(57)【要約】【課題】透明基板上に形成されたＧａＮ−ＬＥＤアレイ等の高密度実装を可能とし、且つ、ＧａＮ−ＬＥＤ以外についても成長基板の除去を必要としない素子基板の接続方法を提供する。【解決手段】透明基板１０１と回路基板１０６との位置合わせを行う工程、透明基板１０１と回路基板１０６の間に感光性の充填剤１１１を注入する工程、透明基板１０１側から光を照射し、当該基板の配線１０５を遮光マスクとして充填剤を露光する工程、露光後の充填剤のうち非感光部を溶解させて透明基板１０１と回路基板１０６の配線間に空洞４０３を形成する工程、空洞４０３の内部に導電性材料を埋め込んで透明基板と回路基板の配線同士を電気的に接続する工程を具備する。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも一方の基板が光透過性を有する第１、第２の基板を対向させて、前記第１の基板の接続部と前記第２の基板の接続部とを電気的に接続する素子基板の接続方法において、
前記第１の基板と前記第２の基板との位置合わせを行う工程と、
前記第１の基板と第２の基板の間に感光性の充填剤を配置する工程と、
前記第１、第２の基板のうち光透過性の基板側から光を照射し、当該基板の接続部を遮光マスクとして前記充填剤を露光する工程と、
前記露光後の充填剤のうち非感光部を溶解させて前記第１、第２の基板の接続部間に空洞を形成する工程と、
前記空洞の内部に導電性材料を埋め込んで前記第１、第２の基板の接続部同士を電気的に接続する工程と、
を含むことを特徴とする素子基板の接続方法。
【請求項２】
前記第１、第２の基板のうち光透過性を有する基板上に発光素子、受光素子又は光変調素子が搭載されていることを特徴とする請求項１に記載の素子基板の接続方法。
【請求項３】
前記電気的接続工程において、前記空洞の内部をメッキによる金属成膜することによって前記第１、第２の基板の接続部同士を電気的に接続することを特徴とする請求項１又は２に記載の素子基板の接続方法。
【請求項４】
前記第１、第２の基板のうち光透過性を有する基板は、サファイア基板であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の素子基板の接続方法。
【請求項５】
前記発光素子はＧａＮのＰＮ接合であることを特徴とする請求項２に記載の素子基板の接続方法。
【請求項６】
前記感光性の充填剤は、ネガタイプのフォトレジスト又は光硬化樹脂であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の素子基板の接続方法。
【請求項７】
少なくとも一方の基板が光透過性を有する第１、第２の基板を対向させて、前記第１の基板の接続部と前記第２の基板の接続部とを電気的に接続する素子基板の接続方法において、
前記第１の基板と前記第２の基板との位置合わせを行う工程と、
前記第１の基板と第２の基板の間に感光性の充填剤を配置する工程と、
前記第１、第２の基板のうち光透過性の基板側から光を照射し、当該基板の電気配線部を遮光マスクとして前記充填剤を露光する工程と、
前記露光後の充填剤のうち非感光部を溶解させて前記第１、第２の基板の間に空洞を形成する工程と、
前記空洞に導電性材料を設けて、前記第１、第２の基板の接続部同士を電気的に接続する工程と、
を含むことを特徴とする素子基板の接続方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高密度の配線が必要な素子基板の接続方法に関し、特に、透明基板に形成された光素子アレイチップを回路基板に実装するのに好適な素子基板の接続方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、電子写真やプリント配線基板のパターン露光装置或いは高輝度高精細ディスプレイ分野において、ＬＥＤアレイ化が進められている。ＬＥＤアレイはＧａＡｓやＡｌＩｎＧａＰ、ＧａＮ等の光半導体のＰＮ接合ダイオードを半導体プロセスによって成長基板上に微小且つ高密度に配置・形成したものである。
【０００３】
成長基板に形成されたＬＥＤアレイのサイズやピッチの典型的な例は、例えば、３００μｍ〜５μｍサイズであり、パターン露光装置としての解像度は１００ｄｐｉ(dot per inch)〜２４００ｄｐｉである。また、それ以上を狙った研究開発が進められている。
