CN1121671C - 平板显示器与集成电路器件的接合方法、接合的检查方法 - Google Patents

平板显示器与集成电路器件的接合方法、接合的检查方法 Download PDF

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Abstract

一种平板显示器与IC器件的接合方法，具有检测IC器件温度的传感器和判定部，根据判定信号将IC安装于该显示器。用红外线对IC、各向异性导电粘接材料或膜加热以提高生产率。上述材料或膜中含有随温度色变的有机材料。设有感知上述粘接材料或膜中导电粒子压坏或变形程度的检知部和判定部，用该判定信号对加压部进行反馈控制。在上述粘接材料或膜上预设有切口，以便用传感器从背面观测IC调节其位置。从而提高了安装精度和可靠性。

Description

平板显示器与集成电路器件的接合方法、接合的检查方法
本发明涉及在液晶显示器、等离子体显示器等平板显示器上装配IC(集成电路)器件并将IC器件的电极与平板显示器的电极相结合的方法及检查方法。
已有技术如图10所示，驱动平板显示器的IC器件，是在粘附有导电粘接材料或膜(ACF：各向异性导电膜)20的平板显示器2上粘贴TCP(Tape Carrier Package)元件25后，用工具将其热压接合。
此时的加压工具的温度虽可通过热电对等进行控制，但IC器件的温度难以测定，只好根据经验预定条件加热接合。
各向异性导电粘接材料或膜的导电粒子有必要通过加压使其达到某种程度的变形，而加压是根据预先设定的条件一直进行的。
IC器件及各向异性导电粘接材料或膜的加热是通过接触加压工具热传导其温度进行的。
若将各向异性导电粘接材料或膜粘附于平板显示器上时，必须在别的场所识别平板显示器未粘附各向异性导电粘接材料或膜的部分，算出其接合位置实施接合，由于不断重复上述过程接合，所以使IC器件装配精度下降。
然而，在上述接合方法中，工具的温度虽可通过热电对等进行控制，但IC器件的温度难以测定，在短时间提高生产率情况下，会发生IC器件或各向异性导电粘接材料或膜没上升到必要温度的情况，成为生产次品的原因。
IC器件及各向异性导电粘接材料或膜的加热由于是通过接触工具热传导其温度进行的，所以要有必要的加热时间，且使生产率下降。
各向异性导电粘接材料或膜的导电粒子有必要通过某种程度的加压使其变形，其变形度是依据预先设定条件确定的。但是，存在着因工具平行度或加压压力变化引起不良变形的情况，虽可在后续工序中经目视检查发现不良变形后实施对策，但由于时间的差异会产生大量的次品。
再有，若将各向异性导电粘接材料或膜粘附于平板显示器上时，必须在别的场所识别平板显示器未粘附各向异性导电粘接材料或膜的部分，算出其接合位置，实施接合，因重复上述过程而使IC器件的装配精度下降。
本发明鉴于上述已有技术存在的问题，其目的在于提供一种当将IC器件与平板显示器接合时能提高可靠性具有良好装配精度的IC器件的接合方法。
本发明的平板显示器与IC器件的接合方法，有感知IC器件温度的传感器，有判定是否达到预定温度的判定部，有在判定部发送等待的判定信号时使按压IC器件处于等待的定时器。
还有用红外线加热IC器件及各向异性导电粘接材料或膜的红外线加热部。
有由感知涂覆于或粘附于平面显示装置上的各向异性导电粘接材料或膜的导电粒子的压坏、变形程度的摄像机或传感器构成的检知部，有将摄像机或传感器检出的压坏变形程度与预先确定的压坏变形程度进行比较的判定部，最好还有借助判定部来的判定信号反馈控制加压力或IC器件位置的电路。
另外还有IC器件至平板显示器的装载部、加压部、检查工序为不同工序情况下将判定部来的信号送给各工序的电路。
在将IC器件装配于平板显示器时，各向异性导电粘接材料或膜位于上述两者之间，该各向异性导电粘接材料或膜的粘接剂含有达一定温度时色度变化且比导电粒子直径小的材料。
介于IC器件与平板显示器之间的各向异性导电粘接材料或膜上设有切口部，平板显示器接合面的背面设有识别摄像机或传感器与IC器件的位置的识别部，以便从平板显示器的背面观测器件的部分，还具有使与平板显示器电极面对准位置将IC器件安装于平板显示器的按压部。
结构上还具有：向平板显示器涂覆、粘附各向异性导电粘接材料或膜之后除去部分各向异性导电粘接材料或膜的除去部；设于平板显示器接合面背面的摄像机或传感器；识别IC器件位置的识别部；及与平板显示器电极面位置对准并将IC器件安装于平板显示器上的按压部。
本发明的平板显示器与IC器件的结合方法具有感知IC器件温度的传感器，用该传感器可感知IC器件达到预定的温度，故不需提出预先测定IC器件温度的条件。
因为有判定是否达到预定温度的判定部，所以可设置定时器使得在判定部发送等待(待机)的判定信号时使按压IC器件处于等待，从而防止IC器件的按压不良，提高了可靠性。
