(57)【要約】【課題】低コストで基板にＩＣチップなどの電子部品を実装することが可能であり、電子部品の実装時にポリマー型導電インクによって導電部の端子間が電気的に接続され、回路がショートすることを防止する部品実装基板の製造方法を提供する。【解決手段】本発明の部品実装基板の製造方法は、基板１の一方の面１ａに、ポリマー型導電インクを塗布して未乾燥の塗膜２を形成する工程Ａと、この塗膜２における電極部２ａの間に熱可塑性樹脂３を付着する工程Ｂと、電極部２ａに電子部品１１の端子１２が対向するとともに、端子１２間に熱可塑性樹脂３が配されるように、基板１の一方の面１ａに電子部品１１を配置する工程Ｃと、未乾燥の塗膜２を加熱、乾燥させて導電部を形成するとともに、熱可塑性樹脂３を溶融させて導電部の一対の電極間および電子部品の端子１２間に、熱可塑性樹脂３を充填する工程Ｄとを有することを特徴とする。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、該基板の少なくとも一方の面に設けられた導電部と、該導電部に接続され、前記基板の少なくとも一方の面に実装された電子部品とを備えた部品実装基板の製造方法であって、
基板の少なくとも一方の面に、ポリマー型導電インクを塗布して、導電部をなす未乾燥の塗膜を形成する工程Ａと、
前記未乾燥の塗膜における前記導電部の一対の電極をなす部分の間に熱可塑性樹脂を付着させる工程Ｂと、
前記一対の電極をなす部分に電子部品の一対の端子が対向するとともに、該電子部品の一対の端子間に前記熱可塑性樹脂が配されるように、前記基板の少なくとも一方の面に前記電子部品を配置する工程Ｃと、
前記未乾燥の塗膜を加熱、乾燥させて前記導電部を形成するとともに、前記熱可塑性樹脂を溶融して前記導電部の一対の電極間および前記電子部品の一対の端子間に、前記熱可塑性樹脂を充填する工程Ｄとを有することを特徴とする部品実装基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、部品実装基板の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、基板にＩＣチップを実装する方法としては、アンテナを構成する導体パターンと、この導体パターン上の電極領域を覆う熱可塑性樹脂被膜を備えた基板を用いて、その熱可塑性樹脂被膜上にＩＣチップのバンプを押し付け、導電パターンにＩＣチップを圧着する方法が開示されている（例えば、特許文献１、２参照）。
【０００３】
また、より低コストで基板にＩＣチップを実装する方法としては、図７〜９に示すような方法が検討されている。
まず、図７に示すように、基板１０１の一方の面１０１ａに、ポリマー型導電インクを塗布して、導電部をなす未乾燥の塗膜１０２を形成する。
次いで、未乾燥の塗膜１０２における導電部の一対の電極をなす部分（電極部）１０２ａ、１０２ａに、ＩＣチップ１１１の一対の端子１１２、１１２が対向するように、基板１０１の一方の面１０１ａにＩＣチップ１１１を配置する。
次いで、図８に示すように、未乾燥の塗膜１０２の電極部１０２ａ、１０２ａにＩＣチップ１１１の端子１１２、１１２を接触させるとともに、赤外線により２００℃程度に加熱して、塗膜１０２を乾燥させて導電部１０３を形成するとともに、この導電部１０３にＩＣチップ１１１を固定する。
【特許文献１】特開２００１−２１７６１７号公報
【特許文献２】特開２００５−２７５８０２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述の方法では、未乾燥の塗膜１０２を加熱、乾燥させる際、図９に示すように、未乾燥のポリマー型導電インクが端子１１２の表面を伝ってＩＣチップ１１１の裏面（基板１０１と対向する面）１１１ａに延在し、この裏面１１１ａにて、未乾燥の塗膜１０２の電極部１０２ａ、１０２ａと連続する、未乾燥の塗膜１０５を形成することがある。そして、未乾燥の塗膜１０２を乾燥させて導電部１０３を形成すると、未乾燥の塗膜１０５も乾燥して導電部１０６を形成し、この導電部１０６を介して、導電部１０３の一対の電極が電気的に接続される。そのため、この状態で、導電部１０３に電気が流れると、回路がショートして、ＩＣチップ１１１が破壊されるという問題がある。
