WO2022239670A1 - 接続構造体の製造方法、及び接続フィルム - Google Patents

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WO2022239670A1
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adhesive layer
chip component
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怜司 塚尾
大樹 野田
直樹 林
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デクセリアルズ株式会社
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Definitions

  • This technology relates to a method for manufacturing a connection structure that connects a chip component to a substrate, and a connection film.
  • micro LEDs have been actively developed as next-generation displays for LCDs (Liquid Crystal Displays) and OLEDs (Organic Light Emitting Diodes).
  • LCDs Liquid Crystal Displays
  • OLEDs Organic Light Emitting Diodes
  • the current main mass transfer method is to use a stamp material to transfer the LEDs to the panel substrate side.
  • FIG. 11 is a diagram schematically showing stamp-type mass transfer.
  • the LED 101 is transferred from the transfer material 102 to the stamp material 103 and picked up, and as shown in FIGS.
  • the LED 101 is attached.
  • the method using a stamp material is not suitable for mass production because the pitch of the LEDs 101 depends on the pattern of the stamp material 103, the degree of freedom in design is low, the chip transfer rate is low, and it takes a long time.
  • FIG. 12 is a diagram schematically showing laser mass transfer.
  • the LED 111 is transferred from the transfer material 112 to the release material 113 and picked up, and as shown in FIG. It is made to land on the connection film 115 of the panel substrate 114 .
  • Chip transfer by the laser method has a higher degree of design freedom than stamp materials, and the chip transfer takt time is very fast.
  • the LED is flipped off and hits the panel substrate side at a very high speed, so that the LED is displaced, deformed, removed, destroyed, etc. as shown in FIG. 12D, for example. and may cause defects.
  • the present technology has been proposed in view of such conventional circumstances, and provides a method for manufacturing a connection structure and a connection film that can obtain excellent adhesion elasticity and conductivity of chip parts by irradiation with a laser beam. offer.
  • a chip component provided on a base material having transparency to laser light and a wiring board are opposed to each other, and laser light is irradiated from the side of the base material. and a connecting step of connecting the chip component and the wiring board via a connecting film, wherein the connecting film connects the rubber layer and the adhesive layer.
  • the connection film is arranged on the electrode surface of the wiring board, and the rubber layer and the electrode surface of the chip component are caused to collide with each other.
  • a chip component provided on a base material having transparency to laser light and a wiring board are opposed to each other, and laser light is irradiated from the side of the base material. and a connecting step of connecting the chip component and the wiring board via a connecting film, wherein the connecting film has an adhesive layer, and the connecting film has an adhesive layer.
  • the chip component has a rubber layer on the electrode surface, and in the landing step, the connection film is arranged on the electrode surface of the wiring board, and the adhesive layer and the rubber layer of the chip component collide with each other.
  • a chip component provided on a base material having transparency to laser light and a wiring board are opposed to each other, and laser light is irradiated from the side of the base material. and a connecting step of connecting the chip component and the wiring board via a connecting film, wherein the connecting film connects the rubber layer and the adhesive layer.
  • the connection film is arranged on the electrode surface of the chip component, and the rubber layer and the electrode surface of the wiring board are brought into contact with each other.
  • a chip component provided on a base material having transparency to laser light and a wiring board are opposed to each other, and laser light is irradiated from the side of the base material. and a connecting step of connecting the chip component and the wiring board via a connecting film, wherein the connecting film has an adhesive layer, and the connecting film has an adhesive layer.
  • the wiring substrate has a rubber layer on an electrode surface, and in the landing step, the connection film is arranged on the electrode surface of the chip component, and the adhesive layer and the rubber layer of the wiring substrate are caused to collide.
  • a connection film according to the present technology has a rubber layer and an adhesive layer, and the thickness of the rubber layer is 0.5 ⁇ m or more and 3.0 ⁇ m or less.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing a state in which a light-emitting element provided on a substrate and a connection film on a wiring substrate are opposed to each other.
  • FIG. 2 is an enlarged view showing the facing light emitting element and the connection film on the wiring board.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view schematically showing a state in which laser light is irradiated from the substrate side, and the light emitting elements are transferred to predetermined positions on the wiring substrate and arranged.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view schematically showing a state in which a light emitting element is mounted on a wiring board.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view schematically showing a state in which a light-emitting element provided on a substrate and having a rubber layer on an electrode surface and an anisotropic conductive adhesive layer on a wiring substrate are opposed to each other.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view schematically showing a state in which a light-emitting element provided on a substrate and having a connection film on an electrode surface and a wiring substrate are opposed to each other.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view schematically showing a state in which a light-emitting element provided on a substrate and having an anisotropic conductive adhesive layer on an electrode surface faces a rubber layer on a wiring board.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view schematically showing a first structural example of the connecting film.
  • FIG. 9(A) is a plan view showing two rubber layers having voids therein due to processing
  • FIG. 9(B) is a cross-sectional view schematically showing a second structural example of the connecting film.
  • FIG. 10 is a cross-sectional view schematically showing a third structural example of the connecting film.
  • FIG. 11 is a diagram schematically showing stamp-type mass transfer.
  • FIG. 12 is a diagram schematically showing laser mass transfer.
  • connection structure a chip component provided on a substrate having transparency to laser light and a wiring substrate are opposed to each other, and a laser beam is irradiated from the substrate side. and a connecting step of connecting the chip component and the wiring board via a connecting film, wherein the connecting film connects the rubber layer and the adhesive layer.
  • the connection film is arranged on the electrode surface of the wiring board, and the rubber layer and the electrode surface of the chip component are brought into contact with each other.
  • the adhesive layer in the connecting film is preferably an anisotropic conductive adhesive layer containing conductive particles. This makes it possible to connect the chip component and the wiring board even when the chip component is not provided with connection portions such as eutectic type solder bumps. Further, in the case where the electrodes of the chip component are protruded and can be electrically connected to the wiring of the wiring substrate, the adhesive layer does not need to contain conductive particles.
  • chip components include semiconductor chips, LED chips, and the like, and are not particularly limited. It can be suitably used for mass transfer to be mounted on.
  • connection structure a method of manufacturing a connection structure, a method of manufacturing a display device in which a plurality of light emitting elements, which are LED chips, are arranged on a wiring substrate, which is a panel substrate, to form a light emitting element array will be described.
  • a so-called flip-chip type LED having a first conductivity type electrode and a second conductivity type electrode on one side can be used as the light emitting element.
  • the light-emitting elements are arranged on the substrate corresponding to each sub-pixel forming one pixel to form a light-emitting element array.
  • One pixel may be composed of, for example, three sub-pixels of R (red), G (green) and B (blue), or may be composed of four sub-pixels of RGBW (white) and RGBY (yellow). , RG, and GB.
  • sub-pixel arrangement methods include stripe arrangement, mosaic arrangement, and delta arrangement in the case of RGB, for example.
  • the stripe arrangement is obtained by arranging RGB in vertical stripes, and high definition can be achieved.
  • the mosaic arrangement is obtained by arranging the same colors of RGB obliquely, and it is possible to obtain a more natural image than the stripe arrangement.
  • RGB are arranged in a triangle, and each dot is shifted by half a pitch for each field, so that a natural image display can be obtained.
  • Table 1 shows the estimated horizontal pitch between RGB, the estimated chip size, and the estimated electrode size with respect to PPI (Pixels Per Inch) when each RGB chip is arranged in the horizontal direction.
  • the minimum distance between chips was assumed to be 5 ⁇ m, and the estimated distance between RGB was maximized when arranged at equal intervals. This is calculated as a reference value for clarifying the application and examining the present technology.
  • the chip does not necessarily have to be rectangular, and may be square.
  • a landing step (A1) for irradiating a laser beam to land a light emitting element on the wiring board side and a connection step (B1) for connecting the light emitting element and the wiring board will be described below with reference to FIGS. do.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing a state in which a light emitting element provided on a substrate and a connection film on a wiring board are opposed to each other, and FIG. It is an enlarged view showing a connection film.
  • the chip component substrate 10 and the wiring substrate 30 are opposed to each other.
  • the chip component substrate 10 includes a base material 11, a release material 12, and light emitting elements 20, and the light emitting elements 20 are attached to the surface of the release material 12.
  • the base material 11 may be any material as long as it is transparent to laser light, and is preferably quartz glass having high light transmittance over all wavelengths.
  • the release material 12 only needs to have an absorption characteristic with respect to the wavelength of the laser light, and generates a shock wave when irradiated with the laser light, and repels the light emitting element 20 toward the wiring substrate 30 side.
  • Examples of the release material 12 include polyimide.
  • a thickness T12 of the release material 12 is, for example, 0.5 ⁇ m or more.
  • the light emitting element 20 includes a main body 21, a first conductivity type electrode 22, and a second conductivity type electrode 23.
  • the first conductivity type electrode 22 and the second conductivity type electrode 23 are arranged on the same side. It has a horizontal structure.
  • the main body 21 includes a first conductivity type clad layer made of, for example, n-GaN, an active layer made of, for example, an In x Al y Ga 1-xy N layer, and a second conductivity type clad layer made of, for example, p-GaN. and has a so-called double heterostructure.
  • the first-conductivity-type electrode 22 is formed on a portion of the first-conductivity-type clad layer by the passivation layer, and the second-conductivity-type electrode 23 is formed on a portion of the second-conductivity-type clad layer.
  • a voltage is applied between the first-conductivity-type electrode 22 and the second-conductivity-type electrode 23, carriers concentrate in the active layer and recombine to generate light emission.
  • the width W20 of the light emitting element 20 is, for example, 1 to 100 ⁇ m, and the thickness T20 of the light emitting element 20 is, for example, 1 to 20 ⁇ m.
  • the wiring substrate 30 includes a circuit pattern for the first conductivity type and a circuit pattern for the second conductivity type on the substrate 31, and the light emitting elements are arranged in units of sub-pixels constituting one pixel. , there are a first electrode 32 and a second electrode 33 at positions corresponding to, for example, the p-side first conductivity type electrode and the n-side second conductivity type electrode, respectively. Also, the wiring substrate 30 forms circuit patterns such as data lines and address lines of matrix wiring, for example, so that light-emitting elements corresponding to sub-pixels forming one pixel can be turned on and off.
  • the wiring substrate 30 is preferably a transparent substrate, and the substrate 31 is preferably a transparent substrate such as glass, PET (Polyethylene Terephthalate), or polyimide.
  • the two electrodes 33 are preferably transparent conductive films such as ITO (Indium-Tin-Oxide), IZO (Indium-Zinc-Oxide), ZnO (Zinc-Oxide), and IGZO (Indium-Gallium-Zinc-Oxide).
  • ITO Indium-Tin-Oxide
  • IZO Indium-Zinc-Oxide
  • ZnO Zinc-Oxide
  • IGZO Indium-Gallium-Zinc-Oxide
  • connection film 40 has a rubber layer 41 and an anisotropic conductive adhesive layer 42 , and is attached onto the wiring board 30 with the rubber layer 41 facing the light emitting element 20 .
  • the rubber layer 41 is preferably made of one or more selected from silicone rubber and acrylic rubber.
  • the thickness of the rubber layer 41 is preferably 0.5 ⁇ m or more and 3.0 ⁇ m or less, more preferably 0.5 ⁇ m or more and 2.0 ⁇ m or less, and still more preferably 0.5 ⁇ m or more and 1.5 ⁇ m or less.
  • the rubber layer 41 preferably has voids inside, and preferably has a shape such as a net shape or a protrusion shape. Thereby, it is possible to improve the cushioning property in the landing process, and to improve the breakthrough property of the light emitting element 20 in the connection process.
  • the anisotropic conductive adhesive layer 42 preferably contains conductive particles 43 in a thermosetting binder.
  • the thickness T40 of the connection film 40 is, for example, 20 ⁇ m or less. Also, the distance D between the light emitting element 20 and the connection film 40 is preferably 10 to 1000 ⁇ m, more preferably 50 to 500 ⁇ m, even more preferably 80 to 200 ⁇ m.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view schematically showing a state in which laser light is irradiated from the substrate side, and the light emitting elements are transferred to predetermined positions on the wiring substrate and arranged.
  • a laser beam 50 is irradiated from the substrate 11 side, the light emitting elements 20 are transferred to predetermined positions on the wiring substrate 21, and arranged on the connection film 40.
  • FIGS. 1 In the landing step (A1), a laser beam 50 is irradiated from the substrate 11 side, the light emitting elements 20 are transferred to predetermined positions on the wiring substrate 21, and arranged on the connection film 40.
  • a lift (LIFT: Laser Induced Forward Transfer) device can be used to transfer the light emitting element 20 .
  • the wrist device includes, for example, a telescope that converts the pulsed laser beam emitted from the laser device into parallel beams, a shaping optical system that uniformly shapes the spatial intensity distribution of the pulsed laser beam that has passed through the telescope, and a shaping optical system.
  • a mask that passes shaped pulsed laser light in a predetermined pattern, a field lens positioned between the shaping optical system and the mask, and a projection lens that reduces and projects the laser light that has passed through the pattern of the mask onto a donor substrate.
  • a chip component substrate 10 which is a donor substrate
  • a wiring substrate 30, which is a receptor substrate is held on the receptor stage.
  • an excimer laser that oscillates laser light with a wavelength of 180 nm to 360 nm can be used.
