JP2010010693A - 実装装置、及び半導体素子実装基板の製造方法 - Google Patents

実装装置、及び半導体素子実装基板の製造方法 Download PDF

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Abstract

【課題】配線パターンと端子電極との接続部において応力を緩和し、剥離や断線を防止できる半導体素子実装基板、半導体素子実装基板の製造方法、実装装置、実装方法を提供すると共に、半導体素子実装基板を備えた電気光学装置、電子機器を提供する。
【解決手段】配線パターン2aが形成された可撓性配線基板2と、突起電極3aを備える半導体素子3とが接着層4を介して接合された半導体素子実装基板1であって、可撓性配線基板2は、半導体素子3の側方に屈曲部5を有し、当該屈曲部5は接着層4の一部を収容することを特徴とする。
【選択図】図1

Description

本発明は、半導体素子実装基板、半導体素子実装基板の製造方法、実装装置、実装方法、電気光学装置、電子機器に関する。
近年、主として携帯電話機、ノート型パーソナルコンピュータ、PDA(Personal data assistance)等の携帯性を有する電子機器の分野においては、機器の軽薄短小に伴って、内蔵する配線基板の薄肉化や配線の高密度化が進められている。更に、フレキシブル基板上に駆動ICを接続して構成されたCOF(Chip On Film)基板を用いた技術が知られている。
このような配線基板を駆動IC等の半導体素子に接続する方法としては、半導体素子の端子電極と配線基板の端子との間に異方性導電膜ACF(Anisotoroic Conductive Film)を配置し、加熱及び加圧を施す実装技術が知られている(例えば、特許文献1参照。)。
特開平10−270499号公報
しかしながら、配線や端子電極の高密度化や、配線基板の薄型化が進むに伴って、実装工程において配線基板上の配線パターンが半導体素子の端子電極から剥離し易くなり、配線の断線が発生してしまうという問題があった。
本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであって、配線パターンと端子電極との接続部において応力を緩和し、剥離や断線を防止できる半導体素子実装基板、半導体素子実装基板の製造方法、実装装置、実装方法を提供すると共に、半導体素子実装基板を備えた電気光学装置、電子機器を提供することを目的とする。
本発明者は、近年における配線や端子電極の高密度化や配線基板の薄型化が進むに伴って、配線基板と半導体素子との接続部のピッチや配線パターン幅が、従来よりも微細化されてきていることに着目した。そして、配線基板と半導体素子とを接続する場合に、従来の方法により接着力だけで両者を接続するのは、困難であることを見出した。具体的には、配線基板と半導体素子とを実装する際に、配線基板上の配線パターンが半導体素子の端子電極から剥離し易くなり、配線パターンの断線が発生してしまうという問題を見出した。そこで、本発明者は、上記に基づいて以下の手段を有する本発明を想到した。
即ち、本発明の半導体素子実装基板は、配線パターンが形成された可撓性配線基板と、突起電極を備える半導体素子とが接着層を介して接合された半導体素子実装基板であって、前記可撓性配線基板は、前記半導体素子の側方に屈曲部を有し、当該屈曲部は前記接着層の一部を収容することを特徴としている。
このような屈曲部が形成されることにより、可撓性配線基板と半導体素子との接続部において、可撓性配線基板内部の応力が分散され、また、可撓性配線基板が延在する方向に付与される引張応力が分散される。換言すれば、従来のように可撓性配線基板が真直ぐな状態で半導体素子に接続されていると、可撓性配線基板の延在方向に力が付与された際に、配線パターンと突起電極との接続面において、剥離や断線が生じやすくなるが、上記のように屈曲部が形成されることにより、このような剥離や断線に起因する引張応力が分散される。従って、屈曲部を形成したことで、可撓性配線基板と半導体素子との接続部、具体的には、配線パターンと突起電極の接続面における断線や剥離を防止できる。
また、屈曲部が形成されることで、剥離や断線に起因する引張応力が分散されるだけでなく、半導体素子の側方と屈曲部との間に接着層が収容されるので、可撓性配線基板が真直ぐな状態で半導体素子と接続する場合よりも、接着層との接触面積が大きくなる。従って、接続強度の向上を図ることができる。
また、前記半導体素子実装基板においては、前記接着層には、異方性導電粒子又は異方性導電膜が含まれていることを特徴としている。
