JP5906621B2 - 電子部品の製造方法及び固定治具 - Google Patents

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Description

本発明は、電子部品の製造方法及び固定治具に関する。
LED(発光ダイオード)を実装する配線板は液晶ディスプレイのバックライトなどの用途で、広く用いられている。この配線板はLEDの発する熱を効率的に外部に逃がすことが必要であるので、アルミ、銅などの金属板を片面に配したいわゆる金属ベース配線板が使用されることが多い(例えば、特許文献1参照)。
金属ベース配線板に使用される金属板は配線板の部材としては、比較的高価であり、金属板の厚みが厚くなると、材料費が大きくなるほか、重量増、熱抵抗の増大などの課題が多くなる傾向にある。そのため、薄い金属板を使用することが軽量化、熱抵抗低減、コスト削減の点で好ましい。しかし、金属板が薄いと、フレキシブルになりすぎるため、回路加工、組立時の作業性が悪化する傾向にある。そのため、300μm以下の金属板を使用することはほとんど行われていない。
特開平9−46051号公報
しかしながら、特許文献1に記載の薄い配線板ではフレキシブルになりすぎるため、金属筐体への貼り付けが困難な場合があった。例えば配線板は、素子実装後に筐体等に両面粘着テープを介して貼り付けられる。しかし、素子実装した配線板は表面に実装素子に応じた凹凸があり、また、素子を強く押すと破壊される場合がある。そのため配線板を貼り付ける際には素子が実装されていない部分を軽く押して貼り付けることが行われる。しかしこのような場合、配線板と筐体との十分な密着性を得ることが難しく、また、密着性の不良は熱抵抗を増大させるため、大きな問題になっていた。
これに関連して、密着性を保つために、厚い両面粘着テープを使用することが挙げられる。しかし厚い両面粘着テープには熱抵抗を悪化させるとの問題があった。
本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、層厚の薄い素子実装配線板を優れた密着性と熱伝導性で筐体に貼り付けることができる電子部品の製造方法を提供することを課題とする。また該製造方法に用いられる固定治具を提供することを課題とする。
前記課題を解決するための具体的手段は以下の通りである。
<1> 電子素子、金属回路層、絶縁層、及び支持用金属層を少なくともこの順に有する素子実装配線板の前記電子素子が実装された素子実装面上に、前記電子素子を受容する空間及び素子実装配線板に粘着する面を有する固定治具を配置する固定治具設置工程と、前記素子実装配線板の前記素子実装面とは反対側の面の前記支持用金属層上に、粘着剤層及びセパレータがこの順に積層された積層体を得る粘着剤層積層工程と、前記積層されたセパレータを前記粘着剤層との界面で剥離して粘着剤層面を露出するセパレータ剥離工程と、筐体に、露出した前記粘着剤層面が接するように前記素子実装配線板を貼付する貼付工程と、を含む電子部品の製造方法。
<2> 前記貼付工程は、前記素子実装配線板の長尺方向の一方の端部が前記筐体に設置されて他方の端部が前記筐体から離れた状態から、他方の端部が前記筐体に接した状態になるまで、前記筐体に接する前記素子実装配線板の一方の端部から前記素子実装配線板の他方の端部の方向に、前記素子実装面側から前記筐体方向に前記固定治具を介して前記素子実装配線板を加圧する領域を移動させて、前記素子実装配線板と前記筐体とを粘着することを含む前記<1>に記載の電子部品の製造方法。
<3> 前記素子実装配線板上に配置された固定治具と、前記配線板との間のピール強度が1.5N/25mm以下である、前記<1>又は<2>に記載の電子部品の製造方法。
<4> 前記固定治具のヤング率が、0.1GPa〜1000GPaである前記<1>〜<3>のいずれか1項に記載の電子部品の製造方法。
<5> 前記固定治具の平均厚みが、前記金属回路層上に実装された前記電子素子の高さの80%以上である前記<1>〜<4>のいずれか1項に記載の電子部品の製造方法。
<6> 前記素子実装配線板の金属回路層、絶縁層及び支持用金属層の総厚みの平均値が50μm以上500μm以下である前記<1>〜<5>のいずれか1項に記載の電子部品の製造方法。
<7> 前記<1>〜<6>のいずれか1項に記載の電子部品の製造方法を用いて製造される電子部品。
<8> 電子素子、金属回路層、絶縁層、及び支持用金属層を少なくともこの順に有する素子実装配線板を、粘着剤層を介して筐体に貼り付ける際に、前記素子実装配線板の前記電子素子が実装された素子実装面上に配置されて用いられ、前記電子素子を受容する空間を有し、且つ前記素子実装配線板に接する面が粘着性を有する固定治具。
本発明によれば、層厚の薄い素子実装配線板を優れた密着性と熱伝導性で筐体に貼り付けることができる電子部品の製造方法を提供することができる。また該製造方法に用いられる固定治具を提供することができる。
本実施形態にかかる素子実装配線板の一例を示す概略断面図である。 本実施形態にかかる電子部品の一例を示す概略断面図である。 本実施形態にかかる固定治具の配置された素子実装配線板の一例を示す模式図であり、(A)は上面図、(B)は断面図である。 本実施形態にかかる固定治具の一例を示す模式図であり、(A)は上面図、(B)は断面図である。 本実施形態にかかる固定治具の一例を示す模式図であり、(A)は上面図、(B)は断面図、(C)は右側面図である。 本実施形態にかかる固定治具の一例を示す模式図であり、(A)は上面図、(B)は断面図、(C)は右側面図である。 本実施形態にかかる固定治具の一例を示す模式図であり、(A)は上面図、(B)は断面図、(C)は右側面図である。 本実施形態にかかる固定治具設置工程の一例を示す模式断面図である。 本実施形態にかかる固定治具の配置された素子実装配線板の一例を示す模式断面図である。 本実施形態にかかる粘着剤積層工程の一例を示す模式断面図である。 本実施形態にかかるセパレータ剥離工程の一例を示す模式断面図である。 本実施形態にかかる貼付工程の一例を示す模式断面図である。
本明細書において「工程」との語は、独立した工程だけではなく、他の工程と明確に区別できない場合であってもその工程の所期の作用が達成されれば、本用語に含まれる。また本明細書において「〜」を用いて示された数値範囲は、「〜」の前後に記載される数値をそれぞれ最小値及び最大値として含む範囲を示す。さらに本明細書において組成物中の各成分の量について言及する場合、組成物中に各成分に該当する物質が複数存在する場合には、特に断らない限り、組成物中に存在する当該複数の物質の合計量を意味する。
<電子部品の製造方法>
