(57)【要約】【課題】部品実装した配線板を筐体に確実に貼り付けでき、熱抵抗を低減することが可能な、電子部品の製造方法を提供することである。【解決手段】配線板と、筐体とを備えた電子部品の製造方法であって、配線板の片面を、粘着層を介して、筐体に接着する工程において、前記配線板の一方の端部を筐体から離した状態で、かつ、前記一方の端部を徐々に筐体に近づけながら、前記配線板のもう一方の端部から、前記配線板の一方の端部に向けて加圧し、接着する、電子部品の製造方法。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
配線板と、筐体とを備えた電子部品の製造方法であって、配線板の片面を、粘着層を介して、筐体に接着する工程において、前記配線板の一方の端部を筐体から離した状態で、かつ、前記一方の端部を徐々に筐体に近づけながら、前記配線板のもう一方の端部から、前記配線板の一方の端部に向けて加圧し、接着することを特徴とする電子部品の製造方法。
【請求項２】
配線板が、片面に部品実装した配線板であり、部品実装されていない面を、筐体に接着する、請求項１に記載の電子部品の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子部品の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＬＥＤ（発光ダイオード）を実装する配線板は液晶ディスプレイのバックライトなどの用途で、広く用いられている。この配線板はＬＥＤの発する熱を効率的に外部に逃がすことが必要であるので、アルミ、銅などの金属板を片面に配したいわゆる金属ベース配線板が使用されることが多い（例えば特許文献１参照）。これらは、部品実装後に金属筐体に両面粘着テープを介して貼り付けられる。しかし、部品実装した基板は表面に凹凸があり、また、部品を強く押すと破壊されるため、これを貼り付ける際には部品がない部分を軽く押して貼り付けるため、十分な密着性を得ることが難しく、また、密着性の不良は熱抵抗を増大させるため、大きな問題になっていた。
密着性を保つためには、厚い両面粘着テープを使用することが挙げられるが、熱抵抗を悪化させるとの問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平９−４６０５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
部品が発する熱を効率よく、金属筐体に逃がすために、部品実装した配線板を金属筐体に確実に貼り付けることができるような技術が求められている。
本発明の目的は、部品実装した配線板を筐体に確実に貼り付けでき、熱抵抗を低減することが可能な、電子部品の製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は以下の通りである。
（１）  配線板と、筐体とを備えた電子部品の製造方法であって、配線板の片面を、粘着層を介して、筐体に接着する工程において、前記配線板の一方の端部を筐体から離した状態で、かつ、前記一方の端部を徐々に筐体に近づけながら、前記配線板のもう一方の端部から、前記配線板の一方の端部に向けて加圧し、接着することを特徴とする電子部品の製造方法。
（２）  配線板が、片面に部品実装した配線板であり、部品実装されていない面を、筐体に接着する、前記（１）に記載の電子部品の製造方法。
【発明の効果】
【０００６】
本発明により、部品実装した配線板を金属筐体に確実に貼り付けでき、熱抵抗を低減することができるため、部品が発する熱を効率よく、筐体に逃がすことができ、その結果、部品の上昇温度を低減でき、部品の寿命を改善できる電子部品の製造方法を提供することが可能となった。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明の電子部品の製造方法を説明する模式図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
