(57)【要約】【課題】封止不要部分に開口部や切欠きを設けた封止シートを使用し、封止シートと実装回路基板の間を減圧して簡便に樹脂シート封止実装回路基板を製造する製造方法を提供する。【解決手段】熱可塑性樹脂シート４２の片面に接着剤層４４を有する実装回路基板封止用樹脂シート４０を封止部分に適合した形状に形成する封止シート製造工程、封止シート１２を封止位置に配置する封止シート配置工程、封止シート１２と実装回路基板１９の表面をカバーシートにて被覆するカバーシート被覆工程、実装回路基板とカバーシートとの間をカバーシート３８の外面側よりも低圧となるように圧力差を形成して封止シートを実装回路基板に圧着し、封止部分に圧接する圧接工程、及び封止シートの接着剤層を実装回路基板に接着する接着工程、を有する樹脂シート封止実装回路基板の製造方法とする。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
実装回路基板封止用樹脂シートを該実装回路基板の封止部分に適合した形状に形成する封止シート製造工程、前記封止シートを前記実装回路基板の封止位置に配置する封止シート配置工程、前記封止シートと前記実装回路基板の表面をカバーシートにて被覆するカバーシート被覆工程、前記実装回路基板と前記カバーシートとの間を減圧して前記封止シートを前記実装回路基板に圧着し、前記実装回路基板表面の封止部分に圧接する圧接工程、及び前記封止シートを前記実装回路基板に接着する接着工程、を有することを特徴とする樹脂シート封止実装回路基板の製造方法。
【請求項２】
前記実装回路基板封止用樹脂シートが、融点が６０℃以上のホットメルト接着剤シートであることを特徴とする請求項１に記載の樹脂シート封止実装回路基板の製造方法。
【請求項３】
前記実装回路基板封止用樹脂シートが熱可塑性樹脂シートに接着剤層が積層された複層シートであることを特徴とする請求項１に記載の樹脂シート封止実装回路基板の製造方法。
【請求項４】
前記封止シートを構成する前記熱可塑性樹脂は、融点が６０℃以上である請求項３に記載の樹脂シート封止実装回路基板の製造方法。
【請求項５】
前記カバーシート構成材料がアイオノマー樹脂又は低密度ポリエチレン樹脂であることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の樹脂シート封止実装回路基板の製造方法。
【請求項６】
前記減圧工程は、１００Ｔｏｒｒ以下に減圧することを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の樹脂シート封止実装回路基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、実装回路基板を非透湿性の樹脂シートにて被覆して水、湿度、埃などから保護する樹脂シート封止実装回路基板の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
自動車用オートマチック製品、コンピューター製品、玩具、洗濯機、冷蔵庫、電子レンジ、携帯電話、携帯用映像・音楽再生装置などの家庭用電気製品等において、ＩＣやＬＳＩデバイス、コンデンサー、変圧器等の電子部品を回路基板に実装した実装回路基板が広く使用されている。係る実装回路基板において、ＩＣやＬＳＩデバイスは、樹脂により環境封止されており、水、湿度、埃による影響が回避されている。しかるに銅により回路が形成された回路基板は環境封止されていないので、使用中に侵入する雨水、結露水などの水分、埃などの影響を受け、回路が短絡したり腐食することにより、該回路基板を使用した機器が破損したり誤作動する場合がある。
【０００３】
実装回路基板を樹脂にて封止する技術としては、熱可塑性樹脂シートの片面に接着剤層を有する実装回路基板封止用樹脂シートを使用して実装回路基板の表面全体を被覆して接着する樹脂シート封止実装回路基板の製造方法が公知である（特許文献１）。
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−１９１３２３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、実装回路基板全体を封止すると、コネクター端子、実装回路基板を固定するためのビス孔までもが封止され、実際の使用に際してはこれらの部分から封止樹脂を除去しなければならず、工程上面倒である。また実装回路基板にはコンデンサーなどの高さの高い部材が使用される場合があり、係る高さの高い部品がある場合には、封止時において樹脂の伸びが追随できずに破損し、減圧が充分に行えないために封止樹脂シートが実装回路基板に密着せず、封止不良が発生する。