このようにすれば、可撓性配線基板と半導体素子との接続部における断線や剥離を防止できるだけでなく、可撓性配線基板と半導体素子の接続強度を向上させながら、可撓性配線基板と半導体素子とを導通させることができる。
また、本発明の半導体素子実装基板の製造方法は、配線パターンが形成された可撓性配線基板と、突起電極を備える半導体素子とが接着層を介して接合された半導体素子実装基板の製造方法であって、前記半導体素子の側方に前記可撓性配線基板の屈曲部を形成することを特徴としている。
このように屈曲部を形成することにより、可撓性配線基板と半導体素子との接続部において、可撓性配線基板内部の応力を分散し、また、可撓性配線基板が延在する方向に付与される引張応力を分散するので、可撓性配線基板と半導体素子との接続部における断線や剥離を防止できる。
また、屈曲部を形成することで、剥離や断線に起因する引張応力を分散するだけでなく、半導体素子の側方と屈曲部との間に接着層を収容するので、可撓性配線基板が真直ぐな状態で半導体素子と接続する場合よりも接着層との接触面積が大きくなり、接続強度の向上を図ることができる。
また、前記半導体素子実装基板の製造方法においては、前記突起電極と前記配線パターンとが接触する部分よりも外側の前記可撓性配線基板を固定する工程と、前記半導体素子の前記突起電極を前記可撓性配線基板の前記配線パターンに加熱及び加圧する工程と、を含み、前記可撓性配線基板の固定状態を解除した後に、前記加熱及び加圧する工程を終了することを特徴としている。
ここで、可撓性配線基板は、加熱及び加圧する工程によって熱膨張し、また、加熱及び加圧の終了によって収縮する。そのため、可撓性配線基板を固定した状態で加熱及び加圧を終了すると、可撓性配線基板が収縮することで引張応力が生じてしまい、配線パターンが断線してしまう。
そこで、本発明においては、可撓性配線基板の固定状態を解除した後に加熱及び加圧を終了させていることから、可撓性配線基板の一方を自由端にさせた状態で当該可撓性配線基板が収縮するようになっている。従って、固定された可撓性配線基板の収縮に伴う引張応力が生じることがない。これにより、可撓性配線基板と半導体素子との接続部における断線や剥離を防止できる。
また、前記半導体素子実装基板の製造方法においては、前記可撓性配線基板と前記半導体素子とが対向する位置において、前記半導体素子を固定することを特徴としている。
このように、半導体素子に対向部を固定することにより、半導体素子と可撓性配線基板との位置ずれが生じることなく、半導体素子と可撓性配線基板を高精度に固定することができる。
また、本発明の実装装置は、配線パターンが形成された可撓性配線基板と、突起電極を備える半導体素子とを接着層を介して実装する実装装置であって、前記可撓性配線基板を載置する基板載置台と、前記半導体素子を保持すると共に前記可撓性配線基板に加熱及び加圧する加熱加圧手段と、を具備し、前記半導体素子の側方に前記可撓性配線基板の屈曲部を形成することを特徴としている。
このように屈曲部を形成することにより、可撓性配線基板と半導体素子との接続部において、可撓性配線基板内部の応力を分散し、また、可撓性配線基板が延在する方向に付与される引張応力を分散するので、可撓性配線基板と半導体素子との接続部における断線や剥離を防止できる。
また、屈曲部を形成することで、剥離や断線に起因する引張応力を分散するだけでなく、半導体素子の側方と屈曲部との間に接着層を収容するので、可撓性配線基板が真直ぐな状態で半導体素子と接続する場合よりも接着層との接触面積が大きくなり、接続強度の向上を図ることができる。
更に、本発明においては、屈曲部を形成するだけで、上記のような効果が得られるので、従来の実装装置を利用して容易に屈曲部を形成することができる。
また、前記実装装置においては、前記基板載置台は、前記突起電極と前記配線パターンとが接触する部分よりも外側の前記可撓性配線基板を固定する固定手段を備えることを特徴としている。
このように、固定手段を備えることにより、可撓性配線基板を基板載置台に固定することができる。また、当該固定手段は、突起電極と配線パターンとが接触する部分よりも外側の可撓性配線基板を固定するので、固定手段と突起電極との間のみに屈曲部を形成することができる。
また、本発明の実装方法においては、配線パターンが形成された可撓性配線基板と、突起電極を備える半導体素子とを接着層を介して実装する実装方法であって、前記半導体素子の側方に前記可撓性配線基板の屈曲部を形成することを特徴としている。
このように屈曲部を形成することにより、可撓性配線基板と半導体素子との接続部において、可撓性配線基板内部の応力を分散し、また、可撓性配線基板が延在する方向に付与される引張応力を分散するので、可撓性配線基板と半導体素子との接続部における断線や剥離を防止できる。
