JP2002271004A - 実装部品の取り外し方法および液晶表示装置の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 接着材料による接着により基板上に実装され
た実装部品を、近接する部品や部材に損傷を与えること
なく取り外す方法を提供する。 【解決手段】 接着材料４０による接着により基板１８
上に実装された実装部品としての半導体チップ３７を取
り外す方法である。この方法においては、半導体チップ
３７と基板１８との間の接着材料４０による接着力を低
減させた後、半導体チップ３７をその側面から押圧して
接着材料４０による接着を解き半導体チップ３７をほぼ
平行移動させて、半導体チップ３７を基板から取り外
す。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、接着材料による接
着により基板上に実装された実装部品の取り外し方法に
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、
接着材料による接着により部品を基板上に実装する技術
が多用されてきている。

【０００３】例えば、異方性導電材を用いた実装におい
ては、樹脂材料中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、多数のバンプを備えた半導体チ
ップなどの部品を、これらバンプに対向する電極を備え
る基板に圧着し、導電性粒子によって対向するバンプと
電極を電気的に接続する。そして、異方性導電材の樹脂
材料を硬化させることによって基板と部品とが接合され
た状態を保持させて、部品と基板との間の電気的接続お
よび機械的接続を行って部品を基板上に実装する。

【０００４】また、半導体チップなどの部品に形成され
たバンプと、それに対向して基板に形成された電極とを
導電性ペーストを介して電気的に接続するとともに、部
品と基板との対向領域に介在させた樹脂材料によって部
品と基板とを機械的に接合する、導電性ペースト接合を
用いた実装も知られている。あるいは、バンプと電極と
を直接圧接してそれらを電気的に接続し、部品と基板と
の対向領域に介在させた樹脂材料によって部品と基板と
を機械的に接合する、バンプ圧接接合による実装も知ら
れている。

【０００５】ところで、部品の不良、または、部品と基
板との接続における不良が、部品実装の後に発見された
場合には、部品を取り外して交換する必要がある。しか
し、前述した部品実装技術においては、部品と基板とを
接合する樹脂材料が一旦硬化すると、部品または基板を
破損させることなく部品を取り外すことが困難であると
いう問題があった。

【０００６】そのような問題を解決するための技術とし
て、例えば、特開平９−１１５９６７号公報に開示され
た技術がある。しかしながら、この技術においては、部
品に嵌合する凹部を有する剥離用治具を部品に嵌合させ
た状態で、凹部を中心に回転させる必要があるため、部
品が他の部材や部品に近接している場合には、剥離用治
具がそのような近接する部材と干渉してしまい、近接す
る部品や部材に損傷を与える可能性があった。

【０００７】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、接着材料による接着によ
り基板上に実装された実装部品を、近接する部品や部材
に損傷を与えることなく取り外すことができる、実装部
品の取り外し方法を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】（１） 本発明に係る実
装部品の取り外し方法は、基板上に接着された実装部品
の取り外し方法であって、前記実装部品に接着面とほぼ
平行方向の力を加え前記実装部品を前記基板に対してほ
ぼ平行移動させるせん断工程と、前記せん断工程により
前記基板から剥離した前記実装部品を前記基板から取り
外す取り外し工程と、を有することを特徴としている。

【０００９】本発明によれば、実装部品に接着面とほぼ
平行方向の力を加え実装部品を基板に対してほぼ平行移
動させる。したがって、力の方向を適切に選択すること
によって、実装部品に近接する部品や部材に損傷を与え
ることなく実装部品を取り外すことができる。実装部品
としては、半導体チップなどの能動素子、抵抗やコンデ
ンサなどの受動素子、または機構部品、あるいはそれら
を組み合わせた部品などが考えられる。また、接着材料
としては、エポキシ系、アクリル系、またはシリコーン
系の樹脂材料、あるいはそれら２つ以上を混合した樹脂
材料が使用できる。これらの接着材料は光硬化性や熱硬
化性を備えるよう形成されていてもよい。さらには、接
着材料として、それらの樹脂材料中にほぼ均等に離散し
た状態で導電性粒子が分布するように混合して形成され
た異方性導電材または異方性導電膜を用いてもよい。

【００１０】（２） 本発明に係る実装部品の取り外し
方法は、 前記せん断工程に先立ち、前記実装部品と前
記基板との接着力を低減させる接着力低減工程をさらに
有することを特徴としている。

