JP3361583B2 - 半導体素子接続方法 - Google Patents
半導体素子接続方法Info
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- G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
- G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
- G02F1/1345—Conductors connecting electrodes to cell terminals
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- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
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- H01L2224/10—Bump connectors; Manufacturing methods related thereto
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- H01L2224/16—Structure, shape, material or disposition of the bump connectors after the connecting process of an individual bump connector
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- H01L2924/01—Chemical elements
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- Liquid Crystal (AREA)
- Wire Bonding (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体素子の基板上へ
の実装方法に関し、特に高精度が得られる接続方法に関
する。
の実装方法に関し、特に高精度が得られる接続方法に関
する。
【０００２】
【従来の技術】異方導電性接着シートを用いて半導体素
子を基板に接続する技術は、熱および圧力を加えるのみ
で狭ピッチ電極の接続が容易に得られるため近年広く用
いられるようになった。特に液晶表示装置における液晶
パネルへの駆動ＬＳＩの接続は透明電極と金属という異
種材料間の接続のため、ＬＳＩがボンディングされたテ
ープキャリアを異方導電性接着シートを用いて熱圧着接
続する方法が一般的である。次に図を用いて、従来の液
晶パネルと駆動ＬＳＩの接続方法を説明する。
子を基板に接続する技術は、熱および圧力を加えるのみ
で狭ピッチ電極の接続が容易に得られるため近年広く用
いられるようになった。特に液晶表示装置における液晶
パネルへの駆動ＬＳＩの接続は透明電極と金属という異
種材料間の接続のため、ＬＳＩがボンディングされたテ
ープキャリアを異方導電性接着シートを用いて熱圧着接
続する方法が一般的である。次に図を用いて、従来の液
晶パネルと駆動ＬＳＩの接続方法を説明する。
【０００３】駆動ＬＳＩはポリイミドなどのフィルムテ
ープ上に形成した銅箔のリードに半導体チップをボンデ
ィングしたいわゆるテープキャリアパッケージ（以後Ｔ
ＣＰと略す）の形状をしたものを用いる。図９に示すよ
うに液晶パネル２０の端子２１上に異方導電性接着シー
ト２２を仮止めした後ＴＣＰ２３の端子と液晶パネル端
子との位置整合を行い、異方導電性接着シート２２の粘
着性を利用して仮固定する。通常液晶パネルの端子１辺
につき複数個のＴＣＰ２３が接続されるためこの工程を
ＴＣＰ２３の個数だけ繰り返す。これは異方導電性接着
シート２２の熱硬化には一定の時間がかかるため時間当
たりの生産量を増大するため個々のＴＣＰ２３について
熱圧着工程を行わずに、少なくとも１辺のＴＣＰ２３は
同時に熱圧着工程を行うためである。
ープ上に形成した銅箔のリードに半導体チップをボンデ
ィングしたいわゆるテープキャリアパッケージ（以後Ｔ
ＣＰと略す）の形状をしたものを用いる。図９に示すよ
うに液晶パネル２０の端子２１上に異方導電性接着シー
ト２２を仮止めした後ＴＣＰ２３の端子と液晶パネル端
子との位置整合を行い、異方導電性接着シート２２の粘
