JP2006278637A - 基板実装構造および表示装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】 接着層から回路基板および半導体基板を剥離しにくくし、また、回路基板の第1の端子と半導体基板の第2の端子との間の電気的な接続をより確実にする基板実装構造を提供することにある。
【解決手段】 本発明の基板実装構造(60)は、第1の端子(42)が設けられた第1の基板(40)と、第2の端子(52)が設けられた第2の基板(50)と、第1の端子(42)と第2の端子(52)とが電気的に接続するように第1の基板(40)と第2の基板(50)とを接着する接着層(20)とを備え、接着層(20)は、樹脂(21)と、樹脂(21)中に分散された絶縁性粒子(22)とを有し、絶縁性粒子(22)は、所定の平均粒径を有し、第1の端子(42)は、第1の端子(42)から第2の端子(52)への電気的な経路において、第2の端子(52)に最も近い最近接部分(43)を有し、最近接部分(43)は、絶縁性粒子(22)の所定の平均粒径よりも短い幅を有する。
【選択図】図1

Description

本発明は、基板を実装した基板実装構造、および、上記基板実装構造を備えた表示装置に関する。
近年、半導体素子を有する半導体装置の小型化が要求されており、半導体装置を小型化するための1つの手法として、半導体素子のフリップチップ実装が行われている。半導体素子のフリップチップ実装では、硬質基板およびフレキシブルプリント基板(FPC:Flexible Printed Circuit)などの回路基板と、回路基板よりも小さい半導体基板(半導体素子の基板)とを接着層によって接着するとともに、回路基板に形成された端子と半導体基板に形成されたバンプとを電気的に接続することによって、半導体基板を回路基板に実装している。
図11に示すように、従来の基板実装構造160では、半導体基板150が回路基板140に実装されている。回路基板140は、複数の端子142が設けられた主面141を有しており、回路基板140には、端子142と電気的に接続された回路(図示せず)が設けられている。また、半導体基板150は、複数の端子152が設けられた主面151を有しており、半導体基板150には、端子152と電気的に接続された回路(図示せず)が設けられている。本明細書において、半導体基板150に設けられた端子上の突起電極をバンプと称する。基板実装構造160では、接着層120が回路基板140と半導体基板150とを接着しており、また、端子142とバンプ152とが物理的に接触していることによって、半導体基板150に形成された回路と回路基板140に形成された回路とが電気的に接続している。
なお、図11では、端子142とバンプ152とが物理的に接触していることを示しているが、接着層120中に導電性粒子(図11には図示せず)を分散させて、端子142とバンプ152とを導電性粒子を介して電気的に接続することによって、半導体基板150に形成された回路を回路基板140に形成された回路と電気的に接続することもできる。
一般に、接着層120は樹脂からなり、接着層120の線膨張係数は30〜50ppm/℃である。接着層120の線膨張係数は、回路基板140および半導体基板150の線膨張係数と大きく異なる。例えば、回路基板140の線膨張係数は15ppm/℃であり、半導体基板150の線膨張係数は2.5ppm/℃である。このように接着層120、回路基板140および半導体基板150の線膨張係数はそれぞれ大きく異なるので、温度の変化に応じて、回路基板140と接着層120との間、および、接着層120と半導体基板150との間において応力が発生し、端子142および/またはバンプ152が剥離するおそれや、バンプ152にクラックが生じるおそれがある。剥離またはクラックが発生すると、半導体基板150に形成された回路は、回路基板140に形成された回路と電気的に接続しにくくなるか、または、電気的に接続しなくなる。
また、接着層120が樹脂からなる場合、樹脂は高い吸湿性を有することが多いので、樹脂の吸湿性に起因して接着層120から回路基板140および半導体基板150が剥離するおそれがある。
以下に、図12を参照して、樹脂の吸湿性に起因して接着層120から回路基板140および半導体基板150が剥離することを説明する。
基板実装構造160は、例えば、以下の工程によって作製される。
(1)まず、回路基板140にフィルム状の接着シートを貼り付ける。接着シートは、接着層と、接着層に貼り付けられ、保護シートとして機能するセパレータとを有する。セパレータは、接着層から剥離可能になっている。
(2)次いで、接着層からセパレータを剥離する。
(3)次いで、回路基板140に貼り付けられた接着層に半導体基板150をアライメントして、接着層の上に半導体基板150を配置した後、半導体基板150のバンプ152が回路基板140の端子142と電気的に接続するように、半導体基板150を接着層に圧着する。圧着することによって、接着層は、回路基板140と半導体基板150を接着する。以上で、回路基板140に対する半導体基板150のフリップチップ実装は完了する。
(4)次いで、回路基板140の主面141のうち半導体基板150を貼り付けた部分とは異なる部分にクリーム半田を塗布する。
(5)次いで、クリーム半田を塗布した部分に、チップ電子部品170を搭載する。
(6)次いで、チップ電子部品170が搭載された回路基板140をオーブン(リフロー炉)に入れて、加熱し、クリーム半田を溶融し、フィレットを形成する。
以上のように、半導体基板150およびチップ電子部品170を回路基板140に実装した基板実装構造160が製造される。
しかしながら、接着層120が吸湿性を有する場合、上記工程(6)において回路基板140をオーブンで加熱すると、接着層120に吸収された水分は水蒸気に変化する。このように接着層120内で水蒸気が発生すると、接着層120の体積が膨張し、接着層120から回路基板140および半導体基板150が剥離してしまうおそれがある。
これらの問題を解決するために、接着層120内にフィラーを充填することが知られている。フィラーは、典型的には無機の絶縁性粉末であり、例えば、シリカ、ケイ酸カルシウム、アルミナ、炭酸カルシウム、チッ化アルミニウム、炭化珪素などの粉末である。一般に、無機フィラーを構成する無機の絶縁性粒子の線膨張係数は樹脂の線膨張係数よりも小さく、また、絶縁性粒子の吸湿性は樹脂の吸湿性ほど高くないので、絶縁性粒子が接着層120中に分散していると、接着層120の線膨張係数を低減するとともに、接着層120の吸湿性を低減することができる。
特許文献1には、2つの接着フィルムを有する接着層が開示されている。特許文献1に開示されている接着層は、同じ厚さを有する2つの接着フィルムをラミネートしており、上側の接着フィルムは、フィラーとして、溶融シリカを有している。一般に、半導体基板の線膨張係数は回路基板の線膨張係数よりも小さいので、特許文献1に開示されている接着層では、半導体基板と接する上側の接着フィルムに、線膨張係数の小さい溶融シリカを導入することによって、上側の接着フィルムの線膨張係数を減少させている。このようにして、特許文献1に開示されている接着層を用いて基板実装構造を作製すると、上側の接着フィルムの線膨張係数と半導体基板の線膨張係数との間の差に起因して発生する応力が減少し、半導体基板のバンプが剥離することを防ぐことができる。
特開平10−226769号公報
