JP2019033173A - 耐蝕性電子基板およびそれに用いるコーティング組成物 - Google Patents
耐蝕性電子基板およびそれに用いるコーティング組成物 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2019033173A JP2019033173A JP2017153162A JP2017153162A JP2019033173A JP 2019033173 A JP2019033173 A JP 2019033173A JP 2017153162 A JP2017153162 A JP 2017153162A JP 2017153162 A JP2017153162 A JP 2017153162A JP 2019033173 A JP2019033173 A JP 2019033173A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- coating layer
- coating
- corrosion
- curing
- electronic substrate
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
- C09D201/00—Coating compositions based on unspecified macromolecular compounds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
- C09D5/00—Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, characterised by their physical nature or the effects produced; Filling pastes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
- C09D5/00—Coating compositions, e.g. paints, varnishes or lacquers, characterised by their physical nature or the effects produced; Filling pastes
- C09D5/08—Anti-corrosive paints
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
- H05K3/22—Secondary treatment of printed circuits
- H05K3/28—Applying non-metallic protective coatings
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Paints Or Removers (AREA)
- Non-Metallic Protective Coatings For Printed Circuits (AREA)
- Laminated Bodies (AREA)
Abstract
【課題】硫化水素ガス等の腐蝕性ガスを遮蔽して耐蝕性を高めた耐蝕性電子基板と、この耐蝕性電子基板のコーティング層を形成するための腐蝕性ガス遮蔽用コーティング組成物とを提供する。
【解決手段】電子部品2を構築した後の基板本体3の表面全体または一部分に、第一のコーティング層4を形成した後に、第二のコーティング層5を形成して、当該電子部品2の電極21を含む導電性金属部分20を、前記コーティング層4,5で被覆してなる耐蝕性電子基板1であって、前記第一のコーティング層4は、硬化後のDMAの−20℃〜0℃、10Hzでのtanδが0.10以上であり、かつ、前記第二のコーティング層5は、硬化後の陽電子寿命消滅法による自由体積半径の測定値の分布において、0.32nm以下(0は含まない)の分布面積が70%以上となされたものである。
【選択図】図1
【解決手段】電子部品2を構築した後の基板本体3の表面全体または一部分に、第一のコーティング層4を形成した後に、第二のコーティング層5を形成して、当該電子部品2の電極21を含む導電性金属部分20を、前記コーティング層4,5で被覆してなる耐蝕性電子基板1であって、前記第一のコーティング層4は、硬化後のDMAの−20℃〜0℃、10Hzでのtanδが0.10以上であり、かつ、前記第二のコーティング層5は、硬化後の陽電子寿命消滅法による自由体積半径の測定値の分布において、0.32nm以下(0は含まない)の分布面積が70%以上となされたものである。
【選択図】図1
Description
本発明は、基板本体にコーティング組成物をコーティングして耐蝕性を高めた電子基板と、それに用いるコーティング組成物とに関するものである。
近年、電源、温調、タイマ、およびPLCなどで使用される電子基板は、結露防止や腐蝕性ガス耐性などの耐環境性能が求められる環境で使用されることが増加している。そこで、このような耐環境性能を得るために、電子基板における基板本体の表面に、水蒸気や腐蝕性ガスを遮蔽することかできるコーティング組成物によるコーティング層を形成することで、耐環境性能の向上を図ることが行われている。
従来より、このようなコーティング層としては、フレキシブル基板に、有機層およびバリア層を交互に含む多層バリアコーティングを行うことが知られている。この多層バリア層は、液体・気体の浸入を防止できるとともに、柔軟であり、クラックなどの発生を防止できる。