着性を利用して仮固定する。通常液晶パネルの端子１辺
につき複数個のＴＣＰ２３が接続されるためこの工程を
ＴＣＰ２３の個数だけ繰り返す。これは異方導電性接着
シート２２の熱硬化には一定の時間がかかるため時間当
たりの生産量を増大するため個々のＴＣＰ２３について
熱圧着工程を行わずに、少なくとも１辺のＴＣＰ２３は
同時に熱圧着工程を行うためである。
【０００４】次に図１０に示すように液晶パネル２０を
ステージ上に配置し、高温の加圧装置２５にてＴＣＰ２
３の端子上を加圧し異方導電性接着シート２２に圧力お
よび熱を与えることにより、異方導電性接着シート２２
中の導電粒子が液晶パネル２０とＴＣＰ２３の両電極間
に挟持された状態で接着剤が硬化し機械的かつ電気的な
接続を得る。
ステージ上に配置し、高温の加圧装置２５にてＴＣＰ２
３の端子上を加圧し異方導電性接着シート２２に圧力お
よび熱を与えることにより、異方導電性接着シート２２
中の導電粒子が液晶パネル２０とＴＣＰ２３の両電極間
に挟持された状態で接着剤が硬化し機械的かつ電気的な
接続を得る。
【０００５】最近、液晶パネルは表示画素密度の上昇が
急速に進んでおり、それと共に駆動ＬＳＩとの接続端子
電極の狭ピッチ化が進んでいる。特に表示のカラー化に
より画素密度が３倍になった結果端子電極ピッチは３分
の１になり、液晶パネル端子とＴＣＰ端子の接続位置精
度に対する要求は格段に高まっている。
急速に進んでおり、それと共に駆動ＬＳＩとの接続端子
電極の狭ピッチ化が進んでいる。特に表示のカラー化に
より画素密度が３倍になった結果端子電極ピッチは３分
の１になり、液晶パネル端子とＴＣＰ端子の接続位置精
度に対する要求は格段に高まっている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ところで、液晶パネル
と駆動用ＴＣＰの相互接続位置精度について、前記従来
の方法では液晶パネルをステージ上に配置し高温の加圧
装置にてＴＣＰ端子上を加圧し異方導電性接着シート中
の接着剤を硬化させる工程において原理的な位置ズレが
発生することが判明した。このメカニズムを図を用いて
説明する。
と駆動用ＴＣＰの相互接続位置精度について、前記従来
の方法では液晶パネルをステージ上に配置し高温の加圧
装置にてＴＣＰ端子上を加圧し異方導電性接着シート中
の接着剤を硬化させる工程において原理的な位置ズレが
発生することが判明した。このメカニズムを図を用いて
説明する。
【０００７】図１１（ａ）はＴＣＰ２３を液晶パネル端
子２１に電極の位置整合を行った後異方導電性接着シー
ト２２の粘着力を利用して仮固定した状態である。この
状態においては材料加工上の誤差を無視すればＴＣＰ電
極２６と液晶パネル電極２７の両者の位置は整合してい
る。図１１（ｂ）は液晶パネル２０をステージ上に固定
した後高温の加圧装置２５が上方より下降しＴＣＰ２３
に接した瞬間である。この後加圧装置の熱が液晶パネル
２０に伝導し液晶パネル２０は徐々に昇温する、また加
圧装置は熱伝導により短時間的には温度降下するがヒー
ターより熱が供給されるため降下量は少ない。図１１
（ｃ）は図１１（ｂ）より一定時間経過後の状態を示
し、昇温した液晶パネル２０には熱膨張による寸法変化
が生じている。一方、異方導電性接着シート２２は軟化
しＴＣＰ２３と液晶パネル２０間の摩擦係数が低下して
いるため両者間には滑りが発生し易く、ＴＣＰ２３は液
晶パネル２０の寸法変化に追随せずむしろ加圧装置２５
に密着し追随している。図１１（ｄ）に示すように一定
時間経過後異方導電性接着シート２２の熱硬化が終了
し、液晶パネル２０とＴＣＰ２３は図１１（ｃ）の位置
関係のまま固定され、加圧装置が上昇し液晶パネル２０
が室温にまで冷却されても両者の位置関係は変化しな
い。ＴＣＰ２３と液晶パネル２０の両端子の位置ズレ量
は１個のＴＣＰ２３内では寸法スケールが小さいため顕
著ではないが、ズレ量は熱圧着の寸法スケールに比例す
るため複数個のＴＣＰ２３が接続された液晶パネル２０
の端子１辺全体においては重大な位置ズレとなり接続不
良の原因となる。
子２１に電極の位置整合を行った後異方導電性接着シー
ト２２の粘着力を利用して仮固定した状態である。この
状態においては材料加工上の誤差を無視すればＴＣＰ電
極２６と液晶パネル電極２７の両者の位置は整合してい
る。図１１（ｂ）は液晶パネル２０をステージ上に固定
した後高温の加圧装置２５が上方より下降しＴＣＰ２３