  • the oscillation wavelengths of the excimer laser are, for example, 193, 248, 308, and 351 nm, and can be suitably selected from among these oscillation wavelengths according to the light absorption of the release 12 material.
  • a pattern is used in which an array of windows of a predetermined size is formed at a predetermined pitch so that projection on the interface between the base material 11 and the release material 12 results in a desired array of laser light.
  • the substrate 11 is patterned by, for example, chromium plating, and the window portions not plated with chrome transmit the laser light, and the portions plated with chrome block the laser light.
  • the emitted light from the laser device enters the telescope optical system and propagates to the shaping optical system beyond that.
  • the laser light immediately before entering the shaping optical system is adjusted by the telescope optical system so that it is generally parallel light at any position within the X-axis movement range of the donor stage. They are generally incident on the optical system at the same size and at the same angle (perpendicular).
  • the laser light that has passed through the shaping optical system enters the mask through a field lens that forms an image-side telecentric reduction projection optical system in combination with the projection lens.
  • the laser light that has passed through the mask pattern changes its propagation direction vertically downward by the epi-illumination mirror and enters the projection lens.
  • the laser light emitted from the projection lens enters from the side of the substrate 11 and is accurately projected onto a predetermined position of the release material 12 formed on the surface (lower surface) of the substrate 11 in the reduced size of the mask pattern. .
  • the pulse energy of the image-forming laser light irradiated to the interface between the substrate 11 and the release material 12 is preferably 0.001 to 2 J, more preferably 0.01 to 1.5 J, and still more preferably 0. .1 to 1 J.
  • the fluence is preferably 0.001 to 2 J/cm 2 , more preferably 0.01 to 1 J/cm 2 , still more preferably 0.05 to 0.5 J/cm 2 .
  • the pulse width (irradiation time) is preferably 0.01 to 1 ⁇ 10 9 picoseconds, more preferably 0.1 to 1 ⁇ 10 7 picoseconds, still more preferably 1 to 1 ⁇ 10 5 picoseconds. is.
  • the pulse frequency is preferably 0.1 to 10000 Hz, more preferably 1 to 1000 Hz, still more preferably 1 to 100 Hz.
  • the number of irradiation pulses is preferably 1 to 30,000,000.
  • a shock wave is generated in the release material 12 irradiated with laser light at the interface between the base material 11 and the release material 12, and the plurality of light emitting elements 20 are separated from the base material 11. can be lifted toward the wiring board 30 and the plurality of light emitting elements 20 can be landed on predetermined positions of the wiring board 30 via the connection films 40 .
  • the connecting film 40 has the rubber layer 41 on the side of the plurality of light emitting elements 20, the shock when the light emitting elements 20 hit at ultra high speed is reduced, and the light emitting elements 20 are prevented from being shifted, deformed, destroyed, or damaged. It is possible to suppress the occurrence of defects such as dropouts and obtain a high hit success rate.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view schematically showing a state in which a light emitting element is mounted on a wiring board. As shown in FIG. 4, in the connection step (B1), the light emitting elements 20 arranged at predetermined positions on the wiring board 30 are mounted.
  • thermocompression bonding the light emitting element 20 to the wiring board 30 As a method for thermocompression bonding the light emitting element 20 to the wiring board 30, a connection method used in known anisotropic conductive films can be appropriately selected and used.
  • the thermocompression bonding conditions are, for example, a temperature of 150° C. to 260° C., a pressure of 5 MPa to 60 MPa, and a time of 5 seconds to 300 seconds.
  • the rubber layer 41 of the connection film 40 is pierced by the first conductivity type electrode 22 and the second conductivity type electrode 23 of the light emitting element 20 during thermocompression bonding. Then, the conductive particles 43 of the anisotropic conductive adhesive layer 42 are between the first conductivity type electrode 22 and the second conductivity type electrode 23 of the light emitting element 20 and the first electrode 32 and the second electrode 33 of the wiring board 30.
  • the anisotropic conductive film is formed by sandwiching and hardening the binder of the anisotropic conductive adhesive layer 42 .
  • connection film having the rubber layer and the adhesive layer is arranged on the electrode surface of the wiring substrate, and the rubber layer and the electrode surface of the chip component are caused to collide.
  • the landing process it is possible to suppress the occurrence of defects such as displacement, deformation, breakage, and removal of the chip parts, and to transfer and arrange the chip parts with high accuracy and high efficiency. It can penetrate the rubber layer and obtain excellent conductivity.
  • connection film is attached to the entire surface of the wiring board.
  • mass transfer technology may be used to transfer individual pieces of the connection film to the electrode positions on the wiring board.
  • the transparency of the light-emitting element array can be improved by selectively attaching the connecting film only to the positions where the chip components are to be blown, instead of attaching the connection film to the entire surface.
  • connection film having the rubber layer and the adhesive layer is arranged on the wiring board, but the rubber layer may be arranged on the electrode surface of the chip component and the adhesive layer may be arranged on the wiring board.
  • a chip part provided on a base material having transparency to laser light and a wiring board are opposed to each other, and a laser beam is emitted from the base material side.
  • the chip component has a rubber layer on the electrode surface, and in the landing step, the connection film is arranged on the electrode surface of the wiring board, and the adhesive layer and the rubber layer of the chip component collide with each other.
  • a method of manufacturing a connection structure a method of manufacturing a display device in which a plurality of light emitting elements, which are LED chips, are arranged on a wiring substrate, which is a panel substrate, to form a light emitting element array.
  • the landing step (A2) and the connecting step (B2) in .
  • symbol is attached
  • FIG. 5 is a cross-sectional view schematically showing a state in which a light-emitting element provided on a substrate and having a rubber layer on an electrode surface and an anisotropic conductive adhesive layer on a wiring substrate are opposed to each other. As shown in FIG. 5, first, in the landing step (A2), the chip component substrate 10 and the wiring substrate 30 are opposed to each other.
  • the chip component substrate 10 includes a base material 11, a release material 12, and light emitting elements 20, and the light emitting elements 20 are attached to the surface of the release material 12.
  • a rubber layer 51 is attached to the electrode surface of the light emitting element 20 . Since the rubber layer 51 is the same as the rubber layer 41 in the first embodiment, description thereof is omitted.
  • connection film 50 consists of an anisotropic conductive adhesive layer 52 and is attached to positions above the first electrode 32 and the second electrode 33 of the wiring board 30 .
  • the anisotropic conductive adhesive layer 22 is the same as the anisotropic conductive adhesive layer 42 in the first embodiment, so description thereof is omitted.
  • the rubber layer 51 attached to the light-emitting element 20 reduces the impact when the light-emitting element 20 struck at an ultra-high speed hits the anisotropic conductive adhesive layer 52, and the light-emitting element 20 It is possible to suppress the occurrence of defects such as misalignment, deformation, breakage, and missing, and obtain a high success rate of landing.
  • connection step (B2) In the connection step (B2), the light emitting elements 20 arranged at predetermined positions on the wiring board 30 are mounted.
  • the method of thermocompression bonding the light emitting element 20 to the wiring substrate 30 is the same as in the first embodiment.
  • the rubber layer 51 attached to the light emitting element 20 is broken through by the first conductivity type electrode 22 and the second conductivity type electrode 23 of the light emitting element 20 during thermocompression bonding.
  • the conductive particles 53 of the anisotropic conductive adhesive layer 52 are between the first conductivity type electrode 22 and the second conductivity type electrode 23 of the light emitting element 20 and the first electrode 32 and the second electrode 33 of the wiring substrate 30.
  • the anisotropic conductive film is formed by sandwiching and hardening the binder of the anisotropic conductive adhesive layer 52 .
  • the rubber layer is arranged on the electrode surface of the chip component, the connection film made of the adhesive layer is arranged on the electrode surface of the wiring board, and the rubber layer is connected.
  • the film By colliding with the film, it is possible to suppress the occurrence of defects such as misalignment, deformation, destruction, and removal of chip parts in the landing process, and to transfer and arrange chip parts with high accuracy and high efficiency.
  • the chip component breaks through the rubber layer, and excellent conductivity can be obtained.
  • connection film having the rubber layer and the adhesive layer is arranged on the wiring board, but the connection film may be arranged on the electrode surface of the chip component.
  • the chip component provided on the base material having transparency to the laser beam is opposed to the wiring board, and the laser beam is emitted from the base material side. and a connecting step of connecting the chip component and the wiring board via a connecting film, wherein the connecting film connects the rubber layer and the adhesive layer.
  • the connection film is arranged on the electrode surface of the chip component, and the rubber layer and the electrode surface of the wiring board are brought into contact with each other.
  • a method of manufacturing a connection structure a method of manufacturing a display device in which a plurality of light emitting elements, which are LED chips, are arranged on a wiring substrate, which is a panel substrate, to form a light emitting element array.
  • the landing step (A3) and the connecting step (B3) in .
  • symbol is attached
  • FIG. 6 is a cross-sectional view schematically showing a state in which a light-emitting element provided on a substrate and having a connection film on an electrode surface and a wiring substrate are opposed to each other. As shown in FIG. 6, first, in the landing step (A2), the chip component substrate 10 and the wiring substrate 30 are opposed to each other.
  • the chip component substrate 10 includes a base material 11, a release material 12, and light emitting elements 20, and the light emitting elements 20 are attached to the surface of the release material 12.
  • a connection film 60 is attached to the electrode surface of the light emitting element 20 .
  • the connection film 60 has a rubber layer 61 and an anisotropic conductive adhesive layer 62 , and the rubber layer 61 side faces the wiring board 30 . Since the rubber layer 61 and the anisotropic conductive adhesive layer 62 are the same as the rubber layer 41 and the anisotropic conductive adhesive layer 42 in the first embodiment, description thereof is omitted.
  • the rubber layer 61 to which the light-emitting element 20 is attached mitigates the impact when the light-emitting element 20 hits the electrode surface of the wiring board 30, which is ejected at a very high speed. It is possible to suppress the occurrence of defects such as misalignment, deformation, breakage, and omission, and obtain a high success rate of landing.
  • connection step (B3) In the connection step (B3), the light emitting elements 20 arranged at predetermined positions on the wiring board 30 are mounted.
  • the method of thermocompression bonding the light emitting element 20 to the wiring substrate 30 is the same as in the first embodiment.
  • the rubber layer 61 attached to the light emitting element 20 is pierced by the conductive particles 63 of the anisotropic conductive adhesive layer 62 during thermocompression bonding.
  • the conductive particles 63 of the anisotropic conductive adhesive layer 62 are between the first conductivity type electrode 22 and the second conductivity type electrode 23 of the light emitting element 20 and the first electrode 32 and the second electrode 33 of the wiring substrate 30.
  • the anisotropic conductive film is formed by sandwiching and hardening the binder of the anisotropic conductive adhesive layer 62 .
  • connection film having the rubber layer and the adhesive layer is arranged on the electrode surface of the chip component, and the rubber layer and the electrode surface of the wiring board are caused to collide.
  • defects such as misalignment, deformation, destruction, and removal of chip parts in the landing process, and to transfer and arrange chip parts with high accuracy and high efficiency. You can get sex.
  • connection film having the rubber layer and the adhesive layer is arranged on the wiring board, but the adhesive layer may be arranged on the electrode surface of the chip component and the rubber layer may be arranged on the wiring board.
  • a chip component provided on a base material having transparency to laser light and a wiring board are opposed to each other, and the laser light is emitted from the base material side. and a connecting step of connecting the chip component and the wiring board via a connecting film, wherein the connecting film has an adhesive layer and the wiring
  • the substrate has a rubber layer on the electrode surface, and in the landing step, the connection film is arranged on the electrode surface of the chip component, and the adhesive layer and the rubber layer of the wiring substrate are caused to collide.
  • a method of manufacturing a connection structure a method of manufacturing a display device in which a plurality of light emitting elements, which are LED chips, are arranged on a wiring substrate, which is a panel substrate, to form a light emitting element array.
  • the landing step (A4) and the connecting step (B4) in .
  • symbol is attached
  • FIG. 7 is a cross-sectional view schematically showing a state in which a light-emitting element provided on a substrate and having an anisotropic conductive adhesive layer on an electrode surface faces a rubber layer on a wiring board. As shown in FIG. 7, first, in the landing step (A4), the chip component substrate 10 and the wiring substrate 30 are opposed to each other.
  • the chip component substrate 10 includes a base material 11, a release material 12, and light emitting elements 20, and the light emitting elements 20 are attached to the surface of the release material 12.
  • a connection film 70 made of an anisotropic conductive adhesive layer 72 is attached to the electrode surface of the light emitting element 20 .
  • the anisotropic conductive adhesive layer 72 is the same as the anisotropic conductive adhesive layer 42 in the first embodiment, so description thereof is omitted.
  • rubber layers 71 are attached to positions above the first electrode 32 and the second electrode 33 of the wiring board 30 . Since the rubber layer 71 is the same as the rubber layer 41 in the first embodiment, the description is omitted.
  • the rubber layer 71 affixed to the wiring board 30 mitigates the impact when the light emitting element 20 hits at an ultra-high speed, and prevents the light emitting element 20 from shifting, deforming, breaking, or coming off. It is possible to suppress the occurrence of such defects and obtain a high landing success rate.
  • connection step (B4) In the connection step (B4), the light emitting elements 20 arranged at predetermined positions on the wiring board 30 are mounted.
  • the method of thermocompression bonding the light emitting element 20 to the wiring substrate 30 is the same as in the first embodiment.
