JP2020088075A - Resin layer forming material and resin layer coated electronic component mounting board - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、樹脂層形成用材料および樹脂層被覆電子部品搭載基板に関するものである。 The present invention relates to a resin layer forming material and a resin layer-covered electronic component mounting board.
従来、携帯電話、スマートフォン、電卓、電子新聞、タブレット端末、テレビ電話、パーソナルコンピュータのような電子機器には、例えば、半導体素子、コンデンサー、コイルのような電子部品が搭載された電子部品搭載基板が実装されるが、この電子部品搭載基板は、湿気や埃等の外部因子との接触を防止することを目的に、電子部品の搭載により形成された凹凸に対して、樹脂により封止がなされることがある。 Conventionally, in electronic devices such as mobile phones, smartphones, calculators, electronic newspapers, tablet terminals, videophones, and personal computers, for example, electronic component mounting boards on which electronic components such as semiconductor elements, capacitors, and coils are mounted. Although mounted, this electronic component mounting board is sealed with a resin against the irregularities formed by mounting the electronic component for the purpose of preventing contact with external factors such as moisture and dust. Sometimes.
このような樹脂による封止は、例えば、電子部品搭載基板を金属キャビティ内に配置した後に、流動性の高いウレタン樹脂のような溶剤可溶性樹脂を注入して、電子部品搭載基板を被覆する樹脂層を形成することで、電子部品搭載基板を封止するポッティング法が知られている(例えば、特許文献1参照)。 Such resin encapsulation is performed by, for example, arranging the electronic component mounting board in the metal cavity and then injecting a solvent-soluble resin such as urethane resin having high fluidity to cover the electronic component mounting board. A potting method is known in which an electronic component mounting substrate is sealed by forming (see, for example, Patent Document 1).
しかしながら、ポッティング法で形成された樹脂層、すなわち、溶剤可溶性樹脂を主材料として構成される樹脂層では、電子部品搭載基板が備える凹凸に対して樹脂層を追従させることができるものの、樹脂層により特に湿気(水蒸気)の透過を十分に抑制させることができず、電子部品搭載基板において、電子部品が備える端子のような金属露出部に錆が発生し、これに起因して、電子部品搭載基板において導通不良を招くと言う問題があった。 However, a resin layer formed by the potting method, that is, a resin layer mainly composed of a solvent-soluble resin can make the resin layer follow the irregularities of the electronic component mounting board, In particular, it is not possible to sufficiently suppress the permeation of moisture (water vapor), and in the electronic component mounting board, metal exposed portions such as terminals of the electronic component are rusted, which causes the electronic component mounting board. There was a problem of causing poor conduction in.
本発明の目的は、電子部品搭載基板が備える凹凸に対して、優れた追従性をもって封止することができ、かつ、電子部品搭載基板が備える金属露出部における錆の発生を的確に抑制または防止することができる樹脂層を形成することができる樹脂層形成用材料、および、かかる樹脂層により電子部品搭載基板が備える凹凸が被覆された、信頼性に優れる樹脂層被覆電子部品搭載基板を提供することにある。 An object of the present invention is to seal unevenness of an electronic component mounting board with excellent followability, and to appropriately suppress or prevent the occurrence of rust in a metal exposed portion of the electronic component mounting board. Provided is a resin layer-forming material capable of forming a resin layer capable of forming a resin layer, and a resin layer-covered electronic component mounting board having excellent reliability in which irregularities included in an electronic component mounting board are covered with the resin layer. Especially.
このような目的は、下記(1)〜(10)に記載の本発明により達成される。
(1) 基板と、該基板上に搭載された電子部品とを備える電子部品搭載基板を被覆する樹脂層を形成するために用いられ、溶剤可溶性樹脂を主材料として含有する樹脂層形成用材料であって、
当該樹脂層形成用材料を用いて形成された前記樹脂層は、該樹脂層の水蒸気透過度をA[g/m2/day]とし、前記樹脂層に含まれるイオン性不純物の濃度をB[ppm]としたとき、A・B≦30なる関係を満足することを特徴とする樹脂層形成用材料。
Such an object is achieved by the present invention described in (1) to (10) below.
(1) A resin layer forming material used to form a resin layer covering an electronic component mounting substrate including a substrate and electronic components mounted on the substrate and containing a solvent-soluble resin as a main material. There
The resin layer formed using the resin layer forming material has a water vapor permeability of the resin layer of A [g/m 2 /day] and a concentration of ionic impurities contained in the resin layer of B[ ppm], the resin layer forming material is characterized by satisfying the relationship of A·B≦30.
(2) 前記水蒸気透過度Aは、20g/m2/day以下である上記(1)に記載の樹脂層形成用材料。 (2) The resin layer-forming material according to (1), wherein the water vapor permeability A is 20 g/m 2 /day or less.
(3) 前記イオン性不純物の濃度Bは、3.0ppm以下である上記(1)または(2)に記載の樹脂層形成用材料。 (3) The resin layer forming material as described in (1) or (2) above, wherein the concentration B of the ionic impurities is 3.0 ppm or less.
(4) 形成すべき前記樹脂層の平均厚さをC[μm]としたとき、B/C≦0.200なる関係を満足する上記(1)ないし(3)のいずれかに記載の樹脂層形成用材料。 (4) The resin layer according to any one of the above (1) to (3), which satisfies a relationship of B/C≦0.200 when an average thickness of the resin layer to be formed is C [μm]. Forming material.
(5) 前記樹脂層は、その平均厚さが5μm以上100μm以下である上記(1)ないし(4)のいずれかに記載の樹脂層形成用材料。 (5) The resin layer forming material as described in any one of (1) to (4) above, wherein the resin layer has an average thickness of 5 μm or more and 100 μm or less.
