JP3922003B2 - Method of joining circuit body to flat panel display panel - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶ディスプレイ(LCD)、プラズマディスプレイ(PDP)、フィールドエミッションディスプレイ(FED)、有機ELディスプレイ、光電表示ディスプレイ(多数個の発光ダイオード等の発光素子を有するディスプレイ)などのフラットパネルディスプレイ用のパネルと、このパネルを表示駆動させるための回路体とを接合する方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来より、フラットパネルディスプレイ用のパネルと、このパネルを表示駆動させるための回路体とを接合するにあたっては、異方導電性フィルム(ACF)を介して熱圧着する方法が採用されている。フラットパネルディスプレイ用のパネルには表示駆動用の電気信号を伝送するための回路が形成されている。また、パネルの外面には回路体を接合するための接合部が形成されており、この接合部の表面にはパネルの回路と電気的に接続される接続端子が露出して設けられている。一方、回路体にはパネルの表示駆動用の電気信号を生成するための回路が形成されている。また、回路体にはパネルの接合部と接合するための連結部が形成されており、この連結部の表面には回路体の回路電気的に接続される連結端子が露出して設けられている。異方導電性フィルムは、絶縁性及び接着性に優れるエポキシ樹脂やポリイミドなどのバインダー成分中に、導電性のある金属微粒子(例えば、金、銀、銅、亜鉛、錫、半田、インジウム、パラジウム等)を分散させてフィルム状に形成したものである。
【0003】
そして、異方導電性フィルムを介在させた状態でパネルの接合部と回路体の連結部とを重ね合わせた後、この重ね合わせた部分を加熱加圧することによって、異方導電性フィルムのバインダー成分が硬化してパネルの接合部と回路体の連結部とが接着されるものであり、また、この熱圧着で異方導電性フィルムの金属粒子がパネルの接続端子と回路体の連結端子との間に挟まれて両端子に接触することになり、これにより、パネルの回路と回路体の回路とが電気的に接続されるものである。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、パネルの接合部は大気中に浮遊する有機物のダストやパネル製造時に使用する有機化合物(油やレジスト等)などが汚染物質として付着していることがあり、この汚染物質によりパネルの接合部と異方導電性フィルムとを十分な強度で接着することができず、パネルと回路体の接合強度が低くなるという問題があった。また、上記の汚染物質によりパネルの接続端子と異方導電性フィルムの金属粒子とが接触しにくくなり、パネルと回路体の電気的な接続不良が生じる恐れがあった。
【0005】
尚、特開平7−245192号公報には、偏光板を貼り付けた液晶ディスプレイパネルの全面に大気圧プラズマにて処理する方法が開示されている。また、特開平7−99182号公報には、アクティブマトリックスLCDプロセスにおいて大気圧プラズマを用いる方法が開示されている。これらはいずれもガラス基板上にパターニング時に飛散したフラックスやスクライブ残渣などを除去し、偏光板などの貼り合わせを容易にすることやレジストの残留物を除去することが目的であり、従来では、プラズマ処理により、パネルと回路体の接合強度を高くしたりパネルと回路体の電気的な接続不良が生じないようにしたりすることは行われていなかった。
【0006】
本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、パネルと回路体の接合強度を高くすることができると共にパネルと回路体の電気的な接続不良が生じないようにすることができるフラットパネルディスプレイ用パネルへの回路体の接合方法を提供することを目的とするものである。
【0008】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項1に係るフラットパネルディスプレイ用パネルへの回路体の接合方法は、微小な隙間を介して二枚のシート状物20、21を平行に貼り合わせ、接続端子1を設けた接合部2と樹脂充填凹部8とを端部に形成したフラットパネルディスプレイ用のパネル3に、パネル3の表示駆動用の回路体6を接合するにあたって、大気圧あるいはその近傍の圧力下でプラズマ4を接合部2及び樹脂充填凹部8にジェット状に供給することによって接合部2及び樹脂充填凹部8に親水性の高い分子結合を生成した後、異方導電性フィルム5を介してパネル3の接合部2と上記の回路体6とを接着することによって接続端子1と回路体6とを電気的に接続し、次いで、パネル3の接合部2と回路体6との接着部分にインク状モールド剤7を塗布すると共にインク状モールド剤7を樹脂充填凹部8に充填することを特徴とするものである。
【0009】
本発明の請求項2に係るフラットパネルディスプレイ用パネルへの回路体の接合方法は、請求項1に加えて、シート状物20、21がガラスまたは透明樹脂で形成されていることを特徴とするものである。
【0010】
本発明の請求項3に係るフラットパネルディスプレイ用パネルへの回路体の接合方法は、請求項1又は2に加えて、プラズマ4を生成するためのガスとして希ガスと酸素の混合ガスを用いることを特徴とするものである。
【0011】
本発明の請求項4に係るフラットパネルディスプレイ用パネルへの回路体の接合方法は、請求項1乃至3のいずれかに加えて、スリット状の吹き出し口10を有する扁平形状の反応容器11の外面に複数のプラズマ生成用電極12、13を設け、反応容器11にプラズマ4を生成するためのガスを導入すると共にプラズマ生成用電極12、13間に電圧を印加することにより大気圧あるいはその近傍の圧力下でプラズマ4を反応容器11内に生成し、反応容器11内で生成されたプラズマ4をスリット状の吹き出し口10から帯状に吹き出すことによりプラズマ4をパネル3の接合部2に供給することを特徴とするものである。
【0014】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を説明する。
【0015】
図2(a)(b)に、フラットパネルディスプレイである液晶ディスプレイ用のパネル3の一例を示す。このパネル3は、微小な隙間を介して二枚のシート状物20、21を平行に対向配置し、シート状物20、21の間に枠状の封止貼合剤23を介在させると共に封止貼合剤23でシート状物20、21を接着し、枠状の封止貼合剤23の内側においてシート状物20、21の間の微小な隙間に液晶24を充填して封止(封入)することにより形成されている。上記のシート状物20、21としてはガラスあるいはアクリル樹脂等の透明樹脂などで形成したものを用いることができる。また、二枚のシート状物20、21の間の微小な隙間は適宜設定可能であるが、一般的には5〜10μmである。さらに、封止貼合剤23の材料としては、具体的にはエポキシ、シリコーン樹脂、ポリイミドなどを例示することができ、これらの樹脂を例えばメチルエチルケトンなどの溶媒に溶解させて例えばインクジェットプリンタ等で塗布することによって、封止貼合剤23を形成することができる。尚、上記のパネル3において、シート状物20、21の間の微小な隙間に液晶の代わりに有機EL樹脂を封入すると、有機ELディスプレイ用のパネルを形成することができる。