本発明の電子部品の製造方法で使用される配線板は、少なくとも最外層に金属層を有するフレキシブルな基板であれば特に制限されないが、熱伝導性及び絶縁性の観点から、金属層、絶縁層、金属層の３層を有するものであることが好ましく、配線板の厚さを薄くすることで密着性の向上を図る観点から、金属箔、絶縁樹脂シート、金属箔の３層を有するものが好ましい。金属箔としては、銅、アルミ、鉄、金、銀、ニッケル、パラジウム、クロム、モリブデン又はこれらの合金の箔が好適に用いられる。これらの中でも回路形成が容易な観点から、銅箔が好ましい。絶縁層との接着力を高めるために、金属箔の表面には、化学的粗化、コロナ放電、サンディング及びめっきや、アルミニウムアルコラート、アルミニウムキレート、シランカップリング剤等によって機械的又は化学的な処理が施されていてもよい。
絶縁層としては、ポリイミド、ポリエステル等の高分子量樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、アクリル樹脂及びこれらの混合物等からなる樹脂シートを挙げることができる。これらの絶縁層は、各種フィラーを含んでいてもよい。
また、本発明の電子部品の製造方法で使用される配線板は、通常、片面に部品が実装されており、前記部品とは、コンデンサ、抵抗体、半導体、ＬＥＤチップなどの各種の電子部品である。
【０００９】
さらに配線板としては、従来の芳香族ポリイミドのような非熱可塑性ポリイミドのフィルムを高分子絶縁フィルムとして用いた金属箔付フレキシブル基板、ポリイミドフィルム上に銅などの金属を蒸着やスパッタで成膜した配線板、熱成形可能な液晶ポリマーを使用した配線板などがあるが、特に、耐熱性に優れる点で、特開２００７−２７３８２９号公報、国際公開第０７／４９５０２号パンフレット、特開２００７−１６８１２３号公報に記載されている、エポキシ樹脂やアクリル樹脂等を用いた接着剤を用いないフレキシブル基板、あるいはフレキシブルプリント配線板が好ましい。
【００１０】
配線板を構成している絶縁層としては、例えば、機械特性や電気特性の観点から少なくとも１種がポリイミド樹脂またはポリイミド前駆体であることが好ましい。ポリイミド前駆体であるポリアミック酸は製造過程でポリイミドに変換される。また、樹脂フィルム前駆体を含む樹脂組成物としてエポキシ化合物、アクリル化合物、ジイソシアネート化合物、フェノール化合物等の硬化成分、フィラー、粒子、色材、レベリング剤、カップリング剤等の添加成分を任意に混合することも可能であるが、ポリイミド樹脂の含有量より多くの硬化成分、添加成分を加えることは特性を低下させる傾向にある。
【００１１】
通常、配線板の最外層には金属層が存在するが、その片面は回路を形成し、残る片面は熱伝達の向上のため、金属層を全面に残すことが好ましい。配線板の厚さは熱抵抗が小さく、軽量な点で、０．５ｍｍ以下が好ましい。
本発明で使用する、粘着層としては、配線板を筐体に強固に固定できるものであれば、特に制限はないが、膜厚が均一な点で両面粘着テープを使用することが好ましい。このような両面テープは粘着剤だけでも、基材を含んでいてもよいが、熱抵抗が低い点で基材を含まないほうが良い。粘着層としては、アクリルゴム、ウレタン樹脂、シリコーン樹脂等を主成分とする粘着剤からなる粘着剤層とが積層されたテープが挙げられる。
【００１２】
本発明で使用する粘着層を形成する粘着剤（粘着剤層）は、一般的に、高分子量成分と、タッキファイヤ（粘着付与剤）と、その他添加物とからなる。
具体的には、高分子量成分として、ポリイミド、ポリスチレン、ポリエチレン、ポリエステル、ポリアミド、ブタジエンゴム、アクリルゴム、（メタ）アクリル樹脂、ウレタン樹脂、ポリフェニレンエーテル樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、フェノキシ樹脂、変性ポリフェニレンエーテル樹脂、フェノキシ樹脂、ポリカーボネート及びそれらの混合物等が挙げられる。特に、官能性モノマを含む重量平均分子量が１０万以上である高分子量成分として、例えば、グリシジルアクリレート又はグリシジルメタクリレート等の官能性モノマを含有し、かつ重量平均分子量が１０万以上であるエポキシ基含有（メタ）アクリル共重合体等が好ましい。エポキシ基含有（メタ）アクリル共重合体としては、例えば、（メタ）アクリルエステル共重合体、アクリルゴム等を使用することができ、アクリルゴムがより好ましい。アクリルゴムは、アクリル酸エステルを主成分とし、主として、ブチルアクリレートとアクリロニトリル等の共重合体や、エチルアクリレートとアクリロニトリル等の共重合体等からなるゴムである。
