(57)【要約】  この電子部品を実装した回路基板を製造する方法は、(ア)プリント基板の表面に、導電性粒子を分散した液状の光重合性接着剤を供給し、基板表面に接着剤層を形成する工程、(イ)紫外線を照射して光重合性接着剤をゲル化させ、接着剤層に接着性を付与する工程、及び(ウ)接着剤層の上面側からプリント基板の部品実装部に対応させて電子部品を押し当て、電子部品と部品実装部との間を電気的に接続する工程を少なくとも有してなり、光重合性接着剤が反応遅延性の接着剤であることを特徴とする。【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ア）所定のパターンが設けられたプリント基板の部品実装部を含む基板表面に、導電性粒子を分散した液状の光重合性接着剤を供給して、前記基板表面の全体または一部に接着剤層を形成する工程、
（イ）紫外線を照射して前記光重合性接着剤をゲル化させ、前記接着剤層に接着性を付与する工程、及び
（ウ）前記接着剤層の上面側からプリント基板の部品実装部に対応させて電子部品を押し当て、該電子部品と該部品実装部との間を電気的に接続する工程
を少なくとも有してなり、前記光重合性接着剤が反応遅延性の接着剤であることを特徴とする電子部品を実装した回路基板を製造する方法。
【請求項２】
（カ）導電性粒子を分散した反応遅延性の光重合性接着剤に、接着性を示す程度に紫外線を照射してゲル化させて得られる光重合性接着剤のシート状材料を供給する工程、
（キ）前記光重合性接着剤のシート状材料を所望の寸法及び形状にて、所定のパターンが設けられたプリント基板の部品実装部を含む基板表面に貼り付け、前記基板表面の全体または一部に接着剤層を形成する工程、及び
（ク）前記接着剤層の上面側からプリント基板の部品実装部に対応させて電子部品を押し当て、該電子部品と該部品実装部との間を電気的に接続する工程
を少なくとも有してなることを特徴とする電子部品を実装した回路基板を製造する方法。
【請求項３】
前記工程（ウ）又は（ク）において、電子部品と部品実装部との間の導通検査を更に行う請求項１又は２記載の電子部品を実装した回路基板を製造する方法。
【請求項４】
前記工程（ウ）又は（ク）の後で、
（サ）前記接着剤層の少なくとも部品実装部に紫外線を照射して、前記光重合性接着剤の硬化を促進する工程
を更に行う請求項１又は２記載の電子部品を実装した回路基板を製造する方法。
【請求項５】
工程（サ）において、部品実装部へ向けて、対応する電子部品の斜上方から紫外線を照射することを特徴とする請求項４記載の電子部品を実装した回路基板を製造する方法。
【請求項６】
工程（サ）の後で、接着剤層の全体に紫外線を照射することを特徴とする請求項４又は５記載の電子部品を実装した回路基板を製造する方法。
【請求項７】
工程（ア）又は（カ）において供給する光重合性接着剤が、２５℃にてコーンプレート型粘度計で測定して、３００Ｐａ・ｓ以下の粘度を有することを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の電子部品を実装した回路基板を製造する方法。
【請求項８】
ビニルエーテル系樹脂及びエポキシ系樹脂の群から選ばれる少なくとも１種の樹脂を主成分とする光重合性接着剤を使用することを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の電子部品を実装した回路基板を製造する方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回路基板の回路パターンと電子部品の電極との間に異方導電性を有する接着剤層を介在させた電子部品の実装方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、回路基板の回路パターンに電子部品を接合するための技術の１つとして、特開平８―１３８７７３号公報に記載されているように、電子部品と対向する回路基板とを導電性粒子が分散された接着剤層からなる異方性導電材料を介して加熱圧着し、回路配線と電子部品の電極間を導電接続する方法が行われていた。しかし、上記公報に記載の方法によると、耐熱性が十分でない配線基板や電子部品の接合や、熱的寸法安定性が十分でない部材や部品を接合する用途に用いることはできなかった。【０００３】
そこで、粘着性を有する異方導電性粘着シート材料を用いることによって、加熱することなく電子部品を回路基板に接合する方法が開発された。その方法は、例えば特開平１１―２５６１１７号公報に記載されているように、粘着性を有する異方導電性光後硬化型粘着シート材料を電子部品を取り付けるべき基板表面に張り付け、この粘着シート材料に光を照射し、該粘着シート材料の硬化反応を活性化した後、その粘着シート材料が粘着性を保持している間にその粘着シート材料上に電子部品を取り付け、粘着シート材料を更に硬化させて接合するという方法である。尚、粘着性は、タック性又は（感圧）接着性と称することもある。この方法によれば、光照射後、室温下において、硬化反応が完了するまで所定の長さの時間をかけて養生することが必要であるため、所望の実装基板が得られるまでにかなり長い時間を要していた。【０００４】
また、そのような光後硬化型の異方導電性粘着シート材料を用いる場合に、該粘着シート材料を介して電子部品と回路基板との間に実際に電気的接続が形成されているか否かを検査を行う必要が生じる場合もあった。そのような検査は、所定の時間の経過を要する硬化反応完了後に行うことになるため、検査によって不良を発見した場合は、該異方導電性粘着シート材料は硬化しているので、基板および電子部品の表面を破壊することなく、電子部品を取り外して再接合することはできず、検査で不合格の回路基板はそのまま不良品として処理されていた。従って、検査段階では回路基板に取り付けた電子部品の再調整ができず、不良品の発生は生産性を低下させる原因の１つとなっていた。【０００５】
更に、光照射した直後から硬化反応が完了するまでの間は、比較的長い時間にわたって、回路基板上に取り付けられた電子部品は、実質的には回路基板上に固定されておらず、載置されている状態であると表現することができる。従って、光照射後、電子部品が取り付けられた回路基板を養生させる（又は硬化反応を完了する）ために一時的に保管する場所及びその時間を確保する必要があった。この回路基板を養生のために一時的に保管する場所が、光照射及び／又は電子部品取り付けの場所から離れた所にある場合には、ベルトコンベヤなどの搬送装置によってその離れた場所へ移動させることも更に必要である。その搬送の際、取り付けた電子部品が比較的大きな質量を有する場合には、搬送中において電子部品に加わる加速度の向き及び大きさが不連続的に変化する場合等に、該電子部品に作用する慣性力によって回路基板上に取り付けた電子部品が回路基板上で位置ずれを生じる事態が発生することがあった。回路基板上での電子部品の位置ずれは、接続不良の大きな要因となっていた。【０００６】
そこで、特開２０００―８６９８７号公報には、回路基板に接合された電子部品の再接合が可能な接合方法が記載されている。この方法は、粘着性を有する異方導電性光硬化型粘着シート材料を、基板または電子部品に張り付け、この粘着シート材料に光を照射し、硬化反応を活性化した後であって、粘着性を保持している間に、回路基板と電子部品を張り合わせて接合するという点では前記特開平１１―２５６１１７号公報の発明と同じであるが、粘着層の材料として、アクリル系ポリマー、カチオン重合性化合物、光カチオン重合開始剤、導電性粒子からなる材料を用いることによって、基板および電子部品の表面を破壊することなく、剥離可能とし、再接合性を確保している。しかしながら、特開２０００―８６９８７号公報記載の方法によっては、接合時の不良、および、光照射後の移動による不良発生については、まだ十分に防止することができていない。【０００７】
