(57)【要約】【課題】簡便な設備により、短時間で実装回路基板の環境封止を行うことができる封止実装回路基板の製造方法並びに該製造方法に使用する実装回路基板封止用樹脂シートを提供する。【解決手段】熱可塑性樹脂シート１２の片面に接着剤層１４を有する実装回路基板封止用樹脂シート１０を接着剤層１４が実装回路基板４０の表面に対向するように配置する封止用樹脂シート配置工程、封止用樹脂シート１０を加熱して軟化させる加熱工程、及び実装回路基板４０と封止用樹脂シート１０との間を封止用樹脂シート１０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用樹脂シート１０を実装回路基板に圧着して接着し、少なくとも実装回路基板の表面を被覆して接着する封止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。実装回路基板封止用樹脂シートは融点が１２０℃以上の熱可塑性樹脂シートの片面に接着剤層を有するものとする。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
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前記接着剤層が実装回路基板の表面に対向するように配置する封止用樹脂シート配置工程、前記封止用樹脂シートを加熱して軟化させる加熱工程、及び前記実装回路基板と前記封止用樹脂シートとの間を前記封止用樹脂シートの外面側よりも低圧となるように圧力差を形成して前記封止用樹脂シートを前記実装回路基板に圧着し、少なくとも実装回路基板の表面を被覆して接着する封止工程を有する樹脂シート封止実装回路基板の製造方法。
【請求項２】
前記熱可塑性樹脂は、融点が１２０℃以上である請求項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】
融点が１２０℃以上の熱可塑性樹脂シートの片面に接着剤層を有する請求項１記載の樹脂シート封止実装回路基板の製造方法に使用する実装回路基板封止用樹脂シート。
【請求項４】
前記接着剤が、反応硬化性接着剤、感圧接着剤、ホットメルト接着剤のいずれかである請求項３に記載の実装回路基板封止用樹脂シート。
【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実装回路基板を水、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並びに該樹脂シート封止実装回路基板の製造方法に使用する実装回路基板封止用樹脂シート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、電子レンジなどの家庭用電気製品等において、ＩＣやＬＳＩ、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やこれに実装されるコンデンサーや変圧器など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、湿度、埃、並びに機器の振動などの影響を受け、破損したり誤作動する場合がある。
【０００３】
係る環境変動から実装基板を保護する材料として、反応硬化型シリコンゴム系シーリング材（非特許文献１）、溶剤型コーティング材（非特許文献２）等が公知である。
【非特許文献１】日東電工「液状防湿シーリング材」［平成３年１１月１７日検索］  インターネット＜URL ：http://www.nitto.co.jp/product/datasheet/e parts/024/ ＞
【非特許文献２】日立化成「ＨｕｍｉＳｅａｌ」［平成３年１１月１７日検索］  インターネット＜URL ：http://www.hitachi-chem.co.jp/japanese/product/aprm/                        002.html＞
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、非特許文献１並びに非特許文献２に開示されたシーリング材やコーティング材は常温で液状の熱硬化性材料や有機溶剤を含むコーティング材であり、実装回路基板の封止のためには作業環境を整備する必要が有り、取り扱いも面倒である。しかも実装回路基板の封止を実用的に実施するためには乾燥や硬化のためには大がかりな加熱装置が必要であると共に温度管理も欠かすことができず、材料ロスも無視できないという問題を有する。
【０００５】
本発明の目的は、簡便な設備により、短時間で実装回路基板の環境封止を行うことができる封止実装回路基板の製造方法並びに該製造方法に使用する実装回路基板封止用樹脂シートを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の樹脂シート封止実装回路基板の製造方法は、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前記接着剤層が実装回路基板の表面に対向するように配置する封止用樹脂シート配置工程、前記封止用樹脂シートを加熱して軟化させる加熱工程、及び前記実装回路基板と前記封止用樹脂シートとの間を前記封止用樹脂シートの外面側よりも低圧となるように圧力差を形成して前記封止用樹脂シートを前記実装回路基板に圧着し、少なくとも実装回路基板の表面を被覆して接着する封止工程を有することを特徴とする。
【０００７】
上記構成の樹脂シート封止実装回路基板の製造方法によれば、簡便な設備により、短時間で実装回路基板の環境封止を行うことができる。また実装回路基板の封止を実用的に実施する場合においても樹脂皮膜の乾燥や硬化のための大がかりな加熱装置を必要とせず、温度管理も簡便であり、材料ロスも低減することができる。
