(57)【要約】【課題】生産性を向上させることが可能な接合装置、および接合方法を提供する。【解決手段】接合装置１００は、ＡＣＦ１０を加熱するためのレーザ光をＡＣＦ１０に向けて照射するレーザ光照射部を備える。レーザ光照射部は、複数のレーザ光源３２と、レーザ光源３２から発せられるレーザ光が、ＡＣＦ１０に向かう向きに進行するように、レーザ光を伝達する光ファイバ３３，４１と、光ファイバから出たレーザ光を平行光に変換する複数のレンズ４２を有する複数のフィクスチャ４５とを含む。複数のレーザ光源が各々出射するレーザ光の強度は、互いに独立に、時間に対して一定または時間的に変化させるように制御される。接合対象物の表面に対して、複数のレーザ光源の各々から出射されたレーザ光を異なる位置に照射することによって、接合対象物の輪郭により定まる領域の全域がレーザ光により照射される。【選択図】図４
2009224394.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被接合物としてガラス基板上に配列された複数の第１の電極からなる引出電極と、前記引出電極の接合対象物に含まれ、かつ前記複数の第１の電極と配置を対応させて配列された複数の第２の電極とを、熱反応性樹脂による接着剤を介在させてそれぞれ電気的に接合する接合装置であって、
前記熱反応性樹脂を加熱するためのレーザ光を前記接着剤に向けて照射するレーザ光照射部を備え、
前記レーザ光照射部は、
複数のレーザ光源と、
前記複数のレーザ光源が各々出射するレーザ光の強度を、互いに独立に、時間に対して一定または時間的に変化させるように制御するレーザ制御部とを含み、
前記複数の第２の電極が形成された前記接合対象物の表面に対して、前記複数のレーザ光源の各々から出射された前記レーザ光を異なる位置に照射することによって、前記接合対象物の輪郭により定まる領域の全域を前記レーザ光により照射する、接合装置。
【請求項２】
前記レーザ光照射部は、
前記複数のレーザ光源により前記接着剤に照射される前記レーザ光のビーム形状を整形するためのビーム整形部をさらに含む、請求項１に記載の接合装置。
【請求項３】
前記接合対象物は、
前記複数の第２の電極として前記接合対象物の表面に形成された複数の電極を含み、
前記接着剤において前記レーザ光が照射される前記領域は、前記複数の電極が形成された前記接合対象物の表面と実質的に同じ大きさである、請求項１に記載の接合装置。
【請求項４】
前記レーザ光照射部および前記ビーム整形部は、前記接着剤において前記レーザ光が照射される前記領域である照射領域での前記レーザ光のパワーが、前記レーザ光照射部から発せられた前記レーザ光のパワーの９０％以上となるように、前記レーザ光を前記照射領域に集中させる、請求項２または３に記載の接合装置。
【請求項５】
前記レーザ光照射部は、
各前記複数のレーザ光源から発せられる前記レーザ光が、前記接着剤に向かう向きに進行するように、前記レーザ光を伝達する複数の光ファイバと、
各々が、前記光ファイバから出た前記レーザ光を平行光に変換する複数のレンズを有する複数のレンズ保持部材とをさらに含み、
各前記レンズ保持部材において、前記複数のレンズは、前記平行光が重なり合うように定められたピッチで一方向に配置される、請求項１に記載の接合装置。
【請求項６】
前記複数のレンズ保持部材は、１つのレンズ保持部材に設けられた前記複数のレンズの各々から発せられる前記平行光と、前記１つのレンズ保持部材と異なる他のレンズ保持部材に設けられた前記複数のレンズの各々から発せられる前記平行光とが、前記ビーム整形部において集まるように配置される、請求項５に記載の接合装置。
【請求項７】
前記接合装置は、
透明な材質により形成され、かつ前記ガラス基板を支持する支持部材と、
前記複数のレンズ保持部材と前記支持部材との間に配置され、前記ガラス基板上の前記複数の第１の電極に対する前記接合対象物の前記複数の第２の電極の位置合わせのために、前記支持部材および前記ガラス基板を介して前記複数の第１の電極および前記複数の第２の電極を撮影するカメラと、
前記位置合わせが行なわれるときに前記カメラを所定の位置に移動させ、前記複数のレンズの各々から前記平行光が出射されるときには、前記カメラを前記平行光の光路上の位置から退避させるカメラ移動機構をさらに備える、請求項５に記載の接合装置。
【請求項８】
前記接合装置は、
前記接着剤における前記レーザ光の照射領域の複数の箇所の温度を検出する温度検出部と、
前記温度検出部が検出した前記複数の箇所の温度に基づいて、前記照射領域の温度分布を生成する温度分布生成部とをさらに備え、
前記レーザ制御部は、前記温度分布生成部が生成した前記温度分布に基づいて、前記複数のレーザ光源の各々を制御する、請求項５に記載の接合装置。
【請求項９】
前記接合装置は、
透明な材質により形成され、かつ前記ガラス基板を支持する支持部材と、
前記複数のレーザ光源により前記接着剤に照射される前記レーザ光のビーム形状を整形するためのビーム整形部とをさらに備え、
前記ビーム整形部は、
前記複数のレンズ保持部材と前記支持部材との間に配置され、前記ガラス基板の表面に沿った第１の方向に前記ビーム形状を整形するためのスリットを含み、
前記支持部材は、
前記ガラス基板に対向する表面に交差し、かつ、前記対向する表面の垂直方向に対して傾いた斜面を有する、請求項５に記載の接合装置。
【請求項１０】
前記斜面の垂線と前記平行光とのなす角度は、前記斜面における前記平行光の全反射角よりも大きい、請求項９に記載の接合装置。
【請求項１１】
前記接合装置は、
前記斜面に沿って設けられ、かつ前記レーザ光を吸収可能な吸収体をさらに備える、請求項９に記載の接合装置。
【請求項１２】
前記斜面は、粗面である、請求項１１に記載の接合装置。
【請求項１３】
前記接合装置は、
前記支持部材の周辺、かつ、前記斜面において反射する前記レーザ光の反射方向に設けられ、前記レーザ光を吸収可能な吸収体をさらに備える、請求項９に記載の接合装置。
【請求項１４】
前記支持部材の表面のうち、前記斜面において反射した前記レーザ光が前記支持部材の内部から出射される表面は、粗面である、請求項１３に記載の接合装置。
【請求項１５】
前記接合装置は、
前記複数のレンズ保持部材を前記第１の方向に垂直な前記第２の方向に沿って移動させる移動機構をさらに備える、請求項９から１４のいずれか１項に記載の接合装置。
【請求項１６】
前記接合装置は、
前記接着剤に対して反対側から前記接合対象物に圧力を加えるための加圧装置をさらに備え、
前記レーザ光照射部は、前記加圧装置により前記接合対象物に圧力が加えられた状態で、前記レーザ光を前記接着剤に向けて照射する、請求項１に記載の接合装置。
【請求項１７】
前記加圧装置は、
前記接合対象物を押さえるための押さえ部材を含み、
前記押さえ部材には少なくとも１つの貫通孔が形成され、
前記接合装置は、前記少なくとも１つの貫通孔を介して前記接合対象物を前記押さえ部材に真空吸着させるための真空吸着部をさらに備える、請求項１６に記載の接合装置。
【請求項１８】
前記加圧装置は、
前記接合対象物を押さえるための押さえ部分を含み、
前記押さえ部材の材質は、セラミック、石英、およびガラスの中から選択される材質である、請求項１６に記載の接合装置。
【請求項１９】
前記レーザ光照射部は、
対応するレーザ光源からの前記レーザ光を導光することで前記レーザ光の強度を均一化し、かつ、均一化された前記レーザ光による面状照射が可能なように集合的に配置される複数の導光路と、
前記複数の導光路から出た前記レーザ光のビーム形状を整形するためのマスクとをさらに含む、請求項１に記載の接合装置。
【請求項２０】
前記接着剤は、前記接着剤は、前記熱反応性樹脂に導電性粒子が分散された接着剤である、請求項１から１９のいずれか１項に記載の接合装置。
【請求項２１】
被接合物としてガラス基板上に配列された複数の第１の電極からなる引出電極と、前記引出電極の接合対象物に含まれ、かつ前記複数の第１の電極と配置を対応させて配列された複数の第２の電極とを、熱反応性樹脂による接着剤を介在させてそれぞれ電気的に接合する接合方法であって、
前記接合対象物を加圧するステップと、
前記接合対象物が加圧された状態において、前記熱反応性樹脂を加熱するためのレーザ光を前記接着剤に向けて照射するステップとを備え、
前記レーザ光を照射するステップは、
複数のレーザ光源が各々出射するレーザ光の強度を、互いに独立に、時間に対して一定または時間的に変化させるように制御するステップと、
前記複数の第１の電極が形成された前記接合対象物の表面に対して、前記複数のレーザ光源の各々から出射された前記レーザ光を異なる位置に照射することによって、前記接合対象物の輪郭により定まる領域の全域を前記レーザ光により照射するステップとを含む、接合方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示パネルに代表される表示パネルと駆動回路基板との接合、表示パネルとそれに接合される電子部品との接合、表示パネルと、電子部品が接続されたテープ、パッケージ等のキャリア部材との接合に適した接合装置および、その接合装置を用いた接合方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、パーソナルコンピュータ、その他各種モニタ用の画像表示装置として、液晶表示装置が急速に普及してきている。
【０００３】
この種の液晶表示装置では、一般に、照明用の面状光源であるバックライトが液晶表示パネルの背面に配設される。そのバックライトが所定の広がりを有する液晶面の全体を均一な明るさに照明することによって、液晶面に形成された画像が可視像化される。多くの場合、液晶表示装置は、液晶材料を２枚のガラス基板の間に封入して構成した液晶表示パネルと、液晶表示パネル上に実装された液晶材料を駆動するためのプリント回路基板と、液晶表示パネルの背面に液晶表示パネル保持フレームを介して配置されるバックライト・ユニットと、これらを覆う外枠フレームとを備えている。
【０００４】
液晶表示装置の１つとして、ＴＦＴ（Thin Film Transistor：薄膜トランジスタ）液晶表示装置がある。ＴＦＴ液晶表示装置の場合、液晶表示パネルを構成する２枚のガラス基板のうちの一方はアレイ基板を構成し、他方はカラーフィルタ基板を構成する。
【０００５】
アレイ基板とは、液晶材料の駆動素子であるＴＦＴ、表示電極、信号線の他にプリント回路基板と電気的に接続するための引出電極などが、その表面に形成されたガラス基板である。ＴＦＴがガラス基板の表面に規則的に配列されているため、このガラス基板は一般的にアレイ基板と呼ばれている。
【０００６】
一方、カラーフィルタ基板は、その表面にカラーフィルタ（代表的には赤フィルタ、緑フィルタおよび青フィルタ）が形成されたガラス基板である。なおカラーフィルタ基板の表面（ガラス基板の表面）には、カラーフィルタの他にコモン電極、ブラックマトリックス、配向膜なども形成される。
【０００７】
多くの場合、液晶表示装置に設けられるプリント回路基板は、アレイ基板に形成された引出電極と、ＴＡＢ（Tape Automated Bonding）テープキャリア（以下、単にＴＡＢとも称する）を介して接続される。あるいはＴＡＢ技術により、テープフィルムにＬＳＩチップを接続したパッケージ（代表的にはＴＣＰ（Tape Carrier Package））を介してプリント回路基板を液晶表示パネルに実装することも行なわれている。
【０００８】
また、ＴＡＢ技術と同様のパッケージ技術として、ＣＯＦ（Chip on film/FPC）やＳＯＦ（System on Film）が挙げられる。
【０００９】
ＴＡＢの入力リード導体はプリント回路基板の対応する導体に接続される。一方、ＴＡＢの出力リード導体はアレイ基板の対応する引出電極に接続される。ＴＡＢのリード導体とプリント回路基板の対応する導体との接続の際には、たとえば、はんだ、あるいは接着剤としての樹脂の中に導電材料からなる粒子を分散させた接合材料（代表的にはＡＣＦ（Anisotropic Conductive Film：異方性導電膜）およびＡＣＰ（Anisotropic Conductive Paste：異方性導電ペースト））が用いられている。また、導電性粒子を含まない異方性導電性材料も接合材料として用いられている。なお、導電性粒子を含まない樹脂接着剤（たとえばＮＣＰ（Non Conductive Particle/Paste））も接合材料として用いられている。
【００１０】
ＴＡＢの出力リード導体とアレイ基板の対応する引出電極との接続の際にも同様にＡＣＦあるいはＡＣＰ、ＮＣＰ等が用いられている。さらに、これらの接続のみならずＴＣＰ上のＬＳＩチップとフィルムとの接続にもＡＣＦ、あるいはＡＣＰ、ＮＣＰ等が用いられている。
【００１１】
また、ＴＡＢを用いた実装技術の他に、ＣＯＧ（Chip On Glass）と呼ばれる実装技術がある。このＣＯＧは、アレイ基板上に、主としてシリコンからなるＩＣ（Integrated Circuit）チップ（以下、シリコンチップあるいはベアチップとも称する）等の電子部品をＡＣＦあるいはＡＣＰ、ＮＣＰ等の材料により接合する技術である。具体的には、電子部品上に形成されたバンプ電極と、アレイ基板上の引出電極とが、ＡＣＦ等の接合材料によって電気的に接続される。
【００１２】
ＡＣＦには、熱可塑性樹脂を接着剤とする熱可塑型ＡＣＦと熱硬化型樹脂を接着剤とする熱硬化型ＡＣＦの２種類が存在する。熱可塑型ＡＣＦおよび熱硬化型ＡＣＦによる接合の手法は、加熱および加圧を伴う熱加圧を行なう点で一致している。
【００１３】
