(57)【要約】【課題】基板に形成された透明電極と電子部品の電極とを簡便・低コスト且つ低接続抵抗で電気的に接合することができる基板および電子部品組立体ならびに電子部品組立体の製造方法を提供する。【解決手段】ＩＴＯ膜よりなる透明電極が形成された表示パネルにドライバＩＣを実装する表示パネル組立体の製造方法において、透明電極の表面に平均粒径が３０ｎｍ以下の金属ナノ粒子と分散剤を含んだ金属ナノ粒子ペーストを印刷した後、加熱により金属ナノペーストをキュアして透明電極の表面に金属ナノ粒子が焼結した金属ナノ粒子膜を形成し、この金属ナノ粒子膜にドライバＩＣのバンプを超音波ボンディングにより金属接合する。これにより透明電極とバンプとを簡便・低コスト且つ低接続抵抗で電気的に接合することができる。【選択図】図２
2006054212.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子部品を接合するための透明電極が形成された基板であって、前記透明電極の表面に平均粒径が３０ｎｍ以下の金属ナノ粒子と分散剤を含んだ金属ナノ粒子ペーストによって形成された金属膜を備えたことを特徴とする基板。
【請求項２】
前記金属ナノ粒子が、金、銀、銅、白金、パラジウム、ニッケル、アルミニウムからなる金属元素の群から選択される、単体金属種、または、二種以上の金属種からなる合金であることを特徴とする請求項１記載の基板。
【請求項３】
透明電極が形成された基板と前記透明電極に電気的に接合された電子部品とを備えた電子部品組立体であって、前記透明電極の表面に平均粒径が３０ｎｍ以下の金属ナノ粒子と分散剤を含んだ金属ナノ粒子ペーストによって形成された金属膜を備え、この金属膜に前記電子部品の電極を金属接合したことを特徴とする電子部品組立体。
【請求項４】
前記金属ナノ粒子が、金、銀、銅、白金、パラジウム、ニッケル、アルミニウムからなる金属元素の群から選択される、単体金属種、または、二種以上の金属種からなる合金であることを特徴とする請求項３記載の電子部品組立体。
【請求項５】
前記電子部品が突起電極が形成されたフリップチップであり、この突起電極を前記金属膜に金属接合したことを特徴とする請求項３記載の電子部品組立体。
【請求項６】
電子部品を接合するための透明電極が形成された表示パネルであって、前記透明電極の表面に平均粒径が３０ｎｍ以下の金属ナノ粒子と分散剤を含んだ金属ナノ粒子ペーストによって形成された金属膜を備えたことを特徴とする表示パネル。
【請求項７】
前記金属ナノ粒子が、金、銀、銅、白金、パラジウム、ニッケル、アルミニウムからなる金属元素の群から選択される、単体金属種、または、二種以上の金属種からなる合金であることを特徴とする請求項６記載の表示パネル。
【請求項８】
透明電極が形成された表示パネルと前記透明電極に電気的に接合された電子部品とを備えた表示パネル組立体であって、前記透明電極の表面に平均粒径が３０ｎｍ以下の金属ナノ粒子と分散剤を含んだ金属ナノ粒子ペーストによって形成された金属膜を備え、この金属膜に前記電子部品の電極を金属接合したことを特徴とする表示パネル組立体。
【請求項９】
前記金属ナノ粒子が、金、銀、銅、白金、パラジウム、ニッケル、アルミニウムからなる金属元素の群から選択される、単体金属種、または、二種以上の金属種からなる合金であることを特徴とする請求項８記載の表示パネル組立体。
【請求項１０】
前記電子部品が突起電極が形成されたフリップチップであり、この突起電極を前記金属膜に金属接合したことを特徴とする請求項８記載の表示パネル組立体。
【請求項１１】
透明電極が形成された基板と前記透明電極に電気的に接合された電子部品とを備えた電子部品組立体の製造方法であって、前記透明電極の表面に平均粒径が３０ｎｍ以下の金属ナノ粒子と分散剤を含んだ金属ナノ粒子ペーストを供給するペースト供給工程と、前記透明電極に供給された金属ナノ粒子ペーストをキュアにより金属膜とする金属膜形成工程と、前記金属膜に前記電子部品の電極を加圧接触させて金属接合する接合工程とを含むことを特徴とする電子部品組立体の製造方法。
【請求項１２】
前記金属ナノ粒子が、金、銀、銅、白金、パラジウム、ニッケル、アルミニウムからな
