説明

電気光学装置、電気光学装置用基板、及び実装構造体、並びに電子機器

【課題】実装位置のずれに起因して隣り合うバンプ部と端子部との間で短絡を生じることのない電気光学装置、電気光学装置用基板、半導体素子の実装構造体及びそのような電気光学装置を備えた電子機器を提供する。
【解決手段】半導体装置が実装された電気光学装置用基板を備えた電気光学装置であって、半導体装置は複数のバンプ部を備え、電気光学装置用基板は複数の端子部を備え、複数のバンプ部と複数の端子部とは導電粒子を含む異方性導電膜を用いて電気的に接続され、複数の端子部のうちの隣接する端子部の間に、上面が端子部の上面の高さ以上の高さに位置する絶縁部を備える。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、電気光学装置、電気光学装置用基板、及び実装構造体、並びに電子機器に関する。特に、異方性導電膜を用いて半導体素子が実装された電気光学装置用基板を備えた電気光学装置、そのような電気光学装置に用いられる電気光学装置用基板、及び半導体素子の実装構造体、並びに電子機器に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、電気光学装置の一態様として、それぞれ電極が形成された一対の基板を対向配置するとともに、それぞれの電極の交差領域である複数の画素に印加する電圧を選択的にオン、オフさせることによって、当該画素領域の液晶材料を通過する光を変調させ、画像や文字等の像を表示させる液晶装置が多用されている。かかる液晶装置では、半導体素子を介して複数のデータ線やソース線に対して選択的に駆動信号を出力することによって、各画素領域に対して選択的に電圧を印加するようになっている。
【0003】
この半導体素子は、能動面に端子としての複数のバンプ部を備えており、当該複数のバンプ部が、基板上の配線に接続された端子部に対して電気的に接続されるように、基板上に実装されている。かかる半導体素子の実装方法として、図14に示すように、バンプ電極(バンプ部)327と電極(端子部)322とを電気的に接続する導電粒子325を半導体素子328と基板303とを固定する接着剤324中に混合した異方性導電膜(ACF)323を用いて実装する方法がある(例えば、特許文献1参照)。
この実装方法は、例えば、図6に示すような加熱圧着装置110を用いて、載置台112上に載置した基板61と半導体素子91との間にACF100を介在させた状態で、押圧ヘッド111によって半導体素子91を押圧することにより、導通粒子102を押しつぶしながら双方と接触させた状態で固定し、バンプ部113と端子部114とを電気的に接続するものである。
【0004】
ところで、近年、液晶装置は、画像表示の高画質化を図るために高精細化が進められており、データ線やソース線の数が増加している。一方で、半導体素子を安価なものにするため、あるいは、電気光学装置や電子機器の外形サイズの小型化を図るために、半導体素子の外形サイズの小型化が進められている。そのため、半導体素子に備えられた、それぞれの配線の端子に対して電気的に接続され、信号を出力するための複数のバンプ部の間隔が小さくなる傾向にあり、バンプ間での短絡が生じやすくなっている。
【0005】
そこで、半導体素子に形成されたバンプ間が短絡することのない半導体素子及び液晶表示パネルが提案されている。より具体的には、図15に示すように、入出力端子としての凸状の電極であるバンプ410を実装面に有し、異方性導電膜405で実装される半導体素子420において、バンプ410のバンプ層403の上面403bを除いた側面部403a及び半導体素子420の実装面420a全体に絶縁膜413を形成した半導体素子が開示されている(特許文献2参照)。
【特許文献1】特開2006−96788号公報 (特許請求の範囲、図2)
【特許文献2】特開2004−214374号公報 (特許請求の範囲、図3)
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
しかしながら、特許文献2に記載された半導体素子及び液晶表示パネルは、半導体素子側の所定箇所に絶縁膜を形成することでバンプ部間の短絡を防止するものであるが、異方性導電膜を用いて実装される半導体素子のバンプ部は、導電粒子がめり込みやすいように、変形しやすい金を用いてメッキ処理されており、絶縁膜を精度よく形成することが困難である。また、半導体素子側のバンプ部の高さは基板側の端子部と比較して高くなっており、バンプ部の側面部を被覆する絶縁膜を精度よく形成することが困難である場合も見られる。さらに、半導体素子の能動面には元来絶縁膜が存在しない場合が多いため、このような絶縁膜を形成するには製造工程の増加を伴ってしまうことになる。
【0007】
そこで、本発明の発明者らは鋭意努力し、半導体素子を実装する電気光学装置用基板の複数の端子部における隣接する端子部の間に、所定の高さの絶縁部を備えることにより、このような問題を解決できることを見出し、本発明を完成させたものである。
