JP2008166317A - 実装ホルダー、基板固定具及び基板固定具の実装方法 - Google Patents

Abstract

【課題】従来技術で必要とした吸着テープを用いることなく基板に基板固定具を実装可能な実装ホルダー、基板固定具及び基板固定具の実装方法を提供する。
【解決手段】少なくともその上部に第１筒状突起を備える基板固定具１を第１基板Ｐ_１上にロボットアーム等により実装する際に用いられる耐熱性部材からなる実装ホルダー５であって、基板固定具１を保持する１乃至複数の保持部と、ロボットアーム等へ吸着される吸着面を有する吸着部と、保持部と吸着部とを連結する１乃至複数本のアームと、からなり、保持部には基板固定具１の第１筒状突起が圧入されて保持する装着穴が設けられている。
【選択図】図８

Description

本発明は、実装ホルダー、基板固定具及び基板固定具の実装方法に係り、特にプリント配線基板を固定する基板固定具を保持して実装する実装ホルダーと、この実装ホルダーにより実装がなされる基板固定具と、この実装ホルダーを用いた基板固定具の実装方法に関するものである。

例えば、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）や携帯用電子機器等の電子機器には、複数枚の制御回路基板が収納されている。この制御回路基板は、その表面に半導体素子及びその他の各種部品等が搭載されるとともにこれらの部品等がプリント配線によって接続されたプリント配線基板（以下、単に基板という）から形成されている。
最近の電子機器は、高性能及び多機能化され、これに伴って多くの制御回路を必要とし、使用される基板の枚数も多くなって、機器内にはこれらの基板が例えば積層されて収納されている。これらの基板の積層には、ネジ部材或いは弾性留め（バネ）部材からなる固定具が使用されている（例えば、下記特許文献１参照）。

これらの固定具のうち、ネジ部材はバネ部材に比べて機械的強度が強いことから、持運びが自在で振動を多く受ける携帯用の電子機器内の基板を積層するのに多く使用されている。例えば、図９はネジ部材からなる公知の基板固定具を示したものであり、図９（ａ）は基板固定具の斜視図、図９（ｂ）は図９（ａ）の基板固定具に吸着テープを取り付けた状態を示す斜視図、図９（ｃ）は基板固定具が実装された親基板を示す外観斜視図、図１０はネジ部材からなる他の公知の基板固定具を示したものであり、図１０（ａ）は基板固定具の斜視図、図１０（ｂ）は図１０（ａ）の基板固定具に吸着テープを取り付けた状態を示す斜視図、図１０（ｃ）は基板固定具が実装された親基板を示す外観斜視図である。

基板固定具１０Ａは、図９に示すように、所定の直径及び厚みを有し中央部に雌ネジが刻設された貫通孔を有する円盤状のナットからなる。また、基板固定具１０Ｂは、図１０に示すように、上下に所定の径を有する筒状突起が形成され、この筒状突起内に雌ネジが刻設された貫通孔が形成されたナットからなる。この基板固定具１０Ｂは上方に向かって外径が異なる２段の筒状突起が塔状に形成されたピラミッド型をしている。これらの基板固定具１０Ａ、１０Ｂは、大型サイズのマザーボード（以下、親基板という）Ｐ_１上に小型サイズの子プリント配線基板（以下、子基板という）Ｐ_２を積層するのに使用されている。すなわち、親基板Ｐ_１は、比較的大判サイズの基板からなり、その表面に複数個の基板固定具１０Ａ又は１０Ｂが固定される。また、子基板Ｐ_２は、例えばＰＣＩｅｘｐｒｅｓｓと呼ばれるものであって、親基板Ｐ_１より若干小型サイズの基板からなり、基板固定具１０Ａ、１０Ｂの貫通孔に連通するネジ穴が形成されている。この子基板Ｐ_２は、２枚の基板間に各種の半導体素子等が設けられた所定の機能を有するカード状のモジュール基板である。

親基板Ｐ_１への基板固定具１０Ａの実装は、例えば２つの基板固定具１０Ａ、１０Ａを親基板Ｐ_１上の取付け箇所にクリーム半田等を使用して仮止めし、その後、半田槽（リフロー槽）へ搬送して半田付けされる。この親基板Ｐ_１への子基板Ｐ_２の取付けは、子基板Ｐ_２を各基板固定具１０Ａ、１０Ａ上に載置して、貫通孔Ｈにボルトを挿入して固定される。なお、他の基板固定具１０Ｂの親基板Ｐ_１への実装も同様の方法で行われる。

このような基板固定具１０Ａ、１０Ｂは、別工程で作成されて、親基板Ｐ_１へ実装されるが、この実装に際しては自動実装機構、例えばロボットアームによる自動実装が一般的に行われる。また、この基板固定具１０Ａ、１０Ｂの実装に用いられるロボットアームは、基板固定具１０Ａ、１０Ｂを吸引することで掴持し、親基板Ｐ_１の実装位置まで持ち運びがなされるものが一般的に使用されている。しかしながら、基板固定具１０Ａ、１０Ｂは、図９（ａ）及び図１０（ａ）に示すように、それぞれの頂部に吸着面がないので、実装の際は通常、図９（ｂ）及び図１０（ｂ）に示すように、各基板固定具１０Ａ、１０Ｂの頂部に円形の吸着テープＴを貼付して、この吸着テープＴを吸着面に利用して、アームロボットで吸着し持ち運びを行って実装されている。この実装は、通常、以下の工程で行われている。

