JP3328248B2 - プリント配線基板実装用治具及びプリント配線基板実装方法 - Google Patents

プリント配線基板実装用治具及びプリント配線基板実装方法

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、フレキシブルプリ
ント配線基板や薄板プリント配線基板に表面実装する工
程で用いるのに好適なプリント配線基板実装用治具及び
この治具を用いたプリント配線基板実装方法に関する。
【0002】
【従来の技術】プリント配線基板上に電子部品を実装す
るには、電子部品の小型化、軽量化に伴い、表面実装方
式が広く採用されている。ガラスクロスにエポキシ樹脂
を含浸させて成る通常の1.6mm厚ガラスクロス・エポ
キシ樹脂積層板を用いたプリント配線基板では、基板自
体に強度があるので、反り等の変形が発生しにくく、部
品の位置合わせにも支障はなく、このため、表面実装の
工程を全自動化することができる。
【0003】しかし、近年のプリント配線基板は、更な
る電子機器の小型化、軽量化に対応するために、フレキ
シブル基板や薄板プリント配線基板に電子部品を実装す
ることが多く、自動化が困難になっている。一般的に、
フレキシブル基板や厚みが0.8mm以下の薄板プリント
配線基板は強度が低く、反りやねじれが発生し、しかも
位置合わせが困難で、電子部品の表面実装工程であるク
リームハンダ印刷や電子部品自動搭載機での作業やリフ
ロー工程での生産性を低下させている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】この発明は、フレキシ
ブルプリント配線基板や薄板プリント配線基板への表面
実装工程における生産性を向上させることができるプリ
ント配線基板実装用治具及びプリント配線基板の表面実
装方法を提供することを課題とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明のプリント配線基
板実装用治具は、板体よりなる治具ベースの表面中央部
ザグリ部を形成しこのザグリ部に弱粘着性樹脂を塗
布してプリント配線基板を剥離可能に貼着するための弱
粘着性接着剤層を形成してある。プリント配線基板実装
用治具の表面に弱粘着性接着剤層を介してフレキシブル
プリント配線基板或いは薄板プリント配線基板用の基板
を貼着すると、治具ベースがプリント配線基板を補強す
る。また、弱粘着性接着剤層がプリント配線基板のねじ
れや反りを規制し、位置を固定する。
【0006】板体としては、エポキシ樹脂を含浸したガ
ラスクロスの積層板、アルミニウム合金、ステンレス材
等が用いられる。治具ベースの表面に、プリント配線基
板位置合わせ用のピンを突出しても良いし、プリント配
線基板位置合わせ用の凹部を形成しても良い。ピンをプ
リント配線基板の位置決め孔に挿通し、凹部にプリント
配線基板の裏面に形成した突部を係合することにより、
プリント配線基板がプリント配線基板実装用治具の正し
い位置に貼着される。
【0007】本発明のプリント配線基板実装方法は、板
体よりなる治具ベースの表面中央部ザグリ部を形成
このザグリ部に弱粘着性樹脂を塗布して弱粘着性接
着剤層を形成して成るプリント配線基板実装用治具の表
面に、前記弱粘着性接着剤層を介してプリント配線基板
を貼着した後、必要個所に孔が穿設されたメタルマスク
を前記プリント配線基板の表面に位置合わせして重合
し、次いで、前記メタルマスクの表面にクリーム半田を
塗布して、該クリーム半田を前記メタルマスクの孔へ充
填し、次に、前記メタルマスクを除去してから、前記プ
リント配線基板上に残ったクリーム半田の上に電子部品
を搭載して加熱し、その後、前記プリント配線基板実装
用治具を除去する。
【0008】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づいて詳細に説明する。本発明のプリント配線基板実
装用治具は、図1に示すように、板状の治具ベース1の
表面中央部ザグリ部を形成しこのザグリ部に弱粘着
性樹脂を塗布してプリント配線基板4を剥離可能に貼着
するための弱粘着性接着剤層2を形成して成る。治具ベ
ース1は、強度と耐熱性を兼ね備えた、1.6mm厚のエ
ポキシ樹脂を含浸したガラスクロスの積層板(例えば、
利昌工業株式会社製;ES−3520)又はこれと同等
