JPS5811114B2 - 微小部品のプリント基板への実装法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、微小部品のプリント基板への実装法に関し、
接着材に絶縁性の紫外線硬化樹脂を用いたものである。

従来、微小部品のプリント基板への実装法としては、例
えば通常の１−ド線を有する抵抗、コンデンサ、トラン
ジスタ等の部品を、前もって所定の位置に穴あけされた
プリント基板に、手動またはインサートマシン等の自動
機によって挿入し、その後に半田付けを行い回路基板を
構成する方法が一般的であった。

しかし、上記実装法においては、部品自体の大きさから
くる制約、またインサートマシン等の自動機による挿入
法を用いる場合、送りピッチ等の関係より部品実装密度
が上らず、電子機器の小型化の妨げとなっていた。

近年、このような上記従来法の欠点を除去した新規な実
装法が要望されるに至り、リード線を有しない小型の抵
抗やコンデンサ等のいわゆるチップ抵抗、チップコンデ
ンサを用いて部品実装密度を上げ、電子機器の小型化が
進められるに至った。

本発明は、このような実装法において、工薮依減を図り
、小型化とともに低価格化に寄与す乞実装法を提供する
ものである。

まずすでに述べた従来例を第１図、第２図をもって説明
する。

第１図においで、紙フェノール、ガラスエポキシ等の積
層基板１に張り合せた銅箔２を必要個所のみ残すように
エツチングし、半田レジスト３を施したプリント基板に
おいで、その寸法が３ｙｍＸ１．５ｍｌ＋１．０１１を
程度のチップ抵抗やチップコンデンサを乗せる位置に前
もって熱硬化比のエポキシ接着材等の接着材４をマイク
ロディスペンサ５等を用いて必要量だけ塗布し、その後
に何らかの手段を用いてチップ抵抗やチップコンデンサ
等の微小部品６を第２図に示すように乗せ、１００Ｃ〜
１５０℃程度の温度で１．０〜０．５時間程度の条件下
でキュアされ、十分な接着力で微小部品６をプリント基
板に保持した上で、例えばその微小部品６を実装した面
を下にし、半田ディツプを行い、微小部品６の電極６／
と半田レジストのかかつでいない銅箔面とを半田７で電
気的接続をとることにより回路基板を構成しでいた。

このような方法においでは、まず接着材にエポキシ等の
熱硬化性樹脂を用いるため、１００℃〜１５０℃下で１
．０〜０．５時間放置する必要があり、この結果、 １）生産ヰが上らない。

２）プリント基板のそりを防ぐため、高価なガラスエポ
キシ基板等を使わなければならない。

３）銅箔面が酸化され、半田の濡れ姓が悪くなり作業性
が低下すると同時に信頼性低下につながる。

等、価格上昇につながるものであった。

本発明は、このような欠点を除去し、工数低減を図り、
価格低減を可能にするものである。

すなわち、従来は接着材としてエポキシ等の熱硬化性樹
脂を用いてきたが、本発明においては、絶縁性の紫外線
硬化樹脂を用いる。

例えば、エポキシをアクリレート変匪を施したものにベ
ンゾフェノン等の光増感剤を加えたものである。

この紫外線硬化樹脂を用いる場合、紫外線が樹脂に照射
される必要があるため、第３図に示すように、紙フェノ
ール基板１１と銅箔１２と半田レジスト１３で構成され
るプリント基板に、微小部品１４を乗せ、その微づ部品
１４の両側面に接着材（絶縁性の紫外線硬化樹脂）１５
がはみ出し付着するように接着材１５を塗布する。

この状態で入力８０Ｗ／（ｍの高圧水銀灯を上部と左右
の計３灯により照射した結果、約５秒で硬化し、強度的
にも熱硬化性エポキシ樹脂と大差のないものであった。

すなわち、微小部品が円筒型の場合は、光が同部品の下
部にまで及ぶので硬化が進み、微小部品が角型の場合で
も、光を受けで硬化した部分からの連鎖反応および反射
紫外線のまわり込みにより若干部品下部の接着材の硬化
が進む。

ここで紫外線硬化樹脂に熱硬化剤を添加しておけば、仮
に微小部品の下部全面に樹脂が入り込んでも、高圧水銀
灯より副次的に発生する熱により、下部に入った樹脂部
分の硬化が促進され、また半田付は時にはプリント基板
の予備加熱が一般に行われでおりその熱で未硬化樹脂を
硬化させうるため、未硬化樹脂による悪影響を除去でき
るものである。