また、屈曲部を形成することで、剥離や断線に起因する引張応力を分散するだけでなく、半導体素子の側方と屈曲部との間に接着層を収容するので、可撓性配線基板が真直ぐな状態で半導体素子と接続する場合よりも接着層との接触面積が大きくなり、接続強度の向上を図ることができる。
更に、本発明においては、屈曲部を形成するだけで、上記のような効果が得られるので、従来の実装方法を利用して容易に屈曲部を形成することができる。
また、本発明の電気光学装置は、先に記載の半導体素子実装基板を具備することを特徴としている。
このような電気光学装置としては、液晶表示装置、有機EL(エレクトロルミネッセンス)表示装置、電気泳動表示装置、プラズマ発光や電子放出による蛍光等を用いた装置(例えば、PDP、FED、SED)、また、プロジェクタで用いられる液晶装置からなるライトバルブ等を例示できる。
このようにすれば、断線や剥離が抑制された電気光学装置を実現できる。
また、本発明の電子機器は、先に記載の電気光学装置を具備することを特徴としている。
このような電子機器としては、例えば、携帯電話機、移動体情報端末、時計、ワープロ、パソコンなどの情報処理装置等を例示できる。また、大型の表示画面を有するテレビや、大型モニタ、プロジェクタ等を例示できる。このように電子機器が先の電気光学装置を備えることにより、断線等の故障が抑制された電子機器を提供できる。
本発明における半導体素子実装基板を示す側断面図。 本発明における実装装置の構成を示す図。 本発明における半導体素子実装基板の製造方法を説明するための図。 本発明における半導体素子実装基板の製造方法を説明するための図。 本発明における電気光学装置の構成を示す斜視図。 本発明における電気光学装置の構成を示す側面図。 本発明における電子機器としての投射型表示装置の概略構成を示す図。 本発明における電子機器を示す図。
以下、図面を参照して、本発明の半導体素子実装基板、半導体素子実装基板の製造方法、実装装置、実装方法、電気光学装置、電子機器について詳細に説明する。
(半導体素子実装基板)
まず、本発明の半導体素子実装基板について、図1を参照して説明する。
図1は、半導体素子実装基板を示す側断面図である。
図1に示すように、半導体素子実装基板1は、フィルム基板(可撓性配線基板)2と半導体素子3とが、異方性導電膜4を介して接続された構成となっている。
ここで、フィルム基板2は、例えば厚み25μmのポリイミド等のベース基板上に、配線パターン2aが形成された構成を有しており、十分な可撓性を備えている。また、配線パターン2aは、Cu等の金属薄膜をパターニングすることによって形成されたものである。また、配線パターン2aは、半導体素子3の突起電極3aと異方性導電膜4を介して接続されている。更に、配線パターン2aは、厚み約7μm、幅15μmで形成されており、突起電極3aと接続する部分では、配線パターン2aは幅10μmで形成されている。
また、フィルム基板2は、露出する配線パターン2aを残して、他の部分を保護レジスト2bによって配線パターン2aを保護している。
また、半導体素子3は、所謂集積回路(Integrated Circuit)であり、配線パターン2aと接続するための突起電極3aを備えている。当該突起電極3aの電極端子数は約600個であり、40μmピッチで形成されている。
また、異方性導電膜4は、突起電極3aと配線パターン2aとの導通を取ると共に、半導体素子3とフィルム基板2を接着固定する接着層として機能するものである。更に、異方性導電膜4は、導電性に異方性を持たせることが可能となっている。具体的に、異方性導電膜4には、接着用樹脂4a中に導電粒子(異方性導電粒子)4bが分散されている。
接着用樹脂4aは、ウレタン、ポリエステル等の熱可塑性のホットメルト樹脂或いはエポキシ等の熱硬化性樹脂からなるものである。
また、導電粒子4bは、銅、ニッケル、金、半田等の金属粒子或いはスチレン樹脂等よりなる粒子表面をニッケル−金等の導電層により被覆した粒子等からなる。
このような接着用樹脂4aと導電粒子4bとからなる異方性導電膜4は、金属粒子の含有量、形状、大きさ等をコントロールして電気的接続を取ろうとする部分に必要を応じて圧力が加わることにより、接着剤の厚み方向には導電性を有し、面方向には絶縁性を保持するものであって、導電性が異方的である接着剤として機能する。
また、半導体素子実装基板1においては、本発明の特徴点として挙げたように、半導体素子3の側方にフィルム基板2が屈曲することで形成された屈曲部5が設けられている。そして、当該屈曲部5は異方性導電膜4の一部を収容するようになっている。更に、屈曲部5は、半導体素子3の全周に設けられており、当該全周にわたって異方性導電膜4を収容している。
