JP2018129493A - 部品搭載基板の製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
[1]: 基板に部品を搭載する工程と、電磁波遮蔽シートを前記部品が搭載された前記基板上に設置する載置工程と、前記部品の搭載により形成された段差部の少なくとも一部を含む前記基板の露出面に前記電磁波遮蔽シートが追従するように、加熱圧着によって接合して電磁波遮蔽層を得る工程とを備え、
前記電磁波遮蔽シートとして、引張破断歪が50〜1500%であり、更に、バインダー成分および鱗片状粒子を含む導電性フィラーを含有する等方導電性を示す鱗片状粒子含有層を有し、且つ異方導電層を含まないシートを用い、
前記部品の上面を被覆する前記電磁波遮蔽層の厚みをT1,前記部品の側面を被覆する前記電磁波遮蔽層の厚みをT2としたときに、T1/T2が1.1〜10となるように被覆し、
前記鱗片状粒子の平均厚さを0.05〜2μmとし、
前記電磁波遮蔽層の前記鱗片状粒子含有層の厚み方向の切断部断面の前記導電性フィラーの専有面積を20〜50%とする部品搭載基板の製造方法。
[2]: 前記載置工程は、以下の(i)〜(iii)のいずれかより選択される、[1]に記載の部品搭載基板の製造方法。
(i)前記電磁波遮蔽シートと、当該電磁波遮蔽シートの一主面上に積層された離型性基材とを備える離型性基材付多層体を、前記基板と前記電磁波遮蔽シートが対向配置するように仮貼付後、前記離型性基材を剥離し、続いて前記電磁波遮蔽シート上に柔軟性離型シートを載置し、更に前記柔軟性離型シート上に熱により軟化する熱溶融性部材を少なくとも載置する。
(ii)前記電磁波遮蔽シートと、当該電磁波遮蔽シートの一主面上に積層された離型性発泡基材とを備える離型性発泡基材付多層体を、前記基板と前記電磁波遮蔽シートとが対向配置するように前記離型性発泡基材付多層体を仮貼付し、続いて前記離型性発泡基材上に熱により軟化する熱溶融性部材を少なくとも載置する。
(iii)前記電磁波遮蔽シートと、当該電磁波遮蔽シートの一主面上に積層された離型性基材とを備える離型性基材付多層体を用意し、続いて、前記電磁波遮蔽シートの前記離型性基材が貼り合されていない面上に粘着性樹脂層を介して柔軟性離型シートを積層し、その後、前記離型性基材を剥離することにより積層体を得、前記基板と前記電磁波遮蔽シートとが対向配置するように前記積層体を仮貼付し、続いて前記柔軟性離型シート上に熱により軟化する熱溶融性部材を少なくとも載置する。
[3]: 前記部品の高さをH、前記柔軟性離型シートまたは離型性発泡基材と、前記熱溶融性部材との合計の厚みをT3としたときに、T3/Hが0.2以上である[2]に記載の部品搭載基板の製造方法。
[4]: 前記部品が前記基板上に配列され、当該部品間の幅をW、前記柔軟性離型シートまたは前記離型性発泡基材と、前記熱溶融性部材との合計の厚みをT3としたときに、T3/Wが0.1〜6である[2]又は[3]に記載の部品搭載基板の製造方法。
[5]: 前記基板上には、前記部品が複数形成され、複数の前記部品上および前記部品間に亘って前記電磁波遮蔽層を形成する[1]〜[4]のいずれかに記載の部品搭載基板の製造方法。
[6]: 前記電磁波遮蔽シートの25〜125℃での線膨張係数が、100〜700ppm/℃である[1]〜[5]のいずれかに記載の部品搭載基板の製造方法。
[7]: 前記導電性フィラーが、更に樹枝状粒子および球状粒子からなる群から選択される粒子を含む、[1]〜[6]のいずれかに記載の部品搭載基板の製造方法。
[8]: 前記バインダー成分は、熱可塑性樹脂または/および熱硬化性樹脂と硬化性化合物との硬化物である、[1]〜[7]のいずれかに記載の部品搭載基板の製造方法。
[9]: 前記導電性フィラーが、電磁波吸収フィラーである[1]〜[8]のいずれかに記載の部品搭載基板の製造方法。
図1に本実施形態に係る部品搭載基板の模式的斜視図を、図2に図1のII−II切断部断面図を示す。部品搭載基板101は、基板20、部品の一例である電子部品30および電磁波遮蔽層1等を有する。
