JP4087028B2 - 外部回路実装方法および熱圧着装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、Ｘ線等の放射線、可視光線、赤外線等の電磁波画像を検出できる二次元画像検出器等、非晶質半導体層を備えた基板の外部回路実装方法および該方法に用いられる熱圧着装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、放射線二次元画像検出器として、例えばＸ線を感知して電荷（電子−正孔ペア）を発生する、すなわち、光導電性を有する半導体層および画素電極等からなる半導体センサを二次元状（行方向および列方向）に配置し、各画素電極毎にスイッチング素子を設けて、各行毎にスイッチング素子を順次オンにして各列毎に上記電荷を読み出すものが知られている。
【０００３】
例えば、文献「D.L.Lee,et a1., “A New Digital Detector for Projection Radiography", SPIE,2432,pp.237-249,1995 」、「L.S.Jeromin,et.a1.,・“Application of a-Si Active-Matrix Technology in a X-Ray Detector Panel"・,・SID 97 DIGEST,pp.91-94,1997 」、特開平6-342098号公報等に具体的な構造や原理が記載されている。
【０００４】
以下において、一般的な放射線二次元画像検出器の構成と原理について説明する。
図１１は、一般的な放射線二次元画像検出器の構造を模式的に示した図である。また、図１２は、上記放射線二次元画像検出器の１画素当たりの構成断面を模式的に示した図である。
【０００５】
上記放射線二次元画像検出器は、図１１および図１２に示すように、アクティブマトリクス基板５６を備え、該アクティブマトリクス基板５６上のほぼ全面に、ＸＹマトリクス状の電極配線（ゲート電極Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３，…，Ｇｎからなるゲート電極群６４およびソース電極Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，…，Ｓｎからなるソース電極群６５）、ＴＦＴ（薄膜トランジスタ）６９、電荷蓄積容量（Ｃｓ) ７０等が形成され、上記アクティブマトリクス基板５６の図示しない周辺部には、入出力端子が形成されている構成を有している。また、上記アクティブマトリクス基板５６上には、そのほぼ全面に、光導電膜５２、誘電体層６８および上部電極６６が形成されている。
【０００６】
上記電荷蓄積容量７０は、Ｃｓ電極７４と、上記ＴＦＴ６９のドレイン電極に接続された画素電極７２とが、絶縁膜７３を介して対向している構成である。
【０００７】
上記光導電膜５２（非晶質半導体層）には、Ｘ線等の放射線が照射されることにより電荷（電子−正孔ペア) が発生する半導体材料が用いられる。上記文献によれば半導体材料としては、例えば、非晶質（アモルファス）−セレニウム（以下、ａ−Ｓｅと記す）、酸化鉛、硫化カドミウム、ヨウ化第二水銀の他、Ｘ線吸収化合物が添加されて光導電性を示す光導電ポリマー等の有機物質が用いられている。これら光導電膜５２は、真空蒸着法によって、例えば、３００〜６００μｍの厚みで形成されている。
【０００８】
また、上記アクティブマトリクス基板５６には、液晶表示装置を製造する過程で形成されるアクティブマトリクス基板を流用することが可能である。例えば、アクティブマトリクス型液晶表示装置（ＡＭＬＣＤ，Ａｃｔｉｖｅ Ｍａｔｒｉｘ ＬＣＤ）に用いられるアクティブマトリクス基板は、アモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）やポリシリコン（ｐ−Ｓｉ）によって形成されたＴＦＴや、ＸＹマトリクス電極、電荷蓄積容量を備えた構造になっており、若干の設計変更を行うだけで、放射線二次元画像検出器用のアクティブマトリクス基板として利用することができる。
【０００９】
次に、上記構造の放射線二次元画像検出器の動作原理について説明する。
上記光導電膜５２に、放射線が照射されると、光導電膜５２内に電荷（電子−正孔ペア）が発生する。図１１および１２に示すように、光導電膜５２と電荷蓄積容量７０とは、電気的に直列に接続された構造になっている。このため、上記放射線二次元画像検出器は、上部電極６６とＣｓ電極７４との間に電圧を印加しておくと、光導電膜５２で発生した電荷（電子−正孔ペア）がそれぞれプラス（＋）電極側とマイナス（−）電極側とに移動し、その結果、電荷蓄積容量７０に電荷が蓄積される仕組みになっている。なお、光導電膜５２と電荷蓄積容量７０との間には、薄い絶縁層からなるキャリア阻止層７１が形成されている。該キャリア阻止層７１は、上記光導電膜５２と電荷蓄積容量７０とのうち一方側からの電荷の注入を阻止する役割を果たしている。
【００１０】
上記の作用で、電荷蓄積容量７０に蓄積された電荷は、各ゲート電極Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３，…，Ｇｎの入力信号によってＴＦＴ６９をオン状態にすることでソース電極Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，…，Ｓｎより外部に取り出すことが可能である。これらゲート電極Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３，…，Ｇｎからなるゲート電極群６４およびソース電極Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，…，Ｓｎからなるソース電極群６５、並びに、ＴＦＴ６９および電荷蓄積容量７０等は、すべてＸＹマトリクス状に設けられているため、ゲート電極Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３，…，Ｇｎに入力する信号を線順次に走査することで、二次元的にＸ線の画像情報を得ることが可能となる。
【００１１】
上記の放射線二次元画像検出器には、アクティブマトリクス基板５６の周辺部において、ゲート電極群６４とソース電極群６５とにそれぞれスイッチング素子（ＴＦＴ）の駆動電圧を供給する「駆動回路」（駆動ＩＣ）と、画像情報の読み出しを行なう「読み出し回路」（読み出しＩＣ）とが実装されている。これらの回路を実装する方法としては、主にＴＣＰ（Ｔａｐｅ Ｃａｒｒｉｅｒ Ｐａｃｋａｇｅ）方式やＣＯＧ（Ｃｈｉｐ ｏｎ Ｇｌａｓｓ）方式が用いられる。
【００１２】
図１３（ａ）は、一般的なＴＣＰ方式の実装例を示す図である。ＴＣＰ方式はポリイミド等のべースフィルムが備えられたＴＣＰ基板５９上に、銅箔などで配線パターンを形成し、駆動ＩＣ６０や読み出しＩＣ６１等の電気部材を搭載した外部回路の一方端を、放射線二次元画像検出器を形成するアクティブマトリクス基板５６周辺部に接続し、他方端を外部の回路基盤（ＰＷＢ：Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｗｉｒｉｎｇ Ｂｏａｒｄ）６２に接続する方法である。
【００１３】
また、図１３（ｂ）は、一般的なＣＯＧ方式の実装例を示す図である。ＣＯＧ方式とは、駆動ＩＣ６０や読み出しＩＣ６１を、外部回路として、放射線二次元画像検出器を形成するアクティブマトリクス基板５６における入出力端子に直接搭載・接続する方法である。なお、駆動ＩＣ６０や読み出しＩＣ６１への電源や信号の入出力は、ＦＰＣ（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）基板６７を用いて行われる。このＦＰＣ基板６７の一方端は、上記放射線二次元画像検出器を形成するアクティブマトリクス基板５６における周辺部の図示しない入出力端子に接続され、上記アクティブマトリクス基板５６の各ゲート電極Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３，…，Ｇｎ（ゲート電極群６４）またはソース電極Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，…，Ｓｎ（ソース電極群６５）を介して上記駆動ＩＣ６０や読み出しＩＣ６１と電気的に接続されている一方、上記ＦＰＣ基板６７の他端は、外部の回路基盤６２に接続されている。さらにＣＯＧ方式の発展形態として、アクティブマトリクス基板５６製造時に、駆動ＩＣ６０や読み出しＩＣ６１をモノリシックに形成することも可能である。
【００１４】
上述した実装方法の中で、例えば、ＴＣＰ基板５９とアクティブマトリクス基板５６との接続（ＴＣＰ接続）、駆動ＩＣ６０または読み出しＩＣ６１とアクティブマトリクス基板５６との接続（ＣＯＧ接続）、ＦＰＣ基板６７とアクティブマトリクス基板５６との接続（ＦＰＣ接続）等には、通常、異方導電接着材が用いられ、各々の接着部５８にて熱圧着処理される。
【００１５】
上記異方導電接着材とは、接着性を有する樹脂（バインダー）に導電粒子が均一に分散されたもので、ペースト状のものやフィルム状のものがある。特殊なものでは、接着フィルム内に柱状に導電材が配列されたものもある。これら異方導電接着材に用いられるバインダーには、一般に熱硬化性樹脂や熱可塑性樹脂が用いられる。以下の表１に、代表的な異方導電接着材の接続条件を示す。
【００１６】
【表１】

【００１７】
【発明が解決しようとする課題】
上記表１に示すように、従来の熱硬化性樹脂や熱可塑性樹脂を用いた異方導電接着材は、加圧下、上記樹脂の熱硬化反応または熱可塑反応により接着性および導電性を発現させるため、通常、（１５０℃以上）×（５〜３０秒）の加熱処理が必要とされている。
【００１８】
このため、従来の放射線二次元画像検出器における外部回路の実装では、アクティブマトリクス基板５６の周辺部に駆動ＩＣ６０や読み出しＩＣ６１等をＴＣＰ方式やＣＯＧ方式で実装する場合、異方導電接着材の接着性および導電性を発現させるために外部より加える熱が、アクティブマトリクス基板５６を伝わり、アクティブマトリクス基板５６上に成膜されている光導電膜５２、特に撮像領域の周辺部の光導電膜５２に伝わってしまうという問題点がある。
【００１９】
しかしながら、従来、このような問題点、特に、光導電膜５２としてａ−Ｓｅ膜のように非晶質半導体材料を用いた場合に、光導電膜５２に熱が伝わった場合の問題点については何ら着目されておらず、何の対策も講じられていない。本願出願人らが鋭意検討した結果、光導電膜５２としてａ−Ｓｅ膜を用いた場合、ａ−Ｓｅ膜に熱が伝わることにより、以下のような不都合が発生することが判った。
【００２０】
一般に、７０〜８０℃以下で蒸着により成膜したａ−Ｓｅ膜は非晶質で暗抵抗が１０^１２Ωｃｍ程度と高く、二次元画像検出器に適した性能を有する。しかしながら、成膜後に７０〜８０℃以上の加熱が加わると、暗抵抗が最大で１０^５Ωｃｍ程度にまで低下してしまう現象が見られる。これは、加熱により、非晶質であったａ−Ｓｅの結晶化が促進されるためであると考えられる。
【００２１】
一般に、放射線二次元画像検出器において、ａ−Ｓｅ膜が光導電膜５２として用いられる理由の一つは、その暗抵抗が高いために、Ｘ線に対する感度（Ｓ／Ｎ比）の優れた画像信号が得られるためである。従って、加熱による暗抵抗の低下は、放射線二次元画像検出器にとって、致命的な問題となる。
【００２２】
また、加熱によりａ−Ｓｅ膜の結晶化が促進されると、その相変化に伴う体積変化により、ａ−Ｓｅ膜がアクティブマトリクス基板５６から剥離し易くなるといった機械的な問題点も発生する。
【００２３】
なお、上記放射線二次元画像検出器は、使用する光導電膜がＸ線等の放射線に対する光導電性だけでなく、可視光線や赤外線に対しても光導電性を示す場合は、可視光線や赤外線の二次元画像検出器としても作用する。例えば、上述したａ−Ｓｅ膜は、可視光線に対して良好な光導電性を有し、該ａ−Ｓｅ膜を用いた高電界印加時のアバランシェ効果を利用した高感度イメージセンサの開発等も進められている。このため、上述した問題を回避することは、ａ−Ｓｅ膜を有する各種基板の開発を行う上でも非常に有効に作用する。
【００２４】
そこで、このような問題を避ける方法として、ａ−Ｓｅ膜形成前の基板、例えばａ−Ｓｅ膜形成前のアクティブマトリクス基板に、駆動ＩＣや読み出しＩＣをＴＣＰ方式やＣＯＧ方式で実装した後、該アクティブマトリクス基板にａ−Ｓｅ膜を常温で成膜する方法が考えられる。
【００２５】
しかしながら、該方法では、駆動ＩＣや読み出しＩＣが実装されたアクティブマトリクス基板を真空チャンバーに入れてａ−Ｓｅ膜を蒸着するプロセスが必要となるため、その間に、駆動ＩＣや読み出しＩＣが破損される確率が高くなったり、自動化された量産装置でａ−Ｓｅ膜の成膜を行なう場合、駆動ＩＣや読み出しＩＣに損傷を与えないように特殊な基板搬送系が必要とされる等の問題点がある。
【００２６】
また、該方法では、駆動ＩＣや読み出しＩＣを実装する工程では、アクティブマトリクス基板上にａ−Ｓｅ膜が形成されていないため、該実装工程においてアクティブマトリクス基板表面が有機物や水分で汚染され易くなる。このため、アクティブマトリクス基板表面が汚染された場合、実装工程の後に成膜されるａ−Ｓｅ膜の密着性不良を引き起こすといった問題点を招来する。
【００２７】
さらには、駆動ＩＣや読み出しＩＣ等の不良が判明した場合には、ＴＣＰやＣＯＧ等を取り替える再実装作業（リワーク）を行う必要があるが、ａ−Ｓｅ膜の成膜後に不良が判明するような場合、結局、ａ−Ｓｅ膜にリワーク実装時に加えられる熱が伝わってしまう。このため、上記のように実装後にａ−Ｓｅ膜を常温で成膜するという方法では、ａ−Ｓｅ膜の特性を劣化させることなくリワーク実装を行うことはできない。
【００２８】
本発明は上記問題点を解決するためになされたものであり、その目的は、非晶質半導体層を備えた基板の入出力端子に外部回路を熱圧着により実装する際の非晶質半導体層の膜剥がれや非晶質半導体層の特性の劣化を招来しない外部回路実装方法およびこれに用いる熱圧着装置を提供することにある。
【００２９】
【課題を解決するための手段】
