JP3906599B2

JP3906599B2 - 組み合わせ基板の接合方法

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Publication number: JP3906599B2
Application number: JP03564499A
Authority: JP
Inventors: 達也下田; 聡井上; 一夫湯田坂
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 1999-02-15
Filing date: 1999-02-15
Publication date: 2007-04-18
Anticipated expiration: 2019-02-15
Also published as: JP2000236151A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数の基板を組み合わせて大きな面積の基板を提供するための組み合わせ基板およびその接合方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
通常の電子回路では、複数のモジュールごとに基板が作成される。電気製品製造時には、それら複数の基板同士をコネクタなどで接続して、まとまった動作をする完成品として動作させる。このように機能的に分離した基板をアセンブリする方が大型基板を作成するよりも製造上メリットが大きかった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところが最近では大型表示装置に対する需要が高まっており、広い面積の二次元平面に表示素子を配置する必要が出てきた。しかし基板外形は製造上の制約から一定の外形より大きくすることが適用でない。一旦接続しさえすれば再び取り外す必要が無くなる表示装置などにコネクタを使用して複数の基板を平面状に接続するのは不経済であり、かつ、コネクタの面積が無駄である。いままで基板を用いて大面積の二次元平面を得る適当な方法が無かったのである。
【０００４】
そこで本願発明は、組み合わせが容易な形態の組み合わせ基板とその接合方法を提供することにより、大面積の基板を容易に製作可能にすることを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本願発明者は、大面積の基板を組み合わせ接続するために、本発明者の先行発明である技術（特開平１０−１２５９３０号公報参照）が基板の組み合わせに適することに想到し、当該技術を利用可能な組み合わせ基板の形態と接合方法を発明した。
【０００６】
すなわち、本発明は、他の基板と組み合わせて接合される組み合わせ基板であって、端部が接合されるべき他の基板と接触してまたは接近して組み合わせ可能に形成され、かつ、当該端部に１以上の端子を備え、端子は、当該他の基板に設けられた端子と直接電気的に接続可能に配置されていることを特徴とする組み合わせ基板である。
【０００７】
上記発明は、基板の１以上の端部に端子が配列されて構成されているものである。
【０００８】
一例として、接合されるべき他の基板の端子と当該端子に対応して接合される当該組み合わせ基板の端子とが異なる形状に設けられている組み合わせ基板である。
【０００９】
一例として、接合されるべき他の基板の端子と当該端子に対応して接合される当該組み合わせ基板の端子とに、相互が接合されるべき旨の識別子が付されている組み合わせ基板である。本発明で「識別子」とは同一の数字や符号（「C１」、「１０」など）の文字類の他、「○」「△」のような記号、さらに赤色や緑色など彩色の共通性でどの端子とどの端子とが接合されるのかの接合関係を明示するようなものを含む。
【００１０】
例えば上記端子は、他の基板と組み合わされた場合にその接合面が同一方向に向いて接合可能に配置されているものが考えられる。また、上記端子は、他の基板と組み合わされた場合にその接合面が対向して接合可能に配置されているものも考えられる。その場合、端子の設けられている端部が、他の基板と重なり合って接合可能に構成されている。
【００１１】
本発明の組み合わせ基板は、組み合わせ前の状態において、光透過性のある透明基台と、エネルギーの供給により剥離を生ずる、透明基台上に形成された剥離層と、端子を端部に配置して構成されている配線層と、を備えている。
【００１２】
本発明の組み合わせ基板の接合方法は、接合されるべき組み合わせ基板同士を、互いの端子が対応するように接触させまたは接近させて組み合わせる工程と、組み合わされた基板における互いに対応する端子同士を電気的に接続する工程と、電気的に接続された端子のある配線層上に接着層を媒介として転写基台を貼り合わせる工程と、透明基台側から剥離層にエネルギーを供給して当該剥離層に剥離を生じさせ、当該透明基台を剥離する工程と、を備えたことを特徴とする組み合わせ基板の接合方法である。
