JP6169001B2 - 積層体及びその製造方法 - Google Patents
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Description
1.回路基板の少なくとも片面に樹脂シートが積層された積層体であって、
前記樹脂シートは、JIS K7312のタイプC硬さ試験で測定された硬度が19以下であり、厚みが1.5mm以上である、
ことを特徴とする積層体。
2.前記樹脂シートは、JIS K7312のタイプC硬さ試験で測定された硬度が15以下である、項1に記載の積層体。
3.前記樹脂シートは、厚みが4mm以上である、項1又は2に記載の積層体。
4.前記樹脂シートを形成する樹脂は、ウレタン系樹脂、シリコン系樹脂及びアクリル系樹脂から選択される少なくとも1種である、項1〜3のいずれかに記載の積層体。
5.前記回路基板の両面に前記樹脂シートが積層されている、項1〜4のいずれかに記載の積層体。
6.前記樹脂シートの、前記回路基板と接している面とは反対側の面に、更に表面保護シートが積層されており、前記表面保護シートは、JIS K7312のタイプC硬さ試験で測定された硬度が19を超える、項1〜5のいずれかに記載の積層体。
7.回路基板の少なくとも片面上に樹脂シートを積層して、前記回路基板と前記樹脂シートとを接着する工程を含み、
前記樹脂シートは、JIS K7312のタイプC硬さ試験で測定された硬度が19以下であり、且つ厚みが1.5mm以上である、
ことを特徴とする積層体の製造方法。
8.前記回路基板と前記樹脂シートとを積層し、両側から押圧して、前記回路基板と前記樹脂シートとを接着する、項7に記載の積層体の製造方法。
9.前記押圧の圧力は、10〜300kPaである、項7又は8に記載の積層体の製造方法。
10.前記樹脂シートは、JIS K7312のタイプC硬さ試験で測定された硬度が15以下である、項7〜9のいずれかに記載の積層体の製造方法。
11.前記樹脂シートは、厚みが4mm以上である、項7〜10のいずれかに記載の積層体の製造方法。
12.前記樹脂シートを形成する樹脂は、ウレタン系樹脂、シリコン系樹脂及びアクリル系樹脂から選択される少なくとも1種である、項7〜11のいずれかに記載の積層体の製造方法。
13.回路基板の両面に樹脂シートを積層して、前記回路基板を前記樹脂シートにより挟持する工程を含み、
前記樹脂シートは、JIS K7312のタイプC硬さ試験で測定された硬度が19以下であり、且つ厚みが1.5mm以上である、
ことを特徴とする積層体の製造方法。
14.前記回路基板を前記樹脂シートにより挟持して、両側から押圧して、前記回路基板と前記樹脂シートとを接着する、項13に記載の積層体の製造方法。
15.前記押圧の圧力は、10〜300kPaである、項13又は14に記載の積層体の製造方法。
16.前記樹脂シートは、JIS K7312のタイプC硬さ試験で測定された硬度が15以下である、項13〜15のいずれかに記載の積層体の製造方法。
17.前記樹脂シートは、厚みが4mm以上である、項13〜16のいずれかに記載の積層体の製造方法。
18.前記樹脂シートを形成する樹脂は、ウレタン系樹脂、シリコン系樹脂及びアクリル系樹脂から選択される少なくとも1種である、項13〜17のいずれかに記載の積層体の製造方法。
上記特徴を有する本発明の積層体は、回路基板上に積層された樹脂シートのJIS K7312のタイプC硬さ試験で測定された硬度が上述の範囲であるので、樹脂シートが粘着性を示すため、シート状に形成された樹脂シートを回路基板に積層することで、樹脂シートと回路基板とを接着させることができる。また、樹脂シートの厚みが上述の範囲であるので、表面追従性に優れ、凹凸がある回路基板の表面に対しても優れた密着性を示す。このため、本発明の積層体は防水性に優れている。また、従来のような、表面が樹脂組成物の硬化物により被覆された回路基板等のように、溶融状態の高温の樹脂組成物を回路基板上に充填する必要がなく、電子部品等の熱による故障が抑制されており、専用の充填装置等も必要でなく、表面が樹脂シートで被覆された回路基板を容易に製造することができる。
