JP2005183031A - Substrate joint body, manufacturing method of substrate joint body, electro-optical device and electronic apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、基板接合体、基板接合体の製造方法、電気光学装置、及電子機器に関し、特に、電子素子の転写に用いられる接合材の配置技術に関する。 The present invention relates to a substrate bonded body, a method for manufacturing a substrate bonded body, an electro-optical device, and an electronic apparatus, and more particularly to a technique for arranging a bonding material used for transferring an electronic element.
近年、異なる2種類の基板を貼り合わせる基板接合体の製造方法においては、例えば、有機エレクトロルミネッセンス(以下、ELと称する。)素子等の発光機能素子が形成された電気光学基板と、当該発光機能素子を発光させる駆動素子が形成された駆動回路基板とを貼り合わせることによって電気光学装置を製造する方法が提案されている(特許文献1参照)。 In recent years, in a method for manufacturing a substrate assembly in which two different types of substrates are bonded together, for example, an electro-optical substrate on which a light-emitting functional element such as an organic electroluminescence (hereinafter referred to as EL) element is formed, and the light-emitting function. There has been proposed a method of manufacturing an electro-optical device by bonding a drive circuit substrate on which a drive element that emits light is formed (see Patent Document 1).
このような基板接合体の製造方法においては、電気光学基板と駆動回路基板とを別々に製造しておき、両者を貼り合わせて電気光学装置を製造するため、駆動回路基板に関しては、薄膜トランジスタ(以下、TFTと称する。)等の駆動素子を形成もしくは転写した後の必要な工程が極僅かで済むため、製造工程によって駆動素子が損傷される可能性を大幅に低減される。また、電気光学基板と駆動回路基板とを別工程で製造するため、歩留まりが向上する。場合によっては、電気光学基板と駆動回路基板とを別々の工場或いは異なった企業においてそれぞれ製造し、最終的に両者を張り合わせるといった製造方法も可能であるから、製造コストの低減を図る上でも極めて有利な方法となる。また、比較的低額の設備投資によって大画面の電気光学装置を製造することが可能となる。
ところで、上記製造方法においては、銀ペースト等の導電性部材を介して発光機能素子と駆動素子とを導通接続し、電気光学基板と駆動回路基板と間に封止樹脂を外周から充填していた。
しかしながら、この方法では、両基板間に銀ペースト等からなる導電性部材を立設させることにより、両基板間に所定の隙間を確保しているが、銀ペーストは構造体としての強度が低いので、この隙間を確保することが困難であるという問題がある。
また、両基板に外力が加わったり、反りが発生したりした場合には、銀ペーストに応力が集中して、剥がれや破損が生じることにより、電気光学基板と駆動回路基板との導通接続を確保することができないという問題がある。
By the way, in the above manufacturing method, the light emitting functional element and the driving element are conductively connected via a conductive member such as silver paste, and the sealing resin is filled from the outer periphery between the electro-optic board and the driving circuit board. .
However, in this method, a predetermined gap is secured between the two substrates by erecting a conductive member made of silver paste or the like between the two substrates, but silver paste has low strength as a structure. There is a problem that it is difficult to secure this gap.
Also, when external force is applied to both boards or warping occurs, stress concentrates on the silver paste, causing peeling and damage, ensuring a conductive connection between the electro-optic board and the drive circuit board. There is a problem that you can not.
本発明は、上述の課題に鑑みて創案されたものであって、電気光学基板と駆動回路基板と間の隙間を確保すると共に、基板の反り等が発生した場合であっても、導電性部材の剥がれや破壊等を抑えて、発光機能素子と駆動素子との導通接続を確保することができる基板接合体、基板接合体の製造方法、電気光学装置、及び電子機器を提供することを目的とする。 The present invention has been devised in view of the above-described problems, and ensures a gap between the electro-optic substrate and the drive circuit substrate, and even when the substrate is warped, the conductive member is provided. An object of the present invention is to provide a substrate bonded body, a method for manufacturing the substrate bonded body, an electro-optical device, and an electronic apparatus that can secure a conductive connection between the light emitting functional element and the driving element while suppressing peeling and destruction of the substrate. To do.
本発明に係る基板接合体の製造方法、基板接合体、電気光学装置の製造方法、電気光学装置、及び電子機器では、上記課題を解決するために以下の手段を採用した。
第1の発明は、第1機能素子が形成された第1基板と第2機能素子が形成された第2基板とを貼り合わせた基板接合体において、第1機能素子と第2機能素子とを導通接続する接合部が、樹脂コア部と、該樹脂コア部の一部或いは全面を覆う導通部とから形成されるようにした。この発明によれば、両基板間に樹脂材料により形成された樹脂コア部が配置されるので、両基板間に所定の隙間を形成することができる。また、樹脂コア部が接合部に加わった衝撃を緩和するので、導通部の損傷を回避し、導通接続を維持することができる。
In order to solve the above-described problems, the following methods are employed in the method for manufacturing a substrate assembly, the substrate assembly, the method for manufacturing an electro-optical device, the electro-optical device, and the electronic apparatus according to the present invention.
According to a first aspect of the present invention, there is provided a substrate joined body in which a first substrate on which a first functional element is formed and a second substrate on which a second functional element is bonded, and the first functional element and the second functional element are combined. The joint part to be conductively connected is formed from a resin core part and a conductive part that covers a part or the entire surface of the resin core part. According to this invention, since the resin core part formed with the resin material is disposed between the two substrates, a predetermined gap can be formed between the two substrates. Moreover, since the impact which the resin core part added to the junction part is relieved, damage to a conduction | electrical_connection part can be avoided and conduction | electrical_connection connection can be maintained.