この多層バリアコーティングの実現手段としては、無機材料を蒸着によって50〜500Åの厚みで形成し、バリア層を形成していた。有機層は、重合可能、架橋性モノマーであり、これを蒸着によって0.1μm〜1.0μmで形成していた。また、有機層とバリア層との層間の密着性を向上させるために、有機層を蒸着によって堆積する前に、無機層の表面をプラズマ処理していた。
このような多層バリアコーティングは、構造的な応力緩和が実現でき、クラック耐性、フレキシビリティが改善されるとされていた(例えば、特許文献1参照)。
しかし、上記従来の多層バリアコーティングは、電子部品が多数搭載された電子基板に対して、有機層やバリア層を蒸着するため、電子部品にダメージを与える可能性が懸念される。
また、はんだ付け時にフラックスを使用することによってフラックス残渣が発生するので、このフラックス残渣が発生した電子基板上に有機層やバリア層がコーティングされているような場合、温熱衝撃または冷熱衝撃が繰り返して電子基板に加えられると、前記フラックス残渣を起点としたクラックが発生し、このクラックに起因する応力が、これら有機層やバリア層にも伝播することにより、多層バリア層が割れるなどのダメージを受けてしまう。この場合、前記有機層やバリア層の割れを伝わってガス成分や液体成分が割れ内部に浸入し、電子基板を腐蝕させることとなってしまい、導通不良や短絡などの不具合を誘発することとなる。これは、有機層とバリア層との重ね合わせを増しても改善しない。
本発明は、係る実情に鑑みてなされたものであって、腐蝕性ガス環境や、繰り返し温熱衝撃または冷熱衝撃が加えられる環境の下であっても、腐蝕性ガスを遮蔽して耐蝕性を高めることができる耐蝕性電子基板と、この耐蝕性電子基板のコーティング層を形成するためのコーティング組成物とを提供することを目的としている。
上記課題を解決するための本発明に係る耐蝕性電子基板は、電子部品を構築した後の基板本体の表面全体または一部分に、第一のコーティング層を形成した後に、第二のコーティング層を形成して、当該電子部品の電極を含む導電性金属部分を、前記コーティング層で被覆してなる耐蝕性電子基板であって、前記第一のコーティング層は、硬化後のDMAの−20℃〜0℃、10Hzでのtanδが0.10以上であり、かつ、前記第二のコーティング層は、硬化後の陽電子寿命消滅法による自由体積半径の測定値の分布において、0.32nm以下(0は含まない)の分布面積が70%以上となされたものである。
前記耐蝕性電子基板において、前記第一のコーティング層と前記第二のコーティング層が、その界面を介して一体であるものであってもよい。
前記耐蝕性電子基板において、前記第一のコーティング層が、スチレン系ゴム、ウレタン系ゴム、シリコーン系ゴム、フッ素系ゴム、オレフィン系エラストマー、スチレン系エラストマー、フッ素系エラストマーの中から選択される何れか1種以上であってもよい。
前記耐蝕性電子基板において、前記第二のコーティング層が、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、シリコーン樹脂、フッ素樹脂、およびエポキシ樹脂の中から選択される1種以上であってもよい。
前記耐蝕性電子基板において、前記第一のコーティング層の厚みは、10μm〜500μmであり、第二のコーティング層の厚みは5μm〜200μmであってもよい。
上記課題を解決するための本発明のコーティング組成物は、前記耐蝕性電子基板における前記第一のコーティング層を形成するためのコーティング組成物であって、前記第一のコーティング層の硬化後のDMAの−20℃〜0℃、10Hzでのtanδが0.10以上となる樹脂組成物と、その溶剤とを含むものである。
上記課題を解決するための本発明のコーティング組成物は、前記耐蝕性電子基板における前記第二のコーティング層を形成するためのコーティング組成物であって、前記第二のコーティング層の硬化後の陽電子寿命消滅法による自由体積半径の測定値の分布において、0.32nm以下(0は含まない)の分布面積が70%以上となる樹脂組成物と、その溶剤とを含むものである。
以上述べたように、本発明によると、電子部品を構築した後の基板本体の表面全体または一部分に、硬化後のDMAの−20℃〜0℃、10Hzでのtanδが0.10以上である第一のコーティング層を形成した後に、硬化後の陽電子寿命消滅法による自由体積半径の測定値の分布において、0.32nm以下(0は含まない)の分布面積が70%以上となる第二のコーティング層を形成し、当該電子部品の電極を含む導電性金属部分を、前記第一および第二のコーティング層で被覆することで、腐蝕性ガスを遮蔽して電極および導電性金属部分の腐蝕を防止することができる。また、硬化後のDMAの−20℃〜0℃、10Hzでのtanδが0.10以上である第一のコーティング層を形成しているので、繰り返しの温熱衝撃または冷熱衝撃が印加される環境下でも、電子基板表面のフラックス残渣の割れや、この割れに起因するコーティング層への割れの伝播を防止して電子基板の腐蝕を防止することができる。
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
図1および図2は、耐蝕性電子基板1の全体構成の概略を示し、図3は同耐蝕性電子基板1における第二のコーティング層5の物性を示し、図4は同耐蝕性電子基板1における第二のコーティング層5の要部を示している。
耐蝕性電子基板1は、電子部品2を構築した後の基板本体3の表面全体または一部分に、第一のコーティング層4を形成した後に、第二のコーティング層5を形成して、当該電子部品2の電極21を含む導電性金属部分20を、前記コーティング層4、5で被覆してなるものであって、前記第一のコーティング層4は、硬化後のDMAの−20℃〜0℃、10Hzでのtanδが0.10以上であり、かつ、前記第二のコーティング層5は、硬化後の陽電子寿命消滅法による自由体積半径の測定値の分布において、0.32nm以下(0は含まない)の分布面積が70%以上となされたものである。