先ず、一方の面が吸着面となり、他方の面には保護シートが貼付された耐熱性を有する比較的長尺の吸着テープが準備される。この長尺な吸着テープと保護シートとの間には粘着層が形成され、保護シートは剥離自在となっている。そして、
（ａ）基板固定具１０Ａ、１０Ｂの頂部の大きさに合わせて長尺な吸着テープをカットする吸着テープ定寸カット工程、
（ｂ）カットされた吸着テープＴから保護シートを剥がす保護シート剥がし工程、
（ｃ）各基板固定具１０Ａ、１０Ｂの頂部の面に吸着テープＴを貼付する吸着テープ貼付工程、
（ｄ）不図示のロボットアームで吸着テープの吸着面を吸着し、掴持する吸着工程、
（ｅ）親基板Ｐ_１の取付け箇所へ搬送し、実装する実装工程、
（ｆ）親基板Ｐ_１の表面或いは各基板固定具１０Ａ、１０Ｂの底面にクリーム半田等を塗布し、このクリーム半田で基板固定具１０Ａ、１０Ｂを親基板Ｐ_１に仮止めし、各基板固定具１０Ａ、１０Ｂが仮止めされた親基板Ｐ_１を不図示のリフロー槽へ搬送して半田付けする半田付け工程、
（ｇ）半田付けされた親基板Ｐ_１から不要となった吸着テープＴを各基板固定具１０Ａ、１０Ｂの頂部から剥がし取る吸着テープ剥がし工程、
（ｈ）剥がした吸着テープを廃棄物として処理する吸着テープ廃棄工程、
を順次行うことにより実装が行われる。そして、これらの工程のうち、（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｇ）に示す各工程は、一部自動機を用いて行われることがあるものの、費用面からほとんどはそれぞれ人の手作業によって行われている。

このようにロボットアーム等を使用した自動実装は、それぞれのナット頂部に吸着面が無いため、頂部に吸着テープを貼付して、前記の工程、すなわち（ａ）吸着テープの定寸カット、（ｂ）保護シート剥がし、（ｃ）吸着テープ貼り付け、（ｄ）吸着、（ｅ）基板への実装、（ｆ）半田付け、（ｇ）吸着テープ剥がし、及び（ｈ）吸着テープ廃棄、の各工程を経て基板へ実装されている。しかしながら、これらの工程のうち、（ｂ）保護シート剥がし、及び（ｃ）吸着テープ貼り付け工程はそれぞれ人の手作業で行わなければならないので作業性が悪く、また（ｃ）吸着テープ貼り付け工程の際に位置ズレの恐れあり、このような位置ズレが発生すると後の（ｄ）〜（ｆ）工程において不都合が生じてしまう。

また、（ｄ）吸着、及び（ｅ）基板への実装工程において、親基板Ｐ_１に複数個基板固定具１０Ａ、１０Ｂを取り付けなければいけない場合であっても１個ずつ吸着して実装しなければならないので作業効率が悪く、さらに、（ｆ）半田付け工程では、吸着テープが高温（例えば２４０〜２５０℃）に晒されるので、溶融等して他に付着しないように耐熱性を有するものを使用しなければならず一般に高価となる。さらにまた、（ｇ）吸着テープ剥がし工程は手作業によるので作業性が悪く、（ｈ）吸着テープ廃棄工程では剥がした吸着テープＴは廃棄するのみでリサイクルができない。したがって、この吸着テープＴを貼付して実装する方法は、作業性および作業効率が悪く、実装コストが高くなる恐れがあり、また、使用後の吸着テープは廃棄処分となり省資源化ができない等の課題が潜在している。

本発明は、このような従来技術の課題を解決するためになされたもので、本発明の目的は、従来技術で必要とした吸着テープを用いることなく基板に基板固定具を実装可能な実装ホルダー及びこの実装ホルダーにより実装可能な基板固定具を提供することにある。

また、本発明の他の目的は、上記の実装ホルダーを使用して基板へ基板固定具を実装できる基板固定具の実装方法を提供することにある。

上記目的を達成するために、請求項１に記載の実装ホルダーは、少なくともその上部に筒状突起を備える基板固定具をプリント基板上に実装機構により実装する際に用いられる耐熱性部材からなる実装ホルダーであって、
前記基板固定具を保持する１乃至複数の保持部と、前記実装機構へ吸着される吸着面を有する吸着部と、前記保持部と前記吸着部とを連結する１乃至複数本のアームと、からなり、前記保持部には前記基板固定具の筒状突起が圧入されて保持する装着穴が設けられていることを特徴とする。

また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の実装ホルダーにおいて、前記実装ホルダーは所定の肉厚を有する板状体から形成されていることを特徴とする。

また、請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の実装ホルダーにおいて、前記装着穴は前記保持部を上下に貫通した貫通穴で形成されていることを特徴とする。

また、請求項４に記載の発明は、請求項１に記載の実装ホルダーにおいて、前記基板固定具の対向する側端には垂直に立設された一対の側壁が設けられており、前記保持部は前記一対の側壁間に挿入されたときに該一対の側壁の内壁面にその両側面が当接して該一対の側壁に挟持されることを特徴とする。

また、請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の実装ホルダーにおいて、前記基板固定具の一対の側壁の内壁面には係合溝が設けられており、前記保持部の両側面には、前記係合溝に係合する突起が設けられていることを特徴とする。

また、請求項６に記載の発明は、請求項１〜５の何れかに記載の実装ホルダーにおいて、前記アームは前記吸着部を中心にして複数本、所定長さ延設されており、該複数本のアームの少なくとも先端部には前記保持部が設けられていることを特徴とする。

