JP7088443B1 - 伸縮性実装基板及び伸縮性実装基板の製造方法 - Google Patents

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Abstract

伸縮性実装基板1は、伸縮性基材10と、伸縮性基材10の一方主面側に位置し、かつ、導電性フィラー及び樹脂を含む実装電極部30aと、実装電極部30aに接続されたはんだ部40aと、はんだ部40aを介して実装電極部30aに電気的に接続された電子部品50と、を備え、実装電極部30aは、伸縮性基材10側に位置する第1主面31aと、はんだ部40a側に位置する第2主面32aと、を有し、実装電極部30aには、第1主面31aを含む第1領域E1と、第2主面32aを含む第2領域E2と、が存在し、実装電極部30aにおいて、第1領域E1及び第2領域E2を含む断面を見たとき、第2領域E2に存在する導電性フィラーの断面積は、第1領域E1に存在する導電性フィラーの断面積よりも大きい。

Description

本発明は、伸縮性実装基板及び伸縮性実装基板の製造方法に関する。
近年、配線基板を用いて生体情報を取得及び解析することにより、生体(例えば、人体)の状態等を管理することが行われている。
このような配線基板には、電子部品が実装されることがある。例えば、特許文献1には、折り曲げ性を有する基材と、基材上に形成された折り曲げ性を有する配線パターンと、配線パターン上に形成された導電性部材と、電子部品と、導電性部材と電子部品とを接合する接合部材と、を備える、基板が開示されている。
特開2018-14381号公報
特許文献1に記載の基板では、接合部材としてはんだが用いられている一方で、はんだの濡れ性を良くするために、導電性部材として金属箔、金属めっき、又は、金属粉末が用いられている。しかしながら、はんだの濡れ性が良い導電性部材と電子部品とがはんだを介して接合される場合、導電性部材とはんだとが反応して脆い金属化合物が生成される、いわゆるはんだ喰われという現象が生じる。特許文献1に記載の基板では、このようなはんだ喰われが導電性部材全体に生じやすいと考えられるため、導電性部材が全体的に破断しやすく、結果的に、電子部品の実装強度が低下しやすくなる。
更に、特許文献1に記載の基板では、導電性部材として金属箔又は金属粉末が用いられる場合、基板全体の折り曲げ性を確保するためには、金属箔又は金属粉末を設ける領域をはんだに接する範囲で小さくする必要があり、特殊な装置が必要となる。これに対して、導電性部材として金属めっきが用いられる場合、折り曲げ性を確保しやすくなるが、配線パターン同士の短絡を防止するために、配線パターン間に金属めっきを形成しないように基材を保護する必要があり、プロセスが煩雑になる。また、この場合は、めっき液に対する耐性を有する基材を用いる必要がある。このように、特許文献1に記載の基板では、簡易なプロセスで製造可能とする点で改善の余地がある。
本発明は、上記の問題を解決するためになされたものであり、電子部品の実装強度が確保されつつ、簡易なプロセスで製造可能な伸縮性実装基板を提供することを目的とするものである。また、本発明は、上記伸縮性実装基板の製造方法を提供することを目的とするものである。
本発明の伸縮性実装基板は、伸縮性基材と、上記伸縮性基材の一方主面側に位置し、かつ、導電性フィラー及び樹脂を含む実装電極部と、上記実装電極部に接続されたはんだ部と、上記はんだ部を介して上記実装電極部に電気的に接続された電子部品と、を備え、上記実装電極部は、上記伸縮性基材側に位置する第1主面と、上記はんだ部側に位置する第2主面と、を有し、上記実装電極部には、上記第1主面を含む第1領域と、上記第2主面を含む第2領域と、が存在し、上記実装電極部において、上記第1領域及び上記第2領域を含む断面を見たとき、上記第2領域に存在する上記導電性フィラーの断面積は、上記第1領域に存在する上記導電性フィラーの断面積よりも大きい、ことを特徴とする。
本発明の伸縮性実装基板の製造方法は、第1導電性フィラー及び熱硬化性樹脂を含む第1導電性ペーストを、伸縮性基材の一方主面側に塗工した後、熱処理することにより、第1電極層を形成する、第1電極層形成工程と、第2導電性フィラー及び熱可塑性樹脂を含む第2導電性ペーストを、上記第1電極層に対して上記伸縮性基材と反対側に塗工した後、熱処理することにより、第2電極層を形成する、第2電極層形成工程と、はんだペーストを、上記第2電極層上に塗工し、次いで、電子部品を上記はんだペーストに搭載した後、熱処理することにより、上記はんだペーストを溶融、凝固させてはんだ部を形成しつつ、上記電子部品と上記第1電極層とを上記はんだ部を介して接合する、電子部品実装工程と、を備える、ことを特徴とする。
本発明によれば、電子部品の実装強度が確保されつつ、簡易なプロセスで製造可能な伸縮性実装基板を提供できる。また、本発明によれば、上記伸縮性実装基板の製造方法を提供できる。
本発明の伸縮性実装基板の一例を示す平面模式図である。 図1中の線分A1-A2に対応する部分を示す断面模式図である。 本発明の伸縮性実装基板の別の一例を示す平面模式図である。 図3中の線分A1’-A2’に対応する部分を示す断面模式図である。 本発明の伸縮性実装基板の製造方法の一例について、第1電極層形成工程を示す断面模式図である。 本発明の伸縮性実装基板の製造方法の一例について、第2電極層形成工程を示す断面模式図である。 本発明の伸縮性実装基板の製造方法の一例について、電子部品実装工程を示す平面模式図である。 図7中の線分B1-B2に対応する部分を示す断面模式図である。 図8中の点線で囲まれた領域の拡大図であって、はんだペーストの熱処理を行う前の状態を示す断面模式図である。 図9で示した状態に対して、はんだペーストの熱処理を行っている途中の状態を示す断面模式図である。 図9で示した状態に対して、はんだペーストの熱処理を行った後の状態を示す断面模式図である。 図2中の点線で囲まれた領域を拡大して示す断面模式図である。 実施例1の伸縮性実装基板の製造過程における、第2電極層形成工程の完了時点での状態を示す断面写真である。 実施例1の伸縮性実装基板の製造過程における、電子部品実装工程の完了時点での状態を示す断面写真である。 比較例1の伸縮性実装基板の製造過程における、電子部品実装工程の完了時点での状態を示す断面写真である。
以下、本発明の伸縮性実装基板と本発明の伸縮性実装基板の製造方法とについて説明する。なお、本発明は、以下の構成に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜変更されてもよい。また、以下において記載する個々の好ましい構成を複数組み合わせたものもまた本発明である。
図1は、本発明の伸縮性実装基板の一例を示す平面模式図である。図2は、図1中の線分A1-A2に対応する部分を示す断面模式図である。
