KR20070019559A - Junction method - Google Patents

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KR20070019559A
KR20070019559A KR1020060073636A KR20060073636A KR20070019559A KR 20070019559 A KR20070019559 A KR 20070019559A KR 1020060073636 A KR1020060073636 A KR 1020060073636A KR 20060073636 A KR20060073636 A KR 20060073636A KR 20070019559 A KR20070019559 A KR 20070019559A
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metal electrode
laser
metal
array wiring
irradiated
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KR1020060073636A
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Korean (ko)
Inventor
에이사쿠 코지마
타케히코 와다
테츠야 우노
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오므론 가부시키가이샤
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/20Bonding
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1345Conductors connecting electrodes to cell terminals
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Abstract

과제assignment

ACF 등의 박막의 접합 재료를 이용하는 일 없이, 고속이고 또한 고정밀한 실장을 가능하게 하는 접합 방법을 제공한다. Provided is a bonding method that enables high speed and high precision mounting without using a thin film bonding material such as ACF.

해결 수단Resolution

TCP의 범프와 LCD의 어레이 배선이 근접 또는 접촉한 상태에서 지지된다. 레이저광을 어레이 배선에 조사한다. 그때, 어레이 배선(금속 전극)이 용융 온도를 넘을 때까지 레이저광을 조사한다. 그러면, 레이저광으로부터의 에너지에 의해 어레이 배선의 금속 전극은 가열되어 어레이 배선의 금속 전극의 표면 부근이 용융하고, 상측의 금속 전극과 접촉 상태가 된다. 그리고, 접촉 상태가 된 경우, 서로의 금속 전극에 있어서, 각각의 금속 전극을 구성하는 금속 원자가 접촉 상태가 된 금속 전극으로 이동하는 이른바 원자 확산 현상이 일어난다. 이 원자 확산 현상이 생기면 서로의 금속 원자가 혼합하여 합금이 형성되고, TCP의 범프와 LCD의 어레이 배선이 접합된다. The bumps of TCP and the array wiring of the LCD are held in close proximity or contact. Laser light is irradiated to the array wiring. At that time, the laser beam is irradiated until the array wiring (metal electrode) exceeds the melting temperature. Then, the metal electrode of the array wiring is heated by the energy from the laser light, and the vicinity of the surface of the metal electrode of the array wiring melts, and the contact with the upper metal electrode is brought into contact. And when it comes to a contact state, what is called an atomic diffusion phenomenon in which the metal atom which comprises each metal electrode moves to the metal electrode which became a contact state in mutual metal electrodes occurs. When this atomic diffusion phenomenon occurs, metal atoms are mixed with each other to form an alloy, and the bumps of TCP and the array wiring of the LCD are joined.

접합 장치, 액정 표시 패널, 구동 회로 기판 Junction Devices, Liquid Crystal Display Panels, Drive Circuit Boards

Description

접합 방법{JUNCTION METHOD}Joining method {JUNCTION METHOD}

도 1은 본 발명의 실시의 형태에 따른 액정 표시장치를 설명하는 개략 블록도.1 is a schematic block diagram illustrating a liquid crystal display device according to an embodiment of the present invention.

도 2는 본 발명의 실시의 형태에 따른 TCP(2)를 설명하는 개념도.2 is a conceptual diagram illustrating TCP (2) according to an embodiment of the present invention.

도 3은 본 발명의 실시의 형태에 따른 접합 장치(100)를 설명하는 개념도.3 is a conceptual diagram illustrating a bonding apparatus 100 according to an embodiment of the present invention.

도 4는 본 발명의 실시의 형태에 따른 레이저 조사부(15)를 설명하는 개략 블록도.4 is a schematic block diagram illustrating a laser irradiation part 15 according to an embodiment of the present invention.

도 5는 본 발명의 실시의 형태에 따른 레이저 조사부(15#)를 설명하는 개략 블록도.5 is a schematic block diagram illustrating a laser irradiation part 15 # according to an embodiment of the present invention.

도 6은 본 발명의 실시의 형태에 따른 접합 장치에 의한 어레이 기판(유리 기판)과 TCP의 접합을 설명하는 도면.It is a figure explaining bonding of an array substrate (glass substrate) and TCP by the bonding apparatus which concerns on embodiment of this invention.

도 7은 본 발명의 실시의 형태에 따른 TCP(2)의 범프(금속 전극)와, LCD의 어레이 배선(금속 전극)과의 접합 방식을 설명하는 도면.FIG. 7 is a view for explaining a bonding method between a bump (metal electrode) of TCP (2) according to an embodiment of the present invention and an array wiring (metal electrode) of LCD.

도 8은 TCP(2)의 범프 및 LCD의 어레이 배선의 표면에 산화막이 성막되어 있는 경우의 접합에 관해 설명하는 도면.FIG. 8 is a diagram illustrating bonding in the case where an oxide film is formed on the surfaces of the bumps of TCP (2) and the array wiring of LCD.

도 9는 TCP(2)의 범프 및 LCD(1)의 어레이 배선이 모두 같은 금속으로 형성되어 있는 경우에 양자를 접합하는 방식에 관해 설명하는 도면.FIG. 9 is a diagram for explaining a method of joining both when the bump of TCP 2 and the array wiring of the LCD 1 are all formed of the same metal. FIG.

도 10은 본 발명의 실시의 형태에 따른 TCP(2)의 범프(금속 전극)와, LCD의 어레이 배선(금속 전극)과의 다른 접합 방식을 설명하는 도면.FIG. 10 is a view for explaining another bonding method between bumps (metal electrodes) of TCP (2) and array wiring (metal electrodes) of LCD according to the embodiment of the present invention. FIG.

(도면의 주요부분에 대한 부호의 설명)(Explanation of symbols for the main parts of the drawing)

1 : LCD 2 : TCP1: LCD 2: TCP

3 : 프린트 회로 기판 4 : 인터페이스부3: printed circuit board 4: interface

5 : 드라이버 IC 6 : FPC5: driver IC 6: FPC

15 : 레이저 조사부 16 : 지지대15: laser irradiation unit 16: support

20 : 실린더 30 : 가압 헤드20: cylinder 30: pressurized head

55 : 백업 유리 70 : 제어부55: backup glass 70: control unit

75 : 진공 흡착부 80 : 불활성 가스 공급부75 vacuum suction unit 80 inert gas supply unit

100 : 접합 장치100: bonding device

기술분야Field of technology

본 발명은, 액정 표시 패널과 구동 회로 기판을 접합하는데 적합한 접합 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a bonding method suitable for bonding a liquid crystal display panel and a driving circuit board.

종래의 기술Conventional technology

근래, 퍼스널 컴퓨터, 그 밖에 각종 모니터용의 화상 표시장치로서, 액정 표시장치가 급속하게 보급되어 오고 있다. In recent years, liquid crystal display devices are rapidly spreading as image display devices for personal computers and other various monitors.

이런 종류의 액정 표시장치는, 일반적으로 액정 표시 패널의 배면에 조명용의 면형상 광원인 백라이트를 배설함에 의해, 소정의 퍼짐을 갖는 액정면을 전체로서 균일한 밝기로 조사함으로써, 액정면에 형성된 화상을 가시상화(可視像化)하도록 구성되어 있다. In this type of liquid crystal display, an image formed on the liquid crystal surface by irradiating the liquid crystal surface having a predetermined spread with uniform brightness as a whole by disposing a backlight which is a planar light source for illumination on the back of the liquid crystal display panel. It is configured to visualize.

액전 표시장치는, 액정 재료를 2장의 유리 기판 사이에 봉입하여 구성한 액정 표시 패널과, 액정 표시 패널상에 실장된 액정 재료를 구동하기 위한 프린트 회로 기판과, 액정 표시 패널의 배면에 액정 표시 패널 지지 프레임을 통하여 배치되는 백라이트·유닛과, 이들을 덮는 바깥 테두리 프레임을 구비하고 있다. A liquid crystal display device supports a liquid crystal display panel formed by enclosing a liquid crystal material between two glass substrates, a printed circuit board for driving a liquid crystal material mounted on the liquid crystal display panel, and a liquid crystal display panel support on the back of the liquid crystal display panel. And a backlight unit arranged through the frame, and an outer edge frame covering them.

액정 표시장치 중에서 TFT(Thin Film Transistor : 박막 트랜지스터) 액정 표시장치의 경우, 액정 표시 패널을 구성하는 유리 기판중 한쪽의 유리 기판은 어레이 기판을 구성하고, 다른 한쪽의 유리 기판은 컬러 필터 기판을 구성한다.Among the liquid crystal displays, in the case of TFT (Thin Film Transistor) liquid crystal displays, one of the glass substrates constituting the liquid crystal display panel constitutes an array substrate, and the other glass substrate constitutes a color filter substrate. do.

어레이 기판에는, 액정 재료의 구동 소자인 TFT, 표시 전극, 신호선 외에 프린트 회로 기판과 전기적으로 접속하기 위한 인출 전극 등이 형성되어 있고 유리 기판상에 TFT가 규칙적으로 배열되어 있기 때문에 어레이 기판이라고도 칭하여지고 있다. The array substrate is also referred to as an array substrate because TFTs, display electrodes, drive lines made of liquid crystal materials, drawing electrodes for electrically connecting to a printed circuit board, and the like are formed, and TFTs are regularly arranged on a glass substrate. have.

컬러 필터 기판에는, 컬러 필터 외에 커먼 전극, 블랙 매트릭스, 배향막 등이 형성되어 있다. In addition to the color filter, a common electrode, a black matrix, an alignment film, and the like are formed on the color filter substrate.

프린트 회로 기판은, 어레이 기판에 형성된 인출 전극과 TAB(Tape Automated Bonding) 테이프 캐리어(이하, 단지 TAB이라고도 칭한다)를 통하여 접속(실장)되는 것이 일반적이다. 또는 TAB 기술에 의해 테이프 필름에 LSI 칩을 접속한 패키지(즉 테이프 캐리어 패키지(이하, TCP라고도 칭한다))를 실장하는 것도 행하여지고 있다. 또한, TAB 기술로 한하지 않고 동일한 패키지 기술로서 COF(Chip on film/FPC)나 SOF(System on Film)도 들 수 있다.The printed circuit board is generally connected (mounted) through the lead electrode formed on the array substrate through a Tape Automated Bonding (TAB) tape carrier (hereinafter also referred to simply as TAB). Alternatively, a package (that is, a tape carrier package (hereinafter also referred to as TCP)) in which an LSI chip is connected to a tape film by TAB technology is also mounted. In addition, a chip on film / FPC (COF) or a system on film (SOF) may be mentioned as the same package technology, without being limited to the TAB technology.