本発明の電子部品の製造方法は、電子素子、金属回路層、絶縁層、及び支持用金属層を少なくともこの順に有する素子実装配線板の前記電子素子が実装された素子実装面上に、前記電子素子を受容する空間及び前記素子実装配線板に粘着する面を有する固定治具を配置する固定治具設置工程と、前記素子実装配線板の前記支持用金属層上に、粘着剤層及びセパレータがこの順に積層された積層体を得る粘着剤層積層工程と、前記積層されたセパレータを前記粘着剤層との界面で剥離して粘着剤層を露出するセパレータ剥離工程と、筐体に、前記露出した粘着剤層が接するように前記素子実装配線板を貼付する貼付工程とを含み、必要に応じて、例えば、電子素子、金属回路層、絶縁層、及び支持用金属層を少なくともこの順に有する素子実装配線板を準備する準備工程等のその他の工程を含む。
電子素子を受容する空間と素子実装配線板に粘着する面とを有する固定治具を用いて、素子実装配線板を筐体に貼り付けることで優れた密着性及び熱伝導性を達成できる。すなわち前記製造方法によれば、素子実装した配線板を筐体に確実に、優れた密着性で貼付することができ、素子実装配線板と筐体間の熱抵抗を効果的に低減することができる。そのため、電子素子が発する熱を効率よく、筐体に逃がすことができ、その結果、電子素子の温度上昇を抑制でき、電子素子の寿命を改善できる。これは例えば、固定治具が配置された素子実装配線板は、素子実装配線板単体に比べて強度があり、素子実装配線板を筐体に充分な圧力で加圧して粘着することができるためと考えることができる。
従って前記製造方法は、配線板単体の強度が充分ではない場合、例えば配線板の厚みが薄い場合(例えば、600μm以下)や、配線板の形状が細長い矩形の場合(例えば、アスペクト比が10以上)に特に好適に適用することができる。
また前記電子部品の製造方法においては、素子実装面上に固定治具が配置されることで、前記粘着剤層積層工程における素子実装配線板の変形を抑制することができ、素子実装配線板の変形に起因する不具合の発生を抑制することができる。
さらに素子実装面上に配置された固定治具が素子実装面に対して粘着性を有することで、前記セパレータ剥離工程におけるセパレータ剥離時の素子実装配線板にかかる応力を緩和することができ、素子実装配線板の変形を抑制することができる。
(準備工程)
本発明の電子部品の製造方法は、電子素子、金属回路層、絶縁層、及び支持用金属層を少なくともこの順に有する素子実装配線板を準備する準備工程を含むことができる。前記素子実装配線板は、図1に示すように、金属回路層11、絶縁層12、及び支持用金属層14をこの順に有する配線板31の金属回路層11上に電子素子40を導電性接続材料42を介して実装することで準備することができる。電子素子の実装方法は、通常用いられる方法から適宜選択することができる。例えば、金属回路層上に設けられた金属ペーストなどを介して実装される方法が用いられる。
電子素子としては、コンデンサ、インダクタンス、抵抗体、半導体素子等を挙げることができる。これらのなかでも半導体素子であることが好ましく、発熱素子である半導体素子であることがより好ましい。
半導体素子は例えば、半導体チップと、半導体チップ及び外部を電気的に接続する端子と、半導体チップを密封し保持する封止材とから構成される。前記端子としては、特に制限されず、例えば、銅などの導体や、はんだ等が用いられる。前記封止材としては、特に制限されず、エポキシ樹脂等が用いられる。なお、電子素子は、特開2007−110113号公報等に記載の方法等に準じて得ることができる。
半導体素子の具体例としては、LEDチップ、パワー半導体、CPU等を挙げることができる。
金属ペースト層に電子素子を搭載する方法としては、特に制限はなく、公知の方法に従うことができる。例えば、フリップチップ接続して搭載する方法等が挙げられる。具体的には、特開2004−039736号公報に記載の方法等に準じることができる。なお、搭載方法の条件については、特に限定されず、搭載しようとする電子素子の種類に応じた公知の方法に準じることができる。
前記金属回路層は、前記絶縁層上に配置された回路形成用金属層をエッチングすることによって得られる。エッチングの方法については特には制限されない。金属回路層として用いることができる金属箔は、銅、アルミ、鉄、金、銀、ニッケル、パラジウム、クロム、モリブデン又はこれらの合金の箔が好適に用いられる。これらの中でも導電性とコストのバランスの観点から銅箔が好ましい。回路形成用金属層の厚みは回路を形成可能である限り特に制限されないが、導電性とコストのバランスの観点から5μm〜150μmであることが好ましく、15μm〜110μmであることがより好ましく、30μm〜80μmであることがさらに好ましい。5μm以上であると電子素子の熱を金属回路層の面内により効率的に拡散することができる。また150μm以下であると回路形成時の加工時間を短くすることができ、生産性が向上する。尚、金属箔の絶縁層と接する面には、絶縁層との接着力を高めるために、化学的粗化、コロナ放電、サンディング及びめっきや、アルミニウムアルコラート、アルミニウムキレート、シランカップリング剤等によって機械的又は化学的な処理が施されていてもよい。回路形成用金属層は絶縁層の全面に設けられていても、一部の領域にのみ設けられていてもよい。
前記絶縁層は絶縁性樹脂層であることが好ましい。絶縁層を構成する樹脂は特には制限されないが、例えば、ポリイミド、ポリエステル等の高分子量樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、アクリル樹脂及びこれらの混合物等を挙げることができる。中でも、耐熱性と接着力を有する観点から、ポリイミドであることが好ましい。また前記絶縁層は樹脂に加えて、各種フィラーを含んでいてもよい。用いられるフィラーとしては、例えば、アルミナ、窒化ホウ素、窒化アルミニウム、シリカなどが挙げられる。中でも、アルミナであることが好ましい。絶縁層の厚みは特に制限されないが、放熱性の観点から3μm〜150μmであることが好ましく、5μm〜130μmであることがより好ましく、9μm〜110μmであることがさらに好ましい。3μm以上であると絶縁破壊電圧と接着力がより向上する傾向がある。また150μm以下であると熱抵抗が増加することを抑制し、また加工性がより向上する傾向がある。絶縁層内の積層数は特に制限されず、1層でもよく、2層以上の多層構造でも良い。例えば、2層の構造では、1層目が高い絶縁破壊電圧が高く、2層目は接着力が高い等、それぞれ特徴が異なってもよい。
前記絶縁層は、例えば、機械特性や電気特性の観点から少なくとも1種がポリイミド樹脂またはポリイミド前駆体を含むこともまた好ましい。ポリイミド前駆体であるポリアミック酸は製造過程でポリイミドに変換される。またさらにエポキシ化合物、アクリル化合物、ジイソシアネート化合物、フェノール化合物等の硬化成分、フィラー、粒子、色材、レベリング剤、カップリング剤等の添加成分を任意に混合することも可能であるが、ポリイミド樹脂の含有量より多くの硬化成分、添加成分を加えることは特性を低下させる傾向にある。