電子部品2としては、耐蝕性電子基板1に構築される公知のものであれば、特に限定されるものではなく、例えば、IC、LSI等の半導体素子、抵抗、コンデンサ、インダクタ等が挙げられる。
基板本体3としては、耐蝕性電子基板1に使用される公知のものであれば、特に限定されるものではなく、例えば、シリコーン基板、ガラス基板、セラミックス基板、樹脂基板、フィルム基板等が挙げられる。基板本体3に電子部品2を配置して構築するには、各電子部品2の電極21の部分を、基板本体3に形成された回路パターンの導電性金属部分20に、はんだ付けなどによってはんだ22で電気的に接続することによって行われる。この接続方法としては、特に限定されず、当該技術分野において公知の方法を用いることができる。
第一のコーティング層4は、前記した基板本体3に電子部品2を構築した後、当該電子部品2の電極21を含む基板本体3の導電性金属部分20を被覆するように、基板本体3の表面全体に設けられる。または、第一のコーティング層4は、前記した電子部品2の電極21を含む基板本体3の導電性金属部分20を被覆するように、基板本体3の一部分に設けられる。したがって、図2(a)に示すように、導電性金属部分20が基板本体3の電子部品2を構築する上面側にあり、この上面側からはんだ付けを行うような場合には、この上面側に第一のコーティング層4が設けられる。また、図2(b)に示すように、電子部品2の電極21を、当該電子部品2を構築する基板本体3の上面側から下面側に貫通させ、この下面側をフローはんだによってはんだ付けを行うような場合には、この下面側に第一のコーティング層4が設けられる。電子部品2電極21を貫通させるといっても基板本体3の上面側にも多少電極21は露出するので、このコーティング層4は、基板本体3の両面側に設けられるものであってもよい。
この第一のコーティング層4は、硬化後のDMAの−20℃〜0℃、10Hzでのtanδが0.10以上となされた樹脂組成物と、その溶剤とを含むコーティング組成物を使用することができる。
硬化後のDMAの−20℃〜0℃、10Hzでのtanδが0.10以上となされた樹脂組成物としては、スチレン・アクリロニトリルゴム、スチレン・ブタジエンゴム、エチレン・プロピレンゴム、ニトリルゴム、ブチルゴム、ブタジエンゴム、クロロプレンゴム、アクリルゴム、ウレタン系ゴム、シリコーン系ゴム、フッ素系ゴム、オレフィン系エラストマー、スチレン系エラストマー、ポリエステル系エラストマー、ウレタン系エラストマー、塩化ビニル系エラストマー、フッ素系エラストマー、シリコーン樹脂、シリコーン変性エポキシ樹脂、シリコーン変性アクリル樹脂であり、これらをメチルエチルケトン(MEK)やエタノール、イソプロピルアルコール(IPA)等のアルコール類等の溶剤に溶解させたものが挙げられる。硬化後のDMAで計測されるtanδの要件を満たしていれば、これら樹脂組成物は1種または複数種類を組み合わせて使用するものであってもよい。
第一のコーティング組成物には、前記成分に加えて、当該技術分野において公知の顔料、染料、難燃剤、粘度調整剤、酸化防止剤、フィラー等の各種添加剤が含有されていてもよい。前記添加剤の含有量については、本発明の効果を阻害しない範囲であれば、特に限定されるものではなく、適宜調整して使用してよい。
このようにして構成される第一のコーティング組成物は、電子部品2を構築した後の基板本体3の表面全体または一部分に塗布することによって、当該表面全体または一部分に第一のコーティング層4を形成することができる。
図1に示す実施例では、スプレー塗装の例を示しているが、この際、第一のコーティング組成物を塗布する方法としては、特に限定されるものではなく、当該技術分野において公知の方法を用いることができる。塗布方法の具体例としては、刷毛塗り、ブラシ塗り、ローラ塗り、スプレー塗布、浸漬、滴下等が挙げられる。これらの方法は、単独または2種類以上の方法を組み合わせて行うものであってもよい。
第一のコーティング層4は、第一のコーティング組成物の塗布後、乾燥硬化させることによって形成される。この際、乾燥硬化方法としては、使用している第一のコーティング組成物の種類に応じて適宜決定すればよい。硬化方法の具体例としては、室温乾燥硬化、加熱硬化が挙げられる。
第一のコーティング層4の厚みは、 10μm〜500μmであり、好ましくは20μm〜200μmである。10μmを下回ると、第一のコーティング層4の応力緩和性が乏しくなり、フラックス残渣23のクラックで発生する応力伝播を吸収することが難しくなる。また、500μmを超えると、コーティング層が厚いことで、乾燥硬化で溶剤が抜け難い、または、加熱効果で部分的に硬化し難い・し易い等で硬化斑が発生し易くなる。
このようにして電子部品2を構築した後の基板本体3の表面全体または一部分に第一のコーティング層4を形成した電子基板1は、硬化後の状態でのDMAの−20℃〜0℃、10Hzのtanδが0.10以上となる第一のコーティング層4によって、繰返しの温熱衝撃または冷熱衝撃が印加される環境下において、はんだ22のフラックス残渣23にクラックが発生しても、前記クラックからの応力伝播を吸収できる。その結果、後に、第一のコーティング層4上に腐蝕性ガスに対するバリア性を有する第二のコーティング層5を形成した際、フラックス残渣23のクラック応力伝播による第二のコーティング層5のクラックを防止することができる。
ただし、DMAの−20℃〜0℃、10Hzのtanδが1.0以上になると、第一のコーティング層4が容易に変形するため、膜厚が制御しにくくなり、その結果、第二のコーティング層5の形成が不安定になってしまう。したがって、第一のコーティング層4は、硬化後のDMAの−20℃〜0℃、10Hzのtanδが1.0未満となるコーティング組成物を使用することが好ましい。
