DE69015375T2

DE69015375T2 - Kleberzusammensetzung zur Verwendung beim Montieren von elektronischen Bauteilen und Verfahren zum Montieren von elektronischen Bauteilen auf eine Leiterplatte unter Verwendung des Klebers.

Info

Publication number: DE69015375T2
Application number: DE69015375T
Authority: DE
Inventors: Takashi Akiguchi; Yukio Maeda
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1989-01-13
Filing date: 1990-01-12
Publication date: 1995-05-04
Anticipated expiration: 2010-01-13
Also published as: DE69015375D1; US5427642A; EP0378233A2; EP0378233B1; EP0378233A3

Description

1. Gebiet der Erfindung:

Diese Erfindung betrifft eine Kleberzusammensetzung zur Verwendung beim Montieren von elektronischen Bauteilen auf einer Leiterplatte und sie betrifft ebenfalls ein Verfahren zum Montieren elektronischer Bauteile auf einer Leiterplatte unter Verwendung der Kleberzusammensetzung.

2. Beschreibung des Standes der Technik:

In den letzten Jahren werden, wenn elektronische Bauteile, wie z.B. Widerstands- Chips und Kondensator-Chips auf eine Leiterplatte gelötet werden sollen, diese elektronischen Bauteile zuerst unter Verwendung einer lichtaushärtenden Kleberzusammensetzung (siehe z.B. japanische Offenlegungsschrift Nr. 58-180090) auf der Leiterplatte befestigt. Bei einem solchen Verfahren wird die lichtaushärtende Kleberzusammensetzung auf die Stellen aufgebracht, die für die elektronischen Bauteile auf der Leiterplatte vorgesehen sind und die lichtaushärtende Kleberzusammensetzung wird dann durch das Aufbringen von Licht viskoser gemacht, worauf die elektronischen Bauteile auf die aufgebrachte Kleberzusammensetzung gedrückt werden, was in der Befestigung der elektronischen Bauteile resultiert. Wenn die lichtaushärtende Kleberzusammensetzung aufgebracht wird, bleibt die Viskosität der Kleberzusammensetzung niedrig, so daß die Tätigkeit des Aufbringens leicht unter Verwendung eines Geräts für die Aufbringung, wie z.B. eines Spenders oder ähnlichem, durchgeführt werden kann. Wenn die elektronischen Bauteile befestigt werden sollen, wird die Fließfähigkeit der Kleberzusammensetzung herabgesetzt und die Klebwirkung der Zusammensetzung durch die Steigerung der Viskosität der lichtaushärtenden Kleberzusammensetzung gesteigert, so daß sich die elektronischen Bauteile nicht aus ihrer Position heraus bewegen werden.
Diese Methode hat jedoch Nachteile darin, daß es schwierig ist, die Reaktion zur Zeit des Steigerns der Viskosität der Kleberzusammensetzung durch die Aufbringung von Licht zu steuern, d.h., wenn die Reaktion zu weit voranschreitet, sinkt oder verschwindet die Klebwirkung der Zusammensetzung. Andererseits steigert sich die Viskosität der Klebung nicht, wenn die Reaction nicht weit genug voranschreitet, so daß die elektronischen Bauteile sich leicht aus ihrer Position heraus bewegen werden.
Um diese Nachteile auszuschalten, kann die Kleberzusammensetzung nicht nur lichtaushärtend sondern auch wärmeaushärtend sein. Der Grad der Lichtaushärtung dieser Kleberzusammensetzung ist so, daß die Steigerung der Viskosität der Zusammensetzung, die durch die Aufbringung von Licht verursacht wird, ausreichend ist, um elektronische Bauteile an den erwünschten Positionen zu befestigen und die Trocknungsreaktion der Zusammensetzung nicht weiter voranschreiten wird. Die Kleberzusammensetzung, welche mit Licht behandelt worden ist, um ihre Viskosität zu erhöhen, kann durch die Aufbringung von Wärme vollkommen ausgehärtet bzw. getrocknet werden. Dies macht es möglich, die Wärmewiderstandsfähigkeit der Zusammensetzung zu steigern und das Festkleben von Staub an der Zusammensetzung zu verhindern. In einigen Fällen schreitet die Aushärtungsreaktion zu weit fort, wenn Licht aufgebracht wird, sogar wenn der Grad der Lichtaushärtung der Kleberzusammensetzung wie oben beschrieben gesteuert wird, so daß die Klebwirkung der Zusammensetzung oftmals sinkt oder verschwindet.
Wenn eine gewöhnliche Kleberzusammensetzung zur Verwendung beim Montieren von elektronischen Bauteilen verwendet wird, wie in Figur 14 gezeigt, und wenn UV-Licht verwendet wird, um diese Kleberzusammensetzung 30, die auf die Oberfläche einer Leiterplatte 1 aufgebracht wurde, verwendet wird, gelangt das UV- Licht in den inneren Teil der Kleberzusammensetzung 30, so daß die gesamte Kleberzusammensetzung 30 geliert. Die Kleberzusammensetzung 30 härtet in der Form eines Hügels aus, und wenn jedes der elektronischen Bauteile 4 und 6 auf diese gelierte Kleberzusammensetzung 30 gedrückt wird, ändert sich die Form der gelartigen Kleberzusammensetzung 30 nicht. Deshalb verbleiben die elektronischen Bauteile 4 und 6 in einigem Abstand vom Schaltungsmuster auf der Leiterplatte 1 über der Leiterplatte 1. Ebenfalls ist die Kontaktfläche zwischen der Kleberzusammensetzung 30 und den elektronischen Bauteilen 4 und 6 klein, so daß die Haftfähigkeit der Zusammensetzung 30 nicht ausreicht, um die elektronischen Bauteile 4 und 6 auf der Leiterplatte 1 zu befestigen.
Die Erfinder dieser Erfindung fanden heraus, daß, wenn eine ultraviolette Lampe verwendet wurde, nicht nur ultraviolettes Licht emitiert wird, sondern auch Wärme erzeugt wird, und daß diese Wärme und das Aushärten der Kleberzusammensetzung verursachte. Dieses Problem entsteht, weil die Kleberzusammensetzung gegen Licht und Wärme empfindlich ist. Durch die Steuerung der Lichtmenge, die von der Lampe emitiert wird, sollte es möglich sein diese Schwierigkeit zu überwinden. Jedoch ändert sich die Lichtmenge, die von einer Lampe emitiert wird immer, und somit ist es nicht möglich, die Lichtmenge, welcher die Kleberzusammensetzung ausgesetzt ist, genau zu steuern.
Die Aushärtungseigenschaften der Kleberzusammensetzung werden leicht durch Licht oder Wärme beeinflußt und die Stabilität der Zusammensetzung während der Lagerung ist gering.
Die GB-A-2,014,791 offenbart eine Kleberzusammensetzung zur Verwendung beim Montieren von elektronischen Bauteilen auf einer Leiterplatte, wobei die Zusammensetzung einen lichtaushärtenden und wärmeaushärtenden Harzbestandteil aufweist.
Wenn die Kleberzusammensetzung durch eine Streichtechnik auf einer Leiterplatte aufgebracht werden kann, wird der Montage-Endzustand der elektronischen Bauteile extrem befriedigend sein. Jedoch würde die Viskosität der Kleberzusammensetzung sehr viel geringer sein müssen als diejenige der gegenwärtig erhältlichen Kleberzusammensetzungen. Um die Viskosität der Kleberzusammensetzung zu verringern, kann sie ein Lösungsmittel enthalten, welches das Problem der Giffigkeit hervorbringt. Wenn die Füllstoffmenge in der Kleberzusammensetzung herabgesetzt wird, wird die relative Menge der verwendeten Harzbestandteile gesteigert, was in gesteigerten Kosten resultiert.