【０００６】
上記の対策として実装回路基板封止用樹脂シートの封止不要部分に開口部を設けると封止用樹脂シートと実装回路基板の間の減圧ができなくなり、やはり所望の封止が行えないという問題が発生する。封止不要部分に開口部を設けた実装回路基板封止用樹脂シートを使用して封止用樹脂シートと回路基板の間の減圧を可能にする方法として開口部の周縁をさらに別のシール用接着剤による封止する方法、開口部の周縁を機械的に押さえて封止する方法などが考えられるが、部品の配置が異なる回路基板ごとに押え治具を準備する必要があるという問題、開口部周縁にシール用接着剤を塗布する工程が別途必要になって工程が複雑になるという問題があり、いずれも好ましいものではない。
【０００７】
本発明は、実装回路基板封止用樹脂シートの封止不要部分に開口部や切欠きを設けた封止シートを使用し、該封止シートと実装回路基板の間を減圧して簡便に樹脂シート封止実装回路基板を製造する製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の樹脂シート封止実装回路基板の製造方法は、実装回路基板封止用樹脂シートを該実装回路基板の封止部分に適合した形状に形成する封止シート製造工程、前記封止シートを前記実装回路基板の封止位置に配置する封止シート配置工程、前記封止シートと前記実装回路基板の表面をカバーシートにて被覆するカバーシート被覆工程、前記実装回路基板と前記カバーシートとの間を減圧して前記封止シートを前記実装回路基板に圧着し、前記実装回路基板表面の封止部分に圧接する圧接工程、及び前記封止シートを前記実装回路基板に接着する接着工程、を有することを特徴とする。
【０００９】
上記構成の製造方法によれば、実装回路基板封止用樹脂シートの封止不要部分に開口部や切欠きを設けた封止シートを使用し、該封止シートと実装回路基板の間をカバーシートの作用により減圧して簡便に樹脂シート封止実装回路基板を製造することができる。圧接工程、接着工程の少なくともいずれかにおいて、封止シートを加熱し、接着剤層ないし全体を軟化ないし溶融させて実装回路基板の表面の凹凸に沿った形状に変形させ、接着させる。カバーシートは、実装回路基板全体を被覆するものであってもよく、部分的に被覆するものであってもよい。
【００１０】
上記の樹脂シート封止実装回路基板の製造方法においては、前記実装回路基板封止用樹脂シートが、融点が６０℃（ＤＳＣによる測定値）以上であるホットメルト接着剤シートであることが好ましい。
【００１１】
係る構成の製造方法によれば、封止シートの構成が簡単であり、しかも封止シートを加熱して実装回路基板に接着させた後に冷却すると樹脂シート封止実装回路基板が得られる。
【００１２】
上記の樹脂シート封止実装回路基板の製造方法においては、前記実装回路基板封止用樹脂シートが熱可塑性樹脂シートに接着剤層が積層された複層シートであることが好ましい。
【００１３】
係る構成の製造方法によれば、広い範囲の特性を有する種々の熱可塑性樹脂を選択することができるために、広範な環境条件に耐える樹脂シート封止実装回路基板を製造することができる。
【００１４】
上記の樹脂シート封止実装回路基板の製造方法においては、封止シートを構成する前記熱可塑性樹脂は、融点が６０℃（ＤＳＣによる測定値）以上であることが好ましい。
【００１５】
係る実装回路基板封止用樹脂シートは、接着剤層と同等の融点を有しているために比較的低温で封止を行うことができる。熱可塑性樹脂として融点が接着剤層と同等であるが、伸びが大きい材料を使用することにより、封止を行う実装回路基板に実装された電子部品が大きい場合に、接着剤層の伸びが追随できない場合においても破損することなく封止を行うことができる。また熱可塑性樹脂として融点が接着剤よりも高い樹脂、例えば１００℃以上の樹脂を使用することにより電子部品の使用により発熱が生じた場合であっても、封止シートが破損、変形することなく実装回路基板が環境変動から保護される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明において使用する封止シート（実装回路基板封止用樹脂シート）は、ホットメルト接着剤層のみで構成されていてもよく、また熱可塑性樹脂シートと接着剤層が積層された構成を有していてもよい。熱可塑性樹脂がホットメルト接着剤に使用する樹脂であってもよい。熱可塑性樹脂シートと接着剤層が積層された構成を有する実装回路基板封止用樹脂シートの好適な構成を図７に断面図にて示した。実装回路基板封止用樹脂シート４０は、熱可塑性樹脂シート４２の片面に接着剤層４４が形成された構成を有する。接着剤層４４と熱可塑性樹脂シート４２の間に必要に応じてプライマー層を設けてもよい。