【0016】
各シート状物20、21の内面(対向する面)には表示駆動用の電気信号等を伝送するための回路40が形成されている(尚、シート状物21の回路は図示を省略している)。また、一方のシート状物20は他方のシート状物21よりも大きく形成されており、大きい方のシート状物20の端部は小さい方のシート状物21の端部よりも外側に突出している。そして、この大きい方のシート状物20の端部が接合部2として形成されているものであり、この接合部2の表面(シート状物21側の面)には上記の回路40と電気的に接続される接続端子1が露出して設けられている。
【0017】
また、パネル3の端部には樹脂充填凹部8が形成されている。樹脂充填凹部8は枠状の封止貼合剤23の外側においてシート状物20、21で挟まれる空間により形成されるものである。また、樹脂充填凹部8は上記の接合部2と隣接して形成され、且つ接合部2の方に開口する溝状に形成されている。
【0018】
尚、シート状物20、21に形成される回路40はその表示駆動に必要な電極や半導体素子等を含むものである。また、パネル3の回路40の電極や接続端子1はインジウムスズ酸化物(ITO)等で透明電極として形成することができる。また、図2(a)(b)のパネル3では一方のシート状物20のみに接合部2を形成したが、両方のシート状物20、21に接合部2を形成しても良いし、さらに、接合部2は一つのパネル3に複数個設けても良い。また、図1に示すように接合部2の突出寸法P(小さい方のシート状物21の端部と大きい方のシート状物20の端部との間の寸法P)はパネル3の種類(使用目的)等によって異なるが、一般的には1〜30mmに形成することができる。また、樹脂充填凹部8の奥行き寸法Q(小さい方のシート状物21の端部と封止貼合剤23との間の寸法Q)はパネル3の種類(使用目的)等によって異なるが、一般的には0.1〜10mmに形成することができる。
【0019】
回路体6は、パネル3の表示駆動用の電気信号等を生成するための回路を有するものであって、プリント配線板等で形成することができる。また、ポリイミドフィルム等を用いたフレキシブルプリント配線板等で回路体6を形成すると、テープキャリアパッケージ(Tape Carrier Package:TCP)の形態にすることができる。図3に示すように、この回路体6の端部は連結部25として形成されており、この連結部25の表面には上記の電気信号等を生成するための回路と電気的に接続される連結端子26が露出して設けられている。
【0020】
異方導電性フィルム5は上記と同様に形成されるものであって、絶縁性及び接着性に優れるエポキシ樹脂やポリイミドなどのバインダー成分中に、導電性のある金属の微粒子29を分散させてフィルム状に形成したものである。
【0021】
本発明では図4に例示するようなプラズマ処理装置を用いる。このプラズマ処理装置は反応容器11と電圧印加手段30と搬送手段31を備えて形成されている。反応容器11は真っ直ぐな円筒状で内径を0.1〜10mmに形成したものである。また、反応容器11の上面はガス導入口32として全面に亘って開放されていると共に反応容器11の下面は吹き出し口10として全面に亘って開放されている。このような反応容器11は石英、アルミナ、イットリア部分安定化ジルコニウムなどのガラス質材料やセラミック材料などの絶縁材料で形成することができる。
【0022】
電圧印加手段30は一対又は複数の対をなすプラズマ生成用電極12、13と電源33とで構成されている。プラズマ生成用電極12、13は円環状(リング状)に形成されており、冷却効率を高くするために熱伝導性の高い金属材料、例えば、銅、アルミニウム、真鍮、耐食性の高いステンレス鋼(SUS304など)などで形成されている。各プラズマ生成用電極12、13はその内周面を反応容器11の外周面に全周に亘って接触させるようにして反応容器11の外側に配設されている。また、吹き出し口10の上方においてプラズマ生成用電極12、13は上下に対向させて配置されており、プラズマ生成用電極12、13の間に対応する位置において反応容器11内には放電空間34が形成されている。電源33はプラズマ生成用電極12、13に電気的に接続されており、パルス状の電圧又は交番する電圧(交流電圧または高周波電圧)を発生するものである。そして、電源33によりプラズマ生成用電極12、13の間にはパルス状の電圧又は交番する電圧が印加されることになるが、この時に放電空間34に形成される電気力線は反応容器11の内周面に沿って上下方向(プラズマ生成用電極12、13の並ぶ方向)に形成されることになる。尚、プラズマ生成用電極12、13の間隔L(プラズマ生成用電極12の下端とプラズマ生成用電極13の上端の間隔L)は3〜20mmに設定するのが好ましい。また、プラズマ生成用電極12、13は冷媒により冷却されるのが好ましい。
【0023】
搬送手段31はパネル3を被処理物として自動的に搬送するものであって、反応容器11の吹き出し口10の下側において、モータ等の駆動機(図示省略)によって一定方向に略水平に進行するベルトや搬送台等で形成されている。
【0024】
本発明ではプラズマ生成用ガスとして希ガスまたは反応性ガスを含んだ希ガスを用いる。パネル3の接合部2に付着した汚染物質が少ない場合は、希ガスのみを用いてプラズマ4を生成させるだけでよいが、パネル3の接合部2に汚染物質が多く付着している場合には、反応性ガスを希ガスと混合して併用するのが好ましい。希ガスとしては、ヘリウム、アルゴン、ネオン、クリプトンなどを単独で用いたりあるいは複数種併用したりすることができるが、放電の安定性や経済性を考慮すると、アルゴンとヘリウムの少なくとも一つを用いるのが好ましい。また、反応性ガスとしては酸素、窒素、空気などが挙げられるが、樹脂成分などの有機化合物である汚染物質を効率的に除去するには酸素を用いることが好ましい。反応性ガス(特に、酸素の場合)は希ガスの全量に対して0.5〜5vol%添加するのが好ましい。反応性ガスの添加量が希ガスの全量に対して0.5vol%未満であれば汚染物質の除去処理の効果が低くなる恐れがあり、反応性ガスの添加量が5vol%を超えると放電が不安定になる恐れがある。
【0025】
図5(a)(b)に本発明で用いる他のプラズマ処理装置を示す。このプラズマ処理装置は図4に示すものと比べて反応容器11の形状及びプラズマ生成用電極12、13の形状が異なるだけであって、その他の構成は上記と同様である。反応容器11はその厚み方向(厚み方向を矢印Bで示す)に並んで対向する一対の側壁5aと、反応容器11の幅方向(幅方向を矢印Aで示す)に並んで対向する一対の側壁5bと、反応容器11の下面を構成する矩形状(底面視で長方形)の底部5cとで有底の角形筒状に形成されている。また、反応容器11の上面はガス導入口32として略全面に亘って開放されていると共に底部5cの外面である反応容器11の下面はほぼ平坦な面で形成されている。そして、図5(b)に示すように、反応容器11の下面の厚み方向の略中央部には反応容器11の長手方向(幅方向)と平行な方向に長くて幅広の吹き出し口10が形成されている。吹き出し口10はスリット状であって、反応容器11の底部5cを貫通して反応容器11内の放電空間34と連通している。
【0026】
