(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
導電パターンが形成された基板を載置する圧着テーブルを配設し、前記導電パターンにＩＣチップのバンプを当接させた状態で、圧着部材により前記ＩＣチップを加熱・圧着することにより、前記基板の導電パターンとＩＣチップの各バンプとを異方性導電膜を介して接続するための圧着装置において、前記圧着テーブルを熱伝導率の高い金属材料により構成し、この圧着テーブルの前記ＩＣチップの搭載位置に対応する位置に熱伝導率の低い材料からなる保温部材をその上面が前記圧着テーブルの上面と面一となるように埋設し、前記圧着テーブルの内部にこの圧着テーブルと前記保温部材を加熱する加熱ヒータを配設したことを特徴とする圧着装置。
【請求項２】
前記加熱ヒータを動作させることにより、前記圧着テーブルを３０℃以上９０℃以下で加熱するようにしたことを特徴とする請求項１に記載の圧着装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＩＣチップを基板上に搭載するための圧着装置に係り、特に基板に形成された導電パターンにＩＣチップのバンプを当接させた状態で、圧着部材によりＩＣチップを加熱・圧着することにより、基板の導電パターンとＩＣチップの各バンプとを接続するための圧着装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、中間に液晶を充填した２枚の透明基板の所定の部分に、選択的に電界を与えて特定の図形や文字等の情報を表示するための液晶表示装置がコンピュータ等の表示装置として多く用いられている。
【０００３】
このような液晶表示装置における液晶表示パネルは、例えば、ガラス等からなる一対の基板をそれぞれ対向して配置し、これら各基板の互いに対向する面には、酸化インジウムスズ（以下、ＩＴＯという）等からなる透明電極が積層形成されている。そして、前記透明電極が形成された基板の表面には、通常互いに対向する基板間で液晶分子を一定の形態に配列させるために、ラビング等の配向処理が施された配向膜が積層形成されている。
【０００４】
このような配向処理が施された２枚の基板の一方の各単位セルの周辺部に相当する部分にシール材を塗布するとともに、このシール材により囲まれた面内に各基板の間隙を調整するためのスペーサを均一に散布した状態で、各基板を貼り合せて一体に形成するようになっている。さらに、貼り合せた基板を単位セルもしくは単位セルが一列に並んだ断片（スティック）に切断し、露出された注入口から液晶を注入した後、例えば、ＵＶ硬化樹脂等の封止材により注入口を封止し、紫外線を照射してこの封止材であるＵＶ硬化樹脂を硬化させることにより、２枚の基板の間に液晶を密封して液晶表示パネルを製造するようになっている。
【０００５】
また、この液晶表示パネルの一方の基板（裏面側基板）は、他方の基板（表面側基板）の外側に延出され、この延出された端子部には、ＩＴＯからなる所定の導電パターンが形成されている。
【０００６】
その後、圧着テーブルの上面に前記液晶表示パネルを載置し、前記一方の基板の端子部に形成された導電パターン上に、異方性導電膜（ＡＣＦ）を仮付けする。そして、この異方性導電膜の上に銅等の金属バンプが取付けられたＩＣチップを載置し、このＩＣチップをヒータバー等の圧着部材により、例えば、２００℃程度に加熱しながら圧着することにより、ＩＣチップの接続を行ない、これにより、液晶表示装置を製造するようになっている。
【０００７】
この場合、従来は、前記圧着テーブルをステンレス鋼等の金属材料により構成していた。
【０００８】
しかしながら、圧着テーブルを金属材料により構成した場合には、圧着テーブルの熱伝導率が高くなってしまうため、液晶表示パネルを載置してＩＣチップの圧着を行なう際に、圧着部材から基板およびＩＣチップに加わる熱が圧着テーブルに伝達して拡散されてしまい、基板が冷却されてしまう。そのため、ＡＣＦの樹脂による接着力が低下するという問題や、圧着部材と基板との間の温度差が大きくなり、基板が反ってしまうという問題が発生しやすくなる。そして、基板が反った状態で前記導電パターンと前記バンプとが接続されることにより、接続の信頼性が著しく低下してしまうという問題を有している。