また、樹脂コア部には、貫通孔が設けられると共に、該貫通孔に導通部が配置されるものでは、第1機能素子と導通部との導通接続を確実に得ることができる。
また、樹脂コア部は、第1機能素子に接続する端子部上に、該端子部の一部を露出させるように形成されるものでは、露出する端子部上に銀ペーストを配置することにより、第1機能素子に接続する端子部と導通部との導通接続を確保することができる。
In addition, when the resin core portion is provided with a through hole and the conductive portion is disposed in the through hole, the conductive connection between the first functional element and the conductive portion can be reliably obtained.
In addition, the resin core part is formed on the terminal part connected to the first functional element so as to expose a part of the terminal part.By disposing silver paste on the exposed terminal part, A conductive connection between the terminal portion connected to the first functional element and the conductive portion can be ensured.
第2の発明は、第1基板上に形成された第1機能素子を第2基板上に形成された第2機能素子上に転写配置する工程を有する基板接合体の製造方法において、第1基板上或いは第2基板上の少なくとも一方に対して樹脂コア部を形成する工程と、樹脂コア部の一部或いは全面に第1機能素子と第2機能素子とを導通接続する導通部を配置する工程とを有するようにした。この発明によれば、両基板間に樹脂材料により形成された樹脂コア部が配置されるので、両基板間に所定の隙間を形成することができる。また、樹脂コア部が接合部に加わった衝撃を緩和するので、接合部(特に導通部)の損傷を回避し、導通接続を維持することができる。 According to a second aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a substrate assembly including a step of transferring and arranging a first functional element formed on a first substrate on a second functional element formed on a second substrate. Forming a resin core portion on at least one of the upper substrate and the second substrate; and disposing a conductive portion for electrically connecting the first functional element and the second functional element on a part or the entire surface of the resin core portion. And to have. According to this invention, since the resin core part formed with the resin material is disposed between the two substrates, a predetermined gap can be formed between the two substrates. Moreover, since the impact which the resin core part added to the junction part is relieved, damage to a junction part (especially conduction | electrical_connection part) can be avoided and conduction | electrical_connection connection can be maintained.
また、樹脂コア部は、第1基板と第2基板とを貼り合わせた後の間隔よりも高く形成されるものでは、両基板を貼り合わせることにより、樹脂コア部が押し潰され、その反力により樹脂コア部の表面に配置した導通部が第1基板或いは第2基板に押し付けられ、第1機能素子或いは第2機能素子との導通接続を確実に得ることができる。
また、樹脂コア部に、第1基板及び/叉は第2基板に垂直な方向に略平行な貫通孔を形成する工程を有するものでは、第1機能素子或いは第2機能素子と導通部との導通を確実に得ることができる。
また、樹脂コア部上に導通部を配置するに先立って、樹脂コア部の表面をプラズマ処理するものでは、樹脂コア部の表面に導通部を確実に付着させることができる。
そして、樹脂コア部形成工程は、液滴吐出法、転写法、或いはリソグラフ法のいずれかにより行うことができる。また、導通部配置工程は、印刷法、転写法、或いは液滴吐出法のいずれかにより行うことができる。
Further, in the case where the resin core portion is formed higher than the interval after the first substrate and the second substrate are bonded together, the resin core portion is crushed by bonding both substrates, and the reaction force As a result, the conductive portion disposed on the surface of the resin core portion is pressed against the first substrate or the second substrate, and a conductive connection with the first functional element or the second functional element can be obtained with certainty.
In the case where the resin core has a step of forming a through hole substantially parallel to a direction perpendicular to the first substrate and / or the second substrate, the first functional element or the second functional element and the conduction portion Conductivity can be reliably obtained.
In addition, in the case where the surface of the resin core part is subjected to plasma treatment prior to disposing the conductive part on the resin core part, the conductive part can be reliably attached to the surface of the resin core part.
The resin core portion forming step can be performed by any one of a droplet discharge method, a transfer method, and a lithographic method. In addition, the conductive portion arranging step can be performed by any one of a printing method, a transfer method, and a droplet discharge method.
第3の発明は、電気光学装置が第1の発明の基板接合体或いは第2の発明の製造方法により製造された基板接合体を備えるようにした。
第4の発明は、電子機器が第3の発明の電気光学装置を備えるようにした。
第3、第4の発明の電気光学装置、電子機器によれば、接合部により第1基板に形成された電子素子と第2基板に形成された配線との導通接続が確実に確保されるので、品質の向上が図られる。
In a third aspect of the invention, the electro-optical device includes the substrate bonded body manufactured by the substrate bonded body of the first invention or the manufacturing method of the second invention.
In a fourth aspect of the invention, the electronic apparatus includes the electro-optical device of the third aspect of the invention.
According to the electro-optical device and the electronic apparatus of the third and fourth inventions, the conductive connection between the electronic element formed on the first substrate and the wiring formed on the second substrate is reliably ensured by the joint portion. The quality is improved.
以下、本発明の基板接合体、基板接合体の製造方法、電気光学装置、及び電子機器の実施形態について図を参照して説明する。
ここで、図1は有機EL装置の第1実施形態の要部構成を示す断面図、図2は樹脂コア部の第1実施形態を示す斜視図、図3から図9は有機EL装置の製造工程を説明するための説明図である。
なお、以下の説明に用いる各図面では、各部材を認識可能な大きさとするため、各部材の縮尺を適宜変更している。
Hereinafter, embodiments of a substrate bonded body, a method for manufacturing a substrate bonded body, an electro-optical device, and an electronic apparatus according to the present invention will be described with reference to the drawings.
