(57)【要約】【課題】  耐熱性に優れ、プリント配線基板実装工程において接点障害や接着障害の誘因となる揮発性化合物を発生させない、プリント配線基板実装用治具、またこの治具を使用するプリント配線基板実装方法を提供する。【解決手段】  支持層と、この支持層に積層させた粘着層とを有するプリント配線基板実装用治具であって、この粘着層がフッ素ゴムを含むことを特徴とする治具。【選択図】      なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
支持層と、この支持層に積層させた粘着層とを有するプリント配線基板実装用治具であって、この粘着層がフッ素ゴムを含むことを特徴とする治具。
【請求項２】
粘着層が、フッ素ゴムを粘着層全体に対して５０〜１００重量％含む、請求項１記載の治具。
【請求項３】
粘着層のフッ素ゴムがビニリデンフルオリド系フッ素ゴムである、請求項１または２記載の治具。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項記載の治具を使用することを特徴とする、プリント配線基板実装方法。
【請求項５】
（１）請求項１〜３のいずれか一項記載の治具の粘着層側表面にプリント配線基板を貼着させる工程、
（２）上記プリント配線基板の表面にハンダを塗布する工程、
（３）上記ハンダ上に電子部品を置いてから加熱する工程、および
（４）上記治具を除去する工程
を含む、プリント配線基板実装方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プリント配線基板にデバイスを実装するために用いられる治具、およびこの治具を使用するプリント配線基板実装方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
プリント配線基板上に電子部品などを実装するには、電子部品の小型化、軽量化に伴い、表面実装方式が広く採用されている。ガラスクロスにエポキシ樹脂を含浸させてなる通常の１．６mm厚ガラスクロス・エポキシ樹脂積層板を用いたプリント配線基板では、基板自体の剛性が高いので、反りなどの変形が発生しにくく、部品の位置合わせにも支障はなく、このため、表面実装の工程を全自動化することができる。
【０００３】
近年、プリント配線基板は、さらなる電子機器の小型化、軽量化に対応するために、剛性が小さいフレキシブルプリント基板や薄板プリント配線基板に電子部品を実装することが多くなってきている。
フレキシブルプリント基板は、主としてＬＣＤ（液晶ディスプレー）の周囲のドライバーＩＣに多く使われ、最近では、携帯電話、デジタルカメラなどにもＬＣＤの使用が多くなってきている。
【０００４】
このような剛性が小さい基板における実装では、部品の位置合わせのために治具が用いられている。治具は、特許文献１および２に示すように、通常シリコーンゴムを含む粘着層を有し、これにより治具と基板とを粘着させ、実装工程におけるハンダの塗布または電子部品の搭載などの際に、基板の反り、ねじれまたは位置ずれなどを防止するために使用されている。
【特許文献１】特開昭６３−２０４６９５号公報
【特許文献２】特許第３３２８２４８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
最近、上記の実装工程に用いられるハンダは、環境への影響を考慮して、鉛フリーハンダに変更されてきている。鉛フリーハンダを用いる場合には、ハンダを融かすための加熱温度を、従来の２００℃から２５０〜２６０℃に上げる必要がある。
しかしながら、従来の治具の粘着層に含まれるシリコーンゴムは、一般にその耐熱限界温度が２００℃であるため、鉛フリーハンダを採用するハンダ工程では、シリコーンゴムの耐熱性が問題になってくる。すなわち、加熱温度が２００℃を超えると、シリコーンゴムの熱分解などにより、低分子量シロキサンが発生し、プリント基板と電子部品との接合部などに付着して、接点障害を引き起こす。
特に、接点部をＡＣＦ（異方導電接着フィルム）を利用して接続する場合、ＡＣＦへの接着が、低分子量シロキサンの付着により妨げられる。
【０００６】
本発明の課題は、耐熱性に優れ、ハンダ溶融温度が２５０〜２６０℃においても耐久性があり、またプリント配線基板実装工程において接点障害や接着障害の誘因となる揮発性化合物を発生させない、プリント配線基板実装用治具を提供することである。また、本発明は、この治具を使用するプリント配線基板実装方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者らは、鋭意研究を重ねた結果、フッ素ゴムを含む粘着層を使用することで、上記課題が解決されることを見出し、本発明を完成させた。
【０００８】
すなわち、本発明は、支持層と、この支持層に積層させた粘着層とを有するプリント配線基板実装用治具であって、この粘着層がフッ素ゴムを含むことを特徴とする治具に関する。