本発明の参考になる外部回路実装方法は、非晶質半導体層を備えた基板（例えば二次元画像検出器におけるアクティブマトリクス基板）の入出力端子に外部回路（例えば駆動回路や読み出し回路、あるいは、これら回路を備えたＴＣＰ基板や、回路基盤（ＰＷＢ）との接続に用いられるＦＰＣ基板）を熱圧着により実装（例えばＴＣＰ方式によるＴＣＰ接続、ＣＯＧ方式によるＣＯＧ接続、ＦＰＣ接続）する外部回路実装方法において、熱圧着を行っている間、上記非晶質半導体層を、その結晶化温度未満の温度に保持する。
【００３０】
上記の方法によれば、上記基板の入出力端子に外部回路を例えばＴＣＰ方式やＣＯＧ方式等の一般的な熱圧着方式により実装しても、上記非晶質半導体層が結晶化することにより、暗抵抗が高い等の非晶質半導体層の特性が劣化することを防止することができる。従って、上記の方法によれば、外部回路の実装による上記非晶質半導体層の相変化に伴う体積変化による膜剥がれがなく、しかも、暗抵抗が高い等の非晶質半導体層の特性が劣化することを防止することができる。さらに、上記の方法によれば、非晶質半導体層を備えた基板に外部回路を実装するため、外部回路実装後に非晶質半導体層を形成することにより招来する種々の問題点を回避し、また、駆動ＩＣや読み出しＩＣ等の外部回路の不良が判明した場合における再実装作業時の非晶質半導体層の膜剥がれや非晶質半導体層の特性の劣化を防止することもできる。従って、上記の方法によれば、実装、再実装に拘らず、非晶質半導体層を備えた基板の入出力端子に外部回路を熱圧着により実装する際の非晶質半導体層の膜剥がれや非晶質半導体層の特性の劣化を招来しない外部回路実装方法を提供することができる。
【００３１】
本発明の参考になる外部回路実装方法は、少なくとも、上記基板における入出力端子と外部回路との熱圧着部と、上記非晶質半導体層との間の部分を冷却することにより、上記非晶質半導体層をその結晶化温度未満の温度に保持する。
【００３２】
上記の方法によれば、少なくとも上記熱圧着部から非晶質半導体層に到るまでの位置で冷却が行われるため、上記熱圧着部から非晶質半導体層へ熱が伝導される前に、該熱の大部分を除去することができる。このため、上記熱圧着部から非晶質半導体層への熱の伝導をより効率的に抑制することができ、この結果、上記非晶質半導体層の昇温を効率的に抑制することができるので、熱圧着を行っている間、上記非晶質半導体層を、その結晶化温度未満の温度に保持することができる。従って、上記の方法によれば、非晶質半導体層を備えた基板の入出力端子に外部回路を熱圧着により実装する際の非晶質半導体層の膜剥がれや非晶質半導体層の特性の劣化を招来しない外部回路実装方法を提供することができる。
【００３３】
本発明の参考になる外部回路実装方法は、少なくとも、上記非晶質半導体層における上記入出力端子近傍を冷却することにより、上記非晶質半導体層をその結晶化温度未満の温度に保持する。
【００３４】
上記の構成によれば、上記熱圧着部から伝導される熱による上記非晶質半導体層における熱伝導の開始点を冷却することとなるため、上記熱圧着部から伝導される熱による非晶質半導体層の昇温を抑制することができる。このため、熱圧着を行っている間、上記非晶質半導体層を、その結晶化温度未満の温度に保持することができる。従って、上記の方法によれば、非晶質半導体層を備えた基板の入出力端子に外部回路を熱圧着により実装する際の非晶質半導体層の膜剥がれや非晶質半導体層の特性の劣化を招来しない外部回路実装方法を提供することができる。上記の方法は、上記基板の入出力端子と非晶質半導体層との間の間隔が短い場合に特に有効であり、このような場合であっても、上記熱圧着部の冷却を抑制し、効率良く熱圧着を行うことができると共に、非晶質半導体層の昇温を抑制し、上記非晶質半導体層を、その結晶化温度未満の温度に保持することができる。
【００３５】
本発明の参考になる外部回路実装方法は、上記冷却が、上記基板の非晶質半導体層形成面およびその裏面側のうち少なくとも一方への冷却媒体の供給によりなされる。
【００３６】
上記の方法によれば、上記冷却が、上記基板の非晶質半導体層形成面およびその裏面側のうち少なくとも一方への冷却媒体の供給によりなされることで、簡素かつ効率良く、上記基板における入出力端子と外部回路との熱圧着部と、上記非晶質半導体層との間の部分、あるいは、上記非晶質半導体層における上記入出力端子近傍の冷却を行うことができる。冷却媒体の供給には、例えば、吐出ノズル等の冷却媒体供給手段を用いることができる。このような冷却媒体供給手段は、冷却媒体を供給しようとする任意の位置に対して設定することが容易である。従って、外部回路の実装に用いられる各種部材の配置等による制限が緩和され、容易かつ所望の位置において冷却を行うことができる。上記冷却媒体としては、窒素、代替フロン剤等の各種の冷却剤を使用することができる。特に、これら冷却媒体を上記基板の非晶質半導体層形成面およびその裏面側のうち少なくとも一方へ直接供給することにより、効率的に冷却を行うことができる。
【００３７】
上記冷却媒体は、上記入出力端子側から斜め方向に供給されてもよい。
【００３８】
上記の方法によれば、冷却媒体が入出力端子側から非晶質半導体層に向かう方向に指向性を持って供給されるので、供給された冷却媒体の大部分は、上記熱圧着部から遠ざかる方向に流れていくこととなる。従って、熱圧着部が冷却されることを防止して熱圧着を効率的に行えると共に、上記非晶質半導体層の昇温を効率的に抑制して非晶質半導体層の結晶化を防止することができる。
【００３９】
上記冷却が、接触により接触箇所を冷却する冷却部材を上記基板の非晶質半導体層形成面およびその裏面のうち少なくとも一方に接触させることにより行われてもよい。
【００４０】
上記の方法によれば、上記冷却が、上記基板の非晶質半導体層形成面およびその裏面のうち少なくとも一方への上記冷却部材の接触により行われることで、熱圧着時に簡素かつ効率良く、上記基板における入出力端子と外部回路との熱圧着部と、上記非晶質半導体層との間の部分、あるいは、上記非晶質半導体層における上記入出力端子近傍の冷却を行うことができる。
【００４１】
しかも、上記の方法によれば、ガス等の冷却媒体のように基板上で拡散することがなく、冷却部材の接触位置、すなわち、基板上の冷却が求められている任意の位置を精度良く設定することが容易となる。さらに、上記の方法によれば、拡散した冷却媒体によって熱圧着部における加熱が妨げられることもない。従って、上記の方法によれば、特に、基板の入出力端子と非晶質半導体層との間隔が狭い場合、熱圧着部の冷却を最小限に抑制しつつ、非晶質半導体層の結晶化、すなわち、特性の劣化を防ぐことができる。
【００４２】
本発明の参考になる外部回路実装方法は、上記基板が上記熱圧着を行っている間載置されている基板載置部における少なくとも、上記基板の入出力端子と外部回路との熱圧着部と、上記非晶質半導体層との間の部分、または上記非晶質半導体層における上記入出力端子近傍に対応する領域を冷却または放熱させることにより、上記非晶質半導体層をその結晶化温度未満の温度に保持する。
【００４３】
上記の方法によれば、熱圧着の対象となる上記基板を、その基板平面と基板載置部平面とが平行になるように上記基板載置部に載置するだけで、基板載置部の冷却または放熱により、基板上に形成された非晶質半導体層の昇温を抑制することができるので、上記非晶質半導体層をその結晶化温度未満の温度に簡便かつ効率的に保持することができる。
【００４４】
上記基板載置部の冷却は、上記基板載置部を冷却媒体を用いて冷却することにより行われてもよい。
【００４５】
上記の方法によれば、冷却媒体を用いて冷却を行うことで、簡素かつ効率良く冷却を行うことができる。上記の方法によれば、冷却媒体による冷却は上記基板載置部に対して行われるので、上記基板を直接冷却する場合と比較して、冷却媒体の選択の自由度が高くなるという利点を有している。上記基板載置部の冷却には、例えば、吐出ノズル等の冷却媒体供給手段を用いて上記基板載置部に冷却媒体を供給する方法や、上記基板載置部内あるいは基板載置部表面に設けられた通路（管路）や貫通孔等による冷却媒体通液（通気）機構を用いることができる。この場合、上記基板載置部の冷却に上記基板載置部内あるいは基板載置部表面に設けられた通路（管路）や貫通孔等により冷却媒体を循環させる冷却媒体循環機構を用いることで、供給した冷却媒体を回収したり、必要以上に冷却媒体を使用することを回避し、安価でしかも簡素かつ効率良く冷却を行うことができる。
【００４６】
上記基板載置部の冷却は、接触により接触箇所を冷却する冷却部材を上記基板載置部に接触させることにより行われてもよい。
【００４７】
上記の方法によれば、接触により接触箇所を冷却する冷却部材を用いて冷却を行うことで、簡素かつ効率良く冷却を行うことができる。上記の方法によれば、上記冷却部材による冷却は上記基板載置部に対して行われるので、上記基板載置部自体が、冷却部材から基板に加えられる衝撃の緩衝材として作用する。しかも、上記の方法によれば、上記冷却部材による冷却が上記基板載置部に対して行われることで、熱圧着部から冷却部材による冷却位置との距離を確保し、熱圧着部における加熱が妨げられることを抑制しつつ、非晶質半導体層の結晶化、すなわち、特性の劣化を防ぐことができる。また、上記冷却部材による冷却が上記基板載置部に対して行われることで、冷却部材の大きさの選択の自由度が高くなるので、基板の入出力端子と非晶質半導体層との間隔にかかわらず、該冷却部材により、非晶質半導体層の結晶化、すなわち、特性の劣化を防ぐことができる。
【００４８】
上記非晶質半導体層は、セレニウムが主成分であってもよい。
【００４９】
非晶質セレニウム（ａ−Ｓｅ）は、暗抵抗が高く、例えば上記外部回路の実装を、上記基板として二次元画像検出器に対して行う場合、例えばＸ線に対する感度（Ｓ／Ｎ比）の優れた画像信号を得ることができる。しかしながら、該非晶質セレニウムは、非晶質材料の中でも特に耐熱性が低く、７０℃以上に温度が上昇すると結晶化が進行して特性が劣化してしまう。このため、本発明の外部回路実装方法は、セレニウム（非晶質セレニウム）を主成分とする非晶質半導体層を備えた基板の外部回路の実装に特に有効に適用することができる。
【００５０】
本発明の参考になる熱圧着装置は、熱圧着手段（例えば加熱ヘッド等のヒートツール）を備え、非晶質半導体層を備えた基板（例えば二次元画像検出器）の入出力端子に外部回路（例えば駆動回路や読み出し回路、あるいは、これら回路を備えたＴＣＰ基板や、回路基盤（ＰＷＢ）との接続に用いられるＦＰＣ基板）を熱圧着により実装（例えばＴＣＰ方式によるＴＣＰ接続、ＣＯＧ方式によるＣＯＧ接続、ＦＰＣ接続）する熱圧着装置において、熱圧着を行っている間、少なくとも、上記入出力端子と外部回路との熱圧着部と、上記非晶質半導体層との間の部分、または上記非晶質半導体層における上記入出力端子近傍を冷却および／または放熱させる冷却／放熱機構（例えば吐出ノズル等の冷却媒体供給手段や、該熱圧着装置が備える基板載置部内あるいは基板載置部表面に設けられた通路（管路）や貫通孔等による冷却媒体通液（通気）機構または冷却媒体循環機構、冷却ヘッド等の冷却部材を備えた冷却部材接触機構、熱伝導性の異なる複数の材質から構成される基板載置部、少なくとも、基板の入出力端子と外部回路との熱圧着部と非晶質半導体層との間の部分または上記基板の非晶質半導体層における上記入出力端子の近傍に対応する領域に、空間部が設けられた基板載置部など）を備えている。
【００５１】
上記の構成によれば、上記冷却／放熱機構により、熱圧着を行っている間、少なくとも、上記入出力端子と外部回路との熱圧着部と、上記非晶質半導体層との間の部分、または上記非晶質半導体層における上記入出力端子近傍を冷却および／または放熱させることで、上記熱圧着部から伝導される熱による非晶質半導体層の昇温を抑制することができるので、熱圧着を行っている間、上記非晶質半導体層を、その結晶化温度未満の温度に保持することができる。従って、上記の構成によれば、非晶質半導体層を備えた基板の入出力端子に外部回路を熱圧着により実装する際の非晶質半導体層の膜剥がれや非晶質半導体層の特性の劣化を招来せずに、熱圧着により、外部回路を実装することができる熱圧着装置、すなわち、本発明にかかる外部回路実装方法に用いられる熱圧着装置を提供することができる。
【００５２】
上記冷却／放熱機構は、上記基板の非晶質半導体層形成面およびその裏面側のうち少なくとも一方に冷却媒体を供給する冷却媒体供給手段を備えていてもよい。
【００５３】
上記の構成によれば、上記基板の非晶質半導体層形成面およびその裏面側のうち少なくとも一方への冷却媒体の供給により上記した基板の冷却を行うことができるので、簡素かつ効率良く冷却を行うことができる。上記冷却媒体供給手段としては、例えば、吐出ノズル等を用いることができる。このような冷却媒体供給手段は、冷却媒体を供給しようとする任意の位置に対して設定することが容易である。従って、上記の構成によれば、外部回路の実装に用いられる各種部材の配置等による制限が緩和され、容易かつ所望の位置において冷却を行うことができる。上記冷却媒体としては、窒素、代替フロン剤等の各種の冷却剤を使用することができる。特に、上記冷却媒体供給手段が、これら冷却媒体を上記基板の非晶質半導体層形成面およびその裏面側のうち少なくとも一方へ直接供給するように構成、配置されていることにより、効率的に上記基板の冷却を行うことができる。
【００５４】
上記冷却媒体供給手段は、上記冷却媒体が、上記入出力端子側から斜め方向に供給されるように配置されていてもよい。
【００５５】
上記の構成によれば、冷却媒体が入出力端子側から非晶質半導体層に向かう方向に指向性を持って供給されるので、供給された冷却媒体の大部分は、上記熱圧着部から遠ざかる方向に流れていくこととなる。従って、上記の構成によれば、熱圧着部が冷却されることを防止して熱圧着を効率的に行えると共に、上記非晶質半導体層の昇温を効率的に抑制して非晶質半導体層の結晶化を防止することができる。
【００５６】
上記冷却／放熱機構は、上記基板の非晶質半導体層形成面およびその裏面のうち少なくとも一方に、接触により接触箇所を冷却する冷却部材を備えていてもよい。
【００５７】
上記の構成によれば、上記基板の非晶質半導体層形成面およびその裏面のうち少なくとも一方に上記冷却部材を接触させることにより、上記基板の冷却を行うことができるので、簡素かつ効率良く冷却を行うことができる。
