CN101621892A - 双层防湿涂敷电子部件安装结构体及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种电子部件安装结构体，其为具有覆盖安装有电子部件的基板的防湿涂敷层的电子部件安装结构体，其中，在需要进行修复操作时，被修复性良好的防湿涂敷层所覆盖。其中，以下侧层及上侧层至少这两层聚合物材料层构成防湿涂敷层。形成下侧层的聚合物材料与形成上述上侧层的聚合物材料相比，对选自烃系有机溶剂的修复溶剂表现出更高的溶胀性和/或溶解性。

Description

双层防湿涂敷电子部件安装结构体及其制造方法
技术领域
本发明涉及进行了防湿涂敷的电子部件安装结构体。特别是涉及如下电子部件安装结构体，即本发明的电子部件安装结构体在完成的状态下利用保护电子部件的防湿涂敷层覆盖其表面，并且，该防湿涂敷层在修复时可以容易地剥离。
背景技术
近年来，在作为汽车、航空器等电气部件使用的安装电路板中，伴随着电子设备的高性能化、高功能化、及高集成化等的要求，具有使用昂贵的电子部件的倾向。并且，电气部件要求对高温多湿、浸水及粉尘或者振动等恶劣的外在环境具有耐受性及高可靠性。为了满足这样的要求，使用涂敷材料覆盖包含半导体元件的电子部件的防湿涂敷基板(专利文献1、专利文献2)。
作为上述那样的安装电路板中使用的电子部件谋求高性能化、高功能化、及高集成化的结果，开始使用非常昂贵的电子部件。于是，在基板上安装电子部件后，当基板的一部分出现不良时，需要频繁进行从该基板卸下电子部件、再安装没有异常的电子部件的修复。
在修复表面被防湿涂敷层覆盖的电子部件安装结构体时，需要进行以下操作，即，首先，从电子部件安装结构体上剥离防湿涂敷层，或者使用适当的溶剂使防湿涂敷层溶解，然后部分加热到焊锡熔融温度，卸下电子部件。防湿涂敷层通常使用的材料为丙烯酸系树脂及有机硅树脂(专利文献3)等聚合物材料。为了修复这些聚合物材料，使用以下方法：在加热下将片状聚合物材料剥离的方法，使用可以溶解聚合物材料的有机溶剂使聚合物材料溶解的方法，或先与可以使聚合物材料溶胀的有机溶剂接触，使聚合物材料达到一定程度的溶胀状态后进行剥离的方法等。
〔专利文献〕
专利文献1：日本特开平07-173435号公报
专利文献2：日本特开2001-168501号公报
专利文献3：日本特开2000-327921号公报
发明内容
要修复使用有机硅系树脂的聚合物材料作为防湿涂敷层的电子部件安装结构体时，主要采用以下方法：使用醇或酮等有机溶剂，使防湿涂敷层溶胀，然后再将防湿涂敷层从基板剥离。这样的情况下，有机硅系树脂聚合物材料具有不保持在基板的面方向扩展的层状或薄片状形态、而在该面方向断裂的倾向。其结果，防湿涂敷层的聚合物材料变成以较细的断片形态附着在基板上的状态。要将这样的状态的防湿涂敷层的聚合物材料从基板上分离，需要使用例如小镊子这样的夹具手工操作将这些断片剥离。要通过这样的手工操作将防湿涂敷层的聚合物材料从基板上完全分离，存在需要多的工序、时间和劳力的问题。
本发明是解决上述以往的课题的发明，其目的之一在于，提供一种电子部件安装结构体，所述电子部件安装结构体具有不仅可以发挥作为防湿涂敷层充分的功能、而且在修复时可以容易地从基板上剥离的聚合物材料作为防湿涂敷层。
本发明的另一目的在于，提供一种制造上述那样的电子部件安装结构体的方法。
本发明提供一种电子部件安装结构体，其为具有基板、安装于该基板的电子部件、和覆盖该电子部件的防湿涂敷层的电子部件安装结构体，其特征在于，所述防湿涂敷层包含具有下侧层及上侧层这至少两层聚合物材料层；并且形成所述下侧层的聚合物材料与形成所述上侧层的聚合物材料相比，对选自烃系有机溶剂的修复溶剂表现出更高的溶胀性和/或溶解性。
根据本发明，可以提供一种具有聚合物材料作为防湿涂敷层的电子部件安装结构体，所述聚合物材料不仅具有充分的防湿性，而且在修复时可以较容易地从印制电路板和/或电子部件上剥离。
附图说明
图1是表示本发明的第1实施方式的电子部件安装结构体100的剖面图。
图2是表示本发明的第2实施方式的电子部件安装结构体100a的剖面图。
图3是表示本发明的第3实施方式的电子部件安装结构体100b的剖面图。
符号说明
1防湿涂敷层的上侧层
2防湿涂敷层的下侧层
3印制电路板
4半导体元件
5电子部件(片状电阻)
6焊锡
7上侧层1的贯通孔
8印制电路板3的贯通孔
