半導体チップの実装方法及び液晶パネル
【課題】ＣＯＧ実装であっても表示ムラの発生を大幅に改善することが可能な半導体チップの実装方法及び液晶パネルを提供する。
【解決手段】液晶パネル１０は、互いに対向する主面１２ａ，１２ｂを有するガラス基板１２と、ガラス基板１２の主面１２ａに熱硬化性樹脂２０を介して搭載された半導体チップ１４と、ガラス基板１２の主面１２ｂに熱硬化性樹脂２４を介して搭載されたダミーチップ１６とを備える。半導体チップ１４は、主面１２ａ，１２ｂの対向方向から見て、矩形状を呈している。半導体チップ１４とダミーチップ１６とは、主面１２ａ，１２ｂの対向方向から見たときに重なり合っている。
【解決手段】液晶パネル１０は、互いに対向する主面１２ａ，１２ｂを有するガラス基板１２と、ガラス基板１２の主面１２ａに熱硬化性樹脂２０を介して搭載された半導体チップ１４と、ガラス基板１２の主面１２ｂに熱硬化性樹脂２４を介して搭載されたダミーチップ１６とを備える。半導体チップ１４は、主面１２ａ，１２ｂの対向方向から見て、矩形状を呈している。半導体チップ１４とダミーチップ１６とは、主面１２ａ，１２ｂの対向方向から見たときに重なり合っている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体チップの実装方法及び液晶パネルに関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶パネルのガラス基板には、ＣＯＧ(Chip OnGlass)実装又はＣＯＦ(ChipOn Flex)実装等によって液晶駆動用の半導体チップ（ＩＣチップ）が実装される。ＣＯＧ実装では、導電性粒子を含む回路接続材料を用いて半導体チップをガラス基板上に直接接合する。ＣＯＦ実装では、金属配線を有するフレキシブルテープに半導体チップを接合し、導電性粒子を含む回路接続材料を用いてそれらをガラス基板に接合する。
【０００３】
ＣＯＧ実装では、上記のように半導体チップをガラス基板上に直接接合しているので、部品点数を少なくすることができ、その結果液晶パネルのコストを抑えることが可能となる。ところが、ＣＯＧ実装によって半導体チップをガラス基板上に接合するにあたり、ガラス基板に熱硬化性接着剤を設け、ガラス基板と共に熱硬化性接着剤を挟むように半導体チップをガラス基板に搭載した後、半導体チップ側から加圧及び加熱している。
【０００４】
ここで、半導体チップ側から加熱していることに加え、半導体チップの線膨張係数はガラス基板の線膨張係数よりも大きいので、半導体チップ及びガラス基板が冷えたときには、半導体チップはガラス基板よりも大きく縮むこととなる。そのため、ガラス基板が湾曲し、液晶パネルの液晶層の厚み（いわゆるセルギャップ）が変化してしまう。その結果、ガラス基板が湾曲した部分において、液晶分子の配向が変化し、表示ムラが発生してしまう。この傾向は、低コスト化・軽量化を図るためにガラス基板を薄くした場合に、顕著となる。
【０００５】
一方、ＣＯＦ実装では、上記のようにフレキシブルテープを介して半導体チップをガラス基板に搭載しているので、ＣＯＧ実装のような表示ムラの発生の問題は生じない。しかしながら、ＣＯＦ実装では、部品点数が多く、製造コストが大きい。
【０００６】
そこで、コストの低いＣＯＧ実装にて表示ムラの発生を抑制するために、従来、半導体チップのガラス基板への実装のために行われる半導体チップの加熱に遅れて、ガラス基板を加熱する方法が知られている（例えば、下記特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００４−２００２３０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記特許文献１に記載されたような従来の方法でも、最適な条件でガラス基板を加熱することが困難であるので、表示ムラが発生してしまうことがあった。そのため、ＣＯＧ実装であっても表示ムラがほとんど発生しない、新たな実装方法が求められていた。
【０００８】
そこで、本発明は、ＣＯＧ実装であっても表示ムラの発生を大幅に改善することが可能な半導体チップの実装方法及び液晶パネルを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係る半導体チップの実装方法は、互いに対向する第１の主面及び第２の主面を有する基板に半導体チップを実装する半導体チップの実装方法であって、第１の熱硬化性接着剤を介して半導体チップを基板の第１の主面に搭載し、当該半導体チップを基板に熱圧着する半導体チップ搭載工程と、第２の熱硬化性接着剤を介してダミーチップを基板の第２の主面に搭載し、当該ダミーチップを基板に熱圧着するダミーチップ搭載工程とを備え、半導体チップは、基板に実装されたときに、第１の主面及び前記第２の主面の対向方向から見て、矩形状を呈しており、ダミーチップ搭載工程では、ダミーチップが、第１の主面及び第２の主面の対向方向から見て、半導体チップの一方の短辺と重なる第１の仮想直線と半導体チップの他方の短辺と重なる第２の仮想直線との間の領域内に配置されることを特徴とする。
【００１０】
本発明に係る半導体チップの実装方法では、ダミーチップ搭載工程において、第２の熱硬化性接着剤を介してダミーチップを基板の第２の主面に搭載し、当該ダミーチップを基板に熱圧着している。そのため、ダミーチップ及び基板が冷えたときには、ダミーチップが収縮するので、第２の主面（すなわち、半導体チップが搭載されている第１の主面の裏面）側から基板に対して基板を湾曲させようとする力が働く。つまり、ダミーチップ及び基板が冷えたときには、半導体チップが基板を湾曲させようとする力を打ち消す力が、ダミーチップによって基板に与えられることとなる。その結果、半導体チップによる基板の湾曲を抑制することができ、表示ムラを改善することが可能となる。
【００１１】
ところで、半導体チップは、第１の主面及び第２の主面の対向方向から見て、矩形状を呈しているので、半導体チップが冷えて収縮した場合、基板のうち半導体チップの短辺に対応する各部分が最も力を受けて湾曲することとなる。しかしながら、本発明に係る半導体チップの実装方法では、ダミーチップ搭載工程において、第１の主面及び第２の主面の対向方向から見て、半導体チップの一方の短辺と重なる第１の仮想直線と半導体チップの他方の短辺と重なる第２の仮想直線との間の領域内にダミーチップを配置している。そのため、基板のうち半導体チップからの力を最も受けやすい部分における湾曲が、ダミーチップによって抑制されることとなる。その結果、ＣＯＧ実装であっても表示ムラの発生を大幅に改善することが可能となっている。
【００１２】
好ましくは、半導体チップ搭載工程とダミーチップ搭載工程とは同時に行われる。このようにすると、半導体チップ、ダミーチップ及び基板が同時に冷えるので、半導体チップ、ダミーチップ及び基板の収縮がほぼ同時に起こることとなる。そのため、半導体チップが基板を湾曲させようとする力と、ダミーチップが基板を湾曲させようとする力とがほぼ同時に基板に与えられる。その結果、両者の力がほぼ同時に打ち消されて、基板の湾曲が大きく抑制されることとなり、表示ムラの発生をより一層改善することが可能となる。
【００１３】
好ましくは、ダミーチップ搭載工程は、半導体チップ搭載工程の後に行われる。
【００１４】
好ましくは、基板の第１の主面及び第２の主面の対向方向から見て、半導体チップとダミーチップとが略同一の大きさであり、半導体チップとダミーチップとが略一致するように重なり合っている。このようにすると、基板のうち半導体チップからの力をうける部分と、基板のうちダミーチップからの力を受ける部分とがほぼ一致することとなる。その結果、両者の力が基板のうちほぼ一致する部分で打ち消されて、基板の湾曲が大きく抑制されることとなり、表示ムラの発生をより一層改善することが可能となる。
【００１５】
好ましくは、ダミーチップの熱伝導率と線膨張係数との積が、基板の熱伝導率と線膨張係数との積よりも大きい。このようにすると、ダミーチップが冷えることにより基板に与える力がより大きくなるので、半導体チップが基板を湾曲させようとする力を十分に打ち消すことができる。その結果、基板の湾曲が大きく抑制されることとなり、表示ムラの発生をより一層改善することが可能となる。
【００１６】