上述した電極の接合は、従来では以下に説明する手順により実行される。まず、液晶パネル基板が搬入される。次に、実装部のクリーニングおよびＡＣＦの基板ガラスへの貼付けが行なわれる。続いて、ベアチップやフィルム等（以下、実装部品とも呼ぶ）の精密な位置決めを伴う低温での仮圧着が行なわれる。続いて高温でＡＣＦを硬化させるとともにパネル基板の電極と実装部品の電極とを接続する本圧着が行なわれる。なお、本圧着の後には、検査および搬出作業が行なわれる。
【００１４】
各工程のうち、最も時間を要するのが本圧着である。従来、この工程では、高温に保持されたヒータツールバーを実装部品に押し当てることによりＡＣＦの加熱および加圧が行なわれている。従来、本圧着では、たとえば約１０秒程度の加熱加圧時間が必要である。ただし、加熱加圧時間はＡＣＦの材料特性によっても左右される。
【００１５】
ヒータツールによる加熱手法は高い信頼性が得られる。しかしながら、この加熱手法では、仮圧着工程と本圧着工程の２工程を要する上に、圧着自体が、ヒータツールバーから接合部品への熱伝導を経て、ＡＣＦを加熱して硬化させることで行なわれるので、接合に時間を要し、タクトを律速する要因ともなっている。
【００１６】
この問題を回避するため、レーザ光をＡＣＦに照射してＡＣＦを加熱することにより、高速に接合するとともに、従来は必要であった仮圧着工程を無くし、本圧着のみで接合するタクト改善方法が提案されている。
【００１７】
たとえば、特開２００６−２５３６６５号公報（特許文献１）には、ＡＣＦをガラス基板と電極部材との間に圧力を加えて挟み込むステップと、そのＡＣＦにレーザ光を吸収させることによりＡＣＦを発熱させるステップとを備える接合方法が開示されている。
【特許文献１】特開２００６−２５３６６５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
特開２００６−２５３６６５号公報にはＡＣＦにレーザ光を照射するための方式としてワブリング方式および塗りつぶし方式が例示されている。上記文献によれば、ワブリング方式とは、照射スポットの中心が旋回しながら進むようにレーザ光の照射軌跡を描く方式であり、塗りつぶし方式とは、多数の平行線によって照射領域を埋め尽くす方式である。
【００１９】
しかしながら、発明者らの鋭意研究の結果、複数の電極を有する電子部品を接合するにあたって、各電極にレーザ光を順次照射してＡＣＦを硬化させることは、機械的、電気的信頼性確保のためには望ましくないことがわかった。すなわち、この圧着工程では、ＡＣＦに含まれる導電性粒子を電子部品の電極とパネル基板の電極とで押し挟みこんだ状態でＡＣＦに含まれる熱反応性接着剤を硬化させる必要があるところ、複数の電極対に対して順にレーザ光を照射してＡＣＦを局所的に硬化させてしまうと、既に硬化したＡＣＦが他の電極対を押し挟む際の妨げになり、後からレーザ光を照射して接着した電極対については導電性粒子の押し挟みが不十分な状態でＡＣＦが硬化されてしまう場合がある。
【００２０】
本発明は、上記のような問題を解決するためになされたものであって、異方性導電性材料を介した電極の接合において、生産性を向上させることが可能な接合装置、および接合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】
【００２１】
本発明は要約すれば、被接合物としてガラス基板上に配列された複数の第１の電極からなる引出電極と、引出電極の接合対象物に含まれ、かつ複数の第１の電極と配置を対応させて配列された複数の第２の電極とを、熱反応性樹脂による接着剤を介在させてそれぞれ電気的に接合する接合装置である。接合装置は、熱反応性樹脂を加熱するためのレーザ光を接着剤に向けて照射するレーザ光照射部を備える。レーザ光照射部は、複数のレーザ光源と、複数のレーザ光源が各々出射するレーザ光の強度を、互いに独立に、時間に対して一定または時間的に変化させるように制御するレーザ制御部とを含む。接合装置は、複数の第２の電極が形成された接合対象物の表面に対して、複数のレーザ光源の各々から出射されたレーザ光を異なる位置に照射することによって、接合対象物の輪郭により定まる領域の全域をレーザ光により照射する。
【００２２】
好ましくは、レーザ光照射部は、複数のレーザ光源により接着剤に照射されるレーザ光のビーム形状を整形するためのビーム整形部をさらに含む。
【００２３】
好ましくは、接合対象物は、複数の第２の電極として接合対象物の表面に形成された複数の電極を含む。接着剤においてレーザ光が照射される領域は、複数の電極が形成された接合対象物の表面と実質的に同じ大きさである。
【００２４】
好ましくは、レーザ光照射部およびビーム整形部は、接着剤においてレーザ光が照射される領域である照射領域でのレーザ光のパワーが、レーザ光照射部から発せられたレーザ光のパワーの９０％以上となるように、レーザ光を照射領域に集中させる。
【００２５】
好ましくは、レーザ光照射部は、各複数のレーザ光源から発せられるレーザ光が、接着剤に向かう向きに進行するように、レーザ光を伝達する複数の光ファイバと、各々が、光ファイバから出たレーザ光を平行光に変換する複数のレンズを有する複数のレンズ保持部材とをさらに含む。各レンズ保持部材において、複数のレンズは、平行光が重なり合うように定められたピッチで一方向に配置される。
【００２６】
好ましくは、複数のレンズ保持部材は、１つのレンズ保持部材に設けられた複数のレンズの各々から発せられる平行光と、１つのレンズ保持部材と異なる他のレンズ保持部材に設けられた複数のレンズの各々から発せられる平行光とが、ビーム整形部において集まるように配置される。
【００２７】
好ましくは、接合装置は、透明な材質により形成され、かつガラス基板を支持する支持部材と、複数のレンズ保持部材と支持部材との間に配置され、ガラス基板上の複数の第１の電極に対する接合対象物の複数の第２の電極の位置合わせのために、支持部材およびガラス基板を介して複数の第１の電極および複数の第２の電極を撮影するカメラと、位置合わせが行なわれるときにカメラを所定の位置に移動させ、複数のレンズの各々から平行光が出射されるときには、カメラを平行光の光路上の位置から退避させるカメラ移動機構をさらに備える。
【００２８】
好ましくは、接合装置は、接着剤におけるレーザ光の照射領域の複数の箇所の温度を検出する温度検出部と、温度検出部が検出した複数の箇所の温度に基づいて、照射領域の温度分布を生成する温度分布生成部とをさらに備える。レーザ制御部は、温度分布生成部が生成した温度分布に基づいて、複数のレーザ光源の各々を制御する。
【００２９】
好ましくは、接合装置は、透明な材質により形成され、かつガラス基板を支持する支持部材と、複数のレーザ光源により接着剤に照射されるレーザ光のビーム形状を整形するためのビーム整形部とをさらに備える。ビーム整形部は、複数のレンズ保持部材と支持部材との間に配置され、ガラス基板の表面に沿った第１の方向にビーム形状を整形するためのスリットを含む。支持部材は、ガラス基板に対向する表面に交差し、かつ、対向する表面の垂直方向に対して傾いた斜面を有する。
【００３０】
好ましくは、斜面の垂線と平行光とのなす角度は、斜面における平行光の全反射角よりも大きい。
【００３１】
好ましくは、接合装置は、斜面に沿って設けられ、かつレーザ光を吸収可能な吸収体をさらに備える。
【００３２】
好ましくは、斜面は、粗面である。
好ましくは、接合装置は、支持部材の周辺、かつ、斜面において反射するレーザ光の反射方向に設けられ、レーザ光を吸収可能な吸収体をさらに備える。
【００３３】
好ましくは、支持部材の表面のうち、斜面において反射したレーザ光が支持部材の内部から出射される表面は、粗面である。
【００３４】
好ましくは、接合装置は、複数のレンズ保持部材を第１の方向に垂直な第２の方向に沿って移動させる移動機構をさらに備える。
【００３５】
好ましくは、接合装置は、接着剤に対して反対側から接合対象物に圧力を加えるための加圧装置をさらに備える。レーザ光照射部は、加圧装置により接合対象物に圧力が加えられた状態で、レーザ光を接着剤に向けて照射する。
【００３６】
好ましくは、加圧装置は、接合対象物を押さえるための押さえ部材を含む。押さえ部材には少なくとも１つの貫通孔が形成される。接合装置は、少なくとも１つの貫通孔を介して接合対象物を押さえ部材に真空吸着させるための真空吸着部をさらに備える。
【００３７】
好ましくは、加圧装置は、接合対象物を押さえるための押さえ部分を含む。押さえ部材の材質は、セラミック、石英、およびガラスの中から選択される材質である。
【００３８】
好ましくは、レーザ光照射部は、対応するレーザ光源からのレーザ光を導光することでレーザ光の強度を均一化し、かつ、均一化されたレーザ光による面状照射が可能なように集合的に配置される複数の導光路と、複数の導光路から出たレーザ光のビーム形状を整形するためのマスクとをさらに含む。
【００３９】
好ましくは、上記接着剤は、熱反応性樹脂に導電性粒子が分散された接着剤である。
本発明の他の局面に従うと、被接合物としてガラス基板上に配列された複数の第１の電極からなる引出電極と、引出電極の接合対象物に含まれ、かつ複数の第１の電極と配置を対応させて配列された複数の第２の電極とを、熱反応性樹脂による接着剤を介在させてそれぞれ電気的に接合する接合装置による接合方法である。接合方法は、接合対象物を加圧するステップと、接合対象物が加圧された状態において、熱反応性樹脂を加熱するためのレーザ光を接着剤に向けて照射するステップとを備える。レーザ光を照射するステップは、複数のレーザ光源が各々出射するレーザ光の強度を、互いに独立に、時間に対して一定または時間的に変化させるように制御するステップと、複数の第１の電極が形成された接合対象物の表面に対して、複数のレーザ光源の各々から出射されたレーザ光を異なる位置に照射することによって、接合対象物の輪郭により定まる領域の全域をレーザ光により照射するステップとを含む。
【発明の効果】
【００４０】
本発明によれば、ガラス基板上に形成された複数の電極と、接合対象物（代表的にはＴＣＰ、ベアチップ等）の複数の電極とを、熱反応性接着剤による接着剤を介して接合する場合において、接合対象物の輪郭により定まる領域に対して、強度分布を持たせたレーザ光の照射が可能となるので、高速かつ確実な接合を実現でき、生産性を向上させることが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４１】
以下、この発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付して、その説明は繰返さない。
【００４２】
図１は、本発明の実施の形態に従う接合装置の処理対象である液晶表示装置の概略ブロック図である。
【００４３】
図１を参照して、液晶表示装置は、液晶表示パネル（図中「ＬＣＤ」と示す）１と、ＴＣＰ（Tape Carrier Package）２と、プリント回路基板３と、インターフェイス部４と、フレキシブル基板（図中、「ＦＰＣ」と示す）６とを備える。
【００４４】
ＴＣＰ２は、液晶表示パネル１とプリント回路基板３との間に配置される。ＴＣＰ２は、液晶表示パネルの構成素子を駆動するためのドライバＩＣ５を含む。
【００４５】
プリント回路基板３は、液晶表示パネル１上に実装された液晶材料を駆動するための回路が形成された基板である。インターフェイス部４は、液晶表示パネル１の周辺に配設された周辺回路に接続される配線を含む。フレキシブル基板６は、プリント回路基板３とインターフェイス部４とを電気的に接続するためのものである。
【００４６】
液晶表示パネル１とプリント回路基板３とはＴＣＰ２によって接合される。より詳細に説明すると、液晶表示パネル１の電極（引出電極）とＴＣＰ２の電極とは、ＡＣＦによって、電気的に接合されるとともに、一体の形状となる。同様に、ＴＣＰ２の電極とプリント回路基板３の電極とは、ＡＣＦによって、電気的に接合され、かつ一体の形状となる。
【００４７】
なお、ＣＯＧ（Chip On Glass）方式も液晶表示パネルの製造に用いられる。図１には、ＴＣＰ２の実装だけでなく、ベアチップの状態のドライバＩＣ５の実装も示す（液晶表示パネル１の左側）。ベアチップ（ドライバＩＣ５）の表面には図示しないバンプ電極が設けられている。このバンプ電極はＡＣＦによって液晶表示パネル１の電極（引出電極）と電気的に接合される。
【００４８】
なお、図１は、説明の便宜の点からＴＣＰ２およびベアチップがともに液晶表示パネルに実装された状態を示したものである。したがって、たとえばベアチップが液晶表示パネル１に実装されておらず、ＴＣＰのみが液晶表示パネル１に実装されていてもよい。ただし本実施の形態に係る接合装置（図４参照）は、ＴＣＰ２の実装およびベアチップの実装の両方に用いることができる。
【００４９】
図２は、図１に示すＴＣＰ２の一構成例を説明する図である。
図２を参照して、ＴＣＰ２は、キャリアテープ２ａと、複数のリード導体２ｂと、ドライバＩＣ５とを含む。キャリアテープ２ａの表面には複数のリード導体２ｂが形成されるとともに、ドライバＩＣ５が搭載される。複数のリード導体２ｂの各々はドライバＩＣ５の表面に形成されたバンプ電極（図示せず）に電気的に接続される。
【００５０】
図３は、ＡＣＦを説明する図である。
図３（ａ）は、ＡＣＦの構造の一例を説明する図である。図３（ａ）を参照して、ＡＣＦ１０は、無数のミクロパーティクル（導電性粒子）１１がエポキシ系またはアクリル系の接着剤であるバインダ中に含まれた構成を有する。バインダは熱反応性樹脂である。なお、バインダは熱硬化型樹脂でもよいし、熱可塑性樹脂でもよい。
