JP2009010062A - 電極接合ユニット、電極接合方法、及び電極接合構造体 - Google Patents

Abstract

【課題】接合信頼性の低下を抑制することができる電極接合ユニット、電極接合方法、及び電極接合構造体を提供する。
【解決手段】複数の第１の電極を有する第１の回路形成体と、それぞれの第１の電極に対向配置された複数の第２の電極を有する第２の回路形成体とを熱硬化性の絶縁性接着剤樹脂により接合して、それぞれの第１の電極と第２の電極とを電極接合する電極接合ユニットであって、第１の回路形成体と第２の回路形成体との対向領域において第２の回路形成体の一端側に位置する縁部領域を加圧加熱可能な縁部用圧着ツールユニットと、対向領域において縁部領域に内側で隣接する内側領域を加圧加熱可能な内側用圧着ツールユニットとを備える。
【選択図】図１Ｂ

Description

本発明は、ガラス基板や電子部品などの回路形成体の電極に他の回路形成体の電極を、絶縁性接着剤樹脂を用いて接合する電極接合ユニット、電極接合方法、及び電極接合構造体に関する。

近年、液晶表示パネルやプラズマディスプレイパネルに代表されるフラットディスプレイパネルは、大画面化、高精細化が進展し、テレビ受像機、映像機器などの表示デバイスとして用いられている。このようなフラットディスプレイパネルを用いて、高精細、高解像度の表示デバイスを実現するには、画素数を増やし、信号線を増加させる必要がある。信号線を増加させる場合には、それに伴って表示デバイスの周囲の辺部分に配置されている引き出し電極の数が増加するため、電極端子の細線化、電極間隔の微細化（狭ピッチ化）が要求される。

しかしながら、電極端子の細線化、電極間隔の微細化が進むと、表示デバイスの引き出し電極と、表示デバイスに信号を伝送する駆動ＩＣが実装された基板の電極との接合部において、接合信頼性が低下するという問題が生じる。このことにつき、以下に詳しく説明する。

図７Ａは、従来例の表示デバイス１００の構成を示す斜視図である。図７Ｂは、図７ＡのＡ−Ａ線で切り取った一部拡大断面図であり、図７Ｃは、図７ＡのＢ−Ｂ線で切り取った一部拡大断面図である。

従来例の表示デバイス１００は、大きさの異なる２枚のガラス基板１０１ａ、１０１ｂが貼り合わされて構成されている。前面のガラス基板１０１ａの下辺（図７Ａの右下の辺）部分と、背面のガラス基板１０１ｂの左右両辺（図７Ａの左下及び右上の辺）部分には、駆動ＩＣが実装された複数の基板（以下、電子部品という）１０２が配置され、それらは絶縁性接着剤樹脂１０３を介して互いに接合されている。

図７Ｂ及び図７Ｃに示すように、ガラス基板１０１ｂと電子部品１０２とは、ガラス基板１０１ｂの複数の引き出し電極１０１ｃと電子部品１０２の複数の電極１０２ａとが導電性粒子１０４を介して互いに対向配置された状態で、絶縁性接着剤樹脂１０３により接合されている。

このガラス基板１０１ｂと電子部品１０２との従来例の電極接合方法について、図７Ｃ、図８Ａ、及び図８Ｂを参照しつつ説明する。なお、図８Ａ及び図８Ｂではガラス基板１０２ａの図示を省略している。

まず、図８Ａに示すように、ガラス基板１０１ｂの引き出し電極１０１ｃと電子部品１０２の電極１０２ａとの対向領域１１１の縁部領域１１１ａより内側に、導電性粒子１０４が分散された絶縁性接着剤樹脂１０３を配置する。
次いで、一定温度に加熱された圧着ツール１０５を、図８Ｂに示すように電子部品１０２に接触させ、一定の時間、一定の圧力によって、電子部品１０２を介して絶縁性接着剤樹脂１０３を加圧加熱する。
この加圧加熱により、絶縁性接着剤樹脂１０３が溶融し、図７Ｃに示すように、対向領域１１１に隣接する外側領域１１２ａ，１１２ｂまで流動して硬化する。これにより、ガラス基板１０１ｂと電子部品１０２とが絶縁性接着剤樹脂１０３により接合される。また、このとき、絶縁性接着剤樹脂１０３中の導電性粒子１０４が引き出し電極１０１ｃと電極１０２ａとの間に配置されて両者が電気的に接続される。

上記のような従来例の電極接合方法では、圧着ツール１０５が単一な加熱加圧条件に設定されているため、導電性粒子１０４が加圧され過ぎて潰れ過ぎたり、絶縁性接着剤樹脂１０３が外側領域１１２ａ，１１２ｂに流動し過ぎて対向領域１１１に絶縁性接着剤樹脂１０３が十分に充填されなかったりする恐れがある。このため、接合信頼性が低下するという問題がある。この問題は、電極間隔の微細化（狭ピッチ化）が進むと、絶縁性接着剤樹脂１０３が溜まるスペースが狭くなるため、ますます顕著になる。

上記問題を改善する方法が、特許文献１（特開２０００−１８０８８３号公報）に開示されている。特許文献１には、圧着ツール１０５による加圧を、高い圧力で短時間加圧する第１の加圧と、第１の加圧よりも低い圧力で且つ長時間加圧する第２の加圧とからなる２段階で加圧を行うとともに、圧着ツール１０５による加熱を、高い温度で短時間加熱する第１の加熱と、第１の加熱よりも低い温度で且つ長時間加熱する第２の加熱とからなる２段階で加熱を行う方法が開示されている。