Zusammenfassung der Erfindung

Die Kleberzusammensetzung dieser Erfindung, welche die oben beschriebenen und eine Vielzahl anderer Nachteile und Mängel des Standes der Technik überwindet, dient zur Verwendung beim Montieren von elektronischen Bauteilen auf einer Leiterplatte und weist einen lichtaushärtenden und einen wärmeaushärtenden Harzbestandteil und ein langkettiges gesättigtes Fettsäureamid auf.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist der Harzbestandteil aus einem lichtaushärtenden Harz und einem wärmeaushärtenden Harz zusammengesetzt.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist das gesättigte Fettsäureamid mindestens eines, das durch die Reaktion einer gesättigten Fettsäure mit 9 bis 12 Kohlenstoffatomen mit einem tertiären Amin bereitet wird. In einer noch bevorzugteren Ausführungsform ist die gesättigte Fettsäure Stearinsäureamid bzw. Stearamid.
Das Verfahren zum Montieren elektronischer Bauteile auf einer Leiterplatte gemaß dieser Erfindung, welches die oben beschriebenen und eine Vielzahl anderer Nachteile und Mängel des Standes der Technik überwindet, weist die folgenden Schritte auf: Aufbringen der Kleberzusammensetzung des Anspruchs 1 auf die Stellen auf der Leiterplatte, wo die elektronischen Bauteile montiert werden sollen; Bestrahlen der Zusammensetzung mit Licht, so daß die Oberflächenschicht der Zusammensetzung härter vernetzt bzw. ausgehärtet wird als ihr innerer Bereich, um ausreichende Klebung zum Befestigen der elektronischen Bauteile zu haben; Drücken der elektronischen Bauteile auf die Oberflächenschicht der Zusammensetzung, um sie dort zu befestigen; und Erwärmen der Zusammensetzung um deren Aushärtung bzw. Vernetzung zu bewirken.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform wird die Zusammensetzung durch eine Streichtechnik aufgebracht, um so eine geradlinige bzw. lineare Form mit einer im Querschnitt im wesentlichen rechteckigen Konfiguration anzunehmen.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform weist das oben benannte Verfahren weiterhin den Schritt des Lötens der elektronischen Bauteile auf die Leiterplatte auf.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform wird das Erwärmen der Zusammensetzung durch die Verwendung von Wärme durchgeführt, die zur Zeit des Lötens der elektronischen Bauteile auf die Leiterplatte erzeugt wird.
Somit erreicht die hierin beschriebene Erfindung die folgenden Ziele: (1) Zurverfügungstellung einer Kleberzusammensetzung zur Verwendung beim Montieren von elektronischen Bauteilen, bei welcher, obwohl die Oberflächenlage mit Licht ausgehärtet wird, um härter zu sein als der innere Teil, die ausgehärtete Oberflächenschicht noch klebend ist, so daß nur durch das Anordnen elektronischer Teile auf der ausgehärteten Oberflächenlage die elektronischen Bauteile an den erwünschten Stellen auf einer Leiterplatte mit hoher Genauigkeit befestigt werden können; (2) Zurverfügungstellung einer Kleberzusammensetzung zur Verwendung beim Montieren von elektronischen Bauteilen die langkettige, gesättigte Fettsäureamide enthält, um die Aushärtungsrate zu vermindern, so daß ein übermäßiges Absinken der Klebung der Oberflächenlage zur Zeit der Aufbringung des Lichtes verhindert werden kann; (3) Zurverfügungstellung einer Kleberzusammensetzung zur Verwendung beim Montieren von elektronischen Bauteilen, die langkettige gesättigte Fettsäureamide enthält, so daß die Viskosität ohne die Zusetzung von Lösungsmitteln vermindert werden kann; (4) Zurverfügungstellung einer Kleberzusammensetzung zur Verwendung beim Montieren von elektronischen Bauteilen, die ausgezeichnete Stabilität während des Lagerns hat; und (5) Zurverfügungstellung eines Verfahrens zum Montieren elektronischer Bauteile an den erwünschten Stellen auf einer Leiterplatte mit hoher Genauigkeit durch die Verwendung einer wie oben erwähnten Kleberzusammensetzung.