請求項７に記載の基板固定具の発明は、第１基板上の所定位置に実装されて該第１基板に第２基板を固定する基板固定具であって、金属板材からなり、その上面には前記請求項１〜６の何れかに記載の実装ホルダーの保持部の装着穴に圧入される第１筒状突起を備え、該第１筒状突起には第１中空穴が設けられているとともに該第１中空穴の内壁面には取付けネジが刻設されていることを特徴とする。

また、請求項８に記載の発明は、請求項７に記載の基板固定具において、前記金属板材の対向する側端部には上面方向に立設した一対の側壁が設けられ、該一対の側壁間の長さは、前記実装ホルダーの保持部の両側面に当接する長さとなっていることを特徴とする。

また、請求項９に記載の発明は、請求項８に記載の基板固定具において、前記基板固定具は、前記一対の側壁が設けられた前記第１基板上に固定される下板部と、前記第１筒状突起が設けられた前記第２基板が固定される上板部と、前記下板部と上板部とを連結する結合部と、から形成され、前記上板部が前記結合部から前記下板部の前記一対の側壁間に位置するように２つ折りに折畳まれていることを特徴とする。

また、請求項１０に記載の発明は、請求項８に記載の基板固定具において、前記一対の側壁は、その対向する側壁面に前記実装ホルダーの保持部に設けられた突起に係合される係合溝が形成されていることを特徴とする。

また、請求項１１に記載の発明は、請求項７〜１０の何れかに記載の基板固定具において、前記下板部には前記上板部の第１筒状突起の第１中空穴に対応する箇所に下方へ向けて第２中空穴を有する第２筒状突起が形成され、該第２中空穴の内壁面には前記第１中空穴に刻設された取付けネジに連通した取付けネジが刻設されていることを特徴とする。

また、請求項１２に記載の発明は、請求項１１に記載の基板固定具において、前記第２筒状突起の外径は前記第１筒状突起の外径とは異なる外径を備えていることを特徴とする。

また、請求項１３に記載の発明は、請求項１１に記載の基板固定具において、前記第１及び第２筒状突起は、いずれもバーリング加工によって形成されていることを特徴とする。

請求項１４に記載の基板固定具の実装方法の発明は、前記請求項１〜６のいずれかに記載の実装ホルダーを用いて下記（１）〜（５）に示す工程を実行することにより、基板固定具を基板に実装することを特徴とする。
（１）前記実装ホルダーに前記基板固定具に組み付ける工程。
（２）実装機構により前記実装ホルダーの吸着部を吸着して該実装ホルダーを搬送し、前記基板へ実装する工程。
（３）前記実装ホルダーに装着された前記基板固定具を基板表面に仮止めする工程。
（４）仮止めされた前記基板固定具を前記実装ホルダーとともに半田槽へ搬送して半田付けする工程。
（５）半田付け終了後、前記実装ホルダーを前記基板から取外す前記実装ホルダー取外し工程。

本発明は、上記構成を備えることにより、以下に示す優れた効果を奏する。すなわち、請求項１の発明によれば、実装ホルダーに基板固定具を保持する保持部及び実装機構により吸着される吸着部を設け、この実装ホルダーを用いて基板固定具を基板に実装することにより、実装機構、例えばロボットアームで基板固定具を掴持するための吸着テープが不要となり、実装工程が簡略化できる。また保持部の装着穴に基板固定具の筒状突起を圧入して保持することにより、保持部の形成が容易になる。また、この実装ホルダーを耐熱性部材で形成したことにより、基板固定具の半田付けの際、一緒に半田槽に搬入することが可能となるとともに、半田付けの後回収すれば再利用が可能となるので省エネ効果が得られる。

また、請求項２及び３の発明によれば、実装ホルダーを板状態とし、保持部に設けられる装着穴を貫通穴で形成したことで、装着穴の上下何れの方向からも基板固定具を圧入・保持させることができるので、実装ホルダーへ基板固定具を装着する作業性が向上する。

また、請求項４の発明によれば、基板固定具に設けられた一対の側壁間に保持部が挟持されるようにしたので、基板固定具を実装ホルダーに取り付けた状態がより安定するとともに、基板固定具の位置決めが容易になる。

また、請求項５の発明によれば、一対の側壁に係合溝が形成されている場合には、この係合溝に係合する突起を保持部の側面に形成することで、実装ホルダーに取り付けた基板固定具が更に安定する。

また、請求項６の発明によれば、例えば吸着部から基板に実装したい数のアームを延設し、その先端部に保持部を設けることで、基板への基板固定具の実装が一度に実行できるので、実装時間が大幅に短縮できる。

また、請求項７の発明によれば、基板固定具に上述の実装ホルダーに保持可能なように第１筒状突起を設けることで、実装ホルダーに取り付けが可能となり、基板への実装が容易に行えるようになるとともに、粘着テープ等の部材が不要となり、省エネ効果が得られる。

また、請求項８の発明によれば、一対の側壁が実装ホルダーの保持部の両側面に当接する距離に設けられていることで、実装ホルダーに基板固定具を取り付けたときにこの側壁が保持部を両側面から挟持するようになるので、基板固定具の実装ホルダーへの取り付け状態が安定する。

また、請求項９の発明によれば、基板固定具を下板部と上板部で形成し、折畳むようにして形成されているので、プレス加工が容易な厚さの金属板材から形成したとしても、基板固定具の厚さを確保でき、強度に優れた基板固定具を提供することができるようになる。