る金属元素の群から選択される、単体金属種、または、二種以上の金属種からなる合金であることを特徴とする請求項１１記載の電子部品組立体の製造方法。
【請求項１３】
前記金属膜形成工程におけるキュアが加熱によるものであり、その加熱温度が、３００℃以下であることを特徴とする請求項１１記載の電子部品組立体の製造方法。
【請求項１４】
前記接合工程において、前記電子部品の電極を加圧接触させた状態で超音波振動を付加することを特徴とする請求項１１記載の電子部品組立体の製造方法。
【請求項１５】
前記金属膜形成工程後の前記基板をプラズマ洗浄することにより、前記金属膜の表面に残留する分散剤の残渣を除去することを特徴とする請求項１１記載の電子部品組立体の製造方法。
【請求項１６】
透明電極が形成された表示パネルと前記透明電極に電気的に接合された電子部品とを備えた表示パネル組立体の製造方法であって、前記透明電極の表面に平均粒径が３０ｎｍ以下の金属ナノ粒子と分散剤を含んだ金属ナノ粒子ペーストを供給するペースト供給工程と、前記透明電極に供給された金属ナノ粒子ペーストをキュアにより金属膜とする金属膜形成工程と、前記金属膜に前記電子部品の電極を加圧接触させて金属接合する接合工程とを含むことを特徴とする表示パネル組立体の製造方法。
【請求項１７】
前記金属ナノ粒子が、金、銀、銅、白金、パラジウム、ニッケル、アルミニウムからなる金属元素の群から選択される、単体金属種、または、二種以上の金属種からなる合金であることを特徴とする請求項１６記載の表示パネル組立体の製造方法。
【請求項１８】
前記金属膜とする工程におけるキュアが加熱によるものであり、この加熱温度が、３００℃以下であることを特徴とする請求項１６記載の表示パネル組立体の製造方法。
【請求項１９】
前記金属接合する工程において、前記電子部品の電極を加圧接触させた状態で超音波振動を付加することを特徴とする請求項１６記載の表示パネル組立体の製造方法。
【請求項２０】
前記金属膜形成工程後の前記表示パネルをプラズマ洗浄することにより、前記金属膜の表面に残留する前記分散剤の残渣を除去することを特徴とする請求項１６記載の表示パネル組立体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、透明電極が形成された表示パネルなどの基板およびこの基板に電子部品を接合した電子部品組立体ならびに電子部品組立体の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
液晶パネルなどの表示パネルは、ガラス基板にドライバ用の半導体素子を実装して構成され、半導体素子の実装においてはガラス基板に形成されたインジウム−錫−酸化物合金（ＩＴＯ）膜などの透明電極に半導体素子に設けられた突起電極である金属バンプが電気的に接続される。このような半導体素子のガラス基板への接合の方法として、導電粒子を樹脂接着剤中に含有させた異方性導電剤（ＡＣＦ）を用いる方法が知られている（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
この方法は、ＩＴＯ膜を覆ってＡＣＦを塗布してＩＴＯ膜と金属バンプとの間に導電粒子を介在させた状態で、半導体素子をガラス基板に対して押圧することにより、透明電極と金属バンプとを導電粒子を介して電気的に導通させるとともに、樹脂接着剤によって半導体素子をガラス基板に固着するものである。
【０００４】
また同様にガラス基板に設けられたＩＴＯ膜をワイヤボンディングによって外部と電気的に接合する場合において、ＩＴＯ膜上にアモルファスシリコン膜を介してボンディングパッドを形成する技術が知られている（特許文献２参照）。この技術によれば、そのままでは金属接合が困難なＩＴＯ膜をワイヤボンディングによって外部と電気的に接続することが可能となる。
【特許文献１】特開平９−２３７８０５号公報
【特許文献２】特開平５−２１５０８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述特許文献例に示す先行技術には、以下に述べるような難点があった。まず特許文献１に示すようにＡＣＦを用いた実装方法では、ＡＣＦ自体が高価な資材であることと樹脂接着剤の硬化に時間を要することから、実装作業の効率化・低コスト化が難しいという工程技術上での難点があった。また透明電極と金属バンプの導通は両者に接触接合された導電粒子を介して行われるため接続抵抗値が高く、実装後の良好な導通特性を確保することが困難であった。さらに導電粒子のサイズの制約から、微細な接続ピッチの電極を接合する用途には不向きで、ファインピッチ化の進展への対応が困難であった。
