接合方法以及接合装置制造方法及图纸

技术编号:3027831 阅读:148 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术提供一种接合装置,其通过对作为安装用粘合剂的各向异性导电膜(ACF)照射激光,而能够缩短接合时间的同时实现高速且高精度的安装。通过来自激光振荡器(200)的照射,激光由激光反射镜(125)反射,经由支承玻璃(55)并通过阵列基板(玻璃基板)(1),以小针点状直接照射到ACF(10)上。来自激光振荡器(200)的激光,被设定为透过被插入了ACF的TCP(2)以及阵列基板(1)的透过率比其他的波长高的波长。通过该激光照射,ACF被熔敷而将TCP(2)与阵列基板(1)接合在一起。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种适合于接合液晶显示面板与驱动电路基板的接合装置。
技术介绍
近年来,作为个人计算机以及其他各种显示器用的图像显示装置,液晶显示装置正在急速普及。这种液晶显示装置一般通过在液晶显示面板的背面配设作为照明用的面状光源的背光,来将具有规定面积的液晶面以整体上均匀的亮度进行照射,从而满足形成在液晶面上的图像的可视性。液晶显示装置具有液晶显示面板,其将液晶材料封入2张玻璃基板之间而构成;印刷电路基板,其用于驱动被安装在液晶显示面板上的液晶材料;背光单元,其通过液晶显示面板保持框架而配置在液晶显示面板的背面;覆盖这些构件的外框框架。在液晶显示装置中是TFT(Thin Film Transistor薄膜晶体管)液晶显示装置时,构成液晶显示面板的玻璃基板中的一方的玻璃基板具有阵列基板的结构,另一方的玻璃基板具有彩色滤光片基板的结构。在阵列基板上除了作为液晶材料的驱动元件的TFT、显示电极、信号线以外,还形成有与印刷电路基板电连接的引出电极等,由于在玻璃基板上规则地排列有TFT,故也称为阵列基板。在彩色滤光片基板上,除了彩色滤光片以外,还形成有共用电极、黑色矩阵、定向膜等。印刷电路基板一般经由TAB(Tape Automated Bonding卷带自动接合)卷带式基板(Tape Carrier)(以下简称为TAB)而连接(安装)于形成在阵列基板上的引出电极。或者也可以根据TAB技术安装连接了LSI芯片的封装(即卷带式封装(以下称为TCP))。还有,并非仅限于TAB技术,作为相同的封装技术也可以例举出COF(Chip on Film/FPC)与SOF(System onFilm)。并且,TAB的输入引导导体连接于印刷电路基板上对应的导体。另一方面,TAB的输出引导导体连接于阵列基板上对应的引出电极。在连接时,即连接TAB的输入引导导体与印刷电路基板上对应的导体时,例如采用焊锡或ACF(Anisotropic Conductive Film各向异性导电膜)或者ACP(AnisotropicConductive Paste各向异性导电糊剂)。或者,采用NCP(Non ConductiveParticle/Paste无导电粒子/糊剂)等的方法、材料等。在连接TAB的输出引导导体与阵列基板上对应的引出电极时,同样也采用ACF或者ACP、NCP等。进而,不只是在这些连接中,作为连接TCP上的LSI芯片与薄膜的技术也采用ACF或者ACP、NCP等。除了使用TAB的安装以外,还有被称为COG(Chip On Glass)的安装技术。该COG是将IC硅芯片(下面称为硅芯片)用ACF或者ACP、NCP等接合在阵列基板上的技术。此外,下面将ACF或者ACP、NCP等简单称为ACF。ACF是使由导电材料构成的颗粒分散到作为粘合剂的树脂中的材料,存在将热塑性树脂作为粘合剂的热塑性ACF与将热固化树脂作为粘合剂的热固化ACF2种。利用热塑性ACF以及热固化ACF的接合方法,在进行伴随加热以及加压的热加压这一点上是一致的,一般的方法是利用加热器进行热压接。例如,以往采用这样的构成,即,在液晶显示基板上粘贴具有粘合性的ACF,并在其上重叠TCP的引线部,利用安装有加热器的接合用的加热头对被重叠的连接部进行加压及加热,从而进行热压接。采用有如下的方式通过采用该加热器,而利用热传导来加热固化ACF,从而使各向异性导电薄膜熔化而熔敷连接部。但是,以往的接合方法并不是将材料的热膨胀以及热收缩考虑进去的方法,因此在需要具有窄间距以及窄边框的大型液晶显示面板中,由于特别是热膨胀以及热收缩量增大,故存在各种各样的问题。更具体地说,在安装了由将聚酰亚胺等作为基体材料而形成的TAB、硅芯片等形成的安装物时,有时由于和作为粘合剂的ACF相接的阵列基板与TAB或硅芯片等的热膨胀之后的收缩量的不同而发生安装不均匀。