上述したように、本実施形態の半導体素子実装基板1においては、屈曲部5が設けられていることにより、フィルム基板2と半導体素子3との接続部において、フィルム基板2内部の応力が分散され、また、フィルム基板2が延在する方向に付与される引張応力が分散される。換言すれば、従来のようにフィルム基板2が真直ぐな状態で半導体素子3に接続されていると、フィルム基板2の延在方向に力が付与された際に、配線パターン2aと突起電極3aとの接続面において、剥離や断線が生じやすくなるが、上記のように屈曲部5が形成されることにより、このような剥離や断線に起因する引張応力が分散される。従って、屈曲部5を形成したことで、フィルム基板2と半導体素子3との接続部、具体的には、配線パターン2aと突起電極3aの接続面における断線や剥離を防止できる。
また、屈曲部5が形成されることで、剥離や断線に起因する引張応力が分散されるだけでなく、半導体素子3の側方と屈曲部5との間に異方性導電膜4が収容されるので、フィルム基板2が真直ぐな状態で半導体素子3と接続する場合よりも、異方性導電膜4との接触面積が大きくなる。従って、接続強度の向上を図ることができる。
また、配線パターン2aと突起電極3aは、異方性導電膜4を介して接続されているので、フィルム基板2と半導体素子3との接続部における断線や剥離を防止できるだけでなく、フィルム基板2と半導体素子3の接続強度を向上させながら、フィルム基板2と半導体素子3とを導通させることができる。
(実装装置)
次に、本発明の実装装置について、図2を参照して説明する。
図2は、実装装置の構成を示す図であり、図2(a)は概略構成を示す斜視図、図2(b)は実装装置の要部を示す側断面図である。
図2に示すように、実装装置10は、大別するとテーブル部11と接続ヘッド部12とによって構成されている。テーブル部11は、移動テーブル部13と、基板ホルダ(基板載置台)14と、半導体素子搭載部15とから構成されている。接続ヘッド部12は、ヘッド支持部16と、上下移動機構17と、工具回転機構18と、加熱加圧工具(加熱加圧手段)19とから構成されている。更に、移動テーブル部13は、Xステージ13xと、Yステージ13yとから構成されている。
ここで、各構成要素について説明する。
テーブル部11は、実装装置10本体の下方に設けられたものである。そして、移動テーブル部13がXステージ13x及びYステージ13yを備えることにより、基板ホルダ14をXY方向に自由に移動可能となると共に、任意位置に固定することが可能となっている。更に、テーブル部11は半導体素子搭載部15を備え、当該半導体素子搭載部15には、実装前の複数の半導体素子3が搭載されている。更に、基板ホルダ14には、上記のフィルム基板2が載置されるようになっている。
また、基板ホルダ14は、保持するフィルム基板2の材質、熱伝導率、又は基板の底面の荒さに応じて上面の荒さ及び材質が異ならせて構成されている。また、基板ホルダ14の上面は鏡面であってもよいが、載置されるフィルム基板2の裏面の面荒さよりも粗くないこと、換言するとフィルム基板2の裏面の面荒さが基板ホルダ14の上面の面荒さよりも粗いことが好ましい。
接続ヘッド部12は、実装装置10本体の上方に設けられたものである。そして、ヘッド支持部16に設けられた工具回転機構18によって半導体素子3をZ軸回りの回転方向に位置決め可能になっており、また、加熱加圧工具19に保持された半導体素子3をフィルム基板2に対して加熱及び加圧することが可能となっており、更に、上下移動機構17によって半導体素子3をフィルム基板2の任意位置に接続可能となっている。
また、上下移動機構17は、エアシリンダやモータ等の駆動手段によって加熱加圧工具19を図中Z軸方向に移動させることが可能となっている。従って、上下移動機構17の伸長動作によって、加熱加圧工具19によって保持された半導体素子3を鉛直上下方向に移動させる。上下移動機構17は、フィルム基板2に対して1〜3.5MPa程度の圧力を与えることが可能となっており、これにより、基板ホルダ14の上面に載置されたフィルム基板2の配線パターン2aと、半導体素子3の突起電極3aとを、異方性導電膜4を介して加熱及び加圧するようになっている。
また、加熱加圧工具19は、その内部にヒータ等の加熱機構が設けられており、コンスタントヒート方式によって加熱することが可能となっている。更に、ヒータは、200〜450℃程度の温度範囲で任意の温度に設定することができるように構成されている。加熱加圧工具19の底面は平面に形成されている。なお、製造すべき半導体素子実装基板1の形状に合わせて半導体素子3との当接面の形状を可変とするために、加熱加圧工具19の底面に治具を取り付けられる構成であることが好ましい。このような構成とすることで、当接面を正方形形状、細長い矩形形状、その他の任意の形状に設定することが可能となる。