しかしながら、特許文献1に開示されている基板実装構造でも、半導体基板を接着層に圧着するときに、フィラーが半導体基板のバンプによって捕捉され、フィラーがバンプと端子との間に挟まってしまうおそれがある。フィラーは、絶縁性粒子からなるため、フィラーがバンプと端子との間に挟まると、半導体基板は回路基板と電気的に接続しにくくなるか、または、電気的に接続できなくなる。
本発明の目的は、周囲の温度が変化しても回路基板と半導体基板とが剥離しにくく、かつ、回路基板と半導体基板との間の電気的な接続がより確実な基板実装構造を提供することである。
本発明の基板実装構造は、第1の端子が設けられた第1の基板と、第2の端子が設けられた第2の基板と、前記第1の端子と前記第2の端子とが電気的に接続するように前記第1の基板と前記第2の基板とを接着する接着層とを備え、前記接着層は、樹脂と、前記樹脂中に分散された絶縁性粒子とを有し、前記絶縁性粒子は、所定の平均粒径を有し、前記第1の端子は、前記第1の端子から前記第2の端子への電気的な経路において、前記第2の端子に最も近い最近接部分を有し、前記最近接部分は、前記絶縁性粒子の前記所定の平均粒径よりも短い幅を有する。
ある実施形態において、前記最近接部分は、前記幅に直交する方向に奥行きを有し、前記奥行きは、前記絶縁性粒子の前記所定の平均粒径よりも短い。
ある実施形態において、前記第1の基板は、前記第1の端子が設けられた主面を有し、前記第1の端子は、前記第1の基板の前記主面側に位置する底面を有し、前記底面は、前記最近接部分の前記幅よりも大きな幅を有する。
ある実施形態において、前記第1の端子は、前記最近接部分の前記幅および前記底面の前記幅によって規定された面を有し、前記面は、台形の形状を有する。
ある実施形態において、前記第1の端子は、互いに分離された複数の分離部を有し、前記最近接部分は、前記複数の分離部のそれぞれに対応する分離最近接部分を有し、前記複数の分離部のうちの1つの分離部と前記複数の分離部のうちの前記1つの分離部に隣接する他の分離部との間の距離は、前記絶縁性粒子の前記所定の平均粒径よりも長い。
ある実施形態において、前記第1の基板は、前記第1の端子が設けられた主面を有し、前記複数の分離部は、前記第1の基板の前記主面に設けられている。
ある実施形態において、前記第1の端子は、前記複数の分離部に連結された本体部をさらに有する。
ある実施形態において、前記接着層は、前記樹脂中に分散された導電性粒子をさらに有する。
ある実施形態において、前記接着層中の単位体積あたりの前記導電性粒子の数は、前記接着層中の単位体積あたりの前記絶縁性粒子の数よりも大きい。
ある実施形態において、前記第1の端子は、互いに分離された複数の分離部を有し、前記最近接部分は、前記複数の分離部のそれぞれに対応する分離最近接部分を有し、前記導電性粒子は、所定の平均粒径を有し、前記複数の分離部のうちの1つの分離部と前記複数の分離部のうちの前記1つの分離部に隣接する他の分離部との間の距離は、前記絶縁性粒子の前記所定の平均粒径よりも長く、前記導電性粒子の前記所定の平均粒径よりも短い。
本発明の基板実装構造は、第1の端子が設けられた第1の基板と、第2の端子が設けられた第2の基板と、前記第1の端子と前記第2の端子とが電気的に接続するように前記第1の基板と前記第2の基板とを接着する接着層とを備え、前記接着層は、樹脂と、前記樹脂中に分散された絶縁性粒子とを有し、前記第1の端子は、互いに分離された複数の分離部を有し、前記最近接部分は、前記複数の分離部のそれぞれに対応する分離最近接部分を有し、前記絶縁性粒子は所定の平均粒径を有し、前記複数の分離部のうちの1つの分離部と前記複数の分離部のうちの前記1つの分離部に隣接する他の分離部との間の距離が、前記絶縁性粒子の前記所定の平均粒径よりも長くなるように、前記第1の端子が構成されている。
ある実施形態において、前記第1の基板は、前記第1の端子が設けられた主面を有し、前記複数の分離部は、前記第1の基板の前記主面に設けられている。
ある実施形態において、前記第1の端子は、前記複数の分離部に連結された本体部をさらに有する。
本発明の表示装置は上記の基板実装構造を備える。
本発明の基板実装構造によれば、周囲の温度が変化しても接着層から半導体基板および回路基板を剥離しにくくし、半導体基板の端子と回路基板の端子との間の電気的な接続をより確実にすることができる。本発明の基板実装構造は、表示装置に好適に用いられる。
また、本発明の基板実装方法を用いると、端子間に絶縁性粒子が介在しにくく、第1の基板の端子と第2の基板の端子との間の電気的な接続をより確実にすることができる。
以下、図面を参照して、本発明による基板実装構造の実施形態を説明する。なお、本発明は、以下に説明する実施形態に限定されるものではない。
(実施形態1)
まず、図1を参照して、本発明よる基板実装構造の第1の実施形態を説明する。本実施形態の基板実装構造60は、図1に示すように、第1の端子42が設けられた第1の基板40と、第2の端子52が設けられた第2の基板50と、第1の端子42と第2の端子52とが電気的に接続するように第1の基板40と第2の基板50とを接着する接着層20とを備える。
基板実装構造60では、第2の基板50が第1の基板40に実装されている。複数の第1の端子42が、第1の基板40の主面41に設けられており、第1の端子42は所定の方向に配列されている。複数の第2の端子52が、第2の基板50の主面51に設けられており、第2の端子52も所定の方向に配列されている。接着層20は、第1の基板40の主面41と接する第1の主面20aと、第2の基板50の主面51と接する第2の主面20bとを有する。接着層20は、樹脂21と、樹脂21中に分散され、フィラーを構成する絶縁性粒子22とを有する。第1の端子42は、第1の端子42から第2の端子52への電気的な経路において、第2の端子52に最も近い部分である最近接部分(表面部分)43を有している。最近接部分43は、幅および奥行きによって規定された所定の面積を有しており、最近接部分43の幅は、第1の端子42が配列された方向に沿った最近接部分43の長さであり、最近接部分43の奥行きは、最近接部分43の幅に直交する長さである。なお、第1の端子42および第2の端子52は、集積回路(IC)周辺のみにペリフェラル型に配置される場合に限定されるわけでなく、格子点状にグリッド・アレイ型に配置されていてもよい。基板実装構造60では、第1の端子42の最近接部分43は、第2の基板50に設けられた第2の端子52と当接しており、すなわち、第1の端子42は第2の端子52と物理的に接触している。
樹脂21は、熱硬化性樹脂、例えば、エポキシ樹脂である。絶縁性粒子22は、シリカから形成された粒子であり、絶縁性粒子22の線膨張係数は樹脂21の線膨張係数よりも小さい。絶縁性粒子22の平均粒径は約3μmである。
第1の端子42の厚さ(高さ)は17μmであり、第1の端子42の最近接部分43の幅は約1μm、好ましくは1μm以下である。このように、最近接部分43の幅は絶縁性粒子22の平均粒径よりも短い。
なお、絶縁性粒子22の平均粒径とは、レーザ回折を利用した粒度分布測定装置によって体積基準で測定された粒度分布における粒径の平均である。
次いで、図2を参照して、基板実装構造60を作製する方法を説明する。