【０００６】
また特許文献２に示す技術では、ＩＴＯ膜上にボンディングパッドを形成する成膜過程において一旦全面にアモルファスシリコン膜を形成した後、不要範囲を除去するプロセスが必要とされることから工程コストが高く、ＩＴＯ膜との電気的接合を低コストで行うことが困難であった。このようにＩＴＯ膜などの透明電極を電気的に接合する従来技術においては、簡便・低コストで低接続抵抗の接合方法を実現することが困難であった。
【０００７】
そこで本発明は、基板に形成された透明電極と電子部品の電極とを簡便・低コスト且つ低接続抵抗で電気的に接合することができる基板および電子部品組立体ならびに電子部品組立体の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の基板は、電子部品を接合するための透明電極が形成された基板であって、前記透明電極の表面に平均粒径が３０ｎｍ以下の金属ナノ粒子と分散剤を含んだ金属ナノ粒子ペーストによって形成された金属膜を備えたことを特徴とする。
【０００９】
本発明の電子部品組立体は、透明電極が形成された基板と前記透明電極に電気的に接合された電子部品とを備えた電子部品組立体であって、前記透明電極の表面に平均粒径が３０ｎｍ以下の金属ナノ粒子と分散剤を含んだ金属ナノ粒子ペーストによって形成された金属膜を備え、この金属膜に前記電子部品の電極を金属接合したことを特徴とする。
【００１０】
本発明の電子部品組立体の製造方法は、透明電極が形成された基板と前記透明電極に電気的に接合された電子部品とを備えた電子部品組立体の製造方法であって、前記透明電極の表面に平均粒径が３０ｎｍ以下の金属ナノ粒子と分散剤を含んだ金属ナノ粒子ペーストを供給するペースト供給工程と、前記透明電極に供給された金属ナノ粒子ペーストをキュアにより金属膜とする金属膜形成工程と、前記金属膜に前記電子部品の電極を加圧接触させて金属接合する接合工程とを含む。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、基板に形成された透明電極の表面に金属ナノ粒子と分散剤を含んだ金属ナノ粒子ペーストによって金属膜を形成することにより、透明電極と電子部品の電極とを金属膜を介して金属接合することが可能となり、透明電極と電子部品の電極とを簡便・低コスト且つ低接続抵抗で電気的に接合することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１の表示パネル組立体の構成を示す斜視図、図２は本発明の実施の形態１の表示パネル組立体の製造方法のフロー図、図３、図４、図５、図６は本発明の実施の形態１の表示パネル組立体の製造方法を示す工程説明図である。
【００１３】
まず図１を参照して、透明電極が形成された基板とこの透明電極に電気的に接合された電子部品を備えた電子部品組立体である表示パネル組立体の構成を説明する。図１（ａ）において、基板である表示パネル１は２枚のガラス板（第１のガラス板２および第２のガラス板３）を積層した構成となっている。第１のガラス板２の一辺側の上面が露呈した縁部２ａには、複数の透明電極である電極４が形成されており、縁部２ａには電子部品であるドライバＩＣ５が実装される。ドライバＩＣ５は突起電極であるバンプ６が形成されたフリップチップであり、バンプ６を電極４に接合することにより、ドライバＩＣ５は表示パネル１に電気的に接続され、これにより、図１（ｂ）に示す表示パネル組立体７が完成する。
【００１４】
次に図２を参照して、表示パネル組立体の製造方法の工程構成について説明する。ここでは、基板としての表示パネル１に電子部品としてのドライバＩＣ５（フリップチップ）を実装することにより、すなわち表示パネル１の電極４にバンプ６を接合することによって、電子部品組立体としての表示パネル組立体を製造する例について説明する。図２に示すように、表示パネル組立体の製造方法は、表示パネルに金属ナノ粒子膜を形成する一連の工程と、これらの一連の工程により得られた金属ナノ粒子膜付きの表示パネルにドライバＩＣを実装する一連の工程より構成される。