電磁波遮蔽層1は、電子部品30が搭載された基板20上に、後述する電磁波遮蔽シートを載置して加熱圧着することにより得られる。電磁波遮蔽層1は、熱硬化性樹脂と硬化性化合物との硬化物または/および熱可塑性樹脂をバインダー成分とし、更に鱗片状粒子(フレーク状粒子)を含む導電性フィラーを含有する鱗片状粒子含有層を有し、異方導電層を含まない。そして、電子部品30の上面を被覆する電磁波遮蔽層1の厚みをT1,電子部品30の側面を被覆する電磁波遮蔽層1の厚みをT2としたときに、T1/T2が1.1〜10とする。鱗片状粒子の平均厚さを0.05〜2μmの範囲とし、鱗片状粒子含有層の切断部断面の導電性フィラーの専有面積を20〜50%とする。導電性フィラーの専有面積は、好ましくは25〜45%であり、より好ましくは30〜40%である。20〜50%の範囲にあることで、ひっかき試験およびグランド接続性を向上させることができる。導電性フィラーは、鱗片状粒子含有層において連続的に接触されており、等方導電性を示す。
本実施形態に係る部品搭載基板は、例えば、基板20の裏面に形成されたはんだボール等を介して実装基板に実装することができ、電子機器に搭載できる。例えば、本実施形態に係る部品搭載基板は、パソコン、ダブレット端末、スマートホン等をはじめとする種々の電子機器に用いることができる。
本実施形態に係る電磁波遮蔽シートは、電磁波遮蔽層1の加熱圧着前のシートである。即ち、電磁波遮蔽シートを加熱圧着することにより電磁波遮蔽層1が得られる。電磁波遮蔽シートは、常温・常圧における引張破断歪が50〜1500%であり、熱硬化性樹脂、硬化性化合物および鱗片状粒子を含む導電性フィラーを含有する等方導電性を示す鱗片状粒子含有層を有する。電磁波遮蔽シートは、異方導電層を含まない。電磁波遮蔽シートを160℃、2MPaで20分加熱硬化したときのマルテンス硬さが3〜100N/mm2の範囲であり、電磁波遮蔽シートを160℃、2MPaで20分加熱硬化したときの前記鱗片状粒子含有層の厚み方向の切断部断面の前記導電性フィラーの専有面積(A’)を20〜50%とする。用いる鱗片状粒子の平均厚さは0.05〜2μmの範囲とする。なお、加熱圧着前の電磁波遮蔽シートの鱗片状粒子の厚みと、加熱圧着後の電磁波遮蔽層の厚みは実質的に同一である。また、電磁波遮蔽シートの鱗片状粒子含有層は、硬化前の層である。この硬化前の層には、磁波遮蔽シートの段階で、熱硬化性樹脂と硬化性化合物の一部が反応してBステージ(半硬化した状態)にある層を含むものとする。
熱硬化性樹脂の重量平均分子量は、20,000〜150,000であることが好ましい。20,000以上とすることにより、耐スクラッチ性を効果的に高めることができる。また、150,000以下とすることにより段差追従性が向上するという効果が得られる。
前記エポキシ化合物としては、エチレングリコールジグリシジルエーテル、ポリエチレングリコールジグリシジルエーテル、1,6−ヘキサンジオールジグリシジルエーテル、ビスフェノールA・エピクロロヒドリン型エポキシ樹脂、N,N,N’,N’−テトラグリシジル−m−キシレンジアミン、1,3−ビス(N,N−ジグリシジルアミノメチル)シクロヘキサン、N,N−ジグリシジルアニリン、N,N−ジグリシジルトルイジン等が挙げられる。エポキシ化合物の好適な例として、DIC社製のEXA4850−150(エポキシ当量450、分子量900)、EPICLON830、840、850、860、1050、2050、3050、4050、7050、HM−091、101、ナガセケムテックス製デナコールEX−211、212、252、711、721、三菱化学社製のJER828、806、807、1750、ダイセル化学工業社製の高分子脂環族主鎖エポキシ樹脂であるEHPE3150などが挙げられる。
着色剤としては、例えば、有機顔料、カーボンブラック、群青、弁柄、亜鉛華、酸化チタン、黒鉛等が挙げられる。この中でも黒色系の着色剤を含むことでシールド層の印字視認性が向上する。
難燃剤としては、例えば、ハロゲン含有難燃剤、りん含有難燃剤、窒素含有難燃剤、無機難燃剤等が挙げられる。
無機添加剤としては、例えば、ガラス繊維、シリカ、タルク、セラミック等が挙げられる。
滑剤としては、例えば、脂肪酸エステル、炭化水素樹脂、パラフィン、高級脂肪酸、脂肪酸アミド、脂肪族アルコール、金属石鹸、変性シリコーン等が挙げられる。
ブロッキング防止剤としては、例えば、炭酸カルシウム、シリカ、ポリメチルシルセスキオサン、ケイ酸アルミニウム塩等が挙げられる。