第一のコーティング層4を形成する前には、電子部品3が実装された基板本体3をプラズマクリーニングしてもよい。プラズマクリーニングをすることで、基板本体3の表面が改質され、また、異物が除去されることで、第一のコーティング組成物の塗布性能が向上する。また、過剰なフラックス残渣23が減少するため、繰返し温熱衝撃または冷熱衝撃を加えた際に、割れの応力伝播の原因となるフラックス残渣23を減少させることもできる。プラズマクリーニングは、空気、窒素ガス、アルゴンガスなど公知の手法を用いることができる。生産性の観点からは、空気を用いた大気圧プラズマクリーニングが好ましい。なお、基板本体3に実装される電子部品2がプラズマクリーニングによりダメージを受ける場合があるため、プラズマクリーニングを行う場合は、適用可否を判断の上、実施する。
第二のコーティング層5は、図3に示すように、硬化後の陽電子寿命消滅法による自由体積半径の測定値の分布において、0.32nm以下(0は含まない)の分布面積が70%以上となされた樹脂組成物と、その溶剤とを含む腐蝕性ガス遮蔽用コーティング組成物を使用することができる。
硬化後の陽電子寿命消滅法による自由体積半径の測定値の分布において、0.32nm以下(0は含まない)の分布面積が70%以上となされた樹脂組成物としては、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、シリコーン樹脂、フッ素樹脂、およびエポキシ樹脂のいずれか1種以上が挙げられる。硬化後の陽電子寿命消滅法による自由体積半径の測定値の分布において、0.32nm以下(0は含まない)の分布面積が70%以上となる要件を満たしていれば、これら樹脂組成物は1種または複数種類を組み合わせて使用するものであってもよい。
アクリル樹脂としては、例えば、多官能(メタ)アクリル酸エステルモノマーをUV硬化、電子線硬化したものが挙げられる。
ポリエステル樹脂としては、例えば、飽和ニ塩基酸や不飽和ニ塩基酸とグリコールとの重縮合により生成した不飽和ポリエステルを、スチレンなどの反応性モノマーに希釈溶解したものや、エポキシ樹脂と(メタ)アクリル酸との付加反応により生成したビニルエステルに、スチレンなどの反応性モノマーを希釈溶解したものを、硬化剤で硬化させたものが挙げられる。
ポリウレタン樹脂としては、例えば、ポリイソシアネートと平均分子量が6000以下のポリエステルポリオールとを反応させて得られるウレタンプレポリマーの末端(NCO)を、(メタ)アクリロイル基で変性したものを、UV硬化したものが挙げられる。
シリコーン樹脂としては、例えば、オルガノポリシロキサンなどのハードコート剤が挙げられる。
フッ素樹脂としては、例えば、パーフルオロヘキシルエチル(メタ)アクリレート、パーフルオロブチルエチル(メタ)アクリレート等のパーフルオロアルキル(メタ)アクリレートと(メタ)アクリレートとの共重合ポリマーが挙げられる。コーティング剤としては、前記共重合ポリマー5重量%に対して、酢酸エチル、トルエン等の溶剤95重量%に溶解したものが挙げられる。
エポキシ樹脂としては、例えば、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ノボラック型エポキシ樹脂、グリシジルエステル型エポキシ樹脂、グリシジルアミン型エポキシ樹脂に、硬化剤としてアミン系、酸無水物系、ポリアミド系を用いて加熱硬化したものが挙げられる。
第二のコーティング組成物には、前記成分に加えて、当該技術分野において公知の顔料、染料、難燃剤、粘度調整剤、酸化防止剤、フィラー等の各種添加剤が含有されていてもよい。前記添加剤の含有量については、本発明の効果を阻害しない範囲であれば、特に限定されるものではなく、適宜調整して使用してよい。
このようにして構成される第二のコーティング組成物は、電子部品2を構築した後の基板本体3の表面全体または一部分に、前記した第一のコーティング層4を形成した後に、当該第一のコーティング層4を被覆するように、その上から前記基板本体3の表面全体または一部分に塗布することによって、当該表面全体または一部分に第二のコーティング層5を形成することができる。したがって、基板本体3の上面または下面の何れか片面側に第一のコーティング層4が設けられているような場合は、当該第一のコーティング層4を被覆できるように、同じ片面側に設けられ、両面に第一のコーティング層4が設けられているような場合には、同じように両面に設けられる。
図1に示す実施例では、スプレー塗装の例を示しているが、この際、第二のコーティング組成物を塗布する方法としては、特に限定されるものではなく、当該技術分野において公知の方法を用いることができる。塗布方法の具体例としては、刷毛塗り、ブラシ塗り、ローラ塗り、スプレー塗布、浸漬、滴下等が挙げられる。これらの方法は、単独または2種類以上の方法を組み合わせて行うものであってもよい。
第二のコーティング層5は、第二のコーティング組成物の塗布後、硬化させることによって形成されるが、この際、硬化方法としては、使用している第二のコーティング組成物の種類に応じて適宜決定すればよい。硬化方法の具体例としては、乾燥硬化、室温硬化、加熱硬化、あるいは、赤外線硬化、紫外線硬化、電子線硬化等が挙げられる。
第二のコーティング層の厚みは、 5μm〜200μmであり、好ましくは10μm〜100μmである。5μmを下回ると、第二のコーティング層の腐蝕性ガスの遮蔽性が乏しくなり、電子基板1の腐蝕を防止することが難しくなる。また、200μmを超えると、硬化時に第二のコーティング層の硬化収縮応力が大きくなり、第一のコーティング層との界面での剥離や、第二のコーティング層の割れが発生し易くなる。