9印制电路板3的通孔
10防湿涂敷层
100，100a，100b
具体实施方式
下面，基于图对本发明的实施方式进行详细说明。这里，在以下的说明中，根据需要使用表示特定方向或位置的术语(例如“上”、“下”、“右”、“左”及包含这些术语的其它术语)，这些术语的使用是用于使参照图的发明的理解变容易的，本发明的技术范围不受这些术语的意思的限定。另外，出现在多个图中的同一符号的部分表示同一部分或部件。
(1)实施方式1
图1是表示本发明的电子部件安装结构体100的剖面图。
本发明的电子部件安装结构体100是具有基板3、和例如借助焊锡6而安装于该基板3的半导体元件4及例如片状电阻等电子部件(半导体元件4以外的电子部件)5、覆盖半导体元件4及电子部件5的防湿涂敷层10的电子部件安装结构体，其特征在于，所述防湿涂敷层10包含具有下侧层2及上侧层1这至少两层聚合物材料层；并且形成所述下侧层2的聚合物材料与形成所述上侧层1的聚合物材料相比，对选自烃系有机溶剂的修复溶剂表现出更高的溶胀性和/或溶解性。
在本发明中，防湿涂敷层10由下侧的防湿涂敷层(下侧层2)和上侧的防湿涂敷层(上侧层1)这至少两层聚合物材料层形成。修复溶剂及两层聚合物材料根据与相互的物性的关系来选择。基本上，优选形成上侧层1的聚合物材料不对修复溶剂表现出溶解性，并且即使表现出溶胀性，其程度也小。另外，在接触水分等时，特别要求其不变质。要求形成下侧层2的聚合物材料对修复溶剂表现出比形成上侧层1的聚合物材料更高的溶胀性和/或溶解性。进一步，优选下侧层2的聚合物材料在进行固化而形成层的状态下对基板3和/或电子部件(半导体元件4和电子部件5)表现出比上侧层1的聚合物材料更高的亲和性和附着性。
通过将防湿涂敷层10设定为这样的结构，在将电子部件安装结构体100用于原来的用途时，防湿涂敷层10可以发挥充分的防湿特性。另外，要修复电子部件安装结构体100时，由于使防湿涂敷层10与修复溶剂接触时，下侧层2的聚合物材料对修复溶剂表现出比上侧层1的聚合物材料更高的溶胀性和/或溶解性，因此，可以使上侧层1的聚合物材料在基板3的面方向保持层状或薄片状形态，同时使下侧层2的聚合物材料在基板3的面方向断裂形成较细的断片形态。
由于与基板3和/或电子部件(半导体元件4及电子部件5)相比，下侧层2的聚合物材料对上侧层1的聚合物材料表现出更高的亲和性、可以更好地附着，因此，通过在使如上所述形成断片形态的下侧层2的聚合物材料附着于上侧层1的聚合物材料的状态下，将保持着在基板3的面方向扩展的薄片状形态的上侧层1的聚合物材料从基板3上剥离，可以较容易地将整个防湿涂敷层10从基板3上卸下来。
在本发明的电子部件安装结构体100中，能够用于形成防湿涂敷层10的聚合物材料可以选自聚氨酯树脂、丙烯酸树脂、有机硅树脂、橡胶树脂、聚醚树脂、及环氧树脂等，没有特别限定。
作为聚合物材料使用的树脂的种类在下侧层2和上侧层1之间不同时，以所使用的修复溶剂对下侧层2的溶胀性比对上侧层1的溶胀性相对高的方式选择树脂的物性，可以设定为上侧层1粘贴在下侧层2的结构。这里，粘贴可以通过以下操作来进行，所述操作为：对安装有电子部件(半导体元件4及电子部件5)的基板3，涂敷下侧层2的材料使其固化，在下侧层2的表面涂敷上侧层1的材料，使其固化的操作；涂敷下侧层2的材料，在下侧层2的材料的表面涂敷上侧层1的材料，使下侧层2的材料固化之后，使上侧层1的材料固化的操作；或者涂敷下侧层2的材料，在下侧层2的材料的表面涂敷上侧层1的材料，使下侧层2的材料和上侧层1的材料同时固化的操作。涂敷方法没有特别限定，可以使用通常的喷雾法或者印刷法、部分涂敷时使用分配法(dispense method)。
作为其它方法，可以使用同种类的树脂，形成包含下侧层2及上侧层1这两层的防湿涂敷层10。这种情况下，通过使下侧层2的聚合物材料和上侧层1的聚合物材料之间分子量不同、使聚合物材料的固化度不同；或使固化的聚合物材料的交联度不同等，可以使修复溶剂对这两层的溶胀性有差异。即，如果是同种类的树脂，则通常分子量越大、或固化度越大或者交联度越大，对修复溶剂的溶解度和/或溶胀度越低。
因此，作为要点之一，可以使本发明的电子部件安装结构体100的特征在于，形成下侧层2的聚合物材料的分子量(MwB)和形成上侧层1的聚合物材料的分子量(MwA)的关系用MwB＜MwA表示。