本実施形態に係る積層体10は、図7に示すように、電磁波遮蔽シート2と、電磁波遮蔽シート2の一主面上に形成された粘着性樹脂層9と、粘着性樹脂層9上に形成された柔軟性離型シート5を備える。電磁波遮蔽シート2の他主面上には、離型性基材(不図示)を積層してもよい。
本実施形態に係る部品搭載基板は、基板に部品を搭載する工程(a)と、部品が搭載された基板上に電磁波遮蔽シートを設置する載置工程と、部品の搭載により形成された段差部の少なくとも一部を含む基板の露出面に電磁波遮蔽シートが追従するように、加熱圧着によって接合して電磁波遮蔽層を得る工程(b)とを備える。以下、本実施形態に係る部品搭載基板の製造方法の一例について図6〜図14を用いつつ説明する。但し、本発明の部品搭載基板の製造方法は、以下の製造方法に限定されるものではない。
まず、基板20に電子部品30を搭載する。図8は、工程(a)により得られる、本実施形態に係る部品搭載基板の製造工程段階の基板の一例である。同図に示すように、基板20上に半導体チップ(不図示)を搭載し、半導体チップが形成されている基板20上を封止樹脂によりモールド成形し、電子部品間の上方から基板20内部まで到達するように、モールド樹脂および基板20をダイシング等によりハーフカットする。予めハーフカットされた基板上に電子部品をアレイ状に配置する方法でもよい。なお、電子部品とは、図8の例においては半導体チップをモールド成形した一体物をいい、絶縁体により保護された電子素子全般をいう。ハーフカットは、基板内部まで到達させる態様の他、基板面までカットする態様がある。また、基板全体をこの段階でカットしてもよい。この場合には、粘着テープ付き基体状に基板を載置して位置ずれが生じないようにしておくことが好ましい。
工程(a)の後、バインダー樹脂および導電性フィラーを含有する電磁波遮蔽シート2を電子部品30が搭載された基板20上に設置する。工程(b)の好適例として、後述する載置工程(i)〜(iii)のいずれかの方法が例示できる。電磁波遮蔽シート2は、後述する加熱圧着後に電磁波遮蔽層になる。
載置工程(i)は、少なくとも上層と接合されていない電磁波遮蔽シート2を用いる点に特徴を有する。電磁波遮蔽シート2と、電磁波遮蔽シート2の一方の面に積層された離型性基材3との離型性基材付多層体4を用意する。電磁波遮蔽シートの他方面は、使用直前まで保護フィルムを積層しておいてもよい。また、ロール状の離型性基材付多層体4を用いてもよい。離型性基材付多層体4を基板20の電磁波遮蔽シート2との接合領域に電磁波遮蔽シート2が対向配置するように仮貼付する(図9参照)。
載置工程(ii)は、電磁波遮蔽シートと離型性発泡基材とが積層された離型性発泡基付多層体を用いている点において、上述の載置工程(i)と相違する。離型性発泡基材とは、離型性を有し、且つ少なくとも電磁波遮蔽シートとの接合面において発泡している(空孔を有する)基材である。全体に発泡している離型性発泡基材がより好ましい。離型性発泡基材7は、基材が空孔を有し、比重0.3〜1.2、25%圧縮応力(JISK6767)が10〜140kPaである基材をいう。電磁波遮蔽シート2の他方面は使用直前まで保護フィルムを積層しておいてもよい。まず、電磁波遮蔽シート2と、その一主面に積層された離型性発泡基材7とが積層された離型性発泡基材付多層体8を用意する。そして、離型性発泡基材付多層体8を、基板20と電磁波遮蔽シート2とが対向配置するように仮貼付する(図10参照)。続いて、離型性発泡基材7上に熱により軟化する熱溶融性部材6を少なくとも載置する(図10参照)。以下、上述の載置工程(i)と重複する説明は、適宜省略する(以下同様)。
載置工程(iii)は、電磁波遮蔽シート、粘着性付与樹脂層、柔軟性離型シートがこの順に形成された積層体を用いる点において、上述の載置工程(i)、(ii)と相違する。粘着性付与樹脂は、常温でタック性を示し、加熱圧着時には熱硬化性を示す。
電子部品30の高さをH、柔軟性離型シート5または離型性発泡基材7と、熱溶融性部材6の合計の厚みをT3(図10参照)としたときに、T3/Hを0.2以上とすることが好ましい。この範囲にすることにより、後述する工程(c)の加熱圧着工程において基板凹凸形状追従特性をより効果的に発揮できる。T3/Hのより好ましい範囲は0.5以上であり、さらに好ましい範囲は0.7以上である。熱プレスできればよく、T3/Hの上限値は特にないが、熱プレス時に側面から溶融して装置を汚さない観点から、7以下とすることが好ましく6以下がより好ましく、さらに好ましくは5以下、特に好ましくは4以下である。