【特許文献１】特開平８―１３８７７３号公報
【特許文献２】特開平１１―２５６１１７号公報
【特許文献３】特開２０００―８６９８７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は上記従来技術の問題点を解消し、接合信頼性の高い電子部品の実装方法を提供することを目的とする。すなわち、圧着状態で電子部品を固定することができ、異方導電接続を果たすことができ、同時に電気的な検査も行うことができるものであり、加熱処理を施すことなく硬化させることができるので、電気的接続の信頼性を高め得ると共に耐熱性が十分でない部材および部品の接続にも用いることができる極めて信頼性の高い電子部品の実装方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この出願は、第１の要旨において、
（ア）所定のパターンが設けられたプリント基板の部品実装部を含む基板表面に、導電性粒子を分散した液状の光重合性接着剤を供給して、前記基板表面の全体または一部に接着剤層を形成する工程、
（イ）紫外線を照射して前記光重合性接着剤をゲル化させ、前記接着剤層に接着性を付与する工程、及び
（ウ）前記接着剤層の上面側からプリント基板の部品実装部に対応させて電子部品を押し当て、該電子部品と該部品実装部との間を電気的に接続する工程
を少なくとも有してなり、前記光重合性接着剤が反応遅延性の接着剤であることを特徴とする電子部品を実装した回路基板を製造する方法の発明を提供する。【００１０】
本発明でいう液状の光重合性接着剤とは、反応遅延性を示す接着剤であって、以下に示す光硬化性樹脂と光重合開始剤とを含む組成を少なくとも有している。この反応遅延性の光重合性接着剤とは、光（特に紫外線）を照射すると接着剤の全体が即座に硬化するのではなく、光照射によってまず部分的に硬化して、全体としてタック性（又は粘着性若しくは接着性）を示すゲルの状態となり、所定の時間、例えば数分〜数十分（例えば、１分、２分又は５分以上、３０分、６０分又は９０分以下）程度の時間は、そのゲルの状態を保持し得るという特性を有する接着剤である。そして、そのゲルの状態を示している間に、接着剤の内部では硬化反応が徐々に進んでおり、前記所定の時間が経過した後は、接着剤全体の硬化が完了している。このような反応遅延性という特性に優れている点から、本発明では、光硬化性樹脂として、１分子中に少なくとも１つのカチオン重合性基を有する樹脂を用いることが好ましい。１分子中に少なくとも１つのカチオン重合性基を有する樹脂としては、例えば、ビニルエーテル系樹脂やエポキシ系樹脂などを挙げることができるが、硬化後の接着性、耐候性、耐薬品性及び耐熱性に優れているため、エポキシ樹脂を用いることがさらに好ましい。【００１１】
エポキシ樹脂としては、特に限定されるわけではないが、例えば、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、水添ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、ノボラック型エポキシ樹脂、脂肪族環式エポキシ樹脂、臭素化エポキシ樹脂、ゴム変成エポキシ樹脂、ウレタン変成エポキシ樹脂、グリシジルエステル系化合物、エポキシ化大豆油、エポキシ化エラストマーなどを挙げることができる。これらの樹脂は、１種で使用することもできるし、２種又はそれ以上の組み合わせで使用することもできる。【００１２】
光重合開始剤としては、光の照射により活性化され、カチオン重合を誘発し得る化合物である限り特に限定されるものではない。好ましくは、２０〜１００℃付近の温度では熱触媒活性が低い化合物が、貯蔵安定性を高める上で好ましい。そのような好ましい光カチオン重合開始剤としては、例えば、鉄―アレン錯体化合物、芳香族ジアゾニウム塩、芳香族ヨードニウム塩、芳香族スルホニウム塩、ピリジニウム塩などが挙げられる。【００１３】
光重合開始剤は具体的には、オプトマーＳＰ―１５０（旭電化工業社製）、オプトマーＳＰ１５１（旭電化工業社製）、オプトマーＳＰ１７１（旭電化工業社製）、オプトマーＳＰ―１７０（旭電化工業社製）、ＵＶＥ―１０１４（ゼネラルエレクトロニクス社製）、ＣＤ―１０１２（サートマー社製）、サンエイドＳＩ―６０Ｌ（三新化学工業社製）、サンエイドＳＬ―８０Ｌ（三新化学工業社製）、サンエイドＳＩ―１００Ｌ（三新化学工業社製）、ＣＩ―２０６４（日本曹達社製）、ＣＩ―２６３９（日本曹達社製）、ＣＩ―２６２４（日本曹達社製）、ＣＩ―２４８１（日本曹達社製）、 RHODORSIL PHOTOINITIATOR 2074（ローヌ・ローラン社製）などの市販の組成物または製品を用いるこができる。【００１４】
上記光重合開始剤も１種で使用することもできるし、２種又はそれ以上の組み合わせで使用することもできる。さらに、重合を促進するために、光増感剤、例えばチオキサンソン誘導体化合物を適宜組みわせて用いてもよい。【００１５】
本発明の導電性粒子としては、例えば、金、銀、銅、ニッケル、パラジウム、白金、コバルト、ロジウム、イリジウム、鉄、ルテニウム、オスミウム、アルミニウム、亜鉛、錫、鉛などの金属を単体で粒子状としたもの、上記金属の群から選ばれる２種以上のものの合金を粒子状としたもの、酸化錫などの金属酸化物を粒子状としたもの、カーボンなどの導電性カーボンを粒子状としたもの、ガラス、カーボン、マイカ、プラスチックなどの絶縁性粒子の表面に導電性金属をコーティングしたものなどを挙げることができ、特に限定するものではない。また、上述した導電性粒子の２種以上を組み合わせて使用することもできる。【００１６】
上記導電性粒子の平均粒径は、特に限定するものではないが、１〜２０μｍの範囲が好ましい。１μｍ未満では、導電性粒子同士の凝集力が著しく高くなり、上記光重合性の液状の光重合性接着剤中での均一な分散が困難となることがあるためであり、一方、２０μｍを超えると、数１０μｍ程度と狭いピッチを有する微細な回路を接合する場合に、短絡を引き起こす可能性が大きくなるためである。また、粒子寸法が大きいものは光重合性の液状の光重合性接着剤中で沈降し易くなるため、均一な液状の光重合性接着剤の供給が困難になる傾向を有する。【００１７】
導電性粒子を光重合性接着剤に配合する割合は、光重合性接着剤１００質量部に対して導電性粒子５〜５０質量部とすることが望ましい。５質量部よりも少ないと、接合に支障をきたし、電気的な接続を取れない部分が発生しやすくなる傾向があり、５０質量部よりも多いと、回路の隣り合う配線間又は端子間で短絡を引き起こす可能性が大きくなるためである。【００１８】
この出願の第１の要旨に係る発明は、１つの態様において、工程（ウ）において、電子部品と部品実装部との間に電気的接続が形成されたことの検査を更に行うこともできる。用途に応じて電子部品を実装した後、その回路基板の導通検査を行うことが要求されることがあるためである。【００１９】
この出願の第１の要旨に係る発明は、工程（ウ）の後で、（サ）前記接着剤層の少なくとも部品実装部に紫外線を照射して、前記光重合性接着剤の硬化を促進する工程を更に行うこともできる。この操作は、電子部品を取り付けた部品実装部へ向けて、対応するその電子部品の斜上方から紫外線を照射することによって行うこともできる。また、工程（サ）の後で、接着剤層の全体に紫外線を照射して、接着剤層の全体について光重合性接着剤の硬化を促進させることもできる。【００２０】
工程（サ）及び／又はそれ以降の紫外線照射は、基板に取り付けた電子部品を接着剤層に固定するために、接着剤層を構成している光重合性接着剤をより迅速に硬化させるための操作である。【００２１】
