防湿絶縁実装回路基板の製造方法
【課題】実装回路基板の防湿を必要とする部位又は表面に、液状防湿絶縁材料を、塗布ムラなく、液飛散なく、かつマスキングすることなしで選択的にコーティングが出来、塗布付着効率を低下させることなく、均一に薄膜形成できる防湿絶縁実装回路基板の製造方法を提供する。
【解決手段】液温２０℃における粘度が８〜１１ｍＰａ・ｓ、且つ導電率が０．５〜４ｍＳ／ｃｍであるアルコール含有又は水性の液状防湿絶縁材料を連続式インクジェット装置で、２０℃〜５０℃に予め加温された実装回路基板に塗布してなるようにした。
【解決手段】液温２０℃における粘度が８〜１１ｍＰａ・ｓ、且つ導電率が０．５〜４ｍＳ／ｃｍであるアルコール含有又は水性の液状防湿絶縁材料を連続式インクジェット装置で、２０℃〜５０℃に予め加温された実装回路基板に塗布してなるようにした。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、実装回路基板へ防湿絶縁剤の被覆（Comformal Coatingとも呼ばれる）に関し、より詳しくは、インクジェット方式を用いた実装回路基板への防湿絶縁材料の塗布方法による防湿絶縁実装回路基板の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
湿気や埃を嫌う実装回路基板には、防湿絶縁材料の被覆は必須である。また最近の実装回路基板は、ハンダ表面に発生するウィスパー防止にも防湿絶縁材料の被覆が効果的であるため、多くの実装回路基板に防湿絶縁材料による被覆が採用されている。
【０００３】
その被覆に用いられる防湿絶縁材料には、合成樹脂に芳香族系溶剤やケトン系溶剤を半分以上含有した溶剤系防湿絶縁材料が使用されている。それらは、従来技術である浸漬法や、刷毛塗り法及びスプレー法によるものが一般的であったが、本発明者が開発した特許文献１の「エアレススプレイによるフィルムコーティング方法」や、特許文献２の「偏平パターン・ノズルから放出された三角形またはばち形の液膜を用いてプリント基板に防湿絶縁剤を施す方法」を使用しての塗布したい個所への選択塗布が可能なフィルムコーティング方法がすでに広く採用されている。
【０００４】
しかし最近ＶＯＣ（volatile organic compounds）規制による溶剤使用を削減する傾向に際し、脱溶剤系の防湿絶縁材料の使用が市場では求められ、無溶剤系材料である高粘度の防湿絶縁材料の使用や、水性型防湿絶縁材料も開発され販売もされているが、思ったように使用されていない。
【０００５】
その原因としては、無溶剤系防湿絶縁材料が、粘度が５００ＣＰＳ以上という中高粘度のため、上記した従来技術やフィルムコーティング法では充分な偏平パターンが形成されないため成膜が出来ないという問題や、他の工法を用いても発泡を生じたりする問題や、また、１００μｍ以上といった必要以上のコーティング膜厚を形成してしまうという問題があった。
【０００６】
また水性防湿絶縁材料では、材料の吐出後に、吐出時の生じる泡の巻き込みが生じそれがなかなか消滅しなく、さらに実装回路基板中にある凹部分では液タレが生じたり、液粒子の飛散も生じて均一なコーティング膜が得られないという欠点が生じて満足の行くコーティング膜が得られないため、なかなか広範囲に水性防湿絶縁材料も採用されていない。
【０００７】
このような水性防湿絶縁材料の発泡やタレを抑えるには、固形分比率の高い材料を薄く均一に表面コーティングすることが必要となる。その場合、塗布工法は液の吐出量を極力少なくし、圧縮空気によって液を霧化させ微粒子作って表面に堆積させる２流体スプレー工法になる。但し、この場合飛散が多く、実装回路基板の全面にコーティングするような場合にはそれで良いが、コネクター等コーティングしてはならない箇所があるような実装回路基板には、マスキングが必要となり過大な労力とコストアップになる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特許第１９２９８８８号
【特許文献２】特許第２６９０１４９号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明者が鋭意検討した結果、連続式インクジェット装置を用いて液状防湿絶縁材料を塗布することで、これからのＶＯＣ削減対策で必要とされるアルコール含有又は水性の液状防湿絶縁材料を、塗膜欠陥となる発泡やタレの塗膜面を生ずることなしに均一にコーティングが出来、マスキングを必要とする実装回路基板へも、選択的にコーティングすることが出来ることを見出し、本提案に及ぶものである。
【００１０】
本発明は、上記した従来技術の問題点に鑑みてなされたもので、実装回路基板の防湿を必要とする部位又は表面に、液状防湿絶縁材料を、塗布ムラなく、液飛散なく、かつマスキングすることなしで選択的にコーティングが出来、塗布付着効率を低下させることなく、均一に薄膜形成できる防湿絶縁実装回路基板の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するために、本発明の防湿絶縁実装回路基板の製造方法は、液温２０℃における粘度が８〜１１ｍＰａ・ｓ、且つ導電率が０．５〜４ｍＳ／ｃｍであるアルコール含有又は水性の液状防湿絶縁材料を連続式インクジェット装置で、２０℃〜５０℃に予め加温された実装回路基板に塗布してなることを特徴とする。
【００１２】
また、前記実装回路基板は２５℃〜５０℃に予め加温するのがさらに好ましい。
【００１３】
前記粘度は、８〜１１ｍＰａ・ｓ（液温２０℃）が好ましいが、８〜１０ｍＰａ・ｓがさらに好ましい。前記粘度が７ｍＰａ・ｓ以下（液温２０℃）になると飛散が目立ってしまい、一方、前記粘度が１２ｍＰａ・ｓ以上（液温２０℃）になると液状防湿絶縁材料が連続式インクジェット装置の吐出ノズルがつまってしまうおそれが生ずる。
【００１４】
前記液状防湿絶縁材料を塗布するにあたっては、連続式インクジェット装置で塗布する。連続式インクジェット装置は、インク循環式（又は「連続ジェット」法とも呼ばれる）のインクジェット装置である。このような連続式インクジェット装置を用いることで、実装回路基板の防湿を必要とする部位又は表面のみに、液状防湿絶縁材料を選択的にコーティングすることができる。
【００１５】
即ち、本発明は、文字やマークをドット形成で形成させる連続式インクジェット装置を応用し、文字を印字するインクに代えて液状防湿絶縁材料を使用するようにしたのである。
【００１６】
塗布厚としては、実装回路基板の防湿を必要とする部位又は表面に、液状防湿絶縁材料を塗布厚が少なくとも５μｍ厚以上、好ましくは５〜２０μｍとなるように、連続式インクジェット装置で塗布するのが好適である。
【００１７】
本発明は、塗布対象物に凹凸部品が混在し、塗布してはならないコネクター等の部品も存在する実装回路基板に、液状防湿絶縁材料を少なくとも５μｍ厚以上、好ましくは５〜２０μｍという薄い膜をコーティングしたい個所にだけ選択的にコーティング膜を形成させることができる。
【００１８】
また、前記液状防湿絶縁材料が、直径０．１μｍ〜６μｍのエマルジョン粒子を含有する水性エマルジョン系液状防湿絶縁材料としてもよい。さらに、前記液状防湿絶縁材料の固形分（不揮発分）は１０％〜４０％であるのが好適である。
【００１９】
本願明細書において、直径０．１μｍ〜６μｍのエマルジョン粒子とは、動的光散乱式粒子径分布測定装置などを用いて動的光散乱法によって測定したランダム中小微小球の粒子サイズが直径０．１μｍ〜６μｍの範囲にあるものという意味である。
【００２０】