工程(b)後、工程(b)により得られた製造基板を、図13に示すように一対のプレス基板40間に挟持し、加熱圧着する。電磁波遮蔽シート2は、熱溶融性部材6等の押圧により、製造基板に設けられたハーフカット溝に沿うように延伸され、電子部品30および基板20に追従して被覆され、電磁波遮蔽層が形成される。プレス基板40をリリースすることにより図14に示すような製造基板が得られる。次いで、電磁波遮蔽層1より上層に被覆されている層を剥離する。これにより、電子部品30を被覆する電磁波遮蔽層1を有する部品搭載基板101を得る(図1、2参照)。加熱圧着工程の温度および圧力は、電子部品30の耐熱性、耐久性、製造設備あるいはニーズに応じて、電磁波遮蔽シート2の被覆性が確保できる範囲においてそれぞれ独立に任意に設定できる。圧力範囲としては限定されないが、0.1〜5.0MPa程度が好ましく、0.5〜2.0MPaの範囲がより好ましい。なお、必要に応じて電磁波遮蔽層上に保護層等を設けてもよい。
次に、本実施形態に係る部品搭載基板等の変形例について説明する。但し、本発明は、上記実施形態および変形例に限定されるものではなく、本発明の趣旨に合致する限り、他の実施形態も本発明の範疇に属し得ることは言うまでもない。また、各実施形態および変形例は、互いに好適に組み合わせられる。
以下、本発明を実施例によりさらに詳細に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。また、実施例中の「部」とあるのは「質量部」を、「%」とあるのは「質量%」をそれぞれ表すものとする。
ガラスエポキシからなる基板上に、モールド封止された電子部品をアレイ状に搭載した基板を用意した。基板の厚みは0.3mmであり、モールド封止厚、即ち基板上面からモールド封止材の頂面までの高さ(部品高さ)Hは0.4mmである。その後、部品同士の間隙である溝に添ってハーフダイシングを行い、試験基板を得た(図16参照)。ハーフカット溝深さは0.5mm(基板20のカット溝深さは0.1mm)、ハーフカット溝幅は実施例の表に示した通り100〜750μmに変更したものを作成した。
導電性フィラー1:「核体に銅、被覆層に銀を使用した鱗片状粒子平均粒子径D50=11.0μm、厚み1.1μm、円形度係数=0.23」(福田金属箔粉工業社製)
導電性フィラー2:「核体に銅、被覆層に銀を使用した樹枝状粒子平均粒子径D50=9.0μm、円形度係数=0.12」(福田金属箔粉工業社製)
導電性フィラー3:「核体に銅、被覆層に銀を使用した鱗片状粒子平均粒子径D50=6.0μm、厚み0.8μm、円形度係数=0.19」(福田金属箔粉工業社製)
導電性フィラー4:「核体に銅、被覆層に銀を使用した鱗片状粒子平均粒子径D50= 19.0μm、厚み1.0μm、円形度係数=0.24」(福田金属箔粉工業社製)
導電性フィラー5:Fe−Si−Cr系鱗片状磁性粒子(平均粒子径D50:9.8μm、厚み0.5μm、円形度係数0.43)
導電性フィラー6:Fe−Co系鱗片状磁性粒子(平均粒子径D50:13μm、厚み0.6μm、円形度係数0.69)
導電性フィラー7:Mn−Zn系鱗片状磁性粒子(平均粒子径D50:15μm、厚み0.9μm、円形度係数0.56)
熱硬化性樹脂:ウレタンウレア樹脂 酸価5[mgKOH/g](トーヨーケム社製)
硬化性化合物1:エポキシ樹脂、「JER828」(ビスフェノールA型エポキシ樹脂 エポキシ当量=189g/eq)三菱化学社製
硬化性化合物2:エポキシ樹脂、「デナコールEX212」(2官能エポキシ樹脂 エポキシ当量=151g/eq)ナガセケムテックス社製
離型性基材:表面にシリコン離型剤をコーティングした厚みが50μmのPETフィルム
離形性発泡基材A:表面にアルキッド樹脂をコーティングした厚みが50μm発泡密度110kg/m3、比重1.1、25%圧縮応力0.09MPaの発泡PETフィルム
離形性発泡基材B:表面にアルキッド樹脂をコーティングした厚みが100μm、発泡密度240kg/m3、比重0.5、25%圧縮応力0.05MPaの発泡ウレタンフィルム
離形性発泡基材C:表面にアルキッド樹脂をコーティングした厚みが100μm、発泡密度220kg/m3、比重0.6、25%圧縮応力0.04MPaの発泡ポリプロピレンフィルム
