説明

半導体装置、実装構造体、電気光学装置及び電気光学装置の製造方法

【課題】
半導体装置のバンプの接続抵抗が抑制され接続信頼性に優れた半導体装置、該半導体装置が実装された実装構造体、電気光学装置及び電気光学装置の製造方法を提供する。
【解決手段】
ドライバIC18のドライバ側出力バンプ20は、筐体33の長手方向(図4のY方向)のそれぞれの端側に配置されたドライバ側出力バンプ21、22等の弾性係数が長手方向の中央側に配置されたドライバ側出力バンプ20a等の弾性係数より小さい。このため、ドライバIC18を基板6に熱圧着した後に、ドライバIC18が図4に示すように変形したときに、筐体33の長手方向で中央側から両端側に行くにつれそれぞれのドライバ側出力バンプ20の変化量が徐々に大きくなり、各ドライバ側出力バンプ21と基板6の出力配線13の一端部13a等の電気的な接続を確保することができる。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、パーソナルコンピュータや携帯電話機等に用いられる半導体装置、実装構造体、電気光学装置及び電気光学装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、例えば表示装置は、例えば電気光学装置の例として2枚の基板の間に液晶が保持された表示パネル(液晶パネル)を備えている。液晶パネルの一方の基板上には、例えば液晶を駆動するための信号を出力する半導体装置としての駆動回路チップが熱圧着によりCOG(ChipOn Glass)実装されている。しかし、熱圧着後に圧着面に残留する応力に起因して、半導体装置の四隅が浮き上がり四隅に位置する半導体装置のバンプと、基板側の端子との接続抵抗が高くなる、という問題があった。
【0003】
この問題を解決するために、基板の主面のうち半導体装置が搭載される搭載部分の一端に近づけられた端子部に接続する第1バンプの当該一端側に第2バンプを設けることで、熱圧着後に半導体装置が変形しても、第1バンプと基板の端子部との圧着強度を維持し接続部分の抵抗を低減させる技術が開示されている(例えば、特許文献1参照。)。
【特許文献1】特開2005−62582号公報(段落[0047]、図1、図2)。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、上述した技術では、熱圧着後の経時変化により半導体装置が変形する場合に、第1バンプと端子部との接続は確保できるが、半導体装置の端が浮くのに伴い第2バンプが浮き、第2バンプと基板側の端子部との接続抵抗が増加する、という問題がある。つまり、半導体装置の長手方向の両端(端)に配置された第2バンプの接続抵抗の増加を根本的に防止できる訳ではない。
【0005】
本発明は、上述の課題に鑑みてなされるもので、半導体装置のバンプの接続抵抗が抑制され接続信頼性に優れた半導体装置、該半導体装置が実装された実装構造体、電気光学装置及び電気光学装置の製造方法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】
【0006】
上記目的を達成するために、本発明の主たる観点に係る半導体装置は、電子回路を有する筐体と、前記筐体の実装面に突設され、前記電子回路に電気的に接続されたバンプとを具備し、前記バンプは、前記筐体の長手方向に複数配設されており、該長手方向の両端側に配置されたバンプの弾性係数が該長手方向の中央側に配置されたバンプの弾性係数より小さい。
【0007】
本発明では、筐体の長手方向の両端側に配置されたバンプの弾性係数が長手方向の中央側に配置されたバンプの弾性係数より小さいので、例えば半導体装置を基板に熱圧着した後、筐体の長手方向の両端が基板から離れるように変形しても、筐体の長手方向の両端側の熱圧着時に押し潰されていたバンプが圧着前の状態に戻るように変形し、両端側のバンプと基板側との接続を確保し、接続信頼性を向上させることができる。つまり、予め熱圧着後の筐体の変形を考慮して、筐体の長手方向の両端側のバンプが圧着前の状態に戻るようにし、バンプと基板側との接続信頼性を向上させることができる。また、半導体装置のバンプと基板側との接続においては、接続の信頼性を向上させるために、硬いバンプを用いることが望ましい。筐体の長手方向両端側のバンプの弾性係数は中央側の弾性係数より小さいので、筐体の長手方向中央側のバンプの弾性係数は、長手方向両端側のバンプの弾性係数より大きくなり、中央のバンプは両端側のバンプより硬い。従って、熱圧着時に、長手方向中央側のバンプと基板側とを確実に圧着することができ、接続信頼性を向上させることができる。
【0008】
本発明の一の形態によれば、前記複数のバンプはそれぞれ弾性係数が異なる。例えば筐体の長手方向の両端側に向けて1つ1つのバンプの弾性係数が小さくなるようにする。これにより、筐体の長手方向で両端側に行くにつれバンプを徐々(アナログ的)に柔らかくすることができる。従って、上述した半導体装置の熱圧着後の経時変化により、筐体の長手方向で中央側から両端側に行くにつれ徐々に筐体が基板から離れるように変形したときに、筐体の長手方向で中央側から両端側に行くにつれそれぞれのバンプの変化量が徐々に大きくなる。つまり、変形する筐体に各バンプが滑らかに追従し、各バンプと基板側との接続を確保することができる。
【0009】
