JP2003179322A - 回路基板および回路基板の製造方法 - Google Patents

回路基板および回路基板の製造方法

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 1シートからの取り数を増やし、安価な回路
基板とする。 【解決手段】 胴部2−1と引き出し部2−2とに分け
る。胴部2−1側にスルーホールH1を設け、胴部2−
1のスルーホールH1が設けられた部分と引き出し部2
−2の一部(先端部)とを引き出し部2−2側を下にし
て重ね合わせ、スルーホールH1に半田2−3を充填
し、溶融して、両者を接合させる。この胴部2−1と引
き出し部2−2との接合は治具(基準ピンボードと固定
板)を用いて行う。また、スルーホールH1への半田2
−3の充填は、印刷によって行う(電子部品や機構部品
を搭載するための半田の印刷と同時に行う)。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、電子機器などの
筐体内に組み込まれる回路基板および回路基板の製造方
法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来より、電子機器では、プリント基板
と呼ばれる配線が印刷された回路基板上に電子部品や機
構部品を搭載し、所要の電子回路を構築して、筐体内に
組み込んでいる。回路基板には、硬質基板が主として用
いられているが、最近ではフレキシブルプリント回路基
板(以下、FPCと呼ぶ)が用いられることも多くなっ
てきている。
【0003】FPCは、絶縁材料にポリイミドなど耐熱
性・可撓性のある樹脂材料を用いたフレキシブル性に富
む回路基板であり、電子部品,機構部品などを搭載した
状態で折り曲げることができる。FPCを用いれば、筐
体に実装する場合、隙間を有効に利用して配線すること
ができるので、電子機器の小型化を促進することが可能
となる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】FPCは、電子機器に
おける実装状態(折り曲げ状態)に合わせて、平面に展
開して作製される。この場合、展開図が複雑になればな
るほど、1シートからの取り数が減ってしまい、高価な
回路基板となってしまう。図5(a)に平面に展開して
作製されたFPCの一例を示す。このFPC1には、胴
部1−1から細長く延びた引き出し部1−2が一体的に
設けられており、この引き出し部1−2がネックとなっ
て、図5(b)に示されるように、1シートから4つし
かFPC1を取ることができない。
【0005】本発明はこのような課題を解決するために
なされたもので、その目的とするところは、1シートか
らの取り数を増やすことのできる安価な回路基板を提供
することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために本発明は、フレキシブルプリント回路基板を2
以上の回路基板に分け、この2以上のフレキシブルプリ
ント回路基板のうち少なくとも1つの回路基板にスルー
ホールを設け、このスルーホールに充填した半田により
2以上のフレキシブルプリント回路基板を接合するよう
にしたものである。例えば、フレキシブルプリント回路
基板を胴部と引き出し部とに分け、胴部側にスルーホー
ルを設ける。そして、胴部のスルーホールが設けられた
部分と引き出し部の一部とを重ね合わせ、スルーホール
に半田を充填し、溶融して、両者を接合させる。
【0007】なお、スルーホールへの半田の充填は、印
刷によって行うことが可能であり、電子部品や機構部品
を搭載するための半田の印刷と同時に行うことができ
る。また、充填した半田の溶融も、電子部品や機構部品
を搭載するための半田の溶融と同時に行うことができ
る。すなわち、スルーホールへの半田の充填を印刷によ
って行うことにより、回路基板の接合と電子部品や機構
部品の搭載とを同一の工程で行うことができる。
【0008】また、本発明の回路基板は、次のようにし
て製造する。一方の面に多数の位置決めピンが突出して
設けられた基準ピンボードと、この基準ピンボードにお
ける位置決めピンに対応する位置にこの位置決めピンが
挿入される開口が開設され、この開口が開設された一方
の面に粘着シートが貼り付けられた固定板とを、基準ピ
ンボードの位置決めピンが突出して設けられている面と
固定板の粘着シートが貼り付けられている面とは反対側
の面とを対向させて重ね合わせることによって、基準ピ
ンボードの位置決めピンを固定板の対応する開口に挿通
