(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
異方性導電材を用いて導電材接続部品を基板に実装する実装方法であって、
前記基板上の所定位置に前記異方性導電材を配置する導電材配置工程と、
前記導電材接続部品を前記異方性導電材上に載置する導電材接続部品載置工程と、
前記基板において前記導電材接続部品が実装される領域の背面側を洗浄する洗浄工程と、
前記異方性導電材を挟んで前記導電材接続部品を前記基板に圧着する圧着工程と、
を有する導電材接続部品の基板への実装方法。
【請求項２】
請求項１において、
前記洗浄工程においては、無限ベルトとして所定軌道を周回する洗浄用布によって洗浄する自動洗浄機構が用いられる導電材接続部品の基板への実装方法。
【請求項３】
請求項２において、
前記洗浄用布は粘着性を有する導電材接続部品の基板への実装方法。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３のいずれかにおいて、
前記異方性導電材は異方性導電膜である導電材接続部品の基板への実装方法。
【請求項５】
請求項１ないし請求項４のいずれかにおいて、
前記導電材接続部品は半導体チップである導電材接続部品の基板への実装方法。
【請求項６】
請求項１ないし請求項５のいずれかにおいて、
前記基板は、液晶パネルを構成する一対の基板の一方である導電材接続部品の基板への実装方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、導電材接続部品を異方性導電材を用いて基板へ実装する方法に関する。
【０００２】
【背景技術および発明が解決しようとする課題】
近年、集積回路などにおいてはますます高集積化が進み、半導体チップの基板への実装においても少ない占有面積で実装が可能なフリップチップボンディングが一般化してきている。フリップチップボンディングにおける接合方式としては、異方性導電材を使用する方式が主要な方式の一つである。ところで、異方性導電材を用いた実装においては、樹脂に導電性粒子を分布させて形成された異方性導電材を挟んで、バンプを備えた半導体チップなどを、バンプに対向する電極を備える基板に熱圧着する必要がある。この熱圧着には、一対の圧着ヘッドを備えた熱圧着機構が使用される。
【０００３】
このように異方性導電材を半導体チップなどの導電材接続部品と基板との間に挟み、これらを一対の圧着ヘッドで熱圧着する場合には、それぞれの対向面内において均一な圧力が印加されることが重要である。もし、不均一な圧力が印加されると、圧力が高い領域における異方性導電材に含まれる導電性粒子や半導体チップのバンプなどが過度に変形した状態で圧着され、その状態で異方性導電材の樹脂が硬化することになる。このような過度の変形は、時間の経過や温度などの条件の変化によって元の状態に戻ろうとする傾向があり、剥離したり気泡が発生したりしやすく、異方性導電材による電気接続の信頼性を低下させる原因となることがある。
【０００４】
例えば、圧着ヘッドと基板との間や、圧着ヘッドと導電材接続部品との間に異物が介在していたりすると、異物のあたりに圧力が集中し、不均一な圧力の印加につながってしまい、異方性導電材による実装の信頼性を低下させる原因となることが知られている。このような問題の解決策の一つとして提案されている技術に特開平８−１６７６２８号公報に開示されているものがある。この技術においては、ＴＡＢ基板を押圧する圧着ヘッドに樹脂や異物などが付着して圧着ヘッドの平面度が損なわれ、後続の圧着における印加圧力が不均一になるのを防ぐために、圧着ヘッドとＴＡＢ基板との間に保護シートを介在させ、圧着ヘッドに異物が付着することを防いでいる。しかもこの保護シートは、圧着ごとに新たな領域が用いられるようにしているため、保護シートに異物が付着した状態で圧着されることもないというものである。
【０００５】
しかしながら、この技術では、異方性導電材を用いて導電材接続部品が実装される基板自体の背面すなわち圧着ヘッドと対向する基板面に異物が付着していた場合には、そのままの状態で圧着ヘッドが当接することになるため、圧着圧力が不均一となることを回避できない。
【０００６】
本発明は、上記のような点に鑑みてなされたものであって、その目的は、異方性導電材を用いて部品が実装される基板の背面に存在する異物によって実装の信頼性が低下することのない導電材接続部品の基板への実装方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
（１）  本発明に係る導電材接続部品の基板への実装方法は、異方性導電材を用いて導電材接続部品を基板に実装する実装方法であって、
前記基板上の所定位置に前記異方性導電材を配置する導電材配置工程と、
前記導電材接続部品を前記異方性導電材上に載置する導電材接続部品載置工程と、
前記基板において前記導電材接続部品が実装される領域の背面側を洗浄する洗浄工程と、
前記異方性導電材を挟んで前記導電材接続部品を前記基板に圧着する圧着工程と、
を有することを特徴としている。
【０００８】
本発明によれば、異方性導電材を挟んで導電材接続部品を基板に圧着する前に、基板は導電材接続部品が実装される領域の背面側が洗浄されるため、基板の背面に異物などが存在する場合でもそれらは取り除かれる。したがって、異方性導電材を用いて部品が実装される基板の背面に存在する異物が原因して圧着工程における圧力が不均一となることがない。その結果、異方性導電材を用いて導電材接続部品が実装される基板の背面に存在する異物が原因して、その実装における信頼性が低下することを防止することができる。
