接合方法および接合装置
【課題】熱反応性樹脂による接着剤を介した電極の接合において、生産性を向上させることが可能な接合方法および接合装置を提供する。
【解決手段】接合対象物の加圧領域内の角に近い部分、または、加圧領域内の重心位置からの距離が相対的に長い部分によって挟み込まれる接着剤が、その加圧領域内の重心位置に近い部分によって挟み込まれる接着剤よりも先に溶けるように、かつ、加圧領域内の全域の接着剤が溶けた状態となる時間帯が存在するように、複数のレーザ光源から発せられるレーザ光によって形成される照射領域におけるレーザ光の強度分布を制御する。
【解決手段】接合対象物の加圧領域内の角に近い部分、または、加圧領域内の重心位置からの距離が相対的に長い部分によって挟み込まれる接着剤が、その加圧領域内の重心位置に近い部分によって挟み込まれる接着剤よりも先に溶けるように、かつ、加圧領域内の全域の接着剤が溶けた状態となる時間帯が存在するように、複数のレーザ光源から発せられるレーザ光によって形成される照射領域におけるレーザ光の強度分布を制御する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示パネルに代表される表示パネルと駆動回路基板との接合、表示パネルとそれに接合される電子部品との接合、表示パネルと、電子部品が接続されたテープ、パッケージ等のキャリア部材との接合に適した接合方法および、その接合方法の実施に好適な接合装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、パーソナルコンピュータ、その他各種モニタ用の画像表示装置として、液晶表示装置が急速に普及してきている。
【０００３】
この種の液晶表示装置では、一般に、照明用の面状光源であるバックライトが液晶表示パネルの背面に配設される。そのバックライトが所定の広がりを有する液晶面の全体を均一な明るさに照明することによって、液晶面に形成された画像が可視像化される。多くの場合、液晶表示装置は、液晶材料を２枚のガラス基板の間に封入して構成した液晶表示パネルと、液晶表示パネル上に実装された液晶材料を駆動するためのプリント回路基板と、液晶表示パネルの背面に液晶表示パネル保持フレームを介して配置されるバックライト・ユニットと、これらを覆う外枠フレームとを備えている。
【０００４】
液晶表示装置の１つとして、ＴＦＴ（Thin Film Transistor：薄膜トランジスタ）液晶表示装置がある。ＴＦＴ液晶表示装置の場合、液晶表示パネルを構成する２枚のガラス基板のうちの一方はアレイ基板を構成し、他方はカラーフィルタ基板を構成する。
【０００５】
アレイ基板とは、液晶材料の駆動素子であるＴＦＴ、表示電極、信号線の他にプリント回路基板と電気的に接続するための引出電極などが、その表面に形成されたガラス基板である。ＴＦＴがガラス基板の表面に規則的に配列されているため、このガラス基板は一般的にアレイ基板と呼ばれている。
【０００６】
一方、カラーフィルタ基板は、その表面にカラーフィルタ（代表的には赤フィルタ、緑フィルタおよび青フィルタ）が形成されたガラス基板である。なおカラーフィルタ基板の表面（ガラス基板の表面）には、カラーフィルタの他にコモン電極、ブラックマトリックス、配向膜なども形成される。
【０００７】
多くの場合、液晶表示装置に設けられるプリント回路基板は、アレイ基板に形成された引出電極と、ＴＡＢ（Tape Automated Bonding）テープキャリア（以下、単にＴＡＢとも称する）を介して接続される。あるいはＴＡＢ技術により、テープフィルムにＬＳＩチップを接続したパッケージ（代表的にはＴＣＰ（Tape Carrier Package））を介してプリント回路基板を液晶表示パネルに実装することも行なわれている。
【０００８】
また、ＴＡＢ技術と同様のパッケージ技術として、ＣＯＦ（Chip on film/FPC）やＳＯＦ（System on Film）が挙げられる。
【０００９】
ＴＡＢの入力リード導体はプリント回路基板の対応する導体に接続される。一方、ＴＡＢの出力リード導体はアレイ基板の対応する引出電極に接続される。ＴＡＢのリード導体とプリント回路基板の対応する導体との接続の際には、たとえば、はんだ、あるいは接着剤としての樹脂の中に導電材料からなる粒子を分散させた接合材料（代表的にはＡＣＦ（Anisotropic Conductive Film：異方性導電膜）およびＡＣＰ（Anisotropic Conductive Paste：異方性導電ペースト））が用いられている。また、導電性粒子を含まない樹脂接着剤（たとえばＮＣＰ（Non Conductive Particle/Paste））も接合材料として用いられている。
【００１０】
ＴＡＢの出力リード導体とアレイ基板の対応する引出電極との接続の際にも同様にＡＣＦあるいはＡＣＰ、ＮＣＰ等が用いられている。さらに、これらの接続のみならずＴＣＰ上のＬＳＩチップとフィルムとの接続にもＡＣＦ、あるいはＡＣＰ、ＮＣＰ等が用いられている。
【００１１】
また、ＴＡＢを用いた実装技術の他に、ＣＯＧ（Chip On Glass）と呼ばれる実装技術がある。このＣＯＧは、アレイ基板上に、主としてシリコンからなるＩＣ（Integrated Circuit）チップ（以下、シリコンチップあるいはベアチップとも称する）等の電子部品をＡＣＦあるいはＡＣＰ、ＮＣＰ等の材料により接合する技術である。具体的には、電子部品上に形成されたバンプ電極と、アレイ基板上の引出電極とが、ＡＣＦ等の接合材料によって電気的に接続される。
【００１２】
ＡＣＦには、熱可塑性樹脂を接着剤とする熱可塑型ＡＣＦと熱硬化型樹脂を接着剤とする熱硬化型ＡＣＦの２種類が存在する。熱可塑型ＡＣＦおよび熱硬化型ＡＣＦによる接合の手法は、加熱および加圧を伴う熱加圧を行なう点で一致している。
【００１３】
上述した電極の接合は、従来では以下に説明する手順により実行される。まず、液晶パネル基板が搬入される。次に、実装部のクリーニングおよびＡＣＦの基板ガラスへの貼付けが行なわれる。続いて、ベアチップやフィルム等（以下、実装部品とも呼ぶ）の精密な位置決めを伴う低温での仮圧着が行なわれる。続いて高温でＡＣＦを硬化させるとともにパネル基板の電極と実装部品の電極とを接続する本圧着が行なわれる。なお、本圧着の後には、検査および搬出作業が行なわれる。
【００１４】
各工程のうち、最も時間を要するのが本圧着である。従来、この工程では、高温に保持されたヒータツールバーを実装部品に押し当てることによりＡＣＦの加熱および加圧が行なわれている。従来、本圧着では、たとえば約１０秒程度の加熱加圧時間が必要である。ただし、加熱加圧時間はＡＣＦの材料特性によっても左右される。
【００１５】
ヒータツールによる加熱手法は高い信頼性が得られる。しかしながら、この加熱手法では、仮圧着工程と本圧着工程の２工程を要する上に、圧着自体が、ヒータツールバーから接合部品への熱伝導を経て、ＡＣＦを加熱して硬化させることで行なわれるので、接合に時間を要し、タクトを律速する要因ともなっている。
【００１６】
この問題を回避するため、レーザ光をＡＣＦに照射してＡＣＦを加熱することにより、高速に接合するとともに、従来は必要であった仮圧着工程を無くし、本圧着のみで接合するタクト改善方法が提案されている。
【００１７】
たとえば、特開２００６−２５３６６５号公報（特許文献１）には、ＡＣＦをガラス基板と電極部材との間に圧力を加えて挟み込むステップと、そのＡＣＦにレーザ光を吸収させることによりＡＣＦを発熱させるステップとを備える接合方法が開示されている。
【特許文献１】特開２００６−２５３６６５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
特開２００６−２５３６６５号公報にはＡＣＦにレーザ光を照射するための方式としてワブリング方式および塗りつぶし方式が例示されている。上記文献によれば、ワブリング方式とは、照射スポットの中心が旋回しながら進むようにレーザ光の照射軌跡を描く方式であり、塗りつぶし方式とは、多数の平行線によって照射領域を埋め尽くす方式である。
【００１９】
しかしながら、発明者らの鋭意研究の結果、複数の電極を有する電子部品を接合するにあたって、各電極にレーザ光を順次照射してＡＣＦを硬化させることは、機械的、電気的信頼性確保のためには望ましくないことがわかった。すなわち、この圧着工程では、ＡＣＦに含まれる導電性粒子を電子部品の電極とパネル基板の電極とで押し挟みこんだ状態でＡＣＦに含まれる熱反応性接着剤を硬化させる必要があるところ、複数の電極対に対して順にレーザ光を照射してＡＣＦを局所的に硬化させてしまうと、既に硬化したＡＣＦが他の電極対を押し挟む際の妨げになり、後からレーザ光を照射して接着した電極対については導電性粒子の押し挟みが不十分な状態でＡＣＦが硬化されてしまう場合がある。
【００２０】
本発明は、上記のような問題を解決するためになされたものであって、熱反応性樹脂による接着剤を介した電極の接合において、生産性を向上させることが可能な接合方法および接合装置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】
【００２１】
本発明は要約すれば、ガラス基板上に配列された複数の電極からなる引出電極と、引出電極に含まれる各電極と配置を対応させて引出電極の接合対象物上に配列された、複数の電極からなる接続電極とを、物理的かつ電気的に接合する方法である。接合方法は、ガラス基板上の引出電極と接合対象物の接続電極とを、対応する電極同士の位置を合わせた状態で対向させ、かつ熱反応性樹脂による接着剤を、引出電極と接続電極との間に介在させた状態で、ガラス基板と接合対象物の少なくとも一方に圧力を加えることにより、接着剤をガラス基板と接合対象物との間に挟みこむステップと、ガラス基板に向けて押し当てられる接合対象物の加圧領域内の角に近い部分により接合対象物と挟み込まれる接着剤が、加圧領域の重心位置近傍の部分により接合対象物と挟み込まれる接着剤よりも先に溶け、かつ、加圧領域の全域の接着剤が溶ける時間帯が存在するように、その強度分布が制御されたレーザ光を、接合対象物の少なくとも加圧領域が加熱されるよう照射するステップと、レーザ光の照射時または照射後に生じる接着剤の反応の後に、圧力を開放するステップとを備える。
【００２２】
「重心位置」とは、加圧領域の中心である場合を含む。加圧領域が複数の多角形の足し合わせによって表される複雑な形状の場合には、たとえば仮想的に区分けされた多角形ごとに角と重心位置とが考慮される。
【００２３】
「加圧領域」は、接合対象物の大きさと一致しない場合を含む。例えば、テープキャリアをガラス基板に接合する場合には、テープキャリアの一部が加圧されてガラス基板と接合される。一方、ドライバＩＣのような小さな電子部品の場合には、電子部品全体が加圧領域となり、部品全体がガラス基板上に実装される。
【００２４】
また、この発明では、レーザ光源から出射されたレーザ光が、ガラス基板または接合対象物を透過して加圧領域に向けて照射されてもよい。
【００２５】
この発明によれば、接合対象物の加圧領域の中の角に近い部分によって挟み込まれる接着剤が先に溶けて、加圧領域の外側に流れ出す。その結果、十分な量の接着剤が加圧領域の角部の周囲にも押し出されることになる。したがって、熱反応性樹脂による接着剤を用いた接合でのレーザ光による高速接合において信頼が向上する。
【００２６】
本発明の他の局面に従うと、ガラス基板上に配列された複数の電極からなる引出電極と、引出電極に含まれる各電極と配置を対応させて引出電極の接合対象物上に配列された、複数の電極からなる接続電極とを、物理的かつ電気的に接合する方法である。接合方法は、ガラス基板上の引出電極と接合対象物の接続電極とを、対応する電極同士の位置を合わせた状態で対向させ、かつ熱反応性樹脂による接着剤を、引出電極と接続電極との間に介在させた状態で、ガラス基板と接合対象物の少なくとも一方に圧力を加えることにより、接着剤をガラス基板と接合対象物との間に挟みこむステップと、ガラス基板に向けて押し当てられる接合対象物の加圧領域内において加圧領域の重心位置からの距離が相対的に長くなる加圧領域の外周部分により接合対象物と挟み込まれる接着剤が、加圧領域内において距離が相対的に短い部分により接合対象物と挟み込まれる接着剤より先に溶け、かつ、加圧領域の全域の接着剤が溶ける時間帯が存在するように、その強度分布を制御したレーザ光を、接合対象物の少なくとも加圧領域が加熱されるよう照射するステップと、レーザ光の照射時または照射後に生じる接着剤の反応の後に、圧力を開放するステップとを備える。
【００２７】
この発明によれば、たとえば細長い矩形を有する接合対象物（たとえば細長いシリコンチップによるＩＣ）の場合、長手方向の両端部に挟まれる接着剤を先に溶かすことで、長手方向や対角線方向への接着剤の外部へ押し出し量を十分に確保することができ、接合信頼性が向上する。
【００２８】
なお、「重心位置」、「加圧領域」については、上記発明の場合と同様である。また、この発明においても、レーザ光源から出射されたレーザ光が、ガラス基板または接合対象物を透過して加圧領域に向けて照射されてもよい。
【００２９】
好ましくは、加圧領域の形状は、長方形である。重心位置からの距離が相対的に長くなる加圧領域の外周部分は、長方形の短辺部分である。
【００３０】
好ましくは、照射するステップは、加圧領域を含むレーザ光の照射領域を、照射位置が異なる複数のレーザビームの足し合わせによって覆うように、レーザ光を照射するステップと、接着剤の反応と関連づけられる物理量の照射領域での分布をモニタするモニタによって測定される照射領域での分布に基づいて、複数のレーザビームの各々の強度を制御するステップとを含む。
【００３１】
この制御には、時間的に強度を変化させる制御を含む。
より好ましくは、モニタは、照射領域での温度分布を測定する。制御するステップは、モニタにより測定される温度分布に基づいて、重心位置よりも接着剤が先に溶けるべき部分の温度が、予め定められた温度に達したか否かを判断するステップと、接着剤が先に溶けるべき部分の温度が予め定められた温度に達したときの温度分布に基づいて、照射領域内の残りの箇所に照射されるレーザ光のパワーを制御するステップとを含む。
【００３２】
さらに好ましくは、判断するステップは、接着剤が先に溶けるべき部分の温度上昇率に基づいて、接着剤が先に溶けるべき部分の温度が予め定められた温度に達する時刻を推定し、現在時刻が推定された時刻に達したときに、接着剤が先に溶けるべき部分の温度が予め定められた温度に達したか否かを判断する。
【００３３】
さらに好ましくは、上記接着剤は、熱反応性樹脂に導電性粒子が分散された接着剤である。
【００３４】
本発明のさらに他の局面に従うと、ガラス基板上に配列された複数の電極からなる引出電極と、引出電極に含まれる各電極と配置を対応させて引出電極の接合対象物上に配列された、複数の電極からなる接続電極とを、物理的かつ電気的に接合する装置である。接合装置は、ガラス基板上の引出電極と接合対象物の接続電極とが、対応する電極同士の位置を合わせた状態で対向し、かつ熱反応性樹脂による接着剤が、引出電極と接続電極との間に介在した状態で、ガラス基板と接合対象物の少なくとも一方に圧力を加える加圧部と、接合対象物の少なくとも加圧領域が加熱されるようレーザ光を照射するレーザ光照射部と、ガラス基板に向けて押し当てられる接合対象物の加圧領域内の角に近い部分により接合対象物と挟み込まれる接着剤が、加圧領域の重心位置近傍の部分により接合対象物と挟み込まれる接着剤よりも先に溶け、かつ、加圧領域の全域の接着剤が溶ける時間帯が存在するように、レーザ光照射部から照射されるレーザ光の強度分布を制御する制御部とを備える。
【００３５】
「重心位置」、「加圧領域」については、上記発明の場合と同様である。また、この発明においても、レーザ光源から出射されたレーザ光が、ガラス基板または接合対象物を透過して加圧領域に向けて照射されてもよい。
【００３６】
本発明のさらに他の局面に従うと、ガラス基板上に配列された複数の電極からなる引出電極と、引出電極に含まれる各電極と配置を対応させて引出電極の接合対象物上に配列された、複数の電極からなる接続電極とを、物理的かつ電気的に接合する装置である。接合装置は、ガラス基板上の引出電極と接合対象物の接続電極とが、対応する電極同士の位置を合わせた状態で対向し、かつ熱反応性樹脂による接着剤が、引出電極と接続電極との間に介在した状態で、ガラス基板と接合対象物の少なくとも一方に圧力を加える加圧部と、接合対象物の少なくとも加圧領域が加熱されるようレーザ光を照射するレーザ光照射部と、ガラス基板に向けて押し当てられる接合対象物の加圧領域内において加圧領域の重心位置からの距離が相対的に長くなる加圧領域の外周部分により接合対象物と挟み込まれる接着剤が、加圧領域内において距離が相対的に短い部分により接合対象物と挟み込まれる接着剤より先に溶け、かつ、加圧領域の全域の接着剤が溶ける時間帯が存在するように、レーザ光照射部から照射されるレーザ光の強度分布を制御する制御部とを備える。
【００３７】
「重心位置」、「加圧領域」については、上記発明の場合と同様である。また、この発明においても、レーザ光源から出射されたレーザ光が、ガラス基板または接合対象物を透過して加圧領域に向けて照射されてもよい。
【００３８】
好ましくは、加圧領域の形状は、長方形である。重心位置からの距離が相対的に長くなる加圧領域の外周部分は、長方形の短辺部分である。
【００３９】
好ましくは、接合装置は、加圧領域を含むレーザ光の照射領域での、接着剤の反応と関連づけられる物理量の分布をモニタするモニタをさらに備える。レーザ光照射部は、照射領域を、照射位置が異なる複数のレーザビームの足し合わせによって覆うようにレーザ光を照射する。制御部は、モニタによって測定される分布に基づいて、複数のレーザビームの各々の強度を制御する。
【００４０】
より好ましくは、モニタは、照射領域での温度分布を測定する。制御部は、モニタにより測定される温度分布に基づいて、重心位置よりも接着剤が先に溶けるべき部分の温度が、予め定められた温度に達したか否かを判断し、接着剤が先に溶けるべき部分の温度が予め定められた温度に達したときの温度分布に基づいて、照射領域内の残りの箇所に照射されるレーザ光のパワーを制御する。
【００４１】
さらに好ましくは、制御部は、接着剤が先に溶けるべき部分の温度上昇率に基づいて、接着剤が先に溶けるべき部分の温度が予め定められた温度に達する時刻を推定し、現在時刻が推定された時刻に達したときに、接着剤が先に溶けるべき部分の温度が予め定められた温度に達したか否かを判断する。
【００４２】
さらに好ましくは、上記接着剤は、熱反応性樹脂に導電性粒子が分散された接着剤である。
【発明の効果】
【００４３】
本発明によれば、ガラス基板上に形成された複数の電極と、接合対象物（代表的にはＴＣＰ、ベアチップ等）の複数の電極とを、熱反応性樹脂による接着剤を介して接合する場合において、十分な量の接着剤を接合対象物の加圧領域の外側に押し出すことができるので、高速かつ確実な接合を実現でき、生産性を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４４】
以下、この発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付して、その説明は繰返さない。
【００４５】
図１は、本発明の実施の形態に従う接合装置の処理対象である液晶表示装置の概略ブロック図である。
【００４６】
図１を参照して、液晶表示装置は、液晶表示パネル（図中「ＬＣＤ」と示す）１と、ＴＣＰ（Tape Carrier Package）２と、プリント回路基板３と、インターフェイス部４と、フレキシブル基板（図中、「ＦＰＣ」と示す）６とを備える。
【００４７】
ＴＣＰ２は、液晶表示パネル１とプリント回路基板３との間に配置される。ＴＣＰ２は、液晶表示パネルの構成素子を駆動するためのドライバＩＣ５を含む。
【００４８】
プリント回路基板３は、液晶表示パネル１上に実装された液晶材料を駆動するための回路が形成された基板である。インターフェイス部４は、液晶表示パネル１の周辺に配設された周辺回路に接続される配線を含む。フレキシブル基板６は、プリント回路基板３とインターフェイス部４とを電気的に接続するためのものである。
【００４９】
液晶表示パネル１とプリント回路基板３とはＴＣＰ２によって接合される。より詳細に説明すると、液晶表示パネル１の電極（引出電極）とＴＣＰ２の電極とは、ＡＣＦによって、電気的に接合されるとともに、一体の形状となる。同様に、ＴＣＰ２の電極とプリント回路基板３の電極とは、ＡＣＦによって、電気的に接合され、かつ一体の形状となる。
【００５０】
なお、ＣＯＧ（Chip On Glass）方式も液晶表示パネルの製造に用いられる。図１には、ＴＣＰ２の実装だけでなく、ベアチップの状態のドライバＩＣ５の実装も示す（液晶表示パネル１の左側）。ベアチップ（ドライバＩＣ５）の表面には図示しないバンプ電極が設けられている。このバンプ電極はＡＣＦによって液晶表示パネル１の電極（引出電極）と電気的に接合される。
【００５１】
なお、図１は、説明の便宜の点からＴＣＰ２およびベアチップがともに液晶表示パネルに実装された状態を示したものである。したがって、たとえばベアチップが液晶表示パネル１に実装されておらず、ＴＣＰのみが液晶表示パネル１に実装されていてもよい。ただし本実施の形態に係る接合装置（図４参照）は、ＴＣＰ２の実装およびベアチップの実装の両方に用いることができる。
【００５２】
図２は、図１に示すＴＣＰ２の一構成例を説明する図である。
図２を参照して、ＴＣＰ２は、キャリアテープ２ａと、複数のリード導体２ｂと、ドライバＩＣ５とを含む。キャリアテープ２ａの表面には複数のリード導体２ｂが形成されるとともに、ドライバＩＣ５が搭載される。複数のリード導体２ｂの各々はドライバＩＣ５の表面に形成されたバンプ電極（図示せず）に電気的に接続される。
【００５３】
図３は、ＡＣＦを説明する図である。
図３（ａ）は、ＡＣＦの構造の一例を説明する図である。図３（ａ）を参照して、ＡＣＦ１０は、無数のミクロパーティクル（導電性粒子）１１がエポキシ系またはアクリル系の接着剤であるバインダ中に含まれた構成を有する。バインダは熱反応性樹脂である。なお、バインダは熱硬化型樹脂でもよいし、熱可塑性樹脂でもよい。
【００５４】
図３（ｂ）は、ＡＣＦ１０に熱および圧力が加わるときのＡＣＦ１０の状態を説明する図である。図３（ｂ）を参照して、ＡＣＦ１０は電極１５，１６に挟まれる。ＡＣＦ１０に熱および圧力が加わると、ＡＣＦ１０の全体のうち電極１５，１６に接触した部分に圧力がかかる。なお図３（ｂ）は、ＡＣＦ１０の全体のうち電極１５，１６に接触した部分のみを示している。
【００５５】
ミクロパーティクル１１は、樹脂コア１３と、樹脂コア１３の表面に形成されたニッケル（Ｎｉ）メッキ層１２と、ニッケルメッキ層１２の外側に形成された金メッキ層１４とを含む。ＡＣＦ１０に熱および圧力が加わると、ＡＣＦ１０の内部に分散しているミクロパーティクル１１同士が接触することにより、メッキ層同士が接触する。さらに、樹脂コア１３が弾性体であるため、樹脂コア１３に反発力が生じる。この反発力によって、メッキ層が電極１６と電極１５とに物理的に接触する。これにより電極１５と電極１６との間に導電経路が形成される。
【００５６】
図３（ｃ）は、ＡＣＦの構造の他の例として２層構造のＡＣＦを示した図である。図３（ｃ）に示されるように、２層構造のＡＣＦでは、バインダとミクロパーティクルとは、別々の領域すなわちバインダ領域１０ａおよびミクロパーティクル領域１１ａとにそれぞれ分離して形成されている。当該構成においても、上述した構成と同様に、加熱および加圧によりＡＣＦを挟む電極の間に導電経路を形成することが可能となる。なお、２層構造のＡＣＦを用いることにより、加熱および加圧による２つの電極の相対的な位置のずれを抑制することが可能となる。
【００５７】
［接合装置の構成］
図４は、本発明の実施の形態に従う接合装置１００の構成図である。なお、以下の説明では、主として接合装置１００がＡＣＦ１０を介してドライバＩＣ５（ベアチップ）を液晶表示パネル１に接合する場合を説明する。また、以下の説明では互いに垂直なＸ方向、Ｙ方向、およびＺ方向をそれぞれ「左右方向」、「前後方向」、「上下方向」と呼ぶ場合もある。
【００５８】
図４を参照して、接合装置１００は、シリンダ２０と、チップトレイ２１と、シリンダ移動機構２２と、加圧ヘッド２５とを備える。
【００５９】
ドライバＩＣ５およびＡＣＦ１０はシリンダ２０（加圧ヘッド２５）と液晶表示パネル１との間に挿入される。
【００６０】
加圧ヘッド２５は、シリンダ２０の先端部に取り付けられる。シリンダ２０が下がると加圧ヘッド２５がドライバＩＣ５（ベアチップ）に接する。シリンダ２０は、ドライバＩＣ５と液晶表示パネル１との接合の際に加圧ヘッド２５の高さを調整することにより、ドライバＩＣ５（およびＡＣＦ１０）に加えられる圧力を制御するものである。
【００６１】
シリンダ移動機構２２は、シリンダ２０を左右方向（Ｘ方向）に移動させるためのものである。シリンダ移動機構２２の構成は特に限定されるものではないが、たとえばシリンダ移動機構２２は、ボールねじ、およびリニアモータを含む。
【００６２】
チップトレイ２１には、液晶表示パネル１との接合のために用いられるドライバＩＣ５（ドライバＩＣ５ｂ）が予め並べられている。たとえばロボットアーム（図示せず、以下同じ）によりチップトレイ２１からドライバＩＣ５ｂが取り上げられる。シリンダ２０は、シリンダ移動機構２２によりチップトレイ２１の位置まで移動し、ロボットアームからドライバＩＣ５ｂを受ける。後述するようにシリンダ２０の内部には、ＴＣＰ２を真空吸着するための真空吸着部が設けられ、加圧ヘッド２５には真空吸着孔が形成される。これによりシリンダ２０はドライバＩＣ５ｂを真空チャックする。そして、シリンダ２０は、液晶表示パネル１の位置に戻る。
【００６３】
なお、上述したロボットアームがドライバＩＣ５ｂを液晶表示パネル１の位置まで直接運んでもよい。このようにドライバＩＣ５（ベアチップ）をチップトレイ２１から液晶表示パネル１まで運ぶための方法および手段は特に限定されない。
【００６４】
接合装置１００は、さらに、ドライバＩＣ５およびＡＣＦ１０を加熱するためのレーザ光を発するレーザ装置３１を備える。レーザ装置３１はその内部に複数のレーザ光源３２を含む。レーザ光源３２から発せられるレーザ光のパワー、およびレーザ光源３２の個数は、たとえばＡＣＦ１０の加熱および硬化に求められる条件に基づいて適切に定められる。
【００６５】
接合装置１００は、さらに、複数の光ファイバ３３と、レーザ冷却装置３４と、レーザ制御部３５と、電源装置３６と、ファイバ中継器４０と、複数の光ファイバ４１とを備える。複数の光ファイバ３３は、複数のレーザ光源３２に対応してそれぞれ設けられる。各光ファイバ３３は対応するレーザ光源３２から発せられたレーザ光を伝達する。
【００６６】
レーザ冷却装置３４は、レーザ装置３１を冷却することによってレーザ装置３１の温度を一定に保つ機能を実現する。これによりレーザ装置３１から出力されるレーザ光のパワーを安定させることが可能になる。なお、冷却方式は特に限定されず、たとえばファンによる空冷でもよいし、水冷でもよい。
【００６７】
レーザ制御部３５は、レーザ冷却装置３４を制御するとともに、複数のレーザ光源３２の出力を制御する。たとえばレーザ制御部３５は、レーザ光源３２の温度が予め定められた制限温度以下であれば、レーザ光源３２に対してレーザ光の出力を継続させ、レーザ光源３２の温度がその制限温度を超えた場合には、レーザ光源３２に対してレーザ光の出力を停止させる。
【００６８】
本実施の形態では、レーザ光源３２は半導体レーザである。電源装置３６は、半導体レーザに電流を供給することにより半導体レーザからレーザ光を出力させる。また、電源装置３６は、接合装置１００の他の装置に対しても電源電圧を供給する。
【００６９】
ファイバ中継器４０は、複数の光ファイバ３３からの光を複数の光ファイバ４１に伝達するために設けられる。なお、光ファイバ３３の本数と光ファイバ４１の本数とは同じでもよいし異なっていてもよい。たとえば２本の光ファイバ３３の各々からの光を光結合器により１本の光ファイバ４１に結合することによって、その光ファイバ４１を伝播する光のパワーを高めることができる。
【００７０】
また、レーザ光を伝送する光伝送路（すなわち光ファイバ）の途中にファイバ中継器４０を設けることにより、たとえば複数の光ファイバ３３のいずれかを交換する必要が生じた場合にも、交換作業を容易にすることができる。すなわちファイバ中継器４０によって、接合装置１００の保守作業を容易にすることが可能になる。
【００７１】
接合装置１００は、さらに、レーザ光保護カバー３８と、複数のレンズ４２と、複数のレンズホルダ４３と、フィクスチャ４５とを備える。
【００７２】
レーザ光保護カバー３８は、接合装置１００の周囲にレーザ光が漏れるのを防ぐために設けられる。
【００７３】
複数のレンズ４２は、複数の光ファイバ４１に対応してそれぞれ設けられる。複数のレンズ４２の各々はコリメートレンズである。レンズ４２によって、そのレンズに対応する光ファイバ４１の一端から出力されたレーザ光は平行光となる。
【００７４】
複数のレンズホルダ４３は複数のレンズ４２にそれぞれ対応して設けられる。各レンズホルダ４３は、対応するレンズ４２および対応する光ファイバ４１の一端を固定する。これにより、レンズ４２と、光ファイバ４１とを予め定められた配置に従って設置することが可能になる。レンズ４２と光ファイバ４１とは平行光が出射されるように配置される。
【００７５】
フィクスチャ４５は、所定単位数（たとえば８つ）のレンズホルダ４３を一列に並べて固定するためのものである。したがって各フィクスチャ４５に設けられた複数のレンズ４２（各レンズ４２はレンズホルダ４３により固定される）から、一列に並んだ平行光の列が出射される。
【００７６】
