CN100579354C - 柔性印刷电路布线板相对夹具的定位方法和定位装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及柔性印刷电路布线板相对部件安装用运送夹具的定位方法和定位装置。本发明的课题在于提供一种在将切成相应的片状的多个柔性印刷电路布线板固定于运送夹具上时,以高精度对其进行定位的方法和装置。通过第1定位机构(24),将运送夹具(22)安装于安装用夹具(23)的顶面上。通过第2定位机构(26),以紧密贴合方式将柔性印刷电路布线板(FPC)(11)保持在安装于该安装用夹具(23)上的运送夹具(22)的顶面上。然后,在保持上述FPC(11)的状态,从安装用夹具(23)上取下运送夹具(22),解除第1定位机构(24)和第2定位机构(26)的接触,将保持FPC(11)的运送夹具(22)运送给部件安装工序。

Description

柔性印刷电路布线板相对夹具的定位方法和定位装置
技术领域
本发明涉及柔性印刷电路布线板相对部件安装用运送夹具的定位方法和定位装置,本发明特别是涉及按照以良好的位置精度、紧密贴合地保持的方式将多个柔性印刷电路布线板相对运送夹具的定位方法和定位装置。
背景技术
由于柔性印刷电路布线板等的薄膜状的较薄的基板是柔软的,故不能够将其直接设定在部件安装装置上进行部件的装载。由此,在由金属板、合成树脂板等形成的专用的运送夹具上,将冲压成相应的制品之前的片状基板固定,进行部件安装,但是,在同一片内有包括不适合的制品的情况,必须进行不适合部位的检查。
在不适合的制品的检查中,每一个制品要求花费0.2~0.5秒,检查多个制品花费较长时间,造成较大的损失。另外,由于在不适合部位不安装部件,故在同一片上产生装载部件的适合的制品和不装载部件的不适合的制品的混杂,导致部件安装线的效率降低。
如果切成相应片的多个柔性印刷电路布线板固定于运送夹具上,则部件安装作业性提高,但是,由于基板柔软,容易变形,故无法确保相应的制品的位置精度,有焊膏的印刷错位的情况,在微小部件、较窄的间距的部件中,容易发生短路、焊锡不足,或焊锡未连接。像这样,在微小部件、较窄间距的部件装载中,合格率变差,人们希望有以良好的精度将切成相应的片状的多个柔性印刷电路布线板固定,进行部件装载的方法。
作为在运送夹具上保持多个柔性印刷电路布线板,进行部件安装的方法,人们知道有下述的方法,其中,通过底板与支持用开口部和基准销开口部构成运载架(运送夹具),在该底板中形成与具有定位用的基准孔的多个基板的底面紧密贴合的树脂层,该支持用开口部被半导体装置的焊接部(bonding)贯穿,该基准销开口部被基准销贯穿,该基准销插入基板的基准孔中将基板定位,通过定位销,将该运载架定位于安装用夹具上,将上述基准销贯穿基准销开口部,将其插入基准孔中,通过基准销,将基板定位于运载架上,在该状态,以紧密贴合方式将其保持于运载架的树脂层上(比如,参照专利文献1)。
另外,人们知道有下述的安装结构,其中,在柔性印刷电路布线板的电路布线图案连接部(柔性基底材料与铜箔的电路图案的两者)上,透设有小于连接对象的导电性销部件的直径的穿过用缺口,在该缺口的周边(表面覆盖件和增强板)上,开设大于上述销部件的直径的通孔,按照将上述缺口张开的方式将上述销部件穿过,进行焊接(比如,参照专利文献2)。
专利文献1:JP特开2004-71863号文献
专利文献2:JP实开昭61-79567号文献
发明内容
在专利文献1所述的发明中,通过定位销,将运载架定位于安装用夹具上,通过基准销,将基板定位于运载架上,以紧密贴合方式将其保持在树脂层上。按照该方法,基板的定位精度为将定位销的位置精度、开设于基板上的基准孔和电路图案的位置精度、将基板固定于运载架上时的错位量的总和的数值。