本発明の一の形態によれば、前記複数のバンプは、弾性係数が同じ少なくとも2つのバンプを有する。例えば弾性係数が第1の弾性係数である複数のバンプにより第1の群を形成し、弾性係数が第1の弾性係数より小さい第2の弾性係数である複数のバンプにより第2の群を形成し、筐体の長手方向中央側に第1の群が配置され、長手方向両端側に第2の群が配置されるようにすればよい。これにより、複数のバンプが筐体の長手方向に配設されている場合に、筐体の長手方向で両端側に行くにつれ弾性係数を階段的(デジタル的)に小さくすることができる。異なる弾性係数のバンプを形成するために異なる弾性係数の樹脂が必要となる。しかし、複数のバンプが群を形成することで、必要な樹脂の種類の数を減少させ、バンプ等を製造する工程を減少させ、生産性を向上させることができる。
【0010】
本発明の一の形態によれば、前記バンプは、弾性を有する樹脂コアと、前記樹脂コアを被覆し前記電子回路に電気的に接続された端子部とを有する。これにより、例えば樹脂コアを備えない金属バンプの場合に比べて、例えば半導体装置を基板に熱圧着した後、筐体の長手方向の両端が基板から離れるように変形しても、筐体の長手方向の両端側の熱圧着時に押し潰されていたバンプが圧着前の状態に戻るように変形し、両端側のバンプと基板側との接続を確保し、接続信頼性を向上させることができる。
【0011】
本発明の一の形態によれば、前記長手方向の前記両端側のバンプは、該バンプの樹脂コアが応力緩和材を含む。これにより、筐体の長手方向の両端側のバンプの弾性係数を長手方向の中央のバンプの弾性係数より小さくすることができる。また、樹脂コア中の応力緩和材の含有量を調整することで、バンプの弾性係数を調整することができる。樹脂コアの基材は、例えばエポキシ樹脂であり、応力緩和材は、例えばブタジエンアクリロニトリルゴムである。
【0012】
本発明の一の形態によれば、前記バンプは、前記長手方向の両端部で前記長手方向に直交する方向に配列された複数のバンプを有し、当該複数のバンプの弾性係数は、前記長手方向両端側のバンプの弾性係数と同じである。これにより、例えば半導体装置を基板に熱圧着した後、筐体の長手方向の両端が基板から離れるように変形しても、長手方向両端部で長手方向に直交する方向に配列されたバンプと、基板側との接続の信頼性を確保することができる。
【0013】
本発明の他の観点に係る実装構造体は、電子回路を有する筐体と、前記筐体の実装面に突設され、前記電子回路に電気的に接続されたバンプとを具備し、前記バンプは、前記筐体の長手方向に複数配設されており、該長手方向の両端側に配置されたバンプの弾性係数が該長手方向の中央側に配置されたバンプの弾性係数より小さい半導体装置と、前記半導体装置が実装された基材とを具備する。
【0014】
本発明では、筐体の長手方向の両端側に配置されたバンプの弾性係数が長手方向の中央側に配置されたバンプの弾性係数より小さいので、例えば半導体装置を基材に熱圧着した後、筐体の長手方向の両端が基材から離れるように変形しても、筐体の長手方向の両端側の熱圧着時に押し潰されていたバンプが圧着前の状態に戻るように変形し、両端側のバンプと基材側との接続を確保し、接続信頼性を向上させることができる。また、半導体装置のバンプと基板側との接続においては、接続の信頼性を向上させるために、硬いバンプを用いることが望ましい。筐体の長手方向両端側のバンプの弾性係数は中央側の弾性係数より小さいので、筐体の長手方向中央側のバンプの弾性係数は、長手方向両端側のバンプの弾性係数より大きくなり、中央側のバンプは両端側のバンプより硬い。従って、熱圧着時に、長手方向中央のバンプと基材側とを確実に圧着することができ、接続信頼性に優れた実装構造体を得ることができる。
【0015】
本発明の一の形態によれば、前記複数のバンプはそれぞれ弾性係数が異なる。例えば筐体の長手方向の両端側に向けて1つ1つのバンプの弾性係数が小さくなるようにする。これにより、筐体の長手方向で両端側に行くにつれバンプを徐々(アナログ的)に柔らかくすることができる。従って、上述した半導体装置の熱圧着後の経時変化により、筐体の長手方向で中央側から両端側に行くにつれ徐々に筐体が基材から離れるように変形したときに、筐体の長手方向で中央側から両端側に行くにつれそれぞれのバンプの変化量が徐々に大きくなる。つまり、変形する筐体に各バンプが滑らかに追従し、各バンプと基材側との接続を確保することができる。
【0016】
本発明の他の観点に係る電気光学装置は、電子回路を有する筐体と、前記筐体の実装面に突設され、前記電子回路に電気的に接続されたバンプとを具備する半導体装置と、前記半導体装置が実装され電気光学物質を保持する第1及び第2の基板とを具備し、前記バンプは、前記筐体の長手方向に複数配設されており、該長手方向の両端側に配置されたバンプの弾性係数が該長手方向の中央側に配置されたバンプの弾性係数より小さい。
【0017】
本発明では、筐体の長手方向の両端側に配置されたバンプの弾性係数が長手方向の中央側に配置されたバンプの弾性係数より小さいので、例えば半導体装置を第1の基板に熱圧着した後、筐体の長手方向の両端が第1の基板から離れるように変形しても、筐体の長手方向の両端側の熱圧着時に押し潰されていたバンプが圧着前の状態に戻るように変形し、両端側のバンプと第1の基板側との接続を確保し、接続信頼性を向上させることができる。また、半導体装置のバンプと基板側との接続においては、接続の信頼性を向上させるために、硬いバンプを用いることが望ましい。筐体の長手方向両端側のバンプの弾性係数は中央側の弾性係数より小さいので、筐体の長手方向中央側のバンプの弾性係数は、長手方向両端側のバンプの弾性係数より大きくなり、中央側のバンプは両端側のバンプより硬い。従って、熱圧着時に、長手方向中央側のバンプと第1の基板側とを確実に圧着することができ、接続信頼性に優れた電気光学装置を得ることができる。