Here, FIG. 1 is a cross-sectional view showing the configuration of the main part of the first embodiment of the organic EL device, FIG. 2 is a perspective view showing the first embodiment of the resin core portion, and FIGS. It is explanatory drawing for demonstrating a process.
In each drawing used for the following description, the scale of each member is appropriately changed to make each member a recognizable size.
(有機EL装置)
図1に示すように、有機EL装置(電気光学装置)1は、少なくとも基板接合体2を具備した構成となっている。当該基板接合体2は、配線基板(第1基板、駆動回路基板)3と、有機EL基板(第2基板、電気光学基板)4とを、後述の接合部50を介して貼り合わせて接合された構成となっている。
(Organic EL device)
As shown in FIG. 1, the organic EL device (electro-optical device) 1 has a configuration including at least a
配線基板3は、基板10と、基板10上に形成された所定形状の配線パターン11と、有機EL素子21を駆動させるTFT(第1機能素子、駆動素子)13と、TFT13と配線パターン11とを接合するTFT接続部14と、有機EL素子21と配線パターン11とを接合する有機EL接続部(端子部)15と、層間絶縁膜16とによって構成されている。
ここで、TFT接続部14は、TFTの端子パターンに応じて形成されるものであり、無電解メッキ処理によって形成されたバンプと、当該バンプ上に塗布形成される導電性ペーストとからなる。導電性ペースト17は、異方性導電粒子(ACP)を含むものである。
The
Here, the
有機EL基板4は、発光光が透過する透明基板20と、有機EL素子(第2機能素子、発光機能素子)21と、絶縁膜22と、陰極(発光機能素子、カソード)25とによって構成されている。
ここで、有機EL素子21は、ITO等の透明金属からなる陽極と、正孔注入/輸送層と、有機EL素子とを有しており、陽極で発生した正孔と陰極で発生した電子が有機EL素子で結合することで、発光するようになっている。なお、このような有機EL素子の詳細な構造は、公知技術が採用される。また、有機EL素子21と陰極25との間に電子注入/輸送層を形成してもよい。
The organic EL substrate 4 includes a
Here, the
更に、配線基板3と有機EL基板4との間には、本発明の特徴である樹脂コア部51と導通材52とから構成され、有機EL接続部15と陰極25と導通接続すると共に配線基板3と有機EL基板4とを支持する接合部50と、当該両基板3,4の外周を封止する封止部32とが設けられ、そして、当該両基板3,4間の空間には不活性ガス31が充填されている。
Further, the
(樹脂コア部の第1実施形態)
本発明の第1実施形態として示す樹脂コア部51は、図2に示しように、有機EL接続部15上に柱状に形成される。そして、有機EL接続部15も小さく形成される。すなわち、樹脂コア部51は、有機EL接続部15の一部を覆い、有機EL接続部15の残りの部分が露出するように形成される。これは、樹脂コア部51が絶縁性(非導通性)であるため、樹脂コア部51上に配置される導通材52を露出した有機EL接続部15に接触させて、電気的接続(導通)を確保する必要があるからである。
なお、図2(a)は樹脂コア部51の全面に導通材52を配置した場合、図2(b)は樹脂コア部51の一部に導通材52を配置した場合、図2(c)は、樹脂コア部51の一部を有機EL接続部15上に配置した場合を示す。
有機EL装置1に形成される全ての樹脂コア部51の高さは略同一に形成される。なお、樹脂コア部51の形成高さは、貼り合わせ後の配線基板3と有機EL基板4との間隔よりも高く形成される。すなわち、配線基板3と有機EL基板4とを貼り合わせることにより、樹脂コア部51が押し潰されるようになっている。このように、樹脂コア部51を押し潰すことにより、その反力により、樹脂コア部51上に配置される導通材52が有機EL基板4の陰極25に押し付けられ、導通材52と有機EL基板4の陰極25との電気的接続(導通)を確保することができる。
樹脂コア部形成材料としては、ポリイミド、ポリカーボネイト、アクリル、ポリメチルメタクリレート等の樹脂材料が用いられる。樹脂コア部51の形成方法として、リソグラフ法を用いる場合には、感光性を備える樹脂材料が用いられる。
(First embodiment of resin core part)
The
2A shows a case where the
All the
As the resin core portion forming material, a resin material such as polyimide, polycarbonate, acrylic, polymethyl methacrylate, or the like is used. When the lithographic method is used as a method for forming the
導通材52は、銀ペーストであって、後述するように配線基板3と有機EL基板4とを貼り合わせることによって潰れて変形するものである。なお、銀材料に導電性かつ可塑性の材料であれば、必ずしもペースト状である必要はなく、導電性材料も好適なものが採用される。
導通材52は、図2に示すように、樹脂コア部21の上面を含む全面或いは一部を覆う。更に、有機EL接続部15の一部も覆う。上述したように、有機EL接続部15の一部を覆うことにより、配線基板3の導通材52と有機EL接続部15との電気的接続(導通)を確保するためである。また、樹脂コア部21の上面を覆うのは、上述したように、導通材52と有機EL基板4の陰極25との電気的接続(導通)を確保するためである。
The
As shown in FIG. 2, the
不活性ガス31は、公知のガスが採用され、本実施形態では窒素(N2)ガスを採用する。他のガスとしてはAr等の希ガスが好ましく、また、不活性の性質を有していれば、混合ガスであってもよい。この不活性ガス31は、後述する配線基板3と有機EL基板4との貼り合わせ工程の前後において封入されるものである。
なお、配線基板3と有機EL基板4との間に充填する物質として、必ずしも気体を限定する必要はなく、不活性な液体を用いてもよい。
As the
Note that the material to be filled between the
封止部32は、所謂缶封止によって構成された部位であり、配線基板3及び有機EL基板4の周辺に設けられたものである。なお、缶封止に限定することなく、封止樹脂を用いてもよく、いずれにしても、有機EL素子21の劣化を招く物質が侵入しないような構成であれば、好適に採用される。
また、配線基板3と有機EL基板4との間に、有機EL素子21を劣化させる水分を吸収する吸湿剤を設けてもよい。
The sealing
Further, a moisture absorbent that absorbs moisture that degrades the
なお、本実施形態においては、電気光学基板として有機EL素子を有する有機EL基板を採用した場合について説明するが、これに限定することなく、LEDやFED等の固体発光機能素子、また、発光能を備えるポーラス状のシリコン素子を有する電気光学基板を採用してもよい。 In the present embodiment, a case where an organic EL substrate having an organic EL element is employed as an electro-optical substrate will be described. An electro-optical substrate having a porous silicon element including the above may be adopted.