【０００４】
ＬＥＤアレイは前述したように半導体プロセスによって微小且つ高密度なＬＥＤの配列やＬＥＤから連なる配線を構成することは比較的容易であり、その高精細化は１０μｍ以下まで達する。
【０００５】
しかしながら、ＬＥＤアレイチップをドライバー等の回路基板へ接続する段階で、ワイヤーボンディングを行うと、その配線間隔は４０μｍ〜１００μｍ必要であり、例えば、１０μｍピッチ、２４００ｄｐｉには用いることが出来ない。これに対して、ワイヤーボンディングを用いない接続方法が提案されている。
【０００６】
例えば、特許文献１にはバンプを用いた実装方法が開示されている。即ち、ＧａＡｓ基板に形成したＬＥＤアレイチップを素子面を回路基板に対向させて、バンプによるフリップチップ実装を行う例が開示されている。同文献の方法では、先にバンプを形成して圧着により接続する場合、バンプのサイズは現状で２０〜３０μｍが限界であり、やはり１０μｍ以下のピッチには対応できない。
【０００７】
一方、特許文献２にはメタライゼーションを用いた実装方法が開示されている。即ち、ＧａＡｓ基板に形成したＬＥＤアレイチップを素子面を回路基板に対向させ、絶縁層を介して接合した後、発光波長に対して不透明且つ厚膜のＧａＡｓ成長基板を除去する方法が開示されている。同文献の方法では、ビアホール形成や段差を乗り越えてのメタライゼーションが可能な素子膜厚となり、高密度な実装が実現可能である。
【０００８】
ところで、近年、ＧａＮ半導体を用いた青色ＬＥＤアレイが発展してきており、その青色ＬＥＤアレイを露光光源等に用いることが考えられる。青色ＬＥＤアレイは、ＧａＡｓ等の他の化合物光半導体に比べて半導体結晶の欠陥密度が高くてもその発光強度が低くならない特性を持ち、発光素子を微細化した場合に有利な点があるとして注目されている（非特許文献１）。
【特許文献１】米国特許第５６２１２２５号明細書
【特許文献２】米国特許第５９４０６８３号明細書
【非特許文献１】Choi, et. al., Applied Physics Letters Vol.83,Number 22,pp.4483(2003)
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
特許文献２に記載された技術をＧａＮ−ＬＥＤにそのまま適用して高密度化を図ることは難しい。即ち、ＧａＮ−ＬＥＤの成長基板はサファイア基板又はＧａＮ基板であり、ＧａＡｓ基板と異なり、その除去は容易ではない。
【００１０】
厚膜をウエットエッチングできるエッチャントは実質存在せず、サファイア基板は一部レーザリフトオフと呼ばれる微小スポット単位での基板剥離の例はあるものの、大面積化が困難でコストが高く、また、ＬＥＤ素子へのダメージの問題もある。また、サファイア基板は発光波長である青色に対して透明であるため、メタライゼーション以外の目的で基板を除去する必要は無い。
【００１１】
本発明の目的は、透明基板上に形成されたＧａＮ−ＬＥＤアレイ等の高密度実装を可能とするものである。また、ＧａＮ−ＬＥＤ以外についても成長基板の除去を必要としない素子基板の接続方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は、少なくとも一方の基板が光透過性を有する第１、第２の基板を対向させて第１、第２の基板の接続部同士を電気的に接続する際に第１の基板と第２の基板との位置合わせを行い、第１、第２の基板間に感光性の充填剤を配置する。その後、第１、第２の基板のうち光透過性の基板側から光を照射し、当該基板の接続部を遮光マスクとして充填剤を露光する。更に、露光後の充填剤のうち非感光部を溶解させて第１、第２の基板の接続部間に空洞を形成し、空洞の内部に導電性材料を埋め込んで第１、第２の基板の接続部同士を電気的に接続する。
【００１３】
また、本発明は、少なくとも一方の基板が光透過性を有する第１、第２の基板を対向させて、第１、第２の基板の接続部同士を電気的に接続する際に第１の基板と第２の基板との位置合わせを行い、第１、第２の基板の間に感光性の充填剤を配置する。その後、第１、第２の基板のうち光透過性の基板側から光を照射し、当該基板の電気配線部を遮光マスクとして充填剤を露光する。更に、露光後の充填剤のうち非感光部を溶解させて第１、第２の基板の間に空洞を形成し、空洞に導電性材料を設けて、第１、第２の基板の接続部同士を電気的に接続する。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、透明基板を除去することなく、高密度で２つの基板の接続部を接続することが可能となる。特に、青色ＬＥＤアレイを用いた場合の素子基板の接続に好適に用いることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