【0018】
本発明の一の形態によれば、前記複数のバンプはそれぞれ弾性係数が異なる。例えば筐体の長手方向の両端側に向けて1つ1つのバンプの弾性係数が小さくなるようにする。これにより、筐体の長手方向で両端側に行くにつれバンプを徐々(アナログ的)に柔らかくすることができる。従って、上述した半導体装置の熱圧着後の経時変化により、筐体の長手方向で中央側から両端側に行くにつれ徐々に筐体が基板から離れるように変形したときに、筐体の長手方向で中央側から両端側に行くにつれそれぞれのバンプの変化量が徐々に大きくなる。つまり、変形する筐体に各バンプが滑らかに追従し、各バンプと第1の基板側との接続を確保することができる。
【0019】
本発明の他の観点に係る電気光学装置の製造方法は、電子回路を有する筐体の長手方向の両端側に配置されたバンプに、該長手方向の中央側に配置されたバンプより多くの応力緩和材を含ませることで、前記両端側に配置されたバンプの弾性係数が前記中央側に配置されたバンプの弾性係数より小さい半導体装置を製造する工程と、電気光学物質を保持する第1及び第2の基板のうち少なくとも一方に前記半導体装置を実装する工程とを具備する。
【0020】
本発明では、電子回路を有する筐体の長手方向の両端側に配置されたバンプに、該長手方向の中央側に配置されたバンプより多くの応力緩和材を含ませることで、長手方向両端側に配置されたバンプの弾性係数が長手方向中央側に配置されたバンプの弾性係数より小さしている。この電気光学物質を保持する第1及び第2の基板のうち少なくとも一方にこの半導体装置を実装する。従って、例えば半導体装置を第1の基板に熱圧着した後、経時変化により、筐体の長手方向の両端が基板から離れるように変形しても、筐体の長手方向の両端側の熱圧着時に押し潰されていたバンプが圧着前の状態に戻るように変形し、両端側のバンプと第1の基板側との接続を確保し、接続信頼性を向上させることができる。また、半導体装置のバンプと第1の基板側との接続においては、接続の信頼性を向上させるために、硬いバンプを用いることが望ましい。筐体の長手方向両端側のバンプの弾性係数は中央側の弾性係数より小さいので、筐体の長手方向中央側のバンプの弾性係数は、長手方向両端側のバンプの弾性係数より大きくなり、中央のバンプは両端側のバンプより硬い。従って、熱圧着時に、長手方向の中央側のバンプと第1の基板側とを確実に圧着することができ、接続信頼性に優れた電気光学装置を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0021】
以下、本発明に係る実施形態を図面に基づき説明する。なお、以下実施形態を説明するにあたっては、液晶装置、具体的には反射半透過型のTFT(Thin Film Transistor)アクティブマトリックス方式の液晶装置について説明するが、これに限られるものではない。また、以下の図面においては各構成をわかりやすくするために、実際の構造と各構造における縮尺や数等が異なっている。
【0022】
(第1の実施形態)
【0023】
図1は第1の実施形態の液晶装置の斜視図、図2は図1の液晶装置のA−A断面図、図3は図1の液晶装置のドライバICの底面図、図4は図1の液晶装置のB−B断面図である。
【0024】
(液晶装置の構成)
【0025】
液晶装置1は、図1に示すように、液晶パネル2と、液晶パネル2に接続された回路基板3とを備えている。なお、液晶装置1は、液晶パネル2を支持するフレーム4、図2に示す照明装置5等のその他の付帯機構が必要に応じて付設される。
【0026】
液晶パネル2は、基板6と、基板6に対向するように設けられた基板7と、基板6、7の間に設けられたシール材8及び基板6、7により封止された図示しない液晶とを備えている。液晶には、例えばTN(Twisted Nematic)が用いられている。
【0027】
基板6及び基板7は、例えばガラスや合成樹脂といった透光性を有する材料からなる板状部材である。基板6の液晶側には、ゲート電極9、ソース電極10、薄膜トランジスタ素子T及び画素電極11が形成されており、基板7の液晶側には、共通電極7aが形成されている。
【0028】
ゲート電極9はX方向に、ソース電極10はY方向に、それぞれ例えばアルミニウム等の金属材料等によって形成されている。ソース電極10は、例えば図1に示すように上半分が左側に、下半分が右側に引き回されて形成されている。なお、ゲート電極9及びソース電極10の本数は、液晶装置1の解像度や表示領域の大きさに応じて適宜変更可能である。
【0029】
薄膜トランジスタ素子Tは、ゲート電極9、ソース電極10及び画素電極11にそれぞれ接続された3つの端子を備えている。これにより、ゲート電極9に電圧を印加したときにソース電極10から画素電極11に又はその逆に電流が流れるように構成されている。
【0030】
また、基板6は、基板7の外縁から張り出した領域(以下、「張り出し部」と表記する)6aを備えている。張り出し部6aの面上には、出力配線12〜14、入力配線15〜17が付設されていると共に、例えば液晶を駆動するためのドライバIC18が実装されている。
【0031】