接合装置１００は、さらに、複数のフィクスチャ４５を支持するための支持部材５１と、支持部材５１を前後方向（Ｙ方向）に移動させるためのスライドレール５２と、スライドレール５２が敷設され、かつ、移動可能な支持部材５１の外側に配置された固定部５３と、固定部５３の上面に設置されたバックアップ基板５５と、Ｘ方向に移動可能に固定部５３に取り付けられたＸ方向可動遮光部材５６と、バックアップ基板５５に接した状態で設置されたＹ方向遮光部材５７とを備える。なお、バックアップ基板５５は、固定部５３の上面に動かないように固定されている。
【００７７】
接合装置１００は、さらに、カメラ６０と、カメラ６０を動かすためのアーム６２を備える。カメラ６０は、液晶表示パネル１（パネル基板）の引出電極と、対応するドライバＩＣのバンプ電極とが対向した状態において、バックアップ基板５５および液晶表示パネル１を介して、引出電極およびバンプ電極を撮影する。カメラ６０によって撮影された画像は引出電極に対するバンプ電極の位置合わせを行なうために用いられる。
【００７８】
ＡＣＦ１０の加熱のためにレンズ４２からレーザ光が出射するときには、アーム６２によって、カメラ６０はレーザ光の光路上の位置から退避させられる。したがってカメラ６０によってレーザ光が遮られるのを防ぐことができる。なおアーム６２の移動方向は特定されず、たとえばＸ方向に沿って動いてもよいし、ＸＹ平面内で回転してもよい。
【００７９】
接合装置１００は、さらに、制御装置７０と、モータドライバ７５と、表示装置８０とを備える。制御装置７０は、接合装置１００全体を制御する。モータドライバ７５は、制御装置７０の指令に応じて、シリンダ移動機構２２に設けられたモータ（上述の例ではリニアモータ）および、アーム６２を動かすためのモータ（図示せず）を駆動する。
【００８０】
表示装置８０は、たとえばカメラ６０が写した画像、ユーザの入力する指示、接合装置１００の現在の稼動状況等の各種情報を表示する。なお、表示装置８０は、タッチパネルディスプレイのように入力装置を兼ねてもよい。あるいは、マウスやキーボード等の入力装置が接合装置１００に接続され、ユーザがその入力装置を操作した結果が表示装置８０に表示されてもよい。
【００８１】
図５は、本実施の形態に従う接合装置１００に含まれるレーザ光照射部の構成を説明するための第１の図である。
【００８２】
図６は、本実施の形態に従う接合装置１００に含まれるレーザ光照射部の構成を説明するための第２の図である。
【００８３】
図５および図６を参照して、レーザ光照射部は、複数のレーザ光源３２を備える。本実施の形態では、エネルギー効率、および実装領域（すなわちＡＣＦ１０におけるレーザ光の照射領域）の大きさを考慮して半導体レーザがレーザ光源３２に用いられる。
【００８４】
本実施の形態では、レーザ光の波長は、６００ｎｍ〜１１００ｎｍの範囲内から選択される。この範囲の波長の光は、バックアップ基板５５と液晶表示パネル１とＡＣＦ１０の主材料である樹脂（たとえばエポキシ樹脂）とを透過しやすく、かつ、ＴＣＰ２に搭載される半導体チップ（あるいはベアチップ）の主材料である単結晶シリコンやＴＣＰ２のキャリアテープの主材料であるポリイミドにより吸収されやすく、かつ、配線パターンの主材料であるアルミニウムにより吸収されにくい。これによりＡＣＦ１０のみならずシリコンチップ（またはキャリアテープ）もレーザ光によって加熱される。したがって、ＡＣＦ１０の自身の発熱だけでなくシリコンチップ（またはキャリアテープによる加熱によってＡＣＦ１０を加熱できるので、レーザ光をＡＣＦの加熱に有効的に活用できる。なお、波長スペクトルの幅は狭いほど好ましい。
【００８５】
レーザ光源３２からの光は光ファイバ３３を伝播する。光ファイバ３３と光ファイバ４１とはファイバ中継器４０により光学的に結合される。
【００８６】
ファイバ中継器４０は、光ファイバ３３と光ファイバ４１とを接続するための入力コネクタ４７および出力コネクタ４８を含む。光ファイバ３３の端部は入力コネクタ４７に挿入され、光ファイバ４１の端部は出力コネクタ４８に挿入される。入力コネクタ４７と出力コネクタ４８とが接続されることにより、光ファイバ３３と光ファイバ４１とが光学的に結合される。
【００８７】
光ファイバ３３、４１は、レーザ光源から出たレーザ光がＡＣＦ１０に向かう向きに進行するように、そのレーザ光を導くためのものである。レーザ光源３２から出たレーザ光は光ファイバ３３，４１を伝播し、レンズホルダ４３に固定されたレンズ４２により平行な光線に調整される。なお、１つのフィクスチャ４５に設けられた複数のレンズ４２の各々によりコリメートされたレーザ光は、互いに平行、かつ重なりあう光ビームとなる。
【００８８】
フィクスチャ４５はレンズホルダ４３の傾きを調整できるよう構成される。たとえば図５に示すように、フィクスチャ４５は、支持部材５１とフィクスチャ４５との間に設けられた棒状の回転軸５４を中心にフィクスチャ４５を回転させることにより、その傾きを調整できる。各フィクスチャ４５の傾きは、各フィクスチャ４５に設けられたレンズからのレーザビームＬＢがＡＣＦ１０において集まるように設定される。Ｘ方向可動遮光部材５６により、複数のレンズ４２から出射されたレーザビームＬＢの一部は遮られる。
【００８９】
なお回転軸５４等はフィクスチャ４５の傾きの調整を実現するための構成の一例として図５に示したものである。したがってフィクスチャ４５の傾きを調整するための構成は図５に示したものに限定されない。
【００９０】
温度検出部６４はＡＣＦ１０の温度を測定するためのものである。ここで、物体は加熱の有無に関わらず、それ自身が温度に応じた波長を有する電磁波を輻射している。したがって、その物体から輻射される電磁波を検出することによって物体の温度を非接触で計測できる。本実施の形態では温度検出部６４として、物体から輻射される電磁波の強度または波長を検出できるものが使用できる。具体例を挙げると、たとえば温度検出部６４には、サーモパイル、熱線カメラ、フォトダイオードなどを用いることができる。
【００９１】
バックアップ基板５５は、液晶表示パネル１を支持するためのものである。従来のヒータツール方式（加熱されたヘッドによりＡＣＦを加圧する方式）では、バックアップ基板は圧着する際に変形がほとんど生じないような剛性を有する材料で構成されていればよい。したがって従来のバックアップ基板は不透明な物体でもよい。しかしながら本実施の形態では、カメラ６０（図４参照）がバックアップ基板５５を通して液晶表示パネルの電極およびドライバＩＣ５の電極を撮影するとともに、その撮影された画像に基づいて、ドライバＩＣ５の位置決めが行なわれる。さらに、バックアップ基板５５は、レーザ光（レーザビームＬＢ）を透過させなければならない。また、ＡＣＦ１０を介したドライバＩＣ５と液晶表示パネル１の接合の際には、加圧ヘッド２５（図４参照）によってドライバＩＣ５に圧力が加わるので、バックアップ基板５５は剛性を有さなければならない。したがってバックアップ基板５５は剛性が高く透明な材質で形成される。このような要件を満たすためのバックアップ基板５５の材料としては、石英ガラスが好ましい。
【００９２】
なお、バックアップ基板５５の表面５５ｃ（レーザビームＬＢの入射面）には、減反射コーティングが行なわれていることが好ましい。これにより、バックアップ基板５５を透過するレーザ光の光量を増やすことができるので、ＡＣＦ１０に照射される光のパワーを高めることができる。したがって、ＡＣＦ１０の温度を短時間で目的の温度まで上昇させることが可能になる。
【００９３】
ただし、減反射コーティングされたバックアップ基板５５を透過する光の波長は、減反射コーティングされていないバックアップ基板５５を透過する光の波長に対して赤方シフトする可能性がある。したがってバックアップ基板５５の表面５５ｃに減反射コーティングが行なわれている場合、カメラ６０としては赤外線側での解像度が高いものを用いることが好ましい。これによりバックアップ基板５５の表面に減反射コーティングがなされていても、液晶表示パネル１の電極およびドライバＩＣ５の電極をカメラで撮影できるので互いの電極の位置合わせを精度良く行なうことが可能になる。
【００９４】
電源装置３６は、レーザ制御部３５の指令に応じてレーザ光源３２（半導体レーザ）に印加する電流値を制御する。図示しないが、電源装置３６はたとえばトランジスタに代表される、制御信号に応じた電流を流す電流制御素子が設けられている。
【００９５】
温度検出部６４は、検出したＡＣＦ１０の温度を示す信号を信号線６５、信号コネクタ６６，６７を介して温度算出部６８に出力する。温度算出部６８は、温度検出部６４からの信号に基づいて、ＡＣＦ１０の温度を算出する。そして温度算出部６８は、その算出結果、すなわちＡＣＦ１０の温度の情報を温度制御部６９に出力する。
【００９６】
温度制御部６９は、温度算出部６８が送信したＡＣＦ１０の温度の情報に基づいて、レーザ制御部３５に指示を送る。この指示は、レーザビームのパワーを上げるための指示、レーザビームのパワーを下げるための指示を含むものである。なお温度制御部６９は、接合装置１００の全体の動作を制御する制御装置７０によって制御される。
【００９７】
図７は、フィクスチャ４５および温度検出部６４の配置を説明する、Ｘ方向から見た図である。
【００９８】
図７を参照して、複数のフィクスチャ４５は、各フィクスチャ４５に設けられた複数のコリメートレンズがＸ方向に一列に並べられており（図４等に示すレンズ４２、図７には示さないが紙面に垂直方向に並んでいる）、各々出射されるレーザビームの列が光がバックアップ基板５５上、好ましくは、バックアップ基板５５上に置かれた液晶表示パネル１の上面で集まるように配置される。これによって、各フィクスチャ４５に設けられた複数のレンズから発せられる平行光列（レーザビーム列）をＡＣＦ１０に集中させることができる。よって、高パワーの光をＡＣＦ１０に吸収させることにより、高速にＡＣＦ１０を加熱することができる。
【００９９】
具体的には、複数のフィクスチャ４５は、バックアップ基板５５における平行光の集光位置（すなわちバックアップ基板５５の上面での所定の位置）を中心としてＸ方向に垂直な断面において扇状に配置される。
【０１００】
なお、各フィクスチャ４５に配置された複数のレンズ（たとえば８個のレンズ）は、Ｘ方向（紙面垂直方向）に等間隔で配置される。これによりバックアップ基板５５ではその複数のレンズからそれぞれ出射した複数のレーザビームが均一のピッチで整列する。
【０１０１】
図８は、バックアップ基板５５上でのレーザ光の照射領域を説明する図である。図８を参照して、コリメートされたレーザビームはバックアップ基板５５の上において、互いに重なり合う円形のスポット（破線で示す）を形成する。複数のスポットは均一のピッチで並んでいる。スポットが重なりあうことによりＡＣＦに照射される光のパワーを高くすることができる。なお、スポットが重ねられた領域の両端の部分は、中央部分に比べて光のパワーが小さい（なぜなら重なりあうスポットの数が少ない）。この部分はＡＣＦの加熱には用いられないため、Ｘ方向可動遮光部材５６によって予めカットされる。
【０１０２】
レーザ光の照射領域ＡＲのＸ方向の長さは、Ｘ方向可動遮光部材５６をＸ方向に移動させることにより調整される。
【０１０３】
また、図８を参照して、Ｙ方向遮光部材５７（厳密には、後述する図９、図１０等に示されるバックアップ基板５５の傾斜面５５ａ）によって照射領域ＡＲのＹ方向の長さが調整される。後述するように、Ｙ方向遮光部材５７自体は移動しないものの、レンズが設けられたフィクスチャを一体にしてＹ方向に移動させることによって、相対的にＹ方向遮光部材５７が移動する。したがって、照射領域ＡＲのＹ方向の長さを変えることができる。
【０１０４】
Ｘ方向可動遮光部材５６およびＹ方向遮光部材５７によって定められる照射領域ＡＲの最大サイズが、パネル基板に実装可能なドライバＩＣの最大サイズとなる。
【０１０５】
なお、ドライバＩＣの形状は長方形であることが多い。その長方形の長軸方向がＸ方向に対応し、短軸方向がＹ方向に対応する。
【０１０６】
Ｙ方向遮光部材５７は、ＸＹ平面に対して傾斜した傾斜面５７ａを有する。すなわちＹ方向遮光部材５７におけるＡＣＦ１０側の平面５７ｂと傾斜面５７ａとによって形成される稜部はナイフエッジ状である。
【０１０７】
なお、バックアップ基板５５も、この傾斜面５７ａに接する（ＸＹ平面に対する傾斜角度が傾斜面５７ａの傾斜角度と同一である）傾斜面を有する。なお、この傾斜角度は、図中において、いずれのフィクスチャからのレーザビームの一部もしくは全部がその傾斜面にあたった場合に、全反射するように、もしくは、傾斜面を透過した後にその上に配置されるＡＣＦ等に入射しないような屈折を考慮した角度に定められる。さらにこの傾斜面の傾斜角度は、扇状に配置されたフィクスチャのうち最もＹ方向負側に位置するフィクスチャ（符号４５ａにて示す）から出射されるレーザビームがバックアップ基板５５へ向かう方向と比べて、よりＹ方向に沿うような角度に定められる。これにより、バックアップ基板５５上の傾斜面５７によって遮られる部分を除く位置へ向けて出射されるレーザビームについては、いずれのフィクスチャからのレーザビームも同様に傾斜面５７ａにけられることなくバックアップ基板５５上へ到達可能となり、Ｙ方向の位置が負によったフィクスチャがより多くレーザビームを、けられるような事態を回避できる。
【０１０８】
なお、傾斜面は粗面としてもよい。この場合は、レーザビームの一部もしくは全部がその傾斜面にあたった場合、拡散されて弱まるため、前述のように、全反射角度、もしくは、傾斜面を透過した後にその上に配置されるＡＣＦ等に入射しないような屈折角度を考慮する必要性はなくなる。
【０１０９】
傾斜面５７ａにより切り欠かれた位置に勘合するように、Ｙ方向遮光部材として機能するためのセラミック部材による遮光用ナイフエッジがバックアップ基板５５と上面を等しくして配置される。
【０１１０】
温度検出部６４はＡＣＦ１０の斜め下方に設けられる。また、ＡＣＦ１０におけるレーザ光の照射領域の複数の箇所の温度を検出するため、温度検出部６４は複数設けられる。なお図示しないが、温度検出部６４には上述したサーモパイル（熱線カメラ、あるいはフォトダイオードでもよい）が設けられる。
【０１１１】
温度検出部６４の前面、すなわちＡＣＦ１０から輻射される電磁波が入射する面にはフィルタ６４ｆが設けられる。このフィルタ６４ｆは散乱した（あるいは反射した）レーザ光を透過させず、かつＡＣＦ１０から輻射される電磁波のみを透過させるために設けられる。たとえばフィルタ６４ｆは、１．２μｍ〜１．５μｍの波長帯の電磁波を透過するよう構成されたフィルタである。
【０１１２】
フィルタ６４ｆの前方には筒６４ｂが取り付けられる。筒６４ｂによって、ＡＣＦ１０から輻射される電磁波の指向性を制御できる。
【０１１３】
なお、散乱した（あるいは反射した）レーザ光等の外乱の影響がない場合、温度検出部６４をバックアップ基板５５の下部に設けることも可能である。ただしこの場合にはバックアップ基板５５の材質として、通常の石英に比較して水酸基が少ない無水石英が特に好ましい。ＡＣＦ１０の加熱時にＡＣＦ１０の温度は、たとえば２５０℃程度に達する。この場合、ＡＣＦ１０からは、波長が２μｍより長い電磁波が輻射される。バックアップ基板５５の材質を無水石英とすることによって、水酸基の吸収帯に相当する２．５μｍ付近の波長帯での光の吸収を抑えることができるので、精度のよい温度検出が可能になる。
【０１１４】
図９は、本実施の形態に従う接合装置１００に含まれるビーム整形部の構成を説明するための図である。
【０１１５】
図９（ａ）は、Ｘ方向可動遮光部材を説明する図である。
図９（ｂ）は、Ｙ方向遮光部材を説明する図である。
【０１１６】
図９（ａ），図９（ｂ）を参照して、レーザビームＬＢのＸ方向の整形はＸ方向可動遮光部材５６によって実現される。つまりＡＣＦ１０におけるレーザ光（レーザビームＬＢ）の照射領域のＸ方向の長さは、Ｘ方向可動遮光部材５６によって調整される。
【０１１７】
一方、レーザビームＬＢのＹ方向の整形は、Ｙ方向遮光部材５７として、バックアップ基板５５側の傾斜面（Ｙ方向遮光部材５７の傾斜面５７ａに接する傾斜面５５ａ）と傾斜面５７ａにより切り欠かれた位置に勘合するセラミック部材による遮光用ナイフエッジとのいずれか、あるいは両方によって実現される。すなわちバックアップ基板５５は、液晶表示パネル１の指示部材として機能するのみならず、レーザビームＬＢのＹ方向の整形を行なうためのシャッターとしても機能する。なお、図７、図９を参照すれば分かるように、傾斜面５５ａは、バックアップ基板５５においてＺ方向（液晶表示パネル１に対向する上面と反対側に位置する下面から、その上面に向かう向き）に対し、Ｙ方向に傾いた斜面である。
【０１１８】
図７に示すように、フィクスチャ４５はＸ方向の軸を中心にＺ軸方向に傾けられる。仮にバックアップ基板５５の下方でレーザビームのＹ方向の整形が行なわれた場合、ＡＣＦ１０におけるレーザビームの照射領域のＹ方向の精度が確保できない可能性が高くなる。このため、ＡＣＦ１０に極めて近い位置、すなわち、バックアップ基板５５の上面においてレーザビームのＹ方向の整形を行なうことにより、照射領域のＹ方向の精度を確保できる。
【０１１９】
傾斜面５５ａは、たとえばサンドブラストあるいはエッチング等の加工によって粗面（砂面、あるいは梨地とも言い換えることができる）となっている。傾斜面５５ａに達したレーザ光が、たとえば傾斜面５５ａからバックアップ基板５５の外側に出射される場合、そのレーザ光は傾斜面５５ａにおいて散乱（拡散）する。さらにバックアップ基板５５の外側に散乱した光は、Ｙ方向遮光部材５７により多重散乱したり、Ｙ方向遮光部材５７に吸収されたりする。液晶表示パネル１には偏光板７等の熱に弱い部品が設けられている。Ｙ方向遮光部材５７によって、このような熱に弱い部品に高パワーのレーザ光が照射されるのを回避できる。
【０１２０】
なお、Ｙ方向遮光部材５７のエッジの位置Ｐｅ（すなわちナイフエッジの先端の位置）は、シリコンチップ（ドライバＩＣ５）のエッジと同じ位置か、またはシリコンチップ側に入り込んだ位置である。また、バックアップ基板５５の上面はＹ方向遮光部材５７の上面（平面５７ｂ）と同じ高さ、あるいはＹ方向遮光部材５７の上面よりも高い位置である。
【０１２１】
Ｘ方向可動遮光部材５６およびＹ方向遮光部材５７はたとえばセラミックにより形成される。
【０１２２】
図１０は、バックアップ基板５５によるレーザビームのＹ方向の整形を説明するための模式図である。なお図１０では、説明の便宜上、傾斜面５５ａを平面として表す。
【０１２３】
図１０を参照して、光ファイバ４１を伝達したレーザ光はレンズホルダ４３に設けられたレンズ４２から出射され、空気とバックアップ基板５５との界面で屈折する。そのレーザ光は、バックアップ基板５５の内部を進み、傾斜面５５ａに達する。傾斜面５５ａの垂線に対するレーザ光の入射角θは全反射角よりも大きいため、レーザ光は傾斜面５５ａで全反射する。
【０１２４】
図１１は、レーザ光源３２として用いられる半導体レーザを説明するための図である。図１１を参照して、半導体レーザには、マルチエミッタ型の半導体レーザ、シングルエミッタ型の半導体レーザの２種類がある。図１１（ａ）は、マルチエミッタ型の半導体レーザを示す図である。図１１（ａ）を参照して、半導体レーザ３２ａはレーザ光を出力するための複数のエミッタＥＭを有する半導体チップである。したがって１つの半導体チップから出力される光のパワーを大きくすることができる。
【０１２５】
図１１（ｂ）は、マルチエミッタ型の半導体レーザに生じると考えられる問題点を説明する図である。図１１（ｂ）を参照して、複数のエミッタＥＭの１つ（あるいはその周辺の領域）にダメージ（たとえば結晶欠陥が考えられる）などが生じた場合に、そのダメージが他のエミッタに伝達することが考えられる。
【０１２６】
図１１（ｃ）は、シングルエミッタ型の半導体レーザを示す図である。図１１（ｃ）を参照して、半導体レーザ３２ｂは、１つのエミッタＥＭを有する。たとえば多くの半導体レーザチップでは、結晶のへき開面からレーザ光を出力するよう構成されている。このような半導体レーザチップでは、対向する２面が、へき開面である。したがって、その２面の両方からレーザ光が出力される。ただし、出力光として取り出されるのは、その２面の一方から出た光である。したがって、本実施の形態では、結晶のへき開面からレーザ光を出力する半導体レーザをシングルエミッタ型の半導体レーザに含むものとする。
【０１２７】
シングルエミッタ型の半導体レーザの場合、個々の半導体レーザから出力される光のパワーは、マルチエミッタ型の半導体レーザから出力される光のパワーよりも小さい。したがって、シングルエミッタ型の半導体レーザの場合、マルチエミッタ型の半導体レーザに比較して、ＡＣＦを加熱するに必要なパワーを得るために必要な個数は多くなると考えられる。ただし、シングルエミッタ型の半導体レーザの場合、複数のレーザ光源３２のいずれか１つが故障しても対象のレーザ光源のみ交換すればよいため保守性に優れる。また、複数のレーザ光源３２の間で出力光のパワーがばらついたとしても、複数のレーザ光源３２を個別に制御する（レーザ光源３２ごとに駆動電流を制御する）ことが可能である。つまり、エミッタ単位で光出力を制御できる。これにより、均一かつ接合に十分なパワーのビームを生成することが可能になる。したがって本実施の形態ではレーザ光源としてシングルエミッタ型半導体レーザを用いる。
【０１２８】
図１２は、図４に示す加圧ヘッド２５を説明するための図である。
図１２（ａ）は、加圧ヘッド２５およびその周辺の構成を示す模式図である。図１２（ａ）を参照して、加圧ヘッド２５は、シリンダ２０の先端に設けられた押さえ部材２５ａ，２５ｂを含む。押さえ部材２５ａ，２５ｂは、ドライバＩＣ５の主材料であるシリコンよりも熱伝導度の低い材料が用いられる。シリコンよりも熱伝導度の低い材料を押さえ部材２５ａ，２５ｂに用いることによって、ドライバＩＣ５の熱がシリンダ２０に逃げるのを抑制できる。これによりドライバＩＣ５の温度低下を防ぐことができるので、ドライバＩＣ５（シリコンチップ）の下に設けられたＡＣＦ１０の温度低下も防ぐことができる。
【０１２９】
また、ドライバＩＣ５に圧力を加えるため、押さえ部材２５ａ，２５ｂは適度な硬度を有する材料により形成されることも必要である。以上の点から、押さえ部材２５ａ，２５ｂの材料は、セラミック、石英、ガラスを含む材料の中から選ばれる。
【０１３０】
複数の吸着孔２３は、押さえ部材２５ａ，２５ｂを貫通するように形成される。真空吸着部７７は、複数の吸着孔２３を介して対象物であるドライバＩＣ５を真空吸着する。したがってドライバＩＣ５の表面（バンプ電極が形成された面と反対側の面）は押さえ部材２５ａに密着する。ドライバＩＣ５を押さえ部材２５ａに密着させることによって、ドライバＩＣ５に加えられる圧力を、押さえ部材２５ａに接触するドライバＩＣ５の接触面内で均一にすることができる。
【０１３１】
ドライバＩＣ５の表面に圧力を均等に加えることによって、液晶表示パネル側の電極の位置に対してドライバＩＣ側の電極の位置がずれるという問題を防ぐことが可能になる。これにより高精度に接合を行なうことができる。
【０１３２】
なお、真空吸着部７７は図示しない制御装置７０によって制御される。また、真空吸着部７７は、真空吸着の終了時には、たとえば吸着孔２３に圧縮空気を供給することにより、吸着孔２３の圧力を大気圧に戻す。
【０１３３】
複数の吸着孔２３の各々にはバルブ２４が設けられる。真空吸着部７７は、ドライバＩＣのサイズ（チップサイズ）に対応して使用する吸着孔２３を決定する。使用される吸着孔２３に設けられたバルブ２４は開状態となり、使用されない吸着孔２３に設けられたバルブ２４は閉状態となる。真空吸着部７７は、ドライバＩＣのサイズに対応して、開状態のバルブと、閉状態のバルブとを決定する。
【０１３４】
図１２（ｂ）に示されるように、押さえ部材２５ａの底面はドライバＩＣの表面よりも大きい。したがってドライバＩＣのサイズに応じて、開状態のバルブと、閉状態のバルブとを決定できる。
【０１３５】
なお押さえ部材２５ａの底面とドライバＩＣの表面とが同じ大きさであってもよい。図１２（ｃ）は、押さえ部材２５ａおよびドライバＩＣ５のＸ方向の長さを説明するための図であり、図１２（ｄ）は、押さえ部材２５ａおよびドライバＩＣ５のＹ方向の長さを説明するための図である。図１２（ｃ）および図１２（ｄ）に示されるように、押さえ部材２５ａの底面とドライバＩＣの表面とは同じ大きさである。ただし、押さえ部材２５ａの底面がドライバＩＣの表面とずれた場合に、ドライバＩＣ５の表面に圧力が均等に加わらないことが考えられる。したがって、図１２（ｂ）に示すように、押さえ部材２５ａの底面がドライバＩＣの表面より大きいほうが好ましい。
【０１３６】
図１３は、本実施の形態に従う接合装置１００の制御系を説明するためのブロック図である。
【０１３７】
図１３を参照して、レーザ制御部３５、温度算出部６８および温度制御部６９は制御装置７０の直接的または間接的な指示に応じて動作する。
【０１３８】
レーザ制御部３５は、温度検出回路３５ａと、制御回路３５ｂと、メモリ３５ｃと、インターフェイス（図１３ではＩ／Ｆと示す）回路３５ｄとを含む。温度検出回路３５ａは、複数のレーザ光源３２の各々の温度または全体の温度（たとえば雰囲気温度）を検出して、その検出した温度を制御回路３５ｂに出力する。メモリ３５ｃは、レーザ光源３２を動作させるための情報を記憶する。この情報は、たとえば、複数のレーザ光源３２の各々の動作温度、または全体の温度の上限値の情報、レーザ光源の動作電流値と光出力との関係を示す情報などを含む。
【０１３９】
制御回路３５ｂは、メモリ３５ｃから動作温度の上限値の情報を読み出すとともに、温度検出回路３５ａの検出結果（現在の動作温度）を受ける。制御回路３５ｂは、現在の動作温度が上限値を超える場合には、電源装置３６を制御することにより、たとえば複数のレーザ光源３２の全部または一部による光出力を停止するなど、各レーザ光源を駆動する条件を独立に制御する。なお、レーザ光源３２の動作温度が上限値を超えないようにレーザ光源３２はレーザ冷却装置３４により冷却される。
【０１４０】
また、制御回路３５ｂは、インターフェイス回路３５ｄから、ＡＣＦ１０のある部分または全体に照射されるレーザ光のパワーを上げるための指示（またはレーザ光のパワーを下げるための指示）を受ける。制御回路３５ｂは、その指示に応じて、電源装置３６を制御することにより、複数のレーザ光源３２の一部または全部に供給される電流を増やしたり減らしたりするなど、各レーザ光源を駆動する条件を独立に制御する。この制御は、各レーザ光源３２が出射するレーザ光の強度を、時間に対して一定にする制御、あるいは時間的に変化させる制御を含む。
【０１４１】
この構成によれば、おのおの独立した駆動条件で制御可能なレーザ光源からの光を、ファイバ、レンズ等の光学系を介して、図８に示すような、バックアップ基板５５上の一定の領域に対して、異なる位置に照射される複数のレーザビームの集まりとして照射するので、この領域に照射されるレーザビームの強度分布および時間的な強度の変化を制御することが可能となる。
【０１４２】
温度算出部６８は、温度検出部６４に設けられた複数の温度センサ６４ａ（たとえば図１３に示すように３個の温度センサ６４ａ）の各々から出力される信号を受ける。温度算出部６８は、Ａ／Ｄ（アナログ−デジタル）変換回路６８ａと、演算回路６８ｂと、メモリ６８ｃと、インターフェイス回路６８ｄとを含む。Ａ／Ｄ変換回路６８ａは、温度センサ６４ａから受けた信号（アナログ信号）をデジタル信号に変換する。メモリ６８ｃは、温度と、デジタル信号が示す数値との対応関係を示す情報を記憶する。演算回路６８ｂは、メモリ６８ｃから、温度とデジタル信号が示す数値との対応関係の情報を読み出すとともに、Ａ／Ｄ変換回路６８ａからのデジタル信号を受ける。そして演算回路６８ｂは、現在のＡＣＦ１０の温度を算出し、その算出結果をインターフェイス回路６８ｄに出力する。インターフェイス回路６８ｄはその温度の情報を温度制御部６９に出力する。なお、演算回路６８ｂからインターフェイス回路６８ｄに出力される温度の情報は、複数の温度センサ６４ａの各々が検出した温度の情報である。
【０１４３】
温度制御部６９は、演算回路６９ａと、インターフェイス回路６９ｂ，６９ｃとを含む。インターフェイス回路６９ｂは、インターフェイス回路６８ｄから出力された、ＡＣＦ１０の温度の情報を受けるとともに、その情報を演算回路６９ａに出力する。
【０１４４】
演算回路６９ａは、インターフェイス回路６９ｂから受けた情報に基づいて、ＡＣＦ１０の温度分布に関する情報を生成する。そして演算回路６９ａはその温度分布情報に基づいて、ＡＣＦ１０の面内において、その温度を高くする（あるいは低くする）必要がある部分を特定する。なお、たとえばＡＣＦ１０の温度が全体的に低い場合には、演算回路６９ａはＡＣＦ１０の面内のすべての部分において温度を高くする必要があると判定する。そして演算回路６９ａは、その演算結果をインターフェイス回路６９ｃに出力する。
【０１４５】
インターフェイス回路６９ｃは、演算回路６９ａの演算結果をレーザ制御部３５に出力する。インターフェイス回路６９ｃから出力された情報は、インターフェイス回路３５ｄによって受信され、インターフェイス回路３５ｄから制御回路３５ｂに送られる。
【０１４６】
制御装置７０は、温度制御部６９（演算回路６９ａ）からＡＣＦ１０の温度分布に関する情報を受けるとともに、温度制御部６９に対して動作／停止を指示する。たとえば制御装置７０は、ＡＣＦ１０の温度分布に関する情報を表示装置８０に出力して、表示装置８０にその情報を表示させる。
【０１４７】
さらに、制御装置７０は、カメラ６０（図４参照）が取り付けられたアーム６２を移動させるためのアーム移動装置６２ａを制御する。アーム移動装置６２ａはたとえばモータ、ギヤ、図４に示すモータドライバ７５等から構成される。すなわち図１３に示すアーム６２およびアーム移動装置６２ａは、カメラ６０を移動させるためのカメラ移動機構を構成する。
【０１４８】
さらに、制御装置７０は、フィクスチャ４５が取り付けられた支持部材５１（図４参照）をＹ方向に移動させるための光学系移動装置５１ａを制御するとともに、Ｘ方向可動遮光部材５６をＸ方向に動かすためのＸ方向可動遮光部材駆動部５６ａを制御する。これにより、レーザビームがＡＣＦ１０において所定の形状に整形される。さらに、制御装置７０は、真空吸着部７７の動作を制御する。
