実装構造体、電気光学装置、電子機器及び実装構造体の製造方法
【課題】突起電極にクラックが生ずる虞を低減し、接続抵抗のばらつきや増加を抑制することにより、電気的信頼性を高める。
【解決手段】本発明の実装構造体は、樹脂よりなる突出体１３及び突出体上に配置された導電層１４を備えた突起電極Ｐを有する第１電子部品１０Ｓと、突起電極と導電接触した対向電極２１を有する第２電子部品２０Ｓと、第１電子部品と第２電子部品とを接着する接着剤３０とを有し、突起電極は対向電極と当接して頂部が押しつぶされ、突出体には、その上に導電層が設けられて突起電極の頂部を構成する第１の頂部１３Ａと、第１の頂部より低く形成された第２の頂部１３Ｂとが形成され、突起電極の頂部と第２の頂部の高低差Ｄｓは、接着剤の硬化前の軟化温度にて突起電極の頂部を上方から高低差がなくなるまで押しつぶしたときに突起電極にクラックが生じない範囲に設定されている。
【解決手段】本発明の実装構造体は、樹脂よりなる突出体１３及び突出体上に配置された導電層１４を備えた突起電極Ｐを有する第１電子部品１０Ｓと、突起電極と導電接触した対向電極２１を有する第２電子部品２０Ｓと、第１電子部品と第２電子部品とを接着する接着剤３０とを有し、突起電極は対向電極と当接して頂部が押しつぶされ、突出体には、その上に導電層が設けられて突起電極の頂部を構成する第１の頂部１３Ａと、第１の頂部より低く形成された第２の頂部１３Ｂとが形成され、突起電極の頂部と第２の頂部の高低差Ｄｓは、接着剤の硬化前の軟化温度にて突起電極の頂部を上方から高低差がなくなるまで押しつぶしたときに突起電極にクラックが生じない範囲に設定されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は実装構造体、電気光学装置、電子機器及び実装構造体の製造方法に係り、特に、電子部品に設けられた突起電極の構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、半導体装置等の各種電子部品には、基体の表面上に突設された突起電極（バンプ電極）を備えたものが知られている。この突起電極は、被実装側の基板等に密着させて導通を図るためのものであるが、一般的にはシード電極上にＡｕなどの金属を厚くめっきすることなどによって形成された金属バンプ電極が用いられている。このような突起電極を用いた実装方法としては、例えば、各種表示体の基板上に駆動用ＩＣを実装する方法が知られている。
【０００３】
また、上記突起電極として、基板上に樹脂製の突出体を形成し、この突出体の表面に導電層を形成したものを用いることが提案されている（例えば、以下の特許文献１及び２参照）。この種の突起電極には、従来の金属バンプ電極に比べて薄い導電層を用いることができるために微細なパターニングが可能になって電極の狭ピッチ化を図ることができ、また、樹脂製の突出体を用いることで突出体の弾性変形を利用して安定なコンタクト圧を確実に得ることができるために従来よりも電気的信頼性を向上できるなどという利点がある。
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−１３６４０２号公報
【特許文献２】特開２００５−１０１５２７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、前述の特許文献１及び２に記載の突起電極の頂部は実装時に対向電極によって押しつぶされるが、突起電極の変形量が大きすぎると上記樹脂製の突出体やその上に形成される導電層にクラックが入ることなどにより突起電極の導電性にばらつきが生じたり抵抗値が増大したりし、電気的信頼性が低下するという問題点がある。
【０００６】
すなわち、一般的には実装時の加圧力を突起電極のクラックが生じない範囲に設定して実装が行われるが、突起電極の形状、構成素材の弾性率、実装温度、加圧分布等にはばらつきが存在することから、予め設定された上記の加圧力で実装を行ったときでも突起電極の変形度合がばらつくため、突起電極にクラック等（クラックだけでなく、抵抗のばらつきや増大をもたらす導電層の変形なども含む。以下同様。）が生ずる虞をなくすことができない。一方、この虞を十分に低減するには加圧力を限界値よりも大幅に低く設定する必要があるが、このようにすると、突起電極の変形量の不足によりコンタクト圧やコンタクト面積を確保することができなくなる虞がある。したがって、いずれの場合にも、導電接続抵抗のばらつきや増大が生じ、極端な場合には実装不良となる。
【０００７】
そこで、本発明は上記問題点を解決するものであり、突起電極にクラックが生ずる虞を低減し、接続抵抗のばらつきや増加を抑制することにより、電気的信頼性の高い実装構造体、電気光学装置及び電子機器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
斯かる実情に鑑み、本発明の実装構造体は、樹脂よりなる突出体及び該突出体上に配置された導電層を備えた突起電極を有する第１電子部品と、前記突起電極と導電接触した対向電極を有する第２電子部品と、前記第１電子部品と前記第２電子部品とを接着する接着剤とを有する実装構造体であって、前記突出体には、その上に前記導電層が設けられた第１領域と、前記導電層を設けない第２の領域とを有し、前記突出体の前記第１の領域は、前記第２の領域よりも多く押しつぶされていることを特徴とする。
【０００９】
この発明によれば、突起電極である第１の領域を第２の領域との高低差がなくなるまで押しつぶしたときに突起電極にクラックが生じない範囲に設定されていることにより、実装時において上記高低差がなくなるまで第１の領域が押しつぶされたときにもクラックが生ずることがなく、また、加圧力が過大であることにより、或いは、突起電極の弾性率が過小であることにより、上記高低差がなくなる以上に突起電極の頂部が押しつぶされる状況であっても、第２の領域も同時に押圧されることとなるため、第１の領域の変形量の増加が抑制されるとともに、第１の領域の形状変化も第２の領域による支持によって抑制されることから、突起電極のクラック等の発生を低減できる。したがって、突起電極のクラック等に起因する接続抵抗のばらつきや増加等を抑制し、電気的信頼性を高めることができる。
すなわち、この発明によれば、突出体には、その上に前記導電層が設けられた第１領域と、前記導電層を設けない第２の領域とを有し、前記突出体の前記第１の領域は、前記第２の領域よりも多く押しつぶされていることにより、実装時において第１の領域が押しつぶされる際に、第１の領域が押しつぶされやすくなるとともに、第２の領域による支持によって押しつぶす力が抑制されることから、突起電極のクラック等の発生を低減できる。したがって、突起電極を必要以上に押しつぶすことによるクラック等に起因する接続抵抗のばらつきや増加等を抑制し、電気的信頼性を高めることができる。
【００１０】
ここで、上記第１の領域及び第２の領域を有する突出体を備えた突起電極としては、それぞれ水平な軸線を有する半円柱状に構成され、当該軸線方向に相互に隣接して一体化された第１の部分とこの第１の部分より小径の第２の部分とを有する突出体が設けられ、この突出体の第１の部分の円筒面によって第１の領域が構成されるとともに第２の部分の円筒面によって第２の領域が構成されてなり、第１の部分の円筒面上に導電層が形成されたものが挙げられる。
【００１１】
また、本発明の別の実装構造体は、前記突出体の前記第１の領域が前記第２の領域よりも多く押しつぶされることによって、当該第２の領域が前記第２電子部品に対して前記突起電極と前記対向電極の当接方向に直接当接していることを特徴とする。
【００１２】
これによれば、押しつぶされた突起電極と対向電極とが当接しているとともに、第１電子部品の第２の領域が第２電子部品に対して直接当接していることにより、前記第２の領域によって上記押圧力に対抗することができることで実装時における突起電極の余分な変形が抑制されることから、突起電極のクラック等を防止することができる。
【００１３】
この場合に、前記突起電極の突出体の前記第２の領域は、前記第１の領域よりも低く形成されている。これによれば、突出体の第２の領域によって第２電子部品が当接支持されることにより、突起電極の突出体の第１の領域の変形そのものも抑制されるため、クラック等による抵抗のばらつきや増大をより確実に防止することができる。
【００１４】
本発明において、前記第１電子部品には複数の前記突起電極が設けられ、該複数の突起電極は共通の前記突出体と、該共通の突出体の前記第１の領域上に前記第２の領域を挟んで相互に離間して形成された複数の前記導電層とにより構成されることが好ましい。これによれば、複数の突起電極と第２の領域とが交互に隣接配置されているので、過剰な加圧力が加わっても、或いは、突起電極の弾性率が不足していても、第２の領域による支持効果が十分に得られるため、突起電極にクラック等がより生じにくくなる。
さらに本発明の実装構造体は、前記突起電極の前記第１の領域と前記第１の領域よりも低い前記第２の領域との高低差は、前記接着剤の硬化前の軟化温度にて前記突起電極の頂部を上方から前記高低差がなくなるまで押しつぶしたときに前記突起電極にクラックが生じない範囲に設定されていることを特徴とする。
【００１５】
次に、本発明の電気光学装置は、樹脂よりなる突出体及び該突出体上に配置された導電層を備えた突起電極を有する電子部品と、前記突起電極と導電接触した対向電極を有する電気光学パネルと、前記電子部品と前記電気光学パネルとを接着する接着剤とを有する電気光学装置であって、前記突出体には、その上に前記導電層が設けられた第１の領域と、前記導電層を設けない第２の領域とを有し、前記突出体の前記第１の領域は、前記第２の領域よりも多くつぶされていることを特徴とする。
【００１６】
また、本発明の別の電気光学装置は、前記突出体の前記第１の領域が前記第２の領域よりも多く押しつぶされることによって、当該第２の領域が前記電気光学パネルに対して前記突起電極と前記対向電極の当接方向に直接当接していることを特徴とする。
【００１７】
さらに、本発明の異なる電気光学装置は、前記電子部品には複数の前記突起電極が設けられ、該複数の突起電極は共通の前記突出体と、該共通の突出体の前記第１の領域に前記第２の領域を挟んで相互に離間して形成された複数の前記導電層とにより構成されることを特徴とする。
【００１８】
さらに、本発明の電気光学装置は、前記突起電極の前記第１の領域と前記第１の領域よりも低い前記第２の領域との高低差は、前記接着剤の硬化前の軟化温度にて前記突起電極の頂部を上方から前記高低差がなくなるまで押しつぶしたときに前記突起電極にクラックが生じない範囲に設定されていることを特徴とする。
【００１９】
電気光学パネルとしては、液晶パネル、電気泳動パネル、有機ルミネッセンスパネルなどが挙げられる。特に、ガラス基板等の硬質基板を用いたパネルに上記半導体装置を実装する場合には、当該硬質基板上に形成される接続パッド側の変形は期待できないので、半導体装置側の上記樹脂よりなる突出体を含む突起電極を用いる意義がある。
【００２０】