由于用红外线加热IC器件及各向异性导电粘接材料或膜，所以能短时间内升温，提高了生产率。
通过用摄像机或传感器感知涂覆粘附于平板显示器上的各向异性导电粘接材料或膜的导电粒子的压坏或变形程度，并将该压坏或变形程度与预定的压坏程度进行比较，从而提高了接合的可靠性。
用判定部来的判定信号向IC器件的加压部进行反馈控制，不必给出加压条件，从而能提高生产率，并可进行高可靠度的接合。
在IC器件至平板显示器的装载部、加压部、检查工序为不同工序情况下，通过将判定部来的信号送给各工序，可将次品防患于未然，提高产品的可靠性。
将IC器件安装于平板显示器时，各向异性导电粘接材料或膜介于上述两者之间情况下，因各向异性导电粘接材料或膜的粘接材料中分布有随温度改变色度的材料，所以通过目视、摄像机、传感器等可容易判定各向异性导电粘接材料或膜是否升温到预定温度，从而提高了生产率和可靠性。
介于IC器件和平板显示器之间的各向异性导电粘接材料或膜上设有预先设计的切口，且在平板显示器接合面的背面设有摄像机或传感器，以便从粘附各向异性导电粘接材料或膜的平板显示器的背面观察到IC器件的部分，通过识别IC器件的位置，提高IC器件与平板显示器的电极的位置对准精度，从而提高了质量和可靠性。
进而，在涂敷粘附至平板显示器的各向异性导电粘接材料或膜之后，除去部分各向异性导电粘接材料或膜，并用设于平板显示器接合面背面侧的摄像机或传感器识别IC器件的位置，与平板显示器的电极面进行对准，将IC器件安装于平板显示器上，从而提高了位置对准精度并提高了质量和可靠性。
下面，参照图1至图9说明本发明平板显示器的IC器件的接合方法的实施例。
图1表示IC安装装置整体概略结构的立体图；
图2为表示本发明第一实施例中装载IC之前状态的纵剖面图；
图3为表示安装工具的纵剖面图；
图4为表示本发明第一实施例中将IC器件按压于平板显示器上状态的纵剖面图；
图5表示本发明第一实施例中IC器件的平板显示器的安装算法；
图6为表示本发明第二实施例中装载IC前状态的纵剖面图；
图7为表示本发明第三实施例中按压IC时状态的纵剖面图；
图8为表示本发明第四实施例中粘附在平板显示器上的各向异性导电膜状态的纵剖面图；
图9为表示本发明第五实施例中将IC器件接合于平板显示器之前状态的立体视图；
图10为已有技术中TCP装载于平板显示器后的立体视图。
图1为表示用于本发明的IC安装装置整体概略构成立体视图。图1中，安装装置主体1前上部分分别配置有搬送平板显示器2置于预定位置的搬送手段3，和供给IC器件5的IC供给部4。
在确定平板显示器2位置和进行搬送的搬送手段3的上方，设有使按压IC器件的接压头7移动的X-Y自动装置(robot)8。
如图3所示，按压头7上延伸设置有用设于X-Y自动装置可动部8a上的升降用电动机9和传动螺杆机构10升降的升降轴11，其下端装有吸附咀12，该咀12可伸缩，且借助弹簧13弹向下方。安装轴16可绕轴心旋转地安装在升降体14上，且借助确定旋转位置用电动机15可置于任意确定的旋转位置上。升降轴11中形成连通于按压头7的吸引孔17的吸引通路18，并通过设置在安装轴16上部的旋转偶联器19连接于未图示的吸引源。也可用气缸(air cylinder)来代替升降用电动机9和升降轴10使按压头7作上下运动。感知IC器件温度的传感器6，如图2所示对着IC器件设在主体1内。
下面，参照图1一图4，说明IC的安装动作。首先，由IC供给部4将IC器件吸附保持在按压头7的吸附咀12中，另一方面，搬送部3将平板显示器2搬送置于预定位置上。一旦平板显示器位置确定，则吸附保持IC器件5的按压头7上升，接着驱动X-Y自动装置，将按压头7移动到传感器6的正上方，检测IC器件的温度。
接着，向着平板显示器2的预定接合位置移动按压头7，并定位在平板显示器电极2a的正上方。
再接着，用升降用电动机9驱动升降体14下降，通过升降轴11按压头7按图2空白箭头所示下降，将IC器件5按压在平板显示器2上，进而，吸附咀12抵抗弹簧13的弹力，下降停止在预定缩入量的位置上。但在没有弹簧的情况下，由气缸压力直接按压。因此，如图4所示，借助弹簧13固有的弹力按空白箭头B所示将IC器件5加压固定在安装的位置上。这种按压临时按压着IC器件，但要真正按压则要求有预定的温度和压力。由于事先可用传感器6感知IC器件的温度，所以不存在不接合而能使接合具有良好的可靠性。并且，在IC器件未升温到预定温度情况下，等待升温到预定温度后再接合。这样，即使以短时间周期接合IC器件，也能使结合具有良好的可靠性。图5为上述IC器件接合方法的安装算法。