に接した瞬間である。この後加圧装置の熱が液晶パネル
２０に伝導し液晶パネル２０は徐々に昇温する、また加
圧装置は熱伝導により短時間的には温度降下するがヒー
ターより熱が供給されるため降下量は少ない。図１１
（ｃ）は図１１（ｂ）より一定時間経過後の状態を示
し、昇温した液晶パネル２０には熱膨張による寸法変化
が生じている。一方、異方導電性接着シート２２は軟化
しＴＣＰ２３と液晶パネル２０間の摩擦係数が低下して
いるため両者間には滑りが発生し易く、ＴＣＰ２３は液
晶パネル２０の寸法変化に追随せずむしろ加圧装置２５
に密着し追随している。図１１（ｄ）に示すように一定
時間経過後異方導電性接着シート２２の熱硬化が終了
し、液晶パネル２０とＴＣＰ２３は図１１（ｃ）の位置
関係のまま固定され、加圧装置が上昇し液晶パネル２０
が室温にまで冷却されても両者の位置関係は変化しな
い。ＴＣＰ２３と液晶パネル２０の両端子の位置ズレ量
は１個のＴＣＰ２３内では寸法スケールが小さいため顕
著ではないが、ズレ量は熱圧着の寸法スケールに比例す
るため複数個のＴＣＰ２３が接続された液晶パネル２０
の端子１辺全体においては重大な位置ズレとなり接続不
良の原因となる。
【０００８】また、この現象は加圧装置が高温保持され
たブロックではなく直接電流を印可できる形状に加工し
た金属ブロックであり、ＴＣＰ２３端子上を加圧した後
パルス状電流を印加しブロックを発熱させる方式の場合
でも発生する。この場合、金属ブロックは熱ひずみを防
止するためにスーパーインバーなどの非常に熱膨張係数
が小さい金属が使用される。よって、金属ブロックが発
熱しある程度時間が経過した場合は図１１（ｃ）と同様
な状態となり位置ズレが発生する。
たブロックではなく直接電流を印可できる形状に加工し
た金属ブロックであり、ＴＣＰ２３端子上を加圧した後
パルス状電流を印加しブロックを発熱させる方式の場合
でも発生する。この場合、金属ブロックは熱ひずみを防
止するためにスーパーインバーなどの非常に熱膨張係数
が小さい金属が使用される。よって、金属ブロックが発
熱しある程度時間が経過した場合は図１１（ｃ）と同様
な状態となり位置ズレが発生する。
【０００９】これを解決する方法として、ＴＣＰを１個
ずつ圧着しズレを低減する方法があるが、圧着時間はＴ
ＣＰ１個当たり１５〜２０秒必要であり多数のＴＣＰを
用いる大型の液晶パネルでは工程時間が増大し実用的で
はない。
ずつ圧着しズレを低減する方法があるが、圧着時間はＴ
ＣＰ１個当たり１５〜２０秒必要であり多数のＴＣＰを
用いる大型の液晶パネルでは工程時間が増大し実用的で
はない。
【００１０】本発明は、このような従来の半導体素子接
続方法の課題を考慮し、熱圧着時に原理的に生じる位置
ズレを根本的に無くす半導体素子接続方法を提供するこ
とを目的とするものである。
続方法の課題を考慮し、熱圧着時に原理的に生じる位置
ズレを根本的に無くす半導体素子接続方法を提供するこ
とを目的とするものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明の半導体素子接続
方法は、異方導電性接着シートを介して半導体素子を被
接続基板に仮固定する工程、前記被接続基板を平滑なス
テージ上に配置した後加圧装置により前記半導体素子を
加圧し同時に加熱する熱圧着工程より構成され、前記加
圧装置がパルス状電流により発熱する金属製ブロックか
らなり、かつ前記金属が、前記熱圧着工程における被接
続基板と加圧装置の到達温度差に対応し両者の熱膨張に
よる寸法変化値がほぼ一致するような熱膨張係数を持つ
ものである。 あるいは、上記加圧装置が高温に保持さ
れた加熱ブロックと前記半導体素子に直接接する圧接部
材からなり、前記圧接部材が、前記熱圧着工程における
被接続基板と圧接部材の到達温度差に対応し両者の熱膨
張による寸法変化値がほぼ一致するような熱膨張係数を
持つものである。
方法は、異方導電性接着シートを介して半導体素子を被
接続基板に仮固定する工程、前記被接続基板を平滑なス
テージ上に配置した後加圧装置により前記半導体素子を
加圧し同時に加熱する熱圧着工程より構成され、前記加
圧装置がパルス状電流により発熱する金属製ブロックか
らなり、かつ前記金属が、前記熱圧着工程における被接
続基板と加圧装置の到達温度差に対応し両者の熱膨張に
よる寸法変化値がほぼ一致するような熱膨張係数を持つ
ものである。 あるいは、上記加圧装置が高温に保持さ
れた加熱ブロックと前記半導体素子に直接接する圧接部