出力配線12は、図2に示すように一端部12aがドライバIC18のドライバ側出力バンプ20にACF31を介して接続され、他側がゲート電極9に繋がっている。出力配線13及び出力配線14は、図4に示す一端部13a、14aがドライバIC18のドライバ側出力バンプ20にACF31を介して接続され、他側が図1に示すようにソース電極10に繋がっている。
【0032】
入力配線15は、図2に示すように、一端部23が回路基板3の可撓性基材24の一面側に付設された配線25の一端部にACF26を介して接続され、ドライバIC18側の他端部27がドライバIC18のドライバ側入力バンプ28にACF31を介して接続されている。なお、入力配線16、17は、一端部が可撓性基材24の一面側に付設された図1に示す配線29、30にACF26を介して接続され、それぞれ図示しない他端部がドライバIC18の図示しないドライバ側入力バンプにACF31を介して接続されている。
【0033】
ドライバIC18は、図2に示すように、内部に電子回路が収容された筐体33と、筐体33の基板6と対向する実装面側に突設されたドライバ側出力バンプ20、ドライバ側入力バンプ28とを備えている。ドライバIC18はACF31等の接着材により基板6側に接着されている。ACF31は、接着材の基材31aに導電粒子31bが含まれた異方性導電膜である。
【0034】
筐体33は、例えばドライバ側出力バンプ20、ドライバ側入力バンプ28が突設されたシリコン基板、電子回路としての図示しないシリコンチップを内部に封止する樹脂などにより構成されている。筐体33は、図1、図3及び図4に示すように例えばY方向に長手方向を有している。
【0035】
ドライバ側出力バンプ20は、図3、図4に示すように、ドライバIC18の長手方向(Y方向)に複数配設されている。ドライバIC18の長手方向の両端のドライバ側出力バンプ20をドライバ側出力バンプ21、22といい、長手方向中央のドライバ側出力バンプ20をドライバ側出力バンプ20aという。ドライバ側入力バンプ28についても図3に示すようにこの長手方向に複数配設されている。
【0036】
図5はドライバIC18の中心からのドライバ側出力バンプ20の距離とドライバ側出力バンプ20の弾性係数との関係のグラフである。
【0037】
図5に示すように、ドライバIC18の長手方向の中心からのドライバ側出力バンプ20の距離r(の絶対値)が大きくなるにつれ徐々にドライバ側出力バンプ20の弾性係数kが小さくなっている。つまり、ドライバ側出力バンプ20は、この長手方向で中央側からそれぞれの端部側に行くにつれバンプ毎に徐々に柔らかくなっている。つまり、複数のバンプ20は、それぞれのバンプの弾性係数kが異なっている。
【0038】
例えばドライバ側出力バンプ20は、図2に示すように、例えば筐体33に突設された樹脂コア34と、樹脂コア34を被覆するように設けられたドライバ側出力端子部35とを備えている。ドライバ側入力バンプ28は、図2に示すように、例えば筐体33に突設された樹脂コア36と、樹脂コア36を被覆するように設けられたドライバ側入力端子部37とを備えている。
【0039】
樹脂コア34の構成材料には、例えば基材としてエポキシ樹脂が用いられ、これに応力緩和材が含有されている。応力緩和材としては、例えばブタジエンアクリロニトリルゴムを用いることができる。応力緩和材の含有量を調整することで、樹脂コア34(ドライバ側出力バンプ20)の硬さ(柔らかさ)を調整することができる。例えば応力緩和材の含有量を増加させることで、樹脂コア34の弾性係数を小さくして樹脂コア34を柔らかくすることができる。
【0040】
例えば後述するようにドライバIC18の基板6への熱圧着後に、ドライバIC18が図4に示すように長手方向両端側が長手方向中央側より基板6から離れるように変形した場合に、熱圧着により圧縮されていたドライバ側出力バンプ21、22が変形する筐体33に追従して圧縮前の形状に戻るように変形している。このため、図4に示すように、ドライバ側出力バンプ21、22と、出力配線13の一端部13a、出力配線14の一端部14aとが、導電粒子31bを介して確実に電気的に接続された状態が確保されている。なお、ドライバ側入力バンプ28については同様であるので説明を省略する。
【0041】
回路基板3は、図1、図2に示すように、一端部が張り出し部6aに例えばACF26を介して接続されていると共に曲げて設けられて、図2に示すように、他端部が反射板38に接続されている。回路基板3は、図1に示すように可撓性基材24と、可撓性基材24の一面(内面)側に設けられた配線25、29及び30とを備えている。可撓性基材24には、例えばこの他にも図示しない半導体IC等が実装されている。
【0042】
可撓性基材24は、回路基板3の基材として用いられており、例えば構成材料には樹脂材料等が用いられている。樹脂材料としては、例えばポリイミドが用いられている。
【0043】
配線25、29及び30は、図1に示すように、可撓性基材24の一面(内面)側に設けられている。配線25は、図2に示すように張り出し部6a側の一端部がACF26を介して入力配線15の一端部23に接続されており、他端部は図示しない半導体ICに接続されている。配線29、30は、図1に示すように、一端部がACF26を介して入力配線16、17に接続されており、他端部は例えば図示しない半導体ICに接続されている。
【0044】
照明装置5は、導光板39、反射板38、光源40及び図示しないプリズムシートや拡散シートを備えている。
【0045】
