JP2015170634A - Composite wiring board and manufacturing method of the same - Google Patents

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Teruyuki Ishihara
輝幸 石原
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通昌 高橋
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a composite wiring board having high production efficiency and a manufacturing method of the same.SOLUTION: With deformed metal frames 30Ga, 30Gb, portions on main surface sides (a first surface F side and a second surface S side) of each of side end parts 12V, 12H of a printed wiring board 10 and recesses 32V, 32H are joined. Therefore, since steps of filling and curing of an adhesive agent become unnecessary, production efficiency is enhanced and joining of the printed wiring board 10 to the metal frames 30Ga, 30Gb at a low price becomes possible.

Description

本発明は、配線板を金属フレームを用いて固定した複合配線板及び複合配線板の製造方法に関する。 The present invention relates to a composite wiring board in which a wiring board is fixed using a metal frame, and a method for manufacturing the composite wiring board.

配線板への電子部品実装、その他の加工処理等を施す場合、作業効率を考慮し、一般に配線板単体では無く、同一の配線板を複数個一枚の配線板収容キットの中に収容した複合配線板に対して上記処理等がまとめて施される。特許文献1には、複数のピース配線板と、該ピース配線板を収容する収容穴を有するフレームとから成る多ピース配線板収容キットが開示されている。 When mounting electronic components on a wiring board, or other processing, etc., considering the work efficiency, it is generally not a single wiring board but a composite in which the same wiring board is housed in a single wiring board housing kit. The above processing and the like are performed collectively on the wiring board. Patent Document 1 discloses a multi-piece wiring board accommodation kit including a plurality of piece wiring boards and a frame having an accommodation hole for accommodating the piece wiring boards.

特開2011−23657号公報JP 2011-23657 A

しかしながら、特許文献1の多ピース配線板収容キットでは、接続箇所において、ピース配線板とフレームの収容穴との間に接着剤を注入して接着しており、異なる材質どうしを接着する接着剤が必要であり、また、接着剤の充填・硬化のための工程が別途必要となるため、生産効率が悪化する。更に、個々に収容穴に配線板を固定していくため、配線板相互の位置ズレが大きくなり、後工程での歩留まりの低下が予想される。 However, in the multi-piece wiring board housing kit of Patent Document 1, an adhesive is injected and bonded between the piece wiring board and the housing hole of the frame at the connection location, and an adhesive that bonds different materials is used. This is necessary, and a process for filling and curing the adhesive is required separately, so that the production efficiency is deteriorated. Furthermore, since the wiring boards are individually fixed in the receiving holes, the positional deviation between the wiring boards is increased, and a decrease in yield in the subsequent process is expected.

本発明の目的は、生産効率の高い複合配線板及び複合配線板の製造方法を提供することにある。 The objective of this invention is providing the manufacturing method of a composite wiring board and composite wiring board with high production efficiency.

本願発明の複合配線板の製造方法は、配線板を準備することと、
開口を備える金属フレームを準備することと、
前記金属フレームの開口内に前記配線板を配置することと、
前記金属フレームを変形させ、前記配線板の主面側の部位と前記金属フレームの一部とを接合することと、を含むことを技術的特徴とする。
The method for manufacturing a composite wiring board of the present invention comprises preparing a wiring board,
Preparing a metal frame with an opening;
Disposing the wiring board in the opening of the metal frame;
The present invention is characterized in that it includes deforming the metal frame and joining a portion on the main surface side of the wiring board and a part of the metal frame.

本願発明の複合配線板の製造方法では、変形した金属フレームにより配線板の主面側の部位と金属フレームの一部とが接合される。これにより、接着剤を用いる接合方法に対して、接着剤の充填・硬化の工程が不要になり、加工工程が少なくなるので、生産効率が高まり廉価に配線板を金属フレームへ接合できる。配線板の主面側の部位が接合面となるため、配線板の側壁にて接合する場合と比較して接合面積を増加させやすいので、接合強度の向上を容易に図ることができる。 In the method for manufacturing a composite wiring board according to the present invention, the portion on the main surface side of the wiring board and a part of the metal frame are joined by the deformed metal frame. This eliminates the need for an adhesive filling / curing step and reduces the number of processing steps as compared with a bonding method using an adhesive, thereby increasing the production efficiency and allowing the wiring board to be bonded to the metal frame at a low cost. Since the portion on the main surface side of the wiring board serves as a bonding surface, the bonding area can be easily increased as compared with the case where bonding is performed on the side wall of the wiring board, so that the bonding strength can be easily improved.

多数個取り用プリント配線板の平面図。The top view of the printed wiring board for multi-piece taking. 個片に切り出されたプリント配線板の斜視図。The perspective view of the printed wiring board cut out to the piece. レーザ加工されるプリント配線板の斜視図。The perspective view of the printed wiring board processed with a laser. 両金属フレームにプリント配線板が挟持された状態の平面図。The top view of the state by which the printed wiring board was clamped between both metal frames. プリント配線板が載置された下側金属フレームの開口を示す平面図である。It is a top view which shows opening of the lower metal frame in which the printed wiring board was mounted. 両金属フレームによりプリント配線板を挟持した状態を示す拡大断面図。The expanded sectional view which shows the state which pinched | interposed the printed wiring board with both metal frames. カシメ加工されたプリント配線板の平面図。The top view of the printed wiring board by which the crimping process was carried out. 第1実施形態のカシメ加工機の断面図。Sectional drawing of the crimping processing machine of 1st Embodiment. 複合配線板の一部断面図Partial cross section of composite wiring board 複合配線板から取り外されたプリント配線板の平面図。The top view of the printed wiring board removed from the composite wiring board. 第1実施形態のプリント配線板の断面図。Sectional drawing of the printed wiring board of 1st Embodiment. 電子部品の実装された第1実施形態のプリント配線板の断面図。Sectional drawing of the printed wiring board of 1st Embodiment with which the electronic component was mounted. 第1実施形態の第2改変例に係る複合配線板の断面図。Sectional drawing of the composite wiring board which concerns on the 2nd modification of 1st Embodiment.