(有機EL装置の製造方法)
次に、図1に示す有機EL装置1の製造方法について図3から図9を参照して説明する。
(Method for manufacturing organic EL device)
Next, a method for manufacturing the
(基礎基板の製造方法)
まず、図3を参照し、TFT13を配線基板3に貼り合わせ及び転写させる前工程として、基礎基板40上にTFTを形成する工程について説明する。
なお、TFT13の製造方法は、高温プロセスを含む公知の技術が採用されるので、説明を省略し、基礎基板40と剥離層41について詳述する。
基礎基板40は、有機EL装置1の構成要素ではなく、TFT製造工程と、貼り合わせ及び転写工程にのみに用いられる部材である。具体的には、1000℃程度に耐える石英ガラス等の透光性耐熱基板が好ましい。また、石英ガラスの他、ソーダガラス、コーニング7059、日本電気ガラスOA−2等の耐熱性ガラス等が使用可能である。
この基礎基板の厚さには、大きな制限要素はないが、0.1mm〜0.5mm程度であることが好ましく、0.5mm〜1.5mm程度であることがより好ましい。基礎基板の厚さが薄すぎると強度の低下を招き、逆に厚すぎると基台の透過率が低い場合に照射光の減衰を招くからである。ただし、基台の照射光の透過率が高い場合には、前記上限値を超えてその厚みを厚くすることができる。
(Basic substrate manufacturing method)
First, with reference to FIG. 3, a process of forming TFTs on the
In addition, since the well-known technique including a high temperature process is employ | adopted for the manufacturing method of TFT13, description is abbreviate | omitted and the
The
The thickness of the base substrate is not greatly limited, but is preferably about 0.1 mm to 0.5 mm, more preferably about 0.5 mm to 1.5 mm. This is because if the thickness of the base substrate is too thin, the strength is reduced, and if it is too thick, the irradiation light is attenuated when the transmittance of the base is low. However, when the transmittance of the irradiation light of the base is high, the thickness can be increased beyond the upper limit.
剥離層41は、レーザ光等の照射光により当該層内や界面において剥離(「層内剥離」又は「界面剥離」ともいう)が生ずる材料からなる。即ち、一定の強度の光を照射することにより、構成物質を構成する原子又は分子における原子間又は分子間の結合力が消失し又は減少し、アブレーション(ablation)等を生じ、剥離を起こすものである。また、照射光の照射により、剥離層41に含有されていた成分が気体となって放出され分離に至る場合と、剥離層41が光を吸収して気体になり、その蒸気が放出されて分離に至る場合とがある。
The
剥離層41の組成としては、例えば、非晶質シリコン(a−Si)が採用され、また、当該非晶質シリコン中に水素(H)が含有されていてもよい。水素が含有されていると、光の照射により、水素が放出されることにより剥離層42に内圧が発生し、これが剥離を促進するので好ましい。この場合の水素の含有量は、2at%程度以上であることが好ましく、2〜20%at%であることが更に好ましい。水素の含有量は、成膜条件、例えば、CVD法を用いる場合には、そのガス組成、ガス圧力、ガス雰囲気、ガス流量、ガス温度、基板温度、投入するパワー等の条件を適宜設定することによって調整する。この他の剥離層材料としては、酸化ケイ素もしくはケイ酸化合物、窒化ケイ素、窒化アルミ、窒化チタン等の窒化セラミックス、有機高分子材料(光の照射によりこれらの原子間結合が切断されるもの)、金属、例えば、Al、Li、Ti、Mn、In、Sn、Y、La、Ce、Nd、Pr、GdもしくはSm、又はこれらのうち少なくとも一種を含む合金が挙げられる。
As a composition of the
剥離層41の厚さとしては、1nm〜20μm程度であるのが好ましく、10nm〜2μm程度であるのがより好ましく、20nm〜1μm程度であるのが更に好ましい。剥離層41の厚みが薄すぎると、形成された膜厚の均一性が失われて剥離にむらが生じるからであり、剥離層41の厚みが厚すぎると、剥離に必要とされる照射光のパワー(光量)を大きくする必要があったり、また、剥離後に残された剥離層41の残渣を除去するのに時間を要したりする。
The thickness of the
剥離層41の形成方法は、均一な厚みで剥離層41を形成可能な方法であればよく、剥離層41の組成や厚み等の諸条件に応じて適宜選択することが可能である。例えば、CVD(MOCCVD、低圧CVD、ECR−CVD含む)法、蒸着、分子線蒸着(MB)、スパッタリング法、イオンドーピング法、PVD法等の各種気相成膜法、電気メッキ、浸漬メッキ(ディッピング)、無電解メッキ法等の各種メッキ法、ラングミュア・プロジェット(LB)法、スピンコート法、スプレーコート法、ロールコート法等の塗布法、各種印刷法、転写法、インクジェット法、粉末ジェット法等に適用できる。これらのうち2種以上の方法を組み合わせてもよい。
The formation method of the
特に剥離層41の組成が非晶質シリコン(a−Si)の場合には、CVD法、特に低圧CVDやプラズマCVDにより成膜するのが好ましい。また、剥離層41をゾル−ゲル(sol-gel)法によりセラミックを用いて成膜する場合や有機高分子材料で構成する場合には、塗布法、特にスピンコートにより成膜するのが好ましい。
In particular, when the composition of the
(配線基板の製造方法)
次に、図3に示した基礎基板40の製造工程と並行して、図4に示す配線基板3の製造工程が行われる。
図4に示すように、基板10上に配線パターン11と、層間絶縁膜16と、TFT接続部14と、有機EL接続部15とを順次形成する。配線パターンの形成方法としては、フォトリソフィ法等の公知技術が採用される。また、金属微粒子を溶剤に分散させた分散液を液滴吐出法(インクジェット法)を用いて基板10上に形成してもよい。このような配線パターン11を構成する材料としては、低抵抗材料を採用するのが好ましく、AlやAl合金(Al・Cu合金等)を用いることが好ましい。