一方、本発明に係る液晶パネルは、互いに対向する第１の主面及び第２の主面を有する基板と、基板の第１の主面に第１の熱硬化性樹脂を介して搭載された半導体チップと、基板の第２の主面に第２の熱硬化性樹脂を介して搭載されたダミーチップとを備え、半導体チップは、第１の主面及び第２の主面の対向方向から見て、矩形状を呈しており、ダミーチップは、第１の主面及び第２の主面の対向方向から見て、半導体チップの一方の短辺と重なる第１の仮想直線と半導体チップの他方の短辺と重なる第２の仮想直線との間の領域内に位置していることを特徴とする。
【００１７】
本発明に係る液晶パネルでは、ダミーチップが、基板の第２の主面に第２の熱硬化性樹脂を介して搭載されている。ダミーチップは、基板に熱圧着されて搭載されるので、ダミーチップ及び基板が冷えるときに収縮し、第２の主面（すなわち、半導体チップが搭載されている第１の主面の裏面）側から基板に対して基板を湾曲させようとする力を与える。つまり、ダミーチップ及び基板が冷えるときに、半導体チップが基板を湾曲させようとする力を打ち消す力が、ダミーチップによって基板に与えられることとなる。その結果、半導体チップによる基板の湾曲を抑制することができ、表示ムラを改善することが可能となる。
【００１８】
ところで、半導体チップは、第１の主面及び第２の主面の対向方向から見て、矩形状を呈しているので、半導体チップが冷えて収縮する場合、基板のうち半導体チップの短辺に対応する各部分が最も力を受けて湾曲することとなる。しかしながら、本発明に係る液晶パネルでは、第１の主面及び第２の主面の対向方向から見て、半導体チップの一方の短辺と重なる第１の仮想直線と半導体チップの他方の短辺と重なる第２の仮想直線との間の領域内にダミーチップが位置しているそのため、基板のうち半導体チップからの力を最も受けやすい部分における湾曲が、ダミーチップによって抑制されている。その結果、ＣＯＧ実装であっても表示ムラの発生を大幅に改善することが可能となっている。
【００１９】
好ましくは、基板の第１の主面及び第２の主面の対向方向から見て、半導体チップとダミーチップとが略同一の大きさであり、半導体チップとダミーチップとが略一致するように重なり合っている。このようにすると、基板のうち半導体チップからの力をうける部分と、基板のうちダミーチップからの力を受ける部分とがほぼ一致することとなる。その結果、両者の力が基板のうちほぼ一致する部分で打ち消されて、基板の湾曲が大きく抑制されることとなり、表示ムラの発生をより一層改善することが可能となる。
【００２０】
好ましくは、ダミーチップの熱伝導率と線膨張係数との積が、基板の熱伝導率と線膨張係数との積よりも大きい。このようにすると、ダミーチップが冷えることにより基板に与える力がより大きくなるので、半導体チップが基板を湾曲させようとする力を十分に打ち消すことができる。その結果、基板の湾曲が大きく抑制されることとなり、表示ムラの発生をより一層改善することが可能となる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、ＣＯＧ実装であっても表示ムラの発生を大幅に改善することが可能な半導体チップの実装方法及び液晶パネルを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
本発明の好適な実施形態について、図面を参照して説明する。なお、説明において、同一要素又は同一機能を有する要素には同一符号を用いることとし、重複する説明は省略する。
【００２３】
（液晶パネルの構造）
まず、図１及び図２を参照して、本実施形態に係る液晶パネル１０の構造について説明する。液晶パネル１０は、ガラス基板１２と、半導体チップ１４と、ダミーチップ１６とを備える。
【００２４】
ガラス基板１２は、例えば無アルカリガラスや表面にＳｉＯ２膜が蒸着形成されたソーダガラスによって構成される板状体であり、互いに対向する主面（第１の主面、第２の主面）１２ａ，１２ｂを有している。ガラス基板１２の熱伝導率は例えば１Ｗ／（ｍ・Ｋ）程度であり、ガラス基板１２の線膨張係数は例えば４×１０−６Ｋ−１程度であるので、ガラス基板１２の熱伝導率と線膨張係数との積は４×１０−６Ｗ／ｍ程度である。
【００２５】
ガラス基板１２は、他方のガラス基板（図示せず）と共に液晶層（図示せず）を間に置くように配置されている。ガラス基板１２の表面には、液晶層に含まれる液晶に電圧を印加するための液晶駆動用電極１８が設けられている。なお、透明であってある程度の強度を有していれば、ガラス基板１２以外に、例えば、ガラス強化エポキシ基板、紙フェノール基板、セラミック基板、積層板等を基板として用いてもよい。
【００２６】
半導体チップ１４は、液晶パネル１０を駆動するための液晶ドライバとして機能する。具体的には、半導体チップ１４は、液晶層に含まれる液晶に印加するための電圧のＯＮ／ＯＦＦを制御する。
【００２７】
半導体チップ１４は、直方体形状を呈しており、そのため、図２に示されるように、ガラス基板１２の主面１２ａ，１２ｂの対向方向から見て、矩形状を呈している。半導体チップ１４は、例えばシリコンによって構成されている。半導体チップ１４の熱伝導率は例えば１７０Ｗ／（ｍ・Ｋ）程度であり、半導体チップ１４の線膨張係数は例えば３×１０−６Ｋ−１程度であるので、半導体チップ１４の熱伝導率と線膨張係数との積は５．１×１０−４Ｗ／ｍ程度である。そのため、半導体チップ１４の熱伝導率と線膨張係数との積は、ガラス基板１２の熱伝導率と線膨張係数との積よりも大きくなっている。
【００２８】
半導体チップ１４は、図１及び図２に示されるように、ガラス基板１２の主面１２ａ上に搭載されている。具体的には、半導体チップ１４は、半導体チップ１４の側面のうち一の側面１４ａがガラス基板１２の主面１２ａと対向するように、熱硬化性接着剤（第１の熱硬化性接着剤）２０を介してガラス基板１２の主面１２ａに貼付けられている。
【００２９】
ここで、熱硬化性接着剤２０は、導電性粒子２０ａを含有したバインダ２０ｂによって構成されている。熱硬化性接着剤２０は、力が加えられる厚み方向に導電性を発現するが面方向には導電性を発現しない異方導電性を有している。
【００３０】
導電性粒子２０ａは、Ａｕ、Ａｇ、Ｐｔ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｗ、Ｓｂ、Ｓｎ、半田等の金属粒子や炭素粉等、又は、非導電性のガラス、セラミックス若しくはプラスチックのような高分子等からなる核材に上記の導電材料からなる導電層を被覆形成したものを用いることができる。
【００３１】
このうち、導電性粒子２０ａとしては、はんだ等の熱溶融金属やプラスチック等の高分子からなる核材に導電層を被覆形成したものが好ましい。この場合、半導体チップ１４のガラス基板１２への熱圧着の際に（詳しくは後述する）、導電性粒子２０ａが変形しやすくなるので、電極１８，２２との接触面積が増加し、信頼性の向上を図ることができる。特に、高分子類を核とすると、はんだのように融点を示さないので、軟化の状態を接続温度で広く制御でき、電極１８，２２の厚みや平坦性のばらつきにも対応可能となることから、より好ましい。
【００３２】
また、例えば、導電性粒子２０ａが、Ｎｉ、Ｗ等の硬質金属粒子である場合や表面に多数の突起を有する粒子であると好ましい。この場合、導電性粒子２０ａが電極１８，２２に突き刺さるので、電極１８，２２に酸化膜や汚染層が存在していても低い接続抵抗を得ることができる。
【００３３】
導電性粒子２０ａは、異方導電性を発現させるため、その粒径がバインダ２０ｂの厚み以下であると好ましい。導電性粒子２０ａの粒径がバインダ２０ｂの厚み以下であると、バインダ２０ｂによって導電性粒子２０ａを保持しやすくなるので、導電性粒子２０ａのバインダ２０ｂからの脱落防止が可能となる。具体的に、導電性粒子２０ａの粒径は、１５μｍ以下であると好ましく、７μｍ以下であるとより好ましい。
【００３４】
導電性粒子２０ａは、バインダ２０ｂの表面から突出していてもよい。導電性粒子２０ａがバインダ２０ｂの表面から突出していると、導電性粒子２０ａがガラス基板１２の液晶駆動用電極１８や半導体チップ１４の突出電極２２（詳しくは後述する）と接触しやすくなり、異方導電性を得やすくなる。バインダ２０ｂに対する導電性粒子２０ａの割合は、０．１体積％〜３０体積％程度であると、異方導電性を得やすくなるため好ましい。
【００３５】