材からなり、前記圧接部材が、前記熱圧着工程における
被接続基板と圧接部材の到達温度差に対応し両者の熱膨
張による寸法変化値がほぼ一致するような熱膨張係数を
持つものである。
【００１２】
【作用】本発明では、異方導電性接着シートを介して半
導体素子が仮固定された被接続基板をステージに配置し
た後加圧装置にて半導体素子を加圧する。次に加圧装置
を構成する金属ブロックにパルス状電流を印加し加圧装
置を一定時間加熱する。熱は半導体素子及び異方導電性
接着シートを介して被接続基板に伝導し基板は昇温し一
定温度に到達する。この時加圧装置及び被接続基板には
熱膨張による寸法変化が生じる、また被接続基板は熱が
ステージに伝導するため加圧装置とは温度差が生じ基板
の方が低温になる。加圧装置を構成する金属ブロックの
熱膨張係数をα1到達温度をｔ1、被接続基板の熱膨張係
数をα2到達温度をｔ2とし、圧着作業前の両者の温度を
ｔ0とする。単位長さ当たりの寸法変化は、加圧装置に
ついて、（数１）で、また、被接続基板について、（数
２）で表現される。
導体素子が仮固定された被接続基板をステージに配置し
た後加圧装置にて半導体素子を加圧する。次に加圧装置
を構成する金属ブロックにパルス状電流を印加し加圧装
置を一定時間加熱する。熱は半導体素子及び異方導電性
接着シートを介して被接続基板に伝導し基板は昇温し一
定温度に到達する。この時加圧装置及び被接続基板には
熱膨張による寸法変化が生じる、また被接続基板は熱が
ステージに伝導するため加圧装置とは温度差が生じ基板
の方が低温になる。加圧装置を構成する金属ブロックの
熱膨張係数をα1到達温度をｔ1、被接続基板の熱膨張係
数をα2到達温度をｔ2とし、圧着作業前の両者の温度を
ｔ0とする。単位長さ当たりの寸法変化は、加圧装置に
ついて、（数１）で、また、被接続基板について、（数
２）で表現される。
【００１３】
【数１】
【００１４】
【数２】
【００１５】この時、金属ブロックの熱膨張係数をα1
を（数３）で表される値にすれば到達温度における加圧
装置と被接続基板の寸法変化量は一致する。
を（数３）で表される値にすれば到達温度における加圧
装置と被接続基板の寸法変化量は一致する。
【００１６】
【数３】
【００１７】よって両者に挟持された半導体素子の被接
続基板に対する相対的な位置変化は生じない。
続基板に対する相対的な位置変化は生じない。
【００１８】また、加圧装置が高温に保持された加熱ブ
ロックと前記半導体素子に直接接する圧接部材からなる
場合は次のような工程になる。
ロックと前記半導体素子に直接接する圧接部材からなる
場合は次のような工程になる。
【００１９】異方導電性接着シートを介して半導体素子
が仮固定された被接続基板をステージに配置した後加圧
装置の圧接部材が半導体素子を加圧する。次に高温に保
持された加熱ブロックを圧接部材に近接あるいは密接さ
せ圧接部材を一定時間加熱する。熱は半導体素子及び異
方導電性接着シートを介して被接続基板に伝導し基板は
昇温し一定温度に到達する。この時加圧装置の圧接部材
及び被接続基板には熱膨張による寸法変化が生じる。ま
た被接続基板は熱がステージに伝導するため圧接部材と
は温度差が生じ基板の方が低温になる。この時圧接部材
の熱膨張係数をα1到達温度をｔ1、被接続基板の熱膨張
係数をα2到達温度をｔ2とし、圧着作業前の両者の温度
をｔ0とすると前記説明と同様なメカニズムにより、圧
接部材の熱膨張係数α1を（数３）で表される値にする
ことで到達温度における圧接部材と被接続基板の寸法変
化は一致する。よって両者に挟持された半導体素子の被
接続基板に対する相対的な位置変化は生じない。
が仮固定された被接続基板をステージに配置した後加圧
装置の圧接部材が半導体素子を加圧する。次に高温に保
持された加熱ブロックを圧接部材に近接あるいは密接さ
せ圧接部材を一定時間加熱する。熱は半導体素子及び異
方導電性接着シートを介して被接続基板に伝導し基板は
昇温し一定温度に到達する。この時加圧装置の圧接部材
及び被接続基板には熱膨張による寸法変化が生じる。ま
た被接続基板は熱がステージに伝導するため圧接部材と
は温度差が生じ基板の方が低温になる。この時圧接部材
の熱膨張係数をα1到達温度をｔ1、被接続基板の熱膨張
係数をα2到達温度をｔ2とし、圧着作業前の両者の温度
をｔ0とすると前記説明と同様なメカニズムにより、圧
接部材の熱膨張係数α1を（数３）で表される値にする
