(57)【要約】【課題】本発明の目的は、ＴＣＰ及びＰＣＢの接続後に光電変換素子と光電変換素子以外のガラス部を分断する事で、端子部からの静電気を防ぎ、光電変換素子への歩留り向上を考えた製造方法である。【解決手段】光電変換素子にスイッチ素子が接続された画素を基板上に、２次元的に複数個備えて構成されるＸ線撮像装置において、光電変換素子の端子部にフィルム基板上に集積回路が実装されたフレキシブル基板が接続された状態で光電変換素子基板を裏面より分断することを特徴とするＸ線撮像装置の製造方法。【選択図】        図１
2004165353.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光電変換素子にスイッチ素子が接続された画素を基板上に、２次元的に複数個備えて構成されるＸ線撮像装置において、光電変換素子の端子部にフィルム基板上に集積回路が実装されたフレキシブル基板が接続された状態で光電変換素子基板を裏面より分断することを特徴とするＸ線撮像装置の製造方法。
【請求項２】
光電変換素子にスイッチ素子が接続された画素を基板上に、２次元的に複数個備えて構成されるＸ線撮像装置において、光電変換素子の端子部にフィルム基板上に集積回路が実装されたフレキシブル基板が接続され、かつ、フレキシブル基板に駆動装置及び、読み出し装置が接続された状態で光電変換素子基板を裏面より分断することを特徴とするＸ線撮像装置の製造方法。
【請求項３】
前記、請求項の分断する方法として、固体レーザや炭酸ガスレーザ、エキシマレーザ等を用い光学的に分断させる。または、鋭利なホイールカッターを使用した、機械的な方法で分断させることを特徴とするＸ線撮像装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はマトリックス上に配列された光電変換素子を有する光電変換装置を利用する撮影装置に関するものである。また、人体用のＸ線撮像装置に利用した場合には特に有効な手段となる。
【０００２】
【従来の技術】
従来のＸ線撮像装置はフィルム上にＸ線を可視光に変換する蛍光体を載せていた。これは、現像に時間が掛かり、フィルムの高コストになってしまうので問題があった。近年、水素化アモルファスシリコン（以下、ａ−Ｓｉと記す）に代表される光電変換半導体材料の開発により、光電変換素子及び信号処理部とを大面積の基板に形成し、情報の読み取り原稿と等倍の光学系で読み取る、密着型センサの開発がめざましい。特にａ−Ｓｉは、光電変換材料としてだけでなく、薄膜電界効果型トランジスタ（以下ＴＦＴと記す）としても用いることができるので、光電変換半導体層とＴＦＴの半導体層とを同時に形成することができる要素を持っている。
【０００３】
また、同時に形成するＴＦＴ等のスイッチ素子および容量素子とは相性が良く、同一膜構成のため共通な膜として同時に形成可能であり、さらに光電変換装置を高Ｓ／Ｎ化、低コスト化することができる効果がある。また容量素子のコンデンサも中間層に絶縁層を含んでおり、良好な特性で形成でき、複数の光電変換素子で得られた光情報の値を、簡単な構成で出力できる高機能の光電変換装置が提供出来る効果がある。このようなことから、低コスト、大面積、高機能、高特性のファクシミリや、スキャナ、Ｘ線撮像装置を提供できるという効果もある。
【０００４】
従来、ガラスを分断する方法として、ダイシングを用い、厚さ数百μｍのブレードが高速に回転し、摩擦によるブレードの磨耗及び、ガラスの分断精度に悪影響を与えないようにする為、水を分断する領域に吐出していた。さらに近年は、ガラス屑の発生が極めて少ない分断方法として、炭酸ガスレーザにて分断を行う方法が知られている。その炭酸ガスレーザの分断方法は、レーザ光がガラス上の所定の位置を照射し、ガスまたは気体・液体の混合物を吹き付けて冷却を行う。温度変化により応力でガラスを分断させる方法が提案されてきた。