特許文献１によれば、第１の加圧で絶縁性接着剤樹脂１０３を所定の厚さに制御するとともに、第１の加熱で絶縁性接着剤樹脂１０３を溶融させるのに十分な熱量を確保し、第２の加圧及び第２の加熱で絶縁性接着剤樹脂１０３を硬化させる。これにより、導電性粒子１０４の潰れ過ぎを抑えるとともに、絶縁性接着剤樹脂１０３が外側領域１１２ａ，１１２ｂに流動し過ぎて対向領域１１１に絶縁性接着剤樹脂１０３が十分に充填されないことも抑えることができる。
特開２０００−１８０８８３号公報

しかしながら、特許文献１では、加圧を２段階で行うことにより導電性粒子１０４の潰れ過ぎは抑えることができるものの、加熱を２段階で行うときにおいて、絶縁性接着剤樹脂１０３を溶融させるのに十分な熱量を確保するまで第１の加熱を行うので、この第１の加熱の段階で、絶縁性接着剤樹脂１０３が外側領域１１２ａ，１１２ｂに流動し過ぎてしまう恐れがある。したがって、第２の加熱を行うときには、ガラス基板１０１ｂと電子部品１０２との接合信頼性を確保するのに十分な量の絶縁性接着剤樹脂１０３が対向領域１１１に存在せず、結果として接合信頼性の低下を抑制できない恐れがある。また、第１の加熱により流動する絶縁性接着剤樹脂１０３の一部には、硬化するのに十分な熱量が供給されず、硬化不足の部分が発生する恐れもある。

したがって、本発明の目的は、上記問題を解決することにあって、回路形成体の電極に他の回路形成体の電極を、絶縁性接着剤樹脂を用いて接合する電極接合において、接合信頼性の低下をさらに抑制することができる電極接合ユニット、電極接合方法、及び電極接合構造体を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明は以下のように構成する。
本発明の第１態様によれば、複数の第１の電極を有する第１の回路形成体と、上記それぞれの第１の電極に対向配置された複数の第２の電極を有する第２の回路形成体とを熱硬化性の絶縁性接着剤樹脂により接合して、上記それぞれの第１の電極と第２の電極とを電極接合する電極接合ユニットであって、
上記第１の回路形成体と上記第２の回路形成体との対向領域において上記第２の回路形成体の一端側に位置する縁部領域を加圧加熱可能な縁部用圧着ツールユニットと、
上記対向領域において上記縁部領域に内側で隣接する内側領域を加圧加熱可能な内側用圧着ツールユニットと、
を備える、電極接合ユニットを提供する。

本発明の第２態様によれば、上記内側用圧着ツールユニットは、上記第１又は第２の回路形成体を介して上記内側領域を加圧加熱可能な内側用圧着ヘッドと、上記内側用圧着ヘッドを第１の温度プロファイルにて加熱する内側用加熱装置とを備え、
上記縁部用圧着ツールユニットは、上記第１又は第２の回路形成体を介して上記縁部領域を加圧加熱可能な縁部用圧着ヘッドと、上記縁部用圧着ヘッドを上記第１の温度プロファイルとは異なる第２の温度プロファイルにて加熱する縁部用加熱装置とを備える、
第１態様に記載の電極接合ユニットを提供する。

本発明の第３態様によれば、上記内側用圧着ツールユニットは、上記第１又は第２の回路形成体を介して上記内側領域を加圧加熱可能な内側用圧着ヘッドと、上記絶縁性接着剤樹脂を溶融可能な第１の温度と上記絶縁性接着剤樹脂を硬化可能な第２の温度とに上記内側用圧着ヘッドを加熱する内側用加熱装置とを備え、
上記縁部用圧着ツールユニットは、上記第１又は第２の回路形成体を介して上記縁部領域を加圧加熱可能な縁部用圧着ヘッドと、上記絶縁性接着剤樹脂を硬化可能な第３の温度に上記縁部用圧着ヘッドを加熱する縁部用加熱装置とを備える、第１態様に記載の電極接合ユニットを提供する。

本発明の第４態様によれば、上記内側用加熱装置は、上記内側用圧着ヘッドを、上記第１の温度で予め決められた時間加熱したのち上記第２の温度で加熱し、
上記縁部用加熱装置は、上記内側用加熱装置が上記内側用圧着ヘッドを上記第１又は第２の温度で加熱している間、上記縁部用圧着ヘッドを上記第３の温度で加熱する、第２又は３態様に記載の電極接合ユニットを提供する。

本発明の第５態様によれば、さらに、第１の圧力と、上記第１の圧力よりも低い第２の圧力とに、上記内側用圧着ヘッド及び上記縁部用圧着ヘッドの圧力設定が可能な加圧装置を備える、第２又は３態様に記載の電極接合ユニットを提供する。

本発明の第６態様によれば、上記加圧装置は、上記内側用圧着ヘッド及び上記縁部用圧着ヘッドを、上記第１の圧力に予め決められた時間設定したのち上記第２の圧力に設定する、第５態様に記載の電極接合ユニットを提供する。