図1及び図2に示すように、伸縮性実装基板1は、伸縮性基材10と、伸縮性配線20aと、伸縮性配線20bと、実装電極部30aと、実装電極部30bと、はんだ部40aと、はんだ部40bと、電子部品50と、を有している。
伸縮性基材10は、ウレタン系樹脂、シリコーン系樹脂、アクリル系樹脂、及び、オレフィン系樹脂からなる群より選択される少なくとも1種の樹脂を含むことが好ましい。ウレタン系樹脂としては、例えば、熱可塑性ポリウレタン(TPU)が挙げられる。
伸縮性実装基板1が生体に貼り付けられる場合、生体表面の伸縮を阻害しない観点から、伸縮性基材10の厚みは、好ましくは100μm以下であり、より好ましくは50μm以下である。また、伸縮性基材10の厚みは、好ましくは10μm以上である。
本明細書中、各部材及び各層の厚みは、断面視したときに、伸縮性基材の主面に直交する厚み方向(図2では、上下方向)における長さを意味する。また、この厚みは、特に断らない限り、伸縮性実装基板を伸縮させていない状態のものとして示される。
伸縮性配線20aは、伸縮性基材10の一方主面11a上に設けられつつ、端部が実装電極部30aの端部を伸縮性基材10との間で厚み方向に挟むように設けられている。このように、伸縮性配線20aと実装電極部30aとは、端部同士で接続されている。
伸縮性配線20bは、伸縮性基材10の一方主面11a上に設けられつつ、端部が実装電極部30bの端部を伸縮性基材10との間で厚み方向に挟むように設けられている。このように、伸縮性配線20bと実装電極部30bとは、端部同士で接続されている。
伸縮性配線20a及び伸縮性配線20bは、例えば、導電性フィラー及び樹脂を含んでいる。
伸縮性配線20a及び伸縮性配線20bに含まれる導電性フィラーとしては、例えば、銀フィラー、銅フィラー、ニッケルフィラー等の金属フィラーが挙げられる。中でも、伸縮性配線20a及び伸縮性配線20bに含まれる導電性フィラーは、銀フィラーであることが好ましい。
伸縮性配線20aに含まれる導電性フィラーと、伸縮性配線20bに含まれる導電性フィラーとは、金属の種類が互いに同じであることが好ましいが、金属の種類が互いに異なっていてもよい。
伸縮性配線20a及び伸縮性配線20bに含まれる導電性フィラーの形状としては、例えば、板状、球状等が挙げられる。
伸縮性配線20aに含まれる導電性フィラーと、伸縮性配線20bに含まれる導電性フィラーとは、形状が互いに同じであることが好ましいが、形状が互いに異なっていてもよい。
伸縮性配線20a及び伸縮性配線20bに含まれる導電性フィラーの粒径は、好ましくは0.01μm以上、10μm以下である。導電性フィラーの粒径は、導電性フィラーが板状である場合はその最大辺の長さを意味し、導電性フィラーが球状である場合はその直径を意味する。
伸縮性配線20aに含まれる導電性フィラーと、伸縮性配線20bに含まれる導電性フィラーとは、粒径が互いに同じであることが好ましいが、粒径が互いに異なっていてもよい。
伸縮性配線20a及び伸縮性配線20bに含まれる樹脂は、アクリル系樹脂、エポキシ系樹脂、ウレタン系樹脂、及び、シリコーン系樹脂からなる群より選択される少なくとも1種のエラストマー系樹脂であることが好ましい。
伸縮性配線20aに含まれる樹脂と、伸縮性配線20bに含まれる樹脂とは、樹脂の種類が互いに同じであることが好ましいが、樹脂の種類が互いに異なっていてもよい。
伸縮性配線20a及び伸縮性配線20bの厚みは、各々、好ましくは100μm以下であり、より好ましくは50μm以下である。また、伸縮性配線20a及び伸縮性配線20bの厚みは、各々、好ましくは1μm以上である。
伸縮性配線20a及び伸縮性配線20bの厚みは、互いに同じであることが好ましいが、互いに異なっていてもよい。
実装電極部30a及び実装電極部30bは、伸縮性基材10の一方主面11a側に位置しており、ここでは、伸縮性基材10の一方主面11a上に設けられている。実装電極部30a及び実装電極部30bは、互いに離隔した位置に設けられている。
実装電極部30a及び実装電極部30bは、導電性フィラー及び樹脂を含んでいる。
実装電極部30a及び実装電極部30bに含まれる導電性フィラーとしては、例えば、銀フィラー、銅フィラー、ニッケルフィラー等の金属フィラーが挙げられる。中でも、実装電極部30a及び実装電極部30bに含まれる導電性フィラーは、銀フィラーであることが好ましい。
実装電極部30aに含まれる導電性フィラーと、実装電極部30bに含まれる導電性フィラーとは、金属の種類が互いに同じであることが好ましいが、金属の種類が互いに異なっていてもよい。
実装電極部30a及び実装電極部30bに含まれる導電性フィラーの形状としては、例えば、板状、球状等が挙げられる。中でも、実装電極部30a及び実装電極部30bに含まれる導電性フィラーは、板状であることが好ましい。
実装電極部30aに含まれる導電性フィラーと、実装電極部30bに含まれる導電性フィラーとは、形状が互いに同じであることが好ましいが、形状が互いに異なっていてもよい。
実装電極部30a及び実装電極部30bに含まれる樹脂は、熱硬化性のポリエステル系樹脂等の熱硬化性樹脂であることが好ましい。
実装電極部30aに含まれる樹脂と、実装電極部30bに含まれる樹脂とは、樹脂の種類が互いに同じであることが好ましいが、樹脂の種類が互いに異なっていてもよい。
実装電極部30aは、第1主面31aと、第2主面32aと、を有している。
実装電極部30aの第1主面31aは、伸縮性基材10側に位置する主面である。より具体的には、実装電極部30aの第1主面31aは、伸縮性基材10の一方主面11aに対向しており、ここでは、伸縮性基材10の一方主面11aに接している。
実装電極部30aの第2主面32aは、はんだ部40a側に位置する主面である。
実装電極部30bは、第1主面31bと、第2主面32bと、を有している。
実装電極部30bの第1主面31bは、伸縮性基材10側に位置する主面である。より具体的には、実装電極部30bの第1主面31bは、伸縮性基材10の一方主面11aに対向しており、ここでは、伸縮性基材10の一方主面11aに接している。
実装電極部30bの第2主面32bは、はんだ部40b側に位置する主面である。
本発明の伸縮性実装基板の特徴的部分である実装電極部30a及び実装電極部30bの詳細については、後述する。
はんだ部40aは、実装電極部30aに接続されている。
はんだ部40bは、実装電極部30bに接続されている。
はんだ部40a及びはんだ部40bは、互いに離隔した位置に設けられている。
はんだ部40a及びはんだ部40bは、スズ及びビスマスを金属成分として含むことが好ましく、いわゆる低温はんだであることが好ましい。はんだ部40a及びはんだ部40bとして、このような低温はんだを用いることにより、伸縮性基材10、伸縮性配線20a、伸縮性配線20b、及び、電子部品50の耐熱温度が低い場合であっても、これらを損傷させることなく電子部品50の実装を行える。