また、吐出ノズル口径７０μｍ〜７５μｍの連続式インクジェット装置を用い、前記液状防湿絶縁材料の吐出速度が秒速１８〜２２ｍであり、毎秒６０００ドット以上の液粒子が噴射されるのが好ましい。
【００２１】
前記連続式インクジェット装置は、吐出ノズルの周囲上部から２０℃〜５０℃の加温空気を吹き出すことが可能な吹き付け菅を備えるのが好適である。
【００２２】
前記連続式インクジェット装置が、前記連続式インクジェット装置の吐出ヘッドを、前記実装回路基板より１０〜３０ｍｍ離れた高さで前記実装回路基板に対して平行に移動させるように前記吐出ヘッドを動かす動作用ロボットをさらに備え、前記実装回路基板に前記液状防湿絶縁材料を塗布するのがさらに好適である。
【００２３】
より詳しくは、粘度が８〜１１ｍＰａ・ｓで固形分（不揮発分）１０％〜４０％以下の水性液状防湿絶縁材料を、前記連続式インクジェット装置の吐出ヘッドから、毎秒６０００ドット以上の液粒子を噴射する際に、実装回路基板の表面より１０〜３０ｍｍ離れた高さに吐出ヘッドがくるように、吐出ヘッドを動かす動作用ロボットを用意して、実装回路基板の所定の箇所に液膜を形成させるようにするのが好適である。
【００２４】
また、防湿絶縁材料がアルコール含有の防湿絶縁材料や水性液状防湿絶縁材料で、粘度が８〜１１ｍＰａ・ｓ程度、導電率が０．５〜４ｍＳ／ｃｍ、エマルジョン粒子サイズが０．１μｍ〜６μｍのランダム中小微小球の固形分３０％前後の水性エマルジョンを、２０℃〜５０℃に予め加温された実装回路基板に、連続式インクジェット装置で防湿絶縁材料を実装回路基板に選択的に塗布するのが好ましい。
【００２５】
吐出条件としては、吐出ノズルの周囲上部から２０℃〜５０℃の加温空気を吹き出すことが可能な吹き付け菅を備えた連続式インクジェット装置を用い、前記吹き付け菅から２０℃〜５０℃の加温空気を予め吹き出させておいて実装回路基板を２０℃〜５０℃に予め加温しておき、前記吐出ノズル口径が７０μｍ〜７５μｍであり、前記吐出ノズルから防湿絶縁材料を速度秒速１８〜２２ｍで毎秒６０００ドット以上となるように実装回路基板上に噴射するのが好ましい。
【００２６】
従来技術である選択塗工が可能なエアレススプレイノズルによるフィルムコーティングでは、水性絶縁材料をコーティングした場合、水性の特徴である表面張力により泡が生じやすく、フィルム状パターン形成も難しいため液の飛散も生じ、さらに乾燥が遅いため液タレも生じて、コーティング層が一様でなくなり、選択的にコーティングすることは不可能であった。
【００２７】
これに対して本発明のインクジェット方式による防湿絶縁材料コーティングは、連続式インクジェット装置を用いて、直径０．１ｍｍ前後の均一なドット液滴を、高電圧制御をする偏向電極板にて、塗膜に要する必要な液滴量だけ偏向させて、２ｍｍ幅〜８ｍｍ幅の塗布パターンを形成させる吐出ヘッドを、予め２０℃から５０℃に加熱された実装回路基板から１０ｍｍ〜２０ｍｍ高さより連続的にコーティングするものである。
【発明の効果】
【００２８】
本発明の防湿絶縁実装回路基板の製造方法は、実装回路基板の防湿を必要とする部位又は表面に、液状防湿絶縁材料を、塗布ムラなく、液飛散なく、かつマスキングすることなしで選択的にコーティングが出来、塗布付着効率を低下させることなく、均一に薄膜形成できる防湿絶縁実装回路基板の製造方法を提供することができるという著大な効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明に用いられる連続式インクジェット装置の一部断面模式図である。
【図２】連続式インクジェット装置で実装回路基板表面に対して液状防湿絶縁材料を吐出塗布している状態を示す模式図である。
【図３】連続式インクジェット装置で実装回路基板上の部品に液状防湿絶縁材料を塗布している状態を示す模式図である。
【図４】吐出ヘッドを実装回路基板から２０ｍｍ離し皺を寄せたアルミ箔に対し着色した水性防湿絶縁材料を幅８．５ｍｍで１度塗りした塗布膜を示す写真である。
【図５】皺を寄せたアルミ箔に対して着色した着色水性防湿絶縁材料を幅８ｍｍで塗重ねした塗布膜を示す写真である。
【図６】実装回路基板のハンダ面側に着色した水性防湿絶縁材料をベタ塗りした塗布膜を示す写真である。
【図７】実装回路基板の実装面側に着色した水性防湿絶縁材料を塗布した状態を示す写真である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下に本発明の実施の形態を説明するが、これら実施の形態は例示的に示されるもので、本発明の技術思想から逸脱しない限り種々の変形が可能なことはいうまでもない。
【００３１】
図において、符号１０は本発明に用いられる連続式インクジェット装置の一つの実施の形態を示す。
【００３２】
図１によく示されるように、連続式インクジェット装置１０は、操作パネル１２を有し、液状防湿絶縁材料１１を入れた材料タンク１４及び希釈用タンク１６を備え、循環ポンプ１８で液状防湿絶縁材料１１を循環させることができるようにしたインクジェットキャビネット２０と、インクジェットキャビネット２０と配管部材２２で接続された吐出ノズル２４とから構成されている。前記配管部材２２は、液配管を備えた電装ケーブルであり、液体循環ホースと、静電圧制御信号、吐出ＯＮ，ＯＦＦの切り替え信号などの検出信号などを備えた塗布液循環ホース兼制御信号結束ケーブルである。
【００３３】
吐出ノズル２４は、液粒発生器２６を備えており、帯電電極２８と偏向電極板３０によって静電気を利用して塗布される。また、吐出ノズル２４は、回収用配管３２及び回収用ガター３４を備え、余分な液状防湿絶縁材料１１は循環使用される。
【００３４】
さらに、吐出ノズル２４は、加温ダクト３６を備えており、加温エア３８が吐出ノズル２４の上方から流入せしめられて、被塗布物を加温することができる。吐出ノズル２４から吐出された液状防湿絶縁材料１１は、所定の塗布パターン幅４０を有する塗布パターン４２を形成する。
【００３５】
図２に示される如く、実装回路基板４４に液状防湿絶縁材料１１を塗布するにあたっては、連続式インクジェット装置１０を用い、例えばラック機構などで水平方向に往復移動可能とされ、実装回路基板４４の表面に対して平行移動可能とされたフレーム部材４８に吐出ノズル２４の吐出角度を可変とするためのチルト用アクチュエーター４６が備え付けられた動作ロボット５０に吐出ノズル２４を取り付け、実装回路基板４４の表面に対して吐出ノズル２４を平行移動させて液状防湿絶縁材料１１を吐出塗布することで、塗布膜５２が形成される。なお、符号５４は、実装回路基板４４を搬送するための実装回路基板搬送コンベアである。
【００３６】
また、図３に示される如く、例えば実装回路基板４４に取り付けられたコンデンサなどの背の高い部品５７などに対しては、チルト用アクチュエーター４６で吐出ノズル２４の吐出角度を変えて液状防湿絶縁材料１１を吐出塗布することが可能とされている。
【００３７】
吐出ヘッド２４を予め所定の温度（被塗布物表面温度）に加温した実装回路基板４４から２０ｍｍ離し、皺を寄せたアルミ箔５６に対して着色した水性防湿絶縁材料（日東シンコー（株）製、粘度：１０ｍＰａ・ｓ（液温２０℃）、導電率：２ｍＳ／ｃｍ、室温：２５℃、被塗布物表面温度：２５℃）を幅８．５ｍｍで１度塗りした塗布膜５８を撮影した写真を図４に示す。図４に示すように、塗膜欠陥となる発泡やタレの塗膜面を生ずることなしに均一にコーティングが出来た。また、マスキングをすることなしに、きれいな塗布パターンが形成できた。
【００３８】
