JP2000133665A - 電子部品が実装されたプリント基板を封止する方法 - Google Patents
電子部品が実装されたプリント基板を封止する方法Info
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Abstract
を用いて比較的低温低圧で電子部品が実装されたプリン
ト基板を封止することにより、実装されている電子素子
などがダメージを受けることのない、プリント基板を封
止する方法を提供することを目的とする。 【要約】電子部品が実装されたプリント基板を熱可塑性
のポリアミド樹脂で封止する方法であって、金型キャビ
ティ内に電子部品が実装されたプリント基板を配置し、
160〜230℃に加熱溶融したポリアミド樹脂を2.
5〜25kg/cm2 の圧力範囲で前記金型キャビティ
内に注入する、電子部品が実装されたプリント基板を封
止する方法。
Description
れたプリント基板を封止する方法に関し、更に詳細には
熱可塑性のポリアミド樹脂を用いて封止する方法に関す
るものである。
防水防塵等の目的で樹脂で封止する方法として、半導体
素子やプリント基板を金型キャビティ内に配置し、金型
キャビティ内に流動性のある樹脂を注入して封止する方
法は公知である。しかしこれらの方法に用いられている
樹脂は、多くの場合熱硬化性の樹脂を用いるものであっ
たり、あるいは熱可塑性の樹脂を用いる場合は射出成形
法を用いるものがほとんどであった。
いては次のような問題があった。すなわち、熱硬化性の
樹脂を用いるものにおいては、架橋反応のための各種添
加剤が添加されるため、取扱が繁雑であり、また樹脂の
保存性も安易なものでわなく保存には密閉性等の注意を
要すること、更には金型キャビテイ内に注入してから化
学的架橋反応を起こして硬化するまでに比較的長い時間
を要し生産性が上がらないこと、樹脂の種類によっては
成形後にキュワリングなどの後処理を必要とするものも
ある、等の問題がある。
場合、比較的低温域で低粘度でしかも流動性の高く、し
かも電気特性等においても封止に適した樹脂がないた
め、比較的高温、高圧でモールドされている場合が多
い。すなわち射出成形法の事例では樹脂温度が250℃
以上、射出圧力が300kg/cm2 程度で用いられて
いる場合が多い。このように高温高圧で射出されると、
被封止される基板や基板上に実装された電子部品がダメ
ージを受け易く信頼性を損なうことになる。
ト基板の場合、実装される電子素子等によって凹凸が激
しいため、金型キャビティ内の樹脂の流動挙動によって
実装された電子素子が曲げられたり位置ずれを起こすな
ど、また、はんだが高温の樹脂によって軟化したり溶融
して、流されたり剥離するなどのダメージを受けること
もあった。このようなダメージを避けるために、あらか
じめ前処理としてシリコーン樹脂等を緩衝材として塗布
しておくこともあった。更に射出成形法では装置が高価
であり、金型も高圧に耐える構造でなければならず高価
なものになっていた。
可塑性樹脂を用いて比較的低温低圧で電子部品が実装さ
れたプリント基板を封止する方法を見いだしたものであ
る。すなわち、本願発明の目的は、熱可塑性樹脂を用い
て比較的低温低圧で電子部品が実装されたプリント基板
を封止することにより、実装されている電子素子などが
ダメージを受けることのない、プリント基板を封止する
方法を提供することを目的とするものである。
ために、本発明では次のような方法とした。すなわち、
電子部品が実装されたプリント基板を熱可塑性のポリア
ミド樹脂で封止する方法であって、金型キャビティ内に
電子部品が実装されたプリント基板を配置し、160〜
230℃に加熱溶融したポリアミド樹脂を2.5〜25
kg/cm2 の圧力範囲で前記金型キャビティ内に注入
することを特徴とする、電子部品が実装されたプリント
基板を封止する方法とした。
る。本発明では、先ず目的に応じたプリント配線パター
ンが形成された基板に集積回路素子やコンデンサ素子等
が、はんだなどにより実装されている基板を、これも目
的に応じたキャビティを有する金型のキャビティ内に配
置し、該金型を閉じる。そして熱可塑性のポリアミド樹
脂を溶解し圧送するための樹脂溶融圧送装置で、ポリア
ミド樹脂を所定の温度で加熱溶融し、ホース等の管路を
介して弁機構を有する吐出ガンヘ圧送し、吐出ガンの弁
機構を開いて吐出ガンのノズルから金型キャビティ内に
溶融したポリアミド樹脂を注入する。金型内に注入した
溶融ポリアミド樹脂は、金型を通しての放熱により数秒
で固化するので、固化後に金型を開いてポリアミド樹脂
で封止された基板を取り出せばよい。
0〜230℃が適温である。また圧送圧力は2.5〜2
5kg/cm2 の範囲がが適当である。それは溶融温度
が160℃以下では金型内で十分安定した流動性が得ら
