JPH1140085A - 半導体チップの搭載方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 蛍光表示管のガラス基板上に半導体チップを
搭載する際に、搭載圧力により半導体チップが破損する
ことを防ぐ。また、輝度ムラを防止するために、蛍光材
料を塗布した複数の半導体チップを所定の姿勢で容易に
搭載できるようにする。 【解決手段】 蛍光表示管のガラス基板上にペーストを
用いて半導体チップを搭載する前に、前記ガラス基板上
に半導体チップを支持するスペーサを設ける工程を設
け、スペーサによって前記ガラス基板と上記半導体チッ
プとの間にできる隙間に導電性ペーストをなじませて前
記半導体を接着するようにした。特にフリットガラスを
前記ガラス基板上に印刷により塗布し、これを焼成する
ことでスペーサを形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、蛍光表示管の製造
方法に関し、より詳しくは半導体チップを搭載した蛍光
表示管の製造工程においてガラス基板に半導体チップを
搭載する方法に係るものである。

【０００２】

【従来の技術】蛍光表示管の中には、ドライバ回路が形
成された半導体チップをガラス基板上に搭載したものが
ある。また、蛍光表示管の中でも、特にグラフィックデ
ィスプレイにおいては、表面に蛍光材料を塗布したシリ
コンチップをガラス基板上にマトリクス状に搭載してい
る。これらの半導体チップは、一般に導電性ペーストに
よってガラス基板上に接着されている。

【０００３】従来よりこのようなシリコンチップ等の半
導体チップをガラス基板上に搭載する際には、たとえば
図２に示すように、ガラス基板１０の表面に配線層１１
および絶縁層１２を形成した後、ガラス基板１０上の所
定の一点に粘性を持った導電性ペースト２０を塗布した
後（図２（ａ））、その上から半導体チップ３０を圧着
し（図２（ｂ））、これを焼成することによって半導体
チップの裏面を接着している（図２（ｃ））。しかし、
このような１点塗布による搭載方法においては、粘性を
有する導電性ペーストを半導体チップ３０の裏面全体に
行き渡らせるために半導体チップ３０に大きな搭載圧力
を加えて圧着しなければならず、その結果、半導体チッ
プに加えられる過大な力によって半導体チップが破壊さ
れる場合があった。そこで、従来の他の方法では、図３
（ａ）に示すように、ガラス基板１０上の半導体チップ
３０が搭載される領域内に少量の導電性ペースト４０を
多数点に塗布している。この多数点に塗布された導電性
ペースト４０に半導体チップ３０を圧着することにより
（図３（ｂ））、少ない搭載圧力で広い面積を接着する
ようにしている（図３（ｃ））。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上述のような
従来の方法では、導電性ペーストによって半導体チップ
を所定の姿勢でガラス基板上に搭載することは困難であ
る。特にグラフィックディスプレイにおいては、蛍光材
料を塗布した複数の半導体チップを一定の姿勢で搭載し
ないとディスプレイの輝度分布にムラが生じることにな
る。したがって、グラフィックディスプレイの全画素に
わたって一様な輝度を持たせるためには、各画素を構成
する半導体チップをガラス基板に対して水平に搭載する
必要がある。これに対し、特に、図２に示した一点塗布
による従来の方法では、各画素を構成する多数の半導体
チップをその姿勢が一定となるように圧着することは困
難である。また、図３に示した多点少量塗布による方法
では、少量の導電性ペーストを多数点に塗布しなければ
ならない上に、半導体チップの裏面全体が一様に接着さ
れかつ接着された半導体チップの姿勢が所定のものとな
るように半導体チップに加える搭載圧力を制御すること
は大きな困難を伴う。本発明は、このような問題を解決
するためになされたものであり、その目的は、グラフィ
ックディスプレイの輝度分布にムラが生じることを防止
するために、蛍光材料を塗布した複数の半導体チップを
ガラス基板上に所定の姿勢で搭載するための半導体チッ
プ搭載方法を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに、本発明にかかる半導体チップの搭載方法は、蛍光
表示管のガラス基板上にあらかじめ半導体チップを支持
するスペーサを設ける工程を含むものである。本発明に
おいては、上記半導体チップの裏面が上記スペーサによ
って支持されるので、上記半導体チップを所定の姿勢で
搭載することができる。また、スペーサによって上記ガ
ラス基板と上記半導体チップとの間にできる隙間に粘性
を有する導電性ペーストをなじませて上記半導体を接着
することができるので、従来よりも小さな搭載圧力で上
記半導体チップを搭載することができる。なお、半導体
チップを接着する導電性ペーストは、上記ガラス基板上
の所定の位置に１点、または複数点に塗布する場合のい
ずれをも含むものとする。