次に、発明を実施するための最良の形態について図面を参照して詳細に説明する。
【００１６】
（第１の実施形態）
図１は本発明に係る素子基板の接続方法で接続された２つの基板を示す断面図である。２つの基板とは透明基板１０１と回路基板１０６である。透明基板１０１にはＬＥＤ素子１０２が搭載され、回路基板１０６にはＬＥＤ素子１０２の駆動回路等の回路１０７が搭載されている。
【００１７】
また、図２（ａ）はＬＥＤ素子１０２のアレイ及び配線１０５が形成された透明基板１０１を上から見た平面図である。図２（ｂ）は基板内部に回路１０７及び基板表面に配線１０８、配線１１０と接続用バンプ１０９が形成された回路基板１０６を上から見た平面図である。
【００１８】
図１はこの２つの回路基板を互いに上面（表面側）を対向させた形で、即ち、透明基板１０１を上下逆さまにして接続した断面図であり、図２のＡ−Ａ’線における断面に対応するものである。これは所謂フリップチップ構成となっている。
【００１９】
以下、図１を用いて本実施形態による基板接続方法の概要を説明する。図１中、ＬＥＤ素子１０２は透明基板１０１側からｎ型のＧａＮ系半導体、活性層を挟んで表面側がｐ型のＧａＮ系半導体で構成されたｐｎ接合ダイオードである。ｐ側にはＮｉ／Ａｕの２層金属薄膜を蒸着して電極１０４が形成されている。その際、不要な導通を避けるためにＳｉＮ系の絶縁膜１０３がパターニングされており、その開口部のみに電極１０４がコンタクトしている。
【００２０】
ｎ側の電極１０５としてはＴｉ／Ａｌの２層金属薄膜が蒸着して形成されており、本実施形態では電極からそのままｎ側の配線層を兼ねて透明基板１０１上へ延長して形成されている。ＬＥＤ素子１０２は１０μｍピッチで１次元に配列されたアレイであり、ｐ電極１０４の大きさは約２μｍ角、ｎ電極・配線１０５の太さは約５μｍ、配線間ピッチは１０μｍである。
【００２１】
回路基板１０６はＳｉ基板であり、その内部にはＬＥＤ素子を駆動するための回路１０７が形成されている。本実施形態では、ＭＯＳ型トランジスタを複数形成し、転送ゲート、論理回路の組み合わせによりＬＥＤ素子１０２の点灯／非点灯の切替え等を行う回路１０７を形成している。
【００２２】
この回路１０７からＬＥＤ素子１０２への接続は、＋側の共通電極から配線された配線１０８、−側のアレイ個別配線である配線１１０の回路基板１０６の表面に形成された２つの配線を通じて行う。−側の配線１１０は太さ約５μｍ、配線間ピッチ１０μｍで形成している。
【００２３】
＋側配線は配線１０８上にバンプ１０９が形成されており、バンプ１０９とＬＥＤ素子１０２のｐ電極１０４を圧着することにより接続する。２つの基板間のギャップは約２０μｍであり、その空隙には充填剤１１１が充填されている。−側配線は配線１１０と配線１０５の間にアレイ状の空洞が形成された後、メッキ金属１１２によって基板間の対応する上下の配線が接続されている。
【００２４】
図３はこの配線部分の概要を示す鳥瞰図である。透明基板１０１と回路基板１０６の間に充填剤１１１が充填されており、配線１０５の直下に形成された空洞がメッキ金属１１２によって埋め込まれている。図３は回路基板１０６側の配線１１０と透明基板１０１側の配線１０５が接続された様子を立体的に示す。
【００２５】
このようにして＋、−両側が接続された状態で回路基板１０６側から制御して通電することにより、ＬＥＤ素子１０２が発光する。発光した光１１３は透明基板１０１を透過して上面に取り出される。
【００２６】
次に、図４を用いて本実施形態の基板接続方法を工程別に詳細に説明する。図４（ａ）は基板配置工程を示す。それぞれ素子や回路が形成された透明基板１０１と回路基板１０６を対向させて配置する。この場合、カメラを用いて２つの基板の配線１０５と配線１１０との自動アライメントを行う。
【００２７】