はんだ部40aの金属成分と、はんだ部40bの金属成分とは、金属の種類が互いに同じであることが好ましいが、金属の種類が互いに異なっていてもよい。
電子部品50は、はんだ部40aを介して実装電極部30aに電気的に接続されている。また、電子部品50は、はんだ部40bを介して実装電極部30bに電気的に接続されている。
電子部品50としては、例えば、増幅器(オペアンプ、トランジスタ等)、ダイオード、集積回路(IC)、コンデンサ、抵抗器、インダクタ等が挙げられる。
伸縮性実装基板1は、実装電極部30a及び実装電極部30bと異なる位置に、伸縮性配線20aに接続された電極を更に有していてもよい。また、伸縮性実装基板1は、実装電極部30a及び実装電極部30bと異なる位置に、伸縮性配線20bに接続された電極を更に有していてもよい。伸縮性実装基板1は、このような電極を介して生体に貼り付けられることにより、センサとして機能できる。
このような電極は、ゲル電極であることが好ましい。ゲル電極を介することにより、伸縮性実装基板1の生体への貼り付けが容易になる。ゲル電極は、例えば、水、アルコール、保湿剤、電解質等を含む導電性のゲル材料から構成される。このようなゲル材料としては、例えば、ハイドロゲル等が挙げられる。
図3は、本発明の伸縮性実装基板の別の一例を示す平面模式図である。図4は、図3中の線分A1’-A2’に対応する部分を示す断面模式図である。
図3及び図4に示した伸縮性実装基板1’のように、伸縮性配線20aの端部は、伸縮性基材10と実装電極部30aとの間に設けられていてもよい。また、伸縮性配線20bの端部は、伸縮性基材10と実装電極部30bとの間に設けられていてもよい。
実装電極部30a及び実装電極部30bについて、本発明の伸縮性実装基板の製造方法の一例としての伸縮性実装基板1の製造方法を示しつつ、以下に説明する。
<第1電極層形成工程>
図5は、本発明の伸縮性実装基板の製造方法の一例について、第1電極層形成工程を示す断面模式図である。
第1導電性フィラー及び熱硬化性樹脂を含む第1導電性ペーストを、伸縮性基材10の一方主面11a側、ここでは、伸縮性基材10の一方主面11aに塗工した後、熱処理することにより、図5に示すような第1電極層35a及び第1電極層35bを、互いに離隔した位置に形成する。このように形成された第1電極層35a及び第1電極層35bは、第1導電性ペーストで構成されることになるが、より具体的には、第1電極層35a及び第1電極層35bは、第1導電性フィラーと、熱硬化性樹脂とを含むことになる。
第1導電性ペーストは熱硬化性樹脂を含んでいるため、第1導電性ペーストに対する、後述するはんだペーストの濡れ性が悪い。つまり、第1導電性ペーストで構成される、第1電極層35a及び第1電極層35bに対しては、後述するはんだペーストの濡れ性が悪くなる。
第1導電性ペーストの塗工は、スクリーン印刷法で行われることが好ましい。これにより、第1導電性ペーストの塗工を容易に行える。
第1電極層35a形成用の第1導電性ペーストの塗工と、第1電極層35b形成用の第1導電性ペーストの塗工とは、同じタイミングで行われることが好ましい。これにより、両方の第1導電性ペーストの塗工を効率的に行える。その後、第1電極層35a形成用の第1導電性ペーストに対する熱処理と、第1電極層35b形成用の第1導電性ペーストに対する熱処理とを、同じタイミングで行うことにより、第1電極層35a及び第1電極層35bを同じタイミングで効率的に形成できる。
第1電極層35a形成用の第1導電性ペーストの塗工と、第1電極層35b形成用の第1導電性ペーストの塗工とは、異なるタイミングで行われてもよい。例えば、第1電極層35a形成用の第1導電性ペーストの塗工、熱処理を行って第1電極層35aを形成した後、第1電極層35b形成用の第1導電性ペーストの塗工、熱処理を行って第1電極層35bを形成してもよい。
第1導電性フィラーとしては、例えば、銀フィラー、銅フィラー、ニッケルフィラー等の金属フィラーが挙げられる。中でも、第1導電性フィラーは、銀フィラーであることが好ましい。
第1電極層35a形成用の第1導電性ペーストに含まれる第1導電性フィラーと、第1電極層35b形成用の第1導電性ペーストに含まれる第1導電性フィラーとは、金属の種類が互いに同じであることが好ましいが、金属の種類が互いに異なっていてもよい。
第1導電性フィラーの形状としては、例えば、板状、球状等が挙げられる。中でも、第1導電性フィラーは、板状であることが好ましい。
第1電極層35a形成用の第1導電性ペーストに含まれる第1導電性フィラーと、第1電極層35b形成用の第1導電性ペーストに含まれる第1導電性フィラーとは、形状が互いに同じであることが好ましいが、形状が互いに異なっていてもよい。
熱硬化性樹脂としては、例えば、熱硬化性のポリエステル系樹脂等が挙げられる。
第1電極層35a形成用の第1導電性ペーストに含まれる熱硬化性樹脂と、第1電極層35b形成用の第1導電性ペーストに含まれる熱硬化性樹脂とは、樹脂の種類が互いに同じであることが好ましいが、樹脂の種類が互いに異なっていてもよい。
第1導電性ペーストは、溶媒を更に含んでいてもよい。このような溶媒としては、例えば、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート等が挙げられる。
第1導電性ペーストが溶媒を含む場合、第1電極層35a形成用の第1導電性ペーストに含まれる溶媒と、第1電極層35b形成用の第1導電性ペーストに含まれる溶媒とは、溶媒の種類が互いに同じであることが好ましいが、溶媒の種類が互いに異なっていてもよい。
第1導電性ペーストは、微粉末シリカ等の添加剤を更に含んでいてもよい。
<第2電極層形成工程>
図6は、本発明の伸縮性実装基板の製造方法の一例について、第2電極層形成工程を示す断面模式図である。
第2導電性フィラー及び熱可塑性樹脂を含む第2導電性ペーストを、第1電極層35a及び第1電極層35bに対して伸縮性基材10と反対側に塗工した後、熱処理することにより、図6に示すような第2電極層36a及び第2電極層36bを、互いに離隔した位置に形成する。このように形成された第2電極層36a及び第2電極層36bは、第2導電性ペーストで構成されることになるが、より具体的には、第2電極層36a及び第2電極層36bは、第2導電性フィラーと、熱可塑性樹脂とを含むことになる。
第2導電性ペーストは熱可塑性樹脂を含んでいるため、第2導電性ペーストに対する、後述するはんだペーストの濡れ性が良い。つまり、第2導電性ペーストで構成される、第2電極層36a及び第2電極層36bに対しては、後述するはんだペーストの濡れ性が良くなる。
第2導電性ペーストの塗工は、スクリーン印刷法で行われることが好ましい。これにより、第2導電性ペーストの塗工を容易に行える。
