(57)【要約】【課題】電気接続用のバンプが小型化しても接続信頼性が低下することがない半導体素子の実装方法を提供することを目的とする。【解決手段】基板１２上に形成されたパネル（接続）電極１８と半導体素子２０に設けられた電気接続用のバンプ２２とを異方性導電膜３０を介して接続する半導体素子の実装方法において、基板１２における半導体素子２０が実装される実装面１６ａと対向する対向面１６ｂ上に前記パネル電極１８と対向する位置に開口部４０ａを有する遮光層４０を設ける工程と、基板１２の実装面１６ａ上にパネル電極１８を覆う異方性導電膜３０を配置する工程と、異方性導電膜３０上に半導体素子２０を載置する工程と、対向面１６ｂ側からレーザ光Ｌを照射して前記バンプ２２とパネル電極１８に挟持された異方性導電膜３０中の導電粒子３０ｂを溶融した後、半導体素子２０を基板１２に向けて加熱圧着する工程とを有することを特徴とする。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気接続用のバンプを有する半導体素子と、前記半導体素子が前記バンプを介して実装される基板とを備え、前記基板上に形成された接続電極と前記バンプとをそれらの間に介在させた異方性導電膜により接続する半導体素子の実装方法において、
前記基板における半導体素子が実装される実装面と対向する対向面上に前記接続電極と対向する位置に開口部を有する遮光層を設ける工程と、
前記基板の実装面上に前記接続電極を覆う異方性導電膜を配置する工程と、
前記異方性導電膜上に半導体素子を載置する工程と、
前記対向面側からレーザ光を照射して前記バンプと前記接続電極に挟持された前記異方性導電膜中の導電粒子を溶融した後、前記半導体素子を前記基板に向けて加熱圧着する工程と
を有することを特徴とする半導体素子の実装方法。
【請求項２】
液晶を挟持する一対の基板のいずれか一方の基板上に形成された接続電極と半導体素子が有する電気接続用のバンプとの間に介在させた異方性導電膜により、前記接続電極と前記バンプを接続する液晶表示パネルの製造方法において、
前記一方の基板における半導体素子が実装される実装面と対向する対向面上に前記接続電極と対向する位置に開口部を有する遮光層を設ける工程と、
前記一方の基板の実装面上に前記接続電極を覆う異方性導電膜を配置する工程と、
前記異方性導電膜上に半導体素子を載置する工程と、
前記対向面側からレーザ光を照射して前記バンプと前記接続電極に挟持された前記異方性導電膜中の導電粒子を溶融した後、前記半導体素子を前記基板に向けて加熱圧着する工程と
を有することを特徴とする液晶表示パネルの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、配線パターンが配設された基板上に電気接続用のバンプを有する半導体素子を実装する方法に関し、特に、バンプと配線パターンとを異方性導電膜を介して接続する半導体素子の実装方法及び該実装方法を用いた液晶表示パネルの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体素子を回路基板に実装する形態としては、実装面積の低減に有効であり半導体装置の小形化に適していることから、電気接続用バンプが形成された半導体素子を回路基板に対して直接実装した形態が広く用いられている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
この種の半導体素子の実装構造の一例として、液晶表示パネル１００に半導体素子１１０を実装する場合を図５に示す。
【０００４】
この液晶表示パネル１００は、画素電極などが形成されたアレイ基板１０２とカラーフィルタなどが形成された対向基板１０４と、これら両基板１０２，１０４の間に形成された液晶封止部１０３内に封入された液晶層とから構成される。
【０００５】
アレイ基板１０２は、対向基板１０４から露出した搭載部１０６を有しており、この搭載部１０６の表面には、液晶封止部１０３から引き出されたパネル（接続）電極１０８を含む所定の配線パターンが形成されている。パネル電極１０８は、半導体素子１１０が備える複数のバンプ１１２に対応して複数設けられており、半導体素子１１０の搭載時に各パネル電極１０８が対応するバンプ１１２と対面するように設けられている。
【０００６】
半導体素子１１０は、搭載部１０６に対して配線パターンを覆うように異方性導電膜１２０を配設し、パネル電極１０８とバンプ１１２を対向させて異方性導電膜１２０を介して加熱圧着により実装されている。
【０００７】
異方性導電膜１２０は、樹脂製の接着材１２０ａに導電粒子１２０ｂを分散させたものであり、加熱及び加圧により、バンプ１１２とパネル電極１０８との間に、導電粒子１２０ｂが挟まれて接触することによって、電気的導通が得られる。
