部件接合方法和部件接合装置的制作方法

专利名称：部件接合方法和部件接合装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于将诸如半导体部件的部件接合到诸如液晶显示器 和等离子体显示器的平板显示器上的部件接合方法。
背景技术：
常规而言，通过各向异性导电材料或接合材料膜(以下称为各向异性
导电膜或ACF)将部件接合到平板显示器(以下称为平板)上的过程包括，
例如向平板的边缘部分施加各向异性导电膜的ACF施加过程；使部件电
极和形成于平板上的电极匹配，并将部件电极初步接合到平板的电极上的
初步压力接合过程；以及压力接合过程，其中，采用比初步压力接合过程 中采用的力更大的按压力将部件电极按压到平板上的电极上，从而使部件 电极接合至平板上的电极。
因而，要想将这样的部件接合至平板，必须精确地匹配部件电极和平 板电极的位置。因而，例如有人公开了一种部件接合方法，其中首先， 将所述部件初步压力接合到平板上；从与所述部件的接合侧相反的一侧检 查所述平板和所述部件上的识别标记的接合状态，以测量所述部件和所述 平板之间的位置位移量；并且将这一量反馈到下一初步压力接合过程(例 如，参考专利参考文献l)。
图1是示出了专利文献1所示的部件接合方法的操作过程的流程图。
如该图所示，在执行平板输入过程(S2201)之后，执行下述过程ACF 施加过程(S2202);将平板上的电极的位置与部件电极的位置匹配的初步 压力接合过程(S2203);识别所述部件电极与所述平板电极的接合时的位 置的接合识别过程(S2204);以及基于所述接合识别过程中的识别来计算 前述接合过程中的位置位移量的位置位移量计算过程。
之后，在位置位移量大于等于预定阈值时，将所述量作为校正量进行 反馈，以校正初步压力接合过程中的位置位移(S2206)。之后，执行将平
板电极接合至部件电极的压力接合过程(S2207)和平板存储过程(S2208), 并结束所述过程。
注意，图2A、 2B和2C是用于识别形成于所述部件和平板上的电极的 位置的识别标记的参考图。在图1的接合识别过程(S2204)中，诸如摄像 机的接合识别装置识别如图2A所示设置于TAB板上的识别标记2301;以 及如图2B所示设置于部件上的识别标记2302。在图1中的位置位移量计算 过程(S2205)中，计算作为图2C所示的位置位移量的AX和AY。
专利参考文献l:日本特开(Laid-Open)专利申请No. 8-330393
但是，在根据专利参考文献1的方法中，存在一个问题，即，在通过 识别对其执行了初步压力接合过程的部件和平板上的识别标记来测量位置 位移量时，不可能识别出在经过了压力接合过程之后是否将部件电极精确 地接合到了平板电极上。
换言之，即使采用每一识别标记使平板上的电极的位置与部件电极的 位置匹配，也会存在这样的情况，即，部件电极接合至平板上的电极的状 态会因诸如环境温度、按压部件的按压装置的平行度和处于平板一侧的支 撑台按压装置的平行度等外部因素而在初步压力接合过程和压力接合过程 之间变化。在这样的情况下，即使采用在初步压力接合过程中获得的位置 位移量进行了位置校正，该位置校正在压力接合过程中也未必总是合适。
此外，在专利参考文献1中的部件接合方法中，采用平板和部件上的 识别标记来校正位置位移量。因而，例如，在平板上的电极的位置和部件 的电极的位置相对于每一识别标记的位置偏移的情况下，即使在相对于每 一识别标记使平板上的电极的位置和部件的电极的位置匹配时，也存在这 样的问题，即，没有适当地执行实际接合。
具体而言，在制造过程中，几乎使平板上的电极之间的距离和部件的 电极之间的距离保持恒定。但是，在制造平板之后一直到实际接合过程的 时间段内，由于外部环境、操作环境等因素的作用，可能会出现平板上的 电极的位置和部件的电极的位置相对于每一识别标记的位置发生偏移的情 况。在这样的情况下，即使采用指示每一参考位置的识别标记使平板上的 电极的位置和部件的电极的位置匹配，也会存在不可能使部件的电极的位 置与平板上的电极的位置精确匹配的问题。
此外，由于就常规而言，接合至平板的部件的尺寸相对较大，因而在 以一定的位置位移量将部件电极接合到平板上的电极时，决不会产生缺陷 接合。但是，近年来，随着部件的微型化和高精密度取得的进步，需要更
高的接合精确度。例如，各向异性导电膜中包括的导电颗粒的直径近似为5 um，并且长度也越来越短。此外，作为电极的宽度的线的尺寸和作为电极 之间的间隙的空间也在越变越窄，已经到达了小于或等于20ym的程度。 就这样的微型化而言，需要进一步提高的接合精确度。
此外，由于常规部件安装设备中初步压力接合装置和压力接合装置彼 此独立操作，因而尚未实现将压力接合过程中的位置位移量作为校正量反 馈到初步压力接合过程的过程。
本发明就是为了解决前述问题，其目的在于提供一种在将部件电极接 合到平板上形成的电极时具有更高的接合精确度的部件接合方法。
此外，另一 目的在于提供一种采用新的位置校正方法的部件接合方法， 所述新的位置校正方法不同于基于利用形成于部件和平板上的识别标记的 位置识别的位置校正法。

发明内容
为了解决前述问题，根据本发明的部件接合方法是一种用于通过粘附 膜将部件的电极接合至形成于平板的边缘部分上的电极的部件接合方法， 所述方法包括在使所述平板上的电极的位置与所述部件的电极的位置匹 配之后，通过所述粘附膜将所述部件的电极初步压力接合至所述平板上的