  • the rubber layer 71 attached to the wiring board 30 is pierced by the conductive particles 73 of the anisotropic conductive adhesive layer 72 during thermocompression bonding.
  • the conductive particles 73 of the anisotropic conductive adhesive layer 72 are between the first conductivity type electrode 22 and the second conductivity type electrode 23 of the light emitting element 20 and the first electrode 32 and the second electrode 33 of the wiring substrate 30.
  • the anisotropic conductive film is formed by sandwiching and hardening the binder of the anisotropic conductive adhesive layer 72 .
  • connection film made of the adhesive layer is arranged on the electrode surface of the chip component, the rubber layer is arranged on the electrode surface of the wiring board, and the adhesive layer and the rubber are arranged.
  • colliding with the layer it is possible to suppress the occurrence of defects such as misalignment, deformation, breakage, and removal of chip parts in the landing process, and to transfer and arrange chip parts with high accuracy and high efficiency. , excellent conductivity can be obtained.
  • the connecting film according to this embodiment has a rubber layer and an adhesive layer, and the thickness of the rubber layer is 0.5 ⁇ m or more and 3.0 ⁇ m or less. As a result, it is possible to improve the landing rate when the chip component is made to land on the wiring board using mass transfer using laser light, for example, and to obtain excellent conductivity.
  • the adhesive layer is preferably an anisotropic conductive adhesive layer containing conductive particles. This makes it possible to connect the chip component and the wiring board even when the chip component is not provided with connection portions such as solder bumps.
  • the anisotropic conductive adhesive layer is preferably configured by aligning the conductive particles in the direction, and the conductive particles are preferably unevenly distributed on the wiring substrate side in the thickness direction. As a result, it is possible to improve the catching property of the conductive particles between the electrodes of the chip component and the electrodes of the wiring board.
  • the adhesive layer does not need to contain conductive particles.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view schematically showing a first structural example of the connecting film.
  • the connection film 40 has a rubber layer 41 and an anisotropic conductive adhesive layer 42 containing conductive particles 43 .
  • the rubber layer 41 is not particularly limited as long as it is an elastomer having high cushioning properties (shock absorption). Specific examples include silicone rubber, acrylic rubber, butadiene rubber, polyurethane resin (polyurethane-based elastomer), and the like. can be mentioned. Among these, the rubber layer 41 is preferably one or more selected from silicone rubber and acrylic rubber.
  • the thickness of the rubber layer 41 is preferably 0.5 ⁇ m or more and 3.0 ⁇ m or less, more preferably 0.5 ⁇ m or more and 2.0 ⁇ m or less, and still more preferably 0.5 ⁇ m or more and 1.5 ⁇ m or less. If the thickness of the rubber layer 41 is too small, it tends to be difficult to obtain impact absorption, and if the thickness of the rubber layer 41 is too small, it tends to be difficult to obtain conductivity.
  • the durometer A hardness of the rubber layer 41 is preferably 20-40, more preferably 20-35, still more preferably 20-30. If the durometer A hardness is too high, the rubber layer is too hard, and defects such as deformation and breakage of the chip parts tend to occur easily. Defects such as misalignment of parts tend to occur more easily.
  • the durometer A hardness of the rubber layer 41 conforms to JIS K 6253 and can be measured using a durometer A (Japanese Industrial Standard JIS-A hardness).
  • the storage elastic modulus of the rubber layer 41 at a temperature of 30°C and a frequency of 200 Hz in a dynamic viscoelasticity test using an indentation tester is preferably 60 MPa or less, more preferably 40 MPa or less, and even more preferably 30 MPa or less. If the storage elastic modulus at a temperature of 30° C. and a frequency of 200 Hz is too high, the impact of the chip component ejected at high speed by laser irradiation cannot be absorbed, and the transfer rate of the chip component tends to decrease.
  • a frequency of 200 Hz is measured using an indentation tester, for example, using a flat punch with a diameter of 100 ⁇ m, setting a target indentation depth of 1 ⁇ m, and sweeping the frequency range from 1 to 200 Hz. can be measured.
  • the anisotropic conductive adhesive layer 42 may be a so-called anisotropic conductive film (ACF: Anisotropic Conductive Film) containing conductive particles 43 .
  • ACF Anisotropic Conductive Film
  • conductive particles those used in known anisotropic conductive films can be appropriately selected and used. Examples thereof include metal particles such as nickel, copper, silver, gold, palladium and solder, and metal-coated resin particles obtained by coating the surfaces of resin particles such as polyamide and polybenzoguanamine with a metal such as nickel and gold. As a result, even if the chip component is not provided with a connection portion such as a solder bump, conduction is possible.
  • the anisotropic conductive adhesive layer 42 is preferably configured by aligning the conductive particles 43 in the plane direction. Since the conductive particles are aligned in the surface direction, the surface density of the particles becomes uniform, and extremely excellent conductivity can be obtained. Moreover, the anisotropic conductive adhesive layer 42 preferably has the conductive particles 43 unevenly distributed on the wiring substrate side in the thickness direction. For example, in the above-described first embodiment, the conductive particles 43 in the anisotropic conductive adhesive layer 42 may be unevenly distributed on the side opposite to the surface of the rubber layer 41, and in the above-described third embodiment. Then, the conductive particles 43 in the anisotropic conductive adhesive layer 42 may be unevenly distributed on the surface side of the rubber layer 41 . As a result, it is possible to improve the catching property of the conductive particles between the electrodes of the chip component and the electrodes of the wiring board.
  • the particle size of the conductive particles 43 is not particularly limited, but the lower limit of the particle size is preferably 1 ⁇ m or more, and the upper limit of the particle size is, for example, 50 ⁇ m from the viewpoint of the efficiency of capturing the conductive particles in the connection structure. It is preferably 20 ⁇ m or less, more preferably 20 ⁇ m or less.
  • the particle diameter of the conductive particles can be a value measured by an image type particle size distribution meter (eg, FPIA-3000: manufactured by Malvern). This number is preferably 1000 or more, preferably 2000 or more.
  • the particle surface density of the conductive particles can be determined according to the electrode area of the chip component, and can be, for example, in the range of 500 to 140000 pcs/mm 2 .
  • the anisotropic conductive adhesive layer 42 is preferably composed of a thermosetting binder containing a film-forming resin, a thermosetting resin, and a curing agent.
  • the thermosetting binder is not particularly limited, and examples thereof include a thermal anionic polymerization resin composition containing an epoxy compound and a thermal anionic polymerization initiator, and a thermal cationic polymerization resin composition containing an epoxy compound and a thermal cationic polymerization initiator. and a thermal radical polymerization resin composition containing a (meth)acrylate compound and a thermal radical polymerization initiator.
  • the (meth)acrylate compound is meant to include both acrylic monomers (oligomers) and methacrylic monomers (oligomers).
  • thermosetting resin contains an epoxy compound and the curing agent is a thermal cationic polymerization initiator.
  • the curing reaction due to laser light can be suppressed, and rapid curing can be achieved using heat.
  • a thermal cationic polymerizable resin composition containing a film-forming resin, an epoxy compound, and a thermal cationic polymerization initiator will be described as an example.
  • the film-forming resin corresponds to, for example, a high-molecular-weight resin having an average molecular weight of 10,000 or more, and from the viewpoint of film-forming properties, the average molecular weight is preferably about 10,000 to 80,000.
  • Film-forming resins include various resins such as phenoxy resins, polyester resins, polyurethane resins, polyester urethane resins, acrylic resins, polyimide resins, and butyral resins, and these may be used alone or in combination of two or more. may be used. Among these, it is preferable to use a phenoxy resin from the viewpoint of the state of film formation, connection reliability, and the like.
  • the content of the film-forming resin in the anisotropic conductive adhesive layer is preferably 20-50 wt %, more preferably 25-45 wt %, still more preferably 30-40 wt %.
  • the epoxy compound is not particularly limited as long as it is an epoxy compound having one or more epoxy groups in the molecule.
  • a modified epoxy resin may be used.
  • a high-purity bisphenol A type epoxy resin can be preferably used.
  • the high-purity bisphenol A type epoxy resin for example, the trade name "YL980" manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation can be mentioned.
  • the content of the epoxy compound in the anisotropic conductive adhesive layer is preferably 10 to 55 wt%, more preferably 15 to 50 wt%, still more preferably 20 to 45 wt%.
  • thermal cationic polymerization initiator those known as thermal cationic polymerization initiators for epoxy compounds can be employed. iodonium salts, sulfonium salts, phosphonium salts, ferrocenes and the like of can be used. Among these, aromatic sulfonium salts that exhibit good latency with respect to temperature can be preferably used.
  • aromatic sulfonium salt-based polymerization initiator is “SI-60L” (trade name) manufactured by Sanshin Chemical Industry Co., Ltd.
  • the content of the thermal cationic polymerization initiator in the anisotropic conductive adhesive layer is preferably 1 to 20 wt%, more preferably 2 to 15 wt%, still more preferably 3 to 12 wt%.
  • thermosetting binder inorganic fillers, silane coupling agents, diluent monomers, fillers, softeners, coloring agents, flame retardants, thixotropic agents, etc. may be blended.
  • inorganic fillers silica, talc, titanium oxide, calcium carbonate, magnesium oxide, etc. can be used.
  • the inorganic fillers may be used alone or in combination of two or more.
  • the content of the inorganic filler in the anisotropic conductive adhesive layer is preferably 1 to 30 wt%, more preferably 5 to 25 wt%, still more preferably 10 to 20 wt%.
  • the total content of the inorganic fillers in the thermosetting binder is preferably within the range described above.
  • the lower limit of the thickness of the anisotropic conductive adhesive layer 42 may be, for example, the same as the particle diameter of the conductive particles, preferably 1.3 times or more the conductive particle diameter or 3 ⁇ m or more.
  • the upper limit of the thickness of the connecting film can be, for example, 20 ⁇ m or less or twice the particle diameter of the conductive particles or less.
  • the connecting film may be laminated with an adhesive layer or a pressure-sensitive adhesive layer that does not contain conductive particles, and the number of layers and the laminated surface can be appropriately selected according to the object and purpose.
  • the insulating resin for the adhesive layer and pressure-sensitive adhesive layer the same materials as those used for the connection film can be used.
  • the film thickness can be measured using a known micrometer or digital thickness gauge. The film thickness may be obtained by measuring, for example, 10 or more points and averaging them.
  • the rubber layer preferably has voids inside, and preferably has a shape such as a net shape or a projection shape.
  • the air layer improves impact absorption, and the impact rate of the chip component can be improved.
  • the chip parts can easily break through the rubber layer when connecting the chip parts, excellent conduction resistance can be obtained.
  • FIG. 9(A) is a plan view showing two rubber layers having voids therein due to processing
  • FIG. 9(B) is a cross-sectional view schematically showing a second structural example of the connecting film.
  • a connection film 80 as a second structural example has a rubber layer 81 and an anisotropic conductive adhesive layer 82 containing conductive particles 83 .
  • the rubber layer 81 is formed by laminating a first rubber layer 81A and a second rubber layer 81B, and has a net shape (mesh type), for example.
  • a plurality of holes are formed on the surfaces of the first rubber layer 81A and the second rubber layer 81B, for example, by curing the rubber using a plurality of convex molds.
  • the rubber layer 81 may be, for example, a porous layer instead of the mesh type.
  • the anisotropic conductive adhesive layer 82 is the same as the anisotropic conductive adhesive layer 42, so description thereof is omitted.
  • FIG. 10 is a cross-sectional view schematically showing a third configuration example of the connecting film.
  • a connection film 90 as a third structural example has a rubber layer 91 and an anisotropic conductive adhesive layer 92 containing conductive particles 93 .
  • the rubber layer 91 has, for example, a projection shape (protrusion type), and a plurality of holes are formed on the surface thereof by curing the rubber using, for example, a plurality of convex molds.
  • the anisotropic conductive adhesive layer 92 is the same as the anisotropic conductive adhesive layer 42, so description thereof is omitted.
  • the rubber layer has voids inside, which improves impact absorption and improves the impact rate of chip parts.
  • the penetration resistance of the rubber layer is improved, and excellent conduction resistance can be obtained.
  • Example> In the examples, the chip component provided on the quartz glass and the connecting film provided on the glass substrate were opposed to each other, and the chip component was made to hit the connecting film by irradiating a laser beam from the base material side, and the impact elasticity was evaluated. did. Also, a connection structure was produced and the conductivity was evaluated. Note that the present technology is not limited to these examples.
  • Phenoxy resin (trade name: PKHH, manufactured by Tomoe Chemical Industry Co., Ltd.) High-purity bisphenol A type epoxy resin (trade name: YL-980, manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation) Hydrophobic silica (trade name: RY200, manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd.) Cationic polymerization initiator (trade name: SI-60L, manufactured by Sanshin Chemical Industry Co., Ltd.) Conductive particles (average particle size 3 ⁇ m, resin core metal-coated fine particles, Ni plating 0.2 ⁇ m thick, manufactured by Sekisui Chemical Co., Ltd.)
  • anisotropic conductive adhesive layer As shown in Table 2, predetermined parts by mass of each material were blended to prepare an anisotropic conductive adhesive layer with a thickness of 6 ⁇ m on a glass substrate with a thickness of 0.5 mm.