【０００８】
しかしながら、液晶表示装置の狭額縁化に伴って、半導体素子１１０の高集積化が一層進み、パネル電極１０８と接続する半導体素子１１０に設けられるバンプ１１２の面積が狭くなる傾向にあることから、次のような問題がある。
【０００９】
すなわち、半導体素子１１０をアレイ基板１０２に加熱圧着する際には、接着材１２０ａが溶融し、流動可能な状態になるため、このような状態で半導体素子１１０を押圧すると、接着材１２０ａおよび導電粒子１２０ｂは、図５において矢符Ｆで示すように、半導体素子１１０の中央部分からその外側に向って流動し、小さな面積のバンプ１１２とパネル電極１０８との間に導電粒子１２０ｂを挟み込むのが困難となり、半導体素子１１０とパネル電極１０８の接続に寄与する導電粒子１２０ｂが少なくなって接続信頼性を低下させる問題がある。
【特許文献１】特開２００３−１５１４３９号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は上記問題に鑑みてなされたものであり、バンプが小型化しても接続信頼性が低下することがない半導体素子の実装方法及び該実装方法を用いた液晶表示パネル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】
【００１１】
本発明の半導体素子の実装方法は、電気接続用のバンプを有する半導体素子と、前記半導体素子が前記バンプを介して実装される基板とを備え、前記基板上に形成された接続電極と前記バンプとをそれらの間に介在させた異方性導電膜により接続する半導体素子の実装方法において、前記基板における半導体素子が実装される実装面と対向する対向面上に前記接続電極と対向する位置に開口部を有する遮光層を設ける工程と、前記基板の実装面上に前記接続電極を覆う異方性導電膜を配置する工程と、前記異方性導電膜上に半導体素子を載置する工程と、前記対向面側からレーザ光を照射して前記バンプと前記接続電極に挟持された前記異方性導電膜中の導電粒子を溶融した後、前記半導体素子を前記基板に向けて加熱圧着する工程とを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
以上のように、本発明によれば、バンプと接続電極に挟持された異方性導電膜にレーザ光を照射して該異方性導電膜中に存在する導電粒子を溶融することで、バンプと接続電極の間に導電粒子を仮固定した後、半導体素子を基板に加熱圧着するため、バンプが小型化しても確実に導電粒子を半導体素子と接続電極の隙間に挟み込むことができ、接続信頼性が低下することがない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の一実施形態について図面を参照して説明する。
【００１４】
図１は、本発明の一実施形態における半導体素子の実装方法が適用される実装構造の一例を示す概略斜視図であり、図２は図１のＡ−Ａ線断面図、図３及び図４は本発明の一実施形態における半導体素子の実装方法を説明する断面図である。
【００１５】
本実施形態における半導体素子の実装方法は、図１及び図２に示すような液晶表示パネル１０のアレイ基板１２に半導体素子２０を実装する場合に適用される方法である。
【００１６】
この液晶表示パネル１０は、画素電極などが形成されたアレイ基板１２とカラーフィルタなどが形成された対向基板１４と、これら両基板１２，１４の間に液晶層を封入するための液晶封止部１３を形成するシール部材１５とから構成される。
【００１７】
アレイ基板１２は、対向基板１４から露出した搭載部１６を有しており、該搭載部１６に半導体素子２０が実装されている。この搭載部１６において半導体素子２０が実装される実装面１６ａには、例えばＩＴＯ(Indium Tin Oxide)によって、液晶封止部１３から引き出されたパネル（接続）電極１８を含む所定の配線パターンが形成されている。パネル電極１８は、半導体素子２０が備える複数のバンプ２２に対応して複数設けられており、半導体素子２０の搭載時に各パネル電極１８が対応するバンプ２２と対面するように設けられている。
【００１８】
半導体素子２０は液晶駆動用のドライバＩＣであって、パネル電極１８とバンプ２２の間に介在させた異方性導電膜３０により、パネル電極１８とバンプ２２とが接続されている。
【００１９】
異方性導電膜３０は、絶縁性を有する接着材３０ａに導電粒子３０ｂを分散させたものである。接着材３０ａとしては、たとえばエポキシ樹脂などの熱硬化性樹脂から形成され熱硬化させる前の段階においてフィルム状（固体状）のものが用いられている。また、導電粒子３０ｂとしては、例えば、粒径が約３μｍ程度の球状のポリスチレン粒子表面にニッケルめっきを施したものである。