【００５１】
図３（ｂ）は、ＡＣＦ１０に熱および圧力が加わるときのＡＣＦ１０の状態を説明する図である。図３（ｂ）を参照して、ＡＣＦ１０は電極１５，１６に挟まれる。ＡＣＦ１０に熱および圧力が加わると、ＡＣＦ１０の全体のうち電極１５，１６に接触した部分に圧力がかかる。なお図３（ｂ）は、ＡＣＦ１０の全体のうち電極１５，１６に接触した部分のみを示している。
【００５２】
ミクロパーティクル１１は、樹脂コア１３と、樹脂コア１３の表面に形成されたニッケル（Ｎｉ）メッキ層１２と、ニッケルメッキ層１２の外側に形成された金メッキ層１４とを含む。ＡＣＦ１０に熱および圧力が加わると、ＡＣＦ１０の内部に分散しているミクロパーティクル１１同士が接触することにより、メッキ層同士が接触する。さらに、樹脂コア１３が弾性体であるため、樹脂コア１３に反発力が生じる。この反発力によって、メッキ層が電極１６と電極１５とに物理的に接触する。これにより電極１５と電極１６との間に導電経路が形成される。
【００５３】
図３（ｃ）は、ＡＣＦの構造の他の例として２層構造のＡＣＦを示した図である。図３（ｃ）に示されるように、２層構造のＡＣＦでは、バインダとミクロパーティクルとは、別々の領域すなわちバインダ領域１０ａおよびミクロパーティクル領域１１ａとにそれぞれ分離して形成されている。当該構成においても、上述した構成と同様に、加熱および加圧によりＡＣＦを挟む電極の間に導電経路を形成することが可能となる。なお、２層構造のＡＣＦを用いることにより、加熱および加圧による２つの電極の相対的な位置のずれを抑制することが可能となる。
【００５４】
［接合装置の構成］
図４は、本発明の実施の形態に従う接合装置１００の構成図である。なお、以下の説明では、主として接合装置１００がＡＣＦ１０を介してドライバＩＣ５（ベアチップ）を液晶表示パネル１に接合する場合を説明する。また、以下の説明では互いに垂直なＸ方向、Ｙ方向、およびＺ方向をそれぞれ「左右方向」、「前後方向」、「上下方向」と呼ぶ場合もある。
【００５５】
図４を参照して、接合装置１００は、シリンダ２０と、チップトレイ２１と、シリンダ移動機構２２と、加圧ヘッド２５とを備える。
【００５６】
ドライバＩＣ５およびＡＣＦ１０はシリンダ２０（加圧ヘッド２５）と液晶表示パネル１との間に挿入される。
【００５７】
加圧ヘッド２５は、シリンダ２０の先端部に取り付けられる。シリンダ２０が下がると加圧ヘッド２５がドライバＩＣ５（ベアチップ）に接する。シリンダ２０は、ドライバＩＣ５と液晶表示パネル１との接合の際に加圧ヘッド２５の高さを調整することにより、ドライバＩＣ５（およびＡＣＦ１０）に加えられる圧力を制御するものである。
【００５８】
シリンダ移動機構２２は、シリンダ２０を左右方向（Ｘ方向）に移動させるためのものである。シリンダ移動機構２２の構成は特に限定されるものではないが、たとえばシリンダ移動機構２２は、ボールねじ、およびリニアモータを含む。
【００５９】
チップトレイ２１には、液晶表示パネル１との接合のために用いられるドライバＩＣ５（ドライバＩＣ５ｂ）が予め並べられている。たとえばロボットアーム（図示せず、以下同じ）によりチップトレイ２１からドライバＩＣ５ｂが取り上げられる。シリンダ２０は、シリンダ移動機構２２によりチップトレイ２１の位置まで移動し、ロボットアームからドライバＩＣ５ｂを受ける。後述するようにシリンダ２０の内部には、ＴＣＰ２を真空吸着するための真空吸着部が設けられ、加圧ヘッド２５には真空吸着孔が形成される。これによりシリンダ２０はドライバＩＣ５ｂを真空チャックする。そして、シリンダ２０は、液晶表示パネル１の位置に戻る。
【００６０】
なお、上述したロボットアームがドライバＩＣ５ｂを液晶表示パネル１の位置まで直接運んでもよい。このようにドライバＩＣ５（ベアチップ）をチップトレイ２１から液晶表示パネル１まで運ぶための方法および手段は特に限定されない。
【００６１】
接合装置１００は、さらに、ドライバＩＣ５およびＡＣＦ１０を加熱するためのレーザ光を発するレーザ装置３１を備える。レーザ装置３１はその内部に複数のレーザ光源３２を含む。レーザ光源３２から発せられるレーザ光のパワー、およびレーザ光源３２の個数は、たとえばＡＣＦ１０の加熱および硬化に求められる条件に基づいて適切に定められる。
【００６２】
接合装置１００は、さらに、複数の光ファイバ３３と、レーザ冷却装置３４と、レーザ制御部３５と、電源装置３６と、ファイバ中継器４０と、複数の光ファイバ４１とを備える。複数の光ファイバ３３は、複数のレーザ光源３２に対応してそれぞれ設けられる。各光ファイバ３３は対応するレーザ光源３２から発せられたレーザ光を伝達する。
【００６３】
レーザ冷却装置３４は、レーザ装置３１を冷却することによってレーザ装置３１の温度を一定に保つ機能を実現する。これによりレーザ装置３１から出力されるレーザ光のパワーを安定させることが可能になる。なお、冷却方式は特に限定されず、たとえばファンによる空冷でもよいし、水冷でもよい。
【００６４】
レーザ制御部３５は、レーザ冷却装置３４を制御するとともに、複数のレーザ光源３２の出力を制御する。たとえばレーザ制御部３５は、レーザ光源３２の温度が予め定められた制限温度以下であれば、レーザ光源３２に対してレーザ光の出力を継続させ、レーザ光源３２の温度がその制限温度を超えた場合には、レーザ光源３２に対してレーザ光の出力を停止させる。
【００６５】
本実施の形態では、レーザ光源３２は半導体レーザである。電源装置３６は、半導体レーザに電流を供給することにより半導体レーザからレーザ光を出力させる。また、電源装置３６は、接合装置１００の他の装置に対しても電源電圧を供給する。
【００６６】
ファイバ中継器４０は、複数の光ファイバ３３からの光を複数の光ファイバ４１に伝達するために設けられる。なお、光ファイバ３３の本数と光ファイバ４１の本数とは同じでもよいし異なっていてもよい。たとえば２本の光ファイバ３３の各々からの光を光結合器により１本の光ファイバ４１に結合することによって、その光ファイバ４１を伝播する光のパワーを高めることができる。
【００６７】
また、レーザ光を伝送する光伝送路（すなわち光ファイバ）の途中にファイバ中継器４０を設けることにより、たとえば複数の光ファイバ３３のいずれかを交換する必要が生じた場合にも、交換作業を容易にすることができる。すなわちファイバ中継器４０によって、接合装置１００の保守作業を容易にすることが可能になる。
【００６８】
接合装置１００は、さらに、レーザ光保護カバー３８と、複数のレンズ４２と、複数のレンズホルダ４３と、フィクスチャ４５とを備える。
【００６９】
レーザ光保護カバー３８は、接合装置１００の周囲にレーザ光が漏れるのを防ぐために設けられる。
【００７０】
複数のレンズ４２は、複数の光ファイバ４１に対応してそれぞれ設けられる。複数のレンズ４２の各々はコリメートレンズである。レンズ４２によって、そのレンズに対応する光ファイバ４１の一端から出力されたレーザ光は平行光となる。
【００７１】
複数のレンズホルダ４３は複数のレンズ４２にそれぞれ対応して設けられる。各レンズホルダ４３は、対応するレンズ４２および対応する光ファイバ４１の一端を固定する。これにより、レンズ４２と、光ファイバ４１とを予め定められた配置に従って設置することが可能になる。レンズ４２と光ファイバ４１とは平行光が出射されるように配置される。
【００７２】
フィクスチャ４５は、所定単位数（たとえば８つ）のレンズホルダ４３を一列に並べて固定するためのものである。したがって各フィクスチャ４５に設けられた複数のレンズ４２（各レンズ４２はレンズホルダ４３により固定される）から、一列に並んだ平行光の列が出射される。
【００７３】
接合装置１００は、さらに、複数のフィクスチャ４５を支持するための支持部材５１と、支持部材５１を前後方向（Ｙ方向）に移動させるためのスライドレール５２と、スライドレール５２が敷設され、かつ、移動可能な支持部材５１の外側に配置された固定部５３と、固定部５３の上面に設置されたバックアップ基板５５と、Ｘ方向に移動可能に固定部５３に取り付けられたＸ方向可動遮光部材５６と、バックアップ基板５５に接した状態で設置されたＹ方向遮光部材５７とを備える。なお、バックアップ基板５５は、固定部５３の上面に動かないように固定されている。
【００７４】
接合装置１００は、さらに、カメラ６０と、カメラ６０を動かすためのアーム６２を備える。カメラ６０は、液晶表示パネル１（パネル基板）の引出電極と、対応するドライバＩＣのバンプ電極とが対向した状態において、バックアップ基板５５および液晶表示パネル１を介して、引出電極およびバンプ電極を撮影する。カメラ６０によって撮影された画像は引出電極に対するバンプ電極の位置合わせを行なうために用いられる。
【００７５】
ＡＣＦ１０の加熱のためにレンズ４２からレーザ光が出射するときには、アーム６２によって、カメラ６０はレーザ光の光路上の位置から退避させられる。したがってカメラ６０によってレーザ光が遮られるのを防ぐことができる。なおアーム６２の移動方向は特定されず、たとえばＸ方向に沿って動いてもよいし、ＸＹ平面内で回転してもよい。
【００７６】
接合装置１００は、さらに、制御装置７０と、モータドライバ７５と、表示装置８０とを備える。制御装置７０は、接合装置１００全体を制御する。モータドライバ７５は、制御装置７０の指令に応じて、シリンダ移動機構２２に設けられたモータ（上述の例ではリニアモータ）および、アーム６２を動かすためのモータ（図示せず）を駆動する。
【００７７】
表示装置８０は、たとえばカメラ６０が写した画像、ユーザの入力する指示、接合装置１００の現在の稼動状況等の各種情報を表示する。なお、表示装置８０は、タッチパネルディスプレイのように入力装置を兼ねてもよい。あるいは、マウスやキーボード等の入力装置が接合装置１００に接続され、ユーザがその入力装置を操作した結果が表示装置８０に表示されてもよい。
【００７８】
図５は、本実施の形態に従う接合装置１００に含まれるレーザ光照射部の構成を説明するための第１の図である。
【００７９】
図６は、本実施の形態に従う接合装置１００に含まれるレーザ光照射部の構成を説明するための第２の図である。
【００８０】
図５および図６を参照して、レーザ光照射部は、複数のレーザ光源３２を備える。本実施の形態では、エネルギー効率、および実装領域（すなわちＡＣＦ１０におけるレーザ光の照射領域）の大きさを考慮して半導体レーザがレーザ光源３２に用いられる。
【００８１】
本実施の形態では、レーザ光の波長は、６００ｎｍ〜１１００ｎｍの範囲内から選択される。後に詳細に説明するが、この範囲の波長の光は、バックアップ基板５５と液晶表示パネル１とＡＣＦ１０の主材料である樹脂（たとえばエポキシ樹脂）とを透過しやすく、かつ、ＴＣＰ２に搭載される半導体チップ（あるいはベアチップ）の主材料である単結晶シリコンやＴＣＰ２のキャリアテープの主材料であるポリイミドにより吸収されやすく、かつ、配線パターンの主材料であるアルミニウムにより吸収されにくい。これによりＡＣＦ１０のみならずシリコンチップ（またはキャリアテープ）もレーザ光によって加熱される。したがって、ＡＣＦ１０の自身の発熱だけでなくシリコンチップ（またはキャリアテープによる加熱によってＡＣＦ１０を加熱できるので、レーザ光をＡＣＦの加熱に有効的に活用できる。なお、波長スペクトルの幅は狭いほど好ましい。
【００８２】
レーザ光源３２からの光は光ファイバ３３を伝播する。光ファイバ３３と光ファイバ４１とはファイバ中継器４０により光学的に結合される。
【００８３】
ファイバ中継器４０は、光ファイバ３３と光ファイバ４１とを接続するための入力コネクタ４７および出力コネクタ４８を含む。光ファイバ３３の端部は入力コネクタ４７に挿入され、光ファイバ４１の端部は出力コネクタ４８に挿入される。入力コネクタ４７と出力コネクタ４８とが接続されることにより、光ファイバ３３と光ファイバ４１とが光学的に結合される。
【００８４】
光ファイバ３３、４１は、レーザ光源から出たレーザ光がＡＣＦ１０に向かう向きに進行するように、そのレーザ光を導くためのものである。レーザ光源３２から出たレーザ光は光ファイバ３３，４１を伝播し、レンズホルダ４３に固定されたレンズ４２により平行な光線に調整される。なお、１つのフィクスチャ４５に設けられた複数のレンズ４２の各々によりコリメートされたレーザ光は、互いに平行、かつ重なりあう光ビームとなる。
【００８５】
フィクスチャ４５はレンズホルダ４３の傾きを調整できるよう構成される。たとえば図５に示すように、フィクスチャ４５は、支持部材５１とフィクスチャ４５との間に設けられた棒状の回転軸５４を中心にフィクスチャ４５を回転させることにより、その傾きを調整できる。各フィクスチャ４５の傾きは、各フィクスチャ４５に設けられたレンズからのレーザビームＬＢがＡＣＦ１０において集まるように設定される。Ｘ方向可動遮光部材５６により、複数のレンズ４２から出射されたレーザビームＬＢの一部は遮られる。
【００８６】
なお回転軸５４等はフィクスチャ４５の傾きの調整を実現するための構成の一例として図５に示したものである。したがってフィクスチャ４５の傾きを調整するための構成は図５に示したものに限定されない。
【００８７】
温度検出部６４はＡＣＦ１０の温度を測定するためのものである。ここで、物体は加熱の有無に関わらず、それ自身が温度に応じた波長を有する電磁波を輻射している。したがって、その物体から輻射される電磁波を検出することによって物体の温度を非接触で計測できる。本実施の形態では温度検出部６４として、物体から輻射される電磁波の強度または波長を検出できるものが使用できる。具体例を挙げると、たとえば温度検出部６４には、サーモパイル、熱線カメラ、フォトダイオードなどを用いることができる。
