JPH0774328B2 - 電子部品の仮固定用粘着剤 - Google Patents

電子部品の仮固定用粘着剤

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JPH0774328B2
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Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、電子部品の仮固定用粘着剤、特にプリント基
板と電子部品とをはんだ付けする際に、プリント基板に
面実装の電子部品を仮固定するための粘着剤に関する。
（従来の技術） 近時、電子機器が小形化されてきていることからそれに
用いる電子部品も小形となってきており、プリント基板
に直接はんだ付けするという面実装が行われるようにな
ってきた。面実装用の電子部品（surface Mounting Dev
ice、以下「SMD」という）をプリント基板にはんだ付け
する方法としては、プリント基板のはんだ付け部にクリ
ームはんだを印刷塗布するとともに、同じくプリント基
板のSMD搭載部に接着剤を塗布し、該接着剤でSMDを仮固
定してSMDのプリント基板からの脱落を防ぎながらリフ
ロー装置で加熱することによりはんだ付けを行うリフロ
ー法と、プリント基板のSMD搭載部に予め接着剤を塗布
し、その上にSMDを搭載してSMDの仮固定を行った後、自
動はんだ付け装置のフラクサーでフラックス塗布、プリ
ヒーターで予熱加熱、溶融はんだ槽ではんだ浴への浸
漬、冷却機で冷却する等の工程を経てはんだ付けを行う
ディップ法とがある。
従来、これらのはんだ付けに用いる接着剤としては熱硬
化型接着剤および紫外線硬化型接着剤（以下「UV接着
剤」という）があった。この接着剤にあっては、「仮固
定」といいながらそれははんだ付けに先立った常温での
ことであって、はんだ付けに際してあるいはそれに先立
って予め「仮固定」したSMDを適宜硬化装置によって上
記接着剤を硬化させることによりプリント基板に固着さ
せ、その状態ではんだ付けが行なわれるのである。
例えば、特開昭64−69092号公報では表面実装型電子部
品の仮止め用の接着剤を提案しており、常温においてSM
Dを熱硬化型接着剤、紫外線硬化型接着剤で仮止めした
後に、硬化処理をしてSMDをプリント基板に強固に接着
固定している。しかし、その固定方法は厳密には「仮止
め」ではなく「接着」である。
（発明が解決しようとする課題） かかる接着剤、特にUV接着剤は高価であるばかりでな
く、UV接着剤を硬化させるためには大掛りな紫外線照射
炉（以下「UV炉」という）が必要であった。また、UV接
着剤を用いたはんだ付けはUV接着剤を硬化させるために
プリント基板をUV炉内を通さなければならないという手
間を要するものであった。さらにまた、UV炉に通してSM
Dをプリント基板に固定したものは、SMDがプリント基板
に強固に接着され多少の力が掛かっても剥がれにくいと
いう長所があるものの、SMDが所定の位置よりもずれて
搭載された場合、SMDはそのままプリント基板に固定さ
れてしまうため、はんだが両はんだ付け部を導通しない
状態で付着してしまうことがあった。このような状況は
熱硬化型接着剤の場合も同様である。
今日のように生産ラインの合理化によって製造コストの
低域が要求される状況からは、これまでの接着剤を使用
する技術では十分ではなく、むしろ設備費の負担が大き
くなってしまう。
ここに、本発明の一般的目的は、SMDをプリント基板に
はんだ付けする生産ラインの合理化を図る手段を提供す
ることである。
本発明の具体的目的は、従来技術にみられる前述のよう
な欠点を解消した仮止め用の粘着剤を提供することであ
る。
（課題を解決するための手段） 本発明者らは、厳密な意味での「仮固定」が可能であれ
ば、外部硬化手段を必要とせずにはんだ付け時の仮固定
が可能となることに注目して研究をつづけた。その結
果、従来の接着剤に代えて、常温のみではなくはんだ付