粘着層の膜厚は、通常、５０μｍ以下であり、１〜５０μｍであることが好ましい。１μｍより薄いと粘着性が乏しくなる傾向があり、５０μｍより厚いと経済的でなくなる点で好ましくない。粘着層の厚さは柔軟性の観点から３〜４０μｍがより好ましく、特に好ましくは５〜２０μｍである。
【００１３】
前記粘着剤は、アクリル酸エステル共重合体を主成分とし、架橋剤により架橋されたものであることが好ましい。用いられる架橋剤としては、イソシアネート化合物、エポキシ樹脂、金属キレートなどが挙げられる。また、粘着剤中には粘着付与樹脂、老化防止剤、充填剤など各種添加剤を加えてもよい。
特に、アクリル酸エステル共重合体が耐熱性に優れる点で好ましい。これは、（メタ）アクリル酸エステル共重合体とこれと共重合可能な不飽和モノマを材料としてなる。
ここで、（メタ）アクリル酸エステル共重合体の（メタ）アクリル酸は、メタアクリル酸、アクリル酸およびそれらの混合物を意味する（（メタ）アクリレートも同様）。
（メタ）アクリル酸エステルの例としては、ｎ−ブチル（メタ）アクリレート、イソブチル（メタ）アクリレート、ｓｅｃ−ブチル（メタ）アクリレート、ｔｅｒｔ−ブチル（メタ）アクリレート、ペンチル（メタ）アクリレートなどが挙げられる。用いられるアクリル酸エステル共重合体の重量平均分子量は、特に制限されるものではないが、好ましくは３０万〜１２０万である。アクリル酸エステル共重合体の重量平均分子量が３０万未満では、通常の架橋剤配合量を添加した場合、粘着剤の凝集力が不足し実用に適さない場合が多い。架橋剤量を増量した場合は、接着特性が損なわれる。また、アクリル酸エステル共重合体の重量平均分子量が１２０万を超えて大きい場合も接着特性が損なわれる。より好ましくは、４０〜８０万である。アクリル酸エステル共重合体の重量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー法により測定し、標準ポリスチレン検量線より換算して得た値である。
【００１４】
以下に、本発明に使用される配線板を製造する工程、及び、電子部品の製造方法の１例について述べる。
まず、配線板の片方の金属層を回路加工する。これには、印刷、フォトレジストフィルム等を使用し、金属箔（金属層）をエッチングすれば良い。
【００１５】
次に、ソルダーレジストを回路面に形成し、さらに、配線板を必要な大きさに外形加工する。その後、部品を回路面に実装する。最後に、粘着層を介して、配線板を金属の筐体などに貼り付ける。
【００１６】
配線板と筐体を貼り合せる粘着層は配線板側あるいは筐体側に予め貼り付けておくことが作業しやすい点で好ましい。部品などの凹凸がない点で、粘着層は筐体側に貼り付けるほうが容易であり、好ましい。なお、配線板側に粘着層を予め貼り付ける場合は、通常、部品が実装されていない面に貼り付ける。
【００１７】
本発明では、部品実装した配線板の片面に粘着層を介して、筐体に接着する場合に、配線板の一方の端部を筐体から離した状態で、もう一方の端部から、部品のない部分を加圧し、接着することを特徴とする。片方の端部を離さないで貼り付けると、十分に貼り付けることができないため、貼り付け時に配線板、粘着層（例えば両面粘着テープ）、筐体の間に空隙が発生しやすい。なお、筐体としては、部品が発する熱を逃がす材料であれば、特に限定しない。例えば金属筐体、セラミック製筐体などが挙げられるが、取扱い性や熱を効率よく逃がす点から金属筐体が好ましい。
図１は、本発明の電子部品の製造方法を説明する模式図である。両面粘着テープ（粘着層）３を予め設けた筐体２に、配線板１の一方の端部を取り付け治具５により高さｈだけ筐体２から離した状態で、配線板１のもう一方の端部から、貼り付け治具４により取り付け治具５の配線板１の一方の端部に向けて、配線板１の部品のない部分を加圧し、配線板１の片面に、両面粘着テープ（粘着層）３を介して、筐体２に接着する。
【００１８】
