基板安装方法以及电子部件安装基板
文献发布时间:2023-06-19 09:49:27
技术领域
本发明涉及用于将电子部件安装于布线基板的基板安装方法以及电子部件安装基板,特别涉及能够实现电极间隔窄的电子部件的安装的基板安装方法以及电子部件安装基板。
背景技术
以往的基板连接构造例如如专利文献1所公开的那样,在形成有电路等的安装基板(布线基板)上隔着作为各向异性导电材料的粘接材料而设置有发光元件等电子部件。
专利文献1所公开的粘接材料包含导电性颗粒和粘合剂,导电性颗粒使作为发光元件的LED芯片的连接电极与安装基板的电极焊盘电连接,粘合剂将发光元件和安装基板机械地固定。
在专利文献1中,该粘接材料中包含的导电性颗粒例如使用包括用金属膜覆盖表面的具有弹性的树脂的颗粒、进行了镀金处理的Ni等的导电性颗粒。另外,粘接材料的粘合剂例如是以环氧树脂和硅树脂为主的热固化性树脂、合成橡胶系树脂。
另外,在专利文献1中,粘接材料优选含有光反射性物质,由此能够提高粘接材料的光反射率,发光装置的光取出效率提高。具体而言,可以使用氧化钛、二氧化锆、钛酸钾、氧化铝、氮化铝、氮化硼等。
所述粘接材料从例如涂布喷嘴向安装基板供给并涂布于安装基板。然后,通过升降装置使通过发光元件的移动机构移动到安装基板上的发光元件下降,并隔着粘接材料载置于安装基板上的规定位置。
而且,通过对安装基板上的发光元件进行加压及加热,由此将发光元件与安装基板接合。此时,由于粘接材料是各向异性导电材料,因此在发光元件的连接电极与安装基板的焊盘电极之间存在导电性颗粒,发光元件与安装基板被电连接。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:国际公开第2014/132979号
发明内容
发明解决的技术问题
然而,在如专利文献1所公开那样的现有的基板连接构造中,作为各向异性导电材料的粘接材料,而使用在热固化性树脂中混合有微细的金属颗粒而成的各向异性导电膜(以下,称为“ACF(Anisotropic Conductive Film)”)、各向异性导电膏(ACP:AnisotropicConductive Paste)。
然而,由于电极间隔被金属颗粒的粒径尺寸所限制,因此现状是无法使电极间隔比8μm~10μm左右窄。
另外,即使为了应对窄的电极间隔而例如能够将金属颗粒的粒径形成得更小,也需要为了确保电连接性而增加颗粒量,在该情况下由于电极间隔窄,因此短路发生风险可能变高。
进而,伴随着电极间隔变窄,电极面积变小,还存在由发光元件的连接电极(凸块)捕捉的导电性颗粒的数量产生偏差的问题。
因此,难以将例如外形尺寸为10μm×30μm以下的微型LED(Light EmittingDiode)安装于安装基板。即,存在无法制造高精细的LED显示器的技术问题。
本发明是鉴于这样的技术问题而完成的,其目的在于,提供一种能够实现电极间隔窄的电子部件的安装的基板安装方法以及电子部件安装基板。
用于解决技术问题的手段
为了实现上述目的,本发明的基板安装方法是向布线基板安装电子部件的方法,其特征在于,包括:在与所述电子部件的触点对应地设置于所述布线基板的电极焊盘上图案形成出导电性的弹性突起部的工序;在所述布线基板上形成由感光性热固化型树脂构成的粘接材料层的工序;对所述粘接材料层加热至第一温度带而使该粘接材料层的粘度降低的工序;在所述粘接材料层的粘度降低的状态下,将所述电子部件定位配置于所述布线基板上之后进行按压,经由导电性的所述弹性突起部将所述电子部件的所述触点与所述布线基板的所述电极焊盘电连接的工序;以及对所述粘接材料层加热至比所述第一温度带高的第二温度带而使该粘接材料层固化,将所述电子部件固定于所述布线基板的工序。
