JPH0462480B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

〔産業上の利用分野〕 この発明は、チツプ状電子部品をホツトメルト
接着剤でプリント基板上に実装する際に、該電子
部品の基板への接合面に、ホツトメルト接着剤を
簡単かつ容易に塗布するための方法に関するもの
である。 〔従来の技術〕 チツプコンデンサー、チツプ抵抗器、チツプイ
ンダクター、チツプフイルター、半導体チツプ等
のチツプ状の電子部品をプリント基板上に実装す
る技術は、集積回路の急速な発展と共に益々その
重要度を高めている。 エレクトロニクスの分野において、かゝる実装
技術は、高密度化、高性能化、高信頼性化、小型
化、軽量化、製造工程の簡略化の方向で技術開発
が進み、その利用分野も拡大する方向にある。 かゝるチツプ状電子部品をプリント基板等に装
着する方法としては、例えば接着剤でチツプ状電
子部品を基板に仮固定したのち、ハンダ付けを行
う方法が提案されている。 また、接着剤を用いてチツプ状電子部品を基板
に接着する方法も知られており、これに関する幾
つかの提案がある。 その一つは、光硬化型の接着剤やエポキシ樹脂
等の液状の接着剤を用いる方法である。 この方法は、液状あるいはペースト状の接着剤
をスクリーン印刷、スタンピングあるいはデイス
ペンサー等により基板上に所定のパターンに合わ
せて塗布したのち、チツプ状電子部品をセツトし
て光照射又は加熱により接着するものである。 他の方法は、嫌気性を付与した光硬化型の接着
剤を使用し、基板上にチツプ状電子部品を接着固
定するものであるが、接着速度、接着強度のバラ
ツキ、材質の差によるバラツキ等の点で必ずしも
満足すべきものではない。 また、半導体チツプに適用する方法として、特
開昭59−221369号の発明にみられるように、半導
体ウエハーの裏面に、Ｂステージのエポキシ樹脂
シートを貼合わせた後、該ウエハーにスクライブ
を入れ、チツプに分割したのち接着する方法も提
案されている。 また、プリント基板にパターンとして印刷した
接着剤によつて電気部品を基板に取付ける際に、
接着有効部分の面積を増して接着強度を向上する
目的で、基板の電気部品取付部の印刷パターンと
して小領域の部分を設ける技法は、実開昭59−
45963号に開示されている。 さらに、かゝる電子部品の装着に関し、ホツト
メルト接着剤を使用する方法も提案されている。 すなわち、ペレツト又は塊状のホツトメルト接
着剤を、150〜200℃の温度条件下で溶融してギヤ
ポンプ等によりノズルより吐出させ溶融状態で塗
布する、いわゆるホツトメルトアプリケーターを
使用する方法および特開昭55−82176号の発明に
見られるように、ホツトメルト接着剤をチツプ状
電子部品の形状に合わせて成型したのち、接着工
程に供給する方法である。 〔発明が解決しようとする問題点） ホツトメルト接着剤を使用して電子部品を基板
上に接着固定する方法中、前記のホツトメルトア
プリケーターを使用する方法は、一定の塗布量が
得られ難いので、特に電子部品のように微細なチ
ツプの取付けには適さない。 また、異なつた形状、あるいは大小に応じて使
い分けることが困難である。 一方、基板の電気部品取付部に形成する接着剤
の印刷パターンとして小領域の部分を設ける前記
実開昭59−45963号の技術は、この小領域の部分
で印刷パターンの中央に生ずるくぼみを無くし接
着の有効面積を増して強固な接着を行うものであ
つて、具体的には、小領域からなる接着剤塗布面
のパターンを電子部品の接合面の大きさや形状に
合わせて形成するものである。 したがつて、基板に接合せんとする電子部品の
形状が異なる場合には、当然新たな接着剤の印刷
パターンが必要になるため、電子部品の基板に対
する接合面への接着剤の塗布作業の煩雑さは依然