このようにして電子部品2を構築した後の基板本体3の表面全体または一部分に、前記した第一のコーティング層4を形成した後、さらにこの第一のコーティング層4を被覆するように第二のコーティング層5を形成した電子基板1は、硬化後の陽電子寿命消滅法による自由体積半径の測定分布において、0.32nm以下(0は含まない)の分布面積が70%以上となる第二のコーティング層5によって、電子部品2の電極21を含む導電性金属部分を被覆することとなり、図4に示すように、硫化水素ガス等の腐蝕性ガスのガス分子6は、第二のコーティング層5構成する分子鎖51の間隙に当たる自由体積部分50を通過できなくなる。その結果、第二のコーティング層5は、硫化水素ガス等の腐蝕性ガスを遮蔽することができることとなる。これにより、電子基板1は、腐蝕性ガスに対する耐蝕性が向上し、優れた耐環境性能が得られることとなる。
また、第二のコーティング層5は、硬化後の陽電子寿命消滅法による自由体積半径の測定分布において、0.32nm以下(0は含まない)の分布面積が70%以上としているため、前記したように腐蝕性ガスを遮蔽するガスバリア性には優れているものの、分子構造が緻密であり、剛性が高くなるため、当該第二のコーティング層5のみでは、応力緩和性に乏しくなってしまう。したがって、繰り返しの温熱衝撃または冷熱衝撃が加わることによって割れ易くなる、例えば、はんだ22を用いて電子部品2を実装しているような電子基板1の場合、硬化したフラックス残渣23が温熱衝撃または冷熱衝撃によって割れ、その割れが第二のコーティング層5に伝播して同じように割れてしまい、温熱衝撃または冷熱衝撃によってガスバリア性が失われてしまうことが懸念されるが、本発明では、第一のコーティング層4を形成した後に、第二のコーティング層5を形成している。しかも、この第一のコーティング層4は、硬化後の状態でのDMAの−20℃〜0℃、10Hzのtanδが0.10以上としており、温熱衝撃または冷熱衝撃によるフラックス残渣23の割れが第二のコーティング層5に伝播するのを防止する機能を果たすようにしているため、熱変化の大きな環境下であっても、優れたガスバリア性を維持することができることとなる。
したがって、電子基板1は、図2(b)に示すように、フラックス残渣23が多く発生するフローはんだによって基板本体3に電子部品2を実装する場合や、熱変化の大きな環境下で使用される場合等に、特に顕著なガスバリア性が得られることとなる。
実施例
<サンプル準備>
第一のコーティング組成物として、富士化学産業製Seal−glo(ゴム系コーティング剤樹脂組成物)をシンナー(溶剤)で希釈し、E型粘度計で計測した粘度が、100〜300mPa・s程度になるように調製したものを用意した。
<サンプル準備>
第一のコーティング組成物として、富士化学産業製Seal−glo(ゴム系コーティング剤樹脂組成物)をシンナー(溶剤)で希釈し、E型粘度計で計測した粘度が、100〜300mPa・s程度になるように調製したものを用意した。
同じく第二のコーティング組成物として、エア・ブラウン製HumiSeal(アクリル系コーティング剤樹脂組成物)をシンナー(溶剤)で希釈し、E型粘度計で計測した粘度が、100〜300mPa・s程度になるように調製したものを用意した。
<物性評価用コーティングサンプルの作製>
バーコータ―(アズワン製No.75)を用いてコーティング剤を離型紙の上に塗布し、減圧乾燥機(300torr)で24時間乾燥を行うことで、硬化後の膜厚が100μm〜200μmである第一のコーティング層および第二のコーティング層を得た。
<DMAの測定>
第一のコーティング層については、ユービーエム製動的粘弾性測定装置(型式Rheogel−E4000)を用い、 −20℃〜0℃の範囲で、計測周波数10Hzで、硬化後のtanδの計測を行った。
<自由体積半径の測定>
第二のコーティング層については、フジ・インバック社製小型陽電子ビーム発生装置PALS−200A(薄膜対応陽電子消滅寿命測定装置)を用い、陽電子線源として 22Naベースの陽電子ビームを用い、γ線検出器としてBaF2製シンチレーター+光電子増倍管を用い、装置定数:243〜246ps,24.55ps/ch、ビーム強度:5keV、測定深さ:0〜2μm(推定)、測定温度:室温、測定雰囲気:真空、総カウント数:約5000000カウント、試料前処理:室温で真空脱気の条件で、硬化後の陽電子寿命消滅法による自由体積半径の確認を行い、0.32nm以下(0は含まない)の分布面積を測定した。
<自由体積測定結果からの分布面積の算出>
前記自由体積半径測定結果から0.32nm以下(0は含まない)の分布面積の算出方法としては、例えば、図3を参照して、分布曲線とベースラインとの交点間を100分割したヒストグラムから、0.32nm以下の面積割合を算出した。
<物性評価用コーティングサンプルの作製>
バーコータ―(アズワン製No.75)を用いてコーティング剤を離型紙の上に塗布し、減圧乾燥機(300torr)で24時間乾燥を行うことで、硬化後の膜厚が100μm〜200μmである第一のコーティング層および第二のコーティング層を得た。
<DMAの測定>
第一のコーティング層については、ユービーエム製動的粘弾性測定装置(型式Rheogel−E4000)を用い、 −20℃〜0℃の範囲で、計測周波数10Hzで、硬化後のtanδの計測を行った。
<自由体積半径の測定>