作为分子量不同的2种聚合物材料，例如使用丙烯酸树脂时，作为下侧层2用的聚合物材料，选择分子量100～10000的聚合物材料；作为上侧层1用的聚合物材料，可以使用分子量10000以上的聚合物材料。该分子量的差越大，对溶剂的溶胀度的差越明显。因此，优选上侧层1用的聚合物材料的分子量是下侧层2用的聚合物材料的分子量的10倍～100倍的级别的组合。例如，优选采用分子量1000～2000的丙烯酸树脂作为下侧层2用的聚合物材料，采用分子量100000以上的丙烯酸树脂作为上侧层1用的聚合物材料。
也可以通过使丙烯酸树脂聚合物的末端存在环氧乙烷环(环氧基)，使其反应，引起交联反应而使分子量增大。因此，也可以将这样的丙烯酸树脂用作上侧层1的聚合物材料。
使用热固化性树脂作为防湿涂敷层10用的聚合物材料时，不是分两次将未固化的热固化性树脂涂敷在基板3上，可以通过一次涂敷形成两层防湿涂敷层10。用于通过一次涂敷形成两层防湿涂敷层10的方法是进行下述操作的方法，所述操作为：对涂敷在基板3上的未固化的热固化性树脂进行整体加热，使其固化直至达到50％左右的固化度的操作；和之后通过进一步向热固化性树脂的表面部分吹拂高温气流(例如比热固化性树脂的固化温度高约10～50℃的高温空气流)，促进热固化性树脂的表面部分(或表层部分)的固化反应的操作。
根据该方法，可以通过整体加热，预先使涂敷的热固化性树脂的下侧部分停留在50％左右的固化度，并通过后面的操作促进接触了高温气流的热固化性树脂的表层部分的固化反应(例如增加至55～100％的范围)。因此，可以在厚度方向上将防湿涂敷层10大致分类，以位于相对上侧的上侧层1(或表层)具有相对高的固化度、位于相对下侧的下侧层2(或内侧层)具有相对低的固化度的方式构成防湿涂敷层10。因此，也可以以上侧层1具有比下侧层2高的分子量的方式构成。通常，分子量可以通过凝胶渗透色谱法(GPC)进行测定，通过聚苯乙烯换算求出。
作为其它方法，可以使用照射线固化性树脂作为形成两层防湿涂敷层10的聚合物材料。两层聚合物材料为同种类的树脂或不同种类的树脂均可。该情况下，在进行固化后，优选以下侧层2的固化度比上侧层1的固化度低的方式进行设定。因此，可以使本发明的电子部件安装结构体100在第一方式中的特征在于，形成下侧层2的聚合物材料的固化度比形成上侧层1的聚合物材料的固化度低。
因此，可以使本发明的电子部件安装结构体100的特征在于，使用照射线固化性树脂作为形成下侧层2及上侧层1的聚合物材料；该照射线固化性树脂包含阻断对应的照射线的填料；及下侧层2的填料密度FB比上侧层1的填料密度FA大。
对于使用照射线固化性树脂的发明，可以使用例如紫外线或电子射线作为照射线。
对于本发明，通过使下侧层2的填料密度FB比上侧层1的填料密度FA大，在对下侧层2及上侧层1同时照射来自相同的射线源的照射线时，通过使下侧层2中所含的填料密度FB相对大，也可以使下侧层2作为整体可以吸收的照射线的能量比上侧层1作为整体可以吸收的照射线的能量低。通过以上述方式进行设定，可以使下侧层2的聚合物材料的固化度比上侧层1的聚合物材料的固化度低。这里，对于本发明，填料密度指填料的体积密度。填料体积密度以将包含填料的树脂的单位体积作为基准时的填料体积的比例表示，用式子：(体积密度％＝填料体积/(填料体积+树脂体积)×100)来表示。
使用紫外线固化性树脂作为聚合物材料的主要成分时，可以使用二环戊烯基氧基乙基丙烯酸酯、二环戊烯基丙烯酸酯、氨基甲酸酯丙烯酸酯、环氧基丙烯酸酯等分子内具有至少一个以上能进行聚合的乙烯性不饱和键的烃化合物的单体。涂敷所使用的树脂组合物包含1种或1种以上的单体、光聚合引发剂和特定的氨基硅烷化合物。通过在该体系中进一步添加阻断紫外线的填料，可以调节得到的聚合物的分子量或交联密度。另外，可以调节紫外线的照射强度。
对于该发明，还可以使本发明的电子部件安装结构体100的特征在于，下侧层2的填料密度FB和上侧层1的填料密度FA具有(FB-FA)＞5的关系，且以涂敷中使用的树脂组合物的重量为基准、平均填料密度((FB+FA)/2)小于50重量％。
填料密度超过50％时，不能明显地看出由通过填料阻断照射线(特别是紫外线)而引起的差，因此不优选。并且，将填料密度的差(FB-FA)设定为10％以上时，由于下侧层2中被阻断的照射线(特别是紫外线)的影响变大，因此，可以使下侧层2的交联度比上侧层1的交联度低，可以使下侧层2和上侧层1之间的聚合物材料的交联结构具有明显的差，因此优选。