柔軟性離形シート:「X−44B」(厚み50μmの単層TPXフィルム)三井化学東セロ社製
熱溶融性部材:厚みが80μmの軟質塩化ビニルシート
<厚み測定>
電磁波遮蔽層の厚みT1,T2を測定するために、研磨法によって断面出しを行い、レーザー顕微鏡で電磁波遮蔽層の断面を画像処理した。そして、厚みT1,T2其々の領域における最も厚みのある箇所の膜厚を測定した。異なる断面出しのサンプル5つについて同様に測定し、その平均値を厚みT1,T2とした。
電磁波遮蔽層の鱗片状粒子含有層中の鱗片状粒子の専有面積を測定するために、クロスセクションポリッシャー(日本電子社製、SM−09010)を用いて電磁波遮蔽層を切断加工して、切断面を得た。得られた切断面をレーザーマイクロスコープ(キーエンス社製、VK−X100)を使用し、倍率が2000倍の拡大画面を取得した。得られた拡大画像についてフリーソフトの「GIMP2.6.11」を使用し画像データを読み込み、厚み10μm、上面視100μmの鱗片状粒子含有層における切断面を範囲指定し、しきい値を自動調整して導電性微粒子を白、導電性微粒子以外の成分を黒に変換した。その後ヒストグラムで黒領域(0〜254)を選択することで白色のピクセル数のパーセンテージ即ち厚み10μm、上面視100μmにおける導電性フィラーの専有面積の割合を算出した。同様の測定を異なる3箇所で行い、平均値を導電性フィラーの専有面積(A)(%)とした。切断面の切り出し箇所は、電子部品の図17に示すeの位置で行った。
上記の切断面画像を、電子顕微鏡で千倍〜5万倍程度に拡大した画像を元に異なる粒子を約10〜20個を測定し、その平均値を使用した。
マルテンス硬さは、ISO14577−1に準拠して、フィッシャースコープH100C(フィッシャー・インストルメンツ社製)型硬度計にて測定した。測定は、電子部品30上のサンプルのe面(図17参照)に対して、ビッカース圧子(100φの先端が球形のダイアモンド圧子)を用い、25℃の恒温室にて試験力0.3N、試験力の保持時間20秒、試験力の付加所要時間5秒の条件で行った。同一硬化膜面をランダムに10箇所繰り返し測定して得た値の平均値をマルテンス硬さとした。なお、試験力は電磁波遮蔽層の厚みに応じて調整する。具体的には最大押し込み深さが電磁波遮蔽層の厚みの10分の1程度になるように試験力を調整した。
電磁波遮蔽層の表面の20°表面光沢度を、JIS Z8741に準じてBYK.GARDNER社のmicro−TRI−gloss表面光沢度計を用いて20°の測定角度で測定した。
電磁波遮蔽層の表面の鉛筆硬度をJIS K5600−5−4に準拠して荷重750gにて鉛筆硬度試験を実施した。評価基準は以下の通りである。
+ + : HB以上 良好な結果である。
+ : B 実用上問題ない。
NG : B未満 実用不可。
以下の方法によって求めた引張破断歪(%)を引張破断歪とした。電磁波遮蔽シートを幅200mm×長さ600mmの大きさに切断した後、電磁波遮蔽シートから剥離性シートを剥がして測定試料とした。測定試料について小型卓上試験機EZ−TEST(島津製作所社製)を用いて、温度25℃、相対湿度50%の条件下で引っ張り試験(試験速度50mm/min)を実施した。得られたS−S曲線(Stress−Strain曲線)から電磁波遮蔽シートの引張破断歪(%)を算出した。
本発明の線膨張係数は、JIS−K7197に記載のプラスチックの熱機械分析による線膨張率試験方法により測定された値を用いる。
図4,5に示すように、上面のエッジ部から電子部品30の表面を内側に向かって0.5mmの領域の上方に区画される領域にあって、且つ電子部品30の当該辺の中央から70%の範囲を測定した値とする電磁波遮蔽層を削り取った。削り取った電磁波遮蔽層の全質量に対する当該電磁波遮蔽層中の導電性フィラーの質量をTG-DTAにより求めた。
平均粒子径は、レーザー回折・散乱法粒度分布測定装置LS13320(ベックマン・コールター社製)を使用し、トルネードドライパウダーサンプルモジュールにて、導電性複合微粒子を測定して得た平均粒子径D50の数値であり、粒子径累積分布における累積値が50%の粒子径である。分布は体積分布、屈折率の設定は1.6とした。当該粒子径であればよく、一次粒子でも二次粒子でもよい。