【０００５】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、低コストで基板にＩＣチップなどの電子部品を実装することが可能であり、電子部品の実装時にポリマー型導電インクによって導電部の端子間が電気的に接続され、回路がショートすることを防止する部品実装基板の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】
【０００６】
本発明の部品実装基板の製造方法は、基板と、該基板の少なくとも一方の面に設けられた導電部と、該導電部に接続され、前記基板の少なくとも一方の面に実装された電子部品とを備えた部品実装基板の製造方法であって、基板の少なくとも一方の面に、ポリマー型導電インクを塗布して、導電部をなす未乾燥の塗膜を形成する工程Ａと、前記未乾燥の塗膜における前記導電部の一対の電極をなす部分の間に熱可塑性樹脂を付着させる工程Ｂと、前記一対の電極をなす部分に電子部品の一対の端子が対向するとともに、該電子部品の一対の端子間に前記熱可塑性樹脂が配されるように、前記基板の少なくとも一方の面に前記電子部品を配置する工程Ｃと、前記未乾燥の塗膜を加熱、乾燥させて前記導電部を形成するとともに、前記熱可塑性樹脂を溶融して前記導電部の一対の電極間および前記電子部品の一対の端子間に、前記熱可塑性樹脂を充填する工程Ｄとを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の部品実装基板の製造方法によれば、基板と、該基板の少なくとも一方の面に設けられた導電部と、該導電部に接続され、前記基板の少なくとも一方の面に実装された電子部品とを備えた部品実装基板の製造方法であって、基板の少なくとも一方の面に、ポリマー型導電インクを塗布して、導電部をなす未乾燥の塗膜を形成する工程Ａと、前記未乾燥の塗膜における前記導電部の一対の電極をなす部分の間に熱可塑性樹脂を付着させる工程Ｂと、前記一対の電極をなす部分に電子部品の一対の端子が対向するとともに、該電子部品の一対の端子間に前記熱可塑性樹脂が配されるように、前記基板の少なくとも一方の面に前記電子部品を配置する工程Ｃと、前記未乾燥の塗膜を加熱、乾燥させて前記導電部を形成するとともに、前記熱可塑性樹脂を溶融して前記導電部の一対の電極間および前記電子部品の一対の端子間に、前記熱可塑性樹脂を充填する工程Ｄとを有するので、未乾燥の塗膜を乾燥させる熱によって、塗膜の電極をなす部分を形成するポリマー型導電インクが電子部品の端子の表面を伝ってその裏面に延在し、この裏面にて、未乾燥の電極をなす部分と連続する塗膜が形成されることを防止できる。したがって、得られた部品実装基板に電気を流しても、回路がショートして、電子部品が破壊されることがない。また、ポリマー型導電インクに起因する回路のショートの問題を解決できるので、未乾燥の塗膜を乾燥させて導電部を形成すると同時に、端子を介して電子部品を導電部の電極に固定することができるので、工程を簡略化し、製造コストを削減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
本発明の部品実装基板の製造方法の最良の形態について説明する。
なお、この形態は、発明の趣旨をより良く理解させるために具体的に説明するものであり、特に指定のない限り、本発明を限定するものではない。
【０００９】