【００５８】
上記冷却部材を備えた冷却／放熱機構としては、例えば、金属ブロックからなる冷却ヘッドと、エアシリンダによる該冷却ヘッド昇降機構との組み合わせからなる冷却部材接触機構が挙げられる。冷却ヘッドは、それ自身が銅等の熱伝導性に優れた金属ブロックから形成されており、さらにその一端が、水等の冷却媒体あるいは放熱板やファンにより冷却／放熱される仕組みになっているため、基板に発生した熱を効率良く吸収できる。
【００５９】
このような冷却部材（冷却部材接触機構）は、ガス等の冷却媒体によって基板を冷却する場合に比べると、基板上の冷却が求められている任意の位置に対して、精度良く設定することが容易である。これは、ガス等の冷却媒体によって基板を冷却する場合は、基板上に供給された冷却媒体が基板上で拡散し易いため、微小な領域を精度良く冷却することが困難であるのに対し、金属ブロック等からなる冷却ヘッド等の冷却部材を用いた場合は、該冷却部材が接触した部分のみを精度良く冷却することができるためである。
【００６０】
本発明の参考になる熱圧着装置は、さらに、上記基板を載置する基板載置部を備え、上記冷却／放熱機構は、上記基板載置部を冷却および／または放熱させることで、少なくとも、上記入出力端子と外部回路との熱圧着部と、上記非晶質半導体層との間の部分、または上記非晶質半導体層における上記入出力端子近傍を、冷却および／または放熱させる。
【００６１】
上記の構成によれば、熱圧着の対象となる上記基板を、その基板平面と基板載置部平面とが平行になるように載置するだけで、基板載置部の冷却または放熱により、基板上に形成された非晶質半導体層の昇温を抑制することができるので、上記非晶質半導体層をその結晶化温度未満の温度に簡便かつ効率的に保持することができる。
【００６２】
上記冷却／放熱機構は、上記基板載置部を冷却媒体により冷却してもよい。
【００６３】
上記の構成によれば、上記冷却／放熱機構が、上記基板載置部を冷却媒体により冷却することで、簡素かつ効率良く冷却を行うことができる。上記の構成によれば、冷却媒体による冷却は上記基板載置部に対して行われるので、上記基板を直接冷却する場合と比較して、冷却媒体の選択の自由度が高くなるという利点を有している。上記基板載置部の冷却には、例えば、吐出ノズル等の冷却媒体供給手段を用いて上記基板載置部に冷却媒体を供給する方法や、上記基板載置部内あるいは基板載置部表面に設けられた通路（管路）や貫通孔等による冷却媒体通液（通気）機構を用いることができる。この場合、上記基板載置部の冷却に上記基板載置部内あるいは基板載置部表面に設けられた通路（管路）や貫通孔等により冷却媒体を循環させる冷却媒体循環機構を用いることで、供給した冷却媒体を回収したり、必要以上に冷却媒体を使用することを回避し、安価でしかも簡素かつ効率良く冷却を行うことができる。
【００６４】
上記冷却／放熱機構は、接触により接触箇所を冷却する冷却部材を備え、該冷却部材を上記基板載置部に接触させることにより、少なくとも、上記入出力端子と外部回路との熱圧着部と、上記非晶質半導体層との間の部分、または上記非晶質半導体層における上記入出力端子近傍を冷却させてもよい。
【００６５】
上記の構成によれば、上記冷却／放熱機構が、上記基板載置部を、接触により接触箇所を冷却する冷却部材を用いて冷却を行うことで、簡素かつ効率良く冷却を行うことができる。上記の構成によれば、上記冷却部材による冷却は上記基板載置部に対して行われるので、上記基板載置部自体が、冷却部材から基板に加えられる衝撃の緩衝材として作用する。しかも、上記の構成によれば、上記冷却部材による冷却が上記基板載置部に対して行われることで、熱圧着部から冷却部材による冷却位置との距離を確保し、熱圧着部における加熱が妨げられることを抑制しつつ、非晶質半導体層の結晶化、すなわち、特性の劣化を防ぐことができる。また、上記冷却部材による冷却が上記基板載置部に対して行われることで、冷却部材の大きさの選択の自由度が高くなるので、基板の入出力端子と非晶質半導体層との間隔にかかわらず、該冷却部材により、非晶質半導体層の結晶化、すなわち、特性の劣化を防ぐことができる。
【００６６】
上記基板載置部における上記基板の入出力端子を載置する領域とそれ以外の領域とは、互いに熱伝導性が異なる材質により形成されていてもよい。
【００６７】
上記の構成によれば、上記基板載置部における上記基板の入出力端子を載置する領域とそれ以外の領域との間で熱伝導性を変更することができ、熱の伝導を抑制することができる。このため、例えば上記基板載置部における上記基板の入出力端子を載置する領域を、それ以外の領域よりも熱伝導性が低い材料（材質）により形成することで、上記入出力端子を載置する領域以外の領域が冷却または放熱されても、上記入出力端子を載置する領域に該冷却または放熱作用が及ぶことを抑制することができる。従って、上記の構成によれば、熱圧着部に対する冷却または放熱作用を最小限に留めた状態で、所望の領域を冷却するまたは放熱させることができるので、熱圧着を効率的に行うことができる。この効果は、特に、上記基板の入出力端子を載置する領域を、断熱材等の比較的熱伝導性の低い材料（材質）で形成し、それ以外の領域を熱伝導性に優れた材料（材質）で形成した場合、より顕著である。また、この場合、上記入出力端子における熱圧着による熱が、上記入出力端子以外の領域、特に、上記基板における非晶質半導体層形成領域に伝達されることをより抑制することができる。
【００６８】
上記基板載置部は、少なくとも、上記基板の入出力端子と外部回路との熱圧着部と、非晶質半導体層との間の部分、または上記基板の非晶質半導体層における上記入出力端子近傍に対応する部分に空間部を有していてもよい。
【００６９】
上記の構成によれば、上記空間部によって、効率よく放熱を行うことができると共に、上記基板の非晶質半導体層への熱圧着部からの熱の伝導を抑制することができる。該空間部は、上記基板載置部における、少なくとも、基板の入出力端子と外部回路との熱圧着部と非晶質半導体層との間の部分または上記基板の非晶質半導体層の入出力端子の近傍に対応する領域、あるいは、これら領域から上記基板の非晶質半導体層形成部分に対応する領域にかけて、(1) 凹部や溝部を設けたり、(2) 基板載置部を例えば２つの互いに分離した構成部材から形成し、上記領域において基板載置部を構成する各部材を互いに間隔を開けて配置（つまり、該領域において基板載置部を分離）したり、上記領域をくり抜いて貫通穴を設けることにより、基板載置部を部分的に開放することで、容易に形成することができる。
【００７０】
該空間部は、基板の入出力端子と外部回路との熱圧着部と、非晶質半導体層との間の部分、または上記基板の非晶質半導体層における上記入出力端子近傍の冷却および／または放熱に有効である。
【００７１】
また、このような空間部は、冷却ヘッド等の冷却部材や吐出ノズル等の冷却媒体供給手段による基板裏面側からの基板の冷却にも有効に利用することができ、より局部的な冷却を行うことも可能である。
【００７２】
【発明の実施の形態】
〔参考の形態１〕
以下において、本発明の参考の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
【００７３】
図１は、本参考の形態に係る二次元画像検出器（基板）の外部回路実装方法（以下、単に「外部回路実装方法」という）を示す説明図であり、図２は、本参考の形態に係る外部回路実装方法が適用される二次元画像検出器の一例を示す平面図である。図１は、図２のＡ−Ａ’線矢視断面図である。
【００７４】
図１は、本参考の形態に係る熱圧着装置１を用いて、図２に示す二次元画像検出器と、駆動ＩＣ１０や読み出しＩＣ１１等の外部回路や図示しない外部回路とをＴＣＰ方式により接続（実装）する場合について示している。
【００７５】
本参考の形態にかかる二次元画像検出器は、図１および図２に示すように、電極基板としてのアクティブマトリクス基板６上に、ゲート電極とソース電極とがＸＹマトリクス状に配されてなる電極配線（図示せず）、各画素毎に設けられたＴＦＴ等のスイッチング素子（図示せず）、電荷蓄積容量（図示せず）、画素電極１３等が形成された画素配列層１５を有している。該画素配列層１５上には、該画素配列層１５を覆うように、電磁波導電性を有する非晶質半導体層としてのａ−Ｓｅ膜１２および共通電極１４（上部電極）がこの順に積層されている。上記ａ−Ｓｅ膜１２の配置領域１６と画素配列層１５との関係は、図２に示す通りである。
【００７６】
尚、上記アクティブマトリクス基板６は、液晶表示装置を製造する過程で形成されるアクティブマトリクス基板と同じプロセスで形成することが可能である。すなわち、アクティブマトリクス型液晶表示装置（ＡＭＬＣＤ，Ａｃｔｉｖｅ Ｍａｔｒｉｘ ＬＣＤ）に用いられるアクティブマトリクス基板は、アモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）やポリシリコン（ｐ−Ｓｉ）によって形成されたＴＦＴや、ＸＹマトリクス電極、電荷蓄積容量を備えた構造になっており、若干の設計変更を行うだけで、二次元画像検出器用のアクティブマトリクス基板として利用することができる。
【００７７】
なお、これらアクティブマトリクス基板の基本的な構造や製造方法は、従来例として前述した文献にも記載されているように周知のものであり、図１１〜図１３（ａ）・（ｂ）に示したアクティブマトリクス基板５６と同様であるため、詳細な説明は省略する。
【００７８】
本発明において、電磁波導電性とは、例えば、Ｘ線、紫外線、赤外線、可視光線等の電磁波が照射された場合に、電荷（電子−正孔ペア）が発生する性質をいう。
【００７９】
ここで、ａ−Ｓｅ膜１２は、セレニウムを主成分とする、すなわち、セレニウムを５０重量％以上の割合で含んでいる非晶質半導体層である。なお、前述したように、ａ−Ｓｅ膜１２は、７０℃（ａ−Ｓｅの結晶化温度）以上に温度が上昇すると結晶化が進み、特性が変化してしまうという性質を有している。
【００８０】
上記ａ−Ｓｅ膜１２と共通電極１４とは、両者とも真空蒸着法により常温で形成される。ａ−Ｓｅ膜１２は、例えばＸ線を充分に吸収できるように約５００μｍの厚みに形成されている。また、ａ−Ｓｅ膜１２の上下面には、電極からのキャリア注入を阻止する目的や、ａ−Ｓｅ膜１２の結晶化を防ぐ目的でバッファー層を挿入する場合もある。また共通電極１４には、ＡｕやＰｔ等の金属膜が０．１〜０．３μｍの厚みで形成される。
【００８１】
本発明の外部回路実装方法が適用される電磁波導電性を有する非晶質半導体層としては、上記ａ−Ｓｅ膜１２の他、Ｘ線、紫外線、赤外線、可視光線等の電磁波画像が入射（照射）されることにより、電荷（電子−正孔ペア）が発生する半導体材料が用いられる。ａ−Ｓｅ膜１２以外の他の非晶質半導体層としては、例えば、ａ−Ｓｉ膜、ａ−ＳｉＣ膜、ａ−ＳｉＧｅ膜等が挙げられる。
【００８２】
本参考の形態において用いられる上記二次元画像検出器における画像検出部は、画素配列層１５と、ａ−Ｓｅ膜１２と、共通電極１４とで形成された領域、すなわち、図２において、ａ−Ｓｅ膜１２の配置領域１６により上面を覆われた状態の画素配列層１５の配置領域上に形成されている。上記画像検出部は、上記非晶質半導体層に入射された電磁波画像を電荷の形で検出し、上記電磁波画像に応じた画像信号を出力する。
【００８３】
また、図２に示すように、アクティブマトリクス基板６の端部（周辺部）には、撮像領域内のゲート電極やソース電極へ電気信号の入出力を行なうため、非晶質半導体層（ａ−Ｓｅ膜１２）に入射された電磁波画像を検出するための制御信号を入力し、上記電磁波画像に応じた画像信号を出力するための複数の入出力端子７が、外部の電気回路（外部回路）と接続するための接続端子として設けられている。すなわち、上記入出力端子７は、ゲート電極に制御信号を外部の電気回路（外部回路）より入力するために設けられており、該制御信号によって、ＴＦＴがオン状態となることにより、電荷蓄積容量に蓄積された電荷を画像信号としてソース電極より外部へ取り出すことができる。また、この外部へ取り出される画像信号を出力するためにも、入出力端子７が同様に用いられる。
【００８４】
図１および図２は、アクティブマトリクス基板６に設けられた入出力端子７に、ＴＣＰ方式を採用して、ＴＣＰ基板９により、外部回路である駆動ＩＣ１０や読み出しＩＣ１１が接続（実装）されている様子を示している。
【００８５】
図１および図２において、ＴＣＰ基板９の構造は、図１３（ａ）で示したＴＣＰ基板５９と同様であり、ポリイミド等のべースフィルムが備えられた基板上に、銅箔等で配線パターンを形成し、駆動ＩＣ１０や読み出しＩＣ１１等が搭載（実装）されている。上記ＴＣＰ基板９の一方端は、二次元画像検出器を形成するアクティブマトリクス基板６周辺部の入出力端子７に接続され、他方端は、図示しない外部の回路基盤（ＰＷＢ）（外部回路）に接続される。なお、図２において、ＴＣＰ基板９の接続個数は、わかりやすくするため、実際より少なく示している。
【００８６】
上記した外部回路実装方法において、上記ＴＣＰ基板９のアクティブマトリクス基板６への実装（ＴＣＰ接続）には、異方導電接着材が用いられ、上記入出力端子７の熱圧着部８にて、熱圧着処理される。異方導電接着材は、その接着性により、入出力端子７における熱圧着部８にてＴＣＰ基板９とアクティブマトリクス基板６との接続を行うと共に、異方導電性により、入出力端子７を外部と電気的に接続する役割を担っている。本参考の形態では、従来より一般的に用いられている熱硬化性樹脂からなるフィルム状の異方導電接着材（ＡＣＦ：Ａｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃ Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ Ｆｉｌｍ）を用いる例を示している。
【００８７】
以下において、本参考の形態の外部回路実装方法を工程順に説明する。
（１）先ず、アクティブマトリクス基板６周辺部に設けられた入出力端子７に、上記ＡＣＦを貼り付ける。次に、この上に、ＴＣＰ基板９（フィルム）の一端を、上記ＡＣＦに位置合わせして配置、すなわち接続部分の決定を行って仮圧着する。
（２）その後、ＴＣＰ基板９の本圧着工程として、図１に示す熱圧着装置１により、熱圧着処理を行う。
【００８８】