(6) 前記溶剤可溶性樹脂は、(メタ)アクリル系樹脂、ポリオレフィン系エラストマー、スチレン系エラストマー、ポリエステル樹脂およびウレタン樹脂のうちの少なくとも1種である上記(1)ないし(5)のいずれかに記載の樹脂層形成用材料。 (6) The solvent-soluble resin is any one of (1) to (5) above, which is at least one kind of (meth)acrylic resin, polyolefin elastomer, styrene elastomer, polyester resin and urethane resin. Resin layer forming material.
(7) 当該樹脂層形成用材料は、さらに、溶剤を含み、
前記溶剤は、トルエン、ノルマルヘキサン、メチルエチルケトンおよび酢酸エチルのうちの少なくとも1種である上記(1)ないし(6)のいずれかに記載の樹脂層形成用材料。
(7) The resin layer forming material further contains a solvent,
The resin layer forming material according to any one of (1) to (6) above, wherein the solvent is at least one of toluene, normal hexane, methyl ethyl ketone, and ethyl acetate.
(8) 当該樹脂層形成用材料は、その25℃における粘度が30mPa・s以上500mPa・s以下である上記(1)ないし(7)のいずれかに記載の樹脂層形成用材料。 (8) The resin layer forming material according to any one of (1) to (7), wherein the resin layer forming material has a viscosity at 25° C. of 30 mPa·s or more and 500 mPa·s or less.
(9) 前記電子部品搭載基板と、請求項1ないし8のいずれか1項に記載の樹脂層形成用材料を用いて形成された、少なくとも前記電子部品を被覆する前記樹脂層とを備えることを特徴とする樹脂層被覆電子部品搭載基板。 (9) An electronic component mounting board, and the resin layer that covers at least the electronic component and is formed using the resin layer forming material according to any one of claims 1 to 8. Characteristic resin layer coated electronic component mounting board.
(10) 前記基板は、プリント配線基板である上記(9)に記載の樹脂層被覆電子部品搭載基板。 (10) The resin layer-covered electronic component mounting board according to (9), wherein the board is a printed wiring board.
本発明によれば、基板と、この基板上に搭載された電子部品とを備える電子部品搭載基板に対して被覆する樹脂層が、溶剤可溶性樹脂を主材料として構成されている。これにより、樹脂層被覆電子部品搭載基板において、基板に電子部品を搭載することにより形成された凹凸に対して、樹脂層は、優れた追従性をもって追従した状態で被覆したものとなっている。 According to the present invention, the resin layer that covers the electronic component mounting substrate including the substrate and the electronic components mounted on the substrate is mainly composed of the solvent-soluble resin. As a result, in the resin layer-covered electronic component mounting board, the resin layer covers the irregularities formed by mounting the electronic component on the board in a state in which the resin layer follows with excellent followability.
また、樹脂層被覆電子部品搭載基板では、溶剤可溶性樹脂を主材料として構成される樹脂層が、基板と電子部品とを備える電子部品搭載基板を被覆しており、樹脂層の水蒸気透過度をA[g/m2/day]とし、樹脂層に含まれるイオン性不純物の濃度をB[ppm]としたとき、A・B≦30なる関係を満足する。これにより、樹脂層における湿気(水蒸気)の透過性が的確に抑制され、かつ、樹脂層において、たとえ湿気(水蒸気)が透過したとしてもイオン性不純物との接触が的確に抑制されていると言える。そのため、樹脂層被覆電子部品搭載基板を、例えば、水道メーターや、冷暖房機が備える室外機、太陽光発電システムおよび信号機のような屋外に配置される電子機器が備えるものに適用した際に、樹脂層被覆電子部品搭載基板が備える電子部品に、水蒸気が到達するのを的確に抑制することができ、かつ、樹脂層において、たとえ湿気が透過したとしてもイオン性不純物との接触を的確に抑制することができる。そのため、電子部品が備える端子のような金属露出部に錆が発生することに起因する、電子部品搭載基板における導通不良の発生が的確に抑制される。その結果、樹脂層被覆電子部品搭載基板は、優れた信頼性を有するものとなる。 Further, in the resin layer-covered electronic component mounting board, the resin layer composed mainly of the solvent-soluble resin covers the electronic component mounting board including the substrate and the electronic component, and the water vapor permeability of the resin layer is A When the concentration is [g/m 2 /day] and the concentration of the ionic impurities contained in the resin layer is B [ppm], the relationship of A·B≦30 is satisfied. Thereby, it can be said that the moisture (water vapor) permeability in the resin layer is appropriately suppressed, and the contact with the ionic impurities is appropriately suppressed in the resin layer even if the moisture (water vapor) permeates. .. Therefore, when the resin layer-covered electronic component mounting substrate is applied to, for example, a water meter, an outdoor unit included in an air conditioner, a solar power generation system, or a signal provided to an electronic device arranged outdoors such as a traffic light, It is possible to accurately prevent water vapor from reaching the electronic components of the layer-covered electronic component mounting board, and to accurately suppress contact with the ionic impurities in the resin layer even if moisture permeates. be able to. Therefore, it is possible to properly suppress the occurrence of the conduction failure in the electronic component mounting board due to the generation of rust on the metal exposed portion such as the terminal included in the electronic component. As a result, the resin layer-covered electronic component mounting board has excellent reliability.
以下、本発明の樹脂層形成用材料および樹脂層被覆電子部品搭載基板を、添付図面に示す好適実施形態に基づいて、詳細に説明する。 Hereinafter, a resin layer forming material and a resin layer-covered electronic component mounting board of the present invention will be described in detail based on preferred embodiments shown in the accompanying drawings.
まず、本発明の樹脂層形成用材料を説明するのに先立って、本発明の樹脂層形成用材料を用いて形成された樹脂層を備える樹脂層被覆電子部品搭載基板(本発明の樹脂層被覆電子部品搭載基板)について説明する。 First, prior to describing the resin layer-forming material of the present invention, a resin layer-covered electronic component mounting board (resin layer-coated substrate of the present invention) including a resin layer formed using the resin layer-forming material of the present invention The electronic component mounting board) will be described.