図４（ｂ）は基板接続工程を示す。図４（ｂ）では図４（ａ）の位置合わせ工程において２つの基板の位置合わせが完了している。この工程では透明基板１０１のｐ電極（アレイ）１０４と回路基板１０６のバンプ１０９とを圧着により接続する。圧着の際、熱や超音波をかけることが可能であり、適宜条件を設定する。また、バンプ１０９以外の部分にスペーサを別途設けて、圧着後のギャップを管理することも可能である。
【００２８】
図４（ｃ）は充填剤配置工程を示す。この工程では、基板間にできた空隙に所謂アンダーフィル剤（充填剤）１１１を充填する。アンダーフィルすることにより、実装された基板の信頼性を上げられると同時にこれを後述するメッキ接続の際の型として使用する。アンダーフィル剤としては、ネガ感光タイプのノボラック系フォトレジストを用いている。ネガタイプのフォトレジストは青色から紫外線照射により光硬化する光硬化樹脂として用いることができ、光感光時にマスクパターンを用いれば、μｍレベルでの微細な形状形成が容易に可能である。充填剤１１１として光硬化樹脂を用いても良い。
【００２９】
図４（ｄ）は光露光工程を示す。この工程では、透明基板１０１側から露光光４０１を照射して充填剤１１１を部分的に感光させる。感光、非感光は、配線１０５が形成された透明基板１０１をあたかもコンタクト露光のフォトマスクのように機能させる。即ち、配線部分１０５の直下等、透明基板１０１上の遮光性材料に対応する部分は非感光部、それ以外は透明基板１０１を透過した光によって感光する感光部となる。
【００３０】
露光光源としては超高圧水銀ランプを用いている。露光波長は主にｉ線（３６５ｎｍ）とｈ線（４０５ｎｍ）である。マスクとなる配線は５μｍラインアンドスペースであり、コンタクト露光でも充分解像する線幅である。
【００３１】
図４（e）は現像工程を示す。この工程では、現像剤を用いて露光の終わった充填剤１１１のうち非感光部４０２を溶解させる。これは、非感光部４０２を現像剤に漬浸して現像を行う。本実施形態ではノボラック型フォトレジストに対応したアルカリ系現像剤を用いている。これにより、各配線直下にそれぞれ上下の対応する配線間に空洞４０３が形成される。条件によって、露光量（光照度×露光時間）と現像時間は適宜調整して空洞の形状を最適化することができる。
【００３２】
図４（ｆ）はメッキ接続工程を示す。この工程では、配線１０５、配線１１０間をメッキ金属１１２により接続する。本実施形態では無電解Ｎｉメッキとフラッシュ金メッキにより形成する。配線１０５、配線１１０は表面がＡｌで形成されている。メッキの工程は以下の通りに行う。
【００３３】
まず、前処理として、硝酸を用いた酸洗浄による酸化膜除去と、次にＺｎＯ含有のジンケート液でＡｌ表面をＺｎに置換、Ｚｎの析出を行う。
【００３４】
この後、硫酸ニッケル、次亜リンナトリウム、コハク酸等を調合した錯化剤を主成分とし、水酸化ナトリウムを含むＰＨ調整剤でＰＨ４〜５に調整した８０〜９０℃のメッキ浴に浸漬し、Ｎｉのメッキ膜を成長させる。上下の配線から成長したＮｉ膜が接した後、しばらくの間、成長を続ける。
【００３５】
これは接面積を増やし、接続を良くするためである。Ｎｉめっき後、シアン化金カリウムと錯化剤を主成分とし、ＰＨ調整剤により弱酸性から中性に調整されたメッキ浴を用いたフラッシュＡｕメッキによりＮｉ表面をＡｕで置換メッキする。上記各工程の間に必要に応じて水洗処理を施す。
【００３６】
以上の工程により透明基板１０１と回路基板１０６の間を５μｍ線幅、１０μｍピッチで接続でき、２４００ｄｐｉ以上の高密度のＬＥＤアレイが実装できる。従って、例えば、上述のような青色ＬＥＤアレイを用いた場合の素子基板の接続に好適に用いることが可能となる。
【００３７】
（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態について図５〜図７を用いて説明する。本実施形態では、メッキの方法として電気Ａｕメッキを用いるものであり、より選択性の高いメッキ工程を導入することにより更なる狭ピッチでも信頼性と生産性のある接続を可能とするものである。
【００３８】
また、ＬＥＤ素子の配線としてはアレイ配線をｐ側で行い、共通配線をｎ側で行う方法を用い、ｎ側の共通配線は透明基板１０１を貫通する貫通孔５０１により透明基板の裏面側へ取り出すものである。また、感光性充填剤の導入は基板接続の前にコーティングにより行う。
【００３９】