すなわち、本発明は、バンプ部の間隔が小さい場合であっても、実装位置のずれに起因して隣り合うバンプ部と端子部との間で短絡を生じることのない電気光学装置を提供することを目的とする。また、本発明の別の目的は、そのような電気光学装置に用いられる電気光学装置用基板、及びそのような半導体素子の実装構造、並びにそのような電気光学装置を備えた電子機器を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本発明によれば、半導体装置が実装された電気光学装置用基板を備えた電気光学装置であって、半導体装置は複数のバンプ部を備え、電気光学装置用基板は複数の端子部を備え、複数のバンプ部と複数の端子部とは導電粒子を含む異方性導電膜を用いて電気的に接続され、複数の端子部のうちの隣接する端子部の間に、上面が端子部の上面の高さ以上の高さに位置する絶縁部を備える電気光学装置が提供され、上述した問題を解決することができる。
すなわち、半導体素子が実装される基板側において、隣接する端子部間に所定の高さの絶縁部を備えることにより、隣り合うバンプ部と端子部との距離を稼ぐことができる。したがって、半導体素子の実装位置のずれを生じた場合であっても、導電粒子が連なることによる短絡の発生が低減される電気光学装置を提供することができる。
【0009】
また、本発明の電気光学装置を構成するにあたり、端子部は金属層と金属酸化膜とからなる二層構造であり、金属層の上面及び側面は金属酸化膜で覆われ、絶縁部は端子部と重ならない領域に配置されることが好ましい。
このように構成することにより、隣り合う端子部間に所定高さの絶縁部を容易に形成することができる。
【0010】
また、本発明の電気光学装置を構成するにあたり、端子部の上面の高さ位置における端子部と絶縁部との距離が導電粒子の粒径以下であることが好ましい。
このように構成することにより、導電粒子が端子部の側面側に入り込み、そこから導電粒子が連なって隣り合うバンプ部と短絡を生じることを防止することができる。
【0011】
また、本発明の電気光学装置を構成するにあたり、絶縁部の上面の高さと端子部の上面の高さとの差が導電粒子の粒径以下であることが好ましい。
このように構成することにより、導電粒子とバンプ部又は端子部との接触不良の発生を低減することができる。
【0012】
また、本発明の電気光学装置を構成するにあたり、絶縁部は端子部の間の領域の全体に渡って配置されることが好ましい。
このように構成することにより、端子部の側面を被覆することができるとともに隣り合う端子部とバンプ部との距離を稼ぐことができ、短絡の発生をより低減することができる。
【0013】
また、本発明の電気光学装置を構成するにあたり、絶縁部は端子部の間の領域に高さの異なる領域を備えることが好ましい。
このように構成することにより、バンプ部と端子部との電気的な接続に使用されない不要な導電粒子を滞留させることができ、導電粒子が連なりにくくなることから、隣り合うバンプ部と端子部との短絡の発生を低減することができる。
なお、「高さが異なる」とは、相対的に高さが高い絶縁部と高さが低い絶縁部とが存在する状態だけでなく、絶縁部が存在する領域と存在しない領域とが並存する状態をも含む概念である。
【0014】
また、本発明の電気光学装置を構成するにあたり、絶縁部は電気光学装置用基板上に存在する樹脂絶縁膜を利用してなることが好ましい。
このように構成することにより、従来の製造工程を増加させることなく、隣り合うバンプ部と端子部との短絡を低減することができる。
【0015】
また、本発明の電気光学装置を構成するにあたり、電気光学装置用基板を構成する基体は凹部を有し、当該凹部内に端子部が形成され、絶縁部は基体の一部を利用してなることが好ましい。
このように構成することにより、高強度の絶縁部とすることができるとともに、半導体素子実装部分の厚さを薄くすることができる。
【0016】
また、本発明の別の態様は、半導体装置が実装された電気光学装置用基板であって、半導体装置は複数のバンプ部を備え、電気光学装置用基板は複数の端子部を備え、複数のバンプ部と複数の端子部とは導電粒子を含む異方性導電膜を用いて電気的に接続され、複数の端子部のうちの隣接する端子部の間に、上面が端子部の上面の高さ以上の高さに位置する絶縁部を備える電気光学装置用基板である。
すなわち、半導体素子が実装される基板側において、隣接する端子部間に所定の高さの絶縁部を備えることにより、隣り合うバンプ部と端子部との距離を稼ぐことができる。したがって、半導体素子の実装位置のずれを生じた場合であっても、導電粒子が連なることによる短絡の発生が低減される電気光学装置用基板を提供することができる。
【0017】
また、本発明のさらに別の態様は、半導体装置を基体上に実装した実装構造体であって、半導体装置は複数のバンプ部を備え、基体は複数の端子部を備え、複数のバンプ部と複数の端子部とは導電粒子を含む異方性導電膜を用いて電気的に接続され、複数の端子部のうちの隣接する端子部の間に、上面が端子部の上面の高さ以上の高さに位置する絶縁部を備えること実装構造体である。
すなわち、半導体素子が実装される基体側において、隣接する端子部間に所定の高さの絶縁部を備えることにより、隣り合うバンプ部と端子部との距離を稼ぐことができる。したがって、半導体素子の実装位置のずれを生じた場合であっても、導電粒子が連なることによる短絡の発生が低減される実装構造体を提供することができる。
【0018】
