JP2005044855A - 多数個取りプリント基板 - Google Patents

Abstract

【課題】低コストであり、短時間で製造できる多数個取り両面プリント基板を提供することにある。
【解決手段】基板用シート２に両面プリント基板３Ｐ，３Ｑが複数形成された多数個取り両面プリント基板１において、基板用シート２の表面２ａに実装された電子部品５の全配列パターン５Ｐ，５Ｑと、基板用シート２の裏面２ｂに実装された電子部品５の全配列パターン５Ｐ，５Ｑとが同一のものである。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、基板用シートに両面プリント基板が複数形成された多数個取り両面プリント基板に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図６（ａ）および図６（ｂ）に示すような両面プリント基板（両面プリント配線板）６１は、基板本体６２の表裏面６２ａ，６２ｂの所定の位置に、所定の電子部品６３をはんだ付けなどで搭載固定して実装することにより、電子回路として機能するものである。一般に両面プリント基板６１は、その表裏面６２ａ，６２ｂにおいて、電子部品６３の配列パターン６３ａ，６３ｂが互いに異なっている。ここで、実装とは、基板本体６２に電子部品６３が物理的および電気的に接続されることをいう。
【０００３】
この両面プリント基板６１が基板用シートに複数形成されたものを、多数個取りプリント基板という。多数個取りプリント基板への電子部品実装工程を説明する。
【０００４】
図７（ａ）および図７（ｂ）に示すように、基板用シート７１の表裏面７１ａ，７１ｂには、２個の基板本体６２の表裏面６２ａ，６２ｂとなる電子部品を実装するための実装エリア（図中の白抜き部分）と、電子部品を実装しない非実装エリア（図中の斜線部分）が形成される。基板用シート７１は、その表裏面７１ａ，７１ｂにおいて、平面視で同じ形状の２個の基板本体６２が並列形成される。ただし、基板本体６２には、電子部品を電気的に接続するための導体が既に形成されているものとする。
【０００５】
１）印刷工程（表面）；
図８（ａ）に示した基板用シート７１の表面７１ａに、図８（ｂ）に示した表面用のメタルマスク８１を重ね合わせ、印刷機により、基板本体６２の表面６２ａの電子部品を実装する位置にはんだペースト８２を印刷することで、はんだペースト８２を塗る。
【０００６】
２）搭載工程（表面）；
はんだペースト８２塗布後、図９に示すように、マウンタ（搭載機）により、はんだペースト８２上に電子部品６３を搭載する。
【０００７】
３）リフロー工程（表面）；
電子部品６３搭載後、リフロー炉内で基板用シート７１を加熱し、はんだペースト８２を溶融させて電子部品６３のはんだ付けを行う。このとき、２個の同じ配列パターン６３ａが形成される。
【０００８】
４）印刷工程（裏面）〜６）リフロー工程（裏面）；
基板用シート７１を裏返し、基板用シート７１の裏面７１ｂに対して、１）〜３）と同様の工程を行う。ただし、４）印刷工程（裏面）では裏面用のメタルマスクを使用する。これらの工程終了後、２個の同じ配列パターン６３ｂ（図６（ｂ）参照）が形成され、多数個取り両面プリント基板９１が得られる。
【０００９】
７）分離工程；
図１０に示すように、基板用シート７１から基板本体６２部分を切り離すと、２個の両面プリント基板６１が得られる。
【００１０】
なお、この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては、次のものがある。
【００１１】
【特許文献１】
特開平８−３２２２５号公報
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、多数個取り両面プリント基板９１は、基板用シート７１の表面７１ａの全配列パターン６３ａと、基板用シート７１の裏面７１ｂの全配列パターン６３ｂとが異なっているので、上述した１）〜７）の電子部品実装工程において、以下に示す多数の治工具やデータが必要になる。
【００１３】
１）印刷工程（表面）；
メタルマスク８１（表面用）
印刷機用データ（表面用）
２）搭載工程（表面）；
搭載機用データ（表面用）
３）リフロー工程（表面）；