【０００８】
また封止に際して熱可塑性樹脂シートが収縮することもないので、回路基板や電子部品に歪みがかかることもなく、回路基板や電子部品による角部、隅部の空隙発生なく封止することができる。実装回路基板の樹脂シートによる封止は、電子部品が実装された表面だけでもよいが、側面や裏面に及んでもかまわない。
【０００９】
上記製造方法においては、封止用樹脂シートを供給しつつ加熱する工程としてもよく、また封止用樹脂シートを予め加熱した状態で実装回路基板上に移動させることにより供給してもよく、従って封止用樹脂シート配置工程と加熱工程は同時に行っても順序を入れ替える構成としてもよい。また、供給後の封止用樹脂シートの両面に圧力差を形成しつつ加熱する構成としてもよい。
【００１０】
上述の樹脂シート封止実装回路基板の製造方法においては、前記熱可塑性樹脂は、融点が１２０℃以上であることが好ましい。
【００１１】
係る実装回路基板封止用樹脂シート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、封止材料が破損することなく実装回路基板が環境変動から保護される。
【００１２】
別の本発明である実装回路基板封止用樹脂シートは、融点が１２０℃以上の熱可塑性樹脂シートの片面に接着剤層を有する請求項１記載の樹脂シート封止実装回路基板の製造方法に使用するものであることを特徴とする。
【００１３】
係る構成の実装回路基板封止用樹脂シートを使用することにより、簡便な設備により、短時間で実装回路基板の環境封止を行うことができる。また樹脂皮膜の乾燥や硬化のための大がかりな加熱装置を必要とせず、温度管理も簡便であり、材料ロスも低減することができる。
【００１４】
上述の実装回路基板封止用樹脂シートにおいては、前記接着剤が、反応硬化性接着剤、感圧接着剤、ホットメルト接着剤のいずれかであることが好ましい。
【００１５】
いずれの接着剤も実装回路基板封止用樹脂シートに環境封止性と必要な接着性を付与する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明の樹脂シート封止実装回路基板の製造方法並びに樹脂シート封止実装回路基板の製造方法に使用する実装回路基板封止用樹脂シートを図面に基づいて説明する。
【００１７】
図１は、本発明の実装回路基板封止用樹脂シートを例示した断面図である。実装回路基板封止用樹脂シート１０は、熱可塑性樹脂シート１２の片面に接着剤層１４が形成された構成を有する。接着剤層１４と熱可塑性樹脂シート１２の間に必要に応じてプライマー層を設けてもよい。
【００１８】
熱可塑性樹脂シート１２を構成する樹脂材料は、融点が１２０℃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、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等の熱可塑性エラストマーが例示される。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。
【００１９】
熱可塑性樹脂シート１２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。
【００２０】
熱可塑性樹脂シート１２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。
【００２１】
接着剤層１４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り、具体的には熱硬化性接着剤としてエポキシ系接着剤やポリウレタン系接着剤等、エネルギー線の照射により硬化する反応性接着剤としてアクリル系紫外線硬化型接着剤、感圧接着剤としてアクリル系粘着剤やゴム系粘着剤等、ホットメルト接着剤として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等が、それぞれ例示される。
【００２２】
熱硬化性接着剤を反応硬化性接着剤として使用すると、例えばエポキシ樹脂を使用した場合には、硬化した後は強力な接着力と密着性が実現でき、高耐熱性など高度な封止性能を要求される実装回路基板の封止に好適である。
【００２３】
紫外線や電子線のようなエネルギー線を使って反応硬化する反応硬化性接着剤を使用すると短時間で硬化するため、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。
【００２４】
感圧接着剤は、電子部品にストレスを与えないことが要求される実装回路基板の封止に好適である。感圧接着剤を使用した実装回路基板封止用樹脂シートにおいては、封止工程において電子部品表面に添うように熱可塑性樹脂シートが若干移動するので、粘着性が強すぎるとこの動きを妨げて空気溜まりが発生しやすくなるため、加熱時の粘着力は小さい方が望ましい。
【００２５】
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。
【００２６】
接着剤層構成材料は、いずれも常温では流動性がないものであることが取り扱い上好ましく、熱可塑性樹脂シート１２の融点以下の融点を有することが好ましい。接着剤が流動すると、図５に示したように、電子部品４２と回路基板４０との間に存在する隙間や電子部品４２と回路基板４０により形成される角部Ｐが流動した接着剤で空気溜まりを発生することなく封止される。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。