なお、基板10の表面には、下地絶縁膜として酸化シリコン膜(SiO2等を形成してもよい。また、図4では、配線パターンが1層のみ形成された構造について説明しているが、2層や3層構造であってもよい。また、配線材料は、AlやAl合金のみに限定することなく、Al等の低抵抗金属をTiやTi化合物によって積層させたサンドイッチ構造でもよい。このようにすれば、Al配線に対するバリア性や耐ヒロック性を高めることができる。
(Method for manufacturing a wiring board)
Next, in parallel with the manufacturing process of the
As shown in FIG. 4, the
Note that a silicon oxide film (SiO 2 or the like may be formed on the surface of the
次に、配線パターン11上に層間絶縁膜16を形成する。当該層間絶縁膜16は、アクリル樹脂によって形成されることが好ましく、スピンコート法等の液相法を用いることにより高精度な平坦性が得られた層間絶縁膜16を形成することができる。更に、マスクを介した露光やフォトリソグラフィ法によって層間絶縁膜16にTFT接続部14及び有機EL接続部15を形成するための開口部を形成する。
Next, an
次に、無電解メッキ法を用いてTFT接続部14を形成する。当該TFT接続部14は、所謂バンプである。
まず、メッキ成長させるためのバッド表面の濡れ性向上、及び残さを除去するために、フッ酸と硫酸を含有した水溶液中に含浸する。その後、水酸化ナトリウムを含むアルカリ性水溶液に加温した中に浸漬し、表面の酸化膜を除去する。その後、ZnOを含有したジンケート液中に浸漬してパッド表面をZnに置換する。その後、硝酸水溶液に浸漬し、Znを剥離し、再度ジンケート浴中に浸漬し、緻密なZn粒子をAl表面に析出させる。その後、無電解Niメッキ浴に浸漬し、Niメッキを形成する。メッキ高さは2μm〜10μm程度析出させる。ここで、メッキ浴は次亜リン酸を還元剤とした浴であるため、リン(P)が共析する。最後に置換Auメッキ浴中に浸漬し、Ni表面をAuにする。Auは0.05μm〜0.3μm程度に形成する。Au浴はシアンフリータイプを用いて浸漬を行う。
Next, the
First, in order to improve the wettability of the pad surface for plating growth and to remove the residue, it is impregnated in an aqueous solution containing hydrofluoric acid and sulfuric acid. Thereafter, the substrate is immersed in a heated alkaline aqueous solution containing sodium hydroxide to remove the oxide film on the surface. Thereafter, the surface of the pad is replaced with Zn by immersing in a zincate solution containing ZnO. Thereafter, it is immersed in a nitric acid aqueous solution, the Zn is peeled off, and again immersed in a zincate bath to deposit dense Zn particles on the Al surface. Then, it is immersed in an electroless Ni plating bath to form Ni plating. The plating height is about 2 μm to 10 μm. Here, since the plating bath is a bath using hypophosphorous acid as a reducing agent, phosphorus (P) is co-deposited. Finally, it is immersed in a displacement Au plating bath to change the Ni surface to Au. Au is formed to have a thickness of about 0.05 μm to 0.3 μm. The Au bath is immersed using a cyan free type.
このようにしてパッド上にNi−Auバンプ(TFT接続部14)が形成される。また、Ni−Auメッキバンプ上に、半田やPbフリー半田を、例えばSn−Ag−Cu系等の半田をスクリーン印刷やディッピング等で形成してバンプとしてもよい。
なお、各化学処理の間には、水洗処理を行う。水洗槽はオーバーフロー構造あるいはQDR機構を有しており、最下面からN2バブリングを行う。バブリング方法は、テフロン(登録商標)のチューブ等に穴を開け、N2を出す方法や、焼結体等を通じてN2を出す。以上の工程により、短時間で十分効果のあるリンスを行うことができる。
In this way, Ni—Au bumps (TFT connection portions 14) are formed on the pads. Further, solder or Pb-free solder, for example, Sn-Ag-Cu-based solder may be formed on the Ni-Au plated bumps by screen printing, dipping, or the like to form bumps.
In addition, a water washing process is performed between each chemical process. The washing tank has an overflow structure or a QDR mechanism, and performs N2 bubbling from the bottom surface. As for the bubbling method, a hole is made in a Teflon (registered trademark) tube or the like and N2 is discharged, or N2 is discharged through a sintered body or the like. By the above steps, a sufficiently effective rinsing can be performed in a short time.
