NaOH等の湿式エツチングを行なつても
良いが、この場合には下部配線導体3がこれらに
おかされないことや又、第2有機絶縁物層4がこ
れらによりエツチングされる材料であることなど
の制約を受けることになる。しかし、プラズマエ
ツチングの場合には有機物層であればすべてO2
プラズマによりエツチングすることが可能でたと
えば接着剤を塗布したポリイミドフイルム等も使
用することができる利点がある。(ヒドラジン、
NaOHを用いたエツチングの場合には、接着剤
のエツチングは不可能である。)
更に、第1図eに示す如く、上方より再度イオ
ン工学的手法によりデポジシヨンを行ない、スル
ーホール孔5を介して下部配線導体3まで装填堆
積された金属膜により電気的に接続されたスルー
ホールコンタクトを得ると同時に上部配線導体7
を下部配線導体3と同様の方法によりAl薄膜等
で形成する。この上部配線導体7は前述の下部配
線導体3と同様必要に応じて導体膜を重畳させた
多重薄膜配線とすることもできるが、後に曲げ加
工等を行なう部分には伸び及び下地との密着性が
良好なAl等の薄膜のみが残るか若しくは配線が
一切残らない様にする。本実施例に於てはデバイ
スのボンデイングを上部配線導体に対して行なう
場合を示し、このためAl膜にNi膜、Cu膜等を重
畳させた2層化配線を用いている。即ち、Al膜
は下地との密着性を企画し、Ni膜又はCu膜は後
工程でのハンダによるボンデイングを可能にする
ことを企図するものである。
次に本実施例ではデバイスと基板の接続法とし
てテープキヤリアデバイスによる半田付を採用し
ている為、接続部分に印刷等により半田を形成す
る。この接続部分は上部、下部いずれでもよいが
本実施例では上部配線導体7へデバイスを接続す
る。その後上記平坦な多層配線基板を機械加工す
ることにより、有機絶縁物層及び上部、下部配線
導体と一体的に金属板1を、少なくとも1箇所で
折り曲げ、或いは絞り加工して、配線基板として
適切な形状に加工成型される。第1図fは基板周
辺を折り曲げ加工した例を示す。
次にフオーミングされたテープキヤリア半導体
装置8を導電ペースト9でダイボンドし、アウタ
ーリード10を配線基板の上部配線導体7と半田
付けし通電回路を形成する。この状態を第1図g
に示す。半導体装置8等のデバイスのダイボンド
は図示の如く第2有機絶縁物層4上の他、予め有
機絶縁物層をエツチング除去しておきAl板1に
導電ペーストで直接取り付けるかあるいは第1有
機絶縁物層2上、下部配線導体3上、上部配線導
体7上でも良い。尚、不必要ならダイボンドはし
なくても良い。デバイスとしてはビームリードチ
ツプ、フリツプチツプ等のワイヤレスチツプ或い
はワイヤーボンドチツプでも良くデバイス数は多
数個であつてもまつたく同様である。上記配線基
板は上下2層の多層配線構造としたが、単層配線
構造であつてもあるいは3層以上の多層構造であ
つてもよいことは当然である。また、デバイスを
取り付けてから金属板を折り曲げても良く、折り
曲げ加工後にデバイスを取り付けることもでき
る。
次に、この様にして形成された折り曲げ部の薄
膜配線材料について詳述する。この折り曲げ部に
於いてはアルミ板、有機物絶縁層、薄膜配線とも
に伸びが生ずる。
従つて、配線の断線をなくすためには、配線材
料としてAl等の再結晶温度の低い材料を用いる
ことが有効である。即ち、スパツタリングを行い
材料が基板に被着するとき、基板の表面温度は、
200℃〜350℃に上昇するため、Alの場合、再結
晶温度(約200℃)を超えて、アニーリング状態
となり第2図に示す如く、材料の応力−伸び曲線
はl1状態からl1′状態になり、伸びに対する追随性
が増して断線の危険性が減少するため安定な状態
となる。
また、AlもしくはAl合金の場合、有機物絶縁
層との密着性が良く、しかも熱膨張係数が同等で
あることも信頼性の面から有効に働く。
これに反し、たとえばCu、Ni合金等の再結晶
温度の高い配線材料を折り曲げ部に用いた場合に
はアニーリング状態にし、伸びの向上を図ろうと
しても、かなりの基板加熱を行わねばならず、金
属板の有機フイルムの劣化等のプロセス上の問題
が生じる。即ち、Cu−Niの場合、第2図のl2に
示す様な応力−伸び曲線となり、ほとんど伸びに
追随せず断線に至る。
また、Al+Cu−Ni合金の様に再結晶温度の低
いものと高いものとの多重薄膜配線とした場合に
は、AlとCu−Ni間の密着性がつよく、Cu−Ni
合金の断線に支配され、好ましくない。
これらを実証するための一例として折り曲げ加
工前後の断線率を表1に示す。
The present invention relates to a wiring board in which a metal plate such as an Al plate is used as a support substrate for a wiring pattern, and various electronic circuit components such as semiconductor elements, capacitors, and resistors are mounted on this support substrate. It is used by bending a metal plate. Conventionally, rigid insulating boards made of glass, ceramic, glass epoxy, etc. have generally been used as wiring boards for electronic devices. These board materials are usually used in the form of a flat plate in consideration of material strength, bending or drawing workability, etc., and due to space factors such as wiring board storage space in electronic devices, single board materials are used. If the board cannot be used as a flat board, a split connection structure is adopted in which the board is vertically connected to a separately provided flat board using a cable, connector, or the like. Conventional wiring boards are difficult to deform, so multiple flat printed circuit boards must be joined together to form the desired shape.