本発明の電子機器は、上記のいずれかに記載の実装構造体を搭載したことを特徴とする。また、本発明の電子機器は、上記のいずれかに記載の電気光学装置を搭載したことを特徴とする。電子機器としては、モニタやテレビジョン受像機等の画像表示装置、プロジェクタ等の画像投射装置、電子時計、携帯電話機、コンピュータ装置、携帯型情報端末等が挙げられる。
【００２１】
次に、本発明の実装構造体の製造方法は、樹脂よりなる突出体及び該突出体上に配置された導電層を備えた突起電極を有する第１電子部品と、前記突起電極と導電接触した対向電極を有する第２電子部品とを有する実装構造体の製造方法であって、前記第１電子部品に前記突起電極を形成する突起電極形成工程と、前記第１電子部品を前記第２電子部品に実装する実装工程とを少なくとも有し、前記突起電極形成工程では、前記突出体として、前記導電層が設けられる第１の領域と、前記導電層を設けない第２の領域とを形成するとともに、前記第１の領域の上に前記導電層を形成して前記突起電極を形成し、前記実装構造では、前記突起電極の前記第１の領域を前記対向電極と当接させて、前記第１の領域を前記第２の領域よりも多く押しつぶした状態とし、この状態で前記接着剤が硬化されることを特徴とする。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
［電子部品（半導体装置）の構成］
次に、添付図面を参照して本発明の実施形態について詳細に説明する。図１は本実施形態の電子部品、若しくは、半導体装置に設けられた突起電極の概略斜視図、図２は同突起電極の部分縦断面図、図３は同突起電極の突出体の延長方向に沿った断面を示す縦断面図である。
【００２３】
本実施形態では、図２に示すように、単結晶シリコン等の半導体基板などで構成される基体１０の表面上に、アルミニウム等よりなるベース電極１１が形成され、さらに、ベース電極１１の一部を露出する開口部１２ａを有する絶縁層１２が酸化シリコンや窒化シリコン等により形成されている。絶縁層１２上には突起電極Ｐが形成されている。この突起電極Ｐは、以下に詳述する突出体１３及び導電層１４で構成される。
【００２４】
絶縁層１２上には、上記ベース電極１１或いは開口部１２ａを避けた領域において樹脂よりなる突出体１３が形成されている。この突出体１３は基体１０の表面上より突出した任意の形状を有するものであればよいが、図示例では、図１に示すように所定方向に伸びる延長形状、具体的には基体１０の表面に沿った軸線を有する半円柱状に形成されている。突出体１３は、アクリル樹脂、フェノール樹脂、シリコーン樹脂、ポリイミド樹脂、シリコーン変性ポリイミド樹脂、エポキシ樹脂などの各種樹脂によって形成することができる。特に、上記各種素材よりなる感光性樹脂で形成されたものであることが好ましい。また、感光性樹脂としては、露光条件の調整によって形状を制御可能なアクリル系感光樹脂を用いることが望ましい。さらに、突出体の表面は、後述する導電層１４との密着性を高めるために粗面化されていることが好ましい。
【００２５】
突出体１３の突出量は実装方法や実装部の特性等によって適宜に設定されるが、一般的には５μｍ〜１０００μｍの範囲内であり、半導体装置としては５μｍ〜５０μｍ、特に、１０μｍ〜２０μｍ程度とされることが好ましい。
【００２６】
突出体１３上には導電層１４が形成され、この導電層１４は上記開口部１２ａ上まで伸びて、上記ベース電極１１に導電接続されている。導電層１４の厚みは、一般的には１００ｎｍ〜１μｍの範囲内であるが、特に、３００ｎｍ〜８００ｎｍの範囲内であることが好ましい。本実施形態において、導電層１４は下地層１４ａと表面導電層１４ｂの２層が積層されてなる積層構造とされている。
【００２７】
ここで、下地層１４ａは導電性素材よりなるものに限られないが、導電性素材で構成されることが好ましく、当該導電性素材としては、例えば、ＴｉＷ、Ｃｕ、Ｃｒ、Ｎｉ、Ｐｄ、Ｔｉ、Ｗ、ＮｉＶ等が挙げられる。下地層１４ａは主として突出体を構成する樹脂との密着性を高めるためのものであるが、ベース電極１１を構成する金属素材（例えばアルミニウム）の拡散を防止する拡散防止層としても機能するもの（例えばＴｉＷ）であることがより望ましい。下地層１４ａの厚みは１００ｎｍ〜１５０ｎｍ程度であることが望ましい。なお、本実施形態では導電層１４を２層構造としているが、導電層１４が単層（例えば単一の金属層）で構成されていてもよいことはもちろんである。
【００２８】
表面導電層１４ｂは、後述する対向電極との接触抵抗が小さいなど、電極表面としての好適な機能を有する導電性素材で構成される。このような導電性素材としては、例えば、Ａｕ、Ａｇ，Ｃｕ、Ｐｔなどが挙げられる。表面導電層１４ｂとしては、上記の導電接続性以外に、耐食性が良好な素材（Ａｕ，Ｐｔなど）であることがさらに望ましい。表面導電層１４ｂの厚みは３００ｎｍ〜６００ｎｍ程度であることが好ましい。
【００２９】
電子部品（半導体装置）の実装面上には複数の突起電極Ｐが配列された形で形成される。本実施形態の場合、複数の導電層１４が共通の突出体１３上において当該突出体１３の延長方向に複数配列して形成されている。複数の導電層１４はそれぞれが別の上記ベース電極１１に導電接続され、突出体１３上にまで伸び、突出体１３上において相互に離間している。
【００３０】
本実施形態では、突出体１３に２つの頂部、すなわち第１の頂部１３Ａと第２の頂部１３Ｂとが設けられ、第２の頂部１３Ｂは第１の頂部１３Ａより低く形成されている。ここで、上記の二つの頂部は基本的にそれぞれが突起を構成する形状部分を言う。図示例では第１の頂部１３Ａと第２の頂部１３Ｂを含む突出体１３自体は一体に構成されているが、相互に高さの異なる別の頂部を有するものとなっている。図示例の場合、突出体１３には第１の頂部１３Ａと第２の頂部１３Ｂとが突出体１３の延長方向に交互に配置されている。そして、第１の頂部１３Ａ上に形成された導電層１４によって突起電極Ｐの頂部が構成される。
【００３１】
ここで、図１（ａ）は突出体１３を形成した後に導電層１４を形成した直後の製造途中の外観を示し、図１（ｂ）は導電層１４をマスクとして突出体１３の露出部分をエッチングし、当該露出部分に設けた第２の頂部１３Ｂを突起電極Ｐの頂部（第１の頂部１３Ａ上にある導電層１４の頂部）に対して低く形成し、所定の高低差を有するように形成した後の完成構造を示す。すなわち、図１（ａ）に示す状態から突出体１３をエッチングすることにより突起電極Ｐの頂部以外の部分に凹溝１３ｄが形成されることで、この凹溝１３ｄの内部表面である第２の頂部１３Ｂが設けられる。
【００３２】
図示例では、水平な軸線を有する半円柱状の突出体１３の軸線方向（延長方向）に沿って相互に離間した複数の凹溝部１３ｄが形成されることによって、突出体１３には半円柱状の第１の部分と、この第１の部分より小径の半円柱状の第２の部分とが設けられ、第１の部分と第２の部分とが隣接して一体化され、第１の部分の円筒面上に導電層１４が形成され、第１の部分の円筒面の最上部（軸線方向に沿って直線状に伸びる稜線部分）が第１の頂部となり、この上にある導電層１４の表面が突起電極Ｐの頂部となり、第２の部分の円筒面の最上部（軸線方向に沿って直線状に伸びる稜線部分）が第２の頂部１３Ｂとなっている。そして、全体としては、上記の第１の部分と第２の部分とが軸線方向（延長方向）に交互に配列された構造を備えている。
【００３３】
図３は上記の突出体１３の延長方向に沿った断面を示す。上記のように、突出体１３の第１の頂部１３Ａ上には導電層１４が形成されて突起電極Ｐの頂部が構成され、第２の頂部１３Ｂは突起電極Ｐの頂部に対して高低差Ｄｓだけ低く形成されている。この高低差Ｄｓは、後述する接着剤３０の硬化前の軟化温度（実装時において未硬化の接着剤３０が軟化する温度）、或いは、後述する実装工程と同じ温度（実装工程における突起電極Ｐの温度）にて、上記高低差Ｄｓがなくなるまで突起電極Ｐの頂部を押しつぶしたときに、突起電極Ｐにクラックが生じない範囲、すなわち、突起電極Ｐの第１の頂部１３Ａ又はその上の導電層１４にクラックが生じない範囲に設定されている。
すなわち、電子部品は導電層１４が形成された第１の頂部１３Ａと導電層が形成されないともに、第１の頂部１３Ａよりも高さが低い第２の頂部１３Ｂを有する突起電極Ｐを有し、突起電極Ｐが対向する別の電子部品若しくは電気光学パネル２０Ｓの対向電極に当接して押しつぶされる際に、高さが高い第１の頂部１３Ａが第２の頂部１３Ｂよりも先に押しつぶされる。第１の頂部１３Ａのつぶれ量が適正になったところで第２の頂部が、対向する別の電子部品若しくは電気光学パネル２０Ｓに直接当接する。その時、第２の頂部に当接して第１の頂部１３Ａよりも少ない量が押しつぶされる。そのことによって、第１の頂部１３Ａ及び第２の頂部１３Ｂの双方で押しつぶす力に対抗することができ、実装時における突起電極Ｐの余分な変形が抑制されることから、突起電極のクラック等を防止することができる。
【００３４】
本実施形態では、突出体１３における第１の頂部１３Ａと第２の頂部１３Ｂの高低差Ｄｓは、突起電極Ｐの突出量Ｄｐ（第１の頂部１３Ａ上の導電層１４の最上部）の２０％〜５０％の値以下、特に、３０％〜４０％内の値以下となる範囲とされる。例えば、突起電極Ｐの突出量Ｄｐが１０μｍの場合、高低差Ｄｓが４μｍ以下となる範囲（後述する限界変形量Ｄｔが４．５μｍの場合）、突出量Ｄｐが２０μｍの場合、高低差Ｄｓが７μｍ以下となる範囲（後述する限界変形量が７．５μｍの場合）である。
【００３５】
［電子部品（半導体装置）の製造方法］
次に、上述の電子部品（半導体装置）の製造方法の実施形態について詳細に説明する。本実施形態の製造方法は、図２に示すように、基体１０の表面上に蒸着法、スパッタリング法等を用いてアルミニウム等よりなるベース電極１１を形成する。このベース電極１１はエッチング等によるパターニング処理で基体１０上の各種配線等と共に形成することができる。その後、基体１０及びベース電極１１上に、ＣＶＤ法、スパッタリング法等により絶縁層１２を形成し、パターニング処理によってベース電極１１を露出させるための開口部１２ａを形成する。
【００３６】
その後、絶縁層１２上に図示しない感光性樹脂を塗布し、開口部を備えた図示しない露光マスクを用いて露光処理を施し、その後、現像処理を施すことによって各図に示す形状の突出体１３を形成する。なお、上記の感光性樹脂として露光量を制御することで残存部の厚みが調整できる感光性材料（例えば、アクリル系感光性樹脂）を用いることにより、単純な開口形状を有する露光マスクで図示のような延長方向から見て上窄まり形状の突出体１３を容易に形成できる。
【００３７】
ここで、突出体１３の表面を粗面化することが好ましい。突出体１３の表面の粗面化は、例えば、酸素ガスを用いたプラズマ処理で実施することができる。当該表面の表面粗さＲａが５０ｎｍ〜５００ｎｍの範囲であることが好ましく、特に、１００ｎｍ〜１５０ｎｍ程度であることが望ましい。
【００３８】
しかる後に、突出体１３上に導電層１４を形成する。図示例の場合、下地層１４ａと表面導電層１４ｂを蒸着法やスパッタリング法並びにパターニング処理により順次に形成する。下地層１４ａ及び表面導電層１４ｂはめっき処理（無電解めっき又は電解めっき）により形成してもよい。これによって図１（ａ）に示す形状の突起電極Ｐが形成される。
【００３９】
