JP6169001B2 - 積層体及びその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、積層体及び積層体の製造方法に関する。

従来、電気製品において、電気・電子部品を搭載した回路基板が用いられている。近年、電気製品の性能の向上に伴って、このような回路基板は、電気・電子部品の高密度化および高集積化が進んでおり、各部品に対して信頼性の向上が要求されている。

回路基板が用いられる電気製品の種類によっては、回路基板に対して防水性及び防塵性が要求される。これらの性能が十分でないと、回路基板上に埃や水滴が接触して、通電した際に誤作動を生じるという問題がある。

上述の問題を解消する方法として、基板を防水性の筐体に収容して用いる方法が行われている。しかしながら、当該方法によれば、温度変化により筐体内部に結露を生じてしまい、却って回路基板に水滴が接触し易くなるという問題がある。

上述の問題を解消する方法として、また、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が行われている。また、プリント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により製造される、樹脂組成物の硬化物により被覆された防湿絶縁性樹脂被覆プリント基板が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

しかし、これらの樹脂が被覆した回路基板等は、溶融状態の樹脂を回路基板上に滴下又は充填するので、電子部品等が熱により故障するという問題がある。また、溶融状態の樹脂を滴下又は充填後に、加熱又は乾燥を行う時間が必要となる。更に、上述の方法により回路基板を製造するために、専用の滴下装置又は充填装置や、成形装置が必要となる。このため、上述の方法で回路基板等を製造する場合、回路基板等の製造に望まれる軽薄短小化・作業方法の簡略化を図ることは困難であり、少量で多品種の回路基板等の製造に適しているとはいえない。このため、防水性に優れ、容易に製造できる、防水処理が施された回路基板の開発が望まれている。

実公平２−３８４６４号公報

本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、防水性に優れ、容易に製造できる、回路基板と樹脂シートとの積層体及びその製造方法を提供することを課題とする。

本発明者は、上記目的を達成すべく鋭意研究を重ねた結果、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において、上記樹脂シートとして、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以上である樹脂シートを用いた積層体とすることにより、上記目的を達成し得る積層体が得られることを見出し、ここに本発明を完成するに至った。

即ち、本発明は、下記の積層体及び積層体の製造方法を提供するものである。
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。

本発明の積層体は、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、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、厚みが１．５ｍｍ以上であることを特徴とする。
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。

以下、本発明の積層体について具体的に説明する。

（樹脂シート）
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。

上記硬度の下限は特に限定されず、積層体の使用温度範囲においてゲル状態を保持できる程度の硬度であればよい。例えば、Ｃタイプ硬さ試験器よりも軟質材料の評価に適する高分子計器株式会社製のＣ２型試験器で指示値１以上を示す硬度であればよい。上記硬度が低過ぎてゲル状態を保持できない場合、樹脂シートの強度が低くなり、破損して防水性に劣り、回路基板の表面を保護できないおそれがある。

本明細書において、ＪＩＳ Ｋ７３１２のタイプＣ硬さ試験で測定された硬度は、測定温度２３℃の条件により測定された値である。なお、上記樹脂シートを回路基板上に積層する際に、当該樹脂シートを加熱軟化させて積層する場合には、上記硬度は、加熱軟化した樹脂シートについて上記ＪＩＳ Ｋ７３１２のタイプＣ硬さ試験に準拠した測定方法により測定すればよい。
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。

樹脂シートの厚みは、１．５ｍｍ以上である。樹脂シートの厚みが１．５ｍｍ未満であると、樹脂シートが回路基板表面への表面追従性に劣り、回路基板の防水性が十分でない。また、樹脂シートの厚みが１．５ｍｍ未満であると、樹脂シートの強度が低くなり、樹脂シートが外部と接触して破損した際に回路基板表面が露出して、回路基板の防水性に劣る。
上記樹脂シートの厚みは、４ｍｍ以上が好ましい。