の強度を有するアルミニウム合金薄板、ステンレス薄板
等の板体より成る。弱粘着性接着剤層2は、耐熱性に富
み、常温やリフロー時にも樹脂の転写が起こらないか、
若しくは転写量が極少の弱粘着性樹脂(例えば、コニシ
株式会社製;ボンドシリコンコーク・無酢酸型)を素材
とする。
【0009】治具ベース1の表面中央部に、深さ0.5
mm程度のザグリ部10を形成し、このザグリ部10に上
記弱粘着性樹脂を塗布して弱粘着性接着剤層2を形成す
る。また、ザグリ部10の周縁寄りにさらに深くザグリ
加工を施して、プリント配線基板位置合わせ用の凹部1
3を形成する。さらに、ザグリ部10の外側において、
治具ベース1の表面に複数のピン3を圧入又はEリング
で固定して突設する。これらのピン3は、弱粘着性接着
剤層2の表面からの高さがプリント配線基板4の厚みよ
り大きくなるよう突出している。
【0010】次に、このプリント配線基板実装用治具を
用いたプリント配線基板実装方法について説明する。図
1に示すように、表面実装を行うプリント配線基板4の
裏面に、プリント配線基板実装用治具の凹部13と係合
する突部12を形成し、プリント配線基板4の周囲部
に、ピン3を挿通するための図示しない位置決め孔を穿
設しておく。なお、プリント配線基板4は、フレキシブ
ルプリント配線基板或いは薄板プリント配線基板用のも
のである。
【0011】プリント配線基板実装用治具の表面にプリ
ント配線基板4を被せ、プリント配線基板実装用治具の
凹部13とプリント配線基板4の突部12とを係合する
と共に、プリント配線基板実装用治具のピン3をプリン
ト配線基板4の位置決め孔に挿通して、プリント配線基
板4をプリント配線基板実装用治具に対して位置決め
し、プリント配線基板実装用治具の表面に弱粘着性接着
剤層2を介してプリント配線基板4を貼着する。
【0012】次に、図2に示すように、プリント配線基
板4の表面にメタルマスク5を重合する。この時、メタ
ルマスク5は、認識マーク等によりプリント配線基板4
に対して正しい位置に位置合わせされる。なお、メタル
マスク4の裏面には、その一部を陥没させてピン3の突
出部と係合する逃げ部7が形成されており、ピン3がプ
リント配線基板4の表面から突出していても、メタルマ
スク4を平らに重合できるようになっている。また、メ
タルマスク5の必要な位置、即ち電子機器搭載部に相当
する位置には孔6が穿設されている。そして、メタルマ
スク5とプリント配線基板4とを位置合わせすると、メ
タルマスク5の孔6がプリント配線基板4の表面の電子
機器搭載個所と一致するようになっている。
【0013】次いで、図3に示すように、メタルマスク
5の表面にクリーム半田9を載せてから、メタルマスク
5上でスキージ8を一定圧、一定速度、一定角度で走査
して、クリーム半田9をメタルマスク5の表面に塗布す
る。すると、クリーム半田9がメタルマスク5の孔6に
充填されて、プリント配線基板4の表面に付着する(図
4)。この時、弱粘着性接着剤層2の粘着性により、ま
た、プリント配線基板4の突部12及び位置決め孔とプ
リント配線基板実装用治具の凹部13及びピン3との係
合によって、プリント配線基板4は平らに位置ずれのな
い状態で支持され、しかも、メタルマスク5とプリント
配線基板4とが正しい位置に位置決めされているので、
クリーム半田9は的確な位置、形状及び量でプリント配
線基板4の表面に付着する。
【0014】その後、図5に示すように、メタルマスク
5を除去すると、クリーム半田9のみがプリント配線基
板4の表面に残る。次に、図6に示すように、プリント
配線基板4の表面に付着したクリーム半田9の上に、電
子部品自動搭載機で電子機器11を載せた後、熱風及び
赤外線14を照射して(図7)、クリーム半田9を溶融
させる。クリーム半田9が硬化すると、電子機器1はプ
リント配線基板4の表面に確実に実装される(図8)。
なお、この工程において、プリント配線基板4は確実に
プリント配線基板実装用治具に貼着され、反りやねじれ
が発生しないので、電子機器11の位置ずれが起こらな
い。
【0015】最後に、弱粘着性接着剤層2からプリント
配線基板4を剥がして、プリント配線基板実装用治具を
取り外す(図9)。この結果得られた製品においては、
プリント配線基板4の表面の適正な位置に、電子部品1
1が半田付けによって導通・固定されている。取り外し
たプリント配線基板実装用治具は、耐熱性に富む治具ベ