次に、図１（ａ）に示すようにパターニングされた導電層１４をマスクとして、酸素プラズマ処理等によって突出体１３をエッチングし、図１（ｂ）に示すように上記の凹溝部１３ｄを形成する。この凹溝部１３ｄの形成によって、図３に示すように突起電極Ｐの頂部と第２の頂部１３Ｂの間に高低差Ｄｓが形成される。すなわち、この突出体１３に対するエッチング処理によって導電層１４によって被覆された第１の頂部１３Ａと、露出した第２の頂部１３Ｂとの間に高低差が形成され、その結果として突起電極Ｐの頂部と第２の頂部１３Ｂとの間に高低差Ｄｓが形成される。以上が突起電極形成工程である。なお、本実施形態では高低差Ｄｓを所定範囲に設定する点に特徴を有するが、この点については後述する。
【００４０】
［実装構造体及びその製造方法］
図４は上記実施形態の電子部品若しくは半導体装置１０Ｓを、別の電子部品若しくは電気光学パネル２０Ｓに実装する様子を示す概略断面図である。ここで、別の電子部品若しくは電気光学パネル２０Ｓは、ガラス等の硬質材よりなる基体２０と、この基体２０上に形成された対向電極２１と、この対向電極２１を露出させた状態で他の部分を被覆する絶縁層２２とを有している。
【００４１】
電子部品１０若しくは半導体装置１０Ｓを別の電子部品若しくは電気光学パネル２０Ｓに実装する場合には、両者間に熱硬化性樹脂等の接着剤３０で構成される未硬化シートを配置し、電子部品１０若しくは半導体装置１０Ｓを加熱しながら別の電子部品若しくは電気光学パネル２０Ｓに対して加圧する。このようにすると、接着剤３０が加熱によって軟化し、上記の軟化温度、或いは、実装工程と同じ温度で、突起電極Ｐの頂部が対向電極２１に当接し、加圧力によって突起電極Ｐの頂部が押しつぶされる。その後、接着剤３０が硬化することにより、電気部品若しくは半導体装置１０Ｓと別の電子部品若しくは電気光学パネル２０Ｓとが接着され、これによって、突起電極Ｐと対向電極２１との導電接続状態が保持される。以上が実装工程である。なお、上記の軟化温度若しくは実装工程と同じ温度とは、通常、１５０℃〜２８０℃の範囲内である。
【００４２】
図５は、電子部品１０若しくは半導体装置１０Ｓを別の電子部品若しくは電気光学パネル２０Ｓに実装した後の突出体１３の延長方向に沿った断面を示す縦断面図、図６は、突出体１３の延長方向とは直交する方向に沿った断面を示す縦断面図である。突起電極Ｐの頂部が対向電極２１によって押しつぶされた結果、突起電極Ｐの頂部以外の部分、すなわち本実施形態では第２の頂部１３Ｂが別の電子部品若しくは電気光学パネル２０Ｓに直接当接した状態とされている。具体的には、第２の頂部１３Ｂが基体２０上に形成された絶縁層２２の表面に当接している。
【００４３】
図示例の場合、対向電極２１の表面はその周囲にある絶縁層２２の表面よりも基体２０上において低く形成されているので、実装後においても突起電極Ｐの頂部は第２の頂部１３Ｂよりも突出した状態となっている。しかしながら、対向電極２１の表面と絶縁層２２の表面の高さ関係は上記関係に限らないので、当該高さ関係に応じて実装後の突起電極Ｐの頂部と第２の頂部１３Ｂの関係も変化することになる。例えば、対向電極２１の表面と絶縁層２２の表面とが同一高さとなっていれば、突起電極Ｐの頂部は第２の頂部１３Ｂと同じ高さになる。
【００４４】
いずれの場合でも、突起電極Ｐの頂部とは別の第２の頂部１３Ｂが別の電子部品若しくは電気光学パネル２０Ｓに対して実装方向（突起電極Ｐと対向電極２１とが圧接される方向、すなわち図示上下方向）に直接（すなわち接着剤３０を介することなく）当接していることにより、実装時の加圧力が変動したり、突起電極Ｐ（突出体１３）の弾性率にばらつきがあったりしても、突起電極Ｐにクラックが生ずることを防止できる。すなわち、突起電極Ｐの頂部が押しつぶされて第２の頂部１３Ｂが別の電子部品若しくは電気光学パネル２０Ｓに軽く当接するときよりも実装時の加圧力がさらに大きい場合でも、当該加圧力は突起電極Ｐの頂部だけでなく第２の頂部１３Ｂにも加わることとなるため、突起電極Ｐの頂部のそれ以上の変形が抑制される。したがって、突起電極Ｐの頂部の変形量が過大となって、突出体１３の第１の頂部１３Ａやその上の導電層１４にクラックが生ずることが防止される。
【００４５】
ところで、図示例の実装構造体においては、電子部品若しくは半導体装置１０Ｓの突起電極Ｐの頂部以外の部分、すなわち第２の頂部１３Ｂが別の電子部品もしくは電気光学パネル２０Ｓの一部、すなわち絶縁層２２に直接当接している例を示しているが、本発明では必ずしも第２の頂部１３Ｂが当接していなくてもよい。すなわち、第２の頂部１３Ｂと絶縁層２２との間に隙間が存在する状態で実装されていても構わない。この場合でも、電子部品もしくは半導体装置１０Ｓが上述のように構成されていることにより、突起電極Ｐの頂部がさらに押しつぶされて第２の頂部１３Ｂと同じ高さになったときであっても突起電極Ｐにクラックが生ずることがないため、実装時の加圧力、温度、突起電極Ｐの弾性率等にばらつきがあっても実装構造体の電気的信頼性が担保される。
【００４６】
図７は、実装時の加圧力Ｆと突起電極Ｐの変形量Δｈとの関係を示すグラフである。ここで、突起電極Ｐの実質弾性率にはばらつきが存在するので、当該実質弾性率のばらつき範囲を示すために、弾性率の大きい突起電極Ｘと、弾性率の小さい突起電極Ｙとを共に示してある。いずれの場合にも弾性変形を示す直線の傾きが弾性率を示す。弾性率のばらつき範囲Ｒｓは状況によって異なるが、突起電極Ｐの形状のばらつき、突出体１３の機械的特性のばらつきなどに起因するもので、完全に無くすことはきわめて困難である。
【００４７】
図７において、変形量Δｈ＝Ｄｔは突起電極Ｐにクラックが生ずるときの限界変形量である。突起電極Ｐの頂部が限界変形量Ｄｔに達すると突起電極Ｐにクラックが生ずる可能性がきわめて高くなる。クラックを生ずる要因は複雑であるので、上記の限界変形量Ｄｔを一律に定めることは難しいが、現実には実験的にほぼ妥当な値を求めることができる。
【００４８】
本実施形態では、突起電極Ｐの頂部と第２の頂部１３Ｂの高低差Ｄｓが存在するので、突起電極Ｐの変形量Δｈが上記高低差Ｄｓに対応する境界値Ｄｓ’（突起電極Ｐの頂部を押しつぶしていく過程で第２の頂部１３Ｂが絶縁層２２の表面に直接当接し始めるときの突起電極Ｐの頂部の変形量。これは、別の電子部品若しくは電気光学パネル２０Ｓの表面が対向電極２１及びその周囲において完全に平坦であれば、或いは、平坦とみなせるのであれば、高低差Ｄｓに一致する。）になると、別の電子部品若しくは電気光学パネル２０Ｓが突起電極Ｐの頂部だけでなく、第２の頂部１３Ｂにも当接し始めるので、弾性率を示す直線の傾きは急増する。すなわち、変形量Δｈが境界値Ｄｓ’を超えた場合には突起電極Ｐの頂部はそれ以上変形しにくくなる。
【００４９】
ここで、上記弾性率のばらつき範囲Ｒｓ内の平均的な弾性率を有する突起電極Ｐを想定して実装時の加圧力ＦをＦ１に設定したとする。このとき、突起電極Ｐの頂部と第２の頂部１３Ｂの高低差Ｄｓが限界変形量Ｄｔよりも大幅に大きかったとすれば、或いは、第２の頂部１３Ｂが形成されていなかったとすれば、図示点線で示すように境界値Ｄｓ’で実質的な弾性率が変化しないので、突起電極Ｐの頂部の変形量Δｈのばらつき範囲はＲ１となる。図示例の場合、このばらつき範囲Ｒ１内に限界変形量Ｄｔを超える部分が存在するため、突起電極Ｐにクラックが生ずる虞があることになる。
【００５０】
一方、図示実線で示すように、突起電極Ｐの頂部と第２の頂部１３Ｂの境界値Ｄｓ’が限界変形量Ｄｔ以下である場合には、実質的な弾性率が増大することにより突起電極Ｐの変形量のばらつき範囲はＲ２となり、突起電極の変形量のばらつき範囲が大幅に低減されることがわかる。図示例では変形量のばらつき範囲Ｒ２が限界変形量Ｄｔよりも低い領域にのみ存在するため、突起電極Ｐにクラックが生じる虞がないことがわかる。
【００５１】
すなわち、境界値Ｄｓ’が限界変形量Ｄｔより小さい場合には、突起電極Ｐの頂部の変形量のばらつき範囲が小さくなるので、突起電極Ｐと対向電極２１の接触面積を十分に確保できるだけの加圧力を与えても、突起電極Ｐにクラックが生ずる可能性を低減できる。また、突起電極Ｐの頂部の実質的な弾性率は、変形量Δｈが境界値Ｄｓ’となる場合を境にして急激に増加するので、加圧力Ｆを或る程度ラフに設定しても、突起電極Ｐの頂部の変形量Δｈが境界値Ｄｓ’に近い値に安定するという利点もある。
【００５２】
なお、上記の図７を参照した説明では、加圧力Ｆを一定としても突起電極Ｐの弾性率のばらつきに起因して突起電極Ｐの変形量Δｈにばらつきが生ずる場合について示したが、例えば、加圧力Ｆのばらつきも上記弾性率のばらつきと同様に突起電極Ｐの頂部の変形量がばらつく原因となる。
【００５３】
また、上記の説明では境界値Ｄｓ’を基準にしているが、境界値Ｄｓ’の代わりに高低差Ｄｓを基準としてもそれ相応の効果を得ることができる。すなわち、相手方の別の電子部品若しくは電気光学パネル２０Ｓの構造が未定である場合には、電子部品若しくは半導体装置１０Ｓにおいて高低差Ｄｓを限界変形量Ｄｔよりも小さくすればよい。この場合には、相手方の構造によって厳密には異なる状況とはなるものの、一定の効果を得ることができる。
【００５４】
上記の高低差Ｄｓを求めるには以下のようにする。まず、予め突起電極Ｐの変形量Δｈとクラック等の発生との関係を実験やシミュレーション等によって上記の限界変形量Ｄｔを決定する。次に、高低差Ｄｓ又は境界値Ｄｓ’が限界変形量Ｄｔより小さくなるように設定する。ここで、境界値Ｄｓ’を設定した場合には、電子部品若しくは電気光学パネル２０Ｓの構造に基づいて境界値Ｄｓ’からさらに高低差Ｄｓを求める。
【００５５】
上記の限界変形量Ｄｔの決定は、突起電極Ｐの頂部の押しつぶしを上記軟化温度若しくは実装工程と同じ温度に突起電極Ｐがなった状況で行う場合に、突起電極Ｐにクラックが生ずるか否かを基準として決定される。すなわち、限界変形量Ｄｔを決定するための実験やシミュレーションにおいては、これらの温度で実験を行い、あるいは、これらの温度であると仮定してシミュレーションを行うことで、実際の実装工程における突起電極Ｐの変形量に対応した限界変形量Ｄｔを決定できる。
【００５６】
また、上記の場合において、高低差Ｄｓ又は境界値Ｄｓ’と限界変形量Ｄｔの差である安全変形量ΔＤ又はΔＤ’を所定値以上に設定するようにしてもよい。この安全変形量ΔＤ又はΔＤ’は、限界変形量Ｄｔの５％〜５０％の範囲であることが好ましく、特に、１０％〜３０％の範囲であることが好ましい。この範囲を下回ると、突起電極Ｐにクラック等が生ずる虞が高くなり、上記範囲を上回ると、突起電極Ｐの頂部の変形量が確保しにくくなり、突起電極Ｐと対向電極２１との間のコンタクト圧を得ることができなかったり、両者間に十分なコンタクト面積を得ることができなかったりする可能性が高くなる。
【００５７】
なお、実験結果によって限界変形量Ｄｔを定めようとするとき、クラックが発生した突起電極Ｐの変形量の値にばらつきがある場合には、適宜の方法でばらつきを定量化して、ばらつきが存在しても安全に実装できるように限界変形量を決定すればよい。例えば、上記の値の分布を求めてクラックの発生確率が所定の十分に小さな値になる値を限界変形量Ｄｔとすればよい。もちろん、実験で得られたクラックが発生した突起電極Ｐの変形量の最小値を限界変形量Ｄｔとしても構わない。
