JP2005101506A - 電子部品実装体の製造方法、電気光学装置の製造方法、電子部品実装体、電気光学装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 本発明の電子部品実装体の製造方法は、複数の電子構造領域10Aが表面10Xに沿って配列され、電子構造領域が突出するバンプ電極11,12を具備する電子構造基板10に対して、表面に熱可塑性樹脂層13を積層し、熱可塑性樹脂層内にバンプ電極が埋設されるように構成する樹脂積層工程と、熱可塑性樹脂層の電子構造基板とは反対側の表面にバンプ電極に導電接続された導電体15,16を形成する導電体形成工程と、電子構造基板を電子構造領域毎に分割して、電子部品10Bが導電体を有する熱可塑性樹脂分割層13Bに実装された電子部品実装体10pを形成する部品分割工程と、を有することを特徴とする。
【選択図】 図1
Description
(2)本発明において、前記樹脂積層工程では、前記電子構造基板若しくは前記熱可塑性樹脂層を加熱しながら前記熱可塑性樹脂層を積層することが好ましい。電子構造基板若しくは熱可塑性樹脂層を加熱することによってバンプ電極に接した熱可塑性樹脂の少なくとも一部を軟化若しくは溶融させることができるため、バンプ電極を熱可塑性樹脂の内部に容易かつ確実に埋設することができる。
(3)本発明において、前記樹脂積層工程では、前記電子構造基板に対して前記熱可塑性樹脂層を型成形によって積層することが好ましい。型成形によって熱可塑性樹脂層を形成することにより、熱可塑性樹脂層の形状を高精度に規定することができる。例えば、バンプ電極が熱可塑性樹脂層の電子構造基板とは反対側の表面に確実に露出するように構成することができる。この場合、例えば、型の内部に電子構造基板を配置するインサート成形法によって容易に熱可塑性樹脂層を成形できる。型成形としては、射出成形法、ブロー成形法などを用いることができる。
(4)本発明において、前記樹脂積層工程では、前記バンプ電極が前記熱可塑性樹脂層を貫通し、前記熱可塑性樹脂層における前記電子構造基板とは反対側の表面に露出するように構成することが好ましい。これによれば、樹脂積層工程においてバンプ電極が熱可塑性樹脂の表面に露出しているため、導電体形成工程における導電体のアライメント作業が容易になるとともに、導電体を容易かつ確実にバンプ電極と導電接続させることができる。
(5)本発明において、前記樹脂積層工程では、前記電子構造基板に前記熱可塑性樹脂層を積層したときに、前記バンプ電極が前記熱可塑性樹脂層内から前記熱可塑性樹脂層の反対側に予め配置された導体層と導電接触するように構成し、前記導電体形成工程では、前記導体層をパターニングして前記導電体を形成することが好ましい。これによれば、樹脂積層工程においては熱可塑性樹脂層の表面上に全面的に、或いはバンプ電極よりもある程度大きな範囲に導体層を形成しておくことで、バンプ電極を導体層に確実に導電接触させることができるとともに、導体層形成工程では、導体層をパターニングして所望の形状或いはパターンで導電体を形成することができるため、熱可塑性樹脂層の表面に予めパターニング済みの導電体を形成しておく場合に較べると、樹脂積層工程におけるアライメントを不要にすることができる。
(6)本発明において、前記樹脂積層工程と前記導電体形成工程との間に、前記熱可塑性樹脂層における前記電子構造基板とは反対側の表面に前記バンプ電極を露出させる穴を形成する樹脂穿孔工程と、前記穴に導電材料を充填する導電材料充填工程とを有することが好ましい。これによれば、樹脂穿孔工程により穴を設けることによってバンプ電極を確実に露出させ、この穴に導電材料を充填することにより、穴に充填した導電材料を介してバンプ電極と導電体とをより確実に導電接続することができるため、電気的信頼性を高めることができる。