【００１５】
まず表示パネルに金属ナノ粒子膜を形成する一連の工程、すなわち金属ナノ粒子ペースト印刷工程（ＳＴ１）、キュア工程（ＳＴ２）およびプラズマ洗浄工程（ＳＴ３）について、図３，図４を参照して説明する。図３（ａ）において、表示パネル１の縁部２ａには、複数の電極４が設けられている。電極４は透光性および導電性を有するＩＴＯ膜によって形成された透明電極であり、ＩＴＯ膜は金属との接合性が悪いことから、電極４の表面に直接バンプ６を金属接合することができない。
【００１６】
このため本実施の形態においては、電極４の表面に以下に説明するように金属ナノ粒子膜を形成することにより、バンプ６と電極４を金属ナノ粒子膜を介して金属接合するようにしている。まず電極４の表面には、図３（ｂ）に示すように、インクジェットノズル装置１０によって金属ナノ粒子ペースト１１が印刷される（金属ナノ粒子ペースト印刷工程）（ＳＴ１）。
【００１７】
金属ナノ粒子ペースト１１は、導電性金属を平均粒径が３０ｎｍ以下の微細化した金属ナノ粒子を分散溶媒中に高濃度で分散させたものである。金属ナノ粒子は、金、銀、銅、白金、パラジウム、ニッケル、アルミニウムからなる金属元素の群から選択される単体金属種または、金、銀、銅、白金、パラジウム、ニッケル、アルミニウムからなる金属元素の群から選択される二種以上の金属種からなる合金である。実用可能な合金の代表例としては、Ａｕ−Ａｇ（金−銀合金）、Ａｕ−Ｃｕ（金−銅合金）、Ａｕ−Ｐｔ（金−白金合金）、Ａｕ−Ｐｄ（金−パラジウム合金）、Ａｇ−Ｐｄ（銀−パラジウム合金）、Ａｇ−Ｎｉ（銀−ニッケル合金）、Ｃｕ−Ｐｄ（銅−パラジウム合金）、Ｃｕ−Ｎｉ（銅−ニッケル合金）、Ｐｔ−Ｐｄ（白金−パラジウム合金）がある。分散溶媒としては室温付近では容易に蒸散することのない、比較的に高沸点な非極性溶剤あるいは低極性溶剤、例えば、テルピネオール、ミネラルスピリット、キシレン、トルエン、テトラデカン、ドデカンなどが好適に用いられる。
【００１８】
また、利用する金属ナノ粒子を含有するペースト中において、平均粒径を３０ｎｍ以下の範囲に選択する金属ナノ粒子を均一な分散状態で保持するため、この金属ナノ粒子表面には、該金属元素と配位的な結合が可能な基として、窒素、酸素、イオウ原子のいずれかを含む基を有する化合物１種以上を被覆させている。この分散性を維持する被覆分子層用の化合物としては、末端にアミノ基（−ＮＨ2）、ヒドロキシ基（−ＯＨ）、スルファニル基（−ＳＨ）を、あるいは、分子内にエーテル（−Ｏ−）、スルフィド（−Ｓ−）を有する有機化合物であり、用いる分散溶媒との親和性にも優れたものを用いることが好ましい。
【００１９】
なお、これら分散剤は、金属ナノ粒子表面を被覆する分子層を形成して、分散性を向上させるものの、最終的に、キュア工程において、金属ナノ粒子相互が表面を接触させる際に、その妨げとは成らないことが好ましい。すなわち、例えば、２００℃以上に加熱する際、金属ナノ粒子表面から容易に離脱し、最終的には、蒸散・除去可能である沸点範囲のものが好ましい。
【００２０】
利用可能なアミノ基を有する化合物の代表として、アルキルアミンを挙げることができる。なお、かかるアルキルアミンは、金属元素と配位的な結合を形成した状態で、通常の保管環境、具体的には、４０℃に達しない範囲では、脱離しないものが好適であり、沸点が６０℃以上の範囲、好ましくは１００℃以上となるものが好ましい。ただし、低温焼結処理を行う際には、速やかに、金属超微粒子表面から離脱することが可能であることが必要であり、少なくとも、沸点が３００℃を超えない範囲、通常、２５０℃以下の範囲となるものが好ましい。例えば、アルキルアミンとして、そのアルキル基は、Ｃ４〜Ｃ２０が用いられ、さらに好ましくはＣ８〜Ｃ１８の範囲に選択され、アルキル鎖の末端にアミノ基を有するものが用いられる。例えば、前記Ｃ８〜Ｃ１８の範囲のアルキルアミンは、熱的な安定性もあり、また、その蒸気圧もさほど高くなく、室温等で保管する際、含有率を所望の範囲に維持・制御することが容易であるなど、ハンドリング性の面から好適に用いられる。一般に、かかる配位的な結合を形成する上では、第一級アミン型のものがより高い結合能を示し好ましいが、第二級アミン型、ならびに、第三級アミン型の化合物も利用可能である。また、１，２−ジアミン型、１，３−ジアミン型など、近接する二以上のアミノ基が結合に関与する化合物も利用可能である。また、ポリオキシアルキレンアミンを用いることもできる。その他、末端のアミノ基以外に、親水性の末端基、例えば、水酸基を有するヒドロキシアミン、例えば、エタノールアミンなどを利用することもできる。