図５は本実施形態の接続方法により接続された２つの基板を示す断面図である。２つの基板とは透明基板１０１と回路基板１０６である。これら２つの基板には図１と同様にそれぞれＬＥＤ素子と回路が形成されている。
【００４０】
図６（ａ）はＬＥＤ素子１０２のアレイ及び配線１０５、ｎ電極５０３が形成された透明基板１０１を上から見た図である。図６（ｂ）は基板表面に配線１１０、その一部を覆う絶縁膜５０５、配線１１０がまとめて接続された電気メッキ用給電用パッド５０４が形成された回路基板１０６を上から見た図である。
【００４１】
図５はこの２つの基板が互いに上面を対向する形で、即ち、透明基板１０１を上下逆さまに転置して接続されている様子を示す断面図であり、図６のＢ−Ｂ’における断面に対応する。これは、所謂フリップチップ構成となっている。
【００４２】
次に、図５を用いて本実施形態による基板接続方法の概要を説明する。図５中、ＬＥＤ素子１０２は透明基板１０１側からｎ型のＧａＮ系半導体、活性層を挟んで表面側がｐ型のＧａＮ系半導体で構成されたｐｎ接合ダイオードである。ｐ側にはＮｉ／Ａｕの２層金属薄膜を蒸着して電極１０４が形成されているが、不要な導通を避けるためにＳｉＮ系の絶縁膜１０３がパターニングされており、その開口部のみに電極１０４がコンタクトしている。
【００４３】
ｐ側電極１０４はアレイ化された個別の配線１０５に接続されている。配線１０５は絶縁膜１０３上にＴｉ／Ａｕの２層薄膜が蒸着して形成されている。
【００４４】
ｎ側の配線は、予めレーザ加工により形成された貫通孔５０１をめっきで表裏導通させた透明基板を用意し、表側はＬＥＤ素子１０２のｎ−ＧａＮ層と貫通孔５０１の金属を接続するようにＴｉ／Ａｌの２層薄膜金属の配線５０２が蒸着されている。
【００４５】
貫通孔５０１の裏側には同様にＴｉ／Ａｌの２層金属薄膜を蒸着して配線５０３が形成され、−側の共通電極として回路基板１０６内部の回路の−側と不図示の部分で接続されている。レーザ加工はＹＡＧ結晶パルスレーザの３倍高調波を用いて光スポットを約３０μｍに集光して行う。
【００４６】
加工する透明基板１０１はサファイア基板及びＧａＮ層であり、厚みは４５０μｍである。厚みは予め研削研磨により７０μｍ程度まで薄くすることも可能である。加工する貫通孔５０１の直径は３０〜１００μｍである。ＹＡＧレーザは３倍高調波以外にも２倍高調波でも加工が可能であり、ダメージや加工屑等の状態によって条件を適宜選択することができる。
【００４７】
ＬＥＤ素子１０２は１０μｍピッチで１次元に配列されたアレイであり、ｐ電極１０４の大きさは約２μｍ角、ｐ側配線１０５の太さは約５μｍ、配線間ピッチは１０μｍで形成している。
【００４８】
一方、回路からＬＥＤ素子１０２への＋側の配線は、アレイ個別配線である配線１１０を通じて不図示のビアホール等の通常のＳｉーＬＳＩプロセスを用いて行う。＋側の配線１１０は太さ約５μｍ、配線間ピッチ１０μｍで形成している。
【００４９】
２つの基板間のギャップは約２０μｍであり、その空隙には充填剤１１１が充填されており、−側配線は配線１１０と１０５の間にアレイ状の空洞が形成された後、メッキ金属１１２によって２基板間の対応する上下の配線が接続されている。
【００５０】
図７はこの配線部分の概要を示す鳥瞰図である。透明基板１０１と回路基板１０６の間に充填剤１１１が充填されており、配線１０５の直下に形成された空洞がメッキ金属１１２によって埋め込まれている。図７は回路基板１０６側の配線１１０と透明基板１０１側の配線１０５が接続された様子を立体的に示す。
【００５１】
次に、本実施形態の基板接続方法を説明する。基板の接続工程は基本的に図４と同様であるが、相違点は基板接続工程、充填剤配置工程、メッキ接続工程の３工程である。本実施形態では、このうち基板接続工程と充填剤配置工程の順序が逆転し、充填剤を配置してから基板を接続する。以下、主に相違のある工程を説明する。
【００５２】
まず、２つの基板の位置合わせ工程を図４と同様に行い、その後、充填剤配置工程に移行する。充填剤配置工程では所謂アンダーフィル剤をスピンコータにより塗布する。塗布後には、乾燥・ベークをせずに基板接続工程へ移る。
【００５３】