リフロー炉用データ（表面用）
４）印刷工程（裏面）〜６）リフロー工程（裏面）
メタルマスク（裏面用）
印刷機用データ（裏面用）
搭載機用データ（裏面用）
リフロー炉用データ（裏面用）
【００１４】
すなわち、メタルマスクおよび各装置のデータは、表面用と裏面用を別々に用意しなくてはならない。したがって、
（１）メタルマスク２枚分の費用が発生する。
【００１５】
（２）各データ作成の手間がかかり、製造開始までのリードタイムが長くなる。
【００１６】
（３）基板用シート７１の表面７１ａから裏面７１ｂに作業を切り替える際、各装置の段取り作業が必要なため、作業時間がかかる。
という問題がある。
【００１７】
そこで、本発明の目的は、上記課題を解決し、低コストであり、短時間で製造できる多数個取り両面プリント基板を提供することにある。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記目的を達成するために創案されたものであり、請求項１の発明は、基板用シートに両面プリント基板が複数形成された多数個取り両面プリント基板において、上記基板用シートの表面に実装された電子部品の配列パターンと、上記基板用シートの裏面に実装された電子部品の配列パターンとが同一である多数個取り両面プリント基板である。
【００１９】
請求項２の発明は、上記両面プリント基板の基板本体は、上記基板用シートの任意の基準線に対して対称である請求項１記載の多数個取り両面プリント基板である。
【００２０】
請求項３の発明は、上記両面プリント基板の上記配列パターンは、別の両面プリント基板の互いに異なる配列パターンとペアを構成する請求項１または２記載の多数個取り両面プリント基板である。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適実施の形態を添付図面にしたがって説明する。
【００２２】
図１（ａ）は、本発明の好適実施の形態を示す多数個取り両面プリント基板の平面図（表面側）であり、図１（ｂ）はその底面図（裏面側）である。
【００２３】
図１（ａ）および図１（ｂ）に示すように、本実施の形態に係る多数個取り両面プリント基板１は、基板用シート２に２個の両面プリント基板３Ｐ，３Ｑを形成したものであり、基板用シート２に区画形成された各基板本体４Ｐ，４Ｑの表面４Ｐａ，４Ｑａにそれぞれ実装された電子部品５の全配列パターン５Ｐ，５Ｑと、基板用シート２に区画形成された各基板本体４Ｐ，４Ｑの裏面４Ｐｂ，４Ｑｂにそれぞれ実装された電子部品５の全配列パターン５Ｑ，５Ｐとが同一のものである。
【００２４】
基板本体４Ｐと基板本体４Ｑとは、基板用シート２の中心線ｓに対して左右対称となるように、基板用シート２に形成される。図１（ａ）では、平面視で略Γ字状の基板本体４Ｐと、平面視で略逆Γ字状の基板本体４Ｑとの例で描いている。
【００２５】
各基板本体４Ｐ，４Ｑは、例えば、図５（ａ）〜図５（ｃ）に示すように３層構造となっており、配列パターン５Ｐ，５Ｑ（図１（ａ）および図１（ｂ）参照）に対応して、１層目に信号線パターン５１Ｐａ，５１Ｑａがそれぞれ形成され、２層目に電源線パターン５１Ｐｂ，５１Ｑｂがそれぞれ形成され、３層目に信号線パターン５１Ｑａ，５１Ｐａがそれぞれ形成されて構成される。これら信号線パターン５１Ｐａ，５１Ｑａと、電源線パターン５１Ｐｂ，５１Ｑｂとは、例えば、銅箔、銅板で形成され、電子部品を電気的に接続するための導体を構成する。よって、図５（ｄ）は、３層構造の基板本体４Ｐ，４Ｑに電子部品５を実装した両面プリント基板３Ｐ，３Ｑを示している。
【００２６】
図１（ａ）および図１（ｂ）に示すように、基板用シート２は、電子部品５を電気的に接続するための導体を他の同様な導体から絶縁・保護すると共に、シート全体としての形状を維持するための絶縁体からなる。基板用シート２も、上述した基板用本体４Ｐ，４Ｑと同様に、同じシートを３枚重ね合わせた３層構造となっている。基板用シート２としては、例えば、エポキシ含浸ガラス織布、ポリイミド、セラミックスを使用する。
【００２７】
本例では、各配列パターン５Ｐは、ＩＣやチップ抵抗などが混在した複数の電子部品５を配列したパターンである。また、各配列パターン５Ｑは、各配列パターン５Ｐと互いに異なっており、チップ抵抗のみの複数の電子部品５を配列したパターンである。