  • anisotropic conductive adhesive layer conductive particles were aligned on one side of the binder layer by the method described in Japanese Patent No. 6187665 so that the particle surface density was 58000 pcs/mm 2 .
  • Chip parts (outer dimensions: 30 ⁇ 50 ⁇ m, thickness: 5 ⁇ m, electrode thickness: 2 ⁇ m) were made by TEG (Test Element Group), and a release material (polyimide) was provided between quartz glass and the chip parts.
  • the wrist device includes a telescope that converts the pulsed laser beam emitted from the laser device into parallel beams, a shaping optical system that uniformly shapes the spatial intensity distribution of the pulsed laser beam that has passed through the telescope, and a shaping optical system.
  • a projection lens is provided, a quartz substrate as a donor substrate holding a chip component with a release material is held on the donor stage, a glass substrate as a receptor substrate with a connection film attached is held on the receptor stage, and a chip is mounted on the donor stage.
  • the distance between the component and the connecting film was 100 ⁇ m.
  • An excimer laser having an oscillation wavelength of 248 nm was used as a laser device.
  • the pulse energy of the laser light was 600 J
  • the fluence was 150 J/cm 2
  • the pulse width (irradiation time) was 30000 picoseconds
  • the pulse frequency was 0.01 kHz
  • the number of irradiation pulses was 1 pulse for each ACF piece.
  • the pulse energy of the imaged laser light irradiated to the interface between the anisotropic conductive adhesive layer and the substrate is 0.001 to 2 J
  • the fluence is 0.001 to 2 J/cm 2 .
  • the pulse width (irradiation time) was 0.01 to 1 ⁇ 10 9 picoseconds
  • the pulse frequency was 0.1 to 10000 Hz
  • the number of irradiation pulses was 1 to 30,000,000. .
  • a pattern was used in which windows of a predetermined size were arranged at a predetermined pitch so that the projection on the interface between the quartz glass, which was the donor substrate, and the release material was 30 ⁇ 50 ⁇ m in the outline of the chip component.
  • a total of 100 chip parts were transferred to the connection film, and the number of chip parts that landed normally on the connection film was counted using a microscope. It is desirable that the percentage of chip components that land normally is 90% or more.
  • connection structure The chip component was landed on the connection film of the wiring substrate, and was thermocompression bonded under the conditions of temperature 170° C.-pressure 10 MPa-time 30 sec to fabricate a connection structure.
  • a chip part (outer shape: 50 ⁇ m ⁇ 50 ⁇ m, thickness: 150 ⁇ m) was used by TEG (Test Element Group) in which a pair of electrodes (Cr/Au-plated bumps: 12 ⁇ m ⁇ 12 ⁇ m) were provided on the chip part.
  • a glass substrate (thickness: 0.5 mm, Ti/Al/Ti pattern: 12 ⁇ m ⁇ 12 ⁇ m) was used as the wiring substrate.
  • Example 1 After applying silicone (trade name: STP-106T-UV, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.), UV (ultraviolet) curing was performed to prepare a silicone rubber layer having a thickness of 1 ⁇ m. Then, a silicone rubber layer with a thickness of 1 ⁇ m was attached to the surface of the anisotropic conductive adhesive layer with a thickness of 6 ⁇ m to form a connecting film.
  • silicone trade name: STP-106T-UV, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.
  • the silicone rubber was measured for rubber hardness (Japanese Industrial Standard JIS-A hardness) using a durometer A in accordance with JIS K 6253. As a result, the rubber hardness was 30.
  • a dynamic viscoelasticity test was performed on the silicone rubber using an indentation tester (iMicro nanoindenter manufactured by KLA). A flat punch with a diameter of 100 ⁇ m was used, the target indentation depth was set to 1 ⁇ m, the frequency range of 1 to 200 Hz was swept, and the storage modulus was measured at a temperature of 30° C. and a frequency of 200 Hz. The Poisson's ratio of the sample was set to 0.5, and the average value of 12 measurement points for each sample was calculated. As a result, the storage elastic modulus was 27 MPa.
  • the chip landing rate was 98% when the chip component was made to land on the silicone rubber layer of the connecting film.
  • the evaluation of the conduction resistance of the connection structure in which the chip component and the wiring substrate were thermocompression-bonded via the connection film was "B".
  • Example 2 A connecting film was produced in the same manner as in Example 1, except that a silicone rubber layer having a thickness of 0.5 ⁇ m was produced.
  • the chip landing rate was 90% when the chip component landed on the silicone rubber layer of the connecting film.
  • the evaluation of the conduction resistance of the connection structure in which the chip component and the wiring substrate were thermocompression-bonded via the connection film was "A".
  • Example 3 A connecting film was produced in the same manner as in Example 1, except that a silicone rubber layer having a thickness of 2.0 ⁇ m was produced.
  • the chip landing rate was 100% when the chip component landed on the silicone rubber layer of the connecting film.
  • the evaluation of the conduction resistance of the connection structure in which the chip component and the wiring substrate were thermocompression-bonded via the connection film was "C".
  • Example 4 After applying silicone (trade name: STP-106T-UV, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) to a thickness of 1 ⁇ m, a large number of holes with a diameter of 1 ⁇ m are processed by convex embossing, UV (ultraviolet) curing is performed, and the silicone rubber layer is formed. made. Then, on the surface of the anisotropic conductive adhesive layer with a thickness of 6 ⁇ m, two silicone rubber layers were adjusted and bonded (mesh type) so that the total thickness was 2 ⁇ m, to form a connecting film.
  • silicone trade name: STP-106T-UV, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.
  • the chip landing rate was 100% when the chip component landed on the silicone rubber layer of the connecting film.
  • the evaluation of the conduction resistance of the connection structure in which the chip component and the wiring substrate were thermocompression-bonded via the connection film was "A".
  • Example 5 After applying silicone (trade name: STP-106T-UV, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) to a predetermined thickness, a large number of holes with a diameter of 1 ⁇ m are processed by convex embossing, UV (ultraviolet) curing, and protrusion height A silicone rubber layer having a thickness of 1 ⁇ m or more and a total thickness of 2 ⁇ m was prepared. Then, a silicone rubber layer was attached (projection type) to the surface of the anisotropic conductive adhesive layer having a thickness of 6 ⁇ m to form a connection film.
  • silicone trade name: STP-106T-UV, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.
  • the chip landing rate was 100% when the chip component landed on the silicone rubber layer of the connecting film.