また、請求項１０の発明によれば、側壁の内壁面に係合溝を設けることで、この係合溝を実装ホルダーの両側面に形成された突起に係合させることができるので、基板固定具の実装ホルダーへの固定がより安定する。

また、請求項１１の発明によれば、下板部に第１筒状突起の第１中空穴に連通する第２中空穴を有する第２筒状突起を形成することにより、第１基板の基板固定具実装位置にこの第２筒状突起が嵌合される窪み又は穴を形成すれば、第１基板への基板固定具の位置決めがより簡単に行えるようになる。また、第１中空穴と第２中空穴とに刻設された取り付けネジ（雌ネジ）が連続的に設けられていることで、ボルトによる両基板の固定時にボルトの螺合強度がより高くなる。

また、請求項１２の発明によれば、第２筒状突起と第１筒状突起の外径を異なるものとしたので、実装ホルダーへの取り付け方向を誤る恐れがなくなる。

また、請求項１３の発明によれば、第１、第２筒状突起をプレス加工の一種であるバーリング加工で形成することができるので、旋盤加工などの比較的ロスの多い加工法に比べ、安価に、且つ簡単に形成することが可能となる。

請求項１４の発明によれば、従来技術で述べた基板固定具実装工程に比べて格段に少ない工数で基板固定具の実装を行うことが可能となる。また、（５）に示す工程で取り外された実装ホルダーは再度の使用が可能であり、従来のようにその都度粘着テープを破棄するような無駄がなく、省エネ効果が得られる。

以下、図面を参照して本発明の最良の実施形態を説明する。但し、以下に示す実施形態は、本発明の技術思想を具体化するための実装ホルダー、基板固定具及び基板固定具の実装方法を例示するものであって、本発明をこれらに特定することを意図するものではなく、特許請求の範囲に含まれるその他の実施形態のものも等しく適応し得るものである。

図１は本発明の実施例１に係る基板固定具を示したもので、図１（ａ）は基板固定具の外観斜視図、図１（ｂ）は図１（ａ）のＸ方向からみた背面図、図２は図１の基板固定具を所定の角度からみたもので、図２（ａ）は平面図、図２（ｂ）及び図２（ｃ）は左右の側面図、図２（ｄ）及び図２（ｅ）は上下の側面図、図３は図１の基板固定具の断面図を示すものであり、図３（ａ）は図２（ａ）のＡ−Ａ線の断面図、図３（ｂ）は図２（ａ）のＢ−Ｂ線の断面図、図３（ｃ）は図２（ａ）のＣ−Ｃ線の断面図である。

実施例１に係る基板固定具１は、図１〜図３に示すように、両側端部をそれぞれ折曲起立させて対向する一対の側壁２_ＢＲ、２_ＢＬを設けた下板部２Ｂと、この下板部２Ｂに結合部２Ｃで連結された上板部２Ａとを有し、上板部２Ａは結合部２Ｃで折り返されることにより両側壁２_ＢＲ、２_ＢＬ間に積層されている。上板部２Ａには、その表面から第１中空穴３_１を有する第１筒状突起３_Ａが突出され、この第１筒状突起３_Ａの第１中空穴内３_１の内壁面には雌ネジ４_Ａが刻設されている。また、第１筒状突起３_Ａの外径は子基板（第２基板）Ｐ_２に設けられた貫通孔の内径とほぼ同一であり、両基板Ｐ_１、Ｐ_２の取付けの際には第１筒状突起３_Ａの先端部は子基板Ｐ_２の貫通孔内に入り込むようになっている。加えて、下板部２Ｂの両側壁２_ＢＲ、２_ＢＬの高さは、この側壁２_ＢＲ、２_ＢＬの頂壁で子基板Ｐ_２を支持するので両基板Ｐ_１、Ｐ_２の基板間距離と等しいことになる。よってこの高さは使用する子基板Ｐ_２、または両基板Ｐ_１、Ｐ_２の基板間距離に合わせて適宜設定するとよい。ただし、第１筒状突起３_Ａを子基板Ｐ_２の貫通孔内に挿入できるように、第１筒状突起３_Ａよりも背低にすると子基板Ｐ_２の位置決めが容易にできるので好ましい。また、上板部２Ａは、その先端の一部が下方へ折曲されて、半田付け足部となる小突出部２_ＡＲ、２_ＡＬが形成されている。下板部２Ｂからも各小突出部２_ＡＲ、２_ＡＬの間から、下板部の小突出部２_ＢＣが突出されている。これらの小突出部２_ＡＲ、２_ＡＬ及び２_ＢＣはクリーム半田による親基板（第１基板）Ｐ_１への位置決め固定をより容易にするために設けられたものである。また、この基板固定具１が結合部２Ｃで２つ折りにされて形成されているので、例えば横方向から外力が生じた際に上板部２Ａと下板部２Ｂとが離反することがある。しかし、小突出部２_ＡＲ、２_ＡＬにより上板部２Ａが結合部２Ｃと対向する位置で親基板Ｐ_１に半田付けされるので、外力による上板部２Ａと下板部２Ｂとの離反を防止することができる。