【００２８】
したがって、基板本体４Ｐの表裏面４Ｐａ，４Ｐｂに電子部品５を実装後、基板用シート２から基板本体４Ｐ部分を分離すれば、基板本体４Ｐの表面４Ｐａに配列パターン５Ｐが形成され、基板本体４Ｐの裏面４Ｐｂに配列パターン５Ｑが形成された両面プリント基板３Ｐが得られる。
【００２９】
また、基板本体４Ｑの表裏面４Ｑａ，４Ｑｂに電子部品５を実装後、基板用シート２から基板本体４Ｑ部分を分離すれば、基板本体４Ｑの表面４Ｑａに配列パターン５Ｑが形成され、基板本体４Ｑの裏面４Ｑｂに配列パターン５Ｐが形成された両面プリント基板３Ｑが得られる。つまり、２個の全く同じ両面プリント基板３Ｐ，３Ｑが得られる。
【００３０】
次に、多数個取り両面プリント基板１への電子部品実装工程を説明する。基本的には、従来技術と同様である。
【００３１】
１］印刷工程（表面）
図２（ａ）に示した基板用シート２の表面２ａに、図２（ｂ）に示した表面用のメタルマスク２１を重ね合わせ、印刷機により、各基板本体４Ｐ，４Ｑの表面４Ｐａ，４Ｑａの電子部品を実装する位置にはんだペースト２２を印刷することで、はんだペースト２２を塗る。このとき、基板本体４Ｐの表面４Ｐａには、配列パターン５Ｐ（図１（ａ）参照）に対応するはんだパターン２２Ｐが形成され、基板本体４Ｑの表面４Ｑａには、配列パターン５Ｑ（図１（ａ）参照）に対応するはんだパターン２２Ｑが形成される。
【００３２】
ただし、メタルマスク２１には穴（黒四角部分）２１ｈが複数開けられており、これら複数の穴２１ｈと、はんだパターン２２Ｐ，２２Ｑとは、平面視で一致する。
【００３３】
２］搭載工程（表面）；
はんだペースト２２塗布後、図１（ａ）に示すように、マウンタ（搭載機）により、はんだペースト２２上に電子部品５を搭載する。
【００３４】
３］リフロー工程（表面）；
電子部品５搭載後、リフロー炉内で基板用シート２を加熱し、はんだペースト２２を溶融させて電子部品５のはんだ付けを行う。このとき、基板用シート２の表面２ａに互いに異なる配列パターン５Ｐ，５Ｑが設けられる。
【００３５】
４］印刷工程（裏面）〜６］リフロー工程（裏面）；
基板用シート２を裏返し、基板用シート２の裏面２ｂに対して、１］〜３］と全く同じ工程を繰り返す。これらの工程終了後、図１（ｂ）に示すように、基板用シート２の裏面２ｂに互いに異なる配列パターン５Ｐ，５Ｑが形成され、多数個取り両面プリント基板１が得られる。
【００３６】
ただし、４］印刷工程（裏面）では、表面用のメタルマスク２１を使用する。このとき、基板本体４Ｑの裏面４Ｑｂには、１］印刷工程（表面）のはんだパターン２２Ｐと同じはんだパターンが形成され、基板本体４Ｐの裏面４Ｐｂには、１］印刷工程（表面）のはんだパターン２２Ｑと同じはんだパターンが形成される。
【００３７】
７］分離工程；
基板用シート２から基板本体４Ｐ，４Ｑ部分を切り離すと、２個の両面プリント基板３Ｐ，３Ｑが得られる。
【００３８】
このように、本実施の形態に係る多数個取り両面プリント基板１は、基板用シート２の基板本体４Ｐ，４Ｑの表面４Ｐａ，４Ｑａに実装された電子部品５の全配列パターン５Ｐ，５Ｑと、基板用シート２の基板本体４Ｐ，４Ｑの裏面４Ｐｂ，４Ｑｂに実装された電子部品５の全配列パターン５Ｑ，５Ｐとが同一なので、電子部品実装工程の１］印刷工程（表面）および４］印刷工程（裏面）において、一枚のメタルマスク２１を共通化できる。
【００３９】
したがって、多数個取り両面プリント基板１は、図９の多数個取り両面プリント基板９１に比べて、メタルマスク作製の手間を略半減でき、メタルマスクの購入費用を１／２に低減できるので、低コストである。
【００４０】
また、印刷機用データ、搭載機用データ、リフロー炉用データも、表面用と裏面用で統一できるので、両面プリント基板９１に比べて、これらデータ作成の手間が減り、製造開始までのリードタイムを２／３程度に短縮できる。
【００４１】
さらに、基板用シート２の表面２ａから裏面２ｂに作業を切り替える際、両面プリント基板９１に比べて、各装置の段取り作業時間を１／２に短縮できる。
【００４２】
上記実施の形態では、２個の両面プリント基板３Ｐ，３Ｑが得られる多数個（２個）取り両面プリント基板１の例で説明したが、本発明はこれに限定されず、さらに多数個（３個以上）の両面プリント基板が得られるものでもよい。