ース1と、耐熱性があり、転写が発生しにくい弱粘着性
接着剤層2を用いているため、一般的な表面実装工程の
条件下では、1,000回以上繰り返し使用できる。
【0016】なお、このプリント配線基板実装用治具
は、部品実装の様々な工程で使用可能であり、治具ベー
ス及び弱粘着性接着剤層の厚みや形状、ザグリ部及び凹
部の深さ等は適宜変更しても良い。また、ピンを設けず
に凹部のみによってプリント配線基板を位置決めするこ
ともでき、逆に、凹部を形成せずにピンのみでプリント
配線基板を位置決めすることもできる。
【0017】
【発明の効果】請求項1に係る発明によれば、強度が低
いフレキシブルプリント配線基板や薄板プリント配線基
板用の基板であっても、治具ベースが強度補強するの
で、表面実装工程において各種自動機器で作業を行うこ
とができると共に、変形等による歩留まりの低下を防ぐ
ことが可能であり、このため、表面実装の生産性が向上
する。また、弱粘着性接着剤層がプリント配線基板を平
らに、且つ、確実に固定して、クリーム半田印刷、電子
部品自動搭載、リフロー加工等の工程におけるプリント
配線基板の反り、ねじれ、位置ずれ等を防止する。
【0018】請求項5及び請求項6に係る発明によれ
ば、プリント配線基板を容易に位置合わせして、治具の
正しい位置に貼着することができる。請求項7に係る発
明によれば、強度が低いフレキシブルプリント配線基板
や薄板プリント配線基板用の基板に対して、効率良く、
しかも、正確に表面実装を行うことが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態に係る表面実装工程の第1段
階を示す断面図
【図2】同上の第2段階を示す断面図
【図3】同上の第3段階を示す断面図
【図4】同上の第4段階を示す断面図
【図5】同上の第5段階を示す断面図
【図6】同上の第6段階を示す断面図
【図7】同上の第7段階を示す断面図
【図8】同上の第8段階を示す断面図
【図9】電子機器を実装したプリント配線基板の断面図
【符号の説明】
1 治具ベース 2 弱粘着性接着剤層 3 ピン 4 プリント配線基板 5 メタルマスク 6 孔 7 逃げ部 8 スキージ 9 クリーム半田 10 ザグリ部 11 電子部品 12 突部 13 凹部 14 熱風及び赤外線

Claims (7)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 板体よりなる治具ベースの表面中央部
    ザグリ部を形成しこのザグリ部に弱粘着性樹脂を塗布
    してプリント配線基板を剥離可能に貼着するための弱粘
    着性接着剤層を形成したことを特徴とするプリント配線
    基板実装用治具。
  2. 【請求項2】 板体がエポキシ樹脂を含浸したガラスク
    ロスの積層板である請求項1に記載のプリント配線基板
    実装用治具。
  3. 【請求項3】 板体がアルミニウム合金である請求項1
    に記載のプリント配線基板実装用治具。
  4. 【請求項4】 板体がステンレス材である請求項1に記
    載のプリント配線基板実装用治具。
  5. 【請求項5】 前記治具ベースの表面にプリント配線基
    板位置合わせ用のピンを突出した請求項1乃至4のいず
    れかに記載されたプリント配線基板実装用治具。
  6. 【請求項6】 前記治具ベースの表面にプリント配線基
    板位置合わせ用の凹部を形成した請求項1乃至5のいず
    れかに記載のプリント配線基板実装用治具。
  7. 【請求項7】 請求項1乃至6のいずれか記載のプリン
    ト配線基板実装用治具の表面に、前記弱粘着性接着剤層
    を介してプリント配線基板を貼着した後、必要個所に孔
    が穿設されたメタルマスクを前記プリント配線基板の表
    面に位置合わせして重合し、次いで、前記メタルマスク
    の表面にクリーム半田を塗布して、該クリーム半田を前
    記メタルマスクの孔へ充填し、次に、前記メタルマスク
    を除去してから、前記プリント配線基板上に残ったクリ
    ーム半田の上に電子部品を搭載して加熱し、その後、前
    記プリント配線基板実装用治具を除去することを特徴と
    するプリント配線基板実装方法。
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