まず、図2(a)に示すように、第1の基板40を用意する。図2(a)は、第1の基板40の一部を拡大して示している。第1の基板40の主面41には、複数の第1の端子42が設けられている。複数の第1の端子42は、例えば、互いに等しい間隔で配列されている。第1の基板40には、複数の第1の端子42と電気的に接続された回路(図示せず)が設けられている。複数の第1の端子42は、それぞれ、銅の表面にNiをめっきした後、さらに金をめっきすることによって形成される。なお、Niをめっきする代わりに、金のみをめっきしてもよいし、Snのみをめっきしてもよい。第1の端子42は、第1の基板40の主面41から離れて位置する最近接部分43を有する。
次に、図2(b)に示すように、接着シート10を用意する。接着シート10は、接着層20と、保護層として機能するセパレータ30とを備える。接着層20は、第1の主面20aおよび第2の主面20bを有しており、接着層20は、樹脂21と、樹脂21中に分散された絶縁性粒子22とを有する。セパレータ30は接着層20の第2の主面20bに貼り付けられているが、セパレータ30は接着層20から剥離可能である。絶縁性粒子22は、樹脂21中にほぼ均一に分散されている。セパレータ30は、PET(ポリエチレンテレフタレート)フィルムである。第1の基板40において、第1の端子42の最近接部分43の幅が絶縁性粒子22の平均粒径よりも短くなるように第1の端子42は構成されている。
次に、図2(c)に示すように、接着シート10のうち接着層20の第1の主面20aが第1の基板40の主面41と接するように、接着シート10を第1の基板40に貼り付ける。図2(c)は、第1の基板40および接着シート10の一部を拡大して示している。第1の基板40の主面41には第1の端子42が設けられているので、第1の基板40に接着シート10を貼り付けると、接着シート10は変形する。例えば、加熱したツール70を用いて、接着シート10を第1の基板40に貼り付ける。
図2(c)に示すように、接着層20の第1の主面20aを第1の基板40の主面41と接触させた状態で、加熱したツール70を接着シート10のセパレータ30に押し付けることによって、接着シート10を第1の基板40に貼り付ける。この貼り付けでは、温度60℃〜90℃に加熱したツール70を、1〜4秒間、圧力1〜5MPaで、接着シート10に押し付ける。
第1の基板40に接着シート10を貼り付けるときに、第1の基板40に設けられた第1の端子42の最近接部分43が接着シート10の接着層20中に分散された絶縁性粒子22を捕捉することがあるが、本実施形態では、最近接部分43の幅が、絶縁性粒子22の平均粒径よりも小さくなるように設定されているため、絶縁性粒子22は最近接部分43にほとんど捕捉されない。
次に、図2(d)に示すように、第2の端子52が設けられた主面51を有する第2の基板50を用意する。第2の基板50では、主面51に複数の第2の端子52が設けられている。複数の第2の端子52は、第1の基板40に配列された複数の第1の端子42と対応するように配列されている。また、第2の基板50には、複数の第2の端子52と電気的に接続された回路(図示せず)が設けられている。複数の第2の端子52も、第1の端子42と同様に、銅の表面にNiをめっきした後、さらに金をめっきすることによって形成される。なお、Niをめっきする代わりに、金のみをめっきしてもよいし、Snのみをめっきしてもよい。あるいは、第2の端子52は、金から形成されていてもよい。
次に、図2(e)に示すように、接着層20からセパレータ30を剥離する。なお、セパレータ30を接着層20から剥離した後も、接着層20は第1の基板40に貼り付けられたままであり、セパレータ30を接着層20から剥離することによって、接着層20の第2の主面20bが露出される。
次に、図2(f)に示すように、第2の基板50の主面51が接着層20の第2の主面20bと接し、かつ、第2の基板50の第2の端子52が第1の基板40の第1の端子42と電気的に接続するように、第2の基板50を接着層20に貼り付ける。第2の基板50の主面51に第2の端子52が設けられているため、第2の基板50を接着層20に貼り付けると、接着層20は変形する。この貼り付けは、例えば、加熱したツール70を用いて、第2の基板50を接着層20に圧着することによって、行う。
圧着するとき、温度180℃〜250℃に加熱したツール70を、5〜20秒間、圧力60〜200MPaで第2の基板50に押し付ける。圧着では、接着シート10を第1の基板40に貼り付けるときの温度(60℃〜90℃)よりも高い温度(180℃〜250℃)でツール70を加熱し、かつ、接着シート10を第1の基板40に貼り付けるときの圧力(1〜5MPa)よりも高い圧力(60〜200MPa)でツール70を第2の基板50に押し付けており、接着層20が第1の基板40と第2の基板50とを接着するように、接着層20の樹脂21を完全に硬化する。なお、圧着するときには、接着シート10を第1の基板40に貼り付けるときに用いたツールと同じツールを用いる必要はなく、圧着に適したツールを用いればよい。
このように、接着シート10を第1の基板40に貼り付け、かつ、第2の基板50を接着層20に圧着する場合には、圧着するときに、接着シート10を第1の基板40に貼り付けるときにおいてツールを加熱した温度よりも高い温度にツールを加熱し、および/または、接着シート10を第1の基板40に貼り付けるときにおいてツールを押し付けた圧力よりも高い圧力でツールを押し付けることにより、第1の基板40と接着層20との間の密着度は、接着シート10を第1の基板40に貼り付けるときよりも上昇する。
また、図2(f)に示すように、加熱したツール70を用いて第2の基板50を接着層20に圧着する場合、熱は、ツール70から第2の基板50を介して接着層20に伝達する。接着層20が加熱されると、接着層20内の樹脂21は流動し、さらに熱が加えられると、樹脂21は硬化(固化)する。
本実施形態によれば、絶縁性粒子22の線膨張係数は樹脂21の線膨張係数よりも小さいので、絶縁性粒子22を樹脂21中に分散させると、接着層20の線膨張係数を減少させることができる。一般に、樹脂21の線膨張係数は、第1の基板40の線膨張係数および第2の基板50の線膨張係数よりも大きいので、接着層20の線膨張係数が減少すると、接着層20の線膨張係数と第1の基板40の線膨張係数との間の差、および、接着層20の線膨張係数と第2の基板50の線膨張係数との間の差が減少する。したがって、本実施形態によれば、基板実装構造60の周囲の温度が変化する場合でも、接着層20と第1の基板40との間で線膨張係数に起因して発生する応力、および、接着層20と第2の基板50との間で線膨張係数に起因して発生する応力を減少することができ、結果として、接着層20が第1の基板40および第2の基板50をより確実に接着することができる。
本実施形態によれば、最近接部分43の幅が絶縁性粒子22の平均粒径よりも短いので、接着シート10を第1の基板40に貼り付けるときに、絶縁性粒子22は、第1の端子42の最近接部分43に捕捉されにくい。また、本実施形態によれば、第2の基板40を接着層20に貼り付けるときに、第2の基板50に設けられた第2の端子52によって絶縁性粒子22が捕捉されたとしても、最近接部分43の幅が短いため、捕捉された絶縁性粒子22が、第1の端子42の最近接部分43に当接しにくい。したがって、第1の端子42と第2の端子52との間に絶縁性粒子22が介在することを防ぐことができ、第1の端子42と第2の端子52との電気的な接続をより確実にすることができる。