第二のコーティング層については、フジ・インバック社製小型陽電子ビーム発生装置PALS−200A(薄膜対応陽電子消滅寿命測定装置)を用い、陽電子線源として 22Naベースの陽電子ビームを用い、γ線検出器としてBaF2製シンチレーター+光電子増倍管を用い、装置定数:243〜246ps,24.55ps/ch、ビーム強度:5keV、測定深さ:0〜2μm(推定)、測定温度:室温、測定雰囲気:真空、総カウント数:約5000000カウント、試料前処理:室温で真空脱気の条件で、硬化後の陽電子寿命消滅法による自由体積半径の確認を行い、0.32nm以下(0は含まない)の分布面積を測定した。
<自由体積測定結果からの分布面積の算出>
前記自由体積半径測定結果から0.32nm以下(0は含まない)の分布面積の算出方法としては、例えば、図3を参照して、分布曲線とベースラインとの交点間を100分割したヒストグラムから、0.32nm以下の面積割合を算出した。
表1に示す第一のコーティング組成物および第二のコーティング組成物について、それぞれ同様の方法でDAMおよび分布面積を測定した。結果を表1に示す。
実施例1−12、比較例1−9
<試験片の調製>
電子基板としてオムロン製スイッチング電源S8VK-Sの基板を準備した。なお、電子基板の基板本体に対する電子部品の実装はフラックス塗布、フローはんだ塗布工程を経ており、特にフラックス洗浄は行っていない。
<試験片の調製>
電子基板としてオムロン製スイッチング電源S8VK-Sの基板を準備した。なお、電子基板の基板本体に対する電子部品の実装はフラックス塗布、フローはんだ塗布工程を経ており、特にフラックス洗浄は行っていない。
この電子基板の基板本体に、武蔵エンジニアリング製コーティングバルブ(CV−10)を用い、第一のコーティング組成物を膜厚30μmになるように塗布した。その後、減圧乾燥機(300torr)で24時間乾燥させて第一のコーティング層を形成した。その後、再度前述のバルブを用いて第二のコーティング組成物を30μmとなるように、第一のコーティング層の上に重ね塗りを行い、減圧乾燥機(300torr)で24時間乾燥を行うことで、第二のコーティング層を形成し、二種類のコーティング層が被覆された電子基板を得た。なお、コーティング層の膜厚は、マイクロメーターを用いて測定することによって調整した。第一のコーティング層の膜厚および第二のコーティング層の膜厚は、共に30μmとした。
第一のコーティング層および第二のコーティング層は、表1に示すものを、表2に示す組み合わせで使用した。
<耐環境試験の条件>
コーティング層を形成した電子基板を、低温側−40℃×30分、高温側85℃×30分で1000サイクルの繰返し冷熱衝撃および温熱衝撃を印加した。
<耐環境試験の条件>
コーティング層を形成した電子基板を、低温側−40℃×30分、高温側85℃×30分で1000サイクルの繰返し冷熱衝撃および温熱衝撃を印加した。
その後、JIS C0048:1999に準拠した硫化系ガス(H2S、SO2の混合ガス)雰囲気となる試験槽に24時間静置した。
静置後、コーティング層表面の外観を目視により検査した。観察箇所としては、主にはんだ、チップ端子、スルーホールなどの銀、および銅成分を含む材質の部位を観察した。
<評価>
電子基板上の第一、第二のコーティング層にクラックが無く、電子基板上の金属部外観に全く変化が無いものを◎とし、金属部のみ変化のないものを○とした。
<評価>
電子基板上の第一、第二のコーティング層にクラックが無く、電子基板上の金属部外観に全く変化が無いものを◎とし、金属部のみ変化のないものを○とした。
また、電子基板表面の第一、第二のコーティング層にクラックが発生したものや、前記クラックの近傍に電子基板上の金属部外観に変化が有るものを×とした。外観検査法として目視の他、拡大鏡、ルーペ、顕微鏡などを用いて1〜20倍に拡大して検査した。
結果を表2に示す。
以上の結果から、本発明に係る実施例1−12に該当する電子基板は、クラックの発生もなく、その後の動作確認においても良好な結果が確認された。
1 耐蝕性電子基板
2 電子部品
20 導電性金属部分
21 電極
22 はんだ
23 フラックス残渣
3 基板本体
4 第一のコーティング層
5 第二のコーティング層
2 電子部品
20 導電性金属部分
21 電極
22 はんだ
23 フラックス残渣
3 基板本体
4 第一のコーティング層
5 第二のコーティング層
Claims (7)
- 電子部品を構築した後の基板本体の表面全体または一部分に、第一のコーティング層を形成した後に、第二のコーティング層を形成して、当該電子部品の電極を含む導電性金属部分を、前記コーティング層で被覆してなる耐蝕性電子基板であって、
前記第一のコーティング層は、硬化後のDMAの−20℃〜0℃、10Hzでのtanδが0.10以上であり、かつ、
前記第二のコーティング層は、硬化後の陽電子寿命消滅法による自由体積半径の測定値の分布において、0.32nm以下(0は含まない)の分布面積が70%以上となされたものであることを特徴とする耐蝕性電子基板。 - 前記第一のコーティング層と前記第二のコーティング層が、その界面を介して一体である請求項1に記載の耐蝕性電子基板。
- 前記第一のコーティング層が、スチレン系ゴム、ウレタン系ゴム、シリコーン系ゴム、フッ素系ゴム、オレフィン系エラストマー、スチレン系エラストマー、フッ素系エラストマーの中から選択される何れか1種以上である請求項1または2に記載の耐蝕性電子基板。
- 前記第二のコーティング層が、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、シリコーン樹脂、フッ素樹脂、およびエポキシ樹脂の中から選択される1種以上である請求項1ないし3の何れか一に記載の耐蝕性電子基板。
- 前記第一のコーティング層の厚みは、10μm〜500μmであり、第二のコーティング層の厚みは5μm〜200μmである請求項1ないし4の何れか一に記載の耐蝕性電子基板。