バインダ２０ｂは、熱硬化性を有する接着剤であれば種々の材料を用いることが可能である。中でもエポキシ系接着剤は、短時間硬化が可能で接続作業性が良く、分子構造上接着性に優れる等の特長から好ましく適用できる。エポキシ系接着剤は、例えば高分子量のエポキシ、固形エポキシと液状エポキシ、ウレタン、ポリエステル、アクリルゴム、ＮＢＲ、ナイロン等で変性したエポキシを主成分とし、硬化剤や触媒、カップリング剤、充填剤等を添加してなるものが一般的である。また、熱硬化性接着剤２０の厚み方向における導電性を発現しやすくするために、バインダ２０ｂの厚さは膜の形成が可能な範囲で薄い方がよく、好ましくは３０μｍ以下であり、より好ましくは２０μｍ以下である。
【００３６】
図１に戻って、半導体チップ１４の側面１４ａには、Ｃｕ等によって構成された突出電極２２が設けられている。半導体チップ１４がガラス基板１２に搭載された状態において、突出電極２２とガラス基板１２の液晶駆動用電極１８とは、対向し、導電性粒子２０ａを挟持している。
【００３７】
導電性粒子２０ａは、突出電極２２と液晶駆動用電極１８との間において密度の高い状態で存在しており、電極１８，２２の周囲の大部分は、バインダ２０ｂによって覆われている。そのため、電極１８，２２が導通し、液晶駆動用電極１８同士及び突出電極２２同士並びに液晶駆動用電極１８と当該液晶駆動用電極１８に対応しない突出電極２２との間で導通が行われないようになっている（絶縁状態とされている）。
【００３８】
ダミーチップ１６は、直方体形状を呈しており、そのため、図２に示されるように、ガラス基板１２の主面１２ａ，１２ｂの対向方向から見て、矩形状を呈している。ダミーチップ１６は、例えばシリコン、アルミニウム、銀、銅、鉄によって構成することができる。
【００３９】
ダミーチップ１６は、半導体チップ１４と同じ材料（本実施形態においては、シリコン）であると好ましい。この場合、半導体チップ１４及びダミーチップ１６を加熱後冷却したときに半導体チップ１４と同程度の力がガラス基板１２に与えられることとなり、表示ムラを一層低減することができるようになる。なお、ダミーチップ１６の熱伝導率と線膨張係数との積が、ガラス基板１２の熱伝導率と線膨張係数との積よりも大きくなっている。
【００４０】
ダミーチップ１６は、図１及び図２に示されるように、ガラス基板１２の主面１２ｂ上に搭載されている。具体的には、ダミーチップ１６は、ダミーチップ１６の側面のうち一の側面１６ａがガラス基板１２の主面１２ｂと対向するように、熱硬化性接着剤（第２の熱硬化性接着剤）２４を介してガラス基板１２の主面１２ｂに貼付けられている。熱硬化性接着剤２４としては、熱硬化性を有する接着剤であれば種々の材料を用いることが可能であるが、熱硬化性接着剤２０のバインダ２０ｂと同じエポキシ系接着剤を用いることができる。
【００４１】
ここで、ダミーチップ１６は、図２に示されるように、主面１２ａ，１２ｂの対向方向から見たときに、半導体チップ１４と略同一の大きさであり、半導体チップ１４と略一致するように重なり合っている。ただし、ダミーチップ１６は、主面１２ａ，１２ｂの対向方向から見たときに、半導体チップ１４と同じ大きさでなくてもよい。このとき、ダミーチップ１６は、主面１２ａ，１２ｂの対向方向から見たときに、半導体チップ１４の一方の短辺と重なる仮想直線Ｌ１と半導体チップ１４の他方の短辺と重なる仮想直線Ｌ２との間の領域Ｒ内に位置していればよい。
【００４２】
（半導体チップの実装方法）
続いて、図３〜図６を参照して、本実施形態に係る半導体チップ１４のガラス基板１２への実装方法について説明する。
【００４３】
まず、図３に示されるように、液晶駆動用電極１８が主面１２ａに設けられたガラス基板１２を用意する。続いて、図４に示されるように、熱硬化性接着剤２０をガラス基板１２の主面１２ａに配置する。
【００４４】
ここで、熱硬化性接着剤２０をガラス基板１２の主面１２ａに配置するにあたっては、図示しないセパレータに熱硬化性接着剤２０が設けられたものをガラス基板１２の主面１２ａに貼り付けるようにしてもよく、熱硬化性接着剤２０をガラス基板１２の主面１２ａに直接塗布するようにしてもよい。なお、セパレータとしては、例えばシリコーン等によって表面が離型処理されたＰＥＴ基材が挙げられる。
【００４５】
続いて、図５に示されるように、ガラス基板１２の主面１２ａに半導体チップ１４を搭載する（半導体チップ搭載工程）。具体的には、半導体チップ１４の突出電極２２と、ガラス基板１２の対応する液晶駆動用電極１８とが合うように、図示しない圧着手段にて半導体チップ１４をガラス基板１２に熱圧着する。このとき、熱硬化性接着剤２０が１００℃〜２５０℃程度となるように圧着手段の温度を設定することができる。
【００４６】
続いて、主面１６ａに熱硬化性接着剤２４が配置されたダミーチップ１６を用意する。熱硬化性接着剤２４をダミーチップ１６の主面１６ａに配置するにあたっては、図示しないセパレータに熱硬化性接着剤２４が設けられたものをダミーチップ１６の主面１６ａに貼り付けるようにしてもよく、熱硬化性接着剤２４をダミーチップ１６の主面１６ａに直接塗布するようにしてもよい。
【００４７】
そして、図６に示されるように、ガラス基板１２の主面１２ｂにダミーチップ１６を搭載する（ダミーチップ搭載工程）。具体的には、主面１２ａ，１２ｂの対向方向から見たときに、ダミーチップ１６が半導体チップ１４と重なり合うように、図示しない圧着手段にて熱硬化性接着剤２４が設けられたダミーチップ１６をガラス基板１２の主面１２ｂに熱圧着する。このとき、熱硬化性接着剤２４が１００℃〜２５０℃程度となるように圧着手段の温度を設定することができる。
【００４８】
以上のような本実施形態においては、熱硬化性接着剤２４を介してダミーチップ１６をガラス基板１２の主面１２ｂに搭載し、ダミーチップ１６をガラス基板１２に熱圧着している。そのため、ダミーチップ１６及びガラス基板１２が冷えたときには、ダミーチップ１６が収縮するので、主面１２ｂ（すなわち、半導体チップ１４が搭載されている主面１２ａの裏面）側からガラス基板１２に対してガラス基板１２を湾曲させようとする力が働く。つまり、ダミーチップ１６及びガラス基板１２が冷えたときには、半導体チップ１４がガラス基板１２を湾曲させようとする力を打ち消す力が、ダミーチップ１６によってガラス基板１２に与えられることとなる。その結果、半導体チップ１４によるガラス基板１２の湾曲を抑制することができ、表示ムラを改善することが可能となる。
【００４９】
ところで、半導体チップ１４は、ガラス基板１２の主面１２ａ，１２ｂの対向方向から見て、矩形状を呈しているので、半導体チップ１４が冷えて収縮した場合、ガラス基板１２のうち半導体チップ１４の短辺に対応する各部分が最も力を受けて湾曲することとなる。しかしながら、本実施形態においては、ガラス基板１２の主面１２ａ，１２ｂの対向方向から見て、半導体チップ１４の一方の短辺と重なる仮想直線Ｌ１と半導体チップ１４の他方の短辺と重なる仮想直線Ｌ２との間の領域Ｒ内にダミーチップ１６を配置している。そのため、ガラス基板１２のうち半導体チップ１４からの力を最も受けやすい部分における湾曲が、ダミーチップ１６によって抑制されることとなる。その結果、ＣＯＧ実装であっても表示ムラの発生を大幅に改善することが可能となっている。
【００５０】
また、本実施形態においては、ガラス基板１２の主面１２ａ，１２ｂの対向方向から見て、半導体チップ１４とダミーチップ１６とが略同一の大きさであり、半導体チップ１４とダミーチップ１６とが略一致するように重なり合っている。そのため、ガラス基板１２のうち半導体チップ１４からの力をうける部分と、ガラス基板１２のうちダミーチップ１６からの力を受ける部分とがほぼ一致することとなる。その結果、両者の力がガラス基板１２のうちほぼ一致する部分で打ち消されて、ガラス基板１２の湾曲が大きく抑制されることとなり、表示ムラの発生をより一層改善することが可能となる。
【００５１】
また、本実施形態においては、ダミーチップ１６の熱伝導率と線膨張係数との積が、ガラス基板１２の熱伝導率と線膨張係数との積よりも大きい。そのため、ダミーチップ１６が冷えることによりガラス基板１２に与える力がより大きくなるので、半導体チップ１４がガラス基板１２を湾曲させようとする力を十分に打ち消すことができる。その結果、ガラス基板１２の湾曲が大きく抑制されることとなり、表示ムラの発生をより一層改善することが可能となる。