【００１３】
ただし、透明基台側から剥離層にエネルギーを供給した後、転写基台を貼り合せ、その後に力を作用させて剥離層から透明基台を剥離するような順序で処理してもよい。
【００１４】
または本発明の組み合わせ基板の接合方法は、接合されるべき組み合わせ基板同士を、互いの端子が対応するように接触させまたは接近させて組み合わせる工程と、端子のある配線層上に接着層を媒介として第１転写基台を貼り合わせる工程と、透明基台側から剥離層にエネルギーを供給して当該剥離層に剥離を生じさせ、当該透明基台を剥離する工程と、配線層の透明基台を剥離した側の面に第２転写基台を貼り合わせる工程と、配線層上の接着層において第１転写基台を剥離し、露出した配線層上の互いに対応する端子同士を電気的に接続する工程と、を備えたことを特徴とする組み合わせ基板の接合方法である。
【００１５】
ただし、透明基台側から剥離層にエネルギーを供給した後、第１転写基台を貼り合せ、その後に力を作用させて剥離層から透明基台を剥離し、その剥離面に第２転写基台を貼り合せるような順序で処理してもよい。
【００１６】
ここで上記端子同士を電気的に接続する工程では、レーザＣＶＤ法、インクジェット方式、無電解メッキ、リフトオフまたはメッキのいずれか一の方法により接続用金属を端子間に設けることが可能である。また接着層は、エネルギーの供給により硬化する樹脂で構成されている。
【００１７】
【発明の実施の形態】
次に本発明の好適な実施の形態を、図面を参照しながら説明する。
【００１８】
（実施形態１）
本発明の実施形態１は、二次元的に敷き詰めて組み合わせ可能に構成された組み合わせ基板とその接合方法に関する。図１に実施形態１の組み合わせ基板の組み合わせ時における平面図を示す。図１では、既に基板Ａ〜Ｃが組み合わされている状態において基板Ｄを新たに組み合わせる場合を示している。図中の矢印は、基板Ｄを組み合わせる場合の接続方向を示している。
【００１９】
本実施形態１の基板Ａ〜Ｄは、図１に示すように、他の基板と組み合わせて接合される組み合わせ基板であって、その端部が接合されるべき他の基板と接触してまたは接近して組み合わせ可能に形成されている。各端部には１以上の端子Ｃｘｘ（ｘｘは所定の数字）を備えている。各端子Ｃｘｘは、他の基板に設けられた端子と直接電気的に接続可能に配置されている。組み合わせ基板の１以上の端部には、これら端子が配列されて構成されている。各端子Ｃｘｘは、他の基板と組み合わされた場合にその接合面が同一方向に向いて接合可能に配置されている。すなわち、端子が各基板において同一面上に設けられている。互いに接続されるべき組を成す端子には、それぞれに対応関係を示す同一の符号を付してある。例えば基板Ａの端子Ｃ１１は基板Ｄの端子Ｃ１１と接続されることを意味する。符号の他に、数字や記号、色彩などで二つの端子間に関係があることを示してもよい。このように接続関係を容易に理解可能な符号をプリントや刻印しておくことは製造上の誤りを防止し、組み合わせを容易にするために好ましい。
【００２０】
なお、図１では理解を容易にするために、基板平面形状を方形に描き、その二辺の端部に三個ずつ端子が配置されるように示したが、これに限定されるものではない。基板形状は他の形状をしていてもよい。例えば端部が鉤型など嵌め合わせることが可能な形状をしていてもよい。端子を設ける端部は二辺に限ること無く、一辺であっても三辺以上であってもよい。端子の個数は回路に必要とされる端子数に応じて物理的に配列可能な限度において配列可能である。
【００２１】
図２に実施形態１の組み合わせ基板における接合部断面図を示す。図２は、基板Ａと基板Ｄとの接合部における断面図を例示してあるが、他の基板においても同様である。実施形態１の組み合わせ基板は、図２に示すように接合が完了した状態において、配線層１０１、接着層１０５および転写基台１０６を備えている。端子Ｃ同士は溶着金属１０４で電気的に直接接続されている。配線層１０１は、電気的な回路を設ける層であり、公知の半導体集積技術、ハイブリッド技術またはデスクリート部品のアセンブリにより形成されたものである。配線層１０１には、入力または出力のための端子Ｃが端部に設けられる。転写基台１０６は、複数の基板にまたがって共通に設けられる補強基板である。接着層１０５は両者を接着するものである。
【００２２】
次に、図３を参照して本実施形態１における組み合わせ基板の接合方法を説明する。接合前の個々の組み合わせ基板は、層構造上、図３（ａ）に示すように、透明基台１０３、剥離層１０２および配線層１０１を備えている。