反応容器11は厚み寸法よりも幅寸法が非常に大きく形成された扁平形状であって、反応容器11の厚み方向(幅狭方向)における内寸W、すなわち、反応容器11の厚み方向(幅狭方向)に並んで対向する一対の側壁5aの内面の対向間隔Wは、0.1〜5mmに形成するのが好ましい。このように反応容器11の厚み方向の内寸Wを0.1〜5mmにすることによって、放電空間34の体積が比較的小さくなって、放電空間34における単位空間あたりの電力を高くすることができ、つまり、放電空間34における放電空間密度を上げることができ、低電力化及び小ガス流量化を図ることができるものであり、しかも、プラズマの生成効率が高まって、プラズマ処理(汚染物質の除去処理)の能力を向上させることができるものである。
【0027】
電圧印加手段30はプラズマ生成用電極12、13が角形環状に形成されていること以外は上記の実施の形態と同様に構成されており、また、プラズマ生成用電極12、13は上記と同様にして反応容器11の外側に配設されている。そして、プラズマ生成用電極12、13の間に対応する位置において反応容器11内には放電空間34が形成されている。
【0028】
上記のように形成されるプラズマ処理装置では次のようにしてパネル3等の被処理物にプラズマ4を供給することができる。まず、搬送手段31の上に被処理物を設置する。次に、ガス導入口32から反応容器11内にプラズマ生成用ガスを導入すると共に反応容器11内でプラズマ生成用ガスを上から下に流して放電空間34に導入し、次に、電源33によりプラズマ生成用電極12、13の間にパルス状の電圧又は交番する電圧を印加し、この電圧の印加により大気圧あるいはその近傍の圧力下(93.3〜106.7kPa(700〜800Torr))で放電空間34にグロー状の放電を発生させると共にグロー状の放電でプラズマ生成用ガスをプラズマ化してプラズマ活性種(イオンやラジカルなど)を含むプラズマ4を生成し、この後、プラズマ4を吹き出し口10から下方にプラズマジェットとして流出させ、吹き出し口10の下側に配置された被処理物の表面にプラズマ4を吹き付けることによって、被処理物にプラズマ4を供給することができる。この時、図4に示すプラズマ処理装置ではプラズマ4が被処理物にスポット状に供給されるものであり、狭い面積を局所的にプラズマ処理することができるものである。一方、図5(a)(b)に示すプラズマ処理装置ではプラズマ4が被処理物に帯状に供給されるものであり、広い面積を一度にプラズマ処理することができるものである。また、反応容器11の吹き出し口10からプラズマ4を吹き出しながら多数個の被処理物を搬送手段31で連続的に搬送することによって多数個の被処理物に連続的にプラズマ処理(汚染物質の除去や被処理物の表面改質など)を施すことができるものである。
【0029】
そして、本発明においてパネル3に回路体6を接合するにあたっては、次にようにして行う。まず、パネル3を被処理物として上記のプラズマ処理装置に供し、図1に示すように、反応容器11から吹き出されるプラズマ4をパネル3の接合部2に上側からジェット状に吹き付けて供給する。このようにパネル3の接合部2にプラズマ(プラズマジェット)4を供給することによって、接合部2の表面及び接続端子1の表面に付着した有機化合物の汚染物質がプラズマ4中のプラズマ活性種で二酸化炭素等に分解(灰化)されて吹き飛ばされて除去されることになり、これにより、接合部2の表面及び接続端子1の表面をクリーニングすることができる。また、パネル3の接合部2に供給されたプラズマ4は接合部2の表面や隙間(樹脂充填凹部8)を拡散及び流動して樹脂充填凹部8に導入されるものであり、これにより、樹脂充填凹部8にプラズマ4を供給することができる。このようにパネル3の樹脂充填凹部8にプラズマ4を供給することによって、樹脂充填凹部8の内面に付着する有機化合物の汚染物質がプラズマ4中のプラズマ活性種で二酸化炭素等に分解(灰化)されて吹き飛ばされて除去されることになり、これにより、樹脂充填凹部8の内面をクリーニングすることができる。さらに、パネル3のシート状物20、21が樹脂で形成されている場合、プラズマ4が供給された接合部2の表面及び樹脂充填凹部8の内面では分子結合が変化し、親水性の高い分子結合、例えば、カルボキシル基などが形成されて改質が行われるものであり、これにより、接合部2の表面及び樹脂充填凹部8の内面に対する樹脂やインクの濡れ性を向上させることができる。
【0030】
上記のようにしてパネル3の接合部2及び樹脂充填凹部8にプラスマ4を供給してクリーニング及び表面改質を行った後、異方導電性フィルム5を介在させた状態でパネル3の接合部2と回路体6の連結部25とを重ね合わせ、この重ね合わせた部分を加熱加圧することによって、図6に示すように、異方導電性フィルム5のバインダー成分を硬化させてパネル3の接合部2と回路体6の連結部25及び接続端子1と回路体6とを熱圧着する。また、図7に示すように、この熱圧着で異方導電性フィルム5の金属微粒子29がパネル3の接続端子1と回路体6の連結端子26との間に挟まれて両端子1、26に接触することになり、これにより、パネル3の回路と回路体6の回路とが電気的に接続されるものである。尚、異方導電性フィルムの圧着条件は通常、60〜80℃、1〜2秒、0.2〜0.5MPaで仮圧着した後、160〜190℃、5〜20秒、2〜5MPaで本圧着するものである。
【0031】
そして、本発明では上記のようにプラズマ4の供給により接合部2の表面のクリーニング及び表面改質を行っているので、接合部2と異方導電性フィルム5の接着性(界面密着性)を高くすることができ、接合部2と異方導電性フィルム5の接着強度が大きくなってパネル3と回路体6の接合強度(接着強度)を高くすることができるものである。また、本発明ではプラズマ4の供給により接続端子1の表面のクリーニングを行っているので、接続端子1の表面と金属微粒子29の間に汚染物質が介在しないようにすることができ、接続端子1と金属微粒子29の接触性を向上させてパネル3と回路体6の電気的な接続不良が生じないようにすることができるものである。
【0032】
上記のようにしてパネル3と回路体6とを接着した後、図8に示すように、パネル3と回路体6の接着部分、すなわちパネル3の接合部2と回路体6の連結部25とを覆うようにインク状モールド剤7でモールド(封止)成形することによって、本発明のフラットパネルディスプレイを形成することができる。インク状モールド剤7としてはエポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂を用いることができる。また、このインク状モールド剤7はパネル3の小さい方のシート状物21の端部と回路体6の端部の間から樹脂充填凹部8内に流入して充填されることになる。このようにしてフラットパネルディスプレイ用のパネル3に回路体6を接合することができる。
【0033】
そして、このようにパネル3と回路体6の接合部分をインク状モールド剤7で封止することによって、パネル3と回路体6をインク状モールド剤7の硬化物で接着することができ、封止しない場合に比べて、パネル3と回路体6の接合強度を高くすることができるものである。また、インク状モールド剤7をパネル3に設けた樹脂充填凹部8に充填することによって、インク状モールド剤7とパネル3の接着面積を大きくすることができ、樹脂充填凹部8が無い場合に比べて、パネル3と回路体6の接合強度を高くすることができるものである。さらに、本発明ではプラズマ4の供給により樹脂充填凹部8の内面のクリーニング及び表面改質を行っているので、樹脂充填凹部8の内面とインク状モールド剤7の接着性(界面密着性)を高くすることができ、樹脂充填凹部8の内面とインク状モールド剤7の接着強度が大きくなってパネル3と回路体6の接合強度をさらに高くすることができるものである。