また、下板部２Ｂは、下板部２Ｂと上板部２Ａとが結合部２Ｃで折り曲げられた状態において、上板部２Ａの第１筒状突起３_Ａの第１中空穴３_１に対応する箇所に、下方へ向けてこの第１中空穴３_１に連通した第２中空穴３_２を有する第２筒状突起３_Ｂが形成され、この第２中空穴３_２の内壁面に雌ネジ４_Ｂが刻設されている。なお、第１、第２筒状突起３_Ａ、３_Ｂは、その外径が異なっているが、その点については後述する。そして、この下板部２Ｂの対向するそれぞれの側壁２_ＢＲ、２_ＢＬは、その対向する側壁面に係止部２_Ｂ０、２_Ｂ０が形成されている。これらの係止部２_Ｂ０、２_Ｂ０は係止溝で形成されており、これらの係止溝は後述する実装ホルダー５に係合される。

この基板固定具１は、図４に示すプロセスで作成される。なお、図４は図１の基板固定具のプレス加工のプロセスを示し、図４（１）〜図４（９）の各図（ａ_１）〜（ａ_９）は各プロセスにおける平面図、各図（ｂ_１）〜（ｂ_９）は図４（１）の（ａ_１）に示したＺ_１方向からみた側面図、各図（ｃ_１）〜（ｃ_９）は図４（１）の（ａ_１）に示したＺ_２方向からみた側面図、図５は図４（１）の素材板を拡大した平面図である。基板固定具１は、不図示の比較的大判の平板の金属板から所定形状の素材板を打ち抜き、この素材板２Ｘをプレス加工して作成されるので、先ず、この素材板２Ｘの形状を図５を参照して説明する。

打ち抜かれる素材板２Ｘは、図５に示すように、矩形状の下板部２Ｂと、この下板部２Ｂの上面に折畳み積層される上板部２Ａと、これらの下板部２Ｂと上板部２Ａとを連結する結合部２Ｃとを有している。下板部２Ｂは、比較的長い長さＬ_１の対向する一対の長尺辺２_Ｂ１、２_Ｂ２及び幅長Ｗ_１の短辺２_Ｂ３、２_Ｂ４を有し、外側の長尺辺２_Ｂ１の略中央部には外側へ突出した小突出部２_ＢＣが設けられ、他の長尺辺２_Ｂ２の中央部には結合部２Ｃが連結されている。この小突出部２_ＢＣの長さはＬ_４となっている。この下板部２Ｂの両側は、端部から距離Ｌ_２だけ離れた箇所から折り曲げられて一対の対向する側壁２_ＢＬ、２_ＢＲが形成される。

上板部２Ａは、長さＬ_３より若干短い長さＬ_５の対向する一対の短辺２_Ａ１、２_Ａ２及び幅長Ｗ_２（Ｗ_２＝Ｗ_１）の対向する一対の短辺２_Ａ３、２_Ａ４を有し、外側の短辺２_Ａ２には、その両端に外側へ略同じ長さＬ_６で突出した小突出部２_ＡＬ、２_ＡＲが設けられている。一方の短辺２_Ａ１の中央部は結合部２Ｃに結合されている。長さＬ_４、Ｌ_６の関係は、上板部２Ａが折畳まれたときに、小突出部２_Ａ１、２_Ａ２間に小突出部２_ＢＣが重なることなく位置する長さになっている。

このような形状に打ち抜かれた素材板２Ｘは、図４に示すプロセスでプレス加工される。素材板２Ｘは、先ず、上板部２Ａの中央部に、表面から裏面に向けて所定径の第１中空穴３_１を有する第１筒状突起３_Ａが形成される（図４（１）、図４（２）参照）。この第１筒状突起３_Ａの外径は、後述する実装ホルダー５の装着穴７に圧入される長さになっている。また、この第１筒状突起３_Ａはプレス加工の一種であるバーリング（ｂｕｒｒｉｎｇ）加工により形成される。そして、この第１中空穴３_１の内壁面に雌ネジ４_Ａが刻設される（図４（３）参照）。

次いで、下板部２Ｂの中央部に、表面から裏面に向けて所定径の第２中空穴３_２を有する第２筒状突起３_Ｂが形成される（図４（４）参照）。第２筒状突起３_Ｂの外径は、基板固定具１の上下を誤って反対にすることを防止するため、第１筒状突起３_Ａの外径とは異なる径に形成されると好ましい。この第２筒状突起３_Ｂもバーリング（ｂｕｒｒｉｎｇ）加工により形成される。その後、この第２中空穴３_２の内壁面に雌ネジ４_Ｂが刻設される（図４（５）参照）。この雌ネジ４_Ｂは、雌ネジ４_Aに対して連続的に刻設される。

さらに、下板部２Ｂの両側部分に係止溝２_Ｂ０、２_Ｂ０を形成し（図４（６）参照）、この両側部分を折り曲げて対向する一対の側壁２_ＢＬ、２_ＢＲが形成される（図４（７）参照）。この折り曲げにより、両側壁２_ＢＬ、２_ＢＲは弾性片となり、この側壁２_ＢＬ、２_ＢＲ間に後述する実装ホルダー５が挿入されたとき、この弾性片が実装ホルダー５を挟持する。その後、上板部２Ａの小突出部２_ＡＲ、２_ＡＬが上方へ折り曲げられる（図４（８）参照）。最後に、下板部２Ｂの一対の側壁２_ＢＬ、２_ＢＲ間に上板部２Ａを積層するように、結合部２Ｃで２つに折り曲げる。なお、下板部２Ｂの側壁２_ＢＬ、２_ＢＲがこの折り曲げの際の位置決め機能をも備えているので、簡単に正確な折り曲げ加工を行うことができる。以上の工程により、基板固定具１が完成する（図４（９）参照）。