更に、図2(b)に示すように、加熱加圧工具19及び基板ホルダ14には、半導体素子3を保持する機構が設けられている。具体的に、加熱加圧工具19には、半導体素子3を吸着保持する吸着孔19aが設けられており、基板ホルダ14には、第1吸着孔(固定手段)14aと第2吸着孔(固定手段)14bが設けられている。ここで、第1吸着孔14aは、半導体素子3の略中央に対向するように設けられている。また、第2吸着孔14bは、半導体素子3の突起電極3aよりも外側に設けられている。また、このような吸着孔19a、第1吸着孔14a及び第2吸着孔14bは、不図示の減圧ポンプに接続されており、当該減圧ポンプの駆動によって半導体素子3及びフィルム基板2が着脱可能となっている。また、各吸着孔の形状は、直径2mm以下、望ましくは直径1.5mm〜直径1mmであることが好ましい。
更に、第1吸着孔14aと第2吸着孔14bにおいては、各々を独立してフィルム基板2を着脱することが可能となっている。即ち、第1吸着孔14aのみによってフィルム基板2を吸着させながら、第2吸着孔14bによる吸着力を解除することが可能となっている。
なお、本実施形態においては、固定手段として減圧ポンプの駆動による吸着力を利用してフィルム基板2を固定する構成を採用しているが、これを限定するものではない。例えば、基板ホルダ14の一部分に強磁性体を配置し、当該強磁性体と磁石との間に作用する磁力を利用することにより、フィルム基板2を基板ホルダ14に固定させる固定手段を採用してもよい。
また、第2吸着孔14bが形成される位置に対応させて基板ホルダ14上に凹部を形成し、凹部内に形成された吸着孔を介してフィルム基板2を固定させてもよい。
(半導体素子実装基板の製造方法、実装方法)
次に、図3及び図4を参照し、上記の実装装置10を利用することによる、本発明の半導体素子実装基板の製造方法(実装方法)について説明する。
図3は、半導体素子実装基板1の製造過程を示す断面図である。
なお、図3に示す断面図は、図1に示す半導体素子実装基板1を反転させた図を示している。
まず、図3(a)に示すように、加熱加圧工具19が半導体素子3を吸着保持し、基板ホルダ14がフィルム基板2を吸着固定する。具体的には、上下移動機構17及び移動テーブル部13が駆動することにより、加熱加圧工具19が半導体素子搭載部15に搭載されている半導体素子3を吸着保持した後に、当該半導体素子3を保持しつつ、フィルム基板2に対向配置させる。
また、基板ホルダ14においては、第1吸着孔14a及び第2吸着孔14bの両者共に吸着動作を行う(可撓性配線基板と半導体素子とが対向する位置において半導体素子を固定する)。
なお、フィルム基板2の接続範囲となる配線パターン2a上には、予め図示しない異方性導電膜張付装置により異方性導電膜4が貼り付けられている。
次に、図3(b)に示すように、上下移動機構17が伸長することにより、加熱加圧工具19を下降させ、半導体素子3の突起電極3aを異方性導電膜4に接触させる。
更に、図3(c)に示すように、加熱加圧工具19を下降させて、突起電極3aをフィルム基板2の配線パターン2aに接合し、突起電極3aと配線パターン2aを加熱及び加圧する(半導体素子の突起電極を可撓性配線基板の配線パターンに加熱及び加圧する工程)。
このような加熱及び加圧は、異方性導電膜4の温度が150〜230℃程度になるように、加熱加圧工具19の温度を210〜450℃程度の範囲の温度に調整された状態で行われる。また、加熱加圧工具19がフィルム基板2に与える圧力は1〜3.5MPa程度となるように、シリンダ6の設定が行われる。また、加熱加圧工具19がフィルム基板2を加熱及び加圧する時間は3〜15秒程度である。
更に、このような加熱加圧工具19による加熱及び加圧が終了する前には、基板ホルダ14の第2吸着孔14bにおけるフィルム基板2の吸着固定を解除する。
ここで、図4を参照して、加熱及び加圧に要する時間に対して、第2吸着孔14bによる固定を解除するタイミングについて説明する。
図4は、加熱加圧工具19による加熱及び加圧に要する時間(横軸)と、それに伴う異方性導電膜4の硬化度(縦軸)とを示した図である。
図4に示すように、加熱加圧工具19による加熱及び加圧を開始し始めると、加熱加圧工具19の加熱及び加圧によって供給される熱により、異方性導電膜4は軟化・溶融し始めて、その硬化度は点Pまで低下する。そして、更に点Pを境にして急に硬化が進む。そして、加熱及び加圧時間がt1になったところで、硬化度が100%となる。このように硬化度が変化する過程において、およそ硬化度が70%〜80%程度になる時間t2に到達したところで、基板ホルダ14における第2吸着孔14bの吸着固定を解除する。これにより、固定が解除されつつ加熱及び加圧が行われる時間がt3となる。このようにおよそ硬化度が70%〜80%程度になる時間t2に到達するまで固定された状態で加熱及び加圧が行われることにより、フィルム基板2が半導体素子3の側方において膨張し、図3(c)又は図1に示す屈曲部5が形成される。また、加熱及び加圧によって異方性導電膜4が溶融し濡れ広がることによって、屈曲部5とフィルム基板2との間に当該異方性導電膜4が収容され、フィルム基板2の側方において接着固定される。