また、図1に示すように、第1の端子42は、第1の基板40の主面41側に底面44を有し、最近接部分43の幅は、底面44の幅よりも小さい。第1の端子42には、最近接部分43の幅および底面44の幅によって、面が規定されており、その面は、台形の形状を有している。最近接部分43の幅および底面44の幅によって規定された第1の端子42の面は台形の形状を有している。第1の端子42と第1の基板40の主面41との接触面積が大きいので、第1の基板40の主面41から第1の端子42が剥がれることを防ぐことができる。
また、第1の端子42の最近接部分43の幅だけでなく、第1の端子42の最近接部分43の奥行きも、絶縁性粒子22の平均粒径よりも短いことが好ましい。最近接部分43の面積が絶縁性粒子22の断面積よりも小さいほど、絶縁性粒子22は、最近接部分43によって捕捉されにくくなり、また、第2の端子52によって絶縁性粒子22が捕捉されたとしても、絶縁性粒子22が、第1の端子42の最近接部分43に当接しにくくなる。
以上のように、本実施形態によれば、第1の端子42の最近接部分43の幅が、絶縁性粒子22の平均粒径よりも短いので、接着シート10を第1の基板40に貼り付けるときに、第1の端子42は絶縁性粒子22を捕捉しにくく、また、第2の基板50を接着層20に貼り付けるときに、第2の基板50に設けられた第2の端子52が絶縁性粒子22を捕捉したとしても、絶縁性粒子22が、最近接部分43に当接しにくい。したがって、絶縁性粒子22が、第1の端子42と第2の端子52との間に介在することを防ぎ、第1の端子42と第2の端子52との電気的な接続をより確実にすることができる。
(実施形態2)
以下に、図3を参照して、本発明による基板実装構造の第2の実施形態を説明する。
図3に示すように、本実施形態の基板実装構造60は、第1の端子42が、互いに分離された複数の分離部42Aを有する点で、実施形態1の基板実装構造とは異なる。冗長さを避けるために、本実施形態の基板実装構造60の記載のうち実施形態1の基板実装構造の記載と重複する部分を省略する。
図3に示すように、1つの第1の端子42は、互いに分離された3つの分離部42Aを有する。分離部42Aのそれぞれは、第1の基板40の主面41に設けられており、分離最近接部分43Aを有している。
本実施形態では、分離部42Aは、それぞれ、分離部42Aの分離最近接部分43Aにおいて第2の基板50に設けられた第2の端子52と当接しており、すなわち、3つの分離部42Aは第2の端子52と物理的に接触している。また、分離部42Aと、その分離部42Aに隣接する他の分離部42Aとの間の距離が、絶縁性粒子22の平均粒径よりも長くなるように、第1の端子42は構成されている。
本実施形態によれば、第1の端子42と第2の端子52との接触面積を大きくすることができ、それにより、第1の端子42と第2の端子52との間の電気的な接続をより確実にすることができる。また、本実施形態によれば、第1の端子42と第2の端子52との間の電気的な経路の断面積を大きくすることができ、したがって、第1の端子42と第2の端子52との間に、より大きな電流を流すことが可能になる。
なお、複数の分離部42Aのうちの少なくとも1つの分離部42Aとその分離部42Aに隣接する分離部42Aとの間の距離が、絶縁性粒子22の平均粒径よりも長ければ、電気的な接続をより確実にするとともに、電気的な経路の断面積を大きくすることができる。また、複数の分離部42Aのそれぞれについて、分離部42Aとその分離部42Aに隣接する他の分離部42Aとの間の距離が絶縁性粒子22の平均粒径よりも長いことが、好ましい。
上述した説明では、1つの第1の端子42が3つの分離部42Aを有しているが、本実施形態はこれに限定されず、1つの第1の端子42が複数の分離部42Aを有していればよい。
(実施形態3)
以下に、図4を参照して、本発明による基板実装構造の第3の実施形態を説明する。図4に示すように、本実施形態の基板実装構造60は、複数の分離部42Aに連結された本体部42Bを有する点で、実施形態2の基板実装構造とは異なる。冗長さを避けるために、本実施形態の基板実装構造60の記載のうち実施形態2の記載と重複する部分を省略する。
図4に示すように、基板実装構造60では、1つの第1の端子42が、本体部42Bと、本体部42Bに連結された3つの分離部42Aとを有し、3つの分離部42Aは互いに分離され、複数の分離部42Aのそれぞれには、分離最近接部分43Aが設けられている。本体部42Bは、第1の基板40の主面41に設けられている。
本実施形態によれば、第1の端子42と第2の端子52との間の電気的な経路の断面積を大きくすることができる。また、本体部42Bが第1の基板40の主面41に設けられており、第1の端子42と第1の基板40の主面41との接触面積が大きいので、第1の基板40から第1の端子42が剥離することを防ぐことができる。
なお、複数の分離部42Aのうちの少なくとも1つの分離部42Aとその分離部42Aに隣接する分離部42Aとの間の距離が、絶縁性粒子22の平均粒径よりも長ければ、電気的な接続をより確実にするとともに、電気的な経路の断面積を大きくすることができる。また、複数の分離部42Aのそれぞれについて、分離部42Aとその分離部42Aに隣接する他の分離部42Aとの間の距離が絶縁性粒子22の平均粒径よりも長いことが、好ましい。
また、上述した説明では、1つの第1の端子42が3つの分離部42Aを有しているが、本実施形態はこれに限定されず、1つの第1の端子42が複数の分離部42Aを有していればよい。
(実施形態4)
以下に、図5を参照して、本発明による基板実装構造の第4の実施形態を説明する。
本実施形態の基板実装構造60は、分離最近接部分43Aの幅が絶縁性粒子22の平均粒径よりも長い点で実施形態2〜3の基板実装構造とは異なる。冗長さを避けるために、本実施形態の基板実装構造60の記載のうち実施形態2〜3の記載と重複する部分を省略する。
図5(a)に示すように、本実施形態の基板実装構造60では、1つの第1の端子42は、それぞれ分離された3つの分離部42Aを有する。分離部42Aのそれぞれは、第1の基板40の主面41に設けられており、分離最近接部分43Aを有している。分離部42Aとその分離部42Aに隣接する他の分離部42Aとの間の距離が、絶縁性粒子22の平均粒径よりも長くなるように、第1の端子42は構成されている。
本実施形態では、分離最近接部分43Aの幅が絶縁性粒子22の平均粒径よりも長いが、分離部42Aとその分離部42Aに隣接する他の分離部42Aとの間の距離が絶縁性粒子22の平均粒径よりも長い。したがって、第1の端子42に接着シート10を貼り付けるときに、第1の端子42が絶縁性粒子22を捕捉したとしても、捕捉された絶縁性粒子22は分離部42Aと別の分離部42Aとの間に移動する。また、第2の基板50を接着層20に貼り付けるときに、第2の基板50に設けられた第2の端子52が絶縁性粒子22を捕捉して、絶縁性粒子22が分離最近接部分43Aに当接したとしても、絶縁性粒子22は分離部42Aと別の分離部42Aとの間に移動する。したがって、本実施形態によれば、絶縁性粒子22が、第1の端子42と第2の端子52との間に介在することを防ぐことができ、第1の端子42と第2の端子52との電気的な接続をより確実にすることができる。
なお、上述した実施形態では、互いに分離された分離部42Aが第1の基板40の主面41に設けられていたが、本実施形態はこれに限定されない。
本実施形態の変形例の基板実装構造60では、図5(b)に示すように、第1の端子42が、本体部42Bと、本体部42Bに連結された3つの分離部42Aとを有する。3つの分離部42Aは互いに分離され、複数の分離部42Aのそれぞれには、分離最近接部分43Aが設けられている。本体部42Bは、第1の基板40の主面41に設けられている。