[第1実施形態]
本実施形態の複合配線板100は、電子部品実装のためのリフロー等においてプリント配線板10に反りを生じさせないために、リフロー等を行う複数のプリント配線板10を金属フレームを用いて固定して構成されるものである。
[First embodiment]
In the composite wiring board 100 of the present embodiment, in order to prevent warping of the printed wiring board 10 during reflowing for mounting electronic components, a plurality of printed wiring boards 10 that perform reflowing are fixed using a metal frame. It is composed.

図11は、第1実施形態の係るプリント配線板10の電子部品実装前の断面図である。
プリント配線板10は、中央に配置されるコア絶縁層50Mの上面(第1面)F側に、層間絶縁層50A、50C、50E、50G、50Iが積層され、下面(第2面)S側に層間絶縁層50B、50D、50F、50H、50Jが積層されている。コア絶縁層50Mの第1面Fの導体回路58Maと第2面Sの導体回路58Mbとはビア導体60Mを介して接続されている。コア絶縁層50Mには心材が配置され、層間絶縁層50A、50C、50E、50G、50I、層間絶縁層50B、50D、50F、50H、50Jにも同様に心材が配置されている。
FIG. 11 is a cross-sectional view of the printed wiring board 10 according to the first embodiment before mounting electronic components.
In the printed wiring board 10, interlayer insulating layers 50A, 50C, 50E, 50G, and 50I are laminated on the upper surface (first surface) F side of the core insulating layer 50M disposed in the center, and the lower surface (second surface) S side. Interlayer insulating layers 50B, 50D, 50F, 50H, and 50J are laminated. The conductor circuit 58Ma on the first surface F and the conductor circuit 58Mb on the second surface S of the core insulating layer 50M are connected via a via conductor 60M. The core material is disposed in the core insulating layer 50M, and the core material is similarly disposed in the interlayer insulating layers 50A, 50C, 50E, 50G, and 50I and the interlayer insulating layers 50B, 50D, 50F, 50H, and 50J.

コア絶縁層50Mの第1面F側に積層される層間絶縁層50Aには、該層間絶縁層50A上の導体回路58Aを、コア絶縁層50Mの導体回路58Maへ接続させるためのビア導体60Aが形成されている。該層間絶縁層50A上に積層される層間絶縁層50Cには、該層間絶縁層50C上の導体回路58Cを、層間絶縁層50A上の導体回路58Aへ接続させるためのビア導体60Cが形成されている。該層間絶縁層50C上に積層される層間絶縁層50Eには、該層間絶縁層50E上の導体回路58Eを、層間絶縁層50C上の導体回路58Cへ接続させるためのビア導体60Eが形成されている。該層間絶縁層50E上に積層される層間絶縁層50Gには、該層間絶縁層50G上の導体回路58Gを、層間絶縁層50E上の導体回路58Eへ接続させるためのビア導体60Gが形成されている。該層間絶縁層50G上に積層される層間絶縁層50Iには、該層間絶縁層50I上の導体回路58Iを、層間絶縁層50G上の導体回路58Gへ接続させるためのビア導体60Iが形成されている。層間絶縁層50I上には、ソルダーレジスト層62Fが形成され、ソルダーレジスト層の開口64Fから露出される導体回路58Iがパッド66Fを構成する。 In the interlayer insulating layer 50A stacked on the first surface F side of the core insulating layer 50M, a via conductor 60A for connecting the conductor circuit 58A on the interlayer insulating layer 50A to the conductor circuit 58Ma of the core insulating layer 50M is provided. Is formed. Via conductor 60C for connecting conductor circuit 58C on interlayer insulating layer 50C to conductor circuit 58A on interlayer insulating layer 50A is formed in interlayer insulating layer 50C laminated on interlayer insulating layer 50A. Yes. Via conductor 60E for connecting conductor circuit 58E on interlayer insulating layer 50E to conductor circuit 58C on interlayer insulating layer 50C is formed in interlayer insulating layer 50E laminated on interlayer insulating layer 50C. Yes. A via conductor 60G for connecting the conductor circuit 58G on the interlayer insulating layer 50G to the conductor circuit 58E on the interlayer insulating layer 50E is formed in the interlayer insulating layer 50G laminated on the interlayer insulating layer 50E. Yes. Via conductor 60I for connecting conductor circuit 58I on interlayer insulating layer 50I to conductor circuit 58G on interlayer insulating layer 50G is formed in interlayer insulating layer 50I stacked on interlayer insulating layer 50G. Yes. A solder resist layer 62F is formed on the interlayer insulating layer 50I, and a conductor circuit 58I exposed from the opening 64F of the solder resist layer constitutes a pad 66F.