し、基準ピンボードの位置決めピンを固定板の粘着シー
トが貼り付けられている面に突出させる。次に、固定板
の粘着シートが貼り付けられている面に、この面に突出
している位置決めピンをガイドとして2以上のフレキシ
ブルプリント回路基板の1つを載置し、この回路基板を
粘着シートの粘着力によって動かないように仮止めす
る。次に、固定板の粘着シートが貼り付けられている面
に、この面に突出している位置決めピンをガイドとして
フレキシブルプリント回路基板のうちスルーホールが設
けられている次の回路基板を、そのスルーホールが設け
られた部分を仮止めされている回路基板の一部に重ね合
わせて載置し、このスルーホールが設けられている回路
基板を粘着シートの粘着力によって動かないように仮止
めする。そして、基準ピンボードを固定板から取り外
し、スルーホールに印刷により半田を充填し溶融させて
固定板上に仮止めされている回路基板同士を接合する。
【0009】
【発明の実施の形態】以下、本発明を図面に基づいて詳
細に説明する。図1はこの発明に係る回路基板の一実施
の形態を示す平面図であり、図5(a)に示したFPC
1に対応する。従来のFPC1と区別するために、本実
施の形態のFPCを符号2で示す。
【0010】本実施の形態のFPC2は、胴部(第1の
回路基板)2−1と引き出し部(第2の回路基板)2−
2とに分けられており(図2(a)参照)、胴部2−1
と引き出し部2−2とがスルーホールH1に充填された
半田2−3により接合されている。
【0011】この例では、胴部2−1側にスルーホール
H1が設けられており、胴部2−1のスルーホールH1
が設けられた部分と引き出し部2−2の一部(先端部)
とを引き出し部2−2側を下にして重ね合わせ、スルー
ホールH1に半田2−3を充填し、溶融して、両者を接
合させている。
【0012】図2(b)に1シートからのFPC2の取
り出し例を示す。本実施の形態では、FPC2が胴部2
−1と引き出し部2−2とに分けられているので、1シ
ートからのFPC2の取り数を増やすことができ、FP
C2を安価に提供することができる。
【0013】なお、スルーホールH1への半田2−3の
充填は、印刷によって行っている。本実施の形態では、
電子部品や機構部品を搭載するための半田の印刷と同時
に行っている。また、充填した半田2−3の溶融も、電
子部品や機構部品を搭載するための半田の溶融と同時に
行っている。すなわち、本実施の形態では、胴部2−1
と引き出し部2−2との接合とFPC2への電子部品や
機構部品の搭載とを同一の工程で行うようにし、工数の
増大を招かないようにして、FPC2の製造コストの上
昇を抑えている。
【0014】〔治具を用いての製造例〕上述したFPC
2は治具を用いて製造する。この製造過程を図3を用い
て説明する。なお、図3では1つのFPC2を対象とし
ているが、実際には、同治具を用いて、複数のFPC2
を同時に製造する。
【0015】〔基準ピンボード〕図3(a)は第1の治
具として用いられる基準ピンボードを示す平面図であ
る。基準ピンボード3には多数の位置決めピンPが打ち
込まれている。位置決めピンPは基準ピンボード3の上
面に突出している。
【0016】〔固定板〕図3(b)は第2の治具として
用いられる固定板を示す平面図である。固定板4には、
基準ピンボード3における位置決めピンPに対応する位
置に、このピンPが挿入される孔PHが開設されてい
る。また、固定板4には、FPC2を仮止めするための
粘着性のシート(以下、粘着シートと呼ぶ)Sが必要な
箇所に貼り付けられている。本実施の形態では、粘着シ
ートSとして、耐熱性を有し、かつシロキサンの含有量
を軽減させたシリコーンゴムフィルムを使用している。
また、粘着シートSの貼り付け部は、その粘着シートS
の面が固定板4の面と同一となるように、一段窪ませた
窪み面とされている。
【0017】〔基準ピンボードおよび固定板を用いての
製造〕まず、基準ピンボード3の上に、固定板4を重ね
る。この際、基準ピンボード3の位置決めピンPと固定
板4の対応する孔PHとを合わせ、位置決めピンPを対
応する孔PHに挿通して固定板4の上面に突出させる
(図3(c)参照)。図4(a)に図3(c)における
a−a線断面図を示す。
【0018】次に、図3(d)に示すように、FPC2
の引き出し部2−2を固定板4上の粘着シートS1,S
2上に載せる。この際、引き出し部2−2を載せる位置
は、位置決めピンP1〜P4によりガイドされる。ま
た、粘着シートS1,S2の粘着力によって、引き出し