另外,也可以在将所述电子部件定位配置于所述布线基板上之后进行按压之前包括如下工序:在所述电子部件的触点上形成由导电性的感光性热固化型树脂构成的膜。
或者,为了实现上述目的,本发明的基板安装方法是向布线基板安装电子部件的方法,其特征在于,包括:在与设置于所述布线基板的电极焊盘对应的所述电子部件的触点上图案形成出导电性的弹性突起部的工序;在所述布线基板上形成由感光性热固化型树脂构成的粘接材料层的工序;对所述粘接材料层加热至第一温度带而使该粘接材料层的粘度降低的工序;在所述粘接材料层的粘度降低的状态下,将所述电子部件定位配置于所述布线基板上之后进行按压,将在所述电子部件的触点形成的导电性的所述弹性突起部的前端压紧于所述布线基板的所述电极焊盘,经由所述弹性突起部将所述电子部件的触点与所述电极焊盘电连接的工序;以及对所述粘接材料层加热至比所述第一温度带高的第二温度带而使该粘接材料层固化,将所述电子部件固定于所述布线基板的工序。
另外,也可以在所述布线基板上形成由感光性热固化型树脂构成的粘接材料层的工序之前包括如下工序:在所述布线基板的电极焊盘上形成由导电性的感光性热固化型树脂构成的膜。
或者,为了实现上述目的,本发明的基板安装方法是向布线基板安装电子部件的方法,其特征在于,包括:在与设置于所述布线基板的电极焊盘对应的所述电子部件的触点上图案形成出导电性的弹性突起部的工序;在所述电子部件的触点上或者所述布线基板的电极焊盘上形成由感光性热固化型树脂构成的粘接材料层的工序;对所述粘接材料层加热至第一温度带而使该粘接材料层的粘度降低的工序;在所述粘接材料层的粘度降低的状态下,将所述电子部件定位配置于所述布线基板上之后进行按压,将在所述电子部件的触点形成的导电性的所述弹性突起部的前端压紧于所述布线基板的所述电极焊盘,经由所述弹性突起部将所述电子部件的触点与所述电极焊盘电连接的工序;以及对所述粘接材料层加热至比所述第一温度高的第二温度带而使该粘接材料层固化,将所述电子部件固定于所述布线基板的工序。
另外,在所述电子部件的触点上或者所述布线基板的电极焊盘上形成由感光性热固化型树脂构成的粘接材料层的工序中,所述粘接材料层也可以是导电性的感光性热固化型树脂。
在该情况下,优选包括如下工序:在所述电子部件与所述布线基板之间且在相邻的电极间形成由绝缘性的感光性热固化型树脂构成的粘接材料层。
另外,优选所述弹性突起部是在表面覆盖导电体膜、并通过该导电体膜将所述电子部件的所述触点与所述配线基板的所述电极焊盘电连接的树脂制的柱状突起、或者由导电性光致抗蚀剂形成的柱状突起。另外,所述电子部件也可以是微型LED。
另外,为了实现上述目的,本发明的电子部件安装基板是在布线基板上安装有电子部件的电子部件安装基板,其特征在于,具备:所述布线基板,形成有电极焊盘;所述电子部件,具有用于与所述电极焊盘连接的触点;以及导电性的弹性突起部,形成于所述电子部件的触点上或者所述布线基板的电极焊盘上,用于将所述触点与所述电极焊盘电连接,所述布线基板的电极焊盘与所述电子部件的触点通过设置于其接合区域的导电性的感光性热固化型树脂而接合。
在该情况下,优选在所述电子部件与所述布线基板之间且相邻的电极之间设置有由绝缘性的感光性热固化型树脂构成的粘接材料层。
或者,为了实现上述目的,本发明的电子部件安装基板是在布线基板上安装有电子部件的电子部件安装基板,其特征在于,具备:所述布线基板,形成有电极焊盘;所述电子部件,具有用于与所述电极焊盘连接的触点;以及导电性的弹性突起部,形成于所述电子部件的触点上,用于将所述触点与所述电极焊盘电连接,所述布线基板与所述电子部件通过绝缘性的感光性热固化型树脂而接合,进而,所述弹性突起部的前端与所述电极焊盘通过在所述电极焊盘上形成为膜状的导电性的感光性热固化型树脂而接合。