그리고, TAB의 입력 리드 도체는 프린트 회로 기판이 대응하는 도체에 접속되게 된다. 한편, TAB의 출력 리드 도체는 어레이 기판의 대응하는 인출 전극에 접속된다. 그 접속할 때, 즉 TAB의 입력 리드 도체와 프린트 회로 기판의 대응하는 도체와의 접속에 즈음하여서는, 예를 들면 솔더나 ACF(Anisotropic Conductive Film : 이방성 도전막) 또는 ACP(Anisotropic Conductive Paste : 이방성 도전 페이스트)의 박막의 접합 재료가 이용되고 있다. 또는, NCP(Non Conductive Particle/Paste) 등의 공법이나 재료가 이용되고 있다. 또한, 이하에서는 ACF 또는 ACP, NCP 등을 단지 ACF라고도 칭하기로 한다. The input lead conductor of the TAB is connected to the conductor to which the printed circuit board is corresponding. On the other hand, the output lead conductor of TAB is connected to the corresponding lead electrode of an array substrate. At the time of the connection, that is, the connection between the input lead conductor of TAB and the corresponding conductor of the printed circuit board, for example, solder, anisotropic conductive film (ACF) or anisotropic conductive paste (ACP) Bonding material of a thin film is used. Alternatively, a method or material such as NCP (Non Conductive Particle / Paste) is used. In addition, hereinafter, ACF, ACP, NCP, etc. will be referred to simply as ACF.

ACF는, 접착제로서의 수지중에 도전 재료로 이루어지는 입자를 분산시킨 것으로서, 열가소성 수지를 접착제로 하는 열가소형 ACF와 열경화형 수지를 접착제로 하는 열경화형 ACF의 2종류가 존재한다. 열가소형 ACF 및 열경화형 ACF에 의한 접합의 수법은, 가열 및 가압을 수반하는 열가압(熱加壓)을 행하는 점에서 일치하고 있고, 일본특개2002-249751호 공보에서는, 히터 툴 및 근적외선 램프를 조사하여 열압착하는 방식을 개시하고 있다. ACF disperse | distributes the particle | grains which consist of a conductive material in resin as an adhesive agent, and there exist two types of thermosetting ACF which uses a thermoplastic resin as an adhesive agent, and a thermosetting type ACF which uses a thermosetting resin as an adhesive agent. The method of joining by a thermoplastic type ACF and a thermosetting type ACF is consistent with the point which performs the thermal pressurization with heating and pressurization, and Unexamined-Japanese-Patent No. 2002-249751 uses a heater tool and a near-infrared lamp. Disclosed is a method of irradiation and thermocompression bonding.

또한, 다른 방식으로서는, 일본특개2000-26127호 공보에서는, 유리판과 접착 상대물과의 접착에 즈음하여, 그 사이에 마련된 박막에 레이저광을 조사하여 2개의 물체를 용착시키는 방식을 개시하고 있다. As another method, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-26127 discloses a method in which two objects are welded by irradiating a laser beam on a thin film provided therebetween in connection with bonding of a glass plate and an adhesive partner.

특허 문헌 1 : 일본특개2002-249751호 공보Patent Document 1: Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-249751

특허 문헌 2 : 일본특개2000-26127호 공보Patent Document 2: Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-26127

그러나, 종래의 ACF를 이용한 열압착에 의거한 접합 방법은, 재료의 열팽창이나 수축을 고려에 넣은 방법이 아니기 때문에, 좁은 피치나 좁은 액자가 필요하게 되는 대형의 액정 표시 패널에서는, 특히 열팽창 및 수축량이 증대하기 때문에, 다양한 문제를 갖게 된다. However, since the conventional bonding method based on thermocompression bonding using ACF is not a method that takes into account thermal expansion and contraction of materials, thermal expansion and shrinkage in particular in large liquid crystal display panels requiring a narrow pitch or narrow frame. This increases, resulting in various problems.

구체적으로는, 폴리이미드 등을 기재로 하여 형성된 TAB, 실리콘 칩 등에 의해 형성되는 실장물을 실장한 경우에 접착제인 ACF에 접하는 어레이 기판과 TAB 또는 실리콘 칩 등의 열팽창 후의 수축량의 차이에 의해 실장 얼룩이 발생하는 경우가 있다. Specifically, in the case of mounting a package formed of TAB, silicon chip or the like formed on the basis of polyimide or the like, mounting unevenness is caused by a difference in shrinkage amount after thermal expansion of an array substrate in contact with ACF as an adhesive and TAB or silicon chip. It may occur.

이 실장 얼룩은, ACF의 접합력이 강력한 만큼 발생의 정도가 크다. 특히 실리콘 칩의 실장에서는, TAB와 비교하여 칩의 강성이 높기 때문에, 확실한 얼룩으로 되어 나타나 오게 된다. 이것이, 대형 고정밀 액정 표시 패널의 실장 기술로서 실리콘 칩의 실장이 보급되지 않는 큰 요인으로 되어 있다. This mounting stain has a high degree of occurrence as the bonding strength of ACF is strong. In particular, in the mounting of a silicon chip, since the rigidity of the chip is higher than that of TAB, it appears as a certain unevenness. This is a major factor in that mounting of a silicon chip is not widespread as a mounting technique of a large high-precision liquid crystal display panel.

또한, ACF로 한하지 않고, 다른 박막의 접합 재료를 이용하여 접합하는 경우에도, 마찬가지의 열팽창이나 수축을 고려할 필요가 있는 동시에, 이들, 좁은 피치나 좁은 액자가 필요하게 되는 대형의 액정 표시 패널에서는, 접합할 때의 박막의 얼라인먼트 조정 등을 정밀도 좋게 실행할 필요가 있으며, 프로세스가 복잡하게 됨과 더불어, 접합 재료 자체의 비용도 들게 된다. In addition, in the case of bonding using other thin film bonding materials, not only the ACF but also a large liquid crystal display panel in which the same thermal expansion and contraction need to be taken into consideration and these narrow pitches and narrow picture frames are required. It is necessary to perform alignment adjustment of the thin film at the time of joining with high precision, and the process becomes complicated and the cost of the joining material itself becomes high.

본 발명은, 상기한 바와 같은 문제를 해결하기 위해 이루어진 것으로서, ACF 등의 박막의 접합 재료를 이용하는 일 없이, 고속이고 또한 고정밀한 실장을 가능하게 하는 접합 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a bonding method that enables high speed and high precision mounting without using a bonding material of a thin film such as ACF.

과제를 해결하기 위한 수단Means to solve the problem

본 발명에 관한 접합 방법은, 전기적인 경로를 형성하기 위해 피접합체로서 제 1의 부재가 갖는 제 1의 금속 전극과, 제 2의 부재가 갖는, 제 1의 금속 전극의 융점과 같은 또는 융점이 높은 제 2의 금속 전극을 접합하는 접합 방법으로서, 제 1의 금속 전극과 제 2의 금속 전극은 접촉한 상태에서, 제 1의 금속 전극에 대해 레이저를 조사한다. 가압 수단에 의해 제 1의 부재의 제 1의 금속 전극 및 제 2의 부재의 제 2의 금속 전극에 가압하여 밀착시키고, 레이저 조사에 의해 제 1의 금속 전극의 온도가 융점에 근접할 때까지 제 1의 금속 전극의 금속 원자를 가열하여, 제 2의 금속 전극의 금속 전극 상호의 원자 확산 현상에 의해 접합한다. The joining method according to the present invention has a melting point or the same melting point as the melting point of the first metal electrode of the first member and the first metal electrode of the second member as a joined object in order to form an electrical path. As a joining method for joining a high second metal electrode, the first metal electrode is irradiated with a laser while the first metal electrode and the second metal electrode are in contact with each other. Pressing means is pressed against the first metal electrode of the first member and the second metal electrode of the second member and brought into close contact with each other, until the temperature of the first metal electrode approaches the melting point by laser irradiation. The metal atom of the 1st metal electrode is heated, and it joins by the atomic diffusion phenomenon of the metal electrode of a 2nd metal electrode.

바람직하게는, 제 1의 금속 전극과 제 2의 금속 전극의 접합 후, 레이저의 조사를 정지하고, 제 1의 부재의 지지를 해제한다. Preferably, after joining a 1st metal electrode and a 2nd metal electrode, irradiation of a laser is stopped and support of a 1st member is released.

바람직하게는, 제 1의 금속 전극은, 제 1의 부재의 표면에 각각 형성되는 배선 전극이다. 제 1의 부재는, 레이저를 투과하고, 제 1의 금속 전극은, 레이저를 흡수한다. 레이저는, 제 1의 부재를 투과하여, 제 1의 금속 전극에 조사된다. 제 1 및 제 2의 금속 전극의 조(組)는, 제 1 및 제 2의 부재에서 복수조(複數組) 마련된다. 제 1 및 제 2의 부재에서, 각 조의 대응하는 제 1 및 제 2의 금속 전극은, 서로 근접 또는 접촉한 상태에서 접합되도록 패턴 위치가 형성된다. 복수조의 각각에 있어서, 대응하는 제 1 및 제 2의 금속 전극의 패턴 위치가 개략 일치한 상태에서 레이저가 조사된다. Preferably, the first metal electrode is a wiring electrode formed on the surface of the first member, respectively. The first member transmits the laser, and the first metal electrode absorbs the laser. The laser beam passes through the first member and is irradiated to the first metal electrode. A plurality of sets of tanks of the first and second metal electrodes are provided by the first and second members. In the first and second members, pattern positions are formed such that the corresponding first and second metal electrodes of each pair are joined in a state of being in close or in contact with each other. In each of the plurality of sets, the laser is irradiated in a state where the pattern positions of the corresponding first and second metal electrodes approximately coincide.

여기서, 「제 1의 부재는, 레이저를 투과」라 함은, 제 1의 부재는, 레이저를 투과시키고, 그 때의 흡수가 미약하기 때문에 흡수에 의해 생기는 열변형은 생기지 않을 정도의 투과를 의미하는 것으로 한다. Here, "the 1st member transmits a laser" means that the 1st member transmits a laser and since the absorption at that time is weak, the thermal deformation produced by absorption does not occur. I shall do it.

또한, 「제 1의 금속 전극은 레이저를 흡수」라 함은, 제 1의 금속 전극은, 제 1의 부재를 투과한 레이저를 흡수하여 제 1과 제 2의 금속 전극이 접합될 정도로 온도가 상승할 수 있는 흡수를 의미하는 것으로 한다. In addition, "the 1st metal electrode absorbs a laser" means that the first metal electrode absorbs the laser beam transmitted through the first member and the temperature rises to the extent that the first and second metal electrodes are joined. It means the absorption which can be done.

또한, 「개략 일치」라 함은, 서로 이웃하는 복수의 금속 전극에 어긋나거나, 걸치거나 하는 일 없이, 각각 대응하는 금속 전극끼리가 전기적으로 접속되도록 위치가 맞추어지는 것을 의미하는 것으로 한다. In addition, "approximately coincidence" shall mean that the position is aligned so that corresponding metal electrodes may be electrically connected to each other without shifting or straddling a plurality of metal electrodes adjacent to each other.

