透声膜、带透声膜的电子部件及安装有该电子部件的电路板的制造方法

文档序号:2432270阅读:169来源:国知局

专利名称::透声膜、带透声膜的电子部件及安装有该电子部件的电路板的制造方法
技术领域
:本发明涉及用于手机等信息通信设备的透声膜。另外,涉及安装有该透声膜的电子部件。另外,涉及安装有带透声膜的电子部件的电路板的制造方法。
背景技术
:在作为信息通信设备的代表的手机的主体中,设置了作为通话口的通孔。为了防止灰尘或水滴等异物从该通孔侵入主体内而产生故障,在主体内侧配置称为透声膜的膜(日本特开2003-53872号公报)。一般而言,透声膜由无纺布或树脂多孔膜构成,在确保主体内外的良好透声性的同时阻止水滴等异物侵入主体内。
发明内容作为将如上所述的透声膜应用于例如手机的方法,一般是从内侧向手机的主体内一片一片地安装的方法。另一方面,在电路板上安装的电子部件自身也进行了安装透声膜的尝试。但是,该尝试包括与电子部件的结构变更、透声膜的耐久性相关的问题。本发明的课题之一在于提供适于在电路板上安装的部件的透声膜。另一个课题在于提供安装了该透声膜的电子部件。再一个课题在于提供安装了带透声膜的电子部件的电路板的制造方法。艮P,本发明提供一种透声膜,其具有以聚四氟乙烯作为主成分、允许声音通过、并且阻止水滴等异物通过的多孔膜;和为了将多孔膜固定在其它部件上而在该多孔膜的至少一个主面上的一部分区域上配置的耐热性双面粘合片。"作为主成分"是指以质量%计含有最多量。例如,由在聚四氟乙烯中含有二氧化硅填料等副成分的材料构成的多孔膜,包括在本发明所称的多孔膜中。聚四氟乙烯制造的多孔膜,是可以通过高维同时满足通常处于折衷关系的防尘防水性和声音的通过容易性的材料,适合作为透声膜的材料。而且,聚四氟乙烯具有耐热性优良(熔点约327"C)的性质。本发明的透声膜,是在以聚四氟乙烯为主成分的多孔膜上安装有耐热性双面粘合片而得到的膜。因此,将该透声膜安装到具有声音的输入输出功能的电子部件等其它部件后,实施用于将该其它部件安装到电路板的回流焊工序的、特别工艺程序可以实施。即,本发明的透声膜可以适于在电路板上带有焊料的部件。另外,可以在多孔膜的一个主面(第一主面)上配置耐热性双面粘合片,在另一个主面(第二主面)上配置具有耐热性及透声性的支撑体。由此,该透声膜的操作容易性提高,可以简单地安装到别的部件上。另外,"主面"表示最大的面。作为上述的耐热性粘合片,可以采用包括基材层和夹着该基材层的两个粘合层的多层结构的树脂片。这样的双面粘合片材料选择的余地大,可以成为具有耐热性和粘合性良好平衡的双面粘合片。上述基材层在20(TC下10分钟的热收縮率优选为小于4%。如果是基材层具有这样的耐热性的双面粘合片,则在前述的回流焊工序的前后,可以保持将多孔膜固定到电子部件所需的粘合性。优选以聚酰亚胺树脂或芳族聚酰胺树脂为主成分构成基材层。这些树脂在数种树脂中耐热性特别优良,因此适合耐热性双面粘合片的基材层。在另一个方面,本发明提供一种带透声膜的电子部件,其具有包括将声音转变为电信号的收音部或将电信号转变为声音的发音部的电子部件;和安装到电子部件的、允许来自外部的声音传送到收音部或者从发音部发出的声音传送到外部、并且阻止水滴等异物从外部到达收音部或发音部的透声膜;电子部件为安装到电路板进行工作的部件;透声膜包含以聚四氟乙烯为主成分的多孔膜、和位于多孔膜与电子部件之间将两者固定的耐热性双面粘合片。