  • the evaluation of the conduction resistance of the connection structure in which the chip component and the wiring substrate were thermocompression-bonded via the connection film was "A".
  • the chip landing rate was 20% when the chip component was landed on the anisotropic conductive adhesive layer.
  • the evaluation of the conduction resistance of the connection structure in which the chip component and the wiring substrate were thermocompression-bonded via the connection film was "A".
  • Silicone (trade name: STP-106T-UV, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) 80 parts by mass, conductive particles (average particle size 3 ⁇ m, resin core metal-coated fine particles, Ni plating 0.2 ⁇ m thickness, Sekisui Chemical Co., Ltd. 20 parts by mass of (manufactured by Fujifilm) was blended, coated on a 0.5 mm-thick glass substrate and UV-cured to prepare a 6 ⁇ m-thick conductive particle-containing silicone rubber layer, which was used as a connecting film.
  • STP-106T-UV manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.
  • the chip landing rate was 100% when the chip component was landed on the conductive particle-containing silicone rubber layer.
  • the evaluation of the conduction resistance of the connection structure in which the chip component and the wiring board were thermocompression-bonded via the connection film was "D".
  • Comparative Example 1 As shown in Table 3, in Comparative Example 1, the chip landing rate was low because the silicone rubber layer was not provided on the anisotropic conductive adhesive layer. In Comparative Example 2, the conductive particle-containing silicone rubber layer was used as the connecting film, so the evaluation of the conduction resistance was poor.
  • Examples 1 to 5 since the silicone rubber layer was provided on the anisotropic conductive adhesive layer, a high tip landing rate could be obtained. Moreover, in Examples 4 and 5, since the silicone rubber layer has internal voids such as a mesh type or a projection type, the chip component can easily break through the silicone rubber layer, and a good evaluation of the conduction resistance was obtained. .

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Abstract

レーザー光の照射によるチップ部品の優れた着弾性及び導通性を得ることができる接続構造体の製造方法及び接続フィルムを提供する。レーザー光に対して透過性を有する基材に設けられたチップ部品と、配線基板とを対向させ、基材側からレーザー光を照射してチップ部品を前記配線基板側に着弾させる着弾工程と、チップ部品と前記配線基板とを、接続フィルムを介して接続させる接続工程とを有し、接続フィルムが、ゴム層と接着層とを有し、着弾工程では、配線基板の電極面に接続フィルムが配置され、ゴム層とチップ部品の電極面とを衝突させる。

Description

接続構造体の製造方法、及び接続フィルム
 本技術は、チップ部品を基板に接続させる接続構造体の製造方法、及び接続フィルムに関する。本出願は、日本国において2021年5月12日に出願された日本特許出願番号特願2021-081171を基礎として優先権を主張するものであり、この出願は参照されることにより、本出願に援用される。
 近年、LCD(Liquid Crystal Display)、OLED(Organic Light Emitting Diode)の次世代ディスプレイとしてマイクロLEDの開発が活発である。マイクロLEDの課題として、マイクロサイズのLEDをパネル基板に実装するマストランスファーと呼ばれる技術が必要であり、各所で研究されている。
 マストランスファーの現在主力な方式として、スタンプ材を用いてパネル基板側にLEDを移送させる方法がある。図11は、スタンプ方式のマストランスファーを模式的に示す図である。スタンプ方式では、図11A及び図11Bに示すにように、LED101を転写材102からスタンプ材103に転写してピックアップし、図11C及び図11Dに示すように、パネル基板104の接続フィルム105上にLED101を貼り付ける。しかしながら、スタンプ材を用いる方法は、LED101のピッチはスタンプ材103のパターンに依存しており、設計の自由度が低く、チップ転写率も低く、時間も非常に掛かるため量産に適していない。
 そこで、現在注目を集めているのは、レーザーを用いたチップ配置工法である(例えば、特許文献1乃至4参照。)。図12は、レーザー方式のマストランスファーを模式的に示す図である。レーザー方式では、図12A及び図12Bに示すにように、LED111を転写材112からリリース材113に転写してピックアップし、図12Cに示すように、レーザー光をリリース材113に照射してLED111をパネル基板114の接続フィルム115上に着弾させる。レーザー方式によるチップ転写は、スタンプ材と比べて設計の自由度が高く、チップ移送タクトが非常に速い。
 しかしながら、レーザーを用いたチップ配置工法では、LEDを弾き飛ばし、非常に速いスピードでパネル基板側に着弾させるため、例えば図12Dに示すようにLEDがずれたり、変形、抜け、破壊などが発生したりし、不良を起こしてしまうことがある。
特開2020-096144号公報 特開2020-145243号公報 特開2019-176154号公報 特開2020-053558号公報
 本技術は、このような従来の実情に鑑みて提案されたものであり、レーザー光の照射によるチップ部品の優れた着弾性及び導通性を得ることができる接続構造体の製造方法及び接続フィルムを提供する。
 本技術に係る接続構造体の製造方法は、レーザー光に対して透過性を有する基材に設けられたチップ部品と、配線基板とを対向させ、前記基材側からレーザー光を照射して前記チップ部品を前記配線基板側に着弾させる着弾工程と、前記チップ部品と前記配線基板とを、接続フィルムを介して接続させる接続工程とを有し、前記接続フィルムが、ゴム層と接着層とを有し、前記着弾工程では、前記配線基板の電極面に前記接続フィルムが配置され、前記ゴム層と前記チップ部品の電極面とを衝突させる。
 本技術に係る接続構造体の製造方法は、レーザー光に対して透過性を有する基材に設けられたチップ部品と、配線基板とを対向させ、前記基材側からレーザー光を照射して前記チップ部品を前記配線基板側に着弾させる着弾工程と、前記チップ部品と前記配線基板とを、接続フィルムを介して接続させる接続工程とを有し、前記接続フィルムが、接着層を有し、前記チップ部品が、電極面にゴム層を有し、前記着弾工程では、前記配線基板の電極面に前記接続フィルムが配置され、前記接着層と前記チップ部品のゴム層とを衝突させる。
 本技術に係る接続構造体の製造方法は、レーザー光に対して透過性を有する基材に設けられたチップ部品と、配線基板とを対向させ、前記基材側からレーザー光を照射して前記チップ部品を前記配線基板側に着弾させる着弾工程と、前記チップ部品と前記配線基板とを、接続フィルムを介して接続させる接続工程とを有し、前記接続フィルムが、ゴム層と接着層とを有し、前記着弾工程では、前記チップ部品の電極面に前記接続フィルムが配置され、前記ゴム層と前記配線基板の電極面とを衝突させる。
 本技術に係る接続構造体の製造方法は、レーザー光に対して透過性を有する基材に設けられたチップ部品と、配線基板とを対向させ、前記基材側からレーザー光を照射して前記チップ部品を前記配線基板側に着弾させる着弾工程と、前記チップ部品と前記配線基板とを、接続フィルムを介して接続させる接続工程とを有し、前記接続フィルムが、接着層を有し、前記配線基板が、電極面にゴム層を有し、前記着弾工程では、前記チップ部品の電極面に前記接続フィルムが配置され、前記接着層と前記配線基板のゴム層とを衝突させる
 本技術に係る接続フィルムは、ゴム層と、接着層とを有し、前記ゴム層の厚みが、0.5μm以上3.0μm以下である。
 本技術によれば、優れた衝撃吸収性が得られるため、チップ部品の優れた着弾性を得ることができ、優れた導通性を得ることができる。
図1は、基材に設けられた発光素子と、配線基板上の接続フィルムとを対向させた状態を模式的に示す断面図である。 図2は、対向させた発光素子と配線基板上の接続フィルムとを示す拡大図である。 図3は、基板側からレーザー光を照射し、発光素子を配線基板の所定位置に転写し、配列させた状態を模式的に示す断面図である。 図4は、配線基板に発光素子を実装させた状態を模式的に示す断面図である。 図5は、基材に設けられ、電極面にゴム層を有する発光素子と、配線基板上の異方性導電接着層とを対向させた状態を模式的に示す断面図である。 図6は、基材に設けられ、電極面に接続フィルムを有する発光素子と、配線基板とを対向させた状態を模式的に示す断面図である。 図7は、基材に設けられ、電極面に異方性導電接着層を有する発光素子と、配線基板上のゴム層とを対向させた状態を模式的に示す断面図である。 図8は、接続フィルムの第1の構成例を模式的に示す断面図である。 図9(A)は、加工により内部に空隙を有する2枚のゴム層を示す平面図であり、図9(B)は、接続フィルムの第2の構成例を模式的に示す断面図である。 図10は、接続フィルムの第3の構成例を模式的に示す断面図である。 図11は、スタンプ方式のマストランスファーを模式的に示す図である。 図12は、レーザー方式のマストランスファーを模式的に示す図である。
 以下、本技術の実施の形態について、図面を参照しながら下記順序にて詳細に説明する。
1.接続構造体の製造方法
2.接続フィルム
3.実施例
 <1.接続構造体の製造方法>
 [第1の実施の形態]
 第1の実施の形態に係る接続構造体の製造方法は、レーザー光に対して透過性を有する基材に設けられたチップ部品と、配線基板とを対向させ、基材側からレーザー光を照射してチップ部品を前記配線基板側に着弾させる着弾工程と、チップ部品と前記配線基板とを、接続フィルムを介して接続させる接続工程とを有し、接続フィルムが、ゴム層と接着層とを有し、着弾工程では、配線基板の電極面に接続フィルムが配置され、ゴム層とチップ部品の電極面とを衝突させる。これにより、着弾工程において、チップ部品のずれ、変形、破壊、抜けなどの不良の発生を抑制し、チップ部品を高精度及び高効率に転写、配列させることができ、接続工程において、チップ部品がゴム層を突き破り、優れた導通性を得ることができるため、タクトタイムの短縮化を図ることができる。
 接続フィルムにおける接着層は、導電粒子を含有する異方性導電接着層であることが好ましい。これにより、チップ部品に例えば共晶タイプの半田バンプなどの接続部位が設けられていない場合でも、チップ部品と配線基板とを接続させることが可能となる。また、チップ部品の電極が突起状などになり、配線基板の配線と電気的接続が得られる場合には、接着層は、導電粒子を含有しなくても構わない。
 チップ部品としては、半導体チップ、LEDチップなどが挙げられ、特に限定されるものではないが、本技術に係る接続構造体の製造方法は、マイクロサイズの大量のLEDチップを配線基板であるパネル基板に実装するマストランスファーに好適に用いることができる。
 以下、接続構造体の製造方法として、LEDチップである発光素子をパネル基板である配線基板に複数個配列させて発光素子アレイを構成する表示装置の製造方法について説明する。
 発光素子としては、片面に第1導電型電極と第2導電型電極とを有する所謂フリップチップ型のLEDを用いることができる。発光素子は、1画素を構成する各サブピクセルに対応して基板上に配列され、発光素子アレイを構成する。1画素は、例えば、R(赤)G(緑)B(青)の3個のサブピクセルで構成しても、RGBW(白)、RGBY(黄)の4個のサブピクセルで構成しても、RG、GBの2個のサブピクセルで構成してもよい。
 サブピクセルの配列方法としては、例えば、RGBの場合、ストライプ配列、モザイク配列、デルタ配列などが挙げられる。ストライプ配列は、RGBを縦ストライプ状に配列したものであり、高精細化を図ることができる。また、モザイク配列は、RGBの同一色を斜めに配置したものであり、ストライプ配列より自然な画像を得ることができる。また、デルタ配列は、RGBを三角形に配列し、各ドットがフィールド毎に半ピッチずれたものであり、自然な画像表示を得ることができる。
 表1に、RGBの各チップを横方向に並べた場合のPPI(Pixels Per Inch)に対する推定RGB間横ピッチ、推定チップサイズ、及び推定電極サイズを示す。チップ間距離は最小で5μmと仮定し、推定RGB間距離は均等間隔に配置するときを最大とした。これは、用途を明確にして本技術を検討するための参考値として算出したものである。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
 表1に示すように、チップサイズを10×20μmとすることで、500PPIまで対応可能であることが分かる。また、チップサイズを7×14μmとすることで、1000PPIまで対応可能であり、チップサイズをさらに小さくすることにより、1000PPI以上が実現可能である。なお、チップは、必ずしも長方形である必要はなく、正方形であってもよい。
 以下、図1~図4を参照して、レーザー光を照射して発光素子を配線基板側に着弾させる着弾工程(A1)、及び発光素子と配線基板とを接続させる接続工程(B1)について説明する。
 [着弾工程(A1)]
 図1は、基材に設けられた発光素子と、配線基板上の接続フィルムとを対向させた状態を模式的に示す断面図であり、図2は、対向させた発光素子と配線基板上の接続フィルムとを示す拡大図である。図1及び図2に示すように、先ず、着弾工程(A1)では、チップ部品基板10と配線基板30とを対向させる。