【００１７】
熱可塑性樹脂シート４２を構成する樹脂材料は、融点が６０℃以上で透湿性の小さなものを使用する。具体的には、ポリプロピレン、ポリエチレン、ナイロン６、ナイロン６６、ポリエチレンテレフタレート、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ＡＢＳ等の熱可塑性樹脂、並びに熱可塑性ポリウレタンエラストマー、熱可塑性ポリエステルエラストマー、熱可塑性ポリアミドエラストマー、熱可塑性ポリオレフィンエラストマー、ＥＶＡ等の熱可塑性エラストマー、並びにアイオノマーが例示される。上述のように熱可塑性樹脂はホットメルト接着剤を構成する樹脂であってもよい。熱可塑性樹脂シート構成材料は、公知の難燃剤を添加して難燃化することは好ましい態様である。また、熱伝導性充填剤を添加して熱伝導性を高めることも電子部品の保護と作動の確実性の観点より好適な態様である。熱伝導性を向上させる充填剤としては、アルミナ、ベリリア、マグネシア、酸化亜鉛、窒化アルミ、窒化ホウ素などが例示される。充填剤としてフェライトなどの磁性体を使用することもでき、係る構成によれば封止シート自体に電磁波シールド性を付与することもできる。
【００１８】
熱可塑性樹脂シート４２は、樹脂シート封止実装回路基板の製造における加熱工程にて軟化し、実装された電子部品による凹凸に沿った形状になり、回路基板や電子部品による角部、隅部において空隙を発生することなく封止する必要がある。従って、熱可塑性樹脂シートの軟化点は２００℃以下、より好ましくは１８０℃以下、特に好ましくは１６０℃以下であることが好ましい。熱可塑性樹脂シート４２を構成する材料の融点は、（熱可塑性樹脂シートの融点）≧（接着剤の融点）であることが好ましい。
【００１９】
熱可塑性樹脂シート４２の厚さは、特に限定されないが、１０〜５００μｍであることが好ましい。薄すぎると回路基板に実装された電子部品の凹凸に追従できずに破損する場合が有り、厚すぎると電子部品の角部や電子部品と基板とで形成される隅部への追従が低下して空隙が発生する場合がある。
【００２０】
接着剤層４４を構成する接着剤は、熱硬化性接着剤、紫外線や電子線などのエネルギー線の照射により硬化する反応硬化性接着剤、感圧接着剤、ホットメルト接着剤が使用可能である。これらの中でもホットメルト接着剤の使用が、短時間での加熱と冷却のみで接着ができ、製造時間の短縮が強く要求される樹脂シート封止実装回路基板の製造において好ましい。ホットメルト接着剤としては、ポリエステル系ホットメルト接着剤、ナイロン系ホットメルト接着剤、ポリオレフィン系ホットメルト接着剤、ＥＶＡ系ホットメルト接着剤が例示される。接着剤層の厚さは、特に限定されないが、５〜５０μｍであることが好ましい。
【００２１】
封止シートをホットメルト接着剤のみで構成する場合には、上記の複層シートに使用するホットメルト接着剤構成材料を使用する。ホットメルト接着剤シートの厚さは１０〜５００μｍであることが好ましい。
【００２２】
ホットメルト接着剤は、短時間での加熱と冷却のみで接着ができ、製造時間の短縮が強く要求される樹脂シート封止実装回路基板の製造において好ましい。
【００２３】
本発明においては、封止シートの表面（非接着面）の一部又は全部に導電層及び／又は磁性体層を積層することが好ましい。係る構成によれば、同一もしくは異なる実装回路基板に実装された電子部品から発生する電磁波による実装回路基板上の他の電子部品の誤作動を防止することができる。
【００２４】
導電層構成材料としては、Ｎｉ，Ｃｕ，Ａｇ等の金属微粒子等の導電性充填剤を含有する樹脂層、金属薄膜などを例示することができる。また磁性体層構成材料としては、フェライト等の磁性体を含有する樹脂層を例示することができる。導電層ないし磁性体層は、シート状で圧着、接着等により積層してもよく、塗料として塗布することにより積層してもよい。
【００２５】
カバーシート構成材料は、圧力差によって変形し、封止シートを実装回路基板に圧接するものは限定なく使用することができ、例えばＰＥＴフィルム、ＰＰフィルム、ＰＥフィルム、アイオノマー樹脂シートなどの樹脂フィルム、紙、アルミフォイル等が例示される。これらの中でも低密度ＰＥフィルム又はアイオノマー樹脂シートの使用が、柔軟性、伸び性に優れている点で好ましい。