其中,最不稳定的主要原因在于在将基板固定于运载架上时,因基准孔的变形而发生的错位。该错位的原因在于作为柔性印刷电路布线板的基本特性的柔性,由于通过定位销,基板变形,产生错位,故难以避免。在上述专利文献1所述的作业中,错位量产生较大的差异,在设置多个基板的场合,基板的定位精度受到损害的危险性较大。
在专利文献2所述的发明中,导电性销部件按照张开的方式穿过缺口,进行销部件和连接部的对位,进行焊接处理,但是,由于在包含铜箔的状态,将上述缺口张开,故不能够通过铜箔的组分变形,确保定位的精度。即使在通过焊接处理而具有效果的情况下,在多个柔性印刷电路布线板的定位中,容易产生错位,无法获得高精度。
于是,本发明的目的在于提供在将切成相应的片状的多个柔性印刷电路布线板固定于运送夹具上时,高精度地定位的方法和装置。
本发明是为了实现上述目的而提出的,技术方案1所述的发明提供一种柔性印刷电路布线板相对部件安装用运送夹具的定位方法,该部件安装用运送夹具为将部件安装于柔性印刷电路布线板上时使用的运送夹具,通过第1定位机构,将该运送夹具安装于安装用夹具的顶面上,进一步,通过第2定位机构,以紧密贴合方式将上述柔性印刷电路布线板保持在安装于该安装用夹具上的上述运送夹具的顶面上,然后,在保持上述柔性印刷电路布线板的状态,从安装用夹具取下上述运送夹具,解除第1定位机构和第2定位机构的接触,其特征在于,在该柔性印刷电路布线板的定位方法中,上述第2定位机构将设置于安装用夹具上的直径大于上述基准定位孔的定位销穿过设置于柔性印刷电路布线板上的基准定位孔,将柔性印刷电路布线板定位于运送夹具上。
按照该方案,通过第1定位机构,将运送夹具定位而安装于安装用夹具的顶面上,进一步,通过第2定位机构,将柔性印刷电路布线板定位于上述运送夹具的顶面上,以紧密贴合的方式将其保持。此时,如果将设置于安装用夹具上的大直径的定位销穿过柔性印刷电路布线板的基准定位孔,则通过柔性印刷电路布线板的弹性变形,上述基准定位孔的中心接近定位销的中心,进行第2定位机构的定位。在该状态,将柔性印刷电路布线板和运送夹具从安装用夹具上取下,解除第1和第2定位机构的接触,将柔性印刷电路布线板定位而保持于运送夹具上。
技术方案2所述的发明涉及一种柔性印刷电路布线板相对部件安装用运送夹具的定位装置,该部件安装用运送夹具为将部件安装于柔性印刷电路布线板上时使用的运送夹具,该定位装置包括第1定位机构,该第1定位机构用于将上述运送夹具安装于安装用夹具顶面的规定位置;第2定位机构,该第2定位机构用于在安装于上述安装用夹具的上述运送夹具顶面的规定位置,以紧密贴合方式保持柔性印刷电路布线板,该定位装置将保持上述柔性印刷电路布线板的运送夹具从安装用夹具上取下,解除上述第1和第2定位机构的接触,其特征在于,在上述安装用夹具的顶面的规定位置,立设构成第1定位机构的一部分的运送夹具用定位销、构成第2定位机构的一部分的柔性印刷电路布线板用定位销,在上述运送夹具中设有定位孔和辅助定位孔,该定位孔在与上述运送夹具用定位销相对应的位置,构成第1定位机构的另一部分,该辅助定位孔在与上述柔性印刷电路布线板用定位销相对应的位置,构成第2定位机构的另一部分,进一步,在上述柔性印刷电路布线板上,在与上述柔性印刷电路布线板用定位销和上述辅助定位孔相对应的位置,开设构成第2定位机构的另一部分的基准定位孔,在设置于上述柔性印刷电路布线板上的基准定位孔中,柔性印刷电路布线板的底膜的孔径小于上述柔性印刷电路布线板用定位销的直径,导体和覆盖薄膜的孔径大于上述柔性印刷电路布线板用定位销的直径。