下面参照图6说明IC器件接合中用各向异性导电粘接材料或膜的第二实施例。首先，用红外线放射部21对着吸附保持IC器件的按压头7照射红外线，使IC器件加热后定位在平板显示器电极2a上进行接合。该实施例中，因用红外线放射线部加热IC器件，使按压头7能保持较低的温度，所以按压头容易维持平行，从而使接合具有高可靠性。并且也能够一边用红外线对各向异性导电粘接材料或膜加热一边压接。此时，可将能透过红外线的石英、玻璃等用于工作台22。
进而设有温度传感器6a，一边检测IC器件及各向异性导电粘接材料或膜20的温度，一边进行接合，可进一步提高接合的可靠性。
下面参照图7说明在平板显示器安装IC器件的背面一侧设置检知部的第三实施例。图7中，IC器件5吸附保持在按压头7中，接着将其按压在平板显示器2上。此时，在平板显示器2安装IC器件5的背面侧设有由高倍率的摄像机或红外线传感器等构成的检知部23，用该检知部检查IC器件的凸部5a和平板显示器2电极2a之间各向异性导电粘接材料或膜20中导电粒子20a的压坏情况，或检查各向异性导电粘接材料或膜20的色变以及IC器件的凸部5a与平板显示器电极2a的偏差。通过这种检查，能更准确可靠压接，并能防止导通不良。勿用置言，这种检查即使在按压后进行也同样有效。并且用人眼观察检查也当然可行。
在检知部用红外线传感器的情况下，受热的IC器件的表面，由于用于配线的Al及Si基板和用于凸部的Au的红外线辐射率不同，因此可从平板显示器下部通过各向异性导电膜检测出IC器件凸部的位置。
由于在IC器件按压前对平板显示器电极2a与IC器件凸部5a位置的配合进行检查，所以不需要因IC器件按压后产生的偏差，因压接不良产生IC器件的损坏所需的重贴各向异性导电粘接材料或膜、重新接合IC器件的维修工序。
由于对导电粒子的压坏，各向异性导电粘接材料或膜的变色，IC器件凸部与平板显示器电极的偏差等不良现象进行反馈、增减加压力、进行IC器件定位校正，故可进一步提高接合的可靠性。
在该检查工序和IC器件的接合工序为两个不同的工序情况下，按照检查工序对作为检查工序的前工序的压接工序的加压力进行反馈控制调节加压。
下面，图8所示第四实施例，其特征在于在其各向异性导电膜中分布有当将IC器件经各向异性导电粘接材料或膜20安装于平板显示器2时随温度而色变且粒径比导电粒子20a小的示温涂料(thermopaint)等的感温材料20b。因此，接合后各向异性导电膜的受热部分变色，能方便判断加热情况，也容易自动检查。作为感温材料20b可用氨络盐或环氧液晶等。
图9所示第五实施例，在将IC器件5安装于平板显示器2上时予先粘附于平板显示器电极2a上的各向异性导电膜20上，设有切口部20c，能借助设置于平板显示器电极2a背侧的摄像机或传感器24对部分IC器件进行识别，从而使IC器件的凸部5a与平板显示器电极2a在位置上进行精密配合。
也可在将各向异性导电粘接材料或膜粘附于平板显示器之后，用膜除去部除去膜的一部分来替代切口部。
本发明的平板显示器的IC器件的接合方法，具有感知IC器件温度的传感器，用该传感器可感知IC器件达到预定温度的情况，从而不必预先测定IC器件的温度条件。
用判定部判定IC器件的规定温度，在判定部发出等待(待机)的判定信号时用定时器使IC器件的按压处于等待，从而能防止压接不良，提高了可靠性。
由于用红外线对IC器件和各向异性导电粘接材料或膜进行加热，可在短时间使IC器件或各向异性导电粘接材料或膜升温，从而提高了生产率。
用摄像机或传感器来感知涂敷粘附于平板显示器上的各向异性导电粘接材料或膜的导电粒子的压坏、变形程度、定位情况，并将由摄像机或传感器所检测的压坏、变形程度与预先确定的压坏变形程度作比较，从而提高了接合的可靠性。通过全面压接前的检查，可不必作位置偏差的维修。
用判定部来的判定信号向IC器件的加压部进行反馈控制，这样不必提出加压条件，提高了生产率，进而使接合具有良好的可靠性。
在IC器件至平板显示器的装载部、加压部、检查工序为不同工序情况下，将判定部来的信号送给各工序，从而使次品防患于未然，提高了产品的可靠性。
在IC器件安装于平板显示器时使各向异性导电粘接材料或膜处于上述两者之间的情况下，将其色度随温度变色的材料分布于各向异性导电粘接材料或膜中，这样能以目视、摄像机或传感器方便地判定各向异性导电粘接材料或膜是否升温到规定的温度，从而提高了生产率及可靠性。
介于IC器件和平板显示器之间的各向异性导电粘接材料或膜上预先设有切口，使其能从粘附各向异性导电粘接材料或膜的平板显示器的背面可看到部分IC器件，并在与平板显示器接合面相反的一侧设有摄像机或传感器，通过识别IC器件的位置提高了IC器件与平板显示器电极的位置对准精度，并提高了质量和可靠性，同时也可安装细微间距的IC器件的电极间距。
进而，在向平板显示器涂覆粘附各向异性导电粘接材料或膜之后，除去部分各向异性导电粘接材料或膜，用设于与平板显示器接合面相反侧的摄像机或传感器识别IC器件位置，并与平板显示器的电极面进行位置对准，将IC器件安装于平板显示器，从而提高了位置配合精度，并提高了质量和可靠性。

