JPH05275842A - 表面実装部品の接着仮止法 - Google Patents

表面実装部品の接着仮止法

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JPH05275842A
JPH05275842A JP7382192A JP7382192A JPH05275842A JP H05275842 A JPH05275842 A JP H05275842A JP 7382192 A JP7382192 A JP 7382192A JP 7382192 A JP7382192 A JP 7382192A JP H05275842 A JPH05275842 A JP H05275842A
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component
adhesive
wiring board
printed wiring
crosslinkable
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JP7382192A
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Hiroshi Okamoto
弘 岡本
Masao Shizuki
誠雄 志津木
Takashi Nishikawa
俊 西川
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TECHNO SUNSTAR KK
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TECHNO SUNSTAR KK
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    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/30Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor
    • H05K3/303Surface mounted components, e.g. affixing before soldering, aligning means, spacing means

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、優れた耐熱性および高い初期固定
保持力を兼備えた表面実装部品の接着仮止法を提供す
る。 【構成】 本発明の接着仮止法は、表面実装部品をプリ
ント配線板の表面に搭載し、接着仮止めする方法におい
て、プリント配線板または表面実装部品に、ホットメル
ト型接着剤ベース成分、紫外線架橋性成分として1分子
中に少なくとも1個のアクリロイル基を含有する飽和炭
化水素系樹脂オリゴマー、および光重合開始剤から成る
紫外線架橋性ホットメルト型接着剤を塗布し、次いで紫
外線照射して該紫外線架橋性ホットメルト型接着剤を反
応架橋させた後、表面実装部品をプリント配線板に搭載
し、圧着することを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は表面実装部品の接着仮止
法、更に詳しくは、表面実装部品をプリント配線板の表
面に搭載し、接着仮止めする方法において、特にホット
メルト型の紫外線架橋性接着剤を用いることにより、優
れた耐熱性並びに初期強度発現による高い初期固定保持
力を兼備えた表面実装部品の接着仮止法に関する。
【0002】
【従来の技術と発明が解決しようとする課題】IC(集
積回路)やLSI(大規模集積回路)などの表面実装部品
をプリント配線板の片面または両面の回路上に実装する
場合、接着剤で表面実装部品を仮止めした後、リフロー
法などで半田付けすることにより表面実装部品を固定す
る。
【0003】しかして、上記接着仮止めには、たとえば
熱硬化性エポキシ系接着剤や紫外線(UV)硬化性アクリ
ル系接着剤あるいはUV熱硬化併用タイプのエポキシ変
性アクリレート系接着剤などが使用されており、通常、
プリント配線板に該接着剤を塗布し、これに表面実装部
品を搭載し、必要に応じて搬送時の位置ズレ修正を行っ
てから、加熱および/またはUV照射で接着剤を硬化せ
しめ仮止めを行う。しかしながら、これらの接着剤は、
一旦硬化すると、次工程の半田付の温度(通常、230
〜280℃)に対し優れた耐熱性を発揮するが、それ自
体に初期強度(もしくは粘着力)が少なく、塗布から硬化
開始までの間あるいは硬化時間そのものに相当の時間を
要することから、その間において、塗布時の流れやダレ
が生じたり、搬送による表面実装部品の移動を起すこと
により、表面実装部品への固定保持力に劣るものであっ
た。
【0004】このように塗布から硬化完了までの固定保
持力の不足は、結局において結線不良の原因となり、特
に高密度実装の進展に伴って、表面実装部品の形状が小
形化しつつある昨今に至ってはますます大きな問題とな
る。すなわち、LSIの場合、特に端子ピッチが0.5m
mから0.3mmもしくはそれ以下のQFPなどでは、プリ
ント配線基板装着時に端子の上下のバラツキを吸収する
ように押え付け、端子の全部がプリント配線基板に密着
した状態で保持固定する必要がある。さらに、QFPの