바람직하게는, 제 1의 금속 전극의 표면에는, 표면 피막으로서 산화막이 형성되어 있고, 레이저 조사에 의해, 제 1의 금속 전극은 융점에 근접하는 온도이고, 또한, 적어도 일부의 산화막은 레이저 조사되고 있는 시간 내에 제 1의 금속 전극 내부까지 확산되는 온도가 되도록 제어되고, 이 결과, 제 1의 금속 전극의 금속 원자와, 제 2의 금속 전극의 금속 원자의 원자 확산 현상에 의해 접합한다. Preferably, an oxide film is formed on the surface of the first metal electrode as a surface coating, the first metal electrode is at a temperature close to the melting point by laser irradiation, and at least part of the oxide film is laser irradiated. It is controlled so as to become the temperature which diffuses to the inside of a 1st metal electrode in the time which has existed, As a result, it joins by the atomic diffusion phenomenon of the metal atom of a 1st metal electrode, and the metal atom of a 2nd metal electrode.

바람직하게는, 레이저가 조사된 제 1의 금속 전극 또는 제 2의 금속 전극의 어느 한쪽보다도 낮은 온도에의 불활성 가스를 유입시켜 적어도 한쪽의 금속 전극을 냉각함에 의해 온도 제어를 실행한다. Preferably, temperature control is performed by flowing an inert gas at a temperature lower than either of the first metal electrode or the second metal electrode irradiated with a laser to cool the at least one metal electrode.

바람직하게는, 제 1의 부재는, 유리 기판에 상당하고, 제 2의 부재는, 집적 회로 또는 IC 패키지 제품에 상당한다. Preferably, the first member corresponds to a glass substrate, and the second member corresponds to an integrated circuit or an IC package product.

바람직하게는, 제 2의 금속 전극의 융점은, 제 1의 금속 전극의 융점보다도 높고, 유리 기판상에 집적회로 또는 IC 패키지 제품이 서로의 금속 전극끼리의 위치를 맞추어 놓이고, 레이저 조사시에는 지지되지 않는다. Preferably, melting | fusing point of a 2nd metal electrode is higher than melting | fusing point of a 1st metal electrode, and when an integrated circuit or IC package product arrange | positions mutually mutual metal electrodes on a glass substrate, and at the time of laser irradiation, Not supported

특히, 유리 기판 너머로 레이저 조사를 실행한다. In particular, laser irradiation is performed over a glass substrate.

바람직하게는, 레이저를 제 1의 금속 전극 너머로 제 2의 금속 전극에 수속(收束)하여, 제 2의 금속 전극을 용융한다. Preferably, the laser is converged on the second metal electrode over the first metal electrode to melt the second metal electrode.

본 발명에 관한 접합 방법은, 레이저를 조사하여, 금속 전극 상호의 원자 확산 현상에 의해 금속 전극을 접합한다. 따라서 ACF 등의 박막의 접합 재료를 이용하여 금속 전극의 접합을 하는 일 없이, 고속이고 또한 고정밀한 실장을 실현할 수 있다. The bonding method which concerns on this invention irradiates a laser and bonds a metal electrode by the atomic diffusion phenomenon of metal electrodes. Therefore, it is possible to realize high speed and high precision mounting without bonding metal electrodes using a bonding material of a thin film such as ACF.

이하, 본 발명의 실시의 형태에 관해 도면을 참조하면서 상세히 설명한다. 또한, 도면중 동일 또는 상당 부분에는 동일 부호를 붙이고, 그 설명은 반복하지 않는다. EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, embodiment of this invention is described in detail, referring drawings. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the same or equivalent part in drawing, and the description is not repeated.

도 1은 본 발명의 실시의 형태에 따른 액정 표시장치를 설명하는 개략 블록도이다. 1 is a schematic block diagram illustrating a liquid crystal display device according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명의 실시의 형태에 따른 액정 표시장치는, 액정 표시 패널(이하, LCD라고도 칭한다)(1)과, LCD(1)의 주변에 배설된 주변 회로와의 접속 배선이 마련된 인터페이스부(4)와, LCD상에 실장된 액정 재료를 구동하기 위한 프린트 회로 기판(3)과, 프린트 회로 기판(3)과 LCD(1) 사이에 마련되고, 액정 표시 패널의 구성 소자를 구동하기 위한 드라이버 IC(5)를 포함하는 TCP(2)와, 프린트 회로 기판(3)과 인터페이스부(4)를 전기적으로 접속하기 위한 플렉시블 기판(이하, FPC라고도 칭한다)(6)을 구비한다. Referring to FIG. 1, in the liquid crystal display device according to the embodiment of the present invention, a connection wiring between a liquid crystal display panel (hereinafter also referred to as LCD) 1 and a peripheral circuit disposed around the LCD 1 is provided. The interface part 4 provided, the printed circuit board 3 for driving the liquid crystal material mounted on the LCD, and the printed circuit board 3 and the LCD 1 are provided to provide a component of the liquid crystal display panel. TCP (2) including a driver IC (5) for driving, and a flexible substrate (hereinafter referred to as FPC) 6 for electrically connecting the printed circuit board 3 and the interface unit 4 is provided. .

도 2는 본 발명의 실시의 형태에 따른 TCP(2)를 설명하는 개념도이다. 2 is a conceptual diagram illustrating TCP (2) according to an embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 본 발명의 실시의 형태에 따른 TCP(2)는, 드라이버 IC(5)를 포함하고, 드라이버 IC(5)로부터 복수의 입력 및 출력 리드 도체가 마련된 구성으로 되어 있다. Referring to FIG. 2, the TCP 2 according to the embodiment of the present invention includes a driver IC 5, and a plurality of input and output lead conductors are provided from the driver IC 5.

이하에서는, 본 발명의 실시의 형태에 따른 접합 장치에 관해, LCD(1)와 프린트 회로 기판(3)의 접속에 이용된 드라이브 IC(5)를 포함하는 TCP(2)의 접합 방식에 관해 주로 설명한다. 구체적으로는, 이 TCP(2)의 리드 도체와 LCD(1)의 접합 방식 즉 TCP(2)의 범프(금속 전극)와, LCD의 어레이 배선(금속 전극)을 레이저 조사에 의해 접합하는 접합 방식에 관해 설명한다. In the following, the bonding apparatus according to the embodiment of the present invention mainly relates to the bonding method of the TCP 2 including the drive IC 5 used for the connection of the LCD 1 and the printed circuit board 3. Explain. Specifically, the bonding method of joining the lead conductor of the TCP (2) and the LCD (1), that is, the bump (metal electrode) of the TCP (2), and the array wiring (metal electrode) of the LCD by laser irradiation. Explain about.

도 3은 본 발명의 실시의 형태에 따른 접합 장치(100)를 설명하는 개념도이다.3 is a conceptual diagram illustrating the bonding apparatus 100 according to the embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면, 본 발명의 실시의 형태에 따른 접합 장치(100)는, 단색광인 레이저를 조사하는 레이저부(15)와, LCD인 어레이 기판(유리 기판)(1)을 지지하기 위한 지지대(16)와, 가압 헤드(30)와, 실린더(20)와, 레이저부(15)와, 백업 유리(55)와, 접합 장치(100) 전체를 제어하는 제어부(70)와, 대상물을 진공 흡착하기 위한 진공 흡착부(75)와, 불활성 가스를 공급하는 것이 가능한 불활성 가스 공급 부(80)를 구비한다. 그리고, 상하로 활주하는 가압 헤드(30)와 어레이 기판(1) 사이에 TCP(2)가 삽입된다. 3, the bonding apparatus 100 which concerns on embodiment of this invention is the support part for supporting the laser part 15 which irradiates the laser which is monochromatic light, and the array substrate (glass substrate) 1 which is LCD. 16, the pressurizing head 30, the cylinder 20, the laser unit 15, the backup glass 55, the control unit 70 for controlling the whole bonding apparatus 100, and the object vacuum A vacuum suction unit 75 for adsorption and an inert gas supply unit 80 capable of supplying an inert gas are provided. And TCP2 is inserted between the pressurizing head 30 and the array board | substrate 1 which slide up and down.

레이저부(15)는, 소정 파장의 레이저광을 조사한다. The laser unit 15 irradiates laser light of a predetermined wavelength.

실린더(20)는, 제어부(70)의 지시에 의거하여 가압 헤드(30)를 통하여 TCP(2)와 어레이 기판(1)의 접합에서 가압하기 위한 것이나, 제어부(70)의 지시에 의거하여 가압 헤드의 위치를 조정하여 가압 헤드의 상태 위치를 유지 가능하게 제어하는 것으로 한다. The cylinder 20 is for pressurizing at the joining of the TCP 2 and the array substrate 1 via the pressurizing head 30 based on the instruction of the controller 70, or pressurized based on the instruction of the controller 70. It is assumed that the position of the head is adjusted to control the position of the pressurized head.

또한, 가압 헤드로서는, 평면 정밀도가 높은 가공품인 이른바 옵티컬 플랫이나 옵티컬 윈도우를 이용하는 것이 가능하다. In addition, as a pressurizing head, what is called an optical flat and an optical window which are workpieces with high plane precision can be used.

진공 흡착부(75)는, 제어부(70)의 지시에 의거하여 가압 헤드에 마련된 흡인 구멍으로부터 대상물인 본 예에서는 TCP(2)를 진공 척 한다. 이로써, ACF와 접착할 때의 가압에 의해 생길 가능성이 있는 얼라인먼트 어긋남을 방지하고, 정밀도가 높은 얼라인먼트가 가능해진다. 또한, 진공 척에 의해 후술하는 금속 전극끼리를 접합할 때에 TCP(2)의 금속 전극의 위치를 지지하는 것이 가능해진다. The vacuum suction part 75 vacuum-chucks TCP2 in this example which is an object from the suction hole provided in the pressurizing head based on the instruction | indication of the control part 70. Thereby, the alignment misalignment which may arise by the pressurization at the time of adhesion | attachment with an ACF is prevented, and the alignment with high precision is attained. Moreover, when joining metal electrodes mentioned later by a vacuum chuck, it becomes possible to support the position of the metal electrode of TCP (2).

또한, 도 3에서는, 한 예로서 가압 헤드를 통하여 하나의 흡인 구멍과 진공 흡착부(75)가 접속되어 있는 경우가 도시되어 있지만, 이것으로 한정되지 않고 복수의 흡인 구멍을 이용하여 진공 척을 행하는 것도 당연히 가능하다. In addition, in FIG. 3, although the case where one suction hole and the vacuum suction part 75 are connected through the pressurization head as an example is shown, it is not limited to this, A vacuum chuck is performed using a some suction hole. Of course it is possible.

또한, 후술하지만, 불활성 가스 공급부(80)는, 질소 가스 또는 이산화탄소 등의 불활성 가스를 제어부(70)의 지시에 의거하여 가압 헤드에 마련된 공급 구멍으로부터 대상물에 대해 분사한다. In addition, although mentioned later, the inert gas supply part 80 injects inert gas, such as nitrogen gas or carbon dioxide, with respect to a target object from the supply hole provided in the pressurizing head based on the instruction | indication of the control part 70. FIG.