电极；将所述部件的电极压力接合至所述平板上的电极；在所述压力接合 之后，检测所述平板上的电极的位置和所述部件的电极的位置；基于在所 述检测中获得的结果计算所述部件的电极和所述平板的电极之间的位置位 移量；以及在所述初步压力接合过程中，采用所述位置位移量作为校正量 来校正所述部件的电极的位置。
利用这一配置，根据本发明的部件接合方法能够将在压力接合之后检 测到的所述部件的电极和所述平板上的电极之间的位置位移量进行反馈， 作为初步压力接合中的位置校正量。因而，变得有可能实现更高的部件接 合精确度。此外，根据本发明的部件接合方法，所述检测包括检测形成于所述平 板和所述部件上的识别标记，并且所述计算包括计算所述平板上的识别标 记的位置数据和所述部件上的识别标记的位置数据之间的差值作为位置位 移量。
利用这一配置，在压力接合之后的位置检测中检测形成于所述部件和 所述平板上的识别标记的位置，并且在所述位置偏移量的检测中通过计算 所述识别标记之间的差值计算位置位移量，从而可以将该量用在初步压力 接合中。
此外，根据本发明的部件接合方法，所述粘附膜包括用于在所述部件 的电极和所述平板上的电极之间导电的导电颗粒，所述检测还包括检测在 所述压力接合之后形成于所述平板上的电极区域上的导电颗粒的凹痕
(indentation)的位置数据集，所述计算包括采用所述凹痕的位置数据集 来计算位置位移量。
利用这一配置，可以在压力接合之后的位置检测中检测形成于平板上 的导电颗粒的凹痕的位置数据集，并通过基于所述位置数据集计算线性近 似而在位置位移量的检测中计算位置位移量。因而，变得有可能通过采用 常规识别标记的位置位移量检测法以外的方法来计算位置位移量。
此外，本发明的部件接合方法还包括，在所述计算中计算的位置位移 量大于或等于预定值或者在压到所述平板的电极上的所述部件的电极的面 积小于或等于预定值时，判断在所述部件的电极和所述平板上的电极之间 出现了缺陷接合。
利用这一配置，在所述判断过程中，可以基于在所述位置位移量的检 测过程中计算的位置位移量来判断所述部件的电极接合至所述平板上的电 极的接合状态是否有缺陷。
注意，为了实现前述目的，可以将本发明用作以所述部件接合方法的 单元作为步骤的程序，还可以将本发明用作包括这样的步骤作为所述单元 的部件接合装置，以及将本发明用作包括所述部件接合装置的部件安装设 备。
利用根据本发明的部件接合方法，在压力接合之后计算所述部件的电 极和所述平板上的电极之间的位置位移量，并采用所述位置位移量作为初
步压力接合中的位置校正量。因而，变得有可能实现更高的接合精确度。
此外，为了计算压力接合中的位置位移量，可以采用ACF中包括的导 电颗粒在所述平板上的电极区域内产生的凹痕的位置数据集来计算所述位 置位移量，该方法不同于采用形成于所述部件和所述平板上的识别标记之 间的差值的方法。因而，变得有可能实现更高的接合精确度。
有关本申请的技术背景的额外信息
这里将2006年3月2日提交的日本专利申请No. 2006-056523的包括
说明书、附图和权利要求的公开内容全文引入以供参考。


通过下文结合示出了本发明的具体实施例的附图给出的说明，本发明
的这些和其他目的、优点和特征将变得显而易见。在附图中
图1是示出了专利文献1所示的部件连接方法的部件的操作流程的流 程图。
图2A、 2B和2C是用于识别形成于部件和平板上的电极的位置的识别 标记的参考图。
图3是采用根据第一实施例的部件接合方法的部件安装设备的外视图。 图4A和4B是说明压力接合装置中采用的批按压模式和单独按压模式 的示意图。
图5A和5B是说明图3所示的初步压力接合装置的操作的参考图。图6是说明设置于压力接合装置中的接合识别装置的示意图。
图7是根据第一实施例的初步压力接合装置和压力接合装置的功能框图。
图8是示出了根据第一实施例的部件接合方法的操作流程的流程图。 图9A和9B是说明根据第一实施例的部件接合方法中采用的位置位移
量计算方法的示意图。
图10是说明根据第一实施例的部件接合方法中采用的位置位移量计算
方法的示意图。
图11A和11B是说明形成于部件上的电极和ACF带中包括的导电颗粒200780007458. 8
说明书第6/20页
的凹痕之间的关系的截面图。
图12A和12B是说明形成于部件上的电极和ACF带中包括的导电颗粒 的凹痕之间的关系的截面图。
图13A和13B是说明形成于部件上的电极和ACF带中包括的导电颗粒 的凹痕之间的关系的截面图。
图14是说明根据第二实施例的部件接合方法中采用的位置位移量计算 方法的示意图。
图15A和15B是根据第二实施例说明部件的匹配数据的模板、形成于 部件上的电极和ACF带中包括的导电颗粒的凹痕之间的关系的示意图。图16是说明根据第二实施例的部件接合方法中采用的位置位移量计算 方法的示意图。
图17A和17B是说明根据第三实施例的部件接合方法中采用的边缘检 测的示意图。
图18A和18B是说明根据第三实施例的部件接合方法中釆用的边缘检 测的示意图。
图19A和19B是说明根据第三实施例的部件接合方法中采用的边缘检 测的示意图。
图20是说明根据常规部件接合方法的采用识别标记的位置校正法的示 意图。
图21是说明根据第四实施例的部件接合方法中采用的位置校正法的示 意图。
图22是说明根据第五实施例的部件接合方法中采用的位置位移量计算 方法的示意图。
图23A和23B是说明根据第五实施例的部件接合方法中采用的位置位 移量计算方法的示意图。
具体实施例方式
将参考所述示意图说明根据本发明的部件接合方法的实施例。 (第一实施例)图3示出了采用根据第一实施例的部件接合方法的部件安装设备100 的外视图。