【００５２】
以上、本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明は上記した実施形態に限定されるものではない。例えば、本実施形態では熱硬化性接着剤２０が異方導電性を有していたが、熱硬化性接着剤２４のように導電性を有しないものを用いてもよい。また、本実施形態では熱硬化性接着剤２４が導電性を有していなかったが、熱硬化性接着剤２０のように導電性粒子２０ａを含むものであってもよい。
【００５３】
また、本実施形態では半導体チップ１４をガラス基板１２の主面１２ａに搭載した後にダミーチップ１６をガラス基板１２の主面１２ｂに搭載したが、半導体チップ１４のガラス基板１２の主面１２ａへの搭載とダミーチップ１６のガラス基板１２の主面１２ｂへの搭載とを同時に行うようにしてもよい。このようにすると、半導体チップ１４、ダミーチップ１６及びガラス基板１２が同時に冷えるので、半導体チップ１４、ダミーチップ１６及びガラス基板１２の収縮がほぼ同時に起こることとなる。そのため、半導体チップ１４が基板を湾曲させようとする力と、ダミーチップ１６が基板を湾曲させようとする力とがほぼ同時に基板に与えられる。その結果、両者の力がほぼ同時に打ち消されて、ガラス基板１２の湾曲が大きく抑制されることとなり、表示ムラの発生をより一層改善することが可能となる。
【００５４】
また、本実施形態ではガラス基板１２の主面１２ｂにダミーチップ１６を一つ搭載していたが、これに限られない。具体的には、主面１２ａ，１２ｂの対向方向から見たときに、半導体チップ１４の一方の短辺と重なる仮想直線Ｌ１と半導体チップ１４の他方の短辺と重なる仮想直線Ｌ２との間の領域Ｒ内に位置していれば、図７に示されるように、ガラス基板１２の主面１２ｂにダミーチップ１６を二以上搭載してもよい。
【００５５】
また、本実施形態では、半導体チップ１４とダミーチップ１６とが、ガラス基板１２の主面１２ａ，１２ｂの対向方向から見たときに重なり合っていたが、これに限られない。具体的には、主面１２ａ，１２ｂの対向方向から見たときに、半導体チップ１４の一方の短辺と重なる仮想直線Ｌ１と半導体チップ１４の他方の短辺と重なる仮想直線Ｌ２との間の領域Ｒ内に位置していれば、図８及び図９に示されるように、ダミーチップ１６を半導体チップ１４よりもガラス基板１２の縁寄りに配置するようにしてもよく、図１０及び図１１に示されるように、ダミーチップ１６を半導体チップ１４よりもガラス基板１２の中央寄りに配置するようにしてもよい。なお、図８においては、主面１２ａ，１２ｂの対向方向から見たときに、半導体チップ１４とダミーチップ１６との幅が略同一となっているが、図９〜図１１においては、主面１２ａ，１２ｂの対向方向から見たときに、ダミーチップ１６の幅が半導体チップ１４の幅よりも小さくなっている。また、図８〜図１０においては、主面１２ａ，１２ｂの対向方向から見たときに、ダミーチップ１６の一部が半導体チップ１４の一部と重なり合っているが、図１１においては、主面１２ａ，１２ｂの対向方向から見たときに、半導体チップ１４とダミーチップ１６とが重なり合っていない。
【００５６】
また、半導体チップ１４の突出電極２２は、一般に、主面１２ａ，１２ｂの対向方向から見て、半導体チップ１４の長辺に沿うように長辺近傍に配置されているので、主面１２ａ，１２ｂの対向方向から見たときに半導体チップ１４の長辺に対応する部分のガラス基板１２は湾曲し難くなっている。そこで、主面１２ａ，１２ｂの対向方向から見たときの大きさが半導体チップ１４よりも小さいダミーチップ１６を用い、主面１２ａ，１２ｂの対向方向から見て、半導体チップ１４の突出電極２２が設けられていない部分（半導体チップ１４の長手方向に延びる中央部分）と重なり合うように、ダミーチップ１６をガラス基板１２に配置するようにしてもよい（図１２参照）。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】図１は、本実施形態に係る液晶パネルを示す断面図である。
【図２】図２は、本実施形態に係る液晶パネルを示す側面図である。
【図３】図３は、ガラス基板へ半導体チップを実装する一工程を示す図である。
【図４】図４は、図３の後続の工程を示す図である。
【図５】図５は、図４の後続の工程を示す図である。
【図６】図６は、図５の後続の工程を示す図である。
【図７】図７は、本実施形態に係る液晶パネルの他の例（第１の例）を示す断面図である。
【図８】図８は、本実施形態に係る液晶パネルの他の例（第２の例）を示す側面図である。
【図９】図９は、本実施形態に係る液晶パネルの他の例（第３の例）を示す側面図である。
【図１０】図１０は、本実施形態に係る液晶パネルの他の例（第４の例）を示す側面図である。
【図１１】図１１は、本実施形態に係る液晶パネルの他の例（第５の例）を示す側面図である。
【図１２】図１２は、本実施形態に係る液晶パネルの他の例（第６の例）を示す側面図である。
【符号の説明】
【００５８】
１０…液晶パネル、１２…ガラス基板、１２ａ，１２ｂ…主面（第１の主面、第２の主面）、１４…半導体チップ、１６…ダミーチップ、２０，２４…熱硬化性接着剤（第１の熱硬化性接着剤、第２の熱硬化性接着剤）、Ｌ１，Ｌ２…仮想直線。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体チップの実装方法及び液晶パネルに関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶パネルのガラス基板には、ＣＯＧ(Chip OnGlass)実装又はＣＯＦ(ChipOn Flex)実装等によって液晶駆動用の半導体チップ（ＩＣチップ）が実装される。ＣＯＧ実装では、導電性粒子を含む回路接続材料を用いて半導体チップをガラス基板上に直接接合する。ＣＯＦ実装では、金属配線を有するフレキシブルテープに半導体チップを接合し、導電性粒子を含む回路接続材料を用いてそれらをガラス基板に接合する。
【０００３】
ＣＯＧ実装では、上記のように半導体チップをガラス基板上に直接接合しているので、部品点数を少なくすることができ、その結果液晶パネルのコストを抑えることが可能となる。ところが、ＣＯＧ実装によって半導体チップをガラス基板上に接合するにあたり、ガラス基板に熱硬化性接着剤を設け、ガラス基板と共に熱硬化性接着剤を挟むように半導体チップをガラス基板に搭載した後、半導体チップ側から加圧及び加熱している。
【０００４】
ここで、半導体チップ側から加熱していることに加え、半導体チップの線膨張係数はガラス基板の線膨張係数よりも大きいので、半導体チップ及びガラス基板が冷えたときには、半導体チップはガラス基板よりも大きく縮むこととなる。そのため、ガラス基板が湾曲し、液晶パネルの液晶層の厚み（いわゆるセルギャップ）が変化してしまう。その結果、ガラス基板が湾曲した部分において、液晶分子の配向が変化し、表示ムラが発生してしまう。この傾向は、低コスト化・軽量化を図るためにガラス基板を薄くした場合に、顕著となる。
【０００５】
一方、ＣＯＦ実装では、上記のようにフレキシブルテープを介して半導体チップをガラス基板に搭載しているので、ＣＯＧ実装のような表示ムラの発生の問題は生じない。しかしながら、ＣＯＦ実装では、部品点数が多く、製造コストが大きい。
【０００６】
そこで、コストの低いＣＯＧ実装にて表示ムラの発生を抑制するために、従来、半導体チップのガラス基板への実装のために行われる半導体チップの加熱に遅れて、ガラス基板を加熱する方法が知られている（例えば、下記特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００４−２００２３０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記特許文献１に記載されたような従来の方法でも、最適な条件でガラス基板を加熱することが困難であるので、表示ムラが発生してしまうことがあった。そのため、ＣＯＧ実装であっても表示ムラがほとんど発生しない、新たな実装方法が求められていた。
【０００８】
