专利名称：用于液晶显示板的显示检查的连接器及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种用于液晶显示板的显示检查的连接器，尤其涉及一种适于液晶显示板的显示检查的连接器，其具有一驱动IC(集成电路)芯片，该芯片用所谓COG(玻璃上芯片，chip-on-glass)安装法直接装在液晶显示板的玻璃基板上，本发明还涉及这种连接器的制备方法。
虽然已有技术是将液晶显示板的驱动IC通过作为工业安装法的所谓TAB(带式自动键合，tape-automated bonding)安装法安装在玻璃基板上，但是近年来的趋势是COG安装法广泛应用于液晶显示板以满足对各种极为小型化的信息处理设备的日益增长的需求，以减少厚度和重量，提高精密度和分辨率及降低生产成本来得到更大的紧密度，这是着眼于COG安装法的优点，即生产成本可由于节省材料和简化组装过程而降低，并有可能获得较小间距的设计。
用COG安装的液晶显示板(以下称为显示板)的显示检查传统上以下述方式进行。即如
图1的垂直横截面图所示，首先就电路检查玻璃基板31，然后用COG安装法将驱动IC芯片32安装在玻璃基板31上，其间插入各向异性的导电膜33，驱动IC芯片32的电极端子34、34’分别与显示输入信号的传送电极35和显示输出信号的传送电极36相连接，显示输入信号的传送电极35与FPC(挠性印刷电路，flexible printed circuit)板37相连接，其间插入各向异性导电膜33’，以建立模拟供给信号的实际产品的安装状态，从而完成显示板39的最后显示检查。
由于驱动IC芯片在老化试验检查前就在一种状态下被安装，这是通常安装方法，有时难以分辨上述显示检查发现的紊乱根源的准确位置或显示板的故障，它可能在驱动IC芯片中或显示板中。这种显示检查的方法必然导致组装工作效率很低，组装工作是用相应的备件替换诸如驱动IC芯片和FPC的可疑故障的部件，这产生不利结果即合格产品率降低、生产成本提高。
鉴于上述问题和缺点，因此本发明的目的是提供一种用于显示板的显示检查的新型连接器及其制备方法，通过使用该连接器可以在相应于实际安装的条件下检查显示板以便改善显示板的组装生产率。
因此，本发明一方面提供一种用于液晶显示板的显示检查的连接器，作为组件它包括(a)一个电路板，在电路板的其中一个表面上具有彼此电连接的输入电极端子和输出电极端子；(b)连接导线，其每根的一端与电路板的输出电极端子连接，取拱形弯曲结构，另一端延伸到电路板的相对于输出电极端子的反面；(c)一个刚性罩体，其具有向下延伸的侧部并固定到电路板上，以将连接导线作为整体罩在电路板和罩体之间的空间内，在向下延伸侧部的面朝下的端面内形成的一个腔或槽；(d)一个绝缘固化的弹性树脂，将其注入罩体下面的空间，以将连接导线除了不与输出电极端子连接的暴露在外的连接导线的端部埋在其中；以及(e)一个驱动IC芯片，它具有与传送电极基本相同的布线图和布置节距的电极端子，以用于显示被检查的液晶显示板的玻璃基板内的输出信号，并且粘结在罩体向下延伸的侧部的下端表面上形成的腔或槽的底表面上，其间以这样的方式插入绝缘弹性片，即当驱动IC芯片位于玻璃基片上相应安装位置时，连接导线的暴露端部在显示输入信号传送电极上，并且连接导线的暴露端部和驱动IC芯片的电极端子在相同平面上。
本发明另一方面提供一种制备上述用于液晶显示板的显示检查的连接器的方法，包括以下步骤(1a)形成一个粘结底板和一个电路板的整体组件，电路板具有在同一平面上的输入电极端子与输出电极端子；(1b)用一根连接导线以引线接合法将电路板的每个输出电极端子和粘结底板连接；(2a)把一个刚性的罩体安装并固定在电路板上，该罩体具有一个向下延伸的侧部并备有为注入液态树脂的注入口，并且在向下延伸的侧部的下端面上具有用于插入驱动IC芯片的腔或槽，以将电路板和粘结底板以这样方式跨接，即把连接导线封装在罩体下部空间内；(2b)以通过注入口注入可固化的绝缘液态弹性树脂的方法填充罩体下部空间并便可固化的树脂固化成一个弹性体，以便将连接导线作为整体封装；(3)用腐蚀法将粘结底板从电路板上除去，以便连接导线的端部从固化了的弹性体中暴露出来；(4)在连接导线的暴露端上形成一层金属的耐腐蚀镀层；以及(5)借助插入绝缘弹性片将驱动IC芯片粘结到罩体内的腔或槽的底表面上。