また、本発明は、（１）本発明の上記治具の粘着層側表面にプリント配線基板を貼着させる工程、（２）上記プリント配線基板の表面にハンダを塗布する工程、（３）上記ハンダ上に電子部品を置いてから加熱する工程、および（４）上記治具を除去する工程を含む、プリント配線基板実装方法に関する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の治具は、プリント配線基板実装工程において、基板を良好に保持し、基板の反り、ねじれおよび位置ずれなどを防止する。また、本発明の治具は、従来使用されてきた治具に比べて、耐熱性に優れ、高温で熱処理することが可能である。さらに、本発明の治具の粘着層は、治具の洗浄に使用される溶媒に対する耐性も向上している。そのため、本発明の治具は、従来品と比較して、その製品寿命は長く、より多くの回数繰り返し使用することができる。その上、本発明の治具は、プリント配線基板実装工程において揮発性化合物などをほとんど発生させないかまたはわずかしか発生させず、接点障害や接着障害を引き起こさない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明の治具の粘着層に含まれるフッ素ゴムとして、例えば、ヘキサフルオロプロピレン−ビニリデンフルオリド共重合体、ヘキサフルオロプロピレン−ビニリデンフルオリド−テトラフルオロエチレン共重合体、クロロトリフルオロエチレン−ビニリデンフルオリド共重合体および１，２，３，３，３−ペンタフルオロプロピレン−ビニリデンフルオリド共重合体などのビニリデンフルオリド系フッ素ゴム；テトラフルオロエチレン−ペルフルオロメチルビニルエーテル共重合体；テトラフルオロエチレン−ペルフルオロメチルビニルエーテル−ペルフルオロビニルポリエーテル共重合体；テトラフルオロエチレン−ペルフルオロビニルエーテル共重合体；ならびにトリフルオロエトキシホスホニトリル−ペンタフルオロブトキシホスホニトリル共重合体などが挙げられる。
好ましくはビニリデンフルオリド系フッ素ゴムであり、より好ましくはヘキサフルオロプロピレン−ビニリデンフルオリド共重合体である。
また、本発明の治具の粘着層は、上記に示されたフッ素ゴムを１種以上含むことができる。
【００１１】
本発明の治具の粘着層は、本発明の効果を損なわない限り、上記に示されたフッ素ゴムを特に制限されることなく含むことができるが、粘着層全体に対して、好ましくは５０〜１００重量％含む。
【００１２】
本発明の治具の粘着層は、上記に示されたフッ素ゴム以外にも、粘着性を調整するために添加物を含んでもよい。例えば、酸化マグネシウム、酸化カルシウムおよび酸化鉛などの受酸剤；ならびにカーボンブラック、シリカ、クレー、炭酸カルシウムおよび硫酸バリウムなどの充填剤などを含んでもよい。
【００１３】
本発明の治具の粘着層は、上記に示された添加物以外にも、本発明の効果を損なわない限り種々の添加物を含むことができる。例えば、難燃剤、防腐剤および着色剤などが挙げられる。
【００１４】
本発明の治具の粘着層は、本発明の効果を損なわない限り、上記に示された添加物を特に制限されることなく含むことができるが、粘着層全体に対して５０重量％以下まで含んでもよい。
【００１５】
本発明の治具の粘着層は、適度な粘着性を得るために、粘着層の厚さ、表面粗度および／またはゴム硬度を調整することが好ましい。
例えば、粘着層の厚さは、適度な粘着性を得るために、５０〜１，０００μmにすることができる。
また、本発明の治具の粘着層は、適度な粘着性を得るために、粘着層の表面を鏡面処理仕上げすることにより、この粘着層の表面粗度を調整することができる。鏡面処理は、慣用の方法で行えるが、例えば、キャリアシートとして表面の平滑なフィルム、例えばポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）製フィルムを使用し、その表面に、カレンダーなどにより所定の厚みで粘着層をシーティングしてから、キャリアシートを剥離することにより、鏡面処理を行うこともできる。この場合、キャリアシートの表面状態を調整することにより、粘着層の表面粗度を調整できる。
なお、治具の粘着層側表面にプリント配線基板を実装する前までに、このキャリアシートを剥がせばよい。好ましくは、本発明の治具の製造時において、加硫後であって、二次加硫前に剥がす。
【００１６】
本発明の治具の支持層は、プリント配線基板実装用治具に慣用されるものであれば、特に制限されない。例えば、エポキシ樹脂を含浸したガラスクロス積層板、アルミニウム合金およびマグネシウム合金などが用いられる。
また、上記支持層の厚さも、プリント配線基板実装用治具に慣用される厚さでよい。
【００１７】
本発明の治具は、粘着層を、場合によりプライマー層などの他の層を介して支持層に積層してから、加硫を行って作製することができる。または、本発明の治具は、あらかじめ加硫を行った粘着層を、場合によりプライマー層などの他の層を介して支持層に積層して作製することもできる。