第1電極層形成工程での第1導電性ペーストの塗工と、第2電極層形成工程での第2導電性ペーストの塗工とは、ともにスクリーン印刷法で行われることが好ましい。これにより、第1電極層形成工程での第1導電性ペーストの塗工と、第2電極層形成工程での第2導電性ペーストの塗工とを、容易に行えるのはもちろんのこと、同じ装置を用いて行えるため、後に得られる伸縮性実装基板1の製造効率が高まる。
第2電極層36a形成用の第2導電性ペーストの塗工と、第2電極層36b形成用の第2導電性ペーストの塗工とは、同じタイミングで行われることが好ましい。これにより、両方の第2導電性ペーストの塗工を効率的に行える。その後、第2電極層36a形成用の第2導電性ペーストに対する熱処理と、第2電極層36b形成用の第2導電性ペーストに対する熱処理とを、同じタイミングで行うことにより、第2電極層36a及び第2電極層36bを同じタイミングで効率的に形成できる。
第2電極層36a形成用の第2導電性ペーストの塗工と、第2電極層36b形成用の第2導電性ペーストの塗工とは、異なるタイミングで行われてもよい。例えば、第2電極層36a形成用の第2導電性ペーストの塗工、熱処理を行って第2電極層36aを形成した後、第2電極層36b形成用の第2導電性ペーストの塗工、熱処理を行って第2電極層36bを形成してもよい。
第2導電性フィラーとしては、例えば、銀フィラー、銅フィラー、ニッケルフィラー等の金属フィラーが挙げられる。中でも、第2導電性フィラーは、銀フィラーであることが好ましい。
第2電極層36a形成用の第2導電性ペーストに含まれる第2導電性フィラーと、第2電極層36b形成用の第2導電性ペーストに含まれる第2導電性フィラーとは、金属の種類が互いに同じであることが好ましいが、金属の種類が互いに異なっていてもよい。
第1導電性フィラーと第2導電性フィラーとは、金属の種類が互いに同じであることが好ましいが、金属の種類が互いに異なっていてもよい。
第2導電性フィラーの形状としては、例えば、板状、球状等が挙げられる。
第2電極層36a形成用の第2導電性ペーストに含まれる第2導電性フィラーと、第2電極層36b形成用の第2導電性ペーストに含まれる第2導電性フィラーとは、形状が互いに同じであることが好ましいが、形状が互いに異なっていてもよい。
第1導電性フィラーと第2導電性フィラーとは、形状が互いに同じであることが好ましいが、形状が互いに異なっていてもよい。
熱可塑性樹脂としては、例えば、熱可塑性のアクリル系樹脂、熱可塑性のウレタン系樹脂(例えば、熱可塑性ポリウレタン)等が挙げられる。
第2電極層36a形成用の第2導電性ペーストに含まれる熱可塑性樹脂と、第2電極層36b形成用の第2導電性ペーストに含まれる熱可塑性樹脂とは、樹脂の種類が互いに同じであることが好ましいが、樹脂の種類が互いに異なっていてもよい。
第2導電性ペーストは、溶媒を更に含んでいてもよい。このような溶媒としては、例えば、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート等が挙げられる。
第2導電性ペーストが溶媒を含む場合、第2電極層36a形成用の第2導電性ペーストに含まれる溶媒と、第2電極層36b形成用の第2導電性ペーストに含まれる溶媒とは、溶媒の種類が互いに同じであることが好ましいが、溶媒の種類が互いに異なっていてもよい。
本工程では、第2導電性ペーストを、スクリーン印刷法等で、伸縮性基材10の一方主面11aと、第1電極層35a及び第1電極層35bの端部を伸縮性基材10との間で厚み方向に挟む位置とに塗工した後、熱処理することにより、図6に示すような伸縮性配線20a及び伸縮性配線20bを更に形成する。
伸縮性配線20a形成用の第2導電性ペーストの塗工と、伸縮性配線20b形成用の第2導電性ペーストの塗工とは、同じタイミングで行われることが好ましいが、異なるタイミングで行われてもよい。
伸縮性配線20a及び伸縮性配線20b形成用の第2導電性ペーストの塗工と、第2電極層36a及び第2電極層36b形成用の第2導電性ペーストの塗工とは、同じタイミングで行われることが好ましい。これにより、これらの第2導電性ペーストの塗工を効率的に行える。その後、伸縮性配線20a及び伸縮性配線20b形成用の第2導電性ペーストに対する熱処理と、第2電極層36a及び第2電極層36b形成用の第2導電性ペーストに対する熱処理とを、同じタイミングで行うことにより、伸縮性配線20a、伸縮性配線20b、第2電極層36a、及び、第2電極層36bを同じタイミングで効率的に形成できる。
伸縮性配線20a及び伸縮性配線20b形成用の第2導電性ペーストの塗工と、第2電極層36a及び第2電極層36b形成用の第2導電性ペーストの塗工とは、異なるタイミングで行われてもよい。例えば、伸縮性配線20a及び伸縮性配線20b形成用の第2導電性ペーストの塗工、熱処理を行って伸縮性配線20a及び伸縮性配線20bを形成した後、第2電極層36a及び第2電極層36b形成用の第2導電性ペーストの塗工、熱処理を行って第2電極層36a及び第2電極層36bを形成してもよい。また、第2電極層36a及び第2電極層36b形成用の第2導電性ペーストの塗工、熱処理を行って第2電極層36a及び第2電極層36bを形成した後、伸縮性配線20a及び伸縮性配線20b形成用の第2導電性ペーストの塗工、熱処理を行って伸縮性配線20a及び伸縮性配線20bを形成してもよい。
伸縮性配線20a及び伸縮性配線20b形成用の導電性ペーストは、上述したように第2導電性ペーストであることが好ましいが、第2導電性ペーストでなくてもよい。
<電子部品実装工程>
図7は、本発明の伸縮性実装基板の製造方法の一例について、電子部品実装工程を示す平面模式図である。図8は、図7中の線分B1-B2に対応する部分を示す断面模式図である。
はんだペースト45aを、第2電極層36a上に塗工する。より具体的には、はんだペースト45aを、第1電極層35aに接触させないように、第2電極層36aに対して第1電極層35aと反対側に塗工する。
また、はんだペースト45bを、第2電極層36b上に塗工する。より具体的には、はんだペースト45bを、第1電極層35bに接触させないように、第2電極層36bに対して第1電極層35bと反対側に塗工する。
はんだペースト45a及びはんだペースト45bの塗工は、例えば、メタルマスク等を用いた印刷により行われる。
はんだペースト45a及びはんだペースト45bは、スズ及びビスマスを金属成分として含むことが好ましく、いわゆる低温はんだペーストであることが好ましい。このような低温はんだペーストを用いることにより、伸縮性基材10、伸縮性配線20a、伸縮性配線20b、及び、電子部品50の耐熱温度が低い場合であっても、これらを損傷させることなく電子部品50の実装を行える。
はんだペースト45aの金属成分と、はんだペースト45bの金属成分とは、金属の種類が互いに同じであることが好ましいが、金属の種類が互いに異なっていてもよい。
はんだペースト45a及びはんだペースト45bは、金属成分に加えて、フラックス成分を更に含んでいてもよい。