上記樹脂シートの厚みの上限は、特に限定されないが、５０ｍｍ以下であることが好ましい。樹脂シートの厚みの上限が厚過ぎると、回路基板の小型化が困難となるおそれがあり、また、経済性に劣るおそれがある。

樹脂シートを形成する樹脂組成物に用いられる樹脂は、ＪＩＳ Ｋ７３１２のタイプＣ硬さ試験で測定された硬度を１９以下とすることができれば特に限定されないが、ウレタン系樹脂、シリコン系樹脂又はアクリル系樹脂であることが好ましい。これらの樹脂は、単独で用いてもよいし、混合して用いられてもよい。

上記ウレタン系樹脂は、ポリオール化合物と、ポリイソシアネート化合物を含むものである。

上記のポリオール化合物とは、１分子中に少なくとも２つの水酸基を有する化合物であり、具体例にはポリオレフィンポリオール、ポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオールなどを用いることができる。

上記のポリオレフィンポリオールとしては、両末端に水酸基を有するポリブタジエン、ポリイソプレンなどのジエン化合物に対して白金、バナジウム等の水素化触媒を用いて水素を付加した化合物を使用することができる。具体的には、ポリテール（三菱化学製）やエポール（出光興産製）、Ｐｏｌｙ ｂｄ（出光興産製）などである。ここで、水素化率は、５０〜１００％程度であることが好ましく、７０〜１００％程度であることがより好ましい。

上記のポリオレフィンポリオールの数平均分子量は、通常３００〜２５０００であり、好ましくは５００〜２００００である。さらに好ましくは、７００〜１００００である。

上記のポリエーテルポリオールとしては、エチレングリコール、プロピレングリコール、グリセリン、トリメチロールプロパンなどのポリオール化合物に、エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、ブチレンオキサイドなどのアルキレンオキサイドが付加することによって得られる化合物を使用することができる。具体的にはＤ−１０００またはＤ−２０００（三井化学ポリウレタン株式会社）である。これらポリエーテルポリオールの重量平均分子量は通常５００〜５０００であり、好ましくは９５０〜３５００である。

上記のポリエステルポリオールとしては、二塩基酸と多価アルコールの縮合重合反応によって得られる化合物を用いることができる。好ましくはダイマー酸系ジオールとひまし油の縮合重合によって得られる化合物、ダイマー酸系ジオールとヒマシ油のエステル交換反応によって得られるヒマシ油系ジオール化合物などを用いることができる。より好ましくはオクタン酸ジオールとヒマシ油の縮合重合反応によって得られる化合物である。このような化合物の例として、リシノレート系ポリオールがあげられ、より具体的にはＵＲＩＣシリーズ（伊藤製油）などが挙げられる。これらのポリエステルポリオールの重量平均分子量は、通常５００〜１００００であり、好ましくは７００〜５０００である。

上記ウレタン系樹脂に含まれるポリオール化合物としては、上記のポリオレフィンポリオール、ポリエーテルポリオールおよびポリエステルポリオールの中から単独、または二種以上を混合して用いることができる。

上記ウレタン系樹脂に含まれるイソシアネート化合物は、イソシアネート基を少なくとも２つ有する化合物であり、具体的にはジフェニルメタンジイソシアネート、ポリフェニレンポリイソシアネート、トリレンジイソシアネート、ヘキサメチレンンジイソシアネートなどが挙げられ、より具体的にはミリオネートＭＴＬ（日本ポリウレタン工業株式会社製）などが挙げられる。

上記のポリイソシアネート化合物は、上記のポリオール化合物の量を１当量とした際に、０．８〜１．２当量となる範囲でウレタン系樹脂に含有させて用いることができる。

上記シリコン系樹脂としては、メチルシリコン、フェニルシリコン、メチルフェニルシリコン等のストレートシリコン樹脂、または、エポキシ変性シリコン、アルキド変性シリコン、アクリル変性シリコーンポリエステル変性シリコン等の変性シリコン樹脂を用いることができる。また、テトラアルキルオルソシリケートまたはポリシリケート類、例えばメチルシリケート、エチルシリケート、プロピルシリケート、イソプロピルシリケート、ブチルシリケート、イソブチルシリケートなどの単量体及び部分縮合体を出発原料とするアルコキシシランの加水分解縮合物を使用することも可能である。