光重合開始剤を添加した光硬化性樹脂に光を照射すると、その光硬化性樹脂は重合反応（従って硬化）を開始するが、照射エネルギー量や光硬化性樹脂の組成を調節することによって、重合の反応速度を種々の程度に制御することも可能である。本発明の光重合性接着剤は、反応遅延性の光硬化性の接着剤であり、所定のエネルギー量で紫外線を照射すると、所定の時間、例えば数分〜数十分程度の時間はタック性（又は粘着性若しくは接着性）を示すゲルの性質を保持し、その時間の経過後に、硬化反応が進行するように組成が調節された接着剤である。【００２２】
場合によっては、請求項１に記載する工程（ア）〜（ウ）を完了した後、放置することによって、光硬化性樹脂の硬化を完了させることもできる。硬化が完了すると、電子部品は接着剤層によって回路基板に固定される。【００２３】
しかし、より迅速な硬化の完了を所望する場合には、工程（ウ）を完了した後、２回目又はそれ以降の紫外線照射（以下、２回目以降の紫外線照射とも称する）を行うことができる。２回目以降の紫外線照射は、電子部品が取り付けられている部品実装部に集中的に行って、電子部品の固定を迅速に行うこともできる。その場合に、紫外線照射を電子部品の真上側から行うと、電子部品の下側に位置する部品実装部の接着剤層に紫外線が直接的に当たらないため、迅速な硬化に結び付かないこともあり得る。そこで、電子部品の斜上方から電子部品下側の接着剤層へ向けて、従ってその電子部品に対応する部品実装部へ向けて紫外線照射を行うことによって、電子部品下側に位置する光硬化性樹脂を迅速に硬化させることができる。【００２４】
また、接着剤層が部品実装部以外の基板表面に設けられている場合には、基板表面に設けられている接着剤層の全体を対象にして２回目以降の紫外線照射を行うこともできる。その結果、接着剤層の全体を迅速に硬化させ、電子部品を実装した回路基板の製造に要する時間を全体として短くすることもできる。尚、光重合性接着剤の組成及び紫外線の照射量によっては、照射する部位を限定せず、基板表面に設けられている接着剤層の全体を対象にして２回目以降の紫外線照射を行うことによって、電子部品の回路基板への固定も同時に完了することもできる。尚、回路基板の表面において、部品実装部以外の部分にも接着剤層を設けて、その接着剤層を硬化させることによって、回路基板の表面を光重合性接着剤の成分に対応するポリマー材料の層によって被覆することができる。この被覆は内部に導電性粒子を含んでいるが、その導電性粒子はポリマー材料の層の中に分散した状態で閉じ込められているので、ポリマー材料層の被覆は回路基板表面の絶縁性の被覆、例えばレジストコート材料としての機能を有することになる。【００２５】
本発明の工程（ア）において供給する導電性粒子を分散した光重合性接着剤は、２５℃でのコーンプレート型粘度計で測定される粘度として３００Ｐａ・ｓ以下、好ましくは２００Ｐａ・ｓ以下、より好ましくは１００Ｐａ・ｓ以下の値を有することが望ましい。本発明の電子部品の実装方法において、導電性粒子を分散させた光重合性接着剤の粘度が３００Ｐａ・ｓ以上になると、光重合性接着剤を基板表面に供給して塗布する際に、バーコーティング、スピンコーティング、カーテンコーティング、ロールコーティング等の液状物質の一般的な塗布方法を採用することが困難になったり、また、紫外線を照射して接着剤をゲル化させる際に光重合性接着剤の粘度上昇が過度に大きくなって、配線基板の部品実装部分の上に電子部品を押し当てた時に、接着剤を押しのけ難くなるため接続不良が起こしやすくなったりし得るためである。【００２６】
この出願は、第２の要旨において、
（カ）導電性粒子を分散した反応遅延性の光重合性接着剤に、接着性を示す程度に紫外線を照射してゲル化させて得られる光重合性接着剤のシート状材料を供給する工程、
（キ）前記光重合性接着剤のシート状材料を所望の寸法及び形状にて、所定のパターンが設けられたプリント基板の部品実装部を含む基板表面に貼り付け、前記基板表面の全体または一部に接着剤層を形成する工程、及び
（ク）前記接着剤層の上面側からプリント基板の部品実装部に対応させて電子部品を押し当て、該電子部品と該部品実装部との間を電気的に接続する工程
を少なくとも有してなることを特徴とする電子部品を実装した回路基板を製造する方法の発明を提供する。【００２７】
この第２の要旨に係る発明によれば、プリント基板から独立した所で、ゲル化した光重合性接着剤のシート状材料を作製し、そのシート状材料をプリント基板の表面に貼り付けることによって、光重合性接着剤による接着剤層を有するプリント基板を作製することができる。このプリント基板に対して電子部品を取り付ける操作及び接着剤層に対して２回目以降の紫外線照射を行う操作は、上述した第１の要旨に係る発明の方法と同様に行うことができる。この場合に、上述した接着剤層と同様の構成及び／又は特性を有するシート状材料が存在する場合には、そのシート状材料を利用することができ、回路基板の製造現場において液状の接着剤を塗布する工程を省略することができると共に、上述した第１の要旨に係る発明の方法と同様の作用効果を奏することができる。
【発明の効果】
【００２８】
本発明の方法によると、部品を実装すべき基板表面に、タック性を示すゲルの状態とした導電性の接着剤層を一時的に存在させるので、該接着剤層がゲルの状態である間に電子部品を圧接することによって、電子部品と回路基板との間に電気的接続（導通）を形成することができる。また、導通検査によって得られる導通レベルが低い場合には、その電子部品を取り外して再度取り付けたり、或いは電子部品を接着剤層に押し当てる（押し込む）程度や位置を調節することもできる。従って、導通不良に起因する不良品の発生を有効に防止して、電子部品を実装した回路基板を製造することができる。
このように本発明において使用する導電性接着剤層は、ゲルの状態では異方性導電膜として用いることができる一方で、硬化させた後は導電性を失って、回路基板表面を被覆する絶縁性の被覆（レジストコート材料）となる。【００２９】
また、接着剤の硬化に紫外線を用いることによって、電子部品及び回路基板に熱を加えることを防止できる。従って、耐熱性が十分でない部材および部品を接続することができると共に、電子部品と回路基板との熱膨張率の差によるそりの発生を防止し、また、硬化後は電子部品と回路基板との間の導通を確保したまま、電子部品を確実に回路基板に接着することができる。従って、本発明の方法は、極めて信頼性の高い電子部品の実装方法としても用いることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
（第１の実施形態）
以下、本発明の電子部品の実装方法について、詳細に説明する。
光重合性接着剤として、エポキシ樹脂（油化シェルエポキシ社製、商品名：エピコート８２８）１００ｇと、光カチオン重合開始剤（旭電化工業社製、商品名：オプトマーＳＰ―１７０）３．０ｇと、導電性粒子として銀粉（平均粒径１５μｍ）２０ｇとを準備し、ボールミルで処理し、均一な分散状態にした液状の光重合性接着剤を得た。【００３１】
得られた液状の光重合性接着剤を、５０ｍｍ×２０ｍｍの大きさのプリント配線基板の表面に塗布する。
塗布方法としては、バーコーティング、スピンコーティング、カーテンコーティング、ロールコーティング等の液状物質の塗布に用いることができる一般的な方法を採用することができる。また、プリント基板の一部に塗布する場合には、スクリーン印刷などの印刷法を用いても良い。また、本発明の液状接着剤は、粘度が３００Ｐａ・ｓ以下と低いので、ディスペンサーを用いて狭い領域及び／又は選択した必要な領域にのみ供給し塗布することもできる。従って、回路基板の表面全体に接着剤層を形成することもできるし、回路基板に設けられたパターンに対応させて所望する領域にのみ接着剤層を形成することもできる。接着剤層の厚みは、１０μｍ〜１００μｍが適当であり、要求性能に応じて、最適化することができる。【００３２】