本体部42Bが第1の基板40の主面41に設けられており、第1の端子42と第1の基板40の主面41との接触面積が大きいので、第1の基板40から第1の端子42が剥離することを防ぐことができる。
以上のように、本実施形態によれば、実施形態2〜3の基板実装構造において説明したのと同様に、第1の端子42と第2の端子52との間の電気的な経路の断面積を大きくすることができる。
また、複数の分離部42Aのうちの少なくとも1つの分離部42Aとその分離部42Aに隣接する分離部42Aとの間の距離が、絶縁性粒子22の平均粒径よりも長ければ、電気的な接続をより確実にするとともに、電気的な経路の断面積を大きくすることができる。また、複数の分離部42Aのそれぞれについて、分離部42Aとその分離部42Aに隣接する他の分離部42Aとの間の距離が絶縁性粒子22の平均粒径よりも長いことが、好ましい。
また、上述した説明では、1つの第1の端子42が3つの分離部42Aを有しているが、本実施形態はこれに限定されず、1つの第1の端子42は、複数の分離部42Aを有していればよい。
また、上述した実施形態1〜4では、第1の基板40の第1の端子42と第2の基板50の第2の端子52とが物理的に接触しており、すなわち、接着層20が非導電性膜(Non−Conductive Film)として機能していたが、本発明はこれに限定されない。本発明は、接着層20に導電性粒子が分散されており、導電性粒子を介して第1の基板40の第1の端子42と第2の基板50の第2の端子52とが電気的に接続する、すなわち、接着層20が異方性導電膜(Anisotropic Conductive Film)として機能してもよい。
(実施形態5)
以下に、図6を参照して、本発明による基板実装構造の第5の実施形態を説明する。
本実施形態の基板実装構造60では、接着層20が、樹脂21中に分散された導電性粒子23をさらに有する点で、上述した実施形態1〜4の基板実装構造とは異なる。冗長さを避けるために、本実施形態の基板実装構造60の記載のうち上述した実施形態1〜4の記載と重複する部分を省略する。
図6(a)に示すように、導電性粒子23は、樹脂21中にほぼ均一に分散されている。一般に、導電性粒子23の平均粒径は、絶縁性粒子22の平均粒径よりも大きく、ここでは、導電性粒子23の平均粒径は約5μmであり、絶縁性粒子22の平均粒径は約3μmである。導電性粒子23は、Ni微粒子またはNi/Auメッキされたプラスティック粒子である。
導電性粒子23の平均粒径は、レーザ回折を利用した粒度分布測定装置によって体積基準で測定された粒度分布における粒径の平均である。
図6(a)に示した基板実装構造60では、接着層20内の単位体積あたりの導電性粒子23の数が接着層20内の単位体積あたりの絶縁性粒子22の数よりも大きくなるように、導電性粒子23が樹脂21中に分散されている。この場合、例えば、絶縁性粒子22の数を導電性粒子23の数の1/4以下にすることが好ましい。第1の基板40に設けられた第1の端子42の最近接部分43は、導電性粒子23と当接しており、第1の基板40の第1の端子42は、導電性粒子23を介して、第2の基板50に設けられた第2の端子52と電気的に接続している。このように、接着層20が導電性粒子23を有することによって、第1の基板40の第1の端子42と第2の基板50の第2の端子52との電気的な接続をより確実にすることができる。
ただし、導電性粒子23を樹脂21中に過剰に導入すると、第2の基板50を接着層20に貼り付けた後、接着層20中の導電性粒子23が連結して、第1の基板40のうち第1の端子42以外の部分と、第2の基板50のうち第2の端子52以外の部分とを電気的に接続してしまうことがあるので、導電性粒子23を導入する量は、第1の基板40のうち第1の端子42以外の部分と、第2の基板50のうち第2の端子52以外の部分とを電気的に接続しないように、制限される。
なお、図6(a)に示した本実施形態の基板実装構造60は、図1を参照して説明した実施形態1の基板実装構造において接着層20に導電性粒子23を分散したものに相当するが、本実施形態はこれに限定されない。
図6(b)は、本実施形態の変形例の基板実装構造60を示す。図6(b)に示すように、本実施形態の変形例の基板実装構造60は、第1の端子42が互いに分離された複数の分離部42Aを有しており、この基板実装構造60は、図3を参照して説明した実施形態2の基板実装構造において接着層20に導電性粒子23を分散したものに相当する。
図6(b)に示した基板実装構造60では、分離最近接部分43A間の距離は、絶縁性粒子22の平均粒径よりも長く、導電性粒子23の平均粒径よりも短い。これにより、絶縁性粒子22は、分離部42A間にまで移動し、導電性粒子23は、分離最近接部分43Aに捕捉されている。一般に、線膨張係数を小さくする効果を現実的に実現するためには、導電性粒子23の10倍以上の絶縁性粒子22を導入することが好ましいが、図6(b)に示した基板実装構造60では、接着層20内の単位体積あたりの導電性粒子23の数が接着層20内の単位体積あたりの絶縁性粒子22の数よりも小さくても、導電性粒子23は分離最近接部分43Aに捕捉される。
図6(c)は、本実施形態のさらなる変形例の基板実装構造60を示す。図6(c)に示すように、本実施形態の変形例の基板実装構造60は、複数の分離部42Aに連結された本体部42Bを有しており、この基板実装構造60は、図4を参照して説明した実施形態3の基板実装構造において接着層20に導電性粒子23を分散したものに相当する。ここでも、分離最近接部分43A間の距離は、絶縁性粒子22の平均粒径よりも長く、導電性粒子23の平均粒径よりも短い。
図6(d)は、本実施形態のさらなる変形例の基板実装構造60を示す。図6(d)に示すように、本実施形態の変形例の基板実装構造60は、最近接部分43の幅が絶縁性粒子22の平均粒径よりも長い点で、図6(b)および図6(c)に示した基板実装構造とは異なっている。この基板実装構造60は、図5(a)を参照して説明した実施形態4の基板実装構造において接着層20に導電性粒子23を分散したものに相当する。ここでも、分離最近接部分43A間の距離は、絶縁性粒子22の平均粒径よりも長く、導電性粒子23の平均粒径よりも短い。
図6(e)は、本実施形態のさらなる変形例の基板実装構造60を示す。図6(e)に示すように、本実施形態の変形例の基板実装構造60は、複数の分離部42Aに連結された本体部42Bを有する点で、図6(d)に示した基板実装構造とは異なる。この基板実装構造60は、図5(b)を参照して説明した実施形態4の基板実装構造において接着層20に導電性粒子23を分散したものに相当する。ここでも、分離最近接部分43A間の距離は、絶縁性粒子22の平均粒径よりも長く、導電性粒子23の平均粒径よりも短い。
なお、上述した実施形態1〜5では、第1の基板40に設けられた第1の端子42が最近接部分43を有する実施形態を説明したが、本発明はこれに限定されない。第2の基板50に設けられた第2の端子52が最近接部分を有してもよく、あるいは、第1の端子42および第2の端子52の両方が最近接部分を有してもよい。
また、上述した実施形態1〜5では、絶縁性粒子22および/または導電性粒子23が樹脂21中にほぼ均一に分散されていたが、本発明はこれに限定されない。絶縁性粒子22が接着層20のうちの第1の主面20a側でより多くなるように、絶縁性粒子22は樹脂21中に分散されていてもよく、また、導電性粒子23が接着層20のうちの第2の主面20b側でより多くなるように、導電性粒子23は樹脂21中に分散されていてもよい。