【０１４９】
記憶装置８２（たとえばハードディスク）は、制御装置７０が実行するプログラム、制御装置７０の処理結果等を不揮発的に記憶する。
【０１５０】
［接合処理］
図１４は、液晶表示パネル１と実装部品とをＡＣＦ１０を介して接合する接合処理の全体を説明するためのフローチャートである。なお、以下の説明では「実装部品」としてＩＣドライバ５（ベアチップ）を例示するが、「実装部品」がＴＣＰ、その他接合可能な電子部品である場合にも同様の処理が実行される。
【０１５１】
図１４を参照して、処理が開始されると、まずステップＳ１において、液晶表示パネル１が搬入される。次にステップＳ２において、液晶表示パネル１のガラス基板に設けられた引出電極（以下ではパネル電極とも呼ぶ）のクリーニング処理が行なわれる。続いてステップＳ３において、接続材料であるＡＣＦの位置決めが行なわれ、ＡＣＦがその決められた位置に貼付けられる。
【０１５２】
ステップＳ４において、液晶表示パネル１への実装部品すなわちＩＣドライバ５がシリンダ２０等によってチップトレイ２１からピックアップされる（図４参照）。
【０１５３】
ステップＳ５において、カメラ６０が取り付けられたアーム６２がバックアック基板５５の下部にスライドインする。図１３に示されるように、制御装置７０がアーム移動装置６２ａを制御することによって、アーム６２が移動する。これによりカメラ６０がバックアック基板５５の下部の所定の位置まで移動する。
【０１５４】
ステップＳ６において、カメラ６０は、バックアップ基板５５および液晶表示パネル１のガラス基板を介してパネル電極およびドライバＩＣ５のバンプ電極とを撮影する。カメラ６０が撮影した画像に基づいて、パネル電極に対する実装部品（より特定的にはバンプ電極）の位置決めが行なわれ、パネル電極とバンプ電極とで対応する電極同士の位置合わせが行なわれる。
【０１５５】
ステップＳ７において、シリンダ２０が降下することにより加圧ヘッド２５が降下する。これによりドライバＩＣ５（およびＡＣＦ１０）が加圧され、ＡＣＦ１０が、液晶表示パネル１とドライバＩＣ５との間に挟みこまれる。
【０１５６】
ステップＳ８において、レーザ光がＡＣＦ１０に照射される。これによりＡＣＦ１０が加熱され、ＡＣＦ１０の温度がある温度に達すると、ＡＣＦ１０中の接着剤が流動化する。さらにＡＣＦ１０は加圧されているので、ＡＣＦ１０の内部ではミクロパーティクル同士が接触する。これによりドライバＩＣ５の電極とパネル電極とがミクロパーティクルを介して電気的に接続される。さらに、ＡＣＦ１０の加熱を続けることにより接着剤（ＡＣＦ）が硬化する。なお、このステップＳ８においてドライバＩＣ５に加えられる圧力は一定でも良いし、適宜変化しても良い。
【０１５７】
ステップＳ９において、シリンダ２０（加圧ヘッド２５）が上昇する。これにより、ドライバＩＣ５（ＡＣＦ１０）の圧力が開放される。
【０１５８】
ステップＳ１０において、実装部の検査が行なわれる。この検査は、たとえば電気的な接続の検査、外観検査等である。
【０１５９】
ステップＳ１１において、次工程（たとえば組立て工程）での処理のために液晶表示パネル１が搬出される。ステップＳ１１の処理が終わると全体の処理が終了する。
【０１６０】
次に、ステップＳ８の処理の一部であるレーザ光照射処理についてさらに詳しく説明する。図１５は、レーザ光照射処理を説明するためのフローチャートである。
【０１６１】
図１５を参照して、レーザ光照射処理は、実際にレーザ光がＡＣＦ１０に照射される前の段階の処理（ステップＳ２０の処理）と、レーザ光がＡＣＦ１０に照射されるときの処理（ステップＳ２１〜Ｓ２７の処理）とに大別される。
【０１６２】
ステップＳ２０の処理についてまず説明する。ステップＳ２０は、サブステップであるステップＳ２０Ａ〜Ｓ２０Ｅを含む。ステップＳ２０Ａにおいて、ＡＣＦ１０の表面における目標の温度分布と、加熱時間とが設定される。たとえばユーザが入力装置に、これらの情報を入力する。制御装置７０は、入力装置から情報を取得する。これにより温度分布および加熱時間が設定される。なお、これらの情報は、制御装置７０から温度制御部６９（図１３参照）に送られてもよい。
【０１６３】
図１５および図１３を参照して、ステップＳ２０Ｂにおいて、温度保持フィードバック係数の設定が行なわれる。レーザ光がＡＣＦ１０に照射されている間、制御装置７０、温度制御部６９、およびレーザ制御部３５によって、ＡＣＦ１０の温度を設定温度に保持するためにレーザ光のパワーが調整される。この処理はＡＣＦ１０の温度と設定温度とのずれに基づいて、レーザ光のパワーを制御するフィードバック制御である。この制御においては、レーザ光のパワーの補正量は、ＡＣＦ１０の温度と設定温度とのずれに、ある係数を乗じた値に基づいて算出される。温度制御部６９は、ステップＳ２０Ｂにおいて、その係数を設定する。なお制御装置７０がフィードバック係数を設定してもよい。
【０１６４】
ステップＳ２０Ｃにおいて、レーザ制御部３５は、設定されたフィードバック係数に基づいて、レーザ光の初期の出力値を設定する。ステップＳ２０Ｄにおいて、レーザ制御部３５は、その設定された出力値に基づいて、複数のレーザ光源３２のうち、動作対象のレーザ光源を設定する。
【０１６５】
ステップＳ２０Ｅにおいて、制御装置７０は、Ｘ方向可動遮光部材駆動部５６ａを制御することにより、Ｘ方向可動遮光部材５６を移動させる。さらに制御装置７０は、光学系移動装置５１ａを制御することにより、Ｙ方向遮光部材５７を、フィクスチャ４５が固定された固定部５３（図４参照）に対して相対的に移動させる。
【０１６６】
次に、ステップＳ２１において、レーザ制御部３５は電源装置３６を制御することにより動作対象のレーザ光源３２から、設定された出力値（レーザ初期出力値）のレーザ光を出力させる。さらに、温度検出部６４に設けられた複数の温度センサ６４ａは、ＡＣＦ１０の温度を検出する。
【０１６７】
ステップＳ２２において、温度算出部６８は、複数の温度センサ６４ａの各々の出力を取得する。温度算出部６８は、温度センサ６４ａの出力に基づいてＡＣＦ１０の温度を算出し、その算出結果（ＡＣＦ１０の温度の情報）を温度制御部６９に出力する。
【０１６８】
ステップＳ２３において、温度制御部６９は、温度算出部６８によって算出されたＡＣＦ１０の温度の情報を受ける。これにより温度制御部６９は、ＡＣＦ１０の温度分布の情報を取得する。
【０１６９】
ステップＳ２４において、温度制御部６９は、ステップＳ２０Ａで設定された目標の温度分布と、ステップＳ２３において取得した温度分布とを比較する。そして温度制御部６９は、これらの温度分布の比較結果をレーザ制御部３５に出力する。レーザ制御部３５は、その比較結果（温度分布の違い）に基づいて、レーザ光源の出力のフィードバック量を算出する。たとえばレーザ制御部３５は、ＡＣＦ１０のある部分において、目標の温度と実際の温度とに差が生じている場合には、その温度差に応じたフィードバック量を算出する。
【０１７０】
ステップＳ２５において、レーザ制御部３５は、算出したフィードバック量に基づいてレーザ光源からの出力を補正する。上述の例の場合には、レーザ制御部３５は、目標の温度と実際の温度とに差が生じているＡＣＦ１０の部分にレーザ光を照射するレーザ光源を特定する。そして、レーザ制御部３５は、その特定されたレーザ光源の出力をフィードバック量だけ増加させるように、電源装置３６を制御する。電源装置３６は、そのレーザ光源に供給する電流を増やすことによってレーザ光源の出力を増加させる。
【０１７１】
ステップＳ２６において、レーザ制御部３５は、ＡＣＦ１０の加熱時間（言い換えればレーザ光がＡＣＦ１０に照射される時間）が予め定められた経過時間を上回るか否かを判定する。ＡＣＦ１０の加熱時間が所定の経過時間以下の場合（ステップＳ２６においてＮＯ）、処理はステップＳ２２に戻る。一方、ＡＣＦ１０の加熱時間が所定の経過時間を上回る場合（ステップＳ２６においてＹＥＳ）、ステップＳ２７において、レーザ制御部３５は、レーザ光源３２によるレーザ光の照射を完了させる。ステップＳ２７の処理が終了すると全体の処理が終了する。
【０１７２】
図１６は、ベアチップ（ドライバＩＣ５）を液晶表示パネル１に実装する場合におけるレーザ光の照射領域ＡＲの一例を示す図である。
【０１７３】
図１６（ａ）は、ベアチップ（ドライバＩＣ５）側から見たレーザ光の照射領域ＡＲを示す図である。図１６（ｂ）は、ベアチップ（ドライバＩＣ５）および液晶表示パネル１の側面側から見たレーザ光の照射領域ＡＲを示す図である。
【０１７４】
図１６を参照して、ドライバＩＣ５のバンプ電極５ａが液晶表示パネル１のパネル電極１ａと重なるようにドライバＩＣ５の位置が決定される。ＡＣＦ１０は、ドライバＩＣ５のバンプ電極５ａと、液晶表示パネル１のパネル電極１ａとに挟まれる。
【０１７５】
レーザ光の照射領域ＡＲは、接合対象物の加圧領域を少なくとも包含するよう設定される。接合対象物がドライバＩＣである場合には、加圧領域は、ドライバＩＣ全体となる。したがってレーザ光の照射領域ＡＲは、ドライバＩＣ５の輪郭により定まる領域を包含するように設定される。
【０１７６】
図１４のフローチャートでのステップＳ８の処理において、この照射領域ＡＲにレーザ光が照射される。レーザ光の照射時には、照射領域ＡＲは、図８に示したように照射位置が異なる複数のレーザビームを足し合わせることによって覆われる。
【０１７７】
なお、接合対象物の加圧領域（この場合はドライバＩＣ５全体）を少なくとも包含するようレーザ光の照射領域ＡＲが設定されると、ドライバＩＣ５の周囲にもレーザ光が照射される。そこで、本実施の形態では、ドライバＩＣ５の周囲のＡＣＦが焦げて不良とならないように、照射領域ＡＲにおけるレーザ光の強度分布を制御する。レーザ光の照射領域ＡＲがドライバＩＣの輪郭により定まる領域より大きくても、ドライバＩＣの輪郭より外側のレーザ光の強度がドライバＩＣの輪郭内のレーザ光の強度に比べて低ければ上記の急速な硬化や焦げ付きの問題は発生しないと考えられる。従って、ここで言うレーザ光の照射領域ＡＲは、接合時におけるＡＣＦの流動化および硬化に実質的に影響を与える程度の強度を持つレーザ光の照射領域をさす。
【０１７８】
図１７は、ＡＣＦ中の接着剤の温度による状態変化の例を説明する図である。図１７を参照して、グラフの横軸はＡＣＦの加熱開始からの経過時間を示し、グラフの縦軸は温度を示す。なお、この例では、接着剤に含まれる熱反応性樹脂は熱硬化性樹脂であり、加熱によって一旦流動化し、さらに加熱を続けることで硬化する。
【０１７９】
ＡＣＦの温度が接着剤中の反応開始温度（この例では約１５０℃とする）に達すると、接着剤の流動化が開始される。すなわち接着剤が溶け始める。ＡＣＦの温度を２５０℃まで上昇させて、２５０℃での加熱を所定時間続ける。これによって、一旦流動化した接着剤は硬化する。接着剤が硬化すると、レーザ光の照射、すなわちＡＣＦの加熱が終了する。
【０１８０】
なお、接着剤に含まれる熱反応性樹脂が熱可塑性樹脂の場合には、熱可塑性樹脂が溶けた後にレーザ光の照射を終了して樹脂を冷却することで熱可塑性樹脂を硬化させる。
【０１８１】
発明者らは、このような特性を有する接着剤（以下では、その中に含まれる熱反応性樹脂が熱硬化性樹脂であるとして説明する）を含むＡＣＦをレーザ光で加熱して、電子部品と液晶表示パネルとを接合する場合、位置合わせされたドライバＩＣ５のバンプ電極５ａと液晶表示パネル１のパネル電極１ａとの対ごとにレーザ光を順次照射してＡＣＦを硬化することが、機械的、電気的信頼性確保にとって望ましくないことを見出した。
【０１８２】
上述のように、加圧工程ではＡＣＦに含まれる導電性粒子をバンプ電極５ａとパネル電極１ａとで押し挟みこんだ状態で、ＡＣＦに含まれる接着剤を硬化させる必要がある（図３を参照）。しかし、バンプ電極５ａとパネル電極１ａとからなる複数の電極対に順にレーザ光を照射すると、接着剤が既に硬化した部分と、これから接着剤が溶ける部分とが混在する。既に硬化した接着剤は他の電極対を押し挟む際の妨げとなる。したがって、後からレーザ光を照射して接着した電極対については、導電性粒子の押し挟みが不十分な状態で接着剤が硬化してしまう場合がある。この場合には、ドライバＩＣ５と液晶表示パネル１との接着が不十分となるのみならず、電極同士の電気的接続の信頼性も不十分となる。
【０１８３】
また、本実施の形態に従う接合方法は、レーザ光をＡＣＦに照射することで、高速な接合を実現可能にするものであり、具体的には、ＡＣＦの接着剤をレーザ光により急速に溶かすとともに、その溶けた接着剤をドライバＩＣと液晶表示パネルとで急激に押し挟むものである。このため、接合対象物である電子部品の形状によっては、十分な量の接着剤がその外側に押し出されなくなるような接合対象物の外周部分が存在する可能性がある。
【０１８４】
たとえば電子部品の形状が円形であれば、接着剤が溶けた状態で電子部品を加圧すると、電子部品の外周全体から接着剤が均等に押し出されるため、このような問題は生じにくいと考えられる。しかし、多くの電子部品の形状は多角形（代表的には矩形）であり、その多角形の角部から外部に押し出される接着剤の量が不足しがちな傾向となる。具体的には、電子部品の形状が矩形であれば、その対角線の延長方向に押し出される接着剤の量が少なくなる傾向がある。
【０１８５】
また、図１６に示したように、接合対象物である電子部品（図１６ではドライバＩＣ５）の形状が細長い矩形の場合には、その対角線の延長方向に押し出される接着剤の量が不足する傾向が生じるだけでなく、その長手方向の端部から外部に押し出される接着剤の量が不足する傾向も生じる。押し出される接着剤の量が不足している部位では、電子部品の外側と液晶表示パネルとの間の隙間を塞ぐ接着剤の量が少ないため、水分やガスがその隙間に浸入するおそれがある。また接着強度が弱いために、接合された電子部品の信頼性が低くなるという問題も発生する。
【０１８６】
さらに、熱硬化型樹脂による接着剤の場合、基板および電子部品は、各々に熱が加えられた状態で接着されることになるので、これらが冷えると応力が発生する。つまり、基板および実装部品が冷えた後には、電子部品の接着剤を剥がそうとする力が生じる。これらの理由により、接合された電子部品の信頼性を確保するためには、その電子部品の端部から十分な量の接着剤を電子部品の外側に押し出すことが必要となる。
【０１８７】
これに対し、従来の接合方法では、高温に保持されたヒータツールバーを実装部品に押し当てることでＡＣＦ中の接着剤を加熱する。ヒータツールバーからの熱が電子部品を介してＡＣＦへ伝導されるのに比較的時間がかかるので、ＡＣＦ中の接着剤が徐々に溶かされながら押し挟まれる。したがって、十分な量の接着剤を、電子部品の外周全体から電子部品の外側に押し出すことができる。
【０１８８】
電子部品と液晶表示パネル基板との間で押し挟まれることにより接着剤には高い圧力が印加されるが、電子部品の外側ではその圧力が開放される。このため接着剤は電子部品の外側に最短距離で至る経路の方向に支配的に流れる。本実施の形態のように流動化した接着剤を電子部品の外側に急激に押し出す場合、流動化した接着剤がどちらの方向に流れやすいかを考察することで、加圧領域のある部分から外側に十分な量の接着剤が押し出されないという現象が生じるか否かを予測できる。
【０１８９】
本実施の形態では、このような接着剤の流れを考慮して、部位ごとに接着剤の溶かし方を制御する。詳細には、本実施の形態では、ドライバＩＣ５（接合対象物）の加圧領域内の角に近い部分（あるいはドライバＩＣ５の長手方向の端部のように、加圧領域の重心位置からの距離が相対的に長い部分）によって挟み込まれる接着剤が、その加圧領域の重心位置に近い部分によって挟み込まれる接着剤よりも先に溶け、かつ、その加圧領域内の全域の接着剤が溶けた状態となる時間帯が存在するようにレーザ光の強度分布を制御する。ここで、「加圧領域内の角に近い部分」あるいは「加圧領域の重心位置からの距離が相対的に長い部分」とは、加圧領域が正方形の場合には角の部分に相当し、加圧領域が長方形の場合には、その長方形の短辺側の端部に相当する。
【０１９０】
このように強度分布が制御されたレーザ光を少なくとも加圧領域に照射することで、ドライバＩＣ５の角部、長手方向の端部から外部への接着剤の押し出し量を十分に確保することができる。したがってヒータツールバーを用いた従来の接合方法と同等もしくはそれ以上の信頼性を確保することが可能となるので、接合の信頼性を高めることができる。
【０１９１】
図１８を参照しながら、長方形の加圧領域における接着剤の流れについてさらに説明する。なお図１８は、液晶表示パネル１を通してＡＣＦ（ＡＣＦの貼付領域）およびドライバＩＣ５を見た状態を示している。この場合の加圧領域はドライバＩＣ５全体であるので、その加圧領域の形状は長方形となる。また、図１８では、矢印により、接着剤の流れのベクトルを示す。
【０１９２】
図１８（ａ）は、接着剤の加熱の早期段階における接着剤の流れを模式的に示す図である。図１８（ａ）を参照して、接着剤の加熱の早期段階では、長方形の加圧領域での短辺側の端部（短辺部分）における接着剤のみが溶けた状態となるが、端部で溶けた接着剤は、長方形の水平方向内側に流れることができない。したがって、長方形の短辺側端部で溶けた接着剤は、図中で示した上下方向および長方形の水平方向外側にのみ流れる。
【０１９３】
図１８（ｂ）は、接着剤の加熱の終期段階における接着剤の流れを模式的に示す図である。図１８（ｂ）を参照して、接着剤の加熱が進むことで、長方形（加圧領域）の重心位置近傍部分の接着剤も溶ける。ただし、破線の矢印にて示すように、重心位置近傍部分で溶けた接着剤の流れのうち水平方向外側に向かう成分は、長方形の短辺側端部から水平方向内側に向かう成分と相殺される。したがって、長方形（加圧領域）の重心位置近傍部分で溶けた接着剤は水平方向にはほとんど流れずに上下方向に流れる。これに対し、短辺側端部の接着剤は、長方形の水平方向内側にはほとんど流れずに、上下方向、および長方形の水平方向外側に大きく流れる。
【０１９４】
ここで、「加圧領域の重心位置」とは、たとえば加圧領域の中心である。ただし、重心位置は加圧領域の中心に限定されるものではない。
【０１９５】
図１９は、加圧領域内の重心位置を具体的に例示する図である。図１９を参照して、加圧領域が単純な多角形（図１９（ａ）に示すように、たとえば長方形）である場合には、加圧領域の重心位置は、その多角形の中心となる。また、長方形の短辺部分が「加圧領域の重心位置からの距離が相対的に長い部分」に対応する。
一方、図１９（ｂ）に示すように、加圧領域が複雑な形状の場合、その加圧領域を複数の多角形（この例では３つの長方形）に仮想的に区分けする。そして、各長方形の重心位置および「重心位置からの距離が相対的に長い部分」（各長方形の短辺部分）を考慮し、各長方形の短辺部分の接着剤が重心位置近傍部分の接着剤より先に溶けるようにレーザ光の強度分布が制御される。
【０１９６】
［レーザ光の強度分布の制御］
本実施の形態では、加圧領域を含む照射領域における各々の照射位置を異ならせた複数のレーザビームを、それらレーザビームを合成することでその照射領域全域を覆うように照射する。本実施の形態に係る接合装置および接合方法によれば、ＡＣＦ中のレーザ光の照射領域の全体（全加工面）が流動化するように、レーザ光の強度および照射時間が制御される。このため、全加工面中の複数の測定箇所の温度が計測（検知）される。レーザ光の強度分布の制御は、その照射領域の温度分布をモニタした結果から得られる照射領域の温度分布に基づき、各レーザビームの強度を制御することで行なわれる。
【０１９７】
図２０は、本実施の形態に係る接合装置および接合方法によって実現される温度制御を説明するための図である。
【０１９８】
図２０（ａ）は、ＡＣＦ１０における複数の温度測定箇所を説明するための図である。
図２０（ａ）を参照して、長方形のドライバＩＣ５がＡＣＦ１０の上に載せられている。ＡＣＦ１０の温度測定箇所（図中において丸囲みの数字１〜４にて示す）は、長方形の長軸に沿って並んでいる。
【０１９９】
図２０（ｂ）は、図２０（ａ）に示した複数の温度測定箇所における温度の時間変化の例を示した図である。図２０（ａ），図２０（ｂ）を参照して、丸囲みの数字１で示した場所、丸囲みの数字２で示した場所、丸囲みの数字３で示した場所、丸囲みの数字４で示した場所の順に、樹脂の流動化および硬化が進む。ＡＣＦ全体（全加工面）で樹脂が流動化している時間帯とは、これらの測定箇所のすべてにおいて、樹脂が流動化している時間帯に相当する。
【０２００】
なお、この温度プロファイルは一例であるが、以下の説明では、このプロファイルに従う制御が行なわれるものとする。本実施の形態に従う接合装置および接合方法では、複数の温度測定箇所（丸囲みの数字１〜４で示した位置）のうち、最も早くＡＣＦ１０が硬化する１箇所（図２０では丸囲みの数字１で示した位置）においてＡＣＦ１０が硬化するまでに、残りの箇所における温度がＡＣＦの流動化が開始される温度として予め定められた温度（約１５０℃）に達するように、各レーザ光源から出射されるレーザ光の出力パワーおよび照射時間が制御される。
【０２０１】
より具体的には、図２０に示す温度プロファイルが実現されるように、丸囲みの数字１〜４で示した各位置のレーザ光の強度を制御する。これによって、ドライバＩＣ５の加圧領域内の角に近い部分、あるいはドライバＩＣ５の長手方向の端部によって挟み込まれる接着剤を、その加圧領域の重心位置に近い部分によって挟み込まれる接着剤よりも先に溶かすことができる。さらに、その加圧領域内の全域（ドライバＩＣ５の全体）の接着剤が溶けた状態となる時間帯を作ることができる。
【０２０２】
図２１は、レーザ制御部３５によるレーザ光のパワーおよびレーザ光の照射時間の制御を説明する模式図である。図２１を参照して、レーザ光のパワーは、レーザ光の照射開始時点から上昇し、ある値に達すると、その値に保たれる。そして、レーザ光の照射開始時点から所定の時間が経過すると、レーザ光のパワーは、次第に低下する。このようにレーザ光のパワーおよび照射時間を予め設定することによって、レーザ光の照射によるＡＣＦ１０の加熱時に、図２０に示す温度プロファイルを実現することができる。
【０２０３】
レーザ制御部３５は、図２１に示したようなレーザ光のパワーおよび照射時間の条件を各レーザ光源に対応付けて記憶する。そしてレーザ制御部３５は、その条件に従って電源装置３６を制御することで、図２０に示した温度プロファイルを実現する。なお、レーザ光のパワーおよび照射時間の条件は、レーザ光源ごとに異なってもよいし、同一のものであってもよい。
【０２０４】
また、図２１に示した条件は、たとえば、実験などによって決定されるものであり、レーザ光の照射の初期条件に相当する。しかしながら様々な要因によって、初期条件通りにレーザ光を照射したとしても、図２０に示した温度プロファイルが得られない可能性が考えられる。したがって、レーザ制御部３５は、温度制御部６９からの制御指令に応じて、対応するレーザ光源から出射されるレーザ光のパワー（あるいはレーザ光の照射時間）を変化させることで、図２０に示した温度プロファイルを実現する。
【０２０５】
詳細に説明すると、温度検出部６４および温度算出部６８によって、照射領域の温度分布が測定される。そして、温度制御部６９は、その測定された温度分布に基づいて、レーザ制御部３５に、照射領域のある部分でのレーザビームのパワーを上げるための指示（あるいはレーザビームのパワーを下げるための指示）を送る。レーザ制御部３５は、その指示に応じて、該当部分を照射するレーザ光源３２から発せられるレーザビームのパワーが上げる（あるいは下がる）ように、電源装置３６を制御する。
【０２０６】
図２２は、本実施の形態に従う温度分布の検出を説明するための図である。
図２２を参照して、本実施の形態では、複数（たとえば７２個）のシングルエミッタ型の半導体レーザ３２ｂが用いられる。ＡＣＦでの温度分布を正確に検出するためには、理想的には、サーモパイル（温度検出部６４）の数は半導体レーザと同数である。ただし、本実施の形態では、レーザビームの均一性の観点から、レーザ光が重なるよう半導体レーザ３２ｂが配置されるとともに、サーモパイルの数を半導体レーザ３２ｂの数よりも大幅に少なくする。図２２に示されるように、たとえばサーモパイルの個数を５とする。
【０２０７】
サーモパイルは、ＡＣＦから輻射される電磁波の強度に基づき、ＡＣＦの温度を検出する。図２３は、物体から輻射された電磁波を説明するための図である。なお、温度Ｔにおいて、波長λの電磁波の黒体輻射強度Ｂ（λ）はＢ（λ）＝（２ｈｃ２／λ５）×（１／ｅｈｃ／λｋＴ−１）と表される（プランク分布）。
【０２０８】
図２３（ａ）は、２５℃、１００℃、１５０℃、２５０℃の各温度における黒体輻射強度Ｂ（λ）を示した図である。図２３（ａ）に示されるプランク分布を用いることにより、サーモパイルに入力される電磁波のうちの約２μｍから約５μｍまでの波長帯の電磁波について、その強度の最大値が予め算出される。図２３（ｂ）は、約２μｍから約５μｍまでの波長帯において、プランク分布を積分した結果を示す図である。図２３（ｂ）を参照して、温度が高くなるほどサーモパイルへの入力最大値が大きくなる。本実施の形態では、温度算出部６８は、図２３（ｂ）に基づいて定義された、ＡＣＦの温度とサーモパイルに入力される電磁波の強度との関係、およびサーモパイルの入出力特性を表わすデータテーブルを予め用意する。
【０２０９】
温度算出部６８は、このデータテーブル、およびサーモパイルからの出力電圧に基づいて、サーモパイルが検出した温度を算出する。温度算出部６８は、その算出した温度からデータ補完等の処理を行なうことにより、ＡＣＦの温度分布を算出する。
【０２１０】
温度算出部６８は、ＡＣＦ中の照射領域の温度分布を所定の周期で測定する。温度制御部６９およびレーザ制御部３５は、その温度分布の中のある部分の温度が、図２０に示した温度プロファイルから得られる理想的な温度よりも低い（あるいは高い）場合には、その部分の温度上昇率を補正する。この制御はフィードバック制御であり、たとえば、理想温度と実際の温度とのずれに、ある係数を乗じた値をレーザ光のパワーの補正量とする制御である。
【０２１１】
図２４は、フィードバック制御に用いられる係数を説明するための図である。図２４を参照して、所定の温度範囲（図２４では５０℃）ごとに、係数として、ＡＣＦの温度を１℃上昇させるのに必要なレーザ光のパワーの増分値が定められる。温度制御部６９はこの係数を記憶する（図１５のステップＳ２０Ｂ参照）。
【０２１２】
温度制御部６９は、温度算出部６８によって求められた照射領域の温度分布と、レーザ光の照射開始からの経過時間と図２０に示した温度プロファイルとから求められた温度分布とを比較する。温度制御部６９は、これらの温度分布から、照射領域の中に、理想温度よりも温度が低い部分がある場合には、その部分の温度を上昇させるよう、図２４の係数および、理想温度と実際の温度とのずれからレーザ光のパワーの補正量を算出し、その算出結果をレーザ制御部３５に送る。レーザ制御部３５は、該当部分を照射するレーザ光源３２から発せられるレーザビームのパワーがその補正量だけ上げるように電源装置３６を制御する。
【０２１３】
以下、温度制御部６９およびレーザ制御部３５によるレーザ光の強度分布の制御についてフローチャートを参照しながら説明する。なお温度制御部６９およびレーザ制御部３５は本発明の接合装置における「制御部」に対応する。
【０２１４】
図２５は、レーザ制御部３５および温度制御部６９によるレーザ光の強度分布制御を示すフローチャートである。図２５を参照して、処理が開始されると、レーザ制御部３５は、図２１に示した初期条件に従って、各レーザ光源から出力されるレーザ光のパワーと照射時間とを制御する（ステップＳ３１）。
【０２１５】
次に、温度制御部６９は、温度検出部６４（サーモパイル）および温度算出部６８を介して、温度分布を取得する（ステップＳ３２）。続いて、温度制御部６９は、温度算出部６８によって算出された照射領域の温度分布に基づいて、照射領域において接着剤が先に溶けるべき部分の温度が、接着剤が溶け始める温度（以下では樹脂流動化温度と呼ぶ）として予め定められた所定温度（たとえば１５０℃）に達したか否かを判定する（ステップＳ３３）。接着剤が先に溶けるべき部分の温度が樹脂流動化温度に達した場合（ステップＳ３３においてＹＥＳ）、処理はステップＳ３４に進む。なお、ステップＳ３３の処理の具体例については後述する。
【０２１６】
一方、接着剤が先に溶けるべき部分の温度が樹脂流動化温度に達していない場合（ステップＳ３３においてＮＯ）、処理はステップＳ３１に戻る。この場合には、ＡＣＦの照射領域のいずれの部分においても接着剤がまだ溶けていない。したがって、この場合には、初期条件に従うレーザ光の照射が継続される。
【０２１７】
ステップＳ３４において、レーザ制御部３５および温度制御部６９は、先に樹脂流動化温度に達した部分（すなわち加圧領域の角部等）のレーザ光のパワーおよび照射時間を制御することで、その部分の温度プロファイルを図２０に示したプロファイルとなるよう制御する。次に、ステップＳ３５において、レーザ制御部３５および温度制御部６９は、ＡＣＦ中の照射領域の残りの部分の温度が、図２０に示す、予め定められた温度プロファイルに従って変化するよう、その部分のレーザ光のパワーおよび照射時間を制御する。これにより、ドライバＩＣ５の加圧領域内の角に近い部分、あるいはドライバＩＣ５の長手方向の端部によって挟み込まれる接着剤が、その加圧領域の重心位置に近い部分によって挟み込まれる接着剤よりも先に溶けた状態が生じるようなレーザ光の強度分布を得ることができる。さらに、その加圧領域内の全域（ドライバＩＣ５の全体）の接着剤が溶けた状態となる時間帯が生じるようなレーザ光の強度分布を得ることができる。
【０２１８】
加圧領域内の全域（ドライバＩＣ５の全体）で溶けた接着剤はレーザ光の照射による加熱を継続することで硬化する。ステップＳ３６において、レーザ制御部３５は、各レーザ光源のレーザ光の出力をオフする。ステップＳ３６の処理が終了すると、全体の処理が終了する。
【０２１９】