フラックス成分としては、例えば、ロジン系フラックス等が挙げられる。
はんだペースト45a及びはんだペースト45bがフラックス成分を含む場合、はんだペースト45aのフラックス成分と、はんだペースト45bのフラックス成分とは、フラックスの種類が互いに同じであることが好ましいが、フラックスの種類が互いに異なっていてもよい。
次いで、電子部品50を、図7及び図8に示すようにはんだペースト45a及びはんだペースト45bに搭載した後、リフロー炉において熱処理する。これにより、はんだペースト45aを溶融、凝固させてはんだ部40a(図2参照)を形成しつつ、電子部品50と第1電極層35aとをはんだ部40aを介して接合する。また、はんだペースト45bを溶融、凝固させてはんだ部40b(図2参照)を形成しつつ、電子部品50と第1電極層35bとをはんだ部40bを介して接合する。この際、得られた第1電極層35a及び第1電極層35bは、各々、実装電極部30a及び実装電極部30b(各々、図2参照)となる。
リフロー炉で熱処理する際の熱処理のトップ温度は、好ましくは150℃以上、190℃以下である。
実装電極部30aの形成過程について、以下に説明する。
図9は、図8中の点線で囲まれた領域の拡大図であって、はんだペーストの熱処理を行う前の状態を示す断面模式図である。図10は、図9で示した状態に対して、はんだペーストの熱処理を行っている途中の状態を示す断面模式図である。図11は、図9で示した状態に対して、はんだペーストの熱処理を行った後の状態を示す断面模式図である。
図9に示すように、はんだペースト45aの熱処理を行う前の状態では、第1電極層35aに導電性フィラー60a(図9では、板状)が含まれており、第2電極層36aに導電性フィラー61a(図9では、球状)が含まれている。
図9で示した状態に対して、はんだペースト45aの熱処理を行うと、第2電極層36aに対するはんだペースト45aの濡れ性が良いために、図10に示すように、はんだペースト45aが溶融した状態で第2電極層36aに濡れ広がることにより、第2電極層36aがはんだペースト45aに取り込まれる。更に、はんだペースト45aは、第2電極層36a側から第1電極層35a側に両層の界面を越えて濡れ広がる。そのため、第1電極層35aにおける第1電極層35aと第2電極層36aとの界面近傍の領域D2に存在する導電性フィラー60aが、はんだペースト45aの金属成分と反応することにより、第1電極層35aとはんだペースト45aとの接続が確保される。このような状態では、領域D2に存在する導電性フィラー60aは、はんだペースト45aの金属成分と反応した分、断面積が大きくなる。
一方、第1電極層35aに対するはんだペースト45aの濡れ性は悪いため、図10に示すように、はんだペースト45aは、第1電極層35aに濡れ広がり過ぎず、より具体的には、第1電極層35aと伸縮性基材10との界面まで濡れ広がりにくい。そのため、伸縮性基材10と第1電極層35aとの接続が確保される。このような状態では、第1電極層35aにおいて、第1電極層35aと伸縮性基材10との界面近傍の領域D1に存在する導電性フィラー60aの断面積は、第1電極層形成工程時の断面積をほぼ維持しており、領域D2に存在する導電性フィラー60aの断面積よりも小さい。
その後、はんだペースト45aの熱処理を終えて、はんだペースト45aを凝固させると、図11に示すように、第2電極層36aを含む位置にはんだ部40aが形成されるとともに、電子部品50と第1電極層35aとがはんだ部40aを介して接合される。この際、得られた第1電極層35aを実装電極部30aとすることで、図1及び図2に示した状態が得られる。
実装電極部30bの形成過程についても、実装電極部30aの形成過程と同様である。
以上により、図1及び図2に示した伸縮性実装基板1が製造される。
伸縮性実装基板1は、上述したように、はんだペーストの濡れ性が悪い第1導電性ペーストと、はんだペーストの濡れ性が良い第2導電性ペーストとを併用して、簡易なプロセスで製造可能である。
図2及び図11に示すように、実装電極部30aには、第1主面31aを含む第1領域E1と、第2主面32aを含む第2領域E2と、が存在している。より具体的には、実装電極部30aを厚み方向に4分割したときに、第1領域E1は第1主面31aを含む領域を指し、第2領域E2は第2主面32aを含む領域を指す。
実装電極部30aの第1領域E1は、図10に示した領域D1に由来する。また、実装電極部30aの第2領域E2は、図10に示した領域D2に由来する。よって、図11に示すように、実装電極部30aにおいて、第1領域E1及び第2領域E2を含む断面を見たとき、第2領域E2に存在する導電性フィラー60aの断面積は、第1領域E1に存在する導電性フィラー60aの断面積よりも大きい。
実装電極部30aの第2領域E2は、図10に示した領域D2、すなわち、はんだペースト45aが第1電極層35a側で濡れ広がった領域に由来するとも言えるため、実装電極部30aの第2領域E2とはんだ部40aとの接続が確保されていると言える。
実装電極部30aの第1領域E1は、図10に示した領域D1、すなわち、はんだペースト45aが第1電極層35a側で濡れ広がりにくい領域に由来するとも言えるため、伸縮性基材10と実装電極部30aの第1領域E1との接続が確保されていると言える。
このように、実装電極部30aにおいて、第2領域E2に存在する導電性フィラー60aの断面積が、第1領域E1に存在する導電性フィラー60aの断面積よりも大きいということは、実装電極部30aの第2領域E2とはんだ部40aとの接続が確保されつつ、伸縮性基材10と実装電極部30aの第1領域E1との接続が確保されており、結果的に、電子部品50の実装強度が確保されていると言える。
図2に示すように、実装電極部30bには、第1主面31bを含む第1領域F1と、第2主面32bを含む第2領域F2と、が存在している。実装電極部30bの第1領域F1及び第2領域F2についても、実装電極部30aの第1領域E1及び第2領域E2と同様なことが言える。つまり、実装電極部30bにおいて、第1領域F1及び第2領域F2を含む断面を見たとき、第2領域F2に存在する導電性フィラーの断面積は、第1領域F1に存在する導電性フィラーの断面積よりも大きい。このように、実装電極部30bにおいて、第2領域F2に存在する導電性フィラーの断面積が、第1領域F1に存在する導電性フィラーの断面積よりも大きいということは、実装電極部30bの第2領域F2とはんだ部40bとの接続が確保されつつ、伸縮性基材10と実装電極部30bの第1領域F1との接続が確保されており、結果的に、電子部品50の実装強度が確保されていると言える。
実装電極部における、第1領域に存在する導電性フィラーの断面積と、第2領域に存在する導電性フィラーの断面積とは、以下のようにして定められる。
図12は、図2中の点線で囲まれた領域を拡大して示す断面模式図である。