ことで到達温度における圧接部材と被接続基板の寸法変
化は一致する。よって両者に挟持された半導体素子の被
接続基板に対する相対的な位置変化は生じない。
【００２０】
【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。
て説明する。
【００２１】図１は本発明の一実施例における半導体素
子接続方法に用いられる装置の側面図である。半導体素
子を被接続基板に圧着する加圧装置２は図２に示す形状
にモリブデン製のブロック５を加工したものであり矢印
の向きに電流を流すことにより圧接面７が発熱する。図
１に示すように加圧装置２全体はエアシリンダ４により
上下に移動し、ステージ１上に置かれた被接続基板の端
子部を加圧することができる。
子接続方法に用いられる装置の側面図である。半導体素
子を被接続基板に圧着する加圧装置２は図２に示す形状
にモリブデン製のブロック５を加工したものであり矢印
の向きに電流を流すことにより圧接面７が発熱する。図
１に示すように加圧装置２全体はエアシリンダ４により
上下に移動し、ステージ１上に置かれた被接続基板の端
子部を加圧することができる。
【００２２】本実施例では被接続基板は液晶パネルを構
成するガラス基板であり、接続される半導体素子はテー
プキャリアパッケージ（ＴＣＰ）実装されたＬＳＩであ
る。
成するガラス基板であり、接続される半導体素子はテー
プキャリアパッケージ（ＴＣＰ）実装されたＬＳＩであ
る。
【００２３】まず図３に示すように、ＴＣＰ１０と液晶
パネル８の端子９上の電極パターンを位置整合した状態
で異方導電性接着シート１１の粘着性を利用して仮接着
した。
パネル８の端子９上の電極パターンを位置整合した状態
で異方導電性接着シート１１の粘着性を利用して仮接着
した。
【００２４】次に図４に示すように液晶パネル８の端子
９が接続装置の加圧装置２の直下に来るように配置し、
加圧装置２を降下させ液晶パネル端子９上のＴＣＰ１０
を約１．９６ＭＰａの圧力で加圧した。次に加圧装置２
に電流を２０秒間印加し昇温させ液晶パネル８の端子９
を加熱した。本実施例では加圧装置２は電流印加前は２
５℃であり電流印加３秒後に２５０℃に達し、２０秒後
までほぼその温度を維持した。この時液晶パネル端子１
１の温度は２５℃から１６０℃まで上昇した。次に、加
圧装置２への印加電流を停止しエアシリンダ４を動作さ
せ加圧装置２が上昇後液晶パネル８をステージ１より取
り出し圧着部を顕微鏡観察したところ液晶パネル端子部
９の電極パターンとＴＣＰ１０の電極パターンの位置ズ
レは見られなく、電気検査により接続が確認できた。
９が接続装置の加圧装置２の直下に来るように配置し、
加圧装置２を降下させ液晶パネル端子９上のＴＣＰ１０
を約１．９６ＭＰａの圧力で加圧した。次に加圧装置２
に電流を２０秒間印加し昇温させ液晶パネル８の端子９
を加熱した。本実施例では加圧装置２は電流印加前は２
５℃であり電流印加３秒後に２５０℃に達し、２０秒後
までほぼその温度を維持した。この時液晶パネル端子１
１の温度は２５℃から１６０℃まで上昇した。次に、加
圧装置２への印加電流を停止しエアシリンダ４を動作さ
せ加圧装置２が上昇後液晶パネル８をステージ１より取
り出し圧着部を顕微鏡観察したところ液晶パネル端子部
９の電極パターンとＴＣＰ１０の電極パターンの位置ズ
レは見られなく、電気検査により接続が確認できた。
【００２５】本実施例において、被接続基板はガラス基
板であり、熱膨張係数は、約８×１０-6／Ｋである。圧
着前の温度は加圧装置およびガラス基板共２５℃であ
り、圧着時の到達温度は加圧装置は２５０℃、ガラス基
板は１６０℃である。よって（数３）により加圧装置２
に求められる熱膨張係数は、４．８×１０-6／Ｋとな
る。
板であり、熱膨張係数は、約８×１０-6／Ｋである。圧
着前の温度は加圧装置およびガラス基板共２５℃であ
り、圧着時の到達温度は加圧装置は２５０℃、ガラス基
板は１６０℃である。よって（数３）により加圧装置２
に求められる熱膨張係数は、４．８×１０-6／Ｋとな
る。
【００２６】本実施例で加圧装置に使用したモリブデン
は熱膨張係数が、約４．８×１０-6／Ｋであり、かつ耐
熱性や機械的強度も優れており本用途に適したものであ
る。ただし加圧装置に使用できる材料はモリブデンに限
るものではなく、他にニッケル−鉄合金やタングステン
など熱膨張係数が前記計算値にほぼ一致しかつ耐熱性お
よび機械的強度が本用途に耐えられるものならば使用可