同様に、吐出ヘッド２４を実装回路基板４４から２０ｍｍ離し、皺を寄せたアルミ箔に対して着色した水性防湿絶縁材料を幅８ｍｍで塗重ねした塗布膜６０を撮影した写真を図５に示す。図５に示すように、塗膜欠陥となる発泡やタレの塗膜面を生ずることなしに均一にコーティングが出来た。また、マスキングをすることなしに、きれいな塗布パターンが形成できた。
【００３９】
実装回路基板６２のハンダ面側の表面に着色した水性防湿絶縁材料をベタ塗りした塗布膜６６を撮影した写真を図６に示す。図６に示すように、塗膜欠陥となる発泡やタレの塗膜面を生ずることなしに均一にコーティングが出来た。また、マスキングをすることなしに、きれいな塗布パターンが形成できた。
【００４０】
実装回路基板６４の実装面側の表面に着色した水性防湿絶縁材料を塗布した塗布膜６８を撮影した写真を図７に示す。図７に示すように、塗膜欠陥となる発泡やタレの塗膜面を生ずることなしに均一にコーティングが出来た。また、マスキングをすることなしに、きれいな塗布パターンが形成できた。
【００４１】
インクジェットには、「オンデマンド」（ＤＯＤ）及び「連続ジェット」（ＣＪ）という２つの主要な印刷用インクジェットの種類に分けることができる。これらの印刷用インクにふくまれる揮発性成分は、揮発性の高い溶媒が主で、水性印刷用インクなども揮発を促進させる溶媒が少量含まれる。
【００４２】
水性インクを吐出する場合、圧電システムによる「オンデマンド」（ＤＯＤ）方式と、インク循環式の「連続ジェット」（ＣＪ）と比較すると、「オンデマンド」（ＤＯＤ）方式の方が「連続ジェット」（ＣＪ）より吐出速度が速いため、対象物に液の飛散が多く見られる。
【００４３】
連続ジェット法のインク流は、液粒発生器にある超音波振動によってノズルから均一な小さなインク粒を発生させ、帯電電極を介して偏向板の間を通過するときに液吐出方向が偏向されるのは、インク粒自身の吐出速度が低いためである。そのため着弾されたインク粒は、「オンデマンド」（ＤＯＤ）方式に比べ飛び散りが出にくいことになる。
【００４４】
インク循環式又は連続ジェット法とも呼ばれる連続式インクジェット装置を使用して吐出させるには、市販されている公知のインク循環式インクジェット装置が使用できる。例えば、イマージュ株式会社製の小文字用インクジェットプリンターＳ７Sigma等が使用できる。
【００４５】
図１に示したように、本発明では、連続式インクジェット装置１０に、例えば、液状防湿絶縁材料１１として日東シンコー株式会社製の水溶性絶縁剤＃Ｄ６を、インクリザーバーの材料タンク１４に充填し、これをダイヤフラム方式の循環ポンプ１８によって昇圧させ、加圧タンクから液体回路も含まれた配管部材２２を通して吐出ヘッド２４へ送り込み、実装回路基板４４に水溶性絶縁剤＃Ｄ６の液粒を連続インクジェットして平滑面状塗布する。
【００４６】
吐出ヘッド２４では、液粒発生器２６の先端に付属されている直径７２μｍ径のノズルにて水溶性絶縁剤を１００μｍ前後の液粒子にした後、帯電電極２８によって電荷を与えられた液滴は、実装回路基板４４に塗布する場合は偏向電極板３０にて７０００Ｖ程度までの高電位を発生させた領域にて偏向され、塗布しない場合は偏向電極板３０には電圧をかけないで粒子は回収用ガター３４に回収され、回収配管３２、配管部材２２を経て加圧タンクに戻る。
【００４７】
液状防湿絶縁材料１１として日東シンコー株式会社製の水溶性絶縁剤＃Ｄ６を、実装された各種デバイスを搭載しパターン形成され２０〜５０℃に加温した実装回路基板４４に、吐出ヘッド２４の移動速度２００ｍｍ/秒、吐出ヘッドと実装回路基板４４との距離２０ｍｍで、塗布幅８．５ｍｍでパターン送りピッチ８．０ｍｍで１回塗りを行った。１〜４ｍｍ高さの部品の側面や凸部への塗り込みについては、塗布されてない箇所もみられたが、幅４．０ｍｍの塗り重ねを行うことにより未塗布部分は見られなくなった。その時の実装回路基板４４のフラット部分の膜厚は、２３〜２５μｍであった。
【実施例】
【００４８】
上記のように構成された連続式インクジェット装置を用いて液状防湿絶縁材料を実装回路基板に塗布し、防湿絶縁実装回路基板の製造を行った。
【００４９】
（実施例１―１〜１−７）
室温：２５℃
＜使用した絶縁剤＞
水性液状防湿絶縁材料（日東シンコー（株）製）
粘度：落差式ＮＫ−２カップにて１０．５〜１１．０秒（８〜１０ｍＰａ・ｓ）
導電率：２ｍＳ／ｃｍ
エマルジョン粒子サイズ：０．２〜６μｍ
不揮発固形分：３１．４ｗｔ％、希釈剤：水道水
＜使用した連続式インクジェット装置＞
マーケム・イマージュ（株)製「連続ジェット」式インクジェット：小文字用インクジェットプリンターS7Sigma
吐出ヘッド：シングルジェット式
ノズルサイズ／ドットサイズ：Ｇ＝７１μｍ（７１ｄｐｉ）
最大塗り幅：８．５ｍｍ（２４ドット幅）
粘度測定方法：２センサー速度計測制御式
＜吐出ヘッドと被塗物間の仕様＞
（１）図２に示されるようにして、実装回路基板に対し、
Ｘ方向ストローク：２００ｍｍ
Ｘ方向相対速度：２００ｍｍ/秒
Ｙ方向送りピッチ：８．０ｍｍと４．０ｍｍ
塗布ヘッド角度：９０°（垂直）
塗布ヘッドと被塗物間距離：２０ｍｍ
の条件で塗布を行った。実装回路基板は、予め加温して、被塗布物表面温度を測定した。結果を表１に示す。
なお、図３に示されるようにして、実装回路基板に１０ｍｍ高さの凸部を用意して吐出ノズルをチルト用アクチュエーターで３０°傾斜させ、同様の条件で、塗布ヘッドと被塗物間距離：２０ｍｍ基準で、１０ｍｍ高さの凸部の箇所は直線距離で１０ｍｍの条件で塗布を行ったが同様の結果が得られた。
【００５０】
（比較例１−１〜１−２）
室温：２５℃
実装回路基板の被塗布物表面温度を変えた以外は、上記実施例１―１〜１−７と同様の条件で、液状防湿絶縁材料を実装回路基板に塗布した。結果を表２に示す。
【００５１】
【表１】
＊１：日東シンコー(株)製水性防湿絶縁材料
【００５２】
【表２】
【００５３】
（実施例１−８〜１−１１）
室温：２５℃
＜使用した絶縁剤＞
アルコール含有液状防湿絶縁材料（ハヤコート（株）製 ハヤコートＡＹ−１０００）
粘度：落差式ＮＫ−２カップにて１１．０秒（１０ｍＰａ・ｓ）（液温２０℃）
導電率：１．５ｍＳ／ｃｍ
不揮発固形分：１８ｗｔ％、希釈剤：イソプロピルアルコール
＜吐出ヘッドと被塗物間の仕様＞
（１）図２に示されるようにして、実装回路基板に対し、
Ｘ方向ストローク：２００ｍｍ
Ｘ方向相対速度：２００ｍｍ/秒
Ｙ方向送りピッチ：８．０ｍｍと４．０ｍｍ
塗布ヘッド角度：９０°（垂直）
塗布ヘッドと被塗物間距離：２０ｍｍ
の条件で塗布を行った。実装回路基板は、予め加温して、被塗布物表面温度を測定した。
【００５４】
なお、図３に示されるようにして、実装回路基板に１０ｍｍ高さの凸部を用意して吐出ノズルをチルト用アクチュエーターで３０°傾斜させ、同様の条件で、塗布ヘッドと被塗物間距離：２０ｍｍ基準で、１０ｍｍ高さの凸部の箇所は直線距離で１０ｍｍの条件で塗布を行ったが実施例１−８〜１−１１と同様の結果が得られた。
【００５５】
（比較例１−３〜１−４）
室温：２５℃
実装回路基板の被塗布物表面温度を変えた以外は、上記実施例１−８〜１−１１と同様の条件で、液状防湿絶縁材料を実装回路基板に塗布した。結果を表３に示す。
【００５６】
【表３】
＊２：ハヤコート（株）製 ハヤコートＡＹ−１０００
【００５７】
（実施例１−１２〜１−１５）
室温：２５℃
＜使用した絶縁剤＞
アルコール含有液状防湿絶縁材料（ゼオンライズ（株）製 クィンネート１６０）
粘度：落差式ＮＫ−２カップにて１１．０秒（１０ｍＰａ・ｓ）（液温２０℃）
導電率：１．１ｍＳ／ｃｍ
不揮発固形分：２３ｗｔ％、希釈剤：イソプロピルアルコール及びメチルエチルケトンの混合物
＜吐出ヘッドと被塗物間の仕様＞