【0034】
尚、パネル3の搬送速度は、パネル3の種類やプラズマの生成条件等によって異なるが、0.1mm/秒〜200mm/秒に設定するのが好ましい。また、パネル3の接合部2と吹き出し口10の間隔Hは、パネル3の種類やプラズマの生成条件等によって異なるが、1〜20mmに設定するのが好ましい。また、プラズマ生成用電極12、13間に印加される電圧が交番する電圧(交流電圧)の場合、その周波数は1kHz〜200MHzに設定するのが好ましい。さらに、放電空間34に印加される印加電力の密度は20〜3500W/cm3に設定するのが好ましい。印加電力の密度(W/cm3)は(放電空間34に印加される印加電力/放電空間34の体積)で定義される。また、反応容器11の吹き出し口10でのガス流速(プラズマ4の吹き出し速度)は2m/秒以上にすることが好ましく、これにより、汚染物質の除去処理を効率良く行うことができる。このガス流速は、例えば、反応容器11へのプラズマ生成用ガスの導入する際の流量(0.1〜10L/分)を変えたり吹き出し口10の開口面積を変えたりしてすることにより、所定の速度に調整することができるものである。また、ガス流速は大きいほどクリーニング性能が向上して好ましいので、上限は特に設定されない。また、搬送手段31の流路61に水等の冷媒を流通させることによって、パネル3を冷却することができ、プラズマ4によるパネル3の熱的損傷を少なくすることができる。
【0035】
また、本発明ではプラズマ4をプラズマジェットとしてパネル3に吹き付けるので、真空中でのプラズマ処理に比べて、パネル3に高い圧力(流速)でプラズマ4を供給することができ、奥行き寸法Qの大きい樹脂充填凹部8であってもその奥深くまでプラズマ4が導入されやすくなって樹脂充填凹部8の開口よりも遠い部分にも確実にプラスマ4を到達させることができ、樹脂充填凹部8内の汚染物質のクリーニング性能を高くすることができるものである。しかも、大気圧近傍の圧力下でプラズマ処理を行うので、真空容器や真空容器内を真空にするための真空ポンプなどの手段が必要でなく、プラズマ処理装置が大掛かりにならないようにすることができるものであり、また、パネル3を一つずつ真空容器内に入れて処理する必要が無く、搬送手段31により多数個のパネル3を連続的に搬送しながら汚染物質の除去を行うことができ、パネル3のクリーニングを効率よく行うことができるものである。
【0036】
また、この実施の形態では反応容器11の内面に沿った電気力線が形成されるように、反応容器11を挟んで対向しないようにプラズマ生成用電極12、13を配置するので、反応容器11の内面に対して垂直方向に電気力線が生じにくくなって電気力線による反応容器11の劣化を少なくすることができ、反応容器11の内面からその構成物質が飛び出しにくくなってパネル3が不純物により汚染されるのを少なくすることができるものである。すなわち、反応容器11を挟んで対向するようにプラズマ生成用電極12、13を対向させて配置すると、反応容器11の内面に対して直交方向に電気力線が形成されることになって、電気力線による反応容器11の劣化が大きくなるが、本発明では反応容器11の内面に沿った電気力線が形成されるように、プラズマ生成用電極12、13を互いに上下に対向するように配置するので、放電空間34内においてプラズマ生成用電極12、13の間に反応容器11の内面に沿った上下方向の電気力線が形成されることになって、電気力線による反応容器11の劣化を少なくすることができるものである。
【0037】
上記の実施の形態ではフラットパネルディスプレイ用のパネルとして液晶ディスプレイ用のパネル3を用いた場合を説明したが、これに限定されず、PDP用のパネル、FED用のパネル、有機ELディスプレイのパネル、光電表示ディスプレイ用のパネル等にも本発明を適用することができる。すなわち、本発明は回路体6と接合される接合部2を有するパネル3であれば何でも適用することができる。また、上記の実施の形態では回路体6としてプリント配線板等の回路板を用いた場合を説明したが、これに限定されず、例えば、図9に示すように、回路体6がICチップ等の半導体チップ(半導体装置)であっても良い。
【0038】
また、上記の実施の形態において、回路体6の連結部25や連結端子26にもプラズマ6を供給してクリーニングすることができる。この場合、上記のプラズマ処理装置を用いたパネル3のプラズマ処理において、パネル3の代わりに回路体6をプラズマ処理に供すればよい。そして、回路体6の連結部25や連結端子26にプラズマ6を供給してクリーニングすることによって、連結部25の表面及び連結端子26の表面に付着した汚染物質がプラズマ4中のプラズマ活性種で分解(灰化)して吹き飛ばされて除去されることになり、これにより、連結部25と異方導電性フィルム5の接着性(界面密着性)を高くすることができ、連結部25と異方導電性フィルム5の接着強度が大きくなってパネル3と回路体6の接合強度をさらに高くすることができるものであり、また、連結端子26の表面と異方導電性フィルム5中の金属微粒子29との間に汚染物質が介在しないようにすることができ、連結端子26と金属微粒子29の接触性を向上させてパネル3と回路体6の電気的な接続不良が生じないようにすることができるものである。
【0039】
また、上記の実施の形態において、図6に示すようにパネル3と回路体6とを異方導電性フィルム5で接着した後で、且つインク状モールド剤7によるモールドを行う前に、パネル3と回路体6の接着部分にプラズマ4を供給してクリーニングすることができる。この場合、上記のプラズマ処理装置を用いたパネル3のプラズマ処理において、パネル3の代わりにパネル3と回路体6の接着したものをプラズマ処理に供すればよい。そして、パネル3と回路体6の接着部分にプラズマ4を供給してクリーニングすることによって、パネル3と回路体6の接着部分の表面に付着した汚染物質がプラズマ4中のプラズマ活性種で分解(灰化)して吹き飛ばされて除去されることになり、パネル3と回路体6の接着部分の表面とインク状モールド剤7との接着性(界面密着性)を高くすることができ、パネル3と回路体6の接着部分の表面とインク状モールド剤7との接着強度が大きくなってパネル3と回路体6の接合強度をさらに高くすることができるものである。
【0040】
次に、本発明を具体的に説明する。
【0041】
パネル3としては図2に示すような液晶ディスプレイ用のものを用いた。このパネル3はシート状物20、21をガラスで形成し、大きさを30×20×2mm、シート状物20、21の間の隙間を5μm、接合部2の突出寸法Pを3mm、樹脂充填凹部8の奥行き寸法Qを1.5mmに形成し、また、接続端子1として幅寸法が0.2mmのITO電極を接合部2の表面に間隔0.1mmで多数個形成した。また、回路体6としてはポリイミドフィルムを用いて形成されるフレキシブルプリント配線板を用いた。また、異方導電性フィルム5としてはバインダー成分としてエポキシ樹脂を用い、金属微粒子としてNi/Auメッキ樹脂粒子を含有したソニーケミカル製の「CP9631SB」を用いた。インク状モールド剤7としてはエポキシを主成分とするインク状樹脂を用いた。尚、インク状モールド剤7の粘度等はインクジェットプリンタ用インクと同等であり、また、インク状モールド剤7の塗布方法はインクジェットプリンタと同等の方法に依った。