そこで、本発明は、ＣＯＧ実装であっても表示ムラの発生を大幅に改善することが可能な半導体チップの実装方法及び液晶パネルを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係る半導体チップの実装方法は、互いに対向する第１の主面及び第２の主面を有する基板に半導体チップを実装する半導体チップの実装方法であって、第１の熱硬化性接着剤を介して半導体チップを基板の第１の主面に搭載し、当該半導体チップを基板に熱圧着する半導体チップ搭載工程と、第２の熱硬化性接着剤を介してダミーチップを基板の第２の主面に搭載し、当該ダミーチップを基板に熱圧着するダミーチップ搭載工程とを備え、半導体チップは、基板に実装されたときに、第１の主面及び前記第２の主面の対向方向から見て、矩形状を呈しており、ダミーチップ搭載工程では、ダミーチップが、第１の主面及び第２の主面の対向方向から見て、半導体チップの一方の短辺と重なる第１の仮想直線と半導体チップの他方の短辺と重なる第２の仮想直線との間の領域内に配置されることを特徴とする。
【００１０】
本発明に係る半導体チップの実装方法では、ダミーチップ搭載工程において、第２の熱硬化性接着剤を介してダミーチップを基板の第２の主面に搭載し、当該ダミーチップを基板に熱圧着している。そのため、ダミーチップ及び基板が冷えたときには、ダミーチップが収縮するので、第２の主面（すなわち、半導体チップが搭載されている第１の主面の裏面）側から基板に対して基板を湾曲させようとする力が働く。つまり、ダミーチップ及び基板が冷えたときには、半導体チップが基板を湾曲させようとする力を打ち消す力が、ダミーチップによって基板に与えられることとなる。その結果、半導体チップによる基板の湾曲を抑制することができ、表示ムラを改善することが可能となる。
【００１１】
ところで、半導体チップは、第１の主面及び第２の主面の対向方向から見て、矩形状を呈しているので、半導体チップが冷えて収縮した場合、基板のうち半導体チップの短辺に対応する各部分が最も力を受けて湾曲することとなる。しかしながら、本発明に係る半導体チップの実装方法では、ダミーチップ搭載工程において、第１の主面及び第２の主面の対向方向から見て、半導体チップの一方の短辺と重なる第１の仮想直線と半導体チップの他方の短辺と重なる第２の仮想直線との間の領域内にダミーチップを配置している。そのため、基板のうち半導体チップからの力を最も受けやすい部分における湾曲が、ダミーチップによって抑制されることとなる。その結果、ＣＯＧ実装であっても表示ムラの発生を大幅に改善することが可能となっている。
【００１２】
好ましくは、半導体チップ搭載工程とダミーチップ搭載工程とは同時に行われる。このようにすると、半導体チップ、ダミーチップ及び基板が同時に冷えるので、半導体チップ、ダミーチップ及び基板の収縮がほぼ同時に起こることとなる。そのため、半導体チップが基板を湾曲させようとする力と、ダミーチップが基板を湾曲させようとする力とがほぼ同時に基板に与えられる。その結果、両者の力がほぼ同時に打ち消されて、基板の湾曲が大きく抑制されることとなり、表示ムラの発生をより一層改善することが可能となる。
【００１３】
好ましくは、ダミーチップ搭載工程は、半導体チップ搭載工程の後に行われる。
【００１４】
好ましくは、基板の第１の主面及び第２の主面の対向方向から見て、半導体チップとダミーチップとが略同一の大きさであり、半導体チップとダミーチップとが略一致するように重なり合っている。このようにすると、基板のうち半導体チップからの力をうける部分と、基板のうちダミーチップからの力を受ける部分とがほぼ一致することとなる。その結果、両者の力が基板のうちほぼ一致する部分で打ち消されて、基板の湾曲が大きく抑制されることとなり、表示ムラの発生をより一層改善することが可能となる。
【００１５】
好ましくは、ダミーチップの熱伝導率と線膨張係数との積が、基板の熱伝導率と線膨張係数との積よりも大きい。このようにすると、ダミーチップが冷えることにより基板に与える力がより大きくなるので、半導体チップが基板を湾曲させようとする力を十分に打ち消すことができる。その結果、基板の湾曲が大きく抑制されることとなり、表示ムラの発生をより一層改善することが可能となる。
【００１６】
一方、本発明に係る液晶パネルは、互いに対向する第１の主面及び第２の主面を有する基板と、基板の第１の主面に第１の熱硬化性樹脂を介して搭載された半導体チップと、基板の第２の主面に第２の熱硬化性樹脂を介して搭載されたダミーチップとを備え、半導体チップは、第１の主面及び第２の主面の対向方向から見て、矩形状を呈しており、ダミーチップは、第１の主面及び第２の主面の対向方向から見て、半導体チップの一方の短辺と重なる第１の仮想直線と半導体チップの他方の短辺と重なる第２の仮想直線との間の領域内に位置していることを特徴とする。
【００１７】
本発明に係る液晶パネルでは、ダミーチップが、基板の第２の主面に第２の熱硬化性樹脂を介して搭載されている。ダミーチップは、基板に熱圧着されて搭載されるので、ダミーチップ及び基板が冷えるときに収縮し、第２の主面（すなわち、半導体チップが搭載されている第１の主面の裏面）側から基板に対して基板を湾曲させようとする力を与える。つまり、ダミーチップ及び基板が冷えるときに、半導体チップが基板を湾曲させようとする力を打ち消す力が、ダミーチップによって基板に与えられることとなる。その結果、半導体チップによる基板の湾曲を抑制することができ、表示ムラを改善することが可能となる。
【００１８】
ところで、半導体チップは、第１の主面及び第２の主面の対向方向から見て、矩形状を呈しているので、半導体チップが冷えて収縮する場合、基板のうち半導体チップの短辺に対応する各部分が最も力を受けて湾曲することとなる。しかしながら、本発明に係る液晶パネルでは、第１の主面及び第２の主面の対向方向から見て、半導体チップの一方の短辺と重なる第１の仮想直線と半導体チップの他方の短辺と重なる第２の仮想直線との間の領域内にダミーチップが位置しているそのため、基板のうち半導体チップからの力を最も受けやすい部分における湾曲が、ダミーチップによって抑制されている。その結果、ＣＯＧ実装であっても表示ムラの発生を大幅に改善することが可能となっている。
【００１９】
好ましくは、基板の第１の主面及び第２の主面の対向方向から見て、半導体チップとダミーチップとが略同一の大きさであり、半導体チップとダミーチップとが略一致するように重なり合っている。このようにすると、基板のうち半導体チップからの力をうける部分と、基板のうちダミーチップからの力を受ける部分とがほぼ一致することとなる。その結果、両者の力が基板のうちほぼ一致する部分で打ち消されて、基板の湾曲が大きく抑制されることとなり、表示ムラの発生をより一層改善することが可能となる。
【００２０】
好ましくは、ダミーチップの熱伝導率と線膨張係数との積が、基板の熱伝導率と線膨張係数との積よりも大きい。このようにすると、ダミーチップが冷えることにより基板に与える力がより大きくなるので、半導体チップが基板を湾曲させようとする力を十分に打ち消すことができる。その結果、基板の湾曲が大きく抑制されることとなり、表示ムラの発生をより一層改善することが可能となる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、ＣＯＧ実装であっても表示ムラの発生を大幅に改善することが可能な半導体チップの実装方法及び液晶パネルを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
本発明の好適な実施形態について、図面を参照して説明する。なお、説明において、同一要素又は同一機能を有する要素には同一符号を用いることとし、重複する説明は省略する。
【００２３】
（液晶パネルの構造）
まず、図１及び図２を参照して、本実施形態に係る液晶パネル１０の構造について説明する。液晶パネル１０は、ガラス基板１２と、半導体チップ１４と、ダミーチップ１６とを備える。
【００２４】
ガラス基板１２は、例えば無アルカリガラスや表面にＳｉＯ２膜が蒸着形成されたソーダガラスによって構成される板状体であり、互いに対向する主面（第１の主面、第２の主面）１２ａ，１２ｂを有している。ガラス基板１２の熱伝導率は例えば１Ｗ／（ｍ・Ｋ）程度であり、ガラス基板１２の線膨張係数は例えば４×１０−６Ｋ−１程度であるので、ガラス基板１２の熱伝導率と線膨張係数との積は４×１０−６Ｗ／ｍ程度である。
【００２５】