ACF的粘合力越强,则该安装不均匀的发生程度越大。特别是在硅芯片的安装中,由于与TAB相比芯片的刚性高,因此呈现出鲜明的不均匀。这就是作为大型高精度液晶显示面板的安装技术而硅芯片的安装没有被普及的重要原因。在TAB的安装中,由于聚酰亚胺的刚性与玻璃相比充分小,因此不会呈现出显著的安装不均匀,但是与硅芯片的安装相同也包含有安装不均匀的原理。进而,作为另外一点,例如若使固化ACF所需的温度为200度,则必须使加热器的加热温度为230℃~250℃左右。此时,阵列基板下面的温度成为50℃~100℃左右。就是说,从硅芯片到阵列基板产生相当的温度梯度。另一方面,若降低温度则物体收缩,而温度变化前后的温度差越大则该收缩量也越多。关于硅芯片,因阵列基板的加热温度比硅芯片的加热温度低,因此硅芯片的收缩量更大。因此,由于ACF产生的收缩量与硅芯片产生的收缩量不同,所以硅芯片以及阵列基板产生弯曲。今后,若对应于液晶显示装置的薄型化而阵列基板变薄或者将刚性弱的玻璃用作基板,则弯曲的产生可能会成为安装中的重大的问题。还有,由于采用窄边框,因此可能由于加热器与液晶显示面板的构成元件相互接近而彩色滤光片等受到由于加热器的加热而导致的损伤。用于ACF的固化的加热温度大概为170℃~230℃,而加热器的加热温度设定成比这个温度高30~40℃左右。所以,相当多的热量传递到液晶显示面板的液晶材料、密封材料、彩色滤光片颜料、偏振光片等中。该热量可能会使液晶材料、密封材料变质。在这一点上,特别是以往的接合方式采用了通过热传导而加热TAB或者硅芯片,进而通过来自该TAB或者硅芯片的热传导来加热ACF的方式。利用热传导加热ACF时,也可考虑通过热传导来加热阵列基板,但是,由于构成阵列基板的玻璃与TAB或者硅芯片相比,热传导性能差,因此加热TAB或者硅芯片比加热玻璃基板能够更加高效率地加热ACF。可是,加热TAB或者硅芯片会助长上述的温度梯度。因此,利用上述加热器而以传导热来加热阵列基板(玻璃基板)时,由于其热传导性能低而很难实现ACF的有效加热。因此,在JP特开2002-249751号公报中公开有利用加热器而以传导热进行加热的同时照射近红外线灯的方式。更具体地说,利用近红外线灯向阵列基板、ACF以及TAB或者硅芯片全体照射近红外线,而其一部分被阵列基板以及TAB或者硅芯片吸收,同时照射在热固化树脂上。由近红外线灯照射的热固化树脂由于自发热而产生辐射热。另外,还公开有这样的构成热固化树脂通过利用加热器产生的来自阵列基板的传导热以及由吸收产生的热量,来加热ACF。即,通过利用近红外线灯,设定阵列基板、ACF以及TAB或者硅芯片整体为几乎均匀的相同温度,而使在后述的冷却行程中的温度控制变得可能。并且,公开有通过作为冷却过程而进行对阵列基板与硅芯片的温度控制来抑制温度梯度之差,从而控制收缩量的方式。利用该结构,能通过抑制硅芯片与阵列基板的温度差来控制弯曲。专利文献1JP特开2002-249751号公报。如上所述,在上述公报中公开有如下的方式为了供给用于固化ACF的热量,利用近红外线灯照射ACF的同时,通过在自身照射的辐射热以及利用加热器的玻璃基板的传导热来加热ACF。即,公开有利用加热器以及近红外线灯加热ACF的加热方式。但是,由于基本上是通过热传导进行ACF的熔敷,故有需要在规定本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种接合方法,是将引出电极与连接电极以物理方式及电气方式分别进行接合的方法,该引出电极由在平板显示器的玻璃基板上排列的多个电极构成,该连接电极由在与上述基板热膨胀率以及/或者热收缩率不同的构件上以与上述引出电极配置对应的方式排列的多个电极构成,其特征在于,具有:步骤A,使上述玻璃基板的引出电极与上述构件的连接电极相对向,而使对应的各个电极的位置对位,将由热反应性树脂构成的粘合剂中分散有导电性颗粒的各向异性导电材料,施加压力而夹入到上述玻璃基板与上述构件之间;步骤B,由激光光源照射激光,并使该激光透过上述基板以及/或者上述构件而被上述各向异性导电材料吸收,从而加热上述粘合剂; 步骤C,在进行上述激光的照射、或照射之后产生的上述粘合剂的固化之后,解除上述压力。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员:児岛荣作和田竹彦
申请(专利权)人:欧姆龙株式会社
类型:发明
国别省市:JP[日本]

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