次に、塗布した接着剤に第１の紫外線照射を行い、接着剤をゲル化させる。光源として、一般的な高圧水銀灯などを用いることができる。照射量としては、１０〜５００ｍＪ／ｃｍ２が適当である。照射量は、ゲル化の状態に応じて、最適化することができる。【００３３】
次に、電子部品装着機で、抵抗、コンデンサーなどのチップ状の電子部品を装着する。即ち、プリント配線基板の部品実装部に電子部品を押し当てる。この電子部品を押し当てる操作によって、ゲル化した接着剤層の中に電子部品を押し込む。この接着剤層がゲルの状態である間に電子部品を押し込むと、電子部品を押し込んだ方向、従って接着剤層の厚み方向について接着剤層が圧縮され、その内部の導電性粒子どうしを接着剤層の厚み方向について相互に接触させることができる。また、接着剤層の上側表面では、押し込んだ電子部品と上側表面付近の導電性粒子との間に接触状態を形成することができ、一方、接着剤層の下側表面では、接着剤層が圧縮されることに伴って、回路基板の部品実装部側のランド等と導電性粒子との間に接触状態を形成することができる。従って、接着剤層の厚み方向について、電子部品と回路基板との間に選択的に電気的接続を形成すること、従って異方導電接続を形成することができる。【００３４】
電子部品と回路基板の部品実装部との間に電気的接続を形成してから、２回目以降の紫外線照射を行う。この紫外線照射は、電子部品を取り付けた部品実装部を対象にして行う場合には、主として電子部品の回路基板への固定を迅速に行うことができる。【００３５】
電子部品が紫外線に対して透明でない場合、接着剤層に紫外線が直接には当たらない影の部分が発生し得るので、電子部品の斜上方より紫外線照射することによって、影の発生を防止することができる。光源が、点状、線状、面状のいずれの形態であっても、光源を回路基板に対して相対的に移動させることによって、影の発生を防止して紫外線照射を行うことができる。また、点状光源、線状光源及び面状光源の群から選ばれる２種以上のものを組み合わせて、部品実装部に取り付けた各電子部品を包囲し、その光源から照射する紫外線が直接には当たらない影の部分が接着剤層に生じないように配置すれば、光源を回路基板に対して相対的に移動させることなく、影の発生を防止して、有効に紫外線照射を行うことができる。照射量としては、１００〜１０００ｍＪ／ｃｍ２が適当であり、接合状態に応じて、最適化することができる。【００３６】
また、本発明では、反応遅延性の光重合性を有しているので、紫外線が直接には当たらなかった影の部分においても、時間の経過と共に硬化が進行し、所定の時間が経過すれば、紫外線が直接当たった部分と同様の硬度に到達する。従って、紫外線照射時に、影の発生を完全に防止できない場合でも、硬化反応が完了すれば実装信頼性に関して特に支障はない。【００３７】
また、本発明では、チップ部品を押し当てながら、電気的な接続を検査する。電子部品装着機の電子部品の保持部に、検査探針を合わせて装備してあるので、導通が確保できていることを確認しながら、チップ部品を固定することができるので、非常に接合信頼性の高い実装を行うことができる。また、導通不良の回路基板を発見した場合には、接着剤層がゲル状である間に、取り付け状態を修正することができる。従って、導通不良に起因する不良品の発生を防止することができる。【００３８】
また、必要に応じて、再度の紫外線照射を行うこともできる。その紫外線照射によって、回路基板表面において電子部品を取り付けた部品実装部以外の所に設けた、ゲル化状態にある接着剤層の光硬化を更に促進することができる。そのような紫外線照射によって、接着剤層の表面を硬化させ、レジストコート剤としての機能を発揮させることができる。照射量としては、１００〜１０００ｍＪ／ｃｍ２が適当であり、状態に応じて、最適化することができる。【００３９】
このように、本発明の実装方法によると、圧着状態で電子部品を固定し、異方導電接続を果たすことができ、電気的な検査も同時に行うことができるものである。【００４０】
加熱処理を施すことなく硬化させることができるので、電気的接続の信頼性を高め得ると共に耐熱性が十分でない部材および部品の接続にも用いることができる極めて信頼性の高い電子部品の実装方法をすることができる。【００４１】
以下、具体な実施例を上げて、本発明の電子部品の実装方法をより詳細に説明する。
（実施例１）
光重合性接着剤として、エポキシ樹脂（油化シェルエポキシ社製、商品名：エピコート８２８）１００ｇと、光カチオン重合開始剤（旭電化工業社製、商品名：オプトマーＳＰ―１７０）３．０ｇと、導電性粒子として銀粉（平均粒径１５μｍ）２０ｇとを準備し、ボールミルで処理し、均一な分散状態にした液状の光重合性接着剤を得た。得られた液状接着剤は、粘度が１０Ｐａ・ｓであった。【００４２】
粘度は、Ｅ型粘度計を用い、２５℃で行い、２回転目の数値を読みとった。
得られた液状の光重合性接着剤を、バーコーティング法により、５０ｍｍ×２０ｍｍの大きさのプリント配線基板の表面全体に５０μｍの厚さで塗布した。【００４３】
次に、高圧水銀灯で、照射量２００ｍＪ／ｃｍ２の条件でプリント配線基板の表面全体に第１の紫外線照射を行ったところ表面にタック性（接着性）が発現していた。
プリント基板の回路配線にチップ抵抗の電極部を、２０ｇの荷重で押し当てながら、チップ部品実装部分をチップ部品の両側の斜上方から、光ファイバーで照射量８００ｍＪ／ｃｍ２の条件で第２の紫外線照射を行った。このとき、プリント基板の回路配線とチップ抵抗の電極部に、探針を押し当て、必要な程度（数ｍΩ〜数十ｍΩ、例えば１ｍΩ、２ｍΩ又は３ｍΩ以上、１０ｍΩ、３０ｍΩ又は５０ｍΩ以下）の導通が取れたところで、紫外線照射を行った。【００４４】
固定したチップ抵抗の接着強度を測定したところ、１００ｋｇ／ｃｍ２であり、充分な接着力で固定されていた。１００個のチップ部品をテストしたところ、いずれも、１００ｋｇ／ｃｍ２以上の接着強度を示した。
接着強度の測定は、ＪＩＳ−Ｋ−６８５０に準じて測定した。【００４５】
次に、プリント配線基板の表面全体に照射量８００ｍＪ／ｃｍ２の条件で第３の紫外線照射を行った。この時点で、表面のタック性は消滅しており、実装部分以外の回路配線は、絶縁性の樹脂膜で覆われていた。【００４６】
（比較例１）
比較例１として、プリント配線基板の表面全体に行う第１の紫外線照射を行わない以外は、実施例１と塗布と同様にして、チップ抵抗を実装した。接着強度を測定したところ、１００個のチップ部品の内、９個のチップ抵抗は、１００ｋｇ／ｃｍ２より小さい値を示し、バラツキが発生していた。【００４７】
（比較例２）
比較例２として、チップ部品実装部分をチップ部品の両側の斜上方から、光ファイバーで行う第２の紫外線照射を行わない以外は、実施例１と塗布と同様にして、チップ抵抗を実装した。１００個のチップ部品の内、接着強度を測定したところ、３０個のチップ抵抗は、３０ｋｇ／ｃｍ２より小さい値を示し、また、残りのチップ抵抗の接着強度も、１００ｋｇ／ｃｍ２以下と、十分な接着強度を示さなかった。
【産業上の利用可能性】
【００４８】
本発明の電子部品の実装方法は、加熱処理を施すことなく電子部品の実装することができ、かつ、電気的な検査も同時に行うことができるものであり、電気的接続の信頼性は極めて高く、また、耐熱性が十分でない部材および部品の接続にも用いることができるものである。
本発明の電子部品の実装方法は、例えば、ＣＣＤ素子、フォログラム素子、チップ部品などの電子部品の接合に用いて、これらの素子、部品およびそれらを実装した基板を内蔵する製品、例えば、ＤＶＤ、携帯電話、ポータブルＡＶ機器、ノートＰＣ、デジタルカメラなどを製造することができる。