【００２１】
また、利用可能なスルファニル基（−ＳＨ）を有する化合物の代表として、アルカンチオールを挙げることができる。なお、かかるアルカンチオールも、金属元素と配位的な結合を形成した状態で、通常の保管環境、具体的には、４０℃に達しない範囲では、脱離しないものが好適であり、沸点が６０℃以上の範囲、好ましくは１００℃以上となるものが好ましい。ただし、低温焼結処理を行う際には、速やかに、金属超微粒子表面から離脱することが可能であることが必要であり、少なくとも、沸点が３００℃を超えない範囲、通常、２５０℃以下の範囲となるものが好ましい。例えば、アルカンチオールとして、そのアルキル基は、Ｃ４〜Ｃ２０が用いられ、さらに好ましくはＣ８〜Ｃ１８の範囲に選択され、アルキル鎖の末端にスルファニル基（−ＳＨ）を有するものが用いられる。例えば、前記Ｃ８〜Ｃ１８の範囲のアルカンチオールは、熱的な安定性もあり、また、その蒸気圧もさほど高くなく、室温等で保管する際、含有率を所望の範囲に維持・制御することが容易であるなど、ハンドリング性の面から好適に用いられる。一般に、第一級チオール型のものがより高い結合能を示し好ましいが、第二級チオール型、ならびに、第三級チオール型の化合物も利用可能である。また、１，２−ジチオール型などの、二以上のスルファニル基（−ＳＨ）が結合に関与するものも、利用可能である。
【００２２】
また、利用可能なヒドロキシ基を有する化合物の代表として、アルカンジオールを挙げることができる。なお、かかるアルカンジオールも、金属元素と配位的な結合を形成した状態で、通常の保管環境、具体的には、４０℃に達しない範囲では、脱離しないものが好適であり、沸点が６０℃以上の範囲、通常、１００℃以下の範囲となるものが好ましい。ただし、低温焼結処理を行う際には、速やかに、金属超微粒子表面から離脱することが可能であることが必要であり、少なくとも、沸点が３００℃を超えない範囲、通常、２５０℃以下の範囲となるものが好ましい。例えば、１，２−ジオール型などの、２以上のヒドロキシ基が結合に関与するものなどが、より好適に利用可能である。
【００２３】
また上記金属ナノ粒子ペーストに対して有機バインダーとして機能する熱硬化性樹脂成分を含有することもできる。このものは、塗布された金属ナノ粒子ペーストを加熱・硬化した際、含まれる金属ナノ粒子相互の接触と、基板に対する接着性を付与する機能を有する。
【００２４】
さらに加熱した際、上記金属ナノ粒子ペースト中に含まれる分散剤分子中の窒素、酸素、イオウ原子を含む基との反応性を有する成分、例えば、有機の酸無水物またはその誘導体、あるいは有機酸を含有することもできる。このものは、加熱した際、金属ナノ粒子の被覆層を形成している分散剤中の窒素、酸素、イオウ原子を含む基と反応する結果、その反応ののち、窒素、酸素、イオウ原子を含む基は金属ナノ粒子表面において金属原子と配位的な結合を形成することが困難となり、結果的に除去される。
【００２５】
この後、金属ナノ粒子ペースト１１が印刷された表示パネル１において、図３（ｃ）に示すように、電極に塗布された金属ナノ粒子ペースト１１は局所加熱装置１２によって所定の加熱条件、（２５０℃、６０分）で加熱される（キュア工程）（ＳＴ２）ことにより、金属ナノ粒子ペースト１１中の金属ナノ粒子の表面を被覆している分散剤が脱離し、除去されることにより、表面が清浄になった金属ナノ粒子は互いに融着して、図４（ａ）に示すように、電極４上に金属ナノ粒子膜１１ａが形成される。
【００２６】