このようにして形成された基板固定具１は、下板部２Ｂの両側部に一対の側壁２_ＢＬ、２_ＢＲが設けられ、これらが弾性力を有することになるので、これらの側壁を利用して実装ホルダー５に挟持・保持させることができる。したがって、実装ホルダー５への保持が簡単になり、従来技術で必要としていた吸着テープＴの貼付が不要となる。

さらに、第１、第２筒状突起３_Ａ、３_Ｂは、一方の外径を他のそれと異ならせ、後述する実装ホルダーの保持部を第１筒状突起３_Ａの外径に合わせることにより、基板固定具１が上下逆に保持されることがなくなる。また、下板部２Ｂに第２筒状突起３_Ｂを設けることにより、この第２筒状突起３_Ｂを利用して親基板Ｐ_１への位置決め固定が簡単になる。さらにまた、第１、第２中空穴３_１、３_２を連通させて、両中空穴３_１、３_２の内壁に取付け用の雌ネジを刻設することにより、従来技術の図９（ｃ）及び図１０（ｃ）に示すものと同様に、第１筒状突起３_Ａを子基板Ｐ_２の貫通孔Ｈに挿入した状態でこの中空穴３_１、３_２にボルトを締結すれば親子基板Ｐ_１、Ｐ_２の固定がより堅固に行えるようになる。

さらにまた、この基板固定具１は、所定の形状に打ち抜いた素材板をプレス加工（詳しくはバーリング加工）することにより形成されるので、材料費が安くかつ加工が簡単になり安価に作製できる。

次に、本発明の実施例１に係る実装ホルダー５を図６を参照して説明する。なお、以下に示す実装ホルダー５は、基板上に設けられた基板固定具１の実装位置が２箇所所定距離離れた位置に設けられている親基板Ｐ_１に対して基板固定具１を実装するのに適したものである。図６は実装ホルダーを示したものであり、図６（ａ）は外観斜視図、図６（ｂ）の（１）は平面図、図６（ｂ）の（２）及び（３）は左右の側面図、図６（ｂ）の（４）及び（５）は上下の側面図である。

この実装ホルダー５は、図６に示すように、所定の厚さＤ、幅長Ｗ及び長さＬを有する細長の板状体からなり、長手方向の両端部に基板固定具１を保持する保持部６、６が設けられ、中央部に不図示のロボットアームに吸着される吸着部９が設けられ、吸着部９と保持部６、６との間がアーム６Ａ、６Ａで連結されている。耐熱性の合成樹脂材で形成されている。このうち、吸着部９はその表裏面が平坦面となっており、この中央部のみ円形になるよう、その幅が一部拡径されている。そして、この吸着部９の表裏面は、ロボットアームにより吸着・保持される際に隙間が形成されないように所定の加工がなされていると好ましい。

一対の保持部６、６の間隔は、親基板Ｐ_１上に２つ設けられている基板固定具１の実装位置間の長さに対応する長さとなっている。また、その幅長Ｗは基板固定具１の一対の対向する側壁２_ＢＲ、２_ＢＬ間に弾性圧接する長さに設定されている。さらに、その厚さＤは各側壁２_ＢＲ、２_ＢＬの高さより若干長くなっている。このような構成を備える一対の保持部６、６は、それぞれ同じ構造を有しており、図６（ａ）に示すように、その中央部には基板固定具１の第１筒状突起３_Ａが挿入される装着穴７が設けられ、その両側面には基板固定具１の両側壁２_ＢＬ、２_ＢＲに設けられた係止溝２_Ｂ０、２_Ｂ０に係合される一対の線状突起８_Ａ、８_Ｂが設けられている。

装着穴７は、第１筒状突起３_Ａの外径より僅かに大きな直径を有し、板状体からなる実装ホルダー５の表面から裏面へ貫通している。また、この装着穴７の内壁面には、図６（ｂ）に示すように、中心に向けて突出した複数本（なお、図６（ｂ）では等間隔で３本）の係止突起７_１〜７_３が形成されている。これらの係止突起７_１〜７_３は、装着穴７に基板固定具１の第１筒状突起３_Ａが圧入されたときに、この第１筒状突起３_Ａの外周壁面に当接されて基板固定具１を保持するとともに、位置決め機能も果たすものである。このように装着穴７を貫通穴にすると、実装ホルダー５の上下何れの面からも基板固定具１を圧入固定することができるので、基板固定具１の取り付けが簡単になる。また、保持部６の両側壁面には、線状突起８_Ａ、８_Ｂが実装ホルダー５の表裏いずれの方向から圧入された場合においても基板固定具１の係止溝２_Ｂ０、２_Ｂ０に係合するように多段的に、つまりは上下にずらした位置に設けられている。これらの線状突起８_Ａ、８_Ｂを２段にすることにより、基板固定具１が実装ホルダー５の表裏のどちらから圧入されても、確実に係止溝２_Ｂ０、２_Ｂ０と線状突起８_Ａ、８_Ｂとを係合させることが可能になる。

この実装ホルダー５を用いた基板固定具１の親基板Ｐ_１への実装は、以下の工程で行われる。なお、図７は実装ホルダーへの基板固定具の組み付け工程を示した斜視図、図８は基板固定具が組み付けられた実装ホルダーにより基板へ実装する実装工程を示した斜視図である。