도 4는 본 발명의 실시의 형태에 따른 레이저 조사부(15)를 설명하는 개략 블록도이다. 4 is a schematic block diagram illustrating a laser irradiation part 15 according to an embodiment of the present invention.

도 4를 참조하면, 본 발명의 실시의 형태에 따른 레이저 조사부(15)는, 레이저 발신기(200)와, 빔 엑스팬더(105)와, 다이크로익(110)과, 슬릿(115)과, 빔 샘플러(120, 121)와, 레이저 미러(125)와, 집광 렌즈(130, 155)와, 레이저 라인 제너레이터(135)와, 얼라인먼트 레이저 포인터(140)와, 파워 미터(145)와, CCD(150)를 구비한다. Referring to FIG. 4, the laser irradiation unit 15 according to the embodiment of the present invention includes a laser transmitter 200, a beam expander 105, a dichroic 110, a slit 115, Beam samplers 120 and 121, laser mirror 125, condenser lenses 130 and 155, laser line generator 135, alignment laser pointer 140, power meter 145, CCD ( 150).

레이저 발진기(200)는, 한 예로서 파장(λ)=1064㎚ 부근의 레이저광을 출사하는 YAG 레이저 등의 고체 레이저를 이용할 수 있다. 레이저 발진기(200)로부터 출사된 레이저광은, 빔 엑스팬더(105)에 의해 소정 폭의 평행 광선으로 편향된다. 그리고, 다이크로익(110)을 통과한 후, 슬릿(115)에 의해 슬릿 폭의 광선으로 교축된다. 슬릿(115) 통과 후, 샘플러(120)에 의해 일부의 광선이 반사되어 파워 미터(145)에 입사된다. 파워 미터(145)는, 입사된 광선의 수광 강도를 검출하여, 레이저 발진기(200)로부터 소망하는 광강도의 레이저광이 출사되어 있는지의 여부를 판단하고, 도시하지 않은 레이저 발진기(200) 등을 제어하는 제어부(70)를 통하여 레이저 발진기(200)의 출력을 조정한다. 슬릿(115)을 통과한 레이저광은, 레이저 미러(125)에 의해 반사되어 집광 렌즈(130)에 입사된다. 집광 렌즈(130)는, 입사된 레이저광을 미리 설계된 초점 위치에 집광한다. As an example, the laser oscillator 200 can use a solid-state laser, such as a YAG laser, which emits laser light in the vicinity of wavelength lambda = 1064 nm. The laser light emitted from the laser oscillator 200 is deflected by the beam expander 105 into parallel rays of a predetermined width. Then, after passing through the dichroic 110, the slit 115 is ligated by the light beam of the slit width. After passing through the slit 115, a portion of light rays are reflected by the sampler 120 and incident on the power meter 145. The power meter 145 detects the received light intensity of the incident light beam, determines whether or not the laser light of the desired light intensity is emitted from the laser oscillator 200, and determines the laser oscillator 200 and the like not shown. The output of the laser oscillator 200 is adjusted through the controlling unit 70 for controlling. The laser light passing through the slit 115 is reflected by the laser mirror 125 and is incident on the condensing lens 130. The condenser lens 130 condenses the incident laser light at a previously designed focal position.

얼라인먼트 레이저 포인터(140)는, 얼라인먼트 조정을 위한 레이저광을 발진하는 레이저 발진기로서, 예를 들면 가시 광인 파장이 선택된다. 예를 들면, 본 예 에서는, 690㎚의 레이저가 이용된다. 이 얼라인먼트 레이저 포인터(140)로부터 출사된 레이저광은, 레이저 라인 제너레이터(135)에 의해 정형되어 다이크로익(110)을 통하여 레이저 발진기(200)로부터 출사된 레이저광과 마찬가지로 대상물에 조사된다. 이 레이저광은, 얼라인먼트 조정 즉 위치 맞춤을 위한 레이저이고, 이 레이저광을 이용하여 위치 결정 제어가 행하여진다. The alignment laser pointer 140 is a laser oscillator which oscillates a laser beam for alignment adjustment, for example, a wavelength which is visible light is selected. For example, in this example, a 690 nm laser is used. The laser light emitted from the alignment laser pointer 140 is shaped by the laser line generator 135 and irradiated to the object in the same manner as the laser light emitted from the laser oscillator 200 through the dichroic 110. This laser light is laser for alignment adjustment, ie alignment, and positioning control is performed using this laser light.

또한, 한편, 레이저광을 대상물에 조사한 경우의 반사광은, 집광 렌즈(130), 레이저 미러(125), 샘플러(120), 다이크로익(110)으로 반사되고, 샘플러(121)에서 또한 반사되어, 집광 렌즈(155)에 의해 CCD에 집광된다. 즉, CCD는, 반사광에 의해 레이저광을 조사하고 있는 대상물을 화상 처리에 의해 모니터하는 것이 가능해진다. On the other hand, the reflected light when the laser beam is irradiated to the object is reflected by the condenser lens 130, the laser mirror 125, the sampler 120, and the dichroic 110, and is also reflected by the sampler 121. The light is condensed on the CCD by the condenser lens 155. That is, the CCD can monitor the object to which the laser beam is irradiated by the reflected light by image processing.

또한, 상기한 레이저 조사부(15)에서는, 레이저의 반사용 소자로서 레이저 미러(125)를 이용한 경우를 설명하였지만, 이것으로 한정되지 않고, 예를 들면, 레이저 미러(125) 대신에 레이저의 반사 각도의 미조정이 가능한 이른바 갈바노 미러 또는 폴리곤 미러 등을 이용하는 것도 당연히 가능하다. In addition, although the case where the laser mirror 125 was used as the laser reflection element in the said laser irradiation part 15 was demonstrated, it is not limited to this, For example, instead of the laser mirror 125, the reflection angle of a laser is shown. Of course, it is also possible to use a so-called galvano mirror or polygon mirror that can be finely adjusted.

도 5는 본 발명의 실시의 형태에 따른 레이저 조사부(15#)를 설명하는 개략 블록도이다. 5 is a schematic block diagram illustrating a laser irradiation part 15 # according to an embodiment of the present invention.

도 5를 참조하면, 여기서는, 갈바노 미러를 이용한 레이저 조사부(15#)가 도시되어 있다. 구체적으로는, 레이저 조사부(15#)는, 레이저 발진기(100)와, 갈바노 미러(91, 92)와, 갈바노 미러(91, 92)를 화살표 방향으로 선회시키는 갈바노미터 스캐너(93, 94)와, 갈바노 미러(91)로부터 도래하는 레이저광을 수속하여, 대상물 에 소정의 스폿 지름으로서 조사하는 fθ 렌즈를 포함한다. 갈바노 미러(91)는, 갈바노미터 스캐너(93)의 선회에 응답하여 갈바노 미러(92)로부터 도래하는 레이저광을 X방향으로 지향시킨다. 갈바노 미러(92)는, 갈바노미터 스캐너(94)의 선회에 응답하여 레이저 발진기(100)로부터 도래하는 레이저광을 Y방향으로 지향시키다. 또한, 여기서는, 도 4에서 설명한 얼라인먼트 레이저 포인터(140), 파워 미터(145), CCD(150)의 구성에 관해서는, 도시하고 있지 않지만, 도 4와 마찬가지로 레이저광의 광로에 다이크로익 또는 샘플러를 배치함에 의해 동일한 구성으로 하는 것도 당연히 가능하다. Referring to Fig. 5, a laser irradiation part 15 # using a galvano mirror is shown here. Specifically, the laser irradiation unit 15 # is a galvanometer scanner 93 which turns the laser oscillator 100, the galvano mirrors 91 and 92, and the galvano mirrors 91 and 92 in the direction of the arrow. 94) and an f? Lens that converges the laser light coming from the galvano mirror 91 and irradiates the object with a predetermined spot diameter. The galvano mirror 91 directs the laser light coming from the galvano mirror 92 in the X direction in response to the turning of the galvanometer scanner 93. The galvano mirror 92 directs the laser light coming from the laser oscillator 100 in the Y direction in response to the turning of the galvanometer scanner 94. In addition, although the structure of the alignment laser pointer 140, the power meter 145, and the CCD 150 which were demonstrated in FIG. 4 is not shown here, similarly to FIG. 4, a dichroic or a sampler is attached to the optical path of a laser beam. It is naturally possible to make it the same structure by arrange | positioning.

도 6은 본 발명의 실시의 형태에 따른 접합 장치에 의한 어레이 기판(유리 기판)과 TCP의 접합을 설명하는 도면이다. It is a figure explaining bonding of an array substrate (glass substrate) and TCP by the bonding apparatus which concerns on embodiment of this invention.

도 6에 도시된 바와 같이, 레이저 발진기(100)로부터의 조사에 의해, 레이저 미러(125)에 의해 반사되어 백업 유리(55)를 통하여 어레이 기판(유리 기판)(1)을 투과하고, 직접 레이저가 핀 포인트로 조사되게 된다. 이 레이저 조사부(15)는, 이른바 레이저 마커이고, 레이저 조사로서는, 시료 재치 테이블인 지지대(16)상에 위치 결정된 소정의 위치에 임의의 궤적을 그리고 레이저광을 조사하는 것이 가능하다. As shown in FIG. 6, by the irradiation from the laser oscillator 100, it is reflected by the laser mirror 125, passes through the array substrate (glass substrate) 1 through the backup glass 55, and directly lasers. Will be irradiated to the pin point. This laser irradiation part 15 is what is called a laser marker, and can irradiate a laser beam with arbitrary traces to the predetermined position located on the support 16 which is a sample mounting table as laser irradiation.

일반적으로, 통상의 레이저 마커는 CAD 데이터를 이용하여 소정의 위치에 조사할 수 있다. 그 때문에, 예를 들면 LCD의 CAD 데이터를 그대로 이용하여 조사 개소의 위치 결정 제어를 행할 수 있다. 레이저광의 조사 궤적으로서는, 충분히 대상물을 가열하도록 에너지를 국부적으로 집중할 수 있는 것이 바람직하다. 또한, 레 이저광의 조사 광량 및/또는 조사 궤적을 적절하게 제어함에 의해 대상물에 에너지 공급량을 적절하게 조정하는 것이 가능하고, 예를 들면, 이른바 워블링 방식 또는 빈틈없이 칠하는 방식을 채용하는 것도 가능하다. 워블링 방식에 의한 조사 궤적은 조사 스폿의 중심을 선회시키면서 진행시켜 가는 것이다. 한편, 빈틈없이 칠하는 방식이란 다수의 평행선에 의해 조사 예정 영역을 모두 메우는 것이다. 해당 기술에 관해서는, 일반적인 것이기 때문에 본원 명세서에서는 그 상세한 설명은 생략한다. In general, conventional laser markers can be irradiated at predetermined positions using CAD data. Therefore, for example, positioning control of an irradiation point can be performed using the CAD data of LCD as it is. As the irradiation path of the laser light, it is preferable that the energy can be locally concentrated so as to sufficiently heat the object. In addition, it is possible to appropriately adjust the amount of energy supply to the object by appropriately controlling the amount of irradiation light and / or the irradiation trajectory of the laser light, and for example, a so-called wobbling method or a method of painting seamlessly can be adopted. Do. The irradiation trajectory by the wobbling method proceeds while turning the center of the irradiation spot. On the other hand, the method of painting seamlessly fills all the area to be irradiated by a plurality of parallel lines. Since this technique is general, the detailed description is abbreviate | omitted in this specification.