能である。なお当然ながら前記計算に用いる各パラメー
タは基板、接続装置、接続温度条件が異なると値が変化
するためα1の計算値も異なった値となる。
は熱膨張係数が、約４．８×１０-6／Ｋであり、かつ耐
熱性や機械的強度も優れており本用途に適したものであ
る。ただし加圧装置に使用できる材料はモリブデンに限
るものではなく、他にニッケル−鉄合金やタングステン
など熱膨張係数が前記計算値にほぼ一致しかつ耐熱性お
よび機械的強度が本用途に耐えられるものならば使用可
能である。なお当然ながら前記計算に用いる各パラメー
タは基板、接続装置、接続温度条件が異なると値が変化
するためα1の計算値も異なった値となる。
【００２７】次に、本発明の他の実施例を説明する。
【００２８】図５は本実施例における半導体素子接続方
法に用いられる装置の側面図である。半導体素子を被接
続基板に圧着する加圧装置は図６に示すようにモリブデ
ン製のブロックを加工した圧接部材１５と上下可動式の
加熱ブロック１６より構成される。加熱ブロック１６は
真鍮製のブロックに円筒状ヒーター１７を埋め込んだ構
造であり、温度センサ１９にて温度を検出しヒーター電
流を制御することにより加熱ブロックを一定の温度に保
つことができ、エアシリンダ１８の動作により加熱ブロ
ック１６を圧接部材１５に近接または密着させることに
より圧接部材を加熱し昇温させることができる。このよ
うに加熱ブロックと圧接部材を分離した構造は、実施例
１における図２に示す加圧装置のような複雑かつ高精度
な加工を要する部材が不要、パルス状大電流を供給する
電源が不要、温度の均一性が高いといった利点がある。
図５に示すように加圧装置全体はエアシリンダ４により
上下に移動し、ステージ１上に置かれた被接続基板の端
子部を加圧することができる。
法に用いられる装置の側面図である。半導体素子を被接
続基板に圧着する加圧装置は図６に示すようにモリブデ
ン製のブロックを加工した圧接部材１５と上下可動式の
加熱ブロック１６より構成される。加熱ブロック１６は
真鍮製のブロックに円筒状ヒーター１７を埋め込んだ構
造であり、温度センサ１９にて温度を検出しヒーター電
流を制御することにより加熱ブロックを一定の温度に保
つことができ、エアシリンダ１８の動作により加熱ブロ
ック１６を圧接部材１５に近接または密着させることに
より圧接部材を加熱し昇温させることができる。このよ
うに加熱ブロックと圧接部材を分離した構造は、実施例
１における図２に示す加圧装置のような複雑かつ高精度
な加工を要する部材が不要、パルス状大電流を供給する
電源が不要、温度の均一性が高いといった利点がある。
図５に示すように加圧装置全体はエアシリンダ４により
上下に移動し、ステージ１上に置かれた被接続基板の端
子部を加圧することができる。
【００２９】本実施例では被接続基板は液晶パネルを構
成するガラス基板であり、接続される半導体素子はテー
プキャリアパッケージ（ＴＣＰ）実装されたＬＳＩであ
る。
成するガラス基板であり、接続される半導体素子はテー
プキャリアパッケージ（ＴＣＰ）実装されたＬＳＩであ
る。
【００３０】まず図７に示すように、ＴＣＰ１０と液晶
パネル８の端子１１上の電極パターンを位置整合した状
態で異方導電性接着シート１２の粘着性を利用して仮接
着した。
パネル８の端子１１上の電極パターンを位置整合した状
態で異方導電性接着シート１２の粘着性を利用して仮接
着した。
【００３１】次に図８に示すように液晶パネル８の端子
９が加圧装置の圧接部材１５の直下に来るように配置
し、エアシリンダ１４の動作により圧接部材を降下させ
液晶パネル端子１１上のＴＣＰ１０を約１．９６ＭＰａ
の圧力で加圧した。次にエアシリンダ１８の動作により
２６５℃に保持した加熱ブロック１６を下降させ圧接部
材１５に密着し、圧接部材を介して液晶パネル８の端子
１１を加熱する。本実施例では圧接部材１５は加熱ブロ
ック密着前は２５℃であり密着５秒後に２５０℃に達
し、２０秒後までほぼその温度を維持した。この時液晶
パネル端子９の温度は２５℃から１６０℃まで上昇し
た。図８は加熱ブロック１６が圧接部材１５に密着して
いる状態を示す。次に加熱ブロック１６を圧接部材１５
より分離した後エアシリンダ１４の動作により加圧装置
を上昇させ、その後液晶パネル８をステージ１より取り
出し圧着部を顕微鏡観察したところ液晶パネル端子部の
電極パターンとＴＣＰの電極パターンの位置ズレは見ら
れなく、電気検査により接続が確認できた。