（ａ）基板固定具の組み付け工程
この工程では、図７（ａ）〜図７（ｃ）に示すように、基板固定具１の両側壁２_ＢＬ、２_ＢＲ間に実装ホルダー５の両側面を当接させて押し込み、同時に第１筒状突起３_Ａを保持部６の装着穴７に圧入して実装ホルダー５に基板固定具１を保持させる。この際、両側壁２_ＢＬ、２_ＢＲは弾性力を有するので、実装ホルダー５の両側面に設けられた線状突起８_Ａ、８_Ｂを弾性変形しながら乗り越えこの線状突起８_Ａ、８_Ｂが係止溝２_Ｂ０、２_Ｂ０に係合し、基板固定具１の両側壁２_ＢＬ、２_ＢＲによって実装ホルダー５を挟持した状態になる。このように線状突起８_Ａ、８_Ｂと係止溝２_Ｂ０、２_Ｂ０とが係合するので基板固定具１が実装途中で脱落することがない。このとき、係止溝２_Ｂ０、２_Ｂ０が実装ホルダー５のいずれか一方の線状突起８_Ａ、８_Ｂに係合されて確実に保持されるので、実装ホルダー５は天地を逆にしても同様に基板固定具１を装着でき、表裏面を確かめることなく作業ができるので作業性がよく作業効率が向上する。さらにまた、この状態においては基板固定具１の第１筒状突起３_Ａの外周壁面が装着穴７内の係止突起７_１〜７_３に当接されているので、基板固定具１が正確に位置決めされた状態で圧接保持される。

（ｂ）吸着工程
この工程では、不図示のロボットアームで実装ホルダー５の吸着部９に吸着させて、親基板Ｐ_１へ搬送される（図７（ｃ）参照）。

（ｃ）実装工程
この工程では、親基板Ｐ_１の実装位置ａ、ｂには予めクリーム半田等を塗布しておき、この実装位置ａ、ｂへ実装ホルダー５に保持された基板固定具１を載置することで仮止めを行う。なお、親基板Ｐ_１の実装位置には基板固定部の第２筒状突起３_Ｂが嵌合される窪み又は穴が形成されており、第２筒状突起３_Ｂはこの窪み又は穴に嵌合されて位置決めがなされる。

（ｄ）半田付け工程
次いで、実装ホルダー５とともに親基板Ｐ_１へ実装された基板固定具１を半田槽へ送り、高温でリフローすることで親基板Ｐ_１と基板固定具１を半田付けする。なお、基板固定具１を保持している実装ホルダー５は耐熱性を備えているので、半田槽内で溶解することはない。

（ｅ）ホルダー取外し工程
半田槽から搬出された親基板Ｐ_１を冷却して半田付けがなされると、親基板Ｐ_１から実装ホルダー５を取外す。この取外しは、実装ホルダー５は基板固定具１に圧接保持されているだけなので上方へ引っ張ることにより簡単に取り外せる。

この実装方法によれば、実装ホルダー５を用いることにより、工程が簡略化され、各工程でも作業性が向上する。よって、実装コストの低減、省資源化が可能である。例えば、従来技術で必要としていた吸着テープが不要になる。また、一度に複数個の基板固定具を実装できるので、実装の作業性及び作業効率が大幅に向上する。さらに、実装ホルダーの再使用が可能になり資源の無駄がなくなる。

本発明を前記の実施形態のものに限定されるものでなく、種々変更してもよい。例えば、実施形態では、上下板部２Ａ、２Ｂにそれぞれ第１、第２筒状突起３_Ａ、３_Ｂを設けたが、下板部２Ｂの第２筒状突起３_Ａを省いてもよい。また、実装ホルダー５は、長尺板状体の両端に保持部６、６を設けたが、それらの間に更なる保持部を設けてもよく、または、吸着部９を中心にして、この吸着部９から放射状に複数本のアーム６Ａを突出させて各アーム６Ａの先端にそれぞれ保持部６を設けるようにしてもよい。この構成により、複数個の実装位置が設けられた親基板Ｐ_１であっても複数の基板固定具１を一度に実装することが可能になる。

図１は本発明の実施例１に係る基板固定具を示したもので、図１（ａ）は基板固定具の外観斜視図、図１（ｂ）は図１（ａ）のＸ方向からみた背面図である。 図２は図１の基板固定具を所定の角度からみたもので、図２（ａ）は平面図、図２（ｂ）及び図２（ｃ）は左右の側面図、図２（ｄ）及び図２（ｅ）は上下の側面図である。 図３は図１の基板固定具の断面図を示すものであり、図３（ａ）は図２（ａ）のＡ−Ａ線の断面図、図３（ｂ）は図２（ａ）のＢ−Ｂ線の断面図、図３（ｃ）は図２（ａ）のＣ−Ｃ線の断面図である。 図４は図１の基板固定具のプレス加工のプロセスを示し、図４（１）〜図４（９）の各図（ａ_１）〜（ａ_９）は各プロセスにおける平面図、各図（ｂ_１）〜（ｂ_９）は図４（１）の（ａ_１）に示したＺ_１方向からみた側面図、各図（ｃ_１）〜（ｃ_９）は図４（１）の（ａ_１）に示したＺ_２方向からみた側面図である。 図５は図４（１）の素材板を拡大した平面図である。 図６は実装ホルダーを示したものであり、図６（ａ）は外観斜視図、図６（ｂ）の（１）は平面図、図６（ｂ）の（２）及び（３）は左右の側面図、図６（ｂ）の（４）及び（５）は上下の側面図である。 図７は実装ホルダーへの基板固定具の組み付け工程を示した斜視図である。 図８は基板固定具が組み付けられた実装ホルダーにより基板へ実装する実装工程を示した斜視図である。 図９はネジ部材からなる公知の基板固定具を示したものであり、図９（ａ）は基板固定具の斜視図、図９（ｂ）は図９（ａ）の基板固定具に吸着テープを取り付けた状態を示す斜視図、図９（ｃ）は基板固定具が実装された親基板を示す外観斜視図である。 図１０はネジ部材からなる他の公知の基板固定具を示したものであり、図１０（ａ）は基板固定具の斜視図、図１０（ｂ）は図１０（ａ）の基板固定具に吸着テープを取り付けた状態を示す斜視図、図１０（ｃ）は基板固定具が実装された親基板を示す外観斜視図である。