Kurzbeschreibung der Zeichnungen

Diese Erfindung wird besser verstanden und ihre Vielzahl von Zielen und Vorteilen werden Fachleuten durch Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen offenbar werden. Es zeigen:
Figur 1 eine schematische Ansicht, die das Montieren von elektronischen Bauteilen auf einer Leiterplatte unter Verwendung einer Kleberzusammensetzung dieser Erfindung zeigt;
Figur 2a eine Aufsicht, die die Leiterplatte zeigt, auf welche die Kleberzusammensetzung aufgebracht worden ist;
Figur 2b eine Schnittansicht, die die Leiterplatte der Figur 2a zeigt;
Figur 2c eine Schnittansicht, die die Leiterplatte nach dem Anbringen der elektronischen Bauteile zeigt;
Figur 2d eine Aufsicht, die die Leiterplatte der Figur 2c zeigt;
Figur 3 ein Flußdiagramm eines anderen Verfahrens zum Montieren elektronischer Bauteile dieser Erfindung;
Figur 4a bis 4d Seitenansichten, die das Verfahren der Montage basierend auf dem Flußdiagramm zeigen, welches in Figur 3 gezeigt ist;
Figur 5 ein Flußdiagramm eines weiteren Verfahrens zum Montieren elektronischer Bauteile gemäß dieser Erfindung;
Figuren 6a bis 6d Seitenansichten, die das Montageverfahren basierend auf dem Flußdiagramm zeigen, das in Figur 5 gezeigt wird;
Figur 7a eine perspektivische Ansicht, die die Kleberzusammensetzung dieser Erfindung zeigt, wenn sie in einer bevorzugten Form aufgebracht ist;
Figur 7b eine perspektivische Ansicht, die die Kleberzusammensetzung gemäß dieser Erfindung zeigt, wenn sie durch die Verwendung eines Spenders aufgetragen wurde;
Figuren 8a bis 8b Aufsichten, die Muster der Kleberzusammensetzung zeigen, wenn sie aufgestrichen wurden;
Figur 9 ein Diagramm, das das Verhältnis zwischen der Bestrahlungszeit mit UV-Licht und der Stärke der Klebung für die Kleberzusammensetzungen des Beispiels 1 und des Vergleichsbeispiels 1 zeigt;
Figur 10 ein Diagramm, das das Verhältnis zwischen der Lagerperiode und der Viskosität für die Kleberzusammensetzungen des Beispiels 1 und des Vergleichsbeispiels 1 zeigt;
Figur 11a eine Aufsicht, die eine Leiterplatte nach der Aufbringung einer Kleberzusammensetzung darauf zeigt;
Figur 11b eine Schnittansicht, die die Leiterplatte der Figur 11a nach der Anordnung von elektronischen Bauteilen zeigt;
Figur 12a eine Aufsicht, die eine Leiterplatte nach der Aufbringung einer Kleberzusammensetzung darauf zeigt;
Figur 12b eine Schnittansicht, die die Leiterplatte der Figur 12a nach der Anordnung der elektronischen Bauteile zeigt;
Figur 13 eine Schnittansicht, die einen Streichkopf zeigt, der bei dem Verfahren der Aufbringung einer Klebeschicht durch eine Streichtechnik verwendet wird;
Figur 14 eine schematische Ansicht, die das Montieren elektronischer Bauteile auf einer Leiterplatte unter Verwendung einer üblichen Kleberzusammensetzung zeigt.

Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen

Die Kleberzusammensetzung dieser Erfindung weist eine innige Mischung verschiedener Materialien auf. Es gibt zwei wesentliche Bestandteile in der Kleberzusammensetzung, nämlich den lichtaushärtenden und wärmeaushärtenden Harzbestandteil und das langkettige gesättigte Fettsäureamid.
Der Harzbestandteil ist licht- und wärmeempfindlich. Der Harzbestandteil enthält mindestens eine lichtaushärtende funktionelle Gruppe und mindestens eine wärmeaushärtende funktionelle Gruppe. Obwohl die lichtaushärtende funktionelle Gruppe und die wärmeaushärtende funktionelle Gruppe dieselbe sein können, sind diese funktionellen Gruppen bevorzugt verschieden. Deshalb wird es bevorzugt, daß ein Harz, das mindestens eine lichtaushärtende funktionelle Gruppe (d.h. lichtaushärtendes Harz) enthält, und ein Harz, das mindestens eine wärmeaushärtende funktionelle Gruppe (d.h. wärmeaushärtendes Harz) enthält, miteinander als Harzbestandteile verwendet werden.
Unter den lichtaushärtenden Harzen, die verwendet werden können, sind monolunktionelle Harze und multifunktionelle Harze, welche durch die Aufbringung von UV- Licht ausgehärtet werden können. Beispiele für die monofunktionellen Harze und multifunktionellen Harze sind Monomere, Oligomere, und Vorpolymerisate von Acrylaten und Methacrylaten (wobei auf beide im folgenden als (Meth)acrylate Bezug genommen werden wird).
Beispiele für die monofunktionellen (Meth)acrylate sind Methoxyethyl(meth)acrylat, Methoxypropyl(meth)acrylat, Ethoxyethyl(meth)acrylat, Ethoxypropyl(meth)acrylat, Butoxyethyl(meth)acrylat, Butoxyethyl(meth)acrylat, Phenoxyethyl(meth)acrylat, Phenoxypropyl(meth)acrylat, Nonylphenoxyethyl(meth)acrylat, Nonylphenoxypropyl(meth)acrylat, Benzoyloxyethyl(meth)acrylat, Phenoxydiethylenglykol(meth)acrylat, 2-Hydroxy-3-phenoxypropyl(meth)acrylat, Dicyclopentenyloxyethyl(meth)acrylat und (Meth)acrylat einer Verbindung, die gebildet wird durch die Addition von &epsi;-Caprolacton mit Tetrahydrofurfurylalkohol. Beispiele der multifunktionellen (Meth)acrylate sind Polyethylenglykoldi(meth)acrylat, Polypropylenglykoldi(meth)acrylat, Neopentylglykoldi(meth)acrylat, 1,6-Hexandioldi(meth)acrylat, Trimethylolpropantri(meth)acrylat, Pentaerythritoltri(meth)acrylat, Dipentaerythritolhexa(meth)acrylat,1,4-Butandioldi(meth)acrylat,Allyl(meth)acrylat, Di(meth)acrylat eines Esters, gebildet aus Hydroxypivalentasäure und Neopentylglykol, Tri(meth)acrylat einer Verbindung, gebildet durch die Addition von Polypropylenoxid zu Trimethylolpropan und Di(meth)acrylat einer Verbindung, gebildet durch die Addition von Ethylenoxid zu Bisphenol A. Monomere, Oligomere oder Vorpolymerisate von Alkyl(meth)acrylaten können ebenso verwendet werden.
Das monofunktionelle Harz ist vorzugsweise in einer Menge von ungefahr 10 bis 60 Gew.-%, basierend auf dem Gesamtgewicht der Zusammensetzung vorhanden. Das multifunktionelle Harz ist vorzugsweise in einer Menge von ungefähr 0,01 bis 10 Gew.-%, basierend auf dem Gesamtgewicht der Zusammensetzung vorhanden.
Beispiele für die wärmeaushärtenden Harze sind diejenigen, die eine Glycidylgruppe oder eine Isocyanatgruppe enthalten. Spezielle Beispiele für die wärmeaushärtenden Harze sind Epoxy-Harze (z.B. Bisphenol A-Typ Epoxy-Harze), Polymid-Harze, Phenol-Harze und Melamin-Harze. Wenn das Epoxy-Harz als wärmeaushärtendes Harz verwendet wird, werden Aushärtemittel wie Amine, Säureanhydride und Polyole verwendet. Wenn andere wärmeaushärtende Harze als Epoxyd-Harz verwendet werden, können die Aushärtemittel von üblichen Typen sein, welche normalerweise für diese wärmeaushärtenden Harze verwendet werden. Beispiele für die Härtemittel sind Amin-Imide, Melamine und Derivate davon, wie z.B. Diallylmelamin, Aminonitrile, wie z.B. Diaminomaleonitril, Polyaminsalze, tertiäre Aminsalze, alicyclische Amine, Säureanhydride, Fluoroborataminkomplexe, Imidazol und deren Derivate, Hydrazine organischer Säuren, Polyphenole und Polyole. Bevorzugt sind Aminonitrile wie z.B. Diaminomaleonitril, Amin-Imide, Fluoroborat-Aminkomplexe, Polyaminsalze, Melamine und deren Derivate, wie z.B. Diallylmelamin, Imidazol und deren Derivate und Hydrazine organischer Säuren.
Das wärmeaushärtende Harz ist vorzugsweise in einer Menge von ungefähr 30 bis 80 Gew.-% vorhanden und das entsprechende Aushärtemittel ist vorzugsweise in einer Menge von ungefähr 0,1 bis 20 Gew.-%, basierend auf dem Gesamtgewicht der Zusammensetzung vorhanden.
Zum Reduzieren der Aushärtungsrate enthält die Kleberzusammensetzung dieser Erfindung langkettige, gesättigte Fettsäureamide. Beispiele für diese langkettigen, gesättigten Fettsäureamide sind diejenigen, die erhalten werden durch die Amidation von gesättigten Fettsäuren der Formel CnH2n+1COOH (wobei n vorzugsweise gleich ungefiihr 9 bis 21 ist). Spezielle Beispiele für die gesättigten Fettsäuren sind Caprinsäure, Laurinsäure, Myristinsäure, Palminsäure, Stearinsäure, Arachinsäure und Behensäure. Die Amine, die zur Amidation der gesättigten Fettsäuren verwendet werden, können jedwede der bekannten Amine sein, wobei die tertiären Amine bevorzugt werden. Vorzugsweise sind die langkettigen gesättigten Fettsäureamide mit aliphatischen Alkoholen, aromatischen Lösungsmitteln oder deren Gemischen verstärkt, wegen der hohen Kompatibilität mit den Harzbestandteilen. Spezifische Beispiele für die aliphatischen Alkohle, die verwendet werden können, um die Säureamide zu verstärken, sind Methylalkohol, Ethylalkohol, Propylalkohol, Isopropylalkohol und Butylalkohol. Spezifische Beispiele für die aromatischen Lösungsmittel, die verwendet werden können, sind Benzen, Toluol und Xylen.
Das langkettige gesättigte Fettsäureamid ist vorzugsweise in einer Menge von 1 bis 20 Gew.-%, basierend auf dem Gesamtgewicht der Zusammensetzung vorhanden.
Ebenso können zur Auswahl gestellte Bestandteile wie z.B. photosensibilisierende Mittel, photopolymerisierende Initiatoren, Polymerisationshemmer, organische Peroxide, Füller, Pigmente, thixotropische Mittel, Dispersionsmittel, Antioxidationsmittel, oberflächenaktive Stoffe und andere ansetzende Additive in die Zusammensetzung aufgenommen werden.
Beispiele für die photosensitivierenden Mittel sind diejenigen des molekülspaltenden Typs und diejenigen des Wasserstoff abstrahierenden Typs. Spezifische Beispiele der photosensitivierenden Mittel des molekülspaltenden Typs sind Benzoinalkylether, 1- Hydroxycyclohexylphenylketon, 2-Hydroxy-2-methyl-1-phenylpropan-1-one, Diethoxyacetophenon und Trichloroacetophenon. Spezifische Beispiele für die Wasserstoff absthahierenden Photosensibilisierer sind Benzophenon plus Bis(diethylamino)benzophenon, 2,4-Diethylthioxanthon plus p-Dimethyl-aminobenzoat, Benzil, 2-Alkylanthrachinon und 2-Chloroantrachinon. Bevorzugt sind Benzoinalkylether, 1- Hydroxycyclohexylphenylketon, 2-Hydroxy-2-methyl-1-phenylpropan-1-one, Diethoxyacetophenon, Benzophenon plus Bis(diethylamino-)benzophenon, 2,4- Diethylthioxanthon plus p-Dimethylaminobenzoat und Benzil.
Unter den Füllstoffen, welche bei der Zusammensetzung verwendet werden können, sind Calciumcarbonat, Talk und ähnliche. Die oberflächenaktiven Stoffe können jedwede des üblichen Typs sein, die z.B. oberflächenaktive Stoffe von Polyether- Typ aufweisen, welche bevorzugt sind. Die Pigmente können jedwede des üblichen Typs sein, wobei rote Pigmente bevorzugt werden.
Die Kleberzusammensetzung dieser Erfindung wird aus einem Gemisch von lichtaushärtenden und wärmeaushärtenden Harzbestandteilen mit langkettigen gesättigten Fettsäureamiden und mit optionalen Additiven wie photosensibilisierenden Mitteln und Photopolymerisationsinitiatoren bereitet.