コア絶縁層50Mの第2面S側に積層される層間絶縁層50Bには、該層間絶縁層50B上の導体回路58Bを、コア絶縁層50Mの導体回路58Mbへ接続させるためのビア導体60Bが形成されている。該層間絶縁層50B上に積層される層間絶縁層50Dには、該層間絶縁層50D上の導体回路58Dを、層間絶縁層50B上の導体回路58Bへ接続させるためのビア導体60Dが形成されている。該層間絶縁層50D上に積層される層間絶縁層50Fには、該層間絶縁層50F上の導体回路58Fを、層間絶縁層50D上の導体回路58Dへ接続させるためのビア導体60Fが形成されている。該層間絶縁層50F上に積層される層間絶縁層50Hには、該層間絶縁層50H上の導体回路58Hを、層間絶縁層50F上の導体回路58Fへ接続させるためのビア導体60Hが形成されている。該層間絶縁層50H上に積層される層間絶縁層50Jには、該層間絶縁層50J上の導体回路58Jを、層間絶縁層50H上の導体回路58Hへ接続させるためのビア導体60Jが形成されている。層間絶縁層50J上には、ソルダーレジスト層62Sが形成され、ソルダーレジスト層の開口64Sから露出される導体回路58Jがパッド66Sを構成する。層間絶縁層50I、50G、50E、50C、50A、50M、50B、50D、50F、50H、50Jを貫通するスルーホール52が形成されている。 In the interlayer insulating layer 50B stacked on the second surface S side of the core insulating layer 50M, a via conductor 60B for connecting the conductor circuit 58B on the interlayer insulating layer 50B to the conductor circuit 58Mb of the core insulating layer 50M is provided. Is formed. A via conductor 60D for connecting the conductor circuit 58D on the interlayer insulation layer 50D to the conductor circuit 58B on the interlayer insulation layer 50B is formed on the interlayer insulation layer 50D laminated on the interlayer insulation layer 50B. Yes. Via conductor 60F for connecting conductor circuit 58F on interlayer insulating layer 50F to conductor circuit 58D on interlayer insulating layer 50D is formed in interlayer insulating layer 50F stacked on interlayer insulating layer 50D. Yes. Via conductor 60H for connecting conductor circuit 58H on interlayer insulating layer 50H to conductor circuit 58F on interlayer insulating layer 50F is formed in interlayer insulating layer 50H laminated on interlayer insulating layer 50F. Yes. Via conductor 60J for connecting conductor circuit 58J on interlayer insulating layer 50J to conductor circuit 58H on interlayer insulating layer 50H is formed in interlayer insulating layer 50J laminated on interlayer insulating layer 50H. Yes. A solder resist layer 62S is formed on the interlayer insulating layer 50J, and the conductor circuit 58J exposed from the opening 64S of the solder resist layer constitutes a pad 66S. Through holes 52 penetrating through the interlayer insulating layers 50I, 50G, 50E, 50C, 50A, 50M, 50B, 50D, 50F, 50H, and 50J are formed.

図12は、電子部品11が実装されたプリント配線板10の断面図である。
プリント配線板10の第1面F側に、パッド66Fに設けられた半田68を介して電子部品11が実装されている。プリント配線板10の第2面S側に、パッド66Sに設けられた半田68を介して電子部品11が実装されている。
FIG. 12 is a cross-sectional view of the printed wiring board 10 on which the electronic component 11 is mounted.
The electronic component 11 is mounted on the first surface F side of the printed wiring board 10 via solder 68 provided on the pad 66F. The electronic component 11 is mounted on the second surface S side of the printed wiring board 10 via the solder 68 provided on the pad 66S.

図1は、プリント配線板10が8×4個製造された多数個取り用プリント配線板10Gの平面図であり、図2は個片に切り出されたプリント配線板10の斜視図である。図11は、図2中のX1−X1断面の一部を示す。
図1に示すように、多数個取り用プリント配線板10Gの外周の枠部18の内側にて複数のプリント配線板10が製造される。図2に示すように、プリント配線板10は、矩形形状の本体部20の1辺の長手方向側壁14Vに側端部12Vが2個ずつ、本体部20を挟み対向するように形成されている。1辺の短手方向側壁14Hに側端部12Hが2個ずつ、本体部20を挟み対向するように形成されている。側端部12Vおよび側端部12Hは、同形状でその厚さが本体部20よりも薄くなるように形成されており、矩形の基部(ブリッジ部)12bと先端側へ幅が広がる台形部12aとから成る。
FIG. 1 is a plan view of a multi-piece printed wiring board 10G in which 8 × 4 printed wiring boards 10 are manufactured, and FIG. 2 is a perspective view of the printed wiring board 10 cut into individual pieces. FIG. 11 shows a part of the X1-X1 cross section in FIG.
As shown in FIG. 1, a plurality of printed wiring boards 10 are manufactured inside a frame portion 18 on the outer periphery of the multi-piece printed wiring board 10G. As shown in FIG. 2, the printed wiring board 10 is formed so that two side end portions 12V are opposed to the longitudinal side wall 14V of one side of the rectangular main body portion 20 with the main body portion 20 interposed therebetween. . Two side end portions 12H are formed on one side in the lateral direction side wall 14H so as to face each other with the main body portion 20 interposed therebetween. The side end 12V and the side end 12H have the same shape and are formed so that the thickness thereof is thinner than that of the main body 20, and a rectangular base (bridge) 12b and a trapezoid 12a having a width that expands toward the tip. It consists of.

第1実施形態では、プリント配線板10が多数個取り用プリント配線板10Gから切り出される際には、図3(A)に示されるようにプリント配線板10の外形に沿ってレーザで切断され、図3(B)に示すように個片に切り出される。 In the first embodiment, when the printed wiring board 10 is cut out from the multiple printed wiring board 10G, as shown in FIG. 3A, the printed wiring board 10 is cut with a laser along the outer shape of the printed wiring board 10, Cut into individual pieces as shown in FIG.