【手続補正書】
【提出日】平成20年5月29日(2008.5.29)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ア）所定のパターンが設けられたプリント基板の部品実装部を含む基板表面に、導電性粒子を分散した液状の光重合性接着剤を供給して、前記基板表面の全体または一部に接着剤層を形成する工程、
（イ）紫外線を照射して前記光重合性接着剤をゲル化させ、前記接着剤層に接着性を付与する工程、及び
（ウ）前記接着剤層の上面側からプリント基板の部品実装部に対応させて電子部品を押し当て、該電子部品と該部品実装部との間を電気的に接続する工程
を少なくとも有してなり、前記光重合性接着剤が反応遅延性の接着剤であることを特徴とする電子部品を実装した回路基板を製造する方法。
【請求項２】
（カ）導電性粒子を分散した反応遅延性の光重合性接着剤に、接着性を示す程度に紫外線を照射してゲル化させて得られる光重合性接着剤のシート状材料を供給する工程、
（キ）前記光重合性接着剤のシート状材料を所望の寸法及び形状にて、所定のパターンが設けられたプリント基板の部品実装部を含む基板表面に貼り付け、前記基板表面の全体または一部に接着剤層を形成する工程、及び
（ク）前記接着剤層の上面側からプリント基板の部品実装部に対応させて電子部品を押し当て、該電子部品と該部品実装部との間を電気的に接続する工程
を少なくとも有してなることを特徴とする電子部品を実装した回路基板を製造する方法。
【請求項３】
前記工程（ウ）又は（ク）において、電子部品と部品実装部との間の導通検査を更に行う請求項１又は２記載の電子部品を実装した回路基板を製造する方法。
【請求項４】
前記工程（ウ）又は（ク）の後で、
（サ）前記接着剤層の少なくとも部品実装部に紫外線を照射して、前記光重合性接着剤の硬化を促進する工程
を更に行う請求項１又は２記載の電子部品を実装した回路基板を製造する方法。
【請求項５】
工程（サ）において、部品実装部へ向けて、対応する電子部品の斜上方から紫外線を照射することを特徴とする請求項４記載の電子部品を実装した回路基板を製造する方法。
【請求項６】
工程（サ）の後で、接着剤層の全体に紫外線を照射することを特徴とする請求項４又は５記載の電子部品を実装した回路基板を製造する方法。
【請求項７】
工程（ア）又は（カ）において供給する光重合性接着剤が、２５℃にてコーンプレート型粘度計で測定して、３００Ｐａ・ｓ以下の粘度を有することを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の電子部品を実装した回路基板を製造する方法。
【請求項８】
ビニルエーテル系樹脂及びエポキシ系樹脂の群から選ばれる少なくとも１種の樹脂を主成分とする光重合性接着剤を使用することを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の電子部品を実装した回路基板を製造する方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回路基板の回路パターンと電子部品の電極との間に異方導電性を有する接着剤層を介在させた電子部品の実装方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、回路基板の回路パターンに電子部品を接合するための技術の１つとして、特開平８―１３８７７３号公報に記載されているように、電子部品と対向する回路基板とを導電性粒子が分散された接着剤層からなる異方性導電材料を介して加熱圧着し、回路配線と電子部品の電極間を導電接続する方法が行われていた。しかし、上記公報に記載の方法によると、耐熱性が十分でない配線基板や電子部品の接合や、熱的寸法安定性が十分でない部材や部品を接合する用途に用いることはできなかった。
【０００３】
そこで、粘着性を有する異方導電性粘着シート材料を用いることによって、加熱することなく電子部品を回路基板に接合する方法が開発された。その方法は、例えば特開平１１―２５６１１７号公報に記載されているように、粘着性を有する異方導電性光後硬化型粘着シート材料を電子部品を取り付けるべき基板表面に張り付け、この粘着シート材料に光を照射し、該粘着シート材料の硬化反応を活性化した後、その粘着シート材料が粘着性を保持している間にその粘着シート材料上に電子部品を取り付け、粘着シート材料を更に硬化させて接合するという方法である。尚、粘着性は、タック性又は（感圧）接着性と称することもある。この方法によれば、光照射後、室温下において、硬化反応が完了するまで所定の長さの時間をかけて養生することが必要であるため、所望の実装基板が得られるまでにかなり長い時間を要していた。
【０００４】
また、そのような光後硬化型の異方導電性粘着シート材料を用いる場合に、該粘着シート材料を介して電子部品と回路基板との間に実際に電気的接続が形成されているか否かを検査を行う必要が生じる場合もあった。そのような検査は、所定の時間の経過を要する硬化反応完了後に行うことになるため、検査によって不良を発見した場合は、該異方導電性粘着シート材料は硬化しているので、基板および電子部品の表面を破壊することなく、電子部品を取り外して再接合することはできず、検査で不合格の回路基板はそのまま不良品として処理されていた。従って、検査段階では回路基板に取り付けた電子部品の再調整ができず、不良品の発生は生産性を低下させる原因の１つとなっていた。
【０００５】
更に、光照射した直後から硬化反応が完了するまでの間は、比較的長い時間にわたって、回路基板上に取り付けられた電子部品は、実質的には回路基板上に固定されておらず、載置されている状態であると表現することができる。従って、光照射後、電子部品が取り付けられた回路基板を養生させる（又は硬化反応を完了する）ために一時的に保管する場所及びその時間を確保する必要があった。この回路基板を養生のために一時的に保管する場所が、光照射及び／又は電子部品取り付けの場所から離れた所にある場合には、ベルトコンベヤなどの搬送装置によってその離れた場所へ移動させることも更に必要である。その搬送の際、取り付けた電子部品が比較的大きな質量を有する場合には、搬送中において電子部品に加わる加速度の向き及び大きさが不連続的に変化する場合等に、該電子部品に作用する慣性力によって回路基板上に取り付けた電子部品が回路基板上で位置ずれを生じる事態が発生することがあった。回路基板上での電子部品の位置ずれは、接続不良の大きな要因となっていた。
【０００６】
そこで、特開２０００―８６９８７号公報には、回路基板に接合された電子部品の再接合が可能な接合方法が記載されている。この方法は、粘着性を有する異方導電性光硬化型粘着シート材料を、基板または電子部品に張り付け、この粘着シート材料に光を照射し、硬化反応を活性化した後であって、粘着性を保持している間に、回路基板と電子部品を張り合わせて接合するという点では前記特開平１１―２５６１１７号公報の発明と同じであるが、粘着層の材料として、アクリル系ポリマー、カチオン重合性化合物、光カチオン重合開始剤、導電性粒子からなる材料を用いることによって、基板および電子部品の表面を破壊することなく、剥離可能とし、再接合性を確保している。しかしながら、特開２０００―８６９８７号公報記載の方法によっては、接合時の不良、および、光照射後の移動による不良発生については、まだ十分に防止することができていない。
【０００７】
【特許文献１】特開平８―１３８７７３号公報
【特許文献２】特開平１１―２５６１１７号公報