れないこと。また溶融温度が230℃以上になるとポリ
アミド樹脂が熱劣化をおこし易く、また熱分解によりボ
イドを起こすこともあるからである。更に実装される電
子素子等の熱影響を考慮すれば230℃を越えないほう
がよい。また圧送圧力についても金型キャビティの隅々
まで樹脂を充填するには圧力2.5kg/cm2 が限界
であり、また実装された電子素子に圧力ダメージを与え
ないためには、圧力25kg/cm2 以下が多くの実験
を通して望ましい値である。
サー用の制御装置の基板、基板寸法40×60mmのプ
リント基板上にICチップ等が実装されたものを、TR
L社(フランス)のポリアミド樹脂・商品番号817を
用い、溶融温度190℃、圧力20kg/cm2 で、ア
ルミ製の金型内で封止した。樹脂の注入、硬化、金型か
らの取り出しまでの時間は約30秒であった。封止後の
基板は次の条件で試験を行った。 (1)耐候試験(次の条件で5サイクル行った) 4時間、 (常温、湿度50%) 0.5時間 (移行時間) 10時間 (55℃、湿度99%) 2.5時間以内に温度を−40℃まで低下させる。 2時間 (−40℃) 1.5時間以内に温度を125℃まで上昇させる。 2時間 (125℃) 1.5時間以内に温度を常温まで低下させる。 (2)熱衝撃試験(次の条件で5サイクル行った) 30分 (−40℃) 30秒以内に125℃まで温度を昇温させる。 30分 (125℃) 30秒以内に−40℃まで温度を低下させる。 (3)熱・湿度老化試験 熱老化試験 (100℃ × 360時間) 次の条件で3サイクル行う。 24時間、(85℃、湿度99%) 24時間、(常温) (4)防水性試験 次の条件で3サイクル行う。 30分 (120℃) 30分 (5%食塩水浸漬) 以上の試験後の観察でひび割れ等の異常は発見されず、
また電気特性においても異常は見当たらなかった。また
本基板は従来2液ウレタン樹脂を用いてハウジング内で
封止が行われていたもので、封止工程に数十分を要して
いたものであるが、封止工程での作業時間を大幅に短縮
することができた。
として用いられる基板、電気アイロンの握り手のところ
に組み込まれる各種素子が実装された基板、寸法は約8
0×25×20mm、を実施例1と同様の条件で封止
し、耐候試験等も実施例1と同様の試験を行い、異常は
見られず封止機能としては十分満足の行くものであっ
た。しかも電気アイロンの握り手に組み込まれるので、
外形形状も握り手にふさわしいデザイン上の付形も同時
に達成出来た。またこれは従来ハウジングのなかでエポ
キシ樹脂で封止が行われていたものであるが、封止工程
に要した時間は従来の1/4に短縮することができた。
よれば、熱可塑性のポリアミド樹脂が比較的低温で溶融
し、しかも低粘度で流動性がよいので、プリント基板に
実装された各種電子素子にダメージを与えることもな
く、優れた封止を施すことができる。すなわち、従来の
射出成形法にくらべて、低温低圧で処理されるので高価
な装置や高価な金型を必要とせず、金型はアルミ材でも
十分である。また被封止材に事前のシリコン緩衝材等の
塗布も不要である。
に比べれば、ポリアミド樹脂は架橋反応のための各種添
加剤等を必要としないので、取扱や保存性も容易であ
り、金型キャビテイ内に注入してから短時間で固化する
ので生産性も向上する。
優れているので気密性がよいこと、機械的強度、絶縁
性、妨害電波の遮蔽性、耐振動性、可とう性等に優れて
おり、更に金型キャビティのデザインによって機能的形
状をも付加できるという優れた封止技術を提供すること
ができる。
Claims (1)
- 【請求項1】 電子部品が実装されたプリント基板を熱
可塑性のポリアミド樹脂で封止する方法であって、金型
キャビティ内に電子部品が実装されたプリント基板を配
置し、160〜230℃に加熱溶融したポリアミド樹脂
を2.5〜25kg/cm2 の圧力範囲で前記金型キャ
ビティ内に注入することを特徴とする、電子部品が実装
されたプリント基板を封止する方法。
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JP31981098A JP4359793B2 (ja) | 1998-10-22 | 1998-10-22 | 電子部品が実装されたプリント基板を封止する方法 |
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ID=18114460
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- 1998-10-22 JP JP31981098A patent/JP4359793B2/ja not_active Expired - Lifetime
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