前記配線板はさらに絶縁層の金属回路層とは反対側の面(以下、「裏面」ともいう)に支持用金属層が設けられている。配線板材料が支持用金属層を有することで熱伝導性と加工性に優れる配線板を構成できる。支持用金属層は一般的には金属箔を用いて構成される。支持用金属層としては、回路形成用金属層における金属箔と同様のものを挙げることができ、銅箔が好適に用いられる。支持用金属層の厚みは特に制限されないが、剛性の観点から17μm〜300μmであることが好ましく、柔軟性の観点から35μm〜200μmであることがより好ましく、流通性の観点から35μm〜150μmであることがさらに好ましい。17μm以上であると取扱性がより向上する傾向がある。また300μm以上であると熱抵抗が増加することを抑制し、また加工性もより向上する傾向がある。さらに配線板質量の増加を抑制できる。支持用金属層を構成する金属箔の絶縁層と接する面には、絶縁層との接着力を高めるために、化学的粗化、コロナ放電、サンディング及びめっきや、アルミニウムアルコラート、アルミニウムキレート、シランカップリング剤等によって機械的又は化学的な処理が施されていてもよい。支持用金属層は絶縁層の全面に設けられていても、一部の領域にのみ設けられていてもよいが、熱伝導性と加工性の観点から、絶縁層の全面に設けられていることが好ましい。
前記配線板の平均厚みは特に制限されないが、柔軟性や流通性の観点から25μm以上600μm以下であることが好ましく、50μm以上500μm以下であることがより好ましく、55μm以上440μm以下であることがより好ましく、74μm以上340μm以下であることがさらに好ましい。25μm以上であると取扱性がより向上する傾向がある。また600μm以下であると熱抵抗が増加することを抑制し、また加工性もより向上する傾向がある。さらに配線板質量の増加を抑制できる。なお、配線板材料の平均厚みは、無作為の5点の厚みを、マイクロメーターを用いて測定しその算術平均値として与えられる。
前記電子部品の製造方法は平均厚みが600μm以下である薄い配線板を用いた場合でも、優れた密着性と熱伝導性で素子が実装された配線板を筐体に粘着することができる。
また前記配線板の形状は特に制限されず、目的に応じて適宜選択することができる。例えば前記配線板の形状が矩形の場合、長辺の短辺に対する比であるアスペクト比が10以上であることが好ましく、15以上であることがより好ましい。
前記電子部品の製造方法はアスペクト比が10以上である配線板を用いた場合でも、優れた密着性と熱伝導性で素子が実装された配線板を筐体に粘着することができる。
前記配線板として、具体的には、従来の芳香族ポリイミドのような非熱可塑性ポリイミドのフィルムを高分子絶縁フィルムとして用いた金属箔付フレキシブル基板、ポリイミドフィルム上に銅などの金属を蒸着やスパッタで成膜した配線板材料、熱成形可能な液晶ポリマーを使用した配線板材料などを挙げることができる。特に、耐熱性に優れる点で、特開2007−273829号公報、WO2007/049502号パンフレット、特開2007−168123号公報等に記載されているエポキシ樹脂やアクリル樹脂等を用いた接着剤を用いないフレキシブル基板又はフレキシブルプリント配線板を好ましく用いることができる。
(固定治具設置工程)
前記固定治具設置工程においては、前記素子実装配線板の電子素子が実装された素子実装面上に、固定治具を配置する。前記固定治具は、電子素子を受容する空間と素子実装配線板に接する面とを有し、素子実装配線板に接する面が粘着性を有する。
前記素子実装配線板の電子素子が実装された素子実装面上に固定治具を配置する工程について、図面を参照しながら説明する。図8に示すように、固定治具60の素子受容空間62に、配線板31上に実装された電子素子40が挿入され、固定治具60の一面が配線板31の素子実装面に接するように、固定治具60は配置される。このとき配線板31上にコネクタ44がさらに配置されている場合には、コネクタ44を受容可能な素子受容空間62にコネクタ44が挿入されるように、固定治具60を配線板31の素子実装面上に配置することが好ましい。
固定治具60が配線板31の素子実装面上に配置された状態の上面図(A)及び断面図(B)を図3に示す。図3に示すように、固定治具60の素子受容空間62には配線板31上の電子素子40が挿入され、固定治具60の粘着性を有する面が配線板31の素子実装面に接するように固定治具が配置される。
固定治具60を配線板31の素子実装面上に配置する際には、固定治具60の配線板と接する面とは反対側の面から配線板方向に圧力を加えることが好ましい。固定治具60の配線板31に接する面は粘着性を有するため、配線板60の素子実装面上に配置された固定治具60がより確実に固定される。
圧力を加える方法は特に制限されない。ローラー等の回転体を用いて加圧してもよく、板状や棒状、球状のもので加圧してもよく、さらに道具を用いずに手や指で直接加圧してもよい。このときの圧力は固定治具の粘着性等に応じて適宜設定できる。例えば0.1MPa〜50MPaとすることができ、1MPa〜20MPaであることが好ましい。
前記固定治具は配線板に実装された電子素子を受容可能な空間(以下、「素子受容空間」ともいう)を有し、かつ、素子実装配線板に接する面が粘着性を有する。素子受容空間は例えば、固定治具の厚み方向に貫通孔あるいは凹みを設けることで形成することができる。また前記粘着性は、例えば素子実装配線板に接する面に粘着層を設けることで付与することができる。
かかる構成の固定治具であることで配線板に実装された電子素子を保護しつつ固定治具を配線板に容易に貼り付けることができる。
また前記固定治具を配線板の電子素子が実装された側(金属回路層側)に設けることで、電子素子が実装された配線板を筐体に貼り付ける際の圧力が電子素子だけに加わることがなくなり、電子素子の脱落や損傷の発生が抑制される。また固定治具をロールや指で加圧して素子実装配線板を筐体に貼付することで、素子実装配線板の少なくとも素子実装部分以外のほぼ全面が加圧されるため、より高い密着性を得ることができる。
前記固定治具は例えば、電子素子を実装した配線板を筐体に固定する際に電子素子のみを加圧することを防ぐために用いられる。そのため、固定治具は電子素子を受容可能な素子受容空間を有する。前記素子受容空間の形状は電子素子を受容可能であれば特に制限されない。例えば、固定治具の厚み方向の貫通孔又は凹みであっても、それ以外の形状であってもよい。また固定治具の厚み方向に直交する面における前記素子受容空間の断面形状は特に制限されず、受容する電子素子の形状等に応じて適宜選択することができる。さらに配線板に電子素子が複数実装される場合、固定治具に設けられる素子受容空間は、個々の電子素子に対応するよう独立して設けられていても、連続して設けられていてもよい。
