(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に導電接着剤を介して部品を熱圧着する部品実装方法において、
前記基板上に前記導電接着剤を介して前記部品を仮圧着する仮圧着工程と、
前記部品を前記基板上に仮圧着した状態で、前記基板を前記導電接着剤に含まれる熱硬化性樹脂である接着用樹脂のガラス転移点よりも２０〜４０℃低い温度、且つ前記接着用樹脂の熱硬化が実質的に開始されず、しかも粘度が低下する温度まで加熱する基板加熱工程と、
前記温度まで加熱された前記基板上に前記温度まで加熱された前記導電接着剤を介して前記温度まで加熱された前記部品を熱圧着する熱圧着工程と、を備えることを特徴とする部品実装方法。
【請求項２】
前記基板加熱工程では、前記基板を載置した受台を加熱することにより前記温度まで前記基板を加熱することを特徴とする請求項１に記載の部品実装方法。
【請求項３】
前記導電接着剤は、前記接着用樹脂としての熱硬化性樹脂と、前記熱硬化性樹脂中に混入された導電粒子と、を含有することを特徴とする請求項１または２に記載の部品実装方法。
【請求項４】
前記基板としてのガラス基板に前記部品としての半導体チップを実装することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の部品実装方法。
【請求項５】
前記ガラス基板は液晶装置を構成する基板であることを特徴とする請求項４に記載の部品実装方法。
【請求項６】
基板上に電気光学材料が形成された電気光学装置であって、前記基板上に異方性導電膜を介して半導体チップを実装する工程が、
前記基板上に異方性導電膜を貼りつける工程と、
前記異方性導電膜を介して前記半導体チップを前記基板上に仮圧着する仮圧着工程と、
前記半導体チップを前記基板上に仮圧着した状態で、前記基板を前記異方性導電膜に含まれる熱硬化性樹脂である接着用樹脂のガラス転移点よりも２０〜４０℃低い温度、且つ前記接着用樹脂の熱硬化が実質的に開始されず、しかも粘度が低下する温度まで加熱する基板加熱工程と、
前記温度まで加熱された前記基板上に前記温度まで加熱された前記異方性導電膜を介して前記温度まで加熱された前記半導体チップを熱圧着する熱圧着工程と、
を備えることを特徴とする電気光学装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、基板上に異方性導電膜等の導電接着剤を介して半導体チップ等の部品を熱圧着する部品実装方法および電気光学装置の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
異方性導電膜（ＡＣＦ）を用いて熱圧着することにより半導体チップ等の部品を液晶パネル等のガラス基板に実装する技術が知られている。この技術では、基板と部品との間に異方性導電膜を挟み込んだ状態で部品に熱と圧力を印加することにより、異方性導電膜に含まれる樹脂を硬化させて部品を基板に接着する。またこのとき、異方性導電膜に含まれる導電粒子によって基板上の端子と部品の端子との間の電気的な接続を行う。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、異方性導電膜を用いた実装工程では、熱圧着時に部品が加熱されるため、冷却後、すなわち部品を基板上に実装した後における残留応力により実装の信頼性が低下するおそれがある。また、基板上の端子と部品の端子との間の電気的接続に高い信頼性を与えるためには、両端子間に充分な個数の導電粒子を挟み込む必要があるが、そのためには、熱圧着時に溶融される異方性導電膜の流動を適切に制御することが要求される。
【０００４】
本発明は、異方性導電膜等の導電接着剤を用いた部品実装の信頼性を向上させることができる部品実装方法および電気光学装置の製造方法を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明の部品実装方法は、基板上に導電接着剤を介して部品を熱圧着する部品実装方法において、前記基板を前記導電接着剤に含まれる接着用樹脂のガラス転移点よりも２０〜４０℃低い温度まで加熱する基板加熱工程と、前記温度まで加熱された前記基板上に前記導電接着剤を介して前記部品を熱圧着する熱圧着工程と、を備えることを特徴とする。