【００５８】
［実装構造体及び電気光学装置の構成］
次に、図８を参照して、本発明の実装構造体及び電気光学装置の実施形態について詳細に説明する。図８に示すように、本実施形態の電気光学装置１００は、液晶表示体（液晶パネル）を備えた液晶装置であり、ガラス等よりなる透明な基板１１０と１２０をシール材１３０で貼り合わせ、基板１１０と１２０の間に液晶を配置したものである。シール材１３０は駆動領域Ａを取り囲むように形成され、液晶を注入する開口部１３０ａが封止材１３１によって閉鎖されている。
【００５９】
基板１１０は、ガラスやプラスチック等の基材１１１の内面上に、ＡｌやＡｇ等の金属その他の反射性材料からなる反射層、カラーフィルタ、絶縁膜、ＩＴＯ（インジウムスズ酸化物）等の透明導電体からなる電極１１６、ポリイミド樹脂等からなる配向膜等を必要に応じて適宜に積層したものである。
【００６０】
一方、基板１２０は、ガラスやプラスチック等の基材１２１の内面上に、配線１２２及びこれに接続された素子（ＴＦＤ等の二端子非線形素子、或いは、ＴＦＴ等の三端子非線形素子）、絶縁層、透明導電体からなる電極、ポリイミド樹脂等からなる配向膜等を必要に応じて適宜に積層したものである。
【００６１】
基板１１０上に設けられた電極と、基板１２０上に設けられた電極とが平面的に交差する領域は、両電極に挟まれた液晶の配向状態を独立して制御可能な画素を構成し、図示の駆動領域Ａ内には複数の画素が縦横に配列された状態とされている。
【００６２】
また、基板１２０は、基板１１０の外形より外側に張り出した基板張出部１２０Ｔを有し、この基板張出部１２０Ｔ上に液晶駆動回路などを内蔵した半導体装置１３５が実装されている。この半導体装置１３５は、上記電極１１６及び配線１２２に導電接続され、基板張出部１２０Ｔ上に引き出された配線１１７、１１８に導電接続されている。また、基板張出部１２０Ｔの端部には半導体装置１３５に導電接続された入力端子１３６が設けられ、この入力端子１３６は、基板張出部１２０Ｔの端部に実装された配線基板（例えばフレキシブル配線基板）１３７に形成された配線（図示せず）に導電接続されている。
【００６３】
さらに、基板１１０と１２０の間には接着剤等で構成されるスペーサ（図示せず）が介在し、このスペーサが両基板の間隔を規制している。このスペーサはいずれか一方の基板に固定した状態で形成されることが好ましい。さらに、基板１１０，１２０の外面上には必要に応じて位相差板及び偏光板（図示せず）が貼着等の方法で配置される。
【００６４】
上記の半導体装置１３５には、上記の電子部品（半導体装置）の実施形態において形成された突起電極Ｐが形成され、この突起電極Ｐが基板張出部１２０Ｔ上に形成された配線１１７，１１８の先端に設けられた対向電極（接続パッド）に導電接続されている。この場合、上記と同様に、半導体装置１３５を熱硬化性樹脂よりなる接着剤を介して基板張出部１２０Ｔに対して加圧しつつ加熱し、接着剤を軟化させながら突起電極Ｐを対向電極に押し付け、突起電極Ｐの頂部を変形させる。その後、接着剤が熱硬化することにより、突起電極Ｐと対向電極の導電接続状態が維持される。
【００６５】
なお、上記半導体装置１３５と基板張出部１２０Ｔとの間の実装方法及び実装構造は図４乃至図６並びにこれらを参照して説明した事項と同様である。また、上記実施形態では、電子部品（半導体装置）である半導体装置１３５と、電気光学パネルとからなる実装構造体が形成され、この実装構造体の実装構造として上記突起電極Ｐを有するものが想定されているが、例えば、上記実施形態の半導体装置１３５（第１電子部品）を別の電子部品（第２電子部品）である配線基板（たとえば、フレキシブル配線基板）上に実装し、この配線基板を上記電気光学パネルの基板張出部１２０Ｔ上に実装するようにしてもよい。
【００６６】
［電子機器］
最後に、上述の電気光学装置１００を電子機器に搭載してなる構成例について説明する。図９は、本発明に係る電子機器の一実施形態であるノート型パーソナルコンピュータを示している。このパーソナルコンピュータ２００は、複数の操作ボタン２０１ａや他の操作装置２０１ｂを備えた本体部２０１と、この本体部２０１に接続され、表示画面２０２ａを備えた表示部２０２とを備えている。図示例の場合、本体部２０１と表示部２０２は開閉可能に構成されている。表示部２０２の内部には上述の電気光学装置（液晶装置）１００が内蔵されており、表示画面２０２ａに所望の表示画像が表示されるようになっている。この場合、パーソナルコンピュータ２００の内部には、上記電気光学装置１００を制御する表示制御回路が設けられる。この表示制御回路は、電気光学装置１００の半導体装置１３５内に設けられる駆動回路（液晶ドライバ回路など）に対して所定の制御信号を送り、その表示態様を決定するように構成されている。
【００６７】
なお、本発明に係る電子機器としては、図９に示す電子機器の他に、液晶テレビ、カーナビゲーション装置、ページャ、電子手帳、電卓、ワークステーション、テレビ電話、ＰＯＳ端末機などが挙げられる。そして、これらの各種電子機器の表示部として本発明に係る電気光学装置を用いることができる。
【００６８】
尚、本発明の実装構造体、電気光学装置、電子機器、及び、実装構造体の製造方法は、上述の図示例にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
また、上記の説明では、第１の頂部１３Ａ、第２の頂部１３Ｂというように、頂部がある突出体を例に挙げてきたが、頂部に限られるものではない。すなわち、突出体１３には、その上に導電層が設けられた第１領域（第１の頂部）と、導電層を設けない第２の領域（第２の頂部）とを有し、突出体１３の第１の領域は、前記第２の領域よりも多く押しつぶされている。この構成によれば、実装時において第１の領域が押しつぶされる際に、第１の領域が押しつぶされやすくなるとともに、第２の領域による支持によって押しつぶす力が抑制されることから、突起電極のクラック等の発生を低減できる。したがって、突起電極を必要以上に押しつぶすことによるクラック等に起因する接続抵抗のばらつきや増加等を抑制し、電気的信頼性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】本発明に係る電子部品（半導体装置）の突起電極の形成領域の製造途中の概略斜視図（ａ）及び製造完了後の概略斜視図（ｂ）。
【図２】突起電極の導電層の延長方向に沿った縦断面図。
【図３】突起電極の導電層の配列方向に沿った縦断面図。
【図４】実装構造体の実装工程における実装前の状態を示す断面図。
【図５】実装構造体の実装工程における実装後の状態を示す断面図。
【図６】実装構造体の実装工程における実装後の状態の導電層に沿った断面図。
【図７】実装時の加圧力と突起電極の変形量との関係を示すグラフ。
【図８】電気光学装置の例を示す概略斜視図。
【図９】電子機器の例を示す概略斜視図。
【符号の説明】
【００７０】
１０…基体、１０Ｓ…電子部品若しくは半導体装置、１１…ベース電極、１２…絶縁層、１３…突出体、１３Ａ…第１の頂部、１３Ｂ…第２の頂部、１４…導電層、１４ａ…下地層、１４ｂ…表面導電層、Ｐ…突起電極、Ｄｓ…高低差、Ｄｓ’…境界値、Ｄｔ…限界変形量、Ｒ１，Ｒ２…変形量Δｈのばらつき範囲、Ｒｓ…弾性率のばらつき範囲、１００…電気光学装置、２００…電子機器。
【技術分野】
【０００１】
本発明は実装構造体、電気光学装置、電子機器及び実装構造体の製造方法に係り、特に、電子部品に設けられた突起電極の構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、半導体装置等の各種電子部品には、基体の表面上に突設された突起電極（バンプ電極）を備えたものが知られている。この突起電極は、被実装側の基板等に密着させて導通を図るためのものであるが、一般的にはシード電極上にＡｕなどの金属を厚くめっきすることなどによって形成された金属バンプ電極が用いられている。このような突起電極を用いた実装方法としては、例えば、各種表示体の基板上に駆動用ＩＣを実装する方法が知られている。
【０００３】
また、上記突起電極として、基板上に樹脂製の突出体を形成し、この突出体の表面に導電層を形成したものを用いることが提案されている（例えば、以下の特許文献１及び２参照）。この種の突起電極には、従来の金属バンプ電極に比べて薄い導電層を用いることができるために微細なパターニングが可能になって電極の狭ピッチ化を図ることができ、また、樹脂製の突出体を用いることで突出体の弾性変形を利用して安定なコンタクト圧を確実に得ることができるために従来よりも電気的信頼性を向上できるなどという利点がある。
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−１３６４０２号公報
【特許文献２】特開２００５−１０１５２７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、前述の特許文献１及び２に記載の突起電極の頂部は実装時に対向電極によって押しつぶされるが、突起電極の変形量が大きすぎると上記樹脂製の突出体やその上に形成される導電層にクラックが入ることなどにより突起電極の導電性にばらつきが生じたり抵抗値が増大したりし、電気的信頼性が低下するという問題点がある。
【０００６】
すなわち、一般的には実装時の加圧力を突起電極のクラックが生じない範囲に設定して実装が行われるが、突起電極の形状、構成素材の弾性率、実装温度、加圧分布等にはばらつきが存在することから、予め設定された上記の加圧力で実装を行ったときでも突起電極の変形度合がばらつくため、突起電極にクラック等（クラックだけでなく、抵抗のばらつきや増大をもたらす導電層の変形なども含む。以下同様。）が生ずる虞をなくすことができない。一方、この虞を十分に低減するには加圧力を限界値よりも大幅に低く設定する必要があるが、このようにすると、突起電極の変形量の不足によりコンタクト圧やコンタクト面積を確保することができなくなる虞がある。したがって、いずれの場合にも、導電接続抵抗のばらつきや増大が生じ、極端な場合には実装不良となる。
【０００７】
そこで、本発明は上記問題点を解決するものであり、突起電極にクラックが生ずる虞を低減し、接続抵抗のばらつきや増加を抑制することにより、電気的信頼性の高い実装構造体、電気光学装置及び電子機器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
斯かる実情に鑑み、本発明の実装構造体は、樹脂よりなる突出体及び該突出体上に配置された導電層を備えた突起電極を有する第１電子部品と、前記突起電極と導電接触した対向電極を有する第２電子部品と、前記第１電子部品と前記第２電子部品とを接着する接着剤とを有する実装構造体であって、前記突出体には、その上に前記導電層が設けられた第１領域と、前記導電層を設けない第２の領域とを有し、前記突出体の前記第１の領域は、前記第２の領域よりも多く押しつぶされていることを特徴とする。
【０００９】