本発明の第７態様によれば、複数の第１の電極を有する第１の回路形成体と、上記それぞれの第１の電極に対向配置された複数の第２の電極を有する第２の回路形成体とを熱硬化性の絶縁性接着剤樹脂により接合して、上記それぞれの第１の電極と第２の電極とを電極接合する電極接合方法であって、
上記第１の回路形成体と上記第２の回路形成体との対向領域において上記第２の回路形成体の一端側に位置する縁部領域より内側に配置された絶縁性接着剤樹脂を、内側用圧着ツールユニットにより加圧加熱して溶融させたのち硬化させるとともに、
上記加圧加熱により溶融して上記縁部領域に流動した絶縁性接着剤樹脂を、縁部用圧着ツールユニットにより加圧加熱して硬化させる、電極接合方法を提供する。

本発明の第８態様によれば、上記内側用圧着ツールユニットは、上記絶縁性接着剤樹脂を溶融可能な第１の温度で予め決められた時間、上記絶縁性接着剤樹脂を加圧加熱して溶融させたのち、上記絶縁性接着剤樹脂を硬化可能な第２の温度で上記溶融後の絶縁性接着剤樹脂を加圧加熱して硬化させ、
上記縁部用圧着ツールユニットは、上記絶縁性接着剤樹脂を硬化可能な第３の温度で上記溶融されて上記縁部領域に流動した絶縁性接着剤樹脂を加圧加熱して硬化させる、
第７態様に記載の電極接合方法を提供する。

本発明の第９態様によれば、複数の第１の電極を有する第１の回路形成体と、
上記それぞれの第１の電極に対向して配置された複数の第２の電極を有する第２の回路形成体と、
上記第１の回路形成体と上記第２の回路形成体との対向領域において上記第２の回路形成体の一端側の縁部領域内の一部に位置する第１の領域と、上記第１の領域に内側で隣接する第２の領域とに配置されて両者を接合する絶縁性接着剤樹脂と、
を備える、電極接合構造体を提供する。

本発明の第１０態様によれば、さらに、上記絶縁性接着剤樹脂中に分散され、上記それぞれの第１の電極とそれらに対向する上記それぞれの第２の電極とを電気的に接続する導電性粒子を備える、第９態様に記載の電極接合構造体を提供する。

本発明にかかる電極接合ユニットによれば、第１の回路形成体と第２の回路形成体との対向領域の第２の回路形成体の一端側に位置する縁部領域を縁部用圧着ツールユニットで加圧加熱し、縁部領域に内側で隣接する内側領域を内側用圧着ツールユニットで加圧加熱可能に構成されている。言い換えれば、１組の回路形成体の電極接合を行うのに、２つの圧着ツールユニットを、絶縁性接着剤樹脂の状態が異なる領域毎に設けている。これにより、絶縁性接着剤樹脂の状態に応じて、最適な加圧加熱を行うことができるので、従来よりもさらに、接合信頼性の低下を抑制することができる。

本発明にかかる電極接合方法によれば、上記縁部領域より内側に配置された絶縁性接着剤樹脂を内側用圧着ツールユニットにより加圧加熱して溶融させたのち硬化させるとともに、上記縁部領域に流動した絶縁性接着剤樹脂を縁部用圧着ツールユニットにより加圧加熱して硬化させるようにしている。すなわち、内側用圧着ツールユニットにより溶融されて上記縁部領域に流動した絶縁性接着剤樹脂は、縁部用圧着ツールユニットにより縁部領域で硬化される。当該縁部領域で硬化された絶縁性接着剤樹脂は、その硬化後に内側用圧着ツールユニットにより溶融された絶縁性接着剤樹脂の障壁となる。これにより、絶縁性接着剤樹脂が上記縁部領域に隣接する外側領域に流動し過ぎることを抑制することができる。したがって、接合信頼性の低下を抑制することができる。

本発明にかかる電極接合構造体によれば、上記対向領域において、縁部領域内の一部に位置する第１の領域と第１の領域に内側で隣接する第２の領域とにわたって、絶縁性接着剤樹脂が配置されている。言い換えれば、上記縁部領域に隣接する外側領域には絶縁性接着剤樹脂が存在しないように構成されている。これにより、加圧加熱時に絶縁性接着剤樹脂が上記外側領域まで流動せずに上記縁部領域で硬化して障壁となり、接合信頼性を確保するのに十分な量の絶縁性接着剤樹脂が対向領域に充填されているものと推定される。したがって、接合信頼性の低下が抑制された電極接合構造体を提供することができる。

本発明の記述を続ける前に、添付図面において同じ部品については同じ参照符号を付している。
以下、本発明の最良の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。

《第１実施形態》
図１Ａ〜図１Ｃを用いて、本発明の第１実施形態にかかる電極接合ユニットの構成を説明する。図１Ａは、本発明の第１実施形態にかかる電極接合ユニット２０の構成を示す正面図であり、図１Ｂは、その側面図である。図１Ｃは、電極接合ユニット２０が電極接合を行う状態を示す一部拡大断面図である。

図１Ａ〜図１Ｃにおいて、電極接合ユニット２０は、複数の第１の電極１ａを有する第１の回路形成体１と、それぞれの第１の電極１ａに対向配置された複数の第２の電極２ａを有する第２の回路形成体２とを熱硬化性の絶縁性接着剤樹脂により接合して、上記それぞれの第１の電極１ａと第２の電極２ａとを電極接合するユニットである。ここでは、電極接合ユニット２０は、一例として、フラットディスプレイパネルの端子部の接合構造であるガラス基板と電子部品との電極接合を行うものとする。すなわち、第１の回路形成体１をガラス基板とし、第２の回路形成体２を電子部品とする。