ガラス基板１２は、他方のガラス基板（図示せず）と共に液晶層（図示せず）を間に置くように配置されている。ガラス基板１２の表面には、液晶層に含まれる液晶に電圧を印加するための液晶駆動用電極１８が設けられている。なお、透明であってある程度の強度を有していれば、ガラス基板１２以外に、例えば、ガラス強化エポキシ基板、紙フェノール基板、セラミック基板、積層板等を基板として用いてもよい。
【００２６】
半導体チップ１４は、液晶パネル１０を駆動するための液晶ドライバとして機能する。具体的には、半導体チップ１４は、液晶層に含まれる液晶に印加するための電圧のＯＮ／ＯＦＦを制御する。
【００２７】
半導体チップ１４は、直方体形状を呈しており、そのため、図２に示されるように、ガラス基板１２の主面１２ａ，１２ｂの対向方向から見て、矩形状を呈している。半導体チップ１４は、例えばシリコンによって構成されている。半導体チップ１４の熱伝導率は例えば１７０Ｗ／（ｍ・Ｋ）程度であり、半導体チップ１４の線膨張係数は例えば３×１０−６Ｋ−１程度であるので、半導体チップ１４の熱伝導率と線膨張係数との積は５．１×１０−４Ｗ／ｍ程度である。そのため、半導体チップ１４の熱伝導率と線膨張係数との積は、ガラス基板１２の熱伝導率と線膨張係数との積よりも大きくなっている。
【００２８】
半導体チップ１４は、図１及び図２に示されるように、ガラス基板１２の主面１２ａ上に搭載されている。具体的には、半導体チップ１４は、半導体チップ１４の側面のうち一の側面１４ａがガラス基板１２の主面１２ａと対向するように、熱硬化性接着剤（第１の熱硬化性接着剤）２０を介してガラス基板１２の主面１２ａに貼付けられている。
【００２９】
ここで、熱硬化性接着剤２０は、導電性粒子２０ａを含有したバインダ２０ｂによって構成されている。熱硬化性接着剤２０は、力が加えられる厚み方向に導電性を発現するが面方向には導電性を発現しない異方導電性を有している。
【００３０】
導電性粒子２０ａは、Ａｕ、Ａｇ、Ｐｔ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｗ、Ｓｂ、Ｓｎ、半田等の金属粒子や炭素粉等、又は、非導電性のガラス、セラミックス若しくはプラスチックのような高分子等からなる核材に上記の導電材料からなる導電層を被覆形成したものを用いることができる。
【００３１】
このうち、導電性粒子２０ａとしては、はんだ等の熱溶融金属やプラスチック等の高分子からなる核材に導電層を被覆形成したものが好ましい。この場合、半導体チップ１４のガラス基板１２への熱圧着の際に（詳しくは後述する）、導電性粒子２０ａが変形しやすくなるので、電極１８，２２との接触面積が増加し、信頼性の向上を図ることができる。特に、高分子類を核とすると、はんだのように融点を示さないので、軟化の状態を接続温度で広く制御でき、電極１８，２２の厚みや平坦性のばらつきにも対応可能となることから、より好ましい。
【００３２】
また、例えば、導電性粒子２０ａが、Ｎｉ、Ｗ等の硬質金属粒子である場合や表面に多数の突起を有する粒子であると好ましい。この場合、導電性粒子２０ａが電極１８，２２に突き刺さるので、電極１８，２２に酸化膜や汚染層が存在していても低い接続抵抗を得ることができる。
【００３３】
導電性粒子２０ａは、異方導電性を発現させるため、その粒径がバインダ２０ｂの厚み以下であると好ましい。導電性粒子２０ａの粒径がバインダ２０ｂの厚み以下であると、バインダ２０ｂによって導電性粒子２０ａを保持しやすくなるので、導電性粒子２０ａのバインダ２０ｂからの脱落防止が可能となる。具体的に、導電性粒子２０ａの粒径は、１５μｍ以下であると好ましく、７μｍ以下であるとより好ましい。
【００３４】
導電性粒子２０ａは、バインダ２０ｂの表面から突出していてもよい。導電性粒子２０ａがバインダ２０ｂの表面から突出していると、導電性粒子２０ａがガラス基板１２の液晶駆動用電極１８や半導体チップ１４の突出電極２２（詳しくは後述する）と接触しやすくなり、異方導電性を得やすくなる。バインダ２０ｂに対する導電性粒子２０ａの割合は、０．１体積％〜３０体積％程度であると、異方導電性を得やすくなるため好ましい。
【００３５】
バインダ２０ｂは、熱硬化性を有する接着剤であれば種々の材料を用いることが可能である。中でもエポキシ系接着剤は、短時間硬化が可能で接続作業性が良く、分子構造上接着性に優れる等の特長から好ましく適用できる。エポキシ系接着剤は、例えば高分子量のエポキシ、固形エポキシと液状エポキシ、ウレタン、ポリエステル、アクリルゴム、ＮＢＲ、ナイロン等で変性したエポキシを主成分とし、硬化剤や触媒、カップリング剤、充填剤等を添加してなるものが一般的である。また、熱硬化性接着剤２０の厚み方向における導電性を発現しやすくするために、バインダ２０ｂの厚さは膜の形成が可能な範囲で薄い方がよく、好ましくは３０μｍ以下であり、より好ましくは２０μｍ以下である。
【００３６】
図１に戻って、半導体チップ１４の側面１４ａには、Ｃｕ等によって構成された突出電極２２が設けられている。半導体チップ１４がガラス基板１２に搭載された状態において、突出電極２２とガラス基板１２の液晶駆動用電極１８とは、対向し、導電性粒子２０ａを挟持している。
【００３７】
導電性粒子２０ａは、突出電極２２と液晶駆動用電極１８との間において密度の高い状態で存在しており、電極１８，２２の周囲の大部分は、バインダ２０ｂによって覆われている。そのため、電極１８，２２が導通し、液晶駆動用電極１８同士及び突出電極２２同士並びに液晶駆動用電極１８と当該液晶駆動用電極１８に対応しない突出電極２２との間で導通が行われないようになっている（絶縁状態とされている）。
【００３８】
ダミーチップ１６は、直方体形状を呈しており、そのため、図２に示されるように、ガラス基板１２の主面１２ａ，１２ｂの対向方向から見て、矩形状を呈している。ダミーチップ１６は、例えばシリコン、アルミニウム、銀、銅、鉄によって構成することができる。
【００３９】
ダミーチップ１６は、半導体チップ１４と同じ材料（本実施形態においては、シリコン）であると好ましい。この場合、半導体チップ１４及びダミーチップ１６を加熱後冷却したときに半導体チップ１４と同程度の力がガラス基板１２に与えられることとなり、表示ムラを一層低減することができるようになる。なお、ダミーチップ１６の熱伝導率と線膨張係数との積が、ガラス基板１２の熱伝導率と線膨張係数との積よりも大きくなっている。
【００４０】
ダミーチップ１６は、図１及び図２に示されるように、ガラス基板１２の主面１２ｂ上に搭載されている。具体的には、ダミーチップ１６は、ダミーチップ１６の側面のうち一の側面１６ａがガラス基板１２の主面１２ｂと対向するように、熱硬化性接着剤（第２の熱硬化性接着剤）２４を介してガラス基板１２の主面１２ｂに貼付けられている。熱硬化性接着剤２４としては、熱硬化性を有する接着剤であれば種々の材料を用いることが可能であるが、熱硬化性接着剤２０のバインダ２０ｂと同じエポキシ系接着剤を用いることができる。
【００４１】
ここで、ダミーチップ１６は、図２に示されるように、主面１２ａ，１２ｂの対向方向から見たときに、半導体チップ１４と略同一の大きさであり、半導体チップ１４と略一致するように重なり合っている。ただし、ダミーチップ１６は、主面１２ａ，１２ｂの対向方向から見たときに、半導体チップ１４と同じ大きさでなくてもよい。このとき、ダミーチップ１６は、主面１２ａ，１２ｂの対向方向から見たときに、半導体チップ１４の一方の短辺と重なる仮想直線Ｌ１と半導体チップ１４の他方の短辺と重なる仮想直線Ｌ２との間の領域Ｒ内に位置していればよい。
【００４２】
（半導体チップの実装方法）
続いて、図３〜図６を参照して、本実施形態に係る半導体チップ１４のガラス基板１２への実装方法について説明する。
【００４３】
まず、図３に示されるように、液晶駆動用電極１８が主面１２ａに設けられたガラス基板１２を用意する。続いて、図４に示されるように、熱硬化性接着剤２０をガラス基板１２の主面１２ａに配置する。
【００４４】
ここで、熱硬化性接着剤２０をガラス基板１２の主面１２ａに配置するにあたっては、図示しないセパレータに熱硬化性接着剤２０が設けられたものをガラス基板１２の主面１２ａに貼り付けるようにしてもよく、熱硬化性接着剤２０をガラス基板１２の主面１２ａに直接塗布するようにしてもよい。なお、セパレータとしては、例えばシリコーン等によって表面が離型処理されたＰＥＴ基材が挙げられる。