また、本発明の別の態様は、上述したいずれかの電気光学装置を備えた電子機器である。
すなわち、隣り合うバンプ部と端子部との短絡が低減された電気光学装置を備えているために、動作不良の発生が少ない電子機器とすることができる。
【0019】
なお、本明細書において、「隣り合うバンプ部と配線端子部」とは、本来電気的に接続されることのないバンプ部と配線端子部であって、あるバンプ部を基準として見た場合に、当該バンプ部と、隣接するバンプ部に対して電気的に接続される配線端子部と、の関係を意味するものとする。
【発明を実施するための最良の形態】
【0020】
以下、図面を参照して、本発明の電気光学装置、電気光学装置用基板、及び半導体素子、並びに電子機器に関する実施形態について具体的に説明する。ただし、かかる実施形態は、本発明の一態様を示すものであり、この発明を限定するものではなく、本発明の範囲内で任意に変更することが可能である。
【0021】
[第1の実施の形態]
本発明の第1の実施の形態は、半導体素子が実装された電気光学装置用基板を備えた電気光学装置である。
本実施形態の電気光学装置において、半導体装置は複数のバンプ部を備え、電気光学装置用基板は複数の端子部を備え、複数のバンプ部と複数の端子部とは導電粒子を含む異方性導電膜を用いて電気的に接続され、複数の端子部のうちの隣接する端子部の間に、上面が端子部の上面の高さ以上の高さに位置する絶縁部を備えることを特徴とする。
【0022】
以下、図1〜図12を適宜参照しながら、本発明の第1の実施の形態の電気光学装置としての液晶装置を例に採って説明する。
なお、各図中において、同じ符号を付したものは同一の部材を示しており、適宜説明を省略するとともに、それぞれの図中、一部の部材が適宜省略されている。
【0023】
1.全体構造
まず、図1を参照して本発明の第1の実施の形態に係る液晶装置10の全体構造について具体的に説明する。ここで、図1は本実施形態に係る液晶装置10の概略斜視図を示している。なお、図1中、上側の面が画像表示面である。
【0024】
図1に示すように、本実施形態の液晶装置10は、それぞれ電極を備えた二枚の基板をシール材によって貼り合わせるとともにセル領域内に液晶材料が配置された液晶パネル20を備えている。また、液晶パネル20の背面側には照明装置(図示せず)が配置されている。これらの液晶パネル20及び照明装置はプラスチック等からなる枠状の筐体(図示せず)に収容され、さらに外側から金枠(図示せず)によって挟持され固定されている。
【0025】
また、液晶パネル20を構成する素子基板60は、対向基板30の外形よりも外側に張り出してなる基板張出部60Tを有している。この基板張出部60Tにおける液晶材料を保持する面側には接続用端子(図示せず)が形成されているとともに、当該接続用端子に対して半導体素子91及びフレキシブル回路基板93が接続されている。このフレキシブル回路基板93には光源が実装され、この光源と導光板とによって照明装置が構成されている。そして、光源から出射された光が導光板によって導かれ、液晶パネル20に対して入射するように構成されている。
【0026】
2.液晶パネル
液晶パネル20としては、TFT素子(Thin Film Transistor)やTFD素子(Thin Film Diode)等のスイッチング素子を備えたアクティブマトリクス型の液晶パネル、あるいは、スイッチング素子を備えていないパッシブマトリクス型の液晶パネルが代表的なものである。このうち、TFT素子を備えたアクティブマトリクス型の液晶パネルの構成例について説明する。
図2は、TFT素子を備えたアクティブマトリクス型の液晶パネル20の各画素領域の部分拡大断面図を示している。この図2に示すように、液晶パネル20は、スイッチング素子としてのTFT素子を備えた素子基板60と、当該素子基板60に対向し、カラーフィルタ37を備えた対向基板30とを備えている。また、対向基板30の外側(図2の上側)表面には位相差フィルム47と偏光板49が積層された位相差フィルム付き偏光板50が配置されている。同様に、素子基板60の外側(図2の下側)表面にも位相差フィルム87と偏光板89が積層された位相差フィルム付き偏光板90が配置されている。そして、素子基板60の下方に上述した照明装置(図示せず)が配置されている。
【0027】
この液晶パネル20において、対向基板30は、ガラス等の基板31を基体として、色相が異なる複数の着色層37r、37g、37bからなるカラーフィルタ37と、そのカラーフィルタ37の上に形成された対向電極33と、その対向電極33の上に形成された配向膜45とを備えている。また、カラーフィルタ37と対向電極33との間には、反射領域及び透過領域それぞれのリタデーションを最適化するための透明樹脂層41を備えている。
ここで、対向電極33はITO(インジウムスズ酸化物)等によって対向基板30上の全域に形成された面状電極である。また、カラーフィルタ37はR(赤)、G(緑)、B(青)それぞれの色相を有する複数の着色層からなり、対向する素子基板60側の画素電極63に対応する画素領域がそれぞれ所定の色相の光を呈するように設けられている。そして、それぞれの画素領域の間隙に相当する領域に対応して遮光膜39が設けられている。