以下结合附图详述本发明的优选实施例。附图中图1用垂直横截面图说明在COG安装中采用用于显示检查的传统连接器用于显示检查液晶显示板的组件；图2A和2B分别是本发明的用于显示检查的连接器的垂直横截面图和平面示意图；图3用垂直横截面图说明在COG安装中使用本发明的用于显示检查的连接器在接受显示检查的液晶显示板的组件；图4A至4E每个都用垂直横截面图说明本发明的用于显示检查的连接器的制备过程中的一个步骤。
如上所述，本发明提供的用于显示检查的连接器是一个整体组件，分别参照图2A和2B由垂直横截面图和平面示意图对连接器的说明，它包括(a)一个电路板5，其在同一表面上具有由已形成图案的导线4电连接的输入电极端子2和输出电极端子3；(b)连接导线6，其每根的一端与电路板5的输出电极端子3连接，拱形弯曲，另一端延伸到电路板5的相对于输出电极端子3的反面；(c)一个刚性的罩体7，具有向下延伸的侧部并在向下延伸的侧部的下底面备有一个腔或槽，且固定到电路板5上以将连接导线6作为整体罩在电路板5和罩体7之间的空间内；(d)一个绝缘弹性体8，将其注入罩体7下的空间，将连接导线6除了不与输出电极端子3连接的暴露在外的连接导线6的端部9埋在其中；以及(e)一个驱动IC芯片12，它具有与传送电极有基本相同的布线图案和布置节距的电极端子11，以用于显示被检查的液晶显示板的玻璃板内的输出信号，并且粘结在罩体7向下延伸的侧部的下端表面上形成的腔或槽的底表面上，其间插入绝缘弹性片10，使得当驱动IC芯片12位于玻璃基板上相应安装位置时，连接导线6的暴露端部9在显示输入信号传送电极上，并且连接导线6的暴露端部9和驱动IC芯片12的电极端子11在相同平面上。
上述本发明显示检查的连接器可参照以下图4A至4E描述的工艺过程制备，每个图都说明一个步骤。
如图4A所示，具有用布线图案4连接起来的输入电极端子2和输出电极端子3的电路板5被安装并整体连接在粘结底板21上，底板21在精确定位时尺寸比电路板5大些(步骤(1a))。每个输出电极端子3用引线接合法连接到粘结底板上，其方式是用一根连接导线6取拱形弯曲将电路板5和粘结底板21桥接(步骤(16))。
电路板5的材料无特别限制，包括各种电绝缘材料诸如玻璃纤维强化树脂，如环氧树脂和BT树脂、陶瓷、多层板和FPC以及引线框架，其中玻璃纤维强化树脂由于经济原因而被优选为电路板5的材料。
连接导线6的金属材料无特别限制，包括用金、金基合金、铜、铝、铝硅合金、铜铍合金、黄铜、镍、钼、钨以及不锈钢制的细丝，如果需要，镀以金或金基合金，其中优选为金丝。连接导线6的直径根据检查时液晶显示板上的电极端子的布置节距和其他因素选取，常用范围为18～50μm，优选为20～30μm。
下一步骤如图4B所示，将刚性的罩体7(其具有贯穿其上壁的注入口23，在其向下延伸的侧部的下端面上具有槽22)以跨接电路板5和粘结底板21的方式安装并固定到电路板5上(步骤2a)。连接导线6作为整体被罩住并封装在罩体7下部空间内。此后，罩体7下部的上述空间被用可固化的绝缘液态弹性树脂8，通过罩体7上壁上的注入口23填满，以便连接导线6完全被液态可固化的树脂所掩埋，然后树脂经过固化，如有必要，可利用加热方法固化，从而把连接导线6作整体封装(步骤2b)。
罩体7的材料可从各种不同的刚性的材料中选用，其包括塑料树脂、陶瓷材料和金属材料，其中金属材料因其尺寸精度高和机械强度大而被优选。