として未解決のまゝであつた。 また、前記の特開昭55−82176号に示される方
法は、工程が複雑となり生産性に問題がある。 この発明はかゝる現状に鑑み、ホツトメルト接
着剤を使用して基板上にチツプ状電子部品を接着
固定する際に、チツプ状電子部品に接着剤を簡単
かつ容易に、しかも確実に塗布する方法を提供せ
んとするもので、チツプコンデンサー、チツプ抵
抗器、チツプインダクター、チツプフイルター、
半導体素子などの多岐に亘る電子部品に適用して
高密度実装、高信頼性化、小型化を図り、かつ、
製造工程の簡略化と、コストダウンを図ることを
狙いとしたものである。 〔問題点を解決するための手段〕 前記目的を達成するため、この発明のホツトメ
ルト接着剤のチツプ状電子部品への塗布方法は、
チツプ状電子部品におけるプリント基板との接合
面にホツトメルト接着剤を塗布する方法におい
て、一旦ホツトメルト接着剤を難接着性シートの
片面全体にドツト状に塗布した後、該シート上の
ホツトメルト接着剤を前記接合面上に転写するこ
とを特徴とするものである。 この発明において、チツプ状電子部品における
プリント基板との接合面への接着剤の具体的な塗
布方法は、ポリエステル樹脂等からなるホツトメ
ルト接着剤に対して難接着性を有する高分子シー
トの一方の面に、パターン印刷等により前記ホツ
トメルト接着剤を全体に亘つてドツト状に融着担
持せしめ、このドツト状のホツトメルト接着剤の
上面に加熱したチツプ状電子部品を当接し、加熱
したチツプ状電子部品の持つ熱容量によつて該チ
ツプ状電子部品の接合面にホツトメルト接着剤を
ドツト状に転写せしめるものである。 シート上に融着担持されたドツト状のホツトメ
ルト接着剤の電子部品への転写は、該シート上に
担持されたドツト状のホツトメルト接着剤を加熱
し、加熱しないチツプ状電子部品をこれに当接す
ることにより、また、チツプ状電子部品とシート
上の接着剤の両者を加熱することによつても可能
である。 いずれの場合においても、シートとチツプ状電
子部品とは、ドツト状のホツトメルト接着剤で一
時的に結着されるが、ドツト状のホツトメルト接
着剤に対してシートが難接着性で、一方のチツプ
状電子部品がホツトメルト接着剤に対して接着性
を有するものであるから、シートとチツプ状電子
部品とを引き離すと、ホツトメルト接着剤はドツ
ト状のまゝチツプ状電子部品の側に移行する。 このような方法で得たホツトメルト接着剤付き
のチツプ状電子部品は、これを加熱した基板上の
所定の位置に置き圧着することによつて、容易か
つ確実に接着される。 この発明に使用するホツトメルト接着剤として
は、共重合ポリエステル樹脂、ポリアミド、ポリ
ウレタン、エチレン−酢酸ビニル共重合体、ポリ
オレフイン、スチレン−イソプレン−スチレンブ
ロツク共重合体、スチレン−ブタジエン−スチレ
ンブロツク共重合体、ポリビニルブチラール、ポ
リビニルホルマール、フエノキシ樹脂、エチレン
−アクリル酸エステル共重合体、エチレン−アク
リル酸共重合体およびこれらの樹脂をベースにし
てロジン等の粘着付与剤、マイクロクリスタンワ
ツクス等のワツクス、各種可塑剤、銀粉やグラフ
アイト等の導電性固体、赤リン等の難燃化剤、酸
化防止剤、紫外線吸収剤、酸化チタンなどの充填
剤、発泡剤、顔料等を適宜配合し、低粘度化、難
燃化、導電性化、耐熱性向上および着色化等によ
り各種の性能を付与したホツトメルト接着剤を使
用することができる。 さらに、ホツトメルト接着剤に加熱温度条件下
で反応性を付与せしめたり、接着後に空気中の湿
度により反応を促進するタイプに変性した、いわ
ゆる反応型ホツトメルト接着剤を使用することも
可能である。 これらのホツトメルト接着剤は、通常１〜５mm
角、または円筒上のペレツトをなしているもので
あるが、これらを液体窒素等で冷凍し、粉砕する
ことにより粉末化することができ、この発明にお
いては粉末化された接着剤を用いることが好まし