作为可以使用的照射线(特别是紫外线)阻断填料，通常使用的无机系绝缘性填料例如二氧化硅、二氧化钛、氧化铝(氧化铝)等是合适的。该填料的形状可以为球状、薄片状、粉碎型等，没有特别限定，使用粉碎型时，发生由紫外线的漫反射引起的散射，因此更优选。
另外，为了使比防湿涂敷层10的表面(或表层侧，即上侧层1)的部分更靠近基板3、半导体元件4及电子部件5的下层侧(即下侧层2)的部分存在更高密度的填料，填料的平均粒径优选为10μm以上。这是由于，在涂敷在基板3上且还未固化的聚合物材料的层中，可以通过重力使具有较大粒子尺寸的填料沉降。另一方面，粒径超过50μm时，由于层内所含的填料的数目变少，因此，不能充分地发挥阻断照射线的功能。因此，填料的平均粒径优选为10～100μm，更优选为10～50μm，进一步优选为约10～30μm。
作为修复溶剂，由于在使下侧层2的聚合物材料溶胀或溶解的同时，使上侧层1的聚合物材料基本上不溶胀是很重要的，因此，要组合下侧层2及上侧层1的聚合物材料进行选择。修复溶剂优选使用例如低沸点有机溶剂。例如，作为下侧层2的聚合物材料和修复溶剂的组合的例子，可举出：丙烯酸树脂和酮系溶剂，聚氨酯树脂和含氮系溶剂，有机硅树脂或者橡胶系树脂和丙烯腈这样的丙烯酸系溶剂，聚醚树脂、环氧树脂和二元醇二醚系溶剂的组合。这些情况下，例如下侧层2为丙烯酸树脂时，上侧层1的聚合物材料使用聚氨酯树脂或者有机硅树脂，下侧层2为环氧树脂时，可以使用聚氨酯树脂。这些溶剂可以单独使用，也可以组合物2种以上使用。另外，在不损害接合用途中使用的下侧层2的聚合物材料的溶解性或溶胀性的范围内，还可以用烃系溶剂、酯系溶剂、多元醇衍生物等对溶剂的一部分进行置换。
作为上述酮系溶剂，没有特别限定，例如可举出：甲乙酮(MEK)、二乙基酮、甲基正丁基酮、甲基异丁基酮(MIBK)、甲基正丙基酮、二正丙基酮、环己酮、苯乙酮等，它们可以单独使用，也可以组合物2种以上使用。其中，从提高蒸发速度的观点考虑，优选使用甲乙酮(MEK)、甲基异丁基酮(MIBK)、环己酮、苯乙酮。
作为上述二元醇二醚系溶剂，没有特别限定，例如可以举出乙二醇二甲醚、二甘醇二甲醚、三甘醇二甲醚等，它们可以单独使用，也可以组合2种以上使用。
作为上述含氮系溶剂，没有特别限定，例如可举出：N，N’-二甲基甲酰胺(DMF)、N，N’-二甲基乙酰胺、N-甲基-2-吡咯烷酮、N，N’-二甲基亚砜、六甲基磷酰三胺等，它们可以单独使用，也可以组合2种以上使用。
作为上述烃系溶剂，没有特别限定，例如可举出：甲苯、二甲苯等，但从自然环境方面考虑，不是很优选。
作为上述酯系溶剂，没有特别限定，例如可举出：醋酸乙酯、醋酸丁酯等。作为上述多元醇衍生物，没有特别限定，例如可举出：丙二醇单甲醚乙酸酯等。它们可以单独使用，也可以组合物2种以上使用。
(2)实施方式2
图2是表示本发明的实施方式2的电子部件安装结构体100a的剖面图。在电子部件安装结构体100a中，以露出下侧层2的表面的一部分的方式在上侧层1上设置贯通其厚度方向的孔(贯通孔)7。在进行修复操作时，修复溶剂通过流经贯通孔7，可以使下侧层2的聚合物材料更迅速地与修复溶剂接触。
除此以外，电子部件安装结构体100a的结构与上述实施方式1的电子部件安装结构体100相同。
贯通孔7的直径可以任意设定。另外，对于贯通孔7的个数，可以在上侧层1的基板3的面方向的任意位置设置1个或2个以上的任意个数。
贯通孔7优选具有0.1～3mm的开口径(直径)。这是由于，直径小于0.1mm时，在制造时，由于上侧层1的聚合物材料的滴落，会产生堵塞等不良情况，有时不能得到稳定的直径，另一方面，直径大于3mm时，防湿涂敷层10中，不具有上侧层1的部分的面积变大，有时绝缘电阻不良。
另外，贯通孔7优选以例如0.5～30mm的一定的间隔配置在上侧层1。这是由于，修复时可以使整个下侧层2均匀地溶胀或溶解。
对于贯通孔7，例如通过涂敷在下侧层2上形成上侧层1时，可以用掩模覆盖下侧层2的表面的一部分，以不涂敷上侧层1的材料的方式形成。
有时在防湿涂敷层10的上侧层1上预先不设置贯通孔7，在对修复溶剂的溶胀性和/或溶解性相对低的上侧层1覆盖整个下侧层2的情况下，欲进行修复操作时，上侧层1可以显著地延迟修复溶剂渗透或到达下侧层2。