また、表面に設けられたポリイミド系の高分子樹脂からなる配向膜85には、配向処理としてのラビング処理が施されている。
【0028】
また、対向基板30に対向する素子基板60は、ガラス等の基板61を基体として、スイッチング素子として機能するアクティブ素子としてのTFT素子69と、透明な絶縁膜81を挟んでTFT素子69の上層に形成された画素電極63と、その画素電極63の上に形成された配向膜85とを備えている。
ここで、図2に示す画素電極63は、反射領域においては反射表示を行うための光反射膜79(63a)を兼ねて形成されるとともに、透過領域においてはITOなどにより透明電極63bとして形成されている。この画素電極63aとしての光反射膜79は、例えばAl(アルミニウム)、Ag(銀)等といった光反射性材料によって形成される。ただし、画素電極や光反射膜の構成は図2に示すような構成に限られるものではなく、画素電極全体をITO等を用いて形成するとともに、別の部材としてアルミニウム等を用いた反射膜を設けた構成とすることもできる。
そして、表面に設けられたポリイミド系の高分子樹脂からなる配向膜85には配向処理としてのラビング処理が施されている。
【0029】
また、TFT素子69は、素子基板60上に形成されたゲート電極71と、このゲート電極71の上で素子基板60の全域に形成されたゲート絶縁膜72と、このゲート絶縁膜72を挟んでゲート電極71の上方位置に形成された半導体層70と、その半導体層70の一方の側にコンタクト電極77を介して形成されたソース電極73と、さらに半導体層70の他方の側にコンタクト電極77を介して形成されたドレイン電極66とを有している。
また、ゲート電極71はゲートバス配線(図示せず)から延びており、ソース電極73はソースバス配線(図示せず)から延びている。また、ゲートバス配線は素子基板60の横方向に延びていて縦方向へ等間隔で平行に複数本形成されるとともに、ソースバス配線はゲート絶縁膜72を挟んでゲートバス配線と交差するように縦方向へ延びていて横方向へ等間隔で平行に複数本形成される。
これらのゲートバス配線及びソースバス配線は液晶駆動用半導体素子(図示せず)に接続されて、それぞれ走査線及び信号線として作用する。
また、画素電極63は、互いに交差するゲートバス配線とソースバス配線とによって区画される方形領域のうちTFT素子69に対応する部分を除いた領域に形成されており、この画素電極63単位で画素領域が構成されている。
【0030】
ここで、ゲートバス配線及びゲート電極は、例えばクロム、タンタル等によって形成することができる。また、ゲート絶縁膜は、例えば窒化シリコン(SiNX)、酸化シリコン(SiOX)等によって形成される。また、半導体層は、例えばドープトa−Si、多結晶シリコン、CdSe等によって形成することができる。さらに、コンタクト電極は、例えばa−Si等によって形成することができ、ソース電極及びそれと一体をなすソースバス配線並びにドレイン電極は、例えばチタン、モリブデン、アルミニウム等によって形成することができる。
【0031】
また、有機絶縁膜81は、ゲートバス配線、ソースバス配線及びTFT素子を覆って素子基板60上の全域に形成されている。但し、有機絶縁膜81のドレイン電極66に対応する部分にはコンタクトホール83が形成され、このコンタクトホール83の所で画素電極63とTFT素子69のドレイン電極66との導通がなされている。
また、かかる有機絶縁膜81には、反射領域Rに対応する領域に、散乱形状として、山部と谷部との規則的な又は不規則的な繰り返しパターンから成る凹凸パターンを有する樹脂膜が形成されている。この結果、有機絶縁膜81の上に積層される光反射膜79(63a)も同様にして凹凸パターンから成る光反射パターンを有することになる。但し、この凹凸パターンは、透過領域Tには形成されていない。
【0032】
以上のような構造を有する液晶パネルでは、太陽光や室内照明光などの外光が、対向基板30側から液晶パネル20に入射するとともに、カラーフィルタ37や液晶材料21などを通過して光反射膜79に至り、そこで反射されて再度液晶材料21やカラーフィルタ37などを通過して、液晶パネル20から外部へ出ることにより、反射表示が行われる。一方、照明装置が点灯され、照明装置から出射された光が液晶パネル20に入射するとともに、透光性の透明電極63b部分を通過し、カラーフィルタ37、液晶材料21などを通過して液晶パネル20の外部へ出ることにより、透過表示が行われる。
そして、それぞれの画素領域から出射される光が混色されて視認されるに至り、様々な色の表示が表示領域全体としてカラー画像として認識される。
【0033】
3.半導体素子の実装構造体
次に、液晶パネル20を構成する素子基板60に備えられた半導体素子の実装構造体について詳細に説明する。図3〜図5は半導体素子91の実装構造体を説明するための図である。図3(a)は半導体素子91の能動面側とは反体面側から見た平面図であり、図3(b)は素子基板の半導体素子91の実装領域26を実装面側から見た平面図を示している。また、図4は、ガラス基板61と半導体素子91と異方性導電膜(以下「ACF」と称する。)100を分解して示した斜視図である。また、図5は半導体素子91の実装構造体の断面図であって、図3中のXX断面を矢印方向に見た断面図を示している。