次に、有機EL接続部15を形成する。ここでは、公知の成膜方法が用いられる。例えば、気相法を用いる場合には、CVD法、スパッタ法、蒸着法、イオンプレーティング法等、半導体製造工程で用いられる種種の方法が挙げられる。
また、液相法を用いて有機EL接続部15を形成してもよい。この場合、金属微粒子と溶媒とを混合させた分散液を材料液体として採用する。具体的な液相法としては、スピンコート法、スリットコート法、ディップコート法、スプレー法、ロールコート法、カーテンコート法、印刷法、液滴吐出法等が挙げられる。
このような一連の工程を経て、配線基板3の製造工程が終了となる。
Next, the organic
Moreover, you may form the organic
After such a series of steps, the manufacturing process of the
(TFTの転写工程)
次に、図5から図7を参照して、上記の配線基板3と基礎基板40とを貼り合わせて、TFT13を配線基板3に転写する方法について説明する。
ここで、転写工程としては公知の技術が採用されるが、本実施形態では特にSUFTLA(Surface Free Technology by Laser Ablation/Annealing:登録商標)を用いて行われる。
(TFT transfer process)
Next, a method for transferring the
Here, a known technique is adopted as the transfer process. In this embodiment, SUFTLA (Surface Free Technology by Laser Ablation / Annealing: registered trademark) is used.
図5に示すように、基礎基板40を反転し、また、TFT13とTFT接続部14との間に異方性導電粒子(ACP)を含有する導電性ペースト17を塗布し、基礎基板40と配線基板3とを貼り合わせる。
As shown in FIG. 5, the
次に、図6に示すように、導電性ペースト17が塗布された部分のみを局所的に、かつ、基礎基板40の裏面側(TFT非形成面)から、レーザ光LAを照射する。すると、剥離層41の原子や分子の結合が弱まり、また、剥離層41内の水素が分子化し、結晶の結合から分離され、即ち、TFT13と基礎基板40との結合力が完全になくなり、レーザ光LAが照射された部分のTFTを容易に取り外すことが可能となる。
Next, as shown in FIG. 6, the laser beam LA is irradiated only on a portion where the
次に、図7に示すように、基礎基板40と配線基板3とを引き離すことにより、基礎基板40上からTFTが除去されると共に、当該TFT13が配線基板3に転写される。なお、TFT13の端子は、上記のTFT接続部14及び導電性ペースト17を介して、配線パターン11に接続されている。
Next, as shown in FIG. 7, the
(接合部(樹脂コア部、導通材)の形成工程)
次に、図8を参照して接合部50の形成方法について説明する。
まず、接合部50の構成要素である樹脂コア部51の形成方法としては種種の方法が挙げられる。
(Formation process of joint part (resin core part, conductive material))
Next, a method for forming the
First, various methods may be used as a method for forming the
(樹脂コア部形成方法の第1実施形態)
転写技術を用いることにより、有機EL接続部15上に樹脂コア部51を形成する方法が挙げられる。
この場合には、基礎基板上に剥離層を介して金属薄膜をスパッタ法等で成膜した後に、公知のフォトリソグラフィ技術を用いて当該金属薄膜の樹脂コア部51が形成される部分以外の金属薄膜を除去することで基礎基板上に樹脂コア部51を形成する。更に、樹脂コア部51上面に接着剤を塗布した後に、基礎基板を反転させて、配線基板3と基礎基板とを貼り合わせ、レーザ光の全面照射により剥離層と樹脂コア部51とを分離させる。これによって、配線基板3上に接着剤を介して樹脂コア部51と形成することができる。
(First embodiment of resin core portion forming method)
A method of forming the
In this case, after a metal thin film is formed on the base substrate through a release layer by sputtering or the like, a metal other than the portion where the
なお、レーザ光による剥離方法以外にも、水溶性の剥離層を用いることにより、配線基板3と基礎基板とを貼り合わせた状態で水に漬けることで、基礎基板と樹脂コア部51との剥離を行うことも可能である。
また、転写及び剥離工程の詳細は、特開2003−031778号公報に記載の技術を採用することが好ましい。
In addition to the peeling method using laser light, by using a water-soluble peeling layer, the
For details of the transfer and peeling process, it is preferable to employ the technique described in JP-A-2003-031778.
(樹脂コア部形成方法の第2実施形態)
液滴吐出法(インクジェット法)を用いることにより、配線基板3上に樹脂コア部51を形成する方法が挙げられる。
この液滴吐出法は、所謂インクジェットプリンタでよく知られている印刷技術であり、各種樹脂材料を液状化させた材料インクの液滴を、インクジェットヘッドから基板上に吐出し、定着させるものである。インクジェット法によれば微細な領域に材料インクの液滴を正確に吐出できるので、フォトリソグラフィ技術を行うことなく、所望の吐出位置に直接材料インクを定着させることができる。従って、材料の無駄も発生せず、製造コストの低減も図れ、非常に合理的な方法となる。
このようなインクジェット法を用いて樹脂コア部51を配線基板3上に形成する場合には、樹脂コア部51を形成するための樹脂材料を溶剤等に分散させた分散液を材料インクとして採用される。
(Second embodiment of resin core forming method)
A method of forming the
This droplet discharge method is a printing technique well known for so-called inkjet printers, and discharges droplets of material inks obtained by liquefying various resin materials from an inkjet head onto a substrate and fixes them. . According to the ink jet method, since the droplets of the material ink can be accurately ejected to a fine region, the material ink can be directly fixed at a desired ejection position without performing a photolithography technique. Accordingly, no material is wasted and the manufacturing cost can be reduced, which is a very rational method.