導光板39は、図2に示すように、液晶パネル2に重なるように設けられている。導光板39は、構成材料には例えばアクリル樹脂、ポリイミド等の透明材料が用いられている。導光板39の外側には、例えば反射板38が導光板39に重なるように配置されている。図2に示すように導光板39の一側面39Bに隣接してLED40が配置されている。
【0046】
(液晶装置1の製造方法)
【0047】
次に、液晶装置1の製造方法について図面を参照しながら説明する。
【0048】
図6は第1の実施形態の液晶装置1の製造工程を示すフローチャートである。なお、本実施形態では、ドライバ側出入力バンプ20、28を備えたドライバIC18の製造工程(S1)について中心的に説明する。
【0049】
まず、ドライバ側出入力バンプ20、28が形成されていないドライバIC18の図4に示す実装面33a側に弾性係数k1の樹脂を塗布し、マスクを介して露光、現像を行うことで、例えば、ドライバ側出力バンプ21を形成するための樹脂コア34を形成し、同様に弾性係数k2(>k1)の樹脂を塗布、別のマスクを介して露光、現像を行うことで、ドライバ側出力バンプ21の隣のドライバ側出力バンプ20bを形成するための樹脂コア34を形成する(他の樹脂コア34についても同様に形成する)。ついで、例えば金等のスパッタ後にエッチングすることにより、樹脂コア34を覆うようにドライバ側出力端子部35を形成する。これにより、ドライバIC18の長手方向で中央側からそれぞれの端側に行くにつれ弾性係数が小さく(徐々に柔らかく)なっているドライバ側出力バンプ20が形成されたドライバIC18を製造する(S1)。
【0050】
続いて、ドライバIC18をACF31を介して液晶パネル2の基板6に熱圧着する(S2)。これにより、ドライバIC18の実装面33aが図4に示す点線L1の位置にくるまで、ドライバ側出力バンプ20が圧縮される。その後、基板6とドライバIC18(のシリコン基板)との熱膨脹率が異なることから(ドライバIC18のシリコン基板の熱膨脹率が基板6の熱膨張率より大きい)、時間の経過に伴うドライバIC18の温度低下により、基板6よりドライバIC18の方が大きく縮むように変形し(ドライバIC18の実装面33a側はACF31により密着されているので、ドライバIC18の上面側の方が実装面側の方より大きく縮み)、図4に示すように、ドライバIC18の長手方向中央側に対してそれぞれの端側が基板6から離れるように変形する。しかし、ドライバ側出力バンプ21、22等が長手方向の中央側のドライバ出力バンプ20a等に比べて弾性係数kが小さく柔らかいので、図4に示す筐体33の変形に伴って、ドライバ側出力バンプ21、22等が筐体33に追従するように変形し、ドライバ側出力バンプ21と出力配線13の一端部13aとの導電粒子31bを介した電気的な接続やドライバ側出力バンプ22と出力配線14の一端部14aとの導電粒子31bを介した電気的な接続が確保される。
【0051】
一方、回路基板3を製造し(S3)、ACF26を介して回路基板3を液晶パネル2に接続する(S4)。
【0052】
次いで、例えば液晶パネル2にフレーム4、導光板39及び反射板38を固定し、回路基板3を曲げて回路基板3の他端部を例えば反射板38に接着する等して液晶装置1を製造する(S5)。
【0053】
以上で液晶装置1の製造方法についての説明を終了する。
【0054】
このように本実施形態によれば、ドライバIC18のドライバ側出力バンプ20は、筐体33の長手方向(図4のY方向)に配設されており、この長手方向のそれぞれの端側に配置されたドライバ側出力バンプ21、22等の弾性係数が長手方向の中央側に配置されたドライバ側出力バンプ20a等の弾性係数より小さく、ドライバ側出力バンプ20は長手方向で両端側に行くにつれ弾性係数が小さくなっている。例えばドライバIC18を基板6に熱圧着した後、時間の経過に伴うドライバIC18の温度低下により、筐体33の長手方向で中央側から両端側に行くにつれ徐々に筐体33が基板6から離れる距離が大きくなるように変形する。このときに、筐体33の長手方向で中央側から両端側に行くにつれそれぞれのドライバ側出力バンプ20の変化量が徐々に大きくなる。つまり、変形する筐体33に各ドライバ側出力バンプ20が滑らかに追従し、各ドライバ側出力バンプ21、22と基板6の出力配線13の一端部13a、出力配線14の一端部14aとの導電粒子31bを介した良好な電気的な接続を確保することができる。
【0055】
また、ドライバIC18の実装においては、接続の信頼性を向上させるために、硬いバンプを用いることが望ましい。筐体33の長手方向両端側のドライバ側出力バンプ21、22の弾性係数は中央側の弾性係数より小さいので、筐体33の長手方向の中央側のドライバ側出力バンプ20a等の弾性係数は、長手方向の両端側のドライバ側出力バンプ21、22の弾性係数より大きくなり、長手方向中央側のドライバ側出力バンプ20a等はドライバ側出力バンプ21、22より硬い。従って、熱圧着時に、長手方向中央側のドライバ側出力バンプ20a等と基板6の出力配線12の一端部12aとを導電粒子31bを介して確実に圧着することができ、接続信頼性を向上させることができる。
【0056】