【００４５】
続いて、図５に示されるように、ガラス基板１２の主面１２ａに半導体チップ１４を搭載する（半導体チップ搭載工程）。具体的には、半導体チップ１４の突出電極２２と、ガラス基板１２の対応する液晶駆動用電極１８とが合うように、図示しない圧着手段にて半導体チップ１４をガラス基板１２に熱圧着する。このとき、熱硬化性接着剤２０が１００℃〜２５０℃程度となるように圧着手段の温度を設定することができる。
【００４６】
続いて、主面１６ａに熱硬化性接着剤２４が配置されたダミーチップ１６を用意する。熱硬化性接着剤２４をダミーチップ１６の主面１６ａに配置するにあたっては、図示しないセパレータに熱硬化性接着剤２４が設けられたものをダミーチップ１６の主面１６ａに貼り付けるようにしてもよく、熱硬化性接着剤２４をダミーチップ１６の主面１６ａに直接塗布するようにしてもよい。
【００４７】
そして、図６に示されるように、ガラス基板１２の主面１２ｂにダミーチップ１６を搭載する（ダミーチップ搭載工程）。具体的には、主面１２ａ，１２ｂの対向方向から見たときに、ダミーチップ１６が半導体チップ１４と重なり合うように、図示しない圧着手段にて熱硬化性接着剤２４が設けられたダミーチップ１６をガラス基板１２の主面１２ｂに熱圧着する。このとき、熱硬化性接着剤２４が１００℃〜２５０℃程度となるように圧着手段の温度を設定することができる。
【００４８】
以上のような本実施形態においては、熱硬化性接着剤２４を介してダミーチップ１６をガラス基板１２の主面１２ｂに搭載し、ダミーチップ１６をガラス基板１２に熱圧着している。そのため、ダミーチップ１６及びガラス基板１２が冷えたときには、ダミーチップ１６が収縮するので、主面１２ｂ（すなわち、半導体チップ１４が搭載されている主面１２ａの裏面）側からガラス基板１２に対してガラス基板１２を湾曲させようとする力が働く。つまり、ダミーチップ１６及びガラス基板１２が冷えたときには、半導体チップ１４がガラス基板１２を湾曲させようとする力を打ち消す力が、ダミーチップ１６によってガラス基板１２に与えられることとなる。その結果、半導体チップ１４によるガラス基板１２の湾曲を抑制することができ、表示ムラを改善することが可能となる。
【００４９】
ところで、半導体チップ１４は、ガラス基板１２の主面１２ａ，１２ｂの対向方向から見て、矩形状を呈しているので、半導体チップ１４が冷えて収縮した場合、ガラス基板１２のうち半導体チップ１４の短辺に対応する各部分が最も力を受けて湾曲することとなる。しかしながら、本実施形態においては、ガラス基板１２の主面１２ａ，１２ｂの対向方向から見て、半導体チップ１４の一方の短辺と重なる仮想直線Ｌ１と半導体チップ１４の他方の短辺と重なる仮想直線Ｌ２との間の領域Ｒ内にダミーチップ１６を配置している。そのため、ガラス基板１２のうち半導体チップ１４からの力を最も受けやすい部分における湾曲が、ダミーチップ１６によって抑制されることとなる。その結果、ＣＯＧ実装であっても表示ムラの発生を大幅に改善することが可能となっている。
【００５０】
また、本実施形態においては、ガラス基板１２の主面１２ａ，１２ｂの対向方向から見て、半導体チップ１４とダミーチップ１６とが略同一の大きさであり、半導体チップ１４とダミーチップ１６とが略一致するように重なり合っている。そのため、ガラス基板１２のうち半導体チップ１４からの力をうける部分と、ガラス基板１２のうちダミーチップ１６からの力を受ける部分とがほぼ一致することとなる。その結果、両者の力がガラス基板１２のうちほぼ一致する部分で打ち消されて、ガラス基板１２の湾曲が大きく抑制されることとなり、表示ムラの発生をより一層改善することが可能となる。
【００５１】
また、本実施形態においては、ダミーチップ１６の熱伝導率と線膨張係数との積が、ガラス基板１２の熱伝導率と線膨張係数との積よりも大きい。そのため、ダミーチップ１６が冷えることによりガラス基板１２に与える力がより大きくなるので、半導体チップ１４がガラス基板１２を湾曲させようとする力を十分に打ち消すことができる。その結果、ガラス基板１２の湾曲が大きく抑制されることとなり、表示ムラの発生をより一層改善することが可能となる。
【００５２】
以上、本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明は上記した実施形態に限定されるものではない。例えば、本実施形態では熱硬化性接着剤２０が異方導電性を有していたが、熱硬化性接着剤２４のように導電性を有しないものを用いてもよい。また、本実施形態では熱硬化性接着剤２４が導電性を有していなかったが、熱硬化性接着剤２０のように導電性粒子２０ａを含むものであってもよい。
【００５３】
また、本実施形態では半導体チップ１４をガラス基板１２の主面１２ａに搭載した後にダミーチップ１６をガラス基板１２の主面１２ｂに搭載したが、半導体チップ１４のガラス基板１２の主面１２ａへの搭載とダミーチップ１６のガラス基板１２の主面１２ｂへの搭載とを同時に行うようにしてもよい。このようにすると、半導体チップ１４、ダミーチップ１６及びガラス基板１２が同時に冷えるので、半導体チップ１４、ダミーチップ１６及びガラス基板１２の収縮がほぼ同時に起こることとなる。そのため、半導体チップ１４が基板を湾曲させようとする力と、ダミーチップ１６が基板を湾曲させようとする力とがほぼ同時に基板に与えられる。その結果、両者の力がほぼ同時に打ち消されて、ガラス基板１２の湾曲が大きく抑制されることとなり、表示ムラの発生をより一層改善することが可能となる。
【００５４】
また、本実施形態ではガラス基板１２の主面１２ｂにダミーチップ１６を一つ搭載していたが、これに限られない。具体的には、主面１２ａ，１２ｂの対向方向から見たときに、半導体チップ１４の一方の短辺と重なる仮想直線Ｌ１と半導体チップ１４の他方の短辺と重なる仮想直線Ｌ２との間の領域Ｒ内に位置していれば、図７に示されるように、ガラス基板１２の主面１２ｂにダミーチップ１６を二以上搭載してもよい。
【００５５】
また、本実施形態では、半導体チップ１４とダミーチップ１６とが、ガラス基板１２の主面１２ａ，１２ｂの対向方向から見たときに重なり合っていたが、これに限られない。具体的には、主面１２ａ，１２ｂの対向方向から見たときに、半導体チップ１４の一方の短辺と重なる仮想直線Ｌ１と半導体チップ１４の他方の短辺と重なる仮想直線Ｌ２との間の領域Ｒ内に位置していれば、図８及び図９に示されるように、ダミーチップ１６を半導体チップ１４よりもガラス基板１２の縁寄りに配置するようにしてもよく、図１０及び図１１に示されるように、ダミーチップ１６を半導体チップ１４よりもガラス基板１２の中央寄りに配置するようにしてもよい。なお、図８においては、主面１２ａ，１２ｂの対向方向から見たときに、半導体チップ１４とダミーチップ１６との幅が略同一となっているが、図９〜図１１においては、主面１２ａ，１２ｂの対向方向から見たときに、ダミーチップ１６の幅が半導体チップ１４の幅よりも小さくなっている。また、図８〜図１０においては、主面１２ａ，１２ｂの対向方向から見たときに、ダミーチップ１６の一部が半導体チップ１４の一部と重なり合っているが、図１１においては、主面１２ａ，１２ｂの対向方向から見たときに、半導体チップ１４とダミーチップ１６とが重なり合っていない。
【００５６】
また、半導体チップ１４の突出電極２２は、一般に、主面１２ａ，１２ｂの対向方向から見て、半導体チップ１４の長辺に沿うように長辺近傍に配置されているので、主面１２ａ，１２ｂの対向方向から見たときに半導体チップ１４の長辺に対応する部分のガラス基板１２は湾曲し難くなっている。そこで、主面１２ａ，１２ｂの対向方向から見たときの大きさが半導体チップ１４よりも小さいダミーチップ１６を用い、主面１２ａ，１２ｂの対向方向から見て、半導体チップ１４の突出電極２２が設けられていない部分（半導体チップ１４の長手方向に延びる中央部分）と重なり合うように、ダミーチップ１６をガラス基板１２に配置するようにしてもよい（図１２参照）。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】図１は、本実施形態に係る液晶パネルを示す断面図である。
【図２】図２は、本実施形態に係る液晶パネルを示す側面図である。
【図３】図３は、ガラス基板へ半導体チップを実装する一工程を示す図である。