【００２３】
透明基台は、照射光が透過しうる透光性を有し、組み合わせ基板の接合工程に対する耐熱性を備えるものであればよい。照射光の透過率は、１０％以上であることがことましく、５０％以上であることがより好ましい。透過率が低すぎると照射光の減衰が大きくなり、剥離層を剥離させるのにより大きなエネルギーを要するからである。例えば、石英ガラス、ソーダガラス、コーニング７０５９、日本電気ガラスＯＡ―２等の耐熱性ガラスが使用可能である。透明基台１０３の厚さには、大きな制限要素はないが、０．１ｍｍ〜０．５ｍｍ程度であることが好ましく、０．５ｍｍ〜１．５ｍｍであることがより好ましい。基板の厚さが薄すぎると強度の低下を招き、逆に厚すぎると、基台の透過率が低い場合に照射光の減衰を招くからである。ただし基台の照射光の透過率が高い場合には、上限値を越えてその厚みを厚くすることができる。また照射光を均等に剥離層に届かせるために、基台の厚みは均一であることが好ましい。
【００２４】
剥離層１０２は、レーザ光等のエネルギーの供給により当該層内や界面において剥離（「層内剥離」または「界面剥離」ともいう）を生ずるものである。すなわち、一定の強度の光を照射することにより、構成物質を構成する原子または分子における、原子間または分子間の結合力が消失しまたは減少し、アブレーション(ablation)等を生じ、剥離を起こすものである。照射光の照射により、剥離層から気体が放出され、分離に至る場合もある。剥離層に含有されていた成分が気体となって放出され分離に至る場合と、剥離層が光を吸収して気体になり、その蒸気が放出されて分離に至る場合とがある。
【００２５】
このような剥離層の組成としては、以下が考えられる。
【００２６】
１) 非晶質シリコン(ａ−Ｓｉ)
この非晶質シリコン中には、Ｈ（水素）が含有されていてもよい。水素の含有量は、２ａｔ％程度以上であることが好ましく、２〜２０ａｔ％であることがさらに好ましい。水素が含有されていると、光の照射により水素が放出されることにより剥離層に内圧が発生し、これが剥離を促進するからである。水素の含有量は、成膜条件、例えば、ＣＶＤ法を用いる場合には、そのガス組成、ガス圧力、ガス雰囲気、ガス流量、ガス温度、基板温度、投入する光のパワー等の条件を適宜設定することによって調整する。
【００２７】
２) 酸化ケイ素若しくはケイ酸化合物、酸化チタン若しくはチタン酸化合物、酸化ジルコニウム若しくはジルコン酸化合物、酸化ランタン若しくはランタン酸化合物等の各種酸化物セラミックス、または誘電体あるいは半導体
酸化珪素としては、ＳｉＯ、ＳｉＯ₂、Ｓｉ₃Ｏ₂が挙げられる。珪酸化合物としては、例えばＫ₂Ｓｉ₃、Ｌｉ₂ＳｉＯ₃、ＣａＳｉＯ₃、ＺｒＳｉＯ₄、Ｎａ₂ＳＯ₃が挙げられる。酸化チタンとしては、ＴｉＯ、Ｔｉ₂Ｏ₃、ＴｉＯ₂が挙げられる。チタン酸化合物としては、例えばＢａＴｉＯ₄、ＢａＴｉＯ₃、Ｂａ₂Ｔｉ₉Ｏ₂₀、ＢａＴｉ₅Ｏ₁₁、ＣａＴｉＯ₃、ＳｒＴｉＯ₃、ＰｂＴｉ₃，ＭｇＴｉＯ₃、ＺｒＴｉ₂，ＳｎＴｉＯ₄，Ａｌ₂Ｔｉ₅，ＦｅＴｉＯ₃が挙げられる。酸化ジルコニウムとしては、ＺｒＯ₂が挙げられる。ジルコン酸化合物としては、例えば、ＢａＺｒＯ₃、ＺｒＳｉＯ₄、ＰｂＺｒＯ₃、ＭｇＺｒＯ₃、Ｋ₂ＺｒＯ₃が挙げられる。
【００２８】
３) 窒化ケイ素、窒化アルミ、窒化チタン等の窒化物セラミックス
４) 有機高分子材料
有機高分子材料としては、―ＣＨ₂−、−ＣＯ−（ケトン）、−ＣＯＮＨ−（アド）、−ＮＨ−（イミド）、−ＣＯＯ−（エステル）、−Ｎ＝Ｎ−（アゾ）、−ＣＨ＝Ｎ−（シフ）等の結合（光の照射によりこれらの原子間結合が切断される）を有するもの、特に、これらの結合を多く有するものであれば、他の組成であってもよい。また、有機高分子材料は、構成式中に、芳香族炭化水素（１または２以上のベンゼン環またはその縮合環）を有するものであってもよい。このような有機高分子材料の具体例としては、ポリエチレン、ポリプロピレンのようなポリオレフィン、ポリイミド、ポリアミド、ポリエステル、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）、エポキシ樹脂等が挙げられる。
【００２９】
５) 金属
金属としては、例えば、Ａｌ、Ｌｉ、Ｔｉ、Ｍｎ，Ｉｎ，Ｓｎ，Ｙ，Ｌａ，Ｃｅ，Ｎｄ，Ｐｒ，Ｇｄ若しくはＳｍ、またはこれらのうち少なくとも一種を含む合金が挙げられる。
【００３０】
剥離層の厚さとしては、１ｎｍ〜２０μｍ程度であるのが好ましく、１０ｎｍ〜２μｍ程度であるのがより好ましく、４０ｎｍ〜１μｍ程度であるのがさらに好ましい。剥離層の厚みが薄すぎると、形成された膜厚の均一性が失われて剥離にむらが生ずるからであり、剥離層の厚みが厚すぎると、剥離に必要とされる照射光のパワー（光量）を大きくする必要があったり、また、剥離後に残された剥離層の残渣を除去するのに時間を要したりするからである。