(7)本発明において、前記導電体形成工程では、前記熱可塑性樹脂層における前記電子構造基板とは反対側の表面上に流動性材料を選択的に塗布し、前記流動性材料を硬化させることによって前記導電体を形成することが好ましい。導電体形成工程は、熱可塑性樹脂層上に導体層を成膜し、この導体層をフォトリソグラフィ法などによってパターニングする方法で形成することもできる。しかし、この方法では、導体層が熱可塑性樹脂層の表面を覆ってしまうため、導電体のパターニング時のアライメントがやや困難になる。これに対して、熱可塑性樹脂層の表面上に流動性材料を選択的に塗布して硬化させることによって導体層を形成する方法では、熱可塑性樹脂層の表面が覆われないので、アライメントが容易になり、正確な位置に導電体を形成できる。ここで、流動性材料の硬化としては、流動性材料の特性に応じて、加熱、光照射、放置(静置)などによる乾燥、焼成、化学反応などによる硬化作用を用いることができる。
(8)この場合に、前記導電体形成工程では、液状の前記流動性材料を液滴として選択的に吐出することが望ましい。これによって、流動性材料の塗布位置及び塗布量の精度を高めることができる。液滴の吐出は、例えば、圧電体方式或いは熱気泡方式などのインクジェットヘッドを用いて行うことができる。
(9)また、前記導電体形成工程では、ペースト状の前記流動性材料を選択的に印刷することが望ましい。これによって、低コストで効率的に導電体を形成することができる。
(10)本発明において、前記導体形成工程は、前記熱可塑性樹脂層の前記電子構造基板とは反対側の表面上にパターニングされた開口を有するレジスト層を形成する工程を含み、
前記導電体を、前記熱可塑性樹脂層における前記開口からの露出部に形成してもよい。これによれば、設計通りに導電体を形成することができる。
(11)この場合に、前記導電体形成工程は、導電性微粒子を含有する溶剤を選択的に吐出する工程を含み、
前記レジスト層を、上端面が、前記熱可塑性樹脂層の前記電子構造基板とは反対側の表面よりも前記溶剤との親和性が悪くなるように形成してもよい。これによれば、効率よく導電体を形成することができる。
(12)この場合に、前記導電体を形成した後に、前記レジスト層を除去する工程をさらに含んでいてもよい。これによれば、信頼性の高い電子部品実装体を製造することができる。
(13)次に、本発明の電気光学装置の製造方法は、上記のいずれかに記載の製造方法により製造された電子部品実装体を熱圧着により回路基板上に実装する工程と、前記回路基板を電気光学パネルに実装する工程とを有することを特徴とする。本発明に係る電子部品実装体は、バンプ電極に導電接続された導電体が熱可塑性樹脂層の表面上に形成されているため、加熱することによって熱可塑性樹脂が軟化若しくは溶融することから、容易に回路基板上に実装することができる。特に、回路基板の表面に露出した樹脂基材が熱可塑性樹脂であれば、回路基板の樹脂基材と電子部品実装体の熱可塑性樹脂層とが容易に溶着することから、きわめて容易に実装することができる。ここで、電子部品としては、電気光学装置を駆動するための駆動信号を生成する回路を内包するものであることが望ましい。
(14)また、本発明の別の電気光学装置の製造方法は、上記のいずれかに記載の製造方法により製造された電子部品実装体を電気光学パネルを構成する基板上に熱圧着により実装することを特徴とする。本発明に係る電子部品実装体は、バンプ電極に導電接続された導電体が熱可塑性樹脂層の表面上に形成されているため、加熱することによって熱可塑性樹脂が軟化若しくは溶融することから、容易に電気光学パネルの基板上に実装することができる。電気光学パネルを構成する基板の材料としては、ガラス、石英、プラスチック、セラミックなどが挙げられるが、いずれの材料であっても容易に実装することが可能である。ここで、電子部品としては、電気光学装置を駆動するための駆動信号を生成する回路を内包するものであることが望ましい。
(15)次に、本発明の電子部品実装体は、バンプ電極を備えた電子部品と、該電子部品の前記バンプ電極の形成面上に積層された熱可塑性樹脂層と、該熱可塑性樹脂層上に形成され、前記バンプ電極に導電接続された導電体とを有し、前記熱可塑性樹脂層の外縁が前記電子部品の外縁上若しくはそれよりも内側に配置されていることを特徴とする。熱可塑性樹脂層の外縁が電子部品の外縁上に配置され、或いは、電子部品の外縁よりも内側に配置されていることにより、電子部品となるべき電子構造領域を複数備えた一体の電子構造基板上に熱可塑性樹脂層を積層し、この熱可塑性樹脂層の表面上に、電子構造領域毎に設けられたバンプ電極に導電接続された導電体を形成することが可能になる。したがって、熱可塑性樹脂層の積層や導電体の形成を電子構造基板毎に一括して行うことができるとともに、導電体を形成する際のバンプ電極に対する位置決めも寸法変化の少ない一体の電子構造基板を基準として行うことが可能になるので、電子部品実装体を効率的にかつ高精度に構成することが可能になる。