【００１１】本発明によれば、接着材料による接着力を
低減させる接着力低減工程の後に前記実装部品に接着面
とほぼ平行方向の力が加えられるため、接着力低減工程
なしで力を加える場合に比べて小さい力で実装部品と基
板との間の接着を解くことができる。また、過大な力の
印加によって実装部品または基板を破損させる可能性も
低下する。接着力を低減させる具体的な手段としては、
接着材料によって、所定温度以上への加熱、所定温度以
下への冷却、溶剤の注入などが考えられる。

【００１２】（３） また、前記基板と前記実装部品と
は接着材料を介して接着されていてもよい。

【００１３】（４） 本発明に係る実装部品の取り外し
方法は、前記接着材料が所定温度以上で接着力が低減す
る材料であり、前記接着力低減工程においては、前記接
着材料を前記所定温度以上に加熱することを特徴として
いる。

【００１４】本発明によれば、加熱によって容易に接着
力を低減させることができ、その状態で実装部品と基板
との間の接着を解くことができる。

【００１５】（５） また、前記所定温度は前記接着材
料が軟化し始める温度であることが好ましい。

【００１６】（６） 本発明に係る実装部品の取り外し
方法は、前記せん断工程においては、前記実装部品の側
面に当接させた押圧部材を介して前記実装部品に接着面
とほぼ平行方向の力を加えるようにしてもよい。

【００１７】（７） また、本発明に係る実装部品の取
り外し方法は、前記接着材料が、樹脂材料中に導電性粒
子がほぼ均等に離散した状態で分布する異方性導電材で
ある場合であっても適用できる。

【００１８】（８） さらに、本発明に係る実装部品の
取り外し方法は、接着材料による接着によって基板上に
実装されている半導体チップの取り外しにも適用でき
る。

【００１９】（９） 本発明に係る液晶表示装置の製造
方法は、液晶パネルを構成する一対の基板のうち少なく
とも一方の基板上に実装部品を接着する実装工程を有す
る液晶表示装置の製造方法であって、前記実装工程後に
請求項１ないし請求項８のいずれかに記載の実装部品の
取り外し方法を用いて前記実装部品を取り外すことを特
徴としている。

【００２０】本発明によれば、液晶パネルの一方の基板
に、他方の基板の端面に近接して、実装された実装部品
であっても、適切に印加する力の方向を選択することに
よって基板などの部材に損傷を与えることなく容易に取
り外すことができる。

【００２１】

【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。

【００２２】１． ＜液晶パネル＞ 図１は、本実施形態の実装部品としての半導体チップ３
７が第１基板１８へ異方性導電膜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。図２は、液
晶パネルにおいて半導体チップ３７が実装されている付
近を模式的に示す部分断面図である。

【００２３】この例では、液晶パネル１０を、第１基板
１８と第２基板１４との間に液晶１６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とし
て示している。第１基板１８は、第２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、異方性導電材としての異方性導
電膜４０により接着されて実装されている。また、張り
出し領域１９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。

【００２４】異方性導電膜４０は、絶縁性の樹脂材料４
２およびその樹脂材料４２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４１を含んでフィルム
状に形成されている。半導体チップ３７に形成されたバ
ンプ３８と、そのバンプ３８に対応して第１基板１８
（張り出し領域１９）上に形成された配線パターン２０
とは異方性導電膜４０の導電性粒子４１によって電気的
に接続されている。その接続状態を保持して半導体チッ
プ３７と第１基板１８とが異方性導電膜４０の樹脂材料
４２によって接着されている。

【００２５】なお、図１や図２などでは、半導体チップ
３７や張り出し領域１９の大きさを模式的に大きく描い
てあるが、半導体チップ３７の幅が１ｍｍ程度しかない
ものや、半導体チップ３７と第２基板１４との間隔が
０．５ｍｍ程度しかないものも珍しくない。

【００２６】第２基板１４は、張り出し領域１９の大き
さだけ第１基板１８より小さく、第１基板１８に対向す
る。一対の基板１４，１８の外側には偏光板１２が配置
されており、偏光板１２と第１基板１８または第２基板
１４との間には、ＳＴＮ液晶による着色を取り除くため
に図示しない位相差板が配置されている。