この発明によれば、突起電極である第１の領域を第２の領域との高低差がなくなるまで押しつぶしたときに突起電極にクラックが生じない範囲に設定されていることにより、実装時において上記高低差がなくなるまで第１の領域が押しつぶされたときにもクラックが生ずることがなく、また、加圧力が過大であることにより、或いは、突起電極の弾性率が過小であることにより、上記高低差がなくなる以上に突起電極の頂部が押しつぶされる状況であっても、第２の領域も同時に押圧されることとなるため、第１の領域の変形量の増加が抑制されるとともに、第１の領域の形状変化も第２の領域による支持によって抑制されることから、突起電極のクラック等の発生を低減できる。したがって、突起電極のクラック等に起因する接続抵抗のばらつきや増加等を抑制し、電気的信頼性を高めることができる。
すなわち、この発明によれば、突出体には、その上に前記導電層が設けられた第１領域と、前記導電層を設けない第２の領域とを有し、前記突出体の前記第１の領域は、前記第２の領域よりも多く押しつぶされていることにより、実装時において第１の領域が押しつぶされる際に、第１の領域が押しつぶされやすくなるとともに、第２の領域による支持によって押しつぶす力が抑制されることから、突起電極のクラック等の発生を低減できる。したがって、突起電極を必要以上に押しつぶすことによるクラック等に起因する接続抵抗のばらつきや増加等を抑制し、電気的信頼性を高めることができる。
【００１０】
ここで、上記第１の領域及び第２の領域を有する突出体を備えた突起電極としては、それぞれ水平な軸線を有する半円柱状に構成され、当該軸線方向に相互に隣接して一体化された第１の部分とこの第１の部分より小径の第２の部分とを有する突出体が設けられ、この突出体の第１の部分の円筒面によって第１の領域が構成されるとともに第２の部分の円筒面によって第２の領域が構成されてなり、第１の部分の円筒面上に導電層が形成されたものが挙げられる。
【００１１】
また、本発明の別の実装構造体は、前記突出体の前記第１の領域が前記第２の領域よりも多く押しつぶされることによって、当該第２の領域が前記第２電子部品に対して前記突起電極と前記対向電極の当接方向に直接当接していることを特徴とする。
【００１２】
これによれば、押しつぶされた突起電極と対向電極とが当接しているとともに、第１電子部品の第２の領域が第２電子部品に対して直接当接していることにより、前記第２の領域によって上記押圧力に対抗することができることで実装時における突起電極の余分な変形が抑制されることから、突起電極のクラック等を防止することができる。
【００１３】
この場合に、前記突起電極の突出体の前記第２の領域は、前記第１の領域よりも低く形成されている。これによれば、突出体の第２の領域によって第２電子部品が当接支持されることにより、突起電極の突出体の第１の領域の変形そのものも抑制されるため、クラック等による抵抗のばらつきや増大をより確実に防止することができる。
【００１４】
本発明において、前記第１電子部品には複数の前記突起電極が設けられ、該複数の突起電極は共通の前記突出体と、該共通の突出体の前記第１の領域上に前記第２の領域を挟んで相互に離間して形成された複数の前記導電層とにより構成されることが好ましい。これによれば、複数の突起電極と第２の領域とが交互に隣接配置されているので、過剰な加圧力が加わっても、或いは、突起電極の弾性率が不足していても、第２の領域による支持効果が十分に得られるため、突起電極にクラック等がより生じにくくなる。
さらに本発明の実装構造体は、前記突起電極の前記第１の領域と前記第１の領域よりも低い前記第２の領域との高低差は、前記接着剤の硬化前の軟化温度にて前記突起電極の頂部を上方から前記高低差がなくなるまで押しつぶしたときに前記突起電極にクラックが生じない範囲に設定されていることを特徴とする。
【００１５】
次に、本発明の電気光学装置は、樹脂よりなる突出体及び該突出体上に配置された導電層を備えた突起電極を有する電子部品と、前記突起電極と導電接触した対向電極を有する電気光学パネルと、前記電子部品と前記電気光学パネルとを接着する接着剤とを有する電気光学装置であって、前記突出体には、その上に前記導電層が設けられた第１の領域と、前記導電層を設けない第２の領域とを有し、前記突出体の前記第１の領域は、前記第２の領域よりも多くつぶされていることを特徴とする。
【００１６】
また、本発明の別の電気光学装置は、前記突出体の前記第１の領域が前記第２の領域よりも多く押しつぶされることによって、当該第２の領域が前記電気光学パネルに対して前記突起電極と前記対向電極の当接方向に直接当接していることを特徴とする。
【００１７】
さらに、本発明の異なる電気光学装置は、前記電子部品には複数の前記突起電極が設けられ、該複数の突起電極は共通の前記突出体と、該共通の突出体の前記第１の領域に前記第２の領域を挟んで相互に離間して形成された複数の前記導電層とにより構成されることを特徴とする。
【００１８】
さらに、本発明の電気光学装置は、前記突起電極の前記第１の領域と前記第１の領域よりも低い前記第２の領域との高低差は、前記接着剤の硬化前の軟化温度にて前記突起電極の頂部を上方から前記高低差がなくなるまで押しつぶしたときに前記突起電極にクラックが生じない範囲に設定されていることを特徴とする。
【００１９】
電気光学パネルとしては、液晶パネル、電気泳動パネル、有機ルミネッセンスパネルなどが挙げられる。特に、ガラス基板等の硬質基板を用いたパネルに上記半導体装置を実装する場合には、当該硬質基板上に形成される接続パッド側の変形は期待できないので、半導体装置側の上記樹脂よりなる突出体を含む突起電極を用いる意義がある。
【００２０】
本発明の電子機器は、上記のいずれかに記載の実装構造体を搭載したことを特徴とする。また、本発明の電子機器は、上記のいずれかに記載の電気光学装置を搭載したことを特徴とする。電子機器としては、モニタやテレビジョン受像機等の画像表示装置、プロジェクタ等の画像投射装置、電子時計、携帯電話機、コンピュータ装置、携帯型情報端末等が挙げられる。
【００２１】
次に、本発明の実装構造体の製造方法は、樹脂よりなる突出体及び該突出体上に配置された導電層を備えた突起電極を有する第１電子部品と、前記突起電極と導電接触した対向電極を有する第２電子部品とを有する実装構造体の製造方法であって、前記第１電子部品に前記突起電極を形成する突起電極形成工程と、前記第１電子部品を前記第２電子部品に実装する実装工程とを少なくとも有し、前記突起電極形成工程では、前記突出体として、前記導電層が設けられる第１の領域と、前記導電層を設けない第２の領域とを形成するとともに、前記第１の領域の上に前記導電層を形成して前記突起電極を形成し、前記実装構造では、前記突起電極の前記第１の領域を前記対向電極と当接させて、前記第１の領域を前記第２の領域よりも多く押しつぶした状態とし、この状態で前記接着剤が硬化されることを特徴とする。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
［電子部品（半導体装置）の構成］
次に、添付図面を参照して本発明の実施形態について詳細に説明する。図１は本実施形態の電子部品、若しくは、半導体装置に設けられた突起電極の概略斜視図、図２は同突起電極の部分縦断面図、図３は同突起電極の突出体の延長方向に沿った断面を示す縦断面図である。
【００２３】
本実施形態では、図２に示すように、単結晶シリコン等の半導体基板などで構成される基体１０の表面上に、アルミニウム等よりなるベース電極１１が形成され、さらに、ベース電極１１の一部を露出する開口部１２ａを有する絶縁層１２が酸化シリコンや窒化シリコン等により形成されている。絶縁層１２上には突起電極Ｐが形成されている。この突起電極Ｐは、以下に詳述する突出体１３及び導電層１４で構成される。
【００２４】
絶縁層１２上には、上記ベース電極１１或いは開口部１２ａを避けた領域において樹脂よりなる突出体１３が形成されている。この突出体１３は基体１０の表面上より突出した任意の形状を有するものであればよいが、図示例では、図１に示すように所定方向に伸びる延長形状、具体的には基体１０の表面に沿った軸線を有する半円柱状に形成されている。突出体１３は、アクリル樹脂、フェノール樹脂、シリコーン樹脂、ポリイミド樹脂、シリコーン変性ポリイミド樹脂、エポキシ樹脂などの各種樹脂によって形成することができる。特に、上記各種素材よりなる感光性樹脂で形成されたものであることが好ましい。また、感光性樹脂としては、露光条件の調整によって形状を制御可能なアクリル系感光樹脂を用いることが望ましい。さらに、突出体の表面は、後述する導電層１４との密着性を高めるために粗面化されていることが好ましい。
【００２５】
突出体１３の突出量は実装方法や実装部の特性等によって適宜に設定されるが、一般的には５μｍ〜１０００μｍの範囲内であり、半導体装置としては５μｍ〜５０μｍ、特に、１０μｍ〜２０μｍ程度とされることが好ましい。
【００２６】
突出体１３上には導電層１４が形成され、この導電層１４は上記開口部１２ａ上まで伸びて、上記ベース電極１１に導電接続されている。導電層１４の厚みは、一般的には１００ｎｍ〜１μｍの範囲内であるが、特に、３００ｎｍ〜８００ｎｍの範囲内であることが好ましい。本実施形態において、導電層１４は下地層１４ａと表面導電層１４ｂの２層が積層されてなる積層構造とされている。
【００２７】
ここで、下地層１４ａは導電性素材よりなるものに限られないが、導電性素材で構成されることが好ましく、当該導電性素材としては、例えば、ＴｉＷ、Ｃｕ、Ｃｒ、Ｎｉ、Ｐｄ、Ｔｉ、Ｗ、ＮｉＶ等が挙げられる。下地層１４ａは主として突出体を構成する樹脂との密着性を高めるためのものであるが、ベース電極１１を構成する金属素材（例えばアルミニウム）の拡散を防止する拡散防止層としても機能するもの（例えばＴｉＷ）であることがより望ましい。下地層１４ａの厚みは１００ｎｍ〜１５０ｎｍ程度であることが望ましい。なお、本実施形態では導電層１４を２層構造としているが、導電層１４が単層（例えば単一の金属層）で構成されていてもよいことはもちろんである。
【００２８】
表面導電層１４ｂは、後述する対向電極との接触抵抗が小さいなど、電極表面としての好適な機能を有する導電性素材で構成される。このような導電性素材としては、例えば、Ａｕ、Ａｇ，Ｃｕ、Ｐｔなどが挙げられる。表面導電層１４ｂとしては、上記の導電接続性以外に、耐食性が良好な素材（Ａｕ，Ｐｔなど）であることがさらに望ましい。表面導電層１４ｂの厚みは３００ｎｍ〜６００ｎｍ程度であることが好ましい。
【００２９】
電子部品（半導体装置）の実装面上には複数の突起電極Ｐが配列された形で形成される。本実施形態の場合、複数の導電層１４が共通の突出体１３上において当該突出体１３の延長方向に複数配列して形成されている。複数の導電層１４はそれぞれが別の上記ベース電極１１に導電接続され、突出体１３上にまで伸び、突出体１３上において相互に離間している。
【００３０】
本実施形態では、突出体１３に２つの頂部、すなわち第１の頂部１３Ａと第２の頂部１３Ｂとが設けられ、第２の頂部１３Ｂは第１の頂部１３Ａより低く形成されている。ここで、上記の二つの頂部は基本的にそれぞれが突起を構成する形状部分を言う。図示例では第１の頂部１３Ａと第２の頂部１３Ｂを含む突出体１３自体は一体に構成されているが、相互に高さの異なる別の頂部を有するものとなっている。図示例の場合、突出体１３には第１の頂部１３Ａと第２の頂部１３Ｂとが突出体１３の延長方向に交互に配置されている。そして、第１の頂部１３Ａ上に形成された導電層１４によって突起電極Ｐの頂部が構成される。