There is a problem that not only the number of parts increases, but also that it is not possible to sufficiently meet the demands for smaller, lighter, and thinner electronic devices. To solve the above problems, a wiring board has been proposed in which a metal plate such as Al is used as a wiring board and a copper foil pattern is formed as a wiring pattern on an insulating layer interposed thereon (Jikkosho). 46−
No. 21904). However, in this case, there are limits to miniaturization and high density because multilayering is impossible and the copper foil becomes thick, making it difficult to form fine wiring. The present invention was made in view of the above-mentioned problems, and consists of a metal plate, an organic film insulating layer, a polyimide insulating layer with a low recrystallization temperature, and an ionically engineered deposited film of Al, which has strong adhesion and high malleability. Ni or Cu that can be soldered to thin film wiring at least on the surface
A flat substrate with high-density wiring formed by a combination of thin film wiring formed by is machined and deformed by arbitrary bending etc. to form a metal plate,
The three-layer structure of the insulating layer and the Al thin-film wiring is bent, and the current-carrying circuit of the device electrically connected to the Ni or Cu thin-film wiring by soldering is thereby bounded by the bent three-layer structure. A pattern of Al thin film wiring is developed over both main surfaces of the metal plate.
The object of the present invention is to provide a new and useful thin film wiring board that facilitates high-density packaging of fine wiring. An example of the method for manufacturing a wiring board according to the present invention will be described in the first example.
This will be explained with reference to Figures a to g. First, as shown in Figure 1a, the cleaned Al and Cu
A first organic insulating material 2 such as polyimide varnish or polyamide varnish is coated on a metal plate 1 using a roll coater method or the like, and heated {for example, 150°C (30 minutes) + 250°C
(30 minutes)} to evaporate the solvent components.
In this case, a semi-cured organic sheet may be used instead of the above-mentioned varnish, or an adhesive may be applied and a polyimide film or the like may be attached by applying heat and pressure. That is, any flexible insulating layer can be used. The flexibility of the organic insulating layer 2, together with the toughness of the metal plate 1 serving as the base, works effectively when the wiring board is bent as in each of the above embodiments, and even if it is bent, it will not be damaged. Since there is no need to worry about pinholes etc., extremely stable and high insulation properties can be obtained. Next, deposition is performed on the organic insulating layer 2 by ion engineering techniques (vapor deposition, sputtering, ion clustering), and then unnecessary portions are removed by etching to form a lower wiring conductor 3 made of a thin film of Al or the like as shown in FIG. 1b. A desired pattern is formed as shown in FIG. In this case, if necessary, it may be possible to use multiple thin film wiring by overlapping other metal films, but it is possible to use a multi-thin film wiring with good elongation and adhesion to the base during subsequent bending.