按照该方案,将运送夹具用定位销穿过第1定位机构的定位孔,将运送夹具定位于安装用夹具顶面的规定位置。与此同时,将柔性印刷电路布线板用定位销穿过第2定位机构的辅助定位孔,柔性印刷电路布线板用定位销从运送夹具的顶面突出。而且,将从上述辅助定位孔突出的柔性印刷电路布线板用定位销穿过第2定位机构的基准定位孔,在运送夹具顶面的规定位置,以紧密贴合的方式保持柔性印刷电路布线板。此时,由于在设置于柔性印刷电路布线板上的基准定位孔中,底膜的孔径小于柔性印刷电路布线板用定位销的直径,故将在穿插柔性印刷电路布线板用定位销时,通过该柔性印刷电路布线板用定位销,将底膜的孔张开。由于在设置于柔性印刷电路布线板上的基准定位孔中,导体和覆盖薄膜的孔径大于柔性印刷电路布线板用定位销的直径,故不妨碍底膜的变形,通过该底膜的弹性变形,上述底膜的孔的中心,即,基准定位孔的中心靠近柔性印刷电路布线板用定位销的中心,进行第2定位机构的定位。
在本发明中,像上述那样,通过第1定位机构将运送夹具定位而安装于安装用夹具的顶面上,进一步,通过第2定位机构,将柔性印刷电路布线板定位于上述运送夹具的顶面上,以紧密贴合方式将其保持。第2定位机构将柔性印刷电路布线板用定位销穿过设置于柔性印刷电路布线板上的基准定位孔,该定位销设置于安装用夹具上,其直径大于上述基准定位的孔,将柔性印刷电路布线板定位于运送夹具上,由此,通过柔性印刷电路布线板的弹性变形,上述基准定位孔的中心靠近柔性印刷电路布线板用定位销的中心,进行高精度的定位。
于是,能以良好的位置精度,紧密贴合地将切成相应片的多个柔性印刷电路布线板保持于运送夹具上,可消除错位等的不适合的制品。由此,可将保持正确地进行定位的多个柔性印刷电路布线板的运送夹具运送给部件安装工序,可谋求部件安装作业性和效率的提高。
附图说明
图1为本发明的相应片的FPC的构思图;
图2为本发明的FPC片的说明图;
图3(a)~图3(g)为表示本发明的FPC片的图案制作工序的说明图;
图4(a),图4(b)为设置于本发明的FPC上的基准定位孔的放大剖视图;
图5为设置于本发明的FPC上的基准定位孔的放大俯视图;
图6(a),图6(b)为表示本发明的FPC的定位装置的说明图;
图7(a),图7(b)为表示在将FPC用定位销插入本发明的单面FPC的基准定位孔中时的动作的说明图;
图8为表示在将FPC用定位销插入本发明的双面FPC的基准定位孔中时的动作的说明图。
具体实施方式
下面以优选实施例为例,对本发明的柔性印刷电路布线板相对部件安装用运送夹具的定位方法和定位装置进行描述。在将切成相应的片状的多个柔性印刷电路布线板固定于运送夹具上时,为了实现按照高精度进行定位的目的,本发明通过下述方式实现,该方式涉及一种柔性印刷电路布线板的定位方法,该运送夹具为将部件安装于柔性印刷电路布线板上时使用的运送夹具,通过第1定位机构,将该运送夹具安装于安装用夹具的顶面上,进一步,通过第2定位机构,以紧密贴合方式将上述柔性印刷电路布线板保持在安装于该安装用夹具上的上述运送夹具的顶面上,然后,在保持上述柔性印刷电路布线板的状态,从安装用夹具取下上述运送夹具,解除上述第1定位机构和第2定位机构的接触,其特征在于,在该柔性印刷电路布线板的定位方法中,上述第2定位机构将设置于安装用夹具上的直径大于上述基准定位孔的定位销穿过设置于柔性印刷电路布线板上的基准定位孔,将柔性印刷电路布线板定位于运送夹具上。
实施例1
图1为对外形进行冲压加工而形成的相应片状柔性印刷电路布线板(在下面称为FPC)11的构思图,在冲压成相应片状的FPC11上,在2个部位以上设置基准定位孔12。在图示实例中,在电路图案(图中未示出)上,以半导体13为首,安装连接件14、芯片部件15等的多个部件。
上述基准定位孔12构成后述的第2定位机构26的一部分,但是,贯穿构成FPC11的底膜和导体和覆盖薄膜而设置,在底膜的孔和导体与覆盖薄膜的孔中,孔径不同。