【００８８】
バックアップ基板５５は、液晶表示パネル１を支持するためのものである。従来のヒータツール方式（加熱されたヘッドによりＡＣＦを加圧する方式）では、バックアップ基板は圧着する際に変形がほとんど生じないような剛性を有する材料で構成されていればよい。したがって従来のバックアップ基板は不透明な物体でもよい。しかしながら本実施の形態では、カメラ６０（図４参照）がバックアップ基板５５を通して液晶表示パネルの電極およびドライバＩＣ５の電極を撮影するとともに、その撮影された画像に基づいて、ドライバＩＣ５の位置決めが行なわれる。さらに、バックアップ基板５５は、レーザ光（レーザビームＬＢ）を透過させなければならない。また、ＡＣＦ１０を介したドライバＩＣ５と液晶表示パネル１の接合の際には、加圧ヘッド２５（図４参照）によってドライバＩＣ５に圧力が加わるので、バックアップ基板５５は剛性を有さなければならない。したがってバックアップ基板５５は剛性が高く透明な材質で形成される。このような要件を満たすためのバックアップ基板５５の材料としては、石英ガラスが好ましい。
【００８９】
なお、バックアップ基板５５の表面５５ｃ（レーザビームＬＢの入射面）には、減反射コーティングが行なわれていることが好ましい。これにより、バックアップ基板５５を透過するレーザ光の光量を増やすことができるので、ＡＣＦ１０に照射される光のパワーを高めることができる。したがって、ＡＣＦ１０の温度を短時間で目的の温度まで上昇させることが可能になる。
【００９０】
ただし、減反射コーティングされたバックアップ基板５５を透過する光の波長は、減反射コーティングされていないバックアップ基板５５を透過する光の波長に対して赤方シフトする可能性がある。したがってバックアップ基板５５の表面５５ｃに減反射コーティングが行なわれている場合、カメラ６０としては赤外線側での解像度が高いものを用いることが好ましい。これによりバックアップ基板５５の表面に減反射コーティングがなされていても、液晶表示パネル１の電極およびドライバＩＣ５の電極をカメラで撮影できるので互いの電極の位置合わせを精度良く行なうことが可能になる。
【００９１】
電源装置３６は、レーザ制御部３５の指令に応じてレーザ光源３２（半導体レーザ）に印加する電流値を制御する。図示しないが、電源装置３６はたとえばトランジスタに代表される、制御信号に応じた電流を流す電流制御素子が設けられている。
【００９２】
温度検出部６４は、検出したＡＣＦ１０の温度を示す信号を信号線６５、信号コネクタ６６，６７を介して温度算出部６８に出力する。温度算出部６８は、温度検出部６４からの信号に基づいて、ＡＣＦ１０の温度を算出する。そして温度算出部６８は、その算出結果、すなわちＡＣＦ１０の温度の情報を温度制御部６９に出力する。
【００９３】
温度制御部６９は、温度算出部６８が送信したＡＣＦ１０の温度の情報に基づいて、レーザ制御部３５に指示を送る。この指示は、レーザビームのパワーを上げるための指示、レーザビームのパワーを下げるための指示を含むものである。なお温度制御部６９は、接合装置１００の全体の動作を制御する制御装置７０によって制御される。
【００９４】
図７は、フィクスチャ４５および温度検出部６４の配置を説明する、Ｘ方向から見た図である。
【００９５】
図７を参照して、複数のフィクスチャ４５は、各フィクスチャ４５に設けられた複数のコリメートレンズがＸ方向に一列に並べられており（図４等に示すレンズ４２、図７には示さないが紙面に垂直方向に並んでいる）、各々出射されるレーザビームの列が光がバックアップ基板５５上、好ましくは、バックアップ基板５５上に置かれた液晶表示パネル１の上面で集まるように配置される。これによって、各フィクスチャ４５に設けられた複数のレンズから発せられる平行光列（レーザビーム列）をＡＣＦ１０に集中させることができる。よって、高パワーの光をＡＣＦ１０に吸収させることにより、高速にＡＣＦ１０を加熱することができる。
【００９６】
具体的には、複数のフィクスチャ４５は、バックアップ基板５５における平行光の集光位置（すなわちバックアップ基板５５の上面での所定の位置）を中心としてＸ方向に垂直な断面において扇状に配置される。
【００９７】
なお、各フィクスチャ４５に配置された複数のレンズ（たとえば８個のレンズ）は、Ｘ方向（紙面垂直方向）に等間隔で配置される。これによりバックアップ基板５５ではその複数のレンズからそれぞれ出射した複数のレーザビームが均一のピッチで整列する。
【００９８】
図８は、バックアップ基板５５上でのレーザ光の照射領域を説明する図である。図８を参照して、コリメートされたレーザビームはバックアップ基板５５の上において、互いに重なり合う円形のスポット（破線で示す）を形成する。複数のスポットは均一のピッチで並んでいる。スポットが重なりあうことによりＡＣＦに照射される光のパワーを高くすることができる。なお、スポットが重ねられた領域の両端の部分は、中央部分に比べて光のパワーが小さい（なぜなら重なりあうスポットの数が少ない）。この部分はＡＣＦの加熱には用いられないため、Ｘ方向可動遮光部材５６によって予めカットされる。
【００９９】
レーザ光の照射領域ＡＲのＸ方向の長さは、Ｘ方向可動遮光部材５６をＸ方向に移動させることにより調整される。
【０１００】
また、図８を参照して、Ｙ方向遮光部材５７（厳密には、後述する図９、図１０等に示されるバックアップ基板５５の傾斜面５５ａ）によって照射領域ＡＲのＹ方向の長さが調整される。後述するように、Ｙ方向遮光部材５７自体は移動しないものの、レンズが設けられたフィクスチャを一体にしてＹ方向に移動させることによって、相対的にＹ方向遮光部材５７が移動する。したがって、照射領域ＡＲのＹ方向の長さを変えることができる。
【０１０１】
Ｘ方向可動遮光部材５６およびＹ方向遮光部材５７によって定められる照射領域ＡＲの最大サイズが、パネル基板に実装可能なドライバＩＣの最大サイズとなる。
【０１０２】
なお、ドライバＩＣの形状は長方形であることが多い。その長方形の長軸方向がＸ方向に対応し、短軸方向がＹ方向に対応する。
【０１０３】
Ｙ方向遮光部材５７は、ＸＹ平面に対して傾斜した傾斜面５７ａを有する。すなわちＹ方向遮光部材５７におけるＡＣＦ１０側の平面５７ｂと傾斜面５７ａとによって形成される稜部はナイフエッジ状である。
【０１０４】
なお、バックアップ基板５５も、この傾斜面５７ａに接する（ＸＹ平面に対する傾斜角度が傾斜面５７ａの傾斜角度と同一である）傾斜面を有する。なお、この傾斜角度は、図中において、いずれのフィクスチャからのレーザビームの一部もしくは全部がその傾斜面にあたった場合に、全反射するように、もしくは、傾斜面を透過した後にその上に配置されるＡＣＦ等に入射しないような屈折を考慮した角度に定められる。さらにこの傾斜面の傾斜角度は、扇状に配置されたフィクスチャのうち最もＹ方向負側に位置するフィクスチャ（符号４５ａにて示す）から出射されるレーザビームがバックアップ基板５５へ向かう方向と比べて、よりＹ方向に沿うような角度に定められる。これにより、バックアップ基板５５上の傾斜面５７によって遮られる部分を除く位置へ向けて出射されるレーザビームについては、いずれのフィクスチャからのレーザビームも同様に傾斜面５７ａにけられることなくバックアップ基板５５上へ到達可能となり、Ｙ方向の位置が負によったフィクスチャがより多くレーザビームを、けられるような事態を回避できる。
【０１０５】
なお、傾斜面は粗面としてもよい。この場合は、レーザビームの一部もしくは全部がその傾斜面にあたった場合、拡散されて弱まるため、前述のように、全反射角度、もしくは、傾斜面を透過した後にその上に配置されるＡＣＦ等に入射しないような屈折角度を考慮する必要性はなくなる。
【０１０６】
傾斜面５７ａにより切り欠かれた位置に勘合するように、Ｙ方向遮光部材として機能するためのセラミック部材による遮光用ナイフエッジがバックアップ基板５５と上面を等しくして配置される。
【０１０７】
温度検出部６４はＡＣＦ１０の斜め下方に設けられる。また、ＡＣＦ１０におけるレーザ光の照射領域の複数の箇所の温度を検出するため、温度検出部６４は複数設けられる。なお図示しないが、温度検出部６４には上述したサーモパイル（熱線カメラ、あるいはフォトダイオードでもよい）が設けられる。
【０１０８】
温度検出部６４の前面、すなわちＡＣＦ１０から輻射される電磁波が入射する面にはフィルタ６４ｆが設けられる。このフィルタ６４ｆは散乱した（あるいは反射した）レーザ光を透過させず、かつＡＣＦ１０から輻射される電磁波のみを透過させるために設けられる。たとえばフィルタ６４ｆは、１．２μｍ〜１．５μｍの波長帯の電磁波を透過するよう構成されたフィルタである。
【０１０９】
フィルタ６４ｆの前方には筒６４ｂが取り付けられる。筒６４ｂによって、ＡＣＦ１０から輻射される電磁波の指向性を制御できる。
【０１１０】
なお、散乱した（あるいは反射した）レーザ光等の外乱の影響がない場合、温度検出部６４をバックアップ基板５５の下部に設けることも可能である。ただしこの場合にはバックアップ基板５５の材質として、通常の石英に比較して水酸基が少ない無水石英が特に好ましい。ＡＣＦ１０の加熱時にＡＣＦ１０の温度は、たとえば２５０℃程度に達する。この場合、ＡＣＦ１０からは、波長が２μｍより長い電磁波が輻射される。バックアップ基板５５の材質を無水石英とすることによって、水酸基の吸収帯に相当する２．５μｍ付近の波長帯での光の吸収を抑えることができるので、精度のよい温度検出が可能になる。
【０１１１】
図９は、本実施の形態に従う接合装置１００に含まれるビーム整形部の構成を説明するための図である。
【０１１２】
図９（ａ）は、Ｘ方向可動遮光部材を説明する図である。
図９（ｂ）は、Ｙ方向遮光部材を説明する図である。
【０１１３】
図９（ａ），図９（ｂ）を参照して、レーザビームＬＢのＸ方向の整形はＸ方向可動遮光部材５６によって実現される。つまりＡＣＦ１０におけるレーザ光（レーザビームＬＢ）の照射領域のＸ方向の長さは、Ｘ方向可動遮光部材５６によって調整される。
【０１１４】
一方、レーザビームＬＢのＹ方向の整形は、Ｙ方向遮光部材５７として、バックアップ基板５５側の傾斜面（Ｙ方向遮光部材５７の傾斜面５７ａに接する傾斜面５５ａ）と傾斜面５７ａにより切り欠かれた位置に勘合するセラミック部材による遮光用ナイフエッジとのいずれか、あるいは両方によって実現される。すなわちバックアップ基板５５は、液晶表示パネル１の指示部材として機能するのみならず、レーザビームＬＢのＹ方向の整形を行なうためのシャッターとしても機能する。なお、図７、図９を参照すれば分かるように、傾斜面５５ａは、バックアップ基板５５においてＺ方向（液晶表示パネル１に対向する上面と反対側に位置する下面から、その上面に向かう向き）に対し、Ｙ方向に傾いた斜面である。
【０１１５】
図７に示すように、フィクスチャ４５はＸ方向の軸を中心にＺ軸方向に傾けられる。仮にバックアップ基板５５の下方でレーザビームのＹ方向の整形が行なわれた場合、ＡＣＦ１０におけるレーザビームの照射領域のＹ方向の精度が確保できない可能性が高くなる。このため、ＡＣＦ１０に極めて近い位置、すなわち、バックアップ基板５５の上面においてレーザビームのＹ方向の整形を行なうことにより、照射領域のＹ方向の精度を確保できる。
【０１１６】
傾斜面５５ａは、たとえばサンドブラストあるいはエッチング等の加工によって粗面（砂面、あるいは梨地とも言い換えることができる）となっている。傾斜面５５ａに達したレーザ光が、たとえば傾斜面５５ａからバックアップ基板５５の外側に出射される場合、そのレーザ光は傾斜面５５ａにおいて散乱（拡散）する。さらにバックアップ基板５５の外側に散乱した光は、Ｙ方向遮光部材５７により多重散乱したり、Ｙ方向遮光部材５７に吸収されたりする。液晶表示パネル１には偏光板７等の熱に弱い部品が設けられている。Ｙ方向遮光部材５７によって、このような熱に弱い部品に高パワーのレーザ光が照射されるのを回避できる。
【０１１７】
なお、Ｙ方向遮光部材５７のエッジの位置Ｐｅ（すなわちナイフエッジの先端の位置）は、シリコンチップ（ドライバＩＣ５）のエッジと同じ位置か、またはシリコンチップ側に入り込んだ位置である。また、バックアップ基板５５の上面はＹ方向遮光部材５７の上面（平面５７ｂ）と同じ高さ、あるいはＹ方向遮光部材５７の上面よりも高い位置である。
【０１１８】
Ｘ方向可動遮光部材５６およびＹ方向遮光部材５７はたとえばセラミックにより形成される。
【０１１９】
図１０は、バックアップ基板５５によるレーザビームのＹ方向の整形を説明するための模式図である。なお図１０では、説明の便宜上、傾斜面５５ａを平面として表す。
【０１２０】
図１０を参照して、光ファイバ４１を伝達したレーザ光はレンズホルダ４３に設けられたレンズ４２から出射され、空気とバックアップ基板５５との界面で屈折する。そのレーザ光は、バックアップ基板５５の内部を進み、傾斜面５５ａに達する。傾斜面５５ａの垂線に対するレーザ光の入射角θは全反射角よりも大きいため、レーザ光は傾斜面５５ａで全反射する。
【０１２１】
図１１は、レーザ光源３２として用いられる半導体レーザを説明するための図である。図１１を参照して、半導体レーザには、マルチエミッタ型の半導体レーザ、シングルエミッタ型の半導体レーザの２種類がある。図１１（ａ）は、マルチエミッタ型の半導体レーザを示す図である。図１１（ａ）を参照して、半導体レーザ３２ａはレーザ光を出力するための複数のエミッタＥＭを有する半導体チップである。したがって１つの半導体チップから出力される光のパワーを大きくすることができる。