【０００６】
この部品実装方法によれば、基板を導電接着剤に含まれる接着用樹脂のガラス転移点よりも２０〜４０℃低い温度まで加熱した後、基板上に導電接着剤を介して部品を熱圧着するので、熱圧着工程で部品を熱圧着するときの部品の温度と基板の温度との差を減少させることができるため、部品を実装した後における残留応力を低減できる。また、熱圧着工程において基板が加熱され導電接着剤の温度も上昇するので、熱圧着工程における導電接着剤の粘度が充分に低下し、導電接着剤が速やかに流動する。このため、導電接着剤に含まれた導電粒子が部品の端子と基板の端子との間に残留しやすくなり、両端子間の電気的な接続の信頼性を向上させることができる。
【０００７】
本発明の部品実装方法は、基板上に導電接着剤を介して部品を熱圧着する部品実装方法において、前記基板上に前記導電接着剤を介して前記部品を仮圧着する仮圧着工程と、前記部品を前記基板上に仮圧着した状態で、前記基板を前記導電接着剤に含まれる接着用樹脂のガラス転移点よりも２０〜４０℃低い温度まで加熱する基板加熱工程と、前記温度まで加熱された前記基板上に前記導電接着剤を介して前記部品を熱圧着する熱圧着工程と、を備えることを特徴とする。
【０００８】
この部品実装方法によれば、基板を導電接着剤に含まれる接着用樹脂のガラス転移点よりも２０〜４０℃低い温度まで加熱した後、基板上に導電接着剤を介して部品を熱圧着するので、熱圧着工程で部品を熱圧着するときの部品の温度と基板の温度との差を減少させることができるため、部品を実装した後における残留応力を低減できる。また、熱圧着工程において基板が加熱され導電接着剤の温度も上昇するので、熱圧着工程における導電接着剤の粘度が充分に低下し、導電接着剤が速やかに流動する。このため、導電接着剤に含まれた導電粒子が部品の端子と基板の端子との間に残留しやすくなり、両端子間の電気的な接続の信頼性を向上させることができる。
【０００９】
前記基板加熱工程では、前記基板を前記導電接着剤のガラス転移点よりも２５〜３５℃低い温度まで加熱するようにしてもよい。
【００１０】
前記基板加熱工程では、前記基板を載置した受台を加熱することにより前記温度まで前記基板を加熱するようにしてもよい。
【００１１】
前記導電接着剤は、熱硬化性樹脂と、前記熱硬化性樹脂中に混入された導電粒子と、を含有していてもよい。
【００１２】
前記基板としてのガラス基板に前記部品としての半導体チップを実装するようにしてもよい。
【００１３】
前記ガラス基板は液晶装置を構成する基板であってもよい。
【００１４】
前記導電接着剤のガラス転移点は８０〜１３０℃の範囲にあってもよい。
【００１５】
本発明の電気光学装置の製造方法によれば、一対の対向する基板を有する電気光学装置であって、少なくとも一方の前記基板上に異方性導電膜を介して半導体チップを実装する工程が、前記一方の基板を前記異方性導電膜に含まれる接着用樹脂のガラス転移点よりも２０〜４０℃低い温度まで加熱する基板加熱工程と、前記温度まで加熱された前記基板上に前記異方性導電膜を介して前記半導体チップを熱圧着する熱圧着工程と、を備えることを特徴とする。
【００１６】
なお、本発明の理解を容易にするために添付図面の参照符号を括弧書きにて付記するが、それにより本発明が図示の形態に限定されるものではない。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、図１〜図５を参照して、本発明による部品実装方法をＣＯＧ（Chip On Glass）方式の液晶を電気光学材料として用いた電気光学装置の製造プロセスに適用した実施形態について説明する。
【００１８】
図１は本実施形態の液晶装置の斜視図、図２はこの液晶装置の分解斜視図である。
【００１９】
この液晶装置１は、シール材２によって周囲が互いに接着された一対の基板３ａおよび３ｂを備える。このシール材２は、例えば、スクリーン印刷等の印刷技術を用いて形成される。基板３ａおよび３ｂは、例えば、ガラス等の材料や、プラスチック等の可撓性を有するフィルム材料等により形成された基板素材５ａおよび５ｂに各種の要素を形成することにより製造される。
【００２０】