这一组装型部件安装设备100的处理包括作为第一过程的向平板施
加各向异性导电膜(ACF带)的ACF施加过程；作为第二过程的将诸如半导 体部件的部件初步压力接合至平板的初步压力接合过程；以及作为第三过 程的将所述半导体部件最终压力接合到所述平板上的压力接合过程。
在ACF施加过程中，提供了一种ACF施加装置101。这一 ACF施加装置 IOI包括支撑台、弯曲校正单元、平板台、XY表格、ACF提供单元等。
图8是示出了根据第一实施例的部件接合方法的操作流程的流程图。 注意，在根据第一实施例的部件接合方法中，在压力接合过程之后计算位 置位移量，并在初步压力接合过程中采用所计算的位置位移量。
首先，将平板加载到ACF施加装置101内(S601)，之后，在支撑台上 采用ACF施加头在平板和半导体部件之间施加含有导电颗粒的胶带，所述 每一个导电颗粒都具有大约5nm的直径。之后，对所述半导体部件加热， 并将其按压到平板上，并且该过程进行至ACF施加过程，其中，将各向异 性导电膜带施加到所述平板上，所述各向异性导电膜带借助前述导电颗粒 将所述半导体部件的电极电连接至所述平板上的电极。因而，通过施加ACF 膜带变得可以在半导体部件和平板之间实现导电。
接下来，将所述平板加载到初步压力接合装置102内，其包括部件提 供单元、支撑台、XY表等。
在这一初步压力接合过程中，在支撑台上使由所述部件提供单元采用 TCP带等提供的半导体部件的位置与平板的边缘部分的位置匹配，之后，执
行初步压力接合过程，其中，将所述半导体部件安装到已经施加到了所述 平板上的ACF膜带上(S603)。
因而，所述初步压力接合装置102包括部件提供单元，其通过托盘或 TCP带(利用冲模从带上剪切下来的)提取接合至平板的边缘部分的半导体 部件。
接下来，执行将所述半导体部件最终压力接合到所述平板上的压力接 合过程(S604)。图3所示的压力接合装置103包括弯曲校正单元、支撑台、 按压头、平板台、座部提供单元、XY台等。
在这一压力接合装置103中，在采用在支撑台上施加力的按压头执行 加热处理和按压处理的同时，将经过初步压力接合的半导体部件压力接合 到平板的边缘部分上。注意，在压力接合过程中，提供了批压合模式和独 立压合模式，在批压合模式中，如图4A所示，按压头单元201按压一批部 件202，而在独立压合模式中，如图4B所示，按压头单元203分别按压各 个部件204。注意，将采用压合一批部件的批压合装置来描述第一实施例。
此外，采用作为控制器的控制屏来操作ACF施加装置lOl、初步压力接 合装置102和压力接合装置103中的每一处理。
之后，在本发明中，在压力接合过程之后，执行接合识别过程，其中， 采用微分干涉显微镜识别将部件的电极接合到平板的电极上的位置
(S605)。之后，基于接合识别过程中的识别，执行位置位移量计算过程， 其中，计算部件的电极和平板上的电极之间的位置位移量。例如，在这一 位置位移量计算过程中，有可能简单地计算平板上的识别标记的位置数据 和部件上的识别标记的位置数据之间的差值作为位置位移量。或者，有可 能如后文中所述的在压力接合过程之后，采用各向异性导电膜中含有的导 电颗粒的凹痕的位置数据集来计算位置位移量。
接下来，在位置位移量大于或等于预定阈值时，执行下述过程将位 置位移量反馈到初步压力接合过程的过程(S607);以及存储其上已经安装 了部件的平板的平板存储过程(S608)。之后，结束上述过程。
注意，在前述初步压力接合过程中，难以通过各向异性导电膜中含有 的导电颗粒的碾压状态识别平板上的电极和部件的电极之间的接合状态。 这是因为，初步压力接合过程中的按压力小，因而难以识别出电极之间的 接合状态。因此，在根据本发明的部件接合方法中，采用比初步压力接合 过程中采用的力更大的按压力执行压力接合过程。之后，在平板上的电极 和部件的电极重叠的位置上的各向异性导电膜的整个区域均受到碾压的情 况下，通过检测导电颗粒的凹痕的位置数据集来校正所述部件的电极的位 置。
此外，在本实施例的说明中，所述平板显示器是由玻璃等制成的透明 屏板。这种平板的类型有液晶显示器(LCD)屏板；诸如等离子体显示板 (PDP)的玻璃屏板；以及包括柔性印刷电路(FPC)的屏板。
此外，接合至所述平板的部件为(例如)诸如其上安装了半导体器件、
TAB板和半导体部件的柔性印刷电路的部件，不管其是透明的还是不透明 的，只要所述部件具有能够接合到所述平板上的电极的电极就可以采用其 作为接合至平板的部件。注意，所述平板上的电极或者所述部件上的电极 可以是凸块。
图5A和5B是说明图3所示的初步压力接合装置102的操作的参考图。 图5A示出了在将作为部件的TAB板304匹配并初步压力接合至平板302
的边缘部分之前每一过程中的位置关系。
固定平板302，并通过沿箭头指示的预定方向滑动位置确定单元305将 TAB板304上的电极304a移动到平板302上的电极302a。此外，如图5B 所示，采用按压装置301使TAB板304上的电极304a的位置与平板302上 的电极302a的位置匹配，并通过各向异性导电膜303执行初步压力接合。
此外，在初步压力接合过程中，在将TAB板304精确地放置到平板302 上时，摄像机306识别平板302上的识别标记，摄像机307识别TAB板304 上的识别标记，从而能够使TAB板304的位置与平板302的位置精确匹配。
注意，还有使平板302上的电极302a的宽度与部件304上的电极304a 的宽度匹配的方法。但是，为了增大位置位移的容差， 一般可以使任一尺 寸稍大。将在假设平板302上的电极302a的宽度大于部件304上的电极304a