【特許文献３】特開２０００―８６９８７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は上記従来技術の問題点を解消し、接合信頼性の高い電子部品の実装方法を提供することを目的とする。すなわち、圧着状態で電子部品を固定することができ、異方導電接続を果たすことができ、同時に電気的な検査も行うことができるものであり、加熱処理を施すことなく硬化させることができるので、電気的接続の信頼性を高め得ると共に耐熱性が十分でない部材および部品の接続にも用いることができる極めて信頼性の高い電子部品の実装方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この出願は、第１の要旨において、
（ア）所定のパターンが設けられたプリント基板の部品実装部を含む基板表面に、導電性粒子を分散した液状の光重合性接着剤を供給して、前記基板表面の全体または一部に接着剤層を形成する工程、
（イ）紫外線を照射して前記光重合性接着剤をゲル化させ、前記接着剤層に接着性を付与する工程、及び
（ウ）前記接着剤層の上面側からプリント基板の部品実装部に対応させて電子部品を押し当て、該電子部品と該部品実装部との間を電気的に接続する工程
を少なくとも有してなり、前記光重合性接着剤が反応遅延性の接着剤であることを特徴とする電子部品を実装した回路基板を製造する方法の発明を提供する。
【００１０】
本発明でいう液状の光重合性接着剤とは、反応遅延性を示す接着剤であって、以下に示す光硬化性樹脂と光重合開始剤とを含む組成を少なくとも有している。この反応遅延性の光重合性接着剤とは、光（特に紫外線）を照射すると接着剤の全体が即座に硬化するのではなく、光照射によってまず部分的に硬化して、全体としてタック性（又は粘着性若しくは接着性）を示すゲルの状態となり、所定の時間、例えば数分〜数十分（例えば、１分、２分又は５分以上、３０分、６０分又は９０分以下）程度の時間は、そのゲルの状態を保持し得るという特性を有する接着剤である。そして、そのゲルの状態を示している間に、接着剤の内部では硬化反応が徐々に進んでおり、前記所定の時間が経過した後は、接着剤全体の硬化が完了している。このような反応遅延性という特性に優れている点から、本発明では、光硬化性樹脂として、１分子中に少なくとも１つのカチオン重合性基を有する樹脂を用いることが好ましい。１分子中に少なくとも１つのカチオン重合性基を有する樹脂としては、例えば、ビニルエーテル系樹脂やエポキシ系樹脂などを挙げることができるが、硬化後の接着性、耐候性、耐薬品性及び耐熱性に優れているため、エポキシ樹脂を用いることがさらに好ましい。
【００１１】
エポキシ樹脂としては、特に限定されるわけではないが、例えば、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、水添ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、ノボラック型エポキシ樹脂、脂肪族環式エポキシ樹脂、臭素化エポキシ樹脂、ゴム変成エポキシ樹脂、ウレタン変成エポキシ樹脂、グリシジルエステル系化合物、エポキシ化大豆油、エポキシ化エラストマーなどを挙げることができる。これらの樹脂は、１種で使用することもできるし、２種又はそれ以上の組み合わせで使用することもできる。
【００１２】
光重合開始剤としては、光の照射により活性化され、カチオン重合を誘発し得る化合物である限り特に限定されるものではない。好ましくは、２０〜１００℃付近の温度では熱触媒活性が低い化合物が、貯蔵安定性を高める上で好ましい。そのような好ましい光カチオン重合開始剤としては、例えば、鉄―アレン錯体化合物、芳香族ジアゾニウム塩、芳香族ヨードニウム塩、芳香族スルホニウム塩、ピリジニウム塩などが挙げられる。
【００１３】
光重合開始剤は具体的には、オプトマーＳＰ―１５０（旭電化工業社製）、オプトマーＳＰ１５１（旭電化工業社製）、オプトマーＳＰ１７１（旭電化工業社製）、オプトマーＳＰ―１７０（旭電化工業社製）、ＵＶＥ―１０１４（ゼネラルエレクトロニクス社製）、ＣＤ―１０１２（サートマー社製）、サンエイドＳＩ―６０Ｌ（三新化学工業社製）、サンエイドＳＬ―８０Ｌ（三新化学工業社製）、サンエイドＳＩ―１００Ｌ（三新化学工業社製）、ＣＩ―２０６４（日本曹達社製）、ＣＩ―２６３９（日本曹達社製）、ＣＩ―２６２４（日本曹達社製）、ＣＩ―２４８１（日本曹達社製）、 RHODORSIL PHOTOINITIATOR 2074（ローヌ・ローラン社製）などの市販の組成物または製品を用いるこができる。
【００１４】
上記光重合開始剤も１種で使用することもできるし、２種又はそれ以上の組み合わせで使用することもできる。さらに、重合を促進するために、光増感剤、例えばチオキサンソン誘導体化合物を適宜組みわせて用いてもよい。
【００１５】
本発明の導電性粒子としては、例えば、金、銀、銅、ニッケル、パラジウム、白金、コバルト、ロジウム、イリジウム、鉄、ルテニウム、オスミウム、アルミニウム、亜鉛、錫、鉛などの金属を単体で粒子状としたもの、上記金属の群から選ばれる２種以上のものの合金を粒子状としたもの、酸化錫などの金属酸化物を粒子状としたもの、カーボンなどの導電性カーボンを粒子状としたもの、ガラス、カーボン、マイカ、プラスチックなどの絶縁性粒子の表面に導電性金属をコーティングしたものなどを挙げることができ、特に限定するものではない。また、上述した導電性粒子の２種以上を組み合わせて使用することもできる。
【００１６】
上記導電性粒子の平均粒径は、特に限定するものではないが、１〜２０μｍの範囲が好ましい。１μｍ未満では、導電性粒子同士の凝集力が著しく高くなり、上記光重合性の液状の光重合性接着剤中での均一な分散が困難となることがあるためであり、一方、２０μｍを超えると、数１０μｍ程度と狭いピッチを有する微細な回路を接合する場合に、短絡を引き起こす可能性が大きくなるためである。また、粒子寸法が大きいものは光重合性の液状の光重合性接着剤中で沈降し易くなるため、均一な液状の光重合性接着剤の供給が困難になる傾向を有する。
【００１７】
導電性粒子を光重合性接着剤に配合する割合は、光重合性接着剤１００質量部に対して導電性粒子５〜５０質量部とすることが望ましい。５質量部よりも少ないと、接合に支障をきたし、電気的な接続を取れない部分が発生しやすくなる傾向があり、５０質量部よりも多いと、回路の隣り合う配線間又は端子間で短絡を引き起こす可能性が大きくなるためである。
【００１８】
この出願の第１の要旨に係る発明は、１つの態様において、工程（ウ）において、電子部品と部品実装部との間に電気的接続が形成されたことの検査を更に行うこともできる。用途に応じて電子部品を実装した後、その回路基板の導通検査を行うことが要求されることがあるためである。
【００１９】
この出願の第１の要旨に係る発明は、工程（ウ）の後で、（サ）前記接着剤層の少なくとも部品実装部に紫外線を照射して、前記光重合性接着剤の硬化を促進する工程を更に行うこともできる。この操作は、電子部品を取り付けた部品実装部へ向けて、対応するその電子部品の斜上方から紫外線を照射することによって行うこともできる。また、工程（サ）の後で、接着剤層の全体に紫外線を照射して、接着剤層の全体について光重合性接着剤の硬化を促進させることもできる。
【００２０】
工程（サ）及び／又はそれ以降の紫外線照射は、基板に取り付けた電子部品を接着剤層に固定するために、接着剤層を構成している光重合性接着剤をより迅速に硬化させるための操作である。
【００２１】