上記アクリル系樹脂としては、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と、所望により用いられるカルボキシル基などの官能基を有する単量体及び他の単量体との共重合体、すなわち（メタ）アクリル酸エステル共重合体を好ましく挙げることができる。本明細書において、「（メタ）アクリル酸」とは「アクリル酸」及び「メタアクリル酸」の両方を意味する。
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。

上記所望により用いられる官能基を有する単量体の例としては、アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、マレイン酸、イタコン酸、シトラコン酸などのエチレン性不飽和カルボン酸；（メタ）アクリル酸２−ヒドロキシエチル、（メタ）アクリル酸２−ヒドロキシプロピル、（メタ）アクリル酸３−ヒドロキシプロピル、（メタ）アクリル酸２−ヒドロキシブチル、（メタ）アクリル酸３−ヒドロキシブチル、（メタ）アクリル酸４−ヒドロキシブチルなどの（メタ）アクリル酸ヒドロキシアルキルエステル；（メタ）アクリル酸モノメチルアミノエチル、（メタ）アクリル酸モノエチルアミノエチル、（メタ）アクリル酸モノメチルアミノプロピル、（メタ）アクリル酸モノエチルアミノプロピルなどの（メタ）アクリル酸モノアルキルアミノアルキルなどが挙げられる。これらの単量体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。

樹脂シートを形成する樹脂組成物は、上記樹脂の他に、必要に応じて可塑剤が含まれていてもよく、具体的には可塑剤フタル酸エステル類、ポリα−オレフィン系、トリメリット酸系などの可塑剤を用いることができる。

上記可塑剤は、樹脂シートを形成する樹脂組成物の総重量１００％に対して、５〜８０％の重量を含有させて用いることができる。好ましくは、１０〜５０％である。より好ましくは、３５〜４５％である。

樹脂シートを形成する樹脂組成物には、熱伝導性、難燃性、コスト低減効率を上げるために、無機充填剤が含まれていてもよく、具体的には、シリカ粉、アルミナ粉、水酸化アルミニウムなどを用いることができる。好ましくは、水酸化アルミニウムである。

上記無機充填剤は、上記ウレタン系樹脂、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種と、さらに可塑剤との総量を１００重量部としたときに、１００〜３５０重量部となる含有量で用いることができる。好ましくは、１００〜３００重量部である。３５０重量部を超えると、樹脂組成物の粘度が高くなり、作業性に劣る。

（回路基板）
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１は、本発明の積層体の一例を示す模式図である。図１に示す本発明の積層体１０は、回路基板２０の片面に樹脂シート３０が積層されている。図１の積層体１０においては、回路基板２０と樹脂シート３０との間から、配線２１が伸び、積層体１０の外部と接続可能となっている。

本発明の積層体は、回路基板の両面に樹脂シートが積層されていてもよい。当該構成とすることで、より防水性に優れた積層体とすることができる。
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。

本発明の積層体は、回路基板の両面に樹脂シートが積層されている構成である場合、図３のように、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構成としてもよい。回路基板２０よりも広い面積の樹脂シート３０で回路基板２０を両面から挟持した場合、図３のように、回路基板２０が外部に露出していない構成とすることができる。上記構成とすることで、更に防水性に優れた積層体とすることができる。
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。

本発明の積層体を構成する樹脂シートは、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てもよい。
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。

上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を超えることが好ましい。表面保護シートの上記硬度を上述の範囲とすることにより、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。