従って、本発明によれば、防水性に優れ、容易に製造できる樹脂シートと回路基板との積層体を得ることができる。
樹脂シートは、JIS K7312のタイプC硬さ試験で測定された硬度が19以下である。上記硬度が19を超えると、樹脂シートが粘着性に劣り、当該樹脂シートを回路基板上に積層した際に十分な接着性を発揮できず、回路基板の防水性に劣る。
上記硬度は、15以下が好ましい。
また、硬度を測定する際に、樹脂シートの厚みや、後述する表面保護シートの厚みが10mm未満である場合は、樹脂シート、又は表面保護シートを調製するための樹脂組成物を用いて別途10mm以上の厚みの成形体を調製するか、樹脂シート、又は表面保護シートを重ねて10mm以上の積層体として、当該成形体又は積層体の硬度を測定するとよい。
上記樹脂シートの厚みは、4mm以上が好ましい。
ここで、エステル部分のアルキル基の炭素数が1〜20の(メタ)アクリル酸エステルの例としては、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸プロピル、(メタ)アクリル酸ブチル、(メタ)アクリル酸ペンチル、(メタ)アクリル酸ヘキシル、(メタ)アクリル酸シクロヘキシル、(メタ)アクリル酸2−エチルヘキシル、(メタ)アクリル酸イソオクチル、(メタ)アクリル酸デシル、(メタ)アクリル酸ドデシル、(メタ)アクリル酸ミリスチル、(メタ)アクリル酸パルミチル、(メタ)アクリル酸ステアリルなどが挙げられる。これらは単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
また、所望により用いられる他の単量体の例としては、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニルなどのビニルエステル類;エチレン、プロピレン、イソブチレンなどのオレフィン類;塩化ビニル、ビニリデンクロリドなどのハロゲン化オレフィン類;スチレン、α−メチルスチレンなどのスチレン系単量体;ブタジエン、イソプレン、クロロプレンなどのジエン系単量体;アクリロニトリル、メタクリロニトリルなどのニトリル系単量体;アクリルアミド、N−メチルアクリルアミド、N,N−ジメチルアクリルアミドなどのアクリルアミド類などが挙げられる。これらは単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
本発明の積層体は、上記樹脂シートが回路基板の少なくとも片面に積層されている。回路基板としては特に限定されず、電源や制御回路、通信等の各種用途に用いられる電子回路等が例示される。回路基板の材質や形状としては特に限定されないが、フェノール樹脂やエポキシ樹脂及びそれらと紙やガラスクロス等を複合成型した柔軟性のないリジッド基板や、シート状のポリイミドやポリエステルからなるフレキシブル基板であることが一般的である。また回路基板に形成される電極や配線材料等についても特に限定されず、これらは、回路基板の所望の位置に形成すればよい。
図2は、本発明の積層体の他の一例を示す模式図である。図2に示す本発明の積層体10は、回路基板20の両面に樹脂シート30が積層されており、回路基板20が樹脂シート30に挟持されている。
図3の積層体10においても、回路基板20と接続された配線21は、樹脂シート30の間から外部に伸び、積層体10の外部と接続可能となっている。
図4は、上記構成の本発明の積層体の一例を示す模式図である。図4において、本発明の積層体10は、回路基板の両面に樹脂シート30が積層されており、樹脂シート30が回路基板20(図示せず)よりも表面積が広いので、外部からは回路基板20が視認できない。また、樹脂シート30の、回路基板20(図示せず)と接している面とは反対側の面に、更に表面保護シート40が積層されている。