基板接続工程では、透明基板１０１と回路基板１０６とをスペーサをはさんで圧着により接合する。この工程では単に２つの基板の接合を行う。接合した後、必要に応じてベークを行う。ベーク条件は、例えば、大気中で９０℃、２０分である。その後、露光工程、現像工程を図４と同様に行い、透明基板１０１の配線１０５と回路基板１０６の配線１１０間に空洞が形成される。現像工程が終了したらメッキ接続工程に移行する。
【００５４】
メッキ接続工程では、配線１０５、配線１１０間を電気メッキにより接続する。配線１０５、配線１１０及び給電用パッド５０４は表面がＡｕで形成されている。このＡｕ同士を電気メッキにより接続する工程を以下の通りに行う。
【００５５】
まず、前処理として、有機溶媒による脱脂処理、酸洗浄を行う。給電用パッド５０４を陰極側につなぎ、メッキ浴に浸漬する。陽極はＰｔを用いて通電する。メッキ浴は、例えば、シアン化金カリウム、りん酸二水素カリウム、りん酸水素二カリウム、クエン酸等を主成分とし、ＰＨ５．５〜７．５に調整した約６５℃の中性浴である。上記各工程の間に必要に応じて水洗処理を施す。
【００５６】
給電用パッドを通じて配線１１０が給電され、配線表面が露出している部分にＡｕが成長する。基板同士が接続された端部からメッキ液が供給され、空洞が埋まり、上下の配線１０５、配線１１０が接続されるが、回路基板１０６上の配線１１０のみからＡｕが成長し、透明基板１０１側の配線１０５からは成長しない。絶縁膜５０５は端部外側でＡｕが成長して空洞の入り口を塞ぐのを防ぐために形成している。
【００５７】
以上の工程により、電気Ａｕメッキにより基板が電気的に１０μｍピッチで高密度に接続される。但し、給電パッド５０４によってアレイ配線は共通に接続されているため、個別駆動するためにはこれを分離することが必要である。図５〜図７に示すｃ−ｃ’、Ｃ−Ｃ’の破線はメッキが終わった後にこの位置で回路基板を切断、へき開等により分離することを示す。この位置で分離することによってアレイ配線が電気的に分離され、それぞれに接続されたＬＥＤ素子を独立に駆動することが可能となる。
【００５８】
本実施形態では、第１の実施形態の効果に加えて、透明基板を除去していないため、傷に強く、強度に強いため、素子の保護に役立つ効果がある。
【００５９】
（第３の実施形態）
本実施形態では、回路基板はウエハサイズ、透明基板はチップサイズで接続する例を示すものである。良品の透明基板ＬＥＤチップのみを、回路基板ウエハの良品部分のみに実装することは可能であり、歩留まりを上げることが可能となる。
【００６０】
図８は回路基板ウエハ上に透明基板ＬＥＤアレイチップを実装する模式図である。回路基板ウエハ８０１上に碁盤の目状に回路基板チップ１０６が形成されおり、それぞれは分割前の状態である。この状態で、先ず回路の不良を測定する。不良チップ部位８０２についてはこれを記録する。
【００６１】
次に、別途作成された透明基板ウエハに作成された透明基板ＬＥＤアレイチップの良品のみを、上述のような本発明の接続方法を用いて回路基板チップ１０６に接続する。図８は１つの回路基板チップに３つの透明基板ＬＥＤアレイチップが直列に配置接続された形態を示す模式図である。
【００６２】
このように互いに良品同士のみを選択して接続することにより、歩留まりを向上することができる。また、本発明の接続方法は、このようなウエハレベルの接続が可能であるため、もちろん、両者を分割した状態で接続すれば同様の効果は得られるが、両者をチップ化すれば多数で小サイズの部品を扱わねばならなくなるため効率は悪くなる。本発明の方法はウエハサイズでも接続が可能であるため、歩留まりを向上でき、且つ、効率化を図ることが可能である。
【００６３】
本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、シーケンス等を様々に変更することができる。またＬＥＤ光源や光源アレイのデバイス構成としては以下のような構成の他、適宜そのデバイス構成を選択して用いることが可能である。
【００６４】
例えば、上記実施形態ではＬＥＤ素子が全て同一の共通電極に接続された所謂スタティック型駆動の構成となっているが、配線・駆動は所謂マトリクス型でもよい。その場合、共通電極側も複数ブロックに分かれて駆動回路に接続されており、時系列でブロック走査が可能な構成であっても良い。
【００６５】
また、メッキ接続工程については、上記実施形態以外にも多種多様なものを用いることが可能である。例えば、無電解メッキの前処理においてジンケート処理の代わりにＰｄによる活性化処理を用いたり、電気メッキにおいて非シアン浴を用いること等が可能なことは言うまでもない。