上記表面保護シートを形成する樹脂としては特に限定されず、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリ塩化ビニリデン等熱可塑性・熱硬化性の各種樹脂が使用できる。また、セロハン、クラフト紙、又はポリエステル等を使用し、粘着テープの基材と同様の状態に形成して用いることができる。
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。

（製造方法）
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。

上記製造方法は、回路基板の片面に樹脂シートを積層して、回路基板と樹脂シートとを接着する工程を含んでいてもよいし、回路基板の両面に樹脂シートを積層して、回路基板を樹脂シートにより挟持する工程を含んでいてもよい。

上記樹脂シートは、上述の樹脂シートを形成する樹脂を溶融して、必要に応じて他の添加剤を添加して樹脂組成物とし、シート状に成形することにより製造することができる。上記樹脂組成物をシート状に成形する方法としては特に限定されないが、例えば、布やゴム等の薄い支持体に樹脂組成物を１．５ｍｍ以上の厚みとなるように塗布し、硬化させる方法、ポリプロピレン（ＰＰ）やポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）により成形された箱型のトレーに樹脂組成物を厚みが１．５ｍｍ以上となるように充填し、硬化させる方法が挙げられる。上述のようにして得られた樹脂シートは、回路基板と接する面が露出していれば、他の面は、上記支持体やトレーに被覆されたまま回路基板と積層され、積層体を形成してもよい。

樹脂シートと回路基板とを接着する方法としては、上記樹脂シートが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有するため、回路基板と樹脂シートとを積層することにより接着することができるが、より強固に接着するために、回路基板と樹脂シートとを積層し、両側から押圧して接着する方法が好ましい。

上記押圧する際の圧力は、１０〜３００ｋＰａであることが好ましい。押圧する際に圧力が１０ｋＰａより低いと、接着力が十分でないおそれがあり、圧力が３００ｋＰａより高いと、回路基板上の電気・電子部品が破損するおそれがある。

上記樹脂シートと回路基板とを積層し、接着する際に、単に大気圧中で樹脂シートと回路基板とを積層し、押圧してもよいが、真空中でこれらを積層し、押圧してもよい。このように真空中で積層し、押圧することにより、樹脂シートと回路基板との間の気泡の形成が抑制され、より強固に接着することが可能となる。

上記製造方法では、樹脂シートを回路基板上に積層する際に、当該樹脂シートの温度は常温でよいが、樹脂シートを加熱軟化させてもよい。樹脂シートを加熱軟化させる場合の樹脂シートの温度は、樹脂シートが溶融せず、且つ、樹脂シートを軟化させることができれば特に限定されないが、２４０℃未満が好ましく、１２０℃以下がより好ましい。また、樹脂シートを加熱軟化させる場合の樹脂シートの温度は、４０℃以上が好ましい。上記樹脂シートの温度が高過ぎると、回路基板が損傷するおそれがあり、加熱に時間がかかり、積層体が容易に製造できないおそれがある。また、上記樹脂シートの温度が低過ぎると、樹脂シートの軟化が十分でないおそれがある。

積層体が表面保護シートを有する場合、樹脂シートを形成した後、接着剤等の従来公知の手段により樹脂シートの一方面に表面保護シートを接着する方法により積層体に表面保護シートを設けてもよい。また、布やゴム等の薄い支持体に表面保護シートを形成するための溶融状態の樹脂を塗布して硬化させ、更にその上に樹脂シートを形成するための樹脂組成物を１．５ｍｍ以上の厚みとなるように塗布し、硬化させる方法が挙げられ、また、ポリプロピレン（ＰＰ）やポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）により成形された箱型のトレーに表面保護シートを形成するための溶融状態の樹脂を充填し、硬化させた後、更にその上に樹脂シートを形成する樹脂組成物を厚みが１．５ｍｍ以上となるように充填する方法が挙げられる。

上記方法により製造された積層体は、回路基板と樹脂シートとの接着力が十分であるが、より強固に接着するために、積層体をクリップ、粘着テープ、インシュロック等により固定してもよい。当該構成とすることで、振動等による樹脂シートの剥離を抑制することができる。