（１）図２に示されるようにして、実装回路基板に対し、
Ｘ方向ストローク：２００ｍｍ
Ｘ方向相対速度：２００ｍｍ/秒
Ｙ方向送りピッチ：８．０ｍｍと４．０ｍｍ
塗布ヘッド角度：９０°（垂直）
塗布ヘッドと被塗物間距離：２０ｍｍ
の条件で塗布を行った。
【００５８】
なお、図３に示されるようにして、実装回路基板に１０ｍｍ高さの凸部を用意して吐出ノズルをチルト用アクチュエーターで３０°傾斜させ、同様の条件で、塗布ヘッドと被塗物間距離：２０ｍｍ基準で、１０ｍｍ高さの凸部の箇所は直線距離で１０ｍｍの条件で塗布を行ったが実施例１−１２〜１−１５と同様の結果が得られた。
【００５９】
（比較例１−５〜１−６）
室温：２５℃
実装回路基板の被塗布物表面温度を変えた以外は、上記実施例実施例１−１２〜１−１５と同様の条件で、液状防湿絶縁材料を実装回路基板に塗布した。結果を表４に示す。
【００６０】
【表４】
＊３：ゼオンライズ（株）製 クィンネート１６０
【００６１】
表１〜表４に示されるように、実装回路基板の防湿を必要とする部位又は表面に、液状防湿絶縁材料を、塗布ムラなく、液飛散なく、かつマスキングすることなしで選択的にコーティングが出来、塗布付着効率を低下させることなく、均一に薄膜形成できた。
【００６２】
なお、実施例１−１〜１−１５及び比較例１−１〜１−６では、基板とノズル間距離を１０ｍｍとして測定した結果を示したが、基板とノズル間距離を１５ｍｍ及び２０ｍｍとした場合でも、ほぼ同じ結果が得られた。
【００６３】
次に、液状防湿絶縁材料の粘度変化の相違による塗布具合の確認試験を行ったものを実施例２−１〜２−１２及び比較例２−１〜２−９として表５〜７に示す。
【００６４】
実施例２−１〜２−１２及び比較例２−１〜２−９において、下記を共通条件とした。
（１）被塗物表面温度は室温（２５℃）。
（２）重ね塗り回数１回（塗布幅８．５ｍｍ前後に設定した）。
（３）導電率は１〜２ｍＳ／ｃｍの範囲に設定。
（４）６０〜７０℃で５分乾燥させた後の膜厚、塗布面の平滑性の有無及び塗布幅方向の見切り状況を確認した。
【００６５】
実施例２−１〜２−４及び比較例２−１〜２−３では、日東シンコー(株)製水性防湿絶縁材料を使用した。水で希釈して予め粘度調整し、粘度変化に対する装置の塗布状況確認を行った。結果を表５に示す。
【００６６】
【表５】
【００６７】
粘度が７ｍＰａ・ｓ以下（液温２０℃）になると防湿絶縁材料が飛散してしまった。一方、粘度が１２ｍＰａ・ｓ以上（液温２０℃）になると液状防湿絶縁材料で連続式インクジェット装置の吐出ノズルがつまってしまった。
【００６８】
実施例２−５〜２−８及び比較例２−４〜２−６では、ハヤコート（株）製 ハヤコートＡＹ−１０００を使用した。イソピロピルアルコール（IPA)で希釈して予め粘度調整し、粘度変化に対する装置の塗布状況確認を行った。結果を表６に示す。
【００６９】
【表６】
【００７０】
粘度が７ｍＰａ・ｓ以下（液温２０℃）になると防湿絶縁材料が飛散してしまった。一方、粘度が１２ｍＰａ・ｓ以上（液温２０℃）になると液状防湿絶縁材料で連続式インクジェット装置の吐出ノズルがつまってしまった。
【００７１】
実施例２−９〜２−１２及び比較例２−７〜２−９では、ゼオンライズ（株）製 クィンネート１６０を使用した。メチルエチルケトン（MEK）：イソピロピルアルコール（IPA)の混合溶剤を（MEK：IPA＝1:4（体積比の混合溶剤にする））希釈して予め粘度調整し、粘度変化に対する装置の塗布状況確認を行った。結果を表７に示す。
【００７２】
【表７】
【００７３】
粘度が７ｍＰａ・ｓ以下（液温２０℃）になると防湿絶縁材料が飛散してしまった。一方、粘度が１２ｍＰａ・ｓ以上（液温２０℃）になると液状防湿絶縁材料で連続式インクジェット装置の吐出ノズルがつまってしまった。
【００７４】
なお、実施例２−１〜２−１２及び比較例２−１〜２−９では、基板とノズル間距離を１０ｍｍとして測定した結果を示したが、基板とノズル間距離を１５ｍｍ及び２０ｍｍとした場合でも、ほぼ同じ結果が得られた。
【００７５】
次に、液状防湿絶縁材料の導電率変化の相違による塗布具合の確認試験を行ったものを実施例３−１〜３−１５及び比較例３−１〜３−３として表８〜１０に示す。
【００７６】
実施例３−１〜３−１５及び比較例３−１〜３−３において、下記を共通条件とした。
（１）被塗物表面温度は室温（２５℃）。
（２）重ね塗り回数１回（塗布幅８．５ｍｍ前後に設定した）。
（３）液粘度は１０±０．３（１１ｓｅｃ）／液温２０℃の範囲に設定。
（４）６０〜７０℃で５分乾燥させた後の膜厚、塗布面の平滑性の有無及び塗布幅方向の見切り状況を確認した。
【００７７】
実施例３−１〜３−５及び比較例３−１では、日東シンコー(株)製水性防湿絶縁材料を使用した。結果を表８に示す。
【００７８】
【表８】
【００７９】
導電率が０．５ｍＳ／ｃｍ未満になると防湿絶縁材料の塗布幅制御が不安定になってしまった。一方、導電率が５ｍＳ／ｃｍ以上の防湿絶縁材料は粘度調整が困難となってしまったため、実験は行わなかった。
【００８０】
実施例３−６〜３−１０及び比較例３−２では、ハヤコート（株）製 ハヤコートＡＹ−１０００を使用した。結果を表９に示す。
【００８１】
【表９】
【００８２】
導電率が０．５ｍＳ／ｃｍ未満になると防湿絶縁材料の塗布幅制御が不安定になってしまった。一方、導電率が５ｍＳ／ｃｍ以上の防湿絶縁材料は粘度調整が困難となってしまったため、実験は行わなかった。
【００８３】
実施例３−１１〜３−１５及び比較例３−３では、ゼオンライズ（株）製 クィンネート１６０を使用した。結果を表１０に示す。
【００８４】
【表１０】
【００８５】
導電率が０．５ｍＳ／ｃｍ未満になると防湿絶縁材料の塗布幅制御が不安定になってしまった。一方、導電率が５ｍＳ／ｃｍ以上の防湿絶縁材料は粘度調整が困難となってしまったため、実験は行わなかった。
【符号の説明】
【００８６】
１０：連続式インクジェット装置、１１：液状防湿絶縁材料、１２：操作パネル、１４：材料タンク、１６：希釈用タンク、１８：循環ポンプ、２０：インクジェットキャビネット、２２：配管部材、２４：吐出ノズル、２６：液粒発生器、２８：帯電電極、３０：偏向電極板、３２：回収用配管、３４：回収用ガター、３６：加温ダクト、３８：加温エア、４０：塗布パターン幅、４２：塗布パターン、４４，６２，６４：実装回路基板、４６：チルト用アクチュエーター、４８：フレーム部材、５０：動作ロボット、５２：塗布膜、５４：実装回路基板搬送コンベア、５６：アルミ箔、５７：背の高い部品、５８，６０，６６，６８：塗布膜。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、実装回路基板へ防湿絶縁剤の被覆（Comformal Coatingとも呼ばれる）に関し、より詳しくは、インクジェット方式を用いた実装回路基板への防湿絶縁材料の塗布方法による防湿絶縁実装回路基板の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
湿気や埃を嫌う実装回路基板には、防湿絶縁材料の被覆は必須である。また最近の実装回路基板は、ハンダ表面に発生するウィスパー防止にも防湿絶縁材料の被覆が効果的であるため、多くの実装回路基板に防湿絶縁材料による被覆が採用されている。
【０００３】
その被覆に用いられる防湿絶縁材料には、合成樹脂に芳香族系溶剤やケトン系溶剤を半分以上含有した溶剤系防湿絶縁材料が使用されている。それらは、従来技術である浸漬法や、刷毛塗り法及びスプレー法によるものが一般的であったが、本発明者が開発した特許文献１の「エアレススプレイによるフィルムコーティング方法」や、特許文献２の「偏平パターン・ノズルから放出された三角形またはばち形の液膜を用いてプリント基板に防湿絶縁剤を施す方法」を使用しての塗布したい個所への選択塗布が可能なフィルムコーティング方法がすでに広く採用されている。