【００２６】
本発明においてカバーシートを構成する材料の融点は、封止シートを構成する熱可塑性樹脂の融点以上であることが好ましい。係る構成によれば、開口部を有する実装回路基板封止用樹脂シートを使用し、その外側にカバーシートを被覆して封止用樹脂シートと回路基板の間を減圧にした状態でシーズヒーター、赤外線ヒーター、熱風などの加熱手段により加熱して樹脂シート封止実装回路基板を製造することができる。
【実施例１】
【００２７】
図１は実装回路基板封止用樹脂シートにて封止するべき実装回路基板と該実装回路基板封止用樹脂シートから製造した封止シートを例示した斜視図であり、図２は本発明の樹脂シート封止実装回路基板の製造方法における封止シート配置工程を示した図１のＸ−Ｘ断面図を含む断面図である。実装回路基板１９は配線基板２０に種々の部品、例えばＩＣチップ２２やコネクター２４、コンデンサー２６等が実装されており、４隅には取付け用のビス孔２３が形成されている。これらの部品の中でＩＣチップ２２は高さが低いが、コネクター２４、コンデンサー２６は高さが高く、全体を回路基板と同形状の封止用樹脂シートで封止するとコネクター２４の開口部とビス孔２３が閉鎖され、封止後に樹脂を除去しなければならず、またコンデンサー２６においては、封止シートの伸びが追随せずに破損が生じる。図１に例示したように、封止に使用する封止シート１２は、コネクター２４の部分は切欠き１６が、コンデンサー２６の位置にはコンデンサー２６を挿通する貫通孔１４が、ビス孔２３の位置には切欠き１５が、それぞれ形成されている。
【００２８】
実装回路基板１９の封止に際しては、連続シート状に製造したホットメルト接着剤シート又は熱可塑性樹脂シート片面に接着剤層を積層した複層シートである実装回路基板封止用樹脂シートを打抜き等により裁断して所定の大きさを有し、かつ貫通孔１４、切欠き１５、１６を有する封止シート１２を製造する（封止シート製造工程）。製造した封止シート１２を、複層シートにおいては接着剤層が基板側になるようにして基板上に載置する（封止シート配置工程）。封止シート１２の実装回路基板１９との位置合わせは、コンデンサー２６と貫通孔１４を利用してもよく、実装回路基板１９の取付け用のビス孔２３に位置合わせ用のピンを立てて切欠きと係合させることにより行ってもよく、また別途位置合わせ治具を使用して行ってもよい。封止シート１２と実装回路基板１９とは加熱前に仮止めを行ってもよい。仮止め方法としては、例えば封止シート１２に部分的又は全体に微粘着性を付与する方法や封止シート１２がホットメルト接着剤層を有するかホットメルト接着剤で形成されている場合には周縁部にてスポット的に加熱する方法などが例示される。
【００２９】
実装回路基板１９は基台３０に載置して封止を行う。基台３０は厚さ方向に空気透過性を有する材料にて形成する。図２においては、通気孔３２を複数設けた例を示したが、メッシュ状の材料や多孔質材料にて形成してもよい。基台３０は減圧容器３４に接続されており、排気孔３６を通じて載置した実装回路基板１９の基台３０面を下方に吸引して減圧できるように構成されている。
【００３０】
図３は、カバーシート供給工程を示した断面図である。封止シート１２を載置した実装回路基板１９をカバーシート３８にて被覆した後に減圧容器３４の排気孔３６を通じて載置した実装回路基板１９の基台３０面を減圧することによりカバーシート３８が実装回路基板１９に押しつけられ、同時に封止シート１２と実装回路基板１９の間も図４に示したように減圧状態となり、封止シート１２が実装回路基板１９の封止が必要な部位のみを接着して封止する。圧接工程における減圧は、封止シート１２と実装回路基板１９の間の空気溜まりを十分に排除できることから１００Ｔｏｒｒ以下であることが好ましい。
【００３１】
封止シートの加熱は、図２の状態で行ってもよく、図３の状態で行ってもよく、カバーシートを被覆して減圧しながら加熱してもよく、また図４のように減圧が完了した後に加熱してもよい。加熱は全体をオーブンにより加熱してもよく、また赤外線ヒーター等の加熱装置を実装回路基板と相対移動させながら加熱してもよい。
【００３２】
封止シート１２による接着封止の完了、冷却後にカバーシート３８を除去することにより必要な部分のみが樹脂封止された実装回路基板が得られる。
【００３３】