本発明の積層体は、回路基板の少なくとも片面に積層された樹脂シートが、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、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。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。

本発明の積層体の一例を示す模式図である。 本発明の積層体の一例を示す模式図である。 本発明の積層体の一例を示す模式図である。 本発明の積層体の一例を示す模式図である。

以下に実施例及び比較例を示して本発明をより詳しく説明する。但し、本発明は実施例に限定されない。

実施例１
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。

調製した樹脂組成物を５ｍｍＨｇ以下で減圧脱泡し、底面積５５ｍｍ^２、深さ４ｍｍ、厚み１．０ｍｍの表面保護シートとしてのＰＥＴ製トレーに流し込み、６０℃で１６時間静置して硬化させて樹脂シートを調製した。樹脂シートの厚みは４ｍｍであった。また、上記樹脂組成物を用いて厚み１０ｍｍの成形体を別途作成し、当該成形体のＪＩＳ Ｋ７３１２のタイプＣ硬さ試験で硬度を測定すると、硬度は４であった。当該硬度を樹脂シートのＪＩＳ Ｋ７３１２のタイプＣ硬さ試験で測定された硬度とした。また、樹脂シートは、回路基板と接着される面が露出しており、他の面は、トレーに被覆されていた。また、トレーを積層し、１０ｍｍとしてＪＩＳ Ｋ７３１２のタイプＣ硬さ試験により硬度を測定すると、硬度は１００であった。当該硬度を表面保護シートのＪＩＳ Ｋ７３１２のタイプＣ硬さ試験で測定された硬度とした。

回路基板として、ＪＩＳ Ｚ３１９７の８．５．３ｂ）５）に規定される櫛形電極基板上の対向する電極に、塩化ビニル樹脂被覆銅線を半田付けした回路基板を用意した。

回路基板の両面に、上述のようにして調製した２枚の樹脂シートを１枚ずつ積層し、回路基板を樹脂シートにより挟持した。積層は、樹脂シートが露出している（トレーにより被覆されていない）面と、回路基板とが接触するようにして行った。また、回路基板と接続された銅線は、２枚の樹脂シートの間から外部に伸び、積層体の外部と接続可能となっていた。

回路基板の両面の樹脂シートを、２００ｋＰａの圧力で押圧して樹脂シートと回路基板とを接着させ、積層体を作製した。

実施例２及び３、比較例１及び２
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。

実施例４
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。

比較例３
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。

比較例４
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。

なお、上記実施例及び比較例において、樹脂シートの硬度は、ＪＩＳ Ｋ７３１２のタイプＣ硬さ試験により、２３℃の条件で測定された硬度である。

［評価］
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１．０×１０^９Ω以上である
×：抵抗値が１．０×１０^６Ω以下で計測不能である

試験例２（製造容易性評価）
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

上記試験例１及び２の結果を表１に示す。

表１の結果から、実施例１〜４で得られた積層体は、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１９以下であるので、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ので、回路基板に容易に防水処理を施すことができ、容易に積層体を製造することができることが分かった。
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。

これに対し、比較例１及び２の積層体は、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１９を超え、比較例４の積層体は、樹脂シートの厚みが１．５ｍｍ未満であるので、樹脂シートが粘着性及び表面追従性に劣り、凹凸がある回路基板の表面に対して十分な密着性を示すことができず、防水性に劣ることが分かった。

また、比較例３においては、従来の注型方式により回路基板に防水処理を施しているので防水処理が完了するまでに時間を要し、防水処理が容易に行えないことが分かった。

１０…積層体、２０…回路基板、２１…配線、３０…樹脂シート、４０…表面保護シート

Claims (15)

1. 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。
2. 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。
3. 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。
4. 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。
5. 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。
6. 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。
7. 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。
8. 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。
9. 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。
10. 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。
11. 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。
12. 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。
13. 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。
14. 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。
15. 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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