【０００５】
炭酸ガスレーザによって、光電変換素子の端子部をガラス端部近傍に位置するように分断を行い、ガラス端部外周には、光電変換素子の端子部が剥き出しの状態にし、その剥き出しの端子部にフィルム基板上に集積回路が実装されたフレキシブル基板（以下ＴＣＰと記す）を接続する。さらに、ＴＣＰに駆動回路装置及び、読み出し回路装置（以下ＰＣＢと記す）の接続を行っていた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来例では、光電変換素子の端子部にＴＣＰを接続する際、光電変換素子の端子部がガラス端部近傍に剥き出しの状態である為、その端子部に治具や人手等による接触が原因で光電変換素子やスイッチ素子（ＴＦＴ）等による静電気の破壊が考えられる。
【０００７】
静電気破壊を防ぐ方法として、ＴＣＰのＩＣ内部には保護回路が存在する為、静電気による光電変換素子及び、スイッチ素子（ＴＦＴ）の破壊等の回避が可能である。
【０００８】
［発明の目的］
本発明の目的は、ＴＣＰ及びＰＣＢの接続後に光電変換素子と光電変換素子以外のガラス部を分断する事で、端子部からの静電気を防ぎ、光電変換素子への歩留り向上を考えた製造方法である。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を解決する方法として、光電変換素子にスイッチ素子が接続された画素を基板上に、２次元的に複数個備えて構成されるＸ線撮像装置において、光電変換素子の端子部にフィルム基板上に集積回路が実装されたフレキシブル基板が接続され、かつ、フレキシブル基板に駆動装置及び、読み出し装置が接続された状態で光電変換素子基板を裏面より分断することを特徴とする。分断する方法として、固体レーザや炭酸ガスレーザ、エキシマレーザ等を用い光学的に分断させる。または、鋭利なホイールカッターを使用した、機械的な方法で分断させることを特徴とするＸ線撮像装置の製造方法。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について図面を用いて説明する。
【００１１】
［実施形態１］
図１は本発明の特徴とする、光電変換素子の端子接続部にテープキャリアパッケージ（以下ＴＣＰと記す）が接続された状態でガラスの裏面よりレーザ照射にて分断を行う斜視図である。
【００１２】
図１において、１０１ガラス基板であり、ガラス表面には１０２光電変換素子また、１０３端子接続部が形成されている。形成する方法としては、スパッタリングやＣＶＤ法などにより成膜され、ウェットエッチング、ドライエッチング等によってパターンが形成されている。
【００１３】
１０４はＴＣＰであり、１０５は１０４ＴＣＰのフィルム基板に実装された集積回路（ＩＣ）である。１０３端子接続部は、１０４ＴＣＰを接続する為の接続端子であり、Ａｌ膜以外にＩＴＯ膜等による低抵抗の膜質で形成されても良い。図１では、１０３端子接続部が１０２光電変換素子の周辺４辺に形成されており、図を分かりやすくする為に、その内四端子のみに１０４ＴＣＰが接続されている。実際は、１０３端子接続部は電気的な入出力を多く行うために複数形成し、１０３接続端子部すべてに１０４ＴＣＰが接続されていることが望ましい。
１０２光電変換素子にはスイッチ素子が接続されており、その光電変換素子と接続されたスイッチ素子はマトリックス状に配列されている。その光電変換素子はＸ線を吸収し、光を電気的に変換して１０３端子接続領域の端子部に接続された１０４ＴＣＰを介してデータの入出力を行う。１０３端子接続部と１０４ＴＣＰの接続方法は、異方性導電フィルム（ＡＣＦ）または、異方性導電膜（ＡＣＰ）を加熱圧着による方法で接続を行う。