図4〜図7に固定治具の具体的な形状例の模式図として、それぞれ上面図(A)、及び断面図(B)、さらに必要に応じて右側面図(C)を示す。
図4に示す固定治具60は、素子受容空間62として固定治具の厚み方向に貫通孔を有する。前記貫通孔は素子実装配線板上に実装された電子素子に対応するように独立して設けられている。これにより配線板と筐体との密着性をより向上させることができる。
図4の上面図(A)では素子受容空間62である貫通孔の断面が矩形の場合を示したが、矩形以外の多角形であっても円形又は楕円形等であってもよい。
図5に示す固定治具60は、素子受容空間62として素子実装配線板に接する面に開口部を有する非貫通孔を有する。前記非貫通孔は配線板上に実装された電子素子に対応するように独立して設けられている。これにより素子実装配線板と筐体との密着性をより向上させることができる。
図5の上面図(A)では素子受容空間62である非貫通孔の断面が矩形の場合を示したが、矩形以外の多角形であっても円形又は楕円形等であってもよい。
図6に示す固定治具60における素子受容空間62は、素子実装配線板に接する面と長手方向の両端部とに開口部を有する。すなわち素子受容空間62が固定治具60の長手方向に連続して設けられ、短手方向に素子受容空間62を挟むように側壁が設けられている。これにより、素子実装配線板上に実装された電子素子の位置と固定治具60の素子受容空間62の位置とを長手方向に合わせる必要がなくなる。
図6の右側面図(C)では素子受容空間62の断面が矩形の場合を示したが、矩形以外の多角形であっても半円形等であってもよい。
図7に示す固定治具60における素子受容空間62は、素子実装配線板に接する面と長手方向の両端部と短手方向の片端部に開口部を有する。すなわち素子受容空間62が固定治具の長手方向に連続し、短手方向の片端部が開口するように設けられている。このような形状であることで、素子実装配線板上に実装された電子素子の実装位置が素子実装配線板の片側に偏っている場合に好適に用いることができる。
図7の右側面図(C)では素子受容空間62の断面が矩形の場合を示したが、矩形以外の多角形であっても四分円等であってもよい。
図4に示すように固定治具60が素子受容空間62としてその厚み方向に貫通孔を有する場合、固定治具の厚みは受容する電子素子の高さの80%以上であることが好ましく、90%以上であることがより好ましい。固定治具が電子素子の高さの80%以上の厚みを有することで、固定治具及び電子素子に、例えばロール等を用いて応力を加えた場合に、電子素子に加えられるせん断方向の応力を緩和することができ、電子素子が接続部から剥れること等の不具合を抑制できる。また固定治具の厚みが電子素子の高さの80%〜100%の範囲でも、ローラー等の加圧用道具の柔らかさを調整すること等で電子素子にだけ応力が集中することを防ぐことができ、固定治具へも応力を加えることができる。なお、固定治具の平均厚みは、無作為の5点の厚みを、マイクロメーターを用いて測定しその算術平均値として与えられる。
一方、図5〜図7のように固定治具60が素子受容空間62として凹みを有する場合、その凹みの深さは電子素子の高さの90%以上であることが好ましく、95%以上であることがより好ましい。固定治具が凹みの深さが電子素子の高さの90%以上であると、固定治具を加圧した場合に電子素子に応力が集中することを抑制することができる。
前記固定治具の前記素子実装配線板に接する面方向の大きさは特に制限されない。例えば固定治具の縦方向及び横方向の長さは、素子実装配線板の縦方向及び横方向の長さに対してそれぞれ60%〜300%であることが好ましく、80%〜150%であることがより好ましい。これにより素子実装配線板と筐体との密着性をより向上させることができる。
また固定治具を素子実装配線板上に配置した場合の固定治具と素子実装配線板の接触面積は特に制限されない。例えば接触面積は素子実装配線板の面積に対して30%以上とすることができ、40%以上であることがより好ましい。これにより素子実装配線板と筐体との密着性をより向上させることができる。
また前記固定治具60が、図4及び図5に示すように個々の電子素子に対応する独立した素子受容空間62を有する場合、固定治具60の上面から見た場合の素子受容空間62の断面積に対する電子素子の断面積の比率は、例えば80%以下とすることができ、20%〜70%であることが好ましい。これにより素子実装配線板と筐体との密着性をより向上させることができる。
前記固定治具の本体の材質には特に制限はない。前記固定治具設置工程において、素子受容空間と電子素子との位置ずれが小さくなるようなヤング率を有する材質で構成されることが好ましい。具体的には、固定治具のヤング率は0.1GPa〜1000GPaが好ましく、寸法精度を高める観点から、1GPa〜1000GPaがより好ましい。ヤング率は曲げ弾性率として評価される。また固定冶具の曲げ弾性率はJIS K7171に準拠して固定冶具の3点曲げ試験を行い測定される。
このようなヤング率を有する材質としては例えば、ウレタンゴム、天然ゴム、ブタジエンゴム、クロロプレンゴム、エチレンプロピレンゴム、ブチルゴム、ニトリルゴム、フッ素ゴム、シリコーンゴムなどの一般的なゴム、塩化ビニル、PMMA等のプラスチック、アルミニウム、銅、ステンレスなどの金属、ガラスエポキシ基材のような複合材などを用いることができる。特にウレタンゴム、クロロプレンゴム、ニトリルゴムは柔らかさと強度を兼ね備えており、取扱い易い、または配線板に均一に加圧できる点で好ましい。
または、固定治具の本体は一層だけでなく、二層以上の多層構造にしてもよい。例えば、固定治具の配線板と対向する側に配置される層をゴム等の柔軟な層とし、それを支持する層として一般的なプラスチック板や金属板等のように、弾性変形し、かつ取扱に必要な強度を十分に有する材料の基材を用いて構成してもよい。
前記固定治具の素子実装配線板に接する面は粘着性を有する。固定治具は素子実装配線板上に配置されるため、取扱い時には素子実装配線板の全面あるいは一部と固定治具とが密着しており、素子実装配線板を筐体に粘着した後は容易に剥離できる程度の、粘着性であることが好ましい。具体的には、前記固定治具の素子実装配線板に対するピール強度は1.5N/25mm以下であることが好ましく、0.01N/25mm以上1.5N/25mm以下であることがより好ましく、0.1N/25mm以上1.0N/25mm以下であることがさらに好ましい。
なお、ピール強度は引張試験機(テンシロン万能試験機等)を用い、JIS Z0237(2000)に準じて測定される。