装着後、端子を半田付けする際、半田ホール、ブリッジ
などが起きないようにするため、端子への半田メッキ法
による端子の固定、接続が行われているが、この場合に
も端子を下方に曲げ、押え付け、端子の反発力を上まわ
る初期保持固定力が必要となる。
【0005】そこで、このような初期固定保持力不足に
よる結線不良を未然に防止するには、UV照射もしくは
加熱を行うに際し、それまでの間、表面実装部品を機械
的手段で固定保持しておく必要があり、あるいは表面実
装部品の搭載と同時にUV照射もしくは加熱を行う手立
があるが、このための設備がたいへんとなる。また、U
V照射により高粘着性を発現する粘着剤の使用も試みら
れているが、半田付け温度に対する耐熱性が極端に低下
する。
【0006】本発明者らは、上述の高密度表面実装部品
に対しても高い初期固定保持力の発現によって結線不良
の問題を回避でき、かつその後の半田付の温度に対して
も従来と遜色ない優れた耐熱性を兼備えた接着仮止法を
提供するため鋭意検討を進めたところ、特定のUV架橋
性ホットメルト型接着剤を用い、これを塗布して予めU
V照射しておいてから表面実装部品を搭載して圧着すれ
ば、UV硬化によって初期強度が発現し、所望の高い初
期固定保持力が得られ、かつ優れた耐熱性を発揮するこ
とを見出し、本発明を完成させるに至った。
【0007】すなわち、本発明は、表面実装部品をプリ
ント配線板の表面に搭載し、接着仮止めする方法におい
て、プリント配線板または表面実装部品に、ホットメル
ト型接着剤(以下、HMAと略す)ベース成分、UV架橋
性成分として1分子中に少なくとも1個のアクリロイル
基を含有する飽和炭化水素系樹脂オリゴマー、および光
重合開始剤から成るUV架橋性HMAを塗布し、次いで
UV照射して該UV架橋性HMAを反応架橋させた後、
表面実装部品をプリント配線板に搭載し、圧着すること
を特徴とする表面実装部品の接着仮止法を提供するもの
である。
【0008】本発明で用いるUV架橋性HMAは、HM
Aベース成分、UV架橋性成分である1分子中に少なく
とも1個のアクリロイル基を含有する飽和炭化水素系樹
脂オリゴマー(以下、UV架橋性成分オリゴマーと称す)
および光重合開始剤を配合し、更に必要に応じて、熱伝
導性を付与する充填剤、塗布確認のため任意の色の着色
剤、表面実装部品搭載後、塗布厚を一定にするため粒径
のそろったガラスビーズ、その他通常の充填剤、老化防
止剤、重合禁止剤等を加えた系で構成され、通常80〜
160℃の温度で溶融して使用に供する。なお、溶融粘
度は一般に120℃で5000〜500000cpsに設
定されている。
【0009】上記HMAベース成分としては、常温で粘
着性を有するものであって、式: A−B、 A−B−A または B−A−B [式中、Aは分子量2000〜12500のポリスチレ
ンブロック、およびBは分子量1000〜250000
のポリブタジエンブロック、ポリイソプレンブロックま
たはエチレンブチレン共重合体ブロックである]で示さ
れるブロック状熱可塑性エラストマーの1種または2種
以上、またはこれに合成ゴム(ポリイソプレン、スチレ
ンゴム、ブタジエンゴム、ブチルゴムなど)、ポリオレ
フィンもしくはポリオレフィン系共重合体(ポリエチレ
ン、ポリプロピレン、エチレン−ビニルアセテート共重
合体など)、更に粘着付与剤(ロジン樹脂、水添石油樹
脂、水添テルペン樹脂、フェノール樹脂、クマロン樹脂
など)、軟化剤(プロセス油、パラフィン油、ポリブテ
ン、ポリイソブチレンなど)を適量加えたものが好まし
い。水添タイプの粘着付与剤は、相溶性が良く、熱安定
性に悪影響を及ぼさず、また吸水率が低いので良好な耐
食性をもたらす。
【0010】上記UV架橋性成分オリゴマーとは、具体
的に、1分子中に少なくとも1個の水酸基もしくはカル
ボキシル基を含有する飽和炭化水素系樹脂オリゴマー
(水添ポリブタジエン、ポリブテン、水添ポリイソプレ
ン、ポリイソブチレンなど)のアクリレート、ウレタン
アクリレート、エポキシアクリレートまたはエステルア
クリレートを指称し、これらの1種または2種以上を使
用に供する。使用量は通常、HMAベース成分100部
(重量部、以下同様)に対して5〜100部の範囲で選定
すればよい。
【0011】上記光重合開始剤としては、UV照射によ
りラジカルを発生する通常の、たとえばベンゾインエー
テル系(ベンゾインイソプロピルエーテル、ベンゾイン
イソブチルエーテルなど)、ベンゾフェノン系(ベンゾフ
ェノン、p−メトキシベンゾフェノン、p−ブロモベンゾ
フェノンなど)、アセトフェノン系(ベンジルジメチルケ
タール、2,2−ジエトキシアセトフェノン、1,1−ジ
クロロアセトフェノンなど)、チオキサントン系(2−ク
ロロチオキサントンなど)が挙げられる。使用量は通
常、HMAベース成分とUV架橋性成分オリゴマーの合
計量に対して0.5〜5重量%の範囲で選定すればよ
い。
【0012】本発明に係る表面実装部品の接着仮止法
は、上記のUV架橋性HMAを用い、以下の手順に従っ
て実施することができる。先ず、プリント配線板にUV
架橋性HMAを溶融塗布する。この場合、QFPまたは
TCP等の表面実装部品の採用および実装速度のアップ
を考慮して、ディスペンサーを用いる塗布が好ましい。
次に、UV照射を行ってUV架橋性HMAを反応架橋さ
せた後、表面実装部品を搭載し、通常0.01〜5kg/c