<樹脂層被覆電子部品搭載基板>
図1は、本発明の樹脂層被覆電子部品搭載基板の実施形態を示す縦断面図である。なお、以下の説明では、説明の便宜上、図1中の上側を「上」、下側を「下」と言う。
<Resin layer coated electronic component mounting board>
FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing an embodiment of a resin layer-covered electronic component mounting board of the present invention. In the following description, for convenience of explanation, the upper side in FIG. 1 is referred to as “upper” and the lower side is referred to as “lower”.
樹脂層被覆電子部品搭載基板50は、基板5と電子部品4とを備える電子部品搭載基板45と、基板5および電子部品4のうちの少なくとも一部を被覆する樹脂層7とを有している。この樹脂層被覆電子部品搭載基板50において、樹脂層7は、本発明の樹脂層形成用材料を用いて形成されたものであり、溶剤可溶性樹脂を主材料として構成され、樹脂層7の水蒸気透過度をA[g/m2/day]とし、樹脂層7に含まれるイオン性不純物の濃度をB[ppm]としたとき、A・B≦30なる関係を満足する。
The resin layer-covered electronic
かかる構成の樹脂層被覆電子部品搭載基板50では、基板5および電子部品4のうちの少なくとも一部を被覆する樹脂層7が、本発明では、上記の通り、溶剤可溶性樹脂を主材料として構成されている。これにより、樹脂層被覆電子部品搭載基板50において、基板5に電子部品4を搭載することにより形成された凹凸6に対して、樹脂層7は、優れた追従性をもって追従した状態で、被覆したものとなっている。
In the resin layer-covered electronic
また、樹脂層被覆電子部品搭載基板50では、溶剤可溶性樹脂を主材料として構成される樹脂層7が、基板5と電子部品4とを備える電子部品搭載基板45を被覆しており、樹脂層7の水蒸気透過度をA[g/m2/day]とし、樹脂層7に含まれるイオン性不純物の濃度をB[ppm]としたとき、A・B≦30なる関係を満足する。これにより、樹脂層7における湿気(水蒸気)の透過性が的確に抑制され、かつ、樹脂層7において、たとえ湿気(水蒸気)が透過したとしてもイオン性不純物との接触が的確に抑制されていると言える。そのため、樹脂層被覆電子部品搭載基板50を、例えば、水道メーターや、冷暖房機が備える室外機、太陽光発電システムおよび信号機のような屋外に配置される電子機器が備えるものに適用した際に、樹脂層被覆電子部品搭載基板50が備える電子部品4に、水蒸気が到達するのを的確に抑制することができ、かつ、樹脂層7において、たとえ湿気が透過したとしてもイオン性不純物との接触を的確に抑制することができる。そのため、電子部品4が備える端子のような金属露出部に錆が発生することに起因する、電子部品搭載基板45における導通不良の発生が的確に抑制される。その結果、樹脂層被覆電子部品搭載基板50は、優れた信頼性を有するものとなる。
In the resin layer-covered electronic
このような樹脂層被覆電子部品搭載基板50は、前述の通り、電子部品搭載基板45と、樹脂層7とを有している。以下、樹脂層被覆電子部品搭載基板50を構成する、これら各部について、順次、説明する。
As described above, the resin layer-covered electronic
<<電子部品搭載基板45>>
電子部品搭載基板45は、図1に示すように、基板5と、この基板5上に搭載(載置)された電子部品4とを備えており、この電子部品搭載基板45には、基板5上への電子部品4の搭載により、基板5上に、電子部品4が搭載された位置に対応して形成された凸部61と、電子部品4同士の間の位置に対応して形成された凹部62とからなる凹凸6が形成されている。
<< Electronic
As shown in FIG. 1, the electronic
なお、基板5としては、特に限定されないが、例えば、プリント配線基板等が挙げられ、電子部品4としては、例えば、半導体素子、コンデンサー、コイル、コネクターおよび抵抗等が挙げられる。
The
<<樹脂層7>>
樹脂層7は、電子部品搭載基板45が備える基板5と電子部品4のうちの少なくとも一部を被覆するものであり、本実施形態では、電子部品4が搭載された基板5の上面(一方の面)のほぼ全面を被覆しており、これにより、基板5上への電子部品4の搭載により、形成された凸部61と凹部62とからなる凹凸6を被覆する。
<<Resin layer 7>>
The resin layer 7 covers at least a part of the
この樹脂層7は、溶剤可溶性樹脂を主材料として構成されており、後述する電子部品搭載基板45の封止方法で詳述する通り、溶剤可溶性樹脂と、溶剤可溶性樹脂を可溶な溶剤(有機溶媒)とを含む液状材料を、電子部品4が搭載された基板5の上面側に供給した後に乾燥・固化させることにより設けられる。そのため、基板5に電子部品4を搭載することにより形成された凹凸6に対して、樹脂層7を、優れた追従性をもって追従した状態で、被覆させることができる。特に、基板5には、電子部品4と電気的に接続するための電極(金属露出部;図示せず)を露出させるための開口部および/または貫通孔が設けられるが、これら開口部、貫通孔に至るまで、樹脂層7を、優れた緻密性をもって形成することができる。
The resin layer 7 is composed of a solvent-soluble resin as a main material, and as described in detail in a method of sealing the electronic
さらに、溶剤可溶性樹脂を主材料として構成される樹脂層7で、電子部品4が搭載された基板5の上面が被覆され、この樹脂層7は、樹脂層7の水蒸気透過度をA[g/m2/day]とし、樹脂層7に含まれるイオン性不純物(Cl−)の濃度をB[ppm]としたとき、A・B≦30なる関係を満足する。
Further, the resin layer 7 composed mainly of a solvent-soluble resin covers the upper surface of the
これにより、樹脂層被覆電子部品搭載基板50が備える電子部品4(特に、端子のような金属露出部)に、樹脂層7を介して、水蒸気が到達するのを的確に抑制することができ、かつ、樹脂層7を介して電子部品4に、たとえ湿気(水蒸気)が透過したとしても、樹脂層7における水蒸気とイオン性不純物との接触を的確に抑制することができる。
As a result, it is possible to properly prevent the water vapor from reaching the electronic component 4 (particularly, the metal exposed portion such as the terminal) included in the resin layer-covered electronic
溶剤可溶性樹脂は、樹脂層7の水蒸気透過度A[g/m2/day]と、樹脂層7に含まれるイオン性不純物の濃度B[ppm]とがA・B≦30なる関係を満足し得るように、その種類が選択され、例えば、ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、フッ素化芳香族ポリマー、(メタ)アクリル系樹脂、ポリアミド樹脂、アラミド樹脂、ポリスルホン樹脂、ポリオレフィン系エラストマー、シクロオレフィンポリマーのようなポリオレフィン系樹脂、スチレン系エラストマー、ポリエステル樹脂、エポキシ系樹脂、ウレタン樹脂、フェノール系樹脂等が挙げられ、これらのうちの1種または2種以上を組み合わせて用いることができる。これらの中でも、(メタ)アクリル系樹脂、ポリオレフィン系エラストマー、スチレン系エラストマー、ポリエステル樹脂およびウレタン樹脂のうちの少なくとも1種であることが好ましい。これにより、基板5および電子部品4に対して優れた密着性をもって樹脂層7を形成することができ、かつ、樹脂層7を、A・B≦30なる関係を確実に満足するものとできる。