固定治具に粘着力を与える方法は特に制限はない。例えば固定治具の本体に微粘着層を形成する方法を挙げることができる。その際に固定治具の表面に微粘着層が、素子実装配線板表面に対するよりも強固に粘着するように、化学的あるいは機械的な表面処理を施すか、あるいはプライマー層を形成してもよい。また固定治具の本体に、微粘着層/基材/強粘着層からなる両面粘着テープの強粘着層側を貼り付けることで、固定治具表面に微粘着層を形成してもよい。また、微粘着層は繰り返し使用しても粘着性を維持するタイプの粘着層を用いることが好ましい。これより微粘着層の再形成の頻度を減らすことができる。このような繰り返し使用が可能な粘着層は微粘着層/基材の構成を有していることが多く、基材面に強粘着層を積層して用いてもよい。
微粘着層と強粘着層の粘着剤の材質は特に限定されない。固定治具に微粘着層/基材/強粘着層からなる両面粘着テープの強粘着層側を貼り付ける場合、微粘着層と配線板とのピール強度は0.01N/25mm〜1.5N/25mmが好ましく、0.1N/25mm〜1.0N/25mmがより好ましい。また強粘着層と固定治具とのピール強度は2N/25mm以上が好ましい。
なお、本発明においては、固定治具の一部で実装された電子素子を挟むことで、固定治具と素子実装配線板とを固定してもよい。例えば、図5に示す固定治具を用い、実装された電子素子を固定治具の素子受容空間に挿入した後、素子実装配線板の素子実装面と平行方向に応力を加えることで、固定治具と素子実装配線板とを固定することもできる。
(粘着剤層積層工程)
前記粘着剤層積層工程では、前記素子実装配線板の前記支持用金属層上に、粘着剤層及びセパレータがこの順に積層された積層体を得る。粘着剤層を支持用金属層上に形成することで素子実装配線板を筐体に効率的に貼付することができる。粘着剤層積層工程においては、支持用金属層上に粘着剤層とセパレータとを順次積層してもよく、またセパレータ付き粘着剤層を準備し、粘着剤層が支持用金属層に接するようにセパレータ付き粘着剤層を積層してもよい。
次に粘着剤層積層工程の一例を、図面を参照しながら説明する。
図9には固定治具60の素子受容空間62に、配線板31の金属回路層(図示せず)上に実装された電子素子40が挿入され、固定治具60の一方の面が配線板31に接するように、固定治具60が配線板31の素子実装面上に配置された状態を示す。このような固定治具60が配置された配線板31に対し、図10に示すように、配線板31の固定治具60が接する面とは反対側の面の支持用金属層(図示せず)上に、セパレータ付き粘着剤層を粘着剤層16が支持用金属層に接するようにローラー70を用いて、セパレータ付き粘着剤層のセパレータ18側から配線板方向に加圧しながら積層する。これにより配線板31の支持用金属層上に、粘着剤層16とセパレータ18とがこの順に積層された積層体を得ることができる。
セパレータ付き粘着剤層を支持用金属層上に積層する方法として、図10にはローラー70を用いて加圧する方法を示したが、本発明はこれに限られるものではなく、積層方法として公知の方法から適宜選択することができる。
前記粘着剤層は、配線板を筐体に固定できるものであれば特に制限はない。中でも膜厚が均一な点で両面粘着テープを使用することが好ましい。このような両面テープは粘着剤層だけから構成されてもよく、基材の両側に粘着剤層を設けたものでもよいが、熱抵抗が低い点から、粘着剤層だけから構成されることが好ましい。
粘着剤層は粘着剤の少なくとも1種を含んで構成される。粘着剤は、例えば、高分子量成分、タッキファイヤ及び必要に応じてその他添加物を含んで構成される。粘着剤を構成する高分子量成分として具体的には、ポリイミド、ポリスチレン、ポリエチレン、ポリエステル、ポリアミド、ブタジエンゴム、アクリルゴム、(メタ)アクリル樹脂、ウレタン樹脂、ポリフェニレンエーテル樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、フェノキシ樹脂、変性ポリフェニレンエーテル樹脂、フェノキシ樹脂、ポリカーボネート及びそれらの混合物等が挙げられる。
これらの中でも、耐熱性やコストの観点から、高分子成分として(メタ)アクリル酸エステル共重合体を主に含む粘着剤が好ましい。粘着力を高める観点から好ましくは粘着剤層中に(メタ)アクリル酸エステル共重合体を70体積%以上含むことが望ましく、80体積%以上含むことがより好ましく、90体積%以上含むことがさらに好ましい。70体積%以上含むことで、充分な粘着力が得られる傾向がある。
前記(メタ)アクリル酸エステル共重合体は、(メタ)アクリル酸エステルの少なくとも1種とこれらと共重合可能な不飽和モノマーを材料として構成される。(メタ)アクリル酸エステルの例としては、n−ブチル(メタ)アクリレート、イソブチル(メタ)アクリレート、sec−ブチル(メタ)アクリレート、tert−ブチル(メタ)アクリレート、ペンチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、メチル(メタ)アクリレートなどが挙げられる。ここで(メタ)アクリル酸エステルとは、メタクリル酸エステル、アクリル酸エステルおよびそれらの混合物を意味する。
(メタ)アクリル酸エステルと共重合可能なモノマーとしては、例えば、(メタ)アクリル酸2−エチルヘキシル、(メタ)アクリル酸2−ヒドロキシエチル、(メタ)アクリル酸ヒドロキシエチル、(メタ)アクリル酸グリシジル、(メタ)アクリル酸、アクリロニトリル、スチレン等を挙げることができる。
(メタ)アクリル酸エステル共重合体の重量平均分子量は特に制限されるものではない。中でも粘着力を高める観点から、重量平均分子量は20万〜150万であることが好ましく、30万〜120万であることがより好ましく、40万〜100万であることがさらに好ましい。(メタ)アクリル酸エステル共重合体の重量平均分子量が20万以上であると、粘着剤の凝集力が充分に得られ、セパレータの剥離が容易になる。また重量平均分子量が150万以下であると粘着剤の凝集力が高くなりすぎず、優れた粘着特性が得られる傾向がある。尚、アクリル酸エステル共重合体の重量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー法により測定し、標準ポリスチレン検量線より換算して得た値である。
アクリル酸エステル共重合体が有する官能基は、粘着力の向上に有効な官能基であれば制限はない。具体的にはカルボキシ基、水酸基、エポキシ基、ニトリル基などが挙げられる。なかでも、粘着力の耐熱性が高いことから、カルボキシ基、水酸基またはエポキシ基を有することが好ましく、とくにカルボキシ基を有することがより好ましい。カルボキシ基、水酸基またはエポキシ基を有することは経時的なアクリル酸エステル共重合体の粘着力の低下を抑制できる点で好ましい。