的宽度的情况下说明第一实施例。
图6是说明设置于压力接合装置103中的接合识别装置400的示意图。 所述接合识别装置400包括检测导电颗粒的凹痕的位置数据集的微
分干涉显微镜401;用于在俘获图像时使用的灯402;检测接合状态的CCD
摄像机403;控制每一处理单元的控制单元404;以及用于调整微分干涉显
微镜401的聚焦的滑动单元405。
对这一接合识别装置400的操作进行如下说明。
首先，控制单元404移动到待识别的TAB板304上的电极处，打开灯 402，并通过CCD摄像机403检索接合状态。借助于此，可以识别平板上的 电极和TAB板304上的电极之间的接合的位置位移量。
此外，接合识别装置400识别TAB板304上的电极。但是，在有待识 别的部件的数量过多，并且所述部件落在接合识别装置400的范围之外时，
可以通过提供向前和向后滑动的滑动单元来识别所述电极。注意，当前图
示仅示出了接合识别装置400只具有上下滑动的滑动单元405的情况。
此外，在采用识别标记而不是当前示意图所示的包括微分干涉显微镜
401的接合识别装置400计算位置位移量时，将采用图5A和5B所示的初步
压力接合装置102中采用的不需要精确放大比率的摄像机306。
图7是根据第一实施例的初步压力接合装置102和压力接合装置103
的功能框图。
初步压力接合装置102包括包括位置位移量校正单元503的控制单 元502，其中，将压力接合过程之后的位置位移量反馈至所述位置位移量校 正单元503，并且所述位置位移量校正单元503对要接合的下一部件上的位 置位移进行校正；以及采用所述反馈校正量确定部件的位置的部件位置确 定单元501。
压力接合装置103包括如图6所示的用于识别平板上的电极的位置和 部件的电极的位置的接合识别装置400，并且还包括基于所识别的位置信息 计算位置位移量的位置位移量计算单元504。
如当前示意图所示，基于从接合识别装置400传输至初步压力接合装 置102的控制单元502的、在压力接合过程之后计算的所述平板上的电极 和所述部件的电极之间的位置位移量来校正所述位置位移量。之后，将结 果传输至部件位置确定单元501，所述初步压力接合装置102确定所述部件 的电极在所述平板上的电极上的位置。之后，采用按压装置301在电极之 间执行初步压力接合过程。注意，尽管已经将接合识别装置400安装到了 压力接合装置103中，但是也可以独立于压力接合装置103提供接合识别 装置400。
注意，有可能设想这样一种校正位置位移量的方法，其中采用初步 压力接合装置102的控制单元502基于识别标记计算位置位移量；并且基 于所述计算量以及从所述接合识别装置400传输至所述初歩压力接合装置 102的控制单元502的、在压力接合过程之后识别的所述平板上的电极和所 述部件的电极之间的位置位移量来校正所述位置位移量。
图9A和9B是将位置位移量计算方法作为根据第一实施例的部件接合 方法进行介绍的示意图。
注意，在当前示意图中，示出了采用己接合的电极之一的接合状态计 算位置位移量。
如图9A所示，接合识别装置400识别各向异性导电膜中的导电颗粒的
凹痕，并获得颗粒的形状的中心值。
在X-Y平面上获得参考位置数据。在当前示意图中，假设X轴沿平板 的较短边的方向，平板所选择的电极702的中心位置在X轴上的坐标为Xa。 此外，对Y轴执行相同的处理。
之后，假设由接合识别装置400检测的导电颗粒的凹痕的每一位置数 据为坐标，诸如F1=(X1，Y1)，……F『(Xn，Yn)，并基于这样的数据通过计 算获得最佳的线性近似。在本发明中，采用最小二乘法获得所述凹痕的每 一位置处的最佳线性近似。注意，假设Y二aX+b是这一线性近似，那么可以 通过下述方程1获得"a"和"b"。
<formula>formula see original document page 17</formula>
这里，Xav是Xi的平均值，Yav是Yi的平均值，oxx是Xi的方差， oxy是Xi和Yi的公方差。
图9A中获得的线性近似为Y=alX+bl，而图9B中获得的线性近似则为 Y=a2X+b2。
接下来，根据图9B，所获得的线性近似为Y=a2X+b2，在Y坐标为0和 Yl时，通过下述方程2获得X0和X1。 [方程2] X0= -b2/a2 Xl二 (Yl-b2)/a2
借此可以通过下述方程3获得相对于平板上的电极704的中心位置Xa 的所述部件的电极703的中心位置Xb。
Xb=(Xl-X0)/2
可以通过下述方程4获得所述线的斜率0b。 [方程4]
b=ARC Tan (a2)
因而，可以采用下述方程5通过X和Y轴的正方向以及从0轴的逆时 针旋转分别获得作为待校正的校正位置数据的坐标(AX， AY， A0)。 [方程5] AX=Xa-Xl AY=0
△ =90。— b
注意，尽管在第一实施例中能够通过0和Yl的Y坐标获得校正位置数 据，但是在必须参考电极位置相对于参考位置的关系执行校正时，可以将 预定校正数据添加到每一校正数据AX和AY内。
图10是说明根据第一实施例的部件接合方法中采用的另一位置位移量 计算方法的示意图。注意，尽管在图9A和9B中的位置位移量的计算中未 获得Y轴中的位移量AY，但是在当前示意图中可以获得处于Y轴方向的校 正量AY。
首先，通过方程Y^2X+b2表示沿所获得的电极801的长度方向的线， 通过下述方程6能够获得垂直于所述线的线。 [方程6]
Y:-(l/a2)X + b22