【0042】
また、プラズマ処理装置としては図4に示すものを用いた。この反応容器11は石英製で外径が5mm、内径(吹き出し口10の開口径)が3mmの円筒管で形成した。また、プラズマ生成用ガスとしてはアルゴンと酸素の混合ガスを用い、アルゴンを1.75L/分、酸素を0.03L/分の流量で反応容器11に導入した。
【0043】
そして、搬送手段31によりパネル3を搬送しながら反応容器11の吹き出し口10から吹き出されるプラズマ4をパネル3の接続部2に供給した。この時、パネルの搬送速度は50mm/秒とし、また、プラズマ生成用電極12、13の間に周波数13.56MHzの高周波電圧を印加すると共に放電空間34に印加電力100Wを投入してプラズマ4を生成し、また、吹き出し口10から吹き出されるプラズマ(酸素プラズマ)4の速度(ピトー管にて計測したガス速度)は17.4m/secとし、さらに、パネル3の接合部2と吹き出し口10の間隔Hは5mmとした。
【0044】
この後、パネル3の接合部2と回路体6の連結部25とを異方導電性フィルム5で熱圧着した。この熱圧着の本圧着の条件は温度170℃、圧力3MPa、時間15秒とした。この後、パネル3の接合部2と回路体6の連結部25の接着部分にインクジェットプリンタにてインク状モールド剤7を塗工した後硬化させることによりモールド成形し、インク状モールド剤7の硬化物でパネル3と回路体6とを接着した。
【0045】
そして、上記のようにして接合されたパネル3と回路体6とを互いに逆方向に引張って剥離強度を測定した結果、16MPaであった。比較のために、上記工程のうち、プラズマ処理を行わなかったものについて剥離強度を測定した結果、10MPaであった。
【0046】
【発明の効果】
上記のように本発明の請求項1の発明は、微小な隙間を介して二枚のシート状物を平行に貼り合わせ、接続端子を設けた接合部と樹脂充填凹部とを端部に形成したフラットパネルディスプレイ用のパネルに、パネルの表示駆動用の回路体を接合するにあたって、大気圧あるいはその近傍の圧力下でプラズマを接合部及び樹脂充填凹部にジェット状に供給することによって接合部及び樹脂充填凹部に親水性の高い分子結合を生成した後、異方導電性フィルムを介してパネルの接合部と上記の回路体とを接着することによって接続端子と回路体とを電気的に接続し、次いで、パネルの接合部と回路体との接着部分にインク状モールド剤を塗布すると共にインク状モールド剤を樹脂充填凹部に充填するので、接合部にプラズマを供給することによって、接合部の表面に付着した有機化合物の汚染物質をプラズマで除去してクリーニングすることができ、また、プラズマが供給された接合部の表面に親水性の高い分子結合を生成して濡れ性を向上させることができ、接合部の表面の浄化と濡れ性の向上により接合部の表面と異方導電性フィルムとの接着強度を高めることができてパネルと回路体の接合強度を高くすることができるものである。しかも、パネルの接合部と回路体との接着部分をインク状モールド剤でモールドすることによって、インク状モールド剤でパネルの接合部と回路体とを接着することができ、パネルと回路体の接合強度をさらに高くすることができるものである。また、接合部にプラズマを供給することによって、接合部の表面に設けた接続端子の表面に付着した有機化合物の汚染物質をプラズマで除去してクリーニングすることができ、接続端子と異方導電性フィルム中の金属微粒子の接触が汚染物質により損なわれないようにしてパネルと回路体の電気的な接続不良が生じないようにすることができるものである。
また、パネルの接合部と回路体との接着部分をモールドするインク状モールド剤を樹脂充填凹部に充填することによって、パネルとインク状モールド剤との接着面積を大きくすることができ、パネルとインク状モールド剤との接着強度を高くすることができてパネルと回路体の接合強度をさらに高くすることができるものである。また、樹脂充填凹部内にプラズマを供給することによって、樹脂充填凹部の内面に付着した有機化合物の汚染物質をプラズマで除去してクリーニングすることができ、また、プラズマが供給された樹脂充填凹部の内面に親水性の高い分子結合を生成して濡れ性を向上させることができ、樹脂充填凹部の内面の浄化と濡れ性の向上により樹脂充填凹部の内面とインク状モールド剤との接着強度を高めることができてパネルと回路体の接合強度をさらに高くすることができるものである。
【0048】
本発明の請求項3の発明は、プラズマを生成するためのガスとして希ガスと酸素の混合ガスを用いるので、酸素により活性の高い酸素ラジカルをプラズマ中に生成することができ、酸素を用いない場合に比べて、パネルの接合部のクリーニングを効率よく行うことができるものである。
【0049】
本発明の請求項4の発明は、スリット状の吹き出し口を有する扁平形状の反応容器の外面に複数のプラズマ生成用電極を設け、反応容器にプラズマを生成するためのガスを導入すると共にプラズマ生成用電極間に電圧を印加することにより大気圧あるいはその近傍の圧力下でプラズマを反応容器内に生成し、反応容器内で生成されたプラズマをスリット状の吹き出し口から帯状に吹き出すことによりプラズマをパネルの接合部に供給するので、反応容器によりプラスマ生成用電極がプラズマと直接接触することがなくなって、プラズマ生成用電極がプラズマでスパッタリング作用を受けないようにすることができ、プラズマ生成用電極からの不純物の発生を防止してパネルが汚染されないようにすることができるものであり、また、プラズマ生成用電極の劣化を防止することができるものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態の一例を示す断面図である。
【図2】同上のパネルの一例を示し、(a)は斜視図、(b)は断面図である。
【図3】同上の回路体の一例を示す斜視図である。
【図4】同上のプラズマ処理装置の一例を示す断面図である。
【図5】同上のプラズマ処理装置の他の一例を示し、(a)は斜視図、(b)は底面図である。
【図6】同上のパネルと回路体を接着した状態を示す斜視図である。
【図7】同上のパネルと回路体を接着した状態を示す一部の断面図である。
【図8】同上のパネルと回路体の接合状態を示す一部の断面図である。
【図9】同上のパネルと回路体を接着した状態の他例を示す斜視図である。
【符号の説明】
1 接続端子
2 接合部
3 パネル
4 プラズマ
5 異方導電性フィルム
6 回路体
7 インク状モールド剤
8 樹脂充填凹部
10 吹き出し口
11 反応容器
12 プラズマ生成用電極
13 プラズマ生成用電極
20 シート状物