またアクリル酸エステル共重合体は柔軟性を損なわない範囲で架橋構造を含むことが、長期間の密着保持性と膜強度の点で好ましい。アクリル酸エステル共重合体の前記官能基と結合する官能基を2個以上有する架橋剤をアクリル酸エステル共重合体と反応させても良い。例えば、−OH基等の極性基を有するアクリル酸エステル共重合体に複数のイソシアネート基やエポキシ基等の前記極性基と結合する官能基を持つ化合物を反応させることでアクリル酸エステル共重合体に架橋構造を含ませることができる。
使用できる架橋剤は特に制限されないが、例えば、イソシアネート化合物、エポキシ樹脂、金属キレートなどが挙げられる。架橋剤を添加する場合の架橋剤の含有率としては例えば、(メタ)アクリル酸エステル共重合体に対して0.01質量%〜10質量%であることが好ましく、0.02質量%〜5質量%であることがより好ましい。架橋剤量が0.01%以上であると、長期間の密着保持性が充分に得られる。また架橋剤量が10%以下であると、粘着剤の凝集力が高くなりすぎずに優れた粘着特性が得られる。
粘着剤層の膜厚は特に制限されないが、粘着性を高める観点から5μm〜250μmであることが好ましく、熱抵抗を下げる観点から10μm〜130μmであることがより好ましく、密着性を高める観点から20μm〜110μmであることがさらに好ましい。粘着剤層の膜厚が5μm以上であると充分な粘着性が得られる傾向があり、筐体への密着性に優れる。また250μm以下であると熱抵抗の増加することを抑制できる。
前記粘着剤層の熱抵抗は特に制限されないが、放熱性の観点から6℃・cm/W以下であることが好ましく、4℃・cm/W以下であることがより好ましく、3℃・cm/W以下であることがさらに好ましい。粘着剤層の熱抵抗が6℃・cm/W以下であると、電子素子の温度低下効果が充分に得られる。
粘着剤層のピール強度は特に制限されないが、空気中で260℃2分間熱処理した後のアルミニウムやステンレス等の金属に対する粘着剤層のピール強度が、熱処理前のピール強度に比べて30%以上であることが好ましく、50%以上であることがより好ましく、60%以上であることがさらに好ましく、70%以上であることが最も好ましい。
粘着剤は、さらに粘着付与樹脂、老化防止剤、充填剤、難燃剤など各種添加剤や有機フィラーや無機フィラーなどを含んでいてもよい。粘着剤に含まれる無機フィラーの体積比率は特に制限はないが、20体積%以下であることが好ましく、15体積%以下であることがより好ましく、10体積%以下であることがさらに好ましく、5体積%以下が最も好ましい。粘着剤層の粘着力は、空気中の実装温度での加熱により低下しやすいため、粘着力に寄与しない無機フィラーの含有量は高すぎないことが好ましく、20体積%以下であると粘着剤層の粘着力が充分に得られる傾向がある。
次に本発明におけるセパレータについて説明する。
前記セパレータは、前記粘着剤層上に設けられるものであり、必要に応じてその他の層を含んで構成されてもよい。前記セパレータの材質としては、PET、紙、金属箔等が挙げられるが、耐熱性の観点から紙や金属箔であることが好ましい。セパレータの厚みは特に制限されない。例えば5μm〜200μmであることが好ましく、9μm〜110μmであることがより好ましく、17μm〜80μmであることがさらに好ましい。厚みが5μ以上であると取扱性がより容易になる。また200μm以下であると加工性がより向上し、副資材のコストを削減できる。
前記セパレータ付き粘着剤層は、セパレータ上に粘着剤層を設けることで得ることができる。
セパレータ上に粘着剤層を設ける工程としては、粘着剤層形成に通常用いられる方法を特に制限なく適用することができる。例えば、セパレータ上に粘着剤を含む粘着剤層用組成物を塗布又はラミネートする方法等を挙げることができる。また、別の基材上に粘着剤層を形成した後、形成された粘着剤層をセパレータ上に転写してもよい。別の基材を用いる場合、例えば離型処理されたポリエチレンテレフタレートフィルムなどが使用される。
粘着剤層が素子実装配線板の支持用金属層と接するように素子実装配線板上に、セパレータ付き粘着剤層を積層する工程としては、例えば、プレス、ラミネート方法が挙げられるが、連続的に製造でき、効率が良い点でラミネート方法が好ましい。
プレス、ラミネートは当該技術分野で通常行なわれる方法から適宜選択して行うことができる。例えば、ラミネートとしては、シリコーンゴム被覆ロールを備えたラミネータを用いて、20℃〜50℃という条件で行うことができる。
セパレータの粘着剤層に接する面は、粘着剤層に対する剥離性を有していることが好ましい。これにより粘着剤層からセパレータを剥離することが容易となり、配線板を筐体に貼付する工程をより効率的に実施することができる。セパレータの粘着剤層に接する面に剥離性を付与する方法は特に制限されない。例えば、シリコーン系剥離剤、フッ素系剥離剤、長鎖アルキルアクリレート系剥離剤、フッ素樹脂等の離型剤、あるいはそれら離型剤を含有する樹脂で表面処理する方法を挙げることができる。
(セパレータ剥離工程)
セパレータ剥離工程では、配線板の支持用金属層上に粘着剤層を介して積層されたセパレータを粘着剤層との界面で剥離して粘着剤層を露出する。セパレータ剥離工程の一例を、図面を参照しながら説明する。
図11には、セパレータ18を電子素子40が実装された配線板31上に積層された粘着剤層16から剥離する工程の一例を示す。図11に示すように、セパレータ18はその長手方向の一方の端から他方の端に向けて、粘着剤層16から剥離される。
セパレータ18を配線板31上に積層された粘着剤層16から剥離する場合、セパレータ18を剥離する力により配線板31が変形する可能性がある。しかし本発明においては、このセパレータ剥離工程の前に予め粘着性を有する固定治具60が配線板31に接して配置されていることで、セパレータ18の剥離に起因する応力による配線板31の変形を防ぐことができる。ここで固定治具60は粘着性を有するために配線板に粘着されている。そして固定治具60の配線板31に対する粘着力が、セパレータ18の粘着層16からの剥離に起因する応力を上回ることで、配線板31が固定治具60からはずれることなく、セパレータ18のみを配線板31上に積層された粘着剤層16から剥離することができる。
(貼付工程)
前記貼付工程では、筐体に、セパレータ剥離工程で露出した粘着剤層が接するように素子実装配線板を貼付する。前記貼付工程の一例を、図面を参照しながら説明する。図12に示すように、固定治具60が配置された配線板31の支持用金属層上に形成された粘着剤層16が筐体50の被粘着面に接するように、固定治具60が配置された配線板31を筐体50に貼付する。固定治具60が配置された配線板31を筐体50に貼付する方法は特に制限されず、通常用いられる方法から適宜選択することができる。例えば固定治具60が配線板31の筐体50に接する面とは反対側の面、すなわち固定治具60が配置された面側から筐体50方向に加圧する方法を挙げることができる。