電極接合ユニット２０は、ガラス基板１と電子部品２との対向領域１１において電子部品２の一端部側に位置する縁部領域１１Ａを加圧加熱可能な縁部用圧着ツールユニット２２と、対向領域１１において縁部領域１１Ａに内側で隣接する内側領域１１Ｂを加圧加熱可能な内側用圧着ツールユニット２１とを備えている。

ここで、「対向領域１１」とは、ガラス基板１とフレキシブル基板２とが対向する領域を意味するが、図１Ｃに示すガラス基板１の一端部１Ａとフレキシブル基板２とが対向する領域は含まない。ガラス基板１の一端部１Ａは、後で詳しく説明するように、絶縁性接着剤樹脂が当該部分に流動したときに、絶縁性接着剤樹脂が重力により流れ落ちないようにするために設けたものである。したがって、ここではガラス基板１を延長して一端部１Ａを構成しているが、他の部材で構成されても良いものである。また、絶縁性接着剤樹脂が重力により流れ落ちる恐れが無い場合には、一端部１Ａは設けなくてもよいものである。

また、「縁部領域１１Ａ」とは、ガラス基板１又は電子部品２の厚み方向（図１Ｃの縦方向）でガラス基板１と電子部品２とに挟まれている領域と挟まれていない領域との境界部分よりも内側（上記挟まれている領域側）で、且つ全体の電極間の導通にほとんど影響がない領域をいう。例えば、対向領域１１において電極間の導通が必要な領域の長さ（図１Ｃの横方向）が３ｍｍである場合には、縁部領域１１Ａの長さは、０．１ｍｍ〜１．０ｍｍ程度である。

内側用圧着ツールユニット２１と縁部用圧着ツールユニット２２とは加圧装置２３に一体的に取り付けられ、それらは加圧装置２３が駆動されることにより上下動可能に構成されている。加圧装置２３は、昇降ユニット２４のガイドレール２４ｂに固定されている。ガイドレール２４ｂは、昇降ユニット２４の駆動用モータ２４ａが駆動されることで上下動するよう構成されている。すなわち、昇降ユニット２４の駆動用モータ２４ａが駆動されたとき、ガイドレール２４ｂの上下動と一体的に、加圧装置２３と内側用圧着ツールユニット２１と縁部用圧着ツールユニット２２とが上下動するように構成されている。

内側用圧着ツールユニット２１は、電子部品２（又はガラス基板１）を介して内側領域１１Ｂを加圧加熱可能な内側用圧着ヘッド２５と、内側用圧着ヘッド２５の上部に固定されるとともに加圧装置２３の下部に取り付けられ、内側用圧着ヘッド２５に加熱力を供給する内側用加熱装置２６とを備えている。

内側用加熱装置２６は、ヒータ（図示せず）を内蔵し、図２Ａに示すような第１の温度プロファイルにて内側用圧着ヘッド２５を加熱するように構成されている。より具体的には、内側用加熱装置２６は、第１の温度Ｔ１と、第２の温度Ｔ２との２段階に内側用圧着ヘッド２５を加熱するように構成されている。第１の温度Ｔ１は、絶縁性接着剤樹脂を溶融可能な温度領域にある温度であり、第２の温度は、第１の温度Ｔ１よりも高く且つ絶縁性接着剤樹脂を硬化可能な温度領域にある温度である。

縁部用圧着ツールユニット２２は、電子部品２を介して内側領域１１Ｂを加圧加熱可能な縁部用圧着ヘッド２７と、縁部用圧着ヘッド２７の上部に固定され、縁部用圧着ヘッド２７に加熱力を供給する縁部用加熱装置２８とを備えている。

縁部用加熱装置２８は、ヒータ（図示せず）を内蔵し、図２Ｂに示すような上記第１の温度プロファイルとは異なる第２の温度プロファイルにて縁部用圧着ヘッド２７を加熱するように構成されている。より具体的には、縁部用加熱装置２８は、第３の温度Ｔ３に縁部用圧着ヘッド２７を加熱可能に構成されている。第３の温度Ｔ３は、第１の温度Ｔ１より高く且つ絶縁性接着剤樹脂を硬化可能な溶融可能な温度領域にある温度である。なお、第３の温度Ｔ３は第２の温度Ｔ２と同一であってもよい。

加圧装置２３と駆動用モータ２４ａとは制御部３１の加圧制御部３１ａに接続され、内側用加熱装置２６と縁部用加熱装置２８とは制御部３１の加熱制御部３１ｂに接続されている。制御部３１の加圧制御部３１ａと加熱制御部３１ｂとは、予め記憶された動作プログラム及び実装データに基づいて、それらに接続された各部及び各装置の動作を制御するように構成されている。

内側用圧着ヘッド２５及び縁部用圧着ヘッド２７の下方には、それらに対向し、ガラス基板１を下方から支持可能な圧着ステージ３０が配置されている。

以下、本発明の第１実施形態にかかる電極接合方法及び電極接合構造体について、図１Ａ〜図４を用いて説明する。図３Ａ〜図３Ｃは、本発明の第１実施形態にかかる電極接合方法の手順を示す断面図である。図４は、本発明の第１実施形態にかかる電極接合構造体の構成を示す断面図である。なお、以下の電極接合動作は、制御部３１の制御の下に行われる。