或者,为了实现上述目的,本发明的电子部件安装基板是在布线基板上安装有电子部件的电子部件安装基板,其特征在于,具备:所述布线基板,形成有电极焊盘;所述电子部件,具有用于与所述电极焊盘连接的触点;以及导电性的弹性突起部,形成于所述电子焊盘上,用于将所述触点与所述电极焊盘电连接,所述布线基板与所述电子部件通过绝缘性的感光性热固化型树脂而接合,进而,所述弹性突起部的前端与所述电极焊盘通过在所述触点上形成为膜状的导电性的感光性热固化型树脂而接合。
另外,优选所述弹性突起部是在表面覆盖导电体膜、并通过该导电体膜将所述电子部件的所述触点与所述配线基板的所述电极焊盘电连接的树脂制的柱状突起、或者由导电性光致抗蚀剂形成的柱状突起。另外,所述电子部件也可以是微型LED。
根据这样的基板安装方法以及电子部件安装基板,布线基板的电极焊盘上的弹性突起部能够应用光刻工艺来形成,因此能够确保位置以及形状高精度,即使电子部件的触点的间隔比10μm左右窄也能够容易地形成,能够制造高精度的微型LED显示器等。
另外,在将弹性突起部与电子部件的触点(或者布线基板上的电极焊盘)连接时,粘接材料为第一温度带且是柔软的,因此粘接材料介于连接部而不会妨碍导通,能够容易且使电连接可靠地将多个微型LED等电子部件安装于布线基板上。
发明效果
根据本发明,能够提供一种能够实现电极间隔窄的电子部件的安装的基板安装方法以及电子部件安装基板。
附图说明
图1是示意性地表示应用了本发明的基板安装方法的微型LED显示器的俯视图。
图2是图1的主要部分放大剖视图。
图3是示意性地表示通过本发明的基板安装方法形成的基板连接构造的剖视图。
图4是说明本发明的基板安装方法的第一实施方式的工序图。
图5是示意性地表示本发明的基板安装方法中使用的感光性热固化型树脂粘接材料的特性的图。
图6是说明本发明的基板安装方法的第二实施方式的工序图。
图7是说明本发明的基板安装方法的第三实施方式的工序图。
图8是说明本发明的基板安装方法的第四实施方式的工序图。
图9是说明本发明的第五实施方式的工序图。
图10是说明本发明的第六实施方式的工序图。
图11是说明本发明的第六实施方式的其他工序图。
图12是说明本发明的第七实施方式的工序图。
图13是对微型LED显示器的荧光发光层阵列的形成进行说明的工序图。
图14是对微型LED显示器的布线基板与荧光发光层阵列的组装进行说明的工序图。
具体实施方式
[第一实施方式]
以下,基于附图对本发明的基板安装方法的第一实施方式进行说明。图1是示意性地表示应用了本发明的基板安装方法的微型LED显示器的俯视图,图2是图1的主要部分放大剖视图,图3是示意性地表示通过本发明的基板安装方法形成的基板连接构造(电子部件安装基板)的剖视图。
图1所示的微型LED显示器显示彩色影像,构成为具备LED阵列基板1和荧光发光层阵列2。如图1所示,LED阵列基板1是将作为电子部件的多个微型LED3配置成矩阵状而具备设置的基板,来自设置于外部的驱动电路的影像信号被供给至各微型LED3。而且,在设置有用于对各微型LED3单独进行接通及断开驱动而使之点亮及熄灭的配线的配线基板4上配置上述多个微型LED3。
详细而言,在上述布线基板4上,在各微型LED3的设置位置,如图3所示那样与微型LED3的光取出面3a的相反侧的触点5对应地设置有电极焊盘6。另外,各电极焊盘6通过未图示的布线与外部的驱动电路连接。
另外,如图1所示,在上述布线基板4上设置有多个微型LED3。该微型LED3发出紫外至蓝色波段的光,以氮化镓(GaN)为主材料而制造。另外,即可以是发出波长例如200nm~380nm的近紫外线的LED,也可以是发出波长例如380nm~500nm的蓝色光的LED。