図4(A)は、下側金属フレーム30Gaにプリント配線板10を載置した状態を示す平面図であり、図4(B)は、両金属フレーム30Ga,30Gbによりプリント配線板10を挟持した状態を示す平面図である。図5は、プリント配線板10が載置された下側金属フレーム30Gaの開口30を示す平面図である。図6は、図4(B)のプリント配線板10のX2−X2断面の一部を示す断面図である。
本実施形態では、複合配線板100は、図4(A)(B)に示すように、4つのプリント配線板10を接合するための2つの金属フレームを備えている。両金属フレームは、アルミニウム製のフレームであって、各プリント配線板10を下側から支持する下側金属フレーム30Gaと、各プリント配線板10を上側から支持する上側金属フレーム30Gbとから成る。
4A is a plan view showing a state in which the printed wiring board 10 is placed on the lower metal frame 30Ga, and FIG. 4B shows the printed wiring board 10 sandwiched between both metal frames 30Ga and 30Gb. It is a top view which shows a state. FIG. 5 is a plan view showing the opening 30 of the lower metal frame 30Ga on which the printed wiring board 10 is placed. FIG. 6 is a cross-sectional view showing a part of the X2-X2 cross section of the printed wiring board 10 of FIG.
In the present embodiment, the composite wiring board 100 includes two metal frames for joining the four printed wiring boards 10 as shown in FIGS. Both metal frames are aluminum frames, and are composed of a lower metal frame 30Ga that supports each printed wiring board 10 from below and an upper metal frame 30Gb that supports each printed wiring board 10 from above.

下側金属フレーム30Gaは、プリント配線板10を収容するための収容用の開口30を4個備え、四隅に位置決め孔38が形成されている。図5に示すように、収容用の開口30には、プリント配線板10の長手方向側壁14Vに対応する縦壁34Vと、プリント配線板10の短手方向側壁14Hに対応する横壁34Hとが形成されている。縦壁34Vにはプリント配線板の4個の側端部12Vに対応する4個の凹部32Vが形成され、横壁34Hにはプリント配線板の4個の側端部12Hに対応する4個の凹部32Hが形成されている。上側金属フレーム30Gbは、プリント配線板10を介して下側金属フレーム30Gaと対象形状となるように形成されている。凹部32H、32Vは、同形状でプリント配線板の側端部の矩形の基部(ブリッジ部)12bと対応する基部32bと、プリント配線板の側端部の台形部12aと対応する台形部32aとから成る。台形部32aは、収容用の開口30の外縁方向に向かって幅が広がっている。 The lower metal frame 30Ga includes four accommodating openings 30 for accommodating the printed wiring board 10, and positioning holes 38 are formed at the four corners. As shown in FIG. 5, a vertical wall 34 </ b> V corresponding to the longitudinal side wall 14 </ b> V of the printed wiring board 10 and a lateral wall 34 </ b> H corresponding to the short side wall 14 </ b> H of the printed wiring board 10 are formed in the housing opening 30. Has been. Four concave portions 32V corresponding to the four side end portions 12V of the printed wiring board are formed on the vertical wall 34V, and four concave portions corresponding to the four side end portions 12H of the printed wiring board are formed on the horizontal wall 34H. 32H is formed. The upper metal frame 30Gb is formed to have a target shape with the lower metal frame 30Ga via the printed wiring board 10. The concave portions 32H and 32V have the same shape and a base portion 32b corresponding to the rectangular base portion (bridge portion) 12b at the side end portion of the printed wiring board, and a trapezoid portion 32a corresponding to the trapezoid portion 12a at the side end portion of the printed wiring board. Consists of. The trapezoidal portion 32 a has a width that increases toward the outer edge of the opening 30 for accommodation.

図6に示すように、両金属フレーム30Ga,30Gbの凹部32Vは、側端部12Vを挟持する挟持部を構成する。また、両金属フレーム30Ga,30Gbの凹部32Hも、側端部12Hを挟持する挟持部を構成する。凹部32Vおよび凹部32Hの深さは、下側金属フレーム30Gaと上側金属フレーム30Gbとをプリント配線板10を介して貼り合せたときに、挟持したプリント配線板10の厚さ方向の中心面C2が貼り合せた金属フレームの厚さ方向の中心面C1に一致するように設定されている。下側金属フレーム30Gaおよび上側金属フレーム30Gbは、両金属フレーム30Ga,30Gbを貼り合せた厚みt1(例えば、750μm)がプリント配線板10の厚みt2(例えば、780μm)よりも薄くなるように形成されている。このため、プリント配線板10の第1面Fよりも上側金属フレーム30Gbは凹み、プリント配線板10の第2面Sよりも下側金属フレーム30Gaは凹んでいる。これにより、プリント配線板10の電子部品実装の際に両金属フレーム30Ga,30Gbが干渉しない。 As shown in FIG. 6, the concave portions 32V of both metal frames 30Ga and 30Gb constitute a sandwiching portion that sandwiches the side end portion 12V. Further, the concave portions 32H of both the metal frames 30Ga and 30Gb also constitute a holding portion that holds the side end portion 12H. The depth of the recess 32V and the recess 32H is such that when the lower metal frame 30Ga and the upper metal frame 30Gb are bonded together via the printed wiring board 10, the central plane C2 in the thickness direction of the printed wiring board 10 sandwiched between them. It is set to coincide with the center plane C1 in the thickness direction of the bonded metal frame. The lower metal frame 30Ga and the upper metal frame 30Gb are formed such that the thickness t1 (for example, 750 μm) of the two metal frames 30Ga and 30Gb bonded is thinner than the thickness t2 (for example, 780 μm) of the printed wiring board 10. ing. For this reason, the upper metal frame 30Gb is recessed from the first surface F of the printed wiring board 10, and the lower metal frame 30Ga is recessed from the second surface S of the printed wiring board 10. Thereby, when mounting the electronic component of the printed wiring board 10, both metal frames 30Ga and 30Gb do not interfere.