【０００４】
しかし最近ＶＯＣ（volatile organic compounds）規制による溶剤使用を削減する傾向に際し、脱溶剤系の防湿絶縁材料の使用が市場では求められ、無溶剤系材料である高粘度の防湿絶縁材料の使用や、水性型防湿絶縁材料も開発され販売もされているが、思ったように使用されていない。
【０００５】
その原因としては、無溶剤系防湿絶縁材料が、粘度が５００ＣＰＳ以上という中高粘度のため、上記した従来技術やフィルムコーティング法では充分な偏平パターンが形成されないため成膜が出来ないという問題や、他の工法を用いても発泡を生じたりする問題や、また、１００μｍ以上といった必要以上のコーティング膜厚を形成してしまうという問題があった。
【０００６】
また水性防湿絶縁材料では、材料の吐出後に、吐出時の生じる泡の巻き込みが生じそれがなかなか消滅しなく、さらに実装回路基板中にある凹部分では液タレが生じたり、液粒子の飛散も生じて均一なコーティング膜が得られないという欠点が生じて満足の行くコーティング膜が得られないため、なかなか広範囲に水性防湿絶縁材料も採用されていない。
【０００７】
このような水性防湿絶縁材料の発泡やタレを抑えるには、固形分比率の高い材料を薄く均一に表面コーティングすることが必要となる。その場合、塗布工法は液の吐出量を極力少なくし、圧縮空気によって液を霧化させ微粒子作って表面に堆積させる２流体スプレー工法になる。但し、この場合飛散が多く、実装回路基板の全面にコーティングするような場合にはそれで良いが、コネクター等コーティングしてはならない箇所があるような実装回路基板には、マスキングが必要となり過大な労力とコストアップになる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特許第１９２９８８８号
【特許文献２】特許第２６９０１４９号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明者が鋭意検討した結果、連続式インクジェット装置を用いて液状防湿絶縁材料を塗布することで、これからのＶＯＣ削減対策で必要とされるアルコール含有又は水性の液状防湿絶縁材料を、塗膜欠陥となる発泡やタレの塗膜面を生ずることなしに均一にコーティングが出来、マスキングを必要とする実装回路基板へも、選択的にコーティングすることが出来ることを見出し、本提案に及ぶものである。
【００１０】
本発明は、上記した従来技術の問題点に鑑みてなされたもので、実装回路基板の防湿を必要とする部位又は表面に、液状防湿絶縁材料を、塗布ムラなく、液飛散なく、かつマスキングすることなしで選択的にコーティングが出来、塗布付着効率を低下させることなく、均一に薄膜形成できる防湿絶縁実装回路基板の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するために、本発明の防湿絶縁実装回路基板の製造方法は、液温２０℃における粘度が８〜１１ｍＰａ・ｓ、且つ導電率が０．５〜４ｍＳ／ｃｍであるアルコール含有又は水性の液状防湿絶縁材料を連続式インクジェット装置で、２０℃〜５０℃に予め加温された実装回路基板に塗布してなることを特徴とする。
【００１２】
また、前記実装回路基板は２５℃〜５０℃に予め加温するのがさらに好ましい。
【００１３】
前記粘度は、８〜１１ｍＰａ・ｓ（液温２０℃）が好ましいが、８〜１０ｍＰａ・ｓがさらに好ましい。前記粘度が７ｍＰａ・ｓ以下（液温２０℃）になると飛散が目立ってしまい、一方、前記粘度が１２ｍＰａ・ｓ以上（液温２０℃）になると液状防湿絶縁材料が連続式インクジェット装置の吐出ノズルがつまってしまうおそれが生ずる。
【００１４】
前記液状防湿絶縁材料を塗布するにあたっては、連続式インクジェット装置で塗布する。連続式インクジェット装置は、インク循環式（又は「連続ジェット」法とも呼ばれる）のインクジェット装置である。このような連続式インクジェット装置を用いることで、実装回路基板の防湿を必要とする部位又は表面のみに、液状防湿絶縁材料を選択的にコーティングすることができる。
【００１５】
即ち、本発明は、文字やマークをドット形成で形成させる連続式インクジェット装置を応用し、文字を印字するインクに代えて液状防湿絶縁材料を使用するようにしたのである。
【００１６】
塗布厚としては、実装回路基板の防湿を必要とする部位又は表面に、液状防湿絶縁材料を塗布厚が少なくとも５μｍ厚以上、好ましくは５〜２０μｍとなるように、連続式インクジェット装置で塗布するのが好適である。
【００１７】
本発明は、塗布対象物に凹凸部品が混在し、塗布してはならないコネクター等の部品も存在する実装回路基板に、液状防湿絶縁材料を少なくとも５μｍ厚以上、好ましくは５〜２０μｍという薄い膜をコーティングしたい個所にだけ選択的にコーティング膜を形成させることができる。
【００１８】
また、前記液状防湿絶縁材料が、直径０．１μｍ〜６μｍのエマルジョン粒子を含有する水性エマルジョン系液状防湿絶縁材料としてもよい。さらに、前記液状防湿絶縁材料の固形分（不揮発分）は１０％〜４０％であるのが好適である。
【００１９】
本願明細書において、直径０．１μｍ〜６μｍのエマルジョン粒子とは、動的光散乱式粒子径分布測定装置などを用いて動的光散乱法によって測定したランダム中小微小球の粒子サイズが直径０．１μｍ〜６μｍの範囲にあるものという意味である。
【００２０】
また、吐出ノズル口径７０μｍ〜７５μｍの連続式インクジェット装置を用い、前記液状防湿絶縁材料の吐出速度が秒速１８〜２２ｍであり、毎秒６０００ドット以上の液粒子が噴射されるのが好ましい。
【００２１】
前記連続式インクジェット装置は、吐出ノズルの周囲上部から２０℃〜５０℃の加温空気を吹き出すことが可能な吹き付け菅を備えるのが好適である。
【００２２】
前記連続式インクジェット装置が、前記連続式インクジェット装置の吐出ヘッドを、前記実装回路基板より１０〜３０ｍｍ離れた高さで前記実装回路基板に対して平行に移動させるように前記吐出ヘッドを動かす動作用ロボットをさらに備え、前記実装回路基板に前記液状防湿絶縁材料を塗布するのがさらに好適である。
【００２３】
より詳しくは、粘度が８〜１１ｍＰａ・ｓで固形分（不揮発分）１０％〜４０％以下の水性液状防湿絶縁材料を、前記連続式インクジェット装置の吐出ヘッドから、毎秒６０００ドット以上の液粒子を噴射する際に、実装回路基板の表面より１０〜３０ｍｍ離れた高さに吐出ヘッドがくるように、吐出ヘッドを動かす動作用ロボットを用意して、実装回路基板の所定の箇所に液膜を形成させるようにするのが好適である。
【００２４】
また、防湿絶縁材料がアルコール含有の防湿絶縁材料や水性液状防湿絶縁材料で、粘度が８〜１１ｍＰａ・ｓ程度、導電率が０．５〜４ｍＳ／ｃｍ、エマルジョン粒子サイズが０．１μｍ〜６μｍのランダム中小微小球の固形分３０％前後の水性エマルジョンを、２０℃〜５０℃に予め加温された実装回路基板に、連続式インクジェット装置で防湿絶縁材料を実装回路基板に選択的に塗布するのが好ましい。
【００２５】
吐出条件としては、吐出ノズルの周囲上部から２０℃〜５０℃の加温空気を吹き出すことが可能な吹き付け菅を備えた連続式インクジェット装置を用い、前記吹き付け菅から２０℃〜５０℃の加温空気を予め吹き出させておいて実装回路基板を２０℃〜５０℃に予め加温しておき、前記吐出ノズル口径が７０μｍ〜７５μｍであり、前記吐出ノズルから防湿絶縁材料を速度秒速１８〜２２ｍで毎秒６０００ドット以上となるように実装回路基板上に噴射するのが好ましい。