또한, 레이저 발진기(100)에서, 이른바 Q스위치(210)를 이용함에 의해, Q값이 매우 높은 펄스 빔을 발진하는 것이 가능해진다. 즉, 고에너지 밀도의 레이저를 조사함에 의해 단시간에서의 대상물을 가열하는 것이 가능해진다. 또한, 본 예에서는, 한 예로서 펄스 빔을 이용한 레이저 조사를 실행하는 경우에 관해 설명하지만 이것으로 한하지 않고 예를 들면 소정의 에너지 량을 연속적으로 계속 조사하는 연속파 빔(CW 빔)을 조사하는 것도 당연히 가능하다. In the laser oscillator 100, by using a so-called Q switch 210, it is possible to oscillate a pulse beam having a very high Q value. That is, it becomes possible to heat an object for a short time by irradiating a laser of high energy density. In this example, a case of performing laser irradiation using a pulse beam as an example will be described. However, the present invention is not limited to this, but for example, continuous wave beam (CW beam) continuously irradiating a predetermined amount of energy is continuously irradiated. Of course it is possible.

또한, 레이저 발진기로서는, 반도체 레이저나 YAG 레이저 또는 YVO4 등의 결정체를 이용한 고체 레이저 또는 파이버 레이저를 이용하여 소정의 스폿 지름이고 또한 소정의 조작 궤적으로 조사하는 것도 가능하다. 또한, 파장의 선택으로서는, 유리의 OH기(수산기)의 화학 결합의 흡수 밴드 편차에 대응하여 선택할 필요가 있다. 예를 들면, 파장이 2.7㎛ 부근의 투과율은, 거의 0으로 떨어지는 것을 알고 있다. 또한, 일반적으로 4㎛ 정도 이상 내지 10㎛ 정도의 전자파의 투과율은 현저하 게 나쁘고 게다가 유리에 대해 손상을 주어 버린다. 따라서 재질 등에 의거한 흡수 밴드 등을 고려하여 적절한 파장의 선택을 하는 것이 가능하다. Moreover, as a laser oscillator, a semiconductor laser, a YAG laser, or YVO 4 It is also possible to irradiate with a predetermined | prescribed spot diameter and predetermined | prescribed operation trajectory using the solid-state laser or fiber laser which used crystals, such as these. In addition, as selection of a wavelength, it is necessary to select corresponding to the absorption band variation of the chemical bond of the OH group (hydroxyl group) of glass. For example, it is known that the transmittance near the wavelength of 2.7 µm falls to almost zero. In general, the transmittance of electromagnetic waves of about 4 μm or more and about 10 μm is remarkably bad and damages to glass. Therefore, it is possible to select an appropriate wavelength in consideration of absorption bands or the like based on materials.

이하에서는, 본 발명의 실시의 형태에 따른 TCP(2)의 범프(금속 전극)와, LCD의 어레이 배선(금속 전극)과의 접합 방식에 관해 설명한다. Hereinafter, the bonding method of the bump (metal electrode) of TCP2 and the array wiring (metal electrode) of LCD which concerns on embodiment of this invention is demonstrated.

우선 첫번째의 방식으로서는, 레이저 조사에 의해 금속 전극의 일부를 용융하여 접합하는 방식(용융 확산 방식)에 관해 설명한다. First, as a 1st system, the system (melt diffusion system) which melts and joins a part of metal electrode by laser irradiation is demonstrated.

도 7은 본 발명의 실시의 형태에 따른 TCP(2)의 범프(금속 전극)와, LCD의 어레이 배선(금속 전극)의 접합 방식을 설명하는 도면이다. 또한, 여기서는, TCP(2)의 범프와 LCD의 어레이 배선에 관해 1조의 접합에 관해 이하에서 설명하지만, 도 6에 도시된 바와 같이 TCP(2)와 LCD(1)에는, 각각 범프 및 어레이 배선이 복수조 마련되어 있고, 대응하는 범프와 어레이 배선이 서로 근접 또는 접촉한 상태에서 접합되도록 패턴 위치가 형성되어 있는 것으로 한다. 또한, 각 조에 있어서, 대응하는 범프 및 어레이 배선의 패턴 위치가 개략 일치한 상태에서 레이저 조사가 실행되는 것으로 한다. It is a figure explaining the joining method of the bump (metal electrode) of TCP2 and the array wiring (metal electrode) of LCD which concerns on embodiment of this invention. In addition, although one set of bonding is demonstrated about the bump of TCP2 and the array wiring of LCD hereafter, as shown in FIG. 6, bump and array wiring are respectively provided to TCP2 and LCD1, respectively. It is assumed that a plurality of sets are provided and the pattern positions are formed so as to be joined in a state where the corresponding bumps and the array wiring are adjacent to or in contact with each other. In addition, in each group, it is assumed that laser irradiation is performed in a state where the pattern positions of the corresponding bumps and array wirings approximately coincide.

도 7의 (a)를 참조하면, 상측에 볼록형의 TCP(2)의 범프(금속 전극), 하측에 볼록형의 어레이 배선(금속 전극)이 도시되어 있다. 또한, 여기서는, 범프 또는 어레이 배선을 형성하는 금속으로서 금(Au) 또는 알루미늄(Al) 등이 사용되는 것으로 한다. 금(Au)과, 알루미늄(Al)의 융점은, 약 900도, 약 660도로서 금(Au)쪽이 알루미늄(Al)보다 융점이 높다. 우선 첫번째의 방식으로서는, 레이저 조사에 의해 금속 전극의 일부를 용융하여 접합하는 방식(용융 확산 방식)에 관해 설명한다. Referring to Fig. 7A, bumps (metal electrodes) of convex TCP 2 are shown on the upper side, and convex array wirings (metal electrodes) are shown on the lower side. In addition, gold (Au), aluminum (Al), etc. are used here as a metal which forms bump or array wiring. The melting point of gold (Au) and aluminum (Al) is about 900 degrees and about 660 degrees, and the melting point of gold (Au) is higher than that of aluminum (Al). First, as a 1st system, the system (melt diffusion system) which melts and joins a part of metal electrode by laser irradiation is demonstrated.

여기서는, TCP(2)의 범프와 LCD(1)의 어레이 배선이 근접 또는 접촉한 상태에서 지지된다. 또한, 여기서는, TCP(2)의 범프를 형성하는 금속의 쪽이 LCD(1)의 어레이 배선을 형성하는 금속보다도 융점이 높은 것으로 한다. 예를 들면, 상기에 나타낸 바와 같이 범프가 금(Au)으로 형성되고, 어레이 배선이 알루미늄(Al)으로 형성되어 있는 경우에 관해 설명한다. Here, the bump of the TCP 2 and the array wiring of the LCD 1 are supported in a state of being in close proximity or contact. In this case, it is assumed that the metal forming the bump of the TCP 2 has a higher melting point than the metal forming the array wiring of the LCD 1. For example, a case where bumps are formed of gold (Au) and array wiring is formed of aluminum (Al) as described above will be described.

그리고, 도 6에 도시한 바와 같이 백업 유리(55)를 통하여 어레이 기판(유리 기판)(1)을 투과하고, 레이저광을 어레이 배선에 조사한다. 그때, 어레이 배선(금속 전극)이 용융 온도를 넘을 때까지 레이저광을 조사한다. 그러면, 레이저광으로부터의 에너지에 의해 어레이 배선의 금속 전극은 가열되어 어레이 배선의 금속 전극의 표면 부근이 용융하고, 금속 전극끼리가 근접 상태인 경우에도 표면장력 등의 영향에 의해 상측의 금속 전극과 접촉 상태가 된다. 그리고, 접촉 상태가 된 경우, 서로의 금속 전극에 있어서, 각각의 금속 전극을 구성하는 금속 원자가 접촉 상태로 된 금속 전극으로 이동하는 이른바 원자 확산 현상이 일어난다. As shown in FIG. 6, the array substrate (glass substrate) 1 is transmitted through the backup glass 55 to irradiate the array wiring with laser light. At that time, the laser beam is irradiated until the array wiring (metal electrode) exceeds the melting temperature. Then, the metal electrode of the array wiring is heated by the energy from the laser light, and the vicinity of the surface of the metal electrode of the array wiring is melted, and even when the metal electrodes are in close proximity, the metal electrodes on the upper side are affected by the surface tension or the like. It becomes a contact state. In the contact state, a so-called atomic diffusion phenomenon occurs in which the metal atoms constituting each of the metal electrodes move to the metal electrode in the contact state.

이 원자 확산 현상이 생기면 서로의 금속 원자가 혼합하여 합금이 형성되고, 도 7의 (b)에 도시된 바와 같이 TCP(2)의 범프와 LCD의 어레이 배선이 접합된다. 또한, 이 방식에서는, TCP(2)의 범프 위치와 LCD의 어레이 배선과의 위치는 지지된 상태에서 금속 전극끼리의 접합이 행하여진다. 가령, 실린더에 의해 가압한 경우에는, 용융하고 있는 어레이 배선(금속 전극)의 형상이 물리적으로 현저하게 변화할 가능성이 있기 때문이다. 이로써 인접하는 어레이 배선과 접촉하여 쇼트되는 또는 전기적 경로의 단선이 될 가능성도 있기 때문에 본 방식에서는, 과잉한 가압을 인 가하지 않고 어레이 배선과 근접한 TCP(2)의 범프 위치를 지지함에 의해 어레이 배선의 형상을 현저하게 변형시키지 않도록 하고 있다. 또한, 접합 후는, 레이저 조사를 정지하고 TCP(2)의 범프 위치의 지지를 해제한다. 또한, 과잉한 가압이 되지 않는 경우에는, 상기 TCP(2)의 범프 위치의 지지를 실행하는 일 없이, 자중(自重)이 상기 금속 전극 사이에 가해지도록 하는 것도 가능하다. When this atomic diffusion phenomenon occurs, alloys are formed by mixing metal atoms with each other, and the bumps of TCP 2 and the array wiring of the LCD are bonded as shown in Fig. 7B. In this system, the bonding between the metal electrodes is performed while the bump position of the TCP 2 and the position of the array wiring of the LCD are supported. For example, when pressurized by a cylinder, the shape of the molten array wiring (metal electrode) may change physically remarkably. This may cause short circuits or short circuits of electrical paths in contact with adjacent array wirings. In this method, by supporting the bump position of the TCP (2) adjacent to the array wirings without applying excessive pressurization, The shape is not significantly deformed. Moreover, after joining, laser irradiation is stopped and support of the bump position of TCP2 is released. In addition, when excessive pressurization is not carried out, it is also possible to make self weight apply between the said metal electrodes, without performing support of the bump position of the said TCP2.