The solvent-soluble resin satisfies the relationship that the water vapor permeability A [g/m 2 /day] of the resin layer 7 and the concentration B [ppm] of the ionic impurities contained in the resin layer 7 are A·B≦30. The type is selected so as to obtain, for example, polyimide resin, polyamideimide resin, fluorinated aromatic polymer, (meth)acrylic resin, polyamide resin, aramid resin, polysulfone resin, polyolefin elastomer, cycloolefin polymer. Examples thereof include polyolefin resins, styrene elastomers, polyester resins, epoxy resins, urethane resins, phenol resins, and the like, and one or more of these can be used in combination. Among these, at least one of (meth)acrylic resin, polyolefin elastomer, styrene elastomer, polyester resin and urethane resin is preferable. Thereby, the resin layer 7 can be formed with excellent adhesion to the
なお、樹脂層7を形成する際に用いる、本発明の樹脂層形成用材料に含まれる、溶剤(溶媒)としては、含有する溶剤可溶性樹脂の種類に応じて適宜選択されるが、例えば、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、DIBK (ジイソブチルケトン)、シクロヘキサノン、DAA(ジアセトンアルコール)等のケトン類、ベンゼン、キシレン、トルエン等の芳香族炭化水素類、ノルマルヘキサン等の直鎖状アルカン類、メチルアルコール、エチルアルコール、イソプロピルアルコール、n−ブチルアルコール等のアルコール類、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、ブチルセロソルブ、メチルセロソルブアセテート、エチルセロソルブアセテート、BCSA(ブチロセルソルブアセテート)等のセロソルブ系、NMP(N−メチル−2−ピロリドン)、THF(テトラヒドロフラン)、DMF(ジメチルホルムアミド)、DBE(二塩基酸エステル)、EEP(3−エトキシプロピオン酸エチル)、酢酸エチル、DMC(ジメチルカーボネート)等が挙げられ、これらのうちの1種または2種以上を用いることができ、中でも、トルエン、ノルマルヘキサン、メチルエチルケトンおよび酢酸エチルのうちの少なくとも1種であることが好ましい。これにより、樹脂層形成用材料中において、溶剤可溶性樹脂を、より均一に溶解させることができる。なお、このような溶剤は、単独溶媒または混合溶媒のいずれであってもよい。 The solvent (solvent) contained in the resin layer-forming material of the present invention used when forming the resin layer 7 is appropriately selected according to the type of the solvent-soluble resin contained therein. , Methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, DIBK (diisobutyl ketone), cyclohexanone, DAA (diacetone alcohol) and other ketones, benzene, xylene, toluene and other aromatic hydrocarbons, normal hexane and other linear alkanes, methyl Alcohols, alcohols such as ethyl alcohol, isopropyl alcohol, n-butyl alcohol, etc., cellosolves such as methyl cellosolve, ethyl cellosolve, butyl cellosolve, methyl cellosolve acetate, ethyl cellosolve acetate, BCSA (butyrocellosolve acetate), NMP (N-methyl). 2-pyrrolidone), THF (tetrahydrofuran), DMF (dimethylformamide), DBE (dibasic acid ester), EEP (ethyl 3-ethoxypropionate), ethyl acetate, DMC (dimethyl carbonate), and the like. One or more of them can be used, and among them, at least one of toluene, normal hexane, methyl ethyl ketone and ethyl acetate is preferable. Thereby, the solvent-soluble resin can be more uniformly dissolved in the resin layer forming material. In addition, such a solvent may be a single solvent or a mixed solvent.
ここで、樹脂層7の水蒸気透過度A[g/m2/day]と、樹脂層7に含まれるイオン性不純物の濃度B[ppm]とは、A・B≦30なる関係を満足すればよいが、A・B≦15なる関係を満足するのが好ましく、A・B≦4なる関係を満足するのがより好ましい。これにより、A・Bの大きさを設定することにより得られる効果を、より顕著に発揮させることができる。 Here, if the water vapor permeability A [g/m 2 /day] of the resin layer 7 and the concentration B [ppm] of the ionic impurities contained in the resin layer 7 satisfy the relationship of A·B≦30. It is good, but it is preferable to satisfy the relationship of A·B≦15, and it is more preferable to satisfy the relationship of A·B≦4. Thereby, the effect obtained by setting the sizes of A and B can be more remarkably exhibited.