Make sure that only the thin film of Al, etc. remains in the areas that require processing. After the lower wiring 3 is formed into a desired pattern, a second organic insulating layer 4 having adhesive properties (for example, a polyimide film coated with an adhesive, polyimide varnish, polyamide-imide varnish) is applied to the upper surface of the lower wiring conductor 3. Arrange as shown in Figure c. here,
The second organic insulating layer 4 is applied with pressure and heat (for example, 250
It is necessary to use a highly insulating material that can be bonded to the first organic insulating layer 2 and the lower wiring 3 at a temperature of about 10.degree. In this example, a polyimide film with adhesive was selected as a material that satisfies this condition, but it is also possible to use semi-cured polyamide-imide film, polyamide-acid film, etc., which have adhesive strength, and thermoplastic films such as FEP. etc. may be used. In addition, various liquid forms such as polyimide varnish and polyamide-imide varnish that can be applied onto the substrate using printing methods, roll coater methods, etc.
A paste-like microwave may also be used. Next, as shown in FIG. 1d, a resist made of organic and inorganic substances is printed on the second organic insulating layer 4, and then, using this as a mask, O 2 plasma etching is performed to form the through holes 5 and the necessary terminal portions 6. form. The use of a mixed organic and inorganic resist as a mask in this process means that during plasma etching of the second organic insulating layer 4, the organic substance in the resist is also etched at the same time.
This is because a gentle inclination can be obtained in the step, and a stable and good through-hole contact can be obtained later. Wet etching with hydrazine, NaOH, etc. may be performed without using plasma etching, but in this case, it is important to ensure that the lower wiring conductor 3 is not affected by these and that the second organic insulating layer 4 is not etched by these. However, there are restrictions such as the fact that the material is However, in the case of plasma etching, all organic layers are O 2
There is an advantage that it is possible to use a polyimide film coated with an adhesive, for example, because it can be etched by plasma. (hydrazine,
In the case of etching with NaOH, etching of the adhesive is not possible. ) Furthermore, as shown in FIG. 1e, the deposition is performed again from above using the ion technology method, and the through-hole is electrically connected to the lower wiring conductor 3 via the through-hole hole 5 by the deposited metal film. At the same time as contact is obtained, the upper wiring conductor 7
is formed of an Al thin film or the like in the same manner as the lower wiring conductor 3. This upper wiring conductor 7 can be formed into a multilayer thin film wiring in which conductive films are superimposed as needed, as with the lower wiring conductor 3 described above, but the parts that will be bent later will have problems with elongation and adhesion with the base. Ensure that only a thin film such as Al, which has good properties, remains, or that no wiring remains at all. In this embodiment, a case is shown in which bonding of a device is performed to an upper wiring conductor, and for this purpose, a two-layer wiring in which a Ni film, a Cu film, etc. are superimposed on an Al film is used. That is, the Al film is designed to have good adhesion to the base, and the Ni film or Cu film is designed to enable bonding with solder in a subsequent process. Next, since this embodiment employs soldering using a tape carrier device as a method of connecting the device and the board, solder is formed on the connecting portion by printing or the like. This connection part may be either the upper or lower part, but in this embodiment, the device is connected to the upper wiring conductor 7. Thereafter, the flat multilayer wiring board is machined to bend or draw the metal plate 1 together with the organic insulating layer and the upper and lower wiring conductors at at least one place, so that it is suitable as a wiring board. It is processed and molded into a shape. FIG. 1f shows an example in which the periphery of the substrate is bent. Next, the formed tape carrier semiconductor device 8 is die-bonded with a conductive paste 9, and the outer lead 10 is soldered to the upper wiring conductor 7 of the wiring board to form a current-carrying circuit. This state is shown in Figure 1g.