い。 かゝる粉末状接着剤の粒径は、500μ以下、好
ましくは200μ以下、さらに好ましくは100μ以下
である。 この粉末状接着剤は、これを粉末のまゝシート
に担持させるか、あるいは水系媒体に分散してデ
イスパージヨンの形態でシートに担持させるもの
で、その際、接着剤の粒径が大きいと、膜が厚く
なり過ぎたり、充分な精度を得ることができず、
また、デイスパージヨンとして用いる場合には、
沈降等の現象により粒子が不均一化する等の問題
が生ずる。 特に、この発明に用いられる著しく小型の電子
部品の基板への装着に際しては、塗布時の膜厚を
小さくする必要があり、しかも塗布精度を要する
場合やデイスパージヨンの形状で使用する場合に
は、その粒径は小さい方が好ましい。 粉末状接着剤に発泡剤を配合したものは、塗布
後にドツトの高さを高くし、接着に際して小さい
圧力で、広い面積に拡大できるので好ましい方法
である。 チツプ状電子部品に対する基板への接着力を向
上させるため、チツプ状電子部品のモールド時に
使用した離型剤を除去する目的で脱脂したり、エ
ポキシ樹脂やウレタン樹脂をベースにしたプライ
マーで予め接合面を処理することができる。 この方法によれば、チツプ状電子部品の接着剤
の塗布がきわめて容易かつ確実で、また規則的な
ドツトが得られる点で特に有用性の高いものであ
る。 ホツトメルト接着剤をドツト状に担持させるた
めの難接着性シートとしては、ポリエチレンテレ
フタレート樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹
脂等のポリエステル系樹脂、ポリエチレン、ポリ
プロピレン、架橋ポリエチレン、変性ポリオレフ
イン等のポリオレフイン系樹脂、６ナイロン、６
−６ナイロン、12ナイロンなどのポリアミド樹
脂、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン等のビ
ニル系樹脂、ポリフツ化ビニリデン、ポリトリフ
ルオロエチレン等のフツ素系樹脂を挙げることが
できる。 これらの中でもポリエチレンテレフタレート樹
脂を特に好ましいシート材料として使用すること
ができる。 かゝるシートの厚みは、好ましくは10〜500μ、
特に20〜100μが好ましいが、その厚みは取り扱
いの容易さや、適度な物理的強度などの面を考慮
して定められる。 このようなシートは、ペレツトから通常のＴダ
イによる押出し加工や、インフレーシヨン加工に
よつて容易に得ることができる。 この場合、接着剤とシートとの接着力は重要で
あつて、接着力が大き過ぎるとチツプ状電子部品
を剥離したときに接着剤がシート上に残り、基板
上面に実装したときに充分な接着力が得られない
か、あるいは接着剤の脱落などのトラブルを起こ
す。 逆に、接着力が小さすぎると、シート上へのチ
ツプ状電子部品の保持力が小さく、製造工程中や
搬送時に接着剤が脱落するなどのトラブルが生ず
る。 接着強度としては、シート材料の引つ張り剪断
強度で評価して、５〜200Kg／cm²、好ましくは10
〜100Kg／cm²である。 この数値は接着剤とシートの組合わせによつて
決定され、さらに接着剤とチツプ状電子部品との
接着力によつて変化する。 たとえば、共重合ポリエステル樹脂を接着剤と
し、ポリエチレンテレフタレート樹脂をシート材
料としたときに、シート材料の引張剪断強度は、
10〜100Kg／cm²である。 発泡剤を配合した粉末状接着剤を使用する場合
には、シートに加熱固定する条件で発泡するよう
な発泡剤を選択することにより、見掛け上樹脂の
比重が小さくなり、少ない接着剤量で高い接着強
度が得られるというメリツトがある。 ホツトメルト接着剤を、粉末あるいはデイスパ
ージヨンの形でシートにドツト状に担持させる方
法としては、ロールに半球状の凹みを多数施した
ロールを用い、その凹みに接着剤を供給して回転