例如,在透声膜由耐热性不充分的树脂构成的情况下,将电子部件安装到电路板后,需要将透声膜安装到该电子部件的工艺程序。但是,根据本发明的带透声膜的电子部件,透声膜的耐热性充分,因此可以将该带透声膜的电子部件用于回流焯工序。另外,本发明提供安装有电子部件的电路板的制造方法,所述电子部件包括将声音转变为电信号的收音部或将电信号转变为声音的发音部电路板。该制造方法依次实施第一工序,即,将以聚四氟乙烯为主成分的多孔膜通过耐热性双面粘合片固定或暂时固定到电子部件上,以允许来自外部的声音传送到收音部或者从发音部发出的声音传送到外部、并且阻止水滴等异物从外部到达收音部或发音部;和第二工序,S卩,在固定或暂时固定有多孔膜的电子部件与电路板的相对定位进行的同时,将定位的电路板和电子部件引入回流炉中将彼此进行焊接。在上述本发明的制造方法中,使用耐热性优良的聚四氟乙烯制造固定或暂时固定到电子部件上的多孔膜。另外,对于双面粘合片也使用具有耐热性的双面粘合片。因此,可以将多孔膜与电子部件一起用于回流焊工序(第二工序)。另外,根据耐热性双面粘合片的种类,有时粘合力的显现需要加热。在这样的情况下,根据本发明的方法,对于将多孔膜和电子部件固定所需的加热工序,也可以兼在回流焊工序中使用,即,可以预料实质的工序数减少的效果。耐热性双面粘合片优选为包括以第一树脂为主成分而构成的基材层、和位于基材层的上下位置并由与第一树脂不同组成的第二树脂为主成分而构成的粘合层的粘合片。这种形态的双面粘合片的材料选择余地大,可以成为具备耐热性与粘合性的良好平衡的粘合片。另外,在第二工序中,作为电路板与电子部件的连接中使用的焊料,选择熔点低于耐热性双面粘合片能够保持其粘合力的温度即粘合上限温度的焊料,并且可以将回流炉内的温度调节为粘合上限温度与焊料的熔点之间的温度。由此,在回流焊工序的过程中双面粘合片的粘合作用(胶粘作用)没有大幅丧失的可能,不会产生多孔膜与电子部件的位置偏差,而且可以将两者牢固地固定。图1是本发明的透声膜的截面图及平面图。图2是还具有支撑体的透声膜的截面图。图3是双面粘合片的截面图。图4是带透声膜的电子部件的截面图。图5是表示将安装完电子部件的电路板装入框体的状态的截面图。图6是表示图5的安装完电子部件的电路板的制造方法的工序说明图。具体实施方式以下,参照附图对本发明的实施方式进行说明。图1是本发明的透声膜的截面图及平面图。如图1所示,本发明的透声膜ll具有多孔膜13和双面粘合片15。多孔膜13在平面视图中具有大致圆形的形态。圆形的多孔膜13的一个面侧(第一主面侧)的外圆周部分配置着环状的双面粘合片15。通过将双面粘合片15的配置区域限制为一部分区域,使多孔膜在表背面充分露出,可以良好地保持多孔膜13的声音的透过容易性。多孔膜13是分散形成了许多微孔的片,兼具有高透声性和透气性。作为多孔膜13的材料,从后述的耐热性问题考虑,可以使用聚四氟乙烯(PTFE)。通过将PTFE膜单轴或双轴拉伸可以得到多孔膜13。可以由单独的PTFE膜制备多孔膜13,也可以由为了改善机械特性和耐热性而加入了适量二氧化硅等填料的PTFE膜制备多孔膜13。多孔膜13的厚度没有特别限制,考虑防水性及透气性,可以设定为例如2pm以上且1000pm以下的范围。多孔膜13的孔径优选调节为例如O.ljim以上且lOOOpm以下的范围。另外,为了提高拒水性,可以在配置双面粘合片15的一侧的相反侧的面上使用含氟聚合物等进行拒水处理。