まず、図３Ａに示すように、ガラス基板１の第１の電極１ａと電子部品２の第２の電極２ａとを対向配置し、ガラス基板１と電子部品２との対向領域１１の内側領域１１Ｂに導電性粒子４が分散された絶縁性接着剤樹脂３を配置する。このとき、図１Ｂに示すように、圧着ステージ３０によりガラス基板１を下方から支持させる。

次いで、図１Ａ及び図１Ｂに示す昇降ユニット２４の駆動用モータ２４ａを駆動して、内側用圧着ツールユニット２１と縁部用圧着ツールユニット２２とを電子部品２の上方近傍まで下降させる。この後又はこのとき同時的に加圧装置２３を駆動して、図３Ｂに示すように、内側用圧着ヘッド２５及び縁部用圧着ヘッド２７を電子部品２に一定の圧力（例えば、３０ｋｇ／ｃｍ２）で接触させる。これにより、内側用圧着ヘッド２５は内側領域１１Ｂを加圧加熱可能な位置に位置し、縁部用圧着ヘッド２７は縁部領域１１Ａを加圧加熱可能な位置に位置する。

次いで、図１Ａ及び図１Ｂに示す内側用加熱装置２６と縁部用加熱装置２８とを駆動して、内側用圧着ヘッド２５と縁部用圧着ヘッド２７とに加熱力を供給する。このとき、内側用加熱装置２６は、内側用圧着ヘッド２５に、図２Ａに示す第１の温度プロファイルで推移するように加熱力を供給する。すなわち、駆動開始から予め決められた時間までの第１段階（例えば２〜３秒）では、内側用圧着ヘッド２５の温度が第１の温度Ｔ１で維持されるように加熱力を供給し、上記予め決められた時間を経過してから駆動終了までの第２段階では、内側用圧着ヘッド２５の温度が第２の温度Ｔ２で維持されるように加熱力を供給する。一方、縁部用加熱装置２８は、縁部用圧着ヘッド２７の温度が図２Ｂに示す第２の温度プロファイルで推移するように加熱力を供給する。すなわち、駆動開始から駆動終了までの第１段階から第２段階までの期間を通して、縁部用圧着ヘッド２７の温度が第３の温度Ｔ３で維持されるように加熱力を供給する。

上記第１段階において、第１の温度Ｔ１に設定された内側用圧着ヘッド２５による加圧加熱により溶融した絶縁性接着剤樹脂３は、電子部品２の一端側の縁部領域１１Ａに流動するとともに内側領域１１Ｂに隣接する外側領域１２Ｂに流動する。上記縁部領域１１Ａに流動した絶縁性接着剤樹脂３は、図３Ｃに示すように、第３の温度Ｔ３に設定された縁部用圧着ヘッド２７による加圧加熱により、縁部領域１１Ａに外側で隣接する外側領域１２Ａに流動せず、縁部領域１１Ａ内で硬化される。この縁部領域１１Ａ内で硬化した絶縁性接着剤樹脂３が障壁となり、以後、内側用圧着ヘッド２５による加圧加熱により溶融した絶縁性接着剤樹脂３は、外側領域１２Ｂ側に流動するように流動方向がコントロールされる。

この後、上記第２段階において、第２の温度Ｔ２に温度設定を切り換えられた内側用圧着ヘッド２５と第３の温度Ｔ３に温度設定されている縁部用圧着ヘッド２７との加圧加熱により、絶縁性接着剤樹脂３は図４に示すように硬化し、ガラス基板１と電子部品２とを接合する。このとき、第１の電極１ａと第２の電極２ａとの間に導電性粒子４が配置され、両者が電気的に接続される。これにより、本発明の第１実施形態にかかる電極接合構造体が作製される。

なお、上記では、縁部領域１１Ａに隣接する外側領域１２Ａには、絶縁性接着剤樹脂３が流動及び硬化しないものとしたが、本発明はこれに限定されない。縁部領域１１Ａで硬化した絶縁性接着剤樹脂３が障壁として作用し、外側領域１２Ａに流動及び硬化する縁性接着剤樹脂３のサイズを従来よりも小さくすることができればよい。この場合でも、従来よりも接合信頼性の低下を抑制することができる。

なお、上記のように縁部領域１１Ａ内で絶縁性接着剤樹脂３を硬化させた場合（図４参照）には、さらに接合信頼性の低下を抑制することができる。このことにつき、以下に説明する。なお、ここでは、図４に示すように縁部領域１１Ａ内で絶縁性接着剤樹脂３が存在する領域を第１の領域といい、第１の領域に内側で隣接し絶縁性接着剤樹脂３が存在する領域を第２の領域という。

図５は、本発明の第１実施形態にかかる電極接合構造体を用いたフラットディスプレイパネル等の表示デバイスの構成の一部を示す断面図である。
本発明の第１実施形態にかかる電極接合構造体を用いてフラットディスプレイパネル等の表示デバイスを作製する場合、ガラス基板１には、例えば、図５に示すように大きさの異なる他のガラス基板５が貼り合わされたのち、当該ガラス基板と隙間を空けて電子部品２が圧着される。この隙間を外部に露出したままにすると、当該隙間から水や腐食性ガス等が侵入し、当該隙間に存在する第１及び第２の電極１ａ，２Ａが酸化される恐れがある。このため、マイグレーション不良が発生し、電気的な導通が阻害される恐れがある。この場合には、高信頼性の接合品質を実現することができなくなる。