また、上述した実施形態1〜5では、絶縁性粒子の平均粒径は3μmであるが、絶縁性粒子の平均粒径はこれに限定されない。絶縁性粒子の平均粒径は、例えば、1.5μmであってもよく、あるいは、0.3μmであってもよい。絶縁性粒子の平均粒径が1.5μmの場合、最近接部分の幅は、例えば、0.5μm、好ましくは0.5μm以下であり、絶縁性粒子の平均粒径が0.3μmの場合、最近接部分の幅は、例えば、0.1μm、好ましくは0.1μm以下である。
また、上述した実施形態1〜5では、フィラーを構成する絶縁性粒子はシリカから形成されていたが、本発明はこれに限定されない。絶縁性粒子は、例えば、ケイ酸カルシウム、アルミナ、炭酸カルシウム、チッ化アルミニウム、炭化珪素からなる群から選択された1つの材料から形成された粒子であってもよい。また、フィラーは、同種の絶縁性粒子から形成されなくてもよく、フィラーは、異なる種類の絶縁性粒子を有する混合物であってもよい。フィラーが混合物である場合、フィラーはシリカ粒子を有することが好ましく、その場合、フィラー全体に対するシリカ粒子の質量百分率は50wt%以上であることが好ましい。
(実施形態6)
以下に、図7から図10を参照して、本発明による表示装置の実施形態を説明する。本実施形態の表示装置は、上述した実施形態1〜5のいずれかの基板実装構造を用いている。本実施形態の表示装置では、第1の基板を回路基板として用いており、第2の基板を半導体基板として用いている。以下に、表示装置の一例として液晶表示装置について説明する。
まず、図7を参照して、液晶表示装置に用いられる液晶パネル80を説明する。
液晶パネル80は、回路基板40と、基板82と、回路基板40と基板82との間に配置された液晶層84とを備える。ここで、回路基板40では、例えば、ガラス基板またはプラスティック基板などの透明基板上に回路が設けられている。回路基板40および基板82はいずれも矩形状であり、回路基板40の表面積は、基板82の表面積よりも大きく、回路基板40の表面の一部は露出されている。本実施形態において、回路基板40の露出された表面のうち基板82の短辺に沿った領域をゲート側端子領域98と称し、回路基板40の露出された表面のうち基板82の長辺に沿った領域をソース側端子領域99と称する。
液晶パネル80は駆動回路によって駆動される。液晶パネル80を駆動する駆動回路が設けられた半導体基板は、TCP(Tape Carrier Package)方式、COG(Chip on Glass)方式またはCOB(Chip on Board)方式で実装されている。
ここで、図8を参照して、半導体基板がTCP方式で実装された液晶表示装置90について説明する。
図8(a)は、半導体基板がTCP方式で実装された液晶表示装置90の模式的平面図である。
液晶表示装置90では、図8(a)に示すように、回路基板40のゲート側端子領域98の周囲に、ゲートPWB(Printed Wire Bonding)93が配置されている。ゲートPWB93は、外部回路基板と接続されたゲートFPC(Flexible Printed Circuit)96と電気的に接続している。また、ゲートPWB93は、複数のゲートTCP92を介して、液晶パネル80と電気的に接続している。複数のゲートTCP92は、ゲートPWB93および回路基板40のゲート側端子領域98をまたぐように配置されている。
また、液晶表示装置90では、回路基板40のソース側端子領域99の周囲に、ソースPWB95が配置されている。ソースPWB95は、外部回路基板と接続されたソースFPC97と電気的に接続している。また、ソースPWB95は、複数のソースTCP94を介して、液晶パネル80と電気的に接続している。複数のソースTCP94は、ソースPWB95および回路基板40のソース側端子領域99をまたぐように配置されている。
図8(b)は、図8(a)のA−A’線断面図である。図8(b)に示すように、回路基板40のゲート側端子領域98に接着層20Aが形成されており、接着層20Aによって、半導体素子が設けられたゲートTCP92は回路基板40に接着されている。また、ゲートPWB93に接着層20Bが形成されており、接着層20Bによって、ゲートTCP92はゲートPWB93に接着されている。接着層20Aおよび接着層20Bは、いずれも、実施形態1または実施形態2で説明した接着シート10のセパレータ30を剥離したものである。ゲートPWB93には半田91も設けられており、半田91によって、ゲートFPC96はゲートPWB93に接着されている。
なお、同様に、回路基板40のソース側端子領域99には接着層20Aが形成されており、接着層20Aによって、半導体素子が設けられたソースTCP94は回路基板40に接着されている。また、ソースPWB95にも接着層20Bが形成されており、接着層20Bによって、ソースTCP94はソースPWB95に接着されている。接着層20Aおよび接着層20Bは、いずれも、実施形態1または実施形態2で説明した接着シート10のセパレータ30を剥離したものである。ソースPWB95には半田91も設けられており、半田91によって、ソースFPC97はソースPWB95に接着されている。
なお、液晶表示装置90では、ゲートTCP92およびソースTCP94のいずれにおいても、Cu配線が形成されたポリイミドフィルムにシリコンICが接続されており、ポリイミドフィルムに設けられた端子を介してシリコンICと回路基板40、ゲートPWB93またはソースPWB95とが電気的に接続されている。全てのゲートTCP92のそれぞれは、ゲートPWB93から直接、信号・電源電圧が供給され、全てのソースTCP94のそれぞれは、ソースPWB95から直接、信号・電源電圧が供給される。
液晶表示装置90では、実施形態1〜5のいずれかで説明した基板実装方法と同様に、ゲートTCP92が接着層20Aおよび接着層20Bを介して回路基板40およびゲートPWB93に実装され、ソースTCP94が接着層20Aおよび接着層20Bを介して回路基板40およびソースPWB95に実装されている。
また、接着層20Aおよび接着層20Bを用いていることにより、ゲートTCP92、ソースTCP94と、回路基板40、ゲートPWB93、ソースPWB95との間に絶縁性粒子が介在しにくくなり、電気的な接続をより確実にすることができる。
この液晶表示装置90では、ゲートTCP92およびソースTCP94の基板(テープフィルム)はいずれも弾性率が低く、熱応力に起因する接続不良は発生しにくい。さらに、この液晶表示装置90では、接着層20Aおよび接着層20Bに絶縁性粒子が導入されているので、接着層20Aおよび接着層20Bの線膨張係数が小さくなり、接着層20Aおよび接着層20Bの線膨張係数とゲートTCP92およびソースTCP94の線膨張係数との間の差、および、接着層20Aおよび接着層20Bの線膨張係数と回路基板40ならびにゲートPWB93およびソースPWB95の線膨張係数との間の差が減少するので、熱応力をより減少させることができ、結果として、接着層20Aおよび接着層20Bを介する電気的な接続をより確実にすることができる。
また、接着層20Aおよび接着層20Bを用いていることにより、ゲートTCP92、ソースTCP94と、回路基板40、ゲートPWB93、ソースPWB95との間に絶縁性粒子が介在しにくくなり、電気的な接続をより確実にすることができる。