光重合開始剤を添加した光硬化性樹脂に光を照射すると、その光硬化性樹脂は重合反応（従って硬化）を開始するが、照射エネルギー量や光硬化性樹脂の組成を調節することによって、重合の反応速度を種々の程度に制御することも可能である。本発明の光重合性接着剤は、反応遅延性の光硬化性の接着剤であり、所定のエネルギー量で紫外線を照射すると、所定の時間、例えば数分〜数十分程度の時間はタック性（又は粘着性若しくは接着性）を示すゲルの性質を保持し、その時間の経過後に、硬化反応が進行するように組成が調節された接着剤である。
【００２２】
場合によっては、請求項１に記載する工程（ア）〜（ウ）を完了した後、放置することによって、光硬化性樹脂の硬化を完了させることもできる。硬化が完了すると、電子部品は接着剤層によって回路基板に固定される。
【００２３】
しかし、より迅速な硬化の完了を所望する場合には、工程（ウ）を完了した後、２回目又はそれ以降の紫外線照射（以下、２回目以降の紫外線照射とも称する）を行うことができる。２回目以降の紫外線照射は、電子部品が取り付けられている部品実装部に集中的に行って、電子部品の固定を迅速に行うこともできる。その場合に、紫外線照射を電子部品の真上側から行うと、電子部品の下側に位置する部品実装部の接着剤層に紫外線が直接的に当たらないため、迅速な硬化に結び付かないこともあり得る。そこで、電子部品の斜上方から電子部品下側の接着剤層へ向けて、従ってその電子部品に対応する部品実装部へ向けて紫外線照射を行うことによって、電子部品下側に位置する光硬化性樹脂を迅速に硬化させることができる。
【００２４】
また、接着剤層が部品実装部以外の基板表面に設けられている場合には、基板表面に設けられている接着剤層の全体を対象にして２回目以降の紫外線照射を行うこともできる。その結果、接着剤層の全体を迅速に硬化させ、電子部品を実装した回路基板の製造に要する時間を全体として短くすることもできる。尚、光重合性接着剤の組成及び紫外線の照射量によっては、照射する部位を限定せず、基板表面に設けられている接着剤層の全体を対象にして２回目以降の紫外線照射を行うことによって、電子部品の回路基板への固定も同時に完了することもできる。尚、回路基板の表面において、部品実装部以外の部分にも接着剤層を設けて、その接着剤層を硬化させることによって、回路基板の表面を光重合性接着剤の成分に対応するポリマー材料の層によって被覆することができる。この被覆は内部に導電性粒子を含んでいるが、その導電性粒子はポリマー材料の層の中に分散した状態で閉じ込められているので、ポリマー材料層の被覆は回路基板表面の絶縁性の被覆、例えばレジストコート材料としての機能を有することになる。
【００２５】
本発明の工程（ア）において供給する導電性粒子を分散した光重合性接着剤は、２５℃でのコーンプレート型粘度計で測定される粘度として３００Ｐａ・ｓ以下、好ましくは２００Ｐａ・ｓ以下、より好ましくは１００Ｐａ・ｓ以下の値を有することが望ましい。本発明の電子部品の実装方法において、導電性粒子を分散させた光重合性接着剤の粘度が３００Ｐａ・ｓ以上になると、光重合性接着剤を基板表面に供給して塗布する際に、バーコーティング、スピンコーティング、カーテンコーティング、ロールコーティング等の液状物質の一般的な塗布方法を採用することが困難になったり、また、紫外線を照射して接着剤をゲル化させる際に光重合性接着剤の粘度上昇が過度に大きくなって、配線基板の部品実装部分の上に電子部品を押し当てた時に、接着剤を押しのけ難くなるため接続不良が起こしやすくなったりし得るためである。
【００２６】
この出願は、第２の要旨において、
（カ）導電性粒子を分散した反応遅延性の光重合性接着剤に、接着性を示す程度に紫外線を照射してゲル化させて得られる光重合性接着剤のシート状材料を供給する工程、
（キ）前記光重合性接着剤のシート状材料を所望の寸法及び形状にて、所定のパターンが設けられたプリント基板の部品実装部を含む基板表面に貼り付け、前記基板表面の全体または一部に接着剤層を形成する工程、及び
（ク）前記接着剤層の上面側からプリント基板の部品実装部に対応させて電子部品を押し当て、該電子部品と該部品実装部との間を電気的に接続する工程
を少なくとも有してなることを特徴とする電子部品を実装した回路基板を製造する方法の発明を提供する。
【００２７】
この第２の要旨に係る発明によれば、プリント基板から独立した所で、ゲル化した光重合性接着剤のシート状材料を作製し、そのシート状材料をプリント基板の表面に貼り付けることによって、光重合性接着剤による接着剤層を有するプリント基板を作製することができる。このプリント基板に対して電子部品を取り付ける操作及び接着剤層に対して２回目以降の紫外線照射を行う操作は、上述した第１の要旨に係る発明の方法と同様に行うことができる。この場合に、上述した接着剤層と同様の構成及び／又は特性を有するシート状材料が存在する場合には、そのシート状材料を利用することができ、回路基板の製造現場において液状の接着剤を塗布する工程を省略することができると共に、上述した第１の要旨に係る発明の方法と同様の作用効果を奏することができる。
【発明の効果】
【００２８】
本発明の方法によると、部品を実装すべき基板表面に、タック性を示すゲルの状態とした導電性の接着剤層を一時的に存在させるので、該接着剤層がゲルの状態である間に電子部品を圧接することによって、電子部品と回路基板との間に電気的接続（導通）を形成することができる。また、導通検査によって得られる導通レベルが低い場合には、その電子部品を取り外して再度取り付けたり、或いは電子部品を接着剤層に押し当てる（押し込む）程度や位置を調節することもできる。従って、導通不良に起因する不良品の発生を有効に防止して、電子部品を実装した回路基板を製造することができる。
このように本発明において使用する導電性接着剤層は、ゲルの状態では異方性導電膜として用いることができる一方で、硬化させた後は導電性を失って、回路基板表面を被覆する絶縁性の被覆（レジストコート材料）となる。
【００２９】
また、接着剤の硬化に紫外線を用いることによって、電子部品及び回路基板に熱を加えることを防止できる。従って、耐熱性が十分でない部材および部品を接続することができると共に、電子部品と回路基板との熱膨張率の差によるそりの発生を防止し、また、硬化後は電子部品と回路基板との間の導通を確保したまま、電子部品を確実に回路基板に接着することができる。従って、本発明の方法は、極めて信頼性の高い電子部品の実装方法としても用いることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
（第１の実施形態）
以下、本発明の電子部品の実装方法について、詳細に説明する。
光重合性接着剤として、エポキシ樹脂（油化シェルエポキシ社製、商品名：エピコート８２８）１００ｇと、光カチオン重合開始剤（旭電化工業社製、商品名：オプトマーＳＰ―１７０）３．０ｇと、導電性粒子として銀粉（平均粒径１５μｍ）２０ｇとを準備し、ボールミルで処理し、均一な分散状態にした液状の光重合性接着剤を得た。
【００３１】
得られた液状の光重合性接着剤を、５０ｍｍ×２０ｍｍの大きさのプリント配線基板の表面に塗布する。
塗布方法としては、バーコーティング、スピンコーティング、カーテンコーティング、ロールコーティング等の液状物質の塗布に用いることができる一般的な方法を採用することができる。また、プリント基板の一部に塗布する場合には、スクリーン印刷などの印刷法を用いても良い。また、本発明の液状接着剤は、粘度が３００Ｐａ・ｓ以下と低いので、ディスペンサーを用いて狭い領域及び／又は選択した必要な領域にのみ供給し塗布することもできる。従って、回路基板の表面全体に接着剤層を形成することもできるし、回路基板に設けられたパターンに対応させて所望する領域にのみ接着剤層を形成することもできる。接着剤層の厚みは、１０μｍ〜１００μｍが適当であり、要求性能に応じて、最適化することができる。
【００３２】