図4のように、表面保護シートが積層されている構成とすることで、本発明の積層体が、より強度に優れ、埃等の異物が付着し難くなる。本発明の積層シートを形成する樹脂シートは、JIS K7312のタイプC硬さ試験で測定された硬度が19以下であるので、柔らかく、粘着性に優れている。このため、外部に樹脂シートが接触すると、樹脂シートが破損するおそれがある。また、樹脂シートが粘着性に優れているので、外部の埃等のゴミが接触すると、付着して汚れ易くなるおそれがある。上述のように、本発明の積層体を構成する樹脂シートが、回路基板と接している面とは反対側の面に、更に表面保護シートが積層されている構成とすることで、本発明の積層体が、より強度に優れ、埃等の異物が付着し難くなる。
表面保護層として、例えば、PET製のトレーを用いる場合、当該表面保護層の厚みは0.2〜2.0mm程度であることが好ましい。また、ポリ塩化ビニリデン製のフィルムを用いる場合は、10μm程度の厚みの市販のクレラップ(株式会社クレハ製)等を用いることができる。
本発明の積層体は、回路基板の少なくとも片面上に樹脂シートを積層して、上記回路基板と前記樹脂シートとを接着する工程を含み、上記樹脂シートは、JIS K7312のタイプC硬さ試験で測定された硬度が19以下であり、且つ厚みが1.5mm以上である積層体の製造方法により製造することができる。
上記製造方法においては、従来のように、回路基板の表面に、直接絶縁性の高いポッティング剤を滴下して硬化させることにより回路基板表面を被覆する方法や、回路基板を樹脂成形用の型の中に配置した後、樹脂組成物を成形用型に注入し、樹脂を硬化させる方法とは異なり、回路基板とは別体で予め樹脂をシート状に成形した樹脂シートを製造する。当該樹脂シートが、JIS K7312のタイプC硬さ試験で測定された硬度が19以下であるので粘着性を示し、回路基板上に積層することにより回路基板と樹脂シートとの積層体を製造することができる。このため、従来の製造方法のように、溶融状態の樹脂を回路基板上に滴下又は充填する工程が不要であり、電子部品等の熱による故障が抑制され、作業方法の簡略化を図ることができ、防水性に優れた積層体を容易に製造できる。
従って、本発明によれば、防水性に優れ、容易に製造できる樹脂シートと回路基板との積層体を得ることができる。
樹脂シートを形成する樹脂組成物として、表1に記載の配合の樹脂組成物を調製した。具体的には、ポリオール化合物としてPoly bd R−45HT(出光興産株式会社製)100重量部に、URIC H−31(伊藤製油株式会社製)21重量部を添加し、イソシアネート化合物としてミリオネートMTL(日本ポリウレタン工業株式会社製)20.4重量部を添加して混合した。ポリイソシアネート化合物と、ポリオール化合物との当量比は、1/1であった。
樹脂シートを調製するための樹脂組成物の配合を表1のようにして、樹脂シートのJIS K7312のタイプC硬さ試験で測定された硬度を表1のようにした以外は実施例1と同様にして、積層体を作製した。
底面が55mm×100mmの大きさの鉄製のバットの中に、表面保護シートとして、厚み10.5μmのポリ塩化ビニリデン製のフィルム(株式会社クレハ製 商品名「クレラップ」)を敷き、表1の配合で調製した樹脂組成物を流し込んで硬化させた。樹脂組成物の硬化後、バットから取り出して55×55mmの面積となるようにカットして、表面保護シートが積層された樹脂シートを調製した。それ以外は実施例1と同様にして、積層体を作製した。
表1の配合により樹脂組成物を調製し、10mmHg以下で5分間減圧脱泡した。実施例1で用いた回路基板と同一の回路基板を、実施例1で用いたトレー内に固定した。このトレー内に、脱泡した樹脂組成物を流し込み、60℃で2時間加熱して硬化させて、従来の注型方式により基板の防水処理を行った。また、回路基板と接続された銅線は、硬化した樹脂から外部に伸び、樹脂の外部と接続可能となっていた。
トレーの深さを1mmとし、樹脂シートの厚みを1mmとした以外は実施例1と同様にして、積層体を作製した。
実施例1〜3及び比較例1〜4の積層体を用いて、防水性及び製造の容易性を下記の評価試験により評価した。
試験例1(防水性評価)
実施例1〜3及び比較例1〜4で調製した積層体等の回路基板の抵抗値を測定し、初期抵抗値とした。当該初期抵抗値を測定することにより、塩化ナトリウム水溶液に浸漬前の抵抗値を確認した。