因此，为了使修复溶剂容易地透过上侧层1，认为可以用刃具等锋利的夹具破坏上侧层1。但是，手工操作使用锋利的夹具以到达下侧层2的方式损坏上侧层1时，认为可能会损坏配置在下侧层2的正下侧的半导体元件4或电子部件5。因此，如果预先在上侧层1上设置贯通该层的上下方向的贯通孔7，则在进行修复操作时，不用担心损坏欲回收的半导体元件4或电子部件5，并且可以使修复溶剂容易且迅速地到达下侧层2，可以较迅速地实施修复操作，从这一点考虑，本实施方式是适合的。
(3)实施方式3
图3是表示本发明的实施方式3的电子部件安装结构体100b的剖面图。
电子部件安装结构体100b中，除上述电子部件安装结构体100a以外，基板3具有通过孔8。通过孔8使基板3从一侧的面(图3中为下侧的面)向另一面(图3中为上侧的面，即安装有半导体元件4和/或电子部件5的面)贯通。并且，在修复时，由于修复溶剂通过通过孔8到达下侧层2，因此，可以使下侧层2的聚合物材料更迅速地与修复溶剂接触。除此以外，电子部件结构体100b的结构与上述实施方式2的电子部件安装结构体100a相同。
对于设置基板3的通过孔8的位置，没有限定，将面积(安装时在基板3上的投影面积)为例如5～50mm2大的电子部件(半导体元件4或电子部件5)安装在基板3时，优选在该半导体元件4或电子部件5的下部设置通过孔8。这是由于，可以使覆盖该半导体元件4或电子部件5的下侧层2更迅速地溶解或溶胀，从而可以使这些半导体元件4或电子部件5的修复时间更短。
通过孔8的开口径(直径)没有特别限定，优选为0.1mm以上。这是由于，直径小于0.1mm时，根据修复溶剂的种类，足量的修复溶剂有时不能通过通过孔8。
另外，为了使修复溶剂更容易地通过，通过孔8优选进行去沾污处理等以变得更光滑。特别优选使通过孔8的内面的表面粗糙度为50a以下，即，使日本工业规格(JIS B 0601：2001)规定的中心平均粗糙度Ra75为50μm以下。这时，中心平均粗糙度Ra75如下求出：将临界值(75％)λ0.75设定为2.5mm、评价长度1n设定为1mm，在基板3的厚度方向测定通过孔8的内壁表面。
这里，在JIS B 0601：2001的附件2的2.4项中，规定评价长度1n为临界值λ0.75的3倍以上。但是，考虑到基板3的厚度及通过孔8的内壁的面粗糙度，本发明中，以如上所述将临界值λ0.75设定为2.5mm、评价长度1n设定为1mm的方式进行测定是更合适的。
另外，基板3的厚度小于1.1mm时，由于测定精度及物理问题，将评价长度1n设定为1mm是很难或不可能的。因此，基板3的厚度小于1.1mm时，将评价长度1n设定为基板3的厚度的80％以上是合适的。
另外，本发明中，可以与通过孔8一起使用，或代替通过孔8使用通孔9，通过使修复溶剂通过其内部，使下侧层2的聚合物材料与修复溶剂接触。
本说明书中，所谓通孔9，是指以使印制电路板3(印制电路板3为多层基板时，为其中的1层)的一个面和另一个面之间电连接为目的而设置的孔，因此，在内部具有例如在其内面具有金属镀敷层等的导电装置。另一方面，所谓通过孔8，是指以使修复溶剂通过其内部为目的而设置的孔，不具有电连接印制电路板3的一个面和另一个面的功能。因此，要注意通过孔8和通孔9是不同的两个孔。
本实施方式中，印制电路板3可以适用层叠有多个表面配置有电路的层的多层基板。即，通过使用贯通多层基板3的通过孔8和/或通孔9，可以使下侧层2的聚合物材料迅速地与修复溶剂接触。
这里，在图3所示的实施方式中，在上侧层1设置有贯通孔7，上侧层1不具有贯通孔7的实施方式(即，实施方式1中的电子部件安装结构体100中附加通过孔8的方式)也包含在本实施方式的范围内。
实施例
[实施例1]
通过印刷向印制电路板3供给膏状焊锡(千住金属制L60C)6后，安装BGA(间距0.8mm、23mm见方)作为半导体元件4，安装芯片部件(1005R)作为电子部件5，并投入到回流炉中。通过喷雾法将基板用防湿绝缘材料TUFFY TF-1141H(注册商标，丙烯酸系树脂，日立化成制)涂敷到整个安装有电子部件(半导体元件4和电子部件5)的基板3，进行干燥处理，得到厚度为60μm的下侧层2。再通过喷雾法将基板用防湿绝缘材料TUFFYTF-1154H(注册商标，丙烯酸系树脂，日立化成制)涂敷在整个下侧层2，进行干燥，形成100μm的防湿涂敷层10的上侧层1，得到该实施例的具有2层的防湿涂敷电子部件安装结构体100。在该状态下进行试验时，BGA及芯片部件正常工作。