具体而言,如图3所示,关于微型LED3,微型LED3的触点5与所述电极焊盘6经由在布线基板4的电极焊盘6上图案形成的导电性的弹性突起部7(树脂凸块)而电连接。
更详细而言,上述弹性突起部7是在表面覆盖有金、铝等良导电性的导电体膜8的树脂制的柱状突起9(或者,也可以将柱状突起9形成为在光致抗蚀剂中添加了银等导电性微颗粒的导电性光致抗蚀剂、或者含有导电性高分子的导电性光致抗蚀剂)。
而且,包含所述微型LED3的触点5、配线基板4的电极焊盘6、弹性突起部7而构成本发明的基板连接构造。另外,在图3中,作为一例,示出了形成在表面覆盖有导电体膜8的柱状突起9作为弹性突起部7的情况,但弹性突起部7也可以如前述那样由导电性光致抗蚀剂形成。
而且,如图3所示,微型LED3经由在布线基板4的电极焊盘6的周围设置的粘接材料层10而粘接固定于布线基板4。图3所示的粘接材料层10是由感光性热固化型树脂构成的粘接材料已固化的状态。
另外,如图2所示,在所述微型LED3上设置有荧光发光层阵列2。该荧光发光层阵列2具备多个荧光发光层11(11R、11G、11B),该多个荧光发光层11(11R、11G、11B)由从微型LED3放射的激发光L激发而分别波长转换为对应颜色(R·G·B)的荧光FL。如图所示,红色、绿色以及蓝色的各颜色对应的荧光发光层11在被分隔壁12隔开的状态下设置于透明基板13上。另外,在本说明书中,所谓“上”,无论微型LED显示器的设置状态如何,都始终为显示面侧。
更详细而言,所述荧光发光层11是在抗蚀剂膜中混合并分散有数十微米量级的粒径大的荧光色素14a和数十纳米量级的粒径小的荧光色素14b而成的。另外,也可以仅由粒径大的荧光色素14a构成荧光发光层11,但在该情况下,荧光色素14a的填充率降低,激发光L向显示面侧的漏光增加。另一方面,在仅由粒径小的荧光色素14b构成荧光发光层11的情况下,存在耐光性等稳定性差的问题。因此,如上所述,用以粒径大的荧光色素14a为主体而混合了粒径小的荧光色素14b而成的混合物构成荧光发光层11,由此能够抑制激发光L的向显示面侧的漏光,并且能够提高发光效率。
在该情况下,粒径不同的荧光色素14的混合比率优选为,按体积比,相对于粒径大的荧光色素14a为50~90Vol%,粒径小的荧光色素14b为10~50Vol%。
另外,在图1中,示出了将各颜色对应的荧光发光层11设置为条纹状的情况,但也可以与各微型LED3分别对应地设置。
另外,包围各颜色对应的荧光发光层11而设置的分隔壁12将各颜色对应的荧光发光层11相互隔开,由透明的例如感光性树脂形成。为了提高所述荧光发光层11中的粒径大的荧光色素14a的填充率,优选使用高度对宽度的纵横比能够为3以上的高纵横比材料作为分隔壁12。作为这样的高纵横比材料,例如有日本化药株式会社制的SU–8 3000的光致抗蚀剂。
另外,如图2所示,在所述分隔壁12的表面设置有金属膜15。该金属膜15用于防止激发光L以及荧光发光层11被激发光L激发而发光出的荧光FL透射分隔壁12而与相邻的其他颜色的荧光发光层11的荧光FL混色。因此,该金属膜15以能够充分截断激发光L以及荧光FL的厚度形成。
在该情况下,作为金属膜15,优选容易反射激发光L的铝或铝合金等的薄膜。由此,能够利用铝等金属膜15使朝向分隔壁12透射了荧光发光层11的激发光L反射到荧光发光层11的内侧,并利用于荧光发光层11的发光,能够提高荧光发光层11的发光效率。
另外,被覆盖于分隔壁12的表面的薄膜并不限定于将激发光L及荧光FL反射的金属膜15,也可以是吸收激发光L及荧光FL的薄膜。
接着,对这样构成的微型LED显示器的制造方法进行说明。首先,参照图4对向布线基板4安装微型LED3的基板安装方法(LED阵列基板1的制造方法)进行说明。
如图4的(a)所示,在布线基板4中,在与多个微型LED3的触点5对应的位置形成多个电极焊盘6。该布线基板4能够通过公知的技术形成。