【００３１】
ここで、図１（ａ）は突出体１３を形成した後に導電層１４を形成した直後の製造途中の外観を示し、図１（ｂ）は導電層１４をマスクとして突出体１３の露出部分をエッチングし、当該露出部分に設けた第２の頂部１３Ｂを突起電極Ｐの頂部（第１の頂部１３Ａ上にある導電層１４の頂部）に対して低く形成し、所定の高低差を有するように形成した後の完成構造を示す。すなわち、図１（ａ）に示す状態から突出体１３をエッチングすることにより突起電極Ｐの頂部以外の部分に凹溝１３ｄが形成されることで、この凹溝１３ｄの内部表面である第２の頂部１３Ｂが設けられる。
【００３２】
図示例では、水平な軸線を有する半円柱状の突出体１３の軸線方向（延長方向）に沿って相互に離間した複数の凹溝部１３ｄが形成されることによって、突出体１３には半円柱状の第１の部分と、この第１の部分より小径の半円柱状の第２の部分とが設けられ、第１の部分と第２の部分とが隣接して一体化され、第１の部分の円筒面上に導電層１４が形成され、第１の部分の円筒面の最上部（軸線方向に沿って直線状に伸びる稜線部分）が第１の頂部となり、この上にある導電層１４の表面が突起電極Ｐの頂部となり、第２の部分の円筒面の最上部（軸線方向に沿って直線状に伸びる稜線部分）が第２の頂部１３Ｂとなっている。そして、全体としては、上記の第１の部分と第２の部分とが軸線方向（延長方向）に交互に配列された構造を備えている。
【００３３】
図３は上記の突出体１３の延長方向に沿った断面を示す。上記のように、突出体１３の第１の頂部１３Ａ上には導電層１４が形成されて突起電極Ｐの頂部が構成され、第２の頂部１３Ｂは突起電極Ｐの頂部に対して高低差Ｄｓだけ低く形成されている。この高低差Ｄｓは、後述する接着剤３０の硬化前の軟化温度（実装時において未硬化の接着剤３０が軟化する温度）、或いは、後述する実装工程と同じ温度（実装工程における突起電極Ｐの温度）にて、上記高低差Ｄｓがなくなるまで突起電極Ｐの頂部を押しつぶしたときに、突起電極Ｐにクラックが生じない範囲、すなわち、突起電極Ｐの第１の頂部１３Ａ又はその上の導電層１４にクラックが生じない範囲に設定されている。
すなわち、電子部品は導電層１４が形成された第１の頂部１３Ａと導電層が形成されないともに、第１の頂部１３Ａよりも高さが低い第２の頂部１３Ｂを有する突起電極Ｐを有し、突起電極Ｐが対向する別の電子部品若しくは電気光学パネル２０Ｓの対向電極に当接して押しつぶされる際に、高さが高い第１の頂部１３Ａが第２の頂部１３Ｂよりも先に押しつぶされる。第１の頂部１３Ａのつぶれ量が適正になったところで第２の頂部が、対向する別の電子部品若しくは電気光学パネル２０Ｓに直接当接する。その時、第２の頂部に当接して第１の頂部１３Ａよりも少ない量が押しつぶされる。そのことによって、第１の頂部１３Ａ及び第２の頂部１３Ｂの双方で押しつぶす力に対抗することができ、実装時における突起電極Ｐの余分な変形が抑制されることから、突起電極のクラック等を防止することができる。
【００３４】
本実施形態では、突出体１３における第１の頂部１３Ａと第２の頂部１３Ｂの高低差Ｄｓは、突起電極Ｐの突出量Ｄｐ（第１の頂部１３Ａ上の導電層１４の最上部）の２０％〜５０％の値以下、特に、３０％〜４０％内の値以下となる範囲とされる。例えば、突起電極Ｐの突出量Ｄｐが１０μｍの場合、高低差Ｄｓが４μｍ以下となる範囲（後述する限界変形量Ｄｔが４．５μｍの場合）、突出量Ｄｐが２０μｍの場合、高低差Ｄｓが７μｍ以下となる範囲（後述する限界変形量が７．５μｍの場合）である。
【００３５】
［電子部品（半導体装置）の製造方法］
次に、上述の電子部品（半導体装置）の製造方法の実施形態について詳細に説明する。本実施形態の製造方法は、図２に示すように、基体１０の表面上に蒸着法、スパッタリング法等を用いてアルミニウム等よりなるベース電極１１を形成する。このベース電極１１はエッチング等によるパターニング処理で基体１０上の各種配線等と共に形成することができる。その後、基体１０及びベース電極１１上に、ＣＶＤ法、スパッタリング法等により絶縁層１２を形成し、パターニング処理によってベース電極１１を露出させるための開口部１２ａを形成する。
【００３６】
その後、絶縁層１２上に図示しない感光性樹脂を塗布し、開口部を備えた図示しない露光マスクを用いて露光処理を施し、その後、現像処理を施すことによって各図に示す形状の突出体１３を形成する。なお、上記の感光性樹脂として露光量を制御することで残存部の厚みが調整できる感光性材料（例えば、アクリル系感光性樹脂）を用いることにより、単純な開口形状を有する露光マスクで図示のような延長方向から見て上窄まり形状の突出体１３を容易に形成できる。
【００３７】
ここで、突出体１３の表面を粗面化することが好ましい。突出体１３の表面の粗面化は、例えば、酸素ガスを用いたプラズマ処理で実施することができる。当該表面の表面粗さＲａが５０ｎｍ〜５００ｎｍの範囲であることが好ましく、特に、１００ｎｍ〜１５０ｎｍ程度であることが望ましい。
【００３８】
しかる後に、突出体１３上に導電層１４を形成する。図示例の場合、下地層１４ａと表面導電層１４ｂを蒸着法やスパッタリング法並びにパターニング処理により順次に形成する。下地層１４ａ及び表面導電層１４ｂはめっき処理（無電解めっき又は電解めっき）により形成してもよい。これによって図１（ａ）に示す形状の突起電極Ｐが形成される。
【００３９】
次に、図１（ａ）に示すようにパターニングされた導電層１４をマスクとして、酸素プラズマ処理等によって突出体１３をエッチングし、図１（ｂ）に示すように上記の凹溝部１３ｄを形成する。この凹溝部１３ｄの形成によって、図３に示すように突起電極Ｐの頂部と第２の頂部１３Ｂの間に高低差Ｄｓが形成される。すなわち、この突出体１３に対するエッチング処理によって導電層１４によって被覆された第１の頂部１３Ａと、露出した第２の頂部１３Ｂとの間に高低差が形成され、その結果として突起電極Ｐの頂部と第２の頂部１３Ｂとの間に高低差Ｄｓが形成される。以上が突起電極形成工程である。なお、本実施形態では高低差Ｄｓを所定範囲に設定する点に特徴を有するが、この点については後述する。
【００４０】
［実装構造体及びその製造方法］
図４は上記実施形態の電子部品若しくは半導体装置１０Ｓを、別の電子部品若しくは電気光学パネル２０Ｓに実装する様子を示す概略断面図である。ここで、別の電子部品若しくは電気光学パネル２０Ｓは、ガラス等の硬質材よりなる基体２０と、この基体２０上に形成された対向電極２１と、この対向電極２１を露出させた状態で他の部分を被覆する絶縁層２２とを有している。
【００４１】
電子部品１０若しくは半導体装置１０Ｓを別の電子部品若しくは電気光学パネル２０Ｓに実装する場合には、両者間に熱硬化性樹脂等の接着剤３０で構成される未硬化シートを配置し、電子部品１０若しくは半導体装置１０Ｓを加熱しながら別の電子部品若しくは電気光学パネル２０Ｓに対して加圧する。このようにすると、接着剤３０が加熱によって軟化し、上記の軟化温度、或いは、実装工程と同じ温度で、突起電極Ｐの頂部が対向電極２１に当接し、加圧力によって突起電極Ｐの頂部が押しつぶされる。その後、接着剤３０が硬化することにより、電気部品若しくは半導体装置１０Ｓと別の電子部品若しくは電気光学パネル２０Ｓとが接着され、これによって、突起電極Ｐと対向電極２１との導電接続状態が保持される。以上が実装工程である。なお、上記の軟化温度若しくは実装工程と同じ温度とは、通常、１５０℃〜２８０℃の範囲内である。
【００４２】
図５は、電子部品１０若しくは半導体装置１０Ｓを別の電子部品若しくは電気光学パネル２０Ｓに実装した後の突出体１３の延長方向に沿った断面を示す縦断面図、図６は、突出体１３の延長方向とは直交する方向に沿った断面を示す縦断面図である。突起電極Ｐの頂部が対向電極２１によって押しつぶされた結果、突起電極Ｐの頂部以外の部分、すなわち本実施形態では第２の頂部１３Ｂが別の電子部品若しくは電気光学パネル２０Ｓに直接当接した状態とされている。具体的には、第２の頂部１３Ｂが基体２０上に形成された絶縁層２２の表面に当接している。
【００４３】
図示例の場合、対向電極２１の表面はその周囲にある絶縁層２２の表面よりも基体２０上において低く形成されているので、実装後においても突起電極Ｐの頂部は第２の頂部１３Ｂよりも突出した状態となっている。しかしながら、対向電極２１の表面と絶縁層２２の表面の高さ関係は上記関係に限らないので、当該高さ関係に応じて実装後の突起電極Ｐの頂部と第２の頂部１３Ｂの関係も変化することになる。例えば、対向電極２１の表面と絶縁層２２の表面とが同一高さとなっていれば、突起電極Ｐの頂部は第２の頂部１３Ｂと同じ高さになる。
【００４４】
いずれの場合でも、突起電極Ｐの頂部とは別の第２の頂部１３Ｂが別の電子部品若しくは電気光学パネル２０Ｓに対して実装方向（突起電極Ｐと対向電極２１とが圧接される方向、すなわち図示上下方向）に直接（すなわち接着剤３０を介することなく）当接していることにより、実装時の加圧力が変動したり、突起電極Ｐ（突出体１３）の弾性率にばらつきがあったりしても、突起電極Ｐにクラックが生ずることを防止できる。すなわち、突起電極Ｐの頂部が押しつぶされて第２の頂部１３Ｂが別の電子部品若しくは電気光学パネル２０Ｓに軽く当接するときよりも実装時の加圧力がさらに大きい場合でも、当該加圧力は突起電極Ｐの頂部だけでなく第２の頂部１３Ｂにも加わることとなるため、突起電極Ｐの頂部のそれ以上の変形が抑制される。したがって、突起電極Ｐの頂部の変形量が過大となって、突出体１３の第１の頂部１３Ａやその上の導電層１４にクラックが生ずることが防止される。
【００４５】
ところで、図示例の実装構造体においては、電子部品若しくは半導体装置１０Ｓの突起電極Ｐの頂部以外の部分、すなわち第２の頂部１３Ｂが別の電子部品もしくは電気光学パネル２０Ｓの一部、すなわち絶縁層２２に直接当接している例を示しているが、本発明では必ずしも第２の頂部１３Ｂが当接していなくてもよい。すなわち、第２の頂部１３Ｂと絶縁層２２との間に隙間が存在する状態で実装されていても構わない。この場合でも、電子部品もしくは半導体装置１０Ｓが上述のように構成されていることにより、突起電極Ｐの頂部がさらに押しつぶされて第２の頂部１３Ｂと同じ高さになったときであっても突起電極Ｐにクラックが生ずることがないため、実装時の加圧力、温度、突起電極Ｐの弾性率等にばらつきがあっても実装構造体の電気的信頼性が担保される。
【００４６】
図７は、実装時の加圧力Ｆと突起電極Ｐの変形量Δｈとの関係を示すグラフである。ここで、突起電極Ｐの実質弾性率にはばらつきが存在するので、当該実質弾性率のばらつき範囲を示すために、弾性率の大きい突起電極Ｘと、弾性率の小さい突起電極Ｙとを共に示してある。いずれの場合にも弾性変形を示す直線の傾きが弾性率を示す。弾性率のばらつき範囲Ｒｓは状況によって異なるが、突起電極Ｐの形状のばらつき、突出体１３の機械的特性のばらつきなどに起因するもので、完全に無くすことはきわめて困難である。