作为用于修复得到的电子部件安装结构体100的BGA的修复溶剂，选择甲乙酮(MEK)100％。在可以充分收纳电子部件安装结构体100的槽内加入足量的修复溶剂，在室温下，使电子部件安装结构体100浸渍在修复溶剂中。经过10分钟后，将电子部件安装结构体100从修复溶剂中取出，用小镊子挑拣出防湿涂敷层10的表面侧的一处，构成上侧层1的TUFFY TF-1154(聚氨酯系树脂)不发生断裂，可以保持薄片状形态从电子部件(半导体元件4和电子部件5)及基板3上剥离。这时，构成下侧层2的TUFFY TF-1141H(丙烯酸系树脂)层断裂，不能保持片状形态，但可以在使其散乱的碎片基本上全部附着于上侧层1的薄片的状态下从半导体元件4、电子部件5及基板3上分离。
即，根据具有本发明的结构的电子部件安装结构体100，利用作为电子部件安装结构体100的防湿涂敷层10而层叠为一体的下侧层2的聚合物材料和上侧层1的聚合物材料之间的亲和性比安装有电子部件(半导体元件4和电子部件5)的基板3的表面和下侧层2的聚合物材料之间的亲和性高，可以使上侧层1作为1个薄片状基板起作用，并使散乱的下侧层2的碎片在实质上不残留在电子部件安装结构体侧的情况下附着在上侧层1的薄片状基材，将整个防湿涂敷层10从电子部件(半导体元件4和电子部件5)及基板2上分离。这里，由于上侧层1的拉伸强度多少有点降低，因此，剥离操作需要小心进行，上述操作大致需要3分钟的时间。
将防湿涂敷层10剥离后，使用修复装置(DENON社制，RD-500II)，加热残留在基板3上的BGA(半导体元件4)及芯片部件(电子部件5)，以使接合部的温度为230℃以上，可以容易地将BGA及芯片部件卸下。由于将BGA及芯片部件卸下后，在印制电路板3上存在焊锡6和防湿涂敷层残渣，因此，使用乙醇除去防湿涂敷层残渣，然后用焊锡烙铁除去焊锡残渣。其后，向新的BGA的电极部再次供给膏状焊锡，在上述修复装置中进行再安装，进行试验时，与最初的安装时同样，BGA正常工作。
[比较例1]
与实施例1同样操作，制作在印制电路板安装有BGA(0.8mm间距、23mm见方)和芯片部件(1005R)的基板。通过喷雾法将基板用防湿绝缘材料TUFFY TF-1141H(注册商标，丙烯酸系树脂，日立化成制)涂敷至该整个基板的表面，进行干燥处理，得到厚度80μm的包含1层膜的防湿涂敷层。得到的安装结构体的修复处理与实施例1同样操作进行。在MEK中浸渍10分钟后，从修复溶剂中取出，防湿涂敷层的膜在面方向上轻微断裂。因此，至使用小镊子剥离完该状态的整个防湿涂敷层为止需要15分钟的时间。另外，对于剥离后的状态，被切断的防湿涂敷层分散，在后面的剥离BGA的工序中变为黑色。
[实施例2]
作为防湿涂敷层10的上侧层1的涂敷材料成分，使用基板用防湿绝缘TUFFY TF-1141H(注册商标，丙烯酸系树脂，日立化成制)，形成厚度90μm的上侧层1，除此以外，进行与实施例1相同的操作，制作电子部件安装结构体100，之后进行修复。即，下侧层2使用相同的丙烯酸系树脂即TF-1141H(注册商标，丙烯酸系树脂，日立化成制)来形成。这里，分别通过凝胶渗透色谱法(GPC)测定上侧层1的成分的分子量和下侧层2的成分的分子量时，上侧层1的成分为33500，下侧层2的成分为8900。将得到的安装结构体100浸渍在修复溶剂(MEK)中10分钟时，上侧层1的聚合物材料在修复溶剂中不易溶胀，在面方向上不断裂，保持了薄片状形态。另一方面，下侧层2的聚合物材料发生溶胀，在面方向上断裂，并且该断裂的碎片几乎全部附着在上侧层1。因此，可以在使下侧层2的碎片附着在上侧层1的状态下，使用小镊子容易地将防湿涂敷层10剥离，所需要的时间为3分钟。
[实施例3]
安装基板与实施例1同样操作进行制作，使用聚氨酯树脂(UF-820，Sanyu-rec制)来形成防湿涂敷层10。这里，以1∶1的配合比混合作为主剂的多元醇和聚异氰酸酯，涂敷于安装基板。之后，放入40℃的炉中，进行10分钟的固化处理。接着，对防湿涂敷层10的表面吹拂从热风干燥器中吹出的热风(约150℃)1分钟，促进防湿涂敷层10的表面层的固化反应。得到总厚度为120μm的防湿涂敷层10。
用显微镜观察得到的防湿涂敷层10的剖面时，虽然不能说是明显的2层，但是，在防湿涂敷层10的上侧存在固化度较高的部分，在下侧存在固化度较低的部分。使用差示扫描量热分析装置(DSC)，测定得到的防湿涂敷层10的上侧部分和下侧部分的固化度，结果，可以确认在防湿涂敷层10的厚度方向，存在固化度相对具有差异的2个层状区域。