本参考の形態で用いられる熱圧着装置１は、二次元画像検出器（基板）を搭載するためのステージ２（基板載置部）と、上記二次元画像検出器と外部回路としてのＴＣＰ基板９との熱圧着部８に配置された異方導電接着材を上記外部回路としてのＴＣＰ基板９を介して加圧しながら加熱するためのヒートツールである加熱ヘッド５（熱圧着手段）と、二次元画像検出器の所望の位置を冷却するための冷却媒体吐出ノズル３（吐出ノズル、冷却／放熱機構、冷却媒体供給手段）とを具備した構成を有している。また、冷却媒体吐出ノズル３はそのノズル先より、冷却媒体４を吐出する構造を有している。
【００８９】
上記熱圧着装置１は、冷却媒体吐出ノズル３が、加熱ヘッド５が設置された位置よりａ−Ｓｅ膜１２側に、加熱ヘッド５と並列して設けられた構成を有している。上記冷却媒体吐出ノズル３における冷却媒体４の吐出方向は、加熱ヘッド５の長手方向と同様、ステージ２の法線方向に平行である。すなわち、上記冷却媒体吐出ノズル３は、アクティブマトリクス基板６における、加熱ヘッド５のａ−Ｓｅ膜１２側側面５ａとａ−Ｓｅ膜１２とが形成する間隙部分、より詳しくは、アクティブマトリクス基板６における入出力端子７とａ−Ｓｅ膜１７との間にノズル先が向けられるように配置されている。
【００９０】
以下において、上記（２）の熱圧着処理工程をさらに詳しく説明する。
先ず、図１に示すように、アクティブマトリクス基板６上に非晶質半導体層としてのａ−Ｓｅ膜１２が形成された二次元画像検出器を、熱圧着装置１のステージ２上に、アクティブマトリクス基板６における入出力端子７を上面にして載置する。これにより、上記アクティブマトリクス基板６は、そのａ−Ｓｅ膜１２等が設けられていない側の面６ａとステージ２の上面２ｃとが接するようにステージ２上に載置される。上記アクティブマトリクス基板６へのＴＣＰ基板９の仮圧着は予め行われていてもよいし、上記熱圧着処理時に一連の工程として行われてもよい。
【００９１】
次に、ＴＣＰ基板９の仮圧着が行われたアクティブマトリクス基板６における、該アクティブマトリクス基板６の周辺部に設けられた入出力端子７と、ａ−Ｓｅ膜１２との間隙部分に向けて、上記冷却媒体吐出ノズル３より、５℃に冷却された窒素ガス（冷却媒体４）を吐出させて、該間隙部分の冷却を開始する。
【００９２】
上記の状態において、加熱ヘッド５を、図示しないエアシリンダによって垂直方向（図１の加熱ヘッド５に示された矢線方向）に下動させ、ＴＣＰ基板９を介して、ＡＣＦに１０〜３０ｋｇｆ／ｃｍ^２の圧力を加える。また、これと同時に、加熱ヘッド５によりＴＣＰ基板９を介して、ＡＣＦを約１７０℃×２０秒の条件で加熱する。このようにして、ＡＣＦを加熱ヘッド５により加圧しながら加熱することで、ＡＣＦを熱硬化させて接着させる実装を行う。なお、該実装を行った後は、再びエアシリンダによって加熱ヘッド５を垂直方向に上動させる。
【００９３】
なお、本参考の形態では、５℃に冷却した窒素ガスを用いたが、冷却温度および冷却時間、ならびに冷却媒体４の供給量は、非晶質半導体層（本参考の形態ではａ−Ｓｅ膜１２）の結晶化が開始される温度（結晶化温度）以上に温度が昇温されることを抑制できる範囲であれば、特に限定されない。すなわち、冷却温度および冷却時間、ならびに冷却媒体４の供給量等の冷却条件は、加熱ヘッド５からの非晶質半導体層への熱伝導を有効に遮断し、非晶質半導体層を、その結晶化温度未満の温度に保持すべく、用いられる非晶質半導体層の種類、サイズ、非晶質半導体層の熱圧着部８からの距離、冷却位置等により決定される。
【００９４】
非晶質半導体層がａ−Ｓｅ膜１２等のように、非晶質セレニウムを主成分としている場合、ａ−Ｓｅ膜１２は、その結晶化温度である７０℃以上に温度が上昇すると結晶化が開始される。このため、ａ−Ｓｅ膜１２の結晶化温度以上に温度が昇温されることを抑制できる範囲とは、熱圧着に伴うａ−Ｓｅ膜１２の昇温が、７０℃未満に止まる範囲をいう。
【００９５】
本参考の形態では、上記のようにして、アクティブマトリクス基板６周辺部の入出力端子７とａ−Ｓｅ膜１２との間隙部分を、冷却媒体吐出ノズル３から吐出される窒素ガス（５℃）にて冷却しながら、上述のように加熱ヘッド５によるＡＣＦの加熱圧着によるＴＣＰ基板９と入出力端子７との接続、すなわち、外部回路の実装を行う。
【００９６】
これにより、入出力端子７からａ−Ｓｅ膜１２に到るまでの位置において冷却が行われるため、ａ−Ｓｅ膜１２に熱が伝導される前に、該熱の大部分を除去できる。このため、従来の外部回路実装方法のように、ＡＣＦを硬化させる際に、ＡＣＦに対して加熱ヘッド５により加えられた熱が非晶質半導体層に伝導されることによってａ−Ｓｅ膜１２が結晶化温度以上に昇温されることがない。
【００９７】
上述した外部回路実装方法を用いて上記アクティブマトリクス基板６周辺部の入出力端子７にＴＣＰ基板９を熱圧着し、ａ−Ｓｅ膜１２における入出力端子７から最短距離にある端部の温度を測定したところ、該位置（同端部）におけるａ−Ｓｅ膜１２の温度は、約３０〜４０℃までしか昇温しないことが確認された。このことから、上記の方法によれば、熱圧着を行っている間、ａ−Ｓｅ膜１２は、その結晶化温度未満の温度に保持されていることが判る。
【００９８】
一方、実装時において、上記５℃に冷却した窒素ガスによる冷却を行わなかった場合には、同端部が、約９０℃にまで昇温した。
【００９９】
以上のように、本参考の形態にかかる外部回路実装方法は、非晶質半導体層を備えた基板の入出力端子に外部回路を熱圧着により実装する外部回路実装方法において、少なくとも、上記基板における入出力端子と外部回路との熱圧着部と、上記非晶質半導体層との間の部分を冷却することにより、熱圧着を行っている間、上記非晶質半導体層をその結晶化温度未満の温度に保持する方法である。
【０１００】
該方法によれば、熱圧着部から非晶質半導体層への熱伝導を遮断するように、該熱の伝導経路の少なくとも一部を冷却するので、上記非晶質半導体層の温度上昇がより効率的に抑制される。
【０１０１】
なお、上記熱の伝導経路としては、上記基板上のみならず、例えば、熱圧着手段から発せられる熱が、空気中を伝導して非晶質半導体層に到る経路も含まれる。
【０１０２】
上記の方法によれば、少なくとも上記熱圧着部から非晶質半導体層に到るまでの位置で冷却が行われるため、上記熱圧着部から非晶質半導体層へ熱が伝導される前に、該熱の大部分を除去することができる。このため、上記熱圧着部から非晶質半導体層への熱の伝導をより効率的に抑制することができる。この結果、上記非晶質半導体層の昇温を抑制することができるので、熱圧着を行っている間、上記非晶質半導体層を、その結晶化温度未満の温度に保持することができる。
【０１０３】
従って、本参考の形態の外部回路実装方法を用いて、上述したように、例えば二次元画像検出器におけるアクティブマトリクス基板６周辺部に設けられた入出力端子７とＴＣＰ基板９との熱圧着を行うことにより、図２に示すようなＴＣＰ方式での外部回路の実装が、非晶質半導体層であるａ−Ｓｅ膜１２の特性（例えば暗抵抗）を劣化させることなく効率的に行うことができると共に、ＴＣＰ基板９の実装による上記ａ−Ｓｅ膜１２の相変化に伴う体積変化による膜剥がれを防止することができる。
【０１０４】
また、上記の方法によれば、例えば、加熱処理に伴う特性の劣化を避けるためにａ−Ｓｅ膜１２等を、上記ＴＣＰ基板９の実装後に設置するという工程を採用する必要がない。従って、例えば、駆動ＩＣ１０や読み出しＩＣ１１が実装された基板を真空チャンバーに入れてａ−Ｓｅ膜１２を蒸着する際に、駆動ＩＣ１０や読み出しＩＣ１１が破損したり、該破損を避けるための特殊な基板搬送系が必要とならない。さらには、アクティブマトリクス基板６上に非晶質半導体層を形成できるので、非晶質半導体層形成前のアクティブマトリクス基板６が汚染されることを最小限に抑えることができる。このため、効率的かつ経済的に二次元画像検出器を製造することができる。
【０１０５】
なお、実装後にａ−Ｓｅ膜１２を形成する方法では、ａ−Ｓｅ膜１２を形成した後で外部回路の不良が判明した場合、これら不良がある外部回路（例えばＴＣＰ基板９やＣＯＧ等）を取り替える再実装作業（リワーク）を行うために、結局、加熱処理によりａ−Ｓｅ膜１２の特性が劣化するという不都合がある。
【０１０６】
しかしながら、本参考の形態の外部回路実装方法によれば、上記のようにＴＣＰ基板９の接続、すなわち外部回路実装工程において、ａ−Ｓｅ膜１２が加熱されることがないため、ａ−Ｓｅ膜１２の特性を劣化させることがない。このため、上記リワークを容易に行うことができる。
【０１０７】
なお、本参考の形態では、非晶質半導体層を備えた基板の外部回路実装方法として、二次元画像検出器の外部回路実装方法について示した。しかしながら、本参考の形態にかかる外部回路実装方法は、入出力端子近傍に非晶質半導体層を備えた基板の入出力端子に外部回路を熱圧着により実装する外部回路実装全般に適用可能であり、二次元画像検出器の実装に限定されるものではない。
【０１０８】
また、本参考の形態では、冷却媒体吐出ノズル３からの窒素ガスの吐出により冷却を開始した後に上記実装を行う構成を示した。しかしながら、冷却と実装とを開始する時間的な前後関係は、上記間隙部分の距離、非晶質半導体層の結晶化温度、加熱ヘッド５による加熱温度等により適宜設定すればよく、上記熱圧着を行っている間、上記非晶質半導体層を、その結晶化温度より低い温度に保持することができさえすれば、特に限定されない。
【０１０９】
従って、例えば、実装と冷却とを同時に開始する、または、実装を開始させた後に冷却を開始する構成としてもよい。加熱ヘッド５からの、非晶質半導体層への熱伝導をより有効に遮断するためには、冷却を開始した後に実装を開始する構成が特に望ましい。実装による加熱前に冷却を開始することにより、目的とする領域の温度を充分に低下させ、温度上昇を抑制することが容易となるためである。
【０１１０】
なお、上記冷却は、上述した本圧着工程のみならず、仮圧着工程においても行うことがより望ましい。また、本参考の形態では、上記圧着、すなわち、本発明にかかる熱圧着に用いられる異方導電接着材として、ＡＣＦを用いたが、該異方導電接着材は、これに限定されるものではなく、例えば、接着性を有する樹脂（バインダー）に導電粒子が均一に分散されたもので、ペースト状のものやフィルム状のものを用いることができる。また、特殊なものでは、接着フィルム内に柱状に導電材が配列されたものもある。これら異方導電接着材に用いられるバインダーには、一般に熱硬化性樹脂や熱可塑性樹脂が用いられる。例えば前記表１に示す異方導電接着材もまた、本発明にかかる外部回路の実装に用いることができる。
【０１１１】
さらに、本参考の形態では、冷却媒体吐出ノズル３から吐出させる冷却媒体４として、窒素ガスを用いたが、該冷却媒体４としては、これに限定されるものではなく、冷却能力を有する熱媒体であれば用いることができる。例えば、代替フロン剤、工場内で使用される圧縮空気、各種冷却ガス、揮発性の高い液体、冷却固体等を上記冷却媒体４として使用することが可能である。
【０１１２】
上記例示の冷却媒体４のうち、特に、窒素、代替フロン剤は、冷却流体として、吐出ノズルにより容易に供給できるため、より好ましい。
【０１１３】
また、本参考の形態では、上記アクティブマトリクス基板６を該アクティブマトリクス基板６上部側から冷却する構成としたが、例えば上記ステージ２における冷却対象（つまり、熱圧着部８とａ−Ｓｅ膜１２との間隙）に対応する領域を部分的に開放することにより、上記アクティブマトリクス基板６を該アクティブマトリクス基板６裏面より直接冷却する構成を採用することもできる。
【０１１４】
なお、本参考の形態では、二次元画像検出器におけるアクティブマトリクス基板６周辺部に設けられた入出力端子７にＴＣＰ基板９（フィルム）を実装（ＴＣＰ接続）する例を示したが、図３に示すように、駆動ＩＣ１０または読み出しＩＣ１１を直接アクティブマトリクス基板６上に接続するＣＯＧ接続や、ＦＰＣ基板とアクティブマトリクス基板６とを接続するＦＰＣ接続にも、本参考の形態の外部回路実装方法を適用することができる。
【０１１５】
〔参考の形態２〕
前記参考の形態１では、非晶質半導体層を備えた基板の入出力端子に外部回路を熱圧着により実装する外部回路実装方法において、上記基板における入出力端子と外部回路との熱圧着部と、上記非晶質半導体層との間の部分を冷却媒体供給手段である冷却媒体吐出ノズル３から吐出する窒素ガスにて冷却する例を示したが、これに限定されるものではない。
【０１１６】
例えば、以下に示すように、上記冷却媒体吐出ノズル３を、熱圧着手段である加熱ヘッド５から遠ざけるために、非晶質半導体層の上記加熱ヘッド５側端部を中心として冷却する方法を用いることもできる。なお、本参考の形態では、前記参考の形態１で用いた部材と同一の機能を有する部材には同一の部材番号を付記し、その説明を省略する。
【０１１７】
図４は、本参考の形態の外部回路実装方法を示す説明図である。図４に示すように、本参考の形態で用いられる熱圧着装置２１は、冷却媒体吐出ノズル３が、ａ−Ｓｅ膜１２の加熱ヘッド５側端部を中心として冷却する位置に設けられている。
【０１１８】
前記参考の形態１に示したように熱圧着部８とａ−Ｓｅ膜１２との間の部分を冷却媒体吐出ノズル３等の冷却媒体供給手段から吐出される冷却媒体４にて冷却するとき、上記入出力端子７とａ−Ｓｅ膜１２との間隔が狭い（例えば１ｃｍ前後）場合には、冷却媒体吐出ノズル３が加熱ヘッド５に近づきすぎ、この結果、加熱ヘッド５あるいは熱圧着部８が冷却媒体４によって冷却されるおそれがある。
【０１１９】
そこで、本参考の形態の外部回路実装方法では、外部回路実装時に、上記ａ−Ｓｅ膜１２における入出力端子７近傍、より具体的には、ａ−Ｓｅ膜１２の加熱ヘッド５側端部を中心に冷却する。なお、この場合にも、前記参考の形態１同様、冷却と実装とを開始する時間的な前後関係や、冷却温度、冷却時間、ならびに冷却媒体４の供給量、その他の冷却条件は、加熱ヘッド５からのａ−Ｓｅ膜１２への熱伝導を有効に遮断し、ａ−Ｓｅ膜１２を、その結晶化温度未満の温度に保持することができるように適宜設定される。
【０１２０】