また、加熱加圧工具19がフィルム基板2を液晶パネル21の方向に加圧しているため、フィルム基板2に形成された配線パターン2aと、半導体素子3の突起電極3aとの間において、異方性導電膜4に含まれる導電粒子4bが変形し挟持される。この状態で接着用樹脂4aの硬化度が硬化温度に達する時間t1まで保持することにより、異方性導電膜4に供給される熱によって接着用樹脂4aが硬化する。従って、配線パターン2aと端子26との間に導電粒子4bが変形し挟持された状態で、フィルム基板2が液晶パネル21に接続される。
以上の工程が終了すると、図3(e)に示すように上下移動機構17を伸縮させて加熱加圧工具19をフィルム基板2から離間させる。このように、加熱加圧工具19を離間させた状態にすると、加圧された状態で異方性導電膜4の温度が低下する。これにより、図3(f)に示すように半導体素子3とフィルム基板2との実装が終了となる。
上述したように、本実施形態の実装装置10、半導体素子実装基板1の製造方法、実装方法においては、半導体素子3の側方にフィルム基板2の屈曲部5を形成することにより、フィルム基板2と半導体素子3との接続部において、フィルム基板2内部の応力を分散し、また、フィルム基板2が延在する方向に付与される引張応力を分散するので、フィルム基板2と半導体素子3との接続部、具体的には配線パターン2aと突起電極3aとの接続面における断線や剥離を防止できる。
また、屈曲部5を形成することで、剥離や断線に起因する引張応力を分散するだけでなく、半導体素子3の側方と屈曲部5との間に異方性導電膜4を収容するので、フィルム基板2が真直ぐな状態で半導体素子と3接続する場合よりも異方性導電膜4との接触面積が大きくなり、接続強度の向上を図ることができる。
また、第2吸着孔14bによるフィルム基板2の固定状態を解除した後に、加熱及び加圧を終了しているので、フィルム基板2の一方を自由端にさせた状態で当該フィルム基板2が収縮する。従って、固定されたフィルム基板2の収縮に伴う引張応力が生じることがない。これにより、フィルム基板2と半導体素子3との接続部、具体的には配線パターン2aと突起電極3aとの接続面における断線や剥離を防止できる。
また、フィルム基板2は、第1吸着孔14aによって固定されるので、半導体素子3とフィルム基板2との位置ずれが生じることなく、半導体素子3とフィルム基板2を高精度に固定することができる。
また、実装装置10は、突起電極3aと配線パターン2aとが接触する部分よりも外側のフィルム基板2を固定する第2吸着孔14bを備えるので、第2吸着孔14bと突起電極3aとの間のみに屈曲部5を形成することができる。
(電気光学装置)
次に、上記の半導体素子実装基板1を備える電気光学装置について、図5及び図6を参照して説明する。
図5及び図6は、液晶装置(電気光学装置)の構成を示す図であって、図5は液晶装置の概略構成を示す斜視図、図6は液晶装置の要部を示す側面図である。
なお、本実施形態において、先に記載した半導体素子実装基板1の構成要素と同一部分には同一符号を付して説明を簡略化する。
液晶装置20は、大別すると液晶パネル21と、液晶パネル21に接続される半導体素子実装基板1とから構成される。また、必要に応じて、バックライト等の照明装置、その他の付帯機器が液晶パネル21に付設される。
液晶パネル21は、シール材22によって接着された一対の基板23a及び基板23bを有し、これらの基板23bと基板23bとの間に形成される間隙、所謂セルギャップに液晶が封入される。換言すると、液晶は基板23aと基板23bとによって挟持されている。これらの基板23a及び基板23bは、一般には透光性材料、例えばガラス、合成樹脂等によって形成される。基板23a及び基板23bがガラスによって形成される場合には、硼珪酸ガラス、石英ガラス、又はソーダガラスであることが好ましい。基板23a及び基板23bの外側表面には偏光板24a及び偏光板24bが貼り付けられている。なお、図5においては、偏光板24bの図示を省略している。
また、基板23aの内側表面には電極25aが形成され、基板23bの内側表面には電極25bが形成される。これらの電極25a,25bはストライプ状又は文字、数字、その他の適宜のパターン状に形成される。また、これらの電極25a,25bは、例えばITO(Indium Tin Oxide:インジウムスズ酸化物)等の透光性材料によって形成される。