続いて、ステップＳ３３の処理の具体例について説明する。図２６は、ステップＳ３３の処理の第１の例を示すフローチャートである。図２６を参照して、処理が開始されると、温度制御部６９は、温度検出部６４（サーモパイル）および温度算出部６８によって測定された温度分布の中に、樹脂流動化温度に達した温度値があるか否かを判定する（ステップＳ４１）。樹脂流動化温度に達した温度値がある場合（ステップＳ４１においてＹＥＳ）、ステップＳ３３の処理が終了して、以後はステップＳ３４の処理が行なわれる。その測定された温度分布の中に、樹脂流動化温度に達した温度値がない場合（ステップＳ４１においてＮＯ）、ステップＳ３３の処理が終了して、以後はステップＳ３１の処理が行なわれる。
【０２２０】
図２７は、ステップＳ３３の処理の第２の例を示すフローチャートである。図２７を参照して、処理が開始されると、温度制御部６９は、温度検出部６４（サーモパイル）および温度算出部６８によって、一定の周期で測定された温度分布に基づき、接着剤が先に溶けるべき部分の温度上昇率を算出する（ステップＳ５１）。そして、温度制御部６９は、その温度上昇率から、その部分の温度が、樹脂流動化温度に達する時刻を推定する（ステップＳ５２）。続いて温度制御部６９は、現在時刻がその推定時刻に達した否かを判定する（ステップＳ５３）。現在時刻が推定時刻に達した場合（ステップＳ５３においてＹＥＳ）、ステップＳ３３の処理が終了して、以後はステップＳ３４の処理が行なわれる。一方、現在時刻が推定時刻に達していない場合（ステップＳ５３においてＮＯ）、ステップＳ３３の処理が終了して、以後はステップＳ３１の処理が行なわれる。
【０２２１】
図２８は、ステップＳ３３の処理の第３の例を示すフローチャートである。この第３の例は、図２６および図２７に示した処理を組み合わせたものに相当する。
【０２２２】
図２８を参照して、処理が開始されると、温度制御部６９は、温度検出部６４（サーモパイル）および温度算出部６８によって、一定の周期で測定された温度分布に基づき、接着剤が先に溶けるべき部分の温度上昇率を算出する（ステップＳ６１）。そして、温度制御部６９は、その温度上昇率から、その部分の温度が、樹脂流動化温度に達する時刻を推定する（ステップＳ６２）。
【０２２３】
続いて温度制御部６９は、現在時刻が推定時刻に達する前に、温度検出部６４（サーモパイル）および温度算出部６８を介して、接着剤が先に溶けるべき部分の温度値を取得する（ステップＳ６３）。そして温度制御部６９は、その部分の温度が樹脂流動化温度に達したか否かを判定する（ステップＳ６４）。その部分の温度が樹脂流動化温度に達した場合（ステップＳ６４においてＹＥＳ）、ステップＳ３３の処理が終了して、以後はステップＳ３４の処理が行なわれる。一方、その部分の温度がまだ樹脂流動化温度に達していない場合（ステップＳ６４においてＮＯ）、温度制御部６９は、現在の時刻がステップＳ６２において推定した時刻に達したか否かを判定する（ステップＳ６５）。
【０２２４】
現在時刻が推定時刻に達した場合（ステップＳ６５においてＹＥＳ）、ステップＳ３３の処理が終了して、以後はステップＳ３４の処理が行なわれる。現在時刻が推定時刻に達していない場合（ステップＳ６５においてＮＯ）、ステップＳ３３の処理が終了して、以後はステップＳ３１の処理が行なわれる。この第３の例では、現在時刻が推定時刻に達する前に、検出温度が樹脂流動化温度に達したかどうかが確認される（ステップＳ６３）。これによって、加圧領域の角部等において接着剤の熱反応反応が進みすぎるという状態（たとえば接着剤の硬化が既に始まっている状態）を防ぐことができる。
【０２２５】
なお、レーザ制御部３５および温度制御部６９によるレーザ光の強度分布の具体的な制御は、図２５〜図２８に示した制御に限定されるものではない。図２９は、レーザ制御部３５および温度制御部６９によるレーザ光の強度分布の他の制御例を示すフローチャートである。図２９を参照して、処理が開始されると、レーザ制御部３５および温度制御部６９は、照射領域の温度分布から、照射領域内の所定の部分（先に接着剤が溶けるべき部分および、加圧領域の重心位置を含む）と、その部分に照射されるレーザ光の照射時間との積の時間積分値を算出する（ステップＳ７１）。そして、レーザ制御部３５は、その時間積分値に基づいて、各レーザ光源の出力パワーおよび照射時間を制御する（ステップＳ７２）。たとえば、レーザ制御部３５は、各レーザ光源に対応して算出した時間積分値が基準値に達した場合に、そのレーザ光源からのレーザ光の出力を停止させる。
【０２２６】
また、照射領域にレーザ光を照射している間の強度分布については、照射領域の全域にわたって均一でもよいし、図３０に示したように、先に接着剤が溶けるべき部分である加圧領域の角部に近いほどパワーが大きく、加圧領域の重心位置に近いほどパワーが小さくなるような強度分布でもよい。加圧領域の角部に対応する部分では接着剤の熱が外部（空気中）に放出されやすい。これに対し、加圧領域の重心位置では接着剤の熱が外部に逃げにくい。図３０に示すようにレーザ光の強度分布を生成した場合には、加圧領域（ドライバＩＣ５）の角部（あるいはドライバＩＣ５の長手方向の端部）における接着剤を加圧領域の重心における接着剤より先に溶かすことが可能になる。
【０２２７】
なお以上の説明では、接合対象物としてドライバＩＣを示した。ただし接合対象物はドライバＩＣに限定されるものではない。たとえばＴＣＰ２に設けられたリード導線２ｂをＡＣＦを介して液晶表示パネル１上の電極に接続することも考えられる。この場合のレーザ光の照射領域ＡＲの一例を図３１に示す。
【０２２８】
図３１（ａ）は、ＴＣＰ２側から見たレーザ光の照射領域ＡＲを示す図である。図３１（ｂ）は、ＴＣＰ２および液晶表示パネル１の側面側から見たレーザ光の照射領域ＡＲを示す図である。なお、図示の便宜上、図３１（ａ）には液晶表示パネル１は示していない。
【０２２９】
図３１（ａ）および（ｂ）を参照して、照射領域ＡＲは、リード導線２ｂを含み、かつ、ＴＣＰ２のキャリアテープ２ａとＡＣＦ１０との重なり範囲をはみ出ないように設定される。なお、この場合の加圧領域とは、複数のリード導線２ｂを含む領域であるが、ＴＣＰ２の一部の領域となる。接合対象物がドライバＩＣのような小さな電子部品の場合、加圧領域は電子部品全体となるが、図３１に示すように、加圧領域は接合対象物の一部でもよい。
【０２３０】
このように、本実施の形態では、接合対象物の加圧領域内の角に近い部分、または、加圧領域内の重心位置からの距離が相対的に長い部分によって挟み込まれる接着剤が、その加圧領域内の重心位置に近い部分によって挟み込まれる接着剤よりも先に溶けるように、かつ、加圧領域内の全域の接着剤が溶けた状態となる時間帯が存在するように、複数のレーザ光源から発せられるレーザ光によって形成される照射領域におけるレーザ光の強度分布を制御する。これによって、ＡＣＦを用いた接合でのレーザ光による高速接合において信頼が向上する。信頼性の高い接合を高速で実現することができるので、ＡＣＦ等の熱反応性樹脂による接着剤を介した電極の接合において、生産性を向上させることが可能になる。
【０２３１】
なお、本実施の形態に適用可能な光学系は上述の構成に限定されるものではない。以下に本実施の形態に適用可能な光学系の例を説明する。
【０２３２】
図３２は、本実施の形態に適用可能な光学系の他の例を示す図である。図３２（ａ）を参照して、この光学系では、光ファイバ４１から出た光（レーザビームＬＢ）が発散光としてＡＣＦ１０および電子部品（図３２ではドライバＩＣ５）に照射される。ホルダ４３ａはファイバホルダである。なお、照射面（液晶表示パネル１とＡＣＦ１０との接触面とする）において適切な大きさのスポットが形成されるように、光ファイバ４１から出射したレーザ光を発散させるためのレンズがホルダ４３ａに取り付けられてもよい。以下では、レンズがホルダ４３ａに取り付けられていないものとして説明する。
【０２３３】
この光学系では、光ファイバ４１の出射端の位置を液晶表示パネル１にできるだけ近づけることが好ましい。このため、バックアップ基板５５には、その上下方向（厚み方向）に貫通する孔５５ｄが形成される。ホルダ４３ａは、この孔に沿って上下に移動可能である。このようにホルダ４３ａを移動させることで、光ファイバ４１から出射されるレーザ光のビームサイズを調整することが可能になる。
【０２３４】
また、液晶表示パネル１上の引出電極と、対応するドライバＩＣ５のバンプ電極との位置合わせの場合には、対応する位置にカメラを移動させることが必要になる。図２８（ｂ）に示すように、カメラ６０は、孔５５ｄの内部を水平方向に沿って移動する。一方、カメラ６０との干渉を避けるため、カメラ６０の移動時には、ホルダ４３ａ（および光ファイバ４１）は下方に退避させられる。
【０２３５】
図３３は、図３２に示したホルダ４３ａの構成を説明する図である。図３３（ａ）は、ホルダ４３ａの上面図である。図３３（ｂ）は、ホルダ４３ａの側面図である。図３３（ａ）および（ｂ）を参照して複数のホルダ４３ａは、フィクスチャ４５によって固定される。このフィクスチャ４５はガラス等の透明な材質により形成される。フィクスチャ４５の下部には、たとえば面発光ＬＥＤやランプ等によって構成されたガイド照明４６が取り付けられる。
【０２３６】
ガイド照明４６からのガイド光は、導光路であるフィクスチャ４５を通り、フィクスチャ４５から出た際に発散光となる。図３３（ｂ）ではガイド光を実線で示し、レーザビームＬＢを破線で示す。ガイド照明４６のＮＡ（開口数）は光ファイバ４１のＮＡと一致するよう設計される。これによって、光ファイバ４１から出射したレーザビームＬＢによる照射エリアを、ガイド照明４６からのガイド光によって示すことができる。
【０２３７】
なお、この構成例においては、バックアップ基板は、ガラスや石英でもよいし、金属であってもよい。また、バックアップ基板がガラスや石英である場合、孔５５ｄは必ずしも上下方向に貫通していなくてもよい。一方、バックアップ基板が金属である場合には、光ファイバからの光をＡＣＦ１０に到達させるために孔５５ｄを上下方向に貫通させる必要がある。また、バックアップ基板５５は、接合対象となる電子部品の品種変更に応じて交換されてもよい。
【０２３８】
このように構成された光学系において、たとえば各ホルダ４３ａに設けられた光ファイバ４１から出射されるレーザ光の強度を制御することによって、照射領域におけるレーザ光の強度分布を制御することが可能になる。
【０２３９】
図３４は、本実施の形態に適用可能な光学系のさらに他の例を示す図である。図３４（ａ）は、レーザ光の進行方向に沿った光学系の断面構造図である。図３４（ａ）を参照して、この光学系は、光ファイバ４１と、光ファイバ４１の出射端側がその内部に挿入されるフェルール４４と、複数のフェルール４４を固定するフィクスチャ４５と、光ファイバ４１から出射されたレーザ光を通すための複数のインテグレータ９１と、複数のインテグレータ９１を所定の位置に設置するためのインテグレータガイド９２と、インテグレータ９１の入射端で反射したレーザ光を導光する光ファイバ９３と、その光ファイバ９３から出射された光を受光する受光素子９４とを備える。
【０２４０】
光ファイバ４１から出た光をインテグレータ９１に通すことで、インテグレータ９１から、均一な強度分布を有する光を出力することができる。なお、インテグレータ９１の光出射位置から液晶表示パネル１までの距離に応じて光の広がり方が変化する。
【０２４１】
この光学系では、インテグレータ９１はアレイ状に配列される。図３０（ｂ）は、アレイ状に配列された複数のインテグレータ９１からの光が照射面（液晶表示パネル１とＡＣＦ１０との接触面とする）での照射領域において重なり合う状態を示している。インテグレータ９１からの光は領域９５およびその周囲の領域（破線の枠により示す）に広がる。これにより、照射面では、メッシュ状に重なり合って配置された矩形の光スポットが複数形成されるので、連続的な照射領域を形成することができるとともに、その照射領域内における強度分布をほぼ均一とすることができる。
【０２４２】
図３４（ａ）に示されるように、バックアップ基板５５の内部には、インテグレータ９１からの光を遮光するマスク５９が設けられている。このマスク５９によって、図３３（ｂ）に示されるように、照射面における所望の領域、すなわち照射領域ＡＲ（実線にて示す）のみにレーザ光を照射することができる。
【０２４３】
受光素子９４は、インテグレータ９１の入射端で反射したレーザ光を受光し、その受光強度を示す信号を出力する。この信号は、各光ファイバ４１から出射されたレーザ光の強度を反映している。したがって図３３に示す光学系を用いることで、各受光素子９４からの信号に基づいて照射領域ＡＲにおけるレーザ光の強度分布を任意に制御できる。
【０２４４】
図３５を参照して、（ａ），（ｂ），（ｃ）の順に、各インテグレータ９１から出射された光の広がりが大きくなる。なお斜線の領域は、図３４（ｂ）に示す領域９５に対応する。ここで、光の広がりとマスク５９の厚みとの関係は以下の通りである。マスク５９が薄いほど、各インテグレータ９１から出射された光の広がりが小さくなる。一方、マスク５９が厚いほど、各インテグレータ９１から出射された光の広がりが大きくなる。
【０２４５】
各インテグレータ９１から出射された光の広がりが小さいほど、光が重なり合う部分が大きくなるため、パワー密度が高くなる。また強度の均一性が良好となる。また、メッシュのピッチが短くなる。これに対し、各インテグレータ９１から出射された光の広がりが大きいほど、照射面において光が重なり合う部分が小さくなるため、パワー密度が低くなる。また、照射面での強度の均一性も悪くなる。また、メッシュのピッチが長くなる。
【０２４６】
なお、図３５は、インテグレータ９１から出射された光の広がりを変化させることが可能なパラメータを説明したものであって、各インテグレータ９１から出射された光の広がりが大きくなるほど望ましくないということを示すものではない。インテグレータ９１から出射された光の広がりの程度は、必要とされるパワー密度や、照射領域の大きさ等によって適切に定められるものである。
【０２４７】
なお、以上の説明では熱反応性樹脂による接着剤の例として、導電性粒子が熱反応性樹脂に分散された接着剤である異方性導電性材料（具体的にはＡＣＦ）を示した。ただし、このような異方性導電材料はＡＣＦに限定されず、たとえばＡＣＰ（Anisotropic Conductive Paste）でもよい。さらに、熱反応性樹脂による接着剤は、接合対象物の電極とパネル基板上の引出電極とを接触させたまま保持するものであってもよいので、導電性粒子を含まないものであってもよい。このような接着剤として、たとえばＮＣＦ（Non Conductive Film）、ＮＣＰ（Non Conductive resin Paste）等も、本発明による接合方法および接合装置に適用可能である。
【０２４８】
また、以上説明した実施の形態は、照射領域の温度分布をモニタした結果から得られる照射領域の温度分布に基づき、各レーザビームの強度を制御するものである。ただし、接着剤の物理的特性が予め把握されているのであれば、上述の制御と同様の制御を行なうことができる。具体的には、接着剤の熱反応に関連する物理量の照射領域における分布を測定するモニタを用い、そのモニタにより測定された照射領域内の物理量の分布から各レーザビームの強度を制御すればよい。したがって、その物理量は「温度」に限定されるものではない。
【０２４９】
たとえば、物理量がレーザ光のパワーであってもよい。この場合のモニタは、各レーザ光源から出力されるレーザ光のパワーを（時間的に）モニタするモニタである。このモニタの測定結果により算出される照射領域でのレーザ光パワーの分布を用いても、各レーザビームの強度を制御することができる。
【０２５０】
また、以上の説明では表示装置として液晶表示装置を示した。しかし、本実施の形態に従う接合装置および接合方法は、異方性導電材料を介して被接合物（表示パネル）の電極と接合対象物（たとえばＴＣＰ、ベアチップ、その他の電子部品等）の電極とが接合される表示装置に対して広く適用が可能である。したがって、本実施の形態に従う接合装置および接合方法による処理が可能な表示装置は液晶表示装置に限定されず、たとえば、プラズマディスプレイ、有機ＥＬ（Electro Luminescence）ディスプレイ、電界放出ディスプレイなどでもよい。
【０２５１】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【０２５２】
【図１】本発明の実施の形態に従う接合装置の処理対象である液晶表示装置の概略ブロック図である。
【図２】図１に示すＴＣＰ２の一構成例を説明する図である。
【図３】ＡＣＦを説明する図である。
【図４】本発明の実施の形態に従う接合装置１００の構成図である。
【図５】本実施の形態に従う接合装置１００に含まれるレーザ光照射部の構成を説明するための第１の図である。
【図６】本実施の形態に従う接合装置１００に含まれるレーザ光照射部の構成を説明するための第２の図である。
【図７】フィクスチャ４５および温度検出部６４の配置を説明する、Ｘ方向から見た図である。
【図８】バックアップ基板５５上でのレーザ光の照射領域を説明する図である。
【図９】本実施の形態に従う接合装置１００に含まれるビーム整形部の構成を説明するための図である。
【図１０】バックアップ基板５５によるレーザビームのＹ方向の整形を説明するための模式図である。
【図１１】レーザ光源３２として用いられる半導体レーザを説明するための図である。
【図１２】図４に示す加圧ヘッド２５を説明するための図である。
【図１３】本実施の形態に従う接合装置１００の制御系を説明するためのブロック図である。
【図１４】液晶表示パネル１と実装部品とをＡＣＦ１０を介して接合する接合処理の全体を説明するためのフローチャートである。
【図１５】レーザ光照射処理を説明するためのフローチャートである。
【図１６】ベアチップ（ドライバＩＣ５）を液晶表示パネル１に実装する場合におけるレーザ光の照射領域ＡＲの一例を示す図である。
【図１７】ＡＣＦ中の接着剤の温度による状態変化の例を説明する図である。
【図１８】長方形の加圧領域における接着剤の流れを模式的に示す図である。
【図１９】加圧領域内の重心位置を具体的に例示する図である。
【図２０】本実施の形態に係る接合装置および接合方法によって実現される温度制御を説明するための図である。
【図２１】レーザ制御部３５によるレーザ光のパワーおよびレーザ光の照射時間の制御を説明する模式図である。
【図２２】本実施の形態に従う温度分布の検出を説明するための図である。
【図２３】物体から輻射された電磁波を説明するための図である。
【図２４】フィードバック制御に用いられる係数を説明するための図である。
【図２５】レーザ制御部３５および温度制御部６９によるレーザ光の強度分布制御を示すフローチャートである。
【図２６】ステップＳ３３の処理の第１の例を示すフローチャートである。
【図２７】ステップＳ３３の処理の第２の例を示すフローチャートである。
【図２８】ステップＳ３３の処理の第３の例を示すフローチャートである。
【図２９】レーザ制御部３５および温度制御部６９によるレーザ光の強度分布の他の制御例を示すフローチャートである。
【図３０】照射領域内のレーザ光の強度分布の一例を示す図である。
【図３１】接合対象物がＴＣＰである場合のレーザ光の照射領域ＡＲの一例を示す図である。
【図３２】本実施の形態に適用可能な光学系の他の例を示す図である。
【図３３】図３２に示したホルダ４３ａの構成を説明する図である。
【図３４】本実施の形態に適用可能な光学系のさらに他の例を示す図である。
【図３５】複数のインテグレータ９１の各々から出射された光の重なりの例を説明する図である。
【符号の説明】
【０２５３】
１ 液晶表示パネル、１ａ パネル電極、２ ＴＣＰ、２ａ キャリアテープ、２ｂ リード導体、３ プリント回路基板、４ インターフェイス部、５ ドライバＩＣ、５ａ バンプ電極、６ フレキシブル基板、７ 偏光板、１０ａ バインダ領域、１１ ミクロパーティクル、１１ａ ミクロパーティクル領域、１２ ニッケルメッキ層、１３ 樹脂コア、１４ 金メッキ層、１５，１６ 電極、２０ シリンダ、２１ チップトレイ、２２ シリンダ移動機構、２３ 吸着孔、２４ バルブ、２５ 加圧ヘッド、２５ａ，２５ｂ 押さえ部材、３１ レーザ装置、３２ レーザ光源、３２ａ，３２ｂ 半導体レーザ、３３，４１ 光ファイバ、３４ レーザ冷却装置、３５ レーザ制御部、３５ａ 温度検出回路、３５ｂ 制御回路、３５ｃ，６８ｃ メモリ、３５ｄ，６８ｄ，６９ｂ，６９ｃ インターフェイス回路、３６ 電源装置、３８ レーザ光保護カバー、４０ ファイバ中継器、４２ レンズ、４３ レンズホルダ、４３ａ ホルダ、４４ フェルール、４５ フィクスチャ、４６ ガイド照明、４７ 入力コネクタ、４８ 出力コネクタ、５１ 支持部材、５１ａ 光学系移動装置、５２ スライドレール、５３ 固定部、５５ バックアップ基板、５５ｂ，５５ｃ 表面、５５ａ，５７ａ 傾斜面、５６ Ｘ方向可動遮光部材、５６ａ Ｘ方向可動遮光部材駆動部、５７ Ｙ方向遮光部材、５７ｂ 平面、５８ レーザ光吸収体、５９ マスク、６０ カメラ、６２ アーム、６２ａ アーム移動装置、６４ 温度検出部、６４ｆ フィルタ、６４ａ 温度センサ、６４ｂ 筒、６５ 信号線、６６，６７ 信号コネクタ、６８ 温度算出部、６８ａ Ａ／Ｄ変換回路、６８ｂ，６９ａ 演算回路、６９ 温度制御部、７０ 制御装置、７５ モータドライバ、７７ 真空吸着部、８０ 表示装置、８２ 記憶装置、９１ インテグレータ、９２ インテグレータガイド、９４ 受光素子、１００ 接合装置、ＡＲ 照射領域、ＥＭ エミッタ、ＬＢ レーザビーム。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示パネルに代表される表示パネルと駆動回路基板との接合、表示パネルとそれに接合される電子部品との接合、表示パネルと、電子部品が接続されたテープ、パッケージ等のキャリア部材との接合に適した接合方法および、その接合方法の実施に好適な接合装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、パーソナルコンピュータ、その他各種モニタ用の画像表示装置として、液晶表示装置が急速に普及してきている。
【０００３】
この種の液晶表示装置では、一般に、照明用の面状光源であるバックライトが液晶表示パネルの背面に配設される。そのバックライトが所定の広がりを有する液晶面の全体を均一な明るさに照明することによって、液晶面に形成された画像が可視像化される。多くの場合、液晶表示装置は、液晶材料を２枚のガラス基板の間に封入して構成した液晶表示パネルと、液晶表示パネル上に実装された液晶材料を駆動するためのプリント回路基板と、液晶表示パネルの背面に液晶表示パネル保持フレームを介して配置されるバックライト・ユニットと、これらを覆う外枠フレームとを備えている。
【０００４】
液晶表示装置の１つとして、ＴＦＴ（Thin Film Transistor：薄膜トランジスタ）液晶表示装置がある。ＴＦＴ液晶表示装置の場合、液晶表示パネルを構成する２枚のガラス基板のうちの一方はアレイ基板を構成し、他方はカラーフィルタ基板を構成する。
【０００５】
アレイ基板とは、液晶材料の駆動素子であるＴＦＴ、表示電極、信号線の他にプリント回路基板と電気的に接続するための引出電極などが、その表面に形成されたガラス基板である。ＴＦＴがガラス基板の表面に規則的に配列されているため、このガラス基板は一般的にアレイ基板と呼ばれている。
【０００６】
一方、カラーフィルタ基板は、その表面にカラーフィルタ（代表的には赤フィルタ、緑フィルタおよび青フィルタ）が形成されたガラス基板である。なおカラーフィルタ基板の表面（ガラス基板の表面）には、カラーフィルタの他にコモン電極、ブラックマトリックス、配向膜なども形成される。
【０００７】
多くの場合、液晶表示装置に設けられるプリント回路基板は、アレイ基板に形成された引出電極と、ＴＡＢ（Tape Automated Bonding）テープキャリア（以下、単にＴＡＢとも称する）を介して接続される。あるいはＴＡＢ技術により、テープフィルムにＬＳＩチップを接続したパッケージ（代表的にはＴＣＰ（Tape Carrier Package））を介してプリント回路基板を液晶表示パネルに実装することも行なわれている。
【０００８】
また、ＴＡＢ技術と同様のパッケージ技術として、ＣＯＦ（Chip on film/FPC）やＳＯＦ（System on Film）が挙げられる。
【０００９】
ＴＡＢの入力リード導体はプリント回路基板の対応する導体に接続される。一方、ＴＡＢの出力リード導体はアレイ基板の対応する引出電極に接続される。ＴＡＢのリード導体とプリント回路基板の対応する導体との接続の際には、たとえば、はんだ、あるいは接着剤としての樹脂の中に導電材料からなる粒子を分散させた接合材料（代表的にはＡＣＦ（Anisotropic Conductive Film：異方性導電膜）およびＡＣＰ（Anisotropic Conductive Paste：異方性導電ペースト））が用いられている。また、導電性粒子を含まない樹脂接着剤（たとえばＮＣＰ（Non Conductive Particle/Paste））も接合材料として用いられている。
【００１０】
ＴＡＢの出力リード導体とアレイ基板の対応する引出電極との接続の際にも同様にＡＣＦあるいはＡＣＰ、ＮＣＰ等が用いられている。さらに、これらの接続のみならずＴＣＰ上のＬＳＩチップとフィルムとの接続にもＡＣＦ、あるいはＡＣＰ、ＮＣＰ等が用いられている。
【００１１】
また、ＴＡＢを用いた実装技術の他に、ＣＯＧ（Chip On Glass）と呼ばれる実装技術がある。このＣＯＧは、アレイ基板上に、主としてシリコンからなるＩＣ（Integrated Circuit）チップ（以下、シリコンチップあるいはベアチップとも称する）等の電子部品をＡＣＦあるいはＡＣＰ、ＮＣＰ等の材料により接合する技術である。具体的には、電子部品上に形成されたバンプ電極と、アレイ基板上の引出電極とが、ＡＣＦ等の接合材料によって電気的に接続される。
【００１２】
ＡＣＦには、熱可塑性樹脂を接着剤とする熱可塑型ＡＣＦと熱硬化型樹脂を接着剤とする熱硬化型ＡＣＦの２種類が存在する。熱可塑型ＡＣＦおよび熱硬化型ＡＣＦによる接合の手法は、加熱および加圧を伴う熱加圧を行なう点で一致している。
【００１３】
上述した電極の接合は、従来では以下に説明する手順により実行される。まず、液晶パネル基板が搬入される。次に、実装部のクリーニングおよびＡＣＦの基板ガラスへの貼付けが行なわれる。続いて、ベアチップやフィルム等（以下、実装部品とも呼ぶ）の精密な位置決めを伴う低温での仮圧着が行なわれる。続いて高温でＡＣＦを硬化させるとともにパネル基板の電極と実装部品の電極とを接続する本圧着が行なわれる。なお、本圧着の後には、検査および搬出作業が行なわれる。
【００１４】
各工程のうち、最も時間を要するのが本圧着である。従来、この工程では、高温に保持されたヒータツールバーを実装部品に押し当てることによりＡＣＦの加熱および加圧が行なわれている。従来、本圧着では、たとえば約１０秒程度の加熱加圧時間が必要である。ただし、加熱加圧時間はＡＣＦの材料特性によっても左右される。
【００１５】
ヒータツールによる加熱手法は高い信頼性が得られる。しかしながら、この加熱手法では、仮圧着工程と本圧着工程の２工程を要する上に、圧着自体が、ヒータツールバーから接合部品への熱伝導を経て、ＡＣＦを加熱して硬化させることで行なわれるので、接合に時間を要し、タクトを律速する要因ともなっている。
【００１６】
この問題を回避するため、レーザ光をＡＣＦに照射してＡＣＦを加熱することにより、高速に接合するとともに、従来は必要であった仮圧着工程を無くし、本圧着のみで接合するタクト改善方法が提案されている。
【００１７】
たとえば、特開２００６−２５３６６５号公報（特許文献１）には、ＡＣＦをガラス基板と電極部材との間に圧力を加えて挟み込むステップと、そのＡＣＦにレーザ光を吸収させることによりＡＣＦを発熱させるステップとを備える接合方法が開示されている。
【特許文献１】特開２００６−２５３６６５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
特開２００６−２５３６６５号公報にはＡＣＦにレーザ光を照射するための方式としてワブリング方式および塗りつぶし方式が例示されている。上記文献によれば、ワブリング方式とは、照射スポットの中心が旋回しながら進むようにレーザ光の照射軌跡を描く方式であり、塗りつぶし方式とは、多数の平行線によって照射領域を埋め尽くす方式である。
【００１９】
しかしながら、発明者らの鋭意研究の結果、複数の電極を有する電子部品を接合するにあたって、各電極にレーザ光を順次照射してＡＣＦを硬化させることは、機械的、電気的信頼性確保のためには望ましくないことがわかった。すなわち、この圧着工程では、ＡＣＦに含まれる導電性粒子を電子部品の電極とパネル基板の電極とで押し挟みこんだ状態でＡＣＦに含まれる熱反応性接着剤を硬化させる必要があるところ、複数の電極対に対して順にレーザ光を照射してＡＣＦを局所的に硬化させてしまうと、既に硬化したＡＣＦが他の電極対を押し挟む際の妨げになり、後からレーザ光を照射して接着した電極対については導電性粒子の押し挟みが不十分な状態でＡＣＦが硬化されてしまう場合がある。
【００２０】
本発明は、上記のような問題を解決するためになされたものであって、熱反応性樹脂による接着剤を介した電極の接合において、生産性を向上させることが可能な接合方法および接合装置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】
【００２１】