Shown below. For die bonding of devices such as the semiconductor device 8, as shown in the figure, in addition to being on the second organic insulating layer 4, the organic insulating layer is removed by etching in advance and is directly attached to the Al plate 1 with a conductive paste, or on the first organic insulating layer 4. It may be on the layer 2, on the lower wiring conductor 3, or on the upper wiring conductor 7. Note that die bonding is not required if unnecessary. The device may be a beam lead chip, a wireless chip such as a flip chip, or a wire bond chip, and the same applies even if the number of devices is large. Although the wiring board described above has a multilayer wiring structure of two layers, upper and lower, it is natural that it may have a single layer wiring structure or a multilayer structure of three or more layers. Further, the metal plate may be bent after the device is attached, or the device may be attached after the bending process. Next, the thin film wiring material of the bent portion formed in this manner will be described in detail. At this bent portion, the aluminum plate, the organic insulating layer, and the thin film wiring all elongate. Therefore, in order to eliminate disconnections in the wiring, it is effective to use a material with a low recrystallization temperature, such as Al, as the wiring material. That is, when the material is deposited on the substrate by sputtering, the surface temperature of the substrate is
As the temperature rises to 200℃ to 350℃, in the case of Al, it exceeds the recrystallization temperature (approximately 200℃) and enters an annealing state, and as shown in Figure 2, the stress-elongation curve of the material changes from the l 1 state to the l 1 ' state. The wire is in a stable state because its ability to follow elongation increases and the risk of wire breakage decreases. Furthermore, in the case of Al or an Al alloy, the fact that it has good adhesion with the organic insulating layer and has the same coefficient of thermal expansion also works effectively from the viewpoint of reliability. On the other hand, if a wiring material with a high recrystallization temperature, such as Cu or Ni alloy, is used for the bent part, even if an attempt is made to improve elongation by annealing it, the substrate must be heated considerably. Process problems arise, such as deterioration of the organic film on the metal plate. That is, in the case of Cu-Ni, the stress-elongation curve is as shown in l 2 of FIG. 2 , which hardly follows the elongation and leads to wire breakage. In addition, in the case of multiple thin film interconnections with low and high recrystallization temperatures, such as Al + Cu-Ni alloy, the adhesion between Al and Cu-Ni is strong, and the Cu-Ni
This is not preferable because it is dominated by alloy breakage. As an example to prove these points, Table 1 shows the wire breakage rates before and after bending.
【表】
この様に、金属板をベース基板とし、有機絶縁
層と薄膜配線よりなる配線基板に折り曲げを施す
場合の折り曲げ部の配線材料としては、有機物絶
縁層と密着性のよいこと、熱膨張係数が同等であ
ること及びスパツタ時の昇温により、再結晶温度
を越え、アニーリング状態となる様なAlやAl合
金などの単層もしくは、多重薄膜が適当である。
次に本発明の配線基板を用いた液晶TVドライ
バーモジユールへの実施例を示す。
液晶画像表示方式を大別すると、表示画面を構
成する液晶セルの裏面基板に液晶駆動回路が形成
されたシリコン基板を配置したアクテイブ・マト
リツクス方式と従来の電卓や時計の延長線上に位
置する時分割方式の2方式がある。この2方式に
ついての特徴を説明すると基本的な構成は、アク
テイブ・マトリツクス方式では、一方の基板にガ
ラス基板、他方の基板にシリコン基板を用い、シ
リコン基板上には画素の各々に画素選択スイツチ
ング用MOSトランジスタ、補助記憶用画素コン
デンサ、画素用電極が1組となつて画面全体にマ
トリツクス状に配列形成され、各トランジスタの
ゲート電極、ソース電極はパネル周辺に形成され
た駆動回路に結線されている。一方、時分割方式
では、ストライプ状の透明電極による走査電極を
形成したガラス基板と、同様に信号電極を形成し
たガラス基板を各々液晶を介して電極が直交する
ように配置し、各電極を周辺に形成された回路基
板と結線した構造を有している。表示面積は、ア
クテイブ・マトリツクス方式ではシリコン基板の
大きさにより制限を受けるが時分割方式では比較
的大きくすることができる。パネルからの電極取
出し数はアクテイブ・マトリツクス方式では、走
査回路、信号処理回路をシリコン基板に内蔵でき
るためパネルからの取出し数は少なくて済むが、
時分割方式では画素数を増大するに従つて電極取
出し数は著しく増大する(即ち、多重度がnであ
ればn倍の信号電極数を必要とする)。画質はア
クテイブ・マトリツクス方式の方が時分割方式に
比較して良好であり製作面ではアクテイブ・マト
リツクス方式ではシリコン基板に多数の素子を同
時形成するため歩留り低下によるコスト高を招く
が時分割方式ではガラス基板でセルを構成し完成
した素子を別基板に取り付けるため歩留りが向上
し、低コスト化が達成できる。
以上の説明に於いて、時分割方式の現在最も大
きな障害となつているものの1つは、パネルから
多くの端子をしかも微小ピツチで取り出す必要の
あることである。この理由は、次の如く説明され
る。即ち、マトリツクステレビデイスプレイに於
いて、実用上必要な画素数は1万以上である。こ