【００２６】
従来技術である選択塗工が可能なエアレススプレイノズルによるフィルムコーティングでは、水性絶縁材料をコーティングした場合、水性の特徴である表面張力により泡が生じやすく、フィルム状パターン形成も難しいため液の飛散も生じ、さらに乾燥が遅いため液タレも生じて、コーティング層が一様でなくなり、選択的にコーティングすることは不可能であった。
【００２７】
これに対して本発明のインクジェット方式による防湿絶縁材料コーティングは、連続式インクジェット装置を用いて、直径０．１ｍｍ前後の均一なドット液滴を、高電圧制御をする偏向電極板にて、塗膜に要する必要な液滴量だけ偏向させて、２ｍｍ幅〜８ｍｍ幅の塗布パターンを形成させる吐出ヘッドを、予め２０℃から５０℃に加熱された実装回路基板から１０ｍｍ〜２０ｍｍ高さより連続的にコーティングするものである。
【発明の効果】
【００２８】
本発明の防湿絶縁実装回路基板の製造方法は、実装回路基板の防湿を必要とする部位又は表面に、液状防湿絶縁材料を、塗布ムラなく、液飛散なく、かつマスキングすることなしで選択的にコーティングが出来、塗布付着効率を低下させることなく、均一に薄膜形成できる防湿絶縁実装回路基板の製造方法を提供することができるという著大な効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明に用いられる連続式インクジェット装置の一部断面模式図である。
【図２】連続式インクジェット装置で実装回路基板表面に対して液状防湿絶縁材料を吐出塗布している状態を示す模式図である。
【図３】連続式インクジェット装置で実装回路基板上の部品に液状防湿絶縁材料を塗布している状態を示す模式図である。
【図４】吐出ヘッドを実装回路基板から２０ｍｍ離し皺を寄せたアルミ箔に対し着色した水性防湿絶縁材料を幅８．５ｍｍで１度塗りした塗布膜を示す写真である。
【図５】皺を寄せたアルミ箔に対して着色した着色水性防湿絶縁材料を幅８ｍｍで塗重ねした塗布膜を示す写真である。
【図６】実装回路基板のハンダ面側に着色した水性防湿絶縁材料をベタ塗りした塗布膜を示す写真である。
【図７】実装回路基板の実装面側に着色した水性防湿絶縁材料を塗布した状態を示す写真である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下に本発明の実施の形態を説明するが、これら実施の形態は例示的に示されるもので、本発明の技術思想から逸脱しない限り種々の変形が可能なことはいうまでもない。
【００３１】
図において、符号１０は本発明に用いられる連続式インクジェット装置の一つの実施の形態を示す。
【００３２】
図１によく示されるように、連続式インクジェット装置１０は、操作パネル１２を有し、液状防湿絶縁材料１１を入れた材料タンク１４及び希釈用タンク１６を備え、循環ポンプ１８で液状防湿絶縁材料１１を循環させることができるようにしたインクジェットキャビネット２０と、インクジェットキャビネット２０と配管部材２２で接続された吐出ノズル２４とから構成されている。前記配管部材２２は、液配管を備えた電装ケーブルであり、液体循環ホースと、静電圧制御信号、吐出ＯＮ，ＯＦＦの切り替え信号などの検出信号などを備えた塗布液循環ホース兼制御信号結束ケーブルである。
【００３３】
吐出ノズル２４は、液粒発生器２６を備えており、帯電電極２８と偏向電極板３０によって静電気を利用して塗布される。また、吐出ノズル２４は、回収用配管３２及び回収用ガター３４を備え、余分な液状防湿絶縁材料１１は循環使用される。
【００３４】
さらに、吐出ノズル２４は、加温ダクト３６を備えており、加温エア３８が吐出ノズル２４の上方から流入せしめられて、被塗布物を加温することができる。吐出ノズル２４から吐出された液状防湿絶縁材料１１は、所定の塗布パターン幅４０を有する塗布パターン４２を形成する。
【００３５】
図２に示される如く、実装回路基板４４に液状防湿絶縁材料１１を塗布するにあたっては、連続式インクジェット装置１０を用い、例えばラック機構などで水平方向に往復移動可能とされ、実装回路基板４４の表面に対して平行移動可能とされたフレーム部材４８に吐出ノズル２４の吐出角度を可変とするためのチルト用アクチュエーター４６が備え付けられた動作ロボット５０に吐出ノズル２４を取り付け、実装回路基板４４の表面に対して吐出ノズル２４を平行移動させて液状防湿絶縁材料１１を吐出塗布することで、塗布膜５２が形成される。なお、符号５４は、実装回路基板４４を搬送するための実装回路基板搬送コンベアである。
【００３６】
また、図３に示される如く、例えば実装回路基板４４に取り付けられたコンデンサなどの背の高い部品５７などに対しては、チルト用アクチュエーター４６で吐出ノズル２４の吐出角度を変えて液状防湿絶縁材料１１を吐出塗布することが可能とされている。
【００３７】
吐出ヘッド２４を予め所定の温度（被塗布物表面温度）に加温した実装回路基板４４から２０ｍｍ離し、皺を寄せたアルミ箔５６に対して着色した水性防湿絶縁材料（日東シンコー（株）製、粘度：１０ｍＰａ・ｓ（液温２０℃）、導電率：２ｍＳ／ｃｍ、室温：２５℃、被塗布物表面温度：２５℃）を幅８．５ｍｍで１度塗りした塗布膜５８を撮影した写真を図４に示す。図４に示すように、塗膜欠陥となる発泡やタレの塗膜面を生ずることなしに均一にコーティングが出来た。また、マスキングをすることなしに、きれいな塗布パターンが形成できた。
【００３８】
同様に、吐出ヘッド２４を実装回路基板４４から２０ｍｍ離し、皺を寄せたアルミ箔に対して着色した水性防湿絶縁材料を幅８ｍｍで塗重ねした塗布膜６０を撮影した写真を図５に示す。図５に示すように、塗膜欠陥となる発泡やタレの塗膜面を生ずることなしに均一にコーティングが出来た。また、マスキングをすることなしに、きれいな塗布パターンが形成できた。
【００３９】
実装回路基板６２のハンダ面側の表面に着色した水性防湿絶縁材料をベタ塗りした塗布膜６６を撮影した写真を図６に示す。図６に示すように、塗膜欠陥となる発泡やタレの塗膜面を生ずることなしに均一にコーティングが出来た。また、マスキングをすることなしに、きれいな塗布パターンが形成できた。
【００４０】
実装回路基板６４の実装面側の表面に着色した水性防湿絶縁材料を塗布した塗布膜６８を撮影した写真を図７に示す。図７に示すように、塗膜欠陥となる発泡やタレの塗膜面を生ずることなしに均一にコーティングが出来た。また、マスキングをすることなしに、きれいな塗布パターンが形成できた。
【００４１】
インクジェットには、「オンデマンド」（ＤＯＤ）及び「連続ジェット」（ＣＪ）という２つの主要な印刷用インクジェットの種類に分けることができる。これらの印刷用インクにふくまれる揮発性成分は、揮発性の高い溶媒が主で、水性印刷用インクなども揮発を促進させる溶媒が少量含まれる。
【００４２】
水性インクを吐出する場合、圧電システムによる「オンデマンド」（ＤＯＤ）方式と、インク循環式の「連続ジェット」（ＣＪ）と比較すると、「オンデマンド」（ＤＯＤ）方式の方が「連続ジェット」（ＣＪ）より吐出速度が速いため、対象物に液の飛散が多く見られる。
【００４３】
連続ジェット法のインク流は、液粒発生器にある超音波振動によってノズルから均一な小さなインク粒を発生させ、帯電電極を介して偏向板の間を通過するときに液吐出方向が偏向されるのは、インク粒自身の吐出速度が低いためである。そのため着弾されたインク粒は、「オンデマンド」（ＤＯＤ）方式に比べ飛び散りが出にくいことになる。
【００４４】