また、実施例1〜3及び比較例1〜4で調製した積層体等を、10%の塩化ナトリウム水溶液に浸漬した状態とし、この状態で回路基板の抵抗値を測定した。抵抗値の測定は、回路基板に接続された銅線を東亜ディーケーケー株式会社製デジタル超絶縁計DSM−8102に接続し、100Vの直流印可を60秒間行ったときの抵抗値を計測することにより行った。測定された抵抗値に基づいて、下記の評価基準に従って評価した。
○:抵抗値が1.0×109Ω以上である
×:抵抗値が1.0×106Ω以下で計測不能である
下記の評価基準に従って、製造容易性(防水処理時間)を評価した。なお、下記評価基準において、製造容易性は、防水処理に要する時間を評価基準としている。すなわち、実施例1〜3、比較例1、2及び4においては、樹脂シートを回路基板に接着する時間であり、比較例3においては、トレー内に回路基板を固定してから、トレー内に樹脂組成物を注入し、樹脂組成物が硬化する迄の時間である。
○:防水処理に要する時間が10分以内である
×:防水処理に要する時間が10分を超える
更に、樹脂シートの厚みが1.5mm以上であるので、表面追従性に優れ、凹凸がある回路基板の表面に対しても優れた密着性を示すため、防水性に優れることが分かった。
Claims (15)
- 回路基板の少なくとも片面にウレタン樹脂シートが積層された積層体であって、
前記ウレタン樹脂シートは、JIS K7312のタイプC硬さ試験で測定された硬度が19以下であり、厚みが1.5mm以上である、
ことを特徴とする積層体。 - 前記ウレタン樹脂シートは、JIS K7312のタイプC硬さ試験で測定された硬度が15以下である、請求項1に記載の積層体。
- 前記ウレタン樹脂シートは、厚みが4mm以上である、請求項1又は2に記載の積層体。
- 前記回路基板の両面に前記ウレタン樹脂シートが積層されている、請求項1〜3のいずれかに記載の積層体。
- 前記ウレタン樹脂シートの、前記回路基板と接している面とは反対側の面に、更に表面保護シートが積層されており、前記表面保護シートは、JIS K7312のタイプC硬さ試験で測定された硬度が19を超える、請求項1〜4のいずれかに記載の積層体。
- 回路基板の少なくとも片面上にウレタン樹脂シートを積層して、前記回路基板と前記ウレタン樹脂シートとを接着する工程を含み、
前記ウレタン樹脂シートは、JIS K7312のタイプC硬さ試験で測定された硬度が19以下であり、且つ厚みが1.5mm以上である、
ことを特徴とする積層体の製造方法。 - 前記回路基板と前記ウレタン樹脂シートとを積層し、両側から押圧して、前記回路基板と前記ウレタン樹脂シートとを接着する、請求項6に記載の積層体の製造方法。
- 前記押圧の圧力は、10〜300kPaである、請求項6又は7に記載の積層体の製造方法。
- 前記ウレタン樹脂シートは、JIS K7312のタイプC硬さ試験で測定された硬度が15以下である、請求項6〜8のいずれかに記載の積層体の製造方法。
- 前記ウレタン樹脂シートは、厚みが4mm以上である、請求項6〜9のいずれかに記載の積層体の製造方法。
- 回路基板の両面にウレタン樹脂シートを積層して、前記回路基板を前記ウレタン樹脂シートにより挟持する工程を含み、
前記ウレタン樹脂シートは、JIS K7312のタイプC硬さ試験で測定された硬度が19以下であり、且つ厚みが1.5mm以上である、
ことを特徴とする積層体の製造方法。 - 前記回路基板を前記ウレタン樹脂シートにより挟持して、両側から押圧して、前記回路基板と前記ウレタン樹脂シートとを接着する、請求項11に記載の積層体の製造方法。
- 前記押圧の圧力は、10〜300kPaである、請求項11又は12に記載の積層体の製造方法。
- 前記ウレタン樹脂シートは、JIS K7312のタイプC硬さ試験で測定された硬度が15以下である、請求項11〜13のいずれかに記載の積層体の製造方法。
- 前記ウレタン樹脂シートは、厚みが4mm以上である、請求項11〜14のいずれかに記載の積層体の製造方法。
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