【０００９】
そのため、従来から、圧着テーブルを、例えば、耐熱ガラス等の熱伝導率の低い材料により構成し、基板の熱が圧着テーブルに拡散しないようにすることが行なわれている。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来の基板とＩＣチップとの接続手段においては、圧着テーブルを熱伝導率の低い材料により構成することにより、基板に加わる熱が圧着テーブル側に伝達されてしまうことを防止して、基板の変形を防止するようにしているが、基板の厚さ寸法が０．７ｍｍ程度の基板であれば、問題はないが、近年、基板の厚さ寸法が減少する傾向にあり、例えば、０．５５ｍｍ、０．４ｍｍあるいは０．３ｍｍといった薄い基板に対しては、やはり、圧着部材により基板に加わる熱が圧着テーブル側に逃げてしまい、基板の反りを招いてしまうという問題がある。そのため、ＩＣチップと基板との接続信頼性が著しく低下してしまうという問題を有している。
【００１１】
また、ＡＣＦには、吸着水分等の微量な水分が存在しており、接続時の熱により、この水分が発泡し、泡がＡＣＦの樹脂中に残存することがある。この泡は、接続時の圧着圧力が高い部分である各導電パターン上から圧着圧力の低い導電パターン間に移動することが知られているが、フレキシブル配線基板上にＩＣチップを搭載する場合においては、フレキシブル配線基板の撓み等による微小な凹凸によって前記泡の移動が妨げられて、前記フレキシブル配線基板の導電パターンとＩＣチップのバンプとの接続部分に残りやすくなる。前記接続部分に泡が存在すると、接続信頼性が低下しやすくなるという問題もある。
【００１２】
本発明は前記した点に鑑みてなされたものであり、基板の厚さ寸法が薄くなった場合でも基板の反りを確実に防止し、また、接続部分に存在する泡を排除してＩＣチップの接続信頼性を著しく高めることのできる圧着装置を提供することを目的とするものである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため請求項１に記載の発明に係る圧着装置は、導電パターンが形成された基板を載置する圧着テーブルを配設し、前記導電パターンにＩＣチップのバンプを当接させた状態で、圧着部材により前記ＩＣチップを加熱・圧着することにより、前記基板の導電パターンとＩＣチップの各バンプとを異方性導電膜を介して接続するための圧着装置において、前記圧着テーブルを熱伝導率の高い金属材料により構成し、この圧着テーブルの前記ＩＣチップの搭載位置に対応する位置に熱伝導率の低い材料からなる保温部材をその上面が前記圧着テーブルの上面と面一となるように埋設し、前記圧着テーブルの内部にこの圧着テーブルと前記保温部材を加熱する加熱ヒータを配設したことを特徴とするものである。
【００１４】
ここで、基板とは、液晶表示パネルを形成するガラス、プラスチック等の基板および駆動回路が形成された配線基板である。
【００１５】
この請求項１に記載の発明によれば、圧着テーブルを熱伝導率の高い金属材料により構成するとともに、ＩＣチップの搭載位置に対応する位置に配設される保温部材を熱伝導率の低い材料により構成し、加熱ヒータにより、圧着テーブルおよび保温部材をそれぞれ加熱し、この状態で、圧着テーブル上に基板を載置するとともに、この基板に形成された導電パターン上に金属バンプが取付けられたＩＣチップを載置した後、ＩＣチップを圧着部材により、加熱・圧着することにより、ＩＣチップと基板の導電パターンとを接続するようになっている。
【００１６】
この場合に、圧着テーブルが加熱ヒータにより加熱されているので、圧着部材により、基板およびＩＣチップに対して熱が加わった場合に、その基板に加わった熱が圧着テーブルに伝達する量を著しく低減させることができ、圧着部材と基板との温度差を小さくすることができ、基板の変形を確実に防止することができるものである。また、基板を圧着テーブル上に載置した場合に、この基板により圧着テーブルの表面の温度が一時低下することになるが、圧着テーブルに保温部材を配置するようにしているので、基板のＩＣチップを搭載すべき位置の温度低下を最小限に押さえることができる。圧着テーブルの上面に基板を載置した後直ちにＩＣチップの圧着を行なうことができる。また、異方性導電膜中に発生する泡を接続部分以外の部分に排除し、接続安定性を向上させることができる。