また、水蒸気透過度Aは、20g/m2/day以下であることが好ましく、5g/m2/day以下であることがより好ましい。これにより、樹脂層被覆電子部品搭載基板50が備える電子部品4(特に、端子のような金属露出部)に、樹脂層7を介して、水蒸気が到達するのをより的確に抑制することができる。
Further, the water vapor permeability A is preferably 20 g/m 2 /day or less, more preferably 5 g/m 2 /day or less. As a result, it is possible to more appropriately prevent the water vapor from reaching the electronic component 4 (particularly, a metal exposed portion such as a terminal) included in the resin layer-covered electronic
さらに、樹脂層7に含まれるイオン性不純物の濃度Bは、3.0ppm以下であることが好ましく、1.5ppm以下であることがより好ましい。これにより、樹脂層7を介して電子部品4に、たとえ湿気(水蒸気)が透過したとしても、樹脂層7における水蒸気とイオン性不純物との接触をより的確に抑制することができる。
Furthermore, the concentration B of the ionic impurities contained in the resin layer 7 is preferably 3.0 ppm or less, and more preferably 1.5 ppm or less. Thereby, even if moisture (water vapor) permeates the
なお、樹脂層7に含まれるイオン性不純物としては、例えば、F−、Cl−、Br−のようなハロゲン化物イオン、NH4+等が挙げられ、これらの合計の濃度Bが前記関係を満足しているのが好ましいが、Cl−(塩化物イオン)の濃度を、イオン性不純物の濃度Bとして、前記関係を満足するものとしてもよい。Cl−(塩化物イオン)は、樹脂層7中に、イオン性不純物として含まれる可能性が最も高いものである。そのため、Cl−(塩化物イオン)の濃度を濃度Bとしてコントロールすることで、A・B≦4なる関係を満足すること、さらには、濃度Bを3.0ppm以下とすることにより得られる効果を、確実に発揮させることができる。
The ionic impurities contained in the resin layer 7 include, for example, halide ions such as F − , Cl − and Br − ,
また、樹脂層7の平均厚さをC[μm]としたとき、樹脂層7に含まれるイオン性不純物の濃度Bとの関係B/Cは、B/C≦0.200を満足することが好ましく、B/C≦0.030を満足することがより好ましい。これにより、樹脂層7を介して電子部品4に、たとえ湿気(水蒸気)が透過したとしても、樹脂層7における水蒸気とイオン性不純物との接触をより的確に抑制することができる。
When the average thickness of the resin layer 7 is C [μm], the relationship B/C with the concentration B of the ionic impurities contained in the resin layer 7 may satisfy B/C≦0.200. It is more preferable that B/C≦0.030 is satisfied. Thereby, even if moisture (water vapor) permeates the
さらに、樹脂層7の平均厚さは、5μm以上100μm以下であることが好ましく、30μm以上50μm以下であることがより好ましい。これにより、樹脂層被覆電子部品搭載基板50が備える電子部品4(特に、端子のような金属露出部)に、樹脂層7を介して、水蒸気が到達するのをより的確に抑制することができる。
Furthermore, the average thickness of the resin layer 7 is preferably 5 μm or more and 100 μm or less, and more preferably 30 μm or more and 50 μm or less. As a result, it is possible to more appropriately prevent the water vapor from reaching the electronic component 4 (particularly, a metal exposed portion such as a terminal) included in the resin layer-covered electronic
<樹脂層被覆電子部品搭載基板50の製造方法>
次に、上述した樹脂層被覆電子部品搭載基板50を製造する製造方法、すなわち、樹脂層7を用いた電子部品搭載基板45の封止方法について説明する。
<Method for manufacturing resin layer-covered electronic
Next, a manufacturing method for manufacturing the resin layer-covered electronic
図2は、図1に示す樹脂層被覆電子部品搭載基板の製造方法を説明するための縦断面図である。 FIG. 2 is a vertical cross-sectional view for explaining a method of manufacturing the resin layer-covered electronic component mounting board shown in FIG.
本実施形態の樹脂層被覆電子部品搭載基板50の製造方法は、電子部品搭載基板45が備える基板5と電子部品4とを樹脂層7で被覆する被覆工程を有する。以下、この被覆工程について、説明する。
The method of manufacturing the resin layer-covered electronic
(被覆工程)
まず、図2(a)に示すように、基板5と、基板5の上面(一方の面)に搭載された電子部品4とを備える電子部品搭載基板45を用意する。
(Coating process)
First, as shown in FIG. 2A, an electronic
そして、電子部品搭載基板45の上面側のほぼ全面、すなわち、電子部品搭載基板45の上面側で露出する基板5と電子部品4とを、溶剤可溶性樹脂を主材料として構成される樹脂層7で被覆する(図2(b)参照)。
Then, almost the entire upper surface side of the electronic
基板5と電子部品4とを被覆する樹脂層7は、溶剤可溶性樹脂と、溶剤可溶性樹脂を可溶な溶剤(有機溶媒)とを含む液状材料(本発明の樹脂層形成用材料)を、電子部品4が搭載された基板5の上面側に供給して、この液状材料により基板5の上面側で露出する基板5と電子部品4とを被覆した状態とした後に液状材料を乾燥・固化させることにより設けられる。このような液状材料により、基板5と電子部品4とを被覆(コーティング)した状態で、液状材料を乾燥・固化させることで、樹脂層7が設けられるため、基板5に電子部品4を搭載することにより形成された凹凸6に対して、樹脂層7は、優れた追従性をもって追従した状態で形成される。
The resin layer 7 covering the
さらに、基板5(プリント配線基板)には、電子部品4と電気的に接続するための電極(図示せず)を露出させるための開口部および/または貫通孔が設けられるが、上記の通り液状材料(本発明の樹脂層形成用材料)を、液状状態で供給した後に乾燥・固化して樹脂層7を形成することにより、これら開口部、貫通孔に至るまで、樹脂層7を、優れた緻密性をもって形成することができる。
Further, the board 5 (printed wiring board) is provided with an opening and/or a through hole for exposing an electrode (not shown) for electrically connecting to the
電子部品4が搭載された基板5の上面側に液状材料を供給する方法としては、例えば、液状材料中に電子部品搭載基板45を浸漬させる方法(浸漬法)、電子部品搭載基板45の上面側に液状材料をシャワー(噴霧)する方法(噴霧法)、電子部品搭載基板45の上面側に液状材料を塗布する方法(塗布法)等が挙げられるが、中でも、噴霧法または塗布法を用いるのが好ましい。噴霧法または塗布法によれば、比較的容易に、電子部品搭載基板45の上面側に選択的に液状材料を供給することができる。
As a method of supplying the liquid material to the upper surface side of the
さらに、この液状材料(樹脂層形成用材料)は、その25℃における粘度が30mPa・s以上500mPa・s以下であることが好ましく、100mPa・s以上350mPa・s以下であることがより好ましい。これにより、前記開口部、貫通孔に至るまで、樹脂層7を、より優れた緻密性をもって形成することができる。 Further, this liquid material (material for forming a resin layer) preferably has a viscosity at 25° C. of 30 mPa·s or more and 500 mPa·s or less, and more preferably 100 mPa·s or more and 350 mPa·s or less. As a result, the resin layer 7 can be formed with higher density up to the opening and the through hole.