【０１２２】
図１１（ｂ）は、マルチエミッタ型の半導体レーザに生じると考えられる問題点を説明する図である。図１１（ｂ）を参照して、複数のエミッタＥＭの１つ（あるいはその周辺の領域）にダメージ（たとえば結晶欠陥が考えられる）などが生じた場合に、そのダメージが他のエミッタに伝達することが考えられる。
【０１２３】
図１１（ｃ）は、シングルエミッタ型の半導体レーザを示す図である。図１１（ｃ）を参照して、半導体レーザ３２ｂは、１つのエミッタＥＭを有する。たとえば多くの半導体レーザチップでは、結晶のへき開面からレーザ光を出力するよう構成されている。このような半導体レーザチップでは、対向する２面が、へき開面である。したがって、その２面の両方からレーザ光が出力される。ただし、出力光として取り出されるのは、その２面の一方から出た光である。したがって、本実施の形態では、結晶のへき開面からレーザ光を出力する半導体レーザをシングルエミッタ型の半導体レーザに含むものとする。
【０１２４】
シングルエミッタ型の半導体レーザの場合、個々の半導体レーザから出力される光のパワーは、マルチエミッタ型の半導体レーザから出力される光のパワーよりも小さい。したがって、シングルエミッタ型の半導体レーザの場合、マルチエミッタ型の半導体レーザに比較して、ＡＣＦを加熱するに必要なパワーを得るために必要な個数は多くなると考えられる。ただし、シングルエミッタ型の半導体レーザの場合、複数のレーザ光源３２のいずれか１つが故障しても対象のレーザ光源のみ交換すればよいため保守性に優れる。また、複数のレーザ光源３２の間で出力光のパワーがばらついたとしても、複数のレーザ光源３２を個別に制御する（レーザ光源３２ごとに駆動電流を制御する）ことが可能である。つまり、エミッタ単位で光出力を制御できる。これにより、均一かつ接合に十分なパワーのビームを生成することが可能になる。したがって本実施の形態ではレーザ光源としてシングルエミッタ型半導体レーザを用いる。
【０１２５】
図１２は、図４に示す加圧ヘッド２５を説明するための図である。
図１２（ａ）は、加圧ヘッド２５およびその周辺の構成を示す模式図である。図１２（ａ）を参照して、加圧ヘッド２５は、シリンダ２０の先端に設けられた押さえ部材２５ａ，２５ｂを含む。押さえ部材２５ａ，２５ｂは、ドライバＩＣ５の主材料であるシリコンよりも熱伝導度の低い材料が用いられる。シリコンよりも熱伝導度の低い材料を押さえ部材２５ａ，２５ｂに用いることによって、ドライバＩＣ５の熱がシリンダ２０に逃げるのを抑制できる。これによりドライバＩＣ５の温度低下を防ぐことができるので、ドライバＩＣ５（シリコンチップ）の下に設けられたＡＣＦ１０の温度低下も防ぐことができる。
【０１２６】
また、ドライバＩＣ５に圧力を加えるため、押さえ部材２５ａ，２５ｂは適度な硬度を有する材料により形成されることも必要である。以上の点から、押さえ部材２５ａ，２５ｂの材料は、セラミック、石英、ガラスを含む材料の中から選ばれる。
【０１２７】
複数の吸着孔２３は、押さえ部材２５ａ，２５ｂを貫通するように形成される。真空吸着部７７は、複数の吸着孔２３を介して対象物であるドライバＩＣ５を真空吸着する。したがってドライバＩＣ５の表面（バンプ電極が形成された面と反対側の面）は押さえ部材２５ａに密着する。ドライバＩＣ５を押さえ部材２５ａに密着させることによって、ドライバＩＣ５に加えられる圧力を、押さえ部材２５ａに接触するドライバＩＣ５の接触面内で均一にすることができる。
【０１２８】
ドライバＩＣ５の表面に圧力を均等に加えることによって、液晶表示パネル側の電極の位置に対してドライバＩＣ側の電極の位置がずれるという問題を防ぐことが可能になる。これにより高精度に接合を行なうことができる。
【０１２９】
なお、真空吸着部７７は図示しない制御装置７０によって制御される。また、真空吸着部７７は、真空吸着の終了時には、たとえば吸着孔２３に圧縮空気を供給することにより、吸着孔２３の圧力を大気圧に戻す。
【０１３０】
複数の吸着孔２３の各々にはバルブ２４が設けられる。真空吸着部７７は、ドライバＩＣのサイズ（チップサイズ）に対応して使用する吸着孔２３を決定する。使用される吸着孔２３に設けられたバルブ２４は開状態となり、使用されない吸着孔２３に設けられたバルブ２４は閉状態となる。真空吸着部７７は、ドライバＩＣのサイズに対応して、開状態のバルブと、閉状態のバルブとを決定する。
【０１３１】
図１２（ｂ）に示されるように、押さえ部材２５ａの底面はドライバＩＣの表面よりも大きい。したがってドライバＩＣのサイズに応じて、開状態のバルブと、閉状態のバルブとを決定できる。
【０１３２】
なお押さえ部材２５ａの底面とドライバＩＣの表面とが同じ大きさであってもよい。図１２（ｃ）は、押さえ部材２５ａおよびドライバＩＣ５のＸ方向の長さを説明するための図であり、図１２（ｄ）は、押さえ部材２５ａおよびドライバＩＣ５のＹ方向の長さを説明するための図である。図１２（ｃ）および図１２（ｄ）に示されるように、押さえ部材２５ａの底面とドライバＩＣの表面とは同じ大きさである。ただし、押さえ部材２５ａの底面がドライバＩＣの表面とずれた場合に、ドライバＩＣ５の表面に圧力が均等に加わらないことが考えられる。したがって、図１２（ｂ）に示すように、押さえ部材２５ａの底面がドライバＩＣの表面より大きいほうが好ましい。
【０１３３】
図１３は、本実施の形態に従う接合装置１００の制御系を説明するためのブロック図である。
【０１３４】
図１３を参照して、レーザ制御部３５、温度算出部６８および温度制御部６９は制御装置７０の直接的または間接的な指示に応じて動作する。
【０１３５】
レーザ制御部３５は、温度検出回路３５ａと、制御回路３５ｂと、メモリ３５ｃと、インターフェイス（図１３ではＩ／Ｆと示す）回路３５ｄとを含む。温度検出回路３５ａは、複数のレーザ光源３２の各々の温度または全体の温度（たとえば雰囲気温度）を検出して、その検出した温度を制御回路３５ｂに出力する。メモリ３５ｃは、レーザ光源３２を動作させるための情報を記憶する。この情報は、たとえば、複数のレーザ光源３２の各々の動作温度、または全体の温度の上限値の情報、レーザ光源の動作電流値と光出力との関係を示す情報などを含む。
【０１３６】
制御回路３５ｂは、メモリ３５ｃから動作温度の上限値の情報を読み出すとともに、温度検出回路３５ａの検出結果（現在の動作温度）を受ける。制御回路３５ｂは、現在の動作温度が上限値を超える場合には、電源装置３６を制御することにより、たとえば複数のレーザ光源３２の全部または一部による光出力を停止するなど、各レーザ光源を駆動する条件を独立に制御する。なお、レーザ光源３２の動作温度が上限値を超えないようにレーザ光源３２はレーザ冷却装置３４により冷却される。
【０１３７】
また、制御回路３５ｂは、インターフェイス回路３５ｄから、ＡＣＦ１０のある部分または全体に照射されるレーザ光のパワーを上げるための指示（またはレーザ光のパワーを下げるための指示）を受ける。制御回路３５ｂは、その指示に応じて、電源装置３６を制御することにより、複数のレーザ光源３２の一部または全部に供給される電流を増やしたり減らしたりするなど、各レーザ光源を駆動する条件を独立に制御する。この制御は、各レーザ光源３２が出射するレーザ光の強度を、時間に対して一定にする制御、あるいは時間的に変化させる制御を含む。
【０１３８】
この構成によれば、おのおの独立した駆動条件で制御可能なレーザ光源からの光を、ファイバ、レンズ等の光学系を介して、図８に示すような、バックアップ基板５５上の一定の領域に対して、異なる位置に照射される複数のレーザビームの集まりとして照射するので、この領域に照射されるレーザビームの強度分布および時間的な強度の変化を制御することが可能となる。
【０１３９】
温度算出部６８は、温度検出部６４に設けられた複数の温度センサ６４ａ（たとえば図１３に示すように３個の温度センサ６４ａ）の各々から出力される信号を受ける。温度算出部６８は、Ａ／Ｄ（アナログ−デジタル）変換回路６８ａと、演算回路６８ｂと、メモリ６８ｃと、インターフェイス回路６８ｄとを含む。Ａ／Ｄ変換回路６８ａは、温度センサ６４ａから受けた信号（アナログ信号）をデジタル信号に変換する。メモリ６８ｃは、温度と、デジタル信号が示す数値との対応関係を示す情報を記憶する。演算回路６８ｂは、メモリ６８ｃから、温度とデジタル信号が示す数値との対応関係の情報を読み出すとともに、Ａ／Ｄ変換回路６８ａからのデジタル信号を受ける。そして演算回路６８ｂは、現在のＡＣＦ１０の温度を算出し、その算出結果をインターフェイス回路６８ｄに出力する。インターフェイス回路６８ｄはその温度の情報を温度制御部６９に出力する。なお、演算回路６８ｂからインターフェイス回路６８ｄに出力される温度の情報は、複数の温度センサ６４ａの各々が検出した温度の情報である。
【０１４０】
温度制御部６９は、演算回路６９ａと、インターフェイス回路６９ｂ，６９ｃとを含む。インターフェイス回路６９ｂは、インターフェイス回路６８ｄから出力された、ＡＣＦ１０の温度の情報を受けるとともに、その情報を演算回路６９ａに出力する。
【０１４１】
演算回路６９ａは、インターフェイス回路６９ｂから受けた情報に基づいて、ＡＣＦ１０の温度分布に関する情報を生成する。そして演算回路６９ａはその温度分布情報に基づいて、ＡＣＦ１０の面内において、その温度を高くする（あるいは低くする）必要がある部分を特定する。なお、たとえばＡＣＦ１０の温度が全体的に低い場合には、演算回路６９ａはＡＣＦ１０の面内のすべての部分において温度を高くする必要があると判定する。そして演算回路６９ａは、その演算結果をインターフェイス回路６９ｃに出力する。
【０１４２】
インターフェイス回路６９ｃは、演算回路６９ａの演算結果をレーザ制御部３５に出力する。インターフェイス回路６９ｃから出力された情報は、インターフェイス回路３５ｄによって受信され、インターフェイス回路３５ｄから制御回路３５ｂに送られる。
【０１４３】
制御装置７０は、温度制御部６９（演算回路６９ａ）からＡＣＦ１０の温度分布に関する情報を受けるとともに、温度制御部６９に対して動作／停止を指示する。たとえば制御装置７０は、ＡＣＦ１０の温度分布に関する情報を表示装置８０に出力して、表示装置８０にその情報を表示させる。
【０１４４】
さらに、制御装置７０は、カメラ６０（図４参照）が取り付けられたアーム６２を移動させるためのアーム移動装置６２ａを制御する。アーム移動装置６２ａはたとえばモータ、ギヤ、図４に示すモータドライバ７５等から構成される。すなわち図１３に示すアーム６２およびアーム移動装置６２ａは、カメラ６０を移動させるためのカメラ移動機構を構成する。
【０１４５】
さらに、制御装置７０は、フィクスチャ４５が取り付けられた支持部材５１（図４参照）をＹ方向に移動させるための光学系移動装置５１ａを制御するとともに、Ｘ方向可動遮光部材５６をＸ方向に動かすためのＸ方向可動遮光部材駆動部５６ａを制御する。これにより、レーザビームがＡＣＦ１０において所定の形状に整形される。さらに、制御装置７０は、真空吸着部７７の動作を制御する。
【０１４６】
記憶装置８２（たとえばハードディスク）は、制御装置７０が実行するプログラム、制御装置７０の処理結果等を不揮発的に記憶する。
【０１４７】
［接合処理］
図１４は、液晶表示パネル１と実装部品とをＡＣＦ１０を介して接合する接合処理の全体を説明するためのフローチャートである。なお、以下の説明では「実装部品」としてＩＣドライバ５（ベアチップ）を例示するが、「実装部品」がＴＣＰ、その他接合可能な電子部品である場合にも同様の処理が実行される。
【０１４８】
図１４を参照して、処理が開始されると、まずステップＳ１において、液晶表示パネル１が搬入される。次にステップＳ２において、液晶表示パネル１のガラス基板に設けられた引出電極（以下ではパネル電極とも呼ぶ）のクリーニング処理が行なわれる。続いてステップＳ３において、接続材料であるＡＣＦの位置決めが行なわれ、ＡＣＦがその決められた位置に貼付けられる。
【０１４９】
ステップＳ４において、液晶表示パネル１への実装部品すなわちＩＣドライバ５がシリンダ２０等によってチップトレイ２１からピックアップされる（図４参照）。
【０１５０】
ステップＳ５において、カメラ６０が取り付けられたアーム６２がバックアック基板５５の下部にスライドインする。図１３に示されるように、制御装置７０がアーム移動装置６２ａを制御することによって、アーム６２が移動する。これによりカメラ６０がバックアック基板５５の下部の所定の位置まで移動する。
【０１５１】
ステップＳ６において、カメラ６０は、バックアップ基板５５および液晶表示パネル１のガラス基板を介してパネル電極およびドライバＩＣ５のバンプ電極とを撮影する。カメラ６０が撮影した画像に基づいて、パネル電極に対する実装部品（より特定的にはバンプ電極）の位置決めが行なわれ、パネル電極とバンプ電極とで対応する電極同士の位置合わせが行なわれる。
【０１５２】
ステップＳ７において、シリンダ２０が降下することにより加圧ヘッド２５が降下する。これによりドライバＩＣ５（およびＡＣＦ１０）が加圧され、ＡＣＦ１０が、液晶表示パネル１とドライバＩＣ５との間に挟みこまれる。
【０１５３】
ステップＳ８において、レーザ光がＡＣＦ１０に照射される。これによりＡＣＦ１０が加熱され、ＡＣＦ１０の温度がある温度に達すると、ＡＣＦ１０中の熱反応性樹脂が流動化する。さらにＡＣＦ１０は加圧されているので、ＡＣＦ１０の内部ではミクロパーティクル同士が接触する。これによりドライバＩＣ５の電極とパネル電極とがミクロパーティクルを介して電気的に接続される。さらに、ＡＣＦ１０の加熱を続けることにより熱反応性樹脂が硬化する。なお、このステップＳ８においてドライバＩＣ５に加えられる圧力は一定でも良いし、適宜変化しても良い。