【００３１】
剥離層の形成方法は、均一な厚みで剥離層を形成可能な方法であればよく、剥離層の組成や厚み等の諸条件に応じて適宜選択することが可能である。例えば、ＣＶＤ（ＭＯＣＣＶＤ、低圧ＣＶＤ、ＥＣＲ―ＣＶＤ含む）法、蒸着、分子線蒸着（ＭＢ）、スパッタリング法、イオンプレーティング法、ＰＶＤ法等の各種気相成膜法、電気メッキ、浸漬メッキ（ディッピング）、無電解メッキ法等の各種メッキ法、ラングミュア・ブロジェット（ＬＢ）法、スピンコート、スプレーコート法、ロールコート法等の塗布法、各種印刷法、転写法、インクジェット法、粉末ジェット法等に適用できる。これらのうち２種以上の方法を組み合わせてもよい。特に剥離層の組成が非晶質シリコン（ａ−Ｓｉ）の場合には、ＣＶＤ、特に低圧ＣＶＤやプラズマＣＶＤにより成膜するのが好ましい。また剥離層をゾルーゲル(sol-gel)法によりセラミックを用いて成膜する場合や有機高分子材料で構成する場合には、塗布法、特にスピンコートにより成膜するのが好ましい。
【００３２】
なお、剥離層１０２と配線層１０１との間に、中間層を形成することは好ましい。この中間層は、例えば製造時または使用時において配線層を物理的または化学的に保護する保護層、絶縁層、配線層へのまたは配線層からの成分の移行（毎グレーション）を阻止するバリア層、反射層としての機能のうち少なくとも一つを発揮するものである。この中間層の組成は、その目的に応じて適宜選択されえる。例えば非晶質シリコンで構成された剥離層と被転写層との間に形成される中間層の場合には、ＳｉＯ₂等の酸化珪素が挙げられる。また、他の中間層の組成としては、例えば、Ｐｔ、Ａｕ、Ｗ，Ｔａ，Ｍｏ，Ａｌ，Ｃｒ，Ｔｉまたはこれらを主成分とする合金のような金属が挙げられる。中間層の厚みは、その形成目的に応じて適宜決定される。通常は、１０ｎｍ〜５μｍ程度であるのが好ましく、４０ｎｍ〜１μｍ程度であるのがより好ましい。中間層の形成方法としては、剥離層で説明した各種の方法が適用可能である。中間層は、一層で形成する他、同一または異なる組成を有する複数の材料を用いて二層以上形成することもできる。
【００３３】
組み合わせ工程（図３（ａ））：この工程は、接合されるべき組み合わせ基板同士を、互いの端子Ｃｘｘが対応するように接触させまたは接近させる工程である。組み合わせ基板同士を近接させる距離は、次の接続工程で対応する端子間の電気的接続が確実に行えるような距離にする。
【００３４】
接続工程（図３（ｂ））：この工程は、組み合わされた基板における互いに対応する端子Ｃｘｘ同士を電気的に接続する工程である。対応する端子同士は接触または極めて接近しているので、この接続点に公知の金属接続方法を適用することが可能である。例えば、接続方法として、レーザＣＶＤ法、インクジェット方式、無電解メッキ、リフトオフまたはメッキのいずれか一の方法が使用可能である。レーザＣＶＤ法は、図４に示すようなレーザＣＶＤ装置を端子Ｃに接近させ、各種金属元素を含む反応ガスを供給しながら接合点にレーザ光を照射することにより金属を端子の接合面に成長させ、電気的に接合を施すものである。この方法によれば直接端子に接触することが無いので位置ずれが生じない。インクジェット方式は、ピエゾジェットまたはバブルジェットにより金属元素を含む溶液を端子の接合面に付着させ加熱処理等を加えて金属を溶解させ接続する方法である。無電解メッキは、電気的エネルギーを供給すること無く、金属塩水溶液中の金属イオンを、酸化還元反応または置換反応によって端子表面に金属として析出させる方法である。リフトオフは、リバースエッチング法とも呼ばれる方法で、端子上にレジストを設けてからアルミニウムなどの金属を設け、超音波洗浄などでリフトオフを行いこの金属で端子同士を接続する方法である。メッキ法は、通常の電着工程一般を意味する。
【００３５】
貼り合わせ工程（図３（ｃ））：この工程は、電気的に接続された端子Ｃｘｘのある配線層１０１上に、接着層１０５を媒介として転写基台１０６を貼り合わせる工程である。接着層１０５としては、端子Ｃを含めた配線層１０１上の凹凸をカバーし、回路素子に影響を与えず、かつ剥離時の熱によって軟化することが無いものを選択する。例えば接着層１０５として、反応性硬化型接着剤、熱硬化型接着剤、紫外線硬化型接着剤等の光硬化型接着剤、嫌気硬化型接着剤等の各種硬化型接着剤が挙げられ得る。エポキシ系、アクリレート系、シリコーン系等いかなる接着剤でも適用することが可能である。接着層１０５の形成は、例えば塗布法によって回路素子を十分に覆う程度の厚みに接着剤を塗る。硬化型接着剤を用いる場合は、被転写層上に硬化型接着剤を塗布し、それに基台を接合した後、硬化型接着剤の特性に応じた硬化方法により、硬化型接着剤を硬化させて、転写基台１０６と配線層１０１とを接着する。光硬化型接着剤を用いる場合は、透光性の転写基台１０６を未硬化の接着層１０５上に配置した後、転写基台１０６側から硬化用の光を照射して接着剤を硬化させることが好ましい。なお、転写基台１０６側に接着層１０５を形成してから配線層１０１を接着してもよい。配線層１０１と接着層１０５との間に、前述した中間層を設けてもよい。