上記不具合を防止する方法として、例えば、耐水性を有する熱硬化性又は光硬化性の絶縁性封止樹脂６を、ディスペンサを用いて上記隙間を封止するように塗布し、加熱又は光照射により硬化させて上記隙間を塞ぐ方法がある。本第１実施形態にかかる電極接合構造体に対して、上記方法により絶縁性封止樹脂６を施した場合には、縁部領域１１Ａ内の一部に位置する第１の領域で絶縁性接着剤樹脂３が硬化していることにより、図５に示すように、絶縁性封止樹脂６が縁部領域１１Ａ内において上記第１の領域に隣接する領域１３に入り込むことができる。このとき、絶縁性封止樹脂６には、接着力を有さない導電性粒子４を分散する必要がないので、絶縁性封止樹脂６によるガラス基板１と電子部品２との密着性を向上させることができ、さらに接合信頼性の低下を抑制することができる。

なお、これに対して、絶縁性接着剤樹脂３が外側領域１２Ａ（図４参照）まで流動して硬化している場合には、縁部領域１１Ａ及び外側領域１２Ａに多数の導電性粒子４が存在し、これらの導電性粒子４により絶縁性接着剤樹脂３によるガラス基板１と電子部品２との密着性が低下する恐れがある。

本発明の第１実施形態にかかる電極接合ユニット２０によれば、縁部領域１１Ａを縁部用圧着ツールユニット２２で加圧加熱し、内側領域１１Ｂを内側用圧着ツールユニット２１で加圧加熱可能に構成されている。これにより、絶縁性接着剤樹脂３の状態に応じて、最適な加圧加熱を行うことができ、接合信頼性の低下を抑制することができる。また、接合信頼性の低下を抑制できるので、電極間隔の微細化にも対応することができる。

また、本発明の第１実施形態にかかる電極接合ユニット２０によれば、内側用圧着ヘッド２５を第１の温度Ｔ１と第２の温度Ｔ２にて加熱するとともに、縁部用圧着ヘッド２７を第３の温度Ｔ３にて加熱するように構成されている。すなわち、内側用圧着ヘッド２５と縁部用圧着ヘッド２７と互いに独立して加熱するように構成されている。これにより、絶縁性接着剤樹脂３の状態に応じて、最適な加圧加熱を行うことができ、接合信頼性の低下を抑制することができる。

なお、第１の温度Ｔ１は、絶縁性接着剤樹脂３の流動速度が速過ぎて、絶縁性接着剤樹脂３が縁部領域１１Ａ内で硬化する前に外側領域１２Ａに流動することを防ぐために、絶縁性接着剤樹脂３を溶融可能な温度領域の中でも低めの温度に設定されることが好ましい。

また、本発明の第１実施形態にかかる電極接合方法によれば、内側領域１１Ｂに配置した絶縁性接着剤樹脂３を、内側用圧着ツールユニット２１により加圧加熱して溶融させたのち硬化させるとともに、上記溶融により縁部領域１１Ａに流動した絶縁性接着剤樹脂３を縁部用圧着ツールユニット２２により加圧加熱して硬化させるようにしている。これにより、内側用圧着ツールユニット２１により溶融されて縁部領域１１Ａに流動した絶縁性接着剤樹脂３は、縁部用圧着ツールユニット２２により縁部領域１１Ａで硬化される。当該縁部領域１１Ａで硬化された絶縁性接着剤樹脂３は、その硬化後に内側用圧着ツールユニット２１により溶融された絶縁性接着剤樹脂３の障壁となる。これにより、絶縁性接着剤樹脂３が縁部領域１１Ａに隣接する外側領域１２Ａに流動し過ぎることを抑制することができる。また、絶縁性接着剤樹脂３の流動速度を減じることができ、特に接合信頼性が要求される内側領域１１Ｂに位置する絶縁性接着剤樹脂３には、硬化するのに十分な熱量を与えて、硬化不足の部分の発生を抑えることができる。したがって、接合信頼性の低下を抑制することができ、電極間隔の微細化にも対応することができる。

なお、加圧加熱前の絶縁性接着剤樹脂３の形態は、ペースト状であってもシート（フィルム）状でもよい。例えば、異方性導電性ペーストや異方性導電性フィルム、異方性導電性シートであってもよい。それらの中でも異方性導電性シートが用いられることが、加工性や取り扱い性が優れているので好ましい。なお、上記では、導電性粒子４が分散された絶縁性接着剤樹脂３を用いて電極接合を行ったが本発明はこれに限定されない。例えば、絶縁性接着剤樹脂３としてＮＣＦ（ノンコンダクティブフィルム）やＮＣＰ(ノンコンダクティブペースト）などを用いて電極接合を行ってもよい。

また、本発明の第１実施形態にかかる電極接合構造体によれば、対向領域１１において、縁部領域１１Ａ内に位置する第１の領域と第１の領域に内側で隣接する第２の領域とにわたって、絶縁性接着剤樹脂３が配置されている。言い換えれば、縁部領域１１Ａに隣接する外側領域１２Ａには絶縁性接着剤樹脂３が存在しないように構成されている。これにより、加圧加熱時に絶縁性接着剤樹脂３が外側領域１２Ａまで流動せずに縁部領域１１Ａで硬化して障壁となり、接合信頼性を確保するのに十分な量の絶縁性接着剤樹脂３が対向領域に充填されているものと推定される。また、本電極接合構造体を表示デバイスに用いる場合には、絶縁性封止樹脂６がガラス基板１と電子部品２との間の領域１３に入り込むことができるので、さらに、接合信頼性の低下を抑制することができ、電極間隔の微細化に対応することができる。