- 請求項1に記載の耐蝕性電子基板における前記第一のコーティング層を形成するためのコーティング組成物であって、
前記第一のコーティング層の硬化後のDMAの−20℃〜0℃、10Hzでのtanδが0.10以上となる樹脂組成物と、その溶剤とを含むことを特徴とするコーティング組成物。 - 請求項1に記載の耐蝕性電子基板における前記第二のコーティング層を形成するためのコーティング組成物であって、
前記第二のコーティング層の硬化後の陽電子寿命消滅法による自由体積半径の測定値の分布において、0.32nm以下(0は含まない)の分布面積が70%以上となる樹脂組成物と、その溶剤とを含むことを特徴とするコーティング組成物。
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2017153162A JP2019033173A (ja) | 2017-08-08 | 2017-08-08 | 耐蝕性電子基板およびそれに用いるコーティング組成物 |
PCT/JP2018/006335 WO2019030953A1 (ja) | 2017-08-08 | 2018-02-22 | 耐蝕性電子基板およびそれに用いるコーティング組成物 |
TW107106459A TWI658766B (zh) | 2017-08-08 | 2018-02-27 | 耐蝕性電子基板及用於其的塗敷組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2017153162A JP2019033173A (ja) | 2017-08-08 | 2017-08-08 | 耐蝕性電子基板およびそれに用いるコーティング組成物 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2019033173A true JP2019033173A (ja) | 2019-02-28 |
Family
ID=65271130
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2017153162A Pending JP2019033173A (ja) | 2017-08-08 | 2017-08-08 | 耐蝕性電子基板およびそれに用いるコーティング組成物 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2019033173A (ja) |
TW (1) | TWI658766B (ja) |
WO (1) | WO2019030953A1 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2021005932A (ja) * | 2019-06-26 | 2021-01-14 | 三洋テクノソリューションズ鳥取株式会社 | 電源基板および電源基板の製造方法 |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110760245A (zh) * | 2019-11-26 | 2020-02-07 | 徐州新路缘机械科技有限公司 | 一种具有良好的防锈蚀作用的机械油漆 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001168493A (ja) * | 1999-12-07 | 2001-06-22 | Taiyo Yuden Co Ltd | 電子装置の製造方法及び電子装置 |
JP2007004085A (ja) * | 2005-06-27 | 2007-01-11 | Asahi Glass Co Ltd | 調光装置及びその製造方法 |
WO2014175169A1 (ja) * | 2013-04-23 | 2014-10-30 | 三菱瓦斯化学株式会社 | ポリアミド樹脂組成物、及び成形体 |
JP2015002237A (ja) * | 2013-06-14 | 2015-01-05 | 三菱電機株式会社 | 電子基板及びそれを用いた制御装置 |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7105601B2 (en) * | 2001-12-20 | 2006-09-12 | World Properties, Inc. | Adhesive resin with high damping properties and method of manufacture thereof |
JP6128367B2 (ja) * | 2012-08-28 | 2017-05-17 | 東芝ライテック株式会社 | 発光装置、および配線基板の製造方法 |
-
2017
- 2017-08-08 JP JP2017153162A patent/JP2019033173A/ja active Pending
-
2018
- 2018-02-22 WO PCT/JP2018/006335 patent/WO2019030953A1/ja active Application Filing
- 2018-02-27 TW TW107106459A patent/TWI658766B/zh active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001168493A (ja) * | 1999-12-07 | 2001-06-22 | Taiyo Yuden Co Ltd | 電子装置の製造方法及び電子装置 |
JP2007004085A (ja) * | 2005-06-27 | 2007-01-11 | Asahi Glass Co Ltd | 調光装置及びその製造方法 |