 チップ部品基板10は、基材11とリリース材12と発光素子20とを備え、リリース材12表面に発光素子20が貼り付けられている。基材11は、レーザー光に対して透過性を有するものであればよく、中でも全波長に亘って高い光透過率を有する石英ガラスであることが好ましい。
 リリース材12は、レーザー光の波長に対して吸収特性を有すればよく、レーザー光の照射により衝撃波を発生し、発光素子20を配線基板30側に向けて弾き飛ばす。リリース材12としては、例えばポリイミドを挙げることができる。リリース材12の厚みT12は、例えば0.5μm以上である。
 発光素子20は、本体21と、第1導電型電極22と、第2導電型電極23とを備え、第1導電型電極22と第2導電型電極23とが、同一面側に配置された水平構造を有する。本体21は、例えばn-GaNからなる第1導電型クラッド層と、例えばInAlGa1-x-yN層からなる活性層と、例えばp-GaNからなる第2導電型クラッド層とを備え、いわゆるダブルヘテロ構造を有する。第1導電型電極22は、パッシベーション層により第1導電型クラッド層の一部に形成され、第2導電型電極23は、第2導電型クラッド層の一部に形成される。第1導電型電極22と第2導電型電極23との間に電圧が印加されると、活性層にキャリアが集中し、再結合することにより発光が生じる。
 発光素子20の幅W20は、例えば1~100μmであり、発光素子20の厚みT20は、例えば1~20μmである。
 配線基板30は、基材31上に第1導電型用回路パターンと、第2導電型用回路パターンとを備え、発光素子が1画素を構成するサブピクセル(副画素)単位で配置されるように、例えばp側の第1導電型電極及びn側の第2導電型電極に対応する位置にそれぞれ第1電極32及び第2電極33を有する。また、配線基板30は、例えばマトリクス配線のデータ線、アドレス線などの回路パターンを形成し、1画素を構成する各サブピクセルに対応する発光素子をオンオフ可能とする。また、配線基板30は、透光基板であることが好ましく、基材31は、ガラス、PET(Polyethylene Terephthalate)、ポリイミドなどの透明基材であることが好ましく、回路パターン、第1電極32及び第2電極33は、ITO(Indium-Tin-Oxide)、IZO(Indium-Zinc-Oxide)、ZnO(Zinc-Oxide)、IGZO(Indium-Gallium-Zinc-Oxide)などの透明導電膜であることが好ましい。
 後述するように、接続フィルム40は、ゴム層41と異方性導電接着層42とを有し、ゴム層41側を発光素子20に対向させて配線基板30上に貼り付けられる。ゴム層41は、シリコーンゴム、アクリルゴムから選択される1種以上であることが好ましい。ゴム層41の厚みは、好ましくは0.5μm以上3.0μm以下、より好ましくは0.5μm以上2.0μm以下、さらに好ましくは0.5μm以上1.5μm以下である。また、ゴム層41は、内部に空隙を有することが好ましく、網状、突起状などの形状であることが好ましい。これにより、着弾工程においてクッション性を向上させ、接続工程において発光素子20の突き破り性を向上させることができる。異方性導電接着層42は、熱硬化性バインダー中に導電粒子43を含有するものであることが好ましい。
 接続フィルム40の厚みT40は、例えば20μm以下である。また、発光素子20と接続フィルム40との間の距離Dは、好ましくは10~1000μm、より好ましくは50~500μm、さらに好ましくは80~200μmである。
 図3は、基板側からレーザー光を照射し、発光素子を配線基板の所定位置に転写し、配列させた状態を模式的に示す断面図である。図2及び図3に示すように、着弾工程(A1)では、基板11側からレーザー光50を照射し、発光素子20を配線基板21の所定位置に転写し、接続フィルム40上に配列させる。
 発光素子20の転写には、例えば、リフト(LIFT:Laser Induced Forward Transfer)装置を用いることができる。リスト装置は、例えば、レーザー装置から出射されたパルスレーザ光を平行光にするテレスコープと、テレスコープを通過したパルスレーザ光の空間強度分布を均一に整形する整形光学系と、整形光学系により整形されたパルスレーザ光を所定のパターンにて通過させるマスクと、整形光学系とマスクとの間に位置するフィールドレンズと、マスクのパターンを通過したレーザー光をドナー基板に縮小投影する投影レンズとを備え、ドナー基板であるチップ部品基板10をドナーステージに保持し、レセプター基板である配線基板30をレセプターステージに保持する。
 レーザー装置としては、例えば波長180nm~360nmのレーザー光を発振するエキシマレーザーを用いることができる。エキシマレーザーの発振波長は、例えば193、248、308、351nmであり、これらの発振波長の中からリリース12の材料の光吸収性に応じて好適に選択することができる。
 マスクは、基材11とリリース材12との境界面における投影が、所望のレーザー光の配列となるように、所定ピッチで所定サイズの窓の配列が形成されたパターンを用いる。マスクには、基材11に例えばクロムメッキにてパターンが施され、クロムメッキが施されていない窓部分はレーザー光を透過し、クロムメッキが施されている部分はレーザー光を遮断する。
 レーザー装置からの出射光はテレスコープ光学系に入射し、その先の整形光学系へと伝搬する。整形光学系に入射する直前におけるレーザー光は、このドナーステージのX軸の移動範囲内のいずれの位置においても、概ね平行光となるよう、テレスコープ光学系により調整されているため、常に、整形光学系に対し、概ね、同一サイズ、同一角度(垂直)により入射する。
 整形光学系を通過したレーザー光は、投影レンズとの組み合わせにおいて像側テレセントリック縮小投影光学系を構成するフィールドレンズを経てマスクに入射する。マスクパターンを通過したレーザー光は、その伝搬方向を落射ミラーにより鉛直下方に変え、投影レンズに入射する。投影レンズから出射されたレーザー光は、基材11側から入射し、その表面(下面)に形成されているリリース材12の所定の位置に対し、マスクパターンの縮小サイズにて正確に投影される。
 基材11とリリース材12との界面に照射される結像されるレーザー光のパルスエネルギーは、好ましくは0.001~2J、より好ましくは0.01~1.5Jであり、さらに好ましくは0.1~1Jである。フルーエンス(fluence)は、好ましくは0.001~2J/cmであり、より好ましくは0.01~1J/cmであり、さらに好ましくは0.05~0.5J/cmである。パルス幅(照射時間)は、好ましくは0.01~1×10ピコ秒であり、より好ましくは0.1~1×107ピコ秒であり、さらに好ましくは1~1×10ピコ秒である。パルス周波数は、好ましくは0.1~10000Hz、より好ましくは1~1000Hz、さらに好ましくは1~100Hzである。照射パルス数は、好ましくは1~30,000,000である。
 このようなリフト装置を用いることにより、基材11とリリース材12との境界面において、レーザー光を照射されたリリース材12に衝撃波を発生させ、複数の発光素子20を基材11から剥離して配線基板30に向けてリフトし、複数の発光素子20を配線基板30の所定位置に接続フィルム40を介して着弾させることができる。
 接続フィルム40は、複数の発光素子20側にゴム層41を配しているため、超高速で打ち出される発光素子20が着弾する際の衝撃を緩和させ、発光素子20のずれ、変形、破壊、抜けなどの不良の発生を抑制し、高い着弾成功率を得ることができる。
 [接続工程(B1)]
 図4は、配線基板に発光素子を実装させた状態を模式的に示す断面図である。図4に示すように、接続工程(B1)では、配線基板30の所定位置に配列した発光素子20を実装させる。
 発光素子20を配線基板30に熱圧着する方法としては、公知の異方性導電フィルムにおいて用いられている接続方法を適宜選択して使用することができる。熱圧着条件としては、例えば、温度150℃~260℃、圧力5MPa~60MPa、時間5秒~300秒である。
 接続フィルム40のゴム層41は、熱圧着時に発光素子20の第1導電型電極22及び第2導電型電極23により突き破られる。そして、異方性導電接着層42の導電粒子43が発光素子20の第1導電型電極22及び第2導電型電極23と、配線基板30の第1電極32及び第2電極33との間に挟持され、異方性導電接着層42のバインダーが硬化することにより、異方性導電膜が形成される。
 第1の実施の形態に係る接続構造体の製造方法によれば、配線基板の電極面にゴム層と接着層とを有する接続フィルムを配置し、ゴム層とチップ部品の電極面とを衝突させることにより、着弾工程において、チップ部品のずれ、変形、破壊、抜けなどの不良の発生を抑制し、チップ部品を高精度及び高効率に転写、配列させることができ、接続工程において、チップ部品がゴム層を突き破り、優れた導通性を得ることができる。
 第1の実施の形態では、配線基板上の全面に接続フィルムを貼り付けることとしたが、例えばマストランスファー技術を用いて、接続フィルムの個片を配線基板上の電極位置に転写してもよい。接続フィルムを全面貼付ではなく、チップ部品が飛ばされる位置のみに選択的に貼ることにより、例えば発光素子アレイの透明性を向上させることができる。
 [第2の実施の形態]
 第1の実施の形態では、ゴム層と接着層とを有する接続フィルムを配線基板に配置したが、ゴム層をチップ部品の電極面に配置し、接着層を配線基板に配置してもよい。
 すなわち、第2の実施の形態に係る接続構造体の製造方法は、レーザー光に対して透過性を有する基材に設けられたチップ部品と、配線基板とを対向させ、前記基材側からレーザー光を照射してチップ部品を配線基板側に着弾させる着弾工程と、チップ部品と配線基板とを、接続フィルムを介して接続させる接続工程とを有し、接続フィルムが、接着層を有し、チップ部品が、電極面にゴム層を有し、着弾工程では、配線基板の電極面に接続フィルムが配置され、接着層とチップ部品のゴム層とを衝突させる。
 以下、第1の実施の形態と同様に、接続構造体の製造方法として、LEDチップである発光素子をパネル基板である配線基板に複数個配列させて発光素子アレイを構成する表示装置の製造方法における着弾工程(A2)、及び接続工程(B2)について説明する。なお、第1の実施の形態と同じ構成には、同じ符号を付し、説明を省略する。
 [着弾工程(A2)]
 図5は、基材に設けられ、電極面にゴム層を有する発光素子と、配線基板上の異方性導電接着層とを対向させた状態を模式的に示す断面図である。図5に示すように、先ず、着弾工程(A2)では、チップ部品基板10と配線基板30とを対向させる。
 チップ部品基板10は、基材11とリリース材12と発光素子20とを備え、リリース材12表面に発光素子20が貼り付けられている。また、発光素子20の電極面には、ゴム層51が貼り付けられている。ゴム層51は、第1の実施の形態におけるゴム層41と同様であるため、説明を省略する。
 接続フィルム50は、異方性導電接着層52からなり、配線基板30の第1電極32上及び第2電極33上の位置に貼り付けられている。異方性導電接着層22は、第1の実施の形態における異方性導電接着層42と同様であるため、説明を省略する。
 着弾工程(A2)において、発光素子20に貼り付けられたゴム層51は、超高速で打ち出された発光素子20が異方性導電接着層52に着弾する際の衝撃を緩和させ、発光素子20のずれ、変形、破壊、抜けなどの不良の発生を抑制し、高い着弾成功率を得ることができる。
 [接続工程(B2)]
 接続工程(B2)では、配線基板30の所定位置に配列した発光素子20を実装させる。発光素子20を配線基板30に熱圧着する方法は、第1の実施の形態と同様である。発光素子20に貼り付けられたゴム層51は、熱圧着時に発光素子20の第1導電型電極22及び第2導電型電極23により突き破られる。そして、異方性導電接着層52の導電粒子53が発光素子20の第1導電型電極22及び第2導電型電極23と、配線基板30の第1電極32及び第2電極33との間に挟持され、異方性導電接着層52のバインダーが硬化することにより、異方性導電膜が形成される。
 第2の実施の形態に係る接続構造体の製造方法によれば、チップ部品の電極面にゴム層を配置し、配線基板の電極面に接着層からなる接続フィルムを配置し、ゴム層と接続フィルムとを衝突させることにより、着弾工程において、チップ部品のずれ、変形、破壊、抜けなどの不良の発生を抑制し、チップ部品を高精度及び高効率に転写、配列させることができ、接続工程において、チップ部品がゴム層を突き破り、優れた導通性を得ることができる。
 [第3の実施の形態]
 第1の実施の形態では、ゴム層と接着層とを有する接続フィルムを配線基板に配置したが、接続フィルムをチップ部品の電極面に配置してもよい。
 すなわち、第3の実施の形態に係る接続構造体の製造方法は、レーザー光に対して透過性を有する基材に設けられたチップ部品と、配線基板とを対向させ、基材側からレーザー光を照射してチップ部品を配線基板側に着弾させる着弾工程と、チップ部品と配線基板とを、接続フィルムを介して接続させる接続工程とを有し、接続フィルムが、ゴム層と接着層とを有し、着弾工程では、チップ部品の電極面に接続フィルムが配置され、ゴム層と配線基板の電極面とを衝突させる。
 以下、第1の実施の形態と同様に、接続構造体の製造方法として、LEDチップである発光素子をパネル基板である配線基板に複数個配列させて発光素子アレイを構成する表示装置の製造方法における着弾工程(A3)、及び接続工程(B3)について説明する。なお、第1の実施の形態と同じ構成には、同じ符号を付し、説明を省略する。
 [着弾工程(A3)]
 図6は、基材に設けられ、電極面に接続フィルムを有する発光素子と、配線基板とを対向させた状態を模式的に示す断面図である。図6に示すように、先ず、着弾工程(A2)では、チップ部品基板10と配線基板30とを対向させる。
 チップ部品基板10は、基材11とリリース材12と発光素子20とを備え、リリース材12表面に発光素子20が貼り付けられている。また、発光素子20の電極面には、接続フィルム60が貼り付けられている。
 接続フィルム60は、ゴム層61と異方性導電接着層62とを有しており、ゴム層61側を配線基板30に対向させる。ゴム層61及び異方性導電接着層62は、第1の実施の形態におけるゴム層41及び異方性導電接着層42と同様であるため、説明を省略する。
 着弾工程(A3)において、発光素子20が貼り付けられたゴム層61は、超高速で打ち出された発光素子20が配線基板30の電極面に着弾する際の衝撃を緩和させ、発光素子20のずれ、変形、破壊、抜けなどの不良の発生を抑制し、高い着弾成功率を得ることができる。
 [接続工程(B3)]
 接続工程(B3)では、配線基板30の所定位置に配列した発光素子20を実装させる。発光素子20を配線基板30に熱圧着する方法は、第1の実施の形態と同様である。発光素子20に貼り付けられたゴム層61は、熱圧着時に異方性導電接着層62の導電粒子63により突き破られる。そして、異方性導電接着層62の導電粒子63が発光素子20の第1導電型電極22及び第2導電型電極23と、配線基板30の第1電極32及び第2電極33との間に挟持され、異方性導電接着層62のバインダーが硬化することにより、異方性導電膜が形成される。
 第3の実施の形態に係る接続構造体の製造方法によれば、チップ部品の電極面にゴム層と接着層とを有する接続フィルムを配置し、ゴム層と配線基板の電極面とを衝突させることにより、着弾工程において、チップ部品のずれ、変形、破壊、抜けなどの不良の発生を抑制し、チップ部品を高精度及び高効率に転写、配列させることができ、接続工程において、優れた導通性を得ることができる。
 [第4の実施の形態]
 第1の実施の形態では、ゴム層と接着層とを有する接続フィルムを配線基板に配置したが、接着層をチップ部品の電極面に配置し、ゴム層を配線基板に配置してもよい。
 すなわち、第4の実施の形態に係る接続構造体の製造方法は、レーザー光に対して透過性を有する基材に設けられたチップ部品と、配線基板とを対向させ、基材側からレーザー光を照射してチップ部品を配線基板側に着弾させる着弾工程と、チップ部品と配線基板とを、接続フィルムを介して接続させる接続工程とを有し、接続フィルムが、接着層を有し、配線基板が、電極面にゴム層を有し、着弾工程では、チップ部品の電極面に接続フィルムが配置され、接着層と配線基板のゴム層とを衝突させる。