利用这一线方程，为了找到覆盖每一位置数据F1二(X1,Y1)…… Fn=(Xn， Yn)的线的范围，获得方程7所示的下述两个线方程。 [方程7]
Y=-(1/a2)X + b21 Y=-(l/a2)X + b22
能够凭借这些b21和b22获得AY。更具体而言，能够通过下述步骤获 得AY:计算b23=(b21+b22)/2;并且将所述解与对应于其中平板上的电极 802和部件的电极801重叠的b20的参考值进行比较。借此，能够获得针对
沿Y轴的相邻值的所有校正位置数据。
注意，根据第一实施例的部件接合方法的问题在于，在如图13A和13B 所示，部件的电极1102和平板上的电极1104相互重叠的面积小时，位移 量AX将变得小于AXc，后者指示与将要实际接合的部件的电极的中心位置 的距离。
但是，即使在图13A禾n 13B所示的情况下，通过逐渐执行校正，也能 够提高接合的精确度，因此能够将部件的电极接合到更加靠近平板上的电 极的中心位置的位置。
注意，由于在实际接合识别过程中，所识别的凹痕的位置必须位于平 板上的电极内，因而可以在平板上的电极的区域范围内对识别结果进行过 滤。因此，能够消除平板以外的部分内产生的噪声，因而能够获得更为精 确的识别结果。
图11A和11B是说明形成于部件901上的电极902和903与ACF带908 中包括的导电颗粒906的凹痕之间的关系的截面图。
本示意图示出了部件901上的电极902和903沿Y和X轴方向相对于 平板907上的电极的位置位移。通过采用接合识别装置获得由导电颗粒906 产生的凹痕的位置数据集，获得了线性近似909，并且计算相对于平板907 上的电极904和905的位置位移量。
图12A和12B是说明形成于部件1001上的电极1002和1003与ACF带 1008中包括的导电颗粒1006的凹痕之间的关系的截面图。
本示意图示出了部件1001上的电极1002和1003沿Y和X轴方向以及 沿e方向相对于平板1007上的电极的位置位移。从通过采用接合识别装置 获得由导电颗粒1006产生的凹痕的位置数据集获得了线性近似1009，并且 计算相对于平板1007上的电极1004和1005的位置位移量。
如上所述，在根据第一实施例的部件接合方法中，所述接合识别装置 400:包括微分干涉显微镜401，其提取压力接合过程之后所述平板上的电 极和所述部件的电极之间的接合状态；基于所识别的图像计算位置位移量; 以及将所述位置位移量作为校正量反馈至初步压力接合过程。
因而，由于能够计算实际压力接合过程之后的位置位移量，因此有可 能消除在从初步压力接合过程到压力接合过程之间的时间段内导致接合位
置位移的产生的因素，从而以比常规情况更高的可靠性将部件接合到平板 上。
此外，为了计算位置位移量，采用形成于部件上的识别标记和形成于
平板上的识别标记之间的差值作为位置位移量。此外，能够通过识别ACF 带中含有的导电颗粒的凹痕的位置数据集并采用所述数据集计算线性近似 而获得所述位置位移量。因此，能够采用利用识别标记的方法以外的方法 计算位置位移量。
(第二实施例)
接下来，将参考示意图说明根据本发明的第二实施例的部件接合方法。 注意，根据第二实施例的部件接合方法是根据压力接合过程之后形成于平 板上的导电颗粒的凹痕的识别位置的数据集找到与部件的形状匹配的形 状，并基于所述匹配数据计算位置校正量。
图14是将一种位置位移量计算方法介绍为根据第二实施例的部件接合 方法的示意图。
在第二实施例中，根据在由接合产生的凹痕的位置数据集和所要提供 的部件的电极之一的参考形状的模板数据，识别出能够实现具有最大数量 的凹痕的位置数据的模板位置作为部件的电极1201的位置。
注意，由于这种模板匹配方法是一种一般方法，因此在这里未说明其 细节。在本方法中，通过在坐标系上滑动模板确定能够实现在模板内具有 最大数量的凹痕的位置数据集的位置。
之后，假设Y二a3X+b3是通过最终确定的形状获得的线性近似1202，那 么将获得通过与根据第一实施例的位置校正方法相同的计算方法获得的校 正位置数据(M， AY和A0)。
此外，所述第一和第二实施例之间的差别在于，在第二实施例中，通 过Y=a4X+b4获得了部件1201的较短边的方程，并且获得了线Y=a4X+b4与 方程Y二a3X+b3的交点的Y坐标。假设所述值为"Y2"，那么能够通过作为 部件1201的较短边的参考Y轴数据的"Y1"和交点数据"Y2"之间的差获 得将要在Y轴上校正的校正位置数据AY。
此外，尽管在第二实施例中，根据部件的电极1201在平板的电极1203
上的接合位置，使匹配位置向右或向左移动。但是，利用模板匹配，即使 在移动匹配位置时，由于有可能检测到部件接合所处的线，因而能够识别
出部件的电极1201的位置。
图15A和15B是根据第二实施例说明部件的匹配数据的模板1300、形 成于部件1301上的电极1304和1305以及ACF带1302中包括的导电颗粒 的凹痕之间的关系的示意图。
采用图15A所示的部件的匹配数据的模板1300，变得有可能基于图15B 所示的凹痕的位置数据集识别出部件的电极1304的位置，并采用线性近似 1308计算与平板上的电极1306的位置位移量。
图16A和16B是说明根据第二实施例的部件接合方法中采用的位置位 移量计算方法的示意图。
在图16A中，基于部件的电极1404的右边L2和上边Ll获得Y5和Y6 的线性近似。此外，基于部件的电极1406的右边L4和上边L3获得Y7和Y8的线性 近似。因而，采用这些线性近似，有可能获得校正位置数据(AX， AY和AQ )。