接着,在配线基板4的上表面的整个面上涂布光间隔用的抗蚀剂,并使用光掩模进行曝光并显影,由此如图4的(b)所示,在电极焊盘6上图案形成柱状突起9。如图所示,该柱状突起9的前端部截面形成为半椭圆状(或半圆状)。
然后,在上述柱状突起9和电极焊盘6上,通过溅射或蒸镀等成膜出金或铝等的良导电性的导电体膜8,而形成弹性突起部7。另外,该导电体膜8也可以考虑与树脂的密合性而根据需要设为2层以上。
关于上述导电体膜8的形成方法,若更详细地说明,则在形成导电体膜8之前,通过光刻法在除了电极焊盘6以外的周边部分形成抗蚀层,在导电体膜8的成膜后通过显影使抗蚀层溶解。由此,抗蚀剂层上的多余的导电体膜8被剥离,成为仅在柱状突起9以及电极焊盘6上形成有导电体膜8的状态。
另外,弹性突起部7也可以是由在光致抗蚀剂中添加了银等导电性颗粒的导电性光致抗蚀剂或者包含导电性高分子的导电性光致抗蚀剂形成的柱状突起9。在该情况下,弹性突起部7是在布线基板4的上表面的整个面上以规定的厚度涂布导电性光致抗蚀剂后,使用光掩模进行曝光、显影而在电极焊盘6上被图案形成为柱状突起9。
这样,上述弹性突起部7能够应用光刻工艺来形成,因此能够确保位置以及形状高精度,即使微型LED3的触点5的间隔比10μm左右窄也能够容易地形成。
另外,由于弹性突起部7通过微型LED3的按压而弹性变形并与微型LED3的触点5接触,因此,如后所述,在同时按压多个微型LED3的情况下,也能够使各微型LED3的各触点5与弹性突起部7可靠地接触。
接着,如图4的(c)所示,在布线基板4的上表面的整个面上涂布感光性热固化型树脂,形成粘接材料层10。此时涂布形成的粘接材料层10的厚度为包括布线基板4的电极焊盘6和弹性突起部7的高度尺寸左右,优选设为弹性突起部7的前端部从粘接材料层10的表面稍微突出的程度。
在此,形成该粘接材料层10的感光性热固化型树脂具有在图5的曲线图中示意性地示出的曲线的特性。即,通过加热而达到第一温度带(例如100℃~120℃)之前,粘度(弹性模量)逐渐降低而软化,但若超过最软化点则开始固化,若达到第二温度带(例如180℃以上)则可得到实用的固化速度(通过该特性,能够在短时间内快速固化)。
利用该特性,在本发明的基板安装方法中,在能够进行温度管理的加热炉中,将粘接材料层10加热至第一温度带(例如100℃~120℃),使粘接材料层10的粘度降低。该第一温度带只要根据所使用的感光性热固化型树脂(粘接材料)的特性来设定即可。
接着,在维持上述粘接材层10为低粘度的状态不变的状态下,如图4的(d)所示,对微型LED3进行定位配置,以使得其触点5与布线基板4上的电极焊盘6相互一致。在此,所述微型LED3是在未图示的蓝宝石晶片上以一定间隔排列而形成的,或者是在形成于蓝宝石晶片上之后转印于粘合性片材并以一定间隔排列配置而成的。
如上所述,当进行微型LED3的定位时,将上述蓝宝石晶片(微型LED晶片)或粘合性片材压紧于布线基板4,经由导电性的弹性突起部7将微型LED3的触点5与布线基板4的电极焊盘6电连接。
在全部的弹性突起部7与微型LED3的触点5接触之前的期间,先接触的弹性突起部7的前端被压溃,从而各弹性突起部7之间的高低差被吸收。
其结果,确保全部的微型LED与布线基板的电连接。
接着,对粘接材层10进行加热,使其温度上升至第二温度带(例如180℃以上)。该第二温度带只要根据如上所述使用的感光性热固化型树脂(粘接材料)的特性来设定即可。
通过该加热处理,粘接材料层10热固化,微型LED3被粘接固定于布线基板4上。
在微型LED3被粘接固定于布线基板4上之后,将在上述微型LED3的光取出面3a侧附着的蓝宝石晶片或粘合片剥离,完成微型LED3向布线基板4侧的安装(剥离)。