共栓付き三角フラスコ中にバインダー樹脂を約1g精密に量り採り、トルエン/エタノール(容量比:トルエン/エタノール=2/1)混合液50mLを加えて溶解する。これに、フェノールフタレイン試液を指示薬として加え、30秒間保持する。その後、溶液が淡紅色を呈するまで0.1mol/Lアルコール性水酸化カリウム溶液で滴定する。酸価は次式により求めた。酸価は樹脂の乾燥状態の数値とした。
酸価(mgKOH/g)=(a×F×56.1×0.1)/S
S:試料の採取量×(試料の固形分/100)(g)
a:0.1mol/Lアルコール性水酸化カリウム溶液の滴定量(mL)
F:0.1mol/Lアルコール性水酸化カリウム溶液の力価
Mwの測定は東ソ−社製GPC(ゲルパーミエーションクロマトグラフィ)「HPC−8020」を用いた。GPCは溶媒(THF;テトラヒドロフラン)に溶解した物質をその分子サイズの差によって分離定量する液体クロマトグラフィ−である。測定は、カラムに「LF−604」(昭和電工社製:迅速分析用GPCカラム:6mmID×150mmサイズ)を直列に2本接続して用い、流量0.6mL/min、カラム温度40℃の条件で行い、重量平均分子量(Mw)の決定はポリスチレン換算で行った。
熱硬化性樹脂(固形分)100部と、エポキシ樹脂1を25部と、エポキシ樹脂2を25部と、導電性フィラー1を185部と、導電性フィラー2を185部と、を容器に仕込み、不揮発分濃度が45質量%になるようトルエン:イソプロピルアルコール(質量比2:1)の混合溶剤を加えディスパーで10分攪拌することで樹脂組成物を得た。
この樹脂組成物を乾燥厚みが60μmになるようにドクターブレードを使用して離型性基材に塗工した。そして、100℃で2分間乾燥することで離型性基材と電磁波遮蔽シートとが積層された離型性基材付多層体を得た。
係る離型性基材付多層体を10×10cmにカットし、図16に示す試験基板に載置し仮貼付した。その後、離形性基材を剥離し、除去した面に柔軟性離形シートを載置し、さらにその上に熱溶融性部材を8枚重ねて載置することで、熱プレス用のクッション積層体を得た。前記クッション積層体の上方から基板面に対し2MPa、160℃の条件で20分熱プレスした。熱プレス後、柔軟性離形シートと熱溶融性部材を取り除くことで、電磁波遮蔽層が被覆された部品搭載基板を得た。
各成分およびその配合量(質量部)、電子部品の搭載間隔、T3の厚みを表1、2に、載置工程プロセス等を表2に示すように変更した以外は、実施例1と同様にして、部品搭載基板を作製した。表1に示す樹脂の配合量は固形分質量である。
熱硬化性樹脂(固形分)100部と、エポキシ樹脂1を25部と、エポキシ樹脂2を25部と、導電性フィラー1を185部と、導電性フィラー2を185部と、を容器に仕込み、不揮発分濃度が45質量%になるようトルエン:イソプロピルアルコール(質量比2:1)の混合溶剤を加えディスパーで10分攪拌することで樹脂組成物を得た。
この樹脂組成物を乾燥厚みが60μmになるようにドクターブレードを使用して離形性発泡基材Aに塗工し、100℃で2分間乾燥することで電磁波遮蔽シートと離形性発泡基材Aとの離型性発泡基材付多層体を得た。
係る離型性泡基材付多層体を10×10cmにカットし、電磁波遮蔽シートの面が図16に示す試験基板(電子部品30上面)に接するように載置し仮貼付した。その後、離形性発泡基材Aの上に熱溶融性部材を8枚重ねて載置した。前記クッション積層体の上方から基板面に対し2MPa、160℃の条件で20分熱プレスした。熱プレス後、離形性発泡基材Aと熱溶融性部材を取り除くことで、電磁波遮蔽層が被覆された部品搭載基板を得た。
離形性発泡基材Aを離型性基材、離形性発泡基材B、離形性発泡基材Cに変えた以外は実施例17と同様の方法で部品搭載基板を得た。
熱硬化性樹脂(固形分)100部と、エポキシ樹脂1を25部と、エポキシ樹脂2を25部と、導電性フィラー1を185部と、導電性フィラー2を185部と、を容器に仕込み、不揮発分濃度が45質量%になるようトルエン:イソプロピルアルコール(質量比2:1)の混合溶剤を加えディスパーで10分攪拌することで樹脂組成物を得た。
この樹脂組成物を乾燥厚みが60μmになるようにドクターブレードを使用して離形性基材に塗工した。そして、100℃で2分間乾燥することで、離型性基材の一方の面上に電磁波遮蔽シートが積層された離型性基材付多層体を得た。