【００３６】
転写基台１０６は、複数の基板Ａ〜Ｄ全体を覆って機械的に一つの大きな基板として固定する基礎となるものであり、機械的強度がある程度あれば、耐熱性、耐食性等の特性が劣るものであっても支障がない。転写基台側には熱が直接加えられないからである。ただし組み合わせ基板が表示用ディスプレイなど光の入出力がある素子として構成してある場合には、これら光を遮らないような光透過性のある材料で構成する必要がある。例えば転写基台の構成材料としては、各種合成樹脂または各種ガラス材が挙げられ、ガラス材としては、通常の（低融点の）安価なガラス材料でよい。なお組み合わせ基板を表示用ディスプレイに使用する場合でカラーフィルタその他の光学素子が必要な場合には、この転写基台にカラーフィルタを形成してもよい。
【００３７】
剥離工程（図３（ｄ））：この工程は、透明基台１０３側から剥離層１０２にエネルギーを供給して当該剥離層１０２に剥離を生じさせ、当該透明基台１０３を剥離する工程である。
【００３８】
照射光により剥離層に生ずる層内剥離が生ずるか、界面剥離が生ずるか、または層内剥離が生ずるかは、剥離層の組成や、照射光、その他の要因により定まる。その要因としては、例えば、照射光の種類、波長、強度、到達深さ等が挙げられる。
【００３９】
照射光（レーザ光）Ｌとしては、剥離層１０２に層内剥離および／または界面剥離を起こさせるものであればいかなるものでもよい。例えば、Ｘ線、紫外線、可視光、赤外線（熱線）、レーザ光、ミリ波、マイクロ波等の各波長の光が適用できる。電子線であっても放射線（α線、β線、γ線）等であってもよい。それらの中でも、剥離層にアブレーションを生じさせ易いという点で、レーザ光が好ましい。このレーザ光Ｌを発生させるレーザ装置としては、各種気体レーザ、個体レーザ（半導体レーザ）等が挙げられるが、特にエキシマレーザ、Ｎｄ−ＹＡＧレーザ、アルゴンレーザ、ＣＯ₂レーザ、ＣＯレーザ、Ｈｅ−Ｎｅレーザ等が好ましく、その中でもエシキマレーザが特に好ましい。エキシマレーザは、短波長域で高エネルギーを出力するため、極めて短時間で剥離層にアブレーションを生じさせることができる。このため隣接する層や近接する層に温度上昇を生じさせることがほとんどなく、層の劣化や損傷を可能な限り少なくして剥離を達成することができる。
【００４０】
剥離層１０２に、アブレーションを生じる波長依存性がある場合、照射されるレーザ光の波長は、１００ｎｍ〜３５０ｎｍ程度であることが好ましい。剥離層に、ガス放出、気化または昇華等の層変化を起こさせるためには、照射されるレーザ光の波長は、３５０ｎｍ〜１２００ｎｍ程度であることが好ましい。また、照射されるレーザ光のエネルギー密度は、エキシマレーザの場合、１０〜５０００ｍＪ／ｃｍ²程度とするのが好ましく、特に１００〜５２９９ｍＪ／ｃｍ²程度とするのがより好ましい。１〜１０００ｎｓｅｃ程度とするのが好ましく、１０〜１００ｎｓｅｃ程度とするのがより好ましい。エネルギー密度が低いか照射時間が短いと、十分なアブレーションが生ぜず、エネルギー密度が高いか照射時間が長いと、剥離層を透過した照射光により、配線層１０１へ悪影響を及ぼすことがある。光の照射は、その強度が均一となるように照射するのが好ましい。光の照射方向は、剥離層に対し垂直な方向に限らず、剥離層に対し所定角傾斜した方向であってもよい。また、剥離層の面積が照射光１回の照射面積より大きい場合には、剥離層全領域に対し、複数回に分け光を照射してもよい。また、同一箇所に複数回照射してもよい。また異なる種類、異なる波長（波長域）の光を同一領域または異なる領域に複数回照射してもよい。
【００４１】
なお透明基台１０３の剥離後、剥離層１０２の残さが配線層１０１の底面に残るような場合には、適当な洗浄液により洗浄しておく。また配線層１０１を保護するために、透明基台１０３の剥離後に、さらに別の基板を貼りつけたり樹脂などで保護層を形成したりすることは好ましい。
【００４２】
上記実施形態１によれば、以下の利点がある。
【００４３】
１）本実施形態によれば、組み合わせ基板を組み合わせて大面積にすることが可能に構成されているので、従来製造できなかったような大面積の基板、例えば大型ディスプレイ基板などを簡単に製造することが可能である。