【００４３】
図３に示すように、多数個取り両面プリント基板３１は、基板用シート３２の表面３２ａにおいて、基板用シート３２の中心線ｓ３の左側に両面プリント基板３Ｐを３個形成し、基板用シート３２の中心線ｓ３の右側に両面プリント基板３Ｑを３個形成したものである。各基板本体４Ｐと各基板本体４Ｑとは、中心線ｓ３に対して左右対称となるように、基板用シート３２に形成される。多数個取り両面プリント基板３１の裏面も、表面３２ａと同じ構成である。
【００４４】
多数個取り両面プリント基板３１は、３個の両面プリント基板３Ｐと３個の両面プリント基板３Ｑの合計６個の両面プリント基板が得られる他は、図１の多数個取り両面プリント基板１と同じ作用効果が得られる。
【００４５】
また、図４に示すように、多数個取り両面プリント基板４１は、基板用シート４２の表面４２ａにおいて、両面プリント基板３Ｐの配列パターン５Ｐと、両面プリント基板３Ｑの配列パターン５Ｑとが、基板用シート４２の任意の基準線ｓ４に対して左右対称なペア（図４では点線枠）４３を構成するように、２個の両面プリント基板３Ｐ，３Ｑを形成し、さらにこのペア４３を３組並列に形成したものである。多数個取り両面プリント基板４１の裏面も、表面４２ａと同じ構成である。
【００４６】
多数個取り両面プリント基板４１も、図３の多数個取り両面プリント基板３１と同じ作用効果が得られる。
【００４７】
【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、低コストであり、短時間で製造できるという優れた効果を発揮する。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１（ａ）は本発明の好適実施の形態を示す平面図（表面側）、図１（ｂ）はその底面図（裏面側）である。
【図２】図２（ａ）は、図１（ａ）および図１（ｂ）に示した多数個取り両面プリント基板の電子部品実装工程のうち、印刷工程を示す平面図、図２（ｂ）は、その印刷工程に使用するメタルマスクの平面図である。
【図３】本発明の他の実施の形態を示す平面図（表面側）である。
【図４】本発明のさらに他の実施の形態を示す平面図（表面側）である。
【図５】図１（ａ）および図１（ｂ）に示した両面プリント基板の層構造の概略図であり、図５（ａ）は１層目の平面図、図５（ｂ）は２層目の平面図、図５（ｃ）は３層目の平面透視図、図５（ｄ）は部品配置後の平面図である。
【図６】図６（ａ）は従来技術の両面プリント基板を説明する図（表面側）、図６（ｂ）は従来技術の両面プリント基板を説明する図（裏面側）である。
【図７】図７（ａ）は従来技術の基板用シートの平面図（表面側）、図７（ｂ）はその底面図（裏面側）である。
【図８】図８（ａ）は、従来技術の多数個取り両面プリント基板への電子部品実装工程のうち、印刷工程を示す平面図（表面側）、図８（ｂ）は、その印刷工程に使用するメタルマスク（表面用）の平面図である。
【図９】従来技術の多数個取り両面プリント基板への電子部品実装工程のうち、搭載工程を示す平面図（表面側）である。
【図１０】従来技術の多数個取り両面プリント基板への電子部品実装工程のうち、分離工程を示す平面図（表面側）である。
【符号の説明】
１ 多数個取り両面プリント基板
２ 基板用シート
２ａ，２ｂ 基板用シートの表裏面
３Ｐ，３Ｑ 両面プリント基板
４Ｐ，４Ｑ 基板本体
５ 電子部品
５Ｐ，５Ｑ 電子部品の配列パターン

Claims (3)

1. 基板用シートに両面プリント基板が複数形成された多数個取り両面プリント基板において、上記基板用シートの表面に実装された電子部品の配列パターンと、上記基板用シートの裏面に実装された電子部品の配列パターンとが同一であることを特徴とする多数個取り両面プリント基板。
2. 上記両面プリント基板の基板本体は、上記基板用シートの任意の基準線に対して対称である請求項１記載の多数個取り両面プリント基板。
3. 上記両面プリント基板の上記配列パターンは、別の両面プリント基板の互いに異なる配列パターンとペアを構成する請求項１または２記載の多数個取り両面プリント基板。

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