インク循環式又は連続ジェット法とも呼ばれる連続式インクジェット装置を使用して吐出させるには、市販されている公知のインク循環式インクジェット装置が使用できる。例えば、イマージュ株式会社製の小文字用インクジェットプリンターＳ７Sigma等が使用できる。
【００４５】
図１に示したように、本発明では、連続式インクジェット装置１０に、例えば、液状防湿絶縁材料１１として日東シンコー株式会社製の水溶性絶縁剤＃Ｄ６を、インクリザーバーの材料タンク１４に充填し、これをダイヤフラム方式の循環ポンプ１８によって昇圧させ、加圧タンクから液体回路も含まれた配管部材２２を通して吐出ヘッド２４へ送り込み、実装回路基板４４に水溶性絶縁剤＃Ｄ６の液粒を連続インクジェットして平滑面状塗布する。
【００４６】
吐出ヘッド２４では、液粒発生器２６の先端に付属されている直径７２μｍ径のノズルにて水溶性絶縁剤を１００μｍ前後の液粒子にした後、帯電電極２８によって電荷を与えられた液滴は、実装回路基板４４に塗布する場合は偏向電極板３０にて７０００Ｖ程度までの高電位を発生させた領域にて偏向され、塗布しない場合は偏向電極板３０には電圧をかけないで粒子は回収用ガター３４に回収され、回収配管３２、配管部材２２を経て加圧タンクに戻る。
【００４７】
液状防湿絶縁材料１１として日東シンコー株式会社製の水溶性絶縁剤＃Ｄ６を、実装された各種デバイスを搭載しパターン形成され２０〜５０℃に加温した実装回路基板４４に、吐出ヘッド２４の移動速度２００ｍｍ/秒、吐出ヘッドと実装回路基板４４との距離２０ｍｍで、塗布幅８．５ｍｍでパターン送りピッチ８．０ｍｍで１回塗りを行った。１〜４ｍｍ高さの部品の側面や凸部への塗り込みについては、塗布されてない箇所もみられたが、幅４．０ｍｍの塗り重ねを行うことにより未塗布部分は見られなくなった。その時の実装回路基板４４のフラット部分の膜厚は、２３〜２５μｍであった。
【実施例】
【００４８】
上記のように構成された連続式インクジェット装置を用いて液状防湿絶縁材料を実装回路基板に塗布し、防湿絶縁実装回路基板の製造を行った。
【００４９】
（実施例１―１〜１−７）
室温：２５℃
＜使用した絶縁剤＞
水性液状防湿絶縁材料（日東シンコー（株）製）
粘度：落差式ＮＫ−２カップにて１０．５〜１１．０秒（８〜１０ｍＰａ・ｓ）
導電率：２ｍＳ／ｃｍ
エマルジョン粒子サイズ：０．２〜６μｍ
不揮発固形分：３１．４ｗｔ％、希釈剤：水道水
＜使用した連続式インクジェット装置＞
マーケム・イマージュ（株)製「連続ジェット」式インクジェット：小文字用インクジェットプリンターS7Sigma
吐出ヘッド：シングルジェット式
ノズルサイズ／ドットサイズ：Ｇ＝７１μｍ（７１ｄｐｉ）
最大塗り幅：８．５ｍｍ（２４ドット幅）
粘度測定方法：２センサー速度計測制御式
＜吐出ヘッドと被塗物間の仕様＞
（１）図２に示されるようにして、実装回路基板に対し、
Ｘ方向ストローク：２００ｍｍ
Ｘ方向相対速度：２００ｍｍ/秒
Ｙ方向送りピッチ：８．０ｍｍと４．０ｍｍ
塗布ヘッド角度：９０°（垂直）
塗布ヘッドと被塗物間距離：２０ｍｍ
の条件で塗布を行った。実装回路基板は、予め加温して、被塗布物表面温度を測定した。結果を表１に示す。
なお、図３に示されるようにして、実装回路基板に１０ｍｍ高さの凸部を用意して吐出ノズルをチルト用アクチュエーターで３０°傾斜させ、同様の条件で、塗布ヘッドと被塗物間距離：２０ｍｍ基準で、１０ｍｍ高さの凸部の箇所は直線距離で１０ｍｍの条件で塗布を行ったが同様の結果が得られた。
【００５０】
（比較例１−１〜１−２）
室温：２５℃
実装回路基板の被塗布物表面温度を変えた以外は、上記実施例１―１〜１−７と同様の条件で、液状防湿絶縁材料を実装回路基板に塗布した。結果を表２に示す。
【００５１】
【表１】
＊１：日東シンコー(株)製水性防湿絶縁材料
【００５２】
【表２】
【００５３】
（実施例１−８〜１−１１）
室温：２５℃
＜使用した絶縁剤＞
アルコール含有液状防湿絶縁材料（ハヤコート（株）製 ハヤコートＡＹ−１０００）
粘度：落差式ＮＫ−２カップにて１１．０秒（１０ｍＰａ・ｓ）（液温２０℃）
導電率：１．５ｍＳ／ｃｍ
不揮発固形分：１８ｗｔ％、希釈剤：イソプロピルアルコール
＜吐出ヘッドと被塗物間の仕様＞
（１）図２に示されるようにして、実装回路基板に対し、
Ｘ方向ストローク：２００ｍｍ
Ｘ方向相対速度：２００ｍｍ/秒
Ｙ方向送りピッチ：８．０ｍｍと４．０ｍｍ
塗布ヘッド角度：９０°（垂直）
塗布ヘッドと被塗物間距離：２０ｍｍ
の条件で塗布を行った。実装回路基板は、予め加温して、被塗布物表面温度を測定した。
【００５４】
なお、図３に示されるようにして、実装回路基板に１０ｍｍ高さの凸部を用意して吐出ノズルをチルト用アクチュエーターで３０°傾斜させ、同様の条件で、塗布ヘッドと被塗物間距離：２０ｍｍ基準で、１０ｍｍ高さの凸部の箇所は直線距離で１０ｍｍの条件で塗布を行ったが実施例１−８〜１−１１と同様の結果が得られた。
【００５５】
（比較例１−３〜１−４）
室温：２５℃
実装回路基板の被塗布物表面温度を変えた以外は、上記実施例１−８〜１−１１と同様の条件で、液状防湿絶縁材料を実装回路基板に塗布した。結果を表３に示す。
【００５６】
【表３】
＊２：ハヤコート（株）製 ハヤコートＡＹ−１０００
【００５７】
（実施例１−１２〜１−１５）
室温：２５℃
＜使用した絶縁剤＞
アルコール含有液状防湿絶縁材料（ゼオンライズ（株）製 クィンネート１６０）
粘度：落差式ＮＫ−２カップにて１１．０秒（１０ｍＰａ・ｓ）（液温２０℃）
導電率：１．１ｍＳ／ｃｍ
不揮発固形分：２３ｗｔ％、希釈剤：イソプロピルアルコール及びメチルエチルケトンの混合物
＜吐出ヘッドと被塗物間の仕様＞
（１）図２に示されるようにして、実装回路基板に対し、
Ｘ方向ストローク：２００ｍｍ
Ｘ方向相対速度：２００ｍｍ/秒
Ｙ方向送りピッチ：８．０ｍｍと４．０ｍｍ
塗布ヘッド角度：９０°（垂直）
塗布ヘッドと被塗物間距離：２０ｍｍ
の条件で塗布を行った。
【００５８】
なお、図３に示されるようにして、実装回路基板に１０ｍｍ高さの凸部を用意して吐出ノズルをチルト用アクチュエーターで３０°傾斜させ、同様の条件で、塗布ヘッドと被塗物間距離：２０ｍｍ基準で、１０ｍｍ高さの凸部の箇所は直線距離で１０ｍｍの条件で塗布を行ったが実施例１−１２〜１−１５と同様の結果が得られた。
【００５９】
（比較例１−５〜１−６）
室温：２５℃
実装回路基板の被塗布物表面温度を変えた以外は、上記実施例実施例１−１２〜１−１５と同様の条件で、液状防湿絶縁材料を実装回路基板に塗布した。結果を表４に示す。
【００６０】
【表４】
＊３：ゼオンライズ（株）製 クィンネート１６０
【００６１】
表１〜表４に示されるように、実装回路基板の防湿を必要とする部位又は表面に、液状防湿絶縁材料を、塗布ムラなく、液飛散なく、かつマスキングすることなしで選択的にコーティングが出来、塗布付着効率を低下させることなく、均一に薄膜形成できた。
【００６２】
なお、実施例１−１〜１−１５及び比較例１−１〜１−６では、基板とノズル間距離を１０ｍｍとして測定した結果を示したが、基板とノズル間距離を１５ｍｍ及び２０ｍｍとした場合でも、ほぼ同じ結果が得られた。
【００６３】
次に、液状防湿絶縁材料の粘度変化の相違による塗布具合の確認試験を行ったものを実施例２−１〜２−１２及び比較例２−１〜２−９として表５〜７に示す。
【００６４】
実施例２−１〜２−１２及び比較例２−１〜２−９において、下記を共通条件とした。
（１）被塗物表面温度は室温（２５℃）。
（２）重ね塗り回数１回（塗布幅８．５ｍｍ前後に設定した）。
（３）導電率は１〜２ｍＳ／ｃｍの範囲に設定。