【図４】図４は、図３の後続の工程を示す図である。
【図５】図５は、図４の後続の工程を示す図である。
【図６】図６は、図５の後続の工程を示す図である。
【図７】図７は、本実施形態に係る液晶パネルの他の例（第１の例）を示す断面図である。
【図８】図８は、本実施形態に係る液晶パネルの他の例（第２の例）を示す側面図である。
【図９】図９は、本実施形態に係る液晶パネルの他の例（第３の例）を示す側面図である。
【図１０】図１０は、本実施形態に係る液晶パネルの他の例（第４の例）を示す側面図である。
【図１１】図１１は、本実施形態に係る液晶パネルの他の例（第５の例）を示す側面図である。
【図１２】図１２は、本実施形態に係る液晶パネルの他の例（第６の例）を示す側面図である。
【符号の説明】
【００５８】
１０…液晶パネル、１２…ガラス基板、１２ａ，１２ｂ…主面（第１の主面、第２の主面）、１４…半導体チップ、１６…ダミーチップ、２０，２４…熱硬化性接着剤（第１の熱硬化性接着剤、第２の熱硬化性接着剤）、Ｌ１，Ｌ２…仮想直線。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに対向する第１の主面及び第２の主面を有する基板に半導体チップを実装する半導体チップの実装方法であって、
第１の熱硬化性接着剤を介して前記半導体チップを前記基板の前記第１の主面に搭載し、当該半導体チップを前記基板に熱圧着する半導体チップ搭載工程と、
第２の熱硬化性接着剤を介してダミーチップを前記基板の前記第２の主面に搭載し、当該ダミーチップを前記基板に熱圧着するダミーチップ搭載工程とを備え、
前記半導体チップは、前記基板に実装されたときに、前記第１の主面及び前記第２の主面の対向方向から見て、矩形状を呈しており、
前記ダミーチップ搭載工程では、前記ダミーチップが、前記第１の主面及び前記第２の主面の対向方向から見て、前記半導体チップの一方の短辺と重なる第１の仮想直線と前記半導体チップの他方の短辺と重なる第２の仮想直線との間の領域内に配置されることを特徴とする半導体チップの実装方法。
【請求項２】
前記半導体チップ搭載工程と前記ダミーチップ搭載工程とは同時に行われることを特徴とする請求項１に記載された半導体チップの実装方法。
【請求項３】
前記ダミーチップ搭載工程は、前記半導体チップ搭載工程の後に行われることを特徴とする請求項１に記載された半導体チップの実装方法。
【請求項４】
前記基板の前記第１の主面及び前記第２の主面の対向方向から見て、前記半導体チップと前記ダミーチップとが略同一の大きさであり、前記半導体チップと前記ダミーチップとが略一致するように重なり合っていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載された半導体チップの実装方法。
【請求項５】
前記ダミーチップの熱伝導率と線膨張係数との積が、前記基板の熱伝導率と線膨張係数との積よりも大きいことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載された半導体チップの実装方法。
【請求項６】
互いに対向する第１の主面及び第２の主面を有する基板と、
前記基板の前記第１の主面に第１の熱硬化性樹脂を介して搭載された半導体チップと、
前記基板の前記第２の主面に第２の熱硬化性樹脂を介して搭載されたダミーチップとを備え、
前記半導体チップは、前記第１の主面及び前記第２の主面の対向方向から見て、矩形状を呈しており、
前記ダミーチップは、前記第１の主面及び前記第２の主面の対向方向から見て、前記半導体チップの一方の短辺と重なる第１の仮想直線と前記半導体チップの他方の短辺と重なる第２の仮想直線との間の領域内に位置していることを特徴とする液晶パネル。
【請求項７】
前記基板の前記第１の主面及び前記第２の主面の対向方向から見て、前記半導体チップと前記ダミーチップとが略同一の大きさであり、前記半導体チップと前記ダミーチップとが略一致するように重なり合っていることを特徴とする請求項６に記載された液晶パネル。
【請求項８】
前記ダミーチップの熱伝導率と線膨張係数との積が、前記基板の熱伝導率と線膨張係数との積よりも大きいことを特徴とする請求項６又は７に記載された液晶パネル。
【請求項１】
互いに対向する第１の主面及び第２の主面を有する基板に半導体チップを実装する半導体チップの実装方法であって、
第１の熱硬化性接着剤を介して前記半導体チップを前記基板の前記第１の主面に搭載し、当該半導体チップを前記基板に熱圧着する半導体チップ搭載工程と、
第２の熱硬化性接着剤を介してダミーチップを前記基板の前記第２の主面に搭載し、当該ダミーチップを前記基板に熱圧着するダミーチップ搭載工程とを備え、
前記半導体チップは、前記基板に実装されたときに、前記第１の主面及び前記第２の主面の対向方向から見て、矩形状を呈しており、
前記ダミーチップ搭載工程では、前記ダミーチップが、前記第１の主面及び前記第２の主面の対向方向から見て、前記半導体チップの一方の短辺と重なる第１の仮想直線と前記半導体チップの他方の短辺と重なる第２の仮想直線との間の領域内に配置されることを特徴とする半導体チップの実装方法。
【請求項２】
前記半導体チップ搭載工程と前記ダミーチップ搭載工程とは同時に行われることを特徴とする請求項１に記載された半導体チップの実装方法。
【請求項３】
前記ダミーチップ搭載工程は、前記半導体チップ搭載工程の後に行われることを特徴とする請求項１に記載された半導体チップの実装方法。
【請求項４】
前記基板の前記第１の主面及び前記第２の主面の対向方向から見て、前記半導体チップと前記ダミーチップとが略同一の大きさであり、前記半導体チップと前記ダミーチップとが略一致するように重なり合っていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載された半導体チップの実装方法。
【請求項５】
前記ダミーチップの熱伝導率と線膨張係数との積が、前記基板の熱伝導率と線膨張係数との積よりも大きいことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載された半導体チップの実装方法。
【請求項６】
互いに対向する第１の主面及び第２の主面を有する基板と、
前記基板の前記第１の主面に第１の熱硬化性樹脂を介して搭載された半導体チップと、
前記基板の前記第２の主面に第２の熱硬化性樹脂を介して搭載されたダミーチップとを備え、
前記半導体チップは、前記第１の主面及び前記第２の主面の対向方向から見て、矩形状を呈しており、
前記ダミーチップは、前記第１の主面及び前記第２の主面の対向方向から見て、前記半導体チップの一方の短辺と重なる第１の仮想直線と前記半導体チップの他方の短辺と重なる第２の仮想直線との間の領域内に位置していることを特徴とする液晶パネル。
【請求項７】
前記基板の前記第１の主面及び前記第２の主面の対向方向から見て、前記半導体チップと前記ダミーチップとが略同一の大きさであり、前記半導体チップと前記ダミーチップとが略一致するように重なり合っていることを特徴とする請求項６に記載された液晶パネル。
【請求項８】
前記ダミーチップの熱伝導率と線膨張係数との積が、前記基板の熱伝導率と線膨張係数との積よりも大きいことを特徴とする請求項６又は７に記載された液晶パネル。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２００９−２１８４９８（Ｐ２００９−２１８４９８Ａ）
【公開日】平成２１年９月２４日（２００９．９．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−６２９８５（Ｐ２００８−６２９８５）
【出願日】平成２０年３月１２日（２００８．３．１２）
【出願人】（０００００４４５５）日立化成工業株式会社 (4,649)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年９月２４日（２００９．９．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年３月１２日（２００８．３．１２）
【出願人】（０００００４４５５）日立化成工業株式会社 (4,649)
【Ｆターム（参考）】
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