【0034】
図3(a)や図4に示すように、半導体素子91は素子基板60側の端子部とそれぞれ電気的に接続される複数のバンプ部96、97を備えている。これらのバンプ部96、97は、ゲートバス配線65やソースバス配線66に対して信号を出力する出力側バンプ部97と、図示しないCPUからの駆動信号が入力される入力側バンプ部96とを含むものである。本実施形態に用いられる半導体素子91は基板61上にACF100を用いて実装されるものであり、すべてのバンプ部96、97がACFに含まれる導電粒子102を押しつぶして互いの接触面積が確保されるように、すべてのバンプ部96、97の高さが等しくされている。
【0035】
また、それぞれの出力側バンプ部97の間の距離は、従来の半導体素子91の場合、導電粒子の粒径の5〜7倍程度確保されているのに対して、外径サイズが小型化された半導体素子91の場合、導電粒子の粒径の3倍程度になっている。これは、外径サイズを小さくする一方で、導電粒子102が連なって、隣り合うバンプ部97や端子部14同士が短絡しないようにする必要があるためである。これらのバンプ部96、97はCu等の金属層の表面に金メッキが施された、矩形状のバンプ部として構成されている。
【0036】
一方、図3(b)や図4に示すように、素子基板60の基板張出部60Tには、表示領域A内のゲートバス配線65やソースバス配線66の一端側が延設されており、これらのゲートバス配線65等の端部に配線端子部14が形成されている。これらの配線端子部14は、半導体素子91の出力側バンプ部97が電気的に接続され、半導体素子91からの駆動信号が出力されるようになっている。また、配線端子部14よりも表示領域Aから離れる側には、半導体素子91の入力側バンプ部96が電気的に接続される端子部18と、フレキシブル回路基板93が電気的に接続される外部接続用端子部19とが形成されている。この端子部18と外部接続用端子部19とは接続配線67によって電気的に接続されている。
【0037】
基板張出部60Tにおいては、ゲートバス配線65やソースバス配線66、接続配線67は絶縁膜94で被覆されているとともに、この絶縁膜94における上記各端子部14、18、19に相当する箇所には開口部94aが形成されている(図5を参照)。そして、絶縁膜94の開口部94aでは、ゲートバス配線65やソースバス配線66を構成する金属材料が腐食しないように、耐腐食性のITOからなる導電膜22が形成されている。すなわち、素子基板60上の各端子部14、18、19は、ゲートバス配線65やソースバス配線66の一端部からなる金属層とITOからなる金属酸化層の二層構造とされ、金属層の上面及び側面が金属酸化層で被覆されている。
【0038】
本実施形態に備えられた半導体素子91の実装構造体では、図5に示すように、半導体素子91はACF100を用いて基板61上に実装されており、基板61上の各端子部14と半導体素子91の各バンプ部97とは、ACF100に含まれる導電粒子102を介して電気的に接続されている。
実装方法の具体例としては、図6に示すように、基板61と半導体素子91との間にACF100を配置し、加熱圧着装置110の押圧ヘッド111によって半導体素子91を押圧することによりACF100に含まれる導電粒子102を押しつぶし、導電粒子102をバンプ部113及び端子部114の双方に接触させた状態で接着剤101を固化させる。このようにして、バンプ部113と端子部114との導通性が確保されている。
【0039】
ここで、図5に示すように、本実施形態の半導体素子91の実装構造体では、素子基板60における複数の配線端子部14のうちの隣接する配線端子部14の間に、絶縁性の樹脂材料からなり、上面が配線端子部14の上面の高さ以上の高さにある絶縁部150を備えている。かかる絶縁部150を備えていることにより、半導体素子91をACF100を用いて実装したときに、隣り合うバンプ部97と配線端子部14との間の距離を稼ぐことができることから、短絡を防ぐための障壁として機能させることができる。したがって、半導体素子91の位置ずれを生じた場合であっても、隣り合うバンプ部97と配線端子部14との間で短絡を生じにくくすることができる。
【0040】
具体的には、図7(a)に示すように、かかる所定高さの絶縁膜を備えていない場合(図7(a)では絶縁膜294の上面の高さが配線端子部214の上面よりも低い位置にある)には、隣り合うバンプ部297と、配線端子部214を構成するITO212との間に障壁となるものが存在しないため、半導体素子291の位置ずれを生じた場合に隣り合うバンプ部297と配線端子部214との距離が近くなって、導電粒子202が連なった場合に短絡を生じる可能性が高くなっている。
一方、図7(b)に示すように、かかる絶縁膜94を備えた本発明の構成であれば、半導体素子91の位置ずれを生じた場合であっても、隣り合うバンプ部97と配線端子部14とを直線的に結ぶ間の位置に絶縁膜94が存在するために、それらの間の距離を稼ぐことができる。したがって、図7(a)と同じ数の導電粒子102が連なったとしても、隣り合うバンプ部97と配線端子部14との間で短絡が発生することを低減することができる。
【0041】