【０００９】
（２）  本発明に係る導電材接続部品の基板への実装方法は、前記洗浄工程においては、無限ベルトとして所定軌道を周回する洗浄用布によって洗浄する自動洗浄機構が用いられることを特徴としている。
【００１０】
本発明によれば、自動洗浄機構によって基板が洗浄されるため、洗浄工程を自動化された工程として実施することができる。
【００１１】
（３）  本発明に係る導電材接続部品の基板への実装方法は、前記洗浄用布が粘着性を有することを特徴としている。
【００１２】
本発明によれば、粘着力によって異物等を基板から取り除くことができるため、基板が樹脂製であり洗浄に溶剤などを用いた場合のように、基板に影響を与える可能性が低い。
【００１３】
（４）  また、本発明に係る導電材接続部品の基板への実装方法においては、前記異方性導電材として異方性導電膜を用いてもよい。異方性導電膜はフィルム状で供給されるため、導電材配置工程において取り扱いが容易となる。
【００１４】
（５）  さらに、本発明に係る導電材接続部品の基板への実装方法においては、前記導電材接続部品が半導体チップであってもよい。
【００１５】
（６）  そして、本発明に係る導電材接続部品の基板への実装方法は、前記基板が、液晶パネルを構成する一対の基板の一方である場合でも適用することができる。これによって、高い信頼性で導電材接続部品が実装された液晶装置を製造することができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施形態について、図面を参照しながら、さらに具体的に説明する。
【００１７】
１．  ＜液晶パネル＞
図１は、本実施形態の導電材接続部品としての半導体チップ３７が一方の基板１８へ異方性導電材を用いて実装された液晶パネル１０を模式的に示す斜視図である。この例では、液晶パネル１０が、基板１４と基板１８との間に液晶（図示せず）が封入されて構成されたＳＴＮ形のパッシブマトリックス液晶パネル１０として構成された場合を示している。基板１８は、基板１４とは対向しない張り出し領域１９を備え、張り出し領域１９には液晶パネル１０を駆動する駆動回路を含む半導体チップ（ベアチップ）３７が、図示しない異方性導電膜を用いて搭載されている。また、張り出し領域には半導体チップ３７が搭載された領域まで延在する配線パターン２０が形成されている。基板１４は、張り出し領域１９の大きさだけ基板１８より小さく、基板１８に対向する。図示しないが、一対の基板１４，１８の外側には偏光板が配置されており、偏光板と基板１４または基板１８との間には位相差板が配置されている。
【００１８】
２．  ＜導電材接続部品の基板への実装方法＞
ここで、本実施形態の導電材接続部品としての半導体チップ３７を液晶パネル１０の基板１８へ異方性導電材を用いて実装する方法を説明する。
【００１９】
まず、基板１８上の所定位置に異方性導電材としての異方性導電膜４０を配置する。例えば、異方性導電膜４０は、図２に模式図として示したように、一方のリール５０から供給されて他方のリール５０に巻き取られるように構成されたリールツーリールの方式で供給される。また、このようにして供給される異方性導電膜４０は、図２において一部を拡大して示すように、離型紙５２上に位置し、適切な長さで切り目４１が入れられた状態となっている。そして、基板１８と異方性導電膜４０とを相対的に近づけ、切り目４１の間の区間を押圧治具５４などで軽く押圧して基板１８上の所定の位置に配置する。異方性導電膜４０は、接着用樹脂およびその接着用樹脂内にほぼ均等に離散して分布するように混入された導電性粒子を含んでフィルム状に形成されている。このように、異方性導電材として、フィルムの状態で供給される異方性導電膜を用いることによって、導電材の配置における取り扱いが容易となる。
【００２０】
次に、導電材接続部品としての半導体チップ３７を、基板１８上に配置された異方性導電膜４０上に載置して、図３に模式的な側面図として示した状態とする。
【００２１】
そして、基板１８において導電材接続部品としての半導体チップ３７が実装される領域の背面側を洗浄する。例えば、この洗浄においては、図４に模式図として示すように、吸着部６４などを備える固定装置によって基板１８を固定した状態に保ち、無限ベルトとして所定軌道を周回する洗浄用布６１によって洗浄する自動洗浄機構６０を用いることができる。あるいは、図示しないが、巻き取りテープ状に次々に供給される洗浄用布によって洗浄する自動洗浄機構を用いることもできる。基板１８が、溶剤などで影響を受けにくいガラスなどで形成されている場合は、洗浄用布６１に溶剤を染み込ませる装置を洗浄機構に設けることによってさらに効果的な洗浄が可能となる。このように、自動洗浄機構６０によって基板１８を洗浄することによって、洗浄工程を自動化された工程として実施することができる。
【００２２】
次いで、図５に模式的に示したように、熱圧着機構７０の２つの圧着ヘッド７１で加熱しながら押圧して、異方性導電膜４０を挟んで導電材接続部品例えば半導体チップ３７を基板１８に熱圧着する。これによって、半導体チップ３７に形成されているバンプと、各バンプに対応して基板１８上に形成されている配線パターン２０とが、異方性導電膜４０の樹脂中に分布する導電性粒子によって電気的に接続された状態となり、異方性導電膜４０の樹脂が硬化することによって半導体チップ３７が基板１８に固着され、その状態が保持される。