配線板の一方の端部を持ち上げて貼り付けると、空隙ができないように、また、空隙を押し出すように貼り付けることが可能となるため、貼り付け時に配線板、粘着層（例えば両面粘着テープ）、筐体の間に空隙が発生しにくい。ただし、一方を持ち上げた時の筐体からの高さｈが大きすぎると、貼り付け時に配線板が局部的に曲がり、部品の脱落などが起こる。従って、高さｈは貼り付けの進行と同時に徐々に筐体に近づけながら低減することが好ましい。
高さｈは、初期の持ち上げ高さをｈ０とすると、持ち上げ高さｈが貼り付け長ｘ、全長Ｌの関数としてｈがｘについて、下記式を満足するように行うことが好ましい。
０．５×ｈ０×（Ｌ−ｘ）／Ｌ≦ｈ±１≦１．５×ｈ０×（Ｌ−ｘ）／Ｌ
また、ｈは連続的に徐々に低減することが好ましい。初期の持ち上げ高さｈ０は作業性の観点から、１ｍｍから１０ｍｍが好ましい。また、ｘ＝Ｌのとき、すなわち、貼り付けが完了した時には、ｈはほぼ０になっていることが必要である。装置の誤差から、上述の式には、±１の誤差項を含んでいるが、誤差が小さいほど好ましい。
電子部品の作製工程により、配線板にかかる重力の向きは種々異なるので、配線板を高さｈに保つ治具（取り付け治具）は、図１のように上下左右に動かないように固定なものが好ましい。
【実施例】
【００１９】
以下、実施例を挙げて本発明についてより具体的に説明する。ただし、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。
【００２０】
（実施例１）
日立化成工業株式会社製のアルミベース基板、ＭＣ−１１３Ｅ（商品名）の銅箔を回路加工し、その後、ソルダーレジストを所定箇所に印刷、硬化した。その後、幅：５ｍｍ、長さ：４００ｍｍに外形加工した後、ＬＥＤチップやコネクタを半田で実装し、配線板を作製した。その後、アルミ筐体に両面粘着テープ（粘着層）を貼り、セパレータを剥離した後、下記のようにして前記配線板を、アルミ筐体に貼り付けした。
貼り付け時に配線板の片方の端部を３ｍｍ浮かせた後、もう一方の端部からＬＥＤチップが実装されていない配線板部分を押しつけ、接着（固定）した。配線板の固定部の長さ（ｘ）ｍｍに対して、配線板の片方の端部を浮かせた高さ（ｈ）ｍｍを初期の３ｍｍから徐々に低減した。
高さ（ｈ）ｍｍは配線板の固定部の長さ（ｘ）ｍｍの関数として概ね下式のように変化させた。
ｈ＝３×（４００−ｘ）／４００
配線板と、筐体との間に空隙が発生しなかった。貼り付け後に、通電時のＬＥＤチップの温度を測定したところ、７５℃であった。
【００２１】
（比較例１）
配線板貼り付け時に片方の端部を浮かせることなく、配線板を、アルミ筐体の両面粘着テープ（粘着層）に載せ、配線板の端部から押しつけて固定した他は、実施例１と同様に接着（固定）作業を行った。配線板と、筐体との間に空隙が発生した。貼り付け後に、通電時のＬＥＤチップの温度を測定したところ、８０℃であった。
【００２２】
（比較例２）
貼り付け時に配線板の片方の端部を３ｍｍ浮かせた後、もう一方の端部からＬＥＤチップが実装されていない配線板部分を押しつけ、固定した。配線板の固定部の長さ（ｘ）ｍｍに対して、配線板の片方の端部を浮かせた高さ（ｈ）ｍｍを初期の３ｍｍまま固定した。
配線板は、配線板の固定部の長さが３５０ｍｍまでは良好に貼り付けされたが、３５０〜３９５ｍｍの間で変形し、浮きが残ったままになった。また、ＬＥＤチップの一部が脱落し、点灯試験を行えなかった。
【００２３】
実施例１に示すように、配線板の一方の端部を持ち上げて、貼り付けながら端部を徐々に筐体に近づける貼り付け方法では、空隙を押し出すように貼り付けることが可能となるため、配線板と、筐体との間に空隙が発生せず、ＬＥＤチップ（部品）が発する熱を効率よく、アルミ筐体に逃がすことができ、その結果、ＬＥＤチップ（部品）の上昇温度を低減できた。それに対し、比較例１では、配線板と、筐体との間に空隙が発生し、ＬＥＤチップ（部品）の上昇温度が大きく、また、比較例２では、ＬＥＤチップの一部が脱落するなど、問題があることがわかった。
以上の結果、本発明の電子部品の製造方法では、ＬＥＤチップの温度を大幅に低減できた。
【符号の説明】
【００２４】
１：配線板、２：筐体、３：両面粘着テープ（粘着層）、４：貼り付け治具、５：取り付け治具、ｈ：持ち上げ高さ、ｘ：貼り付け長、Ｌ：両面粘着テープ（粘着層）の全長
【図１】
2012129410.tif 000003