【０１５４】
ステップＳ９において、シリンダ２０（加圧ヘッド２５）が上昇する。これにより、ドライバＩＣ５（ＡＣＦ１０）の圧力が開放される。
【０１５５】
ステップＳ１０において、実装部の検査が行なわれる。この検査は、たとえば電気的な接続の検査、外観検査等である。
【０１５６】
ステップＳ１１において、次工程（たとえば組立て工程）での処理のために液晶表示パネル１が搬出される。ステップＳ１１の処理が終わると全体の処理が終了する。
【０１５７】
次に、ステップＳ８の処理の一部であるレーザ光照射処理についてさらに詳しく説明する。図１５は、レーザ光照射処理を説明するためのフローチャートである。
【０１５８】
図１５を参照して、レーザ光照射処理は、実際にレーザ光がＡＣＦ１０に照射される前の段階の処理（ステップＳ２０の処理）と、レーザ光がＡＣＦ１０に照射されるときの処理（ステップＳ２１〜Ｓ２７の処理）とに大別される。
【０１５９】
ステップＳ２０の処理についてまず説明する。ステップＳ２０は、サブステップであるステップＳ２０Ａ〜Ｓ２０Ｅを含む。ステップＳ２０Ａにおいて、ＡＣＦ１０の表面における目標の温度分布と、加熱時間とが設定される。たとえばユーザが入力装置に、これらの情報を入力する。制御装置７０は、入力装置から情報を取得する。これにより温度分布および加熱時間が設定される。なお、これらの情報は、制御装置７０から温度制御部６９（図１３参照）に送られてもよい。
【０１６０】
図１５および図１３を参照して、ステップＳ２０Ｂにおいて、温度保持フィードバック係数の設定が行なわれる。レーザ光がＡＣＦ１０に照射されている間、制御装置７０、温度制御部６９、およびレーザ制御部３５によって、ＡＣＦ１０の温度を設定温度に保持するためにレーザ光のパワーが調整される。この処理はＡＣＦ１０の温度と設定温度とのずれに基づいて、レーザ光のパワーを制御するフィードバック制御である。この制御においては、レーザ光のパワーの補正量は、ＡＣＦ１０の温度と設定温度とのずれにある係数を乗じた値に基づいて算出される。温度制御部６９は、ステップＳ２０Ｂにおいて、その係数を設定する。なお制御装置７０がフィードバック係数を設定してもよい。
【０１６１】
ステップＳ２０Ｃにおいて、レーザ制御部３５は、設定されたフィードバック係数に基づいて、レーザ光の初期の出力値を設定する。ステップＳ２０Ｄにおいて、レーザ制御部３５は、その設定された出力値に基づいて、複数のレーザ光源３２のうち、動作対象のレーザ光源を設定する。
【０１６２】
ステップＳ２０Ｅにおいて、制御装置７０は、Ｘ方向可動遮光部材駆動部５６ａを制御することにより、Ｘ方向可動遮光部材５６を移動させる。さらに制御装置７０は、光学系移動装置５１ａを制御することにより、Ｙ方向遮光部材５７を、フィクスチャ４５が固定された固定部５３（図４参照）に対して相対的に移動させる。
【０１６３】
次に、ステップＳ２１において、レーザ制御部３５は電源装置３６を制御することにより動作対象のレーザ光源３２から、設定された出力値（レーザ初期出力値）のレーザ光を出力させる。さらに、温度検出部６４に設けられた複数の温度センサ６４ａは、ＡＣＦ１０の温度を検出する。
【０１６４】
ステップＳ２２において、温度算出部６８は、複数の温度センサ６４ａの各々の出力を取得する。温度算出部６８は、温度センサ６４ａの出力に基づいてＡＣＦ１０の温度を算出し、その算出結果（ＡＣＦ１０の温度の情報）を温度制御部６９に出力する。
【０１６５】
ステップＳ２３において、温度制御部６９は、温度算出部６８によって算出されたＡＣＦ１０の温度の情報を受ける。これにより温度制御部６９は、ＡＣＦ１０の温度分布の情報を取得する。
【０１６６】
ステップＳ２４において、温度制御部６９は、ステップＳ２０Ａで設定された目標の温度分布と、ステップＳ２３において取得した温度分布とを比較する。そして温度制御部６９は、これらの温度分布の比較結果をレーザ制御部３５に出力する。レーザ制御部３５は、その比較結果（温度分布の違い）に基づいて、レーザ光源の出力のフィードバック量を算出する。たとえばレーザ制御部３５は、ＡＣＦ１０のある部分において、目標の温度と実際の温度とに差が生じている場合には、その温度差に応じたフィードバック量を算出する。
【０１６７】
ステップＳ２５において、レーザ制御部３５は、算出したフィードバック量に基づいてレーザ光源からの出力を補正する。上述の例の場合には、レーザ制御部３５は、目標の温度と実際の温度とに差が生じているＡＣＦ１０の部分にレーザ光を照射するレーザ光源を特定する。そして、レーザ制御部３５は、その特定されたレーザ光源の出力をフィードバック量だけ増加させるように、電源装置３６を制御する。電源装置３６は、そのレーザ光源に供給する電流を増やすことによってレーザ光源の出力を増加させる。
【０１６８】
ステップＳ２６において、レーザ制御部３５は、ＡＣＦ１０の加熱時間（言い換えればレーザ光がＡＣＦ１０に照射される時間）が予め定められた経過時間を上回るか否かを判定する。ＡＣＦ１０の加熱時間が所定の経過時間以下の場合（ステップＳ２６においてＮＯ）、処理はステップＳ２２に戻る。一方、ＡＣＦ１０の加熱時間が所定の経過時間を上回る場合（ステップＳ２６においてＹＥＳ）、ステップＳ２７において、レーザ制御部３５は、レーザ光源３２によるレーザ光の照射を完了させる。ステップＳ２７の処理が終了すると全体の処理が終了する。
【０１６９】
図１６は、ベアチップ（ドライバＩＣ５）を液晶表示パネル１に実装する場合におけるレーザ光の照射領域ＡＲを示す図である。なお、以下において「照射範囲」とは、この照射領域ＡＲの１次元方向（Ｘ方向でもＹ方向でもよい）の範囲を意味する。
【０１７０】
図１６（ａ）は、ベアチップ（ドライバＩＣ５）側から見たレーザ光の照射領域ＡＲを示す図である。
【０１７１】
図１６（ｂ）は、ベアチップ（ドライバＩＣ５）および液晶表示パネル１の側面側から見たレーザ光のＸ方向の照射範囲を示す図である。
【０１７２】
図１６を参照して、ドライバＩＣ５のバンプ電極５ａが液晶表示パネル１のパネル電極１ａと重なるようにドライバＩＣ５の位置が決定される。ＡＣＦ１０は、ドライバＩＣ５のバンプ電極５ａと、液晶表示パネル１のパネル電極１ａとに挟まれる。
【０１７３】
レーザ光の照射領域ＡＲは、ドライバＩＣ５の輪郭により定まる領域と実質的に同じ領域である。言い換えると、レーザ光はドライバＩＣ５とほぼ一致するような領域に照射される。このようなレーザ光の照射は、図８に示したように、レーザビーム（光スポット）を均一のピッチで重ね合わせることと、Ｘ方向およびＹ方向の遮光部材との組み合わせにより実現される。
【０１７４】
図１７は、ＡＣＦ中の熱反応性樹脂の状態がその樹脂の温度により変化することを説明するための図である。
【０１７５】
図１７を参照して、グラフの横軸はＡＣＦの加熱開始からの経過時間を示し、グラフの縦軸は温度を示す。ここで説明する熱反応性樹脂は、熱硬化性樹脂であり、その流動化は、熱反応性樹脂の温度が反応開始温度に達するときに始まるものとする。実際には熱反応性樹脂の反応（流動化および硬化）は、この反応開始温度より少し低い温度から少しずつ進行するが、説明の便宜上、ここでは、樹脂の温度が反応開始温度に達したときに流動化が始まるものとする。なお、熱硬化性樹脂の熱反応については時間的な制約も考慮する必要がある。ただし図１７は、温度による熱硬化性樹脂の状態変化の理解を容易にするために用いた模式図であり、そのような時間的制約について考慮されたものではない。
【０１７６】
熱反応性樹脂の温度が、反応開始温度に達していない場合、その樹脂が流動化しない。また、熱反応性樹脂の温度が急速に上昇して樹脂の耐熱温度に達した場合、樹脂の硬化が急速に進行する。これらの場合には、ＡＣＦを加圧しても、ＡＣＦが薄くなりにくいためにパネル電極１ａとバンプ電極５ａとの間の導電経路を形成することが困難と考えられる。したがって、樹脂を一旦流動化させるとともに、樹脂が流動化した状態をある程度の時間保ちながらＡＣＦを加圧することが必要と考えられる。図１６に示した照射領域ＡＲに照射されるレーザ光の強度は、このような加熱時間に対する温度の変化を考慮して定められる。
【０１７７】
なお、ドライバＩＣ５の輪郭により定まる領域とレーザ光の照射領域ＡＲとは厳密に一致する必要はない。たとえば、ドライバＩＣ５の輪郭により定まる領域の中央部と周囲部とで略同時にＡＣＦ１０に含まれる樹脂の熱反応が進行するのであれば、図１６に示したようにレーザ光の照射領域ＡＲはドライバＩＣ５の輪郭により定まる領域よりも小さくても良い。ただし、レーザ光の照射領域ＡＲが適切な大きさでなければ、レーザ光によるＡＣＦの加熱において様々な問題が生じ得る。
【０１７８】
図１８は、レーザ光の照射領域ＡＲが適切でない場合に生じ得る問題点を説明するための図である。
【０１７９】
図１８（ａ）は、複数のバンプ電極５ａの一部がレーザ光の照射領域ＡＲに含まれていない場合に生じうる問題点を説明する図である。図１８（ａ）を参照して、レーザ光が照射された範囲は、比較的短時間で高温となるので、ＡＣＦ１０中の熱反応性樹脂の流動化、ＡＣＦ１０の加圧によるバンプ電極５ａとパネル電極１ａとの電気的接続、および熱反応性樹脂の硬化がスムーズに行なわれる。しかし、ＡＣＦ１０においてレーザ光の照射領域の外側の部分の温度は、レーザ光が直接照射された部分の温度より低いため、熱反応性樹脂の流動化が不十分になる可能性が高い。したがって、ドライバＩＣ５の上方からドライバＩＣ５に圧力を加えても、この部分の厚みがほとんど変化しないためにバンプ電極５ａとパネル電極１ａとの電気的接続が不十分となる可能性がある。
【０１８０】
図１８（ｂ）は、レーザ光の照射領域ＡＲがドライバＩＣ５の輪郭により定まる領域よりも大きい場合に生じうる問題点を考察する図である。この場合実験結果によれば、ドライバＩＣ５の輪郭周辺のＡＣＦが焦げ付く現象が見られた。図１８（ｂ）を参照して、ＡＣＦ１０においてバンプ電極５ａに接した部分（あるいはバンプ電極５ａの付近）では、レーザ光の照射によりＡＣＦ１０に含まれる導電性粒子がその光を吸収して発熱することになるが、その熱は、ＡＣＦ１０の内部だけでなくバンプ電極５ａにも伝達されると考えられる。しかしながら、レーザ光の照射領域ＡＲの中に、ＡＣＦ１０のみが照射される部分が存在する場合、その部分では、導電性粒子を熱源として生じた熱によりＡＣＦ１０が異常加熱され、その温度が急速に上昇する。これにより、その部分では、たとえばＡＣＦ１０中の熱反応性樹脂が急速に硬化したり焦げが生じたと考えることができる。また、その部分においてアウトガスが発生することも考えられる。この場合にも、ドライバＩＣ５の輪郭にＡＣＦの固まりが生成されるため、ドライバＩＣ５の上方からドライバＩＣ５に圧力を加えても、この部分の厚みがほとんど変化しないためにバンプ電極５ａとパネル電極１ａとの電気的接続が不十分となる可能性がある。
【０１８１】
したがって本実施の形態では、図１６に示すように、レーザ光の照射領域ＡＲはドライバＩＣの輪郭により定まる領域と実質的に等しい領域に設定される。これにより、ＡＣＦ１０によるドライバＩＣのバンプ電極と液晶表示パネル１のパネル電極との電気的接続の信頼性を高めることができる。また、この部分にレーザ光を集中させることによって、ＡＣＦにおいてすべての電極に対応する部分が同時に流動化する。したがって、ドライバＩＣおよびＡＣＦを加圧することにより短時間で接合を行なうことができる。
【０１８２】
なお、レーザ光の照射領域ＡＲがドライバＩＣの輪郭により定まる領域より大きくても、ドライバＩＣの輪郭より外側のレーザ光の強度がドライバＩＣの輪郭内のレーザ光の強度に比べて低ければ上記の急速な硬化や焦げ付きの問題は発生しないと考えられる。従って、ここで言うレーザ光の照射領域ＡＲは、接合時におけるＡＣＦの流動化および硬化に実質的に影響を与える程度の強度を持つレーザ光の照射領域をさす。
【０１８３】
Ｘ方向可動遮光部材によりＹ方向遮光部材によりレーザビームが整形されていても、レーザビームの空間的な広がりによって、レーザ光の照射領域ＡＲの外側の領域にもわずかにレーザ光が照射されていると考えられる。
【０１８４】
図１９は、レーザ光のパワーの空間的な分布を模式的に示す図である。図１９において「＋Ｘ方向」、および「−Ｘ方向」とは、図８に示すＸ方向に相当する。本実施の形態では、図５等に示したレーザ光照射部から発せられたレーザ光のトータルのパワーに対してある割合以上のパワーが得られる範囲を、レーザ光の照射領域とする。本実施の形態では、この割合は、９０％である。
【０１８５】
なお、図１９に示した曲線の頂上の平坦な部分については、レーザ光のパワーが完全に一定であると限定されるものではなく、ＡＣＦによる表示パネルの電極と接合対象物の電極との接合を可能にするパワーが得られるのであれば、この頂上部分にノイズが重畳していてもよい。
【０１８６】
続いて、レーザ光の波長を６００ｎｍ〜１１００ｎｍの範囲に設定する理由について説明する。
【０１８７】
図２０は、アルミニウムおよびシリコンへの光の侵入深さと、その光の波長との関係を説明する図である。
【０１８８】
図２０に示したグラフにおける光の波長範囲は２００ｎｍ〜１４００ｎｍの範囲である。この範囲では、光の波長が長いほど、その光のシリコンへの侵入深さが大きくなる。
【０１８９】
一方、アルミニウムへの光の侵入深さは、波長が８００ｎｍ付近である場合に最も大きくなる。ここでは、物体の侵入深さとは、その物体の表面を基準とした、その物体に侵入したレーザ光のパワーが１／ｅ（ｅは自然対数）まで減衰する距離を意味する。