21 シート状物[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention is for a flat panel display such as a liquid crystal display (LCD), a plasma display (PDP), a field emission display (FED), an organic EL display, and a photoelectric display (display having a plurality of light emitting elements such as light emitting diodes). The panel and the circuit body for driving the panelTo the lawIt is related.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, a method of thermocompression bonding via an anisotropic conductive film (ACF) has been adopted to join a panel for a flat panel display and a circuit body for driving the display of the panel. A circuit for transmitting an electric signal for display driving is formed on a panel for a flat panel display. Further, a joint portion for joining the circuit bodies is formed on the outer surface of the panel, and a connection terminal electrically connected to the circuit of the panel is exposed on the surface of the joint portion. On the other hand, a circuit for generating an electrical signal for driving the display of the panel is formed in the circuit body. Further, the circuit body is formed with a connecting portion for joining with the joint portion of the panel, and a connecting terminal for electrically connecting the circuit body to the circuit body is exposed on the surface of the connecting portion. . Anisotropic conductive film is a conductive metal fine particle (for example, gold, silver, copper, zinc, tin, solder, indium, palladium, etc.) in a binder component such as an epoxy resin or polyimide that is excellent in insulation and adhesion. ) Is dispersed to form a film.
[0003]
And after overlapping the junction part of a panel and the connection part of a circuit body in the state which interposed the anisotropic conductive film, the binder component of an anisotropic conductive film is carried out by heating-pressing this overlapped part. Is cured and the joint portion of the panel and the connection portion of the circuit body are bonded together, and the metal particles of the anisotropic conductive film are bonded between the connection terminal of the panel and the connection terminal of the circuit body by this thermocompression bonding. The two terminals are brought into contact with each other so that the circuit of the panel and the circuit of the circuit body are electrically connected.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, there are cases where organic dust particles floating in the atmosphere and organic compounds (oil, resist, etc.) used during panel manufacture adhere to the panel joint as contaminants. And the anisotropic conductive film cannot be bonded with sufficient strength, and the bonding strength between the panel and the circuit body is low. In addition, the above-described contaminants make it difficult for the connection terminals of the panel and the metal particles of the anisotropic conductive film to come into contact with each other, which may cause a poor electrical connection between the panel and the circuit body.
[0005]
Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-245192 discloses a method of treating the entire surface of a liquid crystal display panel on which a polarizing plate is attached with atmospheric pressure plasma. Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-99182 discloses a method using atmospheric pressure plasma in an active matrix LCD process. The purpose of these is to remove flux and scribe residue scattered during patterning on the glass substrate, to facilitate bonding of polarizing plates, etc., and to remove resist residues. It has not been done to increase the bonding strength between the panel and the circuit body or to prevent the poor electrical connection between the panel and the circuit body by the processing.