또한, 범프(금속 전극)의 표면만을 용융시키고, 가압시키는 일 없고, 또는 TCP의 자중만으로, 또는 지지하는 일 없이 보조적인 압력만을 가하여, 어레이 배선과 범프가 근접 또는 접촉한 상태에서 레이저광을 조사하여 과열하면, 금속 원자의 확산 현상에 의해 서로 결합되어, 셀프 얼라인먼트에 의해 최적으로 위치 결정되어 대응하는 전극끼리가 접합되고, 또한 과도한 압력도 가하지 않기 때문에 인접하는 전극끼리의 쇼트도 회피하는 것이 가능해진다. 또한, 어레이 기판(유리 기판)(1) 또는 TCP(2)에의 스트레스를 회피할 수 있기 때문에 가압에 의한 기판 등의 파손에 대해서도 회피하는 것이 가능해진다. In addition, the laser beam is irradiated in a state in which the array wiring and the bump are in close proximity or contact by applying only an auxiliary pressure without melting and pressurizing only the surface of the bump (metal electrode) or by supporting only with the TCP's own weight or without supporting it. When overheated, they are bonded to each other by the diffusion phenomenon of metal atoms, are optimally positioned by self-alignment, and the corresponding electrodes are joined to each other, and excessive pressure is not applied, so that shorting of adjacent electrodes can be avoided. Become. In addition, since the stress to the array substrate (glass substrate) 1 or TCP 2 can be avoided, it becomes possible to avoid the damage of the board | substrate etc. by pressurization.

또한, 어레이 배선이 용융함에 의해 표면장력 등의 영향에 의해 상측의 금속 전극과 접촉 상태가 되기 때문에 복수의 어레이 배선 및 복수의 범프가 배열되어 접합되는 경우, 어레이 배선간 또는 범프간의 갭의 편차가 흡수되어 접합시키는 것도 가능하다. 또한, 과잉한 가압이 인가되지 않기 때문에 상술한 바와 같이 다른 금속 전극과 쇼트되는 일 없이 복수의 금속 전극의 접합이 가능하다. 또한, 복수의 어레이 배선 및 복수의 범프가 배열되어 있는 경우, 어레이 배선간 또는 범프간의 편차를 고려하여, 그 간극의 편차 정도의 거리를 압입할 정도의 가압을 행하는 것 도 가능하다. In addition, when the array wiring is melted and brought into contact with the upper metal electrode under the influence of surface tension or the like, when a plurality of array wiring and a plurality of bumps are arranged and bonded, the gap between the array wirings or the bumps is different. It is also possible to absorb and bond. In addition, since excessive pressurization is not applied, a plurality of metal electrodes can be joined without being shorted with other metal electrodes as described above. In addition, when a plurality of array wirings and a plurality of bumps are arranged, it is also possible to pressurize to indent the distance of the deviation degree of the gap in consideration of the deviation between the array wirings or the bumps.

또한, 어레이 기판(유리 기판)(1)을 투과한 레이저광은, 어레이 기판에서 약간 흡수되지만, 열변형은 생기게 하지 않을 정도 투과하는 것이다. 한편, 어레이 배선은, 투과한 레이저광의 조사를 받아 흡수하고, 범프와 어레이 배선이 접합될 정도로 온도가 상승하게 된다. 또한, 접합되는 어레이 배선은, 어레이 기판(1)과 TCP(2) 사이에서 끼워지기 때문에, 레이저광을 투과시키는 어레이 기판 너머로 조사함으로써 효과적으로 접합되는 부분에 레이저를 조사할 수 있다. 또한, TCP(2)의 범프측은, 어레이 배선측으로부터 에너지의 공급을 받아 접합되는 즉 직접 레이저광에 의해 용융되지 않기 때문에 두께가 있는 금속 전극으로 하는 것도 가능하다. 또한, 본 방식에서는, 어레이 기판측으로부터의 투과한 레이저광이 어레이 배선에 조사되고, 어레이 배선이 용융되어 범프와 접합하는 구성이며, 예를 들면 TCP(2)에 관해서는 레이저광을 투과시키지 않는 차광성의 재질로 형성하는 것도 가능하다. Moreover, although the laser beam which permeate | transmitted the array substrate (glass substrate) 1 is slightly absorbed by an array substrate, it transmits to such an extent that a thermal deformation does not produce. On the other hand, the array wiring receives and absorbs the transmitted laser light, and the temperature rises to the extent that the bump and the array wiring are joined. In addition, since the array wiring to be bonded is sandwiched between the array substrate 1 and the TCP 2, the laser beam can be irradiated to the portion to be bonded effectively by irradiating through the array substrate that transmits the laser light. In addition, since the bump side of TCP 2 is supplied with energy from the array wiring side and joined, that is, it is not directly melted by a laser beam, it is also possible to set it as a metal electrode with a thickness. In this system, the laser beam transmitted from the array substrate side is irradiated to the array wiring, and the array wiring is melted and bonded to the bump. For example, the TCP (2) does not transmit the laser beam. It is also possible to form the light-shielding material.

또한, 가열하는 온도로서는, 어레이 배선(금속 전극)이 용융 온도 이상이지만, 범프(금속 전극)의 용융 온도까지는 달하지 않도록 레이저광의 조사를 제어할 필요가 있다. 예를 들면, 상술한 바와 같이 어레이 배선이 알루미늄(Al)이고 범프가 금(Au)인 경우, 만약 가령 금(Au)의 용융 온도까지 가열한다고 하면 알루미늄(Al)으로 형성된 어레이 배선(금속 전극)의 형상의 변화가 현저하고, 상기한 바와 같이 예를 들면 인접하는 어레이 배선과 접촉하여 쇼트될 가능성도 있기 때문에 어레이 배선(금속 전극)의 볼록형의 형상을 유지할 수 있는 범위 내에서 레이저광을 조사하여 가열하는 것이 가능하다. Moreover, as temperature to heat, although irradiation of an array wiring (metal electrode) is more than melting temperature, it is necessary to control irradiation of a laser beam so that it may not reach to melting temperature of a bump (metal electrode). For example, as described above, when the array wiring is aluminum (Al) and the bump is gold (Au), for example, if heating to the melting temperature of gold (Au), the array wiring (metal electrode) formed of aluminum (Al) The change in shape is remarkable, and as described above, for example, there is a possibility that it may be shorted in contact with an adjacent array wiring, so that the laser beam is irradiated within a range capable of maintaining the convex shape of the array wiring (metal electrode). It is possible to heat.

이 점에서, 금속 전극의 온도를 제어하기 위해 도 3에서 설명한 바와 같이 불활성 가스 공급부(80)를 이용하여, 예를 들면 금(Au)의 용융 온도까지 너무 상승하지 않도록 알루미늄(Al)으로 형성된 금속 전극을 냉각하기 위해, 한쪽의 금속 전극의 용융 온도보다도 낮은 불활성 가스를 공급 구멍으로부터 접합 부분 등에 분사함에 의해 온도 제어를 실행하는 것이 가능하다. 이하의 방식에서도 마찬가지이다. In this regard, a metal formed of aluminum (Al) so as not to rise too much to the melting temperature of gold (Au), for example, by using the inert gas supply unit 80 as described in FIG. 3 to control the temperature of the metal electrode. In order to cool an electrode, temperature control can be performed by injecting inert gas lower than the melting temperature of one metal electrode from a supply hole, etc. to a junction part. The same applies to the following method.

상기에서는, 어레이 배선에 레이저광을 조사하여 범프와 접합되는 방식에 관해 설명하였지만, 어레이 배선은 배선 전극이기 때문에 단순하게 레이저광의 조사를 행하여, 온도를 계속 상승하면 증발하여 소실되고, 전기적 경로의 단선이 되거나, 금속 전극이 녹아서 퍼짐에 의해 쇼트될 우려가 있지만, In the above description, the method of joining the bumps by irradiating the laser beam to the array wiring has been described. However, since the array wiring is a wiring electrode, the laser wiring is simply irradiated, and when the temperature continues to rise, it is evaporated and lost, and the disconnection of the electrical path is caused. There is a possibility that the metal electrode melts and shorts by melting and spreading,

한편으로, 금속 전극에는, 그 표면 부근에 산화막이 성막되기 때문에, 그 산화막이 금속 전극끼리의 도통을 저해하는 요인으로 되는 것이 알려져 있다. On the other hand, since an oxide film is formed into a metal electrode in the vicinity of the surface, it is known that this oxide film becomes a factor which inhibits the conduction of metal electrodes.

도 8은 TCP(2)의 범프 및 LCD의 어레이 배선의 표면에 산화막이 성막되어 있는 경우의 접합에 관해 설명하는 도면이다. FIG. 8 is a diagram illustrating bonding in the case where an oxide film is formed on the surfaces of the bumps of the TCP 2 and the array wiring of the LCD.

도 8을 참조하면, 여기서는, 상부의 TCP(2)의 범프(2) 및 대향하는 LCD의 어레이 배선의 표면에 산화막이 성막되어 있는 경우가 도시되어 있다. 통상, 금속 전극의 표면에 형성되는 산화막을 제거하기 위해서는, 깎아내는 방식 또는 화학반응에 의해 제거하는 방식이 이용되지만, 본원 방식과 같이, 어레이 배선이 용융 온도 이상이 될 때까지 가열되기 때문에 어레이 배선의 표면에 성막되어 있는 산화막은, 어레이 배선에 내부로 녹아 들어가는 역 확산 현상이 생기게 된다. Referring to Fig. 8, a case where an oxide film is formed on the surface of the bump 2 of the upper TCP 2 and the array wiring of the opposing LCD is shown here. Usually, in order to remove the oxide film formed on the surface of a metal electrode, the shaving method or the method of removing by a chemical reaction is used, but array wiring is heated because array wiring is heated until it becomes more than melting temperature like this method. The oxide film formed on the surface of the film causes a reverse diffusion phenomenon that melts into the array wiring.

따라서, 산화막을 제거하는 특별한 방식을 이용하는 일 없이, 간이하고 또한 고속으로 금속 전극의 원자 확산 현상에 의해 서로 용착하여 상술한 도 7의 (b)에 도시된 바와 같이 범프와 어레이 배선이 결합한다. Therefore, the bumps and the array wiring are combined as shown in Fig. 7B described above by welding each other by the atomic diffusion phenomenon of the metal electrode at a simple and high speed, without using a special method of removing the oxide film.