別途、熱硬化性樹脂(固形分)100部と、エポキシ樹脂(jER828:三菱化学社製)を25部と、テルペン樹脂(YSレジンPX1250:ヤスハラケミカル社製)を1部と、を容器に仕込み、不揮発分濃度が45質量%になるようトルエン:イソプロピルアルコール(質量比2:1)の混合溶剤を加えディスパーで10分攪拌することで粘着剤樹脂組成物を得た。
次いで、柔軟性離形シートの一方の面に、乾燥後の厚みが10μmになるようドクターブレードで粘着剤組成物を塗工し、100℃で2分乾燥することで粘着性樹脂層が一方に形成された粘着性樹脂層付き柔軟性離形シートを得た。
前記離型性基材付多層体の電磁波遮蔽シート面と前記粘着性樹脂層付き柔軟性離形シートの粘着性樹脂層をラミネーターで貼り合わせ、電磁波遮蔽シート側の離形性基材を剥離することにより積層体を得た。
係る積層体を10×10cmにカットし、電磁波遮蔽シートの面が試験基板に接するように載置し、仮貼付した。その後、柔軟性離型シート上に熱溶融性部材を8枚重ねて載置することで、熱プレス用のクッション積層体を得た。前記クッション積層体を上方から面全体に対し2MPa、160℃の条件で20分熱プレスした。熱プレス後、柔軟性離形シートと熱溶融性部材を取り除くことで、電磁波遮蔽層が被覆された部品搭載基板を得た。
厚み125μmのポリイミドフィルム(東レ・デュポン社製のカプトン500H)を11cm×11cmにカットし、厚みが50μmの電磁波遮蔽シートを10cm×10cmにカットし、上記ポリイミドフィルムの中央部に160℃、2MPaで熱プレスした後、端辺を固定し、その反対の端辺の反り量を測定した。
+ + : 反り量が2mm未満 良好な結果である。
+ : 反り量が2mm以上、5mm未満 実用上問題ない。
NG : 反り量が5mm以上 実用不可。
実施例1〜16、19〜21、比較例1〜4で得た、部品搭載基板を、図17の断面図に示す底部のグランド端子a‐b間の接続抵抗値をHIOKI社製RM3544とピン型リードプローブを用いて測定することにより、段差追従性を評価した。
評価基準は以下の通りである。
+ +:接続抵抗値が200mΩ未満。良好な結果である。
+ :接続抵抗値が200mΩ以上、1000mΩ未満。実用上問題ない。
NG:接続抵抗値が1000mΩ以上。実用不可。
図17に示す部品搭載基板のエッジ部の破れを顕微鏡によって観察し評価した。観察は異なる4カ所のエッジ部を評価した。
評価基準は以下の通りである。
+ +:破れ無し。良好な結果である。
+:一部破れ電子部品が露出しているが、実用上問題ない。
NG:上記+の評価未満、若しくはエッジ全体で破れ発生し電子部品が全域露出。実用不可。
実施例1〜21、比較例1〜4で得た、部品搭載基板を、図17の断面図に示す底部のグランド端子b‐c間の接続抵抗値をHIOKI社製RM3544とピン型リードプローブを用いて測定することにより、グランド接続性を評価した。
評価基準は以下の通りである。
+ +:接続抵抗値が200mΩ未満。良好な結果である。
+ :接続抵抗値が200mΩ以上、1000mΩ未満。実用上問題ない。
NG :接続抵抗値が1000mΩ以上。実用不可。
得られた部品搭載基板のe面(図17参照)に、JISK5400に準じてクロスカットガイドを使用し、間隔が1mmの碁盤目を25個作成した。その後、碁盤目部に粘着テープを強く圧着させ、テープの端を45°の角度で一気に引き剥がし、碁盤目の状態を下記の基準で判断した。
+ +:どの格子の目も剥がれない。
+:塗膜がカットの線に沿って部分的に剥がれている。剥がれ率15%以上35%未満。
NG:塗膜がカットの線に沿って部分的に若しくは全面的に剥がれている。剥がれ率35%以上。
得られた部品搭載基板のe面(図17参照)に、白色インキ(東洋インキ社製)を用いてスクリーン印刷で印字した。印字のサイズは5ポイントとした。暗室内にて印字部に60WのLEDライトを照射し、水平面を基準として20°、45°、90°の角度から印字から50cmの距離を開けて目視で印字が視認可能かを確認した。なお評価基準は以下の通りである。
+ + +:20°、45°、90°すべて視認可能 非常に良好な結果である。
+ + :45°、90°で視認可能 良好な結果である。
+ :90°で視認可能 実用上問題ない。