この後、キュア工程後の表示パネル１はプラズマ洗浄工程に送られる。すなわち図４（ｂ）に示すように、表示パネル１はプラズマ処理装置１３の真空チャンバ１４内に配置された下部電極１５上に載置される。そして下部電極１５と対向した上部電極１６との間でプラズマ放電を発生させることにより、表示パネル１の表面をプラズマ洗浄する。これにより、金属ナノ粒子膜１１ａの表面に残留する分散剤の残渣が除去され、表面が清浄な金属ナノ粒子膜１１ａが得られる（プラズマ洗浄工程）（ＳＴ３）。
【００２７】
そして上述の（ＳＴ１）〜（ＳＴ３）の一連の工程により、金属ナノ粒子膜付きの表示パネル１が完成し、図６（ａ）に示すように、各電極４の表面には電極４の厚さ以上の厚さの金属ナノ粒子膜１１ａが形成される。金属ナノ粒子膜１１ａは素材金属とほぼ同様の特性を有し、良好な導電性とともにバンプ６との金属接合性を有している。すなわち、金属ナノ粒子膜１１ａは金属ナノ粒子ペースト１１によって形成された金属膜となっている。
【００２８】
次に、金属ナノ粒子膜付きの表示パネル１にドライバＩＣ５を実装する一連の工程、すなわち位置合わせ工程（ＳＴ４）、ボンディング工程（ＳＴ５）について、図５，図６を参照して説明する。金属ナノ粒子膜付きの表示パネル１はボンディング装置に送られ、図５（ａ）に示すように、縁部２ａを下受け部１７上に位置させた状態で基板保持部（図示省略）によって保持される。下受け部１７の上方には、ドライバＩＣ５を吸着保持する接合作用部１８ａおよび振動子１９を備えたボンディングツール１８が配設されている。
【００２９】
ドライバＩＣ５の実装に際しては、まず表示パネル１とボンディングツール１８とを相対移動させて、縁部２ａの電極４とドライバＩＣ５のバンプ６とを位置合わせする（位置合わせ工程）（ＳＴ４）。次いで、図５（ｂ）に示すように、ボンディングツール１８を下降させて、図６（ｂ）に示すように、ドライバＩＣ５のバンプ６を電極４の表面に形成された金属ナノ粒子膜１１ａに着地させる。そしてドライバＩＣ５を所定のボンディング荷重で押圧してバンプ６を金属ナノ粒子膜１１ａに加圧接触させるとともに、振動子１９を駆動してドライバＩＣ５に超音波振動を付与する。
【００３０】
これにより、電極４上の金属ナノ粒子膜１１ａとバンプ６との接合界面には押圧荷重と横方向の振動が作用し、バンプ６は金属ナノ粒子膜１１ａに金属接合される。そして図５（ｃ）に示すように、表示パネル１の縁部２ａにドライバＩＣ５を実装した表示パネル組立体７、すなわち表示パネル１の縁部２ａに形成された電極４の表面に金属ナノ粒子膜１１ａを備え、この金属ナノ粒子膜１１ａにドライバＩＣ５のバンプ６を金属接合した構成の表示パネル組立体７が完成する。
【００３１】
上述の表示パネル組立体の製造方法は、電極４の表面に平均粒径が３０ｎｍ以下の金属ナノ粒子と分散剤を含んだ金属ナノ粒子ペースト１１を供給するペースト供給工程と、電極４に供給された金属ナノ粒子ペースト１１を加熱して金属膜とする金属膜形成工程と、金属膜にドライバＩＣ５のバンプ６を加圧接触させて金属接合する接合工程とを含む形態となっている。
【００３２】
そして、この接合工程においては、ドライバＩＣ５のバンプ６を加圧接触させた状態で超音波振動を付与することによって、金属接合を行うようにしている。さらに、金属膜形成工程後の表示パネル１をプラズマ洗浄することにより、金属膜の表面に残留する分散剤の残渣を除去するようにしている。
【００３３】
上記説明したように本実施の形態においては、ＩＴＯ膜よりなる電極４にドライバＩＣ５のバンプ６を電気的に接合する構造において、電極４の表面に金属ナノ粒子ペーストによって形成された金属ナノ粒子膜１１ａにバンプ６を金属接合するようにしている。このような構成を採用することにより、バンプをＡＣＦを介してＩＴＯ膜に接触接合する従来技術と比較して、以下のような優れた利点を有している。
【００３４】
まずバンプが接合される接合部位のみに金属ナノ粒子ペーストを直接印刷して金属ナノ粒子膜を局所成膜する方法を採用していることから、従来技術において用いられたＡＣＦのような高コストの資材を必要とせず、また実装作業において樹脂接着剤を熱硬化せるための時間を必要としないことから、実装作業の効率化・低コスト化を図ることが可能となっている。
【００３５】