상기에서는, TCP(2)의 범프를 형성하는 금속과, LCD(1)의 어레이 배선을 형성하는 금속의 재질이 다르고, 범프를 형성하는 금속의 용융 온도가 LCD의 어레이 배선을 형성하는 금속의 용융 온도보다도 높은 경우에 관해 설명하였다. In the above, the material of the metal forming the bumps of the TCP 2 and the metal forming the array wiring of the LCD 1 are different, and the melting temperature of the metal forming the bumps is different from that of the metal forming the array wiring of the LCD. The case where it is higher than temperature was demonstrated.

한편, TCP(2)의 범프를 형성하는 금속과, LCD(1)의 어레이 배선을 형성하는 금속의 재질이 같은 경우, 즉, 범프를 형성하는 금속의 용융 온도와 LCD의 어레이 배선을 형성하는 금속의 용융 온도가 같은 경우에 관해서도 상기한 바와 같은 방식을 채용하는 것이 가능하지만, 같은 재질의 경우, 한쪽의 금속 전극뿐만 아니라 양쪽의 금속 전극에 레이저를 조사하는 것도 가능하다. On the other hand, when the metal forming the bumps of the TCP 2 and the metal forming the array wiring of the LCD 1 are the same, that is, the melting temperature of the metal forming the bumps and the metal forming the array wiring of the LCD are the same. The same method as described above can also be adopted in the case where the melting temperatures of the same are the same, but in the case of the same material, not only one metal electrode but also both metal electrodes can be irradiated with the laser.

도 9는 TCP(2)의 범프 및 LCD(1)의 어레이 배선이 모두 같은 금속으로 형성되어 있는 경우에 양자를 접합하는 방식에 관해 설명하는 도면이다. FIG. 9 is a diagram for explaining a method of joining both when the bump of TCP 2 and the array wiring of the LCD 1 are all formed of the same metal.

도 9에 도시된 바와 같이, 예를 들면, 레이저 조사의 수속점의 위치를 범프측이 되도록 설정한다. 도 7에서는, LCD(1)의 어레이 배선을 가열하도록 레이저 조사의 수속점의 위치가 설정되어 있지만, 본 예에서는, 어레이 배선 너머 TCP(2)의 범프에게 레이저가 조사되도록 레이저 조사의 수속점의 위치를 범프측에 설정하여, TCP(2)의 범프 및 LCD(1)의 어레이 배선에 대해 레이저광을 조사한다. 구체적으로는, LCD(1)의 어레이 배선 너머로 TCP(2)의 범프에 대해 용융 온도를 넘을 때까지 레이저광이 조사된다. As shown in FIG. 9, for example, the position of the convergence point of laser irradiation is set so that it may become a bump side. In Fig. 7, the position of the convergence point of the laser irradiation is set to heat the array wiring of the LCD 1, but in this example, the convergence point of the laser irradiation so that the laser is irradiated to the bumps of the TCP 2 over the array wiring. The position is set on the bump side, and laser light is irradiated to the bump of TCP 2 and the array wiring of LCD 1. Specifically, the laser beam is irradiated over the array wiring of the LCD 1 until the bump of the TCP 2 exceeds the melting temperature.

그러면, 레이저광으로부터의 에너지에 의해 어레이 배선 및 범프의 금속 전 극은 가열되어 어레이 배선 및 범프의 금속 전극의 표면 부근이 용융하고, 접촉 상태가 된다. 그리고, 접촉 상태가 된 경우, 서로의 금속 전극에 있어서, 각각의 금속 전극을 구성하는 금속 원자가 접촉 상태가 된 금속 전극으로 이동하는 이른바 원자 확산 현상이 일어난다. 이 원자 확산 현상이 생기면 서로의 금속 원자가 혼합하여 합금이 형성되어 접합된다. Then, the metal electrode of the array wiring and the bump is heated by the energy from the laser light, and the vicinity of the surface of the metal electrode of the array wiring and the bump is melted and brought into a contact state. And when it comes to a contact state, what is called an atomic diffusion phenomenon in which the metal atom which comprises each metal electrode moves to the metal electrode which became a contact state in mutual metal electrodes occurs. When this atomic diffusion phenomenon occurs, the metal atoms of each other are mixed to form an alloy and are joined.

상기에서는, 레이저 조사에 의해 금속 전극의 일부를 용융하여 접합하는 방식(용융 확산 방식)에 관해 설명하였지만, 다음에, 금속 전극의 일부를 용융하지 않고 접합하는 방식(고체 상태 확산 방식)에 관해 설명한다. In the above description, a method of melting and bonding a part of the metal electrode by laser irradiation (melt diffusion method) has been described. Next, a method of bonding a part of the metal electrode without melting (solid state diffusion method) will be described. do.

도 10은 본 발명의 실시의 형태에 따른 TCP(2)의 범프(금속 전극)와, LCD의 어레이 배선(금속 전극)의 다른 접합 방식을 설명하는 도면이다. It is a figure explaining the other bonding system of the bump (metal electrode) of TCP2 and the array wiring (metal electrode) of LCD which concerns on embodiment of this invention.

도 10의 (a)를 참조하면, 상측에 볼록형의 TCP(2)의 범프(금속 전극), 하측에 볼록형의 어레이 배선(금속 전극)이 도시되어 있고, 상술한 바와 같이 서로 산화막을 사이에 두고 접촉한 상태인 것으로 한다. 따라서 TCP(2)의 범프와 어레이 배선은 산화막에 의해 도통 상태가 아닌 것으로 한다. Referring to Fig. 10A, bumps (metal electrodes) of convex TCP (2) are shown on the upper side, and convex array wirings (metal electrodes) on the lower side, with the oxide films interposed therebetween as described above. It is assumed that it is in contact. Therefore, it is assumed that the bumps and the array wiring of the TCP 2 are not in a conductive state by the oxide film.

본 예의 방식으로서는, 어레이 배선(금속 전극)을 조사함과 함께, TCP(2)의 범프를 가압한다. In this example, the bumps of the TCP 2 are pressed while the array wiring (metal electrode) is irradiated.

우선, 도 6에 도시한 바와 같이 백업 유리(55)를 통하여 레이저광을 어레이 배선에 조사한다. 그때, 어레이 배선(금속 전극)이 용융 온도를 넘지 않는 용융 온도 부근까지 레이저광을 조사한다. 그러면, 레이저광으로부터의 에너지에 의해 어레이 배선(금속 전극)은 가열되지만, 용융 온도까지 달하지 않도록 레이저광이 조 사되기 때문에 어레이 배선의 금속 전극은 용융하지 않는다. 한편, 상술한 바와 같이 금속 전극의 표면에 부착한 산화막의 일부는 어레이 배선이 용융 온도 부근까지 가열됨에 따라, 어레이 배선(금속 전극) 내부로 녹아 들어가는 역확산 현상이 생긴다. 또한, TCP(2)의 범프가 가압되기 때문에 어레이 배선 및 범프의 표면에 부착한 산화막의 막두께가 얇아져 결과적으로 범프와 어레이 배선의 적어도 일부의 금속끼리가 직접 접촉하게 된다. 그러면, 어레이 배선(금속 전극) 내부의 에너지가 증대한 금속 원자는, 금속끼리가 직접 접촉한 부분을 통하여 범프(금속 전극)의 금속 원자와 원자 확산 현상을 일으킨다. 이로써, 도 10의 (b)에 도시된 바와 같이 상술한 것처럼 서로의 금속 원자가 혼합하여 합금이 형성되고, 범프와 어레이 배선이 접합되게 된다. 또한, 고체 상태 확산 방식의 경우에는, 금속 전극은 용융하여 접합되는 방식이 아니기 때문에 예를 들면 상술한 바와 같이 인접하는 어레이 배선과 접촉하여 쇼트될 또는 전기적 경로의 단선이 될 가능성이 없기 때문에 금속 전극끼리를 안전하게 접합하는 것이 가능하게 된다. 또한, 어레이 배선의 재질과 가열 온도와의 관계에 의해서는, 상기한 산화막에 관해 역확산 현상이 생기지 않는 경우도 고려되지만, 이 경우에는, TCP(2)의 범프를 가압함에 의해 어레이 배선(금속 전극)의 표면에 부착한 산화막을 기계적으로 파괴하여 금속을 노출시켜, 상술한 바와 같이 금속끼리가 직접 접촉한 부분을 통하여 상술한 금속 원자의 원자 확산 현상을 일으키도록 하는 것도 가능하다. First, as shown in FIG. 6, a laser beam is irradiated to array wiring through the backup glass 55. FIG. At that time, the laser beam is irradiated to near the melting temperature at which the array wiring (metal electrode) does not exceed the melting temperature. Then, the array wiring (metal electrode) is heated by the energy from the laser beam, but since the laser beam is irradiated so as not to reach the melting temperature, the metal electrode of the array wiring does not melt. On the other hand, as described above, a portion of the oxide film attached to the surface of the metal electrode is heated to the vicinity of the melting temperature, so that the diffusion of the oxide film into the array wiring (metal electrode) occurs. Further, since the bump of the TCP 2 is pressed, the film thickness of the oxide film attached to the surface of the array wiring and the bump becomes thin, resulting in direct contact between the bump and at least a part of the metals of the array wiring. Then, the metal atoms with increased energy inside the array wiring (metal electrode) cause an atom diffusion phenomenon with the metal atoms of the bump (metal electrode) through the portions in which the metals directly contact each other. As a result, as shown in FIG. 10 (b), as described above, the metal atoms are mixed with each other to form an alloy, and the bump and the array wiring are joined. Further, in the case of the solid state diffusion method, since the metal electrode is not a method of melting and joining, for example, as described above, there is no possibility that the metal electrode will come into contact with an adjacent array wiring or be short-circuited or disconnection of the electrical path. It is possible to safely join each other. In addition, depending on the relationship between the material of the array wiring and the heating temperature, a case in which the back diffusion phenomenon does not occur with respect to the oxide film described above is considered. In this case, the array wiring (metal It is also possible to mechanically break down the oxide film attached to the surface of the electrode to expose the metal so that the above-described atomic diffusion phenomenon of the metal atoms can be caused through the portions in which the metals are in direct contact with each other.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 접합 방식은, 금속 전극을 소정 파장의 레이저로 레이저 조사함에 의해 원자 확산 현상에 의해 서로의 금속 전극의 금속 원자를 핀 포인트로 반응시켜 금속 전극끼리를 접합한다. 따라서 ACF 등의 박막 재료를 이용하여 금속 전극을 접합할 필요는 없고, 금속 전극끼리의 접합 시간을 단축할 수 있어, 고속이고 또한 고정밀한 실장이 가능해진다. As described above, in the bonding method according to the present invention, by irradiating a metal electrode with a laser of a predetermined wavelength, the metal atoms of the metal electrodes are reacted with each other at a pin point by an atomic diffusion phenomenon to join the metal electrodes. Therefore, it is not necessary to join metal electrodes using thin film materials, such as ACF, and the joining time of metal electrodes can be shortened and high speed and high precision mounting are attained.