アルミニウム製の両金属フレーム30Ga,30Gbの主面方向の熱膨張係数は23ppm/℃で、樹脂製のプリント配線板10の主面方向の熱膨張係数は16ppm/℃で、両金属フレーム30Ga,30Gbの熱膨張係数がプリント配線板10の熱膨張係数よりも大きい。貼り合せた両金属フレーム30Ga,30Gbの厚みt1をプリント配線板10の厚みt2よりも薄くすることで、熱膨張係数差によるプリント配線板10の反りの発生を抑制するように調整されている。第1実施形態では、両金属フレーム30Ga,30Gbの材料としてアルミニウムを用いたが、プリント配線板10の熱膨張係数よりも大きければ、銅、ステンレス等を用いることも可能である。 The thermal expansion coefficient in the main surface direction of both aluminum metal frames 30Ga and 30Gb is 23 ppm / ° C., and the thermal expansion coefficient in the main surface direction of the resin printed wiring board 10 is 16 ppm / ° C., both metal frames 30Ga and 30Gb. Is larger than the thermal expansion coefficient of the printed wiring board 10. By adjusting the thickness t1 of the bonded metal frames 30Ga and 30Gb to be smaller than the thickness t2 of the printed wiring board 10, adjustment is made to suppress the warpage of the printed wiring board 10 due to the difference in thermal expansion coefficient. In the first embodiment, aluminum is used as the material of both the metal frames 30Ga and 30Gb, but copper, stainless steel, etc. can be used as long as it has a coefficient of thermal expansion greater than that of the printed wiring board 10.

図7は、両金属フレーム30Ga,30Gbに対してカシメ加工によりプリント配線板10が接合された状態を示す。
図7に示すように、プリント配線板10の側端部12V,12Hを挟持している凹部32Vおよび凹部32Hに対して、カシメ加工機200を用いてカシメ加工部36がそれぞれ形成される。このカシメ加工部36により、下側金属フレーム30Gaの凹部32V,32Hの底壁が側端部12Vの第2面S側へ突き合わさるように塑性変形して接合され、上側金属フレーム30Gbの凹部32V,32Hの底壁が側端部12Vの第1面F側へ突き合わさるように塑性変形して接合される。また、この凹部32V,32Hに対する接合と同時に下側金属フレーム30Gaと上側金属フレーム30Gbとを接合するカシメ加工部36aが、例えば、図7に例示する位置にカシメ加工機200を用いてそれぞれ形成される。なお、カシメ加工部36aは、カシメ加工部36と同時に形成されることに限らず、例えば、カシメ加工部36を形成するカシメ工程の前後のカシメ工程にて形成されてもよい。
FIG. 7 shows a state in which the printed wiring board 10 is bonded to both the metal frames 30Ga and 30Gb by caulking.
As shown in FIG. 7, crimping portions 36 are respectively formed on the recesses 32 </ b> V and the recesses 32 </ b> H sandwiching the side ends 12 </ b> V and 12 </ b> H of the printed wiring board 10 using a crimping machine 200. By this crimping portion 36, the bottom walls of the recesses 32V and 32H of the lower metal frame 30Ga are plastically deformed and joined so as to abut against the second surface S side of the side end portion 12V, and the recess 32V of the upper metal frame 30Gb is joined. , 32H are plastically deformed and joined so that the bottom wall of the side end portion 12V faces the first surface F side. Further, crimping portions 36a for joining the lower metal frame 30Ga and the upper metal frame 30Gb simultaneously with the joining to the recesses 32V and 32H are formed, for example, at the positions illustrated in FIG. The In addition, the crimping process part 36a is not restricted to being formed simultaneously with the crimping process part 36, For example, you may form in the crimping process before and after the crimping process which forms the crimping process part 36.

図8(A)は、両金属フレーム30Ga,30Gbに対してカシメ加工を行うカシメ加工機200の断面図である。
カシメ加工機200は、各プリント配線板10の側端部12V,12Hを凹部32V,32Hにて支持した両金属フレーム30Ga,30Gbに対してカシメ加工を行う加工機であって、下型210と上型220とを備える。下型210は、ベース部211と支持板212とを備える。支持板212はベース部211に対して上下動可能に支持されている。ベース部211には、カシメ加工を行うポンチ213が設けられ、支持板212には、ポンチ213を通すための貫通孔212aが形成されている。支持板212の中央部には凹部212bが形成され、カシメ加工の際にプリント配線板10の本体部20に力が加わらないようにされている。該凹部212b上にプリント配線板10の本体部20が載置され、支持板212上に両金属フレーム30Ga,30Gbが載置される。
FIG. 8A is a cross-sectional view of a caulking machine 200 that performs caulking on both metal frames 30Ga and 30Gb.
The caulking machine 200 is a machine that performs caulking on both metal frames 30Ga and 30Gb in which the side end portions 12V and 12H of each printed wiring board 10 are supported by the recesses 32V and 32H. An upper mold 220 is provided. The lower mold 210 includes a base portion 211 and a support plate 212. The support plate 212 is supported so as to be vertically movable with respect to the base portion 211. The base portion 211 is provided with a punch 213 that performs caulking, and the support plate 212 is formed with a through hole 212a through which the punch 213 is passed. A concave portion 212b is formed in the central portion of the support plate 212 so that no force is applied to the main body portion 20 of the printed wiring board 10 during caulking. The main body portion 20 of the printed wiring board 10 is placed on the recess 212b, and both metal frames 30Ga and 30Gb are placed on the support plate 212.

上型220は、ベース部221と支持板222とを備える。支持板222はベース部221に対して上下動可能に支持されている。ベース部221には、カシメ加工を行うポンチ223が設けられ、支持板222には、ポンチ223を通すための貫通孔222aが形成されている。支持板222の中央部には凹部222bが形成され、カシメ加工の際にプリント配線板10の本体部20に力が加わらないようにされている。 The upper mold 220 includes a base portion 221 and a support plate 222. The support plate 222 is supported so as to be vertically movable with respect to the base portion 221. The base portion 221 is provided with a punch 223 that performs caulking, and the support plate 222 is formed with a through-hole 222a through which the punch 223 is passed. A concave portion 222b is formed in the central portion of the support plate 222 so that no force is applied to the main body portion 20 of the printed wiring board 10 during caulking.