本発明は要約すれば、ガラス基板上に配列された複数の電極からなる引出電極と、引出電極に含まれる各電極と配置を対応させて引出電極の接合対象物上に配列された、複数の電極からなる接続電極とを、物理的かつ電気的に接合する方法である。接合方法は、ガラス基板上の引出電極と接合対象物の接続電極とを、対応する電極同士の位置を合わせた状態で対向させ、かつ熱反応性樹脂による接着剤を、引出電極と接続電極との間に介在させた状態で、ガラス基板と接合対象物の少なくとも一方に圧力を加えることにより、接着剤をガラス基板と接合対象物との間に挟みこむステップと、ガラス基板に向けて押し当てられる接合対象物の加圧領域内の角に近い部分により接合対象物と挟み込まれる接着剤が、加圧領域の重心位置近傍の部分により接合対象物と挟み込まれる接着剤よりも先に溶け、かつ、加圧領域の全域の接着剤が溶ける時間帯が存在するように、その強度分布が制御されたレーザ光を、接合対象物の少なくとも加圧領域が加熱されるよう照射するステップと、レーザ光の照射時または照射後に生じる接着剤の反応の後に、圧力を開放するステップとを備える。
【００２２】
「重心位置」とは、加圧領域の中心である場合を含む。加圧領域が複数の多角形の足し合わせによって表される複雑な形状の場合には、たとえば仮想的に区分けされた多角形ごとに角と重心位置とが考慮される。
【００２３】
「加圧領域」は、接合対象物の大きさと一致しない場合を含む。例えば、テープキャリアをガラス基板に接合する場合には、テープキャリアの一部が加圧されてガラス基板と接合される。一方、ドライバＩＣのような小さな電子部品の場合には、電子部品全体が加圧領域となり、部品全体がガラス基板上に実装される。
【００２４】
また、この発明では、レーザ光源から出射されたレーザ光が、ガラス基板または接合対象物を透過して加圧領域に向けて照射されてもよい。
【００２５】
この発明によれば、接合対象物の加圧領域の中の角に近い部分によって挟み込まれる接着剤が先に溶けて、加圧領域の外側に流れ出す。その結果、十分な量の接着剤が加圧領域の角部の周囲にも押し出されることになる。したがって、熱反応性樹脂による接着剤を用いた接合でのレーザ光による高速接合において信頼が向上する。
【００２６】
本発明の他の局面に従うと、ガラス基板上に配列された複数の電極からなる引出電極と、引出電極に含まれる各電極と配置を対応させて引出電極の接合対象物上に配列された、複数の電極からなる接続電極とを、物理的かつ電気的に接合する方法である。接合方法は、ガラス基板上の引出電極と接合対象物の接続電極とを、対応する電極同士の位置を合わせた状態で対向させ、かつ熱反応性樹脂による接着剤を、引出電極と接続電極との間に介在させた状態で、ガラス基板と接合対象物の少なくとも一方に圧力を加えることにより、接着剤をガラス基板と接合対象物との間に挟みこむステップと、ガラス基板に向けて押し当てられる接合対象物の加圧領域内において加圧領域の重心位置からの距離が相対的に長くなる加圧領域の外周部分により接合対象物と挟み込まれる接着剤が、加圧領域内において距離が相対的に短い部分により接合対象物と挟み込まれる接着剤より先に溶け、かつ、加圧領域の全域の接着剤が溶ける時間帯が存在するように、その強度分布を制御したレーザ光を、接合対象物の少なくとも加圧領域が加熱されるよう照射するステップと、レーザ光の照射時または照射後に生じる接着剤の反応の後に、圧力を開放するステップとを備える。
【００２７】
この発明によれば、たとえば細長い矩形を有する接合対象物（たとえば細長いシリコンチップによるＩＣ）の場合、長手方向の両端部に挟まれる接着剤を先に溶かすことで、長手方向や対角線方向への接着剤の外部へ押し出し量を十分に確保することができ、接合信頼性が向上する。
【００２８】
なお、「重心位置」、「加圧領域」については、上記発明の場合と同様である。また、この発明においても、レーザ光源から出射されたレーザ光が、ガラス基板または接合対象物を透過して加圧領域に向けて照射されてもよい。
【００２９】
好ましくは、加圧領域の形状は、長方形である。重心位置からの距離が相対的に長くなる加圧領域の外周部分は、長方形の短辺部分である。
【００３０】
好ましくは、照射するステップは、加圧領域を含むレーザ光の照射領域を、照射位置が異なる複数のレーザビームの足し合わせによって覆うように、レーザ光を照射するステップと、接着剤の反応と関連づけられる物理量の照射領域での分布をモニタするモニタによって測定される照射領域での分布に基づいて、複数のレーザビームの各々の強度を制御するステップとを含む。
【００３１】
この制御には、時間的に強度を変化させる制御を含む。
より好ましくは、モニタは、照射領域での温度分布を測定する。制御するステップは、モニタにより測定される温度分布に基づいて、重心位置よりも接着剤が先に溶けるべき部分の温度が、予め定められた温度に達したか否かを判断するステップと、接着剤が先に溶けるべき部分の温度が予め定められた温度に達したときの温度分布に基づいて、照射領域内の残りの箇所に照射されるレーザ光のパワーを制御するステップとを含む。
【００３２】
さらに好ましくは、判断するステップは、接着剤が先に溶けるべき部分の温度上昇率に基づいて、接着剤が先に溶けるべき部分の温度が予め定められた温度に達する時刻を推定し、現在時刻が推定された時刻に達したときに、接着剤が先に溶けるべき部分の温度が予め定められた温度に達したか否かを判断する。
【００３３】
さらに好ましくは、上記接着剤は、熱反応性樹脂に導電性粒子が分散された接着剤である。
【００３４】
本発明のさらに他の局面に従うと、ガラス基板上に配列された複数の電極からなる引出電極と、引出電極に含まれる各電極と配置を対応させて引出電極の接合対象物上に配列された、複数の電極からなる接続電極とを、物理的かつ電気的に接合する装置である。接合装置は、ガラス基板上の引出電極と接合対象物の接続電極とが、対応する電極同士の位置を合わせた状態で対向し、かつ熱反応性樹脂による接着剤が、引出電極と接続電極との間に介在した状態で、ガラス基板と接合対象物の少なくとも一方に圧力を加える加圧部と、接合対象物の少なくとも加圧領域が加熱されるようレーザ光を照射するレーザ光照射部と、ガラス基板に向けて押し当てられる接合対象物の加圧領域内の角に近い部分により接合対象物と挟み込まれる接着剤が、加圧領域の重心位置近傍の部分により接合対象物と挟み込まれる接着剤よりも先に溶け、かつ、加圧領域の全域の接着剤が溶ける時間帯が存在するように、レーザ光照射部から照射されるレーザ光の強度分布を制御する制御部とを備える。
【００３５】
「重心位置」、「加圧領域」については、上記発明の場合と同様である。また、この発明においても、レーザ光源から出射されたレーザ光が、ガラス基板または接合対象物を透過して加圧領域に向けて照射されてもよい。
【００３６】
本発明のさらに他の局面に従うと、ガラス基板上に配列された複数の電極からなる引出電極と、引出電極に含まれる各電極と配置を対応させて引出電極の接合対象物上に配列された、複数の電極からなる接続電極とを、物理的かつ電気的に接合する装置である。接合装置は、ガラス基板上の引出電極と接合対象物の接続電極とが、対応する電極同士の位置を合わせた状態で対向し、かつ熱反応性樹脂による接着剤が、引出電極と接続電極との間に介在した状態で、ガラス基板と接合対象物の少なくとも一方に圧力を加える加圧部と、接合対象物の少なくとも加圧領域が加熱されるようレーザ光を照射するレーザ光照射部と、ガラス基板に向けて押し当てられる接合対象物の加圧領域内において加圧領域の重心位置からの距離が相対的に長くなる加圧領域の外周部分により接合対象物と挟み込まれる接着剤が、加圧領域内において距離が相対的に短い部分により接合対象物と挟み込まれる接着剤より先に溶け、かつ、加圧領域の全域の接着剤が溶ける時間帯が存在するように、レーザ光照射部から照射されるレーザ光の強度分布を制御する制御部とを備える。
【００３７】
「重心位置」、「加圧領域」については、上記発明の場合と同様である。また、この発明においても、レーザ光源から出射されたレーザ光が、ガラス基板または接合対象物を透過して加圧領域に向けて照射されてもよい。
【００３８】
好ましくは、加圧領域の形状は、長方形である。重心位置からの距離が相対的に長くなる加圧領域の外周部分は、長方形の短辺部分である。
【００３９】
好ましくは、接合装置は、加圧領域を含むレーザ光の照射領域での、接着剤の反応と関連づけられる物理量の分布をモニタするモニタをさらに備える。レーザ光照射部は、照射領域を、照射位置が異なる複数のレーザビームの足し合わせによって覆うようにレーザ光を照射する。制御部は、モニタによって測定される分布に基づいて、複数のレーザビームの各々の強度を制御する。
【００４０】
より好ましくは、モニタは、照射領域での温度分布を測定する。制御部は、モニタにより測定される温度分布に基づいて、重心位置よりも接着剤が先に溶けるべき部分の温度が、予め定められた温度に達したか否かを判断し、接着剤が先に溶けるべき部分の温度が予め定められた温度に達したときの温度分布に基づいて、照射領域内の残りの箇所に照射されるレーザ光のパワーを制御する。
【００４１】
さらに好ましくは、制御部は、接着剤が先に溶けるべき部分の温度上昇率に基づいて、接着剤が先に溶けるべき部分の温度が予め定められた温度に達する時刻を推定し、現在時刻が推定された時刻に達したときに、接着剤が先に溶けるべき部分の温度が予め定められた温度に達したか否かを判断する。
【００４２】
さらに好ましくは、上記接着剤は、熱反応性樹脂に導電性粒子が分散された接着剤である。
【発明の効果】
【００４３】
本発明によれば、ガラス基板上に形成された複数の電極と、接合対象物（代表的にはＴＣＰ、ベアチップ等）の複数の電極とを、熱反応性樹脂による接着剤を介して接合する場合において、十分な量の接着剤を接合対象物の加圧領域の外側に押し出すことができるので、高速かつ確実な接合を実現でき、生産性を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４４】
以下、この発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付して、その説明は繰返さない。
【００４５】
図１は、本発明の実施の形態に従う接合装置の処理対象である液晶表示装置の概略ブロック図である。
【００４６】
図１を参照して、液晶表示装置は、液晶表示パネル（図中「ＬＣＤ」と示す）１と、ＴＣＰ（Tape Carrier Package）２と、プリント回路基板３と、インターフェイス部４と、フレキシブル基板（図中、「ＦＰＣ」と示す）６とを備える。
【００４７】
ＴＣＰ２は、液晶表示パネル１とプリント回路基板３との間に配置される。ＴＣＰ２は、液晶表示パネルの構成素子を駆動するためのドライバＩＣ５を含む。
【００４８】
プリント回路基板３は、液晶表示パネル１上に実装された液晶材料を駆動するための回路が形成された基板である。インターフェイス部４は、液晶表示パネル１の周辺に配設された周辺回路に接続される配線を含む。フレキシブル基板６は、プリント回路基板３とインターフェイス部４とを電気的に接続するためのものである。
【００４９】
液晶表示パネル１とプリント回路基板３とはＴＣＰ２によって接合される。より詳細に説明すると、液晶表示パネル１の電極（引出電極）とＴＣＰ２の電極とは、ＡＣＦによって、電気的に接合されるとともに、一体の形状となる。同様に、ＴＣＰ２の電極とプリント回路基板３の電極とは、ＡＣＦによって、電気的に接合され、かつ一体の形状となる。
【００５０】
なお、ＣＯＧ（Chip On Glass）方式も液晶表示パネルの製造に用いられる。図１には、ＴＣＰ２の実装だけでなく、ベアチップの状態のドライバＩＣ５の実装も示す（液晶表示パネル１の左側）。ベアチップ（ドライバＩＣ５）の表面には図示しないバンプ電極が設けられている。このバンプ電極はＡＣＦによって液晶表示パネル１の電極（引出電極）と電気的に接合される。
【００５１】
なお、図１は、説明の便宜の点からＴＣＰ２およびベアチップがともに液晶表示パネルに実装された状態を示したものである。したがって、たとえばベアチップが液晶表示パネル１に実装されておらず、ＴＣＰのみが液晶表示パネル１に実装されていてもよい。ただし本実施の形態に係る接合装置（図４参照）は、ＴＣＰ２の実装およびベアチップの実装の両方に用いることができる。
【００５２】
図２は、図１に示すＴＣＰ２の一構成例を説明する図である。
図２を参照して、ＴＣＰ２は、キャリアテープ２ａと、複数のリード導体２ｂと、ドライバＩＣ５とを含む。キャリアテープ２ａの表面には複数のリード導体２ｂが形成されるとともに、ドライバＩＣ５が搭載される。複数のリード導体２ｂの各々はドライバＩＣ５の表面に形成されたバンプ電極（図示せず）に電気的に接続される。
【００５３】
図３は、ＡＣＦを説明する図である。
図３（ａ）は、ＡＣＦの構造の一例を説明する図である。図３（ａ）を参照して、ＡＣＦ１０は、無数のミクロパーティクル（導電性粒子）１１がエポキシ系またはアクリル系の接着剤であるバインダ中に含まれた構成を有する。バインダは熱反応性樹脂である。なお、バインダは熱硬化型樹脂でもよいし、熱可塑性樹脂でもよい。
【００５４】
図３（ｂ）は、ＡＣＦ１０に熱および圧力が加わるときのＡＣＦ１０の状態を説明する図である。図３（ｂ）を参照して、ＡＣＦ１０は電極１５，１６に挟まれる。ＡＣＦ１０に熱および圧力が加わると、ＡＣＦ１０の全体のうち電極１５，１６に接触した部分に圧力がかかる。なお図３（ｂ）は、ＡＣＦ１０の全体のうち電極１５，１６に接触した部分のみを示している。
【００５５】
ミクロパーティクル１１は、樹脂コア１３と、樹脂コア１３の表面に形成されたニッケル（Ｎｉ）メッキ層１２と、ニッケルメッキ層１２の外側に形成された金メッキ層１４とを含む。ＡＣＦ１０に熱および圧力が加わると、ＡＣＦ１０の内部に分散しているミクロパーティクル１１同士が接触することにより、メッキ層同士が接触する。さらに、樹脂コア１３が弾性体であるため、樹脂コア１３に反発力が生じる。この反発力によって、メッキ層が電極１６と電極１５とに物理的に接触する。これにより電極１５と電極１６との間に導電経路が形成される。
【００５６】
図３（ｃ）は、ＡＣＦの構造の他の例として２層構造のＡＣＦを示した図である。図３（ｃ）に示されるように、２層構造のＡＣＦでは、バインダとミクロパーティクルとは、別々の領域すなわちバインダ領域１０ａおよびミクロパーティクル領域１１ａとにそれぞれ分離して形成されている。当該構成においても、上述した構成と同様に、加熱および加圧によりＡＣＦを挟む電極の間に導電経路を形成することが可能となる。なお、２層構造のＡＣＦを用いることにより、加熱および加圧による２つの電極の相対的な位置のずれを抑制することが可能となる。
【００５７】
［接合装置の構成］
図４は、本発明の実施の形態に従う接合装置１００の構成図である。なお、以下の説明では、主として接合装置１００がＡＣＦ１０を介してドライバＩＣ５（ベアチップ）を液晶表示パネル１に接合する場合を説明する。また、以下の説明では互いに垂直なＸ方向、Ｙ方向、およびＺ方向をそれぞれ「左右方向」、「前後方向」、「上下方向」と呼ぶ場合もある。
【００５８】
図４を参照して、接合装置１００は、シリンダ２０と、チップトレイ２１と、シリンダ移動機構２２と、加圧ヘッド２５とを備える。
【００５９】
ドライバＩＣ５およびＡＣＦ１０はシリンダ２０（加圧ヘッド２５）と液晶表示パネル１との間に挿入される。
【００６０】
加圧ヘッド２５は、シリンダ２０の先端部に取り付けられる。シリンダ２０が下がると加圧ヘッド２５がドライバＩＣ５（ベアチップ）に接する。シリンダ２０は、ドライバＩＣ５と液晶表示パネル１との接合の際に加圧ヘッド２５の高さを調整することにより、ドライバＩＣ５（およびＡＣＦ１０）に加えられる圧力を制御するものである。
【００６１】
シリンダ移動機構２２は、シリンダ２０を左右方向（Ｘ方向）に移動させるためのものである。シリンダ移動機構２２の構成は特に限定されるものではないが、たとえばシリンダ移動機構２２は、ボールねじ、およびリニアモータを含む。
【００６２】
チップトレイ２１には、液晶表示パネル１との接合のために用いられるドライバＩＣ５（ドライバＩＣ５ｂ）が予め並べられている。たとえばロボットアーム（図示せず、以下同じ）によりチップトレイ２１からドライバＩＣ５ｂが取り上げられる。シリンダ２０は、シリンダ移動機構２２によりチップトレイ２１の位置まで移動し、ロボットアームからドライバＩＣ５ｂを受ける。後述するようにシリンダ２０の内部には、ＴＣＰ２を真空吸着するための真空吸着部が設けられ、加圧ヘッド２５には真空吸着孔が形成される。これによりシリンダ２０はドライバＩＣ５ｂを真空チャックする。そして、シリンダ２０は、液晶表示パネル１の位置に戻る。
【００６３】
なお、上述したロボットアームがドライバＩＣ５ｂを液晶表示パネル１の位置まで直接運んでもよい。このようにドライバＩＣ５（ベアチップ）をチップトレイ２１から液晶表示パネル１まで運ぶための方法および手段は特に限定されない。
【００６４】
接合装置１００は、さらに、ドライバＩＣ５およびＡＣＦ１０を加熱するためのレーザ光を発するレーザ装置３１を備える。レーザ装置３１はその内部に複数のレーザ光源３２を含む。レーザ光源３２から発せられるレーザ光のパワー、およびレーザ光源３２の個数は、たとえばＡＣＦ１０の加熱および硬化に求められる条件に基づいて適切に定められる。
【００６５】
接合装置１００は、さらに、複数の光ファイバ３３と、レーザ冷却装置３４と、レーザ制御部３５と、電源装置３６と、ファイバ中継器４０と、複数の光ファイバ４１とを備える。複数の光ファイバ３３は、複数のレーザ光源３２に対応してそれぞれ設けられる。各光ファイバ３３は対応するレーザ光源３２から発せられたレーザ光を伝達する。
【００６６】
レーザ冷却装置３４は、レーザ装置３１を冷却することによってレーザ装置３１の温度を一定に保つ機能を実現する。これによりレーザ装置３１から出力されるレーザ光のパワーを安定させることが可能になる。なお、冷却方式は特に限定されず、たとえばファンによる空冷でもよいし、水冷でもよい。
【００６７】
レーザ制御部３５は、レーザ冷却装置３４を制御するとともに、複数のレーザ光源３２の出力を制御する。たとえばレーザ制御部３５は、レーザ光源３２の温度が予め定められた制限温度以下であれば、レーザ光源３２に対してレーザ光の出力を継続させ、レーザ光源３２の温度がその制限温度を超えた場合には、レーザ光源３２に対してレーザ光の出力を停止させる。
【００６８】
本実施の形態では、レーザ光源３２は半導体レーザである。電源装置３６は、半導体レーザに電流を供給することにより半導体レーザからレーザ光を出力させる。また、電源装置３６は、接合装置１００の他の装置に対しても電源電圧を供給する。
【００６９】
ファイバ中継器４０は、複数の光ファイバ３３からの光を複数の光ファイバ４１に伝達するために設けられる。なお、光ファイバ３３の本数と光ファイバ４１の本数とは同じでもよいし異なっていてもよい。たとえば２本の光ファイバ３３の各々からの光を光結合器により１本の光ファイバ４１に結合することによって、その光ファイバ４１を伝播する光のパワーを高めることができる。
【００７０】
また、レーザ光を伝送する光伝送路（すなわち光ファイバ）の途中にファイバ中継器４０を設けることにより、たとえば複数の光ファイバ３３のいずれかを交換する必要が生じた場合にも、交換作業を容易にすることができる。すなわちファイバ中継器４０によって、接合装置１００の保守作業を容易にすることが可能になる。
【００７１】
接合装置１００は、さらに、レーザ光保護カバー３８と、複数のレンズ４２と、複数のレンズホルダ４３と、フィクスチャ４５とを備える。
【００７２】
レーザ光保護カバー３８は、接合装置１００の周囲にレーザ光が漏れるのを防ぐために設けられる。
【００７３】
複数のレンズ４２は、複数の光ファイバ４１に対応してそれぞれ設けられる。複数のレンズ４２の各々はコリメートレンズである。レンズ４２によって、そのレンズに対応する光ファイバ４１の一端から出力されたレーザ光は平行光となる。
【００７４】
複数のレンズホルダ４３は複数のレンズ４２にそれぞれ対応して設けられる。各レンズホルダ４３は、対応するレンズ４２および対応する光ファイバ４１の一端を固定する。これにより、レンズ４２と、光ファイバ４１とを予め定められた配置に従って設置することが可能になる。レンズ４２と光ファイバ４１とは平行光が出射されるように配置される。
【００７５】
フィクスチャ４５は、所定単位数（たとえば８つ）のレンズホルダ４３を一列に並べて固定するためのものである。したがって各フィクスチャ４５に設けられた複数のレンズ４２（各レンズ４２はレンズホルダ４３により固定される）から、一列に並んだ平行光の列が出射される。
【００７６】
接合装置１００は、さらに、複数のフィクスチャ４５を支持するための支持部材５１と、支持部材５１を前後方向（Ｙ方向）に移動させるためのスライドレール５２と、スライドレール５２が敷設され、かつ、移動可能な支持部材５１の外側に配置された固定部５３と、固定部５３の上面に設置されたバックアップ基板５５と、Ｘ方向に移動可能に固定部５３に取り付けられたＸ方向可動遮光部材５６と、バックアップ基板５５に接した状態で設置されたＹ方向遮光部材５７とを備える。なお、バックアップ基板５５は、固定部５３の上面に動かないように固定されている。
【００７７】
接合装置１００は、さらに、カメラ６０と、カメラ６０を動かすためのアーム６２を備える。カメラ６０は、液晶表示パネル１（パネル基板）の引出電極と、対応するドライバＩＣのバンプ電極とが対向した状態において、バックアップ基板５５および液晶表示パネル１を介して、引出電極およびバンプ電極を撮影する。カメラ６０によって撮影された画像は引出電極に対するバンプ電極の位置合わせを行なうために用いられる。
【００７８】
ＡＣＦ１０の加熱のためにレンズ４２からレーザ光が出射するときには、アーム６２によって、カメラ６０はレーザ光の光路上の位置から退避させられる。したがってカメラ６０によってレーザ光が遮られるのを防ぐことができる。なおアーム６２の移動方向は特定されず、たとえばＸ方向に沿って動いてもよいし、ＸＹ平面内で回転してもよい。
【００７９】
接合装置１００は、さらに、制御装置７０と、モータドライバ７５と、表示装置８０とを備える。制御装置７０は、接合装置１００全体を制御する。モータドライバ７５は、制御装置７０の指令に応じて、シリンダ移動機構２２に設けられたモータ（上述の例ではリニアモータ）および、アーム６２を動かすためのモータ（図示せず）を駆動する。
【００８０】
表示装置８０は、たとえばカメラ６０が写した画像、ユーザの入力する指示、接合装置１００の現在の稼動状況等の各種情報を表示する。なお、表示装置８０は、タッチパネルディスプレイのように入力装置を兼ねてもよい。あるいは、マウスやキーボード等の入力装置が接合装置１００に接続され、ユーザがその入力装置を操作した結果が表示装置８０に表示されてもよい。
【００８１】
図５は、本実施の形態に従う接合装置１００に含まれるレーザ光照射部の構成を説明するための第１の図である。
【００８２】
図６は、本実施の形態に従う接合装置１００に含まれるレーザ光照射部の構成を説明するための第２の図である。
【００８３】
図５および図６を参照して、レーザ光照射部は、複数のレーザ光源３２を備える。本実施の形態では、エネルギー効率、および実装領域（すなわちＡＣＦ１０におけるレーザ光の照射領域）の大きさを考慮して半導体レーザがレーザ光源３２に用いられる。
【００８４】
本実施の形態では、レーザ光の波長は、６００ｎｍ〜１１００ｎｍの範囲内から選択される。この範囲の波長の光は、バックアップ基板５５と液晶表示パネル１とＡＣＦ１０の主材料である樹脂（たとえばエポキシ樹脂）とを透過しやすく、かつ、ＴＣＰ２に搭載される半導体チップ（あるいはベアチップ）の主材料である単結晶シリコンやＴＣＰ２のキャリアテープの主材料であるポリイミドにより吸収されやすく、かつ、配線パターンの主材料であるアルミニウムにより吸収されにくい。これによりＡＣＦ１０のみならずシリコンチップ（またはキャリアテープ）もレーザ光によって加熱される。したがって、ＡＣＦ１０の自身の発熱だけでなくシリコンチップ（またはキャリアテープによる加熱によってＡＣＦ１０を加熱できるので、レーザ光をＡＣＦの加熱に有効的に活用できる。なお、波長スペクトルの幅は狭いほど好ましい。
【００８５】
レーザ光源３２からの光は光ファイバ３３を伝播する。光ファイバ３３と光ファイバ４１とはファイバ中継器４０により光学的に結合される。
【００８６】
ファイバ中継器４０は、光ファイバ３３と光ファイバ４１とを接続するための入力コネクタ４７および出力コネクタ４８を含む。光ファイバ３３の端部は入力コネクタ４７に挿入され、光ファイバ４１の端部は出力コネクタ４８に挿入される。入力コネクタ４７と出力コネクタ４８とが接続されることにより、光ファイバ３３と光ファイバ４１とが光学的に結合される。
【００８７】
光ファイバ３３、４１は、レーザ光源から出たレーザ光がＡＣＦ１０に向かう向きに進行するように、そのレーザ光を導くためのものである。レーザ光源３２から出たレーザ光は光ファイバ３３，４１を伝播し、レンズホルダ４３に固定されたレンズ４２により平行な光線に調整される。なお、１つのフィクスチャ４５に設けられた複数のレンズ４２の各々によりコリメートされたレーザ光は、互いに平行、かつ重なりあう光ビームとなる。
【００８８】
フィクスチャ４５はレンズホルダ４３の傾きを調整できるよう構成される。たとえば図５に示すように、フィクスチャ４５は、支持部材５１とフィクスチャ４５との間に設けられた棒状の回転軸５４を中心にフィクスチャ４５を回転させることにより、その傾きを調整できる。各フィクスチャ４５の傾きは、各フィクスチャ４５に設けられたレンズからのレーザビームＬＢがＡＣＦ１０において集まるように設定される。Ｘ方向可動遮光部材５６により、複数のレンズ４２から出射されたレーザビームＬＢの一部は遮られる。
【００８９】
なお回転軸５４等はフィクスチャ４５の傾きの調整を実現するための構成の一例として図５に示したものである。したがってフィクスチャ４５の傾きを調整するための構成は図５に示したものに限定されない。
【００９０】
温度検出部６４はＡＣＦ１０の温度を測定するためのものである。ここで、物体は加熱の有無に関わらず、それ自身が温度に応じた波長を有する電磁波を輻射している。したがって、その物体から輻射される電磁波を検出することによって物体の温度を非接触で計測できる。本実施の形態では温度検出部６４として、物体から輻射される電磁波の強度または波長を検出できるものが使用できる。具体例を挙げると、たとえば温度検出部６４には、サーモパイル、熱線カメラ、フォトダイオードなどを用いることができる。
【００９１】
バックアップ基板５５は、液晶表示パネル１を支持するためのものである。従来のヒータツール方式（加熱されたヘッドによりＡＣＦを加圧する方式）では、バックアップ基板は圧着する際に変形がほとんど生じないような剛性を有する材料で構成されていればよい。したがって従来のバックアップ基板は不透明な物体でもよい。しかしながら本実施の形態では、カメラ６０（図４参照）がバックアップ基板５５を通して液晶表示パネルの電極およびドライバＩＣ５の電極を撮影するとともに、その撮影された画像に基づいて、ドライバＩＣ５の位置決めが行なわれる。さらに、バックアップ基板５５は、レーザ光（レーザビームＬＢ）を透過させなければならない。また、ＡＣＦ１０を介したドライバＩＣ５と液晶表示パネル１の接合の際には、加圧ヘッド２５（図４参照）によってドライバＩＣ５に圧力が加わるので、バックアップ基板５５は剛性を有さなければならない。したがってバックアップ基板５５は剛性が高く透明な材質で形成される。このような要件を満たすためのバックアップ基板５５の材料としては、石英ガラスが好ましい。
【００９２】
なお、バックアップ基板５５の表面５５ｃ（レーザビームＬＢの入射面）には、減反射コーティングが行なわれていることが好ましい。これにより、バックアップ基板５５を透過するレーザ光の光量を増やすことができるので、ＡＣＦ１０に照射される光のパワーを高めることができる。したがって、ＡＣＦ１０の温度を短時間で目的の温度まで上昇させることが可能になる。
【００９３】
ただし、減反射コーティングされたバックアップ基板５５を透過する光の波長は、減反射コーティングされていないバックアップ基板５５を透過する光の波長に対して赤方シフトする可能性がある。したがってバックアップ基板５５の表面５５ｃに減反射コーティングが行なわれている場合、カメラ６０としては赤外線側での解像度が高いものを用いることが好ましい。これによりバックアップ基板５５の表面に減反射コーティングがなされていても、液晶表示パネル１の電極およびドライバＩＣ５の電極をカメラで撮影できるので互いの電極の位置合わせを精度良く行なうことが可能になる。
【００９４】
電源装置３６は、レーザ制御部３５の指令に応じてレーザ光源３２（半導体レーザ）に印加する電流値を制御する。図示しないが、電源装置３６はたとえばトランジスタに代表される、制御信号に応じた電流を流す電流制御素子が設けられている。
【００９５】
温度検出部６４は、検出したＡＣＦ１０の温度を示す信号を信号線６５、信号コネクタ６６，６７を介して温度算出部６８に出力する。温度算出部６８は、温度検出部６４からの信号に基づいて、ＡＣＦ１０の温度を算出する。そして温度算出部６８は、その算出結果、すなわちＡＣＦ１０の温度の情報を温度制御部６９に出力する。
【００９６】
温度制御部６９は、温度算出部６８が送信したＡＣＦ１０の温度の情報に基づいて、レーザ制御部３５に指示を送る。この指示は、レーザビームのパワーを上げるための指示、レーザビームのパワーを下げるための指示を含むものである。なお温度制御部６９は、接合装置１００の全体の動作を制御する制御装置７０によって制御される。
【００９７】
図７は、フィクスチャ４５および温度検出部６４の配置を説明する、Ｘ方向から見た図である。
【００９８】
図７を参照して、複数のフィクスチャ４５は、各フィクスチャ４５に設けられた複数のコリメートレンズがＸ方向に一列に並べられており（図４等に示すレンズ４２、図７には示さないが紙面に垂直方向に並んでいる）、各々出射されるレーザビームの列が光がバックアップ基板５５上、好ましくは、バックアップ基板５５上に置かれた液晶表示パネル１の上面で集まるように配置される。これによって、各フィクスチャ４５に設けられた複数のレンズから発せられる平行光列（レーザビーム列）をＡＣＦ１０に集中させることができる。よって、高パワーの光をＡＣＦ１０に吸収させることにより、高速にＡＣＦ１０を加熱することができる。