するロールに接触させたシートに溶融した接着剤
を塗布するロールコーター方式による方法、グラ
ビアロール状に互いに交叉する溝を設けたロール
に、加熱溶融状態の樹脂を連続的に供給してロー
ルに接触するシート面上に、接着剤を連続的に転
写塗布する方法、さらには、一定間隔の穴を明け
た円筒状ドラム内に接着剤のデイスパージヨン液
を供給し、液を穴から外部へ押出しながらロール
ドラムに接触させたシートに接着剤を塗布する方
法などがあり、いずれもホツトメルト接着剤はド
ツトとしてシート上に塗布される。 ホツトメルト接着剤の加熱条件は、使用するホ
ツトメルト接着剤の融点以上の温度で、通常は80
〜300℃、好ましくは100〜250℃である。 シート上に適用するドツトの大きさは、通常ド
ツトのポイント数によつて変化させるもので、好
ましいドツトポイント数は、面積１cm²当たり５〜
1000ポイント、特に好ましくは20〜400ポイント
である。 この場合、１ドツト当たりの好ましい大きさは
0.1〜５mmφ、特に好ましくは0.2〜２mmφであ
る。 接着剤の塗布量は、好ましくは１〜500g／m²、
特に好ましくは５〜200g／m²である。 ドツトの大きさとポイント数は、適用するチツ
プ状電子部品の大きさ、形状または配列の仕方、
あるいは要求する接着強度によつて調節すること
ができる。 以下、この発明の接着剤の塗布方法の一例を添
付の図面に基づいて具体的に説明する。 第１図は難接着性のシート上にホツトメルト接
着剤を塗布する工程を示した縦断面図、第２図は
ホツトメルト接着剤をドツト状に塗布したシート
の部分の平面図である。 また、第３図はチツプ状電子部品をシート上に
載置した状態の拡大断面図、第４図は、シートか
らチツプ状電子部品を剥離した状態の拡大断面図
である。 第１図において、難接着性のシート７は案内ロ
ール９を経て矢視の方向に進み、ついで、ドツト
ロール１および圧着ロール２間に入る。 ドツトロール１は、表面に所定の大きさと数を
持つた半球状の凹陥部５を多数規則的に設けたも
のである。 貯溜部４において加熱溶融されたホツトメルト
接着剤は、この凹陥部５に供給され、ドツトロー
ル１と圧着ロール２との回転で、シート７上の片
面全体に半球状のホツトメルト接着剤がドツトと
して規則的に融着担持せしめられる。 なお、ドツトの形状には特別な制限はないが、
通常は平面形状が円形、楕円形、長方形または菱
形等であり、それぞれの目的に応じて自由に設定
することができる。このようにして、シート７の
片面全体にホツトメルト接着剤を各種のパターン
でドツト状に担持させることができる。 ホツトメルト接着剤６を担持したシート７は、
ついで冷却ロール３で冷却される。 かくして得たホツトメルト接着剤６をドツトと
して担持したシート７は、第３図に示すように、
その上面に予め加熱したチツプ状電子部品８を載
置する。 ついで、第４図に示すように必要に応じてチツ
プ状電子部品８を持ち上げ、シート７から剥離す
ると、シート７上にドツト状に担持されたホツト
メルト接着剤６は、チツプ状電子部品８の下面の
部分との接着度合が大きいため、該電子部品８と
一体となつてシート７より離れて、ホツトメルト
接着剤をドツト状に塗布したチツプ状電子部品を
得ることができる。 この場合、チツプ状電子部品を予熱すると同時
に、シートも予熱して接着剤を離れ易くするよう
にしてもよい。 チツプ状電子部品８への接着剤の塗布は、接着
時の温度、加圧力、ドツトサイズ、ポイント数等
により自在に変化させることができるので、これ
らの条件を適宜選択することによつてチツプ状電
子部品の接着面全体に接着剤を塗布することがで
きる。 チツプ状電子部品に対する接着剤の塗布に際し
ては、チツプ下面の接着剤と、チツプに接触して
いない接着剤とを互いに接触させないことが大切
であつて、チツプ状電子部品の接合面に塗布され
る接着剤が、シート７上の他の接着剤と接触状態
