JP2011196818A - プリント配線板の銅はく引き剥がし方法およびプリント配線板 - Google Patents

Abstract

【課題】ピール強度試験用の銅はくパターンを一定幅で引き剥がすことによりピール強度試験の精度の向上と測定作業の効率向上を実現できるプリント配線板の銅はく引き剥がし方法を提供する。
【解決手段】ピール強度測定領域の端部から銅はくパターン端部に向けて少なくとも２つの切り込み加工を基材のみに施し銅はくパターンと基材との一体化部を形成する。この一体化部の基材を剪断破壊して剥離きっかけ部を形成したのち一定方向に引っ張ることにより銅はくパターンを基材から引き剥がすことによりピール強度を測定する。
【選択図】図１

Description

本発明は、電子機器等に使用されるプリント配線板の導体層の引き剥がし強度の測定方法およびプリント配線板に関するものである。

プリント配線板に形成される表面導体層のリペア時やコネクタ挿入時などに想定される、機械的ストレスに対する耐性を知る参考値として、導体層引き剥がし強度（以下、「ピール強度」という）の測定が実施されている。

以下に、従来のピール強度の測定評価方法を図面を参照しながら説明する。

まず図６に示すように、ピール強度の測定試料は一定幅（例えば４ｍｍ）の銅はくパターン１１が基材１２の表面に形成された基板である。

次に図７に示すように、銅はくパターン１１を密着している基材１２より引き剥がすために、カッター刃１３、またはそれに類した鋭利な刃を用いて、銅はくパターン１１の端の部分を基材１２より引き剥がし、剥離きっかけ部分を作る。

その剥離きっかけ部分の銅はくパターン１１をウェハーピンセット、またはそれに類したつかみ具等を用いて引き上げ、所定の長さ（例えば５ｍｍ）になるまで引き剥がす。

次に図８に示すように、所定の長さに引き剥がした銅はくパターン１１をピール強度測定装置のクランプにチャッキングさせるために、銅はくパターン１１にリード線１４を半田付け１５または接着材料等を用いて取り付ける。また、基材１２は固定板１６に両面テープ、あるいはそれに類した接着材料を用いて貼り付けてピール強度測定装置に固定する。

なおピール強度測定装置は、図９に示すように、荷重測定器１７、クランプ１８、基板固定具１９、ベース台２０で構成され、荷重測定器１７で銅はくパターン１１が剥がれる時の荷重を測定し、荷重測定器１７に付加され一定速度で移動するクランプ１８と、移動するクランプ１８に追従してベース台２０上の基板固定具１９が可動する構造となっている。

測定評価の方法は、まず、ピール強度測定装置の基板固定具１９に固定された測定試料のリード線１４の片方をクランプ１８にてチャッキングし、銅はくパターン１１が全て基材１２から剥がれるまで、一定速度でクランプ１８を移動させる。

この動作中においては、引っ張り荷重は常に測定されており、銅はくパターン１１が剥がれている最中の引っ張り荷重値と完全に基材１２から剥がれた状態における引っ張り荷重値との差をピール強度値として採用する。

特開２００５−２１４９１８号公報

しかしながら上記の従来の方法では以下の問題があり、それを図面を参照しながら説明する。

ピール強度の測定試料を準備する場合において、カッター刃１３等の鋭利な刃を用いて、銅はくパターン１１を基材１２より引き剥がすために、銅はくパターン１１の端の部分にきっかけ部分を作る必要があった。この場合、銅はくパターン１１には破壊ストレスが加わり、それを避けることは困難であった。

その結果、銅はくパターン１１が図１０に示すように、引き剥がしている最中に破れてしまい、銅はくパターン１１を所定の長さになるまで引き剥がすことが困難であった。

また、所定の長さになるまで剥がし剥離きっかけ部分を形成することに成功した測定試料であっても、次の段階でピール強度試験装置で引っ張ると、図１１に示すように試験途中で銅はくパターン１１の剥がれる幅が狭くなりだし、一定幅を保持したままで全部の銅はくパターン１１を基材１２から剥がすことができずに図１２に示すように一部の銅はくパターン１１を基材１２に残した状態で試験が終了してしまうという現象が発生する場合もあった。