【０００６】本発明においては、半導体チップを導電性
ペーストに圧着することによって上記導電性ペーストを
上記半導体チップと上記ガラス基板との間で導電性ペー
ストが押しつぶされるようになる。したがって、半導体
チップを支持するスペーサは、上記半導体チップの周辺
部に接するように設けられるのが望ましい。その中でも
請求項２に記載された発明は、上記半導体チップは平面
視矩形状であり、上記スペーサは、前記矩形半導体チッ
プの周辺部のうち互いに平行な２辺に接するように形成
されることを特徴とする。これは換言すると、このよう
な半導体チップの搭載方法においては、スペーサの半導
体チップを接触する部分は互いに平行になるように形成
される。請求項２に記載された発明によれば、スペーサ
によって半導体チップの互いに向かい合う２辺を支持す
るので、特に半導体チップをガラス基板に対して平行に
支持する場合に効果を発揮する。

【０００７】上述のようなスペーサを設ける方法には、
たとえば上記ガラス基板の表面に形成された絶縁層をエ
ッチングすること、または上記ガラス基板の表面、より
詳しくはガラス基板上に形成された配線層若しくは絶縁
層上にフリットガラスを塗布することが考えられる。中
でも請求項３に記載された半導体チップの搭載方法は、
特に上記スペーサを設ける工程が、上記ガラス基板上の
所定の位置に所定の形状および厚さでフリットガラスを
印刷し、前記フリットガラスを焼成することを特徴とす
る。フリットガラスを、たとえばスクリーン印刷等の印
刷技術によって塗布することによって、スペーサをより
高い精度で形成することができる。

【０００８】また、本発明においては上記ペーストが導
電性を有するものである。ここで導電性ペーストには、
たとえば銀ペーストなど、適度な粘度を持ったポリイミ
ド等の樹脂に導体である主材を混合したものを用いるこ
とができる。このような導電性ペーストを用いることに
よって、半導体チップを前記導電性ペーストを介して前
記ガラス基板に形成された配線と電気的に接続し、前記
半導体チップを基板電位に接続して上記半導体チップの
動作を安定化することができる。中でも請求項４に記載
された半導体チップの搭載方法は、特に上記絶縁層に上
記配線層に通じるホールを形成する工程を含み、上記半
導体チップは、上記ホールを通じて上記導電性ペースト
により上記配線層と電気的に接続されることを特徴とす
る。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。図１は本発明の実施の形態
にかかる半導体チップの搭載方法を説明する図である。
図１（ａ）は、半導体チップを搭載する前のガラス基板
の状態を示す図であって、ガラス基板１０上にＡｌ配線
層１１および絶縁層１２を設けたＶＦＤ基板の平面図お
よびＡ−Ａにおける断面図である。本実施の形態におい
ては、上述のＶＦＤ基板を得るには、まずガラス基板１
０上にフォトリソグラフィー技術を用いてＡｌ配線層１
１を形成し、このＡｌ配線層１１上に絶縁層１２を印刷
技術を用いて形成する。このとき、絶縁層１２の半導体
チップが搭載される所定の箇所には窓が形成され、Ａｌ
配線層１１が露出している。

【００１０】上述のようにＡｌ配線層１１が露出してい
る箇所に図１（ａ）に示すように２本のスペーサ１３
ａ，１３ｂをほぼ並行に形成する。このときスペーサ１
３ａ，１３ｂは、後に半導体チップを搭載した際に、半
導体チップの外周部に沿うように形成されることが望ま
しい。本実施の形態にかかる半導体チップの搭載方法に
おいて２本のスペーサ１３ａ，１３ｂは、図１（ａ）の
平面図に示すように、ほぼ平行に形成され、平面視矩形
半導体チップ３０（図１（ａ）には図示せず）の周辺部
のうち互いに向かい合う平行な２辺に沿うようになって
いる。このようなスペーサ１３ａ，１３ｂを形成するに
は、ガラス基板１０のＡｌ配線層１１上に印刷によって
ポア率の小さいフリットガラスを所定の形状に塗布し、
これを焼成する。本実施の形態において焼成後の各スペ
ーサ１３ａ，１３ｂの高さは焼成後で約３０μｍ、その
幅は約０．５５ｍｍである。