如上所述，借助根据第二实施例的部件接合方法，有可能采用部件的 匹配数据的模板以及压力接合过程之后导电颗粒的凹痕的位置数据集计算 位置位移量，并将这一位置位移量作为校正量反馈至初步压力接合过程。 例如，即使在部件的接合位置产生了显著的位移，也有可能更为精确地计 算位置位移量。
(第三实施例)
接下来，将参考示意图说明根据本发明的第三实施例的部件接合方法。 注意，在通过各向异性导电膜将部件的电极接合至平板上的电极时， 将存在难以识别出导电颗粒是否受到了压力碾压的情况。因而，在根据第 三实施例的部件接合方法中，采用接合识别装置检测平板电极与部件电极 重叠的区域，并基于凹痕的形状的位置数据获得用于进行校正的校正数据 (△X, AY，和A0)。
更具体而言，在压力接合过程之后，将采用根据方向提供的用于消除 噪声的滤波器识别在按压平板上的部件时产生的导电颗粒的凹痕的形状， 并基于所述形状计算校正量。
就这一形状的检测方法而言，尽管在通过接合识别装置进行形状识别 之后采用了特殊的检测方法，但是也可以设想采用边缘滤波器以便识别边 缘部分，并以之作为所述检测方法中的一种。尽管己经公开了边缘检测滤
波器的各种方法，但是在本发明中，也可以采用作为行列式(determinant) 的"Prewitt算子(operator)"获得边缘部分。
图17A和17B是说明根据第三实施例的部件接合方法中采用的边缘检 测的示意图。
采用接合识别装置检测作为所述部件的电极1504的形状的边缘的L5、 L6和L7，并由所检测的边缘的位置计算位置位移量。
注意，所述通过线性近似(在本示意图中为Y9二a9X+b9和Y10二alOX+b10)
计算位置位移量的方法与前述实施例中采用的相同。因而，将省略对其的 说明。
图18A和18B是说明根据第三实施例的部件接合方法中采用的边缘检 测的示意图。
采用所述接合识别装置检测作为部件电极的形状1604的边缘的L8和 L9。之后，通过所检测的边缘的位置来计算Yll和Y12的线性近似，并获 得作为部件电极和平板上的电极之间的位置位移量的校正位置数据(AX， AY和A0)。
图19A和19B是说明根据第三实施例的部件接合方法中采用的边缘检 测的示意图。
采用所述接合识别装置检测作为部件电极的形状1704的边缘的L10和 Lll。之后，通过所检测的边缘的位置计算Y13和Y14的线性近似，并获得 作为部件电极和平板上的电极之间的位置位移量的校正位置数据(AX， AY 和厶 )。
如上所述，在根据第三实施例的部件接合方法中，在通过各向异性导 电膜将部件的电极接合至平板上的电极的情况下，即使在难以识别导电颗 粒是否受到压力碾压时，也有可能适当地检测已接合部分的边缘，并计算 位置位移量，从而将所述量反馈作为初步压力接合过程中的校正量。因而， 有可能获得更高的接合准确度。
(第四实施例)
接下来，将参考示意图说明根据本发明的第四实施例的部件接合方法。 注意，在根据第四实施例的部件接合方法中，通过选择接近部件中心的电 极之一并计算位置位移量来进行位置校正。
图20是说明根据常规部件接合方法的采用识别标记的位置校正法的示意图。
在本示意图中，在使平板上的电极与部件的电极匹配时，通过匹配平 板和部件上的识别标记来进行接合，此外，该图是在扩大部件的电极时的 参考图。
就常规而言，在平板1802上形成两个识别标记(1802a和1802b)，以 便使部件1801的位置与平板1802的位置匹配，此外还在部件1801上形成 对应的识别标记(1801a和1801b)。通过采用这些识别标记进行位置匹配， 调整了位置位移量并消除了电极之间的位移。
但是，存在部件1801的电极之间的距离可能因诸如压力接合过程中的 加热过程和按压过程中的环境的各种因素而变化的情况。在这样的情况下， 如图20A和20B所示，即使在采用左侧识别标记1801a或右侧识别标记1801b 中的任一个使所述位置匹配时，也会产生这样的问题，即，在另一侧的边 缘上产生显著的位置位移，从而在将部件电极接合到平板电极上的过程中 产生位置位移。如上所述，甚至在计算并调整两个识别标记之间的位置位 移量时，也会存在这样的问题，即无法识别出实际接合的部件的状态。
注意，尽管存在抵消两识别标记之间的差的方法，但是也会产生无法 反映实际接合状态的问题。
图21是说明根据第四实施例的识别标记中使用的位置校正法的示意图。
在根据本发明的位置校正法中，在存在多个电极1901时，假设作为用 于计算位置位移量的对象的电极是处于部件1901的中心附近的电极。
如图21 (a)所示，在采用左侧的识别标记(1901a和1902a)使部件 1901的位置与平板1902的位置匹配时，电极部分P9处的位置不能匹配。
因而，在本发明中，如图21(b)所示，在匹配识别标记(1901a和1902b)
之后，添加前一接合过程中在电极P5处产生的电极之间的位移作为校正数 据，并执行接合。
借此，变得有可能在所述接合过程中采用在最近的接合过程中产生的 位移量，并且甚至在电极之间的间距在压合过程和加热过程中产生变化时， 也可能减少电极之间的缺陷接合的产生。注意，在电极的数量为奇数时， 可以采用中心电极处的位移量作为校正数据，而在所述数量为偶数时，可 以采用中心处的任一电极的位移量。
因而，如图21 (a)所示，即使在P9处的电极的位置无法匹配时，采 用根据第四实施例的位置校正法，也可能使P5处的电极的位置精确匹配， 如图21 (b)所示，而且在Pl和P9处，也能够使平板1902和部件1901上 的电极的位置的大约一半相互匹配。