본 발명의 실시의 형태에서는, 필요한 때에 필요한 만큼의 효율적인 레이저 조사에 의해 금속 전극끼리를 접합시키는 방식이기 때문에, 실효적인 소비 전력의 면에서도 충분한 효과를 기대할 수 있다. In the embodiment of the present invention, since the metal electrodes are bonded to each other by an efficient laser irradiation as necessary when necessary, sufficient effects can be expected in terms of effective power consumption.

또한, 레이저 조사를 이용함에 있어서 실장 에너지를 극히 국소적으로 줄 수 있고, 단색 광선이라는 특징을 사용하여 에너지 집중 효율과 위치 정밀도가 좋은, 정밀도 실장이 가능해진다. In addition, in the use of laser irradiation, the mounting energy can be extremely localized, and the precision mounting can be performed with good energy concentration efficiency and position accuracy by using the feature of monochromatic light.

또한, 종래의 방식에서는 실장시의 흡열에 의해 TCP나 드라이버 IC나 어레이 기판(유리 기판) 등이 팽창하기 때문에 미리 축소 보정을 넣어 부품을 설계할 필요가 있지만, 본 발명의 실시의 형태에 따른 방식에서는, 극히 단시간의 처리이기 때문에 이상적으로는 축소 보정이 불필요하게 되고, 극히 고정밀한 얼라인먼트를 실현하는 것이 가능해진다. Moreover, in the conventional system, since TCP, driver IC, array substrate (glass substrate), etc. expand due to endothermic at the time of mounting, it is necessary to design a part by reducing correction beforehand, but according to the embodiment of the present invention In this case, since the processing is extremely short, ideally, the reduction correction is unnecessary, and it is possible to realize an extremely high precision alignment.

또한, 상기에서는, 어레이 기판(유리 기판)과 TCP의 실장을 실행하는 접합 장치에 관해 주로 설명하였지만 이것으로 한정되지 않고, 다른 실장 예를 들면 어레이 기판상에 IC 실리콘 칩(이하, 실리콘 칩)을 접합하는 COG(Chip On Glass)의 실장 기술이나 TAB/COF 등의 부품 제조 기술에서도 마찬가지로 적용 가능하다. In addition, in the above, although the bonding apparatus which mounts an array board | substrate (glass board | substrate) and TCP was mainly demonstrated, it is not limited to this, An IC silicon chip (hereinafter, a silicon chip) is mounted on another mounting board | substrate, for example. The same can be applied to a technology for mounting a chip on glass (COG) to be bonded or a part manufacturing technology such as TAB / COF.

또한, 상기에서는, 예를 들면 TCP의 범프와 LCD의 어레이 배선의 금속 전극끼리를 레이저 조사에 의해 접합하여 도통시키는 경우에 관해 주로 설명하였지만, 도통시키는 목적으로 한하지 않고 TCP와 LCD와의 접착 또는 접합 강도를 보강하는 목적으로 더미의 범프 및 더미의 어레이 배선을 마련하여 금속 전극끼리를 레이저 조사에 의해 접합함에 의해 TCP와 LCD의 접착 또는 접합 강도를 보강하는 것도 가능하다. In the above description, the case where the bumps of TCP and the metal electrodes of the array wiring of the LCD are bonded to each other by laser irradiation has been mainly described. However, the bonding or bonding between the TCP and the LCD is not limited to conduction. It is also possible to reinforce the bonding or bonding strength of the TCP and LCD by providing the bumps of the dummy and the array wiring of the dummy for the purpose of reinforcing the strength, and bonding the metal electrodes to each other by laser irradiation.

금회 개시된 실시의 형태는 모든 점에서 예시이고 제한적인 것이 아니라고 생각하여야 할 것이다. 본 발명의 범위는 상기한 설명이 아니라 특허청구의 범위에 의해 나타내고, 특허청구의 범위와 균등한 의미 및 범위 내에서의 모든 변경이 포함되는 것이 의도된다. It should be thought that embodiment disclosed this time is an illustration and restrictive at no points. The scope of the present invention is shown by above-described not description but Claim, and it is intended that the meaning of a claim and equality and all the changes within a range are included.

본 발명에 관한 접합 방법은, 레이저를 조사하여, 금속 전극 상호의 원자 확산 현상에 의해 금속 전극을 접합한다. 따라서 ACF 등의 박막의 접합 재료를 이용하여 금속 전극의 접합을 하는 일 없이, 고속이고 또한 고정밀한 실장을 실현할 수 있다. The bonding method which concerns on this invention irradiates a laser and bonds a metal electrode by the atomic diffusion phenomenon of metal electrodes. Therefore, it is possible to realize high speed and high precision mounting without bonding metal electrodes using a bonding material of a thin film such as ACF.

Claims (9)

전기적인 경로를 형성하기 위해 피접합체로서 제 1의 부재가 갖는 제 1의 금속 전극과, 제 2의 부재가 갖는, 상기 제 1의 금속 전극의 융점과 같은 또는 융점이 높은 제 2의 금속 전극을 접합하는 접합 방법으로서, In order to form an electrical path, the first metal electrode of the first member and the second metal electrode having the same or higher melting point of the first metal electrode of the second member as the joined body are formed. As a joining method to join, 상기 제 1의 금속 전극과 상기 제 2의 금속 전극은 접촉한 상태에서, 상기 제 1의 금속 전극에 대해 레이저를 조사하고, In a state where the first metal electrode and the second metal electrode are in contact with each other, the first metal electrode is irradiated with a laser, 가압 수단에 의한 상기 제 1의 부재의 제 1의 금속 전극 및 상기 제 2의 부재의 제 2의 금속 전극에 가압하여 밀착시키고, Pressurizes the first metal electrode of the first member and the second metal electrode of the second member by pressing means to make close contact; 레이저 조사에 의한 상기 제 1의 금속 전극의 온도가 융점에 근접할 때까지 상기 제 1의 금속 전극의 금속 원자를 가열하여, 상기 제 2의 금속 전극의 금속 전극 상호의 원자 확산 현상에 의해 접합하는 것을 특징으로 하는 접합 방법. The metal atoms of the first metal electrode are heated until the temperature of the first metal electrode by laser irradiation is close to the melting point, and bonded by the atomic diffusion phenomenon between the metal electrodes of the second metal electrode. Bonding method characterized in that. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제 1의 금속 전극과 상기 제 2의 금속 전극의 접합 후, 상기 레이저의 조사를 정지하고, 상기 제 1의 부재의 지지를 해제하는 것을 특징으로 하는 접합 방법. And after the bonding of the first metal electrode and the second metal electrode, irradiation of the laser is stopped to release the support of the first member. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제 1의 금속 전극은, 상기 제 1의 부재의 표면에 각각 형성되는 배선 전극이고, 상기 제 1의 부재는, 상기 레이저를 투과하고, 상기 제 1의 금속 전극은, 상기 레이저를 흡수하고, 상기 레이저는, 상기 제 1의 부재를 투과하여, 상기 제 1의 금속 전극에 조사되고, The first metal electrode is a wiring electrode formed on the surface of the first member, respectively, the first member transmits the laser, and the first metal electrode absorbs the laser, The laser penetrates through the first member and is irradiated to the first metal electrode, 상기 제 1 및 제 2의 금속 전극의 조는, 상기 제 1 및 제 2의 부재에서 복수조 마련되고, A plurality of sets of the first and second metal electrodes are provided in the first and second members, 상기 제 1 및 제 2의 부재에서, 각 상기 조의 대응하는 제 1 및 제 2의 금속 전극은, 서로 근접 또는 접촉한 상태에서 접합되도록 패턴 위치가 형성되고, In the first and second members, pattern positions are formed such that the corresponding first and second metal electrodes of each of the pairs are joined in a state of being in close proximity or contact with each other, 상기 복수조의 각각에 있어서, 상기 대응하는 제 1 및 제 2의 금속 전극의 패턴 위치가 개략 일치한 상태에서 상기 레이저가 조사되는 것을 특징으로 하는 접합 방법. In each of said plurality of sets, said laser beam is irradiated in the state in which the pattern position of the said corresponding 1st and 2nd metal electrode corresponded substantially. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제 1의 금속 전극의 표면에는, 표면 피막으로서 산화막이 형성되어 있고, On the surface of the first metal electrode, an oxide film is formed as a surface film. 상기 레이저 조사에 의해, 상기 제 1의 금속 전극은 융점에 근접한 온도이고, 또한, 적어도 일부의 상기 산화막은 상기 레이저 조사되고 있는 시간 내에 상기 제 1의 금속 전극 내부까지 확산되는 온도가 되도록 제어되고, 이 결과, 상기 제 1의 금속 전극의 금속 원자와, 상기 제 2의 금속 전극의 금속 원자의 원자 확산 현상에 의해 접합하는 것을 특징으로 하는 접합 방법. By the laser irradiation, the first metal electrode is controlled to be at a temperature close to the melting point, and at least a part of the oxide film is at a temperature diffused into the first metal electrode within the time of the laser irradiation, As a result, it joins by the atomic diffusion phenomenon of the metal atom of the said 1st metal electrode, and the metal atom of the said 2nd metal electrode, The joining method characterized by the above-mentioned. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 레이저가 조사된 상기 제 1의 금속 전극 또는 상기 제 2의 금속 전극의 어느 한쪽보다도 낮은 온도에의 불활성 가스를 유입시켜 상기 적어도 한쪽의 금속 전극을 냉각함에 의해 온도 제어를 실행하는 것을 특징으로 하는 접합 방법. Temperature control is performed by flowing an inert gas at a temperature lower than either the first metal electrode or the second metal electrode irradiated with the laser to cool the at least one metal electrode. Bonding method. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제 1의 부재는, 유리 기판에 상당하고, The said 1st member is corresponded to a glass substrate, 상기 제 2의 부재는, 집적회로 또는 IC 패키지 제품에 상당하는 것을 특징으로 하는 접합 방법. The second member corresponds to an integrated circuit or an IC package product. 제 6항에 있어서,The method of claim 6, 상기 제 2의 금속 전극의 융점은, 상기 제 1의 금속 전극의 융점보다도 높고, 유리 기판상에 상기 집적회로 또는 IC 패키지 제품이 서로의 금속 전극끼리의 위치를 맞추어 놓이고, 레이저 조사시에는 지지되지 않는 것을 특징으로 하는 접합 방법. The melting point of the second metal electrode is higher than the melting point of the first metal electrode, and the integrated circuit or IC package product is placed on the glass substrate so that the metal electrodes are aligned with each other. Joining method characterized in that not. 제 7항에 있어서,The method of claim 7, wherein 상기 유리 기판 너머로 상기 레이저 조사를 실행하는 것을 특징으로 하는 접합 방법. Bonding method characterized in that to perform the laser irradiation over the glass substrate. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 레이저를 상기 제 1의 금속 전극 너머로 상기 제 2의 금속 전극에 수속하여, 상기 제 2의 금속 전극을 용융하는 것을 특징으로 하는 접합 방법. And joining the laser to the second metal electrode over the first metal electrode to melt the second metal electrode.
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