（４）６０〜７０℃で５分乾燥させた後の膜厚、塗布面の平滑性の有無及び塗布幅方向の見切り状況を確認した。
【００６５】
実施例２−１〜２−４及び比較例２−１〜２−３では、日東シンコー(株)製水性防湿絶縁材料を使用した。水で希釈して予め粘度調整し、粘度変化に対する装置の塗布状況確認を行った。結果を表５に示す。
【００６６】
【表５】
【００６７】
粘度が７ｍＰａ・ｓ以下（液温２０℃）になると防湿絶縁材料が飛散してしまった。一方、粘度が１２ｍＰａ・ｓ以上（液温２０℃）になると液状防湿絶縁材料で連続式インクジェット装置の吐出ノズルがつまってしまった。
【００６８】
実施例２−５〜２−８及び比較例２−４〜２−６では、ハヤコート（株）製 ハヤコートＡＹ−１０００を使用した。イソピロピルアルコール（IPA)で希釈して予め粘度調整し、粘度変化に対する装置の塗布状況確認を行った。結果を表６に示す。
【００６９】
【表６】
【００７０】
粘度が７ｍＰａ・ｓ以下（液温２０℃）になると防湿絶縁材料が飛散してしまった。一方、粘度が１２ｍＰａ・ｓ以上（液温２０℃）になると液状防湿絶縁材料で連続式インクジェット装置の吐出ノズルがつまってしまった。
【００７１】
実施例２−９〜２−１２及び比較例２−７〜２−９では、ゼオンライズ（株）製 クィンネート１６０を使用した。メチルエチルケトン（MEK）：イソピロピルアルコール（IPA)の混合溶剤を（MEK：IPA＝1:4（体積比の混合溶剤にする））希釈して予め粘度調整し、粘度変化に対する装置の塗布状況確認を行った。結果を表７に示す。
【００７２】
【表７】
【００７３】
粘度が７ｍＰａ・ｓ以下（液温２０℃）になると防湿絶縁材料が飛散してしまった。一方、粘度が１２ｍＰａ・ｓ以上（液温２０℃）になると液状防湿絶縁材料で連続式インクジェット装置の吐出ノズルがつまってしまった。
【００７４】
なお、実施例２−１〜２−１２及び比較例２−１〜２−９では、基板とノズル間距離を１０ｍｍとして測定した結果を示したが、基板とノズル間距離を１５ｍｍ及び２０ｍｍとした場合でも、ほぼ同じ結果が得られた。
【００７５】
次に、液状防湿絶縁材料の導電率変化の相違による塗布具合の確認試験を行ったものを実施例３−１〜３−１５及び比較例３−１〜３−３として表８〜１０に示す。
【００７６】
実施例３−１〜３−１５及び比較例３−１〜３−３において、下記を共通条件とした。
（１）被塗物表面温度は室温（２５℃）。
（２）重ね塗り回数１回（塗布幅８．５ｍｍ前後に設定した）。
（３）液粘度は１０±０．３（１１ｓｅｃ）／液温２０℃の範囲に設定。
（４）６０〜７０℃で５分乾燥させた後の膜厚、塗布面の平滑性の有無及び塗布幅方向の見切り状況を確認した。
【００７７】
実施例３−１〜３−５及び比較例３−１では、日東シンコー(株)製水性防湿絶縁材料を使用した。結果を表８に示す。
【００７８】
【表８】
【００７９】
導電率が０．５ｍＳ／ｃｍ未満になると防湿絶縁材料の塗布幅制御が不安定になってしまった。一方、導電率が５ｍＳ／ｃｍ以上の防湿絶縁材料は粘度調整が困難となってしまったため、実験は行わなかった。
【００８０】
実施例３−６〜３−１０及び比較例３−２では、ハヤコート（株）製 ハヤコートＡＹ−１０００を使用した。結果を表９に示す。
【００８１】
【表９】
【００８２】
導電率が０．５ｍＳ／ｃｍ未満になると防湿絶縁材料の塗布幅制御が不安定になってしまった。一方、導電率が５ｍＳ／ｃｍ以上の防湿絶縁材料は粘度調整が困難となってしまったため、実験は行わなかった。
【００８３】
実施例３−１１〜３−１５及び比較例３−３では、ゼオンライズ（株）製 クィンネート１６０を使用した。結果を表１０に示す。
【００８４】
【表１０】
【００８５】
導電率が０．５ｍＳ／ｃｍ未満になると防湿絶縁材料の塗布幅制御が不安定になってしまった。一方、導電率が５ｍＳ／ｃｍ以上の防湿絶縁材料は粘度調整が困難となってしまったため、実験は行わなかった。
【符号の説明】
【００８６】
１０：連続式インクジェット装置、１１：液状防湿絶縁材料、１２：操作パネル、１４：材料タンク、１６：希釈用タンク、１８：循環ポンプ、２０：インクジェットキャビネット、２２：配管部材、２４：吐出ノズル、２６：液粒発生器、２８：帯電電極、３０：偏向電極板、３２：回収用配管、３４：回収用ガター、３６：加温ダクト、３８：加温エア、４０：塗布パターン幅、４２：塗布パターン、４４，６２，６４：実装回路基板、４６：チルト用アクチュエーター、４８：フレーム部材、５０：動作ロボット、５２：塗布膜、５４：実装回路基板搬送コンベア、５６：アルミ箔、５７：背の高い部品、５８，６０，６６，６８：塗布膜。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液温２０℃における粘度が８〜１１ｍＰａ・ｓ、且つ導電率が０．５〜４ｍＳ／ｃｍであるアルコール含有又は水性の液状防湿絶縁材料を連続式インクジェット装置で、２０℃〜５０℃に予め加温された実装回路基板に塗布してなることを特徴とする防湿絶縁実装回路基板の製造方法。
【請求項２】
前記連続式インクジェット装置が、吐出ノズルの周囲上部から２０℃〜５０℃の加温空気を吹き出すことが可能な吹き付け菅を備えることを特徴とする請求項１記載の防湿絶縁実装回路基板の製造方法。
【請求項３】
前記連続式インクジェット装置が、前記連続式インクジェット装置の吐出ヘッドを、前記実装回路基板より５〜２０ｍｍ離れた高さで前記実装回路基板に対して平行に移動させるように前記吐出ヘッドを動かす動作用ロボットをさらに備え、前記実装回路基板に前記液状防湿絶縁材料を塗布してなることを特徴とする請求項１又は２記載の防湿絶縁実装回路基板の製造方法。
【請求項１】
液温２０℃における粘度が８〜１１ｍＰａ・ｓ、且つ導電率が０．５〜４ｍＳ／ｃｍであるアルコール含有又は水性の液状防湿絶縁材料を連続式インクジェット装置で、２０℃〜５０℃に予め加温された実装回路基板に塗布してなることを特徴とする防湿絶縁実装回路基板の製造方法。
【請求項２】
前記連続式インクジェット装置が、吐出ノズルの周囲上部から２０℃〜５０℃の加温空気を吹き出すことが可能な吹き付け菅を備えることを特徴とする請求項１記載の防湿絶縁実装回路基板の製造方法。
【請求項３】
前記連続式インクジェット装置が、前記連続式インクジェット装置の吐出ヘッドを、前記実装回路基板より５〜２０ｍｍ離れた高さで前記実装回路基板に対して平行に移動させるように前記吐出ヘッドを動かす動作用ロボットをさらに備え、前記実装回路基板に前記液状防湿絶縁材料を塗布してなることを特徴とする請求項１又は２記載の防湿絶縁実装回路基板の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１３−１１５１０３（Ｐ２０１３−１１５１０３Ａ）
【公開日】平成２５年６月１０日（２０１３．６．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２５７４６１（Ｐ２０１１−２５７４６１）
【出願日】平成２３年１１月２５日（２０１１．１１．２５）
【出願人】（５１１２１４６４６）
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年６月１０日（２０１３．６．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１１月２５日（２０１１．１１．２５）
【出願人】（５１１２１４６４６）
【Ｆターム（参考）】
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