[0006]
The present invention has been made in view of the above points, and is a flat panel capable of increasing the bonding strength between the panel and the circuit body and preventing electrical connection failure between the panel and the circuit body. How to connect the circuit body to the display panelThe lawIt is intended to provide.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
Claims of the invention1The method of joining the circuit body to the flat panel display panel according to the present invention is that the two sheet-
[0009]
Claims of the invention2A method of joining a circuit body to a flat panel display panel according to claim1In addition, the sheet-
[0010]
Claims of the invention3A method of joining a circuit body to a flat panel display panel according to claim 1 is as follows.Or 2In addition, a mixed gas of rare gas and oxygen is used as a gas for generating the
[0011]
Claims of the invention4A method of joining a circuit body to a flat panel display panel according to claim 1 to claim 1.3In addition toSlit-likeHas outlet 10Flat shapeA plurality of
[0014]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below.
[0015]
2A and 2B show an example of a liquid
[0016]
A
[0017]
A resin-filled
[0018]
The
[0019]
The
[0020]
The anisotropic
[0021]
In the present invention, a plasma processing apparatus as illustrated in FIG. 4 is used. The plasma processing apparatus includes a reaction vessel 11, a
[0022]
The voltage application means 30 includes a pair or a plurality of pairs of
[0023]
The conveying means 31 automatically conveys the
[0024]
In the present invention, a rare gas containing a rare gas or a reactive gas is used as the plasma generating gas. If the contaminants attached to the
[0025]
FIGS. 5A and 5B show another plasma processing apparatus used in the present invention. This plasma processing apparatus is different from that shown in FIG. 4 only in the shape of the reaction vessel 11 and the shapes of the
[0026]
The reaction vessel 11 has a flat shape having a width that is much larger than the thickness, and has an inner dimension W in the thickness direction (narrow direction) of the reaction vessel 11, that is, the thickness direction (narrow width) of the reaction vessel 11. The facing interval W between the inner surfaces of the pair of
[0027]
The
[0028]
In the plasma processing apparatus formed as described above, the
[0029]
In the present invention, the
[0030]
After the
[0031]
In the present invention, the surface of the joint 2 is cleaned and surface-modified by supplying the
[0032]
After bonding the
[0033]
Then, by sealing the joint portion of the
[0034]
In addition, although the conveyance speed of the
[0035]
In the present invention, since the
[0036]
Further, in this embodiment, the
[0037]
In the above embodiment, the case where the liquid
[0038]
In the above embodiment, the
[0039]
In the above embodiment, the
[0040]
Next, the present invention will be specifically described.