【００４７】
図７において、変形量Δｈ＝Ｄｔは突起電極Ｐにクラックが生ずるときの限界変形量である。突起電極Ｐの頂部が限界変形量Ｄｔに達すると突起電極Ｐにクラックが生ずる可能性がきわめて高くなる。クラックを生ずる要因は複雑であるので、上記の限界変形量Ｄｔを一律に定めることは難しいが、現実には実験的にほぼ妥当な値を求めることができる。
【００４８】
本実施形態では、突起電極Ｐの頂部と第２の頂部１３Ｂの高低差Ｄｓが存在するので、突起電極Ｐの変形量Δｈが上記高低差Ｄｓに対応する境界値Ｄｓ’（突起電極Ｐの頂部を押しつぶしていく過程で第２の頂部１３Ｂが絶縁層２２の表面に直接当接し始めるときの突起電極Ｐの頂部の変形量。これは、別の電子部品若しくは電気光学パネル２０Ｓの表面が対向電極２１及びその周囲において完全に平坦であれば、或いは、平坦とみなせるのであれば、高低差Ｄｓに一致する。）になると、別の電子部品若しくは電気光学パネル２０Ｓが突起電極Ｐの頂部だけでなく、第２の頂部１３Ｂにも当接し始めるので、弾性率を示す直線の傾きは急増する。すなわち、変形量Δｈが境界値Ｄｓ’を超えた場合には突起電極Ｐの頂部はそれ以上変形しにくくなる。
【００４９】
ここで、上記弾性率のばらつき範囲Ｒｓ内の平均的な弾性率を有する突起電極Ｐを想定して実装時の加圧力ＦをＦ１に設定したとする。このとき、突起電極Ｐの頂部と第２の頂部１３Ｂの高低差Ｄｓが限界変形量Ｄｔよりも大幅に大きかったとすれば、或いは、第２の頂部１３Ｂが形成されていなかったとすれば、図示点線で示すように境界値Ｄｓ’で実質的な弾性率が変化しないので、突起電極Ｐの頂部の変形量Δｈのばらつき範囲はＲ１となる。図示例の場合、このばらつき範囲Ｒ１内に限界変形量Ｄｔを超える部分が存在するため、突起電極Ｐにクラックが生ずる虞があることになる。
【００５０】
一方、図示実線で示すように、突起電極Ｐの頂部と第２の頂部１３Ｂの境界値Ｄｓ’が限界変形量Ｄｔ以下である場合には、実質的な弾性率が増大することにより突起電極Ｐの変形量のばらつき範囲はＲ２となり、突起電極の変形量のばらつき範囲が大幅に低減されることがわかる。図示例では変形量のばらつき範囲Ｒ２が限界変形量Ｄｔよりも低い領域にのみ存在するため、突起電極Ｐにクラックが生じる虞がないことがわかる。
【００５１】
すなわち、境界値Ｄｓ’が限界変形量Ｄｔより小さい場合には、突起電極Ｐの頂部の変形量のばらつき範囲が小さくなるので、突起電極Ｐと対向電極２１の接触面積を十分に確保できるだけの加圧力を与えても、突起電極Ｐにクラックが生ずる可能性を低減できる。また、突起電極Ｐの頂部の実質的な弾性率は、変形量Δｈが境界値Ｄｓ’となる場合を境にして急激に増加するので、加圧力Ｆを或る程度ラフに設定しても、突起電極Ｐの頂部の変形量Δｈが境界値Ｄｓ’に近い値に安定するという利点もある。
【００５２】
なお、上記の図７を参照した説明では、加圧力Ｆを一定としても突起電極Ｐの弾性率のばらつきに起因して突起電極Ｐの変形量Δｈにばらつきが生ずる場合について示したが、例えば、加圧力Ｆのばらつきも上記弾性率のばらつきと同様に突起電極Ｐの頂部の変形量がばらつく原因となる。
【００５３】
また、上記の説明では境界値Ｄｓ’を基準にしているが、境界値Ｄｓ’の代わりに高低差Ｄｓを基準としてもそれ相応の効果を得ることができる。すなわち、相手方の別の電子部品若しくは電気光学パネル２０Ｓの構造が未定である場合には、電子部品若しくは半導体装置１０Ｓにおいて高低差Ｄｓを限界変形量Ｄｔよりも小さくすればよい。この場合には、相手方の構造によって厳密には異なる状況とはなるものの、一定の効果を得ることができる。
【００５４】
上記の高低差Ｄｓを求めるには以下のようにする。まず、予め突起電極Ｐの変形量Δｈとクラック等の発生との関係を実験やシミュレーション等によって上記の限界変形量Ｄｔを決定する。次に、高低差Ｄｓ又は境界値Ｄｓ’が限界変形量Ｄｔより小さくなるように設定する。ここで、境界値Ｄｓ’を設定した場合には、電子部品若しくは電気光学パネル２０Ｓの構造に基づいて境界値Ｄｓ’からさらに高低差Ｄｓを求める。
【００５５】
上記の限界変形量Ｄｔの決定は、突起電極Ｐの頂部の押しつぶしを上記軟化温度若しくは実装工程と同じ温度に突起電極Ｐがなった状況で行う場合に、突起電極Ｐにクラックが生ずるか否かを基準として決定される。すなわち、限界変形量Ｄｔを決定するための実験やシミュレーションにおいては、これらの温度で実験を行い、あるいは、これらの温度であると仮定してシミュレーションを行うことで、実際の実装工程における突起電極Ｐの変形量に対応した限界変形量Ｄｔを決定できる。
【００５６】
また、上記の場合において、高低差Ｄｓ又は境界値Ｄｓ’と限界変形量Ｄｔの差である安全変形量ΔＤ又はΔＤ’を所定値以上に設定するようにしてもよい。この安全変形量ΔＤ又はΔＤ’は、限界変形量Ｄｔの５％〜５０％の範囲であることが好ましく、特に、１０％〜３０％の範囲であることが好ましい。この範囲を下回ると、突起電極Ｐにクラック等が生ずる虞が高くなり、上記範囲を上回ると、突起電極Ｐの頂部の変形量が確保しにくくなり、突起電極Ｐと対向電極２１との間のコンタクト圧を得ることができなかったり、両者間に十分なコンタクト面積を得ることができなかったりする可能性が高くなる。
【００５７】
なお、実験結果によって限界変形量Ｄｔを定めようとするとき、クラックが発生した突起電極Ｐの変形量の値にばらつきがある場合には、適宜の方法でばらつきを定量化して、ばらつきが存在しても安全に実装できるように限界変形量を決定すればよい。例えば、上記の値の分布を求めてクラックの発生確率が所定の十分に小さな値になる値を限界変形量Ｄｔとすればよい。もちろん、実験で得られたクラックが発生した突起電極Ｐの変形量の最小値を限界変形量Ｄｔとしても構わない。
【００５８】
［実装構造体及び電気光学装置の構成］
次に、図８を参照して、本発明の実装構造体及び電気光学装置の実施形態について詳細に説明する。図８に示すように、本実施形態の電気光学装置１００は、液晶表示体（液晶パネル）を備えた液晶装置であり、ガラス等よりなる透明な基板１１０と１２０をシール材１３０で貼り合わせ、基板１１０と１２０の間に液晶を配置したものである。シール材１３０は駆動領域Ａを取り囲むように形成され、液晶を注入する開口部１３０ａが封止材１３１によって閉鎖されている。
【００５９】
基板１１０は、ガラスやプラスチック等の基材１１１の内面上に、ＡｌやＡｇ等の金属その他の反射性材料からなる反射層、カラーフィルタ、絶縁膜、ＩＴＯ（インジウムスズ酸化物）等の透明導電体からなる電極１１６、ポリイミド樹脂等からなる配向膜等を必要に応じて適宜に積層したものである。
【００６０】
一方、基板１２０は、ガラスやプラスチック等の基材１２１の内面上に、配線１２２及びこれに接続された素子（ＴＦＤ等の二端子非線形素子、或いは、ＴＦＴ等の三端子非線形素子）、絶縁層、透明導電体からなる電極、ポリイミド樹脂等からなる配向膜等を必要に応じて適宜に積層したものである。
【００６１】
基板１１０上に設けられた電極と、基板１２０上に設けられた電極とが平面的に交差する領域は、両電極に挟まれた液晶の配向状態を独立して制御可能な画素を構成し、図示の駆動領域Ａ内には複数の画素が縦横に配列された状態とされている。
【００６２】
また、基板１２０は、基板１１０の外形より外側に張り出した基板張出部１２０Ｔを有し、この基板張出部１２０Ｔ上に液晶駆動回路などを内蔵した半導体装置１３５が実装されている。この半導体装置１３５は、上記電極１１６及び配線１２２に導電接続され、基板張出部１２０Ｔ上に引き出された配線１１７、１１８に導電接続されている。また、基板張出部１２０Ｔの端部には半導体装置１３５に導電接続された入力端子１３６が設けられ、この入力端子１３６は、基板張出部１２０Ｔの端部に実装された配線基板（例えばフレキシブル配線基板）１３７に形成された配線（図示せず）に導電接続されている。
【００６３】
さらに、基板１１０と１２０の間には接着剤等で構成されるスペーサ（図示せず）が介在し、このスペーサが両基板の間隔を規制している。このスペーサはいずれか一方の基板に固定した状態で形成されることが好ましい。さらに、基板１１０，１２０の外面上には必要に応じて位相差板及び偏光板（図示せず）が貼着等の方法で配置される。
【００６４】
上記の半導体装置１３５には、上記の電子部品（半導体装置）の実施形態において形成された突起電極Ｐが形成され、この突起電極Ｐが基板張出部１２０Ｔ上に形成された配線１１７，１１８の先端に設けられた対向電極（接続パッド）に導電接続されている。この場合、上記と同様に、半導体装置１３５を熱硬化性樹脂よりなる接着剤を介して基板張出部１２０Ｔに対して加圧しつつ加熱し、接着剤を軟化させながら突起電極Ｐを対向電極に押し付け、突起電極Ｐの頂部を変形させる。その後、接着剤が熱硬化することにより、突起電極Ｐと対向電極の導電接続状態が維持される。
【００６５】
なお、上記半導体装置１３５と基板張出部１２０Ｔとの間の実装方法及び実装構造は図４乃至図６並びにこれらを参照して説明した事項と同様である。また、上記実施形態では、電子部品（半導体装置）である半導体装置１３５と、電気光学パネルとからなる実装構造体が形成され、この実装構造体の実装構造として上記突起電極Ｐを有するものが想定されているが、例えば、上記実施形態の半導体装置１３５（第１電子部品）を別の電子部品（第２電子部品）である配線基板（たとえば、フレキシブル配線基板）上に実装し、この配線基板を上記電気光学パネルの基板張出部１２０Ｔ上に実装するようにしてもよい。
【００６６】
［電子機器］
最後に、上述の電気光学装置１００を電子機器に搭載してなる構成例について説明する。図９は、本発明に係る電子機器の一実施形態であるノート型パーソナルコンピュータを示している。このパーソナルコンピュータ２００は、複数の操作ボタン２０１ａや他の操作装置２０１ｂを備えた本体部２０１と、この本体部２０１に接続され、表示画面２０２ａを備えた表示部２０２とを備えている。図示例の場合、本体部２０１と表示部２０２は開閉可能に構成されている。表示部２０２の内部には上述の電気光学装置（液晶装置）１００が内蔵されており、表示画面２０２ａに所望の表示画像が表示されるようになっている。この場合、パーソナルコンピュータ２００の内部には、上記電気光学装置１００を制御する表示制御回路が設けられる。この表示制御回路は、電気光学装置１００の半導体装置１３５内に設けられる駆動回路（液晶ドライバ回路など）に対して所定の制御信号を送り、その表示態様を決定するように構成されている。
【００６７】
なお、本発明に係る電子機器としては、図９に示す電子機器の他に、液晶テレビ、カーナビゲーション装置、ページャ、電子手帳、電卓、ワークステーション、テレビ電話、ＰＯＳ端末機などが挙げられる。そして、これらの各種電子機器の表示部として本発明に係る電気光学装置を用いることができる。
【００６８】
尚、本発明の実装構造体、電気光学装置、電子機器、及び、実装構造体の製造方法は、上述の図示例にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