《第２実施形態》
図６を用いて、本発明の第２実施形態にかかる電極接合方法について説明する。
本発明の第２実施形態にかかる電極接合方法においては、内側用圧着ヘッド２５及び縁部用圧着ヘッド２７が絶縁性接着剤樹脂３に対して付与する圧力が図６のグラフに示すように第１の圧力Ｐ１と第２の圧力Ｐ２の２段階で推移するように、加圧装置２３を駆動させる点で上記第１実施形態と異なる。それ以外の点は同様であるので重複する説明は省略し、以下、主に相違点について説明する。

図６に示すように、本第２実施形態において、絶縁性接着剤樹脂３を溶融させる上記第１段階（例えば２〜３秒）では、内側用圧着ヘッド２５及び縁部用圧着ヘッド２７の圧力が第１の圧力Ｐ１で維持されるように、加圧装置２３を駆動（下降）させる。なお、第１の圧力Ｐ１は、絶縁性接着剤樹脂３の厚みを適正な厚みにするとともに導電性粒子４を押し潰す（導電性粒子４をガラス基板１及び電子部品２の両方に接触させて両者の電気的接続を確保する）のに必要な圧力に設定することが好ましい。これにより、上記第１実施形態よりもさらに、絶縁性接着剤樹脂３が外側領域１２Ａ（図３Ｃ参照）に流動することを抑えるとともに、ガラス基板１の第１の電極１ａと電子部品２の第２の電極２ａとの電気的接続を確保することができる。

また、絶縁性接着剤樹脂３を硬化させる上記第２段階では、内側用圧着ヘッド２５及び縁部用圧着ヘッド２７の圧力が第２の圧力Ｐ２で維持されるように、加圧装置２３を駆動（下降）させる。なお、第２の圧力Ｐ２は、第１の圧力Ｐ１より低く、絶縁性接着剤樹脂３に歪みが生じない圧力に設定することが好ましい。これにより、導電性粒子４を押し潰し過ぎることを防いで、さらに接合信頼性の低下を抑えることができる。

本発明の第２実施形態にかかる電極接合方法によれば、絶縁性接着剤樹脂３に対して、上記第１段階では第１の圧力Ｐ１を付与し、上記第２段階では第２の圧力Ｐ２を付与することにより、絶縁性接着剤樹脂３の状態に応じて最適な加圧を行うことができ、さらに接合信頼成の低下を抑えることができる。

なお、本発明は上記各実施形態に限定されるものではなく、その他種々の態様で実施できる。例えば、上記では、フラットディスプレイパネルの端子部の接合構造であるガラス基板とフレキシブル基板の接合構造を例に取って説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、有機ＥＬパネルを代表とするフレキシブル基板同士の接合構造や、ガラスエポキシ配線基板とフレキシブル基板との接合構造などの高い接合信頼性が要求される電子機器分野においても、本発明の技術は適用することができる。

なお、上記様々な実施形態のうちの任意の実施形態を適宜組み合わせることにより、それぞれの有する効果を奏するようにすることができる。

本発明にかかる電極接合ユニット、電極接合方法、及び電極接合構造体は、接合信頼性の低下を抑制することができるので、回路形成体の電極に他の回路形成体の電極を、絶縁性接着剤樹脂を用いて接合する技術、特にフラットディスプレイパネルや有機ＥＬパネル、液晶パネルなどの高い接合信頼性が要求される電子機器分野の電極接合に有用である。

本発明の第１実施形態にかかる電極接合ユニットの構成を示す正面図 本発明の第１実施形態にかかる電極接合ユニットの構成を示す側面図 本発明の第１実施形態にかかる電極接合ユニットが電極接合を行うときの状態を示す一部拡大図 内側用圧着ヘッドの温度プロファイルを示すグラフ 縁部用圧着ヘッドの温度プロファイルを示すグラフ 本発明の第１実施形態にかかる電極接合方法の手順を示す断面図 図３Ａに続く手順を示す断面図 図３Ｂに続く手順を示す断面図 本発明の第１実施形態にかかる電極接合構造体の構成を示す断面図 本発明の第１実施形態にかかる電極接合構造体を用いた表示デバイスの構成の一部を示す断面図 本発明の第２実施形態にかかる電極接合方法における内側用圧着ヘッド及び縁部用圧着ヘッドの圧力プロファイルを示すグラフ 従来例の表示デバイスの構成を示す斜視図 図７ＡのＡ−Ａ断面図 図７ＡのＢ−Ｂ断面図 従来例の電極接合方法の手順を示す断面図 図８Ａに続く手順を示す断面図

符号の説明

１ ガラス基板
１ａ 第１の電極
２ 電子部品
２ａ 第２の電極
３ 絶縁性接着剤樹脂
４ 導電性粒子
５ 他のガラス基板
６ 絶縁性封止樹脂
１１ 対向領域
１１Ａ 縁部領域
１１Ｂ 内側領域
１２Ａ，１２Ｂ 外側領域
２０ 電極接合ユニット
２１ 内側用圧着ツールユニット
２２ 縁部用圧着ツールユニット
２３ 加圧装置
２４ 昇降ユニット
２５ 内側用圧着ヘッド
２６ 内側用加熱装置
２７ 縁部用圧着ヘッド
２８ 縁部用加熱装置
３０ 圧着ステージ
３１ 制御部