【００４４】
２）本実施形態によれば、二次元的に組み合わせ基板を敷き詰めて接合可能に構成されているので、端子の接合までは一方の面から作業が行えるため作業がし易い。
【００４５】
３）本実施形態によれば、組み合わせ基板を接合した後、転写基台に接着するので、全体として機械的強度の高い完成基板を提供可能である。
【００４６】
４）本実施形態によれば、端子の接合部が転写基台と接着層とにより保護されるので、電気的接触面を保護することが可能である。
【００４７】
５）本実施形態によれば、透明基台は剥離後回収して再使用が可能なので経済的である。
【００４８】
６）本実施形態によれば、端子の接続にレーザＣＶＤ法など非接触の接続方法を採用することで、基板の保持も簡単でよく、位置ずれを生じ難い。よって細かい端子の接続も高精度に行うことが可能である。
【００４９】
７）本実施形態によれば、レーザにより剥離層に瞬時にエネルギーを与え剥離を生じさせるため、配線層にダメージを与える危険が少ない。
【００５０】
８）本実施形態によれば、配線層の表側に基台を備えているので、この基台をカラーフィルタやブラックマトリクスなどの機能基板として使用可能である。
【００５１】
（実施形態２）
本発明の実施形態２は、上記実施形態１とは異なる組み合わせ基板の接合方法に関する。本実施形態２で使用する各組み合わせ基板は実施形態１で使用した基板Ａ〜Ｄと同様の平面外形および層構造を備えている（図３(ａ）および図６（ａ）参照）ので、その説明を省略する。ただし透明基台１０３は剥離して再使用可能に回収されるため、高価なものを用いてもコストアップを避けることが可能である。
【００５２】
図５に、組み合わせ接合後の接合部における断面図を示す。図５に示すように、接合後において組み合わせ基板は、第２転写基台１１２上に接着層１１３で配線層１０１が貼り合わせられて構成される。端子Ｃは露出しており溶着１０４が施されている。実施形態１では、配線層１０１の上に基台が貼り合わせられていたのに対し、本実施形態では配線層１０１の下に基台が貼り合わせられている点で異なる。
【００５３】
図６を参照して本実施形態２における組み合わせ基板の接合方法を説明する。
【００５４】
組み合わせ工程（図６（ａ））：この工程は、接合されるべき組み合わせ基板Ａ〜Ｄ同士を、互いの端子Ｃが対応するように接触させまたは接近させて組み合わせる工程である。組み合わせ基板同士を近接させる距離は、後の接続工程で対応する端子間の電気的接続が確実に行えるような距離にする。
【００５５】
第１転写基台貼り合わせ工程（図６（ｂ））：この工程は、端子Ｃのある配線層１０１上に接着層１０５を媒介として第１転写基台１１１を貼り合わせる工程である。接着層１０５については上記実施形態１と同様である。ただしこの接着層は再び剥離されるものであるため、化学的または物理的作用により剥離が容易なものを使用する。剥離層１０２に用いるような材料を適用してもよい。第１転写基台１１１も実施形態１の転写基台１０６と同様に考えられる。ただしこの第１転写基台１１１は、後に剥離されてしまうものなので、光透過性が問われない。また再使用されるものなので高価なものであっても問題ない。
【００５６】
剥離工程（図６（ｃ））：この工程は、透明基台１０３側から剥離層１０２にエネルギーを供給して剥離層に剥離を生じさせ、透明基台１０３を剥離する工程である。この工程は上記実施形態１と同様に行えばよいため説明を省略する。ただし透明基台１０３の剥離後、第２転写層１１２を貼り合わせる必要があるため、剥離層の残さは十分に取り除いておくことが好ましい。
【００５７】
第２転写基台貼り合わせ工程（図６（ｄ））：この工程は、配線層１０１の透明基台１０３を剥離した側の面に第２転写基台１１２を貼り合わせる工程である。第２転写基台１１２については、上記透明基台１０３と同様に考えられるが、総ての組み合わせ基板に共通に貼り合わせられるものであるため、十分な機械的強度を備えている必要がある。また第２転写基台１１２は、配線層１０１の裏側に配置され光の入出力が無いため、実施形態１の転写基台１０６のような光透過性を持たせる必要が無い。
【００５８】
第２転写基台１１２は、接着層１１３を介して配線層１０１に貼り合わせられる。接着層１１３は、接着剤としての作用を果たすだけなので、半永久的に接着力を維持できるものであれば十分である。接着層１０５の材料を接着層１１３にも使用可能である。
【００５９】