【００２０】
このような異方性導電膜３０は、バンプ２２とパネル電極１８の間において、異方性導電膜３０の厚みが薄くなり、図２に示すように、導電粒子３０ｂがバンプ２２とパネル電極１８との間に挟み込まれるように介在し、半導体素子２０とパネル電極１８が導通される。一方、異方性導電膜３０の厚みが厚くなる箇所では、各導電粒子３０ｂが分散したままの状態となり、絶縁性が維持される。
【００２１】
次に、上記のような液晶表示パネル１０における半導体素子２０の実装方法について、図３及び図４に基づき説明する。
【００２２】
まず、図３（ａ）に示すように、半導体素子２０が実装される搭載部１６において、パネル電極１８が形成された実装面１６ａに対向する対向面１６ｂ上に、例えば、紫外線硬化型アクリル樹脂などの感光性樹脂を用いたフォトリソグラフ法により遮光層４０を形成する（図３（ｂ）参照）。この遮光層４０は、パネル電極１８と対向する位置に開口部４０ａが設けられており、該開口部４０ａからアレイ基板１２表面が露出している。
【００２３】
次いで、図３（ｃ）に示すように、搭載部１６において、遮光層４０と対向する実装面１６ａ上にパネル電極１８を覆う異方性導電膜３０を配設する。
【００２４】
次いで、吸着コレットなどによってバンプ２２が設けられた面を下にして半導体素子２０を吸着し、各バンプ２２がパネル電極１８に対応するように位置合わせした後、図４（ａ）に示すように、異方性導電膜３０上に載置する。この工程では、バンプ２２とパネル電極１８の間に導電粒子３０ｂが挟み込まれるように介在している。必要に応じて半導体素子２０を加圧して仮圧着させてもよい。
【００２５】
次いで、図４（ｂ）に示すように、遮光層４０が配設された対向面１６ｂ側からレーザ光Ｌを照射することで、バンプ２２とパネル電極１８に挟持された異方性導電膜３０中の導電粒子３０ｂに選択的にレーザ光Ｌを照射する。これにより、バンプ２２とパネル電極１８に挟持された導電粒子３０ｂが、加熱され溶融することで、バンプ２２とパネル電極１８との間を仮接続する。
【００２６】
次いで、図４（ｃ）に示すように、半導体素子２０を発熱ヘッド５０によって、所定の温度及び圧力で、例えば、発熱ヘッド５０を１７０℃に加熱し、１ｋｇｆ／ｃｍ２の圧力で、アレイ基板１２へ加熱圧着することで、異方性導電膜３０中の接着材３０ａを溶融し、バンプ２２とパネル電極１８に挟まれた導電粒子３０ｂがつぶされる。そして、この状態で接着材３０ａが冷却固化することにより、導電粒子３０ｂが弾力性を持ってバンプ２２とパネル電極１８とに密着し、導通状態が安定的に保持される。
【００２７】
以上のように、本実施形態における半導体素子の実装方法では、半導体素子２０をアレイ基板１２に加熱圧着する前に、バンプ２２とパネル電極１８に挟持された異方性導電膜３０中の導電粒子３０ｂにレーザ光Ｌを照射して該導電粒子３０ｂを溶融する。これにより、接着材３０ａが溶融して流動可能となる前に、あらかじめ、バンプ２２とパネル電極１８との間を導電粒子３０ｂで仮接続し、その後、半導体素子２０をアレイ基板１２に加熱圧着することができるため、接着材３０ａが流動可能な状態になってもバンプ２２とパネル電極１８に挟持された導電粒子３０ｂが流動することなく半導体素子２０とパネル電極１８を接続することができる。したがって、バンプ２２が小型化しても確実に導電粒子３０ｂをバンプ２２とパネル電極１８の隙間に挟み込むことができ、接続信頼性が低下することがない。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の一実施形態における半導体素子の実装方法が適用される実装構造の一例を示す概略斜視図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線断面図である。
【図３】本発明の一実施形態における半導体素子の実装方法を説明する断面図である。
【図４】本発明の一実施形態における半導体素子の実装方法を説明する断面図である。
【図５】従来の半導体素子の実装方法を説明する断面図である。
【符号の説明】
【００２９】
１０…液晶表示パネル
１２…アレイ基板
１３…液晶封止部
１４…対向基板
１５…シール部材
１６…搭載部
１６ａ…実装面
１６ｂ…対向面
１８…パネル電極
２０…半導体素子
２２…バンプ
３０…異方性導電膜
４０…遮光層
【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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