まず、伸縮性実装基板に対して研磨等を行うことにより、図12に示すような厚み方向に沿う断面であって、伸縮性基材10、実装電極部30a、及び、はんだ部40aを含む断面を露出させる。そして、露出させた断面について、走査型電子顕微鏡(SEM)を用いて断面写真を撮影する。
次に、得られた断面写真を確認することにより、伸縮性基材10以外で樹脂(ボイドを除く)が存在する領域を実装電極部30aと定めた上で、実装電極部30aにおいて、厚み方向で最も伸縮性基材10側に位置する第1端点P1と、厚み方向で最もはんだ部40a側に位置する第2端点P2とを定める。そして、第1端点P1を通り、かつ、厚み方向に直交する方向に延びる第1直線L1と、第2端点P2を通り、かつ、第1直線L1に平行な第2直線L2とを定める。このようにして定められた第1直線L1及び第2直線L2は、各々、実装電極部30aの第1主面31a及び第2主面32aに対応するとも言える。その後、第1直線L1と第2直線L2との厚み方向における距離を4分割するように、第1直線L1側から順に、第3直線L3、第4直線L4、及び、第5直線L5を更に定める。このようにして、実装電極部30aにおいて、第1直線L1と第3直線L3との間の領域を第1領域E1と定め、第2直線L2と第5直線L5との間の領域を第2領域E2と定める。
次に、実装電極部30aに対して、第1領域E1及び第2領域E2を縦断するように、5μm間隔で厚み方向に10本の直線を引く。そして、10本の直線の各々について、第1領域E1に存在する導電性フィラー60aとの交点の数をカウントする。また、10本の直線の各々について、第2領域E2に存在する導電性フィラー60aとの交点の数をカウントする。この際、全体が第1領域E1に存在している導電性フィラー60aはもちろんのこと、一部が第1領域E1に存在している導電性フィラー60aについても、第1領域E1に存在するものとする。また、全体が第2領域E2に存在している導電性フィラー60aはもちろんのこと、一部が第2領域E2に存在している導電性フィラー60aについても、第2領域E2に存在するものとする。
図12では、このような10本の直線のうちの2本の直線の例として、間隔が5μmの直線M1及び直線M2を示している。直線M1及び直線M2の各々については、第1領域E1に存在する導電性フィラー60aとの交点の数が4点であり、第2領域E2に存在する導電性フィラー60aとの交点の数が2点である。残りの8本の直線の各々についても同様に、第1領域E1に存在する導電性フィラー60aとの交点と、第2領域E2に存在する導電性フィラー60aとの交点とをカウントする。
その後、第1領域E1について得られた10個のカウント値の平均値G1を算出する。また、第2領域E2について得られた10個のカウント値の平均値G2を算出する。そして、平均値G1が平均値G2よりも大きい場合を、第2領域E2に存在する導電性フィラー60aの断面積が、第1領域E1に存在する導電性フィラー60aの断面積よりも大きい場合とみなす。
実装電極部30bにおける、第1領域F1に存在する導電性フィラーの断面積と、第2領域F2に存在する導電性フィラーの断面積とについても、上述した方法と同様に定められる。
図11に示すように、実装電極部30aの第2領域E2には、はんだ部40aが延在していることが好ましい。この場合、上述した実装電極部30aの形成過程から分かるように、図10に示した状態で、領域D2に存在する導電性フィラー60aが、はんだペースト45aの金属成分と反応しやすいと言える。その結果、実装電極部30aの第2領域E2とはんだ部40aとの接続が確保されやすくなる。また、この場合、実装電極部30aは、第2領域E2において、はんだ部40aの成分を更に含むことになる。
実装電極部の第2領域にはんだ部が延在しているかどうかについては、以下のようにして確認できる。まず、伸縮性実装基板に対して研磨等を行うことにより、厚み方向に沿う断面を露出させる。次に、露出させた断面に対して、走査型電子顕微鏡-エネルギー分散型X線分析(SEM-EDX)で元素マッピングを行う。そして、得られた元素マッピング図において、はんだ部の金属成分が実装電極部の第2領域に存在しているかどうかを確認する。
実装電極部30aにおいて、第2領域E2に存在する導電性フィラーは、はんだ部40aと一体化していることが好ましい。この場合、上述した実装電極部30aの形成過程から分かるように、図10に示した状態で、領域D2に存在する導電性フィラー60aが、はんだペースト45aの金属成分と反応することにより、導電性フィラー60aの断面積がかなり大きくなっていると言える。その結果、実装電極部30aの第2領域E2とはんだ部40aとの接続が充分に確保される。
実装電極部30aの厚みは、好ましくは10μm以上である。この場合、上述した実装電極部30aの形成過程から分かるように、第1電極層35aの厚みが充分に大きいと言えるため、厚み方向において、伸縮性基材10とはんだペースト45aとが充分に離れることになる。そのため、はんだペースト45aの金属成分の影響が、伸縮性基材10と第1電極層35aとの界面まで及びにくくなり、結果的に、伸縮性基材10と第1電極層35aとの接続が充分に確保される。つまり、実装電極部30aの厚みが10μm以上であることにより、伸縮性基材10と実装電極部30aの第1領域E1との接続が充分に確保される。
一方、実装電極部30aの厚みが大き過ぎると、上述した伸縮性配線20aの形成過程から分かるように、第2導電性ペーストを、スクリーン印刷法等で、第1電極層35aの端部を伸縮性基材10との間で厚み方向に挟む位置に塗工する、つまり、段差が大きい位置に塗工することになるため、塗工された第2導電性ペーストがにじみやすくなり、結果的に、その段差で伸縮性配線20aが切れやすくなる。また、実装電極部30aの厚みが大き過ぎると、上述した伸縮性配線20aの形成過程において、第2導電性ペーストの塗膜が乾燥しにくくなるために製造効率が低下したり、第2導電性ペーストの塗膜の厚みのばらつきが大きくなるために塗膜の均一性が悪化したりする。このような観点に加えて、伸縮性実装基板1の低背化の観点から、実装電極部30aの厚みは、好ましくは40μm以下である。
実装電極部30a及び実装電極部30bの厚みは、互いに同じであることが好ましいが、互いに異なっていてもよい。
図2に示すように、伸縮性基材10の一方主面11aに平行な方向、すなわち、厚み方向に直交する方向において、実装電極部30aの第2領域E2のうちのはんだ部40aに接する領域の長さR1は、実装電極部30aの第2領域E2全体の長さR2よりも小さいことが好ましい。この場合、実装電極部30aの第2領域E2とはんだ部40aとの接続が最低限確保される。その一方で、上述した実装電極部30aの形成過程から分かるように、図10に示した状態で、はんだペースト45aの金属成分の影響が、第1電極層35aの領域D2全体に及びにくくなることで、結果的に、実装電極部30a自体の強度が確保されやすくなる。