【００１７】
さらに、請求項２に記載の発明に係る圧着装置は、前記加熱ヒータを動作させることにより、前記圧着テーブルを３０℃以上９０℃以下で加熱するようにしたことを特徴とするものである。
【００１８】
この請求項２に記載の発明によれば、加熱ヒータを動作させることにより、圧着テーブルを３０℃以上９０℃以下で加熱するようにしているので、効率よく圧着テーブルの加熱を行なうことができるとともに、基板からの熱拡散を有効に防止することができるものである。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図１および図２を参照して説明する。
【００２０】
図１および図２は本発明に係る圧着装置の実施の一形態を示したもので、この圧着装置は、ガラスからなる基板１の表面にＩＣチップ２を加熱圧着して搭載するための装置であり、この圧着装置は、例えば、ステンレス鋼等の熱伝導率の高い金属材料からなる圧着テーブル３を有している。また、この圧着テーブル３の上面であって、前記ＩＣチップ２の搭載位置に対応する位置には、例えば、耐加熱ガラスやセラミックス等の熱伝導率の低い材料からなる保温部材４がその上面が前記圧着テーブル３の上面と面一となるように埋設されており、前記圧着テーブル３の内部には、加熱ヒータ５が埋設されている。そして、この加熱ヒータ５を動作させることにより、前記圧着テーブル３を３０℃以上９０℃以下で加熱するようになっている。
【００２１】
次に、本実施形態の作用について説明する。
【００２２】
まず、加熱ヒータ５を動作させることにより、圧着テーブル３を３０℃以上９０℃以下で加熱する。これにより、保温部材４も圧着テーブル３と同様の温度に加熱される。この場合、圧着テーブル３を９０℃より高温に加熱すると、異方性導電膜の反応が始まり、接続状態が不安定になることがあるためであり、また、３０℃より低温では常温と変わらなくなり、加熱する効果が期待できないためである。
【００２３】
この状態で、一方の基板１に形成された導電パターン上に異方性導電膜を仮付けし、この基板１を圧着テーブル３の上面に載置する。そして、この異方性導電膜の上に銅等の金属バンプが取付けられたＩＣチップ２を載置する。
【００２４】
その後、前記ＩＣチップ２をヒータバー等の圧着部材（図示せず）により、例えば、２００℃程度に加熱しながら圧着することにより、ＩＣチップ２と基板１の導電パターンとを接続するようになっている。
【００２５】
この場合に、本実施形態においては、圧着テーブル３が加熱されているので、前記圧着部材により、基板１およびＩＣチップ２に対して熱が加わった場合に、その基板１に加わった熱が圧着テーブル３に伝達する量を著しく低減させることができ、圧着部材と基板１との温度差を小さくすることができ、基板１の変形を確実に防止することができるものである。また、基板１を圧着テーブル３上に載置した場合に、この基板１により圧着テーブル３の表面の温度が一時低下することになるが、本実施形態においては、圧着テーブル３に保温部材４を配置するようにしているので、基板１のＩＣチップ２を搭載すべき位置の温度低下を最小限に押さえることができる。圧着テーブル３の上面に基板１を載置した後直ちにＩＣチップ２の圧着を行なうことができる。
【００２６】
したがって、本実施形態においては、圧着テーブル３を加熱ヒータ５により加熱することにより、基板１に加わる熱が圧着テーブル３に伝達される量を著しく低減させることができ、圧着部材と基板１との温度差を小さくすることができるので、基板１の反りを確実に防止することができ、その結果、基板１に対してＩＣチップ２のバンプを確実に接続することができ、接続信頼性を著しく高めることができる。しかも、保温部材４により、基板１を載置した後直ちに圧着を行なうことができるので、圧着作業を短時間で行なうことが可能となる。
【００２７】