更に、ドライバ側出力バンプ20は、弾性を有する樹脂コア34と、樹脂コア34を被覆し電子回路に電気的に接続されたドライバ側出力端子部35とを備える。これにより、例えば金属バンプの場合に比べて、例えばドライバIC18を基板6に熱圧着した後、筐体33の長手方向の両端が基板6から離れるように変形しても、筐体33の長手方向の両端側の熱圧着時に押し潰されていたドライバ側出力バンプ21、22が圧着前の状態に戻るように変形し、両端側のドライバ側出力バンプ21、22と基板6側との接続を確保し、接続信頼性を向上させることができる。
【0057】
また、ドライバ側出力バンプ21、22等は、その樹脂コア34が応力緩和材を含む。樹脂コア34中の応力緩和材、例えばブタジエンアクリロニトリルゴムの含有量を調整することで、ドライバ側出力バンプ21、22等の弾性係数を容易に調整することができる。
【0058】
(変形例)
【0059】
図7は変形例のドライバICの断面図である。なお、上記実施形態と同一の構成部材等には同一の符号を付しその説明を省略し、異なる箇所(ドライバICのドライバ側入出力バンプ)を中心に説明する。
【0060】
本変形例の液晶装置に用いられるドライバIC18´は、複数のドライバ側出力バンプ51、52、53及び54が実装面側に突設されている。ドライバ側出力バンプ51、52、53及び54は、ドライバIC18´の長手方向の中心から距離rがそれぞれ異なる位置に配設されている。例えば、ドライバ側出力バンプ51は、ドライバIC18´の長手方向の中央に設けられ、ドライバ側出力バンプ54は、ドライバIC18´の長手方向の端側に設けられている。図示しないドライバ側入力バンプについてもドライバ側出力バンプ51等と同様にドライバ側出力バンプ51等の列に平行に配列されている。ドライバ側出力バンプ51は、樹脂コア51aと、樹脂コア51aを被覆するように配置されたドライバ側出力端子部51bとを備えている(他のドライバ側出力バンプ52〜54についても同様である。)。
【0061】
ドライバ側出力バンプ51〜54は、隣り合うドライバ側出力バンプ51、51が群G1をなし、隣り合うドライバ側出力バンプ52、52が群G2をなし、隣り合うドライバ側出力バンプ53、53が群G3をなし、隣り合うドライバ側出力バンプ54、54が群G4をなしている。図7では、各ドライバ側出力バンプ51、52、53及び54をそれぞれ2個ずつ図示したがこの数は限定されるものではない。
【0062】
図8は変形例のドライバIC18´の長手方向中心からのドライバ側出力バンプ51〜54の距離rとドライバ側出力バンプ51〜54の弾性係数k51〜k54との関係のグラフである。
【0063】
図7、図8に示すように、ドライバIC18´の長手方向で中央Oからそれぞれの端側に行くにつれ(距離r(の絶対値)が大きくなるにつれ)、各群G1〜群G4を構成するドライバ側出力バンプ51〜54の弾性係数k51〜k54が群G1〜群G4毎に小さくなっている。
【0064】
つまり、図7、図8に示すように、ドライバ側出力バンプ51(の樹脂コア51a)の弾性係数k51>ドライバ側出力バンプ52(の樹脂コア52a)の弾性係数k52>ドライバ側出力バンプ53(の樹脂コア53a)の弾性係数k53>ドライバ側出力バンプ54(の樹脂コア54a)の弾性係数k54となっている。
【0065】
このような構成によれば、群G1〜群G4を構成することで、ドライバIC18´の長手方向でそれぞれの端側に行くにつれ弾性係数k51〜k54を階段的(デジタル的)に小さくすることができる。このように、異なる弾性係数k51〜k54のドライバ側出力バンプ51〜54を形成するために異なる弾性係数k51〜k54の樹脂が複数種類必要となる。しかし、ドライバ側出力バンプ51等の数が多いときには、群G1〜群G4を形成することで、必要な樹脂の種類の数を減少させることができる。このため、ドライバ側出力バンプ51等を製造するためのマスクの数や工程数を減少させることができ、生産性を向上させることができる。
【0066】
(第2の実施の形態)
【0067】
次に本発明に係る第2の実施形態について図面に基き説明する。
【0068】
図9は第2の実施の形態の液晶装置の断面図である。
【0069】
本実施形態の液晶装置1´は、上記実施形態と比べて、ドライバIC18と異なる変形をするドライバIC18Aを備える点が異なるので、ドライバIC18A(のドライバ側入出力バンプ)について中心的に説明する。
【0070】
本実施形態では、図9に示すように、液晶装置1´に実装されたドライバIC18Aは、電子回路を内蔵する筐体33Aと、ドライバIC18Aの長手方向に配設された複数のドライバ側出力バンプ20´と、ドライバ側出力バンプ20´の列に平行に配設された複数の図示しないドライバ側入力バンプとを備え、筐体33Aが上記第1の実施形態とは逆に変形している。つまり、図9に示すように、ドライバIC18Aの長手方向のそれぞれの端から中央に行くに従い、筐体33Aの実装面33aが基板6から離れる量が徐々に大きくなるように変形し、ドライバIC18Aの長手方向(Y方向)の中央が両端に比べて基板6から距離hだけ大きく離れている。図9に示す点線L1は、ドライバIC18Aを熱圧着した直後の筐体33Aの実装面33Aの位置を示す。
【0071】
ドライバIC18Aの長手方向の中心からのドライバ側出力バンプ20´の距離r(の絶対値)が小さくなるにつれ、徐々に、ドライバ側出力バンプ20´の弾性係数kが小さくなっている。つまり、ドライバ側出力バンプ20´は、この長手方向(Y方向)でそれぞれの端から中央に行くにつれバンプ毎に弾性係数が小さく(徐々に柔らかく)なっている。
【0072】