各种不同种类的可固化的液态弹性混合物可用于填充罩体7下部空间，这些材料包括硅橡胶、聚丁二烯橡胶、天然橡胶、聚异戊二烯橡胶、尿烷橡胶、氯丁橡胶和苯乙烯-丁二烯其聚合橡胶以及这些橡胶材料的多孔泡沫物。也可以选用混以内灌注剂(internal priming agent)的橡胶材料以增强固化橡胶体8与埋入其中的连接导线6之间的粘附力。重要的是选择具有足够弹性和硬度的橡胶以适应连接导线6的变形弯曲，以使接点之间总能保证良好接触状态。
上述注入到罩体7下面空间的液态弹性树脂，其粘度范围从5到1000泊(poise)或优选从10到500泊。当液态树脂的粘度过高时，由于每根成拱形的连接导线6出现不希望的变形或移动而引起故障，如果不提完全注满罩体7下面空间的困难，而当液态树脂的粘度太低时，将由于在罩体7下面空间的液态橡胶漏出而最终出现故障。同样重要的是选择固化时收缩尽可能小的及能在尽可能低的温度或希望在室温下可固化的液态树脂以保证连接导线6的高定位精度。
下一步骤如图4C所示，把粘结底板21根据所用材料用适当方法从电路板5除去，例如用腐蚀溶液进行化学腐蚀，以便将每根连接导线6(其在上述步骤中已被粘结到粘结底板21上)的一个端部从被固化的弹性材料体8中暴露出来。
下一步骤如图4D所示，每根连接导线6的暴露端部镀有金属镀层9以增强连接导线6端点的抗腐蚀性并保证在检查期间其与液晶显示板的电极端子接触状态良好。只要达到上述目的，对金属材料9无特殊限制，其包括金、银、镍、钯、铑、锡和焊剂合金及其混合物，在低接触阻抗和高抗腐蚀性方面优选金。上述金属镀层的厚度范围通常从1到100μm，优选从10到50μm。镀层的厚度太小时，与显示板上的电极端子的所希望的良好接触状态不能得到保证，而厚度太大时，镀层可能最终剥落或剥离。
最后一步如图4E所示，弹性绝缘层10的厚度为0.1～2.0mm，优选为0.5～1.0mm，它作为缓冲衬垫10被放进并粘结在罩体7的腔或槽22的底表面上，该槽的底表面是平的并与电路板5平行，具有电路端子11的驱动IC芯片12粘结在缓冲衬垫10上面。通常重要的是槽深的选择，这样选槽深，使得在把驱动IC芯片12固定到槽22中之后，在驱动IC芯片12上的电极端子11和连接导线6的镀层端部9共平面，换句话说，在同一平面内，以保证这些接点与被检查的液晶显示板上的电极端子之间的接触状态良好。
图3用垂直横截面图说明上述的用于显示检查的连接器1在COG安装中的试验组件。因此，用于显示检查的连接器1安装在液晶显示板15上这样的位置上，即使得驱动IC芯片12的电极端子11与显示板15的玻璃基板16上的显示输出信号的传送电极17处于压力接触状态，而使连接导线6的接触点9与玻璃基板16上的显示输入信号的传送电极18处于压力接触状态。在这种试验组件中，液晶显示板15的显示检查能容易而快速地由把测试信号送给电路板5的输入电极端子2而实行。
下面，参照附图用实例对本发明作更加详细的说明，虽然实例为优选实施例，但绝不在任何方面限制本发明的范围。实例用于液晶显示板的显示检查的连接器1由下述方法制备。
具有输入电极端子2和输出电极端子3的电路板5安装在薄的铜制粘合底板21上的精确的特定位置上，粘结底板21的连接区域镀金。如图4A所示，连接区域选择在粘合底板21的上表面上形成的浅槽的平底面上。凹下的连接区域是有利的，因为连接导线6的端部能在低于电路板5的下表面的水平上以保证接触点间接触状态良好。
许多连接导线6的每根的一端用通用导线焊机焊在一个输出电极端子3上，另一端焊在粘结底板21的镀金的连接区域上。因此，每根连接导线6弯成拱形以跨接电路板5上的输出电极端子3和粘结底板21上的连接区域，如图4A所示。