次に、塗布した接着剤に第１の紫外線照射を行い、接着剤をゲル化させる。光源として、一般的な高圧水銀灯などを用いることができる。照射量としては、１０〜５００ｍＪ／ｃｍ２が適当である。照射量は、ゲル化の状態に応じて、最適化することができる。
【００３３】
次に、電子部品装着機で、抵抗、コンデンサーなどのチップ状の電子部品を装着する。即ち、プリント配線基板の部品実装部に電子部品を押し当てる。この電子部品を押し当てる操作によって、ゲル化した接着剤層の中に電子部品を押し込む。この接着剤層がゲルの状態である間に電子部品を押し込むと、電子部品を押し込んだ方向、従って接着剤層の厚み方向について接着剤層が圧縮され、その内部の導電性粒子どうしを接着剤層の厚み方向について相互に接触させることができる。また、接着剤層の上側表面では、押し込んだ電子部品と上側表面付近の導電性粒子との間に接触状態を形成することができ、一方、接着剤層の下側表面では、接着剤層が圧縮されることに伴って、回路基板の部品実装部側のランド等と導電性粒子との間に接触状態を形成することができる。従って、接着剤層の厚み方向について、電子部品と回路基板との間に選択的に電気的接続を形成すること、従って異方導電接続を形成することができる。
【００３４】
電子部品と回路基板の部品実装部との間に電気的接続を形成してから、２回目以降の紫外線照射を行う。この紫外線照射は、電子部品を取り付けた部品実装部を対象にして行う場合には、主として電子部品の回路基板への固定を迅速に行うことができる。
【００３５】
電子部品が紫外線に対して透明でない場合、接着剤層に紫外線が直接には当たらない影の部分が発生し得るので、電子部品の斜上方より紫外線照射することによって、影の発生を防止することができる。光源が、点状、線状、面状のいずれの形態であっても、光源を回路基板に対して相対的に移動させることによって、影の発生を防止して紫外線照射を行うことができる。また、点状光源、線状光源及び面状光源の群から選ばれる２種以上のものを組み合わせて、部品実装部に取り付けた各電子部品を包囲し、その光源から照射する紫外線が直接には当たらない影の部分が接着剤層に生じないように配置すれば、光源を回路基板に対して相対的に移動させることなく、影の発生を防止して、有効に紫外線照射を行うことができる。照射量としては、１００〜１０００ｍＪ／ｃｍ２が適当であり、接合状態に応じて、最適化することができる。
【００３６】
また、本発明では、反応遅延性の光重合性を有しているので、紫外線が直接には当たらなかった影の部分においても、時間の経過と共に硬化が進行し、所定の時間が経過すれば、紫外線が直接当たった部分と同様の硬度に到達する。従って、紫外線照射時に、影の発生を完全に防止できない場合でも、硬化反応が完了すれば実装信頼性に関して特に支障はない。
【００３７】
また、本発明では、チップ部品を押し当てながら、電気的な接続を検査する。電子部品装着機の電子部品の保持部に、検査探針を合わせて装備してあるので、導通が確保できていることを確認しながら、チップ部品を固定することができるので、非常に接合信頼性の高い実装を行うことができる。また、導通不良の回路基板を発見した場合には、接着剤層がゲル状である間に、取り付け状態を修正することができる。従って、導通不良に起因する不良品の発生を防止することができる。
【００３８】
また、必要に応じて、再度の紫外線照射を行うこともできる。その紫外線照射によって、回路基板表面において電子部品を取り付けた部品実装部以外の所に設けた、ゲル化状態にある接着剤層の光硬化を更に促進することができる。そのような紫外線照射によって、接着剤層の表面を硬化させ、レジストコート剤としての機能を発揮させることができる。照射量としては、１００〜１０００ｍＪ／ｃｍ２が適当であり、状態に応じて、最適化することができる。
【００３９】
このように、本発明の実装方法によると、圧着状態で電子部品を固定し、異方導電接続を果たすことができ、電気的な検査も同時に行うことができるものである。
【００４０】
加熱処理を施すことなく硬化させることができるので、電気的接続の信頼性を高め得ると共に耐熱性が十分でない部材および部品の接続にも用いることができる極めて信頼性の高い電子部品の実装方法をすることができる。
【００４１】
以下、具体な実施例を上げて、本発明の電子部品の実装方法をより詳細に説明する。
（実施例１）
光重合性接着剤として、エポキシ樹脂（油化シェルエポキシ社製、商品名：エピコート８２８）１００ｇと、光カチオン重合開始剤（旭電化工業社製、商品名：オプトマーＳＰ―１７０）３．０ｇと、導電性粒子として銀粉（平均粒径１５μｍ）２０ｇとを準備し、ボールミルで処理し、均一な分散状態にした液状の光重合性接着剤を得た。得られた液状接着剤は、粘度が１０Ｐａ・ｓであった。
【００４２】
粘度は、Ｅ型粘度計を用い、２５℃で行い、２回転目の数値を読みとった。
得られた液状の光重合性接着剤を、バーコーティング法により、５０ｍｍ×２０ｍｍの大きさのプリント配線基板の表面全体に５０μｍの厚さで塗布した。
【００４３】
次に、高圧水銀灯で、照射量２００ｍＪ／ｃｍ２の条件でプリント配線基板の表面全体に第１の紫外線照射を行ったところ表面にタック性（接着性）が発現していた。
プリント基板の回路配線にチップ抵抗の電極部を、２０ｇの荷重で押し当てながら、チップ部品実装部分をチップ部品の両側の斜上方から、光ファイバーで照射量８００ｍＪ／ｃｍ２の条件で第２の紫外線照射を行った。このとき、プリント基板の回路配線とチップ抵抗の電極部に、探針を押し当て、必要な程度（数ｍΩ〜数十ｍΩ、例えば１ｍΩ、２ｍΩ又は３ｍΩ以上、１０ｍΩ、３０ｍΩ又は５０ｍΩ以下）の導通が取れたところで、紫外線照射を行った。
【００４４】
固定したチップ抵抗の接着強度を測定したところ、１００ｋｇ／ｃｍ２であり、充分な接着力で固定されていた。１００個のチップ部品をテストしたところ、いずれも、１００ｋｇ／ｃｍ２以上の接着強度を示した。
接着強度の測定は、ＪＩＳ−Ｋ−６８５０に準じて測定した。
【００４５】
次に、プリント配線基板の表面全体に照射量８００ｍＪ／ｃｍ２の条件で第３の紫外線照射を行った。この時点で、表面のタック性は消滅しており、実装部分以外の回路配線は、絶縁性の樹脂膜で覆われていた。
【００４６】
（比較例１）
比較例１として、プリント配線基板の表面全体に行う第１の紫外線照射を行わない以外は、実施例１と塗布と同様にして、チップ抵抗を実装した。接着強度を測定したところ、１００個のチップ部品の内、９個のチップ抵抗は、１００ｋｇ／ｃｍ２より小さい値を示し、バラツキが発生していた。
【００４７】
（比較例２）
比較例２として、チップ部品実装部分をチップ部品の両側の斜上方から、光ファイバーで行う第２の紫外線照射を行わない以外は、実施例１と塗布と同様にして、チップ抵抗を実装した。１００個のチップ部品の内、接着強度を測定したところ、３０個のチップ抵抗は、３０ｋｇ／ｃｍ２より小さい値を示し、また、残りのチップ抵抗の接着強度も、１００ｋｇ／ｃｍ２以下と、十分な接着強度を示さなかった。
【産業上の利用可能性】
【００４８】
本発明の電子部品の実装方法は、加熱処理を施すことなく電子部品の実装することができ、かつ、電気的な検査も同時に行うことができるものであり、電気的接続の信頼性は極めて高く、また、耐熱性が十分でない部材および部品の接続にも用いることができるものである。
本発明の電子部品の実装方法は、例えば、ＣＣＤ素子、フォログラム素子、チップ部品などの電子部品の接合に用いて、これらの素子、部品およびそれらを実装した基板を内蔵する製品、例えば、ＤＶＤ、携帯電話、ポータブルＡＶ機器、ノートＰＣ、デジタルカメラなどを製造することができる。
【国際調査報告】
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