双面粘合片15两面具有粘合性,担当将多孔膜13固定到其它部件的作用。在双面粘合片15的与多孔膜13接触的一侧的相反侧配置隔片(separator)(未图示),使用时将隔片剥离。这样的双面粘合片15,如图3所示,可以制成由基材层153、夹着基材层153的一对粘合层151、155构成的三层结构(多层结构)。与多孔膜13同样,双面粘合片15也要求耐热性。通过采用图3所示的多层结构,材料选择的范围宽,可以容易地同时实现粘合性和耐热性。具体而言,基材层153优选由在20(TC下10分钟的热收縮率小于4%的树脂构成。基材层153的热收縮率如果充分小,则即使在双面粘合片15上施加热历史的情况下,由基材层153的收縮导致的粘合力下降的问题也难以表面化,可以维持充分的粘合力。作为具有上述特性的树脂,可以例示聚酰亚胺树脂或芳族聚酰胺树脂。另一方面,粘合层151、155优选由硅酮类或丙烯酸类粘合剂构成。由于这些粘合剂具有充分的耐热性,因此即使将如后述的回流焊时的热历史施加到双面粘合片15时,也可以保持双面粘合片15的粘合力。作为在基材层153上形成粘合层151、155的方法,可以例示将硅酮类或丙烯酸类粘合剂溶解于甲苯等适当的有机溶剂中得到的溶液涂布于基材层153上并使其干燥的方法。根据情况可以省略基材层153。艮口,可以制作由单独的粘合层构成的无基材双面粘合片,将该无基材双面粘合片代替上述双面粘合片15使用。另夕卜,树脂的收縮率可以如下所述进行测定。首先,从宽度10mm的带形树脂膜中得到适当长度的测定试样。然后,将中央部调节到测定方向(长度方向或宽度方向),将测定试样置于取样台上并使其密合。在测定试样上,在测定方向上以200mm的间隔设置标线,并且以10mm间隔用激光刀设置切痕。将测定试样的长度包括标线上下的握把区域(2030mm),调节为合计240~260mm。用夹子将这样的测定试样固定到夹具上并引入热处理炉内。将热处理炉的环境温度升高到200"C并保持10分钟。将测定试样从热处理炉取出并逐渐冷却后,放置到取样台上测定标线间的尺寸变化量,估算收縮率。取样台例如可以是在方格纸上覆盖氯乙烯片而得到的取样台。图2是显示具有支撑体的透声膜的截面图。透声膜19具有多孔膜13、双面粘合片15和支撑体17。多孔膜13及双面粘合片15与图1相同。支撑体17从多孔膜13观察,是配置在与双面粘合片15配置一侧的相反一侧的主面上(第二主面上)。多孔膜13和支撑体17通过熔敷或使用胶粘剂而相互固定。通过设置这样的支撑体17,可以预料以下效果用于得到规定形状的透声膜19的加工变得容易、透声膜19的操作容易性提高。作为支撑体17的材料,可以使用不明显损害多孔膜13的透声特性的材料、例如网(net)、网格(mesh)、无纺布或织布。并且,对支撑体17也要求与多孔膜13和双面粘合片15同样的耐热性。因此,适合采用芳族聚酰胺纸、聚芳酯树脂制的网格(网眼状成形品)、氟树脂无纺布或金属网格作为支撑体17的材料。如果是这些材料,则也能充分耐受后述的回流焊工序的加热温度。图4是安装有图1的透声膜的电子部件的截面图。电子部件29具有部件主体27、具有容纳部件主体27的腔室KV的包装23、和与电路板连接的端子25、25。部件主体27具有作为将声音转变为电信号的收音部的麦克风的功能、或者具有作为将电信号转变为声音的发音部的扬声器的功能。将图1所说明的透声膜15粘结固定到包装23的开口部,以密闭容纳部件主体27的包装23的腔室KV,由此得到带透声膜的电子部件21。