図8(B)は、下型210へ上型220が押しつけられ、上側金属フレーム30Gbの凹部32V,32Hの底壁に上型220のポンチ223が押し当てられ、下側金属フレーム30Gaの凹部32V,32Hの底壁に下型210のポンチ213が押し当てられた状態を示す。
図4(B)に示す状態の両金属フレーム30Ga,30Gbに対して、カシメ加工機200を用いて図7に示す各カシメ加工部36や両金属フレーム30Ga,30Gbを接合するカシメ加工部が同時に形成される。このように形成される各カシメ加工部36により、各側端部12V,12Hが対応する凹部32V,32Hによりそれぞれ挟持されることで、各プリント配線板10が両金属フレーム30Ga,30Gbに接合されて成るリフロー用の複合配線板100が完成する。
8B, the upper mold 220 is pressed against the lower mold 210, the punch 223 of the upper mold 220 is pressed against the bottom walls of the recesses 32V and 32H of the upper metal frame 30Gb, and the recess 32V of the lower metal frame 30Ga. , 32H, the punch 213 of the lower mold 210 is pressed against the bottom wall.
With respect to both the metal frames 30Ga and 30Gb in the state shown in FIG. 4B, the crimping machines 36 shown in FIG. 7 and the crimping parts for joining the metal frames 30Ga and 30Gb shown in FIG. It is formed. Each printed wiring board 10 is joined to both metal frames 30Ga and 30Gb by each side edge 12V and 12H being sandwiched by the corresponding recesses 32V and 32H by the crimping portions 36 formed in this way. The reflow composite wiring board 100 is completed.

第1実施形態の複合配線板100では、変形した金属フレーム30Ga,30Gbによりプリント配線板10の各側端部12V,12Hの主面側(第1面F側および第2面S側)の部位と凹部32V,32Hとが接合される。これにより、接着剤を用いる接合方法に対して、接着剤の充填・硬化の工程が不要になり、加工工程が少なくなるので、生産効率が高まり廉価にプリント配線板10を金属フレーム30Ga,30Gbへ接合できる。プリント配線板10の主面側の部位が接合面となるため、プリント配線板10の側壁にて接合する場合と比較して接合面積を増加させやすいので、接合強度の向上を容易に図ることができる。なお、接合箇所等に接着剤を併用してもよい。この場合には、接着剤の併用によってプリント配線板10と金属フレーム30Ga,30Gbとの接合強度をさらに向上させることができる。 In the composite wiring board 100 of the first embodiment, the portions on the main surface side (the first surface F side and the second surface S side) of the side end portions 12V and 12H of the printed wiring board 10 by the deformed metal frames 30Ga and 30Gb. And the recesses 32V and 32H are joined. This eliminates the need for an adhesive filling / curing step and reduces the number of processing steps compared to a bonding method using an adhesive, thereby increasing the production efficiency and reducing the cost of the printed wiring board 10 to the metal frames 30Ga and 30Gb. Can be joined. Since the portion on the main surface side of the printed wiring board 10 becomes a bonding surface, it is easy to increase the bonding area as compared with the case of bonding at the side wall of the printed wiring board 10, so that the bonding strength can be easily improved. it can. In addition, you may use an adhesive agent together in a joining location. In this case, the joint strength between the printed wiring board 10 and the metal frames 30Ga and 30Gb can be further improved by using the adhesive together.

また、両金属フレーム30Ga,30Gbの凹部32V,32Hにカシメ加工部36が同時に形成されるため、両金属フレーム30Ga,30Gb対してプリント配線板10を正確に位置決めできる。また、プリント配線板相互間の位置ずれを小さくできる。 In addition, since the crimped portion 36 is simultaneously formed in the concave portions 32V and 32H of both the metal frames 30Ga and 30Gb, the printed wiring board 10 can be accurately positioned with respect to both the metal frames 30Ga and 30Gb. Further, the positional deviation between the printed wiring boards can be reduced.

両金属フレーム30Ga,30Gbにプリント配線板10がカシメ加工によりそれぞれ接合された状態で(図7参照)、半田印刷が行われ、電子部品11等が載置され、リフロー炉で電子部品11等の実装が行われる。200℃近いリフロー温度は、プリント配線板10を構成する樹脂のTg(ガラス転位点)を越えるため、実装される電子部品11等の重量と基板の残留応力によって、プリント配線板10に反りが生じ易い。ここで、第1実施形態では、各金属フレーム30Ga,30Gbに接合されたプリント配線板10は、図9に示すように、電子部品11等の重量による応力と共にプリント配線板10には中心側への応力が生じるが、上述したように、各金属フレーム30Ga,30Gbの主面方向への熱膨張係数がプリント配線板10の熱膨張係数よりも大きいため、プリント配線板10よりも相対的に各金属フレーム30Ga,30Gbが面方向にそれぞれ広がる。このため、プリント配線板10に、上述した中心側への応力を打ち消す外縁側への応力F1が各側端部12V,12Hを介して作用する。これにより、リフローにおいてもプリント配線板10に反りを生じさせない。 With the printed wiring board 10 joined to both the metal frames 30Ga and 30Gb by caulking (see FIG. 7), solder printing is performed, the electronic component 11 and the like are placed, and the electronic component 11 and the like are placed in a reflow furnace. Implementation is done. Since the reflow temperature near 200 ° C. exceeds the Tg (glass transition point) of the resin constituting the printed wiring board 10, the printed wiring board 10 is warped due to the weight of the electronic component 11 to be mounted and the residual stress of the board. easy. Here, in the first embodiment, the printed wiring board 10 bonded to each of the metal frames 30Ga and 30Gb is moved toward the center of the printed wiring board 10 together with the stress due to the weight of the electronic component 11 and the like as shown in FIG. However, since the thermal expansion coefficient in the main surface direction of each metal frame 30Ga, 30Gb is larger than the thermal expansion coefficient of the printed wiring board 10 as described above, The metal frames 30Ga and 30Gb spread in the surface direction. For this reason, the stress F1 to the outer edge side which cancels the stress to the center side mentioned above acts on the printed wiring board 10 via each side edge part 12V and 12H. Thereby, the printed wiring board 10 is not warped even in reflow.