また、液状材料における溶剤可溶性樹脂の含有量は、特に限定されないが、5wt%以上60wt%以下であることが好ましく、10wt%以上30wt%以下であることがより好ましい。これにより、上述した平均厚さの樹脂層7を比較的容易に形成することができ、さらに、液状材料の25℃における粘度を確実に前記範囲内に設定することができる。 The content of the solvent-soluble resin in the liquid material is not particularly limited, but is preferably 5 wt% or more and 60 wt% or less, and more preferably 10 wt% or more and 30 wt% or less. As a result, the resin layer 7 having the above-mentioned average thickness can be formed relatively easily, and the viscosity of the liquid material at 25° C. can be reliably set within the above range.
上記のような被覆工程を経ることで、基板5と電子部品4とが、樹脂層7により被覆された樹脂層被覆電子部品搭載基板50を得ることができる。
Through the coating process as described above, the resin layer-covered electronic
以上、本発明の樹脂層形成用材料および樹脂層被覆電子部品搭載基板について説明したが、本発明は、これらに限定されるものではない。 Although the resin layer forming material and the resin layer-covered electronic component mounting board of the present invention have been described above, the present invention is not limited to these.
例えば、前記実施形態では、基板の上面側のほぼ全面に樹脂層を形成して、基板の上面側で露出する基板および電子部品の全てを樹脂層で被覆する場合について説明したが、かかる場合に限定されず、樹脂層は、基板の上面側における、基板および電子部品のうちの一部を被覆するものであってもよい。 For example, in the above-described embodiment, a case has been described in which a resin layer is formed on almost the entire upper surface side of the substrate and the entire substrate and electronic components exposed on the upper surface side of the substrate are covered with the resin layer. The resin layer is not limited, and may cover a part of the substrate and the electronic component on the upper surface side of the substrate.
さらに、樹脂層は、基板の下面側のほぼ全面または一部を被覆するように形成されていてもよい。さらに、樹脂層が基板の下面側のほぼ全面または一部を被覆する場合、基板の下面側には、この樹脂層で被覆される電子部品が搭載されていてもよい。 Further, the resin layer may be formed so as to cover almost the entire lower surface of the substrate or a part thereof. Further, when the resin layer covers substantially the entire lower surface side or a part of the lower surface side of the substrate, an electronic component covered with the resin layer may be mounted on the lower surface side of the substrate.
以下、本発明を実施例に基づいて詳細に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。 Hereinafter, the present invention will be described in detail based on examples, but the present invention is not limited thereto.
(実施例1)
<樹脂層を形成するための液状材料の調製>
樹脂層を形成するための液状材料を調製するために、形成すべき樹脂層を構成する溶剤可溶性樹脂、および、この溶剤可溶性樹脂を溶解する有機溶媒(溶剤)して、それぞれ、以下に示すものを用意した。
(Example 1)
<Preparation of liquid material for forming resin layer>
In order to prepare a liquid material for forming a resin layer, a solvent-soluble resin that constitutes the resin layer to be formed, and an organic solvent (solvent) that dissolves this solvent-soluble resin Prepared.
すなわち、溶剤可溶性樹脂として、スチレン系エラストマー(東亜合成社製、「PPET 1505SG」)を用意した。
また、有機溶媒として、トルエンを用意した。
That is, a styrene-based elastomer (“PPET 1505SG” manufactured by Toagosei Co., Ltd.) was prepared as a solvent-soluble resin.
In addition, toluene was prepared as an organic solvent.
次に、SIBSをトルエンに溶解することで、SIBSの含有量が10wt%の液状材料を調製した。 Next, SIBS was dissolved in toluene to prepare a liquid material having a SIBS content of 10 wt %.
<樹脂層被覆電子部品搭載基板の製造>
まず、任意の電子部品搭載基板を用意し、その後、調製した液状材料を、電子部品が搭載された基板の上面側に供給した後に乾燥・固化させることで、電子部品搭載基板45の上面側で露出する基板5と電子部品4とを被覆する樹脂層7を形成した。これにより、基板と電子部品とが樹脂層7で被覆された実施例1の樹脂層被覆電子部品搭載基板を得た。
なお、形成された樹脂層7の平均厚さ(μm)は、20μmであった。
<Manufacture of resin layer coated electronic component mounting board>
First, an arbitrary electronic component mounting substrate is prepared, and then the prepared liquid material is supplied to the upper surface side of the substrate on which the electronic component is mounted, and then dried and solidified, so that the upper surface side of the electronic
The average thickness (μm) of the formed resin layer 7 was 20 μm.
また、樹脂層7におけるイオン性不純物(Cl−)の濃度Bを、キャピラリー電気泳動装置(アジレントテクノロジー社製、「Agilent 7100 CE」)を用いて測定したところ、1.97ppmであった。 The concentration B of the ionic impurities (Cl − ) in the resin layer 7 was 1.97 ppm when measured using a capillary electrophoresis apparatus (“Agilent 7100 CE” manufactured by Agilent Technologies).