【００９９】
具体的には、複数のフィクスチャ４５は、バックアップ基板５５における平行光の集光位置（すなわちバックアップ基板５５の上面での所定の位置）を中心としてＸ方向に垂直な断面において扇状に配置される。
【０１００】
なお、各フィクスチャ４５に配置された複数のレンズ（たとえば８個のレンズ）は、Ｘ方向（紙面垂直方向）に等間隔で配置される。これによりバックアップ基板５５ではその複数のレンズからそれぞれ出射した複数のレーザビームが均一のピッチで整列する。
【０１０１】
図８は、バックアップ基板５５上でのレーザ光の照射領域を説明する図である。図８を参照して、コリメートされたレーザビームはバックアップ基板５５の上において、互いに重なり合う円形のスポット（破線で示す）を形成する。複数のスポットは均一のピッチで並んでいる。スポットが重なりあうことによりＡＣＦに照射される光のパワーを高くすることができる。なお、スポットが重ねられた領域の両端の部分は、中央部分に比べて光のパワーが小さい（なぜなら重なりあうスポットの数が少ない）。この部分はＡＣＦの加熱には用いられないため、Ｘ方向可動遮光部材５６によって予めカットされる。
【０１０２】
レーザ光の照射領域ＡＲのＸ方向の長さは、Ｘ方向可動遮光部材５６をＸ方向に移動させることにより調整される。
【０１０３】
また、図８を参照して、Ｙ方向遮光部材５７（厳密には、後述する図９、図１０等に示されるバックアップ基板５５の傾斜面５５ａ）によって照射領域ＡＲのＹ方向の長さが調整される。後述するように、Ｙ方向遮光部材５７自体は移動しないものの、レンズが設けられたフィクスチャを一体にしてＹ方向に移動させることによって、相対的にＹ方向遮光部材５７が移動する。したがって、照射領域ＡＲのＹ方向の長さを変えることができる。
【０１０４】
Ｘ方向可動遮光部材５６およびＹ方向遮光部材５７によって定められる照射領域ＡＲの最大サイズが、パネル基板に実装可能なドライバＩＣの最大サイズとなる。
【０１０５】
なお、ドライバＩＣの形状は長方形であることが多い。その長方形の長軸方向がＸ方向に対応し、短軸方向がＹ方向に対応する。
【０１０６】
Ｙ方向遮光部材５７は、ＸＹ平面に対して傾斜した傾斜面５７ａを有する。すなわちＹ方向遮光部材５７におけるＡＣＦ１０側の平面５７ｂと傾斜面５７ａとによって形成される稜部はナイフエッジ状である。
【０１０７】
なお、バックアップ基板５５も、この傾斜面５７ａに接する（ＸＹ平面に対する傾斜角度が傾斜面５７ａの傾斜角度と同一である）傾斜面を有する。なお、この傾斜角度は、図中において、いずれのフィクスチャからのレーザビームの一部もしくは全部がその傾斜面にあたった場合に、全反射するように、もしくは、傾斜面を透過した後にその上に配置されるＡＣＦ等に入射しないような屈折を考慮した角度に定められる。さらにこの傾斜面の傾斜角度は、扇状に配置されたフィクスチャのうち最もＹ方向負側に位置するフィクスチャ（符号４５ａにて示す）から出射されるレーザビームがバックアップ基板５５へ向かう方向と比べて、よりＹ方向に沿うような角度に定められる。これにより、バックアップ基板５５上の傾斜面５７によって遮られる部分を除く位置へ向けて出射されるレーザビームについては、いずれのフィクスチャからのレーザビームも同様に傾斜面５７ａにけられることなくバックアップ基板５５上へ到達可能となり、Ｙ方向の位置が負によったフィクスチャがより多くレーザビームを、けられるような事態を回避できる。
【０１０８】
なお、傾斜面は粗面としてもよい。この場合は、レーザビームの一部もしくは全部がその傾斜面にあたった場合、拡散されて弱まるため、前述のように、全反射角度、もしくは、傾斜面を透過した後にその上に配置されるＡＣＦ等に入射しないような屈折角度を考慮する必要性はなくなる。
【０１０９】
傾斜面５７ａにより切り欠かれた位置に勘合するように、Ｙ方向遮光部材として機能するためのセラミック部材による遮光用ナイフエッジがバックアップ基板５５と上面を等しくして配置される。
【０１１０】
温度検出部６４はＡＣＦ１０の斜め下方に設けられる。また、ＡＣＦ１０におけるレーザ光の照射領域の複数の箇所の温度を検出するため、温度検出部６４は複数設けられる。なお図示しないが、温度検出部６４には上述したサーモパイル（熱線カメラ、あるいはフォトダイオードでもよい）が設けられる。
【０１１１】
温度検出部６４の前面、すなわちＡＣＦ１０から輻射される電磁波が入射する面にはフィルタ６４ｆが設けられる。このフィルタ６４ｆは散乱した（あるいは反射した）レーザ光を透過させず、かつＡＣＦ１０から輻射される電磁波のみを透過させるために設けられる。たとえばフィルタ６４ｆは、１．２μｍ〜１．５μｍの波長帯の電磁波を透過するよう構成されたフィルタである。
【０１１２】
フィルタ６４ｆの前方には筒６４ｂが取り付けられる。筒６４ｂによって、ＡＣＦ１０から輻射される電磁波の指向性を制御できる。
【０１１３】
なお、散乱した（あるいは反射した）レーザ光等の外乱の影響がない場合、温度検出部６４をバックアップ基板５５の下部に設けることも可能である。ただしこの場合にはバックアップ基板５５の材質として、通常の石英に比較して水酸基が少ない無水石英が特に好ましい。ＡＣＦ１０の加熱時にＡＣＦ１０の温度は、たとえば２５０℃程度に達する。この場合、ＡＣＦ１０からは、波長が２μｍより長い電磁波が輻射される。バックアップ基板５５の材質を無水石英とすることによって、水酸基の吸収帯に相当する２．５μｍ付近の波長帯での光の吸収を抑えることができるので、精度のよい温度検出が可能になる。
【０１１４】
図９は、本実施の形態に従う接合装置１００に含まれるビーム整形部の構成を説明するための図である。
【０１１５】
図９（ａ）は、Ｘ方向可動遮光部材を説明する図である。
図９（ｂ）は、Ｙ方向遮光部材を説明する図である。
【０１１６】
図９（ａ），図９（ｂ）を参照して、レーザビームＬＢのＸ方向の整形はＸ方向可動遮光部材５６によって実現される。つまりＡＣＦ１０におけるレーザ光（レーザビームＬＢ）の照射領域のＸ方向の長さは、Ｘ方向可動遮光部材５６によって調整される。
【０１１７】
一方、レーザビームＬＢのＹ方向の整形は、Ｙ方向遮光部材５７として、バックアップ基板５５側の傾斜面（Ｙ方向遮光部材５７の傾斜面５７ａに接する傾斜面５５ａ）と傾斜面５７ａにより切り欠かれた位置に勘合するセラミック部材による遮光用ナイフエッジとのいずれか、あるいは両方によって実現される。すなわちバックアップ基板５５は、液晶表示パネル１の指示部材として機能するのみならず、レーザビームＬＢのＹ方向の整形を行なうためのシャッターとしても機能する。なお、図７、図９を参照すれば分かるように、傾斜面５５ａは、バックアップ基板５５においてＺ方向（液晶表示パネル１に対向する上面と反対側に位置する下面から、その上面に向かう向き）に対し、Ｙ方向に傾いた斜面である。
【０１１８】
図７に示すように、フィクスチャ４５はＸ方向の軸を中心にＺ軸方向に傾けられる。仮にバックアップ基板５５の下方でレーザビームのＹ方向の整形が行なわれた場合、ＡＣＦ１０におけるレーザビームの照射領域のＹ方向の精度が確保できない可能性が高くなる。このため、ＡＣＦ１０に極めて近い位置、すなわち、バックアップ基板５５の上面においてレーザビームのＹ方向の整形を行なうことにより、照射領域のＹ方向の精度を確保できる。
【０１１９】
傾斜面５５ａは、たとえばサンドブラストあるいはエッチング等の加工によって粗面（砂面、あるいは梨地とも言い換えることができる）となっている。傾斜面５５ａに達したレーザ光が、たとえば傾斜面５５ａからバックアップ基板５５の外側に出射される場合、そのレーザ光は傾斜面５５ａにおいて散乱（拡散）する。さらにバックアップ基板５５の外側に散乱した光は、Ｙ方向遮光部材５７により多重散乱したり、Ｙ方向遮光部材５７に吸収されたりする。液晶表示パネル１には偏光板７等の熱に弱い部品が設けられている。Ｙ方向遮光部材５７によって、このような熱に弱い部品に高パワーのレーザ光が照射されるのを回避できる。
【０１２０】
なお、Ｙ方向遮光部材５７のエッジの位置Ｐｅ（すなわちナイフエッジの先端の位置）は、シリコンチップ（ドライバＩＣ５）のエッジと同じ位置か、またはシリコンチップ側に入り込んだ位置である。また、バックアップ基板５５の上面はＹ方向遮光部材５７の上面（平面５７ｂ）と同じ高さ、あるいはＹ方向遮光部材５７の上面よりも高い位置である。
【０１２１】
Ｘ方向可動遮光部材５６およびＹ方向遮光部材５７はたとえばセラミックにより形成される。
【０１２２】
図１０は、バックアップ基板５５によるレーザビームのＹ方向の整形を説明するための模式図である。なお図１０では、説明の便宜上、傾斜面５５ａを平面として表す。
【０１２３】
図１０を参照して、光ファイバ４１を伝達したレーザ光はレンズホルダ４３に設けられたレンズ４２から出射され、空気とバックアップ基板５５との界面で屈折する。そのレーザ光は、バックアップ基板５５の内部を進み、傾斜面５５ａに達する。傾斜面５５ａの垂線に対するレーザ光の入射角θは全反射角よりも大きいため、レーザ光は傾斜面５５ａで全反射する。
【０１２４】
図１１は、レーザ光源３２として用いられる半導体レーザを説明するための図である。図１１を参照して、半導体レーザには、マルチエミッタ型の半導体レーザ、シングルエミッタ型の半導体レーザの２種類がある。図１１（ａ）は、マルチエミッタ型の半導体レーザを示す図である。図１１（ａ）を参照して、半導体レーザ３２ａはレーザ光を出力するための複数のエミッタＥＭを有する半導体チップである。したがって１つの半導体チップから出力される光のパワーを大きくすることができる。
【０１２５】
図１１（ｂ）は、マルチエミッタ型の半導体レーザに生じると考えられる問題点を説明する図である。図１１（ｂ）を参照して、複数のエミッタＥＭの１つ（あるいはその周辺の領域）にダメージ（たとえば結晶欠陥が考えられる）などが生じた場合に、そのダメージが他のエミッタに伝達することが考えられる。
【０１２６】
図１１（ｃ）は、シングルエミッタ型の半導体レーザを示す図である。図１１（ｃ）を参照して、半導体レーザ３２ｂは、１つのエミッタＥＭを有する。たとえば多くの半導体レーザチップでは、結晶のへき開面からレーザ光を出力するよう構成されている。このような半導体レーザチップでは、対向する２面が、へき開面である。したがって、その２面の両方からレーザ光が出力される。ただし、出力光として取り出されるのは、その２面の一方から出た光である。したがって、本実施の形態では、結晶のへき開面からレーザ光を出力する半導体レーザをシングルエミッタ型の半導体レーザに含むものとする。
【０１２７】
シングルエミッタ型の半導体レーザの場合、個々の半導体レーザから出力される光のパワーは、マルチエミッタ型の半導体レーザから出力される光のパワーよりも小さい。したがって、シングルエミッタ型の半導体レーザの場合、マルチエミッタ型の半導体レーザに比較して、ＡＣＦを加熱するに必要なパワーを得るために必要な個数は多くなると考えられる。ただし、シングルエミッタ型の半導体レーザの場合、複数のレーザ光源３２のいずれか１つが故障しても対象のレーザ光源のみ交換すればよいため保守性に優れる。また、複数のレーザ光源３２の間で出力光のパワーがばらついたとしても、複数のレーザ光源３２を個別に制御する（レーザ光源３２ごとに駆動電流を制御する）ことが可能である。つまり、エミッタ単位で光出力を制御できる。これにより、均一かつ接合に十分なパワーのビームを生成することが可能になる。したがって本実施の形態ではレーザ光源としてシングルエミッタ型半導体レーザを用いる。
【０１２８】
図１２は、図４に示す加圧ヘッド２５を説明するための図である。
図１２（ａ）は、加圧ヘッド２５およびその周辺の構成を示す模式図である。図１２（ａ）を参照して、加圧ヘッド２５は、シリンダ２０の先端に設けられた押さえ部材２５ａ，２５ｂを含む。押さえ部材２５ａ，２５ｂは、ドライバＩＣ５の主材料であるシリコンよりも熱伝導度の低い材料が用いられる。シリコンよりも熱伝導度の低い材料を押さえ部材２５ａ，２５ｂに用いることによって、ドライバＩＣ５の熱がシリンダ２０に逃げるのを抑制できる。これによりドライバＩＣ５の温度低下を防ぐことができるので、ドライバＩＣ５（シリコンチップ）の下に設けられたＡＣＦ１０の温度低下も防ぐことができる。
【０１２９】
また、ドライバＩＣ５に圧力を加えるため、押さえ部材２５ａ，２５ｂは適度な硬度を有する材料により形成されることも必要である。以上の点から、押さえ部材２５ａ，２５ｂの材料は、セラミック、石英、ガラスを含む材料の中から選ばれる。
【０１３０】
複数の吸着孔２３は、押さえ部材２５ａ，２５ｂを貫通するように形成される。真空吸着部７７は、複数の吸着孔２３を介して対象物であるドライバＩＣ５を真空吸着する。したがってドライバＩＣ５の表面（バンプ電極が形成された面と反対側の面）は押さえ部材２５ａに密着する。ドライバＩＣ５を押さえ部材２５ａに密着させることによって、ドライバＩＣ５に加えられる圧力を、押さえ部材２５ａに接触するドライバＩＣ５の接触面内で均一にすることができる。
【０１３１】
ドライバＩＣ５の表面に圧力を均等に加えることによって、液晶表示パネル側の電極の位置に対してドライバＩＣ側の電極の位置がずれるという問題を防ぐことが可能になる。これにより高精度に接合を行なうことができる。
【０１３２】
なお、真空吸着部７７は図示しない制御装置７０によって制御される。また、真空吸着部７７は、真空吸着の終了時には、たとえば吸着孔２３に圧縮空気を供給することにより、吸着孔２３の圧力を大気圧に戻す。
【０１３３】
複数の吸着孔２３の各々にはバルブ２４が設けられる。真空吸着部７７は、ドライバＩＣのサイズ（チップサイズ）に対応して使用する吸着孔２３を決定する。使用される吸着孔２３に設けられたバルブ２４は開状態となり、使用されない吸着孔２３に設けられたバルブ２４は閉状態となる。真空吸着部７７は、ドライバＩＣのサイズに対応して、開状態のバルブと、閉状態のバルブとを決定する。
【０１３４】
図１２（ｂ）に示されるように、押さえ部材２５ａの底面はドライバＩＣの表面よりも大きい。したがってドライバＩＣのサイズに応じて、開状態のバルブと、閉状態のバルブとを決定できる。
【０１３５】
なお押さえ部材２５ａの底面とドライバＩＣの表面とが同じ大きさであってもよい。図１２（ｃ）は、押さえ部材２５ａおよびドライバＩＣ５のＸ方向の長さを説明するための図であり、図１２（ｄ）は、押さえ部材２５ａおよびドライバＩＣ５のＹ方向の長さを説明するための図である。図１２（ｃ）および図１２（ｄ）に示されるように、押さえ部材２５ａの底面とドライバＩＣの表面とは同じ大きさである。ただし、押さえ部材２５ａの底面がドライバＩＣの表面とずれた場合に、ドライバＩＣ５の表面に圧力が均等に加わらないことが考えられる。したがって、図１２（ｂ）に示すように、押さえ部材２５ａの底面がドライバＩＣの表面より大きいほうが好ましい。
【０１３６】
図１３は、本実施の形態に従う接合装置１００の制御系を説明するためのブロック図である。
【０１３７】
図１３を参照して、レーザ制御部３５、温度算出部６８および温度制御部６９は制御装置７０の直接的または間接的な指示に応じて動作する。
【０１３８】
レーザ制御部３５は、温度検出回路３５ａと、制御回路３５ｂと、メモリ３５ｃと、インターフェイス（図１３ではＩ／Ｆと示す）回路３５ｄとを含む。温度検出回路３５ａは、複数のレーザ光源３２の各々の温度または全体の温度（たとえば雰囲気温度）を検出して、その検出した温度を制御回路３５ｂに出力する。メモリ３５ｃは、レーザ光源３２を動作させるための情報を記憶する。この情報は、たとえば、複数のレーザ光源３２の各々の動作温度、または全体の温度の上限値の情報、レーザ光源の動作電流値と光出力との関係を示す情報などを含む。
【０１３９】
制御回路３５ｂは、メモリ３５ｃから動作温度の上限値の情報を読み出すとともに、温度検出回路３５ａの検出結果（現在の動作温度）を受ける。制御回路３５ｂは、現在の動作温度が上限値を超える場合には、電源装置３６を制御することにより、たとえば複数のレーザ光源３２の全部または一部による光出力を停止するなど、各レーザ光源を駆動する条件を独立に制御する。なお、レーザ光源３２の動作温度が上限値を超えないようにレーザ光源３２はレーザ冷却装置３４により冷却される。
【０１４０】
また、制御回路３５ｂは、インターフェイス回路３５ｄから、ＡＣＦ１０のある部分または全体に照射されるレーザ光のパワーを上げるための指示（またはレーザ光のパワーを下げるための指示）を受ける。制御回路３５ｂは、その指示に応じて、電源装置３６を制御することにより、複数のレーザ光源３２の一部または全部に供給される電流を増やしたり減らしたりするなど、各レーザ光源を駆動する条件を独立に制御する。この制御は、各レーザ光源３２が出射するレーザ光の強度を、時間に対して一定にする制御、あるいは時間的に変化させる制御を含む。
【０１４１】
この構成によれば、おのおの独立した駆動条件で制御可能なレーザ光源からの光を、ファイバ、レンズ等の光学系を介して、図８に示すような、バックアップ基板５５上の一定の領域に対して、異なる位置に照射される複数のレーザビームの集まりとして照射するので、この領域に照射されるレーザビームの強度分布および時間的な強度の変化を制御することが可能となる。
【０１４２】
温度算出部６８は、温度検出部６４に設けられた複数の温度センサ６４ａ（たとえば図１３に示すように３個の温度センサ６４ａ）の各々から出力される信号を受ける。温度算出部６８は、Ａ／Ｄ（アナログ−デジタル）変換回路６８ａと、演算回路６８ｂと、メモリ６８ｃと、インターフェイス回路６８ｄとを含む。Ａ／Ｄ変換回路６８ａは、温度センサ６４ａから受けた信号（アナログ信号）をデジタル信号に変換する。メモリ６８ｃは、温度と、デジタル信号が示す数値との対応関係を示す情報を記憶する。演算回路６８ｂは、メモリ６８ｃから、温度とデジタル信号が示す数値との対応関係の情報を読み出すとともに、Ａ／Ｄ変換回路６８ａからのデジタル信号を受ける。そして演算回路６８ｂは、現在のＡＣＦ１０の温度を算出し、その算出結果をインターフェイス回路６８ｄに出力する。インターフェイス回路６８ｄはその温度の情報を温度制御部６９に出力する。なお、演算回路６８ｂからインターフェイス回路６８ｄに出力される温度の情報は、複数の温度センサ６４ａの各々が検出した温度の情報である。
【０１４３】
温度制御部６９は、演算回路６９ａと、インターフェイス回路６９ｂ，６９ｃとを含む。インターフェイス回路６９ｂは、インターフェイス回路６８ｄから出力された、ＡＣＦ１０の温度の情報を受けるとともに、その情報を演算回路６９ａに出力する。
【０１４４】
演算回路６９ａは、インターフェイス回路６９ｂから受けた情報に基づいて、ＡＣＦ１０の温度分布に関する情報を生成する。そして演算回路６９ａはその温度分布情報に基づいて、ＡＣＦ１０の面内において、その温度を高くする（あるいは低くする）必要がある部分を特定する。なお、たとえばＡＣＦ１０の温度が全体的に低い場合には、演算回路６９ａはＡＣＦ１０の面内のすべての部分において温度を高くする必要があると判定する。そして演算回路６９ａは、その演算結果をインターフェイス回路６９ｃに出力する。
【０１４５】
インターフェイス回路６９ｃは、演算回路６９ａの演算結果をレーザ制御部３５に出力する。インターフェイス回路６９ｃから出力された情報は、インターフェイス回路３５ｄによって受信され、インターフェイス回路３５ｄから制御回路３５ｂに送られる。
【０１４６】
制御装置７０は、温度制御部６９（演算回路６９ａ）からＡＣＦ１０の温度分布に関する情報を受けるとともに、温度制御部６９に対して動作／停止を指示する。たとえば制御装置７０は、ＡＣＦ１０の温度分布に関する情報を表示装置８０に出力して、表示装置８０にその情報を表示させる。
【０１４７】
さらに、制御装置７０は、カメラ６０（図４参照）が取り付けられたアーム６２を移動させるためのアーム移動装置６２ａを制御する。アーム移動装置６２ａはたとえばモータ、ギヤ、図４に示すモータドライバ７５等から構成される。すなわち図１３に示すアーム６２およびアーム移動装置６２ａは、カメラ６０を移動させるためのカメラ移動機構を構成する。
【０１４８】
さらに、制御装置７０は、フィクスチャ４５が取り付けられた支持部材５１（図４参照）をＹ方向に移動させるための光学系移動装置５１ａを制御するとともに、Ｘ方向可動遮光部材５６をＸ方向に動かすためのＸ方向可動遮光部材駆動部５６ａを制御する。これにより、レーザビームがＡＣＦ１０において所定の形状に整形される。さらに、制御装置７０は、真空吸着部７７の動作を制御する。
【０１４９】
記憶装置８２（たとえばハードディスク）は、制御装置７０が実行するプログラム、制御装置７０の処理結果等を不揮発的に記憶する。
【０１５０】
［接合処理］
図１４は、液晶表示パネル１と実装部品とをＡＣＦ１０を介して接合する接合処理の全体を説明するためのフローチャートである。なお、以下の説明では「実装部品」としてＩＣドライバ５（ベアチップ）を例示するが、「実装部品」がＴＣＰ、その他接合可能な電子部品である場合にも同様の処理が実行される。
【０１５１】
図１４を参照して、処理が開始されると、まずステップＳ１において、液晶表示パネル１が搬入される。次にステップＳ２において、液晶表示パネル１のガラス基板に設けられた引出電極（以下ではパネル電極とも呼ぶ）のクリーニング処理が行なわれる。続いてステップＳ３において、接続材料であるＡＣＦの位置決めが行なわれ、ＡＣＦがその決められた位置に貼付けられる。
【０１５２】
ステップＳ４において、液晶表示パネル１への実装部品すなわちＩＣドライバ５がシリンダ２０等によってチップトレイ２１からピックアップされる（図４参照）。
【０１５３】
ステップＳ５において、カメラ６０が取り付けられたアーム６２がバックアック基板５５の下部にスライドインする。図１３に示されるように、制御装置７０がアーム移動装置６２ａを制御することによって、アーム６２が移動する。これによりカメラ６０がバックアック基板５５の下部の所定の位置まで移動する。
【０１５４】
ステップＳ６において、カメラ６０は、バックアップ基板５５および液晶表示パネル１のガラス基板を介してパネル電極およびドライバＩＣ５のバンプ電極とを撮影する。カメラ６０が撮影した画像に基づいて、パネル電極に対する実装部品（より特定的にはバンプ電極）の位置決めが行なわれ、パネル電極とバンプ電極とで対応する電極同士の位置合わせが行なわれる。
【０１５５】
ステップＳ７において、シリンダ２０が降下することにより加圧ヘッド２５が降下する。これによりドライバＩＣ５（およびＡＣＦ１０）が加圧され、ＡＣＦ１０が、液晶表示パネル１とドライバＩＣ５との間に挟みこまれる。
【０１５６】
ステップＳ８において、レーザ光がＡＣＦ１０に照射される。これによりＡＣＦ１０が加熱され、ＡＣＦ１０の温度がある温度に達すると、ＡＣＦ１０中の接着剤が流動化する。さらにＡＣＦ１０は加圧されているので、ＡＣＦ１０の内部ではミクロパーティクル同士が接触する。これによりドライバＩＣ５の電極とパネル電極とがミクロパーティクルを介して電気的に接続される。さらに、ＡＣＦ１０の加熱を続けることにより接着剤（ＡＣＦ）が硬化する。なお、このステップＳ８においてドライバＩＣ５に加えられる圧力は一定でも良いし、適宜変化しても良い。
【０１５７】
ステップＳ９において、シリンダ２０（加圧ヘッド２５）が上昇する。これにより、ドライバＩＣ５（ＡＣＦ１０）の圧力が開放される。
【０１５８】
ステップＳ１０において、実装部の検査が行なわれる。この検査は、たとえば電気的な接続の検査、外観検査等である。
【０１５９】
ステップＳ１１において、次工程（たとえば組立て工程）での処理のために液晶表示パネル１が搬出される。ステップＳ１１の処理が終わると全体の処理が終了する。
【０１６０】
次に、ステップＳ８の処理の一部であるレーザ光照射処理についてさらに詳しく説明する。図１５は、レーザ光照射処理を説明するためのフローチャートである。
【０１６１】
図１５を参照して、レーザ光照射処理は、実際にレーザ光がＡＣＦ１０に照射される前の段階の処理（ステップＳ２０の処理）と、レーザ光がＡＣＦ１０に照射されるときの処理（ステップＳ２１〜Ｓ２７の処理）とに大別される。
【０１６２】
ステップＳ２０の処理についてまず説明する。ステップＳ２０は、サブステップであるステップＳ２０Ａ〜Ｓ２０Ｅを含む。ステップＳ２０Ａにおいて、ＡＣＦ１０の表面における目標の温度分布と、加熱時間とが設定される。たとえばユーザが入力装置に、これらの情報を入力する。制御装置７０は、入力装置から情報を取得する。これにより温度分布および加熱時間が設定される。なお、これらの情報は、制御装置７０から温度制御部６９（図１３参照）に送られてもよい。
【０１６３】
図１５および図１３を参照して、ステップＳ２０Ｂにおいて、温度保持フィードバック係数の設定が行なわれる。レーザ光がＡＣＦ１０に照射されている間、制御装置７０、温度制御部６９、およびレーザ制御部３５によって、ＡＣＦ１０の温度を設定温度に保持するためにレーザ光のパワーが調整される。この処理はＡＣＦ１０の温度と設定温度とのずれに基づいて、レーザ光のパワーを制御するフィードバック制御である。この制御においては、レーザ光のパワーの補正量は、ＡＣＦ１０の温度と設定温度とのずれに、ある係数を乗じた値に基づいて算出される。温度制御部６９は、ステップＳ２０Ｂにおいて、その係数を設定する。なお制御装置７０がフィードバック係数を設定してもよい。
【０１６４】
ステップＳ２０Ｃにおいて、レーザ制御部３５は、設定されたフィードバック係数に基づいて、レーザ光の初期の出力値を設定する。ステップＳ２０Ｄにおいて、レーザ制御部３５は、その設定された出力値に基づいて、複数のレーザ光源３２のうち、動作対象のレーザ光源を設定する。
【０１６５】
ステップＳ２０Ｅにおいて、制御装置７０は、Ｘ方向可動遮光部材駆動部５６ａを制御することにより、Ｘ方向可動遮光部材５６を移動させる。さらに制御装置７０は、光学系移動装置５１ａを制御することにより、Ｙ方向遮光部材５７を、フィクスチャ４５が固定された固定部５３（図４参照）に対して相対的に移動させる。
【０１６６】
次に、ステップＳ２１において、レーザ制御部３５は電源装置３６を制御することにより動作対象のレーザ光源３２から、設定された出力値（レーザ初期出力値）のレーザ光を出力させる。さらに、温度検出部６４に設けられた複数の温度センサ６４ａは、ＡＣＦ１０の温度を検出する。
【０１６７】
ステップＳ２２において、温度算出部６８は、複数の温度センサ６４ａの各々の出力を取得する。温度算出部６８は、温度センサ６４ａの出力に基づいてＡＣＦ１０の温度を算出し、その算出結果（ＡＣＦ１０の温度の情報）を温度制御部６９に出力する。
【０１６８】
ステップＳ２３において、温度制御部６９は、温度算出部６８によって算出されたＡＣＦ１０の温度の情報を受ける。これにより温度制御部６９は、ＡＣＦ１０の温度分布の情報を取得する。
【０１６９】
ステップＳ２４において、温度制御部６９は、ステップＳ２０Ａで設定された目標の温度分布と、ステップＳ２３において取得した温度分布とを比較する。そして温度制御部６９は、これらの温度分布の比較結果をレーザ制御部３５に出力する。レーザ制御部３５は、その比較結果（温度分布の違い）に基づいて、レーザ光源の出力のフィードバック量を算出する。たとえばレーザ制御部３５は、ＡＣＦ１０のある部分において、目標の温度と実際の温度とに差が生じている場合には、その温度差に応じたフィードバック量を算出する。
【０１７０】
ステップＳ２５において、レーザ制御部３５は、算出したフィードバック量に基づいてレーザ光源からの出力を補正する。上述の例の場合には、レーザ制御部３５は、目標の温度と実際の温度とに差が生じているＡＣＦ１０の部分にレーザ光を照射するレーザ光源を特定する。そして、レーザ制御部３５は、その特定されたレーザ光源の出力をフィードバック量だけ増加させるように、電源装置３６を制御する。電源装置３６は、そのレーザ光源に供給する電流を増やすことによってレーザ光源の出力を増加させる。
【０１７１】
ステップＳ２６において、レーザ制御部３５は、ＡＣＦ１０の加熱時間（言い換えればレーザ光がＡＣＦ１０に照射される時間）が予め定められた経過時間を上回るか否かを判定する。ＡＣＦ１０の加熱時間が所定の経過時間以下の場合（ステップＳ２６においてＮＯ）、処理はステップＳ２２に戻る。一方、ＡＣＦ１０の加熱時間が所定の経過時間を上回る場合（ステップＳ２６においてＹＥＳ）、ステップＳ２７において、レーザ制御部３５は、レーザ光源３２によるレーザ光の照射を完了させる。ステップＳ２７の処理が終了すると全体の処理が終了する。
【０１７２】
図１６は、ベアチップ（ドライバＩＣ５）を液晶表示パネル１に実装する場合におけるレーザ光の照射領域ＡＲの一例を示す図である。
【０１７３】
図１６（ａ）は、ベアチップ（ドライバＩＣ５）側から見たレーザ光の照射領域ＡＲを示す図である。図１６（ｂ）は、ベアチップ（ドライバＩＣ５）および液晶表示パネル１の側面側から見たレーザ光の照射領域ＡＲを示す図である。
【０１７４】
図１６を参照して、ドライバＩＣ５のバンプ電極５ａが液晶表示パネル１のパネル電極１ａと重なるようにドライバＩＣ５の位置が決定される。ＡＣＦ１０は、ドライバＩＣ５のバンプ電極５ａと、液晶表示パネル１のパネル電極１ａとに挟まれる。
【０１７５】
レーザ光の照射領域ＡＲは、接合対象物の加圧領域を少なくとも包含するよう設定される。接合対象物がドライバＩＣである場合には、加圧領域は、ドライバＩＣ全体となる。したがってレーザ光の照射領域ＡＲは、ドライバＩＣ５の輪郭により定まる領域を包含するように設定される。
【０１７６】
図１４のフローチャートでのステップＳ８の処理において、この照射領域ＡＲにレーザ光が照射される。レーザ光の照射時には、照射領域ＡＲは、図８に示したように照射位置が異なる複数のレーザビームを足し合わせることによって覆われる。
【０１７７】