これらの基板３ａおよび３ｂの間に形成される間隙、いわゆるセルギャップは複数のスペーサーによってその寸法が均一な値、例えば約５μｍに規制され、そのセルギャップ内のシール材２によって囲まれた領域には液晶が封入される。
【００２１】
基板３ａの液晶側表面（基板３ｂとの対向面）には電極７ａが、基板３ｂの液晶側表面（基板３ａとの対向面）には電極７ｂが、それぞれ多数平行して形成される。基板３ａに形成される電極７ａと、基板３ｂに形成される電極７ｂとは互いに直交する方向に配置され、これらの電極がドットマトリクス状に交差する複数の点が、像を表示するための画素を構成する。また、基板３ａおよび３ｂの外側表面には、それぞれ、偏光板８ａおよび８ｂが貼り付けられる。
【００２２】
基板３ｂは液晶が封入される液晶領域部分Ｅおよびその液晶領域部分Ｅの外側へ張り出す張出し部Ｈを有する。すなわち、基板３ｂは基板３ａの端面より張出し、基板３ｂの電極７ｂは、その張出し部Ｈへそのまま延び出て配線形成されている。また、基板３ａの電極７ａは、シール材２の内部に分散した導通材（不図示）を介して基板３ｂ上の電極９ｂとの導通が図られ、電極９ｂは張出し部Ｈへ延び出て配線形成されている。
【００２３】
図２に示すように、張出し部Ｈには液晶駆動用ＩＣ１１が実装される矩形状の実装領域が設けられる。液晶駆動用ＩＣ１１はＡＣＦ（Anisotropic Conductive Film）１２を介してこの実装領域に接着されて実装される。図１および図２に示すように、液晶駆動用ＩＣ１１の実装領域には、その三辺側から電極７ｂ、あるいは電極７ａと接続された電極９ｂの端部が引き込まれている。また、この実装領域の残りの一辺側からは外部回路との接続のための接続端子１４の端部が引き込まれている。
【００２４】
図４（ｂ）は液晶駆動用ＩＣ１１のバンプ１１ａと基板３ｂ上の端子１４との間の電気的な接続の様子を示す断面図である。図４（ｂ）に示すように、ＡＣＦ１２は熱硬化性樹脂である接着用樹脂１２ａと接着用樹脂１２ａの中に分散された導電粒子１２ｂとを備える。接着用樹脂１２ａにより液晶駆動用ＩＣ１１が基板３ｂに対して接着される。またこのとき、ＡＦＣ１２に含有された導電粒子１２ｂがバンプ１１ａと端子１４との間に挟み込まれて、バンプ１１ａと端子１４との間が電気的に接続される。なお、電極７ｂおよび電極９ｂは、それぞれ端子１４と同様に、ＡＣＦ１２を介してバンプ１１ａと電気的に接続される。
【００２５】
以下、図３〜図５を参照して、液晶駆動用ＩＣ１１の実装工程について説明する。
【００２６】
図３（ａ）に示すように、基板３ｂ上の液晶駆動用ＩＣ１１の実装領域にＡＣＦ１２を載せ、液晶駆動用ＩＣ１１をＡＦＣ１２の上に所定の圧力で押し付ける。これにより、図３（ｂ）に示すようにＡＣＦ１２の粘着性を利用して液晶駆動用ＩＣ１１を仮圧着する。
【００２７】
次に、図５に示すように、搬送台５２を駆動することにより基板３ｂを搬送し、仮圧着された液晶駆動用ＩＣ１１の部分が熱圧着ヘッド５０に対向するように基板３ｂの端部（図５において左端部）を受台５１の上に載置する。図５に示すように受台５１にはヒータ５１ａが内蔵されており、基板３ｂを所定時間受台５１に載置することにより、液晶駆動用ＩＣ１１の実装領域における基板３ｂの温度をＡＣＦ１２に含まれる熱硬化性樹脂である接着用樹脂のガラス転移点より２０〜４０℃低い温度、さらに好ましくはＡＣＦ１２の接着用樹脂のガラス転移点より２５〜３５℃低い温度になるまで上昇させる。この温度は、ＡＣＦ１２の接着用樹脂の熱硬化が実質的に開始されず、しかも接着用樹脂の粘度が低下する温度が好ましい。
【００２８】
本実施例では、基板の温度が６０〜９０℃、すなわち、ＡＣＦの温度が６０〜９０℃となるように、ヒータをコントロールする。
【００２９】
基板３ｂの温度を上記温度まで上昇させた後、図４（ａ）に示すように所定温度に加熱した熱圧着ヘッド５０を所定の圧力で液晶駆動用ＩＣ１１に押圧することにより、ＡＣＦ１２を溶融、流動させる。ＡＣＦ１２の流動後、ＡＣＦ１２の接着用樹脂１２ａが熱硬化することにより、液晶駆動用ＩＣ１１が基板３ｂに対して接着される。また、液晶駆動用ＩＣ１１のバンプ１１ａと基板３ｂ上の接続端子１４との間に導電粒子１２ｂが挟み込まれることにより、液晶駆動用ＩＣ１１と端子１４とが互いに電気的に接続される。