如上所述，在根据第四实施例的部件接合方法中，即使在部件和平板 上的电极之间的宽度因按压过程和加热过程而发生变化时，也有可能通过 在初步压力接合过程中采用在位于部件的"电极的中心附近"的电极的接 合状态下计算的位移量获得具有更高的可靠性的接合结果。因而，变得有 可能借助位置位移校正实现不易受到干扰的鲁棒的反馈控制。 (选择所述电极中的任一者的情况)
注意，尽管在第四实施例中识别位置位移量的部分处于电极的中心的 附近，但是所述部分不限于此，有可能通过识别所述电极之一的位置位移 量而进行位置校正。
此外，可以设想通过多个电极计算位置位移量，并计算平均值，进而 将其用到校正位置数据(AX， AY和A0)中。
例如，假设通过(AX1， AY1和AOl)和(AX2， AY2禾口AG)2)表示两 个部分处的位置位移量，那么可以采用以下方程8在两个部分的位置位移 量的平均值的基础上计算此时的校正位置数据(AX， AY和A0)。
(AX， AY， and AG))二((AX1 + AX2)/2， (AY1 + AY2)/2， (A01 + △ 2) /2)
如上所述，由于在多个电极的接合状态的基础上计算位置位移量的平 均值，因而所要校正的校正位置数据(AX， AY和AG))将变成更为精确的
值，从而使接合的可靠性更高。 (第五实施例)
接下来，将参考示意图说明根据本发明的第五实施例的部件接合方法。 注意，第五实施例说明了在部件电极由凸块构成时的位置校正法。
图22是说明一种位置位移量计算方法作为根据第五实施例的部件接合 方法的示意图。
在将要接合至平板2002的部件2001上形成多个凸块。在这样的情况 下，在只选择所述凸块之一的接合状态时，例如，在选择所述凸块中心附 近的凸块时，采用用于接合凸块A3或D3的识别数据。此外，在采用多个 凸块的数据时，有可能计算校正所需的位置位移量的数据。例如，与通过 A2、 A3和A4; D2、 D3和D4; A3和D3;以及Bl和B5的识别数据获得的识 别结果的平均值相结合。
图23A和23B是说明根据第五实施例的部件接合方法中采用的位置位 移量计算方法的示意图。
为了获得位置校正数据，通过所产生的导电颗粒的凹痕的位置数据集 获得线性近似的方法与前述实施例中描述的相同。在本示意图中，由于与 TAB板上的电极相比所述凸块的形状的长度宽度比更接近1:1，因而有可能 获得作为相应方向的线性近似的Y15和Y16。
如上所述，在根据第五实施例的部件接合方法中，即使在部件的电极 由凸块构成时，通过采用与前述实施例中描述的位置校正法相同的方法计 算凸块的位置位移量，变得有可能在初步压力接合过程中采用所计算的量 作为校正量。
注意，在所计算的校正位置数据(AX， AY和AG))的位置位移量大于 或等于预定值时，有可能判断在部件的电极和平板上的电极之间产生了缺 陷接合。
更具体而言，在接合识别装置和压力接合装置中执行这一缺陷判断。 在相应的装置内通知错误的产生，或者将错误信息以及诸如平板的标识号 的平板识别信息传输到与接合识别装置或压力接合装置连接的主计算机， 以便在压力接合过程之后的后续过程中执行缺陷判断。
此外，在这一缺陷判断中，除了采用位置位移量之外，可以设想在各 向异性导电膜中的导电颗粒受到按压的情况下测量平板上的电极的受压区 域，并判断在测量值小于或等于预定值时，在部件的电极和平板上的电极 之间产生了缺陷接合。
尽管在上文中只详细说明了本发明的一些示范性实施例，但是本领域 技术人员将容易地认识到当在实质上不背离本发明的新颖教导和优势的情 况下，有可能对所述示范性实施例做出很多种修改。相应地，所有的此类 修改均应落在本发明的范围内。
工业实用性
根据本发明的部件接合方法涉及将部件的电极接合至平板上的电极的 方法，并且例如，可以将其应用于包括初步压力接合过程和压力接合过程 的部件安装设备。
权利要求
1、一种用于将部件的电极通过粘附膜接合至形成于平板的边缘部分上的电极的部件接合方法，所述方法包括在使所述平板上的电极的位置与所述部件的电极的位置匹配之后，通过所述粘附膜将所述部件的电极初步压力接合至所述平板上的电极；将所述部件的电极压力接合至所述平板上的电极；在所述压力接合之后，检测所述平板上的电极的位置和所述部件的电极的位置；基于在所述检测中获得的结果计算所述部件的电极和所述平板上的电极之间的位置位移量；以及在所述初步压力接合过程中，采用所述位置位移量作为校正量来校正所述部件的电极的位置。
2、 根据权利要求1所述的部件接合方法，其中， 所述检测包括检测形成于所述平板和所述部件上的识别标记， 并且所述计算包括计算所述平板上的识别标记的位置数据和所述部件上的 识别标记的位置数据之间的差值作为所述位置位移量。
3、 根据权利要求1所述的部件接合方法，其中，所述粘附膜包括用于在所述部件的电极和所述平板上的电极之 间导电的导电颗粒，所述检测还包括检测在所述压力接合之后形成于所述平板上的电极区 域上的所述导电颗粒的凹痕的位置数据集，并且所述计算包括采用所述凹痕的位置数据集计算所述位置位移量。
4、 根据权利要求3所述的部件接合方法，其中，所述计算包括基于所述凹痕的位置数据集采用最小二乘法计算X 和Y坐标的线性近似，以及采用所述线性近似计算所述部件的电极在X方向、Y方向和表示斜率的9方向上的位置位移量。
5、根据权利要求4所述的部件接合方法，其中，所述计算还包括计算垂直于所述线性近似的第二线性近似，以 及基于所述线性近似和所述第二线性近似计算所述部件的电极的位置位移