上記の方法によれば、ａ−Ｓｅ膜１２における加熱ヘッド５からの熱伝導の開始点（すなわち、熱圧着部８からの熱伝導の開始点）を冷却することとなるため、ａ−Ｓｅ膜１２における加熱ヘッド５からの熱伝導の開始点にて、該ａ−Ｓｅ膜１２内部に熱が伝導される前に、該熱の大部分を除去することができる。このため、ａ−Ｓｅ膜１２への加熱ヘッド５からの熱伝導を効率的に抑制し、熱圧着部８から伝導される熱によるａ−Ｓｅ膜１２の昇温を効率的に抑制することができる。従って、上記の方法によれば、熱圧着を行っている間、上記ａ−Ｓｅ膜１２を、その結晶化温度未満の温度に保持することができ、外部回路実装時における上記ａ−Ｓｅ膜１２の膜剥がれや特性の劣化を防止することができる。
【０１２１】
また、上記の外部回路実装方法を用いてアクティブマトリクス基板６とＴＣＰ基板９との接続を行なえば、冷却媒体吐出ノズル３が加熱ヘッド５に近づきすぎることを防ぐことができる。このため、加熱ヘッド５が冷却媒体４によって冷却されることを防止できるので、熱圧着部８における異方導電接着材の加熱が妨げられることがない。従って、上記の方法によれば、特に、アクティブマトリクス基板６上の入出力端子７と非晶質半導体層の加熱ヘッド５側端部との間隔、すなわち、間隙部分の距離が１ｃｍ程度と狭い場合、加熱ヘッド５の冷却を最小限に抑制しつつ、非晶質半導体層の結晶化、すなわち、特性の劣化を防ぐことができる。
【０１２２】
〔参考の形態３〕
本参考の形態について、図５（ａ）・（ｂ）を参照しながら以下に詳細に説明する。
本参考の形態において、前記参考の形態１または２で用いた部材と同一の機能を有する部材には同一の部材番号を付記し、その説明を省略する。本参考の形態では、冷却媒体４による加熱ヘッド５の冷却をさらに抑えながら、非晶質半導体層を冷却する他の方法について説明する。
【０１２３】
図５（ａ）は、本参考の形態の外部回路実装方法を示す説明図である。また、図５（ｂ）は、図５（ａ）の外部回路実装方法に用いられる加熱ヘッド５と冷却媒体吐出ノズル３との位置関係を図５（ａ）に示す矢印Ａ方向から見た矢視図である。
【０１２４】
図５（ａ）に示すように、本参考の形態で用いられる熱圧着装置３１は、冷却媒体吐出ノズル３のノズル先が、入出力端子７側からａ−Ｓｅ膜１２側に斜め下方向に向かうように構成されている。
【０１２５】
上記冷却媒体吐出ノズル３は、図中一点鎖線で示される冷却媒体吐出ノズル３の主軸方向、つまり、該ノズルからの冷却媒体４の吐出方向が、加熱ヘッド５の長手方向、すなわちステージ２の法線方向に対して、α°傾いた状態に固定されている。しかも、冷却媒体吐出ノズル３は、上記傾きを保持した状態で、ａ−Ｓｅ膜１２における加熱ヘッド５側端部付近に冷却媒体４が吐出されるような位置にノズル先が位置するように入出力端子７側から入射した状態で固定されている。
【０１２６】
また、図５（ｂ）に示すように、冷却媒体吐出ノズル３をａ−Ｓｅ膜１２側から見た場合、すなわち、図５（ａ）に示す矢印Ａ方向から冷却媒体吐出ノズル３を見た場合、冷却媒体吐出ノズル３は、加熱ヘッド５のａ−Ｓｅ膜１２に面する側面５ａを両側から抱え込むように２本設けられている。すなわち、該２本の冷却媒体吐出ノズル３は、その先端（ノズル先）が、アクティブマトリクス基板６と平行ではなく、かつ、該冷却媒体吐出ノズル３を矢印Ａ方向から見たときに、上記側面５ａの底辺の中心付近において上記側面５ａの底辺と直交する線上に向かって冷却媒体４が吐出されるように見えるように傾斜して設けられている。
【０１２７】
加熱ヘッド５の傾斜の度合いは、ステージ２の法線方向と、上記冷却媒体吐出ノズル３の冷却媒体４吐出方向の角度αが２０°〜８０°の範囲内に設定されていることがより好ましい。角度αを上記範囲内とすることにより、冷却媒体４が、より効率良く加熱ヘッド５から遠ざかる方向に流れていくことができる。なお、αが２０°未満である場合、加熱ヘッド５側に冷却媒体４が流れ込む確率が高くなるおそれがある。また、αが８０°を超えると、ステージ２が邪魔となり、冷却媒体吐出ノズル３を設置し難くなるおそれがある。
【０１２８】
このように、冷却媒体吐出ノズル３は、その冷却媒体吐出方向が、斜め方向、すなわち、ステージ２の法線方向に対して所定の角度αを有するように設けられている。これにより、冷却媒体４が入出力端子７側からａ−Ｓｅ膜１２に向かう方向に指向性（加速度）を持って吐出されるので、二次元画像検出器表面に吐出された冷却媒体４の大部分は、加熱ヘッド５から遠ざかる方向に流れていくこととなる。従って、上記の方法によれば、加熱ヘッド５自身並びに熱圧着部８が冷却媒体吐出ノズル３から吐出された冷却媒体４により冷却されることを防止し、熱圧着を効率的に行うことができると共に、ａ−Ｓｅ膜１２の昇温を効率的に抑制してａ−Ｓｅ膜１２の結晶化を防止することができる。
【０１２９】
以上のように、本参考の形態の外部回路実装方法を用いることによって、上記冷却媒体４の供給が斜め方向、すなわち入出力端子７側から非晶質半導体層であるａ−Ｓｅ膜１２に向かう方向に供給されることで、熱圧着部８に冷却媒体４が移行することを抑制することができる。従って、熱圧着部８に対する冷却作用を最小限に留めた状態で、熱圧着部８以外の目的とする領域を冷却することができ、熱圧着処理をより効率的に行うことができる。
【０１３０】
〔参考の形態４〕
前記参考の形態１〜３では、冷却媒体４の吐出機構、すなわち冷却流体吐出ノズル３を用いて熱圧着時に非晶質半導体層をその結晶化温度より低い温度に保持する例を示した。本参考の形態では、接触により、接触箇所を冷却する冷却部材として冷却ヘッドを備えた冷却部材接触機構（冷却／放熱機構）を用いて熱圧着時に非晶質半導体層をその結晶化温度より低い温度に保持する方法について説明する。なお、本参考の形態において、前記参考の形態１〜３で用いた部材と同一の機能を有する部材には同一の部材番号を付記し、その説明を省略する。
【０１３１】
図６は、本参考の形態に係る外部回路実装方法を示す説明図である。図６に示すように、本参考の形態で用いられる熱圧着装置３３は、前記参考の形態１〜３で説明した冷却流体吐出ノズル３の代わりに、接触により二次元画像検出器の所望の位置を冷却するための冷却ヘッド１７を具備している。冷却ヘッド１７は、熱圧着時に使用する加熱ヘッド５（図５（ａ）・（ｂ）参照）と略同じ形状をした直方体の金属ブロックからなり、加熱ヘッド５と同様にエアシリンダによる昇降機構によって、任意のタイミングで昇降できるようになっている。すなわち、本参考の形態に係る冷却部材接触機構は、冷却ヘッドとエアシリンダによる熱冷却ヘッド昇降機構との組み合わせからなっている。また、冷却ヘッド１７自身が銅等の熱伝導性に優れた金属ブロックから形成されており、さらにその一端（アクティブマトリクス基板６と接触する端部１７ａとは逆の端部）が水等の冷却媒体、あるいは放熱板、空冷ファン、ペルチェ素子等により冷却および／または放熱される仕組みになっている。
【０１３２】
上記熱圧着装置３３は、冷却ヘッド１７が、加熱ヘッド５が設置された位置よりａ−Ｓｅ膜１２側に、加熱ヘッド５と並列して設けられた構成を有している。上記熱圧着装置３３において、冷却ヘッド１７はアクティブマトリクス基板６における、加熱ヘッド５のａ−Ｓｅ膜１２側側面５ａとａ−Ｓｅ膜１２とが形成する間隙部分、より詳しくは、アクティブマトリクス基板６における入出力端子７とａ−Ｓｅ膜１２との間に冷却ヘッド１７の先端部である端部１７ａが進入し、接触するように配置されている。
【０１３３】
以下において、アクティブマトリクス基板６へのＴＣＰ基板９の本圧着工程を例に挙げ、本参考の形態に係る熱圧着工程をさらに詳しく説明する。
【０１３４】
先ず、図６に示すように、アクティブマトリクス基板６上に非晶質半導体層としてのａ−Ｓｅ膜１２が形成された二次元画像検出器を、熱圧着装置３３のステージ２上に、アクティブマトリクス基板６における入出力端子７を上面にして載置する。これにより、上記アクティブマトリクス基板６は、そのａ−Ｓｅ膜１２等が設けられていない側の面６ａとステージ２の上面２ｃとが接するようにステージ２上に載置される。上記アクティブマトリクス基板６へのＴＣＰ基板９の仮圧着工程は、前記参考の形態１で説明したように、予め行われてもよいし、上記熱圧着処理時に一連の工程として行われてもよい。
【０１３５】
次に、ＴＣＰ基板９の仮圧着が行われたアクティブマトリクス基板６における、該アクティブマトリクス基板６の周辺部に設けられた入出力端子７と、ａ−Ｓｅ膜１２の間隙部分に向けて、図示しないエアシリンダによって上記冷却ヘッド１７を垂直方向に下動させ、該冷却ヘッド１７の端部１７ａを該間隙部分に接触させる。
【０１３６】
上記の状態において、加熱ヘッド５を図示しないエアシリンダによって垂直方向（アクティブマトリクス基板６の法線方向；図６の冷却ヘッド１７に示された矢線方向）に下動させ、ＴＣＰ基板９を介して、ＡＣＦに９．８ｍＰａ〜２９．４ｍＰａ（１０〜３０kgf/cm^２）の圧力を加える。また、これと同時に、加熱ヘッド５によりＴＣＰ基板９を介して、ＡＣＦを約１７０℃×２０秒の条件で加熱する。このようにして、ＡＣＦを加熱ヘッド５により加圧しながら加熱することで、ＡＣＦを熱硬化させて接着させる実装を行う。なお、該実装を行った後は、再びエアシリンダによって加熱ヘッド５と冷却ヘッド１７との両者を垂直方向に上動させる。
【０１３７】
本参考の形態では、上記のようにして、アクティブマトリクス基板６周辺部の入出力端子７とａ−Ｓｅ膜１２との間隙部分を、冷却ヘッド１７にて冷却しながら、上述のように加熱ヘッド５によるＡＣＦの加熱圧着によるＴＣＰ基板９と入出力端子７との接続、すなわち、外部回路の実装を行う。
【０１３８】
これにより、アクティブマトリクス基板６における入出力端子７からａ−Ｓｅ膜１２に至るまでの位置において冷却ヘッド１７により冷却が行われるため、ａ−Ｓｅ膜１２に熱が伝導される前に、該熱の大部分を除去できる。このため、従来の外部回路実装方法のように、ＡＣＦを硬化させる際に、ＡＣＦに対して加熱ヘッド５に加えられた熱が非晶質半導体層に伝導されることによってａ−Ｓｅ膜１２が結晶化温度以上に昇温されることがない。
【０１３９】
上述した外部回路実装方法を用いて上記アクティブマトリクス基板６周辺部の入出力端子７にＴＣＰ基板９を熱圧着し、ａ−Ｓｅ膜１２における入出力端子７から最短距離にある端部の温度を測定したところ、該位置（同端部）におけるａ−Ｓｅ膜１２の温度は、約３０〜４０℃までしか昇温しないことが確認された。このことから、上記の方法によれば、熱圧着を行っている間、ａ−Ｓｅ膜１２は、その結晶化温度未満の温度に保持されていることが判る。
【０１４０】
一方、実装時において、上記冷却ヘッド１７による冷却を行わなかった場合には、同端部が約９０℃にまで昇温した。
【０１４１】
上記の外部回路実装方法を用いてアクティブマトリクス基板６とＴＣＰ基板９との接続を行えば、前記参考の形態１〜３で示したガス等の冷却媒体４によってアクティブマトリクス基板６を冷却する場合と比べると、アクティブマトリクス基板６上の冷却が求められている任意の位置を精度良く設定することが容易となる。これは、金属ブロックからなる冷却ヘッド１７を用いた場合は、該冷却ヘッド１７、すなわち、金属ブロックが接触した部分のみを精度良く冷却することができるため、ガス等の冷却媒体４によってアクティブマトリクス基板６を冷却する場合のようにアクティブマトリクス基板６上に供給された冷却媒体４がアクティブマトリクス基板６上で拡散することがなく、より微小な領域を精度良く冷却することができるためである。さらに、冷却媒体４によって熱圧着部８における異方導電接着材の加熱が妨げられるおそれもない。
【０１４２】
従って、上記方法によれば、特に、アクティブマトリクス基板６上の入出力端子７と非晶質半導体層の加熱ヘッド５側端部との間隔、すなわち、間隙部分の距離が１ｃｍ程度と狭い場合、加熱ヘッド５の冷却を最小限に抑制しつつ、非晶質半導体層の結晶化、すなわち、特性の劣化を防ぐことができる。
【０１４３】
なお、上記冷却は、上述した本圧着工程のみならず、仮圧着工程においても行うことがより望ましい。
【０１４４】
また、本参考の形態では、冷却ヘッド１７を垂直方向に下動させ、該冷却ヘッド１７の端部１７ａを上記間隙に接触させることにより冷却を開始した後に上記実装を行う構成を示した。しかしながら、冷却と実装とを開始する時間的な前後関係は、上記間隙部分の距離、非晶質半導体層の結晶化温度、加熱ヘッド５による加熱温度、冷却ヘッド１７の素材や冷却手段等により適宜設定すればよく、上記熱圧着を行っている間、上記非晶質半導体層を、その結晶化温度より低い温度に保持することができさえすれば、特に限定されない。
【０１４５】
従って、例えば、実装と冷却とを同時に開始する、または、実装を開始させた後に冷却を開始する構成としてもよい。但し、本参考の形態でも、加熱ヘッド５からの、非晶質半導体層への熱伝導をより有効に遮断するためには、冷却を開始した後に実装を開始する構成が特に望ましい。実装による加熱前に冷却を開始することにより、目的とする領域の温度を充分に低下させ、温度上昇を抑制することが容易となるためである。
【０１４６】
上記冷却ヘッド１７の冷却温度および冷却時間は、非晶質半導体層（本参考の形態ではａ−Ｓｅ膜１２）の結晶化が開始される温度（結晶化温度）以上に温度が昇温されることを抑制できる範囲であれば、特に限定されない。また、上記冷却ヘッド１７の大きさも、冷却領域の大きさや冷却位置に応じて適宜設定すればよく、特に限定されない。すなわち、冷却温度および冷却時間、並びに冷却ヘッドの大きさ等の冷却条件は、加熱ヘッド５からの非晶質半導体層への熱伝導を有効に遮断し、非晶質半導体層を、その結晶化温度未満の温度に保持すべく、用いられる非晶質半導体層の種類、サイズ、非晶質半導体層の熱圧着部８からの距離、冷却位置、冷却ヘッド１７の素材や冷却手段等により決定される。
【０１４７】
また、図６では、上記アクティブマトリクス基板６における入出力端子７と外部回路との熱圧着部８と、上記ａ−Ｓｅ膜１２との間の部分を冷却ヘッド１７にて冷却する例を示したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、上記冷却ヘッド１７を、熱圧着手段である加熱ヘッド５から遠ざけるために、ａ−Ｓｅ膜１２の上記加熱ヘッド５側端部、すなわち、ａ−Ｓｅ膜１２の入出力端子７近傍を中心として冷却する方法を用いることもできる。
【０１４８】