本実施形態においては、上述のように素子基板60側の端子部は配線65の一端部からなる金属層とITO22からなる金属酸化層との二層構造からなり、絶縁膜94が端子部とは重ならない領域に配置されている。図7(a)に示す従来の構成では、金属層211の腐食を防止するための金属酸化層212の一部が絶縁膜294上に重なるように形成されているため、絶縁膜294の上面が配線端子部214の上面の位置よりも低くなっている。一方、本実施形態のように構成される場合には、上面が配線端子部214の上面の高さ位置以上になるように、絶縁膜94を容易に形成することができるようになっている。
【0042】
また、かかる絶縁膜94を基板61側の配線端子部14の間に備えた構成とすることにより、表面に金メッキが施された半導体素子91側のバンプ部97と比較して、容易に絶縁膜94を形成することができるようになっている。また、半導体素子91側のバンプ部97と比較して、基板61側の配線端子部14は高さが低いために、絶縁膜94の膜厚を著しく高くしないで形成することができるようにされる。
【0043】
また、図8に示すように、絶縁膜94の上面の高さh1と配線端子部14の上面の高さh2との差Hが、導電粒子102の粒径R以下となるように構成されている。そのため、半導体素子91の位置ずれに伴って、半導体素子91のバンプ部97が絶縁膜94上に位置するようになった場合であっても、導電粒子102をバンプ部97及び配線端子部14の双方と接触させることができるために、接続信頼性が維持されている。
ただし、ACFを用いた実装方法の場合、導電粒子102が押しつぶされて接触面積が確保されて導通が取られることから、絶縁膜94の上面の高さは配線端子部14の高さよりも高く、かつ、配線端子部14の高さとつぶされた導通粒子102の高さとを合わせた高さよりも低くされることが好ましい。
さらに、半導体素子91を加熱圧着する際には、加熱圧着後よりも半導体素子91と素子基板60との間隔が狭くなるために、半導体素子91と素子基板60との位置合わせがずれて、バンプ部97と絶縁膜94とが重なるように半導体素子91が配置された場合であっても、加熱圧着時にバンプ部97と絶縁膜94とが接触しないように絶縁膜94の高さを規定することが好ましい。
【0044】
また、図8に示すように、本実施形態の半導体素子91の実装構造体の例では、絶縁膜94の上面の高さにおける配線端子部14と絶縁膜94との距離Wが導電粒子102の粒径R以下とされている。そのため、配線端子部14と絶縁膜94との間に導電粒子102が入り込みにくくなるとともに、配線端子部14と接するように配線端子部14上に存在する導電粒子102の位置を隣り合うバンプ部97の位置から遠ざけることができるしたがって、隣り合うバンプ部97と配線端子部14との短絡をより防ぐことができるようにされている。
【0045】
かかる絶縁膜の配置位置としては、図9(a)〜(c)や図10(a)〜(b)に示すような態様が挙げられる。
図9(a)は、隣り合う配線端子部14の間の領域の全体に渡って絶縁膜94を配置した例である。また、図9(b)〜(c)は、隣り合う配線端子部14の間の領域に、絶縁膜14が存在する領域Pと存在しない領域Sとを有する構成例であって、図9(b)は、隣り合う配線端子部14の間の領域のうちの中央部のみに絶縁膜14を配置した例であり、図9(c)は、隣り合う配線端子部14の間の領域のうちの中央部に非形成領域Sを設け、周囲部に絶縁膜94を配置した例である。さらに、図10(a)〜(b)は、隣り合う配線端子部14の間の領域に、相対的に高さが高い絶縁膜94aと高さが低い絶縁膜94bとを有する構成例であって、図10(a)は、中央部に相対的に高さの高い絶縁膜94aを配置し、周囲部に高さの低い絶縁膜94bを配置した例であり、図10(b)は、中央部に相対的に高さの低い絶縁膜94bを配置し、周囲部に高さの低い絶縁膜94aを配置した例である。
【0046】
これらのいずれの態様であっても構わないが、図9(a)に示すように、隣り合う配線端子部14の間の領域の全体に渡って絶縁膜94を配置した場合には、配線端子部の側面が被覆されるとともに隣り合う出力側バンプ部と配線端子部との距離を稼ぐことができる。
また、図9(b)〜(c)や図10(a)〜(b)に示すように、隣り合う配線端子部14の間の領域に高さの異なる領域を備えることにより、出力側バンプ部と配線端子部との電気的な接続に使用されない導電粒子を高さの低い領域に滞留させることができ、導電粒子が連なることをより低減させることができる。したがって、隣り合う出力側バンプ部と配線端子部との短絡をより低減させることができる。
【0047】
また、図5に示す絶縁部150は樹脂材料からなる絶縁膜94であるが、この絶縁膜94は、上述のTFT素子を構成する絶縁膜72、81(図2を参照)と同一工程で形成された膜であることが好ましい。このように形成された樹脂絶縁膜であれば、製造工程を増加させることなく、所定の絶縁部を形成することができるため、生産コストの上昇や製造効率の低下を防ぐことができる。また、このようにした場合であっても、通常、配線端子部14の厚さと比較して、絶縁膜72、81単独あるいは合計の厚さが厚くされるため、所定の高さ関係を満足させることができる。