そのため、ピール強度評価を終了させるまでに測定試料を何度も作り直し、試験を繰り返す必要が生じる場合もあった。

このことから、ピール強度の測定結果にバラツキを誘発させるリスクが高くなるとともに、プリント配線板としての一定品質を保証するための出荷合否判定の結果を得るまでに長い試験時間を有し、測定作業の効率も悪く試験員に負担を強いるという問題を有していた。

本発明は、このような従来の課題を解決しようとするものであり、簡単な方法で銅はくパターン１１を一定幅で引き剥がすことを可能とし、ピール強度試験の精度の向上を図り、さらにピール強度測定作業の効率向上を実現できるプリント配線板の銅はく引き剥がし方法を提供することを目的とするものである。

上記目的を達成するために、本発明のプリント配線板の銅はく引き剥がし方法は、プリント配線板のピール強度測定領域内の基材上に形成されたピール強度測定用の矩形状の銅はくパターンの引き剥がし方法であって、前記ピール強度測定領域の端部から前記銅はくパターン端部に向けて少なくとも２つの切り込み加工を前記基材のみに施すことにより前記銅はくパターンと前記基材との一体化部を形成し、前記一体化部の基材を剪断破壊して剥離きっかけ部を形成したのち一定方向に引っ張ることにより前記銅はくパターンを前記基材から引き剥がすことを特徴とする。

本発明の構成により、銅はくパターンに対して直接カッター刃等の鋭利な刃先を用いることなく、銅はくパターンに剥離きっかけ部を形成することができる。これにより、銅はくパターンに破壊ストレスを加えることがなく、銅はくパターンを基材上から一定幅で引き剥がす事が可能となり、測定精度の向上と測定作業の効率向上を実現することができる。

本発明によるプリント配線板の銅はく引き剥がし方法によれば、簡単な方法で銅はくパターンを一定幅を保持したままで引き剥がすことが可能となり、ピール強度の測定効率アップ、ピール強度試験精度を向上させるという効果を有する。

本発明の実施の形態における銅はく引き剥がし強度測定に用いる測定用基板を示す図 同実施の形態における銅はく引き剥がし強度測定に用いる測定用基板を示す図 同実施の形態における銅はく引き剥がし強度測定に用いる測定用基板を示す図 同実施の形態におけるプリント配線板のワークにおける測定領域の位置を示す図 同実施の形態におけるプリント配線板の詳細を示す平面図 従来の銅はく引き剥がし強度測定に用いる測定試料の平面図 従来の銅はく引き剥がし強度測定に用いる測定試料の平面図 従来の銅はく引き剥がし強度測定に用いる測定試料の側面図 従来の銅はく引き剥がし強度測定装置と測定方法を示す概略図 従来の銅はく引き剥がし強度測定における課題を示す図 従来の銅はく引き剥がし強度測定における課題を示す図 従来の銅はく引き剥がし強度測定における課題を示す図

（実施の形態）
以下、本発明のプリント配線板の銅はく引き剥がし方法について図面を参照しながら説明する。

図１に、プリント配線板のピール強度測定領域内Ｒの基材２上に形成されたピール強度の測定用の矩形状の銅はくパターン１を有するピール強度測定用基板３を示す。

ピール強度測定領域Ｒの端部から銅はくパターン１の端部、特に銅はくパターン１の２つの長辺方向に向けて少なくとも２つの切り込み４を基材２のみに施すことにより前記銅はくパターンと前記基材との一体化部５を形成する。

なお、切り込み４の加工は、裁断バサミやカッター等で行い、基材２のみに施し、銅はくパターン１には達しないようにすることが望ましい。

また、切り込み４の切り込む角度は、図２に示すように、ピール強度測定領域Ｒのコーナー部から銅はくパターン１の長辺に対して一定の角度を有し、２つの長辺方向に向けて施す切り込み加工であることが望ましい。

この切り込み加工における角度は、基材を裂いた時の剪断方向が銅はくパターン１の形成端、特に矩形状の長辺に向かう角度になるように設定することで、銅はくパターン１と基材２との一体化部５を形成しやすくなる。

一体化部５を形成した後、一体化部５の基材２のみへの剪断破壊を行う。この剪断破壊が終了する間際に、一体化部５の銅はくパターン１の形成端と基材２との密着界面に引き剥がしストレスが加わることにより剥離きっかけ部を円滑に形成することができる。