对得到的电子部件安装结构体100进行与实施例1同样的修复处理。作为修复溶剂，使用以丙二醇作为主要成分的树脂溶解剂DYNASOLVE711(DYNALOY社制)。浸渍10分钟后，取出来，防湿涂敷层10的表面侧的部分在修复溶剂中不溶胀，下侧层的部分溶胀。因此，与实施例1同样，使用小镊子，可以较容易地将防湿涂敷层10从基板3上剥离。所需要的时间为约5分钟。
[比较例2]
安装基板与实施例1同样操作进行制作，使用聚氨酯树脂(UF-820，Sanyu-rec制)作为防湿涂敷层。这里，以10∶7的配合比混合作为主剂的多元醇和聚异氰酸酯，涂敷在安装基板上。之后，在40℃的炉中进行均匀加热，以用聚氨酯树脂单一膜的防湿涂敷层进行覆盖的形状进行固化，得到厚度130μm的涂敷膜。在使用与实施例3同样的修复溶剂，从得到的安装基板上剥离防湿涂敷层时，整个防湿涂敷层发生溶胀，变脆。不能以1个薄片状形态剥离防湿涂敷层，而是散乱地断裂的碎片附着在基板及电子部件的表面。用小镊子剥离防湿涂敷层的碎片的处理需要大约18分钟的时间。
[实施例4]
安装基板与实施例1同样操作进行制作，使用UV固化树脂UV-580(Sanyu-rec制)作为防湿涂敷层10，使用混合有5重量％(2.4体积％)作为阻断UV的绝缘性填料的粉碎氧化硅FS(电气化学工业制)，进行下侧层2的印刷涂敷，然后，使用混合有25重量％(16.2体积％)氧化硅FS的物质，进行上侧层1的印刷涂敷。使用台式带式UV照射装置(セン特殊光源株式会社制)，照射300～400nm波长的紫外线。
用显微镜观察得到的防湿涂敷层10的剖面，可以确认，形成了包含交联密度较高的上侧层1的部分和交联密度较低的下侧层2的部分的2层。整个防湿涂敷层10的厚度为约150μm。对得到的安装基板进行与实施例1同样的修复处理时，上侧层1的部分保持薄片状形态，下侧层2的部分在而方向上断裂，该断裂的碎片几乎全部附着在上侧层1上，因此，可以在使下侧层2的碎片附着在上侧层1上的状态下，使用小镊子容易地将防湿涂敷层10剥离。所需要的时间为5分钟。
[比较例3]
安装基板与实施例1同样操作进行制作，使用UV固化树脂UV-580(Sanyu-rec制)作为防湿涂敷层，不添加阻断照射线的绝缘性填料，进行喷雾涂敷，制作厚度80μm的涂敷膜。对得到的涂敷膜进行与实施例4同样的照射线固化处理，在电子部件上形成单一层的涂敷膜。对得到的安装基板进行与实施例4同样的修复处理。其结果，浸渍在修复溶剂中时，防湿涂敷层全部溶胀，不易从电子部件或者基板上剥离，要进行清理除净，需要15分钟的时间。
[实施例5]
安装基板及防湿涂敷层10的下侧层2与实施例1同样操作进行制作。在下侧层2的表面设置多处具有Φ1mm的遮挡部的掩模，喷雾印刷与实施例1相同的上侧层1的材料，并使之固化。其结果，如图2所示，与掩模侧的多个Φ1mm的遮挡部对应，在防湿涂敷层10的上侧层1的多处形成Φ1mm的贯通孔7。对该电子部件安装结构体100a进行与实施例1同样的修复处理。其结果，确认浸渍4分钟而得到的防湿涂敷层10的溶胀程度与实施例1中浸渍10分钟而得到的防湿涂敷层10的溶胀程度为相同程度。剥离防湿涂敷层10的操作也可以在3分钟左右进行，可以容易且完整地剥离。
[实施例6]
代替BGA，在基板3安装15mm见方的QFP(Quad Flat Package)作为半导体元件4，并在位于该QFP的中心部的下面的基板3的部分设置直径2mm的通过孔8，除此以外，以与实施例1相同的顺序，得到安装结构体100b。即，安装结构体100b具有与实施例1同样的涂敷层10。对于得到的安装结构体100b，进行与实施例1同样的修复处理。其结果，确认浸渍4分钟而得到的防湿涂敷层10的溶胀程度与实施例1中浸渍10分钟而得到的防湿涂敷层10的溶胀程度为相同程度。剥离防湿涂敷层10的操作也可以在3分钟左右进行，可以容易且完整地剥离。
总结实施例1～6及比较例1～3的结果，示于以下的表2。这里，评价项目如下。
绝缘电阻值：在JIS梳型II基板上涂敷防湿涂敷层后，使用AgiletTechnologies社制的绝缘电阻测定装置3458A，测定在100V下充电60秒后的绝缘电阻值。
修复时间：在浸渍在修复溶剂中并取出后进行的剥离防湿涂敷层的工序中需要的时间(分钟)