さらに本発明では第３図に示したように、微小部品の側
面に接着材をはみ出させでいるので、はみ出さない場合
には、ラジカル重合反応特有の表面硬化性が悪いという
現象が現われることの外に、紫外線ランプの方向の管理
が必要であり、複数の紫外線ランプを要するという問題
があるのに比べ、本発明の方法では、紫外線が直接的に
照射され、このため接着材の表面も完全に硬化させるの
が容易となり、接着材表面の硬化不足による悪影響を排
除できる。

また紫外線硬化樹脂を安価なスクリーン印刷法を用いて
塗布すれば、一度に高密度かつ均一に塗布可能となり、
スクリーン版としてニッケル板や黄銅板等のエツチング
板を使えば、塗膜厚を１ｍｍ程度まで任意に選択可能で
ある。

なお、第３図において、１６は微小部品１４の電極１４
′を銅箔１２に電気的に接続した半田である。

以上の説明より明らかなように本発明によれば、微小部
品をプリント基板に接着するための接着材として絶縁性
の紫外線硬化樹脂を、また必要なれば熱硬化剤をも添加
した紫外線硬化樹脂を用いることにより、 １）その硬化速度が極めで速く、したがって生産ヰが向
上する。

２）高温でキュアの必要がないため、プリント基板のそ
りが生ぜず、安価な紙フェノール基板も使用でき、また
銅箔面の酸化がないため半田の濡れ性が良く、作業性が
良くなり、信頼性が向上する。

等、価格低減と同時に信頼性の向上につながるものであ
る。

一方、接着材の紫外線硬化樹脂の塗布法にスクリーン印
刷法を用いれば、 １）安価な設備でよい。

２）一度に高密度で、かつ均一な塗膜が得られる。

３）一般にスクリーン印刷法は接着材の塗布形状を正確
に制御することが可能である。

従来のマイクロディスペンサで塗布された接着材の上に
微小部品を乗せた場合、その接着材が加圧力で押し拡げ
られ、プリント基板の銅箔部にまで広がることがあり、
半田付は不良の原因となる。

これに対し、スクリーン印刷法の場合は、塗布されるべ
き接着材をプリント基板上に所望の形状に塗布すること
が可能であり、微小部品を乗せた場合、接着材が押し拡
げられても、プリント基板の銅箔部にまで広がらないよ
うに、予めスクリーン版２こより塗布形状を決めること
ができ、これにより半田付は不良の原因がなくなる。

等、設備投資および工数低減が図れるため、価格低減に
寄与し、その効果極めて大なるものである。

なお、本発明の実施例においては、銅箔１２と１２との
間の銅箔のないところに紫外線硬化樹脂が直接塗布され
る場合を示したが、銅箔１２と１２との間にその銅箔１
２，１２とは独立した小さい銅箔がある場合、および銅
箔１２と１２との間をその銅箔１２，１２とは独立しで
銅箔１２゜１２に直角方向に走る（交叉する）銅箔があ
る場合においで、それらの独立した銅箔の上に紫外線硬
化樹脂が塗布される場合も同様である。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図は従来のプリント基板への実装法を説明
するための図、第３図イ１０は本発明によるプリント基
板への実装法を説明するための実装部の平面図と断面正
面図である。 １１・・・・・・絶縁基板、１２・・・・・・銅箔、１
３・・・・・・半田レジスト、１４・・・・・・微小部
品、１４′・・・・・・その電極、１５・・・・・・絶
縁性の紫外線硬化樹脂（接着材）。 １６・・・・・・半田。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ プリント基板上にチップ抵抗、チップコンデンサ等
   の微小部品を装着した状態においで同微小部品の側面か
   ら絶縁ヰの紫外線硬化樹脂がはみ出すように同紫外線硬
   化樹脂をプリント基板上に塗布する工程と、上記プリン
   ト基板上に微小部品を装着する工程と、上記装着された
   微小部品に紫外線を照射して上記紫外線硬化樹脂を硬化
   させる工程と、上記微小部品の各電極と上記プリント基
   板の銅箔とを半田付けする工程とからなる微小部品のプ
   リント基板への実装法。 ２ 絶縁性の紫外線硬化樹脂が、熱硬化剤を添力された
   ものである特許請求の範囲第１項こ記載の微小部品のプ
   リント基板への実装法。