接続工程（図６（ｆ））：この工程は、配線層１０１上の接着層１０５において第１転写基台１１１を剥離し、露出した配線層１０１上の互いに対応する端子Ｃ同士を電気的に接続する工程である。第１転写基台１１１の剥離は、例えば接着層１０５に水溶性接着剤を使用した場合には、水中に基台をしばらく放置することで剥離できる。剥離後に配線層１０１表面に残った接着剤は、薬品を使用して洗い落とす。特に端子Ｃの部分は配線をする必要があるので、十分に洗浄する必要がある。露出した端子Ｃ同士は接触または極めて接近しているので、この接続点に公知の金属接続方法を適用することが可能である。例えば接続方法として、実施形態１で説明したレーザＣＶＤ法、インクジェット方式、無電解メッキ、リフトオフまたはメッキのいずれか一の方法が使用可能である。
【００６０】
以上で組み合わせ基板の接合が終了するが、配線層１０１表面を保護する必要がある場合にはさらに樹脂などを利用して公知の方法で端子接続後の配線層上に保護層を設けてもよい。
【００６１】
本実施形態２によれば、上記実施形態１と同様の効果を奏する他、組み合わせ後に配線層１０１表面が露出するので、配線その他の処理を最後に行う必要がある場合に便利である。
【００６２】
（実施形態３）
本実施形態３は、組み合わせ基板の一部を重ね合わせる上記と異なる接合方法に関する。図７に実施形態３の組み合わせ基板の組み合わせ時における平面図を示す。図７では、既に基板Ａ２〜Ｃ２が組み合わされている状態において基板Ｄ２を新たに組み合わせる場合を示している。図中の矢印は、基板Ｄ２を組み合わせる場合の接続方向を示している。また図８（ａ）には、組み合わせ基板接合部の断面図、図８（ｂ）にはその平面図において端子の重なりを破線で示してある。
【００６３】
本実施形態３の基板Ａ２〜Ｄ２は、図７に示すように、他の基板と組み合わせて接合される組み合わせ基板であって、その端部が接合されるべき他の基板と接触してまたは接近して組み合わせ可能に形成されている。組み合わせ基板の端部は、図８に示すように、他の基板と重なり合って接合可能に構成されている。重なりの幅は、端子を十分に覆う程度に設定する。各組み合わせ基板の端子Ｃは、他の基板と組み合わされた場合にその接合面が対向して接合可能に配置されている。さらに接合されるべき他の基板の端子と当該端子に対応して接合される当該組み合わせ基板の端子とが異なる形状に設けられている。具体的には、図８（ｂ）に例示するように、一方の基板Ｄ２における端子Ｃ２Ｄよりも他方の基板Ａ２における端子Ｃ２Ａの方が、接合面が一回り大きく形成されている。このように対応する端子の形態を異ならせておくと、両者を重ね合わせた場合に重なり具合を視覚的に把握し易く、製造上便利である。
【００６４】
本実施形態における基板の接合方法としては、図８に示すように、隣接する基板の端子が対向するように端部において基板同士を重ね合わせておき、公知の接合方法で重なった端子同士を溶着等する。基板同士が重なっているため、異方性導電接着剤を利用して接着するなどが適当である。
【００６５】
（実施形態４）
本実施形態４は、組み合わせ基板の一部を重ね合わせる上記と異なる接合方法に関する。図９に実施形態４の組み合わせ基板の組み合わせ時における平面図を示す。図９では、既に基板Ａ３〜Ｃ３が組み合わされている状態において基板Ｄ３を新たに組み合わせる場合を示している。図中の矢印は、基板Ｄ３を組み合わせる場合の接続方向を示している。また図１０（ａ）には、組み合わせ基板接合部の断面図、図１０（ｂ）にはその平面図において端子の重なりを破線で示してある。
【００６６】
本実施形態４の基板Ａ３〜Ｄ３は、図９に示すように、他の基板と組み合わせて接合される組み合わせ基板であって、その端部が接合されるべき他の基板と接触してまたは接近して組み合わせ可能に形成されている。組み合わせ基板の端部は、上記実施形態１や２と同様に、二次元平面的に敷き詰めて組み合わされる。特に本実施形態では、端子が基板の端面に露出して構成されている。各組み合わせ基板の端子Ｃは、他の基板と端面を接触または近接させて組み合わされた場合に端子の接合面が対向して接合可能に配置されている。ここで、実施形態３のように対応する端子の組において、接合されるべき他の基板の端子と当該端子に対応して接合される当該組み合わせ基板の端子とが異なる形状に設けられていてもよい。具体的には、図１０（ｂ）に例示するように、一方の基板Ｄ３における端子Ｃ３Ｄよりも他方の基板Ａ３における端子Ｃ３Ａの方が、接合面が一回り大きく形成されている。このように対応する端子の形態を異ならせておくと、両者を接触させた場合に接触具合を視覚的に把握し易く、製造上便利である。
【００６７】
本実施形態における基板の接合方法としては、図１０に示すように、隣接する基板の端面が対向するように平面的に組み合わせておき、公知の接合方法で対向した端子同士を溶着等する。接合方法には、公知のものが適用可能である。また組み合わせた基板全体を補強するために、複数の基板全体にまたがった補強基台と組み合わせ基板とを貼り合わせておいてもよい。