NG:すべての角度で視認不可能 実用不可。
2 電磁波遮蔽シート
3 離型性基材
4 離型性基材付多層体
5 柔軟性離型シート
6 熱溶融性部材
7 離型性発泡基材
8 離型性発泡基材付多層体
9 粘着性樹脂層
10 積層体
11 クッション紙
20 基板
21 配線または電極
22 グランドパターン
23 インナービア
24 はんだボール
25 ハーフダイシング溝
30 電子部品
31 半導体チップ
32 モールド樹脂
33 ボンディングワイヤ
40 プレス基板
101〜103 部品搭載基板
Claims (9)
- 基板に部品を搭載する工程と、
電磁波遮蔽シートを前記部品が搭載された前記基板上に設置する載置工程と、
前記部品の搭載により形成された段差部の少なくとも一部を含む前記基板の露出面に前記電磁波遮蔽シートが追従するように、加熱圧着によって接合して電磁波遮蔽層を得る工程とを備え、
前記電磁波遮蔽シートとして、
引張破断歪が50〜1500%であり、更に、バインダー成分および鱗片状粒子を含む導電性フィラーを含有する等方導電性を示す鱗片状粒子含有層を有し、且つ異方導電層を含まないシートを用い、
前記部品の上面を被覆する前記電磁波遮蔽層の厚みをT1,前記部品の側面を被覆する前記電磁波遮蔽層の厚みをT2としたときに、T1/T2が1.1〜10となるように被覆し、
前記鱗片状粒子の平均厚さを0.05〜2μmとし、
前記電磁波遮蔽層の前記鱗片状粒子含有層の厚み方向の切断部断面の前記導電性フィラーの専有面積を20〜50%とする部品搭載基板の製造方法。 - 前記載置工程は、以下の(i)〜(iii)のいずれかより選択される、請求項1に記載の部品搭載基板の製造方法。
(i)前記電磁波遮蔽シートと、当該電磁波遮蔽シートの一主面上に積層された離型性基材とを備える離型性基材付多層体を、前記基板と前記電磁波遮蔽シートが対向配置するように仮貼付後、前記離型性基材を剥離し、続いて前記電磁波遮蔽シート上に柔軟性離型シートを載置し、更に前記柔軟性離型シート上に熱により軟化する熱溶融性部材を少なくとも載置する。
(ii)前記電磁波遮蔽シートと、当該電磁波遮蔽シートの一主面上に積層された離型性発泡基材とを備える離型性発泡基材付多層体を、前記基板と前記電磁波遮蔽シートとが対向配置するように前記離型性発泡基材付多層体を仮貼付し、続いて前記離型性発泡基材上に熱により軟化する熱溶融性部材を少なくとも載置する。
(iii)前記電磁波遮蔽シートと、当該電磁波遮蔽シートの一主面上に積層された離型性基材とを備える離型性基材付多層体を用意し、続いて、前記電磁波遮蔽シートの前記離型性基材が貼り合されていない面上に粘着性樹脂層を介して柔軟性離型シートを積層し、その後、前記離型性基材を剥離することにより積層体を得、前記基板と前記電磁波遮蔽シートとが対向配置するように前記積層体を仮貼付し、続いて前記柔軟性離型シート上に熱により軟化する熱溶融性部材を少なくとも載置する。 - 前記部品の高さをH、前記柔軟性離型シートまたは離型性発泡基材と、前記熱溶融性部材との合計の厚みをT3としたときに、T3/Hが0.2以上である請求項2に記載の部品搭載基板の製造方法。
- 前記部品が前記基板上に配列され、当該部品間の幅をW、前記柔軟性離型シートまたは前記離型性発泡基材と、前記熱溶融性部材との合計の厚みをT3としたときに、T3/Wが0.1〜6である請求項2又は3に記載の部品搭載基板の製造方法。
- 前記基板上には、前記部品が複数形成され、複数の前記部品上および前記部品間に亘って前記電磁波遮蔽層を形成する請求項1〜4のいずれかに記載の部品搭載基板の製造方法。
- 前記電磁波遮蔽シートの25〜125℃での線膨張係数が、100〜700ppm/℃である請求項1〜5のいずれかに記載の部品搭載基板の製造方法。
- 前記導電性フィラーが、更に樹枝状粒子および球状粒子からなる群から選択される粒子を含む、請求項1〜6のいずれかに記載の部品搭載基板の製造方法。
- 前記バインダー成分は、熱可塑性樹脂または/および熱硬化性樹脂と硬化性化合物との硬化物である、請求項1〜7のいずれかに記載の部品搭載基板の製造方法。
- 前記導電性フィラーが、電磁波吸収フィラーである請求項1〜8のいずれかに記載の部品搭載基板の製造方法。
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