【００１１】なお、スペーサ１３ａ，１３ｂを形成する
工程は、絶縁層１２を形成した後に改めて所定の位置に
フリットガラスを塗布することにより形成してもよい
が、絶縁層１２を形成する際に同時にスペーサ１３ａ，
１３ｂに相当するフリットガラスを印刷・焼成するよう
にしてもよい。また、上述の説明では絶縁層１２に窓を
設けるとして説明したが、絶縁層１２を形成する際に印
刷によってあらかじめこのような窓を形成してもよい
が、Ａｌ配線層１１上全面に絶縁層１２を形成した後、
この一端形成された絶縁層１２をエッチングして窓を形
成しても良い。

【００１２】また、上述したスペーサを設ける工程は絶
縁層１２とは独立にフリットガラスをガラス基板上１０
に印刷・焼成するとして説明した。これに対して、ガラ
ス基板１０上全面に絶縁層１２を形成し、これをスペー
サ１３ａ，１３ｂに相当する形状のマスクを用いてエッ
チングすることによって窓を形成すると同時に絶縁層１
２の一部を残してスペーサ１３ａ，１３ｂとしてもよ
い。また、本実施の形態においてスペーサは互いにほぼ
平行な二本の直線で構成したが、本発明においてスペー
サの平面視形状は、半導体チップを安定して搭載するこ
とができれば二本の直線に限定されることはなく、たと
えば、Ｌ字形状または曲線であってもよい。

【００１３】次に、ガラス基板１０上にスペーサ１３
ａ，１３ｂを形成した後、図１（ｂ）に示すように、ガ
ラス基板１０上の上記スペーサに囲まれた所定の領域内
に銀ペーストなどの導電性ペースト２０を塗布する。本
実施の形態で用いる銀ペーストは、主剤となる銀をポリ
イミドなどの樹脂とと混合したもので、常温（２５℃）
で１３００Ｐｏｉｓｅの粘度を有し、ある程度の流動性
を備えたものである。このような導電性ペースト２０を
スペーサ１３ａ，１３ｂの間のＡｌ配線層１１上の一点
にディスペンサー等を用いて配置する。なお、導電性ペ
ーストは、上記所定の領域内のＡｌ配線１１上の複数点
に配置してもよいが、１点（中央部）に塗布するだけで
もよい。

【００１４】次に所定に位置に塗布された導電性ペース
ト２０に対し、半導体チップ３０を図１（ｃ）に示すよ
うに圧着する。ここで半導体チップ３０は、５．４５７
×６．１９ｍｍ、厚みは０．４ｍｍを有する。このよう
な半導体チップ３０は、図１には図示しない自動載置器
によって、その裏面が前記スペーサ１３ａ，１３ｂに接
した状態でガラス基板１０に載置される。このとき半導
体チップ３０にわずかな圧力を加えるだけで流動性を有
する導電性ペースト２０をスペーサ１３ａ，１３ｂによ
って半導体チップ３０とＡｌ配線層１１の間に生じる空
隙に馴染ませ、半導体チップ３０のほぼ裏面全体に行き
渡らせることができる。そして、半導体チップ３０を載
置した状態でガラス基板１０、導電性ペースト２０およ
び半導体チップ３０を焼成することによって、半導体チ
ップ３０は固化した導電性ペースト２０によってガラス
基板１０上に接着される。

【００１５】以上のように、半導体チップ３０はスペー
サ１３ａ，１３ｂによって支持されるので、スペーサ１
３ａ，１３ｂによって半導体チップ３０を所定の姿勢、
すなわちガラス基板とほぼ平行に搭載することができ
る。また、導電性ペースト２０に対して半導体チップ３
０を圧着する際に不必要に大きな力を加える必要がない
ので、半導体チップ３０を破損させることもない。ま
た、導電性ペースト２０を介して半導体チップ３０の電
位をＡｌ配線層１１と同じにすることができ、半導体チ
ップ３０の動作を安定させることができる。