また、例えば、保温部材４を耐熱ガラスにより構成し、ＩＣチップ２の接続部の表面温度を７０℃程度とし、温度８０℃、湿度９０％の条件下で２５０時間放置し、高温高湿放置試験を行ない、その後のＩＣチップ２の１７点の各接続部における接続抵抗値の上昇平均値を測定した実験結果によれば、従来のように圧着テーブルを加熱しない場合には１７Ω、本発明によれば２Ωという結果を得ることができ、ＩＣチップ２の接続信頼性が大幅に改善されたことがわかる。
【００２８】
他の実施形態として、液晶表示パネルのガラス基板１に変えて、フレキシブル配線基板の基板１の表面にＩＣチップ２を加熱圧着して搭載するための圧着装置を説明する。
【００２９】
この圧着装置においても、前記実施形態の圧着装置と同様に、ステンレス鋼等の熱伝導率の高い金属材料からなる圧着テーブル３を有し、圧着テーブル３の上面であって、前記ＩＣチップ２の搭載位置に対応する位置には、セラミックス等の熱伝導率の低い材料からなる保温部材４が埋設されている。
【００３０】
また、前記圧着テーブル３の内部には加熱ヒータ５が埋設されており、この加熱ヒータ５を動作させることにより、前記圧着テーブル３を３０℃以上９０℃以下で加熱するようになっている。
【００３１】
加熱ヒータ５を動作させることで圧着テーブル３を３０℃以上９０℃以下で加熱すると、保温部材４も圧着テーブル３と同様の温度に加熱される。この場合、９０℃より高い温度に加熱すると異方性導電膜の樹脂が反応することとなり、樹脂の硬化によりＩＣチップのバンプと基板上に形成された導電パターンとの接続が不安定になることがあるためであり、また、３０℃より低い温度では異方性導電膜の樹脂の流動牲を向上させることができないためである。
【００３２】
この状態で、フレキシブル配線基板の基板１に形成された導電パターン上に異方性導電膜を仮付けし、この基板を圧着テーブル３の上面に載置する。そして、この異方性導電漠の上に銅等の金属バンプが形成されたＩＣチップを載置する。その後、前記ＩＣチップ２をヒータバー等の圧着部材により、例えば、２３０℃に加熱しながら圧着することにより、ＩＣチップ２の各バンプとフレキシブル配線基板である基板１の導電パターンとを電気的に接続するようになっている。
【００３３】
この場合に、本実施形態においては、圧着テーブル３が加熱されているので、前記圧着部材により、異方性導電膜の樹脂中の水分が発泡し、泡が発生したとしても、樹脂の粘度が低下し、樹脂流動牲が向上することで、泡が移動しやすくなり、圧着力の低いＩＣチップ２のバンプ間に移動する。
【００３４】
したがって、電気的な接続部分であるＩＣチップ２のバンプと基板１の導電パターンの当接部分に存在する泡が極力防止することができ、接続の安定牲が向上する。
【００３５】
なお、本発明は前記実施形態のものに限定されるものではなく、必要に応じて種々変更することが可能である。
【００３６】
【発明の効果】
以上述べたように請求項１に記載の発明に係る圧着装置は、圧着テーブルを加熱ヒータにより加熱することにより、基板に加わる熱が圧着テーブルに伝達される量を著しく低減させることができ、圧着部材と基板との温度差を小さくすることができるので、基板の反りを確実に防止することができ、基板に対してＩＣチップのバンプを確実に接続することができ、接続信頼性を著しく高めることができる。しかも、保温部材により、基板を載置した後直ちに圧着を行なうことができるので、圧着作業を短時間で行なうことが可能となる。また、異方性導電膜中に発生する泡を接続部分以外の部分に排除し、接続安定性を向上させることができる。
【００３７】
さらに、請求項２に記載の発明は、加熱ヒータを動作させることにより、圧着テーブルを３０℃以上９０℃以下で加熱するようにしたので、効率よく圧着テーブルの加熱を行なうことができるとともに、基板からの熱拡散を有効に防止することができる等の効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明に係る圧着装置の実施の一形態を示す正面断面図
【図２】  図１の圧着装置の平面図
【符号の説明】
１  基板
２  ＩＣチップ
３  圧着テーブル
４  保温部材
５  加熱ヒータ
【図１】
0004323657.tif 000002
【図２】
0004323657.tif 000003