[第二实施方式]
在上述第一实施方式中,在布线基板4的电极焊盘6上形成柱状突起9,并在其上形成导电体膜8而形成弹性突起部7,但在本发明的基板安装方法中,并不限定于此。
例如,也可以如图6的(a)所示那样,在微型LED3的触点5上形成弹性突起部7。以下,对表示该情况下的安装方法的第二实施方式进行说明。
首先,在微型LED3的电极面(触点5侧)的整个面上涂布光间隔用的抗蚀剂,使用光掩模进行曝光、显影,由此在触点5上图案形成出柱状突起9。如图所示,该柱状突起9的前端部截面形成为半椭圆状。然后,在上述柱状突起9及触点5上,通过溅射或蒸镀等成膜出金或铝等良导电性的导电体膜8,而形成弹性突起部7。
接着,如图6的(a)所示,在布线基板4的上表面的整个面上涂布感光性热固化型树脂,形成规定厚度的粘接材料层10。
之后,按照与第一实施方式相同的顺序,按压微型LED3的光取出面3a侧,经由导电性的弹性突起部7将微型LED3的触点5和电极焊盘6电连接,如图6的(b)所示那样将微型LED3安装于配线基板4上。
[第三实施方式]
另外,在如上述第二实施方式那样在微型LED3侧形成弹性突起部7的情况下,也可以如图7的(a)、(b)中按时序示出那样、仅在布线基板4的电极焊盘6上形成粘接材料层10,之后将微型LED3安装于布线基板4上。
[第四实施方式]
或者,也可以如图8所示那样、在以将形成于微型LED3的弹性突起部7覆盖的方式形成了粘接材料层10之后,将微型LED3安装于布线基板4上。
另外,在如上述第三实施方式(图7)那样仅在电极焊盘6上形成粘接材料10的情况下,或者如上述第四实施方式(图8)那样以仅覆盖弹性突起部7的方式形成粘接材料层10的情况下,粘接材料层10也可以具有导电性。
在此,若观察基板面内整体,则根据设备的物理因素、温度以及对象物的状态,在一部分在弹性突起部7与电极焊盘6之间产生微小间隙而不接触之虞作为可能性也存在。即,如果粘接材料层10为绝缘性,则微型LED3的触点5与电极焊盘6不被电连接。
然而,若在微型LED3的触点与电极焊盘6的接合区域(接近的区域)设置的粘接材料层10具有导电性,则即使在弹性突起部7与电极焊盘6之间产生微小间隙,也能够将微型LED3的触点5与电极焊盘6电连接。
为了使上述接合区域中的粘接材料层10为导电性,只要将导电性颗粒(例如碳颗粒)配合于上述感光性热固化型树脂中即可。
另外,上述导电性的感光性热固化型树脂中的导电性颗粒的配合,可以是不影响粘接性能、而使弹性突起部7与电极焊盘6之间的微小间隙处能够导电的程度即可。
另外,在图7以及图8的结构中,在将在电极焊盘6与触点5的接合区域设置的粘接材料层10设为导电性的感光性热固化型树脂的情况下,弹性突起部7的高度也可以形成得比粘接材料层10的高度稍低。
另外,只要在相邻的电极间不短路,导电性的感光性热固化型树脂(粘接材料层10)也可以露出到布线基板4上。
[第五实施方式]
另外,在图7以及图8的结构中,在将粘接材料层10设为导电性的感光性热固化型树脂的情况下,也可以为了粘接加强以及防止相邻的电极间的短路,而如图9的(a)所示那样在相邻的电极之间设置绝缘性的感光性热固化型树脂10A(绝缘性的感光性热固化型树脂10A和导电性的感光性热固化型树脂10B的涂布的顺序不被限定)。
在该情况下,如果将微型LED3安装于布线基板4上,则成为例如图9的(b)、图9的(c)所示那样。即,所涂布的绝缘性的感光性热固化型树脂10A与导电性的感光性热固化型树脂10B例如成为如图9的(b)所示相互接触(也可以仅一部分接触)、或如图9的(c)所示那样分离的状态。
另外,在图9中,示出了在布线基板4侧涂布了粘接材料的例子,但在微型LED3侧涂布了粘接材料的情况下,微型LED3安装后的状态也相同。