樹脂コア34´の構成材料には、例えば基材としてエポキシ樹脂が用いられ、これに応力緩和材が含有されている。応力緩和材としては、例えばブタジエンアクリロニトリルゴムを用いることができる。応力緩和材の含有量を調整することで、樹脂コア34´(ドライバ側出力バンプ20´)の硬さ(柔らかさ)を調整することができる。例えば応力緩和材の含有量を増加させることで、樹脂コア34を柔らかくすることができる。
【0073】
例えばドライバIC18Aの基板6への熱圧着後に、時間の経過に伴うドライバIC18Aの温度低下により、図9に示すようにドライバIC18Aの筐体33Aの長手方向中央側が両端側より距離hだけ大きく基板6から離れるように変形した場合に、熱圧着により圧縮されていた長手方向中央側のドライバ側出力バンプ20a´等が、変形する筐体33Aに追従して圧縮前の形状に戻るように変形している。このため、図9に示すように、ドライバIC18Aの長手方向中央側のドライバ側出力バンプ20a´等と、出力配線12の一端部12aとが、導電粒子31bを介して確実に電気的に接続されている。
【0074】
なお、ドライバIC18Aの製造方法については、上記実施形態とほぼ同様なので説明を省略する。
【0075】
このように本実施形態によれば、ドライバIC18Aのドライバ側出力バンプ20´は、ドライバIC18Aの長手方向(図9のY方向)に配設されており、長手方向の中央側に配置されたドライバ側出力バンプ20a´等の弾性係数がこの長手方向のそれぞれの端に配置されたドライバ側出力バンプ21´、22´の弾性係数より小さく、ドライバ側出力バンプ20´はドライバIC18Aの長手方向で両端側から中央側に行くにつれドライバ側出力バンプ20´毎に弾性係数が小さくなっている。このため、例えばドライバIC18Aを基板6に熱圧着した後、時間の経過に伴うドライバIC18Aの温度低下により、図9に示すようにドライバIC18Aの長手方向で両端側から中央側に行くにつれ徐々にドライバIC18Aの筐体33Aが基板6から離れるように変形したときに、ドライバIC18Aの長手方向の中央側の熱圧着時に押し潰されていたドライバ側出力バンプ20a´等が圧着前の状態に戻るように変形し、中央側のドライバ側出力バンプ20a´等と基板6の出力配線12の一端部12aとの導電粒子31bを介した電気的な接続を確保し、接続信頼性を向上させることができる。
【0076】
また、ドライバIC18Aの実装においては、接続の信頼性を向上させるために、硬いバンプを用いることが望ましい。筐体33Aの長手方向中央側のドライバ側出力バンプ20a´等の弾性係数は両端側の弾性係数より小さいので、筐体33Aの長手方向の両端側のドライバ側出力バンプ21´、22´の弾性係数は、ドライバIC18Aの長手方向の中央側のドライバ側出力バンプ20a´等の弾性係数より大きくなり、ドライバ側出力バンプ21´、22´は中央側のドライバ側出力バンプ20a´等より硬い。従って、熱圧着時に、ドライバ側出力バンプ21´、22´と基板6の出力配線13の一端部13a、出力配線14の一端部14aとを導電粒子31bを介して電気的に確実に圧着することができ、接続信頼性を向上させることができる。
【0077】
なお、本発明は上述したいずれの実施形態にも限定されず、本発明の技術思想の範囲内で適宜変更して実施できる。また、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、上述した各実施形態及び変形例を組み合わせ得る。
【0078】
例えば、上述の実施形態ではTFT型の液晶装置1等について説明したがこれに限られるものではなく、例えばTFD(Thin Film Diode)型アクティブマトリックス型、パッシブマトリクス型の液晶装置であってもよい。また、プラズマディスプレイ装置、電気泳動ディスプレイ装置、電子放出素子を用いた装置(Field Emission Display及びSurface‐Conduction Electron‐Emitter Display等)などの各種電気光学装置に本発明を適用してもよい。
【0079】
例えば、上記実施形態では、ドライバIC18のドライバ側出力バンプ20の弾性係数を調整するために、樹脂コア34の構成材料に応力緩和材を含有させる例を示した。しかし、これに限定されず、例えばドライバ側出力端子部35の膜厚を調整することで、ドライバ側出力バンプ20等の弾性係数を調整するようにしてもよい。
【0080】
図10は、ドライバ側出入力バンプ20、28とは異なる樹脂コアのバンプをドライバICの長手方向の両端部に備えるドライバICの底面図である。
【0081】
図10に示すように、ドライバIC180は、ドライバIC180の長手方向(Y方向)の両端部で、図10に示す複数のドライバ側出入力バンプ20、28の配列方向(図10のY方向)に直交する方向(図10のX方向)に複数配列された樹脂コアのバンプ60を備える。樹脂コアのバンプ60は、基板6側の図示しない端子等に電気的に接続されている。この場合には、図10のX方向に複数配列された樹脂コアのバンプ60の樹脂コアの弾性係数を、ドライバ側出力バンプ21、22の弾性係数と同じにすればよい。これにより、例えば金属バンプの場合に比べて、ドライバIC180を基板6に熱圧着した後、時間経過に伴い温度が低下し、筐体33の長手方向(Y方向)の両端が基板6から離れるように変形しても、図10のX方向に複数配列された樹脂コアのバンプ60が基板6に追従するように変形し樹脂コアのバンプ60と基板6側の端子との接続を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【0082】