【００２７】２． ＜実装部品の取り外し方法＞ ここで、接着材料としての異方性導電膜４０によって接
着されて第１基板１８上に接着された実装部品としての
半導体チップ３７の取り外し方法について説明する。こ
のような取り外しは、例えば、半導体チップ３７を液晶
パネル１０の第１基板１８へ前述した異方性導電膜４０
を用いて実装した後に、検査工程などで半導体チップ３
７の動作不良が発見された場合に、半導体チップ３７の
交換を可能にするために行われる。

【００２８】まず、接着材料としての異方性導電膜４０
を所定温度例えば２５０〜２７０℃以上に加熱すること
によって、異方性導電膜４０を介した半導体チップ３７
と第１基板１８との間の接着力を低減させる。このよう
な加熱は、例えば図３に模式的な側面図として示すよう
に、加熱ツール７０を半導体チップ３７の上面のほぼ全
体に当接させて、半導体チップ３７を介して異方性導電
膜４０を加熱することによって行うことができる。この
ように、接着材料としての異方性導電膜４０への加熱が
半導体チップ３７を介して行われるため、第１基板１８
を介して加熱する場合に比べて液晶パネル１０自体への
加熱による影響を低減することができる。

【００２９】なお、エポキシ樹脂は、所定温度以上に熱
すると接着力が低下することが知られている。したがっ
て、接着材料としての異方性導電膜４０の樹脂材料４２
として、このような材料を用いていれば、所定温度以上
の温度とすることによって接着力を低下させることがで
きる。また、熱硬化性樹脂の場合、この所定温度は、熱
硬化温度より高い温度であることが一般的であり、例え
ば、この所定温度が２５０〜２７０℃の樹脂では熱硬化
温度が２２０℃程度である。そのため、加熱による接着
力の低減は熱硬化性樹脂の場合でも可能である。

【００３０】次に、実装部品としての半導体チップ３７
の側面（接着面とほぼ直交する面）に力を加えて接着面
にせん断応力を生じさせて接着材料による接着を解き、
半導体チップ３７を接着面とほぼ平行に移動させる。こ
の側面への加圧方法は、例えば図４に模式的な側面図と
して示したように、半導体チップ３７の１つの側面のほ
ぼ全体に押圧部材８０を当接させ、押圧部材８０を介し
て力を加えることによって行うことができる。なお、側
面に力を加えるのに先立って、第１基板１８あるいは液
晶パネル１０を図示しない位置決め部材などによって固
定しておく。

【００３１】このように、半導体チップ３７を側面のほ
ぼ全面に押圧部材８０が当接するようにして力を加える
ことによって、半導体チップ３７の一部に応力が集中し
て半導体チップ３７が破損する可能性が低下するととも
に、安定した加圧が可能となる。また、半導体チップの
力を加える側面は周囲の状況に応じて選択することがで
きる。図４においては半導体チップ３７の長い方の側面
に力を加える例を示したが、半導体チップ３７の短い方
の側面のいずれかに力を加えてもよい。

【００３２】そして、前述した加圧により第１基板１８
との間の接着が解かれた半導体チップ３７を第１基板１
８から取り外す。

【００３３】本実施形態における実装部品の取り外し方
法によれば、実装部品としての半導体チップ３７の側面
に力を加えて接着材料としての異方性導電膜４０による
接着を解いて半導体チップ３７を接着面とほぼ平行に移
動させる。したがって、力を加える面を適切に選択する
ことによって、半導体チップ３７に近接する部品や部材
に損傷を与えることなく半導体チップ３７を取り外すこ
とができる。

【００３４】また、取り外す実装部品には直線方向の力
を加えることができればよいので、実装部品に力を加え
る押圧部材８０を複雑な形状にする必要がないし、実装
部品の周囲の構造に関しては、他の部品を押圧部材８０
が配置される位置だけに設けないようにするか、もしく
は他の部品の高さを実装部品の高さよりも低くする程度
でよいので、構造の制約を最小限にとどめることができ
る。

【００３５】また、所定温度以上への加熱などによって
異方性導電膜４０による接着力を低減させた後に力が加
えられるため、接着力を低減させることなく力を加える
場合に比べて小さい力で半導体チップ３７と第１基板１
８との間の接着を解くことができる。また、過大な力の
印加によって半導体チップ３７または第１基板１８を破
損させる可能性も低下する。

【００３６】３． ＜変形例＞ ３．１ 前述した実施形態においては、加熱によって
接着材料の接着力を低減させた後に実装部品としての半
導体チップ３７の側面に力を加えて接着を解く例を示し
た。しかしながら、接着材料を冷却することや、接着材
料を溶剤にさらすことによって接着力を低下させた後
に、実装部品をその側面から押圧して接着を解くように
してもよい。