上記の積層は、フッ素ゴムを他の基材に接着させる際に慣用される方法により行うことができる。例えば、慣用の接着剤を、はけ塗り、浸漬または噴霧塗装などにより、上記支持層に塗布することで、支持層に接着層としてのプライマー層を積層し、次いで、粘着層を積層してから乾燥させる。その際プライマー層の厚さは慣用の厚さでよい。
なお、本発明の治具を作製する場合、支持層の全表面を粘着層で覆ってもよいし、支持層体の表面の一部を粘着層で覆ってもよい。
【００１８】
また、本発明の治具を作製する場合、さらに二次加硫を行うことが、高温時での揮発性化合物の発生を抑える観点から好ましい。
すなわち、本発明の治具は、粘着層を、場合によりプライマー層などの他の層を介して支持層に積層してから、加硫を行った後、二次加硫を行って作製することができる。または、本発明の治具は、あらかじめ加硫を行ってから、さらに二次加硫を行った粘着層を、場合によりプライマー層などの他の層を介して支持層に積層して作製することもできる。
上記加硫および二次加硫は、フッ素ゴムの技術分野で慣用される方法で行うことができる。例えば、加硫剤として、ポリアミンまたはそのカルバマート、および有機化酸化物などが使用できる。加硫は、フッ素ゴムの分野で慣用の方法で行い得るが、例えば、１４０〜１８０℃、５〜６０分の熱プレスなどで行う。二次加硫は、通常、熱風炉などにて２００℃、８時間以上で行うが、支持層にガラスエポキシ板を用いる場合などは、その変色などを防止する観点から、１８０〜２００℃、２〜４時間が好ましい。
【００１９】
本発明は、粘着層を、場合によりプライマー層などの他の層を介して、支持層に積層してから、加硫を行った後、さらに二次加硫を行うことにより作製されるプリント配線基板実装用治具にも関する。また、本発明は、あらかじめ加硫を行い、さらに二次加硫を行った粘着層を、場合によりプライマー層などの他の層を介して支持層に積層して作製されるプリント配線基板実装用治具にも関する。
【００２０】
本発明のプリント配線基板の実装方法は、（１）本発明の治具の粘着層側表面にプリント配線基板を貼着させる工程、（２）上記プリント配線基板の表面にハンダを塗布する工程、（３）上記ハンダ上に電子部品を置いてから加熱する工程、および（４）上記治具を除去する工程を含む。
【実施例】
【００２１】
支持層の作製
ガラスエポキシ銅張積層板（ＦＲ４）から銅張を除いて得たガラスエポキシ板（厚さ１．６mm）に、プライマー（商品名：ケムロック６０７、ロード社製）を５μmの厚さになるように塗布してから、７０℃、３０分間乾燥させて、プライマー層を有する支持層を作製した。
【００２２】
粘着層の作製
あらかじめ加硫剤ペンチルトリフェニルホスホニウムクロライドを３重量部添加した、ヘキサフルオロプロピレン−ビニリデンフルオリド共重合体（商品名：バイトンＡ、デュポン社製）１００重量部と、酸化マグネシウム３重量部と、酸化カルシウム６重量部とを、ゴム用二本ロールにより混練し、次いで、カレンダーロールにより３００μmの厚さに、ポリエチレンテレフタレート製フィルム上に分出しして、粘着層を作製した。
【００２３】
治具の作製
上記で作製した支持層に、上記で作製した粘着層を積層して密着させる。この際、粘着層のポリエチレンテレフタレート製フィルムで覆われていない面を、支持層に向けて積層させる。これを熱プレスにて１７０℃、２０分間の加硫させ、次に、ポリエチレンテレフタレート製フィルムを剥がしてから、熱風炉にて２００℃、２時間の二次加硫を行い、治具を作製した。
一方、別途上記と同様にして厚さ３００μmの粘着層を作製し、そのゴム硬さをＪＩＳ  Ｋ６２５３のタイプＡデュロメータにより測定したところ６０であった。
【００２４】
治具のガス発生試験
上記実施例の治具を２５０℃、１０分間の熱脱着処理に付して、発生したガスをＧＣ−ＭＳにより分析した。その結果、発生したガスは７２ppmと極めて少なく、またシロキサンの発生も認められなかった。
【００２５】
プリント配線基板の実装
上記の治具の粘着層側表面にプリント配線基板を粘着させた。次に、このプリント配線基板の表面にハンダをスクリーン印刷した。このハンダ上の所定部位に電子部品を搭載させてから、リフロー炉内に移送し、２１０〜２５０℃で３〜５分間加熱した。最後に、治具を除去して、プリント回路板を得た。
このプリント配線基板の実装工程では、上記の治具は良好に基板を保持し、基板の反り、ねじれおよび位置ずれなどはみられなかった。また、この実装工程で得られたプリント回路板を試験したところ、接点障害および接着障害などはみられなかった。
【産業上の利用可能性】
【００２６】
本発明の治具は、プリント配線基板の実装などに使用することができる。また、本発明により得られたプリント回路板は、ＬＣＤ（液晶ディスプレー）の周囲のドライバーＩＣなどに使用することができる。