部2−2が動かないように仮止めされる。図4(b)に
図3(d)にけるb−b線断面図を示す。
【0019】次に、図3(e)に示すように、FPC2
の胴部2−1を固定板4上の粘着シートS2〜S8上に
載せる。この際、胴部2−1を載せる位置は、位置決め
ピンP3〜P8によりガイドされる。また、粘着シート
S2〜S8の粘着力によって、胴部2−1が動かないよ
うに仮止めされる。また、この仮止めされた状態におい
て、胴部2−1のスルーホールH1が設けられた部分と
引き出し部2−2の先端部とが引き出し部2−2側を下
にして重ね合わされる、図4(c)に図3(e)におけ
るc−c線断面図を示す。
【0020】次に、基準ピンボード3を固定板4から取
り外す。この状態(図3(f)参照)では、基準ピンボ
ード3の位置決めピンP(P1〜P8)が取り払われる
ことから、固定板4の上には突起部分がなくなる。図4
(d)に図3(f)におけるd−d線断面図を示す。
【0021】この状態で、すなわち固定板4上に胴部2
−1と引き出し部2−2とを仮止めした状態で、クリー
ム半田印刷機により胴部2−1および引き出し部2−2
上に半田を印刷する。これにより、電子部品や機構部品
を搭載するための半田の印刷とスルーホールH1への半
田の充填が同時に行われる。
【0022】次に、電子部品や機構部品を部品搭載装置
により胴部2−1上に取り付け、リフロー装置により熱
風で半田を溶かし、電子部品や機構部品の搭載と胴部2
−1と引き出し部2−2との接合を同時に完了させる。
リフロー装置により熱風で半田を溶かす際、固定板4に
貼り付けられた粘着シートSも加熱される。本実施の形
態において、粘着シートSは耐熱性を有しており、固定
板4から剥がれるようなことはない。また、本実施の形
態では、シロキサンの含有量を軽減させたシリコーンゴ
ムフィルムを粘着シートSとして使用しているので、加
熱時のシロキサンの揮発量が少なく、揮発したシロキサ
ンによる接点などへの絶縁被膜の形成が防止される。図
4(e)に胴部2−1と引き出し部2−2との接合状況
を示す。
【0023】胴部2−1と引き出し部2−2とは、スル
ーホールH1に充填された半田2−3が溶融することに
よって、胴部2−1側の導電部2−1aと引き出し部2
−2側の導電部2−2aとが半田接続され、これによっ
て胴部2−1と引き出し部2−2とが接合される。この
接合において、胴部2−1と引き出し部2−2とは、半
田2−3が溶ける時の表面張力で密着する。
【0024】〔治具を基準ピンボードと固定板との2重
構造にすることによる利点〕基準ピンボード3を設けず
に、固定板4に位置決めピンP(P1〜P8)を設ける
ようにした場合、半田の印刷時に邪魔になるので位置決
めピンP(P1〜P8)はFPCの厚み以上とすること
ができない。この場合、固定板4から突出する位置決め
ピンP(P1〜P8)の突出量が小さくなり、胴部2−
1や引き出し部2−2を固定板4に仮止めする際に位置
ずれが生じ易くなる。
【0025】これに対して、本実施の形態では、治具を
基準ピンボード3と固定板4との2重構造とし、半田を
印刷する前に基準ピンボード3を取り外すようにしてい
るので、位置決めピンP(P1〜P8)の高さを高く
し、固定板4から突出する位置決めピンP(P1〜P
8)の突出量を大きくすることができる。これにより、
胴部2−1や引き出し部2−2を固定板4に仮止めする
際、位置ずれを生じにくくすることができる。
【0026】なお、上述した実施の形態では、固定板4
の必要な箇所に粘着シートSを貼り付けるようにした
が、固定板4の全面に粘着シートを貼り、この粘着シー
トの表面を必要な箇所を除いてレーザやサンドブラスト
により荒らすようにして、粘着シートS1〜S8に対応
する粘着部分を得るようにしてもよい。
【0027】また、上述した実施の形態では、胴部2−
1側にスルーホールH1を設けたが、引き出し部2−2
側にスルーホールH1を設けるようにしてもよい。ま
た、上述した実施の形態では、FPC2を胴部2−1と
引き出し部2−2との2つに分けたが、3分割,4分割
というように回路基板の分割数を増やすようにしてもよ
い。また、分割した回路基板の重ね合わせは、必ずしも
2層でなくてもよく、3層,4層とその層数を増やすよ
うにしてもよい。
【0028】
【発明の効果】以上説明したことから明らかなように本
発明によれば、フレキシブルプリント回路基板を2以上
の回路基板に分け、この2以上のフレキシブルプリント
回路基板のうち少なくとも1つの回路基板にスルーホー
ルを設け、このスルーホールに充填した半田により2以