基板23aは基板23bに対して張り出した張り出し部を有し、この張り出し部に複数の端子26が形成されている。これらの端子26は、基板23a上に電極25aを形成するときに電極25aと同時に形成される。従って、これらの端子26は、例えばITOによって形成される。これらの端子26には、電極25aから一体に延びるもの、及び導電材(不図示)を介して電極25bに接続されるものが含まれる。
なお、実際の電極25a,25b及び端子26は、極めて狭い間隔をもって多数本が基板23a及び基板23b上にそれぞれ形成されるが、図5においては、液晶パネル21の構造の理解を容易にするために、それらの間隔を拡大して模式的に示すとともに、それらの内の数本のみを図示することにして他の部分を省略してある。また、端子26と電極25aとの接続状態及び端子26と電極25bとの接続状態も図5においては図示を省略している。
半導体素子実装基板1は、フィルム基板2と、フィルム基板2上の所定の位置に実装される半導体素子3とから概略構成される。なお、図示は省略しているが、半導体素子3が実装される部位以外の部位の所定位置に抵抗、コンデンサ、その他のチップ部品を実装した構成であっても良い。フィルム基板2は、半導体素子3の側部に屈曲部5を備えている。そして、当該屈曲部5は異方性導電膜4を保持している。また、フィルム基板2には配線パターン2aが形成されている。当該配線パターン2aは、異方性導電膜4を介して半導体素子3の突起電極3aと接続されている。なお、実際の配線パターン2aは、極めて狭い間隔をもって多数本がベース基板31上に形成されているが、図5においては、構造の理解を容易にするために、それらの間隔を拡大して模式的に示すとともに、構造を簡略化して図示してある。なお、配線パターン2aには、実装構造体の一側辺部に形成される出力用端子32a及びそれに対向する側辺部に形成される入力用端子32bが含まれる。
更に、図5に示すように、半導体素子実装基板1は、異方性導電膜4を介して液晶パネル21の基板23aに固定される。これにより、半導体素子3と液晶パネル21の電極25a,25bとが導通される。
上述したように、本実施形態の液晶装置20においては、屈曲部5が形成されることにより、フィルム基板2と半導体素子3との接合強度が向上すると共に、フィルム基板2内部の引張応力に対する耐性が向上したものとなる。従って、上記の半導体素子実装基板1と同様の効果が得られる。
なお、本実施形態においては、液晶装置20の構成を示しているが、本発明の電気光学装置としては液晶装置20を限定するものではない。
液晶装置20以外にも、有機EL装置、電気泳動装置、プラズマ発光や電子放出による蛍光能を有する表示装置(例えば、PDP、FED、SED用の基板)、プロジェクタで用いられる液晶装置からなるライトバルブ、等が挙げられる。
(電子機器)
次に、本発明の電子機器の具体例である投射型表示装置につき、図7を用いて説明する。図7は、投射型表示装置の要部を示す概略構成図である。この投射型表示装置は、上述した実施形態に係る液晶装置を、光変調手段として備えたものである。
図7において、810は光源、813、814はダイクロイックミラー、815、816、817は反射ミラー、818は入射レンズ、819はリレーレンズ、820は出射レンズ、822、823、824は本発明の液晶装置からなる光変調手段、825はクロスダイクロイックプリズム、826は投射レンズである。光源810は、メタルハライド等のランプ811とランプの光を反射するリフレクタ812とからなる。
ダイクロイックミラー813は、光源810からの白色光に含まれる赤色光を透過させるとともに、青色光と緑色光とを反射する。透過した赤色光は反射ミラー817で反射されて、赤色光用光変調手段822に入射される。また、ダイクロイックミラー813で反射された緑色光は、ダイクロイックミラー814によって反射され、緑色光用光変調手段823に入射される。さらに、ダイクロイックミラー813で反射された青色光は、ダイクロイックミラー814を透過する。青色光に対しては、長い光路による光損失を防ぐため、入射レンズ818、リレーレンズ819および出射レンズ820を含むリレーレンズ系からなる導光手段821が設けられている。この導光手段821を介して、青色光が青色光用光変調手段824に入射される。
各光変調手段により変調された3つの色光は、クロスダイクロイックプリズム825に入射する。このクロスダイクロイックプリズム825は4つの直角プリズムを貼り合わせたものであり、その界面には赤光を反射する誘電体多層膜と青光を反射する誘電体多層膜とがX字状に形成されている。これらの誘電体多層膜により3つの色光が合成されて、カラー画像を表す光が形成される。合成された光は、投射光学系である投射レンズ826によってスクリーン827上に投写され、画像が拡大されて表示される。