即,可以将图2的带支撑体的透气膜19代替图1的透气膜11贴附到包装23上。图5是表示将安装完电子部件的电路板装到信息通信设备(例如手机)的主体(框体)中的状态的截面图。安装完电子部件的电路板35是将图4中所说明的带透声膜的电子部件21安装到电路板33而得到的。电路板33承担以下作用带透声膜的电子部件21与CPU等其它电子部件(未图示)之间的信号接受、以及将电力供给到这些电子部件的功能。带透声膜的电子部件21可以安装(具体而言是表面安装)到带焊料的电路板33上。主体31由例如聚丙烯等成形性优良的树脂制成。主体31的通孔31p例如为手机的通话口或收话口。带透声膜的电子部件21与通孔31p相对配置地安装到电路板33中。透声膜11从主体31的内侧密合在通孔31p上。结果,允许从作为发音部的部件主体27(参照图4)发出的声音传送到主体31以外、或者来自主体31以外的声音传送到作为收音部的部件主体27中,并且防止灰尘或水滴等异物由通孔31p侵入主体31内。另外,为了谋求进一步的防尘防水对策,可以将其它透声膜与安装到带透声膜的电子部件21上的透声膜11一起,配置到主体31的内侧。下面,对图5所示的安装完电子部件的电路板35的制造顺序进行说明。首先,在聚酰亚胺膜等具有耐热性的树脂膜的两面上,涂布硅酮类胶粘剂等胶粘剂并使合片15及PTFE多孔膜13切割为规定形状,同时,在PTFE多孔膜13的一个面上粘贴双面粘合片15从而得到透声膜11。将这样得到的透声膜11如图6所示粘贴到另外制作的电子部件29上(第一工序)。为了发挥双面粘合片15的粘合力,根据需要可以进行加热处理。然后,进行带透声膜的电子部件21与电路板33的相对定位。在保持两者相对位置的状态的同时,进行为了通过焊料39、39连接电路板33上的端子(未图示)、和带透声膜的电子部件21的端子25、25的回流焊工序(第二工序)。作为将带透声膜的电子部件21安装到电路板33上时使用的焊料39,优选熔点尽可能低的焊料。作为这样的焊料,一般是Sn-Pb共晶焊料(熔点约183'C)。作为无铅焊料,可以例示Sn-Ag类、Sn-Ag-Cu类(熔点均为约220。C)。艮P,在进行回流焊工序时,作为用于电路板33与带透声膜的电子部件21之间的连接的焊料39,可以选择熔点低于双面粘合片15能够保持其粘合力的温度即粘合上限温度(例如28(TC)的焊料。例如,使用Sn-Pb共晶焊料,同时将回流炉内的环境温度调节到上述粘合上限温度与Sn-Pb共晶悍料的熔点之间的温度。由此,不会产生透声膜ll的剥离等故障,可以将带透声膜的电子部件21安装到电路板33上。另外,在回流焊工序的之前阶段(第一工序)中,可以将透声膜11与电子部件29暂时固定,以便在回流焊工序的中间进行两者的固定。由此,将透过膜11固定到电子部件29时的加热处理也可以兼在回流焊工序进行。当然为了防止透声膜11与电子部件29的位置偏差,可以用夹具等将两者固定。实施例进行以下试验验证本发明的效果。首先,通过以下说明的顺序制作电子部件上安装的透声膜。(实施例1)首先,制作双面粘合片。将在有机溶剂(甲苯)中溶解硅酮类粘合剂而得到的溶液涂布到聚酰亚胺基材(Kapton(杜邦公司的注册商标),东丽公司制,厚度25pm,200°C、10分钟的热收縮率0.2%)的单面上,并在13(TC下加热5分钟,由此形成25)am的硅酮类粘合层。在硅酮类粘合层上暂时粘着隔片。