なお、接合対象物の加圧領域（この場合はドライバＩＣ５全体）を少なくとも包含するようレーザ光の照射領域ＡＲが設定されると、ドライバＩＣ５の周囲にもレーザ光が照射される。そこで、本実施の形態では、ドライバＩＣ５の周囲のＡＣＦが焦げて不良とならないように、照射領域ＡＲにおけるレーザ光の強度分布を制御する。レーザ光の照射領域ＡＲがドライバＩＣの輪郭により定まる領域より大きくても、ドライバＩＣの輪郭より外側のレーザ光の強度がドライバＩＣの輪郭内のレーザ光の強度に比べて低ければ上記の急速な硬化や焦げ付きの問題は発生しないと考えられる。従って、ここで言うレーザ光の照射領域ＡＲは、接合時におけるＡＣＦの流動化および硬化に実質的に影響を与える程度の強度を持つレーザ光の照射領域をさす。
【０１７８】
図１７は、ＡＣＦ中の接着剤の温度による状態変化の例を説明する図である。図１７を参照して、グラフの横軸はＡＣＦの加熱開始からの経過時間を示し、グラフの縦軸は温度を示す。なお、この例では、接着剤に含まれる熱反応性樹脂は熱硬化性樹脂であり、加熱によって一旦流動化し、さらに加熱を続けることで硬化する。
【０１７９】
ＡＣＦの温度が接着剤中の反応開始温度（この例では約１５０℃とする）に達すると、接着剤の流動化が開始される。すなわち接着剤が溶け始める。ＡＣＦの温度を２５０℃まで上昇させて、２５０℃での加熱を所定時間続ける。これによって、一旦流動化した接着剤は硬化する。接着剤が硬化すると、レーザ光の照射、すなわちＡＣＦの加熱が終了する。
【０１８０】
なお、接着剤に含まれる熱反応性樹脂が熱可塑性樹脂の場合には、熱可塑性樹脂が溶けた後にレーザ光の照射を終了して樹脂を冷却することで熱可塑性樹脂を硬化させる。
【０１８１】
発明者らは、このような特性を有する接着剤（以下では、その中に含まれる熱反応性樹脂が熱硬化性樹脂であるとして説明する）を含むＡＣＦをレーザ光で加熱して、電子部品と液晶表示パネルとを接合する場合、位置合わせされたドライバＩＣ５のバンプ電極５ａと液晶表示パネル１のパネル電極１ａとの対ごとにレーザ光を順次照射してＡＣＦを硬化することが、機械的、電気的信頼性確保にとって望ましくないことを見出した。
【０１８２】
上述のように、加圧工程ではＡＣＦに含まれる導電性粒子をバンプ電極５ａとパネル電極１ａとで押し挟みこんだ状態で、ＡＣＦに含まれる接着剤を硬化させる必要がある（図３を参照）。しかし、バンプ電極５ａとパネル電極１ａとからなる複数の電極対に順にレーザ光を照射すると、接着剤が既に硬化した部分と、これから接着剤が溶ける部分とが混在する。既に硬化した接着剤は他の電極対を押し挟む際の妨げとなる。したがって、後からレーザ光を照射して接着した電極対については、導電性粒子の押し挟みが不十分な状態で接着剤が硬化してしまう場合がある。この場合には、ドライバＩＣ５と液晶表示パネル１との接着が不十分となるのみならず、電極同士の電気的接続の信頼性も不十分となる。
【０１８３】
また、本実施の形態に従う接合方法は、レーザ光をＡＣＦに照射することで、高速な接合を実現可能にするものであり、具体的には、ＡＣＦの接着剤をレーザ光により急速に溶かすとともに、その溶けた接着剤をドライバＩＣと液晶表示パネルとで急激に押し挟むものである。このため、接合対象物である電子部品の形状によっては、十分な量の接着剤がその外側に押し出されなくなるような接合対象物の外周部分が存在する可能性がある。
【０１８４】
たとえば電子部品の形状が円形であれば、接着剤が溶けた状態で電子部品を加圧すると、電子部品の外周全体から接着剤が均等に押し出されるため、このような問題は生じにくいと考えられる。しかし、多くの電子部品の形状は多角形（代表的には矩形）であり、その多角形の角部から外部に押し出される接着剤の量が不足しがちな傾向となる。具体的には、電子部品の形状が矩形であれば、その対角線の延長方向に押し出される接着剤の量が少なくなる傾向がある。
【０１８５】
また、図１６に示したように、接合対象物である電子部品（図１６ではドライバＩＣ５）の形状が細長い矩形の場合には、その対角線の延長方向に押し出される接着剤の量が不足する傾向が生じるだけでなく、その長手方向の端部から外部に押し出される接着剤の量が不足する傾向も生じる。押し出される接着剤の量が不足している部位では、電子部品の外側と液晶表示パネルとの間の隙間を塞ぐ接着剤の量が少ないため、水分やガスがその隙間に浸入するおそれがある。また接着強度が弱いために、接合された電子部品の信頼性が低くなるという問題も発生する。
【０１８６】
さらに、熱硬化型樹脂による接着剤の場合、基板および電子部品は、各々に熱が加えられた状態で接着されることになるので、これらが冷えると応力が発生する。つまり、基板および実装部品が冷えた後には、電子部品の接着剤を剥がそうとする力が生じる。これらの理由により、接合された電子部品の信頼性を確保するためには、その電子部品の端部から十分な量の接着剤を電子部品の外側に押し出すことが必要となる。
【０１８７】
これに対し、従来の接合方法では、高温に保持されたヒータツールバーを実装部品に押し当てることでＡＣＦ中の接着剤を加熱する。ヒータツールバーからの熱が電子部品を介してＡＣＦへ伝導されるのに比較的時間がかかるので、ＡＣＦ中の接着剤が徐々に溶かされながら押し挟まれる。したがって、十分な量の接着剤を、電子部品の外周全体から電子部品の外側に押し出すことができる。
【０１８８】
電子部品と液晶表示パネル基板との間で押し挟まれることにより接着剤には高い圧力が印加されるが、電子部品の外側ではその圧力が開放される。このため接着剤は電子部品の外側に最短距離で至る経路の方向に支配的に流れる。本実施の形態のように流動化した接着剤を電子部品の外側に急激に押し出す場合、流動化した接着剤がどちらの方向に流れやすいかを考察することで、加圧領域のある部分から外側に十分な量の接着剤が押し出されないという現象が生じるか否かを予測できる。
【０１８９】
本実施の形態では、このような接着剤の流れを考慮して、部位ごとに接着剤の溶かし方を制御する。詳細には、本実施の形態では、ドライバＩＣ５（接合対象物）の加圧領域内の角に近い部分（あるいはドライバＩＣ５の長手方向の端部のように、加圧領域の重心位置からの距離が相対的に長い部分）によって挟み込まれる接着剤が、その加圧領域の重心位置に近い部分によって挟み込まれる接着剤よりも先に溶け、かつ、その加圧領域内の全域の接着剤が溶けた状態となる時間帯が存在するようにレーザ光の強度分布を制御する。ここで、「加圧領域内の角に近い部分」あるいは「加圧領域の重心位置からの距離が相対的に長い部分」とは、加圧領域が正方形の場合には角の部分に相当し、加圧領域が長方形の場合には、その長方形の短辺側の端部に相当する。
【０１９０】
このように強度分布が制御されたレーザ光を少なくとも加圧領域に照射することで、ドライバＩＣ５の角部、長手方向の端部から外部への接着剤の押し出し量を十分に確保することができる。したがってヒータツールバーを用いた従来の接合方法と同等もしくはそれ以上の信頼性を確保することが可能となるので、接合の信頼性を高めることができる。
【０１９１】
図１８を参照しながら、長方形の加圧領域における接着剤の流れについてさらに説明する。なお図１８は、液晶表示パネル１を通してＡＣＦ（ＡＣＦの貼付領域）およびドライバＩＣ５を見た状態を示している。この場合の加圧領域はドライバＩＣ５全体であるので、その加圧領域の形状は長方形となる。また、図１８では、矢印により、接着剤の流れのベクトルを示す。
【０１９２】
図１８（ａ）は、接着剤の加熱の早期段階における接着剤の流れを模式的に示す図である。図１８（ａ）を参照して、接着剤の加熱の早期段階では、長方形の加圧領域での短辺側の端部（短辺部分）における接着剤のみが溶けた状態となるが、端部で溶けた接着剤は、長方形の水平方向内側に流れることができない。したがって、長方形の短辺側端部で溶けた接着剤は、図中で示した上下方向および長方形の水平方向外側にのみ流れる。
【０１９３】
図１８（ｂ）は、接着剤の加熱の終期段階における接着剤の流れを模式的に示す図である。図１８（ｂ）を参照して、接着剤の加熱が進むことで、長方形（加圧領域）の重心位置近傍部分の接着剤も溶ける。ただし、破線の矢印にて示すように、重心位置近傍部分で溶けた接着剤の流れのうち水平方向外側に向かう成分は、長方形の短辺側端部から水平方向内側に向かう成分と相殺される。したがって、長方形（加圧領域）の重心位置近傍部分で溶けた接着剤は水平方向にはほとんど流れずに上下方向に流れる。これに対し、短辺側端部の接着剤は、長方形の水平方向内側にはほとんど流れずに、上下方向、および長方形の水平方向外側に大きく流れる。
【０１９４】
ここで、「加圧領域の重心位置」とは、たとえば加圧領域の中心である。ただし、重心位置は加圧領域の中心に限定されるものではない。
【０１９５】
図１９は、加圧領域内の重心位置を具体的に例示する図である。図１９を参照して、加圧領域が単純な多角形（図１９（ａ）に示すように、たとえば長方形）である場合には、加圧領域の重心位置は、その多角形の中心となる。また、長方形の短辺部分が「加圧領域の重心位置からの距離が相対的に長い部分」に対応する。
一方、図１９（ｂ）に示すように、加圧領域が複雑な形状の場合、その加圧領域を複数の多角形（この例では３つの長方形）に仮想的に区分けする。そして、各長方形の重心位置および「重心位置からの距離が相対的に長い部分」（各長方形の短辺部分）を考慮し、各長方形の短辺部分の接着剤が重心位置近傍部分の接着剤より先に溶けるようにレーザ光の強度分布が制御される。
【０１９６】
［レーザ光の強度分布の制御］
本実施の形態では、加圧領域を含む照射領域における各々の照射位置を異ならせた複数のレーザビームを、それらレーザビームを合成することでその照射領域全域を覆うように照射する。本実施の形態に係る接合装置および接合方法によれば、ＡＣＦ中のレーザ光の照射領域の全体（全加工面）が流動化するように、レーザ光の強度および照射時間が制御される。このため、全加工面中の複数の測定箇所の温度が計測（検知）される。レーザ光の強度分布の制御は、その照射領域の温度分布をモニタした結果から得られる照射領域の温度分布に基づき、各レーザビームの強度を制御することで行なわれる。
【０１９７】
図２０は、本実施の形態に係る接合装置および接合方法によって実現される温度制御を説明するための図である。
【０１９８】
図２０（ａ）は、ＡＣＦ１０における複数の温度測定箇所を説明するための図である。
図２０（ａ）を参照して、長方形のドライバＩＣ５がＡＣＦ１０の上に載せられている。ＡＣＦ１０の温度測定箇所（図中において丸囲みの数字１〜４にて示す）は、長方形の長軸に沿って並んでいる。
【０１９９】
図２０（ｂ）は、図２０（ａ）に示した複数の温度測定箇所における温度の時間変化の例を示した図である。図２０（ａ），図２０（ｂ）を参照して、丸囲みの数字１で示した場所、丸囲みの数字２で示した場所、丸囲みの数字３で示した場所、丸囲みの数字４で示した場所の順に、樹脂の流動化および硬化が進む。ＡＣＦ全体（全加工面）で樹脂が流動化している時間帯とは、これらの測定箇所のすべてにおいて、樹脂が流動化している時間帯に相当する。
【０２００】
なお、この温度プロファイルは一例であるが、以下の説明では、このプロファイルに従う制御が行なわれるものとする。本実施の形態に従う接合装置および接合方法では、複数の温度測定箇所（丸囲みの数字１〜４で示した位置）のうち、最も早くＡＣＦ１０が硬化する１箇所（図２０では丸囲みの数字１で示した位置）においてＡＣＦ１０が硬化するまでに、残りの箇所における温度がＡＣＦの流動化が開始される温度として予め定められた温度（約１５０℃）に達するように、各レーザ光源から出射されるレーザ光の出力パワーおよび照射時間が制御される。
【０２０１】
より具体的には、図２０に示す温度プロファイルが実現されるように、丸囲みの数字１〜４で示した各位置のレーザ光の強度を制御する。これによって、ドライバＩＣ５の加圧領域内の角に近い部分、あるいはドライバＩＣ５の長手方向の端部によって挟み込まれる接着剤を、その加圧領域の重心位置に近い部分によって挟み込まれる接着剤よりも先に溶かすことができる。さらに、その加圧領域内の全域（ドライバＩＣ５の全体）の接着剤が溶けた状態となる時間帯を作ることができる。
【０２０２】
図２１は、レーザ制御部３５によるレーザ光のパワーおよびレーザ光の照射時間の制御を説明する模式図である。図２１を参照して、レーザ光のパワーは、レーザ光の照射開始時点から上昇し、ある値に達すると、その値に保たれる。そして、レーザ光の照射開始時点から所定の時間が経過すると、レーザ光のパワーは、次第に低下する。このようにレーザ光のパワーおよび照射時間を予め設定することによって、レーザ光の照射によるＡＣＦ１０の加熱時に、図２０に示す温度プロファイルを実現することができる。
【０２０３】
レーザ制御部３５は、図２１に示したようなレーザ光のパワーおよび照射時間の条件を各レーザ光源に対応付けて記憶する。そしてレーザ制御部３５は、その条件に従って電源装置３６を制御することで、図２０に示した温度プロファイルを実現する。なお、レーザ光のパワーおよび照射時間の条件は、レーザ光源ごとに異なってもよいし、同一のものであってもよい。
【０２０４】
また、図２１に示した条件は、たとえば、実験などによって決定されるものであり、レーザ光の照射の初期条件に相当する。しかしながら様々な要因によって、初期条件通りにレーザ光を照射したとしても、図２０に示した温度プロファイルが得られない可能性が考えられる。したがって、レーザ制御部３５は、温度制御部６９からの制御指令に応じて、対応するレーザ光源から出射されるレーザ光のパワー（あるいはレーザ光の照射時間）を変化させることで、図２０に示した温度プロファイルを実現する。
【０２０５】
詳細に説明すると、温度検出部６４および温度算出部６８によって、照射領域の温度分布が測定される。そして、温度制御部６９は、その測定された温度分布に基づいて、レーザ制御部３５に、照射領域のある部分でのレーザビームのパワーを上げるための指示（あるいはレーザビームのパワーを下げるための指示）を送る。レーザ制御部３５は、その指示に応じて、該当部分を照射するレーザ光源３２から発せられるレーザビームのパワーが上げる（あるいは下がる）ように、電源装置３６を制御する。
【０２０６】
図２２は、本実施の形態に従う温度分布の検出を説明するための図である。
図２２を参照して、本実施の形態では、複数（たとえば７２個）のシングルエミッタ型の半導体レーザ３２ｂが用いられる。ＡＣＦでの温度分布を正確に検出するためには、理想的には、サーモパイル（温度検出部６４）の数は半導体レーザと同数である。ただし、本実施の形態では、レーザビームの均一性の観点から、レーザ光が重なるよう半導体レーザ３２ｂが配置されるとともに、サーモパイルの数を半導体レーザ３２ｂの数よりも大幅に少なくする。図２２に示されるように、たとえばサーモパイルの個数を５とする。
【０２０７】
サーモパイルは、ＡＣＦから輻射される電磁波の強度に基づき、ＡＣＦの温度を検出する。図２３は、物体から輻射された電磁波を説明するための図である。なお、温度Ｔにおいて、波長λの電磁波の黒体輻射強度Ｂ（λ）はＢ（λ）＝（２ｈｃ２／λ５）×（１／ｅｈｃ／λｋＴ−１）と表される（プランク分布）。
【０２０８】
図２３（ａ）は、２５℃、１００℃、１５０℃、２５０℃の各温度における黒体輻射強度Ｂ（λ）を示した図である。図２３（ａ）に示されるプランク分布を用いることにより、サーモパイルに入力される電磁波のうちの約２μｍから約５μｍまでの波長帯の電磁波について、その強度の最大値が予め算出される。図２３（ｂ）は、約２μｍから約５μｍまでの波長帯において、プランク分布を積分した結果を示す図である。図２３（ｂ）を参照して、温度が高くなるほどサーモパイルへの入力最大値が大きくなる。本実施の形態では、温度算出部６８は、図２３（ｂ）に基づいて定義された、ＡＣＦの温度とサーモパイルに入力される電磁波の強度との関係、およびサーモパイルの入出力特性を表わすデータテーブルを予め用意する。
【０２０９】
温度算出部６８は、このデータテーブル、およびサーモパイルからの出力電圧に基づいて、サーモパイルが検出した温度を算出する。温度算出部６８は、その算出した温度からデータ補完等の処理を行なうことにより、ＡＣＦの温度分布を算出する。
【０２１０】
温度算出部６８は、ＡＣＦ中の照射領域の温度分布を所定の周期で測定する。温度制御部６９およびレーザ制御部３５は、その温度分布の中のある部分の温度が、図２０に示した温度プロファイルから得られる理想的な温度よりも低い（あるいは高い）場合には、その部分の温度上昇率を補正する。この制御はフィードバック制御であり、たとえば、理想温度と実際の温度とのずれに、ある係数を乗じた値をレーザ光のパワーの補正量とする制御である。
【０２１１】
図２４は、フィードバック制御に用いられる係数を説明するための図である。図２４を参照して、所定の温度範囲（図２４では５０℃）ごとに、係数として、ＡＣＦの温度を１℃上昇させるのに必要なレーザ光のパワーの増分値が定められる。温度制御部６９はこの係数を記憶する（図１５のステップＳ２０Ｂ参照）。
【０２１２】
温度制御部６９は、温度算出部６８によって求められた照射領域の温度分布と、レーザ光の照射開始からの経過時間と図２０に示した温度プロファイルとから求められた温度分布とを比較する。温度制御部６９は、これらの温度分布から、照射領域の中に、理想温度よりも温度が低い部分がある場合には、その部分の温度を上昇させるよう、図２４の係数および、理想温度と実際の温度とのずれからレーザ光のパワーの補正量を算出し、その算出結果をレーザ制御部３５に送る。レーザ制御部３５は、該当部分を照射するレーザ光源３２から発せられるレーザビームのパワーがその補正量だけ上げるように電源装置３６を制御する。
【０２１３】
以下、温度制御部６９およびレーザ制御部３５によるレーザ光の強度分布の制御についてフローチャートを参照しながら説明する。なお温度制御部６９およびレーザ制御部３５は本発明の接合装置における「制御部」に対応する。
【０２１４】
図２５は、レーザ制御部３５および温度制御部６９によるレーザ光の強度分布制御を示すフローチャートである。図２５を参照して、処理が開始されると、レーザ制御部３５は、図２１に示した初期条件に従って、各レーザ光源から出力されるレーザ光のパワーと照射時間とを制御する（ステップＳ３１）。
【０２１５】
次に、温度制御部６９は、温度検出部６４（サーモパイル）および温度算出部６８を介して、温度分布を取得する（ステップＳ３２）。続いて、温度制御部６９は、温度算出部６８によって算出された照射領域の温度分布に基づいて、照射領域において接着剤が先に溶けるべき部分の温度が、接着剤が溶け始める温度（以下では樹脂流動化温度と呼ぶ）として予め定められた所定温度（たとえば１５０℃）に達したか否かを判定する（ステップＳ３３）。接着剤が先に溶けるべき部分の温度が樹脂流動化温度に達した場合（ステップＳ３３においてＹＥＳ）、処理はステップＳ３４に進む。なお、ステップＳ３３の処理の具体例については後述する。
【０２１６】
一方、接着剤が先に溶けるべき部分の温度が樹脂流動化温度に達していない場合（ステップＳ３３においてＮＯ）、処理はステップＳ３１に戻る。この場合には、ＡＣＦの照射領域のいずれの部分においても接着剤がまだ溶けていない。したがって、この場合には、初期条件に従うレーザ光の照射が継続される。
【０２１７】
ステップＳ３４において、レーザ制御部３５および温度制御部６９は、先に樹脂流動化温度に達した部分（すなわち加圧領域の角部等）のレーザ光のパワーおよび照射時間を制御することで、その部分の温度プロファイルを図２０に示したプロファイルとなるよう制御する。次に、ステップＳ３５において、レーザ制御部３５および温度制御部６９は、ＡＣＦ中の照射領域の残りの部分の温度が、図２０に示す、予め定められた温度プロファイルに従って変化するよう、その部分のレーザ光のパワーおよび照射時間を制御する。これにより、ドライバＩＣ５の加圧領域内の角に近い部分、あるいはドライバＩＣ５の長手方向の端部によって挟み込まれる接着剤が、その加圧領域の重心位置に近い部分によって挟み込まれる接着剤よりも先に溶けた状態が生じるようなレーザ光の強度分布を得ることができる。さらに、その加圧領域内の全域（ドライバＩＣ５の全体）の接着剤が溶けた状態となる時間帯が生じるようなレーザ光の強度分布を得ることができる。
【０２１８】
加圧領域内の全域（ドライバＩＣ５の全体）で溶けた接着剤はレーザ光の照射による加熱を継続することで硬化する。ステップＳ３６において、レーザ制御部３５は、各レーザ光源のレーザ光の出力をオフする。ステップＳ３６の処理が終了すると、全体の処理が終了する。
【０２１９】
続いて、ステップＳ３３の処理の具体例について説明する。図２６は、ステップＳ３３の処理の第１の例を示すフローチャートである。図２６を参照して、処理が開始されると、温度制御部６９は、温度検出部６４（サーモパイル）および温度算出部６８によって測定された温度分布の中に、樹脂流動化温度に達した温度値があるか否かを判定する（ステップＳ４１）。樹脂流動化温度に達した温度値がある場合（ステップＳ４１においてＹＥＳ）、ステップＳ３３の処理が終了して、以後はステップＳ３４の処理が行なわれる。その測定された温度分布の中に、樹脂流動化温度に達した温度値がない場合（ステップＳ４１においてＮＯ）、ステップＳ３３の処理が終了して、以後はステップＳ３１の処理が行なわれる。
【０２２０】
図２７は、ステップＳ３３の処理の第２の例を示すフローチャートである。図２７を参照して、処理が開始されると、温度制御部６９は、温度検出部６４（サーモパイル）および温度算出部６８によって、一定の周期で測定された温度分布に基づき、接着剤が先に溶けるべき部分の温度上昇率を算出する（ステップＳ５１）。そして、温度制御部６９は、その温度上昇率から、その部分の温度が、樹脂流動化温度に達する時刻を推定する（ステップＳ５２）。続いて温度制御部６９は、現在時刻がその推定時刻に達した否かを判定する（ステップＳ５３）。現在時刻が推定時刻に達した場合（ステップＳ５３においてＹＥＳ）、ステップＳ３３の処理が終了して、以後はステップＳ３４の処理が行なわれる。一方、現在時刻が推定時刻に達していない場合（ステップＳ５３においてＮＯ）、ステップＳ３３の処理が終了して、以後はステップＳ３１の処理が行なわれる。
【０２２１】
図２８は、ステップＳ３３の処理の第３の例を示すフローチャートである。この第３の例は、図２６および図２７に示した処理を組み合わせたものに相当する。
【０２２２】
図２８を参照して、処理が開始されると、温度制御部６９は、温度検出部６４（サーモパイル）および温度算出部６８によって、一定の周期で測定された温度分布に基づき、接着剤が先に溶けるべき部分の温度上昇率を算出する（ステップＳ６１）。そして、温度制御部６９は、その温度上昇率から、その部分の温度が、樹脂流動化温度に達する時刻を推定する（ステップＳ６２）。
【０２２３】
続いて温度制御部６９は、現在時刻が推定時刻に達する前に、温度検出部６４（サーモパイル）および温度算出部６８を介して、接着剤が先に溶けるべき部分の温度値を取得する（ステップＳ６３）。そして温度制御部６９は、その部分の温度が樹脂流動化温度に達したか否かを判定する（ステップＳ６４）。その部分の温度が樹脂流動化温度に達した場合（ステップＳ６４においてＹＥＳ）、ステップＳ３３の処理が終了して、以後はステップＳ３４の処理が行なわれる。一方、その部分の温度がまだ樹脂流動化温度に達していない場合（ステップＳ６４においてＮＯ）、温度制御部６９は、現在の時刻がステップＳ６２において推定した時刻に達したか否かを判定する（ステップＳ６５）。
【０２２４】
現在時刻が推定時刻に達した場合（ステップＳ６５においてＹＥＳ）、ステップＳ３３の処理が終了して、以後はステップＳ３４の処理が行なわれる。現在時刻が推定時刻に達していない場合（ステップＳ６５においてＮＯ）、ステップＳ３３の処理が終了して、以後はステップＳ３１の処理が行なわれる。この第３の例では、現在時刻が推定時刻に達する前に、検出温度が樹脂流動化温度に達したかどうかが確認される（ステップＳ６３）。これによって、加圧領域の角部等において接着剤の熱反応反応が進みすぎるという状態（たとえば接着剤の硬化が既に始まっている状態）を防ぐことができる。
【０２２５】
なお、レーザ制御部３５および温度制御部６９によるレーザ光の強度分布の具体的な制御は、図２５〜図２８に示した制御に限定されるものではない。図２９は、レーザ制御部３５および温度制御部６９によるレーザ光の強度分布の他の制御例を示すフローチャートである。図２９を参照して、処理が開始されると、レーザ制御部３５および温度制御部６９は、照射領域の温度分布から、照射領域内の所定の部分（先に接着剤が溶けるべき部分および、加圧領域の重心位置を含む）と、その部分に照射されるレーザ光の照射時間との積の時間積分値を算出する（ステップＳ７１）。そして、レーザ制御部３５は、その時間積分値に基づいて、各レーザ光源の出力パワーおよび照射時間を制御する（ステップＳ７２）。たとえば、レーザ制御部３５は、各レーザ光源に対応して算出した時間積分値が基準値に達した場合に、そのレーザ光源からのレーザ光の出力を停止させる。
【０２２６】
また、照射領域にレーザ光を照射している間の強度分布については、照射領域の全域にわたって均一でもよいし、図３０に示したように、先に接着剤が溶けるべき部分である加圧領域の角部に近いほどパワーが大きく、加圧領域の重心位置に近いほどパワーが小さくなるような強度分布でもよい。加圧領域の角部に対応する部分では接着剤の熱が外部（空気中）に放出されやすい。これに対し、加圧領域の重心位置では接着剤の熱が外部に逃げにくい。図３０に示すようにレーザ光の強度分布を生成した場合には、加圧領域（ドライバＩＣ５）の角部（あるいはドライバＩＣ５の長手方向の端部）における接着剤を加圧領域の重心における接着剤より先に溶かすことが可能になる。
【０２２７】
なお以上の説明では、接合対象物としてドライバＩＣを示した。ただし接合対象物はドライバＩＣに限定されるものではない。たとえばＴＣＰ２に設けられたリード導線２ｂをＡＣＦを介して液晶表示パネル１上の電極に接続することも考えられる。この場合のレーザ光の照射領域ＡＲの一例を図３１に示す。
【０２２８】
図３１（ａ）は、ＴＣＰ２側から見たレーザ光の照射領域ＡＲを示す図である。図３１（ｂ）は、ＴＣＰ２および液晶表示パネル１の側面側から見たレーザ光の照射領域ＡＲを示す図である。なお、図示の便宜上、図３１（ａ）には液晶表示パネル１は示していない。
【０２２９】
図３１（ａ）および（ｂ）を参照して、照射領域ＡＲは、リード導線２ｂを含み、かつ、ＴＣＰ２のキャリアテープ２ａとＡＣＦ１０との重なり範囲をはみ出ないように設定される。なお、この場合の加圧領域とは、複数のリード導線２ｂを含む領域であるが、ＴＣＰ２の一部の領域となる。接合対象物がドライバＩＣのような小さな電子部品の場合、加圧領域は電子部品全体となるが、図３１に示すように、加圧領域は接合対象物の一部でもよい。
【０２３０】
このように、本実施の形態では、接合対象物の加圧領域内の角に近い部分、または、加圧領域内の重心位置からの距離が相対的に長い部分によって挟み込まれる接着剤が、その加圧領域内の重心位置に近い部分によって挟み込まれる接着剤よりも先に溶けるように、かつ、加圧領域内の全域の接着剤が溶けた状態となる時間帯が存在するように、複数のレーザ光源から発せられるレーザ光によって形成される照射領域におけるレーザ光の強度分布を制御する。これによって、ＡＣＦを用いた接合でのレーザ光による高速接合において信頼が向上する。信頼性の高い接合を高速で実現することができるので、ＡＣＦ等の熱反応性樹脂による接着剤を介した電極の接合において、生産性を向上させることが可能になる。
【０２３１】
なお、本実施の形態に適用可能な光学系は上述の構成に限定されるものではない。以下に本実施の形態に適用可能な光学系の例を説明する。
【０２３２】
図３２は、本実施の形態に適用可能な光学系の他の例を示す図である。図３２（ａ）を参照して、この光学系では、光ファイバ４１から出た光（レーザビームＬＢ）が発散光としてＡＣＦ１０および電子部品（図３２ではドライバＩＣ５）に照射される。ホルダ４３ａはファイバホルダである。なお、照射面（液晶表示パネル１とＡＣＦ１０との接触面とする）において適切な大きさのスポットが形成されるように、光ファイバ４１から出射したレーザ光を発散させるためのレンズがホルダ４３ａに取り付けられてもよい。以下では、レンズがホルダ４３ａに取り付けられていないものとして説明する。
【０２３３】
この光学系では、光ファイバ４１の出射端の位置を液晶表示パネル１にできるだけ近づけることが好ましい。このため、バックアップ基板５５には、その上下方向（厚み方向）に貫通する孔５５ｄが形成される。ホルダ４３ａは、この孔に沿って上下に移動可能である。このようにホルダ４３ａを移動させることで、光ファイバ４１から出射されるレーザ光のビームサイズを調整することが可能になる。
【０２３４】
また、液晶表示パネル１上の引出電極と、対応するドライバＩＣ５のバンプ電極との位置合わせの場合には、対応する位置にカメラを移動させることが必要になる。図２８（ｂ）に示すように、カメラ６０は、孔５５ｄの内部を水平方向に沿って移動する。一方、カメラ６０との干渉を避けるため、カメラ６０の移動時には、ホルダ４３ａ（および光ファイバ４１）は下方に退避させられる。
【０２３５】
図３３は、図３２に示したホルダ４３ａの構成を説明する図である。図３３（ａ）は、ホルダ４３ａの上面図である。図３３（ｂ）は、ホルダ４３ａの側面図である。図３３（ａ）および（ｂ）を参照して複数のホルダ４３ａは、フィクスチャ４５によって固定される。このフィクスチャ４５はガラス等の透明な材質により形成される。フィクスチャ４５の下部には、たとえば面発光ＬＥＤやランプ等によって構成されたガイド照明４６が取り付けられる。
【０２３６】
ガイド照明４６からのガイド光は、導光路であるフィクスチャ４５を通り、フィクスチャ４５から出た際に発散光となる。図３３（ｂ）ではガイド光を実線で示し、レーザビームＬＢを破線で示す。ガイド照明４６のＮＡ（開口数）は光ファイバ４１のＮＡと一致するよう設計される。これによって、光ファイバ４１から出射したレーザビームＬＢによる照射エリアを、ガイド照明４６からのガイド光によって示すことができる。