また電極４とバンプ６とは金属と同等の導電性を有する金属ナノ粒子膜を介して接続されていることから接続抵抗値が低く、実装後において良好な導通特性を確保することができる。そして金属ナノ粒子膜を介してバンプをＩＴＯ膜に接合した実装構造の接合信頼性については、十分な接合強度が確保されることが破断テストにより実証的に確認されている。
【００３６】
例えば、ＩＴＯ膜上にメッキによって形成されたＡｕ膜にテスト用チップ（０．０３ｍｍピッチ、６５３バンプ）を超音波接合したテストピースにおけるバンプとＡｕ膜の接合部の破断強度を示すシェア強度は、ＵＳ出力を２〜４Ｗに変化させたテスト例において、３３８１〜４３４２ｇｆの範囲の値を示すのに対し、ＩＴＯ膜上に形成された金属ナノ粒子膜に同様のテスト用チップを超音波接合したテストピースにおけるシェア強度は、同様にＵＳ出力を２〜４Ｗに変化させたテスト例において、４０４５〜５３３４ｇｆの範囲の値を示している。すなわち金属ナノ粒子膜のバンプとの接合性は、Ａｕ膜を介して接合する場合と比較して同等以上の接合強度を有していることが分かる。
【００３７】
さらに金属ナノ粒子は極めて微細な粒子より成ることから微細な接続ピッチのバンプにも対応することができるという優れた利点を有し、簡便・低コストで低接続抵抗の接合方法を実現することが可能となっている。
【００３８】
なお、本実施の形態では、キュア工程として局所加熱装置を用いた方法（加熱による方法）を例に説明したが、それ以外の手段によるキュア工程でもよい。例えば、電子銃により電子線を金属ナノ粒子ペーストに照射してキュアを行なうＥＢキュア手段や紫外線を照射してキュアを行なうＵＶキュア手段が適用できる。表示パネルのように熱に弱い基盤に対しては、ＥＢキュア手段やＵＶキュア手段が有効である。
【００３９】
（実施の形態２）
図７は本発明の実施の形態２の表示パネル組立体の製造方法を示す工程説明図である。本実施の形態２においては、金属ナノ粒子膜付きの表示パネル１へのドライバＩＣ５の実装に、ドライバＩＣ５と第１のガラス板２の間を樹脂封止する実装構造を採用した例を示している。
【００４０】
図７（ａ）において、第１のガラス基板２の上面には実施の形態１と同様の電極４が形成されており、電極４の表面には、実施の形態１と同様の金属ナノ粒子膜１１ａが形成されている。第１のガラス基板２上において電極４が形成された接合部には熱硬化性の補強樹脂２１が塗布されている。補強樹脂２１はドライバＩＣ５の実装後においてドライバＩＣ５と第１のガラス板２の間を樹脂封止する機能を有している。
【００４１】
第１のガラス板２の上方には、ドライバＩＣ５がボンディングツール２０によって保持されており、ドライバＩＣ５に設けられたバンプ６は電極４に位置合わせされている。この後、図７（ｂ）に示すように、ボンディングツール２０によってドライバＩＣ５を下降させる。そしてバンプ６を補強樹脂２１を介して電極４に着地させ、所定の押圧荷重でバンプ６を電極４に対して押圧するとともに、ボンディングツール２０に内蔵された加熱手段によってドライバＩＣ５を加熱する。
【００４２】
そして所定のボンディング時間経過後に圧着ツール２０を上昇させることにより、図７（ｃ）に示すように、ドライバＩＣ５を第１のガラス板２に実装した表示パネル組立体が完成する。この表示パネル組立体においては、バンプ６は電極４の上面の金属ナノ粒子膜１１ａに熱圧着により金属接合されている。そして加熱によって補強樹脂２１が熱硬化することにより、ドライバＩＣ５を第１のガラス板２に固着するとともに、バンプ６と金属ナノ粒子膜１１ａとの金属接合部を周囲から補強する封止樹脂が形成される。
【００４３】
（実施の形態３）
図８は本発明の実施の形態３の表示パネル組立体の製造方法を示す工程説明図である。本実施の形態３は、実施の形態１と同様の表示パネル１に金属ナノ粒子膜１１ａを形成する工程において、個々の電極４上に個別に金属ナノ粒子ペースト１１を塗布する替りに、複数の電極４全体を覆って金属ナノ粒子ペースト１１を塗布するようにしたものである。
【００４４】
図８（ａ）において、表示パネル１の縁部２ａに形成された複数の電極４上には、全ての電極４を覆って金属ナノ粒子ペースト１１が塗布される。金属ナノ粒子ペースト１１の塗布後の表示パネル１はキュア工程に送られ、図８（ｂ）に示すように、電極４を覆って塗布された金属ナノ粒子ペースト１１は局所加熱装置１２によって所定加熱条件で加熱される。これにより、実施の形態１と同様に金属ナノ粒子が互いに融着し、図８（ｃ）に示すように、縁部２ａの表面には金属ナノ粒子が焼結された金属ナノ粒子膜１１ａが全ての電極４を覆って形成される。