图2为表示FPC片10,在该FPC片10上,设置进行冲压加工之前的多个制品FPC11。在该状态,在各制品FPC的规定位置,开设有以上述基准定位孔12为首的各种孔(图中未示出)。另外,后述的图案制作工序也在FPC片10的状态进行。像这样,通过一起地进行开孔加工,可正确地保持与图案的位置精度。
在这里,在本发明中,在图案形成之前开设基准孔,但是,基准孔的形成方法并不限于此,比如,也可在图案形成之后,通过图像识别,开设基准孔。在此场合,通过进行图像识别,可在确保与图案的位置精度的同时进行开孔。
图3表示对上述FPC片10进行感光体涂敷、蚀刻处理,形成基准定位孔、电路图案等的工序,为了便于说明,仅仅示出1个FPC11,对图案形成工序进行说明。
像图3(a)所示的那样,在初始状态的FPC11的底膜16的表面上,形成导体17。另外,在预定的2个部位以上的位置,开设基准定位孔12a。另外,该基准定位孔12a以同一孔径贯穿底膜16和导体17。上述基准定位孔12a以外的孔加工也在该阶段进行事先的穿孔。
为了制作电路图案,像图3(b)所示的那样,在上述导体17的表面上,按照一定厚度涂敷图案制作用感光体18。接着,像图3(c)所示的那样,在上述图案制作用感光体18的表面上粘贴曝光薄膜19。在比如,采用负型的曝光薄膜19的场合,仅仅基准定位孔12a的周围的区域20的部分按照不曝光的方式被遮挡,对其以外的部分进行曝光。另外,按照电路图案的部分也曝光的方式形成曝光薄膜19,虽然这一点的图示省略。
如果在透过上述曝光薄膜19而曝光后,将曝光薄膜19剥离而显影,则像图3(d)所示的那样,上述图案制作用感光体18中的已曝光的部分与光反应,发生硬化,去除未曝光的基准定位孔12a的周围的区域20,导体17露出。与此同时,同样在电路图案以外的区域(图中未示出),去除图案制作用感光体18,导体17露出。
然后,如果进行蚀刻处理,则导体17露出的基准定位孔12a的周围的区域20像图3(e)所示的那样,通过蚀刻去除导体17,形成其直径大于上述底膜16的基准定位孔12a的基准定位孔12b。另外,还在图中未示出的电路图案以外的区域中,去除导体17,通过残留的导体17,形成电路图案。
如果在蚀刻处理结束之后,将上述图案制作用感光体18剥离,则像图3(f)所示的那样,导体17的表面再次露出,形成于上述底膜16上的基准定位孔12a、形成于导体17中的直径较基准定位孔12a大的基准定位孔12b露出。另外,图中未示出的电路图案也露出。
另外,像图3(g)所示的那样,在FPC11的表面上,粘贴而保护覆盖薄膜21。在该覆盖薄膜21上,在与形成于上述导体17上的基准定位孔12b相同的位置,形成基本相同直径的基准定位孔12c。像这样,FPC11的基准定位孔12由开设于底膜上的小直径的基准定位孔12a、设置于导体17与覆盖薄膜21上的大直径的基准定位孔12b、12c构成。
图4为设置于上述FPC11上的基准定位孔12的放大剖视图,图5为基准定位孔12的放大俯视图。像图4(a)所示的那样,在底膜16的一个面上设置电路图案的导体17的方案,或像图4(b)所示的那样,在底膜16的两个面上设置电路图案的导体17的方案的任意的场合,均像前述那样,设置于导体17和覆盖薄膜21上的基准定位孔12b、12c的孔径比设置于底膜16上的基准定位孔12a的孔直径大0.1~2mm的范围内。
设置于上述底膜16上的基准定位孔12a的孔径比后述的柔性印刷电路布线板用定位销(在下面称为“FPC用定位销”)29的直径小0.01~0.6mm,设置于上述导体17和覆盖薄膜21上的基准定位孔12b、12c的孔径比上述FPC用定位销29的直径大0.1~2mm。