【００１６】なお、本実施の形態では、スペーサをＡｌ
配線層１１上に直接設けるものとして説明したが、それ
以外にもたとえばガラス基板１０に直接設けたり、ある
いは絶縁層１２上に設けて良い。ただし、絶縁層１２上
にスペーサを設けた場合には、導電性ペーストを塗布す
る前にあらかじめ絶縁層１２にコンタクトホールを形成
しておき、絶縁層１２の下のＡｌ配線層１１と半導体チ
ップとが導電性ペーストにより電気的に接続されるよう
にする必要がある。また、導電性ペーストを用いて半導
体チップを接着・搭載することにより、たとえばスペー
サをフリットガラスに代えて金属材料等の導電性を有す
る材料を用いて形成した場合にも、上記金属材料により
形成されたスペーサとの電気的な接続をより確実にとる
ことができる。

【００１７】

【発明の効果】本発明によれば、ガラス基板上の所定の
位置に半導体チップを支持するスペーサを設けるので、
導電性ペーストに半導体チップを圧着して搭載する際に
導電性ペーストをガラス基板と半導体チップとの空隙に
馴染ませることができる。したがって、半導体チップ裏
面を導電性ペーストで接着できる上に、ガラス基板上に
塗布された導電性ペーストを潰すように半導体チップに
過大な搭載圧力を加える必要がなくなるので、結果半導
体チップの破損を避けることができる。また、半導体チ
ップを搭載する際に、前記半導体チップの裏面を上記ス
ペーサで支持するので、前記半導体チップを所定の姿勢
で上記ガラス基板に搭載することができる。したがっ
て、搭載圧力を制御して半導体チップの姿勢を制御した
り、導電性ペーストを多数点に塗布する手間が不要とな
る。

【００１８】特に請求項２に記載された発明によれば、
上記スペーサが平面視矩形状の半導体チップの周辺部の
うち互いに互いに向かい合う２辺を支持するように形成
されるので、上記スペーサの高さを等しくすることによ
って半導体チップをガラス基板に対して平行に支持する
場合に効果を発揮する。

【００１９】また、請求項３に記載された半導体チップ
の搭載方法によれば、印刷により上記ガラス基板上の所
定の位置に所定の形状および厚さでフリットガラスを塗
布することによって、スペーサをより高い精度で形成す
ることができる。

【００２０】また、本発明によれば、半導体チップを導
電性ペーストを用いて接着・搭載することにより、半導
体チップとガラス基板の電位を等しくすることができ
る。特に請求項４に記載された発明によれば、半導体チ
ップはコンタクトホールを通じて導電性ペーストにより
ガラス基板上に形成された配線層と電気的に接続され
る。これによって、前記半導体チップの動作を安定化す
ることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施の形態にかかる半導体チップの
搭載方法を説明する図である。

【図２】 従来の半導体チップの搭載方法を説明する図
である。

【図３】 従来の半導体チップの搭載方法を説明する図
である。

【符号の説明】

１０…ガラス基板、１１…配線層、１２…絶縁層、１３
ａ、１３ｂ…スペーサ、２０…導電性ペースト、３０…
半導体チップ。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 配線層と絶縁膜を形成したガラス基板上
   の所定の位置に半導体チップを支持するスペーサを設け
   る工程と、 前記ガラス基板上の前記スペーサに囲まれた領域内に導
   電性ペーストを塗布する工程と、 前記導電性ペーストに対して半導体チップを圧着する工
   程とからなり、 前記半導体チップは、 裏面が前記スペーサに接した状態で前記導電性ペースト
   によって前記ガラス基板上に接着されることを特徴とす
   る半導体チップの搭載方法。
2. 【請求項２】 請求項１に記載された半導体チップの搭
   載方法において、 前記半導体チップは平面視矩形状であり、 前記スペーサは、 前記矩形半導体チップの周辺部のうち互いに平行な２辺
   に接するように形成されることを特徴とする半導体チッ
   プの搭載方法。
3. 【請求項３】 請求項１または請求項２に記載された半
   導体チップの搭載方法において、 前記スペーサを設ける工程は、 前記ガラス基板上の所定の位置に所定の形状および厚さ
   でフリットガラスを印刷し、前記フリットガラスを焼成
   することを特徴とする半導体チップの搭載方法。
4. 【請求項４】 請求項１乃至請求項３のいずれかに記載
   された半導体チップの搭載方法において、 前記絶縁層に前記配線層に通じるホールを形成する工程
   を含み、 前記半導体チップは、 前記ホールを通じて前記導電性ペーストにより前記配線
   層と電気的に接続されることを特徴とする半導体チップ
   の搭載方法。