一般に、ゲートTCP92およびソースTCP94のテープフィルムに設けられる端子は硬く、変形しにくいので、ゲートTCP92およびソースTCP94のテープフィルムに設けられた端子が絶縁性粒子を捕捉すると、ゲートTCP92およびソースTCP94と、回路基板40、ゲートPWB93およびソースPWB95とが、絶縁性粒子によって電気的に接続しなくなるおそれがあるが、絶縁性粒子の平均粒径よりも大きい平均粒径を有する導電性粒子が接着層20Aおよび接着層20Bに導入されていると、導電性粒子がゲートTCP92およびソースTCP94によって捕捉され、ゲートTCP92およびソースTCP94と、回路基板40、ゲートPWB93およびソースPWB95とは、導電性粒子を介して電気的に接続することができる。
なお、上述した説明では、半導体基板がTCP方式で実装された液晶表示装置を説明したが、本発明はこれに限定されない。半導体基板は、COG方式で実装されてもよい。
以下に、半導体基板がCOG方式で実装された液晶表示装置について説明する。
図9(a)は、半導体基板がCOG方式で実装された液晶表示装置90の模式的平面図であり、図9(b)は、図9(a)のA−A’線断面図である。
図9(a)に示すように、回路基板40のゲート側端子領域98には、複数のゲートIC92と、複数のゲートIC92と電気的に接続されたゲートFPC96とが搭載されている。同様に、回路基板40のソース側端子領域99には、複数のソースIC94と、複数のソースIC94と電気的に接続されたソースFPC97とが搭載されている。ゲートFPC96およびソースFPC97のいずれにも、半導体素子が実装されている。
図9(b)に示すように、回路基板40のゲート側端子領域98には、接着層20Aが形成されており、接着層20Aによって、ゲートIC92は回路基板40に接着されている。また、ゲート側端子領域98には、接着層20Bも形成されており、接着層20Bによって、ゲートFPC96は回路基板40に接着されている。接着層20Aおよび接着層20Bは、いずれも、実施形態1または実施形態2で説明した接着シート10のセパレータ30を剥離したものである。
また、回路基板40のソース側端子領域99には、接着層20Aが形成されており、接着層20Aによって、ソースIC94は回路基板40に接着されている。また、ソース側端子領域99には、接着層20Bも形成されており、接着層20Bによって、ソースFPC97は回路基板40に接着されている。接着層20Aおよび接着層20Bは、いずれも、実施形態1または実施形態2で説明した接着シート10のセパレータ30を剥離したものである。
液晶表示装置90では、実施形態1〜5のいずれかで説明した基板実装方法と同様に、ゲートIC92およびソースIC94が回路基板40にCOG方式で実装されている。
この液晶表示装置90では、液晶パネル80の回路基板40がガラス基板から形成されており、回路基板40の線膨張係数はゲートIC92およびソースIC94の線膨張係数に比較的近い。また、接着層20Aの弾性率は、回路基板40、ゲートIC92およびソースIC94の弾性率よりも小さい。したがって、熱応力に起因する接続不良は発生しにくい。
さらに、この液晶表示装置90では、接着層20Aに絶縁性粒子が導入されているので、接着層20Aの線膨張係数が小さくなり、接着層20Aの線膨張係数とゲートIC92およびソースIC94の線膨張係数との間の差が減少するので、熱応力をより減少させることができ、結果として、接着層20Aを介する電気的な接続をより確実にすることができる。
また、液晶表示装置90では、実施形態1〜5のいずれかで説明した基板実装方法と同様に、ゲートFPC96およびソースFPC97が回路基板40に実装されている。
ゲートFPC96およびソースFPC97の基板はいずれも弾性率が低く、熱応力に起因する接続不良は発生しにくく、さらに、接着層20Bに絶縁性粒子が導入されているので、接着層20Bの線膨張係数が小さくなり、接着層20Bの線膨張係数とゲートFPC96およびソースFPC97の線膨張係数との間の差が減少するので、熱応力をより減少させることができ、結果として、接着層20Bを介する電気的な接続をより確実にすることができる。
一般に、ゲートIC92およびソースIC94に設けられる端子は硬く、変形しにくいので、ゲートIC92およびソースIC94に設けられた端子が絶縁性粒子を捕捉すると、ゲートIC92およびソースIC94と、回路基板40とが、絶縁性粒子によって電気的に接続しなくなるおそれがあるが、絶縁性粒子の平均粒径よりも大きい平均粒径を有する導電性粒子が存在していると、ゲートIC92およびソースIC94と、回路基板40とは、導電性粒子を介して電気的に接続することができる。また、同様の理由で、絶縁性粒子の平均粒径よりも大きな平均粒径を有する導電性粒子が接着層20Bに導入されていることが好ましい。
また、接着層20Aおよび接着層20Bを用いていることにより、ゲートIC92、ソースIC94、ゲートFPC96、ソースFPC97と回路基板40との間に絶縁性粒子が介在しにくくなり、電気的な接続をより確実にすることができる。
なお、上述した説明では、半導体基板がTCP方式およびCOG方式で実装された液晶表示装置を説明したが、本発明による液晶表示装置はこれに限定されない。半導体基板はCOB方式で実装されてもよい。
以下に、半導体基板がCOB方式で実装されたPWBを備える液晶表示装置について説明する。
図10は、半導体基板がCOB方式で実装されたPWBを備える液晶表示装置90の模式的平面図である。
図10に示すように、液晶表示装置90では、回路基板40のゲート側端子領域98の周囲にのみ、硬質基板であるPWB93が配置されている。回路基板40のゲート側端子領域98には、半導体素子が設けられたIC85が配置されている。IC85は、COG方式でゲート側端子領域98に実装されている。半導体素子が設けられたコントローラIC(または電源IC)86は、COB方式でPWB93に実装されている。コントローラIC(または電源IC)86は、FPC96を介してIC85と電気的に接続している。コントローラIC(または電源IC)86には、金から形成された端子が設けられている。チップ電子部品72は、半田によってPWB93に実装されている。
この液晶表示装置90では、回路基板40の1つの辺の近傍にFPC96およびIC85、86を配置しており、液晶表示装置を携帯電話やPDAなどの小型モジュールに好適に用いることができる。
液晶表示装置90では、IC86の弾性率は、例えば、FPC、TCPなどの弾性率よりも高い。また、PWB93は硬質基板であり、その線膨張係数は、IC86を構成するシリコンの線膨張係数よりもかなり大きく、接着層の弾性率は、PWB93およびIC86の弾性率よりも小さい。したがって、IC86をCOB方式でPWB93に実装する場合、COG方式の場合よりも熱応力が大きくなり、熱応力に起因する接続不良が発生しやすい。
しかしながら、液晶表示装置90では、実施形態1〜5のいずれかで説明した基板実装方法と同様の方法で、IC86が接着層を介してPWB93に実装され、接着層に絶縁性粒子が導入されているため、接着層の線膨張係数を小さくすることができ、それにより、接着層の線膨張係数とIC86との線膨張係数との間の差、ひいては、接着層とIC86との界面における応力を減少させることができ、接着層を介する電気的な接続を確実にすることができる。