【００１４】
１０６可動式吸着ステージと図では図示されていないが、ステージ中央にあるガラス固定吸着ステージに１０４ＴＣＰが接続された１０１ガラス基板を載せステージ吸着を行い、ガラスを固定する。
【００１５】
１０８炭酸ガスレーザ照射ユニットであり、分割された１０６可動式吸着ステージの下部に設けてある。ユニット内は複数のレンズが内蔵され、レーザの集束を行う。ユニット最端部より集束された１０９炭酸ガスレーザビームが分割されている箇所の１０６可動式吸着ステージの間を走査しながらガラス裏面の切断線をＣＷ発振（Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ  Ｗａｖｅ）照射する。実施形態では、炭酸ガスレーザによる波長１０．６μｍの赤外光を使用しているが、ガラスに対しての熱吸収に必要な２μｍ以上の波長、エキシマレーザ等によるレーザを使用しても良い。
【００１６】
ガラス基板の裏面よりレーザ照射を行う際に、切断線上にガラス基板に接続された１０４ＴＣＰの１０５ＩＣが実装されている。その１０５  ＩＣをレーザ照射によって破壊されないように、レーザ照射量低くし、ガラスのみに吸収される照射量で行う。すなわち、完全分断ではなく、少なくてもガラスの１／１０以上は分断できる照射量が望ましい。
【００１７】
１１０は冷却ユニットであり、冷却水が貯蔵されている。１１１は冷却ノズルであり、１１０冷却ユニット内に貯蔵されている冷却水を正確に吐出するように裏面ガラスの所定の位置に向けられている。この１１０冷却ユニットは１０８炭酸ガスレーザ照射ユニットと一体となっており、１１１冷却ノズルは１０９炭酸ガスレーザビームの直ぐ後方から冷却を行っている。この冷却は、加熱された切断部を急冷する事によって、熱衝撃、すなわち照射されたガラス表面及び、ガラス内部の熱膨張量の違いにより１１２のクラックが形成し、照射された切断部が切断される。
【００１８】
図２は光電変換素子の端子部にＴＣＰが接続された後に、ガラスの分断を行う為に載せるステージの平面図である。中央に記載する２０１はガラス固定吸着ステージであり、その周りを八つの１０６可動式吸着ステージが分割して設けてある。２０２は吸着穴であり、図に示している吸着穴の個数よりも、複数空けても良い。２０１ガラス固定吸着ステージと１０６可動式吸着ステージの表面は平行になっており、ＴＣＰが接続されたガラス基板を載せる際に、ガラス裏面が完全に吸着できるようになっている。
【００１９】
図３は、光電変換素子の端子部にＴＣＰが接続された状態でガラス分断を行った直後の平面図を示しており、１１２クラックがガラス周辺の四辺に形成されている。実際は、ガラス基板の裏面よりレーザ照射を行っており、レーザ照射された両側のガラス同士が、ガラス表面１／１０以下で繋がっている。
【００２０】
図４は図３Ａ−Ａ’の断面図を示している。図５はレーザ照射によってクラックが形成された後の分割を行っている図を示している。２０１ガラス固定吸着ステージは可動せず、１０６可動吸着ステージのみ、下降する。クラックが形成された箇所から分割され、１０６可動吸着ステージに残った５０１ガラスは廃材となる。
【００２１】
ガラス分断を行う前に、ＴＣＰを接続する事により、光電変換素子の周辺に形成された端子部の剥き出しが無くなり、ガラス基板の取扱いによって光電変換素子への静電気破壊を防ぐ事ができる。これは、信頼性上問題なく、歩留り向上を考えたＸ線撮像装置の製造方法である。
【００２２】
［実施形態２］
図６は本発明の特徴とする、光電変換素子の端子接続部にテープキャリアパッケージ（以下ＴＣＰと記す）とそのＴＣＰに駆動及び読み出し用のＰＣＢが接続された状態でガラスの裏面よりレーザ照射にて分断を行う平面図を示し、図７は図６のＢ−Ｂ’断面図を示している。