本発明の部品実装基板の製造方法は、基板と、該基板の少なくとも一方の面に設けられた導電部と、該導電部に接続され、前記基板の少なくとも一方の面に実装された電子部品とを備えた部品実装基板の製造方法であって、基板の少なくとも一方の面に、ポリマー型導電インクを塗布して、導電部をなす未乾燥の塗膜を形成する工程Ａと、前記未乾燥の塗膜における前記導電部の一対の電極をなす部分の間に熱可塑性樹脂を付着させる工程Ｂと、前記一対の電極をなす部分に電子部品の一対の端子が対向するとともに、該電子部品の一対の端子間に前記熱可塑性樹脂が配されるように、前記基板の少なくとも一方の面に前記電子部品を配置する工程Ｃと、前記未乾燥の塗膜を加熱、乾燥させて前記導電部を形成するとともに、前記熱可塑性樹脂を溶融して前記導電部の一対の電極間および前記電子部品の一対の端子間に、前記熱可塑性樹脂を充填する工程Ｄとを有する方法である。
【００１０】
以下、図１〜図５を参照して、本発明の部品実装基板の製造方法の一実施形態を説明する。
まず、図１に示すように、印刷法により、基板１の一方の面１ａにポリマー型導電インクを塗布して、所定の形状の導電部をなす未乾燥の塗膜２を形成する（工程Ａ）。
この工程Ａにおいて、未乾燥の塗膜２の形状は、所定の回路やアンテナなどからなる導電部の形状をなしている。
また、印刷法としては、インクジェット法、スクリーン印刷法などが用いられる。
【００１１】
基板１としては、少なくとも表層部には、ガラス繊維、アルミナ繊維などの無機繊維からなる織布、不織布、マット、紙などまたはこれらを組み合わせたもの、ポリエステル繊維、ポリアミド繊維などの有機繊維からなる織布、不織布、マット、紙などまたはこれらを組み合わせたものや、あるいはこれらに樹脂ワニスを含浸させて成形した被覆部材や、ポリアミド系樹脂基材、ポリエステル系樹脂基材、ポリオレフィン系樹脂基材、ポリイミド系樹脂基材、エチレン−ビニルアルコール共重合体基材、ポリビニルアルコール系樹脂基材、ポリ塩化ビニル系樹脂基材、ポリ塩化ビニリデン系樹脂基材、ポリスチレン系樹脂基材、ポリカーボネート系樹脂基材、アクリロニトリルブタジエンスチレン共重合系樹脂基材、ポリエーテルスルホン系樹脂基材、（ガラス）エポキシ樹脂基材などのプラスチック基材や、あるいはこれらにマット処理、コロナ放電処理、プラズマ処理、紫外線照射処理、電子線照射処理、フレームプラズマ処理、オゾン処理、または各種易接着処理などの表面処理を施したものなどの公知のものから選択して用いられる。
【００１２】
ポリマー型導電インクとしては、例えば、銀粉末、金粉末、白金粉末、アルミニウム粉末、パラジウム粉末、ロジウム粉末、カーボン粉末（カーボンブラック、カーボンナノチューブなど）などの導電微粒子が樹脂組成物に配合されたものが挙げられる。
樹脂組成物として熱硬化型樹脂を用いれば、ポリマー型導電インクは、２００℃以下、例えば１００〜１５０℃程度で導電部をなす塗膜を形成することができる熱硬化型となる。導電部をなす塗膜の電気の流れる経路は、塗膜をなす導電微粒子が互いに接触することによる形成され、この塗膜の抵抗値は１０-5Ω・ｃｍオーダーである。
また、本発明におけるポリマー型導電インクとしては、熱硬化型の他にも、光硬化型、浸透乾燥型、溶剤揮発型といった公知のものが用いられる。
【００１３】
光硬化型のポリマー型導電インクは、光硬化性樹脂を樹脂組成物に含むものであり、硬化時間が短いので、製造効率を向上させることができる。光硬化型のポリマー型導電インクとしては、例えば、熱可塑性樹脂のみ、あるいは、熱可塑性樹脂と架橋性樹脂（特にポリエステルとイソシアネートによる架橋系樹脂など）とのブレンド樹脂組成物に、導電微粒子が６０質量％以上配合され、ポリエステル樹脂が１０質量％以上配合されたもの、すなわち、溶剤揮発型かあるいは架橋／熱可塑併用型（ただし熱可塑型が５０質量％以上である）のものや、熱可塑性樹脂のみ、あるいは熱可塑性樹脂と架橋性樹脂（特にポリエステルとイソシアネートによる架橋系樹脂など）とのブレンド樹脂組成物に、ポリエステル樹脂が１０質量％以上配合されたもの、すなわち、架橋型かあるいは架橋／熱可塑併用型のものなどが好適に用いられる。
【００１４】
次いで、図２に示すように、基板１の一方の面１ａにおいて、未乾燥の塗膜２における導電部の一対の電極をなす部分（電極部）２ａ、２ａの間に、略円錐状に熱可塑性樹脂３を付着させる（工程Ｂ）。