９が加圧装置の圧接部材１５の直下に来るように配置
し、エアシリンダ１４の動作により圧接部材を降下させ
液晶パネル端子１１上のＴＣＰ１０を約１．９６ＭＰａ
の圧力で加圧した。次にエアシリンダ１８の動作により
２６５℃に保持した加熱ブロック１６を下降させ圧接部
材１５に密着し、圧接部材を介して液晶パネル８の端子
１１を加熱する。本実施例では圧接部材１５は加熱ブロ
ック密着前は２５℃であり密着５秒後に２５０℃に達
し、２０秒後までほぼその温度を維持した。この時液晶
パネル端子９の温度は２５℃から１６０℃まで上昇し
た。図８は加熱ブロック１６が圧接部材１５に密着して
いる状態を示す。次に加熱ブロック１６を圧接部材１５
より分離した後エアシリンダ１４の動作により加圧装置
を上昇させ、その後液晶パネル８をステージ１より取り
出し圧着部を顕微鏡観察したところ液晶パネル端子部の
電極パターンとＴＣＰの電極パターンの位置ズレは見ら
れなく、電気検査により接続が確認できた。
【００３２】本実施例において、被接続基板はガラス基
板であり、熱膨張係数は、約８×１０-6／Ｋである。圧
着前の温度は圧接部材およびガラス基板共２５℃であ
り、圧着時の到達温度は加圧装置は２５０℃、ガラス基
板は１６０℃である。よって（数３）により加圧装置に
求められる熱膨張係数は、４．８×１０-6／Ｋとなる。
板であり、熱膨張係数は、約８×１０-6／Ｋである。圧
着前の温度は圧接部材およびガラス基板共２５℃であ
り、圧着時の到達温度は加圧装置は２５０℃、ガラス基
板は１６０℃である。よって（数３）により加圧装置に
求められる熱膨張係数は、４．８×１０-6／Ｋとなる。
【００３３】本実施例で圧接部材に使用したモリブデン
は熱膨張係数が、約４．８×１０-6／Ｋであり、かつ耐
熱性や機械的強度も優れており本用途に適したものであ
る。ただし加圧装置に使用できる材料はモリブデンに限
るものではなく、他にニッケル−鉄合金やタングステン
など熱膨張係数が前記計算値にほぼ一致しかつ耐熱性お
よび機械的強度が本用途に耐えられるものならば使用可
能である。
は熱膨張係数が、約４．８×１０-6／Ｋであり、かつ耐
熱性や機械的強度も優れており本用途に適したものであ
る。ただし加圧装置に使用できる材料はモリブデンに限
るものではなく、他にニッケル−鉄合金やタングステン
など熱膨張係数が前記計算値にほぼ一致しかつ耐熱性お
よび機械的強度が本用途に耐えられるものならば使用可
能である。
【００３４】
【発明の効果】以上述べたところから明らかなように、
本発明の半導体素子接続方法は、異方導電性接着シート
を用いた熱圧着工法でありながら、熱圧着時に原理的に
生じる位置ズレを根本的に無くしたものであり、高精度
の接続が要求される高表示画素密度のカラー液晶パネル
等の製造を可能にするものである。
本発明の半導体素子接続方法は、異方導電性接着シート
を用いた熱圧着工法でありながら、熱圧着時に原理的に
生じる位置ズレを根本的に無くしたものであり、高精度
の接続が要求される高表示画素密度のカラー液晶パネル
等の製造を可能にするものである。
【００３５】また、本発明は液晶パネルだけでなく異方
導電性接着シートを用いた接続工法において広く適用で
き、非常に高い位置精度が容易に得られるという工業的
価値の大なるものである。
導電性接着シートを用いた接続工法において広く適用で
き、非常に高い位置精度が容易に得られるという工業的
価値の大なるものである。
【図１】本発明の一実施例における半導体素子接続装置
の側面図
の側面図
【図２】同上半導体素子接続装置の加圧装置斜視図
【図３】同上半導体素子接続工程の一工程斜視図
【図４】同上半導体素子接続工程の一工程側面図
【図５】本発明の他の実施例における半導体素子接続装
置の側面図
置の側面図
【図６】同上半導体素子接続装置の加圧装置側面図
【図７】同上半導体素子接続工程の一工程斜視図
【図８】同上半導体素子接続工程の一工程側面図
【図９】従来例における液晶パネルの斜視図
【図１０】同上熱圧着工程の一工程側面図
【図１１】（ａ）は、同上液晶パネルの断面図、（ｂ）
は、同上液晶パネルの断面図、（ｃ）は、同上液晶パネ
ルの断面図、（ｄ）は、同上液晶パネルの断面図
は、同上液晶パネルの断面図、（ｃ）は、同上液晶パネ
ルの断面図、（ｄ）は、同上液晶パネルの断面図
１ステージ ２加圧装置 ３基礎
フレーム ４エアシリンダー ５金属ブロック ６温度
センサー ７圧接面 ８液晶パネル ９液晶