符号の説明

１ 基板固定具
２Ａ 上板部
２Ｂ 下板部
２Ｃ 結合部
２_ＢＲ、２_ＢＬ 側壁
２_Ｂ０ 係止部（係止溝）
３_Ａ 第１筒状突起
３_１ 第１中空穴
３_Ｂ 第２筒状突起
３_２ 第２中空穴
４_Ａ 第１取付けネジ（雌ネジ）
４_Ｂ 第２取付けネジ（雌ネジ）
５ 実装ホルダー
６ 保持部
６Ａ アーム
７ 装着穴
７_１〜７_３ 係止突起
８_Ａ、８_Ｂ 線状突起
９ 吸着部

Claims (14)

1. 少なくともその上部に筒状突起を備える基板固定具をプリント基板上に実装機構により実装する際に用いられる耐熱性部材からなる実装ホルダーであって、
   前記基板固定具を保持する１乃至複数の保持部と、前記実装機構へ吸着される吸着面を有する吸着部と、前記保持部と前記吸着部とを連結する１乃至複数本のアームと、からなり、前記保持部には前記基板固定具の筒状突起が圧入されて保持する装着穴が設けられていることを特徴とする実装ホルダー。
2. 前記実装ホルダーは所定の肉厚を有する板状体から形成されていることを特徴とする請求項１に記載の実装ホルダー。
3. 前記装着穴は前記保持部を上下に貫通した貫通穴で形成されていることを特徴とする請求項２に記載の実装ホルダー。
4. 前記基板固定具の対向する側端には垂直に立設された一対の側壁が設けられており、前記保持部は前記一対の側壁間に挿入されたときに該一対の側壁の内壁面にその両側面が当接して該一対の側壁に挟持されることを特徴とする請求項１に記載の実装ホルダー。
5. 前記基板固定具の一対の側壁の内壁面には係合溝が設けられており、前記保持部の両側面には、前記係合溝に係合する突起が設けられていることを特徴とする請求項４に記載の実装ホルダー。
6. 前記アームは前記吸着部を中心にして複数本、所定長さ延設されており、該複数本のアームの少なくとも先端部には前記保持部が設けられていることを特徴とする請求項１〜５の何れかに記載の実装ホルダー。
7. 第１基板上の所定位置に実装されて該第１基板に第２基板を固定する基板固定具であって、金属板材からなり、その上面には前記請求項１〜６の何れかに記載の実装ホルダーの保持部の装着穴に圧入される第１筒状突起を備え、該第１筒状突起には第１中空穴が設けられているとともに該第１中空穴の内壁面には取付けネジが刻設されていることを特徴とする基板固定具。
8. 前記金属板材の対向する側端部には上面方向に立設した一対の側壁が設けられ、該一対の側壁間の長さは、前記実装ホルダーの保持部の両側面に当接する長さとなっていることを特徴とする請求項７に記載の基板固定具。
9. 前記基板固定具は、前記一対の側壁が設けられた前記第１基板上に固定される下板部と、前記第１筒状突起が設けられた前記第２基板が固定される上板部と、前記下板部と上板部とを連結する結合部と、から形成され、前記上板部が前記結合部から前記下板部の前記一対の側壁間に位置するように２つ折りに折畳まれていることを特徴とする請求項８に記載の基板固定具。
10. 前記一対の側壁は、その対向する側壁面に前記実装ホルダーの保持部に設けられた突起に係合される係合溝が形成されていることを特徴とする請求項８に記載の基板固定具。
11. 前記下板部には前記上板部の第１筒状突起の第１中空穴に対応する箇所に下方へ向けて第２中空穴を有する第２筒状突起が形成され、該第２中空穴の内壁面には前記第１中空穴に刻設された取付けネジに連通した取付けネジが刻設されていることを特徴とする請求項７〜１０の何れかに記載の基板固定具。
12. 前記第２筒状突起の外径は前記第１筒状突起の外径とは異なる外径を備えていることを特徴とする請求項１１に記載の基板固定具。
13. 前記第１及び第２筒状突起は、いずれもバーリング加工によって形成されていることを特徴とする請求項１１に記載の基板固定具。
14. 前記請求項１〜６のいずれかに記載の実装ホルダーを用いて下記（１）〜（５）に示す工程を実行することにより、基板固定具を基板に実装することを特徴とする基板固定具の実装方法。
    （１）前記実装ホルダーに前記基板固定具に組み付ける工程。
    （２）実装機構により前記実装ホルダーの吸着部を吸着して該実装ホルダーを搬送し、前記基板へ実装する工程。
    （３）前記実装ホルダーに装着された前記基板固定具を基板表面に仮止めする工程。
    （４）仮止めされた前記基板固定具を前記実装ホルダーとともに半田槽へ搬送して半田付けする工程。
    （５）半田付け終了後、前記実装ホルダーを前記基板から取外す前記実装ホルダー取外し工程。

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