【０１９０】
本実施の形態では、レーザ光の波長は６００ｎｍから１１００ｎｍまでの範囲内から選択される。この理由は以下のとおりである。多くの場合、パネル電極はアルミを主成分とする薄膜により形成される。レーザ光の一部は、バックアップ基板５５、液晶表示パネル１を透過してパネル電極に達する。ＡＣＦ１０をレーザ光により加熱し、かつ、パネル電極へのダメージをできるだけ小さくするためには、パネル電極に達したレーザ光がその電極を透過することが好ましい。したがって、レーザ光の波長は、パネル電極の厚みによるものの、その侵入深さがパネル電極の厚みよりも大きいことが好ましい。このため、レーザ光の波長としてはアルミへの光の侵入深さができるだけ大きい波長が選択される。このような条件を満たすことが可能な波長として６００ｎｍ以上の波長が選択される。
【０１９１】
次に、６００ｎｍ〜１１００ｎｍの波長範囲ではＡＣＦの光の吸収率が比較的小さい（たとえば５％）ため、本実施の形態ではドライバＩＣの主材料であるシリコンをレーザ光により加熱する。これにより、ＡＣＦがレーザ光を吸収して発熱するのみならず、ＡＣＦを透過したレーザ光により熱せられたシリコンによってＡＣＦが加熱される。したがってＡＣＦの温度を短時間で上昇させることが可能になる。このためにはレーザ光がシリコンを透過しないようにレーザ光の波長を選択する必要がある。図２０に示すようにシリコンチップの厚みの幅は、０．５〜１ｍｍ（１×１０６（ｎｍ））程度である。したがって、このような条件を満たすことが可能な波長として１１００ｎｍ以下の波長が選択される。
【０１９２】
また、発熱源をできるだけシリコンチップの下部（ＡＣＦとシリコンチップとの境界）に集中させることで、ＡＣＦを短時間で硬化させることができる。しかし熱がその部分に集中しすぎると、シリコンチップにダメージを与えることになる。また、波長の短い光は、フォトンのエネルギーが高いため、半導体レーザ素子自身の耐久性に問題がある。このような理由から、できるだけ長波長側の光を用いることが好ましい。
【０１９３】
以上の理由により、レーザ光の波長としては６００ｎｍ以上かつ１１００ｎｍ以下の波長が選択される。
【０１９４】
なお、以上の説明では、ベアチップ（ドライバＩＣ）をＡＣＦを介して液晶表示パネル１に接合する場合を例示した。しかしながら本実施の形態の接合装置および方法はＴＣＰをＡＣＦを介して液晶表示パネル１に接合する場合にも適用可能である。
【０１９５】
図２１は、ＴＣＰ２に設けられたリード導体２ｂをＡＣＦを介して液晶表示パネル１上の電極に接続する場合におけるレーザ光の照射領域ＡＲを示す図である。
【０１９６】
図２１（ａ）は、ＴＣＰ２側から見たレーザ光の照射領域ＡＲを示す図である。
図２１（ｂ）は、ＴＣＰ２および液晶表示パネル１の側面側から見たレーザ光のＸ方向の照射範囲を示す図である。なお、図示の便宜上、図２１（ａ）には液晶表示パネル１は示していない。
【０１９７】
図２１を参照して、照射領域ＡＲは、ＴＣＰ２のキャリアテープ２ａの輪郭により定まる領域と実質的に等しくなるように照射領域ＡＲが設定される。具体的には照射領域ＡＲは、リード導体２ｂを含み、かつ、ＴＣＰ２のキャリアテープ２ａとＡＣＦ１０との重なり範囲をはみ出ないように設定される。つまり、ＴＣＰを用いた実装の場合にも、照射領域ＡＲはベアチップの実装の場合と同様に定められる。また、照射領域ＡＲの定義は、図１９に示されるようにレーザ光照射部から発せられたレーザ光のトータルのパワーに対してある割合（たとえば９０％）以上のパワーが得られる範囲である。なお、複数のリード導体２ｂの配置方向が図１５に示したＸ方向に対応する。
【０１９８】
ＴＣＰ２に含まれるキャリアテープの主成分であるポリイミドは、図２０に示した範囲（６００ｎｍ〜１１００ｎｍ）の波長を有する光を吸収しやすい。したがってベアチップの場合と同様に、ＡＣＦ１０がレーザ光によって発熱するのみならず、ＡＣＦ１０を透過したレーザ光によってＴＣＰのキャリアテープも加熱される。これによりＡＣＦの温度を短時間で上昇させることが可能になる。
【０１９９】
なお、キャリアテープ２ａと、ＡＣＦ１０との境界の領域（あるいはその境界の外側の領域）にレーザ光が照射された場合には、ＡＣＦ１０中の樹脂へのダメージが生じる。したがって、図２１に示すように照射領域ＡＲを決定することにより、液晶表示パネル１へのＴＣＰ２の実装における信頼性を高くすることができる。
【０２００】
このように本実施の形態によれば、接合装置１００は、ＡＣＦ１０を加熱するためのレーザ光をＡＣＦ１０に向けて照射するレーザ光照射部を備える。レーザ光照射部は、複数のレーザ光源３２と、その複数のレーザ光源３２が各々出射するレーザ光の強度を、互いに独立に、時間に対して一定、または時間的に変化させるよう制御するレーザ制御部３５とを含む。そして、接合装置１００は、複数の電極が形成された接合対象物の表面に対して、複数のレーザ光源の各々から出射されたレーザ光を異なる位置に照射することによって、接合対象物の輪郭により定まる領域の全域をレーザ光により照射する。
【０２０１】
上記したレーザ光の照射領域では、ＡＣＦ１０を均一に加熱することが可能になる。これにより、短時間でＡＣＦを加熱できるとともに、その照射領域の全体を均一に流動化させることが可能になる。これにより仮圧着および本圧着を含む一度の加圧処理によって、接合対象物の複数の電極を液晶表示パネル上の複数の電極に接合できるので、高速での接合が可能になる。
【０２０２】
また、照射領域の全体を均一に流動化させることにより、接合対象物（ベアチップあるいはＴＣＰ）を加圧した場合に、その接合対象物の複数の電極を液晶表示パネル上の複数の電極にそれぞれ電気的に接続させることができるだけでなく、その電気的接続を確実に行なうことができる。これにより、たとえば液晶表示パネルの歩留を向上させることが可能になる。
【０２０３】
したがって本実施の形態によれば表示装置の生産性を向上できる。
（変形例）
図２２は、バックアップ基板５５の変形例を示す図である。図２２および図９を参照して、この変形例に従う構成は、バックアップ基板５５の周辺にレーザ光吸収体５８がさらに設けられる点で図９に示す構成と異なる。レーザ光吸収体５８は、バックアップ基板５５の傾斜面５５ａにおいて反射するレーザ光（レーザビームＬＢ）の反射方向に設けられる。レーザ光吸収体５８は、この傾斜面５５ａにおいて反射し、かつバックアップ基板５５から出たレーザ光を吸収可能な吸収体である。たとえばレーザ光吸収体５８はセラミックにより形成される。
【０２０４】
図２２に示すようにレーザ光吸収体５８を配置することによって、バックアップ基板５５により散乱されたレーザ光が周囲に与える影響を低減できる。この変形例によればレーザ光吸収体５８により、その散乱されたレーザ光を吸収できるので、バックアップ基板５５の周囲へのレーザ光による影響を回避できる。
【０２０５】
レーザ光吸収体５８に対向するバックアップ基板５５の表面５５ｂは、傾斜面５５ａと同様に粗面（砂面あるいは梨地と言い換えることができる）に加工された面である。これにより、レーザ光を表面５５ｂにおいて拡散させることができるので、レーザ光吸収体５８にエネルギー密度の高い光が入射するのを防ぐことができる。したがってレーザ光吸収体５８の損傷等の問題を回避できる。
【０２０６】
図２３は、図１２に示した加圧ヘッド２５の変形例を示す図である。
図２３を参照して、押さえ部材２５ａの底面（すなわちドライバＩＣ５と接する面）には、熱伝導性の高い熱伝導性材料２５ｃが設けられる。
【０２０７】
たとえば、Ｚ方向におけるドライバＩＣ５の熱勾配を考えた場合、ＡＣＦ１０の加熱時には、ドライバＩＣ５のＡＣＦ１０側の面のほうがドライバＩＣ５の加圧ヘッド２５側の面よりも熱くなる。また、Ｘ方向におけるドライバＩＣ５の熱勾配を考えた場合、ドライバＩＣ５の端部からは熱が空気中に逃げやすいのに対し、ドライバＩＣ５の中央部の熱は周囲に逃げにくい。したがってドライバＩＣ５の中央部の温度がドライバＩＣ５の周辺部の温度より高くなりやすい。
【０２０８】
図２３に示されるように、押さえ部材２５ａの底面に熱伝導性材料２５ｃを設けることによって、このような熱勾配を小さくすることが可能になる。これによりドライバＩＣ（ベアチップ）への熱ストレスを緩和する効果、およびＡＣＦの加熱時におけるＡＣＦの温度分布を小さくする効果が期待できる。なお、押さえ部材２５ａの底面に設けられる熱伝導性材料は特に限定されるものではないが、一例として、ＤＣＬ（Diamond Like Carbon；ダイヤモンドに類似した炭素薄膜材料）を挙げることができる。
【０２０９】
図２４は、本実施の形態に適用可能な光学系の一例を示す図である。
図２４を参照して、この光学系は、コンデンサレンズ１０１，１０２をさらに備える点、および、Ｘ方向可動遮光部材５６とＹ方向遮光部材５７とに代わるシャッター１０３を備える点で図４等に示す光学系と異なる。なお、この光学系の残りの部分の構成は上述した光学系の構成と同様である。
【０２１０】
この光学系は、ケーラー照明方式を採用した光学系である。ケーラー照明の場合、光源に輝度ムラがあっても照射面を均一に照明することができる。照射領域ＡＲは、バックアップ基板５５および液晶表示パネル１を透過してＡＣＦ１０に入射したレーザ光の照射領域を示す。この領域において光の強度を均一にすることによって、この領域内の温度も均一とすることができる。なお、この光学系においても、照射領域ＡＲはドライブＩＣ５の輪郭により定まる領域と実質的に等しくなるように設定される。
【０２１１】
図２５は、本実施の形態に適用可能な光学系の他の例を示す図である。
図２５を参照して、この光学系は、結像レンズ１０４および対物レンズ１０５をさらに備える点、および、Ｘ方向可動遮光部材５６とＹ方向遮光部材５７とに代わるシャッター１０３を備える点で図４等に示す光学系と異なる。なお、この光学系の残りの部分の構成は上述した光学系の構成と同様である。
【０２１２】
結像レンズ１０４および対物レンズ１０５は、シリンドリカルレンズである。これによりレーザ光（レーザビームＬＢ）は１軸方向のみ集光される。さらに、レーザ光の拡散的な空間プロファイルによりレーザビームは均一化される。シャッター１０３により、レーザ光が絞られると、空間的に均一な強度分布を有するレーザ光が結像レンズ１０４に入射する。
【０２１３】
図２６は、本実施の形態に適用可能な光学系のさらに他の例を示す図である。
図２６を参照して、この光学系は、ｆθレンズ１０６、ガルバノミラー１０７、およびガルバノミラー１０７を回転させる回転駆動部１０８をさらに備える点、および、Ｘ方向可動遮光部材５６とＹ方向遮光部材５７とに代わるシャッター１０３を備える点で図４等に示す光学系と異なる。なお、この光学系の残りの部分の構成は上述した光学系の構成と同様である。
【０２１４】
ｆθレンズ１０６はテレセントリックタイプのものを選択する。さらに、ｆθレンズ１０６は、レーザ照射面に対して光軸が垂直になるように配置する。
【０２１５】
また、この光学系によれば、ガルバノミラー１０７を回転駆動部１０８により回転させることで、レーザビームＬＢを２つのバックアップ基板５５の両方に交互に（あるいは順番に）導くことができる。したがって、たとえば一方のバックアップ基板５５上で、ＡＣＦを介したＴＣＰと液晶表示パネルとの接合を行ない、他方のバックアップ基板５５上でＡＣＦを介したベアチップと液晶表示パネルとの接合を行なうことができる。なお、この構成の場合には、上述した光学系の構成よりも、レーザビームの強度を大きくする必要がある。
【０２１６】
図２７は、本実施の形態に適用可能な光学系のさらに他の例を示す図である。
図２７を参照して、この光学系では、光ファイバ４１から出たレーザ光（レーザビーム）を整形するための非球面レンズ４２ａおよびコリメートレンズ４２ｂが、各光ファイバ４１に対応して設けられる。非球面レンズ４２ａおよびコリメートレンズ４２ｂを通ったレーザ光をＡＣＦ１０で重ね合わせることにより、照射領域ＡＲにおいて、ＡＣＦの加熱に十分、かつ均一な強度のレーザ光を照射できる。
【０２１７】
図２８は、本実施の形態に適用可能な光学系のさらに他の例を示す図である。
図２８（ａ）を参照して、この光学系では、光ファイバ４１から出た光（レーザビームＬＢ）が発散光としてＡＣＦ１０および電子部品（図２８ではドライバＩＣ５）に照射される。ホルダ４３ａはファイバホルダである。なお、照射面（液晶表示パネル１とＡＣＦ１０との接触面とする）において適切な大きさのスポットが形成されるように、光ファイバ４１から出射したレーザ光を発散させるためのレンズがホルダ４３ａに取り付けられてもよい。以下では、レンズがホルダ４３ａに取り付けられていないものとして説明する。
【０２１８】
この光学系では、光ファイバ４１の出射端の位置を液晶表示パネル１にできるだけ近づけることが好ましい。このため、バックアップ基板５５には、その上下方向（厚み方向）に貫通する孔５５ｄが形成される。ホルダ４３ａは、この孔に沿って上下に移動可能である。このようにホルダ４３ａを移動させることで、光ファイバ４１から出射されるレーザ光のビームサイズを調整することが可能になる。
【０２１９】
また、液晶表示パネル１上の引出電極と、対応するドライバＩＣ５のバンプ電極との位置合わせの場合には、対応する位置にカメラを移動させることが必要になる。図２８（ｂ）に示すように、カメラ６０は、孔５５ｄの内部を水平方向に沿って移動する。一方、カメラ６０との干渉を避けるため、カメラ６０の移動時には、ホルダ４３ａ（および光ファイバ４１）は下方に退避させられる。