【００３７】３．２ また、上述した実施形態におい
ては実装部品としての半導体チップ３７を第１基板１８
に接着する接着材料への加熱が半導体チップ３７を介し
て行われる例を示したが、第１基板１８を介して接着材
料を加熱するようにしてもよいし、第１基板１８および
半導体チップ３７（実装部品）を介して接着材料を加熱
するようにしてもよい。

【００３８】３．３ 前述した実施形態においては、
実装部品としての半導体チップ３７が接着材料を用いて
実装される第１基板１８が液晶パネル１０の第１基板１
８である例を示した。しかしながら、実装部品例えば半
導体チップ３７が接着材料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、半導
体チップ３７が接着材料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（登録商標）、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。

【００３９】３．４ 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。

【００４０】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（Met
al-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。

【００４１】３．６ 前述した実施形態においては、
押圧部材８０を半導体チップ３７に押し付ける例を示し
たが、押圧部材８０の実装部品と接する面に粘着材や接
着材や磁石などといった実装部品と接着する機能をもた
せ、その押圧部材８０を実装部品と接着し、実装部品を
引っ張ってもかまわない。

【００４２】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】半導体チップが一方の基板へ異方性導電膜を用
いて実装された液晶パネルを模式的に示す斜視図であ
る。

【図２】図１に示した液晶パネルにおいて半導体チップ
が実装されている付近を模式的に示す部分断面図であ
る。

【図３】加熱ツールによって半導体チップを介して異方
性導電膜を加熱する様子を示す模式的な側面図である。

【図４】半導体チップの１つの側面に押圧部材を当接さ
せて押圧する様子を示す模式的な側面図である。

【符号の説明】

１０ 液晶パネル １８ 第１基板（基板） １９ 張り出し領域 ３７ 半導体チップ（実装部品） ４０ 異方性導電膜（接着材料） ４１ 導電性粒子 ４２ 樹脂材料 ８０ 押圧部材

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基板上に接着された実装部品の取り外し
   方法であって、 前記実装部品に接着面とほぼ平行方向の力を加え前記実
   装部品を前記基板に対してほぼ平行移動させるせん断工
   程と、 前記せん断工程により前記基板から剥離した前記実装部
   品を前記基板から取り外す取り外し工程と、 を有することを特徴とする実装部品の取り外し方法。
2. 【請求項２】 請求項１において、 前記せん断工程に先立ち、前記実装部品と前記基板との
   接着力を低減させる接着力低減工程をさらに有すること
   を特徴とする実装部品の取り外し方法。
3. 【請求項３】 請求項２において、 前記基板と前記実装部品とは接着材料を介して接着され
   ていることを特徴とする実装部品の取り外し方法。
4. 【請求項４】 請求項３において、 前記接着材料は所定温度以上で接着力が低減する材料で
   あり、 前記接着力低減工程においては、前記接着材料を前記所
   定温度以上に加熱することを特徴とする実装部品の取り
   外し方法。
5. 【請求項５】 請求項４において、 前記所定温度は前記接着材料が軟化し始める温度である
   ことを特徴とする実装部品の取り外し方法。
6. 【請求項６】 請求項１ないし請求項５のいずれかにお
   いて、 前記せん断工程においては、前記実装部品の側面に当接
   させた押圧部材を介して前記実装部品に接着面とほぼ平
   行方向の力を加えることを特徴とする実装部品の取り外
   し方法。
7. 【請求項７】 請求項３ないし請求項５のいずれかにお
   いて、 前記接着材料は、樹脂材料中に導電性粒子がほぼ均等に
   離散した状態で分布する異方性導電材であることを特徴
   とする実装部品の取り外し方法。
8. 【請求項８】 請求項１ないし請求項７のいずれかにお
   いて、 前記実装部品は、半導体チップであることを特徴とする
   実装部品の取り外し方法。
9. 【請求項９】 液晶パネルを構成する一対の基板のうち
   少なくとも一方の基板上に実装部品を接着する実装工程
   を有する液晶表示装置の製造方法であって、 前記実装工程後に請求項１ないし請求項８のいずれかに
   記載の実装部品の取り外し方法を用いて前記実装部品を
   取り外す工程を有することを特徴とする液晶表示装置の
   製造方法。