本発明において配線板の粘着剤層上に筐体を貼付する方法は、粘着剤層と筐体とを接触させ、配線板のみあるいは実装された電子素子と配線板の両方に圧力を加える方法であることが好ましい。前記固定治具は、配線板に実装された電子素子を受容する空間として貫通孔あるいは凹みを有している。さらに固定治具は好ましくは受容する電子素子の高さの80%以上の総厚みを有することができる。そのため、固定治具を配線板の素子実装面に配置して素子実装面側から圧力を加えることで、貼付時に配線板のみ、あるいは配線板と電子素子の両方に圧力が加わる。そのため電子素子の脱落や損傷が抑制される。固定治具が図4に示すように電子素子を受け入れる空間が貫通している場合、固定治具をロールや指で加圧することで、配線板は少なくとも素子実装部分以外の全面が加圧されるために、高い密着性を得ることができる。
本発明において前記貼付工程は、前記素子実装配線板の長尺方向の一方の端部が前記筐体に設置されて他方の端部が前記筐体から離れた状態から、他方の端部が前記筐体に接した状態になるまで、前記筐体に接する前記素子実装配線板の一方の端部から前記素子実装配線板の他方の端部の方向に、前記素子実装面側から前記筐体方向に前記固定治具を介して前記素子実装配線板を加圧する領域を移動させて、前記素子実装配線板と前記筐体とを粘着することを含むことが好ましい。これにより素子実装配線板を、密着性と熱伝導性により優れる状態で筐体に貼付することができる。片方の端部を離した状態で貼付することで、貼付時に素子実装配線板、粘着剤層(例えば両面粘着テープ)、筐体の間に空隙が発生することを抑制し、より優れた密着性で素子実装配線板を筐体に貼付することができる。
前記貼付工程において、固定治具及び電子素子へ加える圧力は、素子実装配線板に対して垂直方向に加えることが望ましいが、特に制限はない。また、固定治具だけに圧力を加えてもよく、固定治具と電子素子のいずれにも圧力を加えてもよく、固定治具と電子素子に加える圧力の分担にも特に制限はない。
圧力の加え方にも制限はなく、ローラー等の回転体を用いて加圧してもよく、板状や棒状、球状のもので加圧してもよく、道具を用いずに手や指で直接加圧してもよい。
前記貼付工程において、素子実装配線板の筐体に接する面とは反対側の面から筐体方向に加圧する際の圧力は、前記粘着剤層の構成等に応じて適宜選択される。例えば0.1MPa〜50MPaとすることができ、1MPa〜20MPaであることが好ましい。
前記筐体としては、金属筐体、セラミック製筐体などが挙げられるが、取扱い性や熱を効率よく逃がす点から金属筐体が好ましい。金属筐体は金属板を有するものであり、立体的な金属体であれば、形状、素材、大きさ等は特に限定されず、目的に応じて適宜選択される。筐体に用いることができる金属の種類はアルミ、銅、真鍮、ステンレスなどが挙げられるが、中でも放熱性の観点から、アルミ、銅であることが好ましい。
配線板の粘着剤層上に筐体を貼付する方法は、粘着剤層と筐体とを接触させ、配線板のみあるいは実装された電子素子等と配線板の両方に圧力を加える方法であることが好ましい。本発明の固定治具は、配線板に実装された電子素子を受容れる空間だけの穴あるいは凹みがあり、かつ、電子素子の高さの80%以上の総厚みがありうる。そのため、固定治具を配線板の金属回路層側に設けることで、貼付時に基板のみ、あるいは基板と電子素子の両方に圧力が加わるために、電子素子の脱落や損傷の恐れがなくなる。固定治具が図4のように電子素子を受け入れる空間が貫通している場合、固定治具をロールや指で加圧することで、配線板は少なくとも素子実装部分以外の全面が加圧されるために、高い密着性を得ることができる。加える圧力は特に制限されず粘着剤層の構成に応じて適宜選択される。
<電子部品>
本発明の電子部品は、前記電子部品の製造方法を用いて製造される。前記電子部品は図2に示すように、電子素子40、金属回路層11、絶縁層12、支持用金属層14、粘着剤層16及び筐体50がこの順に積層されてなり、電子素子40が導電性接続材料42を介して金属回路層11上に実装されている。
前記電子部品は、本発明の電子部品の製造方法を用いて製造されることで、配線板31と筐体50との密着性と熱伝導性に優れる。
以下、本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
(実施例1)
<配線板の作製>
回路形成用金属層として35μm厚の銅箔、10μm厚の絶縁層、支持用金属層として105μm厚の銅箔がこの順に積層されてなる配線板材料(日立化成工業社製、HT−9000IMC)の回路形成用金属層にエッチングレジストを設けた後、塩化第二鉄水溶液中で銅を溶解することで回路加工し、金属回路層とした。その後、金属回路層面上の所定箇所にソルダーレジストを印刷し、120℃90分間の熱処理により硬化した。次いで、6mm幅、100mm長に外形加工し、配線板を製造した。
<素子実装>
配線板積層体の金属回路層に複数のはんだ(千住金属工業社製、ECO SOLDER PASTE Lead Free、M705、Sn−3.0Ag−0.5Cu、溶融温度220℃)とLED部品(Philips Lumileds Lighting社製、LXML−PWC1−0080、4.6mm長×3.2mm幅×2.1mm高)、コネクタ等を載せ、リフロー処理(最大260℃)することで、片面実装した素子実装配線板を得た。
<固定治具の作製>
3mm厚のアクリル樹脂(PMMA)の板に、両面粘着テープ(日立化成工業社製、ヒタレックスDA−3050、50μm)を貼り付けることで両面粘着剤層を積層し、両面粘着剤層上に微粘着テープ(日立化成工業社製、ヒタレックスA−1310、60μm)の基材面を貼り付けることで微粘着剤層を積層し、さらに離型PETフィルムを積層し、微粘着剤層付アクリル板を得た。次いで、微粘着剤層付アクリル板を7mm幅、150mm長に外形加工し、さらに5.6mm長、4.2mm幅の長方形の貫通孔を複数設けて、微粘着剤層付の固定治具とした。ここで貫通孔の中心は配線板に実装されるLED部品の中心と一致するように設けた。
なお、微粘着剤層付の固定治具の平均厚みは3.1mmであった。
また固定治具のヤング率を曲げ試験機(テンシロン万能試験機RTA−100、オリエンテック社製)を用いて測定したところ、3GPaであった。
<固定治具の設置>
微粘着剤層付の固定治具から離型PETフィルムを剥離し、固定治具の微粘着剤層を、素子実装配線板の金属回路層側に、実装されたLED部品が固定治具の貫通孔に挿入されるように位置合わせし、ハンドローラーにより加圧して貼り付けた。