パネル端子 １０テープキャリアパッケージ（ＴＣＰ） １１異
方導電性接着シート １２半導体チップ １３ステージ １４エ
アシリンダ １５圧接部材 １６加熱ブロック １７円
筒状ヒーター １８エアシリンダ １９温度センサー ２０液
晶パネル ２１端子 ２２異方導電性接着シート ２３テープキャリアパッケージ（ＴＣＰ） ２４半
導体チップ ２５加圧装置 ２６ＴＣＰ電極 ２７液
晶パネル電極
フレーム ４エアシリンダー ５金属ブロック ６温度
センサー ７圧接面 ８液晶パネル ９液晶
パネル端子 １０テープキャリアパッケージ（ＴＣＰ） １１異
方導電性接着シート １２半導体チップ １３ステージ １４エ
アシリンダ １５圧接部材 １６加熱ブロック １７円
筒状ヒーター １８エアシリンダ １９温度センサー ２０液
晶パネル ２１端子 ２２異方導電性接着シート ２３テープキャリアパッケージ（ＴＣＰ） ２４半
導体チップ ２５加圧装置 ２６ＴＣＰ電極 ２７液
晶パネル電極
Claims (2)
- 【請求項１】異方導電性接着シートを介して半導体素子
を被接続基板に仮固定する工程と、前記被接続基板をス
テージ上に配置した後加圧装置により前記半導体素子を
加圧し同時に加熱する熱圧着工程とを備え、前記加圧装
置がパルス状電流により発熱する金属製ブロックであ
り、前記金属が、前記熱圧着工程における前記被接続基
板と加圧装置の到達温度差に対応し両者の熱膨張による
寸法変化値が実質上一致するような熱膨張係数を持つこ
とを特徴とする半導体素子接続方法。 - 【請求項２】異方導電性接着シートを介して半導体素子
を被接続基板に仮固定する工程と、前記被接続基板をス
テージ上に配置した後加圧装置により前記半導体素子を
加圧し同時に加熱する熱圧着工程とを備え、前記加圧装
置が高温に保持された加熱ブロックと前記半導体素子に
直接接する圧接部材を有し、前記圧接部材が、前記熱圧
着工程における前記被接続基板と圧接部材の到達温度差
に対応し両者の熱膨張による寸法変化値が実質上一致す
るような熱膨張係数を持つことを特徴とする半導体素子
接続方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29309393A JP3361583B2 (ja) | 1993-11-24 | 1993-11-24 | 半導体素子接続方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29309393A JP3361583B2 (ja) | 1993-11-24 | 1993-11-24 | 半導体素子接続方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07147301A JPH07147301A (ja) | 1995-06-06 |
| JP3361583B2 true JP3361583B2 (ja) | 2003-01-07 |
Family
ID=17790343
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29309393A Expired - Fee Related JP3361583B2 (ja) | 1993-11-24 | 1993-11-24 | 半導体素子接続方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3361583B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100407881C (zh) * | 2004-10-13 | 2008-07-30 | 友达光电股份有限公司 | 压合装置 |
| JP4767518B2 (ja) * | 2004-10-21 | 2011-09-07 | 日立化成工業株式会社 | 実装方法 |
| JP6455036B2 (ja) * | 2014-09-10 | 2019-01-23 | 日立化成株式会社 | 半導体装置の製造方法 |
-
1993
- 1993-11-24 JP JP29309393A patent/JP3361583B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07147301A (ja) | 1995-06-06 |
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