WO2014175169A1 (ja) * | 2013-04-23 | 2014-10-30 | 三菱瓦斯化学株式会社 | ポリアミド樹脂組成物、及び成形体 |
JP2015002237A (ja) * | 2013-06-14 | 2015-01-05 | 三菱電機株式会社 | 電子基板及びそれを用いた制御装置 |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2021005932A (ja) * | 2019-06-26 | 2021-01-14 | 三洋テクノソリューションズ鳥取株式会社 | 電源基板および電源基板の製造方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
TW201911986A (zh) | 2019-03-16 |
WO2019030953A1 (ja) | 2019-02-14 |
TWI658766B (zh) | 2019-05-01 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US9332631B2 (en) | Heat dissipating substrate, and element equipped with same | |
RU2573583C2 (ru) | Способ снижения ползучей коррозии | |
JP2013517382A (ja) | 低圧プラズマ工程による適応性ナノコーティングの被覆方法 | |
JP5355478B2 (ja) | フレキシブルプリント基板及びその製造方法 | |
US20210310124A1 (en) | Coating by ald for suppressing metallic whiskers | |
JP5986701B1 (ja) | インクジェット用硬化性組成物及び電子部品の製造方法 | |
CN106916331A (zh) | 等离子体聚合的聚合物涂层 | |
JP6485917B2 (ja) | 金属薄膜を有する導電構造 | |
KR20130072185A (ko) | 투명 가요성 인쇄배선기판 및 그 제조방법 | |
JP2019033173A (ja) | 耐蝕性電子基板およびそれに用いるコーティング組成物 | |
KR20160049886A (ko) | 광경화성 및 열경화성을 갖는 수지 조성물 및 드라이 필름 솔더 레지스트 | |
Hamasha et al. | Behavior of sputtered indium–tin–oxide thin film on poly-ethylene terephthalate substrate under stretching | |
JP2016184741A5 (ja) | ||
JP2018125378A (ja) | ドライフィルム、硬化物、プリント配線板、および、硬化物の製造方法 | |
Hwang et al. | Embedded silver‐nanowire electrode in an acrylic polymer–silicate nanoparticle composite for highly robust flexible devices | |
Pippola et al. | Protective coatings of electronics under harsh thermal shock | |
CN102595771B (zh) | 一种具有保护层的纸基印刷电路板及其制备方法 | |
Brooks et al. | Plasma polymerization: A versatile and attractive process for conformal coating | |
CN102341892B (zh) | 将非金属沉积物从含铝基板移除的非破坏性及选择性沉积移除方法 | |
Keeping | Conformal coatings | |
KR102608974B1 (ko) | 회로 기판용 보호 코팅 조성물 | |
Montemayor | Effect of Silicone Conformal Coating on Surface Insulation Resistance (SIR) For Printed Circuit Board Assemblies. | |
Kumar et al. | A New Halogen-Free Vapor Phase Coating for High Reliability & Protection of Electronics in Corrosive and Other Harsh Environments | |
JPWO2016194389A1 (ja) | 金属薄膜の製造方法及び導電構造 | |
Hillman | Improved methodologies for identifying root-cause of printed board failures |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20200309 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20210126 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20210303 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20210824 |