のため単純マトリツクス構造の場合、約100本以
上の走査線が必要となる。しかしながらこの様な
多くの走査線を駆動することになると、1つの走
査電極を選択する時間が極めて短かくなり、正確
な画像表示を行うことが難しくなる。このため、
何らかの形で走査線数を減ずる必要がある。この
走査線数を減らす1つの方法として、時分割駆動
の多重度を上げることが挙げられる。一般に多重
度Nの場合、単純マトリツクスに比べ走査電極数
は、1/Nになるが、信号電極数はN倍になるた
め、極端に多重度を上げると信号電極の多端子処
理の問題、クロストークの問題などが生ずる。現
状では実用に近い多重度として4重マトリツクス
(画素数120×180、画面46.1mm×61.4mm)が発表
されている。この場合、走査電極数は、120/4=
30本、信号電極数は61.4mmに対し180×4÷2=
360本、即ち片側5.8本/mmとなり多少電極を広げ
ても5本/mm(0.2mmピツチ)程度の多端子処理
が必要となる。
次に従来の時分割駆動方式の液晶テレビモジユ
ールの一例を第3図に示す。この方式に於いては
液晶パネル11と配線基板13の電子部品14及
び配線16との接続は、フレキシブル配線15を
有するフレキシブル配線板12を用い、信号電極
の場合、約200μmピツチで300本以上の端子をハ
ンダ付けしている。しかし、この接続方式は、次
の様な欠点を有している。
(1) 交換が困難である。
(2) あらかじめ端子部に、親ハンダ金属を形成し
ておく必要がある。
(3) ハンダ付け時に接続部は高温になるが、フレ
キシブルフイルムとガラスの熱膨張による伸び
の差があるために、この点を配慮する必要が生
じる。
(4) 接続箇所が2カ所になり、工数増加をまね
く。(フレキシブル配線板12は液晶パネル1
1及び配線基板13の2カ所で接続が必要であ
る。)
(5) フイルム配線板は高価である。
(6) フイルムを曲げて実装するため、無駄なスペ
ースを生ずる。
これらのうち、(1)〜(5)はコストアツプの大きな
要因となり、また(6)は液晶テレビの小型・薄型化
の大きな障害となる。
さて、上記(1)〜(6)の欠点をすべて解消できる手
段として導電性ゴムによる接続が考えられる。ま
ず、一般に考えられる形態は、第4図の様なもの
である。図中第3図と同一符号は同一内容を示
す。この場合、導電性ゴム17の厚さはガラス厚
a+クリアランスb+電子部品厚cで約3mmとな
る。この様な厚さで、かつ5本/mmの多端子の接
続を可能とする導電性ゴムは現存しない。次に、
これを改善する方式として第5図又は第6図の形
態が考えられる。第5図は導電性ゴム17の厚さ
を薄くする目的で、一般電子部品4を配線基板3
の裏面に搭載し、パネルとの接続のため表面まで
配線をひき出す方式である。しかし、この方法に
於いては基板を貫通するスルホール(5本/mm程
度)の加工が技術的に困難である。またピツチを
大きくした場合には基板が大きくなり、小型化に
不適当となる。第6図も導電性ゴム7の厚さを薄
くする目的で接続部の基板の高さを高くしたもの
である。この方式に於いても基板底面(A面)か
ら基板端面(B面)へ貫通するスルホールを5
本/mm程度で形成することは技術的に困難であ
る。
以上述べた如く、平面配線基板3と液晶パネル
1とを導電性ゴムにより接続することは技術的に
困難な状況にある。
しかしながら、本発明に係る折り曲げ配線基板
を利用すると、これらの問題が解消される。以下
第7図に基いてその1実施例を説明する。
縁部を折曲げた配線基板18を液晶パネル11
の裏面に配し、液晶パネル11と配線基板18の
微小ピツチ多端子の接続を折り曲げられた縁部
で、導電性ゴム17により行なう。折り曲げ部に
は前述した如く、AlまたはAl合金等の有機絶縁
物層と密着性が良好な薄膜配線が配設されてい
る。また、電子部品14は、この折り曲げ配線基
板18の凹部底面に取り付ける。この様な構造と
することにより、導電性ゴム厚、部品とのクリア
ランスのいずれも任意の長さにすることができ
る。従つて、5本/mm程度の接続も現状の薄い導
電性ゴムを用いることにより可能である。また、
導電性ゴム加圧冶具20が必要な場合も折り曲げ
により生じた空間A部を利用することで、特に厚
さを増加させることなく取り付け可能である。こ
の様な構造を持つ液晶テレビモジユールは、従来
の構造に比べ、無駄なスペースを一切排除したよ
り効率的な実装であるため、小型・薄型化を大き
く促進するとともに、導電性ゴムによる接続方式
をとるため既述の従来の欠点(1)〜(5)がすべて解消
され、大幅なコストダウンが実現される。
上記実施例は液晶テレビジヨンのドライバーモ
ジユールについて述べたが、本発明はELデイス
プレイ、プラズマデイスプレイ、エレクトロクロ
ミツクデイスプレイ等の平面型表示装置にも適用
することができ、中間調のないドツトマトリツク
スの学習器、ゲーム器にも応用可能である。
以上本発明によれば、有機絶縁物層を介して配
線導体が形成された金属板を用いて配線基板を形
成し、該配線基板に折り曲げ部を設けて各種電子
機器筐体内に組込むため配線導体を損うことなく
配線基板を実装空間に対応させて任意形状に加工
することができ、配線基板及び電子機器の設計が
容易になり、機器を構成する部品の高密度実装を
図ることができ、小型化、薄型化を好適の配線基
板を得ることができる。
従つて、このように金属板、ポリイミド、及び
Al薄膜を有効に組み合わせることにより、1回
の曲折により、一定形状に常に固定されるため、
断線のない信頼性の高い基板として機能すること
が可能となり、またこの曲折により電子部品搭載
用の最小限の空間を作り出すことが可能となつ
て、これを用いてモジユールを構成する際、微細
な配線に対応した確実な電気的接続が可能となり
ます。[Table] As shown above, when bending a wiring board consisting of an organic insulating layer and thin film wiring using a metal plate as a base substrate, the wiring material for the bent part should have good adhesion to the organic insulating layer, thermal expansion. A single layer or multiple thin film of Al or Al alloy, which has the same coefficient and which exceeds the recrystallization temperature and enters an annealing state by increasing the temperature during sputtering, is suitable. Next, an embodiment of a liquid crystal TV driver module using the wiring board of the present invention will be shown. Broadly speaking, LCD image display methods can be divided into active matrix methods, in which a silicon substrate on which a liquid crystal drive circuit is formed is placed on the back substrate of the liquid crystal cells that make up the display screen, and time-sharing methods, which are an extension of conventional calculators and watches. There are two methods. To explain the features of these two methods, the basic configuration is that in the active matrix method, one substrate is a glass substrate and the other substrate is a silicon substrate, and each pixel has a pixel selection switching device on the silicon substrate. A set of MOS transistors, auxiliary memory pixel capacitors, and pixel electrodes are arranged in a matrix across the screen, and the gate and source electrodes of each transistor are connected to a drive circuit formed around the panel. . On the other hand, in the time division method, a glass substrate