JPS6361795B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明はプリント基板に電子部品を取付ける方
法に関する。 従来、チツプ抵抗、チツプコンデンサ、ミニモ
ールドトランジスタ等の電子部品をプリント基板
に固定するさいプリント基板に光硬化性接着剤を
塗布した後、前記電子部品を搭載し、しかる後に
前記接着剤を紫外線照射あるいは紫外線照射と加
熱の併用によつて硬化させていた。これらの方法
は特開昭54−82668号公報、特開昭54−104573号
公報、特開昭54−98969号公報などに記載されて
いる。これら従来の方法は硬化時間が短く基板や
部品の信頼性が良い、という特徴がある。しかし
ながら、接着剤をプリント基板に塗布後、この接
着剤上に電子部品を自動機械を用いて搭載するさ
い、搭載速度は１個の電子部品あたり0.6〜0.3秒
と極めて速く、しかも搭載時のプリント基板と搭
載ヘツド部の振動によつて電子部品の位置ずれが
生じやすく、さらに電子部品を搭載後、紫外線照
射炉までの搬送中にも電子部品の位置ずれが生じ
る場合があつた。電子部品の位置ずれが生ずると
半田付け時に半田が付かなかつたり、隣接する電
極と短絡するという問題があつた。この問題を解
決する方法として接着剤の粘度を高くするのが有
効であることをつきとめた。しかし、接着剤をス
クリーン印刷する場合、印刷性能の面から接着剤
の粘度をあまり高くすることはできず、デイスペ
ンサ方式あるいは転写方式等においても粘度を高
くするには限界があり、したがつて電子部品の位
置ずれをなくすことはできなかつた。 本発明は上記問題を解決した新しい電子部品の
取付け方法に関するものである。本発明において
はプリント基板の電子部品搭載部のパターン間に
光重合性樹脂からなる接着剤を塗布し、ついで弱
い紫外線を用いて予備照射し、その後電子部品を
搭載してプリント基板に仮固定する。ついで加熱
するか、もしくは第２段階の強い紫外線を照射し
その後加熱するか、あるいは第２段階の紫外線照
射とを加熱を同時に行なつて接着剤を硬化させ、
しかる後半田付けすることを特徴とする。さらに
第２段階の紫外線照射用光源として高圧水銀灯、
超高圧水銀灯、メタルハライドランプ、キセノン
ランプ等を用いることを特徴とする。本発明では
紫外線の予備照射により接着剤の重合反応を幾分
進行させて接着剤の粘度を高めておき電子部品の
位置ずれをなくすものである。 次に本発明で使用する光重合性接着剤について
説明する。光重合性接着剤はアクリロイル基、メ
タアクリロイル基、ビニル基、アリル基などのい
ずれかを有する化合物の１種または２種以上と光
増感剤、熱重合開始剤を、無機充填剤、チキソ性
付与剤、着色剤、重合禁止剤等を含有するもので
ある。特にアクリロイル基あるいはメタアクリロ
イル基を有する化合物は光重合性が良く接着性も
良いため好ましい。アクリロイル基あるいはメタ
アクリロイル基を有する化合物としては、アクリ
ル酸、アクリル酸アルキルエステル、メタアクリ
ル酸、メタアクリル酸アルキルエステル、２−ヒ
ドロキシエチルメタアクリレート、グリシジルメ
タアクリレート等の低粘度モノマー、およびエチ
レングリコール、テトラエチレングリコール、ト
リメチロールプロパン等の多価アルコールのアク
リレート化あるいはメタアクリレート化物など２
個以上の不飽和基を有する多官能アクリル酸エス
テル系化合物、およびエポキシ化合物のエポキシ
基

【式】とアクリル酸あるいはメタア クリル酸とを反応させて得られるエポキシアクリ
レート、およびウレタン化合物とアクリル酸ある
いはメタアクリル酸とを反応させて得られるウレ
タンアクリレート化合物、およびイソシアネート
化合物を２−ヒドキシエチルメタアクリレートの
ようなヒドロキシル基を有するアクリレートと反
応させて得られるウレタンアクリレートなどがあ
る。エポキシアクリレートとしてはビスフエノー
ルＡエポキシ、フエノールノボラツクエポキシ、
クレゾールノボラツクエポキシ、脂肪酸エポキシ
などをアクリル酸あるいはメタアクリル酸と反応
させたものがある。本発明では樹脂組成物はエポ
キシアクリレート、ウレタンアクリレート、およ
び低粘度のアクリルモノマーを含有するのが望ま
しい。 光増感剤としてはベンゾインアルキルエーテ
ル、ベンジルメチルケタール、２−クロロチオキ
サントン、アセトフエノンとその誘導体、ベンゾ
フエノンとその誘導体などがあげられ、これらの
１種または２種以上の混合物が用いられる。これ
らの光増感剤は樹脂組成物100重量部に対して
0.03〜５重量部配合するのが望ましい。 熱重合開始剤としてはクメンハイドロパーオキ