図５は、カバーシートで実装回路基板を部分的にカバーして封止シートにて封止を行う例を示した平面図と該平面図のＹ−Ｙ断面図である。実装回路基板１９には、例えばコネクター２４、コンデンサー２６の他に封止を行う必要のない大きな部品２７が実装されている。封止シート１２は、大きな部品２７を除いた部分を被覆する形状を有し、コネクター２４とコンデンサー２６の位置には対応する貫通孔が形成されている。カバーシート３８は、実装回路基板１９の大きな部品２７を除いた部分をカバーするサイズのものを使用する。Ｐ位置においては、減圧に際して、治具で押さえる方法、粘着テープを貼り付ける方法、カバーシートに粘着剤層を設けて回路基板２０ないし基台３０に貼着する方法等により空気の漏れを防止する。また基台３０はカバーシート３８でカバーされない部分の通気孔が形成されていないもの又は通気孔を封止したものを使用する等の方法により、カバーシート３８と実装回路基板１９との間の減圧を確保する。
【００３４】
図６には連続したカバーシートを使用して実装回路基板の封止を行う例を断面図にて示した。封止は、封止装置５０により行う。封止装置５０は、上部部材５２と下部部材５４とからなり、開閉可能であって閉鎖状態で内部を減圧可能に構成されている。上部部材５２にはヒーター５６、及び上部通気孔５８が設けられている。また下部部材５４にはメッシュ等の多孔性部材にて形成された支持基台６２と下部通気孔６０が設けられており、下部部材５４の開口部端面には上部部材５２を閉鎖して内部を減圧するためのシール材として例えばｏ−リングが配設されている。
【００３５】
実装回路基板１９は支持基台６２上に配設し、図１、２の場合と同様に実装回路基板１９上に実装回路基板封止シート１２を載置する。次いで封止装置５０の下部部材５４の開口部よりも幅、長さ共に大きなカバーシート６４を下部部材５４の開口部を覆うように供給し、上部部材５２にて閉鎖する。この状態で上部通気孔５８及び下部通気孔６０を通じて閉鎖された空間を減圧にする。封止には以下の方法が可能である。このカバーシート６４はロール状の原反から巻き戻して連続した状態で使用してもよく、所定長さに裁断して使用してもよい。
（１）カバーシート６４と上部部材５２にて形成された空間とカバーシート６４と下部部材５４にて形成された空間とを同じ１００Ｔｏｒｒ以下に減圧し次いで上部通気孔５８から空気を導入してカバーシート６４と上部部材５２にて形成された空間を常圧にする。係る操作によってカバーシート６４が実装回路基板１９に密着し、封止シート１２を実装回路基板１９に圧着する。この状態でヒーター５６により封止シート１２を加熱して実装回路基板１９に接着・封止する。加熱は減圧操作と同時行ってもよい。
（２）上記（１）において、ヒーター５６としてカバーシート６４に対抗する面が平面である面ヒーターを使用し、カバーシート６４と上部部材５２にて形成された空間とカバーシート６４と下部部材５４にて形成された空間とを、１００Ｔｏｒｒ以下であってかつ前者の空間の方が、減圧度が高くなるように減圧し、カバーシート６４をヒーター５６に接触させて加熱する。次いで上部通気孔５８から空気を導入してカバーシート６４と上部部材５２にて形成された空間を常圧にする。係る操作によってカバーシート６４が実装回路基板１９に密着し、封止シート１２を実装回路基板１９に圧着すると共にカバーシートの保持する熱で加熱し、接着・封止する。封止装置５０内ないしこれから取り出して冷却後にカバーシートを剥離除去する。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】封止シートにて封止するべき実装回路基板と封止に使用する封止シートを例示した斜視図
【図２】図１のＸ−Ｘ断面位置において封止シート配置工程を示した断面図
【図３】カバーシート供給工程を示した断面図
【図４】カバーシートと実装回路基板の間を減圧にした状態を示した断面図
【図５】実装回路基板を部分的に被覆するカバーシート供給工程を示した図
【図６】連続したカバーシートを使用して実装回路基板の封止を行う例を示した断面図
【図７】実装回路基板封止用樹脂シートの好適な構成を示した断面図
【符号の説明】
【００３７】
１２      封止シート
１９      実装回路基板
３８      カバーシート
４０      実装回路基板封止用樹脂シート
４２      熱可塑性樹脂シート
４４      接着剤層
【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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