 以下、第1の実施の形態と同様に、接続構造体の製造方法として、LEDチップである発光素子をパネル基板である配線基板に複数個配列させて発光素子アレイを構成する表示装置の製造方法における着弾工程(A4)、及び接続工程(B4)について説明する。なお、第1の実施の形態と同じ構成には、同じ符号を付し、説明を省略する。
 [着弾工程(A4)]
 図7は、基材に設けられ、電極面に異方性導電接着層を有する発光素子と、配線基板上のゴム層とを対向させた状態を模式的に示す断面図である。図7に示すように、先ず、着弾工程(A4)では、チップ部品基板10と配線基板30とを対向させる。
 チップ部品基板10は、基材11とリリース材12と発光素子20とを備え、リリース材12表面に発光素子20が貼り付けられている。また、発光素子20の電極面には、異方性導電接着層72からなる接続フィルム70が貼り付けられている。異方性導電接着層72は、第1の実施の形態における異方性導電接着層42と同様であるため、説明を省略する。
 また、配線基板30の第1電極32上及び第2電極33上の位置には、ゴム層71が貼り付けられている。ゴム層71は、第1の実施の形態におけるゴム層41と同様であるため、説明を省略する
 着弾工程(A4)において、配線基板30に貼り付けられたゴム層71は、超高速で打ち出された発光素子20が着弾する際の衝撃を緩和させ、発光素子20のずれ、変形、破壊、抜けなどの不良の発生を抑制し、高い着弾成功率を得ることができる。
 [接続工程(B4)]
 接続工程(B4)では、配線基板30の所定位置に配列した発光素子20を実装させる。発光素子20を配線基板30に熱圧着する方法は、第1の実施の形態と同様である。配線基板30に貼り付けられたゴム層71は、熱圧着時に異方性導電接着層72の導電粒子73により突き破られる。そして、異方性導電接着層72の導電粒子73が発光素子20の第1導電型電極22及び第2導電型電極23と、配線基板30の第1電極32及び第2電極33との間に挟持され、異方性導電接着層72のバインダーが硬化することにより、異方性導電膜が形成される。
 第4の実施の形態に係る接続構造体の製造方法によれば、チップ部品の電極面に接着層からなる接続フィルムを配置し、配線基板の電極面にゴム層を配置し、接着層とゴム層とを衝突させることにより、着弾工程において、チップ部品のずれ、変形、破壊、抜けなどの不良の発生を抑制し、チップ部品を高精度及び高効率に転写、配列させることができ、接続工程において、優れた導通性を得ることができる。
 <2.接続フィルム>
 本実施の形態に係る接続フィルムは、ゴム層と、接着層とを有し、ゴム層の厚みが、0.5μm以上3.0μm以下である。これにより、例えばレーザー光によるマストランスファーを用いてチップ部品を配線基板に着弾させる場合の着弾率を向上させ、優れた導通性を得ることができる。
 接着層は、導電粒子を含有する異方性導電接着層であることが好ましい。これにより、チップ部品に半田バンプなどの接続部位が設けられていない場合でも、チップ部品と配線基板とを接続させることが可能となる。また、異方性導電接着層は、導電粒子を方向に整列して構成されていることが好ましく、導電粒子を厚み方向の配線基板側に偏在させることが好ましい。これにより、チップ部品の電極と配線基板の電極との間における導電粒子の捕捉性を向上させることができる。なお、チップ部品の電極が突起状などになり、配線基板の配線と電気的接続が得られる場合には、接着層は、導電粒子を含有しなくても構わない。
 図8は、接続フィルムの第1の構成例を模式的に示す断面図である。図8に示すように、接続フィルム40は、ゴム層41と、導電粒子43を含有する異方性導電接着層42とを有する。
 ゴム層41は、クッション性(衝撃吸収性)の高いエラストマーであれば特に限定されるものではなく、具体例として、例えば、シリコーンゴム、アクリルゴム、ブタジエンゴム、ポリウレタン樹脂(ポリウレタン系エラストマー)などを挙げることができる。これらの中でも、ゴム層41は、シリコーンゴム、アクリルゴムから選択される1種以上であることが好ましい。
 ゴム層41の厚みは、好ましくは0.5μm以上3.0μm以下、より好ましくは0.5μm以上2.0μm以下、さらに好ましくは0.5μm以上1.5μm以下である。ゴム層41の厚みが小さすぎると衝撃吸収性を得るのが困難となる傾向にあり、ゴム層41の厚みが小さすぎると導通性を得るのが困難となる傾向にある。
 ゴム層41のデュロメータA硬度は、好ましくは20~40、より好ましくは20~35、さらに好ましくは20~30である。デュロメータA硬度が高すぎる場合、ゴム層が硬すぎて、チップ部品の変形、破壊などの不良が発生し易くなる傾向にあり、デュロメータA硬度が低すぎる場合、ゴム層41が柔らかすぎて、チップ部品のずれなどの不良が発生し易くなる傾向にある。ゴム層41のデュロメータA硬度は、JIS K 6253に準拠し、デュロメータAを用いてゴム硬度(日本工業規格JIS-A硬度)で測定することができる。
 押し込み試験装置を用いた動的粘弾性試験の温度30℃、周波数200Hzにおけるゴム層41の貯蔵弾性率は、好ましくは60MPa以下、より好ましくは40MPa以下、さらに好ましくは30MPa以下である。温度30℃、周波数200Hzにおける貯蔵弾性率が高すぎる場合、レーザー照射で高速に弾き出されたチップ部品の衝撃を吸収できず、チップ部品の転写率が低下する傾向にある。温度30℃、周波数200Hzにおけるゴム層41の貯蔵弾性率は、押し込み試験装置を用い、例えば、直径100μmのフラットパンチを用い、目標押し込み深さを1μmとし、周波数1~200Hzの範囲を掃引して測定することができる。
 異方性導電接着層42は、導電粒子43を含有するいわゆる異方性導電フィルム(ACF:Anisotropic Conductive Film)であってもよい。導電粒子としては、公知の異方性導電フィルムにおいて使用されているものを適宜選択して使用することができる。例えば、ニッケル、銅、銀、金、パラジウム、半田などの金属粒子、ポリアミド、ポリベンゾグアナミン等の樹脂粒子の表面をニッケル、金などの金属で被覆した金属被覆樹脂粒子等を挙げることができる。これにより、チップ部品に半田バンプなどの接続部位が設けられていない場合でも、導通が可能となる。
 また、異方性導電接着層42は、導電粒子43を面方向に整列して構成されていることが好ましい。導電粒子が面方向に整列して構成されていることにより、粒子面密度が均一となり、非常に優れた導通性を得ることができる。また、異方性導電接着層42は、導電粒子43を厚み方向の配線基板側に偏在させることが好ましい。例えば、前述の第1の実施の形態では、異方性導電接着層42内の導電粒子43をゴム層41の面の反対の面側に偏在させてもよく、前述の第3の実施の形態では、異方性導電接着層42内の導電粒子43をゴム層41の面側に偏在させてもよい。これにより、チップ部品の電極と配線基板の電極との間における導電粒子の捕捉性を向上させることができる。
 導電粒子43の粒子径は、特に制限されないが、粒子径の下限は、1μm以上であることが好ましく、粒子径の上限は、例えば、接続構造体における導電粒子の捕捉効率の観点から、例えば50μm以下であることが好ましく、20μm以下であることがさらに好ましい。なお、導電粒子の粒子径は、画像型粒度分布計(一例として、FPIA-3000:マルバーン社製)により測定した値とすることができる。この個数は1000個以上、好ましくは2000個以上であることが好ましい。また、導電粒子の粒子面密度は、チップ部品の電極面積などに応じて決定することができ、例えば、500~140000pcs/mmの範囲とすることができる。
 異方性導電接着層42は、膜形成樹脂と、熱硬化性樹脂と、硬化剤とを含有する熱硬化型バインダーで構成されることが好ましい。熱硬化型バインダーとしては、特に限定されるものではなく、例えば、エポキシ化合物と熱アニオン重合開始剤とを含む熱アニオン重合型樹脂組成物、エポキシ化合物と熱カチオン重合開始剤とを含む熱カチオン重合型樹脂組成物、(メタ)アクリレート化合物と熱ラジカル重合開始剤とを含む熱ラジカル重合型樹脂組成物などが挙げられる。なお、(メタ)アクリレート化合物とは、アクリルモノマー(オリゴマー)、及びメタクリルモノマー(オリゴマー)のいずれも含む意味である。
 これらの熱硬化型バインダーの中でも、熱硬化性樹脂が、エポキシ化合物を含み、硬化剤が、熱カチオン重合開始剤であることが好ましい。これにより、レーザー光による硬化反応を抑制し、熱により速硬化させることができる。以下では、具体例として、膜形成樹脂と、エポキシ化合物と、熱カチオン重合開始剤とを含む熱カチオン重合型樹脂組成物を例に挙げて説明する。
 膜形成樹脂としては、例えば平均分子量が10000以上の高分子量樹脂に相当し、フィルム形成性の観点から、10000~80000程度の平均分子量であることが好ましい。膜形成樹脂としては、フェノキシ樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリエステルウレタン樹脂、アクリル樹脂、ポリイミド樹脂、ブチラール樹脂等の種々の樹脂が挙げられ、これらは単独で用いてもよく、2種類以上を組み合わせて用いてもよい。これらの中でも、膜形成状態、接続信頼性等の観点からフェノキシ樹脂を用いることが好ましい。異方性導電接着層における膜形成樹脂の含有量は、好ましくは20~50wt%、より好ましくは25~45wt%、さらに好ましくは30~40wt%である。
 エポキシ化合物は、分子内に1つ以上のエポキシ基を有するエポキシ化合物であれば、特に限定されるものではなく、例えば、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂等であってもよく、ウレタン変性のエポキシ樹脂であっても構わない。これらの中でも、高純度ビスフェノールA型エポキシ樹脂を好ましく用いることができる。高純度ビスフェノールA型エポキシ樹脂の具体例としては、例えば三菱ケミカル社製の商品名「YL980」を挙げることができる。異方性導電接着層におけるエポキシ化合物の含有量は、好ましくは10~55wt%、より好ましくは15~50wt%、さらに好ましくは20~45wt%である。
 熱カチオン重合開始剤としては、エポキシ化合物の熱カチオン重合開始剤として公知のものを採用することができ、例えば、熱により、カチオン重合型化合物をカチオン重合させ得る酸を発生するものであり、公知のヨードニウム塩、スルホニウム塩、ホスホニウム塩、フェロセン類等を用いることができる。これらの中でも、温度に対して良好な潜在性を示す芳香族スルホニウム塩を好ましく使用することができる。芳香族スルホニウム塩系の重合開始剤の具体例としては、例えば三新化学工業株式会社製の商品名「SI-60L」を挙げることができる。異方性導電接着層における熱カチオン重合開始剤の含有量は、好ましくは1~20wt%、より好ましくは2~15wt%、さらに好ましくは3~12wt%である。
 なお、熱硬化型バインダーに配合する他の添加物として、必要に応じて、無機フィラー、シランカップリング剤、希釈用モノマー、充填剤、軟化剤、着色剤、難燃化剤、チキソトロピック剤などを配合してもよい。
 無機フィラーとしては、シリカ、タルク、酸化チタン、炭酸カルシウム、酸化マグネシウム等を用いることができる。無機フィラーは、単独でも2種類以上を併用してもよい。異方性導電接着層における無機フィラーの含有量は、好ましくは1~30wt%、より好ましくは5~25wt%、さらに好ましくは10~20wt%である。無機フィラーを2種以上併用する場合、熱硬化型バインダー中の無機フィラーの含有量の合計が、上述した範囲内であることが好ましい。
 異方性導電接着層42の厚みの下限は、例えば導電粒子の粒子径と同じであってもよく、好ましくは導電粒子径の1.3倍以上もしくは3μm以上とすることができる。また、接続フィルムの厚みの上限は、例えば20μm以下もしくは導電粒子の粒子径の2倍以下とすることができる。また、接続フィルムは、導電粒子を含有していない接着剤層や粘着剤層を積層してもよく、その層数や積層面は、対象や目的に合わせて適宜選択することができる。また、接着剤層や粘着剤層の絶縁性樹脂としては、接続フィルムと同様のものを使用することができる。フィルム厚みは、公知のマイクロメータやデジタルシックネスゲージを用いて測定することができる。フィルム厚みは、例えば10箇所以上を測定し、平均して求めればよい。
 [変形例]
 第1の構成例において、ゴム層は、内部に空隙を有することが好ましく、網状、突起状などの形状であることが好ましい。これにより、空気層により衝撃吸収性が向上し、チップ部品の着弾率を向上させることができる。また、チップ部品の接続時に、チップ部品がゴム層を突き破り易くなるため、優れた導通抵抗を得ることができる。
 図9(A)は、加工により内部に空隙を有する2枚のゴム層を示す平面図であり、図9(B)は、接続フィルムの第2の構成例を模式的に示す断面図である。図9に示すように、第2の構成例としての接続フィルム80は、ゴム層81と、導電粒子83を含有する異方性導電接着層82とを有する。ゴム層81は、第1のゴム層81Aと第2のゴム層81Bとを積層してなり、例えば網目形状(メッシュ型)からなる。第1のゴム層81A及び第2のゴム層81Bは、例えば複数の凸状の型を用いてゴムを硬化させることにより、表面に複数の穴が形成されている。また、ゴム層81は、メッシュ型ではなく、例えば多孔層であってもよい。なお、異方性導電接着層82は、異方性導電接着層42と同様であるため、説明を省略する。
 図10は、接続フィルムの第3の構成例を模式的に示す断面図である。図10に示すように、第3の構成例としての接続フィルム90は、ゴム層91と、導電粒子93を含有する異方性導電接着層92とを有する。ゴム層91は、例えば、突起形状(突起型)であり、例えば複数の凸状の型を用いてゴムを硬化させることにより、表面に複数の穴が形成されている。なお、異方性導電接着層92は、異方性導電接着層42と同様であるため、説明を省略する。
 変形例のように、ゴム層が内部に空隙を有することにより、衝撃吸収性が向上し、チップ部品の着弾率を向上させることができる。また、ゴム層の突き破り性が向上し、優れた導通抵抗を得ることができる。
 <3.実施例>
 実施例では、石英ガラスに設けられたチップ部品とガラス基板に設けられた接続フィルムとを対向させ、基材側からレーザー光を照射してチップ部品を接続フィルム上に着弾させ、着弾性を評価した。また、接続構造体を作製し、導通性を評価した。なお、本技術は、これらの実施例に限定されるものではない。
 [異方性導電接着層の作製]
 下記材料を準備した。
 フェノキシ樹脂(商品名:PKHH、巴化学工業株式会社製)
 高純度ビスフェノールA型エポキシ樹脂(商品名:YL-980、三菱ケミカル株式会社製)
 疎水性シリカ(商品名:RY200、日本アエロジル株式会社製)
 カチオン重合開始剤(商品名:SI-60L、三新化学工業株式会社製)
 導電粒子(平均粒径3μm、樹脂コア金属被覆微粒子、Niメッキ0.2μm厚、積水化学工業株式会社製)
 表2に示すように各材料を所定質量部配合し、厚み0.5mmのガラス基板上に厚み6μmの異方性導電接着層を作製した。異方性導電接着層は、例えば、特許第6187665号記載の方法により、バインダー層の一方の面に粒子面密度が58000pcs/mmとなるように導電粒子を整列させた。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
 [チップ部品の着弾性の評価]
 リスト装置(MT-30C200)を用いて、石英ガラスに設けられたチップ部品をガラス基板上の接続フィルムに着弾させた。チップ部品(外形30×50μm、厚み5μm、電極厚み2μm)は、TEG(Test Element Group)を用い、石英ガラスとチップ部品との間にリリース材(ポリイミド)を設けた。