け温度（200〜280℃）であっても粘着性を失わない粘着
剤を用いると、上記目的が達成できることを見い出し
た。
上記知見に基づく本発明は、プリント基板と電子部品と
をはんだ付けする際に電子部品を仮固定するための粘着
剤であって、200〜280℃における動的粘着性の弾性率が
104〜109dyne/cm2である、樹脂系材料から成ることを特
徴とする電子部品の仮固定用粘着剤である。
動的粘弾性の弾性率が104〜107dyne/cm2の場合には、プ
リント基板上の所定位置から多少ずれているSMDを動か
して所定の位置に戻す、というセルフアライメント効果
が現れ、良好な導通が得られる。溶融はんだの表面張力
は、小さなSMD程度の軽い部品を動かすほどの強い力で
あり、粘着剤の動的粘弾性よりも溶融はんだの表面張力
が大きければセルフアライメント効果が現れ、プリント
基板上に仮固定されているSMDは、正しい位置（溶融は
んだの中央部）に常に保持されることになる。
（作用） 次に、本発明において上述のような構成をとる理由を具
体的に説明する。
本発明によれば、例えば200〜280℃というはんだ付け温
度における粘着剤の動的粘弾性の弾性率を104〜109dyne
/cm2に限定するが、これが104dyne/cm2より小さいと粘
着剤は流動性が高くなってSMDを所定搭載部に粘着させ
ておくことができない。特に、部品を仮固定した後に基
板を裏返してはんだ付けする場合には、104dyne/cm2未
満の弾性率では部品が脱落してしまう。一方、この弾性
率が109dyne/cm2を越えると接着力が強くなるが、かえ
って粘着力は低下して扱いが困難となる。特にセルフア
ライメント効果を利用する場合、好ましくは104〜107dy
ne/cm2である。
本発明にかかる粘着剤としては、例えば200〜280℃とい
うはんだ付け温度で動的粘弾性の弾性率が104〜109dyne
/cm2の範囲内となるものであれば如何なる組成のもので
もよいが、好適には十分な粘接着性を有するアクリル系
樹脂を主成分とし、これに耐熱性付与成分を含有または
共重合させて成る樹脂系材料である。
なお、「動的粘弾性」は樹脂加工を行う際に実際の使用
温度で樹脂塗膜の性質が実用に耐え得るか否かを物性判
断の指針であり、その弾性率は例えば粘弾性スペクトル
メーター；岩本製作所VES−F3,E−111等を使って測定さ
れるが、すでにJIS等にも規定されており、本発明にあ
ってもそれに順じて決定されてもよい。
かかる動的粘弾性は、例えば次のような粘接着性付与性
および耐熱性付与性の各成分を１種または２種以上適宜
配合することによって調整することができる。
（１）シリコン・アクリル共重合体樹脂（例:0〜100
％） （２）アクリル系共重合体樹脂（例:10〜80％） （３）ウレタンまたはウレタンアクリル系共重合体樹脂
（例:0〜20％） （４）シリコン系樹脂（例:0〜100％） すなわち、弾性率は、粘接着性付与成分であるアクリル
系共重合体樹脂を増加することにより低下させることが
でき、またはウレタンもしくはウレタンアクリル共重合
体樹脂またはシリコンアクリル共重合体樹脂の量を増加
することによって増加することができるが、かかる成分
が少ない場合でも後述の架橋剤を配合することにより弾
性率の増加を図ることができる。ただし、上記において
100％とあるのは単独で使用してもよい場合があること
を意味する。
さらに必要に応じ適宜架橋剤を配合してもよい。
次に、本発明を実施例によってさらに具体的に説明す
る。
実施例： 本例では以下の組成範囲内で適宜配合比を変えることに
より各種弾性率の樹脂組成物を調製して、そのはんだ付
け性を評価した。
（１）アクリル系共重合体樹脂（例：東亜合成化学工業
（株）製HVC−5200） 40〜60％ （２）ウレタンアクリル共重合体樹脂（例:ARC Japan社
製UAP−070） ０〜10％ （３）シリコン・アクリル共重合体樹脂（例：日本純薬
（株）製Ty−Ｂ） 40〜60％ 具体的な配合比率は下記の表の通りである。