【００６８】
（その他の変形例）
本発明は上記実施形態に限定されることなく、種々に変形して適用することが可能である。例えば端子の形状や基板の外形は実施形態に拘束されず設計変更が可能である。また基板の接合方法も実施形態に拘束されず工程の省略や付加その他の設計変更が可能である。
【００６９】
製造方法では、上記実施形態では転写基台を貼り合せてから透明基台側からエネルギーを供給して剥離させていたが、先に透明基台側から剥離層にエネルギーを供給した後、転写基台を貼り合せ、その後に力を作用させて剥離層から透明基台を剥離するような順序で処理してもよい。
【００７０】
組み合わせ基板の配線層には、任意の回路を適用可能である。例えば表示パネルをモジュール化し組み合わせ可能な表示回路を形成しておけば、組み合わせ方によって任意の大きさの表示装置を形成することが可能になる。また基板上に、表示用の素子（液晶やＥＬ素子）に駆動回路（表示制御用ＴＦＴやドライバ回路）を併せて形成しておいてもよい。
【００７１】
【発明の効果】
本願発明によれば、互いに接触させまたは近接させた状態で、端子同士を直接電気的に接続可能に構成した組み合わせ基板とその接合方法を提供したので、大面積の基板を容易に製作することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態１における組み合わせ基板の平面図
【図２】実施形態１における組み合わせ基板の接合部断面図
【図３】実施形態１における組み合わせ基板の接合工程断面図
【図４】本発明における端子接合方法の一例
【図５】実施形態２における組み合わせ基板の接合部断面図
【図６】実施形態２における組み合わせ基板の接合工程断面図
【図７】実施形態３における組み合わせ基板の平面図
【図８】実施形態３における組み合わせ基板の接合部断面図
【図９】実施形態４における組み合わせ基板の平面図
【図１０】実施形態４における組み合わせ基板の接合部断面図
【符号の説明】
Ｃｘｘ（ｘは任意の数字）…端子
１０１、２０１…配線層
１０２…剥離層
１０３…基台
１０４、２０２…溶着
１０５、１１３…接着層
１０６…転写基台
１１１…第１転写基台
１１２…第２転写基台

Claims

他の基板と接触してまたは接近して組み合わせ可能に形成され、かつ、１以上の端子を備え、該端子は、該他の基板に設けられた端子と直接電気的に接続可能に配置されている組み合わせ基板を使用した組み合わせ基板の接合方法において、
光透過性のある透明基台上にエネルギーの供給により剥離を生ずる剥離層を形成し、さらに該端子を端部に配置して構成されている配線層を形成して一つの組み合わせ基板を製造する工程と、
接合されるべき該組み合わせ基板同士を互いの該端子が対応するように接触させまたは接近させて組み合わせる工程と、
組み合わされた該基板における互いに対応する端子同士を電気的に接続する工程と、
電気的に接続された該端子が配置された該配線層上に接着層を媒介として転写基台を貼り合わせる工程と、
該透明基台側から該剥離層にエネルギーを供給して該剥離層に剥離を生じさせ該透明基台を剥離する工程と、
を備えたことを特徴とする組み合わせ基板の接合方法。
他の基板と接触してまたは接近して組み合わせ可能に形成され、かつ、１以上の端子を備え、該端子は、該他の基板に設けられた端子と直接電気的に接続可能に配置されている組み合わせ基板を使用した組み合わせ基板の接合方法において、
光透過性のある透明基台上にエネルギーの供給により剥離を生ずる剥離層を形成し、さらに該端子を端部に配置して構成されている配線層を形成して一つの組み合わせ基板を製造する工程と、
接合されるべき該組み合わせ基板同士を互いの該端子が対応するように接触させまたは接近させて組み合わせる工程と、
該端子のある該配線層上に接着層を媒介として第１転写基台を貼り合わせる工程と、
該透明基台側から該剥離層にエネルギーを供給して該剥離層に剥離を生じさせ、該透明基台を剥離する工程と、
該配線層の、該透明基台を剥離した側の面に第２転写基台を貼り合わせる工程と、
該配線層上の接着層において該第１転写基台を剥離し、露出した該配線層上の互いに対応する端子同士を電気的に接続する工程と、
を備えたことを特徴とする組み合わせ基板の接合方法。
前記端子同士を電気的に接続する工程では、レーザＣＶＤ法、インクジェット方式、無電解メッキ、リフトオフまたはメッキのいずれか一の方法により接続用金属を端子間に設ける請求項１または２に記載の組み合わせ基板の接合方法。
前記接着層は、エネルギーの供給により硬化する樹脂で構成されている請求項１または２に記載の組み合わせ基板の接合方法。