【実施例１】
【００２７】
図２には、本発明の樹脂シート封止実装回路基板の製造方法の実施に好適な封止装置及び該封止装置を使用した樹脂シート封止実装回路基板の製造方法を示した。
【００２８】
封止装置２０は、蓋体２２と容器体２４とから構成されており、密閉して加圧又は減圧可能である。蓋体２２はヒンジ３６にて回動し、開閉可能に構成されている。蓋体２２にはクリップ３２が設けられており、実装回路基板封止用樹脂シート１０を水平に保持可能に構成されている。蓋体２２には、実装回路基板封止用樹脂シート１０を加熱するためのヒーター３０が装着されている。また蓋体２２には、実装回路基板封止用樹脂シート１０を装着したときに実装回路基板封止用樹脂シート１０の実装回路基板配置側面と反対面側の内部空気の吸引もしくは注入により内部圧力を調整するための通気孔２６が設けられている。
【００２９】
容器体２４には、実装基板を載置する架台３１と、実装回路基板封止用樹脂シート１０を装着したときに実装回路基板封止用樹脂シート１０の実装基板配置側の内部空気の吸引もしくは注入により内部圧力を調整するための通気孔２８が設けられている。
【００３０】
また実装回路基板封止用樹脂シート１０を保持するクリップ３２に加えて、少なくとも実装基板と実装回路基板封止用樹脂シート１０との間を減圧可能にシールするシール部材を設けてもよい。
【００３１】
図２に例示した封止装置２０を使用して樹脂シート封止実装回路基板の製造方法を実施する工程は以下のとおりである。
２−１）蓋体２２を開いてクリップ３２により実装回路基板封止用樹脂シート１０を装着する（封止用樹脂シート配置工程）。
２−２）架台３１に封止対象である電子部品４２を実装した実装回路基板４０を載置する。
２−３）蓋体２２を閉じ、通気孔２６、２８より、実装回路基板封止用樹脂シート１０と蓋体２２との間の空間Ａと実装回路基板封止用樹脂シート１０と容器体２４により形成された空間Ｂを同時に減圧にする。
２−４）ヒーター３０により実装回路基板封止用樹脂シート１０を加熱して軟化させる（加熱工程）。
２−５）通気孔２６を通じて空気を送り込んで空間Ａを常圧に戻すと、軟化した実装回路基板封止用樹脂シート１０が、図４に示したように実装された電子部品による凹凸に沿った形状になって実装回路基板を被覆すると同時に接着剤層により接着して樹脂シート封止実装回路基板が形成される（封止工程）。熱硬化型接着剤は、加熱により架橋反応が進行して硬化し、ホットメルト接着剤は冷却により固化する。エネルギー線硬化型接着剤は、常圧に解放して実装回路基板を取り出すまでに紫外線や電子線を照射して硬化させる。感圧型接着剤は、そのままで接着する。
【００３２】
上記の封止工程においては、空間Ａを単に大気圧にしているが、さらに加圧することも回路基板や電子部品による角部、隅部における空隙発生を防止する観点より好適な態様である。
【実施例２】
【００３３】
図３には、本発明の樹脂シート封止実装回路基板の製造方法の実施に好適な封止装置及び該封止装置を使用した樹脂シート封止実装回路基板の製造方法の別の好適な実施形態を示した。
【００３４】
封止装置５０は、上部枠体５２と容器体５４とから構成されており、実装回路基板封止用樹脂シート１０を装着したときに実装回路基板封止用樹脂シート１０の実装基板配置側面と反対面側は大気解放である。実装回路基板封止用樹脂シート１０は、上部枠体５２のフランジ５６と容器体５４のフランジ５７とで挟持されるように構成されている。［実施例１］と同様に上部枠体５２には、実装回路基板封止用樹脂シート１０を加熱するためのヒーター５８が装着されている。
【００３５】
図３に例示した封止装置５０を使用して樹脂シート封止実装回路基板の製造方法を実施する工程は以下のとおりである。
３−１）上部枠体５２を取り外して架台５３に封止対象である電子部品４２を実装した実装回路基板４０を載置する。
３−２）実装回路基板封止用樹脂シート１０を供給して容器体５４をフランジ５７まで被覆する（封止用樹脂シート配置工程）。
３−３）上部枠体５２を、フランジ５６が容器体５４のフランジ５７と対向して実装回路基板封止用樹脂シート１０を挟持するように載置する。
３−４）ヒーター５８により実装回路基板封止用樹脂シート１０を加熱する（加熱工程）。
３−５）通気孔５５を通じて空気を吸引して実装回路基板封止用樹脂シート１０と容器体５４により形成された空間を減圧にする。常圧に戻すと、軟化した実装回路基板封止用樹脂シート１０が、図４に示したように実装された電子部品４２による凹凸に沿った形状になって実装回路基板４０を被覆すると同時に接着剤層により接着して樹脂シート封止実装回路基板が形成される（封止工程）。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の実装回路基板封止用樹脂シートを例示した断面図
【図２】樹脂シート封止実装回路基板の製造方法の実施に好適な封止装置を例示した側面図
【図３】樹脂シート封止実装回路基板の製造方法の実施に好適な別の封止装置を例示した側面図
【図４】樹脂シート封止実装回路基板を例示した断面図
【図５】電子部品と回路基板の角部の封止状態を示した部分断面図
【符号の説明】
【００３７】
１０      実装回路基板封止用樹脂シート
１２      熱可塑性樹脂シート
１４      接着剤層
４０      実装回路基板
【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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