すなわち、図３に示すように、銅はくパターン１の形成端の近くまで基材２に対して２つの切り込み加工を施すことにより、分離した形状で得られる、銅はくパターン１と基材２の一体化部５を形成する。

この一体化部５をウェハーピンセット等の掴み具によって掴み、基材２に剪断力が加わる方向で引き上げる。この方法により、基材２の剪断破壊が、銅はくパターン１の端部に向かって進行する。銅はくパターン１の端部に基材２の剪断破壊が達すると、次に銅はくパターン１の端部と密着している基材２の両方に剪断力が加わる。

この時、銅はくパターン１と基材２の密着力＜基材２の剪断破壊強度＜銅はくパターン１の剪断破壊強度の関係が成立しているため、引き上げを続けると、基材２の剪断破壊進行が止まり、基材２と銅はくパターン１の密着界面の破壊が始まる。この密着界面の破壊現象を破壊発生時には実質的に銅はくパターン１に対して非接触の状態で引き出すことを実現することが本発明のポイントであり、銅はくパターン１に破壊ストレスを加えることなく剥離きっかけ部を形成することができる。

この破壊現象の始まりを基材２と銅はくパターン１の剥離きっかけ部として用い、剥離きっかけ部を形成したのち、そのまま一定方向への引き上げ操作を所定の引き剥がし量が得られるまで続けることができる。これにより、銅はくパターン１を従来のように引き剥がし途中で細切れさせること無く、一定幅を保持したままで引き剥がすことが可能となる。

また、本発明のプリント配線板の銅はく引き剥がし方法においても従来の図９で示したピール強度測定装置を用いて行うものの、その作業効率は飛躍的に向上する。

本発明においては、図３で示したピール強度測定用基板３の一体化部５をピール強度測定装置等の引き剥がし試験装置の掴み具で保持し、基材を剪断破壊して剥離きっかけ部を形成する動作と銅はくパターン１を基材２から引き剥がす動作を一体化部５を掴み具で保持した状態で一連の動作で行うことができる。

すなわち、本発明のプリント配線板の銅はく引き剥がし方法を用いることによって、従来行っていたカッター刃等の鋭利な刃を用いて銅はくパターン１の端の部分を基材２より引き剥がし剥離きっかけ部分を作る作業、および、剥離きっかけ部分の銅はくパターンをウェハーピンセット等のつかみ具等を用いて引き上げ、所定の長さ（例えば５ｍｍ）になるまで引き剥がす作業、および、ピール強度測定装置のクランプにチャッキングさせるために銅はくパターンにリード線を半田付けまたは接着材料等を用いて取り付けする作業は、不要となる。このため、測定試験の効率を向上させるとともに、これら作業の際に生じる銅はくパターンへの破壊ストレスや作業におけるバラツキが発生することがなく、測定精度を向上させることができる。

また、本発明のプリント配線板の銅はく引き剥がし方法は、従来に比較して容易な動作で行うことができるため、銅はく引き剥がし方法を自動化し、装置化することもできる。

すなわち、測定用基板３を固定する手段と、荷重測定手段と、銅はくパターン１の形成端の近くまで基材２に対して２つの切り込み加工を施す手段と、銅はくパターン１と基材２の一体化部５を掴み具で保持する保持手段とを備え、基材を剪断破壊して剥離きっかけ部を形成する動作と銅はくパターン１を基材２から引き剥がす動作を備えていれば実現可能である。

なお、本実施の形態におけるピール強度測定領域Ｒは、図４に示すように、製品領域と製品領域外で構成されるプリント配線板の製造用ワーク基板の前記製品領域外に複数設けられることが望ましく、特にワークのコーナー部分に配置することによって、製造用ワーク基板全域のピール強度を把握することに都合がよい。

また、図４の製品領域Ｒは、図５の本発明のプリント配線板６に示すように、実装領域Ｓと実装領域外Ｐから構成されている。

実装領域Ｓは電子部品等が実装される領域であり、実装領域外Ｐは、通常「捨て枠」と呼ばれ、実装領域Ｓにおける電子部品等の実装が終了し電子機器に組み込まれる前に切断分離し除去される領域である。また、実装領域Ｓと実装領域外Ｐは、ミシン目７やＶカット溝（図示せず）等を介して連結されている。