また、上記の説明では、第１の頂部１３Ａ、第２の頂部１３Ｂというように、頂部がある突出体を例に挙げてきたが、頂部に限られるものではない。すなわち、突出体１３には、その上に導電層が設けられた第１領域（第１の頂部）と、導電層を設けない第２の領域（第２の頂部）とを有し、突出体１３の第１の領域は、前記第２の領域よりも多く押しつぶされている。この構成によれば、実装時において第１の領域が押しつぶされる際に、第１の領域が押しつぶされやすくなるとともに、第２の領域による支持によって押しつぶす力が抑制されることから、突起電極のクラック等の発生を低減できる。したがって、突起電極を必要以上に押しつぶすことによるクラック等に起因する接続抵抗のばらつきや増加等を抑制し、電気的信頼性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】本発明に係る電子部品（半導体装置）の突起電極の形成領域の製造途中の概略斜視図（ａ）及び製造完了後の概略斜視図（ｂ）。
【図２】突起電極の導電層の延長方向に沿った縦断面図。
【図３】突起電極の導電層の配列方向に沿った縦断面図。
【図４】実装構造体の実装工程における実装前の状態を示す断面図。
【図５】実装構造体の実装工程における実装後の状態を示す断面図。
【図６】実装構造体の実装工程における実装後の状態の導電層に沿った断面図。
【図７】実装時の加圧力と突起電極の変形量との関係を示すグラフ。
【図８】電気光学装置の例を示す概略斜視図。
【図９】電子機器の例を示す概略斜視図。
【符号の説明】
【００７０】
１０…基体、１０Ｓ…電子部品若しくは半導体装置、１１…ベース電極、１２…絶縁層、１３…突出体、１３Ａ…第１の頂部、１３Ｂ…第２の頂部、１４…導電層、１４ａ…下地層、１４ｂ…表面導電層、Ｐ…突起電極、Ｄｓ…高低差、Ｄｓ’…境界値、Ｄｔ…限界変形量、Ｒ１，Ｒ２…変形量Δｈのばらつき範囲、Ｒｓ…弾性率のばらつき範囲、１００…電気光学装置、２００…電子機器。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
樹脂よりなる突出体及び該突出体上に配置された導電層を備えた突起電極を有する第１電子部品と、前記突起電極と導電接触した対向電極を有する第２電子部品と、前記第１電子部品と前記第２電子部品とを接着する接着剤とを有する実装構造体であって、
前記突出体には、その上に前記導電層が設けられた第１領域と、前記導電層を設けない第２の領域とを有し、
前記突出体の前記第１の領域は、前記第２の領域よりも多く押しつぶされていることを特徴とする実装構造体。
【請求項２】
前記突出体の前記第１の領域が前記第２の領域よりも多く押しつぶされることによって、当該第２の領域が前記第２電子部品に対して前記突起電極と前記対向電極の当接方向に直接当接していることを特徴とする請求項１に記載の実装構造体。
【請求項３】
前記第１電子部品には複数の前記突起電極が設けられ、該複数の突起電極は共通の前記突出体と、該共通の突出体の前記第１の領域に前記第２の領域を挟んで相互に離間して形成された複数の前記導電層とにより構成されることを特徴とする請求項１又は２に記載の実装構造体。
【請求項４】
前記突起電極の前記第１の領域と前記第１の領域よりも低い前記第２の領域との高低差は、前記接着剤の硬化前の軟化温度にて前記突起電極の頂部を上方から前記高低差がなくなるまで押しつぶしたときに前記突起電極にクラックが生じない範囲に設定されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の実装構造体。
【請求項５】
樹脂よりなる突出体及び該突出体上に配置された導電層を備えた突起電極を有する電子部品と、前記突起電極と導電接触した対向電極を有する電気光学パネルと、前記電子部品と前記電気光学パネルとを接着する接着剤とを有する電気光学装置であって、
前記突出体には、その上に前記導電層が設けられた第１の領域と、前記導電層を設けない第２の領域とを有し、
前記突出体の前記第１の領域は、前記第２の領域よりも多くつぶされていることを特徴とする電気光学装置。
【請求項６】
前記突出体の前記第１の領域が前記第２の領域よりも多く押しつぶされることによって、当該第２の領域が前記電気光学パネルに対して前記突起電極と前記対向電極の当接方向に直接当接していることを特徴とする請求項５に記載の電気光学装置。
【請求項７】
前記電子部品には複数の前記突起電極が設けられ、該複数の突起電極は共通の前記突出体と、該共通の突出体の前記第１の領域に前記第２の領域を挟んで相互に離間して形成された複数の前記導電層とにより構成されることを特徴とする請求項５又は６に記載の電気光学装置。
【請求項８】
前記突起電極の前記第１の領域と前記第１の領域よりも低い前記第２の領域との高低差は、前記接着剤の硬化前の軟化温度にて前記突起電極の頂部を上方から前記高低差がなくなるまで押しつぶしたときに前記突起電極にクラックが生じない範囲に設定されていることを特徴とする請求項５乃至７のいずれか一項に記載の電気光学装置。
【請求項９】
請求項１乃至４のいずれか一項に記載の実装構造体を搭載したことを特徴とする電子機器。
【請求項１０】
請求項５乃至７のいずれか一項に記載の電気光学装置を搭載したことを特徴とする電子機器。
【請求項１１】
樹脂よりなる突出体及び該突出体上に配置された導電層を備えた突起電極を有する第１電子部品と、前記突起電極と導電接触した対向電極を有する第２電子部品とを有する実装構造体の製造方法であって、
前記第１電子部品に前記突起電極を形成する突起電極形成工程と、前記第１電子部品を前記第２電子部品に実装する実装工程とを少なくとも有し、
前記突起電極形成工程では、前記突出体として、前記導電層が設けられる第１の領域と、前記導電層を設けない第２の領域とを形成するとともに、前記第１の領域の上に前記導電層を形成して前記突起電極を形成し、
前記実装構造では、前記突起電極の前記第１の領域を前記対向電極と当接させて、前記第１の領域を前記第２の領域よりも多く押しつぶした状態とし、この状態で前記接着剤が硬化されることを特徴とする実装構造体の製造方法。
【請求項１】
樹脂よりなる突出体及び該突出体上に配置された導電層を備えた突起電極を有する第１電子部品と、前記突起電極と導電接触した対向電極を有する第２電子部品と、前記第１電子部品と前記第２電子部品とを接着する接着剤とを有する実装構造体であって、
前記突出体には、その上に前記導電層が設けられた第１領域と、前記導電層を設けない第２の領域とを有し、
前記突出体の前記第１の領域は、前記第２の領域よりも多く押しつぶされていることを特徴とする実装構造体。
【請求項２】
前記突出体の前記第１の領域が前記第２の領域よりも多く押しつぶされることによって、当該第２の領域が前記第２電子部品に対して前記突起電極と前記対向電極の当接方向に直接当接していることを特徴とする請求項１に記載の実装構造体。
【請求項３】
前記第１電子部品には複数の前記突起電極が設けられ、該複数の突起電極は共通の前記突出体と、該共通の突出体の前記第１の領域に前記第２の領域を挟んで相互に離間して形成された複数の前記導電層とにより構成されることを特徴とする請求項１又は２に記載の実装構造体。
【請求項４】
前記突起電極の前記第１の領域と前記第１の領域よりも低い前記第２の領域との高低差は、前記接着剤の硬化前の軟化温度にて前記突起電極の頂部を上方から前記高低差がなくなるまで押しつぶしたときに前記突起電極にクラックが生じない範囲に設定されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の実装構造体。
【請求項５】
樹脂よりなる突出体及び該突出体上に配置された導電層を備えた突起電極を有する電子部品と、前記突起電極と導電接触した対向電極を有する電気光学パネルと、前記電子部品と前記電気光学パネルとを接着する接着剤とを有する電気光学装置であって、
前記突出体には、その上に前記導電層が設けられた第１の領域と、前記導電層を設けない第２の領域とを有し、
前記突出体の前記第１の領域は、前記第２の領域よりも多くつぶされていることを特徴とする電気光学装置。
【請求項６】
前記突出体の前記第１の領域が前記第２の領域よりも多く押しつぶされることによって、当該第２の領域が前記電気光学パネルに対して前記突起電極と前記対向電極の当接方向に直接当接していることを特徴とする請求項５に記載の電気光学装置。
【請求項７】
前記電子部品には複数の前記突起電極が設けられ、該複数の突起電極は共通の前記突出体と、該共通の突出体の前記第１の領域に前記第２の領域を挟んで相互に離間して形成された複数の前記導電層とにより構成されることを特徴とする請求項５又は６に記載の電気光学装置。
【請求項８】
前記突起電極の前記第１の領域と前記第１の領域よりも低い前記第２の領域との高低差は、前記接着剤の硬化前の軟化温度にて前記突起電極の頂部を上方から前記高低差がなくなるまで押しつぶしたときに前記突起電極にクラックが生じない範囲に設定されていることを特徴とする請求項５乃至７のいずれか一項に記載の電気光学装置。
【請求項９】
請求項１乃至４のいずれか一項に記載の実装構造体を搭載したことを特徴とする電子機器。
【請求項１０】
請求項５乃至７のいずれか一項に記載の電気光学装置を搭載したことを特徴とする電子機器。
【請求項１１】
樹脂よりなる突出体及び該突出体上に配置された導電層を備えた突起電極を有する第１電子部品と、前記突起電極と導電接触した対向電極を有する第２電子部品とを有する実装構造体の製造方法であって、
前記第１電子部品に前記突起電極を形成する突起電極形成工程と、前記第１電子部品を前記第２電子部品に実装する実装工程とを少なくとも有し、
前記突起電極形成工程では、前記突出体として、前記導電層が設けられる第１の領域と、前記導電層を設けない第２の領域とを形成するとともに、前記第１の領域の上に前記導電層を形成して前記突起電極を形成し、
前記実装構造では、前記突起電極の前記第１の領域を前記対向電極と当接させて、前記第１の領域を前記第２の領域よりも多く押しつぶした状態とし、この状態で前記接着剤が硬化されることを特徴とする実装構造体の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２００８−１３５６８７（Ｐ２００８−１３５６８７Ａ）
【公開日】平成２０年６月１２日（２００８．６．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−１４６５４４（Ｐ２００７−１４６５４４）
【出願日】平成１９年６月１日（２００７．６．１）
【出願人】（３０４０５３８５４）エプソンイメージングデバイス株式会社 (2,386)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年６月１２日（２００８．６．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年６月１日（２００７．６．１）
【出願人】（３０４０５３８５４）エプソンイメージングデバイス株式会社 (2,386)
【Ｆターム（参考）】
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