图6表示本发明的定位装置,标号22表示将部件安装于FPC11上用的运送夹具,标号23表示用于将多个FPC11安装于上述运送夹具22上的安装用夹具。上述运送夹具22通过第1定位机构24安装于上述安装用夹具23的顶面的规定位置。在上述运送夹具22的顶面上设置粘接层25,通过第2定位机构26,多个FPC11通过粘接层25,以紧密贴合的方式保持于运送夹具22的顶面上。上述粘接层25通过具有粘接性的树脂而形成,设置于运送夹具22的顶面的整个面上,但是,也可对应于各FPC11的安装位置,在运送夹具22的顶面的部分上设置粘接层25。
上述第1定位机构24由突设于安装用夹具23的顶面上的运送夹具用定位销27与定位孔28构成,该定位孔28设置于上述运送夹具22(包括粘接层25,在下面相同)中与上述运送夹具用定位销27相对应的位置,上述第2定位机构26由下述的部分构成,该部分包括突设于安装用夹具23的顶面上的柔性印刷电路布线板用定位销(在下面称为“FPC用定位销”)29;辅助定位孔30,该辅助定位孔30设置于上述运送夹具22中,与上述FPC用定位销29相对应的位置;上述基准定位孔12,该基准定位孔12设置于上述FPC11中,与上述FPC用定位销29和辅助定位孔30相对应的位置。
在上述安装用夹具23的顶面上安装上述运送夹具22的场合,上述运送夹具用定位销27穿过构成上述第1定位机构24的一部分的运送夹具22的定位孔28,将运送夹具22定位而安装于安装用夹具23的顶面的规定位置。此时,上述FPC用定位销29穿过构成上述第2定位机构26的一部分的运送夹具22的辅助定位孔30,FPC用定位销29从运送夹具22的顶面突出。
另外,在将FPC11安装于运送夹具22的顶面上的场合,将从上述运送夹具22的顶面突出的FPC用定位销29穿过构成上述第2定位机构26的一部分FPC11的基准定位孔12,将FPC11以紧密贴合方式保持于运送夹具22的顶面的规定位置。
然后,在以紧密方式保持多个FPC11的状态,使上述运送夹具22上升,将定位销27从上述运送夹具用定位孔28中抽出,并且使基准定位孔12和辅助定位孔30与FPC用定位销29脱开,解除第1定位机构24和第2定位机构25的接触,将上述运送夹具22从安装用夹具23上取下,在以紧密贴合的方式保持上述FPC11的状态,将运送夹具22运送到部件安装工序。
像图4和图5所示,像前述那样,设置于构成第2定位机构26的一部分的上述FPC11上的基准定位孔12由设置于底膜16上的基准定位孔12a、设置于导体17上的基准定位孔12b、设置于覆盖薄膜21上的基准定位孔12c构成。另外,设置于上述底膜16上的基准定位孔12a的孔径比上述FPC用定位销29的直径小0.01mm~0.6mm,设置于上述导体17和覆盖薄膜21上的基准定位孔12b、12c的孔径比上述FPC用定位销29的直径大0.1~2mm。
于是,像图7所示的那样,如果将FPC用定位销29插入设置于上述FPC11上的基准定位孔12,则像图7(a)所示的那样,该FPC用定位销29的前端与设置于底膜16上的基准定位孔12a接触,实现按压,像图7(b)所示的那样,在将基准定位孔12a张开的同时,实现穿过。
由于设置于上述FPC11上的基准定位孔12中的,设置于导体17上的基准定位孔12b和设置于覆盖薄膜21上的基准定位孔12c的孔径大于上述FPC用定位销29的直径,故将上述底膜16的基准定位孔12a张开,不妨碍该底膜16的变形,通过该底膜16的弹性变形,底膜16的基准定位孔12a的中心,即,上述FPC11的基准定位孔12的中心靠近FPC用定位销29的中心,进行第2定位机构的定位。