Die Klebemittelzusammensetzung zur Verwendung beim Montieren von elektronischen Bauteilen, die auf diese Weise erhalten wird, enthält langkettige gesättigte Fettsäureamide wie z.B. Stearamid. Deshalb erreicht das ultraviolette Licht den inneren Abschnitt 3b der Kleberzusammensetzung 3 nicht, wenn die Kleberzusammensetzung 3 ultraviolettem Licht ausgesetzt wird, so daß nur die Oberflächenlage 3a der Kleberzusammensetzung 3 geliert. Die Oberflächenschicht 3a ist, obwohl sie härter als der innere Abschnitt 3b ist, noch klebend. Aus diesem Grund wird die Kleberzusammensetzung 3 in der Form eines Hügels eingedellt und die elektronischen Bauteile 4 und 6 heben sich nicht von der Oberfläche des Schaltungsmusters ab, wenn jedes der elektronischen Bauteile 4 und 6 auf die Oberfläche der gellerten Kleberzusammensetzung 3 gedrückt wird. Ebenso vergrößert sich die Kontaktfläche zwischen der Kleberzusammensetzung 3 und den elektronischen Bauteilen 4 und 6 und deshalb wird die Klebung der Zusammensetzung 3 genug verstärkt, um die elektronischen Bauteile 4 und 6 auf der Leiterplatte 1 zu befestigen.
Im folgenden wird als nächstes ein Verfahren zum Montieren elektronischer Bauteile auf einer Leiterplatte beschrieben werden.
Zuerst wird, wie in den Figuren 2a und 2b gezeigt, die Kleberzusammensetzung 3 dieser Erfindung in die Räume zwischen den Inseln 2 des Verdrahtungsmusters getüpfelt, das auf der Oberfläche der Leiterplatte 1 ausgebildet ist. Die Aufbringung der Kleberzusammensetzung 3 kann durch irgendeine der Techniken des Streichens, des Siebdrucks und ähnlicher durchgeführt werden.
Als nächstes wird UV-Licht direkt auf die Oberfläche der Leiterplatte 1 gerichtet, auf welcher die Kleberzusammensetzung 3 aufgebracht worden ist. Das UV-Licht veranlaßt die Oberflächenschicht der Kleberzusammensetzung 3 dazu härter zu werden als der innere Abschnitt, aber die Oberflächenschicht ist noch klebend. Das UV-Licht kann aus einer chemischen Lampe, Quecksilberlampe und ähnlichem emitiert werden. Wenn Hochdruckquecksilberlampen, Metallhalidlampen oder andere Lampen mit starker Leuchtkraft verwendet werden, kann die Beleuchtungszeit kürzer gemacht werden. Als nächstes werden, wie in den Figuren 2c und 2d gezeigt, elektronische Bauteile wie ein Keramikkondensator 4 und ein Kleinform-Transistor 6 oben auf der Kleberzusammensetzung 3 plaziert und ein ausreichender Druck wird aufgebracht, um eine Befestigung durch die Kleberzusammensetzung 3 zu veranlassen. Hier werden der Keramikkondensator 4 und der Kleinform-Transistor 6 so auf der Kleberzusammensetzung 3 plaziert, daß die Elektroden 5 des Keramikkondensators 4 und die Föhrungsabschnitte 7 des Kleinform-Transistors 6 in Kontakt mit den Inseln 2 gebracht werden. Andere elektronische Bauteile, wie z.B. Widerstandschips und ähnliche, können ebenfalls auf diese Weise befestigt werden.
Die Viskosität der Kleberzusammensetzung 3 wird durch die Aufbringung von UV- Licht gesteigert, während die Klebwirkung beibehalten wird, so daß die elektronischen Bauteile 4 und 6 auf der Leiterplatte 1 montiert werden können, ohne sich aus ihrer Position herauszubewegen. Ebenso ist, weil die Aushärtung der Kleberzusammensetzung 3 langsam ist, die Steuerung des Grades ihrer Klebwirkung leicht und kann genau durchgeführt werden. Als nächstes wird Wärme auf die Kleberzusammensetzung 3 aufgebracht, um sie vollständig zu härten, wonach die Elektroden 5 des Keramikkondensators und die Führungsabschnitte 7 des Kleinform-Transistors auf die Inseln 2 gelötet werden.
Die Figuren 3 und 4a bis 4d zeigen ein anderes Verfahren zum Montieren elektronischer Bauteile dieser Erfindung. Im folgenden wird dieses Verfahren im Detail beschrieben werden.
Zuerst wird, wie in Figur 4a gezeigt, die Kleberzusammensetzung 3 auf die Räume zwischen den Inseln 2 einer Leiterplatte 1 aufgebracht. Die Kleberzusammensetzung 3 wird mit der Aufbringung von UV-Licht viskoser gemacht, so daß die Oberflächenschicht härter ist als der innere Abschnitt, während die Klebung beibehalten wird. Dann wird, wie in Figur 4b gezeigt, eines der elektronischen Bauteile 4 oben auf der Kleberzusammensetzung 3 plaziert. Als nächstes wird Hitze auf die Kleberzusammensetzung 3 aufgebracht, um sie vollständig auszuhärten, wonach es, wie in Figur 4c gezeigt ist, einem Strom geschmolzenem Lotes 8 erlaubt wird, entlang der Oberfläche der Leiterplatte zu fließen, wo die elektronischen Bauteile angeordnet sind, so daß die Elektroden 5 der elektronischen Bauteile 4 an die Inseln 2 der Leiterplatte 1 gelötet werden, wie in Figur 4d gezeigt.
Die Figuren 5 und 6a bis 6d zeigen noch ein weiteres Verfahren zum Montieren elektronischer Bauteile gemäß dieser Erflndung. Im folgenden wird dieses Verfahren im Detail beschrieben werden.
Zuerst wird, wie in Figur 6a gezeigt, Lötpaste 10 auf die Inseln 2 der Leiterplatte 1 aufgebracht. Dann wird die Kleberzusammensetzung 3 auf den Raum zwischen den Inseln 2 aufgebracht, wie in Figur 6 gezeigt ist. Die aufgebrachte Kleberzusammensetzung 3 wird zur Steigerung ihrer Viskosität UV-Licht ausgesetzt. Die Oberflächenschicht der Kleberzusammensetzung 3 wird härter als der innere Abschnitt, während sie klebend bleibt. Als nächstes wird, wie in Figur 6c gezeigt ist, eines der elektronischen Bauteile 4 auf die Oberfläche der Kleberzusammensetzung 3 aufgedrückt, um es zu befestigen. Danach wird die Leiterplatte 1 erwärmt, so daß die Lötpaste 10 geschmolzen wird, wodurch die Elektroden 5 der elektronischen Bauteile 4 an die Inseln 2 der Leiterplatte gelötet werden, wie in Figur 6d gezeigt. Dieses Erwärmen beim Schritt der Aufschmelzlötung veranlaßt die Kleberzusammensetzung 3 dazu, vollständig zu härten.
Das Verfahren der Aufbringung der Kleberzusammensetzung dieser Erfindung durch eine Streichtechnik wird im weiteren erläutert werden.
Die Figur 7a zeigt die Form der Kleberzusammensetzung 3, die durch die Streichtechnik aufgebracht wurde. Die Breite W&sub2; und Höhe H&sub2; der aufgebrachten Kleberzusammensetzung 3 kann unter Verwendung dieser Technik genau gesteuert werden, Wenn die Höhe H&sub2; der Kleberzusammensetzung 3 nicht präzise gesteuert wird, wird die Klebung zwischen den Elektroden der elektronischen Bauteile und den Inseln der Schaltungsmuster unbefriedigend sein. Bei einem üblichen Aufbringungsverfahren unter Verwendung eines Spenders, wird Kleberzusammensetzung 3 in der Form eines runden Hügels aufgebracht, wie in Figur 7b gezeigt ist. Deshalb ist es schwierig, Klebwirkung zwischen der Kleberzusammensetzung 30 und den elektronischen Bauteilen hervorzubringen, wenn nicht die Basisfläche der Kleberzusammensetzung 30 (deren Durchmesser W&sub3; etwas kleiner ist als der Abstand W&sub1; zwischen den beiden Inseln 2) groß gemacht wird, und die Höhe H&sub3; hoch gemacht wird.
Wenn ein Spender für die Aufbringung von Kleberzusammensetzung verwendet wird, kommt die Kleberzusammensetzung 30, wie in Figur 7b gezeigt, nur an ihren Spitzen mit den elektronischen Bauteilen in Kontakt. Wenn andererseits die oben erwähnte Streichtechnik verwendet wird, kommt die Kleberzusammensetzung 3, wie in Figur 7a gezeigt, entlang ihrer oberen Oberfläche mit den elektronischen Bauteilen in Kontakt, so daß die Klebwirkung der Zusammensetzung an den elektronischen Bauteilen stark ist.
Die auf die Leiterplatte aufgebrachte Kleberzusammensetzung kann in Form von Tropfen, einer einzelnen Linie oder, wie in den Figuren 8a und 8b gezeigt, in der Form von sich in der Richtung verändernden Linien sein. Wenn die Kleberzusammensetzung in der Form von sich in der Richtung verändernden Linien ist, werden die Formen, wie z.B. diejenigen, die in den Figuren 8a und 8b gezeigt sind, bevorzugt, um zu verhindern, daß Luft in der von den Linien umschlossenen Fläche eingeschlossen wird.
Die Erfindung wird mit Bezug auf die folgenden erklärenden Beispiele weiter beschrieben werden.