When the
(樹脂コア部形成方法の第3実施形態)
この方法においては、樹脂コア部51の材料として樹脂等からなるドライフィルムが用いられる。
この場合、配線基板3上にドライフィルムを貼り、更にフォトリソグラフィ技術によって樹脂コア部51が形成される部分以外のドライフィルムを除去することで配線基板3上に樹脂コア部51を形成する。
なお、ドライフィルムとしては、樹脂材料に限定されることなく、金属材料であってもよい。
(3rd Embodiment of the resin core part formation method)
In this method, a dry film made of a resin or the like is used as a material for the
In this case, the
Note that the dry film is not limited to the resin material, and may be a metal material.
(樹脂コア部形成方法の第3実施形態の変形例)
この方法においては、ドライフィルムの代わりに、感光性樹脂を用いる。即ち、配線基板3上にアクリル樹脂等の感光性樹脂を塗布形成し、フォトリソグラフィによって樹脂コア部51を所定のパターンで形成する。
(Modification of the third embodiment of the resin core portion forming method)
In this method, a photosensitive resin is used instead of the dry film. That is, a photosensitive resin such as an acrylic resin is applied and formed on the
次に、上記の樹脂コア部形成方法により樹脂コア部51を形成した後に導通材52を配置する。導通材52は樹脂コア部51及び有機EL接続部15上に形成される銀ペーストであり、銀ペーストの形成方法は、印刷法、転写法、液滴吐出法等の方法が用いられる。そして、樹脂コア部51及び有機EL接続部15上における上述した範囲に銀ペーストを配置する。
Next, the
(配線基板と有機EL基板の貼り合わせ工程)
次に、図9を参照し、上述の配線基板3と有機EL基板4とを貼り合わせて、最終的に図1に示す有機EL装置1を形成する工程について説明する。
図9に示す有機EL基板4は、透明基板20上に、有機EL素子21と、絶縁膜22と、陰極25とが順に形成された後に、上下反転させたものである。
(Bonding process of wiring board and organic EL board)
Next, with reference to FIG. 9, the process of bonding the above-mentioned
The organic EL substrate 4 shown in FIG. 9 is obtained by turning the
そして、有機EL基板4に対向する位置に上述の配線基板3を配置し、当該両基板3,4を貼り合わせて押圧する。すると、導通材52の上面が陰極25と接触し、導通材52、すなわち銀ペーストが陰極25に押し潰され、有機EL接続部15と陰極25とが導通材52を介して導通接触される。このようにして、有機EL素子21とTFT13とが導通接続される。
この際、樹脂コア部51も押し潰され、その反力により陰極25を押し付け、導通材52と陰極25との導通接触が確実に得られる。
And the above-mentioned
At this time, the
この状態で、不活性ガス31を配線基板3と有機EL基板4との間に封入し、図1の如く両基板3,4の周囲を封止することで有機EL装置1が完成となる。
なお、不活性ガス31の封入方法及び基板の封止方法としては、配線基板3と有機EL基板4とを貼り合せた後に不活性ガス31を封入し、封止する方法と、不活性ガス雰囲気のチャンバ内において配線基板3と有機EL基板4とを貼り合せて、封止する方法とがある。
In this state, an
In addition, as a sealing method of the
上記の製造方法によって製造された図1に示す有機EL装置1は、有機EL基板4における配線基板3側から、順に陰極25、有機EL素子、正孔注入/輸送層、陽極が配置された、透明基板20側から発光光を取り出すトップエミッション型の有機EL装置となる。
The
上述したように、有機EL装置1においては、配線基板3と有機EL基板4との間に、樹脂コア部51と導通材52とから構成される接合部50を配置した構成となっているので、配線基板3と有機EL基板4との間に所定の隙間を確実に形成することができる。また、樹脂コア部51が接合部50に加わった外力を緩和するので、接合部50(特に導通材52)の損傷を回避し、導通接続を維持することができる。
As described above, the
なお、本実施形態においては、配線基板3側に接合部50を設けた構成としたが、有機EL4側に接合部50を形成した構成を採用してもよい。
In addition, in this embodiment, although it was set as the structure which provided the
(樹脂コア部の第2実施形態)
次に、樹脂コア部51の第2実施形態について、図10を参照して説明する。
本実施形態においては、樹脂コア部51に貫通孔51aが形成される。他の構成については上記実施形態と同様であるので、同一の符号を付し、説明を省略する。
樹脂コア部51には、配線基板3に垂直な方向に略平行な貫通孔(貫通部)51aが形成されており、この貫通孔51aには導通材52、すなわち銀ペーストが充填されている。このように、樹脂コア部51に貫通孔51aを形成し、更にその貫通孔51aに導通材52を配置することにより、例えば、
樹脂コア部51が有機EL接続部15上の全面を覆ってしまった場合であっても、有機EL接続部15と導通材52との電気的接続(導通)を確保することができる。言い換えれば、樹脂コア部51を有機EL接続部15の全面を覆うように大きく形成できるので、配線基板3と有機EL基板4との間の間隔を自在に調整することが可能となる。
(Second Embodiment of Resin Core Part)
Next, 2nd Embodiment of the
In the present embodiment, a through
The
Even when the
次に、本発明の電気光学装置を電子機器に適用した例について説明する。
図11(a)は、携帯電話の一例を示した斜視図である。図11(a)において、600は携帯電話本体を示し、601は上記実施形態の有機EL装置を備えた表示部を示している。
図11(b)は、ワープロ、パソコンなどの携帯型情報処理装置の一例を示した斜視図である。図11(b)において、700は情報処理装置、701はキーボードなどの入力部、703は情報処理本体、702は上記実施形態の有機EL装置を備えた表示部を示している。
図11(c)は、腕時計型電子機器の一例を示した斜視図である。図11(c)において、800は時計本体を示し、801は上記実施形態の有機EL装置を備えた表示部を示している。
図11(a)〜(c)に示す電子機器は、上記実施形態の有機EL装置を備えたものであるので、電子素子の実装不良が少なく、高品質化が図られる。
なお、本実施形態の電子機器は有機EL装置を備えるものとしたが、液晶装置、プラズマ型表示装置等、他の電気光学装置を備えた電子機器とすることもできる。
Next, an example in which the electro-optical device of the invention is applied to an electronic apparatus will be described.