さらに、平均厚さ35μmの樹脂層7を形成し、この樹脂層7の水蒸気透過度Aを、JIS Z 0208に準拠して、以下に示す手順に従って測定したところ、15.0g/m2/dayであった。 Further, a resin layer 7 having an average thickness of 35 μm was formed, and the water vapor permeability A of the resin layer 7 was measured according to the following procedure in accordance with JIS Z 0208. The result was 15.0 g/m 2 /day. Met.
すなわち、樹脂層7の水蒸気透過度Aは、まず、金属カップ中に塩化カルシウムを添加し、その後、樹脂層7で金属カップを覆った状態で縁部をろうで固定した。次いで、このものの初期重量を計量した後に、40℃・90%RHのビルトインチャンバー内に1週間保存した。次いで、1週間保存後の後重量を計量して、後重量と初期重量との差から得られる重量増加分に基づいて算出することにより得た。 That is, regarding the water vapor transmission rate A of the resin layer 7, first, calcium chloride was added to the metal cup, and then the edge portion was fixed with a wax while the metal cup was covered with the resin layer 7. Next, after weighing the initial weight of this product, it was stored in a built-in chamber at 40° C. and 90% RH for 1 week. Then, the weight was measured after weighing for 1 week, and the weight was calculated based on the weight increase obtained from the difference between the weight and the initial weight.
(実施例2)
平均厚さを40μmに代えて樹脂層を形成したこと以外は、前記実施例1と同様にして、実施例2の樹脂層被覆電子部品搭載基板を得た。
(Example 2)
A resin layer-covered electronic component mounting board of Example 2 was obtained in the same manner as in Example 1 except that the resin layer was formed by changing the average thickness to 40 μm.
(実施例3)
スチレン系エラストマー(PPET 1505SG)に代えて、スチレン−イソブチレン−スチレントリブロックコポリマー(SIBS、カネカ製、「SIBSTAR 062T」)を用意し、形成する樹脂層の平均厚さを40μmに代えたこと以外は、前記実施例1と同様にして、実施例3の樹脂層被覆電子部品搭載基板を得た。
(Example 3)
A styrene-isobutylene-styrene triblock copolymer (SIBS, manufactured by Kaneka, "SIBSTAR 062T") was prepared in place of the styrene elastomer (PPET 1505SG), and the average thickness of the resin layer formed was changed to 40 μm. A resin layer-covered electronic component mounting board of Example 3 was obtained in the same manner as in Example 1.
(実施例4)
スチレン系エラストマー(PPET 1505SG)に代えて、スチレン−イソブチレン−スチレントリブロックコポリマー(SIBS、カネカ製、「SIBSTAR 072T」)を用意し、形成する樹脂層の平均厚さを40μmに代えたこと以外は、前記実施例1と同様にして、実施例4の樹脂層被覆電子部品搭載基板を得た。
(Example 4)
A styrene-isobutylene-styrene triblock copolymer (SIBS, manufactured by Kaneka, "SIBSTAR 072T") was prepared in place of the styrene elastomer (PPET 1505SG), and the average thickness of the resin layer to be formed was changed to 40 μm. A resin layer-covered electronic component mounting board of Example 4 was obtained in the same manner as in Example 1.
(比較例1)
平均厚さを10μmに代えて樹脂層を形成したこと以外は、前記実施例1と同様にして、比較例1の樹脂層被覆電子部品搭載基板を得た。
(Comparative Example 1)
A resin layer-covered electronic component mounting board of Comparative Example 1 was obtained in the same manner as in Example 1 except that the resin layer was formed by changing the average thickness to 10 μm.
(比較例2)
スチレン系エラストマー(PPET 1505SG)に代えて、ポリオレフィン系樹脂(エアブラウン製、「Humiseal 1B51NS」)を用意し、形成する樹脂層の平均厚さを30μmに代えたこと以外は、前記実施例1と同様にして、比較例2の樹脂層被覆電子部品搭載基板を得た。
(Comparative example 2)
In place of the styrene elastomer (PPET 1505SG), a polyolefin resin (“Humiseal 1B51NS” manufactured by Air Brown) was prepared, and the average thickness of the resin layer to be formed was changed to 30 μm. Similarly, a resin layer-covered electronic component mounting board of Comparative Example 2 was obtained.
<評価試験>
各実施例および各比較例で作製した樹脂層被覆電子部品搭載基板について、形状追従性の評価を行った。以下に、これらの評価方法について説明する。
<Evaluation test>
With respect to the resin layer-covered electronic component mounting boards produced in each of the examples and each of the comparative examples, the shape followability was evaluated. Hereinafter, these evaluation methods will be described.
<<形状追従性>>
形状追従性は、以下のようにして評価した。
すなわち、各実施例および各比較例で作製した樹脂層被覆電子部品搭載基板について、被覆した凹凸における空隙の有無により、以下の評価基準に基づいて判断した。なお、空隙の有無は、顕微鏡を用いて観察した。
<< Shape conformability >>
The shape following property was evaluated as follows.
That is, with respect to the resin layer-covered electronic component mounting boards produced in each of the examples and each of the comparative examples, judgment was made based on the following evaluation criteria depending on the presence or absence of voids in the coated unevenness. The presence or absence of voids was observed using a microscope.
各符号は以下のとおりであり、○を合格とし、×を不合格とした。
◎ :段差の底部にまで、充填された状態で被覆されている
○ :段差の底部において若干の空隙が形成されているものの、
段差のほぼ底部にまで、充填された状態で被覆されていると言える
× :段差の底部において明らかな空隙が形成された状態で被覆されている
The respective symbols are as follows, and ◯ was passed and × was not passed.
⊚: The bottom of the step is covered in a filled state ○: Although a slight void is formed at the bottom of the step,
It can be said that the coating is filled up to almost the bottom of the step. ×: Covered with a clear void formed at the bottom of the step.