Beispiel 1

Eine Kleberzusammensetzung 1 zur Verwendung beim Montieren von elektronischen Bauteilen wurde aus den folgenden Bestandteilen bereitet: Bestandteil Menge (Gew.-%) Phenoxyethyl-acrylat 1,6-Hexandiol-acrylat Benzyldimethylketal Bisphenol-A-Typ Epoxidharz Dicyanodiamid Steeramid Polyether Talk Hydroquinon
Die Langsamkeit der Aushärtung der erhaltenen Kleberzusammensetzung I und ihre Stabilität bei der Lagerung wurden getestet. Die Resultate sind durch Markierungen in den Figuren 9 und 10 gezeigt.
Bei dem Test der Langsamkeit des Aushärtens wurden Testproben 10 cm unter einer UV-Lampe (80 W/cm) angeordnet und mit dem UV-Licht der Lampe bestrahlt. Nach der Bestrahlung wurde die Klebtätigkeit der obigen Kleberzusammensetzung gemessen. Beim Test der Stabilität während der Lagerung wurden Testproben bei 30 ºC in der Atmosphäre angeordnet und die Viskosität der Kleberzusammensetzung wurde gemessen, nachdem sie für eine bestimmte Zeitspanne gelagert worden waren. Die Viskosität wurde unter Verwendung eines E-Typ-Viskosimeters unter den Bedingungen von 3 ºCone, 0,5 ppm und 30 ºC gemessen.
Wie aus Figur 9 ersichtlich ist, wurde die Kleberzusammensetzung 1 dieser Erfindung langsam ausgehärtet, so daß ihre Klebfähigkeit nicht sank, sogar wenn die Bestrahlungszeit mit UV-Licht lang war. Wie aus der Figur 10 ersichtlich ist, änderte sich die Viskosität der Kleberzusammensetzung 1 nicht, wenn sie für lange Tage gelagert wurde.

Vergleichsbeispiel 1

Eine Kleberzusammensetzung II zur Verwendung beim Montieren von elektronischen Bauteilen wurde auf dieselbe Weise wie im Beispiel 1 bereitet, abgesehen davon, daß Stearamid nicht zugefügt wurde. Die Langsamkeit der Aushärtung der Kleberzusammensetzung II und deren Stabilität beim Lagern wurden getestet. Die Resultate sind durch Markierungen in den Figuren 9 und 10 gezeigt.
Wie aus der Figur 9 ersichtlich ist, ist die Empfindlichkeit der Kleberzusammensetzung 2 gegenüber UV-Licht zu groß, und die Klebfahigkeit fällt schnell mit Steigerungen in der Bestrahlungszeit. Wie aus Figur 10 ersichtlich ist, begann die Viskosität der Kleberzusammensetzung H sofort zu steigen als sie bei 30 ºC gelagert wurde.
Die Viskosität der Kleberzusammensetzung II war 180.000 cps bei 30 ºC kurz nach der Zubereitung. Die Viskosität der Kleberzusammensetzung I, die Stearamid enthielt, war 150.000 cpa bei 30 ºC. So wurde entdeckt, daß die Zusetzung von Stearamid zur Kleberzusammensetzung eine Absenkung von 30.000 cps bei der Viskosität der Kleberzusammensetzung bei 30 ºC hervorruft.