on which scanning electrodes made of striped transparent electrodes are formed and a glass substrate on which signal electrodes are similarly formed are arranged so that the electrodes are perpendicular to each other through a liquid crystal, and each electrode is connected to the periphery. It has a structure in which it is connected to a circuit board formed in . The display area is limited by the size of the silicon substrate in the active matrix method, but can be made relatively large in the time division method. With the active matrix method, the number of electrodes to be taken out from the panel is small because the scanning circuit and signal processing circuit can be built into the silicon substrate.
In the time division method, as the number of pixels increases, the number of electrodes taken out increases significantly (that is, if the multiplicity is n, n times the number of signal electrodes is required). In terms of image quality, the active matrix method has better image quality than the time-sharing method.In terms of production, the active matrix method requires a large number of elements to be formed on a silicon substrate at the same time, leading to lower yields and higher costs, but the time-sharing method Since the cell is constructed from a glass substrate and the completed device is attached to a separate substrate, yields are improved and costs can be reduced. In the above explanation, one of the biggest obstacles to the time division system at present is the need to take out many terminals from the panel at minute pitches. The reason for this is explained as follows. That is, in a matrix television display, the number of pixels practically required is 10,000 or more. Therefore, in the case of a simple matrix structure, approximately 100 or more scanning lines are required. However, when such a large number of scanning lines are driven, the time for selecting one scanning electrode becomes extremely short, making it difficult to display an accurate image. For this reason,
It is necessary to reduce the number of scanning lines in some way. One way to reduce the number of scanning lines is to increase the multiplicity of time-division driving. In general, when the multiplicity is N, the number of scanning electrodes is 1/N compared to a simple matrix, but the number of signal electrodes is N times larger. Therefore, if the multiplicity is increased extremely, there will be problems with multi-terminal processing of signal electrodes, and crosstalk will occur. Problems with talk arise. Currently, a quadruple matrix (120 x 180 pixels, 46.1 mm x 61.4 mm screen) has been announced as a multiplicity that is close to practical. In this case, the number of scanning electrodes is 120/4=
30, the number of signal electrodes is 61.4mm, 180×4÷2=
360 terminals, that is, 5.8 terminals/mm on one side, and even if the electrodes are expanded a little, a multi-terminal processing of about 5 terminals/mm (0.2 mm pitch) is required. Next, FIG. 3 shows an example of a conventional time-division drive type liquid crystal television module. In this method, the liquid crystal panel 11 and the electronic components 14 and wiring 16 of the wiring board 13 are connected using a flexible wiring board 12 having flexible wiring 15. The terminals are soldered. However, this connection method has the following drawbacks. (1) Difficult to replace. (2) It is necessary to form a parent solder metal on the terminal part in advance. (3) During soldering, the joints become hot, but since there is a difference in elongation due to thermal expansion between the flexible film and glass, it is necessary to take this point into consideration. (4) There are two connection points, which increases man-hours. (The flexible wiring board 12 is the liquid crystal panel 1