また、実施形態1〜5のいずれかで説明した接着層を用いていることにより、IC86とPWB93との間に絶縁性粒子が介在しにくくなり、電気的な接続をより確実にすることができる。
また、液晶表示装置90では、半導体基板に設けられた端子は金から形成されているため、この端子が絶縁性粒子を捕捉しても、押し付けられると、ある程度変形するので、電気的な接続を行うことができる。したがって、接着層に導電性粒子を導入しなくても、電気的な接続をより確実に行うことができる。
なお、この液晶表示装置90でも、絶縁性粒子の平均粒径よりも大きな平均粒径を有する導電性粒子が接着層に導入されていると、金から形成された端子が絶縁性粒子を捕捉した後、押し付けられたとき、端子の変形が不十分であっても、確実に電気的な接続を行うことができる。
なお、上述した説明では、表示装置が液晶表示装置である実施形態を説明したが、本発明はこれに限定されない。本発明は、PDP、有機ELまたは無機ELなど様々な表示装置に好適に使用される。
以上のように、本実施形態によれば、電気的な接続がより確実であり、かつ、デバイスが剥離しにくい表示装置を作製することができる。
本発明によれば、絶縁性粒子を有する接着層で回路基板と半導体基板とを接着した基板実装構造を作製したときに、接着層から回路基板および半導体基板を剥離しにくくし、また、回路基板の端子と半導体基板のバンプとの間の電気的な接続をより確実にすることができる。
本発明によると、半導体チップを実装した半導体装置、例えば、表示装置の歩留まりまたは信頼性を向上することができる。
本発明による基板実装構造の第1の実施形態の断面図である。 本発明による基板実装構造の作製方法の第1の実施形態を説明するための図であり、(a)は回路基板の模式的断面図であり、(b)は接着シートの模式的断面図であり、(c)は接着シートを貼り付けた回路基板の模式的断面図であり、(d)は半導体基板の模式的断面図であり、(e)はセパレータを接着層から剥離したことを示す模式的断面図であり、(f)は接着層に半導体基板を貼り付けたことを示す模式的断面図である。 本発明による基板実装構造の第2の実施形態の断面図である。 本発明による基板実装構造の第3の実施形態の断面図である。 本発明による基板実装構造の第4の実施形態の断面図である。 本発明による基板実装構造の第5の実施形態の断面図である。 本発明による表示装置に用いられる液晶パネルの模式的斜視図である。 本発明による、半導体基板をTCP方式で実装する液晶表示装置を説明するための図であり、(a)は半導体基板をTCP方式で実装する液晶表示装置の平面図であり、(b)はA−A’線断面図である。 本発明による、半導体基板をCOG方式で実装する液晶表示装置を説明するための図であり、(a)は半導体基板をCOG方式で実装する液晶表示装置の平面図であり、(b)はA−A’線断面図である。 本発明による、半導体基板をCOB方式で実装する液晶表示装置の平面図である。 従来の基板実装構造を示す模式的断面図である。 従来の基板実装構造の模式的平面図である。
符号の説明
10 接着シート
20 接着層
20a 第1の主面
20b 第2の主面
21 樹脂
22 絶縁性粒子
23 導電性粒子
30 セパレータ
40 回路基板
41 主面
42 端子
50 半導体基板
51 主面
52 端子

Claims (14)

  1. 第1の端子が設けられた第1の基板と、
    第2の端子が設けられた第2の基板と、
    前記第1の端子と前記第2の端子とが電気的に接続するように前記第1の基板と前記第2の基板とを接着する接着層と
    を備え、
    前記接着層は、樹脂と、前記樹脂中に分散された絶縁性粒子とを有し、
    前記絶縁性粒子は、所定の平均粒径を有し、
    前記第1の端子は、前記第1の端子から前記第2の端子への電気的な経路において、前記第2の端子に最も近い最近接部分を有し、
    前記最近接部分は、前記絶縁性粒子の前記所定の平均粒径よりも短い幅を有する、基板実装構造。
  2. 前記最近接部分は、前記幅に直交する方向に奥行きを有し、前記奥行きは、前記絶縁性粒子の前記所定の平均粒径よりも短い、請求項1に記載の基板実装構造。
  3. 前記第1の基板は、前記第1の端子が設けられた主面を有し、
    前記第1の端子は、前記第1の基板の前記主面側に位置する底面を有し、
    前記底面は、前記最近接部分の前記幅よりも大きな幅を有する、請求項1に記載の基板実装構造。
  4. 前記第1の端子は、前記最近接部分の前記幅および前記底面の前記幅によって規定された面を有し、
    前記面は、台形の形状を有する、請求項3に記載の基板実装構造。
  5. 前記第1の端子は、互いに分離された複数の分離部を有し、
    前記最近接部分は、前記複数の分離部のそれぞれに対応する分離最近接部分を有し、
    前記複数の分離部のうちの1つの分離部と前記複数の分離部のうちの前記1つの分離部に隣接する他の分離部との間の距離は、前記絶縁性粒子の前記所定の平均粒径よりも長い、請求項1に記載の基板実装構造。
  6. 前記第1の基板は、前記第1の端子が設けられた主面を有し、
    前記複数の分離部は、前記第1の基板の前記主面に設けられている、請求項5に記載の基板実装構造。
  7. 前記第1の端子は、前記複数の分離部に連結された本体部をさらに有する、請求項5に記載の基板実装構造。
  8. 前記接着層は、前記樹脂中に分散された導電性粒子をさらに有する、請求項1に記載の基板実装構造。
  9. 前記接着層中の単位体積あたりの前記導電性粒子の数は、前記接着層中の単位体積あたりの前記絶縁性粒子の数よりも大きい、請求項8に記載の基板実装構造。
  10. 前記第1の端子は、互いに分離された複数の分離部を有し、
    前記最近接部分は、前記複数の分離部のそれぞれに対応する分離最近接部分を有し、
    前記導電性粒子は、所定の平均粒径を有し、
    前記複数の分離部のうちの1つの分離部と前記複数の分離部のうちの前記1つの分離部に隣接する他の分離部との間の距離は、前記絶縁性粒子の前記所定の平均粒径よりも長く、前記導電性粒子の前記所定の平均粒径よりも短い、請求項8に記載の基板実装構造。
  11. 第1の端子が設けられた第1の基板と、
    第2の端子が設けられた第2の基板と、
    前記第1の端子と前記第2の端子とが電気的に接続するように前記第1の基板と前記第2の基板とを接着する接着層と
    を備え、
    前記接着層は、樹脂と、前記樹脂中に分散された絶縁性粒子とを有し、
    前記第1の端子は、互いに分離された複数の分離部を有し、
    前記最近接部分は、前記複数の分離部のそれぞれに対応する分離最近接部分を有し、
    前記絶縁性粒子は所定の平均粒径を有し、
    前記複数の分離部のうちの1つの分離部と前記複数の分離部のうちの前記1つの分離部に隣接する他の分離部との間の距離が、前記絶縁性粒子の前記所定の平均粒径よりも長くなるように、前記第1の端子が構成されている、基板実装構造。
  12. 前記第1の基板は、前記第1の端子が設けられた主面を有し、
    前記複数の分離部は、前記第1の基板の前記主面に設けられている、請求項11に記載の基板実装構造。
  13. 前記第1の端子は、前記複数の分離部に連結された本体部をさらに有する、請求項11に記載の基板実装構造。
  14. 請求項1から13のいずれかに記載の基板実装構造を備えた表示装置。
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