修复性：将修复时间分为3个等级(小于5分、5分以上且小于10分、10分以上)，再将防湿涂敷层的剥离容易程度分为2个等级(易剥离、难剥离)，使用这两个评价指标，如表1所示分5个等级进行评价。即，数字越小，表示修复性越优异。并且，修复性为3以下时，判断为良好。
表1
Figure G2009101509978D00161
表2
绝缘电阻值(Ω) 修复时间(分钟)   修复性分5个等级评价(最优：1)
  实施例1   1.5×1013   3   1
  实施例2   6.7×1011   3   2
  实施例3   3.4×1010   5   3
  实施例4   1.8×1013   5   3
  实施例5   4.5×1012   3   1
  实施例6   1.5×1013   3   1
  比较例1   2.1×1012   15   5
  比较例2   4.3×1010   18   5
  比较例3   3.6×1013   15   5
实施例中，绝缘电阻值均为1×109以上，为良好，并且，修复时间均较短，为5分钟以下，修复性评价也均为3以下，为良好。
工业利用性
本发明可以提供一种电子部件安装结构体，其中，不需要修复时，可以作为附加了防湿涂敷层的电子部件安装结构体有效地使用，另一方面，需要修复时，将两层结构的防湿涂敷层整体地从基板上分离，将基板侧的防湿涂敷层的残留物控制在最小限，从而可以有效地将防湿涂敷层从基板上剥离，并且可以抑制再安装的电子部件的不良率。因此，在需要防湿涂敷用途的修复的电路领域是有用的。

Claims (12)

1、一种电子部件安装结构体，
其具有基板、安装于该基板的电子部件、和覆盖该电子部件的防湿涂敷层，其特征在于，
所述防湿涂敷层包含具有下侧层及上侧层这至少2层聚合物材料层；
形成所述下侧层的聚合物材料与形成所述上侧层的聚合物材料相比，对选自烃系有机溶剂的修复溶剂表现出更高的溶胀性和/或溶解性。
2、根据权利要求1所述的电子部件安装结构体，其特征在于，
形成所述下侧层的聚合物材料的分子量(MwB)和形成所述上侧层的聚合物材料的分子量(MwA)的关系用MwB＜MwA表示。
3、根据权利要求1所述的电子部件安装结构体，其特征在于，
使用照射线固化性树脂作为形成所述下侧层及所述上侧层的聚合物材料，
该照射线固化性树脂包含阻断对应的照射线的1种或2种以上的填料，
所述下侧层的填料密度FB比所述上侧层的填料密度FA大。
4、根据权利要求1所述的电子部件安装结构体，其特征在于，
所述下侧层的填料密度FB和所述上侧层的填料密度FA的关系用(FB-FA)＞5表示。
5、根据权利要求3所述的电子部件安装结构体，其特征在于，
所述照射线为紫外线或电子射线。
6、根据权利要求1所述的电子部件安装结构体，其特征在于，
形成所述下侧层的聚合物材料的固化度比形成所述上侧层的聚合物材料的固化度低。
7、根据权利要求1所述的电子部件安装结构体，其特征在于，
所述上侧层具有贯通该上侧层的贯通孔，所述下侧层从所述贯通孔露出。
8、根据权利要求1所述的电子部件安装结构体，其特征在于，
所述基板具有贯通该基板且所述修复溶剂可以通过的通过孔。
9、一种制造电子部件安装结构体的方法，其特征在于，具有以下工序：
(a)在基板上安装电子部件的工序；
(b)对来自所述工序(a)的安装好的基板应用防湿涂敷层的下侧层材料的工序；
(c)对来自所述工序(b)的安装好的基板应用防湿涂敷层的上侧层材料的工序；和
(d)进行使所述下侧层材料及所述上侧层材料固化的处理的工序。
10、根据权利要求9所述的制造电子部件安装结构体的方法，其特征在于，
在所述工序(d)中，使所述下侧层材料及所述上侧层材料固化的处理为加热或照射线照射。
11、根据权利要求9所述的制造电子部件安装结构体的方法，其特征在于，
使用同种类的聚合物作为所述下侧层材料及所述上侧层材料，
并且，在所述工序(d)中，使所述下侧层材料以比所述上侧层材料低的固化度固化。
12、根据权利要求9所述的制造电子部件安装结构体的方法，其特征在于，
使用热固化性树脂作为所述下侧层材料及所述上侧层材料，
并且，在所述工序(d)中，进行加热来自工序(c)的整个安装结构体的处理和之后的使高温气流接触所述上侧层材料的表面的处理。
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