Connections are required at two locations: 1 and wiring board 13. ) (5) Film wiring boards are expensive. (6) Since the film is bent and mounted, wasted space is created. Of these, (1) to (5) are major factors in increasing costs, and (6) is a major obstacle to making LCD televisions smaller and thinner. Now, connection using conductive rubber can be considered as a means to eliminate all of the above drawbacks (1) to (6). First, a generally considered form is as shown in FIG. In the figure, the same symbols as in FIG. 3 indicate the same contents. In this case, the thickness of the conductive rubber 17 is approximately 3 mm (glass thickness a+clearance b+electronic component thickness c). There is currently no conductive rubber that has such a thickness and can connect multiple terminals at a rate of 5 terminals/mm. next,
As a method for improving this, the configuration shown in FIG. 5 or 6 can be considered. FIG. 5 shows that a general electronic component 4 is attached to a wiring board 3 in order to reduce the thickness of the conductive rubber 17.
It is mounted on the back side of the panel, and the wiring is pulled out to the front side for connection to the panel. However, in this method, it is technically difficult to process through holes (about 5 holes/mm) that penetrate the substrate. Furthermore, if the pitch is increased, the substrate becomes larger, making it unsuitable for miniaturization. Also in FIG. 6, the height of the substrate at the connection portion is increased in order to reduce the thickness of the conductive rubber 7. In this method as well, there are five through holes penetrating from the bottom surface of the board (side A) to the end surface of the board (side B).
It is technically difficult to form at a rate of approximately 1 mm/mm. As described above, it is technically difficult to connect the flat wiring board 3 and the liquid crystal panel 1 using conductive rubber. However, these problems can be solved by using the folded wiring board according to the present invention. One embodiment will be described below based on FIG. 7. The wiring board 18 with bent edges is attached to the liquid crystal panel 11.
The conductive rubber 17 connects the micropitch multi-terminals of the liquid crystal panel 11 and the wiring board 18 at the bent edges. As described above, the bent portion is provided with a thin film wiring having good adhesion to an organic insulating layer such as Al or Al alloy. Further, the electronic component 14 is attached to the bottom surface of the recess of the bent wiring board 18. With such a structure, both the thickness of the conductive rubber and the clearance with parts can be set to any desired length. Therefore, connections of about 5 wires/mm are possible by using the current thin conductive rubber. Also,
Even if the conductive rubber pressing jig 20 is required, it can be attached without particularly increasing the thickness by utilizing the space A created by bending. Compared to conventional structures, LCD TV modules with this structure are more efficient in mounting as they eliminate all wasted space, which greatly promotes miniaturization and thinning. Therefore, all of the conventional drawbacks (1) to (5) mentioned above are eliminated, and a significant cost reduction is achieved. Although the above embodiment describes a driver module for a liquid crystal television, the present invention can also be applied to flat display devices such as EL displays, plasma displays, electrochromic displays, etc. It can also be applied to learning devices and game devices. As described above, according to the present invention, a wiring board is formed using a metal plate on which a wiring conductor is formed through an organic insulating layer, and a bent part is provided on the wiring board to incorporate the wiring conductor into a housing of various electronic devices. The wiring board can be processed into any shape to fit the mounting space without damaging the mounting space, making it easier to design the wiring board and electronic equipment, and enabling high-density mounting of the components that make up the equipment. A wiring board suitable for miniaturization and thinning can be obtained. Therefore, in this way, metal plates, polyimide, and
By effectively combining Al thin films, it is always fixed in a fixed shape with a single bend.