(16)また、本発明の電気光学装置は、電気光学パネルと、該電気光学パネルに実装された回路基板とを有し、上記本発明に係る電子部品実装体が前記回路基板上に実装されていることを特徴とする。上記の電子部品実装体は回路基板上に容易かつ確実に実装することができるため、電気光学装置の製造コストの低減、製造効率の向上、電気的信頼性の向上などを図ることができる。ここで、電子部品としては、電気光学装置を駆動するための駆動信号を生成する回路を内包するものであることが望ましい。
(17)さらに、本発明の別の電気光学装置は、電気光学パネルと、該電気光学パネルを構成する基板上に実装された上記本発明に係る電子部品実装体とを有することを特徴とする。上記の電子部品実装体は電気光学パネルを構成する基板上にも容易かつ確実に実装できるため、電気光学装置の製造コストの低減、製造効率の向上、電気的信頼性の向上などを図ることができる。ここで、電子部品としては、電気光学装置を駆動するための駆動信号を生成する回路を内包するものであることが望ましい。
(18)次に、本発明の電気光学装置は、上記いずれかの電気光学装置と、該電気光学装置を制御する制御手段とを有することを特徴とする。
最初に、図1を参照して、本発明に係る第1実施形態について説明する。この実施形態では、図1(a)に示すように、複数の電子構造領域10Aを一体に備えた電子構造基板10が用意される。この電子構造基板10は、シリコン単結晶や化合物半導体単結晶などで構成され、上記電子構造領域10Aとして所定の電子回路構造を有する半導体基板であってもよく、或いは、多数のセラミック層とその間に配置された導体層とを有し、上記電子構造領域10Aとして上記導体層を所定の導体パターンに構成してなるセラミック積層体(セラミック基板)であってもよい。電子構造基板10は例えば半導体ウエハであれば100〜800μm程度の厚さ、セラミック積層体であれば1〜5mm程度の厚さに形成される。
次に、図2を参照して本発明に係る第2実施形態について説明する。この実施形態において、第1実施形態と同じ構成要素については同一符号を付し、それらの説明は省略する。本実施形態では、図2(a)に示すように、電子構造基板10に対して熱可塑性樹脂層13を第1実施形態と同様の方法で積層する。ただし、本実施形態では、熱可塑性樹脂層13の表面には導体層が形成されていない。この樹脂積層工程では、図2(b)に示すように、バンプ電極11,12の先端が熱可塑性樹脂層13の電子構造基板10とは反対側の表面に露出するように構成される。
以下、第2の実施形態の変形例について図面を参照して説明する。本変形例では、導電体25,26を形成する工程は、図3(a)に示すように、熱可塑性樹脂層13の電子構造基板10とは反対側の表面に、パターニングされた開口302を有するレジスト層300を形成する工程を含む。レジスト層300を形成する工程は特に限定されるものではなく、既に公知となっているいずれかの方法で形成してもよい。例えば、熱硬化性樹脂層13の表面に全面にレジスト層を形成した後に、その一部を除去することによって開口302を有するレジスト層300を形成してもよい。このとき、例えば露光工程及び現像工程によって、レジスト層の一部を除去してもよい。開口302は、溝状に形成してもよい。そして、本変形例では、導電体25,26を、熱硬化性樹脂層13における開口302からの露出部313に形成する(図3(c)参照)。言い換えると、導電体25,26を、開口302内に形成してもよい。これによると、導電体25,26を、開口302の幅と同じ幅になるように形成することができる。すなわち、開口302によって、導電体25,26の幅を制限することができる。そのため、導電体25,26を設計通りに形成することが可能となる。