にあると、シートからチツプを剥離したとき、チ
ツプにバリが生じ、体裁が悪くなり、また、正常
な接着ができない場合も生ずる。 〔作用〕 この発明は、加熱溶融して使用し、冷却固化と
同時に接着が行われるため他の接着剤の如くポツ
トライフに留意する必要もなく、一旦溶融したも
のを繰返し使用できるという利点を有するホツト
メルト接着剤の持つ特性を最大限に利用したもの
である。 すなわち、かゝる特性のホツトメルト接着剤を
一旦難接着性のシートの片面全体にドツト状に塗
布し、その表面にチツプ状電子部品を載置したの
ち、チツプ状電子部品をシートから剥離して接着
剤をチツプ状電子部品の接合面に転写させること
によつて、チツプ状電子部品への接着剤の塗布を
きわめて容易かつ確実に行うことができる。 基板に対するチツプ状電子部品の装着は、加熱
した基板上に接着剤を転写したチツプ状電子部品
を所定の箇所に配置して圧着するだけでよい。 なお、ドツトの大きさやポイント数を選択する
ことによつて接着すべき部分の面積に対応する適
正な接着剤量を確保することができ、これによつ
て優れた接着強度（引張剪断強度）で確実な接着
が可能となる。 〔実施例〕 以下、この発明の接着剤の塗布方法を実施例に
よつてより詳細に説明する。 実施例 １ ホツトメルト接着剤として、ポリエステル系の
アロンメルトPES−111（融点110℃、ペレツト
状：東亜合成化学工業(株)製品）、アロンメルト
PPET−2403（Ｒ＆Ｂ 軟化点125℃、ペレツト
状：東亜合成化学工業(株)製品）を使用し、第１図
と同様の工程で難接着性シートにホツトメルト接
着剤を担持せしめた。 すなわち、直径300mmφの銅張り鋼製ロールに、
所定のパターンで光エツチングを施し、これをク
ロムメツキしてグラビアロールを作り、このグラ
ビアロールをドツトロール１とした。 このドツトロール１に鋼製スプリングドクター
ブレードとシリコンゴム製の圧着ロール２を付属
させた。 難接着性のシート７として幅300mm、厚さ100μ
のポリエチレンテレフタレート樹脂シート７を使
用し、このシート７の表面に12m／分の速度で前
記グラビアロール１に供給したホツトメルト接着
剤をドツト状に連続して担持させた。 担持させたドツトのパターンは、Ａ〜Ｄの４種
類であり、Ａが150ポイント／cm²、Ｂが60ポイン
ト／cm²、Ｃが40ポイント／cm²、Ｄが25ポイント／
cm²の４種類で、またホツトメルト接着剤の塗布量
は、それぞれ第１表のとおりである。 樹脂温度を180〜200℃に設定し、前記ポリエチ
レンテレフタレート樹脂製のシート７を、温度60
〜80℃に予熱して担持せしめた。 一方、エポキシ樹脂でモールドした２種類の
ICチツプ〔４×６×3^Hmm〕イ及び〔５×13×33^H
mm〕ロを温度140℃に予熱し、その接合面を前記
のホツトメルト接着剤がドツト状で担持されたシ
ートの上に置き、若干の圧力をかけて接着した。 自然放冷により、全体を常温まで冷却した後、
７日間室内に放置した。 かくて得たICモールドチツプを固定したシー
トは、取扱いに際して生ずる振動等によつてもシ
ートから剥落することなく安定に取扱うことがで
きた。 ついで、手によつてICモールドチツプをシー
トから引き剥がすと、該チツプはシートの界面か
らきれいに剥離して接着剤はチツプの接合面に前
記のドツト状で確実に移行した。 ガラスエボキシ銅張積層板を基板とし、その表
面を遠赤外線ヒーターによつて加熱し、前記IC
モールドチツプの下部の接着剤面を積層板の上面
に載置して加圧接着してICモールドチツプを実
装した基板を得た。 この実装基板を引張試験機を用いて、10mm／分
の速度で常温下の引張接着強度を測定した結果は
第１表のとおりであつた。 この第１表よりいずれも強固に接着されている
こが判る。

【表】 実施例 ２ 反応型ホツトメルト接着剤として、共重合ナイ