m2の圧力で0.1〜20秒間圧着する。このようにし
て、表面実装部品を強固に仮止めすることができる。な
お、別法として、UV架橋性HMAを表面実装部品へ予
め溶融塗布した後UV照射を行い反応架橋させてから、
プリント配線板へ搭載し、次いで上記と同様に圧着して
もよい。
【0013】
【発明の効果】以下の構成から成る本発明方法によれ
ば、優れた耐熱性および高い初期固定保持力を兼備える
ことから、次工程の半田リフロー時に表面実装部品の移
動や落下が全くなく、かつ搬送時の表面実装部品の移動
による位置ズレは起らない。しかも、架橋後の接着剤層
は適度の粘着性を有することから、最終的に行う位置修
正を容易に行うことができ(すなわち、リペアー性に優
れる)、さらに以下に示す付加的効果が奏せられる。 i)低誘電特性:表面実装部品の性能を損なわないよう、
特に信号伝播遅延を防止するために接着剤は低誘電率を
持つことが望まれるが、従来の熱硬化性エポキシ系接着
剤やUV硬化性アクリル系接着剤の比誘電率(100K
Hz,25℃),εrは3.0〜4.0であるのに対して、本
発明のUV架橋性HMAではせいぜいεr=2.6程度で
ある(この低誘電特性は、接着剤成分のほとんどが炭化
水素系の成分で構成されていることによる)。 ii)低吸水率:接着剤の吸水率が高いと、半田付け時の水
分蒸発により膨張やボイドの発生が起り、また経時吸水
(湿)による表面実装部品への悪影響が考えられるが、た
とえば40℃の7日吸水試験において、従来の熱硬化性
エポキシ系接着剤やUV硬化性アクリル系接着剤あるい
は汎用HMAでは吸水率0.5〜0.8%であるのに対
し、本発明のUV架橋性HMAは吸水率0.1%以下と
有利である(この低吸水率は、直鎖脂肪族系ポリマーの
使用による)。
【0014】
【実施例】次に実施例および比較例を挙げて、本発明を
より具体的に説明する。 実施例1 (1)UV架橋性HMA 成分 ポリスチレン−エチレンブチレン共重合体ブロック状熱可塑性エラストマー[ シェル化学(株)製、カリフレックスGX−1726] −−− 20部 両末端アクリロイル基(ウレタンアクリレートタイプ)含有水添ポリブタジエン オリゴマー[日本曹達(株)製、TEAI−3000] −−− 25部 水添スチレン系粘着付与剤[理化ハーキュレス(株)製、リガレツツ1094] −−− 40部 ポリイソブチレン[日本石油(株)製、テトラックス3T] −−− 10部 ベンジルジメチルケタール[日本チバガイギー(株)製、イルガキュアー651] −−− 3部 上記成分を一括混合してUV架橋性HMAを得る。この
HMAの溶融粘度(120℃)は70000cpsであっ
た。
【0015】(2)接着仮止め ガラスエポキシ基板(1×100×50mm)にディスペン
サーで上記(1)のHMAを溶融塗布後、UV照射[日本
電池(株)製ASE−20、積算光量1000mWs/cm2]
を施し、0.3mmピッチ,160ピンのQFP素子[富士
通(株)製]を搭載し、0.04kg/cm2×10秒で圧着す
る(この時の初期圧着性に異常はなかった)。
【0016】(3)性能試験 下記試験項目を実施し、結果を下記表1に示す。 1.耐熱性:上記(2)でQFP素子を接着仮止めした基
板を垂直に立て、270℃×10秒×5回の加熱を行
い、QFP素子の位置ズレを観察した。○:位置ズレな
し、×:位置ズレあり 2.吸水率:HMAを3×50×50mmの寸法に成型し
(架橋処理後)、40℃水中7日放置した後、吸水率(%)
を測定した。 3.誘電特性:HMAを100μm厚に成型し、これに
2.5cmφの円形電極をアルミ蒸着で付け、LCZメー
ター(エヌエフ回路ブロック表2322)から比誘電率お
よび誘電正接(共に100KHz,25℃)を求めた。
【0017】比較例1 実施例1において、(1)のHMA塗布後のUV照射を省
略した場合の例を示す。 比較例2 実施例1において、両末端アクリロイル基含有水添ポリ
ブタジエンオリゴマーおよびベンジルジメチルケタール
を除いた、いわゆる汎用HMAを用いた場合の例を示す
(すなわち、UV照射の必要なし)。
【0018】 表1 実施例 比較例 1.耐熱性 ○ × × 2.吸水率(%) 0.1 0.1 0.1 3.誘電特性 比誘電率 2.6 2.7 2.6 誘電正接 0.032 0.035 0.028

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 表面実装部品をプリント配線板の表面に
    搭載し、接着仮止めする方法において、プリント配線板
    または表面実装部品に、ホットメルト型接着剤ベース成
    分、紫外線架橋性成分として1分子中に少なくとも1個
    のアクリロイル基を含有する飽和炭化水素系樹脂オリゴ
    マー、および光重合開始剤から成る紫外線架橋性ホット
    メルト型接着剤を塗布し、次いで紫外線照射して該紫外
    線架橋性ホットメルト型接着剤を反応架橋させた後、表
    面実装部品をプリント配線板に搭載し、圧着することを
    特徴とする表面実装部品の接着仮止法。
  2. 【請求項2】 紫外線架橋性ホットメルト型接着剤をプ
    リント配線板に塗布する請求項1に記載の接着仮止法。
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