すなわち、この絶縁部150を構成する絶縁膜94は、TFT素子を構成する絶縁膜72、81のうちのいずれか一方の絶縁膜と同時に形成された一層構造の絶縁部150であってもよいし、図11(a)〜(c)に示すような二層構造の絶縁部150であっても構わない。
【0048】
4.変形例
本発明は、これまで説明した半導体素子の実装構造の構成に限られるものではなく、種々の変更が可能である。
例えば、上述した構成例では、絶縁性の樹脂材料を用いて絶縁部を形成しているが、図12に示すように、ガラス基板61の表面に凹凸を設け、配線端子部14を凹部61a内に配置するとともに、凸部61bの表面が配線端子部14の表面よりも高い位置となるように構成することもできる。かかる絶縁部150としての凸部61bの構成についても、上述したような高さや配置位置等と同様とすることができる。
【0049】
[第2の実施の形態]
本発明に係る第2の実施の形態として、第1の実施の形態の液晶装置を備えた電子機器について具体的に説明する。
【0050】
図13は、本実施形態の電子機器の全体構成を示す概略構成図である。この電子機器は、液晶装置に備えられた液晶パネル20と、これを制御するための制御手段200とを有している。また、図13中では、液晶パネル20を、パネル構造体20aと、半導体素子(IC)等で構成される駆動回路20bと、に概念的に分けて描いてある。また、制御手段200は、表示情報出力源201と、表示処理回路202と、電源回路203と、タイミングジェネレータ204とを有することが好ましい。
また、表示情報出力源201は、ROM(Read Only Memory)やRAM(Random Access Memory)等からなるメモリと、磁気記録ディスクや光記録ディスク等からなるストレージユニットと、デジタル画像信号を同調出力する同調回路とを備え、タイミングジェネレータ204によって生成された各種のクロック信号に基づいて、所定フォーマットの画像信号等の形で表示情報を表示処理回路202に供給するように構成されていることが好ましい。
【0051】
また、表示処理回路202は、シリアル−パラレル変換回路、増幅・反転回路、ローテーション回路、ガンマ補正回路、クランプ回路等の周知の各種回路を備え、入力した表示情報の処理を実行して、その画像情報をクロック信号CLKと共に駆動回路20bへ供給することが好ましい。さらに、駆動回路20bは、第1の電極駆動回路、第2の電極駆動回路及び検査回路を含むことが好ましい。また、電源回路203は、上述の各構成要素にそれぞれ所定の電圧を供給する機能を有している。
そして、本実施形態の電子機器であれば、半導体素子のバンプ部が電気的に接続される基板上の配線端子部間に所定高さの絶縁部を備えた液晶装置を備えるために、半導体素子の実装位置のずれを生じた場合であっても、隣り合う配線端子部とバンプ部との間の短絡が防がれ、接続信頼性に優れた電子機器とすることができる。
【産業上の利用可能性】
【0052】
本発明によれば、半導体素子のバンプ部が電気的に接続される基板上の端子部間に所定高さの絶縁部を備えるために、半導体素子の実装位置のずれを生じた場合であっても、隣り合う配線端子部とバンプ部との間の短絡が防がれ、接続信頼性に優れた電気光学装置を提供することができる。したがって、液晶装置等の電気光学装置や電子機器、例えば、携帯電話機やパーソナルコンピュータ等をはじめとして、液晶テレビ、ビューファインダ型・モニタ直視型のビデオテープレコーダ、カーナビゲーション装置、ページャ、電気泳動装置、電子手帳、電卓、ワードプロセッサ、ワークステーション、テレビ電話、POS端末、タッチパネルを備えた電子機器、電子放出素子を備えた装置(FED:Field Emission DisplayやSCEED:Surface-Conduction Electron-Emitter Display)などに幅広く適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【0053】
【図1】第1実施形態の液晶装置の概略斜視図である。
【図2】第1実施形態の液晶装置の概略断面図である。
【図3】第1の実施の形態の液晶装置に用いられる半導体素子及び素子基板の平面図である。
【図4】半導体素子の実装構造体の構成を説明するための分解図である。
【図5】半導体素子の実装構造体の構成を説明するための断面図である。
【図6】異方性導電膜を用いた半導体素子の実装方法を説明するための図である。
【図7】本発明の効果を説明するための図である。
【図8】配線端子部と絶縁部の高さ及び水平方向距離について説明するための図である。
【図9】絶縁部の配置位置について説明するための図である(その1)。
【図10】絶縁部の配置位置について説明するための図である(その2)。
【図11】二層構造の絶縁部を示す図である。
【図12】ガラス基板の表面に凹凸を形成し絶縁部とした構成例を示す図である。
【図13】第2の実施の形態の電子機器の概略構成を示すブロック図である。
【図14】従来の半導体素子の実装構造体の構成を示す図である。
【図15】従来の半導体素子側のバンプ部に絶縁膜を配置した構成を示す図である。
【符号の説明】
【0054】