サイド、ｔ−ブチルパーオキシベンゾエート、過
酸化ベンゾイル、過酸化アセチル、過酸化ラウリ
ル、１，１−ビス（ｔ−ブチルパーオキシ）３，
３，５・トリメチルシクロヘキサンなどの有機過
酸化物およびアゾビスイソブチロニトリルなどの
ジアゾ化合物を用いることができる。これらの熱
重合開始剤は樹脂組成物100重量部に対して0.2〜
５重量部配合するのが望ましい。 重合禁止剤としてはパラベンゾキノン、ハイド
ロキノン、ハイドロキノンメチルエーテルなどが
使用でき、樹脂組成物100重量に対して0.002〜
0.5重量部配合するのが望ましい。 無機充填剤としては炭酸カルシウム、タルク、
アルミナ、水酸化マグネシウム、シリカ粉末など
が使用できる。デイスペンサ塗布用の接着剤とし
ては粒子形状が板状の充填剤と共に不定形、球状
あるいは角状の充填剤を１種以上配合することに
よつて塗布時の糸ひきを少なくし、塗布後の広が
りを少なくできる。このような充填剤の併用はス
クリーン印刷用あるいは転写用接着剤にも適用で
きる。 光重合性接着剤をプリント基板に塗布後、紫外
線の予備照射をするための光源としてはブラツク
ライト、ケミカルランプ、サンランプ、照明用水
銀灯などを使用できる。上記光源は出力500W以
下が望ましく、通常の高圧水銀灯やメタルハライ
ドランプに比べて紫外線強度も弱く、ランプ寿命
が長く、安価で取扱いが容易でしかも小型であり
発熱が非常に少ないという特徴がある。本発明で
は紫外線の予備照射によつて接着剤の粘度を高く
するのがねらいであり、高圧水銀灯やメタルハラ
イドランプでは紫外線を高さ10cmからわずか１秒
間だけ照射しただけでも表面が固化してしまうた
め電子部品が接着剤にくつつかないという問題が
ある。それに対してブラツクライトで高さ２cmか
ら10〜15秒の照射を行なつた場合は電子部品のプ
リント基板に対する固着力が向上し最終硬化後の
接着強度も十分な値を示した。 電子部品を接着剤上に搭載し、第２段階の紫外
線照射を行なうための光源としては接着剤を完全
に硬化させるため高圧水銀灯、超高圧水銀灯、メ
タルハライドランプ、キセノンランプの使用が望
ましい。 加熱によつて接着剤を硬化させる場合、赤外線
ヒータ、遠赤外線ヒータ、ニクロム線ヒータ、熱
風循環炉などが使用できる。 次に本発明の実施例について示す。まず光重合
性接着剤の配合例について示す。 配合例 １ ビスフエノールＡエポキシアクリレート30重量
部、ウレタンアクリレート30重量部、２−ヒドロ
キシエチルメタアクリレート20重量部、グリシジ
ルメタアクリレート20重量部、ベンジルジメチル
ケタール１重量部、ｔ−ブチルパーオキジベンゾ
エート３重量部、タルク40重量部、カーミン
6B0.5重量部を均一混合した樹脂組成物。 配合例 ２ トリレンジイソシアネートとジエチレングリコ
ールとの反応生成物をさらにアクリル酸と反応さ
せて得られるウレタンアクリレート60重量部、グ
リシジルメタアクリレート40重量部、ベンゾイン
イソブチルエーテル0.5重量部、１，１−ビス
（ｔ−ブチルパーオキシ）３，３，５トリメチル
シクロヘキサン2.0重量部、タルク40重量部、シ
リカ粉末30重量部を均一混合した樹脂組成物。 配合例 ３ ビスフエノールＡエポキシアクリレート70重量
部、２−ヒドロキシエチルメタアクリレート30重
量部、ベンジルジメチルケタール1.0重量部、過
酸化ベンゾイル1.0重量部、パラベンゾキノン
0.01重量部、超微粒子シリカ８重量部を均一混合
した樹脂組成物。 配合例 ４ ビスフエノールＡテトラエチレングリコールジ
アクリレート70重量部、２−ヒドロキシエチルメ
タアクリレート30重量部、ベンジルジメチルケタ
ール1.0重量部、ｔ−ブチルパーオキシベンゾエ
ート2.0重量部、タルク50重量部を均一混合した
樹脂組成物。 配合例 ５ ビスフエノールＡエポキシアクリレート13重量
部、クレゾールノボラツクエポキシアクリレート
３重量部、トリメチロールプロパントリアクリレ
ート２重量部、２−ヒドロキシエチルメタクリレ
ート10重量部、三菱レイヨン(株)ダイヤビーム
（UL−5003）27重量部、ｔ−ブチルパーオキシベ
ンゾエート1.5重量部、ベンジルジメチールケタ
ール0.5重量部、タルク16重量部、溶融シリカ粉
末27重量部を均一混合した樹脂組成物。 第１図〜第５図に従つて説明する。 実施例 １ 第１図、第２図に示すように、プリント基板１
のパターン２の間に接着剤３をデイスペンサーに
より塗布した。接着剤は前記配合例２のものを使
用した。 つぎにプリント基板の接着剤塗布面から約２cm
の高さからナシヨナルブラツクライトFL−