Claims (6)

1.一种平板显示器与集成电路器件接合的检查方法，其特征在于，在将集成电路器件安装于平面显示器时，用各向异性导电粘接材料或膜作为媒介物接合情况下，用摄像机或传感器从与平板显示器接合面相反侧检查分布于各向异性导电粘接材料或膜中的导电粒子的压坏、变形程度，各向异性导电粘接材料或膜的粘接材料的色变，及集成电路器件的凸部与平板显示器电极的位置对准状态。
2.一种平板显示器与集成电路器件的接合方法，其特征在于，在将集成电路器件安装于平板显示器时，用各向异性导电粘接材料或膜作为媒介物接合情况下，将集成电路器件装载于平板显示器，同时用摄像机或传感器从接合装载状态中集成电路器件的平板显示器的相反侧，检查分布于各向异性导电粘接材料或膜中的导电粒子的压坏、变形程度，粘接材料的色变，及集成电路器件的凸部与平板显示器电极的位置对准状态，在检查状态不合适时，反馈控制加压力或集成电路器件的位置，增减按压力或调整集电路器件的位置，将集成电路器件安装于平板显示器上。
3.一种平板显示器与集成电路器件的接合方法，其特征在于，在将集成电路器件安装于平板显示器时，该集成电路器件以各向异性导电粘接材料或膜作为媒介物被接合，通过摄像机或传感器从与平板显示器接合面相反的一侧检查分布于各向异性导电粘接材料或膜中的导电粒子的压坏、变形程度，各向异性导电粘接材料或膜的粘接材料的色变等，检查状态为不合适时，反馈控制其前道工序的压接工序的加压力或集成电路器件的位置，增减按压力或调整集成电路器件的位置，将集成电路器件安装于平板显示器上。
4.如权利要求1所述平板显示器与集成电路器件接合的检查方法，其特征在于，在将集成电路器件安装于平板显示器时，用各向异性导电粘接材料或膜介于上述两者之间情况下，在各向异性导电粘接材料或膜中分布有随温度色变、粒径比导电粒子小的材料。
5.如权利要求2所述平板显示器与集成电路器件的接合方法，其特征在于，在将集成电路器件安装于平板显示器时，用各向异性导电粘接材料或膜介于上述两者之间情况下，在各向异性导电粘接材料或膜中分布有随温度色变、粒径比导电粒子小的材料。
6.如权利要求3所述平板显示器与集成电路器件的接合方法，其特征在于，在将集成电路器件安装于平板显示器时，用各向异性导电粘接材料或膜介于上述两者之间情况下，在各向异性导电粘接材料或膜中分布有随温度色变、粒径比导电粒子小的材料。
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