【００２３】
図６、図７において、１０１ガラス基板であり、ガラス表面には１０２光電変換素子また、端子接続部が形成されている。形成する方法としては、スパッタリングやＣＶＤ法などにより成膜され、ウェットエッチング、ドライエッチング等によってパターンが形成されている。
【００２４】
１０４はＴＣＰであり、１０５は１０４ＴＣＰのフィルム基板に実装された集積回路（ＩＣ）である。端子接続部は、１０４ＴＣＰを接続する為の接続端子であり、Ａｌ膜以外にＩＴＯ膜等による低抵抗の膜質で形成されても良い。図６では、１０４ＴＣＰが１０２光電変換素子の周辺４辺に八つづつ接続されているが、実際、電気的な入出力を多く行うために複数端子接続部を形成し、１０４ＴＣＰを接続した方が望ましい。
【００２５】
１０２光電変換素子にはスイッチ素子が接続されており、その光電変換素子と接続されたスイッチ素子はマトリックス状に配列されている。その光電変換素子はＸ線を吸収し、光を電気的に変換して端子接続部に接続された１０４ＴＣＰを介してデータの入出力を行う。
【００２６】
端子接続部と１０４ＴＣＰの接続方法は、異方性導伝フィルム（ＡＣＦ）または、異方性導伝膜（ＡＣＰ）を加熱圧着による方法で接続を行う。
【００２７】
６０１はＰＣＢ（Ｐｒｉｎｔ  Ｃｉｒｃｕｉｔ  Ｂｏａｒｄ）であり、駆動装置と読み出し装置からなっている。１０４ＴＣＰと６０１ＰＣＢの接続方法はＰＣＢとＴＣＰ間に異方性導伝フィルム（ＡＣＦ）または、異方性導伝膜（ＡＣＰ）による接続方法や、ハンダ接続による方法が望ましい。
【００２８】
１０６可動式吸着ステージと１０７ガラス固定吸着ステージに、１０４ＴＣＰの接続された１０１ガラス基板を載せ、さらに、６０２のＰＣＢステージに６０１ＰＣＢを載せる。６０２ＰＣＢステージは６０１ＰＣＢの部品同士によるショートを防ぐ為、絶縁加工または、絶縁材料のステージが望ましい。
【００２９】
１０１ガラス基板及び、６０１ＰＣＢを固定する為、各分割されたステージの吸着を行う。
【００３０】
１０８炭酸ガスレーザ照射ユニットであり、分割された１０６可動式吸着ステージの下部に設けてある。ユニット内は複数のレンズが内蔵され、レーザの集束を行う。ユニット最端部より集束された１０９炭酸ガスレーザビームが分割されている箇所の１０６可動式吸着ステージの間を走査しながらガラス裏面の切断線をＣＷ発振（Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ  Ｗａｖｅ）照射する。実施形態では、炭酸ガスレーザによる波長１０．６μｍの赤外光を使用しているが、ガラスに対しての熱吸収に必要な２μｍ以上の波長、エキシマレーザ等によるレーザを使用しても良い。
【００３１】
ガラス基板の裏面よりレーザ照射を行う際に、切断線上にガラス基板に接続された１０４ＴＣＰの１０５ＩＣが実装されている。その１０５ＩＣをレーザ照射によって破壊されないように、レーザ照射量低くし、ガラスのみに吸収される照射量で行う。すなわち、完全分断ではなく、少なくてもガラスの１／１０以上は分断できる照射量が望ましい。図６、図７には図示されていないが、図１のようにレーザ照射直後に冷却ユニットが設けてあり、１０８炭酸ガスレーザと一体となって走査する。この冷却は、加熱された切断部を急冷する事によって、熱衝撃、すなわち照射されたガラス表面及び、ガラス内部の熱膨張量の違いにより１１２のクラックが形成し、照射された切断部が切断される。
【００３２】
図８は、光電変換素子の端子部にＴＣＰとそのＴＣＰにＰＣＢが接続された状態でガラス分断を行った断面図を示しており、１１２クラックがガラス周辺の四辺に形成されている。実際は、ガラス基板の裏面よりレーザ照射を行っており、レーザ照射された両側のガラス同士が、ガラス表面１／１０以下で繋がっている。