伸縮性基材10の一方主面11aに平行な方向において、実装電極部30aの第2領域E2のうちのはんだ部40aに接する領域の長さR1は、実装電極部30aの第2領域E2全体の長さR2と同じであってもよい。この場合、実装電極部30aの第2領域E2とはんだ部40aとの接触面積が大きくなるため、実装電極部30aの第2領域E2とはんだ部40aとの接続が充分に確保される。
上述した実装電極部30aの好ましい各特徴については、実装電極部30bでも同様に言える。
以上のように、伸縮性実装基板1では、実装電極部30aとはんだ部40aとの接続、及び、伸縮性基材10と実装電極部30aとの接続がともに確保されつつ、実装電極部30bとはんだ部40bとの接続、及び、伸縮性基材10と実装電極部30bとの接続がともに確保されるため、電子部品50の実装強度が確保される。
以上では、実装電極部30a及び実装電極部30bの両方において、第2領域に存在する導電性フィラーの断面積が、第1領域に存在する導電性フィラーの断面積よりも大きい態様を、好ましい態様として示した。その一方で、実装電極部30a及び実装電極部30bの一方において、第2領域に存在する導電性フィラーの断面積が、第1領域に存在する導電性フィラーの断面積よりも大きい態様であってもよい。このような場合であっても、電子部品50の実装強度が最低限確保される。つまり、伸縮性実装基板1では、実装電極部30a及び実装電極部30bの少なくとも一方において、第2領域に存在する導電性フィラーの断面積が、第1領域に存在する導電性フィラーの断面積よりも大きければよい。
以下、本発明の伸縮性実装基板と本発明の伸縮性実装基板の製造方法とをより具体的に開示した実施例を示す。なお、本発明は、この実施例のみに限定されるものではない。
[実施例1]
実施例1の伸縮性実装基板を、以下の方法で製造した。
<第1電極層形成工程>
第1導電性ペーストを、スクリーン印刷法で、伸縮性基材の一方主面に塗工した後、大気雰囲気下において、140℃で30分間熱処理することにより、図5に示した構成を有する第1電極層を形成した。レーザーオートフォーカス機構を有する画像測定システムで測定したところ、第1電極層の厚みは、約12μmであった。
第1導電性ペーストとしては、板状の銀フィラーと、熱硬化性のポリエステル系樹脂と、ブロック化イソシアネートと、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテートと、微粉末シリカとを含むものを用いた。
ここで、第1導電性ペーストはブロック化イソシアネートを含んでいたが、本工程において、ブロック剤の解離温度以上である140℃での熱処理を行ったことにより、重合反応が生じた。そのため、得られた第1電極層は、板状の銀フィラーと、ポリエステル系樹脂及びイソシアネートの硬化物とを含んでいた。なお、上述した重合反応を生じさせるために、本工程ではなく、後述する第2電極層形成工程において、ブロック剤の解離温度以上(例えば、140℃以上)での熱処理を行ってもよい。
伸縮性基材としては、熱可塑性ポリウレタンを含むものを用いた。
<第2電極層形成工程>
第2導電性ペーストを、スクリーン印刷法で、第1電極層に対して伸縮性基材と反対側に塗工し、同じタイミングで、伸縮性基材の一方主面と、第1電極層の端部を伸縮性基材との間で厚み方向に挟む位置とに塗工した。その後、塗工された第2導電性ペーストを、大気雰囲気下において、140℃で30分間熱処理することにより、図6に示した構成を有する第2電極層及び伸縮性配線を形成した。
第2導電性ペーストとしては、球状の銀フィラーと、熱可塑性のアクリル系共重合樹脂と、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテートとを含むものを用いた。そのため、得られた第2電極層及び伸縮性配線は、球状の銀フィラーと、アクリル系共重合樹脂とを含んでいた。
<電子部品実装工程>
はんだペーストを、メタルマスクを用いた印刷により、第1電極層に接触させないように、第2電極層に対して第1電極層と反対側に塗工した。
はんだペーストとしては、スズ、ビスマス、溶剤、及び、ロジン系フラックスを含むものを用いた。
次いで、1005Mサイズの電子部品を、図7及び図8に示したようにはんだペーストに搭載した後、リフロー炉においてトップ温度180℃で熱処理した。これにより、はんだペーストを溶融、凝固させてはんだ部を形成しつつ、電子部品と第1電極層とをはんだ部を介して接合した。ここでは、このようにして得られた第1電極層を実装電極部とした。
以上により、図1及び図2に示した構成を有する実施例1の伸縮性実装基板を製造した。
[比較例1]
第1電極層形成工程で第1電極層を約8μmと薄く形成したこと以外、実施例1の伸縮性実装基板と同様にして、比較例1の伸縮性実装基板を製造した。
[評価1]
実施例1の伸縮性実装基板の製造過程における、第2電極層形成工程の完了時点での状態と、電子部品実装工程の完了時点での状態とについて、走査型電子顕微鏡を用いて断面写真を撮影した。
図13は、実施例1の伸縮性実装基板の製造過程における、第2電極層形成工程の完了時点での状態を示す断面写真である。図14は、実施例1の伸縮性実装基板の製造過程における、電子部品実装工程の完了時点での状態を示す断面写真である。
図13に示すように、実施例1の伸縮性実装基板の製造過程における、第2電極層形成工程の完了時点での状態では、第1電極層35aに板状の銀フィラー70aが含まれており、第2電極層36aに球状の銀フィラー71aが含まれていることが確認された。
これに対して、図14に示すように、実施例1の伸縮性実装基板の製造過程における、電子部品実装工程の完了時点での状態では、第2電極層36aがはんだ部40aに取り込まれていることが確認された。また、第1電極層35a、すなわち、実装電極部30aにおいて、第2領域E2に存在する銀フィラー70aの断面積が、図13に示した第2電極層形成工程の完了時点での断面積よりも大きくなっていることが確認された。更に、実装電極部30aにおいて、第1領域E1に存在する銀フィラー70aの断面積が、図13に示した第2電極層形成工程の完了時点での断面積を維持しており、上述した方法によっても、第2領域E2に存在する銀フィラー70aの断面積よりも小さいことが確認された。
次に、比較例1の伸縮性実装基板の製造過程における、電子部品実装工程の完了時点での状態について、走査型電子顕微鏡を用いて断面写真を撮影した。
図15は、比較例1の伸縮性実装基板の製造過程における、電子部品実装工程の完了時点での状態を示す断面写真である。