この工程Ｂにおいて、基板１の一方の面１ａに熱可塑性樹脂を付着させる方法としては、バーコート法、スピンコート法、スプレーコート法、インクジェット法、ディップコート法、グラビアコート法、ロールコート法、スクリーン印刷法、ナイフコータ法、リバースロールコータ法、キスコータ法などの塗布方法が用いられる。
また、熱可塑性樹脂３の形状は特に限定されず、円柱状、角柱状、球状、半球状などであってもよい。
【００１５】
基板１の一方の面１ａに対する熱可塑性樹脂３の付着量は、後段の工程において、基板１の一方の面１ａに設けられる導電部の一対の電極にＩＣチップを固定した際、その一対の電極間およびＩＣチップの一対の端子間に、熱可塑性樹脂３が隙間なく充填される量とする。
【００１６】
また、熱可塑性樹脂３の付着量は、未乾燥の塗膜２の厚みをα、図３に示す電子部品１１の一対の端子１２、１２の長さ（電子部品１１の裏面（基板１と対向する面）１１ａからの突出長）をβ、熱可塑性樹脂３の厚み（基板１の一方の面１ａからの高さ）をγとした場合、γ＞α＋βの関係を満たすことが好ましい。
熱可塑性樹脂３の厚みγが上記の関係を満たすようにすれば、未乾燥の塗膜２における一対の電極部２ａ、２ａに、電子部品１１の一対の端子１２、１２が対向するように、基板１の一方の面１ａに電子部品１１を配置しても、基板１と電子部品１１との間に介在する熱可塑性樹脂３によって、未乾燥の電極部２ａ、２ａと端子１２、１２が接触することがない（図３参照）。したがって、未乾燥の電極部２ａ、２ａを形成するポリマー型導電インクが端子１２の表面を伝って電子部品１１の裏面１１ａに延在し、この裏面１１ａにて、未乾燥の電極部２ａ、２ａと連続する、未乾燥の塗膜が形成されることがない。
【００１７】
熱可塑性樹脂３としては、融点が上記のポリマー型導電インクであって、溶融時の粘度が比較的低いものが用いられ、例えば、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、ポリブチルメタクリレート（ＰＢＭＡ）などが挙げられる。
【００１８】
次いで、図３に示すように、未乾燥の電極部２ａ、２ａに電子部品１１の端子１２、１２が対向するとともに、電子部品１１の端子１２、１２の間に熱可塑性樹脂３が配されるように、基板１の一方の面１ａに電子部品１１を配置する（工程Ｃ）。
【００１９】
電子部品１１としては、ＩＣチップ、ＣＣＤ素子などの光素子などが挙げられる。
【００２０】
次いで、図４、５に示すように、未乾燥の塗膜２を加熱、乾燥させて導電部４を形成するとともに、未乾燥の塗膜２を加熱する熱によって、熱可塑性樹脂３を溶融して、流動させることにより、導電部４の電極４ａ、４ａの間および電子部品１１の端子１２、１２の間に、熱可塑性樹脂３を隙間なく充填する（工程Ｄ）。
【００２１】
この工程Ｄにおいて、未乾燥の塗膜２を加熱、乾燥させるともに、熱可塑性樹脂３を溶融するには、温度２００℃にて、数分間保持する。
【００２２】
この工程Ｄでは、未乾燥の塗膜２を加熱する熱によって熱可塑性樹脂３を溶融して、電極４ａ、４ａの間および端子１２、１２の間に熱可塑性樹脂３を充填するが、これらの間に熱可塑性樹脂３を隙間なく充填するためには、電子部品１１を基板１の一方の面１ａに対して（図４の矢印方向）押圧することが好ましい。このようにすれば、溶融状態の熱可塑性樹脂３が基板１の一方の面１ａと電子部品１１の裏面１１ａとの間に挟まれて、これらの間を流動しやすくなるので、電極４ａ、４ａの間および端子１２、１２の間に、熱可塑性樹脂３を隙間なく充填することができる。
【００２３】
以上の工程Ａ〜Ｄにより、基板１と、基板１の一方の面１ａに設けられた導電部４と、導電部４の電極４ａ、４ａに、端子１２、１２を介して接続され、基板１の一方の面１ａに実装された電子部品１１とを備えた部品実装基板２０が得られる。
【００２４】