本発明のプリント配線板は、実装領域外Ｐにピール強度測定領域Ｒを備え、そのピール強度測定領域Ｒ内には基材２上に形成されたピール強度測定用の矩形状の銅はくパターン１が形成されており、ピール強度測定領域内の端部から前記銅はくパターン端部に向けて少なくとも２つの切り込み加工４が施されていることを特徴とするものである。

なお、実装領域Ｓとは回路パターンを保護する絶縁皮膜としてのソルダレジスト８が形成され、実装領域外Ｐにも形成される形態が一般的であるものの、本発明においては、ピール強度測定領域Ｒを除くことが望ましい。これにより絶縁皮膜の影響をうけることなくピール強度を測定することができる。

図５に示した本実施の形態におけるプリント配線板のように、切り込み加工４をミシン目の形状とすることにより、前述の実装領域Ｓと実装領域外Ｐの連結部分にルータ加工やドリル加工にて形成したミシン目７と同じ加工工程において形成することができ、生産性を低下させることなく切り込み加工４を設けることができる。

また、図５に示すように、ピール強度測定領域Ｒを「捨て枠」となる実装領域外Ｐの端部に設けることにより、切り込み加工４を２本のみとすることができ、ピール強度測定における測定用基板を容易に準備することができる。

さらに、本発明のプリント配線板の利点は、部品実装後のプリント配線板を電子機器に組み入れる直前に、不要な「捨て枠」となる実装領域外Ｐに形成した測定用基板を用いてピール強度の試験を行うことができ、電子機器の品質の維持管理において有効となる点である。

本発明のプリント配線板の銅はく引き剥がし方法およびプリント配線板によれば、簡単な方法で銅はくを一定幅で保持したまま引き剥がすことが可能となり、ピール強度の測定効率アップ、ピール強度試験精度を向上させるという効果を有し、厚みの薄い銅はくに対しても有用である。

１ 銅はくパターン
２ 基材
３ 測定用基板
４ 切り込み
５ 一体化部
６ プリント配線板
７ ミシン目

Claims (8)

1. プリント配線板のピール強度測定領域内の基材上に形成されたピール強度測定用の矩形状の銅はくパターンの引き剥がし方法であって、前記ピール強度測定領域の端部から前記銅はくパターン端部に向けて少なくとも２つの切り込み加工を前記基材のみに施すことにより前記銅はくパターンと前記基材との一体化部を形成し、前記一体化部の基材を剪断破壊して剥離きっかけ部を形成したのち一定方向に引っ張ることにより前記銅はくパターンを前記基材から引き剥がすことを特徴とするプリント配線板の銅はく引き剥がし方法。
2. ピール強度測定領域の端部から前記銅はくパターン端部に向けて施す切り込み加工は、前記ピール強度測定領域のコーナー部から前記銅はくパターンの２つの長辺方向に向けて施す切り込み加工であることを特徴とする請求項１に記載のプリント配線板の銅はく引き剥がし方法。
3. 前記ピール強度測定領域のコーナー部から前記銅はくパターンの２つの長辺方向に向けて施す切り込み加工は、前記銅はくパターンの長辺に対して一定の角度を有することを特徴とする請求項２に記載のプリント配線板の銅はく引き剥がし方法。
4. 前記一体化部は引き剥がし試験装置の掴み具で保持され、基材を剪断破壊して剥離きっかけ部を形成する動作と前記銅はくパターンを前記基材から引き剥がす動作は前記一体化部を前記掴み具で保持した状態で一連の動作で行われることを特徴とする請求項１に記載のプリント配線板の銅はく引き剥がし方法。
5. ピール強度測定領域は、製品領域と製品領域外で構成されるプリント配線板の製造用ワーク基板の前記製品領域外に複数設けられていることを特徴とする請求項１に記載のプリント配線板の銅はく引き剥がし方法。
6. 実装領域と実装領域外からなる製品領域と、
   前記実装領域外にピール強度測定領域とを備え、
   前記ピール強度測定領域内には基材上に形成されたピール強度測定用の矩形状の銅はくパターンが形成されていることを特徴とするプリント配線板。
7. ピール強度測定領域内の端部から前記銅はくパターン端部に向けて少なくとも２つの切り込み加工またはミシン目が前記基材のみに施されていることを特徴とする請求項６に記載のプリント配線板。
8. ピール強度測定領域は、実装領域外の端部に設けられていることを特徴とする請求項６に記載のプリント配線板。

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