图8为在底膜16的两个面上,设置电路图案的导体17的结构,同样在此场合,与通过图7而描述的结构相同,如果将FPC用定位销29插入设置于上述FPC11上的基准定位孔12中,则该FPC用定位销29的前端与设置于底膜16上的基准定位孔12a接触,实现按压,进一步,将基准定位孔12a张开,同时穿过。另外,通过上述底膜16的弹性变形,底膜16的基准定位孔12a的中心,即,上述FPC11的基准定位孔12的中心靠近FPC用定位销29的中心,进行第2定位机构的定位。
像这样,在将FPC用定位销29插入FPC11的基准定位孔12中时,通过有意识地使FPC11变形,则通过该FPC11所具有的弹性力,可使基准定位孔12靠近FPC用定位销29的中心位置,可将该FPC11定位于规定位置。另外,在将多个FPC11固定于运送夹具22的顶面上时,由于通过相应的FPC11的变形应力,各FPC用定位销29进行使它们位于同一位置移动,故可确保位置精度。
另外,由于在上述FPC11上,在电路图案形成之前,开设基准定位孔12,故可预先使各基准定位孔12间的尺寸和各FPC用定位销29之间的尺寸一致,可进行精度高的定位。设置于FPC11上的电路图案形成的位置精度为50μm,但是,按照本发明的定位方法,由于将相应的片状的FPC11以紧密贴合的方式保持在运送夹具22上时的位置精度相对上述FPC用定位销29,在50μm以下,故不对部件的安装造成影响。
此外,当然,只要不脱离本发明的实质的范围,本发明可进行各种改变,另外,本发明当然涉及该改变的方案。

Claims (2)

1.一种柔性印刷电路布线板相对部件安装用运送夹具的定位方法,该部件安装用运送夹具为将部件安装于柔性印刷电路布线板上时使用的运送夹具,
通过第1定位机构,将该运送夹具安装于安装用夹具的顶面上,进一步,通过第2定位机构,以紧密贴合方式将上述柔性印刷电路布线板保持在安装于该安装用夹具上的上述运送夹具的顶面上;
然后,在保持上述柔性印刷电路布线板的状态,从安装用夹具取下上述运送夹具,解除第1定位机构和第2定位机构的接触;
其特征在于,在该柔性印刷电路布线板的定位方法中,上述第2定位机构包括设置于上述柔性印刷电路布线板上的基准定位孔和设置于安装用夹具上的直径大于上述基准定位孔的定位销,通过将所述定位销穿过所述基准定位孔,将所述柔性印刷电路布线板定位于运送夹具上。
2.一种柔性印刷电路布线板相对部件安装用运送夹具的定位装置,该部件安装用运送夹具为将部件安装于柔性印刷电路布线板上时使用的运送夹具,该定位装置包括:
第1定位机构,该第1定位机构用于将上述运送夹具安装于安装用夹具顶面的规定位置;第2定位机构,该第2定位机构用于在安装于上述安装用夹具的上述运送夹具顶面的规定位置,以紧密贴合方式保持柔性印刷电路布线板;
该定位装置将保持上述柔性印刷电路布线板的运送夹具从安装用夹具上取下,解除上述第1和第2定位机构的接触,其特征在于:
在上述安装用夹具的顶面的规定位置,立设构成第1定位机构的一部分的运送夹具用定位销、构成第2定位机构的一部分的柔性印刷电路布线板用定位销;
在上述运送夹具中设有定位孔和辅助定位孔,该定位孔在与上述运送夹具用定位销相对应的位置,构成第1定位机构的另一部分,该辅助定位孔在与上述柔性印刷电路布线板用定位销相对应的位置,构成第2定位机构的另一部分;
进一步,在上述柔性印刷电路布线板上,在与上述柔性印刷电路布线板用定位销和上述辅助定位孔相对应的位置,开设构成第2定位机构的另一部分的基准定位孔;
柔性印刷电路布线板包括底膜、导体和覆盖薄膜,所述基准定位孔贯穿所述底膜、导体和覆盖薄膜而形成,所述基准定位孔在所述底膜上的孔径小于所述柔性印刷电路布线板用定位销的直径,所述基准定位孔在所述导体和覆盖薄膜上的孔径大于所述柔性印刷电路布线板用定位销的直径。
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