然后,再准备一片隔片,在该隔片的单面涂布硅酮类粘合剂并在13(TC下加热5分钟,由此形成25pm的硅酮类粘合层,并重叠到聚酰亚胺基材的另一个面上。使用这样得到的双面粘合片和PTFE多孔膜(NTF1133:日东电工公司帝L厚度85nm,孔径3.0pm),制作了图1所示的形状的透声膜(外径々5mmX内径小3mm)。(实施例2)使用芳族聚酰胺膜(Mictron(东丽公司的注册商标)东丽公司制,厚度12|am,200°C、10分钟的热收縮率0%)代替聚酰亚胺膜作为双面粘合片的基材,通过与实施例1同样的方法制作透声膜。(实施例3)使用丙烯酸类粘合剂代替硅酮类粘合剂作为双面粘合片的粘合层,通过与实施例1同样的方法制作透声膜。(实施例4)使用丙烯酸类无基材双面粘合片(No.5915:日东电工公司制,厚度50pm)作为双面粘合片,通过与实施例1同样的方法制作透声膜。(实施例5)将PTFE多孔膜(NTF1133:日东电工公司制,厚度80pm,孔径3.0pm)和作为支撑体的聚芳酯树脂(Vecrus(Kuraray公司的注册商标)MBBK-KJ:Kuraray公司帝ij,厚度30pm,熔点350。C以上)胶粘,制成PTFE多孔膜与支撑体的复合体。另一方面,如下所述制作双面粘合片。将在有机溶剂(甲苯)中溶解硅酮类粘合剂而得到的溶液涂布到聚酰亚胺基材(Kapton(杜邦公司的注册商标);东丽公司制,厚度25pm,200°C、10分钟的热收縮率0.2%)的单面上并在130。C下加热5分钟,由此形成25pm的硅酮类粘合层。在硅酮类粘合层上暂时粘着隔片。然后,再准备一片隔片,在该隔片的单面涂布硅酮类粘合剂并在13(TC下加热5分钟,由此形成25pm的硅酮类粘合层,并重叠到聚酰亚胺基材的另一个面上。使用这样得到的双面粘合片和上述的复合体,制作了图2所示形状的透声膜(外径())5mmX内径(()3mm)。(实施例6)使用芳族聚酰胺纸(Nomex(杜邦公司的注册商标)杜邦-帝人高级纸公司制,厚度50pm,不熔融,在30(TC以上逐渐降解)作为支撑体,通过与实施例5同样的方法制作透声膜。(比较例1)使用聚对苯二甲酸乙二醇酯膜(Lumirror(东丽公司的注册商标)东丽公司制,厚度25pm,200°C、10分钟的热收縮率4%)作为双面粘合片的基材,通过与实施例1同样的方法制作透声膜。(比较例2)使用PTFE(NTF1033-K02:日东电工公司制,厚度30pm,孔径3.0|im)及支撑体(聚烯烃类无纺布,厚度120pm),通过与实施例5同样的方法制作透声膜。(试验方法)对制作的透声膜进行假定了回流焊工序的加热试验。具体而言,将各透过膜粘贴到厚度为50pm的SUS板上,并放入2S(TC的恒温器(热风式)中3分钟。之后,目测观察透声膜的状态。结果如表l所示。表1<table>tableseeoriginaldocumentpage15</column></row><table>实施例1至实施例6的透声膜,确认加热试验前后粘贴状态不产生变化(未剥离),具有充分的耐热性。另一方面,比较例l、2的透声膜,如表中所述产生剥离,耐热性不充分。权利要求1.一种透声膜,其具有以聚四氟乙烯作为主成分、允许声音通过、并且阻止水滴等异物通过的多孔膜;和为了将所述多孔膜固定在其它部件上而在该多孔膜的至少一个主面上的一部分区域配置的耐热性双面粘合片。2.权利要求l所述的透声膜,其中,所述耐热性双面粘合片是包括基材层及夹着该基材层的2个粘合层的树脂片。