図10は、複合配線板100からプリント配線板10が切り出された状態を示す平面図である。
電子部品の実装後に、図10に示すように、プリント配線板10の側端部12V,12Hから矩形形状の本体部20が切り落とされ、両金属フレーム30Ga,30Gbの凹部32V,32Hに挟持された側端部12V,12Hを残した状態で、プリント配線板10の本体部20がそれぞれ分離される。
FIG. 10 is a plan view showing a state in which the printed wiring board 10 is cut out from the composite wiring board 100.
After mounting the electronic components, as shown in FIG. 10, the rectangular main body 20 was cut off from the side ends 12V and 12H of the printed wiring board 10 and sandwiched between the recesses 32V and 32H of both metal frames 30Ga and 30Gb. The main body 20 of the printed wiring board 10 is separated while leaving the side end portions 12V and 12H.

[第1実施形態の第1改変例]
第1実施形態の第1改変例のプリント配線板10は、図11に示される構成で、コア絶縁層50Mには心材が配置され、層間絶縁層50A、50C、50E、50G、50I、層間絶縁層50B、50D、50F、50H、50Jには心材が配置されていない。このため、プリント配線板10に反りが生じ易いが、両金属フレーム30Ga,30Gbによりリフローにおいてもプリント配線板10に反りを生じさせない。
[First Modification of First Embodiment]
The printed wiring board 10 of the first modified example of the first embodiment is configured as shown in FIG. 11, the core material is disposed in the core insulating layer 50M, the interlayer insulating layers 50A, 50C, 50E, 50G, 50I, the interlayer insulation No core material is disposed on the layers 50B, 50D, 50F, 50H, and 50J. For this reason, although the printed wiring board 10 is likely to warp, both the metal frames 30Ga and 30Gb do not cause the printed wiring board 10 to warp even during reflow.

[第1実施形態の第2改変例]
図13は、第1実施形態の第2改変例に係る複合配線板の要部を示す断面図である。
第1実施形態の第2改変例では、図13に示すように、プリント配線板10の側端部12V,12Hと同じ厚さであって、側端部12V,12Hに対応するスリット33が形成される金属フレーム30Gcと、凹部32V,32Hが形成されない開口30のみが形成される2つの金属フレーム30Gd,30Geとが設けられている。各側端部12V,12Hは、3つの金属フレーム30Gc〜30Geの貼り合せにより構成される挟持部により挟持される。このようにしても、挟持部を形成する金属フレーム30Gd,30Geの部位に対してカシメ加工部を形成することで、プリント配線板10の各側端部12V,12Hの主面側の部位と挟持部とが接合され、各プリント配線板10を貼り合せた金属フレーム30Gc〜30Geに固定することができる。また、各挟持部に対するカシメ加工部と同時に各金属フレーム30Gc〜30Geを接合するカシメ加工部を形成することができる。
[Second modification of the first embodiment]
FIG. 13 is a cross-sectional view showing the main parts of a composite wiring board according to a second modification of the first embodiment.
In the second modified example of the first embodiment, as shown in FIG. 13, the slit 33 corresponding to the side end portions 12V and 12H having the same thickness as the side end portions 12V and 12H of the printed wiring board 10 is formed. The metal frame 30Gc to be formed and two metal frames 30Gd and 30Ge in which only the opening 30 in which the recesses 32V and 32H are not formed are provided. The side end portions 12V and 12H are sandwiched by a sandwiching portion configured by bonding three metal frames 30Gc to 30Ge. Even in this case, the crimping portion is formed with respect to the metal frame 30Gd and 30Ge forming the clamping portion, so that it is clamped with the main surface side portions of the side end portions 12V and 12H of the printed wiring board 10. Can be fixed to the metal frames 30Gc to 30Ge to which the printed wiring boards 10 are bonded. Moreover, the crimping process part which joins each metal frame 30Gc-30Ge simultaneously with the crimping process part with respect to each clamping part can be formed.

なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、例えば、以下のように具体化してもよく、その他、本発明の趣旨の範囲内で、細部の構成を適宜、変更することが可能である。
(1)金属フレーム30Ga,30Gbや金属フレーム30Gc〜30Geにて構成される挟持部により各側端部12V,12Hが位置ずれすることなく挟持される場合には、凹部32V,32H等に対するカシメ加工をなくしてもよい。
The present invention is not limited to the above-described embodiment. For example, the present invention may be embodied as follows, and other detailed configurations may be appropriately changed within the scope of the gist of the present invention. It is.
(1) When the side end portions 12V and 12H are sandwiched without being displaced by the sandwiching portion formed of the metal frames 30Ga and 30Gb and the metal frames 30Gc to 30Ge, the caulking process is performed on the recesses 32V and 32H. May be eliminated.

(2)プリント配線板10の側端部12V,12Hを挟持する金属フレーム30Ga,30Gbや金属フレーム30Gc〜30Geにより構成される挟持部に対して、カシメ加工と異なる塑性加工によりプリント配線板10と金属フレームとを接合してもよいし、例えば挟持部を弾性変形させることでプリント配線板10と金属フレームとを接合してもよい。 (2) The printed wiring board 10 and the printed wiring board 10 are formed by plastic processing different from the caulking processing on the holding portions formed by the metal frames 30Ga and 30Gb and the metal frames 30Gc to 30Ge holding the side ends 12V and 12H of the printed wiring board 10. The metal frame may be joined, or for example, the printed wiring board 10 and the metal frame may be joined by elastically deforming the sandwiching portion.