この場合、図７に示すように、上記ステージ２における冷却対象（つまり、ａ−Ｓｅ膜１２の入出力端子７近傍）に対応する領域を部分的に開放することにより、上記ステージ２に空間部２ｄを形成し、該空間部２ｄに上記冷却ヘッド１７の端部１７ａを進入させて該端部１７ａをアクティブマトリクス基板６におけるａ−Ｓｅ膜１２等が設けられていない側の面６ａに接触させることにより、上記冷却ヘッド１７を用いてａ−Ｓｅ膜１２の入出力端子７近傍を中心とした冷却を行うことが可能である。なお、上記ステージ２における冷却対象に対応する領域を部分的に開放する方法としては、特に限定されるものではなく、例えば、上記ステージ２における、上記アクティブマトリクス基板６の冷却対象に対応する領域をくり抜いて該領域に貫通穴を設けたり、ステージ２を例えば２つの互いに分離した構成部材から形成する方法等が挙げられる。
【０１４９】
なお、この場合にも、前記参考の形態１同様、冷却と実装とを開始する時間的な前後関係や、冷却温度、冷却時間、ならびに冷却媒体４の供給量、その他の冷却条件は、加熱ヘッド５からのａ−Ｓｅ膜１２への熱伝導を有効に遮断し、ａ−Ｓｅ膜１２を、その結晶化温度未満の温度に保持することができるように適宜設定される。
【０１５０】
上記の方法によれば、ａ−Ｓｅ膜１２における加熱ヘッド５からの熱伝導の開始点（すなわち、熱圧着部８からの熱伝導の開始点）を冷却することとなるため、ａ−Ｓｅ膜１２における加熱ヘッド５からの熱伝導の開始点にて、該ａ−Ｓｅ膜１２内部に熱が伝導される前に、該熱の大部分を除去することができる。このため、ａ−Ｓｅ膜１２への加熱ヘッド５からの熱伝導を効率的に抑制し、熱圧着部８から伝導される熱によるａ−Ｓｅ膜１２の昇温を効率的に抑制することができる。従って、上記の方法によれば、熱圧着を行っている間、上記ａ−Ｓｅ膜１２を、その結晶化温度未満の温度に保持することができ、外部回路実装時における上記ａ−Ｓｅ膜１２の膜剥がれや特性の劣化を防止することができる。
【０１５１】
なお、上記アクティブマトリクス基板６における入出力端子７と外部回路との熱圧着部８と、上記ａ−Ｓｅ膜１２との間の部分を冷却する場合にも、上述したようにアクティブマトリクス基板６上部側からではなく、アクティブマトリクス基板６裏面より直接冷却することが可能である。
【０１５２】
このように、アクティブマトリクス基板６の裏面側から該アクティブマトリクス基板６の冷却を行う場合、冷却ヘッド１７の大きさを調整することにより、上記アクティブマトリクス基板６を広範囲に渡って冷却することが可能であり、例えば、上記アクティブマトリクス基板６における入出力端子７と外部回路との熱圧着部８と、上記ａ−Ｓｅ膜１２との間の部分からａ−Ｓｅ膜１２の入出力端子７近傍にかけて、あるいは、さらに、ａ−Ｓｅ膜１２の中心部側にかけて冷却を行うことが可能である。このように、上記の方法によれば、冷却ヘッド１７の大きさの選択の自由度が高くなるので、アクティブマトリクス基板６の入出力端子７とａ−Ｓｅ膜１２との間隔にかかわらず、該冷却ヘッド１７により、ａ−Ｓｅ膜１２の結晶化、すなわち、特性の劣化を防ぐことができる。しかも、上記冷却ヘッド１７を使用すれば、アクティブマトリクス基板６にガス状の冷却媒体４を吹きつける場合のように冷却媒体４が拡散することがなく、加熱ヘッド５が冷却媒体４によって冷却されることを防止することができるので、熱圧着部８における異方導電接着材の加熱が妨げられることがない。従って、熱圧着部８の冷却を最小限に抑制しながら、ａ−Ｓｅ膜１２の結晶化、すなわち、特性の劣化を効率的に抑制することができる。
【０１５３】
また、上記冷却ヘッド１７をアクティブマトリクス基板６に接触させる際には、冷却ヘッド１７の端部１７ａとアクティブマトリクス基板６とは直接接触させることもできるが、冷却ヘッド１７の接触による衝撃エネルギーを緩和し、アクティブマトリクス基板６を保護するために、図６に示すように、冷却ヘッド１７の端部１７ａと、アクティブマトリクス基板６との間隙に、熱導電性に優れた、シート状、板状等の緩衝材１８を介在させてもよい。該緩衝材１８の材料としては、例えば、カーボンシートや、熱伝導性顔料が分散されたシリコンシート等が挙げられる。
【０１５４】
また、本参考の形態では、接触により接触箇所を冷却する冷却部材として、熱伝導性に優れた金属ブロックから形成され、その一端が水等の冷却媒体、あるいは放熱板、空冷ファン、ペルチェ素子等により冷却および／または放熱される冷却ヘッド１７を用いた例を示したが、上記冷却部材としては、内部を冷却媒体が通過あるいは循環する仕組みの冷却部材や、それ自身が冷却された冷却固体等、接触により接触箇所を冷却することができるものであれば、特に限定されない。
【０１５５】
上記冷却部材の一端あるいは内部等に用いられる冷却媒体としては、水以外に、例えば、代替フロン剤、工場内で使用される圧縮空気、各種冷却ガス、揮発性の高い液体、冷却固体等、種々の冷却媒体を用いることができる。
【０１５６】
〔参考の形態５〕
前記参考の形態１〜３では、冷却媒体４の吐出機構、すなわち冷却流体吐出ノズル３を用いて熱圧着時に非晶質半導体層をその結晶化温度より低い温度に保持する例を示した。また、前記参考の形態４では、冷却部材接触機構として冷却ヘッド接触機構を用いて熱圧着時に非晶質半導体層をその結晶化温度より低い温度に保持する例を示した。本参考の形態では、基板における非晶質半導体層形成部が熱圧着を行っている間載置されている基板載置部を冷却または放熱させることにより、上記非晶質半導体層をその結晶化温度未満の温度に保持する方法について説明する。なお、本参考の形態において、前記参考の形態１〜４で用いた部材と同一の機能を有する部材には同一の部材番号を付記し、その説明を省略する。
【０１５７】
以下、本参考の形態では、熱圧着時に非晶質半導体層をその結晶化温度より低い温度に保持するために、二次元画像検出器を載置するステージ２（基板載置部）自体に冷却／放熱機構を備え、該冷却／放熱機構により、上記ステージ２を冷却および／または放熱させる構成について主に説明する。
【０１５８】
図８は、本参考の形態の外部回路実装方法を示す説明図である。図８に示すように、本参考の形態の外部回路実装方法に用いられる熱圧着装置３２は、二次元画像検出器を搭載するステージ２内部に冷却媒体供給手段（冷却機構）として、冷却媒体４を流入させる流入口とこれを流出させる流出口とを備えた管状の貫通孔２２を備えた冷却媒体循環機構を有している。
【０１５９】
本参考の形態において、上記貫通孔２２は、ステージ２上に載置された二次元画像検出器のａ−Ｓｅ膜１２の配置領域１６に対応する領域（後述するステージ２ａ）に設けられている。上記貫通孔２２の形状としては、直線状の管を何本も並列に配置する構成の他、ステージ２（ステージ２ａ）に平行な平面状の管により構成される場合等、必要に応じて適宜設定すればよく、特に限定されない。
【０１６０】
上記冷却媒体４としては、冷却能力を有する冷却流体であれば、特に限定されるものではなく、例えば、冷却水や冷却したアンモニア水等を用いることができるが、冷却水が、容易かつ安価に供給できるため、より好ましい。
【０１６１】
上記の冷却機構を用いれば、上記貫通孔２２中に冷却媒体４を流通させることにより、上記貫通孔２２配設領域におけるステージ２の冷却が可能であり、これにより、該ステージ２上に載置された二次元画像検出器の上記貫通孔２２配設領域、本参考の形態では、ａ−Ｓｅ膜１２の配置領域１６を冷却することが可能である。また、上記の構成によれば、熱圧着の対象となる二次元画像検出器を、そのアクティブマトリクス基板６平面とステージ２平面とが平行になるように載置するだけで、ステージ２の冷却により、上記二次元画像検出器のアクティブマトリクス基板６上に形成されたａ−Ｓｅ膜１２の昇温を抑制することができるので、上記ａ−Ｓｅ膜１２をその結晶化温度未満の温度に簡便かつ効率的に保持することができる。
【０１６２】
また、上記ステージ２を放熱させる方法としては、上記ステージ２における上記アクティブマトリクス基板６の放熱および／または冷却対象領域に対応する領域に空間部を設ける方法を採用することもできる。図８では、ステージ２ａとステージ２ｂとが連接している構成としたが、上記熱圧着装置３２は、上記アクティブマトリクス基板６における入出力端子７とＴＣＰ基板９との熱圧着部８と、非晶質半導体層（この場合はａ−Ｓｅ膜１２）との間の熱の伝導をできるだけ最小限に抑制させるために、ステージ２における上記二次元画像検出器の入出力端子７を載置する部分（ステージ２ｂ）とそれ以外の部分（ステージ２ａ）との間に空間部（隙間）が設けることにより、ステージ２ｂからステージ２ａへの熱伝導を防ぐと共に、該空間部において、上記アクティブマトリクス基板６における上記空間部に対応する領域を放熱させることができる。
【０１６３】
この場合、上記空間部は、上記ステージ２における、上記アクティブマトリクス基板６の冷却および／または放熱の対象となる領域に対応する領域に、溝部や凹部を形成したり、あるいは、該領域をくり抜いて貫通穴を設けたり、ステージ２を例えば２つの互いに分離した構成部材から形成し、互いに非接触に配置し、上記ステージ２を部分的に開放することにより、形成することができる。
【０１６４】
また、この場合、図８に示すように、ステージ２ａに上述した冷却媒体循環機構を設けることで、ステージ２ａをさらに効率良く冷却することができる。
【０１６５】
また、上記熱圧着装置３２は、上記ステージ２が、二次元画像検出器の入出力端子７を載置する部分と、それ以外の部分、具体的には、非晶質半導体層であるａ−Ｓｅ膜１２の配置領域１６とが異なる材質で形成されている構成を有していることがより望ましい。
【０１６６】
より具体的には、ステージ２において二次元画像検出器の入出力端子７を載置する部分（ステージ２ｂ）は、例えば、セラミックやステンレス、各種断熱材等、比較的熱伝導性が低い材質（材質Ｂ）によって形成されている。
【０１６７】
一方、上記以外の部分、すなわちステージ２において二次元画像検出器の入出力端子７を載置する部分以外の部分（ステージ２ａ）は、例えば、銅（Ｃｕ）等、上記材質Ｂと比較して熱伝導性に優れた材質（材質Ａ）によって形成されている。
【０１６８】
ここで、上記熱伝導性は、熱伝導率、すなわち、厚さ１ｍの板の両面に１Ｋの温度差があるとき、その板の面積１ｍ^２の面を通して、１ｓの間に流れる熱量〔単位：Ｗ・ｍ^-1・Ｋ^-1〕をいう。上記材質Ａの例である銅の１００℃における熱伝導率は、３９５Ｗ・ｍ^-1・Ｋ^-1である。また、上記材質Ｂの例である、セラミックのうち、例えば、石英ガラスの１００℃における熱伝導率は、１．９Ｗ・ｍ^-1・Ｋ^-1であり、ステンレスのうち、１８−８ステンレスの１００℃における熱伝導率は、１６．５Ｗ・ｍ^-1・Ｋ^-1である。
【０１６９】
本参考の形態では、ステージ２ａの上面には、二次元画像検出器のａ−Ｓｅ膜１２が形成された部分が含まれるように二次元画像検出器が載置される。
【０１７０】
上記の方法によれば、材質Ａが熱伝導性に優れているため、冷却媒体４によりステージ２ａ全体、または、ステージ２ａの上面部分を効率的に冷却することができ、これにより、ステージ２ａ上に位置する二次元画像検出器のａ−Ｓｅ膜１２を効率的に冷却することができる。
【０１７１】
このように、ステージ２を材質Ａと材質Ｂとの２種類の材質で構成することにより、ステージ２を介して二次元画像検出器のａ−Ｓｅ膜１２の放熱を促進したり、上述した冷却機構を用いてステージ２を介して二次元画像検出器のａ−Ｓｅ膜１２を冷却する際には、その冷却作用をより効率的に行うことが可能である。
【０１７２】
そして、特に、ステージ２を上記のように熱伝導性が異なる複数の材質で構成することにより、ステージ２における上記二次元画像検出器の入出力端子７を載置する部分（ステージ２ｂ）とそれ以外の部分（ステージ２ａ）との間で熱伝導性を変更することができ、熱の伝導を抑制することができることから、上述したように、上記ステージ２ｂを、断熱材等の比較的熱伝導性の低い材料（材質Ｂ）で形成し、それ以外の領域を熱伝導性に優れた材料（材質Ａ）で形成することにより、ステージ２ｂにおいては上記冷却作用が伝導され難いため、入出力端子７に対する冷却作用を最小限に留めることができると共に、熱圧着による熱が、ステージ２ａ並びにステージ２ａ上に載置された二次元画像検出器のａ−Ｓｅ膜１２に伝わり難く、ａ−Ｓｅ膜１２の昇温をより効率的に抑制することができる。
【０１７３】
上記ステージ２ａおよびステージ２ｂに用いられる各材質の組み合わせとしては、適宜設定すればよく、例えば、材質Ａを銅等とし、材質Ｂをセラミックやステンレス等とする組み合わせにより、熱圧着部８に対する冷却または放熱作用を最小限に留めた状態で、所望の領域を冷却および／または放熱させることができる。
【０１７４】
さらに、このように、ステージ２を材質Ａと材質Ｂとの２種類の材質で構成する場合にも、上記熱圧着装置３２としては、上述したように、上記ステージ２を構成するステージ２ａおよびステージ２ｂ間の熱の伝導をできるだけ最小限に抑制させるために、図９に示すように、ステージ２ａとステージ２ｂとの間に空間部２ｄが設けられていることがより望ましい。該空間部２ｄの幅は、アクティブマトリクス基板６における入出力端子７とＴＣＰ基板９との熱圧着部８と、ａ−Ｓｅ膜１２との間の距離に依存するが、上記ステージ２を構成するステージ２ａおよびステージ２ｂ間の熱の伝導をできるだけ最小限に抑制するためには、５〜１０ｍｍ程度の幅の空間部２ｄを設けることが望ましい。
【０１７５】
また、このように、ステージ２ａとステージ２ｂとを異なる材質で形成する場合、ステージ２ａとステージ２ｂとを、図９にて二点鎖線にて示すように、接続部材２ｅにて接続する構成としてもよい。即ち、上記空間部２ｄは、必ずしもステージ２の上面から裏面にかけて貫通する穴である必要はない。上記空間部２ｄは、例えば、接続部材２ｅにてステージ２側面あるいは底面が接続されることにより、ステージ２における冷却領域に凹部等が形成されたに等しい構成とすることができる。このように、ステージ２ａとステージ２ｂとが接続部材２ｅにて接続されていることで、ステージ２ａとステージ２ｂとの位置関係を常に一定に維持することができる。
【０１７６】