この実施形態の部品実装基板の製造方法によれば、未乾燥の塗膜２における電極部２ａ、２ａをなす部分の間に熱可塑性樹脂３を付着させた後、この電極部２ａ、２ａに電子部品１１の端子１２、１２が対向するとともに、電子部品１１の端子１２、１２の間に熱可塑性樹脂３が配されるように、基板１の一方の面１ａに電子部品１１を配置し、未乾燥の塗膜２を加熱、乾燥させて導電部４を形成するとともに、熱可塑性樹脂３を溶融して導電部４の電極４、４の間および電子部品１１の端子１２、１２の間に、熱可塑性樹脂３を充填するので、未乾燥の塗膜２を乾燥させる熱によって、電極部２ａ、２ａを形成するポリマー型導電インクが端子１２の表面を伝って電子部品１１の裏面１１ａに延在し、この裏面１１ａにて、未乾燥の電極部２ａ、２ａと連続する塗膜が形成されることを防止できる。したがって、得られた部品実装基板２０に電気を流しても、回路がショートして、電子部品１１が破壊されることがない。また、ポリマー型導電インクに起因する回路のショートの問題を解決できるので、未乾燥の塗膜２を乾燥させて導電部４を形成すると同時に、端子１２を介して電子部品１１を導電部４の電極に固定することができるので、工程を簡略化し、製造コストを削減することができる。
【００２５】
なお、この実施形態では、基板１の一方の面１ａに導電部４を設け、この導電部４に接続された電子部品１１を備えた部品実装基板２０の製造方法を例示したが、本発明の部品実装基板の製造方法はこれに限定されない。本発明の部品実装基板の製造方法にあっては、基板の一方の面とは反対側の面に導電部を設け、その導電部に電子部品を設けることもできる。
【００２６】
また、この実施形態では、工程Ｂにおいて、基板１の一方の面１ａにおける、未乾燥の塗膜２の電極部２ａ、２ａの間に、略円錐状に熱可塑性樹脂３を付着させる部品実装基板の製造方法を例示したが、本発明の部品実装基板の製造方法はこれに限定されない。本発明の部品実装基板の製造方法にあっては、図６に示すように、基板１の一方の面１ａにおいて、基板１に実装される電子部品１１の裏面１１ａの中央部から、その各辺に向かって十字状に延在する位置で、かつ、電子部品１１の裏面１１ａの４隅に設けられた４つの端子１２の間に相当する位置に、突条の熱可塑性樹脂３３を付着させてもよい。このようにすれば、基板１に電子部品１１を実装した際に、電子部品１１が傾いて、電極部との接続不良が生じたりするのを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の部品実装基板の製造方法の一実施形態を示す概略断面図である。
【図２】本発明の部品実装基板の製造方法の一実施形態を示す概略図であり、（ａ）は基板の裏面側から見た図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線に沿う断面図である。
【図３】本発明の部品実装基板の製造方法の一実施形態を示す概略断面図である。
【図４】本発明の部品実装基板の製造方法の一実施形態を示す概略断面図である。
【図５】本発明の部品実装基板の製造方法の一実施形態を示す概略図であり、（ａ）は基板の裏面側から見た図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。
【図６】本発明の部品実装基板の製造方法の他の実施形態を示す概略断面図である。
【図７】基板に対するＩＣチップの実装方法の一例を示す概略断面図である。
【図８】基板に対するＩＣチップの実装方法の一例を示す概略断面図である。
【図９】基板に対するＩＣチップの実装方法の一例を示す概略断面図である。
【符号の説明】
【００２８】
１・・・基板、２・・・塗膜、３・・・熱可塑性樹脂、４・・・電極、１１・・・電子部品、１２・・・端子、２０・・・部品実装基板、３３・・・熱可塑性樹脂。
【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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【図８】
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【図９】
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