另外,在图9的结构中,在电极焊盘6与触点5的接合区域设置的粘接材料层10为导电性的感光性热固化型树脂10B,因此弹性突起部7的高度也可以形成得比导电性的感光性热固化型树脂10B(粘接材料层10)的高度稍低。
另外,只要在相邻的电极间不短路,导电性的感光性热固化型树脂10B也可以露出到布线基板4上。
[第六实施方式]
另外,作为如上述那样在弹性突起部7与电极焊盘6之间产生微小间隙的情况下的对策而使用导电性的感光性热固化型树脂的情况下,也可以设为图10的(a)、图10的(b)所示的结构。
即,如图所示,是在电极焊盘6上将导电性的感光性热固化型树脂10B形成为规定厚度(比设想的上述微小间隙厚的设定)的膜状,在用于将微型LED3粘接于布线基板4的区域设置绝缘性的感光性热固化型树脂10A的结构。
根据这样的结构,即使在基板的一部分在弹性突起部7的前端与电极焊盘6之间产生微小间隙而相互不接触的情况下,弹性突起部7的前端与电极焊盘6也通过导电性的感光性热固化型树脂10B接合,能够使彼此导通。
另外,如图10的(a)所示,作为在布线基板4上形成绝缘性的感光性热固化型树脂10A和导电性的感光性热固化型树脂10B的顺序,如下所述那样即可。
首先,如图11的(a)所示,在布线基板4上形成电极焊盘6,并如图11的(b)所示,在基板4的上表面涂布形成导电性的感光性热固化型树脂10B。
接着,经由与电极焊盘6的配置、形状相应地进行了图案化而得到的掩模进行曝光,接着依次进行显影、蚀刻、抗蚀剂去除的作业,由此如图11的(c)所示,仅在电极焊盘6上形成规定厚度的导电性感光性热固化型树脂10B的膜。
进而,如图11的(d)所示,在布线基板4上涂布形成绝缘性的感光性热固化型树脂10A,经由与微型LED3的配置、形状相应地进行了图案化而得到的掩模进行曝光,接着依次进行显影、蚀刻、抗蚀剂去除的作业。
由此,如图11的(e)所示,形成与微型LED3的粘贴范围对应的感光性热固化型树脂10A。
[第七实施方式]
另外,在图10所示的第六实施方式中,在电极焊盘6上以规定厚度的膜状形成导电性的感光性热固化型树脂10B,但也可以如图12的(a)、图12的(b)所示,不是在电极焊盘6而是在微型LED3的触点5上形成导电性的感光性热固化型树脂10B的膜。
接着,参照图13及图14对荧光发光层阵列2的形成进行说明。
首先,如图13的(a)所示,在至少透射近紫外到蓝色波段的光的、由例如玻璃基板或丙烯酸树脂等的塑料基板构成的透明基板13上涂布分隔壁12用的透明的感光性树脂。
然后,使用光掩模进行曝光、显影而与各荧光发光层11的形成位置对应地设置例如图1所示那样的条纹状的开口16,以最小值即10μm左右的高度形成高度对宽度的纵横比为3以上的透明的分隔壁12。
在该情况下,使用的感光性树脂例如优选为日本化药株式会社制的SU-8 3000等的高纵横比材料。
接着,从形成于透明基板13上的分隔壁12侧,应用溅射等公知的成膜技术,以规定的厚度成膜出例如铝或铝合金等金属膜15。成膜后,覆盖于被分隔壁12包围的开口16的底部的透明基板13上的金属膜15通过激光照射而被去除。
或者,也可以在成膜前通过例如喷墨将抗蚀剂等以几μm的厚度涂布在上述开口16的底部的透明基板13表面,在形成金属膜15之后,将上述抗蚀剂以及抗蚀剂上的金属膜15剥离去除。在该情况下,当然选择不侵蚀分隔壁12的树脂的药液,作为在剥离中使用的抗蚀剂的溶解液。