下一步如图4B所示，刚性的金属罩体7以这样一种方式安装并固定在电路板5和粘结底板21上，使跨接电路板5和粘结底板21的拱形连接导线6埋在罩体7下面所形成的空间内。罩体7在其上壁有注入口23用于注入可固化的液态树脂和排出空气。具有平底表面的槽22形成在罩体7的向下延伸的侧部的下表面内。槽22的设计尺寸恰能嵌入驱动IC芯片，以便以后将该芯片插入其中。此后，可固化的液态树脂8通过罩体7的注入口23注入罩体7的下面空间，使该空间完全充满液态树脂。拱形弯曲的连接导线6作为整体完全被埋在液态树脂里。接着，可固化的液态树脂用加热法固化。
下一步如图4C所示，粘结底板21通过将组件浸在含氯化铁的腐蚀性水溶液中溶解掉，以便把电路板5的下表面和连接导线6的端部9从固化的弹性体8中暴露出来。
下一步如图4D所示，如此被暴露出的连接导线6的端部9被镀以金。这种镀金处理采用电解方式进行，在电解镀中以电路板5上的输入电极端子2作为阴极。
最后一步如图4E所示，弹性绝缘片10用粘合剂敷在两个表面上。该绝缘板10放在罩体7的槽22的底面上，另外具有凸起形成的电极端子11的驱动IC芯片12精确定位在插入槽22内，以与罩体7粘合，其间用弹性绝缘片10作为缓冲衬垫，以完成用于显示检查的连接器。
权利要求
1.一种用于液晶显示板的显示检查的连接器，作为组件它包括(a)一个电路板，在电路板的其中一个表面上具有彼此电连接的输入电极端子和输出电极端子；(b)连接导线，其每根的一端与电路板的输出电极端子连接，取拱形弯曲结构，另一端延伸到电路板的相对于输出电极端子的反面；(c)一个刚性罩体，其具有向下延伸的侧部并固定到电路板上，以将连接导线作为整体罩在电路板和罩体之间的空间内，在向下延伸侧部的面朝下的端面内形成的一个腔或槽；(d)一个绝缘固化的弹性树脂，将其注入罩体下面的空间，以将连接导线除了不与输出电极端子连接的暴露在外的连接导线的端部埋在其中；以及(e)一个驱动IC芯片，它具有与传送电极基本相同的布线图和布置节距的电极端子，以用于显示被检查的液晶显示板的玻璃基板内的输出信号，并且粘结在罩体向下延伸的侧部的下端表面上形成的腔或槽的底表面上，其间以这样的方式插入绝缘弹性片，即当驱动IC芯片位于玻璃基片上相应安装位置时，连接导线的暴露端部在显示输入信号传送电极上，并且连接导线的暴露端部和驱动IC芯片的电极端子在相同平面上。
2.一种制备如权利要求1所述的用于液晶显示板的显示检查的连接器的方法，包括以下步骤(1a)形成一个粘结底板和一个电路板的整体组件，电路板具有在同一平面上的输入电极端子与输出电极端子；(1b)用一根连接导线以引线接合法将电路板的每个输出电极端子和粘结底板连接；(2a)把一个刚性的罩体安装并固定在电路板上，该罩体具有一个向下延伸的侧部并备有为注入液态树脂的注入口，并且在向下延伸的侧部的下端面上具有用于插入驱动IC芯片的腔或槽，以将电路板和粘结底板以这样方式跨接，即把连接导线封装在罩体下部空间内；(2b)以通过注入口注入可固化的绝缘液态弹性树脂的方法填充罩体下部空间并使可固化的树脂固化成一个弹性体，以便将连接导线作为整体封装；(3)用腐蚀法将粘结底板从电路板上除去，以使连接导线的端部从固化了的弹性体中暴露出来；(4)在连接导线的暴露端上形成一层金属的耐腐蚀镀层；以及(5)借助插入绝缘弹性片将驱动IC芯片粘结到罩体内的腔或槽的底表面上。
全文摘要
一种用于液晶显示板的显示检查的连接器,包括具有彼此电连接的输入电极端子和输出电极端子的电路板;连接导线;刚性罩体,其具有向下延伸的侧部并固定到电路板上,在其一端面内形成的一槽;绝缘固化的弹性树脂,其注入罩体下面的空间;以及驱动IC芯片,它具有与传送电极基本相同的布线图和布置节距的电极端子,粘结在槽的底表面上,其间插入绝缘弹性片。
文档编号G02F1/13GK1193827SQ97129778
公开日1998年9月23日 申请日期1997年12月19日 优先权日1996年12月19日
发明者荻野勉, 小松博登 申请人:信越聚合物株式会社