6、 根据权利要求3所述的部件接合方法，其中，所述计算还包括通过基于下述内容预测所述部件的电极的接合 位置而计算所述位置位移量对应于所述部件的形状的尺寸并且预先设置 的匹配数据的模板；以及所述导电颗粒的凹痕的位置数据集。
7、 根据权利要求6所述的部件接合方法，其中，所述计算包括基于所述形状计算线性近似，以及计算所述部件 的电极在X方向、Y方向和表示斜率的9方向上的位置位移量。
8、 根据权利要求3所述的部件接合方法，其中，所述计算包括基于所述导电颗粒的凹痕计算所述部件的电极 和所述平板上的电极重叠的区域；基于所述区域的边缘的检测计算线性近 似；以及计算所述部件的电极和所述平板上的电极之间的、在X方向、Y方 向和表示斜率的0方向上的位置位移量。
9、 根据权利要求3所述的部件接合方法，其中，当在所述平板和所述部件上分别形成了多个电极时，所述检测 包括检测所述平板上和所述部件上的电极的位置之一，并且所述计算包括基于在所述检测中检测的位置计算所述平板上的电极和 所述部件的电极之间的位置位移量。
10、 根据权利要求9所述的部件接合方法，其中，所述检测还包括检测电极的位置，所述位置位于所述多个电极的中心的附近，并且所述计算包括基于在所述检测中检测的位置计算所述平板上的电极和 所述部件的电极之间的位置位移量。
11、 根据权利要求9所述的部件接合方法，其中，所述检测包括检测所述多个电极的相应位置，并且 所述计算包括计算所述平板上的电极和所述部件的电极之间的位置位 移量的平均值作为将要反馈至所述初步压力接合的位置位移量。
12、 根据权利要求3所述的部件接合方法， 其中，在所述部件上形成了多个凸块，并且所述计算包括计算所述多个凸块的位置位移量的平均值或者所述多个 凸块之一的位置位移量,作为所述位置位移量。
13、 根据权利要求1所述的部件接合方法，还包括 在所述计算中计算的位置位移量大于或等于预定值或者在所述部件的电极压到所述平板上的电极上的面积小于或等于预定值时，判断在所述部 件的电极和所述平板上的电极之间产生了缺陷接合。
14、 一种通过粘附膜将部件的电极接合至形成于平板的边缘上的电极 的部件接合装置，所述装置包括初步压力接合单元，其用于使所述平板上的电极的位置与所述部件的 电极的位置匹配，并且通过所述粘附膜将所述部件的电极初步压力接合至 所述平板上的电极；压力接合单元，其用于将所述部件的电极压力接合至所述平板上的电极；位置检测单元，其用于在所述压力接合单元执行的处理之后检测所述 平板上的电极的位置和所述部件的电极的位置；位置位移量计算单元，其用于基于所述位置检测单元获得的结果计算 所述部件的电极和所述平板上的电极之间的位置位移量；以及 位置校正单元，其用于采用所述位置位移量作为校正量在所述初步压 力接合单元中校正所述部件的电极的位置。
15、 根据权利要求14所述的部件接合装置，其中，所述位置检测单元用于检测形成于所述平板和所述部件上的识 别标记，并且所述位置位移量计算单元用于计算所述平板上的识别标记的位置数据 和所述部件上的识别标记的位置数据之间的差值作为所述位置位移量。
16、 根据权利要求14所述的部件接合装置，其中，所述粘附膜包括用于在所述部件的电极和所述平板上的电极之 间导电的导电颗粒，所述位置检测单元用于检测所述压力接合单元执行的处理之后形成于 所述平板上的电极区域上的导电颗粒的凹痕的位置数据集，并且所述位置位移量计算单元用于采用所述凹痕的位置数据集计算所述位 置位移量。
17、 根据权利要求14所述的部件接合装置， 其中，所述位置检测单元为微分干涉显微镜。
18、 根据权利要求14所述的部件接合装置，还包括 缺陷判断单元，其用于，当所述位置位移量计算单元计算的位置位移量大于或等于预定值或者当所述部件的电极压到所述平板上的电极上的面 积小于或等于预定值时，判断在所述部件的电极和所述平板上的电极之间 产生了缺陷接合。
19、 一种采用用于将部件的电极通过粘附膜接合至形成于平板的边缘 部分上的电极的部件接合方法的部件安装设备，所述设备包括施加单元，其用于将所述粘附膜施加到所述平板的边缘部分； 初歩压力接合单元，其用于使所述平板上的电极的位置与所述部件的 电极的位置匹配，并且通过所述粘附膜将所述部件的电极初步压力接合至 所述平板上的电极；压力接合单元，其用于将所述部件的电极压力接合至所述平板上的电极；位置检测单元，其用于在所述压力接合单元执行的处理之后检测所述 平板上的电极的位置和所述部件的电极的位置；位置位移量计算单元，其用于基于所述位置检测单元获得的结果计算 所述部件的电极和所述平板上的电极之间的位置位移量；以及位置校正单元，其用于采用所述位置位移量作为校正量在所述初步压 力接合单元中校正所述部件的电极的位置。
全文摘要
提供了一种在将部件的电极接合至形成于平板上的电极的过程中具有更高的接合精确度的部件接合方法。一种初步压力接合装置包括包括位置位移量校正单元的控制单元，其中将压力接合过程之后的位置位移量反馈至所述位置位移量校正单元，并且所述位置位移量校正单元校正所要初步接合的下一部件上的位置位移；以及采用所述反馈的校正量确定部件的位置的部件位置确定单元。另一方面，一种压力接合装置包括用于识别所述平板和所述部件上的电极的位置的接合识别装置。所述接合识别装置包括基于所识别的位置信息计算位置位移量的位置位移量计算单元。
文档编号G02F1/1345GK101395522SQ200780007458
公开日2009年3月25日 申请日期2007年2月28日 优先权日2006年3月2日
发明者内山宏, 山田晃, 岩桥俊, 辻川俊彦 申请人:松下电器产业株式会社