その他、架橋剤を0.1〜5.0％配合することによって樹脂
組成物を得て測定を行った。動的粘弾性の弾性率はウレ
タン・アクリル共重合体樹脂および架橋剤の配合量を増
加することにより増大させることができた。
得られた各樹脂組成物の動的粘弾性の弾性率とはんだ付
け性の試験結果を第１表にまとめて示す。
弾性率の測定 粘弾性スペクトロメーターで測定。
仮固定性 プリント基板の所定の箇所に粘着剤を１平方cm当り4mg
塗布し、その上に3.2×1.6×0.8（mm）のチップコンデ
ンサーを搭載する。または、電子部品の底部に塗布する
か、或いはテープ基材に予め粘着剤を塗布し、その上に
電子部品を載置して電子部品の底部に粘着剤を付着させ
たものを１枚のプリント基板にチップコンデンサーを10
0個搭載し、これを裏返して噴流はんだ槽が設置され自
動はんだ付け装置を使い約260℃ではんだ付けを行い、
チップコンデンサーの脱落数を測定する。搭載した100
個のチップコンデンサーのうち１個でも脱落した場合は
不可とする。
セルフアライメント効果 第１図に示すように、SMDの１例として3.2×1.6×0.8
（mm）のチップコンデンサー１をプリント基板のはんだ
付け部２に対して所定の位置よりもずらして粘着剤３で
仮固定し、これを裏返して噴流はんだ槽を備えた自動は
んだ付け装置ではんだ付けを行う。セルフアライメント
効果が現れた場合には第２図に示すようにチップコンデ
ンサー１は、はんだ付け部に付着した溶融はんだ４の表
面張力で所定の位置に戻る。また、セルフアライメント
効果が現れない場合には第３図に示すように、チップコ
ンデンサーをずらして搭載したままの状態で溶融はんだ
４が付着し、チップコンデンサーは所定の位置に戻らな
い。
はんだ付け後、略所定の位置まで戻ったものを優、完全
ではないがずれが少し直ったものを良、僅かでも戻り効
果の認められるものを可、セルフアライメント効果が全
く現れないものを不可とする。
（発明の効果） 実施例の結果から、粘着剤の動的粘弾性の弾性率の増加
とともに仮固定性は上昇するが、それとともに電子部品
が動き難くなりセルフアライメント性は下降傾向にある
ことがわかる。
また、本発明の粘着剤を用いると、部品仮固定後に基板
を裏返してはんだ付けする場合であっても部品が脱落す
ることがないため、如何なる方法のはんだ付け用仮固定
にも使用できる。
本発明にかかる粘着剤は、何ら外部硬化手段を設けるこ
となくはんだ付け温度においてSMDを脱落させないので
あって、使用方法が簡便であることからSMDのはんだ付
けラインの簡素化を図ることができ、さらに、本発明に
よれば動的粘弾性の弾性率を特定することにより、SMD
を溶融はんだの表面張力で移動させて所定の位置に戻す
というセルフアライメント効果を有するものであるた
め、SMDとプリント基板のはんだ付け部とがはんだで導
通しない不良や外観が悪くするという不都合がなくな
り、はんだ付け部の品質の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
第１図は、チップコンデンサーをプリント基板の所定の
位置よりもずらして搭載したはんだ付け前の様子を示す
略式斜視図； 第２図は、セルフアライメント効果でチップコンデンサ
ーが所定の位置に戻ったことを説明する同じく略式斜視
図；および 第３図は、セルフアタイメント効果が現れず、チップコ
ンデンサーがずれたままはんだ付けされたことを説明す
る同じく略式斜視図である。 1:チップコンデンサー 2:プリント基板のはんだ付け部 3:粘着剤 4:溶融はんだ

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】200〜280℃における動的粘弾性の弾性率が
    104〜109dyne/cm2である樹脂系材料から成ることを特徴
    とする電子部品の仮固定用粘着剤。
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