FIG. 11A is a perspective view showing an example of a mobile phone. In FIG. 11A,
FIG. 11B is a perspective view illustrating an example of a portable information processing apparatus such as a word processor or a personal computer. In FIG. 11B,
FIG. 11C is a perspective view showing an example of a wristwatch type electronic device. In FIG. 11C,
Since the electronic devices shown in FIGS. 11A to 11C are provided with the organic EL device of the above-described embodiment, there are few mounting defects of the electronic elements and high quality is achieved.
In addition, although the electronic device of this embodiment shall be provided with the organic EL apparatus, it can also be set as the electronic device provided with other electro-optical devices, such as a liquid crystal device and a plasma type display apparatus.
また、上記例では、電子素子としてTFTを配線基板に転写する構成としたが、本発明における電子素子としては、TFT素子以外にも、薄膜ダイオード、その他の薄膜半導体デバイス、電極(例:ITO,メサ膜のような透明電極)、太陽電池やイメージセンサ等に用いられる光電変換素子、スイッチング素子、メモリー、圧電素子等のアクチュエータ、マイクロミラー(ピエゾ薄膜セラミックス)、磁気記録媒体、光磁気記録媒体、光記録媒体等の記録媒体、磁気記録薄膜ヘッド、コイル、インダクター、薄膜高透磁材料およびそれらを組み合わせたマイクロ磁気デバイス、フィルター、反射膜、ダイクロイックミラー、偏光素子等の光学薄膜、半導体薄膜、超伝導薄膜(例:YBCO薄膜)、磁性薄膜、金属多層薄膜、金属セラミック多層薄膜、金属半導体多層薄膜、セラミック半導体多層薄膜、有機薄膜と他の物質の多層薄膜等が挙げられる。
このなかでも、特に、薄膜デバイス、マイクロ磁気デバイス、マイクロ三次元構造物の構成、アクチュエータ、マイクロミラー等に適用することの有用性が高く、好ましい。
In the above example, the TFT is transferred to the wiring board as an electronic element. However, as the electronic element in the present invention, in addition to the TFT element, a thin film diode, other thin film semiconductor devices, electrodes (for example, ITO, Transparent electrodes such as mesa films), photoelectric conversion elements used in solar cells and image sensors, switching elements, memories, actuators such as piezoelectric elements, micromirrors (piezo thin film ceramics), magnetic recording media, magneto-optical recording media, Recording media such as optical recording media, magnetic recording thin film heads, coils, inductors, thin film highly magnetically permeable materials and combinations thereof, micro magnetic devices, filters, reflective films, dichroic mirrors, polarizing elements and other optical thin films, semiconductor thin films, super Conductive thin film (eg YBCO thin film), magnetic thin film, metal multilayer thin film, metal ceramic Layer thin film, a metal thin semiconductor multi-layer film, ceramic semiconductor multilayer film, a multilayer thin film of the organic thin film and other materials.
Among these, it is particularly useful because it is highly useful when applied to a thin film device, a micro magnetic device, a configuration of a micro three-dimensional structure, an actuator, a micro mirror, and the like.
以上、添付図面を参照しながら本発明に係る好適な実施の形態例について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。上述した例において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。 The preferred embodiments of the present invention have been described above with reference to the accompanying drawings, but it goes without saying that the present invention is not limited to such examples. Various shapes, combinations, and the like of the constituent members shown in the above-described examples are examples, and various modifications can be made based on design requirements and the like without departing from the gist of the present invention.
1…有機EL装置(電気光学装置)、 2…基板接合体、 3…配線基板(第1基板)、 4…有機EL基板(第2基板)、 15…有機EL接続部(端子部)、 21…有機EL素子(第2機能素子)、 25…陰極(端子部)、 50…接合部、 51…樹脂コア部、 51a…貫通孔、 52…導通材(導通部)、 600…携帯電話本体(電子機器)、 601,702,801…表示部(電気光学装置)、 700…情報処理装置(電子機器)、 800…時計本体(電子機器)
DESCRIPTION OF
Claims (11)
前記第1機能素子と前記第2機能素子とを導通接続する接合部が、樹脂コア部と、該樹脂コア部の一部或いは全面を覆う導通部とから形成されることを特徴とする基板接合体。 In the substrate joined body in which the first substrate on which the first functional element is formed and the second substrate on which the second functional element is formed are bonded together,
A substrate bonding characterized in that a bonding portion for conductively connecting the first functional element and the second functional element is formed of a resin core portion and a conductive portion covering a part or the entire surface of the resin core portion. body.
前記第1基板上或いは前記第2基板上の少なくとも一方に対して樹脂コア部を形成する工程と、
前記樹脂コア部の一部或いは全面に前記第1機能素子と前記第2機能素子とを導通接続する導通部を配置する工程と、を有することを特徴とする基板接合体の製造方法。 In a method for manufacturing a substrate assembly, including a step of transferring and arranging a first functional element formed on a first substrate on a second functional element formed on a second substrate,
Forming a resin core portion on at least one of the first substrate and the second substrate;
And a step of disposing a conductive portion for conductively connecting the first functional element and the second functional element to a part or the entire surface of the resin core portion.
An electronic apparatus comprising the electro-optical device according to claim 10.
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