このように、投射型表示装置の光変調手段822,823,824として、上述した実施形態に係る液晶装置20を使用すれば、断線等の故障が抑制された投射型表示装置を提供できる。
次に、本発明の電子機器の他の具体例について説明する。
電子機器は、上述した液晶装置20を表示部として有したものであり、具体的には図8に示すものが挙げられる。
図8(a)は、携帯電話の一例を示した斜視図である。図8(a)において、携帯電話1000は、上述したEL表示装置1を用いた表示部1001を備える。
図8(b)は、腕時計型電子機器の一例を示した斜視図である。図8(b)において、時計1100は、上述したEL表示装置1を用いた表示部1101を備える。
図8(c)は、ワープロ、パソコンなどの携帯型情報処理装置の一例を示した斜視図である。図8(c)において、情報処理装置1200は、キーボードなどの入力部1201、上述したEL表示装置1を用いた表示部1202、情報処理装置本体(筐体)1203を備える。
図8(a)〜(c)に示すそれぞれの電子機器は、上述した液晶装置を有した表示部1001,1101,1202を備えているので、断線等の故障が抑制された電子機器となる。
また、他の電子機器の例としては、ビデオカメラ、パーソナルコンピュータ、ヘッドマウントディスプレイ、さらに表示機能付きファックス装置、デジタルカメラのファインダ、携帯型TV、DSP装置、PDA、電子手帳、電光掲示盤、大型モニタ、宣伝公告用ディスプレイ等が挙げられる。
1…半導体素子実装基板、2…フィルム基板(可撓性配線基板)、2a…配線パターン、3…半導体素子、3a…突起電極、4…異方性導電膜(接着層)、4b…導電粒子(異方性導電粒子)、5…屈曲部、10…実装装置、14…基板ホルダ(基板載置台)、14a…第1吸着孔(固定手段)、14b…第2吸着孔(固定手段)、19…加熱加圧工具(加熱加圧手段)、20…液晶装置(電気光学装置)。

Claims (10)

  1. 配線パターンが形成された可撓性配線基板と、突起電極を備える半導体素子とが接着層を介して接合された半導体素子実装基板であって、
    前記可撓性配線基板は、前記半導体素子の側方に屈曲部を有し、
    当該屈曲部は前記接着層の一部を収容することを特徴とする半導体素子実装基板。
  2. 前記接着層には、異方性導電粒子又は異方性導電膜が含まれていることを特徴とする請求項1に記載の半導体素子実装基板。
  3. 配線パターンが形成された可撓性配線基板と、突起電極を備える半導体素子とが接着層を介して接合された半導体素子実装基板の製造方法であって、
    前記半導体素子の側方に前記可撓性配線基板の屈曲部を形成することを特徴とする半導体素子実装基板の製造方法。
  4. 前記突起電極と前記配線パターンとが接触する部分よりも外側の前記可撓性配線基板を固定する工程と、
    前記半導体素子の前記突起電極を前記可撓性配線基板の前記配線パターンに加熱及び加圧する工程と、
    を含み、
    前記可撓性配線基板の固定状態を解除した後に、前記加熱及び加圧する工程を終了することを特徴とする請求項3に記載の半導体素子実装基板の製造方法。
  5. 前記可撓性配線基板と前記半導体素子とが対向する位置において、前記半導体素子を固定することを特徴とする請求項3又は請求項4に記載の半導体素子実装基板の製造方法。
  6. 配線パターンが形成された可撓性配線基板と、突起電極を備える半導体素子とを接着層を介して実装する実装装置であって、
    前記可撓性配線基板を載置する基板載置台と、
    前記半導体素子を保持すると共に前記可撓性配線基板に加熱及び加圧する加熱加圧手段と、
    を具備し、
    前記半導体素子の側方に前記可撓性配線基板の屈曲部を形成することを特徴とする実装装置。
  7. 前記基板載置台は、前記突起電極と前記配線パターンとが接触する部分よりも外側の前記可撓性配線基板を固定する固定手段を備えることを特徴とする請求項6に記載の実装装置。
  8. 配線パターンが形成された可撓性配線基板と、突起電極を備える半導体素子とを接着層を介して実装する実装方法であって、
    前記半導体素子の側方に前記可撓性配線基板の屈曲部を形成することを特徴とする実装方法。
  9. 請求項1又は請求項2に記載の半導体素子実装基板を具備することを特徴とする電気光学装置。
  10. 請求項9に記載の電気光学装置を具備することを特徴とする電子機器。
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