3.权利要求2所述的透声膜,其中,所述基材层在20(TC下10分钟的热收縮率小于4%。4.权利要求2所述的透声膜,其中,所述基材层以聚酰亚胺树脂或芳族聚酰胺树脂为主成分而构成。5.—种透声膜,其具有以聚四氟乙烯作为主成分、允许声音通过、并且阻止水滴等异物通过的多孔膜;为了将所述多孔膜固定在其它部件上而在该多孔膜的第一主面上的一部分区域配置的耐热性双面粘合片;和在所述多孔膜的第二主面上配置的具有耐热性和透声性的支撑体。6.权利要求5所述的透声膜,其中,所述耐热性双面粘合片是包括基材层及夹着该基材层的2个粘合层的树脂片。7.权利要求6所述的透声膜,其中,所述基材层在20(TC下10分钟的热收縮率小于4%。8.权利要求6所述的透声膜,其中,所述基材层以聚酰亚胺树脂或芳族聚酰胺树脂为主成分而构成。9.一种带透声膜的电子部件,其具有包括将声音转变为电信号的收音部或将电信号转变为声音的发音部的电子部件;和安装到所述电子部件的、允许来自外部的声音传送到所述收音部或者从所述发音部发出的声音传送到外部、并且阻止水滴等异物从外部到达所述收音部或所述发音部的透声膜;其中,所述电子部件为安装到电路板上进行工作的部件;所述透声膜包含以聚四氟乙烯为主成分的多孔膜、和位于所述多孔膜与所述电子部件之间将两者固定的耐热性双面粘合片。10.—种制造安装有电子部件的电路板的方法,所述电路板中安装有包括将声音转变为电信号的收音部或将电信号转变为声音的发音部的电子部件,所述方法包括依次实施第一工序,将以聚四氟乙烯为主成分的多孔膜通过耐热性双面粘合片固定或暂时固定到所述电子部件上,以允许来自外部的声音传送到所述电子部件的所述收音部或者从所述电子部件的所述发音部发出的声音传送到外部、并且阻止水滴等异物从外部到达所述收音部或所述发音部;和第二工序,在进行固定或暂时固定有所述多孔膜的所述电子部件与所述电路板的相对定位的同时,将定位的电路板和电子部件引入回流炉中,将彼此进行焊接。11.权利要求io所述的制造安装有电子部件的电路板的方法,其中,所述耐热性双面粘合片包括以第一树脂为主成分而构成的基材层;和位于所述基材层的上下位置并由与所述第一树脂不同组成的第二树脂为主成分而构成的粘合层。12.权利要求ll所述的制造安装有电子部件的电路板的方法,其中,所述基材层在20(TC下10分钟的热收縮率小于4%。13.权利要求ll所述的制造安装有电子部件的电路板的方法,其中,所述基材层包含聚酰亚胺树脂或芳族聚酰胺树脂,并且所述粘合层包含丙烯酸类或硅酮类粘合剂。14.权利要求IO所述的制造安装有电子部件的电路板的方法,其中,在所述第二工序中,作为所述电路板与所述电子部件的连接中使用的焊料,选择熔点低于所述耐热性双面粘合片能够保持其粘合力的温度即粘合上限温度的焊料,并且将所述回流炉内的温度调节为所述粘合上限温度与所述焊料的熔点之间的温度。全文摘要透声膜(11),包括以聚四氟乙烯为主成分、允许声音通过并且阻止水滴等异物通过的多孔膜(13)和在多孔膜(13)的至少一个主面上的一部分区域配置的耐热性双面粘合片(15)。文档编号B32B27/30GK101263733SQ2006800335公开日2008年9月10日申请日期2006年9月11日优先权日2005年9月14日发明者古内浩二,堀江百合,池山佳树申请人:日东电工株式会社
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