Beispiel 2

Die Kleberzusammensetzung 1, die beim Beispiel 1 erhalten wurde, wurde verwendet, um elektronische Bauteile wie folgt auf eine Leiterplatte zu montieren.
Zuerst wurde, wie in den Figuren 2a und 2b gezeigt, die Kleberzusammensetzung I (auf die in diesem Beispiel mit Kleberzusammensetzung 3 Bezug genommen wird) unter Verwendung eines Spenders in den Raum zwischen den Inseln 2 eines Verdrahtungsmusters geträufelt, das auf der Oberfläche einer Leiterplatte ausgebildet war. Als nächstes wurde die Oberfläche der Leiterplatte 1, auf welche die Kleberzusammensetzung 3 aufgebracht worden war mit UV-Licht bestrahlt. Die Oberflächenschicht der Kleberzusammensetzung 3 wurde härter als der innere Abschnitt, während sie klebend blieb. Dann wurden, wie in den Figuren 2c und 2g gezeigt, ein keramischer Kondensator 4 und ein Kleinform-Transistor 6 auf der Kleberzusammensetzung 3 angeordnet und durch die Aufbringung von ausreichendem Druck von einem Montagekopf an der Kleberzusammensetzung 3 befestigt. Die elektronischen Bauteile wurden durch einen automatischen Anordnungsapparat plaziert. Als nächstes wurde die Kleberzusammensetzung 3 unter Verwendung einer Form-Infraroterwarmungseinrichtung erwärmt, um so vollständig ausgehärtet zu werden, wonach die Elektroden 5 des keramischen Kondensators 4 und die Anschlüsse 7 des Kleinform-Transistors 6 an die Inseln 2 gelötet wurden.
Nachdem 1000 elektronische Bauteile auf der Leiterplatte montiert worden waren, wurden die Positionen dieser elektrischen Bauteile durch Vermessung geprüft. Es wurde befunden, daß keines der elektronischen Bauteile 0,3 mm oder mehr außerhalb seiner Position war.

Vergleichsbeispiel 2

1000 elektronische Bauteile wurden auf einer Leiterplatte auf dieselbe Weise wie im Beispiel 2 montiert, abgesehen davon, daß die Kleberzusammensetzung II, die beim Vergleichsbeispiel 1 erhalten wurde, verwendet wurde, wonach die Positionen dieser elektronischen Bauteilen durch Vermessung geprüft wurden. Es wurde gefunden, daß fünf der elektronischen Bauteile 0,3 mm oder mehr außerhalb ihrer Position waren.

Beispiel 3

Unter Verwendung der im Beispiel 1 erhaltenen Kleberzusammensetzung I wurde ein keramischer Kondensator auf einer Leiterplatte 1, wie in den Figuren 3 und 4a bis 4d gezeigt, montiert.
Zuerst wurde, wie in Figur 4a gezeigt, die Kleberzusammensetzung I (auf die in diesem Beispiel als Kleberzusammensetzung 3 Bezug genommen wird) auf die Räume zwischen den Inseln 2 auf einer Leiterplatte 1 aufgebracht. Als nächstes wurde die Kleberzusammensetzung 3 mit UV-Licht bestrahlt, um viskoser zu werden. Die Oberflächenschicht der Kleberzusammensetzung 3 wurde härter als ihr innerer Abschnitt, während sie klebfähig blieb. Wie in Figur 4b gezeigt, wurde der keramische Kondensator auf der Kleberzusammensetzung 3 plaziert und dann, wie in Figur 4c gezeigt, wurde die Oberfläche der Leiterplatte 1 mit einem Strom aus geschmolzenem Lot 8 behandelt. Als nächstes wurden, wie in Figur 4d gezeigt, die Elektroden 5 des keramischen Kondensators 4 mit dem Lot 9 auf die Inseln 2 der Leiterplatte gelötet.

Beispiel 4

Die im Beispiel 1 erhaltene Kleberzusammensetzung I wurde verwendet, um durch das Aufschmelzverfahren einen keramischen Kondensator 4 auf einer Leiterplatte 1 wie in den Figuren 5 und 6a bis 6d gezeigt, zu montieren.
Zuerst wurde, wie in Figur 6a gezeigt, Lötpaste 10 auf die Inseln 2 der Leiterplatte 1 durch eine Siebdrucktechnik aufgebracht. Als nächstes wurde, wie in Figur 6b gezeigt, die Kleberzusammensetzung I (auf die in diesem Beispiel als Kleberzusammensetzung 3 Bezug genommen wird) auf die Räume zwischen den Inseln 2 aufgebracht und dann durch die Aufbringung von UV-Licht viskoser gemacht. Die Oberflächenschicht der Kleberzusammensetzung 3 wurde härter als der innere Abschnitt, während sie klebfahig blieb. Danach wurde, wie in Figur 6c gezeigt, ein keramischer Kondensator 4 oben auf die Kleberzusammensetzung 3 aufgedrückt, um so an ihr befestigt zu werden. Dann wurde die Leiterplatte 1 unter Verwendung einer heißen Luftströmung erwärmt und die Lötpaste 10 geschmolzen. Wie in Figur 6d gezeigt, wurden die Elektroden 5 des keramischen Kondensators 4 mit dem Lot 9 auf die Inseln 2 der Leiterplatte 1 gelötet. Zu dieser Zeit war die Kleberzusammensetzung 3 vollständig durch die vom Aufschmelzen des Lotes erzeugte Wärme ausgehärtet.