図15に示すように、比較例1の伸縮性実装基板の製造過程における、電子部品実装工程の完了時点での状態では、はんだ部40aが伸縮性基材10と実装電極部30aとの界面まで到達しており、実装電極部30a全体がはんだ部40aに取り込まれていることが確認された。そのため、実装電極部30aのどの箇所においても銀フィラー70aの断面積が大きくなっており、上述した方法によっても、第2領域E2に存在する銀フィラー70aの断面積が、第1領域E1に存在する銀フィラー70aの断面積よりも大きくなっていないことが確認された。これは、実施例1の伸縮性実装基板の製造過程と比較して、第1電極層が薄く形成されており、はんだ部40aを構成するはんだペーストが、第1電極層に濡れ広がりやすくなったためであると考えられる。また、第1電極層形成工程では、ブロック化イソシアネートを含む第1導電性ペーストを用いたが、ブロック剤の解離温度よりも低い温度で熱処理を行ったり、重合反応に不充分な硬化条件で熱処理を行ったりして、第1電極層を形成すると、電子部品実装工程において、第1電極層に含まれる樹脂がはんだペーストのフラックス成分に溶かされてしまい、比較例1の伸縮性実装基板と同様な状態になると考えられる。
[評価2]
実施例1の伸縮性実装基板と比較例1の伸縮性実装基板とについて、以下のようにしてシェア強度(せん断強度とも呼ばれる)を測定した。まず、各例の伸縮性実装基板について、伸縮性基材の他方主面(電子部品と反対側の主面)に剛体が接着された試料を3個ずつ作製した。次に、各例の伸縮性実装基板について、3個の試料の長辺方向におけるシェア強度を、シェア試験機で測定した。各例の伸縮性実装基板について、3個の試料のシェア強度の平均値及び最低値を、表1に示す。
Figure 0007088443000001
表1に示すように、実施例1の伸縮性実装基板では、比較例1の伸縮性実装基板よりも、シェア強度の平均値及び最低値がともに高かった。つまり、実施例1の伸縮性実装基板では、比較例1の伸縮性実装基板よりも、電子部品の実装強度が高いことが分かった。
各例の伸縮性実装基板では、シェア強度測定の際に生じた破壊箇所が伸縮性基材と実装電極部との界面であった。このことから、比較例1の伸縮性実装基板のように、はんだ部が伸縮性基材と実装電極部との界面まで到達している、つまり、実装電極部において、第2領域に存在する導電性フィラーの断面積が、第1領域に存在する導電性フィラーの断面積よりも大きくなっていない場合では、伸縮性基材と実装電極部との接続が確保されず、結果的に、電子部品の実装強度が低くなるということが分かった。つまり、実施例1の伸縮性実装基板のように、実装電極部において、第2領域に存在する導電性フィラーの断面積が、第1領域に存在する導電性フィラーの断面積よりも大きい場合では、伸縮性基材と実装電極部との接続が確保され、結果的に、電子部品の実装強度が高くなるということが分かった。
1、1’ 伸縮性実装基板
10 伸縮性基材
11a 伸縮性基材の一方主面
20a、20b 伸縮性配線
30a、30b 実装電極部
31a、31b 実装電極部の第1主面
32a、32b 実装電極部の第2主面
35a、35b 第1電極層
36a、36b 第2電極層
40a、40b はんだ部
45a、45b はんだペースト
50 電子部品
60a、61a 導電性フィラー
70a、71a 銀フィラー
D1 第1電極層における第1電極層と伸縮性基材との界面近傍の領域
D2 第1電極層における第1電極層と第2電極層との界面近傍の領域
E1、F1 実装電極部の第1領域
E2、F2 実装電極部の第2領域
L1 第1直線
L2 第2直線
L3 第3直線
L4 第4直線
L5 第5直線
M1、M2 直線
P1 第1端点
P2 第2端点
R1 実装電極部の第2領域のうちのはんだ部に接する領域の長さ
R2 実装電極部の第2領域全体の長さ

Claims (9)

  1. 伸縮性基材と、
    前記伸縮性基材の一方主面側に位置し、かつ、導電性フィラー及び樹脂を含む実装電極部と、
    前記実装電極部に接続されたはんだ部と、
    前記はんだ部を介して前記実装電極部に電気的に接続された電子部品と、を備え、
    前記実装電極部は、前記伸縮性基材側に位置する第1主面と、前記はんだ部側に位置する第2主面と、を有し、
    前記実装電極部には、前記第1主面を含む第1領域と、前記第2主面を含む第2領域と、が存在し、
    前記実装電極部において、前記第1領域及び前記第2領域を含む断面を見たとき、前記第2領域に存在する前記導電性フィラーの断面積は、前記第1領域に存在する前記導電性フィラーの断面積よりも大きい、ことを特徴とする伸縮性実装基板。
  2. 前記実装電極部の前記第2領域には、前記はんだ部が延在している、請求項1に記載の伸縮性実装基板。
  3. 前記実装電極部において、前記第2領域に存在する前記導電性フィラーは、前記はんだ部と一体化している、請求項2に記載の伸縮性実装基板。
  4. 前記実装電極部の厚みは、10μm以上である、請求項1~3のいずれかに記載の伸縮性実装基板。
  5. 前記実装電極部の端部を前記伸縮性基材との間で挟むように端部が設けられた伸縮性配線を更に備える、請求項1~4のいずれかに記載の伸縮性実装基板。
  6. 前記伸縮性基材と前記実装電極部との間に端部が設けられた伸縮性配線を更に備える、請求項1~4のいずれかに記載の伸縮性実装基板。
  7. 第1導電性フィラー及び熱硬化性樹脂を含む第1導電性ペーストを、伸縮性基材の一方主面側に塗工した後、熱処理することにより、第1電極層を形成する、第1電極層形成工程と、
    第2導電性フィラー及び熱可塑性樹脂を含む第2導電性ペーストを、前記第1電極層に対して前記伸縮性基材と反対側に塗工した後、熱処理することにより、第2電極層を形成する、第2電極層形成工程と、
    はんだペーストを、前記第2電極層上に塗工し、次いで、電子部品を前記はんだペーストに搭載した後、熱処理することにより、前記はんだペーストを溶融、凝固させてはんだ部を形成しつつ、前記電子部品と前記第1電極層とを前記はんだ部を介して接合する、電子部品実装工程と、を備え
    前記第1電極層は、前記伸縮性基材側に位置する第1主面と、前記伸縮性基材と反対側に位置する第2主面と、を有し、
    前記第1電極層には、前記第1主面を含む第1領域と、前記第2主面を含む第2領域と、が存在し、
    前記電子部品実装工程後の前記第1電極層において、前記第1領域及び前記第2領域を含む断面を見たとき、前記第2領域に存在する前記第1導電性フィラーの断面積は、前記第1領域に存在する前記第1導電性フィラーの断面積よりも大きい、ことを特徴とする伸縮性実装基板の製造方法。
  8. 前記第1電極層形成工程での前記第1導電性ペーストの塗工と、前記第2電極層形成工程での前記第2導電性ペーストの塗工とは、ともにスクリーン印刷法で行われる、請求項7に記載の伸縮性実装基板の製造方法。
  9. 前記はんだペーストは、スズ及びビスマスを金属成分として含む、請求項7又は8に記載の伸縮性実装基板の製造方法。
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