It is possible to function as a highly reliable board with no disconnections, and this bending makes it possible to create a minimum space for mounting electronic components, so when constructing a module using this, it is possible to Enables reliable electrical connection compatible with wiring.
第1図a乃至gは本発明に係る配線基板の製造
工程を説明する工程断面図である。第2図は配線
導体の応力−伸び曲線を示す特性図である。第3
図、第4図、第5図及び第6図は液晶パネルモジ
ユールの構成を説明する構成図である。第7図は
本発明の配線基板を用いた液晶パネルモジユール
の1実施例を示す構成図である。
1……金属板、2……第1有機絶縁物層、3…
…下部配線導体、4……第2有機絶縁物層、5…
…スルーホール孔、6……端子部、7……上部配
線導体、8……半導体装置、9……導電ペース
ト、10……アウターリード、11……液晶パネ
ル、14……電子部品、17……導電性ゴム、1
8……配線基板。
FIGS. 1a to 1g are process cross-sectional views illustrating the manufacturing process of a wiring board according to the present invention. FIG. 2 is a characteristic diagram showing a stress-elongation curve of a wiring conductor. Third
4, 5, and 6 are configuration diagrams illustrating the configuration of the liquid crystal panel module. FIG. 7 is a configuration diagram showing one embodiment of a liquid crystal panel module using the wiring board of the present invention. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Metal plate, 2... First organic insulating layer, 3...
... lower wiring conductor, 4 ... second organic insulator layer, 5 ...
... Through hole hole, 6 ... Terminal section, 7 ... Upper wiring conductor, 8 ... Semiconductor device, 9 ... Conductive paste, 10 ... Outer lead, 11 ... Liquid crystal panel, 14 ... Electronic component, 17 ... ...Conductive rubber, 1
8...Wiring board.
Claims (1)
層2を介して、Alのイオン工学的堆積薄膜から
成る下部配線導体3がパターン形成された金属板
1と、 前記下部配線導体3にスルーホールコンタクト
され、かつ少なくとも表面がNi又はCuから成る
上部配線導体7に半田付によつて電気的に接続さ
れたデバイス8と、を具備する電子部品搭載用の
配線基板であつて、 前記金属板1、前記絶縁層2、及び前記下部配
線導体3の三層構造部端に、絞り加工又は折り曲
げ加工により形成され、形状が固定される曲折部
を備え、 前記デバイス8は、前記上部配線導体7より前
記下部配線導体3を介して、前記曲折部を境とす
る前記金属板1主面領域上にわたつて配設された
通電回路を有することを特徴とする配線基板。[Scope of Claims] 1. A metal plate 1 on which a lower wiring conductor 3 made of an ionically deposited thin film of Al is patterned on its main surface through an insulating layer 2 mainly made of polyimide, and said lower wiring conductor. 3, and a device 8 electrically connected by soldering to an upper wiring conductor 7 whose surface is made of Ni or Cu at least. The three-layer structure of the metal plate 1, the insulating layer 2, and the lower wiring conductor 3 is provided with a bent part formed by drawing or bending at the end of the three-layer structure, the shape of which is fixed; A wiring board characterized in that it has a current-carrying circuit disposed from a wiring conductor 7 through the lower wiring conductor 3 over a main surface area of the metal plate 1 bordering on the bent portion.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57063260A JPS58180088A (en) | 1982-04-15 | 1982-04-15 | Circuit board |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57063260A JPS58180088A (en) | 1982-04-15 | 1982-04-15 | Circuit board |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58180088A JPS58180088A (en) | 1983-10-21 |
| JPH0143474B2 true JPH0143474B2 (en) | 1989-09-20 |
Family
ID=13224121
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57063260A Granted JPS58180088A (en) | 1982-04-15 | 1982-04-15 | Circuit board |
Country Status (1)
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| JP (1) | JPS58180088A (en) |
Families Citing this family (4)
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| EP0598914B1 (en) * | 1992-06-05 | 2000-10-11 | Mitsui Chemicals, Inc. | Three-dimensional printed circuit board, electronic circuit package using this board, and method for manufacturing this board |
| JPH0722721A (en) * | 1993-06-29 | 1995-01-24 | Asahi Print Kogyo Kk | Metal based printed wiring board |
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Family Cites Families (3)
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-
1982
- 1982-04-15 JP JP57063260A patent/JPS58180088A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58180088A (en) | 1983-10-21 |
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