次に、図4を参照して、本発明に係る第3実施形態について説明する。この実施形態でも、第1実施形態又は第2実施形態と同一の構成要素には同一符号を付し、それらの説明は省略する。
次に、図5を参照して本発明に係る第4実施形態について説明する。この実施形態では、図5(a)及び(b)に示すように、上記と同様のバンプ電極31,32を備えた電子構造領域30Aを複数有する電子構造基板30に熱可塑性樹脂層33を積層したとき、バンプ電極31,32は熱可塑性樹脂層33の内部に埋設されるが、バンプ電極31,32の先端が熱可塑性樹脂層33の表面に露出しない。したがって、この実施形態では、熱可塑性樹脂層33の厚さがバンプ電極31,32の突出高さよりも或る程度厚く形成されていてもよい。
次に、図8を参照して、本発明に係る電気光学装置を示す第5実施形態について説明する。この実施形態では、上記各実施形態にて製造した電子部品実装体10Pを備えた電気光学装置100を構成してある。以下においては電子部品実装体10Pを用いる場合を例にとり説明するが、電子部品実装体10P',20P,30Pについても同様に用いることができる。ここで、電子部品実装体10Pは、その電子構造領域に電気光学装置を駆動するための駆動信号を生成する回路を内包するもの(すなわち、液晶駆動用ICチップの実装体)であることが望ましい。
最後に、図9を参照して本発明に係る別の電気光学装置を示す第6実施形態について説明する。この実施形態の電気光学装置(液晶表示装置)200は、電気光学パネル210と、これに実装された回路基板220とを有する。電気光学パネル210は、第5実施形態の電気光学パネル110とほぼ同様の構造を有し、基板211,212、透明電極211a,212a、配向膜211b,212b、配線211c、シール材213、液晶などの電気光学物質214、偏光板215,216及び異方性導電膜217は第5実施形態で説明したものと同じであるため、説明を省略する。ただし、本実施形態では、回路基板220が導電接続される入力配線211dが配線211cとは別途形成されている。
最後に、図10及び図11を参照して、本発明に係る電子機器の実施形態について説明する。この実施形態では、上記電気光学装置(液晶装置200)を表示手段として備えた電子機器について説明する。図10は、本実施形態の電子機器における液晶装置200に対する制御系(表示制御系)の全体構成を示す概略構成図である。ここに示す電子機器は、表示情報出力源291と、表示情報処理回路292と、電源回路293と、タイミングジェネレータ294と、光源制御回路295とを含む表示制御回路290を有する。また、上記と同様の液晶装置200には、上述の構成を有する液晶パネル210を駆動する駆動回路210Dが設けられている。この駆動回路210Dは、上記のように液晶パネル210に直接実装されている電子部品実装体10Pの半導体ICチップで構成される。ただし、駆動回路210Dは、上記のような態様の他に、パネル表面上に形成された回路パターン、或いは、液晶パネルに導電接続された回路基板に実装された半導体ICチップ若しくは回路パターンなどによっても構成することができる。
Claims (18)
- 複数の電子構造領域を有し、該電子構造領域毎にバンプ電極を具備する電子構造基板の表面に、前記バンプ電極が埋設されるように熱可塑性樹脂層を形成する樹脂積層工程と、前記熱可塑性樹脂層の前記電子構造基板とは反対側の表面に、前記バンプ電極に導電接続される導電体を形成する導電体形成工程と、
前記電子構造基板を前記電子構造領域毎に分割することにより、前記電子構造領域を含んで構成される電子部品が、前記バンプ電極に導電接続された前記導電体を有する前記熱可塑性樹脂層に実装されてなる電子部品実装体を形成する部品分割工程と、
を有することを特徴とする電子部品実装体の製造方法。 - 前記樹脂積層工程では、前記電子構造基板若しくは前記熱可塑性樹脂層を加熱しながら前記熱可塑性樹脂層を積層することを特徴とする請求項1に記載の電子部品実装体の製造方法。