20SBL−Ｂで14秒間照射した。つぎに第３図、
第４図に示すように積層セラミツクコンデンサー
４およびミニモールドトランジスタ６を接着剤３
の上に搭載した。この時接着剤３は積層セラミツ
クコンデンサ４の側面から少しはみ出した状態と
なつている。次に高圧水銀灯８によつて出力
80W／cm、照射高さ８cm、コンベヤ速度1.2ｍ／
minで紫外線照射し、前記接着剤のはみ出し部を
硬化させ、ひき続き遠赤外線ヒーター９により加
熱して電子部品の下部の接着剤を硬化させた。加
熱炉は長さ0.8ｍでプリント基板の最高温度は150
℃であつた。その後積層セラミツクコンデンサの
電極５およびミニモールドトランジスタのリード
線７をそれぞれ銅箔２と半田付けした。本実施で
は、ミニモールドトランジスタおよび積層セラミ
ツクコンデンサについて述べたがこれに限定され
るものではなくチツプ抵抗やチツプタンタルコン
デンサ等の部品にも用いることができる。 硬化後の電子部品の位置精度を測定した結果、
搭載した電子部品数800個に対して所定の位置か
ら0.3mm以上ずれた電子部品の数は実施例１の場
合３個であつたが、ブラツクライトによる紫外線
の予備照射をしなかつた場合は16個であつた。こ
のことからもブラツクライトによる紫外線照射に
よつて接着剤の粘度を高くする方法は電子部品の
マウント時および搬送工程中の位置精度の向上に
大変効果があることがわかる。しかも紫外線を十
数秒間照射するだけで良く、設備費は安価で取扱
いも容易で人体にも害がないなど多くの利点を有
している。実施例１において接着剤として配合例
１、３、４、５あるいは他の光硬化性でかつ熱硬
化性の樹脂組成物を用いることもできる。 実施例 ２ 実施例１と同様にプリント基板のパターン間に
接着剤をスクリーン印刷により塗布した。接着剤
は配合例１のものを使用した。つぎにプリント基
板表面から10cmの高さからスタンレーブラツクラ
イトSBL−100Bで３秒間照射し接着剤を増粘さ
せ、その後接着剤の上に電子部品を搭載した。搭
載するさい電子部品を200ｇ〜１Kgの力で0.01〜
0.1秒間押えるようにした。つぎに遠赤外線加熱
炉で加熱硬化させた。加熱炉は長さ1.2ｍでプリ
ント基板表面の温度は最高150℃であつた。 本実施例ではチツプ抵抗、積層セラミツクコン
デンサ、ミニモールドトランジスタ、フラツトパ
ツケージICを使用した。硬化後の電子部品の位
置精度を測定した結果、搭載した電子部品総数
800個に対して所定の位置からのずれが0.3mm以上
の電子部品の数は実施例２の場合４個であつた
が、ブラツクライトによる紫外線の予備照射をし
なかつた場合24個であつた。スクリーン印刷用の
接着剤は粘度が低いため紫外線照射による接着剤
の増粘が極めて効果があつた。 また紫外線の予備照射用光源としては実施例に
述べた以外に、ナシヨナル複写機用螢光ランプ
FL20BA−37、ナシヨナル水銀ランプBHRF200
−220V250W等を用いることができる。 以上述べてきたように、本発明ではスクリーン
印刷あるいはデイスペンサ塗布可能な粘度の接着
剤を用いて電子部品をプリント基板に搭載する場
合の位置精度を高め、その結果、半田付け不良を
少なくしプリント基板の信頼性を高めることがで
きる。しかも装置は安価で取扱い易く、短時間の
紫外線照射で効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はプリント基板の平面図、第２図は接着
剤を塗布したプリント基板の断面図、第３図は電
子部品を載置した後のプリント基板の断面図、第
４図は同平面図、第５図は本発明の一実施例にお
ける硬化工程を示す模式図である。 １……プリント基板、２……銅箔、３……接着
剤。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ プリント基板の部品搭載部に末端にアクリロ
   イル基またはメタアクリロイル基を有する樹脂と
   光増感剤と熱重合開始剤とを含有する光重合性接
   着剤を塗布する工程と、塗布された前記接着剤の
   粘度を電子部品が接着時移動しない程度に高める
   ようブラツクライト蛍光灯あるいは蛍光ケミカル
   ランプあるいは水銀灯により予備照射をする工程
   と、前記接着剤上に電子部品を搭載する工程と、
   前記電子部品の搭載されたプリント基板を電子部
   品が固定されるよう高圧水銀灯、超高圧水銀灯、
   キセノンランプ、メタルハライドランプのいずれ
   か一種で照射あるいは加熱する工程と、前記電子
   部品を半田付けする工程とからなる電子部品の取
   付け方法。