<粘着剤層の積層とセパレータの剥離>
固定治具を下敷きとして配線板の支持用金属層を上向きにして、支持用金属層に配線板と同形の両面粘着テープ(日立化成工業社製、ヒタレックスDA−3050、50μm)を貼り付けることでセパレータ付きの粘着剤層を積層した。固定治具を設けられていることにより、セパレータ付き粘着剤層を積層する際の応力による配線板の変形は見られなかった。
その後、粘着剤層から離型PETフィルムを剥離した。固定治具を設けられていることにより、離型PETフィルムを剥離する際の応力による配線板の変形は見られなかった。
<粘着剤層の熱伝導率と熱抵抗の評価>
粘着剤層の熱伝導率をレーザーフラッシュ法にて評価した。キセノンフラッシュアナライザー(NETZSCH社製NanoflashLFA447)を用いて、粘着剤層を0.6MPaで挟んだ2枚の銅板(1mm厚)にキセノンフラッシュ光を照射し、裏面銅板の温度の時間依存性を測定し、3層モデルを解析することで粘着剤層の熱伝導率[W/mK]を評価した。次いで、熱抵抗を計算式(熱抵抗[℃・cm/W]=10×粘着剤層の厚み[mm]/熱伝導率[W/mK])から評価した。ここで粘着剤層の厚みは、前記の熱伝導シートを0.6MPaで挟んだ2枚の銅板の厚みから、銅板の厚みを差し引いた値とした。
その結果、粘着剤層の熱伝導率は0.2W/mK、熱抵抗は2.5℃・cm/Wであった。
<配線板と筐体の粘着>
筐体に固定治具を圧着して配線板を筐体に粘着した。なお、筐体にはアノダイジング処理したアルミ製ヒートシンクを用いた。この時、配線板の一方の端部(A)を筐体に設置し、他方の端部(B)を筐体から離した状態で、配線板の一方の端部(A)から、配線板の他方の端部(B)に向けて、固定治具の上から筐体方向にゴムロールで加圧し、かつ、他方の端部(B)を徐々に筐体に近づけながら、粘着した。
次いで、固定治具を配線板から剥離して、筐体に素子実装配線板が貼付された電子部品を得た。
ここで固定治具と配線板の間のピール強度を引張試験機(テンシロン万能試験機RTA−100、オリエンテック社製)を用いて測定したところ、0.1N/25mmであった。
<配線板と筐体の温度差評価>
LED部品に0.3A通電し続け、30分間経過後に、配線板の素子実装していない部分の温度T1と筐体の温度T2をサーモカメラ(アピステ社製、FSV−7000E)を用いて行い、配線板と筐体の温度差ΔT=T1−T2を評価した。その結果、配線板と筐体の温度差ΔTは5.5℃だった。
<粘着剤と筐体の密着性評価>
配線板の作製から粘着剤層の積層までを前記と同様に行った。筐体にガラス板を用いた以外は、前記と同様に配線板と筐体の粘着を行った。その後、ガラス板側から配線板を撮影した。粘着剤層とガラスが密着している部分は、密着していない部分よりもコントラストが低いため、画像処理において2値化し、密着面積率を評価した。その結果、粘着剤と筐体の密着面積率は80%であった。
(比較例1)
まず、実施例1と同様に配線板の作製から素子実装まで行った。次いで、配線板の支持金属層を上向きにし、支持金属層に配線板と同形の両面粘着テープ(日立化成工業社製、ヒタレックスDA−3050)を貼り付けることで粘着剤層を積層した。しかし、貼り付けの応力により、LED部品と配線板の接続不良、LED部品の脱落、配線板の塑性変形等の問題が生じた。
次いで、粘着剤層から離型PETフィルムを剥離した。しかし、離型PETフィルムの剥離力に配線板が耐えられず、配線板の塑性変形が生じた。
実施例1と同様にして、配線板と筐体の粘着を行い、配線板と筐体の温度差を評価したところ、ΔT=10℃であった。さらに、実施例1と同様にして粘着剤と筐体の密着性評価を行った。その結果、粘着剤と筐体の密着面積率は50%であった。
以上の結果から、本発明の電子部品の製造方法によれば、素子が実装された配線板を筐体に優れた密着性で貼付できることが分かる。また熱伝導性に優れる電子部品を、効率よく製造できることが分かる。
11 金属回路層
12 絶縁層
14 支持用金属層
16 粘着剤層
31 配線板
40 電子素子
42 導電性接続材料
44 コネクタ
50 筐体
60 固定治具
62 素子受容空間
70 ローラー

Claims (7)

  1. 電子素子、金属回路層、絶縁層、及び支持用金属層を少なくともこの順に有する素子実装配線板の前記電子素子が実装された素子実装面上に、前記電子素子を受容する空間及び前記素子実装配線板に粘着する面を有する固定治具を配置する固定治具設置工程と、
    前記固定治具が配置された前記素子実装配線板の前記支持用金属層上に、粘着剤層及びセパレータがこの順に積層された積層体を得る粘着剤層積層工程と、
    前記積層されたセパレータを前記粘着剤層との界面で剥離して前記粘着剤層を露出するセパレータ剥離工程と、
    筐体に、露出した前記粘着剤層が接するように、前記固定治具が配置された前記素子実装配線板を貼付する貼付工程と、
    を含む電子部品の製造方法。
  2. 前記貼付工程は、前記素子実装配線板の長尺方向の一方の端部が前記筐体に設置されて他方の端部が前記筐体から離れた状態から、他方の端部が前記筐体に接した状態になるまで、前記筐体に設置された前記素子実装配線板の一方の端部から前記素子実装配線板の他方の端部の方向に、前記素子実装面側から前記筐体方向に前記固定治具を介して前記素子実装配線板を加圧する領域を移動させて、前記素子実装配線板と前記筐体とを粘着することを含む請求項1に記載の電子部品の製造方法
  3. 前記素子実装配線板に配置された固定治具と、前記素子実装配線板との間のピール強度が1.5N/25mm以下である、請求項1又は請求項2に記載の電子部品の製造方法。
  4. 前記固定治具のヤング率が、0.1GPa〜1000GPaである請求項1〜請求項3のいずれか1項に記載の電子部品の製造方法。
  5. 前記固定治具の平均厚みが、前記金属回路層上に実装された前記電子素子の高さの80%以上である請求項1〜請求項4のいずれか1項に記載の電子部品の製造方法。
  6. 前記素子実装配線板の金属回路層、絶縁層及び支持用金属層の総厚みの平均値が50μm以上500μm以下である請求項1〜請求項5のいずれか1項に記載の電子部品の製造方法。
  7. 属回路層、絶縁層、及び支持用金属層を少なくともこの順に有し、かつ平均厚みが600μm以下である配線板と、前記配線板の前記金属回路層上に実装された電子素子と、を有する素子実装配線板を、粘着剤層を介して筐体に貼り付ける際に、前記素子実装配線板の前記電子素子が実装された素子実装面上に配置されて用いられ、前記電子素子を受容する空間を有し、且つ前記素子実装配線板に接する面が粘着性を有する固定治具。
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