(3)上記実施形態において、金属フレーム30Ga,30Gbや金属フレーム30Gc〜30Geには、4つの開口30が形成されることに限らず、接合すべきプリント配線板10の個数に応じて複数の開口30を形成することができる。 (3) In the above embodiment, the metal frames 30Ga and 30Gb and the metal frames 30Gc to 30Ge are not limited to the four openings 30, and a plurality of openings depending on the number of printed wiring boards 10 to be joined. 30 can be formed.

(4)上記実施形態において、金属フレーム30Ga,30Gbや金属フレーム30Gc〜30Geからなるフレーム部は、半田リフロー温度において、プリント配線板10から成るピース部よりも剛性が高い方が好ましい。 (4) In the above embodiment, it is preferable that the frame portion made of the metal frames 30Ga and 30Gb and the metal frames 30Gc to 30Ge has higher rigidity than the piece portion made of the printed wiring board 10 at the solder reflow temperature.

10 プリント配線板
12V,12H 側端部
30Ga〜30Ge 金属フレーム
30 開口
32V,32H 凹部
100 複合配線板
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Printed wiring board 12V, 12H Side edge part 30Ga-30Ge Metal frame 30 Opening 32V, 32H Concave 100 Composite wiring board

Claims (10)

配線板を準備することと、
開口を備える金属フレームを準備することと、
前記金属フレームの開口内に前記配線板を配置することと、
前記金属フレームを変形させ、前記配線板の主面側の部位と前記金属フレームの一部とを接合することと、を含む複合配線板の製造方法。
Preparing a wiring board;
Preparing a metal frame with an opening;
Disposing the wiring board in the opening of the metal frame;
A method of manufacturing a composite wiring board, comprising: deforming the metal frame, and joining a portion on a main surface side of the wiring board and a part of the metal frame.
請求項1に記載の複合配線板の製造方法であって、
前記接合することでは、前記金属フレームに形成された挟持部によって、前記配線板の側壁に形成される側端部を挟持して接合する。
It is a manufacturing method of the composite wiring board according to claim 1,
In the joining, the side end portion formed on the side wall of the wiring board is sandwiched and joined by the sandwiching portion formed on the metal frame.
請求項2に記載の複合配線板の製造方法であって、
前記接合することでは、前記挟持部を変形させて前記側端部の主面側の部位と前記金属フレームの一部とを接合する。
It is a manufacturing method of the composite wiring board according to claim 2,
In the joining, the sandwiching portion is deformed to join the main surface side portion of the side end portion and a part of the metal frame.
請求項3に記載の複合配線板の製造方法であって、
前記準備することでは、前記金属フレームを複数準備し、
前記接合することでは、前記複数の金属フレームにより形成された挟持部を変形させて前記側端部の主面側の部位と前記金属フレームの一部とを接合し、
さらに、前記接合することでは、前記複数の金属フレーム同士を接合する。
It is a manufacturing method of the composite wiring board according to claim 3,
In the preparation, a plurality of the metal frames are prepared,
In the joining, the clamping part formed by the plurality of metal frames is deformed to join the main surface side portion of the side end part and a part of the metal frame,
Further, in the joining, the plurality of metal frames are joined together.
請求項1〜請求項4のいずれか一項に記載の複合配線板の製造方法であって、
前記接合することでは、前記金属フレームを塑性変形させ、前記配線板の主面側の部位と前記金属フレームの一部とを接合する。
A method of manufacturing a composite wiring board according to any one of claims 1 to 4,
In the joining, the metal frame is plastically deformed, and the portion on the main surface side of the wiring board and a part of the metal frame are joined.
配線板と、
前記配線板を収容する開口を備える金属フレームとを有し、
前記金属フレームを変形させることで、前記配線板の主面側の部位と前記金属フレームの一部とが接合され、前記金属フレームに前記配線板が固定されている複合配線板。
A wiring board;
A metal frame having an opening for accommodating the wiring board;
A composite wiring board in which a portion on the main surface side of the wiring board and a part of the metal frame are joined by deforming the metal frame, and the wiring board is fixed to the metal frame.
請求項6に記載の複合配線板であって、
前記金属フレームは、前記配線板の側壁に形成される側端部を挟持する挟持部を備える。
The composite wiring board according to claim 6,
The metal frame includes a clamping portion that clamps a side end portion formed on a side wall of the wiring board.
請求項7に記載の複合配線板であって、
前記挟持部を変形させることで、前記側端部の主面側の部位と前記金属フレームの一部とが接合される。
The composite wiring board according to claim 7,
By deforming the clamping part, the part on the main surface side of the side end part and a part of the metal frame are joined.
請求項8に記載の複合配線板であって、
複数の金属フレームにより前記挟持部が形成され、
前記挟持部を変形させることで前記側端部の主面側の部位と前記金属フレームの一部とが接合され、前記複数の金属フレーム同士が接合される。
The composite wiring board according to claim 8, wherein
The clamping part is formed by a plurality of metal frames,
By deforming the clamping part, the main surface side portion of the side end part and a part of the metal frame are joined, and the plurality of metal frames are joined together.
請求項6〜請求項9のいずれか一項に記載の複合配線板であって、
前記金属フレームを塑性変形させることで、前記配線板の主面側の部位と前記金属フレームの一部とが接合される。
A composite wiring board according to any one of claims 6 to 9,
By plastically deforming the metal frame, a portion on the main surface side of the wiring board and a part of the metal frame are joined.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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