【００３３】
図９はレーザ照射によってクラックが形成された後の分割を行っている断面図を示している。２０１ガラス固定吸着ステージは可動せず、１０６可動吸着ステージと６０２ＰＣＢステージが下降する。クラックが形成された箇所から分割され、１０６可動吸着ステージに残った５０１ガラスは廃材となる。その際、６０２ＰＣＢステージ上には、１０４ＴＣＰと接続されている６０１ＰＣＢが存在する為、下降する移動距離は２０１ガラス固定吸着ステージと同じ平行面になる方が望ましい。
【００３４】
ガラスを分断する前にＴＣＰとＰＣＢを接続する事によって、光電変換素子の周辺に形成された端子部の剥き出しが無くなり、ガラス基板の取扱いによって光電変換素子への静電気破壊を防ぐ事ができる。これは、信頼性上問題ない歩留りを考えたＸ線撮像装置の製造方法である。
【００３５】
【発明の効果】
以上説明したように、ガラス分断を行う前に、ＴＣＰまたは、ＰＣＢを接続する事によって、光電変換素子の周辺に形成された端子部の剥き出しが無くなり、ガラス基板の取扱いによって光電変換素子への静電気破壊を防ぐ事ができる。これは、信頼性上問題ない歩留りを考えたＸ線撮像装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の特徴とする、光電変換素子の端子接続部にＴＣＰが接続された状態でガラスの裏面よりレーザ照射にて分断を行う斜視図を示す。
【図２】光電変換素子の端子部にＴＣＰが接続された後に、ガラスの分断を行う為に載せるステージの平面図を示す。
【図３】光電変換素子の端子部にＴＣＰが接続された状態でガラス分断を行った直後クラックがガラス周辺の四辺に形成されている平面図を示す。
【図４】図３Ａ−Ａ’の断面図を示す。
【図５】レーザ照射によってクラックが形成された後の分割を行っている図を示す。
【図６】本発明の特徴とする、光電変換素子の端子接続部にＴＣＰとそのＴＣＰに駆動及び読み出し用のＰＣＢが接続された状態でガラスの裏面よりレーザ照射にて分断を行う平面図を示す。
【図７】図６のＢ−Ｂ’断面図を示す。
【図８】光電変換素子の端子部にＴＣＰとそのＴＣＰにＰＣＢが接続された状態でガラス分断を行った断面図を示す。
【図９】レーザ照射によってクラックが形成された後の分割を行っている断面図を示す。
【図１０】分断前の回路図を示す。
【図１１】分断前にＴＣＰ接続後の回路図を示す。
【符号の説明】
１０１  ガラス基板
１０２  光電変換素子基板
１０３  端子接続部
１０４  テープキャリアパッケージ（ＴＣＰ）
１０５  集積回路（ＩＣ）
１０６  可動式吸着ステージ
１０８  炭酸ガスレーザ照射ユニット
１０９  炭酸ガスレーザビーム
１１０  冷却ユニット
１１１  冷却ノズル
１１２  クラック
２０１  ガラス固定吸着ステージ
２０２  吸着穴
５０１  ガラス廃材
６０１  ＰＣＢ
６０２  ＰＣＢステージ
１００１  検査用電極パッド
１００２  分断線
【図１】
2004165353.tif 000003
【図２】
2004165353.tif 000004
【図３】
2004165353.tif 000005
【図４】
2004165353.tif 000006
【図５】
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【図６】
2004165353.tif 000008
【図７】
2004165353.tif 000009
【図８】
2004165353.tif 000010
【図９】
2004165353.tif 000011
【図１０】
2004165353.tif 000012
【図１１】
2004165353.tif 000013