接着,如图13的(b)所示,在由上述分隔壁12包围的例如与红色对应的多个开口16,通过例如喷墨涂布了含有例如红色的荧光色素14的抗蚀剂后,照射紫外线使其固化,形成红色荧光发光层11R。或者,在覆盖透明基板13上涂布含有红色的荧光色素14的抗蚀剂之后,使用光掩模进行曝光、显影,在与红色对应的多个开口16形成红色荧光发光层11R。在该情况下,上述抗蚀剂是将粒径大的荧光色素14a和粒径小的荧光色素14b混合并分散而成的抗蚀剂,它们的混合比率为,按体积比,相对于粒径大的荧光色素14a为50~90Vol%,粒径小的荧光色素14b为10~50Vol%。
同样地,在由上述分隔壁12包围的、与例如绿色对应的多个开口16,通过例如喷墨涂布了含有例如绿色的荧光色素14的抗蚀剂后,照射紫外线使其固化,形成绿色荧光发光层11G。或者,也可以与上述同样地使用光掩模对在透明基板13的上表面整面上涂布的含有绿色荧光色素14的抗蚀剂进行曝光、显影,在与绿色对应的多个开口16形成绿色荧光发光层11G。
进一步同样地,在由上述分隔壁12包围的例如与蓝色对应的多个开口16,通过例如喷墨涂布了含有例如蓝色的荧光色素14的抗蚀剂后,照射紫外线使其固化,形成蓝色荧光发光层11B。在该情况下,也可以与上述同样地使用光掩模对在透明基板13的上表面整面上涂布的含有蓝色荧光色素14的抗蚀剂进行曝光、显影,在与蓝色对应的多个开口16形成蓝色荧光发光层11B。
在该情况下,可以在荧光发光层阵列2的显示面侧设置防止外光的反射的防反射膜。进而,可以在分隔壁12的显示面侧的金属膜15上涂布黑色涂料。通过实施这些措施,能够减少显示面上的外光的反射,能够实现对比度的提高。
接着,实施LED阵列基板1与荧光发光层阵列2的组装工序。
首先,如图14的(a)所示,在LED阵列基板1上定位配置荧光发光层阵列2。详细而言,使用形成于LED阵列基板1上的对准标记和形成于荧光发光层阵列2上的对准标记实施对准,以使荧光发光层阵列2的各颜色对应的荧光发光层11位于LED阵列基板1上的对应的微型LED3上。
当LED阵列基板1与荧光发光层阵列2的对准结束时,如图14的(b)所示,LED阵列基板1与荧光发光层阵列2通过未图示的粘接材料而接合,完成微型LED显示器。
如上所述,根据本发明的实施方式,布线基板4的电极焊盘6上的弹性突起部7应用光刻工艺而形成。
因此,能够确保位置以及形状高精度,即使微型LED3的触点5的间隔比10μm左右窄也能够容易地形成,能够进行高精度的微型LED显示器等的制造。
另外,在将微型LED3安装于布线基板4上时,如上所述,在布线基板4的整个上表面(或者微型LED3的下表面侧)形成粘接材料层10,通过加热使其低粘度化之后,将对位后的微型LED3的触点5按压到电极焊盘6上的弹性突起部7来进行连接。在此,在将弹性突起部7与微型LED3的触点5连接时,粘接材料是柔软的,因此粘接材料介于该连接部而不会妨碍导通。其结果,能够容易且使电连接可靠地将多个微型LED3安装于配线基板4上。然后,进行用于粘接材料固化的加热处理。
另外,在上述实施方式中,弹性突起部7的前端部截面为半椭圆状(或半圆状),但在本发明中,并不限定其前端形状。优选为朝向前端而直径缩小的形状(也包括梯形)为好,但也可以为直径朝向前端不变化的柱状。
另外,在荧光发光层阵列2中,红色、绿色和蓝色的各颜色对应的荧光发光层11在被分隔壁12隔开的状态下设置于透明基板13上。
然而,在应用本发明的基板安装方法的微型LED显示器中,并不限定于该结构。
另外,在以上的说明中,对电子部件为微型LED3的情况进行了叙述,但本发明不限于此,电子部件也可以是半导体部件,还可以是其他的微电子部件。
附图标记说明
3 微型LED(电子部件)
4 布线基板
5 触点
6 电极焊盘
7 弹性突起部
8 导电体膜
9 柱状突起
10 粘接剂层
10A 绝缘性的感光性热固化型树脂
10B 导电性的感光性热固化型树脂
- 基板安装方法以及电子部件安装基板
- 电子部件装置、电子部件装置向电路基板的安装方法及安装构造