Claims (10)

1. 複数の第１の電極を有する第１の回路形成体と、上記それぞれの第１の電極に対向配置された複数の第２の電極を有する第２の回路形成体とを熱硬化性の絶縁性接着剤樹脂により接合して、上記それぞれの第１の電極と第２の電極とを電極接合する電極接合ユニットであって、
   上記第１の回路形成体と上記第２の回路形成体との対向領域において上記第２の回路形成体の一端側に位置する縁部領域を加圧加熱可能な縁部用圧着ツールユニットと、
   上記対向領域において上記縁部領域に内側で隣接する内側領域を加圧加熱可能な内側用圧着ツールユニットと、
   を備える、電極接合ユニット。
2. 上記内側用圧着ツールユニットは、上記第１又は第２の回路形成体を介して上記内側領域を加圧加熱可能な内側用圧着ヘッドと、上記内側用圧着ヘッドを第１の温度プロファイルにて加熱する内側用加熱装置とを備え、
   上記縁部用圧着ツールユニットは、上記第１又は第２の回路形成体を介して上記縁部領域を加圧加熱可能な縁部用圧着ヘッドと、上記縁部用圧着ヘッドを上記第１の温度プロファイルとは異なる第２の温度プロファイルにて加熱する縁部用加熱装置とを備える、
   請求項１に記載の電極接合ユニット。
3. 上記内側用圧着ツールユニットは、上記第１又は第２の回路形成体を介して上記内側領域を加圧加熱可能な内側用圧着ヘッドと、上記絶縁性接着剤樹脂を溶融可能な第１の温度と上記絶縁性接着剤樹脂を硬化可能な第２の温度とに上記内側用圧着ヘッドを加熱する内側用加熱装置とを備え、
   上記縁部用圧着ツールユニットは、上記第１又は第２の回路形成体を介して上記縁部領域を加圧加熱可能な縁部用圧着ヘッドと、上記絶縁性接着剤樹脂を硬化可能な第３の温度に上記縁部用圧着ヘッドを加熱する縁部用加熱装置とを備える、
   請求項１に記載の電極接合ユニット。
4. 上記内側用加熱装置は、上記内側用圧着ヘッドを、上記第１の温度で予め決められた時間加熱したのち上記第２の温度で加熱し、
   上記縁部用加熱装置は、上記内側用加熱装置が上記内側用圧着ヘッドを上記第１又は第２の温度で加熱している間、上記縁部用圧着ヘッドを上記第３の温度で加熱する、請求項２又は３に記載の電極接合ユニット。
5. さらに、第１の圧力と、上記第１の圧力よりも低い第２の圧力とに、上記内側用圧着ヘッド及び上記縁部用圧着ヘッドの圧力設定が可能な加圧装置を備える、請求項２又は３に記載の電極接合ユニット。
6. 上記加圧装置は、上記内側用圧着ヘッド及び上記縁部用圧着ヘッドを、上記第１の圧力に予め決められた時間設定したのち上記第２の圧力に設定する、請求項５に記載の電極接合ユニット。
7. 複数の第１の電極を有する第１の回路形成体と、上記それぞれの第１の電極に対向配置された複数の第２の電極を有する第２の回路形成体とを熱硬化性の絶縁性接着剤樹脂により接合して、上記それぞれの第１の電極と第２の電極とを電極接合する電極接合方法であって、
   上記第１の回路形成体と上記第２の回路形成体との対向領域において上記第２の回路形成体の一端側に位置する縁部領域より内側に配置された絶縁性接着剤樹脂を、内側用圧着ツールユニットにより加圧加熱して溶融させたのち硬化させるとともに、
   上記加圧加熱により溶融して上記縁部領域に流動した絶縁性接着剤樹脂を、縁部用圧着ツールユニットにより加圧加熱して硬化させる、電極接合方法。
8. 上記内側用圧着ツールユニットは、上記絶縁性接着剤樹脂を溶融可能な第１の温度で予め決められた時間、上記絶縁性接着剤樹脂を加圧加熱して溶融させたのち、上記絶縁性接着剤樹脂を硬化可能な第２の温度で上記溶融後の絶縁性接着剤樹脂を加圧加熱して硬化させ、
   上記縁部用圧着ツールユニットは、上記絶縁性接着剤樹脂を硬化可能な第３の温度で上記溶融されて上記縁部領域に流動した絶縁性接着剤樹脂を加圧加熱して硬化させる、
   請求項７に記載の電極接合方法。
9. 複数の第１の電極を有する第１の回路形成体と、
   上記それぞれの第１の電極に対向して配置された複数の第２の電極を有する第２の回路形成体と、
   上記第１の回路形成体と上記第２の回路形成体との対向領域において上記第２の回路形成体の一端側の縁部領域内の一部に位置する第１の領域と、上記第１の領域に内側で隣接する第２の領域とに配置されて両者を接合する絶縁性接着剤樹脂と、
   を備える、電極接合構造体。
10. さらに、上記絶縁性接着剤樹脂中に分散され、上記それぞれの第１の電極とそれらに対向する上記それぞれの第２の電極とを電気的に接続する導電性粒子を備える、請求項９に記載の電極接合構造体。

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