以上のように、本参考の形態では、熱圧着時にａ−Ｓｅ膜１２をその結晶化温度より低い温度に保持するために、二次元画像検出器を載置するステージ２自体が冷却／放熱機構を備え、該冷却機構により、上記ステージ２を冷却および／または放熱させる構成の一例について説明した。なお、上記の例では、上記冷却媒体供給手段が冷却媒体循環機構であるとして説明したが、上記冷却媒体供給手段としては、これに限定されるものではなく、冷却媒体４は、必ずしも循環させる必要はない。
【０１７７】
また、上記の説明では、上記冷却媒体供給手段が備える上記貫通孔２２は、ステージ２上に載置された二次元画像検出器のａ−Ｓｅ膜１２の配置領域１６に対応する領域に設けられている構成としたが、上記貫通孔２２の配設領域はこれに限定されるものではない。上記貫通孔２２は、ステージ２において、熱圧着を行っている間、少なくとも、上記熱圧着部８と上記ａ−Ｓｅ膜１２との間の部分、または上記ａ−Ｓｅ膜１２における上記入出力端子７近傍を冷却および／または放熱させることができる領域に設けられていればよく、例えば上記熱圧着部８と上記ａ−Ｓｅ膜１２との間の部分や上記ａ−Ｓｅ膜１２における上記入出力端子７近傍、あるいは、ａ−Ｓｅ膜１２の配置領域１６に対応する領域、好ましくは該配置領域１６を全て含む領域に対応する領域等、冷却条件や加熱条件等に応じて適宜設定することができる。
【０１７８】
また、本参考の形態では、上記貫通孔２２が材質Ａにより形成されるステージ２ａの内部に形成されている構成としたが、上記貫通孔２２の形成位置は、これに限定されるものではなく、ステージ２ａ側面や裏面に上記貫通孔２２が設けられている構成としてもよい。さらに、上記貫通孔２２は、上記ステージ２ａにおいて一部露出した構成とし、上記二次元画像検出器のアクティブマトリクス基板６と直接接触する構成とすることにより、上記ステージ２ａとアクティブマトリクス基板６とを共に冷却することで、より一層冷却効果を高めることもできる。
【０１７９】
上記貫通孔２２は、例えば、ステージ２表面を研削し、貫通孔２２となる貫通管を配置する方法、上記ステージ２を中空に形成し、貫通孔２２となる貫通管を配置する方法、上記ステージ２に貫通孔２２を形成すべく、ステージ２を金型や射出成形等を用いて成形する方法等、従来公知の種々の方法を用いて形成することがでできる。
【０１８０】
さらに、熱圧着を行っている間、上記ステージ２を冷却する構成としては、上述したように冷却媒体４として冷却流体を用いる方法に限定されない。上記ステージ２を冷却するために用いることができる冷却媒体としては、例えば、代替フロン剤、工場内で使用される圧縮空気、各種冷却ガス、揮発性の高い液体、冷却固体等を用いることができる。
【０１８１】
〔実施の形態〕
また、上記ステージ２の冷却には、例えば、前記参考の形態１〜３に示す冷却媒体吐出ノズル３により各種冷却ガスを吐出する構成を採用してもよいし、上記ステージ２ａのａ−Ｓｅ膜１２形成領域に対応する領域を、該ステージ２ａの裏面側から冷却ファン等を用いて冷却する構成を採用してもよい。また、前記参考の形態４に示した冷却ヘッド１７をステージ２に接触させる構成を採用してもよい。この場合、図１０に示すように、ステージ２裏面（底面）側に凹部２ｆを形成し、該凹部２ｆによって形成される空間部２ｄに冷却ヘッド１７の先端（端部１７ａ）を進入させることにより、上記ステージ２に該冷却ヘッド１７の端部１７ａを接触させてステージ２を冷却する構成を採用することもできる。
【０１８２】
上記の構成によれば、上記冷却ヘッド１７による冷却は上記ステージ２に対して行われるので、上記ステージ２自体が、上記冷却ヘッド１７からアクティブマトリクス基板６に加えられる衝撃の緩衝材として作用する。しかも、上記の構成によれば、上記冷却ヘッド１７による冷却が上記ステージ２に対して行われることで、熱圧着部８から冷却ヘッド１７による冷却位置との距離を確保し、熱圧着部８における加熱が妨げられることを抑制しながら、ａ−Ｓｅ膜１２の結晶化、すなわち、特性の劣化を防ぐことができる。また、上記冷却ヘッド１７よる冷却が上記ステージ２に対して行われることで、冷却ヘッド１７の大きさの選択の自由度が高くなるので、アクティブマトリクス基板６の入出力端子７とａ−Ｓｅ膜１２との間隔にかかわらず、上記冷却ヘッド１７により、ａ−Ｓｅ膜１２の結晶化、すなわち、特性の劣化を防ぐことができる。
【０１８３】
さらに、このように、アクティブマトリクス基板６の裏面側から該アクティブマトリクス基板６の冷却を行う場合、上記空間部２ｄの大きさ並びに冷却ヘッド１７の大きさを調整することにより、上記アクティブマトリクス基板６を広範囲に渡って冷却することが可能であり、例えば、上記アクティブマトリクス基板６における入出力端子７とＴＣＰ基板９との熱圧着部８と、上記ａ−Ｓｅ膜１２との間の部分からａ−Ｓｅ膜１２の入出力端子７近傍にかけて、あるいは、さらに、ａ−Ｓｅ膜１２の中心部側にかけて冷却を行うことも可能である。しかも、上記冷却ヘッド１７を使用すれば、アクティブマトリクス基板６にガス状の冷却媒体４を吹きつける場合のように冷却媒体４が拡散することがなく、加熱ヘッド５が冷却媒体４によって冷却されることを防止できるので、熱圧着部８における異方導電接着材の加熱が妨げられることがない。従って、熱圧着部８の冷却を最小限に抑制しながら、ａ−Ｓｅ膜１２の結晶化、すなわち、特性の劣化を効率的に抑制することができる。
【０１８４】
また、このような空間部２ｄは、冷却ヘッド１７以外にも、前記冷却媒体吐出ノズル３によるアクティブマトリクス基板６裏面側からのアクティブマトリクス基板６の冷却にも有効に利用することができる。この場合、上記凹部２ｆ（空間部２ｄ）により、冷却媒体４の拡散を抑えることができるので、上記凹部２ｆ（空間部２ｄ）において、より局部的な冷却を行うことが可能である。
【０１８５】
このように、上記ステージ２を介してａ−Ｓｅ膜１２を冷却および／または放熱させることにより、二次元画像検出器の熱圧着部８における冷却／放熱機構による冷却／放熱作用を最小限に留めた状態で、熱圧着部８以外の、目的とする領域を冷却および／または放熱させることができる。これにより、熱圧着処理を効率的に行いながら、非晶質半導体層の結晶化、すなわち、特性の劣化を防止することができる。
【０１８６】
また、上記の説明では、上記ステージ２による冷却、あるいは、冷却並びに放熱作用により上記ａ−Ｓｅ膜１２を結晶化温度未満の温度に保持する構成について示したが、本発明の外部回路実装方法は、これに限定されるものではない。
【０１８７】
すなわち、ステージ２に空間部（空間部２ｄ）を形成する方法以外にも、ステージ２に設けられた冷却機構によりアクティブマトリクス基板６を冷却することなく、ステージ２の放熱機構により上記ａ−Ｓｅ膜１２を結晶化温度未満の温度に保持することも可能である。
【０１８８】
このような方法としては、例えば、上記材質Ａとして、熱容量が小さく、放熱冷却効果の高い樹脂や金属を用いる方法が挙げられる。これにより、アクティブマトリクス基板６に蓄熱されずに、ステージ２ａに熱が流入し、放熱されることでアクティブマトリクス基板６の温度をａ−Ｓｅ膜１２、即ち、非晶質半導体層の結晶化温度未満に保持する効果を得ることができる。
【０１８９】
この場合、ステージ２ａ部分を薄膜ベルト等の構成としたり、または、ステージ２ａ自体に、例えば、孔を形成した放熱部を設ける等の構成とすることにより、上記効果を高めることができる。
【０１９０】
また、これら構成に加えて、上述したように、ステージ２ａとステージ２ｂとの間に空間部２ｄを設けることにより、上記効果をさらに高めることができる。
【０１９１】
さらに、前記参考の形態１〜３で示した冷却方法と、前記参考の形態４で示した冷却方法、および参考の形態５および実施の形態で示した冷却方法は、各々、単独で使用しても構わないが、組み合わせて使用しても構わない。
【０１９２】
なお、上記参考の形態１〜５および実施の形態では、主にＸ線（放射線）に対する二次元画像検出器の場合について説明してきたが、本発明の外部回路実装方法を適用できる二次元画像検出器は、これらに限定されるものではなく、使用する半導体（電磁波導電体）がＸ線等の放射線に対する電磁波導電性のみならず、可視光線や赤外線に対しても電磁波導電性を示す場合は、可視光線や赤外線の二次元画像検出器についても適用することが可能である。
【０１９３】
例えばａ−Ｓｅは、可視光線に対して良好な電磁波導電性を有し、高電界印加時のアバランシェ効果を利用した高感度イメージセンサの開発等も進められており、このような可視光画用の二次元画像検出器にも適用できる。
【０１９４】
また、上述したようなａ−Ｓｅ膜の加熱による結晶化（特性劣化）は、ａ−Ｓｅ膜に限るものではなく、結晶化温度の高低差はあるものの、非晶質材料全般に共通の現象であるため、ａ−Ｓｅ以外の非晶質材料、例えば上記したａ−Ｓｉ、ａ−ＳｉＣ、ａ−ＳｉＧｅ等を用いた膜等を電磁波導電膜として使用する場合にも広く適用可能である。
【０１９５】
【発明の効果】
本発明の参考になる外部回路実装方法は、以上のように、非晶質半導体層を備えた基板の入出力端子に外部回路を熱圧着により実装する外部回路実装方法において、熱圧着を行っている間、上記非晶質半導体層を、その結晶化温度未満の温度に保持する構成である。
【０１９６】
それゆえ、上記基板の入出力端子に外部回路を例えばＴＣＰ方式やＣＯＧ方式等の一般的な熱圧着方式により実装しても、上記非晶質半導体層が結晶化することに由来する非晶質半導体層の特性の劣化を防止することができると共に、上記非晶質半導体層の相変化に伴う体積変化による膜剥がれを防止することができる。これにより、上記の方法によれば、非晶質半導体層を備えた基板の入出力端子に外部回路を熱圧着により実装する際の非晶質半導体層の膜剥がれや非晶質半導体層の特性の劣化を招来しない外部回路実装方法を提供することができるという効果を奏する。
【０１９７】
本発明の参考になる外部回路実装方法は、以上のように、少なくとも、上記基板における入出力端子と外部回路との熱圧着部と、上記非晶質半導体層との間の部分を冷却することにより、上記非晶質半導体層をその結晶化温度未満の温度に保持する構成である。
【０１９８】
それゆえ、少なくとも上記熱圧着部から非晶質半導体層に到るまでの位置で冷却が行われるため、上記熱圧着部から非晶質半導体層へ熱が伝導される前に、該熱の大部分を除去することができる。このため、上記熱圧着部から非晶質半導体層への熱の伝導をより効率的に抑制することができ、この結果、上記非晶質半導体層の昇温を抑制ことができるので、熱圧着を行っている間、上記非晶質半導体層を、その結晶化温度未満の温度に保持することができる。従って、上記の方法によれば、非晶質半導体層を備えた基板の入出力端子に外部回路を熱圧着により実装する際の非晶質半導体層の膜剥がれや非晶質半導体層の特性の劣化を防止することができるという効果を奏する。
【０１９９】
本発明の参考になる外部回路実装方法は、以上のように、少なくとも、上記非晶質半導体層における上記入出力端子近傍を冷却することにより、上記非晶質半導体層をその結晶化温度未満の温度に保持する構成である。
【０２００】
それゆえ、上記熱圧着部から伝導される熱による非晶質半導体層の昇温を抑制することができるので、熱圧着を行っている間、上記非晶質半導体層を、その結晶化温度未満の温度に保持することができる。従って、上記の方法によれば、非晶質半導体層を備えた基板の入出力端子に外部回路を熱圧着により実装する際の非晶質半導体層の膜剥がれや非晶質半導体層の特性の劣化を防止することができるという効果を奏する。
【０２０１】
上記冷却は、上記基板の非晶質半導体層形成面およびその裏面側のうち少なくとも一方への冷却媒体の供給によりなされてもよい。
【０２０２】
冷却媒体の供給は、例えば、吐出ノズル等、任意の位置に設けることができ、また、冷却媒体の供給が容易な冷却媒体供給手段を用いて行うことができる。それゆえ、所望の位置を容易かつ効率的に冷却することができるという効果を奏する。
【０２０３】
上記冷却媒体が、上記入出力端子側から斜め方向に供給されてもよい。
【０２０４】
それゆえ、冷却媒体が入出力端子側から非晶質半導体層に向かう方向に指向性を持って供給される。このため、供給された冷却媒体の大部分は、上記熱圧着部から遠ざかる方向に流れ、熱圧着部が冷却されることを防止して熱圧着を効率的に行うことができるという効果を奏すると共に、上記非晶質半導体層の昇温を効率的に抑制して非晶質半導体層の結晶化を防止することができるという効果を併せて奏する。
【０２０５】
上記冷却が、接触により接触箇所を冷却する冷却部材を上記基板の非晶質半導体層形成面およびその裏面のうち少なくとも一方に接触させることにより行われてもよい。
【０２０６】
それゆえ、ガス等の冷却媒体のように基板上で拡散することがなく、冷却部材の接触位置、すなわち、基板上の冷却が求められている任意の位置を精度良く設定することが容易となる。さらに、上記の方法によれば、拡散した冷却媒体によって熱圧着部における加熱が妨げられることもない。
【０２０７】
従って、上記の方法によれば、熱圧着時に簡素かつ効率良く、上記基板における入出力端子と外部回路との熱圧着部と、上記非晶質半導体層との間の部分、あるいは、上記非晶質半導体層における上記入出力端子近傍の冷却を行うことができるという効果を奏すると共に、特に、基板の入出力端子と非晶質半導体層との間隔が狭い場合、熱圧着部の冷却を最小限に抑制しつつ、非晶質半導体層の結晶化、すなわち、特性の劣化を防ぐことができるという効果を併せて奏する。
【０２０８】
上記基板が上記熱圧着を行っている間載置されている基板載置部における少なくとも、上記基板の入出力端子と外部回路との熱圧着部と、上記非晶質半導体層との間の部分、または上記非晶質半導体層における上記入出力端子近傍に対応する領域を冷却または放熱させることにより、上記非晶質半導体層をその結晶化温度未満の温度に保持する構成でもよい。
【０２０９】
それゆえ、熱圧着の対象となる上記基板を、その基板平面と基板載置部平面とが平行になるように上記基板載置部に載置するだけで、基板載置部の冷却または放熱により、基板上に形成された非晶質半導体層の昇温を抑制することができる。このため、上記非晶質半導体層をその結晶化温度未満の温度に簡便かつ効率的に保持することができるという効果を奏する。
【０２１０】
上記基板載置部の冷却は、上記基板載置部を冷却媒体を用いて冷却することにより行われてもよい。
【０２１１】