Beispiel 5

Die im Beispiel 1 erhaltene Kleberzusammensetzung I wurde verwendet, um elektronische Bauteile auf einer Leiterplatte zu montieren, wie in den Figuren 11a und 11b gezeigt.
Zuerst wurde, wie in Figur 11a gezeigt, die Kleberzusammensetzung 1 (auf die in diesem Beispiel als Kleberzusammensetzung 3 Bezug genommen wird) auf die Räume zwischen den Inseln 2 (wobei der Abstand W&sub1; zwischen den Räumen 0,6 mm war) eines Schaltungsmusters, das auf einer Leiterplatte 1 ausgebildet war, durch eine Streichtechnik aufgebracht, wobei ein Streichkopf 100 verwendet wurde, wie in Figur 13 gezeigt. Die Breite der aufgebrachten Kleberzusammensetzung war 0,3 mm und ihre Höhe war 0,2 mm. Als nächstes wurde die Kleberzusammensetzung 3 durch die Aufbringung von UV-Licht auf die Oberfläche der Leiterplatte, auf die die Kleberzusammensetzung 3 aufgebracht worden war, viskoser gemacht. Wie in Figur 11b gezeigt, wurde eines der elektronischen Bauteile 4 auf die Kleberzusammensetzung 3 gedrückt, um auf ihr befestigt zu werden. Durch diesen Schritt des Drückens erhöhte sich die Breite der Kleberzusammensetzung 3 etwas im Vergleich zur ursprünglichen Breite, aber die Kleberzusammensetzung 3 kam nicht mit den Inseln 2 in Kontakt. Die Elektroden 5 der elektronischen Bauteile 4 wurden an den Inseln 2 befestigt. Bei diesem Beispiel war die Form der Kleberzusammensetzung 3 nach der Aufbringung durch die Streichtechnik so wie in Figur 7a gezeigt. Es war möglich, nicht nur die Breite W&sub2; (= 0,3 mm), sondern auch die Höhe H&sub2; (= 0,2 mm) der aufgebrachten Kleberzusammensetzung 3 präzise einzuregeln.
Der bei diesem Beispiel verwendete Streichkopf 100 hatte ein Gehäuse 11 zur Aufbewahrung der Kleberzusammensetzung 3, eine Schraubenwel1e 13, die in der Düse 12 des Gehäuses 11 vorgesehen war, und eine Luftleitung 16 zur Zufuhr von komprimierter Luft in das Gehäuse 11. Es gab eine Spiralpumpe, die aus der Schraubenwelle 13 und dem unteren Teil der Düse 12 bestand. Wenn die Schraubenwelle 13 mittels eines Motors 14 zum Rotieren gebracht wurde, wurde die Kleberzusammensetzung 3 auf den Auslaß 3 zu gerichtet. Die Kleberzusammensetzung 3 floß durch den Druck der komprimierten Luft, die durch die Luftleitung 16 strömte und durch die Bewegung der oben genannten Spiralpumpe in Form eines Streifens aus dem Auslaß 15.

Vergleichsbeispiel 3

Die im Vergleichsbeispiel 1 erhaltene Kleberzusammensetzung II wurde in den Streichkopf 100 eingebracht, der im Beispiel 5 verwendet wurde, aber weil die Viskosität der Kleberzusammensetzung II zu hoch war, floß sie nicht aus dem Auslaß 15.

Beispiel 6

Die Figuren 12a und 12b zeigen ein Beispiel des Montierens von einzelnen elektronischen Bauteilen, wie z.B. eines Kleinform-Transistors auf eine Leiterplatte 1 durch die Verwendung der Kleberzusammensetzung I, die im Beispiel 1 erhalten wurde. Wie in Figur 12a gezeigt, wurden zwei Streifen der Kleberzusammensetzung 1 (auf die in diesem Beispiel als Kleberzusammensetzung 3 Bezug genommen wird) in die Räume zwischen den Inseln 2 des Verdrahtungsmusters aufgebracht, das auf einer Leiterplatte 1 durch eine Streichtechnik ausgebildet wurde, welche den im Beispiel 5 beschriebenen Streichkopf 100 verwendete. Als nächstes wurde die Kleberzusammensetzung 3 durch die Aufbringung von UV-Licht auf die Oberfläche der Leiterplatte 1 viskoser gemacht, auf welche die Kleberzusammensetzung aufgebracht worden war. Wie in Figur 12b gezeigt, wurde eines der elektronischen Bauteile 6 auf der Kleberzusammensetzung 3 plaziert, und die Führungsabschnitte 7 auf sowohl den rechten und linken Seiten des elektronischen Bauteils 6 wurden an den Inseln 2 auf beiden Seiten des elektronischen Bauteils 6 befestigt. Sogar wenn die Dicke d der Führungsabschnitte 7 geringer war als 0,2 mm, konnten die Führungsabschnitte 7 genau an den Inseln 2 befestigt werden, weil es möglich war, die Höhe der aufgebrachten Kleberzusammensetzung 3 genau zu regeln.

Claims

1. Kleberzusammensetzung zur Verwendung beim Montieren von elektronischen Bauteilen (46) auf einer Leiterplatte (1), wobei die Zusammensetzung einen lichtaushärtenden bzw. -vernetzenden und wärmeaushärtenden bzw. -vernetzenden Harzbestandteil und ein langkettiges gesättigtes Fettsäureamid aufweist.

2. Kleberzusammensetzung nach Anspruch 1, bei der der Harzbestandteil aus einem lichtaushärtenden Harz und einem wärmeaushärtenden Harz zusammengesetzt ist.

3. Kleberzusammensetzung nach Anspruch 1, bei der das gesättigte Fettsäureamid mindestens eines ist, das durch die Reaktion einer gesättigten Fettsäure mit 9 bis 12 Kohlenstoffatomen mit einem tertiären Amin bereitet wird.

4. Kleberzusammensetzung nach Anspruch 3, bei der die gesättigte Fettsäure Stearinsäureamid bzw. Stearamid ist.

5. Verfahren zum Montieren von elektronischen Bauteilen (46) auf einer Leiterplatte (1) mit den Schritten:

- Aufbringen der Kleberzusammensetzung (3) des Anspruchs 1 auf die Stellen auf der Leiterplatte, wo die elektronischen Bauteile montiert werden sollen;

- Bestrahlen der Zusammensetzung mit Licht, so daß die Oberflächenschischicht (3a) der Zusammensetzung härter vernetzt bzw ausgehärtet wird als ihr innerer Bereich (36), um ausreichende Klebung zum Befestigen der elektronischen Bauteile zu haben;

- Drücken der elektronischen Bauteile auf die Oberflächenschicht der Zusammensetzung, um sie dort zu befestigen; und

- Erwärmen der Zusammensetzung, um deren Aushärten bzw. Vernetzen zu bewirken.

6. Verfahren nach Anspruch 5, bei dem die Zusammensetzung durch eine Streichtechnik aufgebracht wird um so eine geradlinige bzw. lineare Form mit einer im Querschnitt im wesentlichen rechteckigen Konfiguration anzunehmen.

7. Verfahren nach Anspruch 5, das weiterhin den Schritt des Lötens der elektronischen Bauteile auf die Leiterplatte aufweist.

8. Verfahren nach Anspruch 5, bei dem das Erwärmen der Zusammensetzung durch die Verwendung von Wärme durchgeführt wird, die zur Zeit des Lötens der elektronischen Bauteile auf die Leiterplatte erzeugt wird.