【００６６】
また、第１の実施形態においてはバンプ接続後に充填剤を注入したが、異方性導電粒子を混入したバンプ接続方法を用いる場合には、バンプを用いて、且つ、先に充填剤を配置することも可能である。
【００６７】
更に、上述の実施形態においては、発光素子のＬＥＤ素子を挙げたが、発光素子としてはレーザダイオードでもよく面発光タイプでもよい。更に、発光素子以外にも受光素子でも透明基板を透過した光を高密度アレイで受光することができるため有用であるし、光変調素子として電気駆動により反射率変化や透過率変化をもたらす素子のアレイを高密度に実装することも可能である。
【００６８】
また、ＧａＮ素子としては光素子以外にも高電圧耐性、環境耐性に優れたトランジスタ素子も本発明の方法を用いて高密度実装することが可能である。
【００６９】
更に、透明基板１０１と回路基板１０６を接続する例を示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、少なくとも一方が透明基板であれば良い。また、配線同士を接続する例を示したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、基板に形成された電極同士の接続、或いは電極と配線同士の接続等、様々な接続部同士の接続に用いることが可能である。
【００７０】
（第４の実施形態）
図９は本発明の接続方法を用いて電子写真プリンタのＬＥＤプリントヘッドを構成した場合の一実施形態を示す模式図である。
【００７１】
上記第３の実施形態で示した方法で実装された回路基板チップ１０６及び透明基板ＬＥＤアレイチップ１０１が複数、基体９０１に固定され、不図示の配線によって駆動用の電源、コントローラに接続されている。
【００７２】
透明基板ＬＥＤチップ１０１からの発光光１１３は所定の位置に固定された正立等倍結像系９０２によって感光ドラム９０３に結像される。本実施形態では正立等倍結像系９０２として、屈折率分布型ファイバレンズ９０２をアレイ化したレンズアレイを用いている。このようにしてＧａＮ光半導体を用いた２４００ｄｐｉ以上の高解像度プリントヘッドが実現できる。
【００７３】
本発明の基板接続方法は、その他の応用例として高精細ディスプレイ等にも用いることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００７４】
【図１】本発明に係る素子基板の接続方法の第１の実施形態を示す模式図である。
【図２】図１の２つ基板の上面を示す模式図である。
【図３】図１の２つの基板の配線パターンの接続部付近を詳細に示す鳥瞰図である。
【図４】本発明に係る素子基板の接続方法の各工程を示す模式図である。
【図５】本発明の第２の実施形態を示す断面図である。
【図６】図５の２つの基板の上面を示す模式図である。
【図７】第２の実施形態の配線パターンの接続部付近を詳細に示す鳥瞰図である。
【図８】本発明の第３の実施形態を示す模式図である。
【図９】本発明の第４の実施形態を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００７５】
１０１  透明基板
１０２  ＬＥＤ素子
１０３  絶縁膜
１０４  電極
１０５  配線
１０６  回路基板
１０７  回路
１０８  配線
１０９  バンプ
１１０  配線
１１１  感光性充填剤
１１２  メッキ金属
１１３  ＬＥＤ発光光
４０１  露光光
４０２  非感光部
４０３  空洞
５０１  貫通孔及び貫通配線
５０２  ｎ電極
５０３  裏側配線
５０４  給電用パッド
５０５  絶縁膜
８０１  回路基板ウエハ
８０２  回路基板チップ不良部
９０１  基体
９０２  正立等倍結像系
９０３  感光ドラム
【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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【図８】
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【図９】
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