それゆえ、冷却が容易であり、また、冷却媒体により上記基板を直接冷却する場合と比較して、冷却媒体の選択の自由度が高くなる。このため、安価でしかも簡素かつ効率良く冷却を行うことができるという効果を奏する。
【０２１２】
上記基板載置部の冷却は、接触により接触箇所を冷却する冷却部材を上記基板載置部に接触させることにより行われてもよい。
【０２１３】
それゆえ、接触により接触箇所を冷却する冷却部材を用いて冷却を行うことで、簡素かつ効率良く冷却を行うことができる。上記の方法によれば、上記冷却部材による冷却は上記基板載置部に対して行われるので、上記基板載置部自体が、冷却部材から基板に加えられる衝撃の緩衝材として作用する。しかも、上記の方法によれば、上記冷却部材による冷却が上記基板載置部に対して行われることで、熱圧着部から冷却部材による冷却位置との距離を確保し、熱圧着部における加熱が妨げられることを抑制しつつ、非晶質半導体層の結晶化、すなわち、特性の劣化を防ぐことができる。また、上記冷却部材による冷却が上記基板載置部に対して行われることで、冷却部材の大きさの選択の自由度が高くなるので、基板の入出力端子と非晶質半導体層との間隔にかかわらず、該冷却部材により、非晶質半導体層の結晶化、すなわち、特性の劣化を防ぐことができるという効果を併せて奏する。
【０２１４】
非晶質半導体層は、セレニウムが主成分であってもよい。
【０２１５】
主成分である非晶質セレニウム（ａ−Ｓｅ）は、非晶質材料の中でも特に耐熱性が低く、７０℃以上に温度が上昇すると結晶化が進行して特性が劣化してしまう。それゆえ、上記外部回路実装方法は、上記非晶質半導体層が、セレニウムを主成分とする場合に、特に有効に適用できるという効果を奏する。
【０２１６】
本発明の参考になる熱圧着装置は、以上のように、熱圧着手段を備え、非晶質半導体層を備えた基板の入出力端子に外部回路を熱圧着により実装する熱圧着装置において、熱圧着を行っている間、少なくとも、上記入出力端子と外部回路との熱圧着部と、上記非晶質半導体層との間の部分、または上記非晶質半導体層における上記入出力端子近傍を冷却および／または放熱させる冷却／放熱機構を備えている構成である。
【０２１７】
それゆえ、上記熱圧着部から伝導される熱による非晶質半導体層の昇温を抑制することができ、熱圧着を行っている間、上記非晶質半導体層を、その結晶化温度未満の温度に保持することができる。このため、非晶質半導体層を備えた基板の入出力端子に外部回路を熱圧着により実装する際の非晶質半導体層の膜剥がれや非晶質半導体層の特性の劣化を招来せずに、熱圧着により、外部回路を実装することができる熱圧着装置を提供することができるという効果を奏する。
【０２１８】
上記冷却／放熱機構は、上記基板の非晶質半導体層形成面およびその裏面側のうち少なくとも一方に冷却媒体を供給する冷却媒体供給手段を備えていてもよい。
【０２１９】
上記冷却媒体供給手段としては、例えば、吐出ノズル等、任意の位置に設けることができ、また、冷却媒体の供給が容易な冷却媒体供給手段を用いることができる。それゆえ、所望の位置を容易かつ効率的に冷却することができるという効果を奏する。
【０２２０】
上記冷却媒体供給手段は、上記冷却媒体が、上記入出力端子側から斜め方向に供給されるように配置されていてもよい。
【０２２１】
それゆえ、冷却媒体が入出力端子側から非晶質半導体層に向かう方向に指向性を持って供給される。このため、供給された冷却媒体の大部分は、上記熱圧着部から遠ざかる方向に流れ、熱圧着部が冷却されることを防止して熱圧着を効率的に行うことができるという効果を奏すると共に、上記非晶質半導体層の昇温を効率的に抑制して非晶質半導体層の結晶化を防止することができるという効果を併せて奏する。
【０２２２】
上記冷却／放熱機構は、上記基板の非晶質半導体層形成面およびその裏面のうち少なくとも一方に、接触により接触箇所を冷却する冷却部材を備えていてもよい。
【０２２３】
それゆえ、ガス等の冷却媒体によって基板を冷却する場合のように、基板上に供給された冷却媒体が基板上で拡散せず、該冷却部材が接触した部分のみを精度良く冷却することができるため、ガス等の冷却媒体によって基板を冷却する場合と比較して、基板上の冷却が求められている任意の位置に対して、精度良く設定することが容易である。従って、上記の構成によれば、上記基板の非晶質半導体層形成面およびその裏面のうち少なくとも一方に上記冷却部材を接触させることにより、簡素かつ効率良く冷却を行うことができるという効果を奏する。
【０２２４】
本発明の参考になる熱圧着装置は、以上のように、さらに、上記基板を載置する基板載置部を備え、上記冷却／放熱機構は、上記基板載置部を冷却および／または放熱させることで、少なくとも、上記入出力端子と外部回路との熱圧着部と、上記非晶質半導体層との間の部分、または上記非晶質半導体層における上記入出力端子近傍を、冷却および／または放熱させる構成でもよい。
【０２２５】
それゆえ、熱圧着の対象となる上記基板を、その基板平面と基板載置部平面とが平行になるように載置するだけで、基板載置部の冷却および／または放熱により、基板上に形成された非晶質半導体層の昇温を抑制することができる。このため、上記非晶質半導体層をその結晶化温度未満の温度に簡便かつ効率的に保持することができるという効果を奏する。
【０２２６】
上記冷却／放熱機構は、上記基板載置部を冷却媒体により冷却する構成でもよい。
【０２２７】
それゆえ、冷却が容易であり、また、冷却媒体により上記基板を直接冷却する場合と比較して、冷却媒体の選択の自由度が高くなる。このため、安価でしかも簡素かつ効率良く冷却を行うことができるという効果を奏する。
【０２２８】
上記冷却／放熱機構は、接触により接触箇所を冷却する冷却部材を備え、該冷却部材を上記基板載置部に接触させることにより、少なくとも、上記入出力端子と外部回路との熱圧着部と、上記非晶質半導体層との間の部分、または上記非晶質半導体層における上記入出力端子近傍を冷却させる構成でもよい。
【０２２９】
それゆえ、少なくとも、上記入出力端子と外部回路との熱圧着部と、上記非晶質半導体層との間の部分、または上記非晶質半導体層における上記入出力端子近傍を、上記基板載置部を介して冷却することができるので、簡素かつ効率良く冷却を行うことができる。また、上記の構成によれば、上記冷却部材による冷却は上記基板載置部に対して行われるので、上記基板載置部自体が、冷却部材から基板に加えられる衝撃の緩衝材として作用する。しかも、上記の構成によれば、上記冷却部材による冷却が上記基板載置部に対して行われることで、熱圧着部から冷却部材による冷却位置との距離を確保し、熱圧着部における加熱が妨げられることを抑制しつつ、非晶質半導体層の結晶化、すなわち、特性の劣化を防ぐことができる。また、上記冷却部材による冷却が上記基板載置部に対して行われることで、冷却部材の大きさの選択の自由度が高くなるので、基板の入出力端子と非晶質半導体層との間隔にかかわらず、該冷却部材により、非晶質半導体層の結晶化、すなわち、特性の劣化を防ぐことができるという効果を併せて奏する。
【０２３０】
上記基板載置部における上記基板の入出力端子を載置する領域とそれ以外の領域とは、互いに熱伝導性が異なる材質により形成されている構成でもよい。
【０２３１】
それゆえ、上記基板載置部における上記基板の入出力端子を載置する領域とそれ以外の領域との間で熱伝導性を変更することができ、熱の伝導を抑制することができる。このため、例えば上記基板載置部における上記基板の入出力端子を載置する領域を、それ以外の領域よりも熱伝導性が低い材料（材質）により形成することで、上記入出力端子を載置する領域以外の領域が冷却および／または放熱されても、上記入出力端子を載置する領域に該冷却または放熱作用が及ぶことを抑制することができる。従って、熱圧着部に対する冷却または放熱作用を最小限に留めた状態で、所望の領域を冷却または放熱させることができ、熱圧着を効率的に行うことができるという効果を奏する。
【０２３２】
上記基板載置部は、少なくとも、上記基板の入出力端子と外部回路との熱圧着部と、非晶質半導体層との間の部分、または上記基板の非晶質半導体層における上記入出力端子近傍に対応する部分に空間部を有している構成でもよい。
【０２３３】
それゆえ、上記空間部によって、効率よく放熱を行うことができると共に、上記基板の非晶質半導体層への熱圧着部からの熱の伝導を抑制することができる。
【０２３４】
従って、上記の構成によれば、基板の入出力端子と外部回路との熱圧着部と、非晶質半導体層との間の部分、または上記基板の非晶質半導体層における上記入出力端子近傍を効率よく冷却および／または放熱することができるという効果を奏する。
【０２３５】
また、このような空間部は、冷却ヘッド等の冷却部材や吐出ノズル等の冷却媒体供給手段による基板裏面側からの基板の冷却にも有効に利用することができ、より局部的な冷却を行うことも可能であるという効果を併せて奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の参考の形態に係る二次元画像検出器の外部回路実装方法を示す説明図である。
【図２】 本発明の参考の形態に係る二次元画像検出器の外部回路実装方法が用いられる二次元画像検出器の全体構成の一例を示す平面図である。
【図３】 本発明の参考の形態に係る二次元画像検出器の外部回路実装方法が用いられる二次元画像検出器の全体構成の他の一例を示す平面図である。
【図４】 本発明の他の参考の形態に係る二次元画像検出器の外部回路実装方法を示す説明図である。
【図５】 （ａ）は本発明の他の参考の形態に係る二次元画像検出器の外部回路実装方法を示す説明図であり、（ｂ）は、（ａ）の外部回路実装方法に用いられる加熱ヘッドと冷却媒体吐出ノズルとの位置関係を（ａ）に示す矢印Ａ方向から見た矢視図である。
【図６】 本発明のさらに他の参考の形態に係る二次元画像検出器の外部回路実装方法を説明するための説明図である。
【図７】 本発明のさらに他の参考の形態に係る二次元画像検出器の外部回路実装方法を説明するための説明図である。
【図８】 本発明のさらに他の参考の形態に係る二次元画像検出器の外部回路実装方法を説明するための説明図である。
【図９】 本発明のさらに他の参考の形態に係る二次元画像検出器の外部回路実装方法を説明するための説明図である。
【図１０】 本発明の実施の形態に係る二次元画像検出器の外部回路実装方法を説明するための説明図である。
【図１１】 一般的な二次元画像検出器の構成を示す斜視図である。
【図１２】 一般的な二次元画像検出器の一画素当たりの等価回路を示す回路図である。
【図１３】 一般的な二次元画像検出器と外部回路との実装例を示す断面図であり、（ａ）は、一般的なＴＣＰ方式による実装例を示す断面図であり、（ｂ）は、一般的なＣＯＧ方式による実装例を示す断面図である。
【符号の説明】
１ 熱圧着装置
２ ステージ（基板載置部、冷却／放熱機構）
２ａ ステージ（基板載置部、冷却／放熱機構）
２ｂ ステージ（基板載置部、冷却／放熱機構）
２ｄ 空間部
２ｆ 凹部
３ 冷却媒体吐出ノズル（冷却／放熱機構、冷却媒体供給手段）
４ 冷却媒体
５ 加熱ヘッド（熱圧着手段）
６ アクティブマトリクス基板（基板）
７ 入出力端子
８ 熱圧着部
９ ＴＣＰ基板（外部回路）
１０ 駆動ＩＣ１０（外部回路）
１１ 読み出しＩＣ（外部回路）
１２ ａ−Ｓｅ膜（非晶質半導体層）
１３ 画素電極
１４ 共通電極
１７ 冷却ヘッド（冷却／放熱機構、冷却部材）
２１ 熱圧着装置
２２ 貫通孔（冷却／放熱機構、冷却媒体供給手段）
３１ 熱圧着装置
３２ 熱圧着装置
３３ 熱圧着装置
６７ ＦＰＣ基板（外部回路）

Claims (8)

1. 非晶質半導体層を備えた基板の入出力端子に外部回路を熱圧着により実装する外部回路実装方法において、
   上記基板における入出力端子と外部回路との熱圧着部と、上記非晶質半導体層との間の部分、または上記非晶質半導体層における上記入出力端子近傍に対応して、上記基板を載置する基板載置部の裏面側に凹部を形成しておき、熱圧着を行っている間、上記凹部を介して基板載置部における少なくとも、上記基板の入出力端子と外部回路との熱圧着部と、上記非晶質半導体層との間の部分、または上記非晶質半導体層における上記入出力端子近傍に対応する領域を冷却または放熱させることにより、上記非晶質半導体層を、その結晶化温度未満の温度に保持することを特徴とする外部回路実装方法。
2. 上記冷却が、接触により接触箇所を冷却する冷却部材を、上記冷却／放熱機構として上記凹部に進入させ、基板載置部の裏面側に接触させることにより行われることを特徴とする請求項１に記載の外部回路実装方法。
3. 上記冷却が、上記凹部を介して上記基板載置部の裏面側に冷却媒体を吹き付けることにより行われることを特徴とする請求項１に記載の外部回路実装方法。
4. 非晶質半導体層は、セレニウムが主成分であることを特徴とする請求項１から３の何れか１項に記載の外部回路実装方法。
5. 熱圧着手段を備え、非晶質半導体層を備えた基板の入出力端子に外部回路を熱圧着により実装する熱圧着装置において、
   上記基板を載置する基板載置部を備え、
   上記基板における入出力端子と外部回路との熱圧着部と、上記非晶質半導体層との間の部分、または上記非晶質半導体層における上記入出力端子近傍に対応して、上記基板載置部の裏面側に凹部が形成され、
   熱圧着を行っている間、上記凹部を介して、少なくとも、上記入出力端子と外部回路との熱圧着部と、上記非晶質半導体層との間の部分、または上記非晶質半導体層における上記入出力端子近傍を冷却および／または放熱させて、非晶質半導体層を、その結晶化温度未満の温度に保持させる冷却／放熱機構を備えていることを特徴とする熱圧着装置。
6. 上記冷却／放熱機構は、上記凹部に進入し、基板載置部の裏面側に接触することにより接触箇所を冷却する冷却部材を備えていることを特徴とする請求項５記載の熱圧着装置。
7. 上記冷却／放熱機構は、上記凹部を介して上記基板載置部の裏面側に冷却媒体を吹き付ける冷却媒体供給手段を備えていることを特徴とする請求項５記載の熱圧着装置。
8. 上記基板載置部における上記基板の入出力端子を載置する領域とそれ以外の領域とは、互いに熱伝導性が異なる材質により形成されていることを特徴とする請求項５から７の何れか１項に記載の熱圧着装置。

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