【００４５】
この後不要部分の金属ナノ粒子膜剥離が行われる。ここでは、金属ナノ粒子膜１１ａの密着力に形成対象面の材質によって差異があること、すなわちＩＴＯ膜とは強い密着力を示し、ガラス板とは弱い接着力を示すことを利用して、電極４以外の不要部分の金属ナノ粒子膜１１ａを除去するものである。図８（ｄ）に示すように、縁部２ａ表面の金属ナノ粒子膜１１ａの形成範囲を覆って、下面に粘着層２２ａが形成された粘着テープ２２を貼着し、その後粘着テープ２２を縁部２ａから剥ぎ取る。ここで粘着層２２ａの粘着力は、ガラス板と金属ナノ粒子膜１１ａの密着力よりも強く、且つＩＴＯ膜と金属ナノ粒子膜１１ａの密着力よりも弱くなるように設定されている。
【００４６】
したがってテープ２２を剥ぎ取る際には、金属ナノ粒子膜１１ａとの密着力が弱い第１のガラス板２の表面に直接形成された金属ナノ粒子膜１１ａは、粘着層２２ａに付着した状態で粘着テープ２２とともに剥離される。これに対し、ＩＴＯ膜に接触して形成された電極４上の金属ナノ粒子膜１１ａはＩＴＯ膜と強固に密着しているため、粘着テープ２２を剥ぎ取る際に粘着層２２ａには付着せず電極４に密着したまま残留する。このようにして電極４上に金属ナノ粒子膜１１ａが形成された表示パネル１は、実施の形態１と同様のプラズマ洗浄工程に送られ、金属ナノ粒子膜１１ａ上に残留した分散剤の残渣が除去される。
【００４７】
なお上記各実施の形態においては、基板としての表示パネル１に電子部品としてのドライバ用ＩＣ５を実装して表示パネル組立体を製造する場合において、電極４上に金属ナノ粒子膜を形成する形態を示しているが、本発明は上述例に限定されるものではなく、ＩＴＯ膜などの透明電極に電子部品の電極を金属接合する構成であれば本発明の適用対象となる。また、電子部品としては、ドライバＩＣのようなバンプ付電子部品に限らず、透明電極と金属接合が可能なリード（電極）を有するフレキシブル基板でもよい。
【産業上の利用可能性】
【００４８】
本発明の基板および電子部品組立体ならびに電子部品組立体の製造方法は、透明電極と電子部品の電極とを簡便・低コスト且つ低接続抵抗で電気的に接合することができるという効果を有し、表示パネルなどの基板に形成された透明電極に電子部品の電極を接合する
用途に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】（ａ）〜（ｂ）は本発明の実施の形態１の表示パネル組立体の構成を示す斜視図
【図２】本発明の実施の形態１の表示パネル組立体の製造方法のフロー図
【図３】（ａ）〜（ｃ）は本発明の実施の形態１における表示パネル組立体の製造方法を示す工程説明図。
【図４】（ａ）〜（ｃ）は本発明の実施の形態１における表示パネル組立体の製造方法を示す工程説明図。
【図５】（ａ）〜（ｂ）は本発明の実施の形態１における表示パネル組立体の製造方法を示す工程説明図。
【図６】（ａ）〜（ｃ）は本発明の実施の形態１における表示パネル組立体の製造方法を示す工程説明図。
【図７】（ａ）〜（ｄ）は本発明の実施の形態２における表示パネル組立体の製造方法を示す工程説明図。
【図８】（ａ）〜（ｄ）は本発明の実施の形態３における表示パネル組立体の製造方法を示す工程説明図。
【符号の説明】
【００５０】
１  表示パネル
２，３  ガラス板
４  電極
５  ドライバＩＣ
６  バンプ
１１  金属ナノ粒子ペースト
１１ａ  金属ナノ粒子膜
【図１】
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【図２】
2006054212.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
2006054212.tif 000007
【図６】
2006054212.tif 000008
【図７】
2006054212.tif 000009
【図８】
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