【図1】第1の実施形態の液晶装置の斜視図である。
【図2】図1の液晶装置のA−A断面図である。
【図3】図1の液晶装置のドライバICの底面図である。
【図4】図1の液晶装置のB−B断面図である。
【図5】液晶装置のドライバICの中心からのドライバ側出力バンプの距離と、ドライバ側出力バンプの弾性係数との関係のグラフである。
【図6】図1の液晶装置の製造工程を示すフローチャートである。
【図7】変形例のドライバICの断面図である。
【図8】変形例のドライバICの中心からのドライバ側出力バンプの距離と、ドライバ側出力バンプの弾性係数との関係のグラフである。
【図9】第2の実施の形態の液晶装置の断面図である。
【図10】ドライバ側出入力バンプとは異なる樹脂コアのバンプをドライバICの長手方向の両端部に備えるドライバICの底面図である。
【符号の説明】
【0083】
T 薄膜トランジスタ素子、 r 距離、 L1 点線、 G1、G2、G3、G4、G5 群、 O 中央、 h 距離、 1 液晶装置、 2 液晶パネル、 3 回路基板、 4 フレーム、 6,7 基板、 6a 張り出し部、 7a 共通電極、 8 シール材、 9 ゲート電極、 10 ソース電極、 11 画素電極、 12〜14 出力配線、 12a,13a,14a,23 一端部、 15〜17 入力配線、 18,18´,18A、180 ドライバIC、 20,20a,20a´,21,21´,22,22´,51,52,53,54 ドライバ側出力バンプ、 28 ドライバ側入力バンプ、 24 可撓性基材、 25,29,30 配線、 26,31 ACF、 27 他端部、 31a 基材、 31b 導電粒子、 33,33A 筐体、 33a 実装面、 34 樹脂コア、 35 ドライバ側出力端子部、 36,51a,52a,53a,54a 樹脂コア、 37 ドライバ側入力端子部、 38 反射板、 39 導光板、 39B 一側面、 40 LED、 51b ドライバ側出力端子部

【特許請求の範囲】
【請求項1】
電子回路を有する筐体と、
前記筐体の実装面に突設され、前記電子回路に電気的に接続されたバンプとを具備し、
前記バンプは、前記筐体の長手方向に複数配設されており、該長手方向の両端側に配置されたバンプの弾性係数が該長手方向の中央側に配置されたバンプの弾性係数より小さいことを特徴とする半導体装置。
【請求項2】
請求項1に記載の半導体装置であって、
前記複数のバンプはそれぞれ弾性係数が異なることを特徴とする半導体装置。
【請求項3】
請求項1に記載の半導体装置であって、
前記複数のバンプは、弾性係数が同じ少なくとも2つのバンプを有することを特徴とする半導体装置。
【請求項4】
請求項1に記載の半導体装置であって、
前記バンプは、弾性を有する樹脂コアと、前記樹脂コアを被覆し前記電子回路に電気的に接続された端子部とを有することを特徴とする半導体装置。
【請求項5】
請求項1に記載の半導体装置であって、
前記長手方向の前記両端側のバンプは、該バンプの樹脂コアが応力緩和材を含むことを特徴とする半導体装置。
【請求項6】
請求項1に記載の半導体装置であって、
前記バンプは、前記長手方向の両端部で前記長手方向に直交する方向に配列された複数のバンプを有し、
当該複数のバンプの弾性係数は、前記長手方向両端側のバンプの弾性係数と同じであることを特徴とする半導体装置。
【請求項7】
電子回路を有する筐体と、前記筐体の実装面に突設され、前記電子回路に電気的に接続されたバンプとを具備し、前記バンプは、前記筐体の長手方向に複数配設されており、該長手方向の両端側に配置されたバンプの弾性係数が該長手方向の中央側に配置されたバンプの弾性係数より小さい半導体装置と、
前記半導体装置が実装された基材と
を具備することを特徴とする実装構造体。
【請求項8】
請求項7に記載の実装構造体であって、
前記複数のバンプはそれぞれ弾性係数が異なることを特徴とする実装構造体。
【請求項9】
電子回路を有する筐体と、前記筐体の実装面に突設され、前記電子回路に電気的に接続されたバンプとを具備する半導体装置と、
前記半導体装置が実装され電気光学物質を保持する第1及び第2の基板とを具備し、
前記バンプは、前記筐体の長手方向に複数配設されており、該長手方向の両端側に配置されたバンプの弾性係数が該長手方向の中央側に配置されたバンプの弾性係数より小さいことを特徴とする電気光学装置。
【請求項10】
請求項9に記載の電気光学装置であって、
前記複数のバンプはそれぞれ弾性係数が異なることを特徴とする電気光学装置。
【請求項11】
電子回路を有する筐体の長手方向の両端側に配置されたバンプに、該長手方向の中央側に配置されたバンプより多くの応力緩和材を含ませることで、前記両端側に配置されたバンプの弾性係数が前記中央側に配置されたバンプの弾性係数より小さい半導体装置を製造する工程と、
電気光学物質を保持する第1及び第2の基板のうち少なくとも一方に前記半導体装置を実装する工程と
を具備することを特徴とする電気光学装置の製造方法。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【図9】
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【図10】
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