【００２３】
本実施形態によれば、異方性導電膜４０を挟んで導電材接続部品としての半導体チップ３７を基板１８に圧着する前に、基板１８は半導体チップ３７が実装される領域の背面側が洗浄されるため、基板１８の背面に異物などが存在していたとしても、それらは取り除かれる。したがって、異方性導電膜４０を用いて部品が実装される基板１８の背面に存在する異物が原因して圧着工程における圧力が不均一となることがない。その結果、異方性導電膜４０を用いて半導体チップ３７が実装される基板１８の背面に存在する異物が原因して、その実装の信頼性が低下することを防止することができる。
【００２４】
３．  ＜変形例＞
３．１    前述した実施形態においては、導電材接続部品が異方性導電材を用いて実装される基板が液晶パネルの基板である例を示した。しかしながら、導電材接続部品例えば半導体チップが異方性導電材を用いて実装される基板は、通常の回路基板や配線基板であってもよい。また、導電材接続部品が異方性導電材を用いて実装される基板は、リジッド基板であってもよいし、フレキシブル基板であってもよい。さらに、基板の材料としては、ガラス、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、ポリエステル、テフロン、セラミック、ダイアモンドなどのいずれか、または、いずれか２つ以上の組み合わせであってもよい。
【００２５】
３．２    また、前述した洗浄用布として粘着性を有するものを用い、溶剤を用いないで基板を洗浄するようにしてもよい。このようにすれば、粘着力によって異物等を基板から取り除くことができるため、洗浄に溶剤などを用いる必要がなく、基板が樹脂などで形成されていても洗浄によって基板に影響を与える可能性が低い。
【００２６】
３．３    さらに、前述した実施形態においては、異方性導電材としてフィルム状に形成された異方性導電膜４０を使用する例を示した。しかしながら、異方性導電材は、接着用樹脂およびその接着用樹脂内にほぼ均等に離散して適切に分布するように混入された導電性粒子を含んでいるのであれば、必ずしもフィルム状でなくともよく、適度な粘性を持つ流体状のものを所定の領域に配置するようにして用いてもよい。
【００２７】
３．４    そして、前述した実施形態においては、導電材接続部品としての半導体チップの例を示したが、基板上に異方性導電材を介して実装されるものであれば、他の部品であってもよいし、あるいは基板であってもよい。
【００２８】
３．５    前述した実施形態においては、液晶パネルとして、ＳＴＮ形のパッシブマトリックス液晶パネルの例を示したが、液晶パネルとしては、これに限らない。例えば、駆動方式で言えば、パネル自体にスイッチング素子を用いないスタティック駆動型の液晶パネル、また、三端子型のスイッチング素子例えばＴＦＴ（Thin Film Transistor）あるいは二端子型スイッチング素子例えばＴＦＤ（Thin Film Diode）やＭＩＭ（Metal-Insulator-Metal）を用いたアクティブマトリックス型の液晶パネルを用いることもできる。また、電気光学特性で言えば、ＴＮ型、ＳＴＮ型、ゲストホスト型、相転移型、強誘電型など、種々のタイプの液晶パネルを用いることもできる。
【００２９】
３．６    さらに、前述した実施形態においては、基板１８上の所定位置に異方性導電材４０を配置し、導電材接続部品３７を異方性導電材４０上に載置した後に、基板１８において導電材接続部品３７が実装される領域の背面側を洗浄用布６１を備える洗浄機構６０によって洗浄する例を示した。しかしながら、基板１８において導電材接続部品３７が実装される領域の背面側の洗浄は、基板１８上の所定位置に異方性導電材４０を配置し、導電材接続部品３７を異方性導電材４０上に載置する以前に行うようにしてもよい。
【００３０】
３．７    本発明は前述した各実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内、または、特許請求の範囲の均等範囲内で、各種の変形実施が可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態の導電材接続部品としての半導体チップが異方性導電材を用いて実装された基板を備える液晶パネルを模式的に示す斜視図である。
【図２】異方性導電膜を基板上の所定位置に配置する様子を示す模式図である。
【図３】半導体チップが基板上に配置された異方性導電膜上に載置された状態を模式的に示す側面図である。
【図４】基板１８において半導体チップが実装される領域の背面側を洗浄する様子を示す模式図である。
【図５】熱圧着治具の２つのヘッドによって異方性導電膜を挟んで半導体チップを基板に熱圧着する様子を示す模式的な断面図である。
【符号の説明】
１０  液晶パネル
１８  基板
３７  半導体チップ（導電材接続部品）
４０  異方性導電膜（異方性導電材）
６０  自動洗浄機構
６１  洗浄用布
【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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