上のフレキシブルプリント回路基板を接合するようにし
たので、1シートからの取り数を増やし、コストダウン
を図ることが可能となる。また、スルーホールへの半田
の充填を印刷によって行うことにより、回路基板の接合
と電子部品や機構部品の搭載とを同一の工程で行うこと
ができるようになり、工数の増大を招かないようにし
て、製造コストの上昇を抑えることが可能となる。ま
た、治具を基準ピンボードと固定板との2重構造とする
ことにより、位置決めピンの高さを高くすることがで
き、フレキシブルプリント回路基板を固定板に仮止めす
る際の位置ずれを生じにくくすることができるようにな
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明に係る回路基板の一実施の形態を示す
平面図である。
【図2】 この回路基板(FPC)の2つに分けられた
胴部と引き出し部を示す図および1シートからの取り数
を示す図である。
【図3】 このFPCの治具を用いての製造過程を説明
する図である。
【図4】 図3における各部の断面図である。
【図5】 従来のFPCの一例および1シートからの取
り数を示す図である。
【符号の説明】 2…FPC(フレキシブル・プリンテッド・サーキッ
ト)、2−1…胴部(第1の回路基板)、2−2…引き
出し部(第2の回路基板)、2−3…半田、H1…スル
ーホール、3…基準ピンボード、P(P1〜P8)…位
置決めピン、4…固定板、S(S1〜S8)…粘着シー
ト。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 2以上のフレキシブルプリント回路基板
    からなる回路基板であって、 前記2以上のフレキシブルプリント回路基板のうち少な
    くとも1つの回路基板はスルーホールを有し、 前記2以上のフレキシブルプリント回路基板は前記スル
    ーホールに充填された半田により接合されていることを
    特徴とする回路基板。
  2. 【請求項2】 2以上のフレキシブルプリント回路基板
    からなる回路基板の製造方法であって、 前記2以上のフレキシブルプリント回路基板のうち少な
    くとも1つの回路基板にスルーホールを設け、 このスルーホールに印刷により半田を充填し溶融させて
    前記2以上のフレキシブルプリント回路基板を接合する
    ようにしたことを特徴とする回路基板の製造方法。
  3. 【請求項3】 2以上のフレキシブルプリント回路基板
    からなる回路基板の製造方法であって、 一方の面に多数の位置決めピンが突出して設けられた基
    準ピンボードと、この基準ピンボードにおける位置決め
    ピンに対応する位置にこの位置決めピンが挿入される開
    口が開設され、この開口が開設された一方の面に粘着シ
    ートが貼り付けられた固定板とを、前記基準ピンボード
    の位置決めピンが突出して設けられている面と前記固定
    板の粘着シートが貼り付けられている面とは反対側の面
    とを対向させて重ね合わせることによって、前記基準ピ
    ンボードの位置決めピンを前記固定板の対応する開口に
    挿通し、前記基準ピンボードの位置決めピンを前記固定
    板の粘着シートが貼り付けられている面に突出させる工
    程と、 前記固定板の粘着シートが貼り付けられている面に、こ
    の面に突出している前記位置決めピンをガイドとして前
    記2以上のフレキシブルプリント回路基板の1つを載置
    し、この回路基板を前記粘着シートの粘着力によって動
    かないように仮止めする工程と、 前記固定板の粘着シートが貼り付けられている面に、こ
    の面に突出している前記位置決めピンをガイドとして前
    記フレキシブルプリント回路基板のうちスルーホールが
    設けられている次の回路基板を、そのスルーホールが設
    けられた部分を前記仮止めされている回路基板の一部に
    重ね合わせて載置し、このスルーホールが設けられてい
    る回路基板を前記粘着シートの粘着力によって動かない
    ように仮止めする工程と、 前記基準ピンボードを前記固定板から取り外す工程と、 前記スルーホールに印刷により半田を充填し溶融させて
    前記固定板上に仮止めされている回路基板同士を接合す
    る工程とを少なくとも備えたことを特徴とするフレキシ
    ブルプリント回路基板の製造方法。
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