 前述のように、リスト装置は、レーザー装置から出射されたパルスレーザ光を平行光にするテレスコープと、テレスコープを通過したパルスレーザ光の空間強度分布を均一に整形する整形光学系と、整形光学系により整形されたパルスレーザ光を所定のパターンにて通過させるマスクと、整形光学系とマスクとの間に位置するフィールドレンズと、マスクのパターンを通過したレーザー光をドナー基板に縮小投影する投影レンズとを備えており、ドナー基板であるチップ部品がリリース材で保持された石英基板をドナーステージに保持し、レセプター基板である接続フィルムが貼付されたガラス基板をレセプターステージに保持し、チップ部品と接続フィルムとの間の距離を100μmとした。
 レーザー装置は、発振波長を248nmとするエキシマレーザーを用いた。レーザー光のパルスエネルギーは、600J、フルーエンス(fluence)は150J/cm、パルス幅(照射時間)は30000ピコ秒、パルス周波数は0.01kHz、照射パルス数は各ACF1小片につき1パルスとした。異方性導電接着層と基材との界面に照射される結像されるレーザー光のパルスエネルギーは、0.001~2Jであり、フルーエンス(fluence)は、0.001~2J/cmであり、パルス幅(照射時間)は、0.01~1×10ピコ秒であり、パルス周波数は、0.1~10000Hzであり、照射パルス数は、1~30,000,000であった。
 マスクは、ドナー基板である石英ガラスとリリース材の境界面における投影が、チップ部品の外形30×50μmとなるように、所定ピッチで所定サイズの窓の配列が形成されたパターンを用いた。
 合計100個のチップ部品を接続フィルムに転写し、接続フィルム上に正常に着弾されているチップ部品の個数を顕微鏡によりカウントした。正常に着弾されたチップ部品の割合は、90%以上であることが望まれる。
 [接続構造体の作製]
 チップ部品を配線基板の接続フィルム上に着弾させ、温度170℃-圧力10Mpa-時間30secの条件で熱圧着し、接続構造体を作製した。チップ部品(外形50μm×50μm、厚み150μm)は、チップ部品に1対の電極(Cr/Au-plated bump 12μm×12μm)設けているTEG(Test Element Group)を用いた。配線基板は、ガラス基板(厚み0.5mm、Ti/Al/Ti pattern 12μm×12μm)を用いた。
 [導通性の評価]
 配線基板側の導通配線を用いて、接続構造体の導通抵抗を測定した。導通性の評価は、抵抗値に応じて下記A~Dの判定とした。C判定以上あることが望まれる。
A:50Ω以下
B:50Ω超100Ω以下
C:100Ω超200Ω以下
D:200Ω超
 [実施例1]
 シリコーン(商品名:STP-106T-UV、信越化学工業株式会社製)を塗布した後、UV(ultraviolet)硬化させ、厚み1μmのシリコーンゴム層を作製した。そして、厚み6μmの異方性導電接着層の表面に、厚み1μmのシリコーンゴム層を貼り合わせ、接続フィルムとした。
 また、シリコーンゴムについて、JIS K 6253に準拠し、デュロメータAを用いてゴム硬度(日本工業規格JIS-A硬度)を測定した。その結果、ゴム硬度は30であった。また、シリコーンゴムについて、押し込み試験装置(KLA社製iMicro型ナノインデンター)を用いて、動的粘弾性試験を行った。直径100μmのフラットパンチを用い、目標押し込み深さを1μmとし、周波数1~200Hzの範囲を掃引し、温度30℃、周波数200Hzにおける貯蔵弾性率を測定した。サンプルのポアソン比を0.5とし、各サンプルの測定点数12の平均値を算出した。その結果、貯蔵弾性率は27MPaであった。
 表3に示すように、チップ部品を接続フィルムのシリコーンゴム層上に着弾させたときのチップ着弾率は、98%であった。また、接続フィルムを介してチップ部品と配線基板とを熱圧着させた接続構造体の導通抵抗の評価は、「B」であった。
 [実施例2]
 厚み0.5μmのシリコーンゴム層を作製した以外は、実施例1と同様に接続フィルムを作製した。
 表3に示すように、チップ部品を接続フィルムのシリコーンゴム層上に着弾させたときのチップ着弾率は、90%であった。また、接続フィルムを介してチップ部品と配線基板とを熱圧着させた接続構造体の導通抵抗の評価は、「A」であった。
 [実施例3]
 厚み2.0μmのシリコーンゴム層を作製した以外は、実施例1と同様に接続フィルムを作製した。
 表3に示すように、チップ部品を接続フィルムのシリコーンゴム層上に着弾させたときのチップ着弾率は、100%であった。また、接続フィルムを介してチップ部品と配線基板とを熱圧着させた接続構造体の導通抵抗の評価は、「C」であった。
 [実施例4]
 シリコーン(商品名:STP-106T-UV、信越化学工業株式会社製)を厚み1μm塗布した後、凸型のエンボスで直径1μmの穴を多数加工し、UV(ultraviolet)硬化させ、シリコーンゴム層を作製した。そして、厚み6μmの異方性導電接着層の表面に、合計厚みが2μmとなるように2枚のシリコーンゴム層を調整して貼り合わせ(メッシュ型)、接続フィルムとした。
 表3に示すように、チップ部品を接続フィルムのシリコーンゴム層上に着弾させたときのチップ着弾率は、100%であった。また、接続フィルムを介してチップ部品と配線基板とを熱圧着させた接続構造体の導通抵抗の評価は、「A」であった。
 [実施例5]
 シリコーン(商品名:STP-106T-UV、信越化学工業株式会社製)を所定厚みに塗布した後、凸型のエンボスで直径1μmの穴を多数加工し、UV(ultraviolet)硬化させ、突起高さが1μm以上、合計厚みが2μmとなるシリコーンゴム層を作製した。そして、厚み6μmの異方性導電接着層の表面に、シリコーンゴム層を貼り合わせ(突起型)、接続フィルムとした。
 表3に示すように、チップ部品を接続フィルムのシリコーンゴム層上に着弾させたときのチップ着弾率は、100%であった。また、接続フィルムを介してチップ部品と配線基板とを熱圧着させた接続構造体の導通抵抗の評価は、「A」であった。
 [比較例1]
 異方性導電接着層の表面にシリコーンゴム層を貼り合わせず、厚み6μmの異方性導電接着層のみを接続フィルムとした。
 表3に示すように、チップ部品を異方性導電接着層上に着弾させたときのチップ着弾率は、20%であった。また、接続フィルムを介してチップ部品と配線基板とを熱圧着させた接続構造体の導通抵抗の評価は、「A」であった。
 [比較例2]
 シリコーン(商品名:STP-106T-UV、信越化学工業株式会社製)80質量部に対し、導電粒子(平均粒径3μm、樹脂コア金属被覆微粒子、Niメッキ0.2μm厚、積水化学工業株式会社製)を20質量部配合し、厚み0.5mmのガラス基板上に塗布・UV硬化させ、厚み6μmの導電粒子含有シリコーンゴム層を作製し、これを接続フィルムとした。
 表3に示すように、チップ部品を導電粒子含有シリコーンゴム層上に着弾させたときのチップ着弾率は、100%であった。また、接続フィルムを介してチップ部品と配線基板とを熱圧着させた接続構造体の導通抵抗の評価は、「D」であった。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
 表3に示すように、比較例1では、異方性導電接着層上にシリコーンゴム層が設けられていないため、チップ着弾率が低かった。比較例2では、接続フィルムが導電粒子含有シリコーンゴム層であるため、導通抵抗の評価が悪かった。
 一方、実施例1~5では、異方性導電接着層上にシリコーンゴム層が設けられているため、高いチップ着弾率を得ることができた。また、実施例4、5では、シリコーンゴム層が、メッシュ型、突起型など、内部に空隙を有するため、チップ部品がシリコーンゴム層を突き破り易く、良好な導通抵抗の評価を得ることができた。
 10 チップ部品基板、11 基材、12 リリース材、20 発光素子、21 本体、22 第1導電型電極、23 第2導電型電極、30 配線基板、31 基材、32 第1電極、33 第2電極、40 接続フィルム、41 ゴム層、42 異方性導電接着層、50 接続フィルム、51 ゴム層、52 異方性導電接着層、60 接続フィルム、61 ゴム層、62 異方性導電接着層、70 接続フィルム、71 ゴム層、72 異方性導電接着層、80 接続フィルム、81 ゴム層、82 異方性導電接着層、83 導電粒子、90 接続フィルム、91 ゴム層、92 異方性導電接着層、93 導電粒子、101 LED、102 転写材、103 スタンプ材、104 パネル基板、105 接続フィルム、111 LED、112 転写材、113 リリース材、114 パネル基板、115 接続フィルム
 

Claims (19)

  1.  レーザー光に対して透過性を有する基材に設けられたチップ部品と、配線基板とを対向させ、前記基材側からレーザー光を照射して前記チップ部品を前記配線基板側に着弾させる着弾工程と、
     前記チップ部品と前記配線基板とを、接続フィルムを介して接続させる接続工程とを有し、
     前記接続フィルムが、ゴム層と接着層とを有し、
     前記着弾工程では、前記配線基板の電極面に前記接続フィルムが配置され、前記ゴム層と前記チップ部品の電極面とを衝突させる接続構造体の製造方法。
  2.  レーザー光に対して透過性を有する基材に設けられたチップ部品と、配線基板とを対向させ、前記基材側からレーザー光を照射して前記チップ部品を前記配線基板側に着弾させる着弾工程と、
     前記チップ部品と前記配線基板とを、接続フィルムを介して接続させる接続工程とを有し、
     前記接続フィルムが、接着層を有し、
     前記チップ部品が、電極面にゴム層を有し、
     前記着弾工程では、前記配線基板の電極面に前記接続フィルムが配置され、前記接着層と前記チップ部品のゴム層とを衝突させる接続構造体の製造方法。
  3.  レーザー光に対して透過性を有する基材に設けられたチップ部品と、配線基板とを対向させ、前記基材側からレーザー光を照射して前記チップ部品を前記配線基板側に着弾させる着弾工程と、
     前記チップ部品と前記配線基板とを、接続フィルムを介して接続させる接続工程とを有し、
     前記接続フィルムが、ゴム層と接着層とを有し、
     前記着弾工程では、前記チップ部品の電極面に前記接続フィルムが配置され、前記ゴム層と前記配線基板の電極面とを衝突させる接続構造体の製造方法。
  4.  レーザー光に対して透過性を有する基材に設けられたチップ部品と、配線基板とを対向させ、前記基材側からレーザー光を照射して前記チップ部品を前記配線基板側に着弾させる着弾工程と、
     前記チップ部品と前記配線基板とを、接続フィルムを介して接続させる接続工程とを有し、
     前記接続フィルムが、接着層を有し、
     前記配線基板が、電極面にゴム層を有し、
     前記着弾工程では、前記チップ部品の電極面に前記接続フィルムが配置され、前記接着層と前記配線基板のゴム層とを衝突させる接続構造体の製造方法。
  5.  前記ゴム層が、アクリルゴム、シリコーンゴムから選択される1種以上である請求項1乃至4のいずれか1項に記載の接続構造体の製造方法。
  6.  前記ゴム層の厚みが、0.5μm以上3.0μm以下である請求項1乃至5のいずれか1項に記載の接続構造体の製造方法。
  7.  前記ゴム層が、内部に空隙を有する請求項1乃至6のいずれか1項に記載の接続構造体の製造方法。
  8.  前記ゴム層のデュロメータA硬度が、20~40であり、押し込み試験装置を用いた動的粘弾性試験の温度30℃、周波数200Hzにおける貯蔵弾性率が、60MPa以下である請求項1乃至7のいずれか1項に記載の接続構造体の製造方法。
  9.  前記接着層が、膜形成樹脂と、熱硬化性樹脂と、硬化剤とを含有する請求項1乃至8のいずれか1項に記載の接続構造体の製造方法。
  10.  前記接着層が、導電粒子を含有する請求項1乃至9のいずれか1項に記載の接続構造体の製造方法。
  11.  前記接着層が、前記導電粒子を面方向に整列して構成されている請求項10記載の接続構造体の製造方法。
  12.  前記チップ部品が、発光素子である請求項1乃至11のいずれか1項に記載の接続構造体の製造方法。
  13.  ゴム層と、接着層とを有し、
     前記ゴム層の厚みが、0.5μm以上3.0μm以下である接続フィルム。
  14.  前記ゴム層が、アクリルゴム、シリコーンゴムから選択される1種以上である請求項13記載の接続フィルム。
  15.  前記ゴム層が、内部に空隙を有する請求項13又は14記載の接続フィルム。
  16.  前記ゴム層のデュロメータA硬度が、20~40であり、押し込み試験装置を用いた動的粘弾性試験の温度30℃、周波数200Hzにおける貯蔵弾性率が、60MPa以下である請求項13乃至15のいずれか1項に記載の接続フィルム。
  17.  前記接着層が、膜形成樹脂と、熱硬化性樹脂と、硬化剤とを含有する請求項13乃至16のいずれか1項に記載の接続フィルム。
  18.  前記接着層が、導電粒子を含有する請求項13乃至17のいずれか1項に記載の接接続フィルム。
  19.  前記接着層が、前記導電粒子を面方向に整列して構成されている請求項18記載の接続フィルム。
     
     
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Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0830118A (ja) * 1994-07-20 1996-02-02 Toray Ind Inc 中間転写体およびこれを用いた画像形成方法
JP2004319538A (ja) * 2003-04-10 2004-11-11 Seiko Epson Corp 半導体装置の製造方法、集積回路、電子光学装置及び電子機器
JP2008274074A (ja) * 2007-04-27 2008-11-13 Toyobo Co Ltd 易接着性ポリエステルフィルムまたはゴム易接着用ポリエステルフィルム及びそれを用いた積層体
JP2010251359A (ja) * 2009-04-10 2010-11-04 Sony Corp 素子の移載方法
JP2018098441A (ja) * 2016-12-16 2018-06-21 株式会社ディスコ ダイボンダー
JP2019176154A (ja) * 2018-03-28 2019-10-10 東レエンジニアリング株式会社 転写基板ならびにこれを用いた実装方法および画像表示装置の製造方法

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6932676B2 (ja) 2018-09-27 2021-09-08 東レエンジニアリング株式会社 転写方法およびこれを用いた画像表示装置の製造方法ならびに転写装置
JP6911003B2 (ja) 2018-12-14 2021-07-28 Tdk株式会社 素子アレイの製造方法と特定素子の除去方法
JP7257187B2 (ja) 2019-03-05 2023-04-13 東レエンジニアリング株式会社 チップ転写板ならびにチップ転写方法、画像表示装置の製造方法および半導体装置の製造方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0830118A (ja) * 1994-07-20 1996-02-02 Toray Ind Inc 中間転写体およびこれを用いた画像形成方法
JP2004319538A (ja) * 2003-04-10 2004-11-11 Seiko Epson Corp 半導体装置の製造方法、集積回路、電子光学装置及び電子機器
JP2008274074A (ja) * 2007-04-27 2008-11-13 Toyobo Co Ltd 易接着性ポリエステルフィルムまたはゴム易接着用ポリエステルフィルム及びそれを用いた積層体
JP2010251359A (ja) * 2009-04-10 2010-11-04 Sony Corp 素子の移載方法
JP2018098441A (ja) * 2016-12-16 2018-06-21 株式会社ディスコ ダイボンダー
JP2019176154A (ja) * 2018-03-28 2019-10-10 東レエンジニアリング株式会社 転写基板ならびにこれを用いた実装方法および画像表示装置の製造方法

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