10:液晶装置(電気光学装置)、11:照明装置、13:光源、14:配線端子部、15:導光板、18:端子部、19:外部接続用端子部、20:液晶パネル、21:液晶材料、22:導電膜、23:シール材、26:半導体実装領域、30:カラーフィルタ基板、31:ガラス基板、33:面状電極(対向電極)、37:着色層、41:樹脂層、45:配向膜、60:素子基板(電気光学装置用基板)、60T:基板張出部、61:ガラス基板、61a:凹部、61b:凸部、63:画素電極、65:ゲートバス配線、66:ソースバス配線、67:接続配線、69:TFT素子、75:配向膜、91:半導体素子、91a:半導体素子の辺、93:フレキシブル回路基板、94:絶縁膜、94a:開口部、96:入力側バンプ部、97:出力側バンプ部、100:ACF(異方性導電膜)、101:接着剤、102:導電粒子、150:絶縁部

【特許請求の範囲】
【請求項1】
半導体装置が実装された電気光学装置用基板を備えた電気光学装置において、
前記半導体装置は複数のバンプ部を備え、前記電気光学装置用基板は複数の端子部を備え、前記複数のバンプ部と前記複数の端子部とは導電粒子を含む異方性導電膜を用いて電気的に接続され、
前記複数の端子部のうちの隣接する前記端子部の間に、上面が前記端子部の上面の高さ以上の高さに位置する絶縁部を備えることを特徴とする電気光学装置。
【請求項2】
前記端子部は金属層と金属酸化膜とからなる二層構造であり、前記金属層の上面及び側面は前記金属酸化膜で覆われ、前記絶縁部は前記端子部と重ならない領域に配置されることを特徴とする請求項1に記載の電気光学装置。
【請求項3】
前記端子部の上面の高さ位置における前記端子部と前記絶縁部との距離が前記導電粒子の粒径以下であることを特徴とする請求項1又は2に記載の電気光学装置。
【請求項4】
前記絶縁部の上面の高さと前記端子部の上面の高さとの差が前記導電粒子の粒径以下であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の電気光学装置。
【請求項5】
前記絶縁部は前記端子部の間の領域の全体に渡って配置されることを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載の電気光学装置。
【請求項6】
前記絶縁部は前記端子部の間の領域に高さの異なる領域を備えることを特徴とする請求項1〜5のいずれか一項に記載の電気光学装置。
【請求項7】
前記絶縁部は前記電気光学装置用基板上に存在する樹脂絶縁膜を利用してなることを特徴とする請求項1〜6のいずれか一項に記載の電気光学装置。
【請求項8】
前記電気光学装置用基板を構成する基体は凹部を有し、当該凹部内に前記端子部が形成され、前記絶縁部は前記基体の一部を利用してなることを特徴とする請求項1〜6のいずれか一項に記載の電気光学装置。
【請求項9】
半導体装置が実装された電気光学装置用基板において、
前記半導体装置は複数のバンプ部を備え、前記電気光学装置用基板は複数の端子部を備え、前記複数のバンプ部と前記複数の端子部とは導電粒子を含む異方性導電膜を用いて電気的に接続され、
前記複数の端子部のうちの隣接する前記端子部の間に、上面が前記端子部の上面の高さ以上の高さに位置する絶縁部を備えることを特徴とする電気光学装置用基板。
【請求項10】
半導体装置を基体上に実装した実装構造体において、
前記半導体装置は複数のバンプ部を備え、前記基体は複数の端子部を備え、前記複数のバンプ部と前記複数の端子部とは導電粒子を含む異方性導電膜を用いて電気的に接続され、
前記複数の端子部のうちの隣接する前記端子部の間に、上面が前記端子部の上面の高さ以上の高さに位置する絶縁部を備えることを特徴とする実装構造体。
【請求項11】
請求項1〜8のうちのいずれか一項に記載された電気光学装置を備えた電子機器。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【図9】
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【図10】
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【図11】
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【図12】
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【図13】
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【図14】
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【図15】
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【公開番号】特開2008−177456(P2008−177456A)
【公開日】平成20年7月31日(2008.7.31)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2007−11086(P2007−11086)
【出願日】平成19年1月22日(2007.1.22)
【出願人】(304053854)エプソンイメージングデバイス株式会社 (2,386)
【Fターム(参考)】