【０２２０】
図２９は、図２８に示したホルダ４３ａの構成を説明する図である。
図２９（ａ）は、ホルダ４３ａの上面図である。図２９（ｂ）は、ホルダ４３ａの側面図である。図２９（ａ）および（ｂ）を参照して複数のホルダ４３ａは、フィクスチャ４５によって固定される。このフィクスチャ４５はガラス等の透明な材質により形成される。フィクスチャ４５の下部には、たとえば面発光ＬＥＤやランプ等によって構成されたガイド照明４６が取り付けられる。
【０２２１】
ガイド照明４６からのガイド光は、導光路であるフィクスチャ４５を通り、フィクスチャ４５から出た際に発散光となる。図２９（ｂ）ではガイド光を実線で示し、レーザビームＬＢを破線で示す。ガイド照明４６のＮＡ（開口数）は光ファイバ４１のＮＡと一致するよう設計される。これによって、光ファイバ４１から出射したレーザビームＬＢによる照射エリアを、ガイド照明４６からのガイド光によって示すことができる。
【０２２２】
なお、この構成例においては、バックアップ基板は、ガラスや石英でもよいし、金属であってもよい。また、バックアップ基板がガラスや石英である場合、孔５５ｄは必ずしも上下方向に貫通していなくてもよい。一方、バックアップ基板が金属である場合には、光ファイバからの光をＡＣＦ１０に到達させるために孔５５ｄを上下方向に貫通させる必要がある。また、バックアップ基板５５は、接合対象となる電子部品の品種変更に応じて交換されてもよい。
【０２２３】
図３０は、本実施の形態に適用可能な光学系のさらに他の例を示す図である。
図３０（ａ）は、レーザ光の進行方向に沿った光学系の断面構造図である。図３０（ａ）を参照して、この光学系は、光ファイバ４１と、光ファイバ４１の出射端側がその内部に挿入されるフェルール４４と、複数のフェルール４４を固定するフィクスチャ４５と、光ファイバ４１から出射されたレーザ光を通すための複数のインテグレータ９１と、複数のインテグレータ９１を所定の位置に設置するためのインテグレータガイド９２と、インテグレータ９１の入射端で反射したレーザ光を導光する光ファイバ９３と、その光ファイバ９３から出射された光を受光する受光素子９４とを備える。
【０２２４】
光ファイバ４１から出た光をインテグレータ９１に通すことで、インテグレータ９１から、均一な強度分布を有する光を出力することができる。なお、インテグレータ９１の光出射位置から液晶表示パネル１までの距離に応じて光の広がり方が変化する。
【０２２５】
この光学系では、インテグレータ９１はアレイ状に配列される。図３０（ｂ）は、アレイ状に配列された複数のインテグレータ９１からの光が照射面（液晶表示パネル１とＡＣＦ１０との接触面とする）での照射領域において重なり合う状態を示している。インテグレータ９１からの光は領域９５およびその周囲の領域（破線の枠により示す）に広がる。これにより、照射面では、メッシュ状に重なり合って配置された矩形の光スポットが複数形成されるので、連続的な照射領域を形成することができるとともに、その照射領域内における強度分布をほぼ均一とすることができる。
【０２２６】
図３０（ａ）に示されるように、バックアップ基板５５の内部には、インテグレータ９１からの光を遮光するマスク５９が設けられている。このマスク５９によって、図３０（ｂ）に示されるように、照射面における所望の領域、すなわち照射領域ＡＲ（実線にて示す）のみにレーザ光を照射することができる。
【０２２７】
受光素子９４は、インテグレータ９１の入射端で反射したレーザ光を受光し、その受光強度を示す信号を出力する。この信号は、各光ファイバ４１から出射されたレーザ光の強度を反映している。したがって図３０に示す光学系を用いることで、各受光素子９４からの信号に基づいて照射領域ＡＲにおけるレーザ光の強度分布を任意に制御できる。たとえば照射領域ＡＲ全体で均一な強度としたり、特定の領域の強度を他の領域より強くする、あるいは弱くすることが可能になる。
【０２２８】
図３１を参照して、（ａ），（ｂ），（ｃ）の順に、各インテグレータ９１から出射された光の広がりが大きくなる。なお斜線の領域は、図３０（ｂ）に示す領域９５に対応する。ここで、光の広がりとマスク５９の厚みとの関係は以下の通りである。マスク５９が薄いほど、各インテグレータ９１から出射された光の広がりが小さくなる。一方、マスク５９が厚いほど、各インテグレータ９１から出射された光の広がりが大きくなる。
【０２２９】
各インテグレータ９１から出射された光の広がりが小さいほど、光が重なり合う部分が大きくなるため、パワー密度が高くなる。また強度の均一性が良好となる。また、メッシュのピッチが短くなる。これに対し、各インテグレータ９１から出射された光の広がりが大きいほど、照射面において光が重なり合う部分が小さくなるため、パワー密度が低くなる。また、照射面での強度の均一性も悪くなる。また、メッシュのピッチが長くなる。
【０２３０】
なお、図３１は、インテグレータ９１から出射された光の広がりを変化させることが可能なパラメータを説明したものであって、各インテグレータ９１から出射された光の広がりが大きくなるほど望ましくないということを示すものではない。インテグレータ９１から出射された光の広がりの程度は、必要とされるパワー密度や、照射領域の大きさ等によって適切に定められるものである。
【０２３１】
なお、以上の説明では、熱反応性樹脂による接着剤である異方性導電性材料の一例としてＡＣＦを示したが、ただし異方性導電材料はＡＣＦに限定されず、たとえばＡＣＰ（Anisotropic Conductive Paste）でもよい。
【０２３２】
また、以上の説明では表示装置として液晶表示装置を示した。しかし、本実施の形態に従う接合装置および接合方法は、異方性導電材料を介して被接合物（表示パネル）の電極と接合対象物（たとえばＴＣＰ、ベアチップ、その他の電子部品等）の電極とが接合される表示装置に対して広く適用が可能である。したがって、本実施の形態に従う接合装置および接合方法による処理が可能な表示装置は液晶表示装置に限定されず、たとえば、プラズマディスプレイ、有機ＥＬ（Electro Luminescence）ディスプレイ、電界放出ディスプレイなどでもよい。
【０２３３】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【０２３４】
【図１】本発明の実施の形態に従う接合装置の処理対象である液晶表示装置の概略ブロック図である。
【図２】図１に示すＴＣＰ２の一構成例を説明する図である。
【図３】ＡＣＦを説明する図である。
【図４】本発明の実施の形態に従う接合装置１００の構成図である。
【図５】本実施の形態に従う接合装置１００に含まれるレーザ光照射部の構成を説明するための第１の図である。
【図６】本実施の形態に従う接合装置１００に含まれるレーザ光照射部の構成を説明するための第２の図である。
【図７】フィクスチャ４５および温度検出部６４の配置を説明する、Ｘ方向から見た図である。
【図８】バックアップ基板５５上でのレーザ光の照射領域を説明する図である。
【図９】本実施の形態に従う接合装置１００に含まれるビーム整形部の構成を説明するための図である。
【図１０】バックアップ基板５５によるレーザビームのＹ方向の整形を説明するための模式図である。
【図１１】レーザ光源３２として用いられる半導体レーザを説明するための図である。
【図１２】図４に示す加圧ヘッド２５を説明するための図である。
【図１３】本実施の形態に従う接合装置１００の制御系を説明するためのブロック図である。
【図１４】液晶表示パネル１と実装部品とをＡＣＦ１０を介して接合する接合処理の全体を説明するためのフローチャートである。
【図１５】レーザ光照射処理を説明するためのフローチャートである。
【図１６】ベアチップ（ドライバＩＣ５）を液晶表示パネル１に実装する場合におけるレーザ光の照射領域ＡＲを示す図である。
【図１７】ＡＣＦ中の熱反応性樹脂の状態がその樹脂の温度により変化することを説明するための図である。
【図１８】レーザ光の照射領域ＡＲが適切でない場合に生じ得る問題点を説明するための図である。
【図１９】レーザ光のパワーの空間的な分布を模式的に示す図である。
【図２０】アルミおよびシリコンへの光の侵入深さと、その光の波長との関係を説明する図である。
【図２１】ＴＣＰ２に設けられたリード導体２ｂをＡＣＦを介して液晶表示パネル１上の電極に接続する場合におけるレーザ光の照射領域ＡＲを示す図である。
【図２２】バックアップ基板５５の変形例を示す図である。
【図２３】図１２に示した加圧ヘッド２５の変形例を示す図である。
【図２４】本実施の形態に適用可能な光学系の一例を示す図である。
【図２５】本実施の形態に適用可能な光学系の他の例を示す図である。
【図２６】本実施の形態に適用可能な光学系のさらに他の例を示す図である。
【図２７】本実施の形態に適用可能な光学系のさらに他の例を示す図である。
【図２８】本実施の形態に適用可能な光学系のさらに他の例を示す図である。
【図２９】図２８に示したホルダ４３ａの構成を説明する図である。
【図３０】本実施の形態に適用可能な光学系のさらに他の例を示す図である。
【図３１】複数のインテグレータ９１の各々から出射された光の重なりの例を説明する図である。
【符号の説明】
【０２３５】
１  液晶表示パネル、１ａ  パネル電極、２  ＴＣＰ、２ａ  キャリアテープ、２ｂ  リード導体、３  プリント回路基板、４  インターフェイス部、５  ドライバＩＣ、５ａ  バンプ電極、６  フレキシブル基板、７  偏光板、１０ａ  バインダ領域、１１  ミクロパーティクル、１１ａ  ミクロパーティクル領域、１２  ニッケルメッキ層、１３  樹脂コア、１４  金メッキ層、１５，１６  電極、２０  シリンダ、２１  チップトレイ、２２  シリンダ移動機構、２３  吸着孔、２４  バルブ、２５  加圧ヘッド、２５ａ，２５ｂ  押さえ部材、２５ｃ  熱伝導性材料、３１  レーザ装置、３２  レーザ光源、３２ａ，３２ｂ  半導体レーザ、３３，４１，９３  光ファイバ、３４  レーザ冷却装置、３５  レーザ制御部、３５ａ  温度検出回路、３５ｂ  制御回路、３５ｃ，６８ｃ  メモリ、３５ｄ，６８ｄ，６９ｂ，６９ｃ  インターフェイス回路、３６  電源装置、３８  レーザ光保護カバー、４０  ファイバ中継器、４２  レンズ、４２ａ  非球面レンズ、４２ｂ  コリメートレンズ、４３  レンズホルダ、４３ａ  ホルダ、４４  フェルール、４５  フィクスチャ、４６  ガイド照明、４７  入力コネクタ、４８  出力コネクタ、５１  支持部材、５１ａ  光学系移動装置、５２  スライドレール、５３  固定部、５５  バックアップ基板、５５ｂ，５５ｃ  表面、５５ａ，５７ａ  傾斜面、５５ｄ  孔、５６  Ｘ方向可動遮光部材、５６ａ  Ｘ方向可動遮光部材駆動部、５７  Ｙ方向遮光部材、５７ｂ  平面、５８  レーザ光吸収体、６０  カメラ、６２  アーム、６２ａ  アーム移動装置、６４  温度検出部、６４ｆ  フィルタ、６４ａ  温度センサ、６４ｂ  筒、６５  信号線、６６，６７  信号コネクタ、６８  温度算出部、６８ａ  Ａ／Ｄ変換回路、６８ｂ，６９ａ  演算回路、６９  温度制御部、７０  制御装置、７５  モータドライバ、７７  真空吸着部、８０  表示装置、８２  記憶装置、９１  インテグレータ、９２  インテグレータガイド、９４  受光素子、１００  接合装置、１０１，１０２  コンデンサレンズ、１０３  シャッター、１０４  結像レンズ、１０５  対物レンズ、１０６  レンズ、１０７  ガルバノミラー、１０８  回転駆動部、ＡＲ  照射領域、ＥＭ  エミッタ、ＬＢ  レーザビーム。
【図１】
2009224394.tif 000003
【図２】
2009224394.tif 000004
【図３】
2009224394.tif 000005
【図４】
2009224394.tif 000006
【図５】
2009224394.tif 000007
【図６】
2009224394.tif 000008
【図７】
2009224394.tif 000009
【図８】
2009224394.tif 000010
【図９】
2009224394.tif 000011
【図１０】
2009224394.tif 000012
【図１１】
2009224394.tif 000013
【図１２】
2009224394.tif 000014
【図１３】
2009224394.tif 000015
【図１４】
2009224394.tif 000016
【図１５】
2009224394.tif 000017
【図１６】
2009224394.tif 000018
【図１７】
2009224394.tif 000019
【図１８】
2009224394.tif 000020
【図１９】
2009224394.tif 000021
【図２０】
2009224394.tif 000022
【図２１】
2009224394.tif 000023
【図２２】
2009224394.tif 000024
【図２３】
2009224394.tif 000025
【図２４】
2009224394.tif 000026
【図２５】
2009224394.tif 000027
【図２６】
2009224394.tif 000028
【図２７】
2009224394.tif 000029
【図２８】
2009224394.tif 000030
【図２９】
2009224394.tif 000031
【図３０】
2009224394.tif 000032
【図３１】
2009224394.tif 000033