ロンをベースに架橋型に変性したFS−175P（融点
120℃、粉末状：東亜合成化学工業(株)製品）およ
びエポキシ樹脂系AP−500（粉末状：東亜合成化
学工業(株)製品）を使用し、粉末ドツトコーテイン
グマシンにより実施例１と同じシート上に60ポイ
ント／cm²にて、第２表の塗布量で塗布した。 これを前記実施例１に記載のICチツプロと同
じチツプを使用して実施例１と同様にして、上記
シート上にホツトメルト接着剤を担持させ、この
ICチツプを実施例１と同様にしてガラスエポキ
シ銅張積層板よりなる基板に装着した。 かくて得た装着物の塗布７日後と塗布60日後の
各接着強度（引張剪断強度）を測定し、第２表の
結果を得た。

〔発明の効果〕

この発明のホツトメルト接着剤のチツプ状電子
部品への塗布方法は、難接着性シートの片面全体
にホツトメルト接着剤をドツト状に塗布し、該シ
ート上のホツトメルト接着剤をチツプ状電子部品
の接合面に転写するという手段を採用したことに
より、以下に述べる多くの優れた効果を奏するも
のである。 (1) 電子部品の基板との接合面へのホツトメルト
接着剤の塗布は、当該電子部品の前記接合面を
予め片面全体にドツト状にホツトメルト接着剤
が塗布されたシートに押圧するだけで、接着剤
を塗布しようとする電子部品の接合面がいかな
る形状のものであつても、接着剤を簡単かつ容
易に接合面に接着剤のはみ出しなしに、しかも
必要量のみを接合面全体に均一に塗布すること
ができる。 したがつて、片面全体にドツト状にホツトメ
ルト接着剤が塗布されたシートを準備するだけ
で、基板に接着せんとする電子部品の接合面の
形状に合わせてシートに接着剤を塗布する必要
がない。 (2) 電子部品を接着剤で基板に装着するに際し、
電子部品に塗布された接着剤は、そのドツトに
よつて接着時に発生する気泡の放出を容易にし
て接着強度の向上に寄与することができる。 (3) ホツトメルト接着剤をドツト状に塗布したチ
ツプ状電子部品は、簡単な手段で基板に容易に
装着することができるため、多くのチツプ状電
子部品の実装を連続して実施することができ、
電子部品の実装ラインへの組み入れが容易とな
り、実装作業の能率を飛躍的に向上することが
できる。 (4) この方法で得られるホツトメルト接着剤付き
のチツプ状電子部品は、これをシートから分離
することなく保管、運搬し、実装時にシートか
ら分離して使用に供することができるため、部
品と保護と紛失を防止することができる。 (5) このチツプ状電子部品は、ホツトメルト接着
剤がドライの状態で塗布されているので汚れが
なく保管や管理が容易で、工程の自由度が大き
いので前記実装ラインに組み込む以外に、実装
ラインに対して接着剤塗布ラインをを別工程に
分けて実施することも可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図はシート上にホツトメルト接着剤を塗布
する工程を示した縦断面図、第２図はホツトメル
ト接着剤をドツト状に塗布したシートの部分の平
面図、第３図はチツプ状電子部品をシート上に載
置した状態の拡大断面図、第４図はシートからチ
ツプ状電子部品を剥離した状態の拡大縦断面図で
ある。 １……ドツトロール、２……圧着ロール、３…
…冷却ロール、５……凹陥部、７……シート、８
……チツプ状電子部品、９……案内ロール。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ チツプ状電子部品におけるプリント基板との
   接合面にホツトメルト接着剤を塗布する方法にお
   いて、一旦ホツトメルト接着剤を難接着性シート
   の片面全体にドツト状に塗布した後、該シート上
   のホツトメルト接着剤を前記接合面上に転写する
   ことを特徴とするホツトメルト接着剤のチツプ状
   電子部品への塗布方法。