【００３０】
このように本実施の形態では、熱圧着ヘッド５０による本圧着を行う前に、ＡＣＦ１２のガラス転移点より２０〜４０℃低い温度まで基板３ｂを加熱しているので、本圧着により液晶駆動用ＩＣ１１を実装するときの液晶駆動用ＩＣ１１の温度と基板３ｂの温度との差を減少させることができる。このため、液晶駆動用ＩＣ１１を実装した後における残留応力を低減できる。また、本圧着の前に受台５１により基板３ｂが加熱されＡＣＦ１２の温度も上昇するので、本圧着時におけるＡＣＦ１２の粘度が充分に低下し、ＡＣＦ１２が速やかに流動する。このため、液晶駆動用ＩＣ１１のバンプ１１ａと基板３ｂ上の端子１４との間に導電粒子１２ｂが残留しやすくなり、バンプ１１ａと端子１４との間の電気的な接続の信頼性を向上させることができる。
【００３１】
以下、図６を参照して、図１および図２に示す液晶装置を備える電子機器の一例としての携帯電話機について説明する。
【００３２】
ここに示す携帯電話機１００は、アンテナ１０１、スピーカ１０２、液晶装置１、キースイッチ１０３、マイクロホン１０４等の各種構成要素を、筐体としての外装ケース１０６に格納することによって構成される。また、外装ケース１０６の内部には、上記の各構成要素の動作を制御するための制御回路を搭載した制御回路基板１０７が設けられる。
【００３３】
この携帯電話機１００では、キースイッチ１０３およびマイクロホン１０４を通して入力される信号や、アンテナ１０１によって受信した受信データ等が制御回路基板１０７の制御回路へ入力される。そしてその制御回路は、入力した各種データに基づいて液晶装置１の表示面内に数字、文字、絵柄等の像を表示し、さらにアンテナ１０１から送信データを送信する。
【００３４】
以上、好ましい実施形態を挙げて本発明を説明したが、本発明はその実施形態に限定されるものではなく、請求の範囲に記載した発明の範囲内で種々に改変できる。例えば、上記実施形態では半導体チップの実装を例に挙げたが、他の各種部品の実装について本発明を適用することができる。
【００３５】
また、本実施形態では単純マトリクス型の半透過型液晶表示装置の製造方法への適用例を示しているが、本発明は、アクティブマトリクス型の液晶装置のみならず液晶装置以外のフラットパネル、例えば、プラズマディスプレイパネル、ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）パネルなどの電気光学装置や他の各種装置の製造方法に対しても適用できる。さらに、電子機器としての携帯電話機に本発明の液晶装置を用いる場合を例示したが、本発明の部品実装方法を用いて製造された液晶装置はそれ以外の任意の電子機器、例えば携帯情報端末、電子手帳、ビデオカメラのファインダー等に適用することもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の部品実装方法が適用される液晶装置を示す斜視図。
【図２】図１の液晶装置を分解して示す斜視図。
【図３】液晶駆動用ＩＣの実装工程を示す断面図であり、（ａ）はＡＣＦをセットした状態を示す図、（ｂ）は液晶駆動用ＩＣを仮圧着した状態を示す図。
【図４】液晶駆動用ＩＣの実装工程を示す断面図であり、（ａ）は熱圧着ヘッドによって液晶駆動用ＩＣを熱圧着するときの状態を示す図、（ｂ）は液晶駆動用ＩＣを熱圧着した後の状態を示す図。
【図５】液晶駆動用ＩＣの実装工程で用いられる製造装置の一例を示す図。
【図６】図１および図２に示す液晶装置を備える携帯電話機を示す斜視図。
【符号の説明】
１      液晶装置
３ｂ    基板
１１    液晶駆動用ＩＣ
１２    ＡＣＦ（導電接着剤）
１２ａ  接着用樹脂
１２ｂ  導電粒子
【図１】
0003815149.tif 000002
【図２】
0003815149.tif 000003
【図３】
0003815149.tif 000004
【図４】
0003815149.tif 000005
【図５】
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【図６】
0003815149.tif 000007