さらに、各実施例および各比較例の樹脂層被覆電子部品搭載基板における樹脂層7を用いて、水蒸気透過(バリア)性の評価を行った。以下に、この評価方法について説明する。 Furthermore, the water vapor permeability (barrier) was evaluated using the resin layer 7 in the resin layer-covered electronic component mounting boards of the examples and the comparative examples. The evaluation method will be described below.
<<水蒸気透過(バリア)性(銅箔における錆の発生の有無)>>
銅箔が被覆された基板を用意し、その後、各実施例および各比較例で調製した液状材料を、それぞれ、銅箔が被覆された基板の上面側に供給した後に乾燥・固化させることで、基板と銅箔とを被覆する樹脂層を形成した。なお、形成する樹脂層の平均厚さは、それぞれに対応する、各実施例および各比較例の樹脂層被覆電子部品搭載基板が備える樹脂層と同一の平均厚さとした。
<<Water vapor permeability (barrier) (whether rust is generated on the copper foil)>>
Prepare a substrate coated with copper foil, then, each of the liquid material prepared in each Example and each Comparative Example, respectively, by supplying to the upper surface side of the substrate coated with copper foil and then dried and solidified, A resin layer covering the substrate and the copper foil was formed. The average thickness of the resin layer to be formed was the same as the average thickness of the resin layer provided in the resin layer-covered electronic component mounting boards of Examples and Comparative Examples corresponding to each.
その後、各実施例および各比較例に対応する、基板と銅箔とを被覆する樹脂層を、それぞれ、80℃の熱水中に240時間浸漬し、24時間後および240時間後での銅箔における錆の発生の有無を観察し、以下の評価基準に基づいて判断した。なお、錆の発生の有無は、樹脂層側から、顕微鏡を用いて観察した。 Then, the resin layers covering the substrate and the copper foil, which correspond to the examples and the comparative examples, were immersed in hot water at 80° C. for 240 hours, and the copper foils after 24 hours and after 240 hours, respectively. The presence or absence of rust was observed and judged based on the following evaluation criteria. The presence or absence of rust was observed with a microscope from the resin layer side.
各符号は以下のとおりであり、◎または○を合格とし、×を不合格とした。
◎ :銅箔において、240時間後であっても錆の発生は認められない
○ :銅箔において、24時間後に錆の発生は認められないものの、
240時間後に錆の発生が認められる
× :銅箔において、24時間後に明らかな錆の発生が認められる
Each symbol is as follows, and ⊚ or ◯ was accepted, and × was rejected.
⊚: No rust was found on the copper foil even after 240 hours. ◯: No rust was found on the copper foil after 24 hours.
Occurrence of rust is observed after 240 hours. X: Clear rust is observed after 24 hours in the copper foil.
表1から明らかなように、各実施例の樹脂層被覆電子部品搭載基板では、樹脂層が溶剤可溶性樹脂を主材料として構成されることにより、凹部の底部における空隙を生じさせることなく、電子部品搭載基板に対して被覆することが可能であった。さらに、各実施例の樹脂層被覆電子部品搭載基板では、溶剤可溶性樹脂を主材料として構成される樹脂層により、A・B≦30なる関係を満足するものとすることで、銅箔における錆の発生を的確に抑制し得る結果を示した。 As is clear from Table 1, in the resin layer-covered electronic component mounting board of each example, since the resin layer is composed mainly of the solvent-soluble resin, the electronic component can be formed without forming a void at the bottom of the recess. It was possible to coat the mounting substrate. Further, in the resin layer-covered electronic component mounting boards of the respective examples, the resin layer composed mainly of the solvent-soluble resin satisfies the relationship of A·B≦30 to prevent rust in the copper foil. The results showed that the occurrence could be properly suppressed.
これに対して、各比較例の樹脂層被覆電子部品搭載基板では、凹部の底部における空隙を生じさせることなく、電子部品搭載基板に対して被覆することが可能であったものの、溶剤可溶性樹脂を主材料として構成される樹脂層により、A・B≦30なる関係を満足させることができず、A・B>30となっており、これに起因して、銅箔において24時間後に錆が発生する結果を示した。 On the other hand, in the resin layer-covered electronic component mounting substrate of each comparative example, it was possible to coat the electronic component mounting substrate without creating a void at the bottom of the recess, but a solvent-soluble resin was used. The resin layer formed as the main material cannot satisfy the relationship of A/B≦30, and A/B>30. Due to this, rust occurs in the copper foil after 24 hours. The results are shown.
4 電子部品
5 基板
6 凹凸
7 樹脂層
45 電子部品搭載基板
50 樹脂層被覆電子部品搭載基板
61 凸部
62 凹部
4
Claims (10)
当該樹脂層形成用材料を用いて形成された前記樹脂層は、該樹脂層の水蒸気透過度をA[g/m2/day]とし、前記樹脂層に含まれるイオン性不純物の濃度をB[ppm]としたとき、A・B≦30なる関係を満足することを特徴とする樹脂層形成用材料。 A substrate and a resin layer forming material used to form a resin layer covering an electronic component mounting substrate including an electronic component mounted on the substrate, the resin layer forming material containing a solvent-soluble resin as a main material,
The resin layer formed using the resin layer forming material has a water vapor permeability of the resin layer of A [g/m 2 /day] and a concentration of ionic impurities contained in the resin layer of B[ ppm], the resin layer forming material is characterized by satisfying the relationship of A·B≦30.
前記溶剤は、トルエン、ノルマルヘキサン、メチルエチルケトンおよび酢酸エチルのうちの少なくとも1種である請求項1ないし6のいずれか1項に記載の樹脂層形成用材料。 The resin layer forming material further contains a solvent,
The resin layer forming material according to any one of claims 1 to 6, wherein the solvent is at least one selected from the group consisting of toluene, normal hexane, methyl ethyl ketone, and ethyl acetate.
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