【０２３７】
なお、この構成例においては、バックアップ基板は、ガラスや石英でもよいし、金属であってもよい。また、バックアップ基板がガラスや石英である場合、孔５５ｄは必ずしも上下方向に貫通していなくてもよい。一方、バックアップ基板が金属である場合には、光ファイバからの光をＡＣＦ１０に到達させるために孔５５ｄを上下方向に貫通させる必要がある。また、バックアップ基板５５は、接合対象となる電子部品の品種変更に応じて交換されてもよい。
【０２３８】
このように構成された光学系において、たとえば各ホルダ４３ａに設けられた光ファイバ４１から出射されるレーザ光の強度を制御することによって、照射領域におけるレーザ光の強度分布を制御することが可能になる。
【０２３９】
図３４は、本実施の形態に適用可能な光学系のさらに他の例を示す図である。図３４（ａ）は、レーザ光の進行方向に沿った光学系の断面構造図である。図３４（ａ）を参照して、この光学系は、光ファイバ４１と、光ファイバ４１の出射端側がその内部に挿入されるフェルール４４と、複数のフェルール４４を固定するフィクスチャ４５と、光ファイバ４１から出射されたレーザ光を通すための複数のインテグレータ９１と、複数のインテグレータ９１を所定の位置に設置するためのインテグレータガイド９２と、インテグレータ９１の入射端で反射したレーザ光を導光する光ファイバ９３と、その光ファイバ９３から出射された光を受光する受光素子９４とを備える。
【０２４０】
光ファイバ４１から出た光をインテグレータ９１に通すことで、インテグレータ９１から、均一な強度分布を有する光を出力することができる。なお、インテグレータ９１の光出射位置から液晶表示パネル１までの距離に応じて光の広がり方が変化する。
【０２４１】
この光学系では、インテグレータ９１はアレイ状に配列される。図３０（ｂ）は、アレイ状に配列された複数のインテグレータ９１からの光が照射面（液晶表示パネル１とＡＣＦ１０との接触面とする）での照射領域において重なり合う状態を示している。インテグレータ９１からの光は領域９５およびその周囲の領域（破線の枠により示す）に広がる。これにより、照射面では、メッシュ状に重なり合って配置された矩形の光スポットが複数形成されるので、連続的な照射領域を形成することができるとともに、その照射領域内における強度分布をほぼ均一とすることができる。
【０２４２】
図３４（ａ）に示されるように、バックアップ基板５５の内部には、インテグレータ９１からの光を遮光するマスク５９が設けられている。このマスク５９によって、図３３（ｂ）に示されるように、照射面における所望の領域、すなわち照射領域ＡＲ（実線にて示す）のみにレーザ光を照射することができる。
【０２４３】
受光素子９４は、インテグレータ９１の入射端で反射したレーザ光を受光し、その受光強度を示す信号を出力する。この信号は、各光ファイバ４１から出射されたレーザ光の強度を反映している。したがって図３３に示す光学系を用いることで、各受光素子９４からの信号に基づいて照射領域ＡＲにおけるレーザ光の強度分布を任意に制御できる。
【０２４４】
図３５を参照して、（ａ），（ｂ），（ｃ）の順に、各インテグレータ９１から出射された光の広がりが大きくなる。なお斜線の領域は、図３４（ｂ）に示す領域９５に対応する。ここで、光の広がりとマスク５９の厚みとの関係は以下の通りである。マスク５９が薄いほど、各インテグレータ９１から出射された光の広がりが小さくなる。一方、マスク５９が厚いほど、各インテグレータ９１から出射された光の広がりが大きくなる。
【０２４５】
各インテグレータ９１から出射された光の広がりが小さいほど、光が重なり合う部分が大きくなるため、パワー密度が高くなる。また強度の均一性が良好となる。また、メッシュのピッチが短くなる。これに対し、各インテグレータ９１から出射された光の広がりが大きいほど、照射面において光が重なり合う部分が小さくなるため、パワー密度が低くなる。また、照射面での強度の均一性も悪くなる。また、メッシュのピッチが長くなる。
【０２４６】
なお、図３５は、インテグレータ９１から出射された光の広がりを変化させることが可能なパラメータを説明したものであって、各インテグレータ９１から出射された光の広がりが大きくなるほど望ましくないということを示すものではない。インテグレータ９１から出射された光の広がりの程度は、必要とされるパワー密度や、照射領域の大きさ等によって適切に定められるものである。
【０２４７】
なお、以上の説明では熱反応性樹脂による接着剤の例として、導電性粒子が熱反応性樹脂に分散された接着剤である異方性導電性材料（具体的にはＡＣＦ）を示した。ただし、このような異方性導電材料はＡＣＦに限定されず、たとえばＡＣＰ（Anisotropic Conductive Paste）でもよい。さらに、熱反応性樹脂による接着剤は、接合対象物の電極とパネル基板上の引出電極とを接触させたまま保持するものであってもよいので、導電性粒子を含まないものであってもよい。このような接着剤として、たとえばＮＣＦ（Non Conductive Film）、ＮＣＰ（Non Conductive resin Paste）等も、本発明による接合方法および接合装置に適用可能である。
【０２４８】
また、以上説明した実施の形態は、照射領域の温度分布をモニタした結果から得られる照射領域の温度分布に基づき、各レーザビームの強度を制御するものである。ただし、接着剤の物理的特性が予め把握されているのであれば、上述の制御と同様の制御を行なうことができる。具体的には、接着剤の熱反応に関連する物理量の照射領域における分布を測定するモニタを用い、そのモニタにより測定された照射領域内の物理量の分布から各レーザビームの強度を制御すればよい。したがって、その物理量は「温度」に限定されるものではない。
【０２４９】
たとえば、物理量がレーザ光のパワーであってもよい。この場合のモニタは、各レーザ光源から出力されるレーザ光のパワーを（時間的に）モニタするモニタである。このモニタの測定結果により算出される照射領域でのレーザ光パワーの分布を用いても、各レーザビームの強度を制御することができる。
【０２５０】
また、以上の説明では表示装置として液晶表示装置を示した。しかし、本実施の形態に従う接合装置および接合方法は、異方性導電材料を介して被接合物（表示パネル）の電極と接合対象物（たとえばＴＣＰ、ベアチップ、その他の電子部品等）の電極とが接合される表示装置に対して広く適用が可能である。したがって、本実施の形態に従う接合装置および接合方法による処理が可能な表示装置は液晶表示装置に限定されず、たとえば、プラズマディスプレイ、有機ＥＬ（Electro Luminescence）ディスプレイ、電界放出ディスプレイなどでもよい。
【０２５１】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【０２５２】
【図１】本発明の実施の形態に従う接合装置の処理対象である液晶表示装置の概略ブロック図である。
【図２】図１に示すＴＣＰ２の一構成例を説明する図である。
【図３】ＡＣＦを説明する図である。
【図４】本発明の実施の形態に従う接合装置１００の構成図である。
【図５】本実施の形態に従う接合装置１００に含まれるレーザ光照射部の構成を説明するための第１の図である。
【図６】本実施の形態に従う接合装置１００に含まれるレーザ光照射部の構成を説明するための第２の図である。
【図７】フィクスチャ４５および温度検出部６４の配置を説明する、Ｘ方向から見た図である。
【図８】バックアップ基板５５上でのレーザ光の照射領域を説明する図である。
【図９】本実施の形態に従う接合装置１００に含まれるビーム整形部の構成を説明するための図である。
【図１０】バックアップ基板５５によるレーザビームのＹ方向の整形を説明するための模式図である。
【図１１】レーザ光源３２として用いられる半導体レーザを説明するための図である。
【図１２】図４に示す加圧ヘッド２５を説明するための図である。
【図１３】本実施の形態に従う接合装置１００の制御系を説明するためのブロック図である。
【図１４】液晶表示パネル１と実装部品とをＡＣＦ１０を介して接合する接合処理の全体を説明するためのフローチャートである。
【図１５】レーザ光照射処理を説明するためのフローチャートである。
【図１６】ベアチップ（ドライバＩＣ５）を液晶表示パネル１に実装する場合におけるレーザ光の照射領域ＡＲの一例を示す図である。
【図１７】ＡＣＦ中の接着剤の温度による状態変化の例を説明する図である。
【図１８】長方形の加圧領域における接着剤の流れを模式的に示す図である。
【図１９】加圧領域内の重心位置を具体的に例示する図である。
【図２０】本実施の形態に係る接合装置および接合方法によって実現される温度制御を説明するための図である。
【図２１】レーザ制御部３５によるレーザ光のパワーおよびレーザ光の照射時間の制御を説明する模式図である。
【図２２】本実施の形態に従う温度分布の検出を説明するための図である。
【図２３】物体から輻射された電磁波を説明するための図である。
【図２４】フィードバック制御に用いられる係数を説明するための図である。
【図２５】レーザ制御部３５および温度制御部６９によるレーザ光の強度分布制御を示すフローチャートである。
【図２６】ステップＳ３３の処理の第１の例を示すフローチャートである。
【図２７】ステップＳ３３の処理の第２の例を示すフローチャートである。
【図２８】ステップＳ３３の処理の第３の例を示すフローチャートである。
【図２９】レーザ制御部３５および温度制御部６９によるレーザ光の強度分布の他の制御例を示すフローチャートである。
【図３０】照射領域内のレーザ光の強度分布の一例を示す図である。
【図３１】接合対象物がＴＣＰである場合のレーザ光の照射領域ＡＲの一例を示す図である。
【図３２】本実施の形態に適用可能な光学系の他の例を示す図である。
【図３３】図３２に示したホルダ４３ａの構成を説明する図である。
【図３４】本実施の形態に適用可能な光学系のさらに他の例を示す図である。
【図３５】複数のインテグレータ９１の各々から出射された光の重なりの例を説明する図である。
【符号の説明】
【０２５３】
１ 液晶表示パネル、１ａ パネル電極、２ ＴＣＰ、２ａ キャリアテープ、２ｂ リード導体、３ プリント回路基板、４ インターフェイス部、５ ドライバＩＣ、５ａ バンプ電極、６ フレキシブル基板、７ 偏光板、１０ａ バインダ領域、１１ ミクロパーティクル、１１ａ ミクロパーティクル領域、１２ ニッケルメッキ層、１３ 樹脂コア、１４ 金メッキ層、１５，１６ 電極、２０ シリンダ、２１ チップトレイ、２２ シリンダ移動機構、２３ 吸着孔、２４ バルブ、２５ 加圧ヘッド、２５ａ，２５ｂ 押さえ部材、３１ レーザ装置、３２ レーザ光源、３２ａ，３２ｂ 半導体レーザ、３３，４１ 光ファイバ、３４ レーザ冷却装置、３５ レーザ制御部、３５ａ 温度検出回路、３５ｂ 制御回路、３５ｃ，６８ｃ メモリ、３５ｄ，６８ｄ，６９ｂ，６９ｃ インターフェイス回路、３６ 電源装置、３８ レーザ光保護カバー、４０ ファイバ中継器、４２ レンズ、４３ レンズホルダ、４３ａ ホルダ、４４ フェルール、４５ フィクスチャ、４６ ガイド照明、４７ 入力コネクタ、４８ 出力コネクタ、５１ 支持部材、５１ａ 光学系移動装置、５２ スライドレール、５３ 固定部、５５ バックアップ基板、５５ｂ，５５ｃ 表面、５５ａ，５７ａ 傾斜面、５６ Ｘ方向可動遮光部材、５６ａ Ｘ方向可動遮光部材駆動部、５７ Ｙ方向遮光部材、５７ｂ 平面、５８ レーザ光吸収体、５９ マスク、６０ カメラ、６２ アーム、６２ａ アーム移動装置、６４ 温度検出部、６４ｆ フィルタ、６４ａ 温度センサ、６４ｂ 筒、６５ 信号線、６６，６７ 信号コネクタ、６８ 温度算出部、６８ａ Ａ／Ｄ変換回路、６８ｂ，６９ａ 演算回路、６９ 温度制御部、７０ 制御装置、７５ モータドライバ、７７ 真空吸着部、８０ 表示装置、８２ 記憶装置、９１ インテグレータ、９２ インテグレータガイド、９４ 受光素子、１００ 接合装置、ＡＲ 照射領域、ＥＭ エミッタ、ＬＢ レーザビーム。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガラス基板上に配列された複数の電極からなる引出電極と、前記引出電極に含まれる各電極と配置を対応させて前記引出電極の接合対象物上に配列された、複数の電極からなる接続電極とを、物理的かつ電気的にに接合する方法であって、
前記ガラス基板上の前記引出電極と前記接合対象物の前記接続電極とを、対応する電極同士の位置を合わせた状態で対向させ、かつ熱反応性樹脂による接着剤を、前記引出電極と前記接続電極との間に介在させた状態で、前記ガラス基板と前記接合対象物の少なくとも一方に圧力を加えることにより、前記接着剤を前記ガラス基板と前記接合対象物との間に挟みこむステップと、
前記ガラス基板に向けて押し当てられる前記接合対象物の加圧領域内の角に近い部分により前記接合対象物と挟み込まれる前記接着剤が、前記加圧領域の重心位置近傍の部分により前記接合対象物と挟み込まれる前記接着剤よりも先に溶け、かつ、前記加圧領域の全域の前記接着剤が溶ける時間帯が存在するように、その強度分布が制御されたレーザ光を、前記接合対象物の少なくとも前記加圧領域が加熱されるよう照射するステップと、
前記レーザ光の照射時または照射後に生じる前記接着剤の反応の後に、前記圧力を開放するステップとを備える、接合方法。
【請求項２】
ガラス基板上に配列された複数の電極からなる引出電極と、前記引出電極に含まれる各電極と配置を対応させて前記引出電極の接合対象物上に配列された、複数の電極からなる接続電極とを、物理的かつ電気的に接合する方法であって、
前記ガラス基板上の前記引出電極と前記接合対象物の前記接続電極とを、対応する電極同士の位置を合わせた状態で対向させ、かつ熱反応性樹脂による接着剤を、前記引出電極と前記接続電極との間に介在させた状態で、前記ガラス基板と前記接合対象物の少なくとも一方に圧力を加えることにより、前記接着剤を前記ガラス基板と前記接合対象物との間に挟みこむステップと、
前記ガラス基板に向けて押し当てられる前記接合対象物の加圧領域内において前記加圧領域の重心位置からの距離が相対的に長くなる前記加圧領域の外周部分により前記接合対象物と挟み込まれる前記接着剤が、前記加圧領域内において前記距離が相対的に短い部分により前記接合対象物と挟み込まれる前記接着剤より先に溶け、かつ、前記加圧領域の全域の前記接着剤が溶ける時間帯が存在するように、その強度分布を制御したレーザ光を、前記接合対象物の少なくとも前記加圧領域が加熱されるよう照射するステップと、
前記レーザ光の照射時または照射後に生じる前記接着剤の反応の後に、前記圧力を開放するステップとを備える、接合方法。
【請求項３】
前記加圧領域の形状は、長方形であり、
前記重心位置からの距離が相対的に長くなる前記加圧領域の外周部分は、前記長方形の短辺部分である、請求項２に記載の接合方法。
【請求項４】
前記照射するステップは、
前記加圧領域を含む前記レーザ光の照射領域を、照射位置が異なる複数のレーザビームの足し合わせによって覆うように、前記レーザ光を照射するステップと、
前記接着剤の反応と関連づけられる物理量の前記照射領域での分布をモニタするモニタによって測定される前記照射領域での分布に基づいて、前記複数のレーザビームの各々の強度を制御するステップとを含む、請求項１から３のいずれか１項に記載の接合方法。
【請求項５】
前記モニタは、前記照射領域での温度分布を測定し、
前記制御するステップは、
前記モニタにより測定される前記温度分布に基づいて、前記重心位置よりも前記接着剤が先に溶けるべき部分の温度が、予め定められた温度に達したか否かを判断するステップと、
前記接着剤が先に溶けるべき部分の温度が前記予め定められた温度に達したときの前記温度分布に基づいて、前記照射領域内の残りの箇所に照射される前記レーザ光のパワーを制御するステップとを含む、請求項４に記載の接合方法。
【請求項６】
前記判断するステップは、前記接着剤が先に溶けるべき部分の温度上昇率に基づいて、前記接着剤が先に溶けるべき部分の温度が前記予め定められた温度に達する時刻を推定し、現在時刻が推定された時刻に達したときに、前記接着剤が先に溶けるべき部分の温度が前記予め定められた温度に達したか否かを判断する、請求項５に記載の接合方法。
【請求項７】
前記接着剤は、前記熱反応性樹脂に導電性粒子が分散された接着剤である、請求項１から６のいずれか１項に記載の接合方法。
【請求項８】
ガラス基板上に配列された複数の電極からなる引出電極と、前記引出電極に含まれる各電極と配置を対応させて前記引出電極の接合対象物上に配列された、複数の電極からなる接続電極とを、物理的かつ電気的に接合する装置であって、
前記ガラス基板上の前記引出電極と前記接合対象物の前記接続電極とが、対応する電極同士の位置を合わせた状態で対向し、かつ熱反応性樹脂による接着剤が、前記引出電極と前記接続電極との間に介在した状態で、前記ガラス基板と前記接合対象物の少なくとも一方に圧力を加える加圧部と、
前記接合対象物の少なくとも加圧領域が加熱されるようレーザ光を照射するレーザ光照射部と、
前記ガラス基板に向けて押し当てられる前記接合対象物の加圧領域内の角に近い部分により前記接合対象物と挟み込まれる前記接着剤が、前記加圧領域の重心位置近傍の部分により前記接合対象物と挟み込まれる前記接着剤よりも先に溶け、かつ、前記加圧領域の全域の前記接着剤が溶ける時間帯が存在するように、前記レーザ光照射部から照射される前記レーザ光の強度分布を制御する制御部とを備える、接合装置。
【請求項９】
ガラス基板上に配列された複数の電極からなる引出電極と、前記引出電極に含まれる各電極と配置を対応させて前記引出電極の接合対象物上に配列された、複数の電極からなる接続電極とを、物理的かつ電気的に接合する装置であって、
前記ガラス基板上の前記引出電極と前記接合対象物の前記接続電極とが、対応する電極同士の位置を合わせた状態で対向し、かつ熱反応性樹脂による接着剤が、前記引出電極と前記接続電極との間に介在した状態で、前記ガラス基板と前記接合対象物の少なくとも一方に圧力を加える加圧部と、
前記接合対象物の少なくとも加圧領域が加熱されるようレーザ光を照射するレーザ光照射部と、
前記ガラス基板に向けて押し当てられる前記接合対象物の加圧領域内において前記加圧領域の重心位置からの距離が相対的に長くなる前記加圧領域の外周部分により前記接合対象物と挟み込まれる前記接着剤が、前記加圧領域内において前記距離が相対的に短い部分により前記接合対象物と挟み込まれる前記接着剤より先に溶け、かつ、前記加圧領域の全域の前記接着剤が溶ける時間帯が存在するように、前記レーザ光照射部から照射される前記レーザ光の強度分布を制御する制御部とを備える、接合装置。
【請求項１０】
前記加圧領域の形状は、長方形であり、
前記重心位置からの距離が相対的に長くなる前記加圧領域の外周部分は、前記長方形の短辺部分である、請求項９に記載の接合装置。
【請求項１１】
前記接合装置は、
前記加圧領域を含む前記レーザ光の照射領域での、前記接着剤の反応と関連づけられる物理量の分布をモニタするモニタをさらに備え、
前記レーザ光照射部は、前記照射領域を、照射位置が異なる複数のレーザビームの足し合わせによって覆うように前記レーザ光を照射し、
前記制御部は、前記モニタによって測定される前記分布に基づいて、前記複数のレーザビームの各々の強度を制御する、請求項８から１０のいずれか１項に記載の接合装置。
【請求項１２】
前記モニタは、前記照射領域での温度分布を測定し、
前記制御部は、前記モニタにより測定される前記温度分布に基づいて、前記重心位置よりも前記接着剤が先に溶けるべき部分の温度が、予め定められた温度に達したか否かを判断し、前記接着剤が先に溶けるべき部分の温度が前記予め定められた温度に達したときの前記温度分布に基づいて、前記照射領域内の残りの箇所に照射される前記レーザ光のパワーを制御する、請求項１１に記載の接合装置。
【請求項１３】
前記制御部は、前記接着剤が先に溶けるべき部分の温度上昇率に基づいて、前記接着剤が先に溶けるべき部分の温度が前記予め定められた温度に達する時刻を推定し、現在時刻が推定された時刻に達したときに、前記接着剤が先に溶けるべき部分の温度が前記予め定められた温度に達したか否かを判断する、請求項１２に記載の接合装置。
【請求項１４】
前記接着剤は、前記熱反応性樹脂に導電性粒子が分散された接着剤である、請求項８から１３のいずれか１項に記載の接合装置。
【請求項１】
ガラス基板上に配列された複数の電極からなる引出電極と、前記引出電極に含まれる各電極と配置を対応させて前記引出電極の接合対象物上に配列された、複数の電極からなる接続電極とを、物理的かつ電気的にに接合する方法であって、
前記ガラス基板上の前記引出電極と前記接合対象物の前記接続電極とを、対応する電極同士の位置を合わせた状態で対向させ、かつ熱反応性樹脂による接着剤を、前記引出電極と前記接続電極との間に介在させた状態で、前記ガラス基板と前記接合対象物の少なくとも一方に圧力を加えることにより、前記接着剤を前記ガラス基板と前記接合対象物との間に挟みこむステップと、
前記ガラス基板に向けて押し当てられる前記接合対象物の加圧領域内の角に近い部分により前記接合対象物と挟み込まれる前記接着剤が、前記加圧領域の重心位置近傍の部分により前記接合対象物と挟み込まれる前記接着剤よりも先に溶け、かつ、前記加圧領域の全域の前記接着剤が溶ける時間帯が存在するように、その強度分布が制御されたレーザ光を、前記接合対象物の少なくとも前記加圧領域が加熱されるよう照射するステップと、
前記レーザ光の照射時または照射後に生じる前記接着剤の反応の後に、前記圧力を開放するステップとを備える、接合方法。
【請求項２】
ガラス基板上に配列された複数の電極からなる引出電極と、前記引出電極に含まれる各電極と配置を対応させて前記引出電極の接合対象物上に配列された、複数の電極からなる接続電極とを、物理的かつ電気的に接合する方法であって、
前記ガラス基板上の前記引出電極と前記接合対象物の前記接続電極とを、対応する電極同士の位置を合わせた状態で対向させ、かつ熱反応性樹脂による接着剤を、前記引出電極と前記接続電極との間に介在させた状態で、前記ガラス基板と前記接合対象物の少なくとも一方に圧力を加えることにより、前記接着剤を前記ガラス基板と前記接合対象物との間に挟みこむステップと、
前記ガラス基板に向けて押し当てられる前記接合対象物の加圧領域内において前記加圧領域の重心位置からの距離が相対的に長くなる前記加圧領域の外周部分により前記接合対象物と挟み込まれる前記接着剤が、前記加圧領域内において前記距離が相対的に短い部分により前記接合対象物と挟み込まれる前記接着剤より先に溶け、かつ、前記加圧領域の全域の前記接着剤が溶ける時間帯が存在するように、その強度分布を制御したレーザ光を、前記接合対象物の少なくとも前記加圧領域が加熱されるよう照射するステップと、
前記レーザ光の照射時または照射後に生じる前記接着剤の反応の後に、前記圧力を開放するステップとを備える、接合方法。
【請求項３】
前記加圧領域の形状は、長方形であり、
前記重心位置からの距離が相対的に長くなる前記加圧領域の外周部分は、前記長方形の短辺部分である、請求項２に記載の接合方法。
【請求項４】
前記照射するステップは、
前記加圧領域を含む前記レーザ光の照射領域を、照射位置が異なる複数のレーザビームの足し合わせによって覆うように、前記レーザ光を照射するステップと、
前記接着剤の反応と関連づけられる物理量の前記照射領域での分布をモニタするモニタによって測定される前記照射領域での分布に基づいて、前記複数のレーザビームの各々の強度を制御するステップとを含む、請求項１から３のいずれか１項に記載の接合方法。
【請求項５】
前記モニタは、前記照射領域での温度分布を測定し、
前記制御するステップは、
前記モニタにより測定される前記温度分布に基づいて、前記重心位置よりも前記接着剤が先に溶けるべき部分の温度が、予め定められた温度に達したか否かを判断するステップと、
前記接着剤が先に溶けるべき部分の温度が前記予め定められた温度に達したときの前記温度分布に基づいて、前記照射領域内の残りの箇所に照射される前記レーザ光のパワーを制御するステップとを含む、請求項４に記載の接合方法。
【請求項６】
前記判断するステップは、前記接着剤が先に溶けるべき部分の温度上昇率に基づいて、前記接着剤が先に溶けるべき部分の温度が前記予め定められた温度に達する時刻を推定し、現在時刻が推定された時刻に達したときに、前記接着剤が先に溶けるべき部分の温度が前記予め定められた温度に達したか否かを判断する、請求項５に記載の接合方法。
【請求項７】
前記接着剤は、前記熱反応性樹脂に導電性粒子が分散された接着剤である、請求項１から６のいずれか１項に記載の接合方法。
【請求項８】
ガラス基板上に配列された複数の電極からなる引出電極と、前記引出電極に含まれる各電極と配置を対応させて前記引出電極の接合対象物上に配列された、複数の電極からなる接続電極とを、物理的かつ電気的に接合する装置であって、
前記ガラス基板上の前記引出電極と前記接合対象物の前記接続電極とが、対応する電極同士の位置を合わせた状態で対向し、かつ熱反応性樹脂による接着剤が、前記引出電極と前記接続電極との間に介在した状態で、前記ガラス基板と前記接合対象物の少なくとも一方に圧力を加える加圧部と、
前記接合対象物の少なくとも加圧領域が加熱されるようレーザ光を照射するレーザ光照射部と、
前記ガラス基板に向けて押し当てられる前記接合対象物の加圧領域内の角に近い部分により前記接合対象物と挟み込まれる前記接着剤が、前記加圧領域の重心位置近傍の部分により前記接合対象物と挟み込まれる前記接着剤よりも先に溶け、かつ、前記加圧領域の全域の前記接着剤が溶ける時間帯が存在するように、前記レーザ光照射部から照射される前記レーザ光の強度分布を制御する制御部とを備える、接合装置。
【請求項９】
ガラス基板上に配列された複数の電極からなる引出電極と、前記引出電極に含まれる各電極と配置を対応させて前記引出電極の接合対象物上に配列された、複数の電極からなる接続電極とを、物理的かつ電気的に接合する装置であって、
前記ガラス基板上の前記引出電極と前記接合対象物の前記接続電極とが、対応する電極同士の位置を合わせた状態で対向し、かつ熱反応性樹脂による接着剤が、前記引出電極と前記接続電極との間に介在した状態で、前記ガラス基板と前記接合対象物の少なくとも一方に圧力を加える加圧部と、
前記接合対象物の少なくとも加圧領域が加熱されるようレーザ光を照射するレーザ光照射部と、
前記ガラス基板に向けて押し当てられる前記接合対象物の加圧領域内において前記加圧領域の重心位置からの距離が相対的に長くなる前記加圧領域の外周部分により前記接合対象物と挟み込まれる前記接着剤が、前記加圧領域内において前記距離が相対的に短い部分により前記接合対象物と挟み込まれる前記接着剤より先に溶け、かつ、前記加圧領域の全域の前記接着剤が溶ける時間帯が存在するように、前記レーザ光照射部から照射される前記レーザ光の強度分布を制御する制御部とを備える、接合装置。
【請求項１０】
前記加圧領域の形状は、長方形であり、
前記重心位置からの距離が相対的に長くなる前記加圧領域の外周部分は、前記長方形の短辺部分である、請求項９に記載の接合装置。
【請求項１１】
前記接合装置は、
前記加圧領域を含む前記レーザ光の照射領域での、前記接着剤の反応と関連づけられる物理量の分布をモニタするモニタをさらに備え、
前記レーザ光照射部は、前記照射領域を、照射位置が異なる複数のレーザビームの足し合わせによって覆うように前記レーザ光を照射し、
前記制御部は、前記モニタによって測定される前記分布に基づいて、前記複数のレーザビームの各々の強度を制御する、請求項８から１０のいずれか１項に記載の接合装置。
【請求項１２】
前記モニタは、前記照射領域での温度分布を測定し、
前記制御部は、前記モニタにより測定される前記温度分布に基づいて、前記重心位置よりも前記接着剤が先に溶けるべき部分の温度が、予め定められた温度に達したか否かを判断し、前記接着剤が先に溶けるべき部分の温度が前記予め定められた温度に達したときの前記温度分布に基づいて、前記照射領域内の残りの箇所に照射される前記レーザ光のパワーを制御する、請求項１１に記載の接合装置。
【請求項１３】
前記制御部は、前記接着剤が先に溶けるべき部分の温度上昇率に基づいて、前記接着剤が先に溶けるべき部分の温度が前記予め定められた温度に達する時刻を推定し、現在時刻が推定された時刻に達したときに、前記接着剤が先に溶けるべき部分の温度が前記予め定められた温度に達したか否かを判断する、請求項１２に記載の接合装置。
【請求項１４】
前記接着剤は、前記熱反応性樹脂に導電性粒子が分散された接着剤である、請求項８から１３のいずれか１項に記載の接合装置。
【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１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図３０】
【図３１】
【図３２】
【図３３】
【図３４】
【図３５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図３０】
【図３１】
【図３２】
【図３３】
【図３４】
【図３５】
【公開番号】特開２００９−２２４３９５（Ｐ２００９−２２４３９５Ａ）
【公開日】平成２１年１０月１日（２００９．１０．１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−６４５８８（Ｐ２００８−６４５８８）
【出願日】平成２０年３月１３日（２００８．３．１３）
【出願人】（０００００２９４５）オムロン株式会社 (3,542)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１０月１日（２００９．１０．１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年３月１３日（２００８．３．１３）
【出願人】（０００００２９４５）オムロン株式会社 (3,542)
【Ｆターム（参考）】
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