- 前記樹脂積層工程では、前記電子構造基板に対して前記熱可塑性樹脂層を型成形によって積層することを特徴とする請求項1に記載の電子部品実装体の製造方法。
- 前記樹脂積層工程では、前記バンプ電極が前記熱可塑性樹脂層を貫通し、前記熱可塑性樹脂層における前記電子構造基板とは反対側の表面に露出するように構成することを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一項に記載の電子部品実装体の製造方法。
- 前記樹脂積層工程では、前記電子構造基板に前記熱可塑性樹脂層を積層したときに、前記バンプ電極が前記熱可塑性樹脂層内から前記熱可塑性樹脂層の反対側に予め配置された導体層と導電接触するように構成し、
前記導電体形成工程では、前記導体層をパターニングして前記導電体を形成することを特徴とする請求項1乃至4のいずれか一項に記載の電子部品実装体の製造方法。 - 前記樹脂積層工程と前記導電体形成工程との間に、前記熱可塑性樹脂層における前記電子構造基板とは反対側の表面に前記バンプ電極を露出させる穴を形成する樹脂穿孔工程と、前記穴に導電材料を充填する導電材料充填工程とを有することを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一項に記載の電子部品実装体の製造方法。
- 前記導電体形成工程では、前記熱可塑性樹脂層における前記電子構造基板とは反対側の表面上に流動性材料を選択的に塗布し、前記流動性材料を硬化させることによって前記導電体を形成することを特徴とする請求項1乃至4、6のいずれか一項に記載の電子部品実装体の製造方法。
- 前記導電体形成工程では、液状の前記流動性材料を液滴として選択的に吐出することを特徴とする請求項7に記載の電子部品実装体の製造方法。
- 前記導電体形成工程では、ペースト状の前記流動性材料を選択的に印刷することを特徴とする請求項7に記載の電子部品実装体の製造方法。
- 前記導体形成工程は、前記熱可塑性樹脂層の前記電子構造基板とは反対側の表面上にパターニングされた開口を有するレジスト層を形成する工程を含み、
前記導電体を、前記熱可塑性樹脂層における前記開口からの露出部に形成することを特徴とする請求項1乃至4、6乃至9のいずれか一項に記載の電子部品実装体の製造方法。 - 前記導電体形成工程は、導電性微粒子を含有する溶剤を選択的に吐出する工程を含み、
前記レジスト層を、上端面が、前記熱可塑性樹脂層の前記電子構造基板とは反対側の表面よりも前記溶剤との親和性が悪くなるように形成することを特徴とする請求項10記載の電子部品実装体の製造方法。 - 前記導電体を形成した後に、前記レジスト層を除去する工程をさらに含むことを特徴とする請求項10又は請求項11に記載の電子部品実装体の製造方法。
- 請求項1乃至12のいずれか一項に記載の製造方法により製造された電子部品実装体を熱圧着により回路基板上に実装する工程と、前記回路基板を電気光学パネルに実装する工程とを有することを特徴とする電気光学装置の製造方法。
- 請求項1乃至12のいずれか一項に記載の製造方法により製造された電子部品実装体を電気光学パネルを構成する基板上に熱圧着により実装することを特徴とする電気光学装置の製造方法。
- バンプ電極を備えた電子部品と、該電子部品の前記バンプ電極の形成面上に積層された熱可塑性樹脂層と、該熱可塑性樹脂層の表面上に形成され、前記バンプ電極に導電接続された導電体とを有し、
前記熱可塑性樹脂層の外縁が前記電子部品の外縁上若しくはそれよりも内側に配置されていることを特徴とする電子部品実装体。 - 電気光学パネルと、該電気光学パネルに実装された回路基板とを有し、請求項15に記載の電子部品実装体が前記回路基板上に実装されていることを特徴とする電気光学装置。
- 電気光学パネルと、該電気光学パネルを構成する基板上に実装された請求項15に記載の電子部品実装体とを有することを特徴とする電気光学装置。
- 請求項16又は17に記載の電気光学装置と、該電気光学装置を制御する制御手段とを有することを特徴とする電気光学装置。
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