[0041]
As the
[0042]
The plasma processing apparatus shown in FIG. 4 was used. The reaction vessel 11 was formed of a cylindrical tube made of quartz and having an outer diameter of 5 mm and an inner diameter (opening diameter of the outlet 10) of 3 mm. Further, a mixed gas of argon and oxygen was used as the plasma generating gas, and argon was introduced into the reaction vessel 11 at a flow rate of 1.75 L / min and oxygen at 0.03 L / min.
[0043]
Then, the
[0044]
Thereafter, the
[0045]
And it was 16 MPa as a result of pulling the
[0046]
【The invention's effect】
As described above, the invention according to claim 1 of the present invention is a bonded portion in which two sheet-like objects are bonded in parallel through a minute gap and a connection terminal is provided.And resin filled recessWhen joining a circuit body for driving the display of a panel to a flat panel display panel formed at the end, plasma is joined at atmospheric pressure or in the vicinity of the pressure.And resin filled recessSupplied in jet formTo create highly hydrophilic molecular bonds at the joints and resin-filled recessesAfter that, the connection terminal and the circuit body are electrically connected by bonding the panel joint and the circuit body via an anisotropic conductive film, and then the panel joint and the circuit body are connected. Apply an ink-like molding agent to the bonded partAt the same time, fill the resin-filled recess with ink-like mold agentTherefore, by supplying plasma to the joint, the organic compound contaminants adhering to the surface of the joint can be removed and cleaned with plasma, and the surface of the joint supplied with plasma is hydrophilic. High molecular bonds can be generated to improve wettability, and the bonding strength between the surface of the joint and the anisotropic conductive film can be increased by cleaning the surface of the joint and improving the wettability. The bonding strength of the circuit body can be increased. In addition, by bonding the bonding portion between the panel joint and the circuit body with the ink-like molding agent, the panel joint portion and the circuit body can be bonded with the ink-like molding agent. The strength can be further increased. In addition, by supplying plasma to the joint portion, contaminants of the organic compound adhering to the surface of the connection terminal provided on the surface of the joint portion can be removed and cleaned with plasma, and the connection terminal and the anisotropic conductive material can be cleaned. It is possible to prevent a poor electrical connection between the panel and the circuit body by preventing the contact of the metal fine particles in the film from being damaged by the contaminant.
In addition, by filling the resin-filled concave portion with an ink-like molding agent that molds the bonding portion between the bonding portion of the panel and the circuit body, the bonding area between the panel and the ink-like molding agent can be increased, and the panel and ink The adhesive strength with the shaped mold agent can be increased, and the bonding strength between the panel and the circuit body can be further increased. In addition, by supplying plasma into the resin-filled recess, the organic compound contaminants adhering to the inner surface of the resin-filled recess can be removed and cleaned by the plasma. It is possible to improve the wettability by generating highly hydrophilic molecular bonds on the inner surface, and increase the adhesive strength between the inner surface of the resin-filled recess and the ink-like molding agent by purifying the inner surface of the resin-filled recess and improving the wettability. Therefore, the bonding strength between the panel and the circuit body can be further increased.
[0048]
Claims of the invention3In the invention, since a mixed gas of a rare gas and oxygen is used as a gas for generating plasma, oxygen radicals having high activity can be generated in the plasma, and compared with a case where oxygen is not used. It is possible to efficiently clean the joint portion.
[0049]
Claims of the invention4The invention ofSlit-likeWith outletFlat shapeA plurality of plasma generating electrodes are provided on the outer surface of the reaction vessel, a gas for generating plasma is introduced into the reaction vessel, and a voltage is applied between the plasma generating electrodes to generate plasma at or near atmospheric pressure. Is generated in the reaction vessel, and the plasma generated in the reaction vessel isSlit-likeFrom the outletIn stripsSince the plasma is supplied to the panel joint by blowing out, the plasma generating electrode is not in direct contact with the plasma by the reaction vessel, and the plasma generating electrode can be prevented from being sputtered by the plasma. The generation of impurities from the plasma generating electrode can be prevented so that the panel is not contaminated, and the deterioration of the plasma generating electrode can be prevented.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing an example of an embodiment of the present invention.
FIGS. 2A and 2B show an example of the panel, wherein FIG. 2A is a perspective view and FIG. 2B is a cross-sectional view.
FIG. 3 is a perspective view showing an example of the circuit body same as above.
FIG. 4 is a cross-sectional view showing an example of the above plasma processing apparatus.
FIGS. 5A and 5B show another example of the above plasma processing apparatus, wherein FIG. 5A is a perspective view and FIG. 5B is a bottom view.
FIG. 6 is a perspective view showing a state where the panel and the circuit body are bonded together.
FIG. 7 is a partial cross-sectional view showing a state where the panel and the circuit body are bonded together.
FIG. 8 is a partial cross-sectional view showing a joined state of the panel and the circuit body.
FIG. 9 is a perspective view showing another example of a state in which the panel and the circuit body are bonded together.
[Explanation of symbols]
1 Connection terminal
2 joints
3 panels
4 Plasma
5 Anisotropic conductive film
6 Circuit body
7 Ink mold agent
8 Resin filled recess
10 Outlet
11 reaction vessel
12 Electrode for plasma generation
13 Electrode for plasma generation
20 Sheet
21 Sheet
Claims (4)
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