JP3424325B2 - プリント基板およびその製造方法 - Google Patents

プリント基板およびその製造方法

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    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00Printed circuits
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    • H05K3/00Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/22Secondary treatment of printed circuits

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  • Structure Of Printed Boards (AREA)
  • Manufacturing Of Printed Wiring (AREA)
  • Production Of Multi-Layered Print Wiring Board (AREA)
  • Electric Connection Of Electric Components To Printed Circuits (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は電気機器の無害化処理及
びリサイクルによる再資源化に係り、詳しくは電気機器
に幅広く利用されるプリント基板のリサイクル方法に関
する。また、電子機器の分解またはリサイクルを考慮し
たプリント基板およびその製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】プリント基板はほとんど全ての電気機器
に用いられている。このプリント基板のリサイクルにつ
いては、有価金属(主として金:Au)が用いられている
コネクタとの接続端子部の切断による回収が主体であっ
た。接続端子部以外は全体を破砕し埋設する等の処理が
行なわれている。また、プリント基板の識別表示は単に
製造メーカが自由にきめる規則性のないコードが付され
ているのみであり、リサイクルや処分する際に参照でき
る形態にはなっていなかった。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明では、従来技術
で実施しているプリント基板全部の破砕・埋設処理のよ
うな地球環境に放出する廃棄物を可能な限り減らし、搭
載部品のリサイクル及び導電体・はんだのような金属の
回収・再利用を容易とすることを目的とした。また、環
境への影響を考慮したプリント基板、電子機器およびそ
れらの製造方法を提供することを目的とする。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明では上記した従来
技術の欠点をなくし、プリント基板に記載された分解方
法を参照し、一例として、基板上に搭載された部品につ
いて加熱によりその全数を回路パターン部分から一括し
て外し、回路の設計情報に基づき取外した部品をその特
性毎に分類し、プリント基板の部品として再利用する。
回路パターンについてもプリント基板のベース部分から
引き剥がすことが可能な構造とし、金属成分割合を増加
させ金属の回収・リサイクルルートに乗せ易い形態とす
る。上記目的を達成するために本願において開示される
解決手段の一例は次の通りである。プリント基板への通
電時間とプリント基板の分解方法及び製造方法を表す記
号を外部から読み取り可能な表示機構を備えたプリント
基板であって、該プリント基板は、単層あるいは複数層
の電気配線を形成する導体と、単層あるいは複数層の絶
縁体と、導体及び絶縁体を機械的に支える単層あるいは
複数のベース層を有し、該ベース層から該導体層と該絶
縁体層を熱あるいは化学薬品あるいは電磁波のいずれか
あるいはこれらの組み合わせにより剥がすことが可能で
あることを特徴としたプリント基板である。プリント基
板への通電時間とプリント基板の分解方法及び製造方法
を表す記号を外部から読み取り可能な表示機構を備えた
プリント基板であって、少なくとも電位、熱あるいは磁
場のいずれかにより色、色相あるいは色の濃度が変化す
る材料を用い、該プリント基板への通電時間を外部から
読み取り可能としたことを特徴としたプリント基板であ
る。プリント基板への通電時間とプリント基板の分解方
法及び製造方法を表す記号を外部から読み取り可能な表
示機構を備えたプリント基板であって、該表示機構に集
積回路を用い電気的な接触により該プリント基板への通
電時間を外部から読み取り可能としたことを特徴とする
プリント基板である。上記記載のプリント基板におい
て、前記ベース層が内部に空洞をもつことを特徴とする
プリント基板である。
【0005】本発明によれば、分解またはリサイクルに
おいて、環境への影響を考慮したプリント基板および電
子機器を提供することができる。また、分解作業、リサ
イクルの効率性を向上させたプリント基板、電子機器を
提供することができる。
【0006】また、副次的な効果として、部品の再利用
を行うため、新たな電子回路基板を製造するにあたっ
て、ある程度の規模を確保することによりコスト削減を
行うことも可能である。製品の流通量を確保しながら
も、部品生産量を減らすことが可能であり、製造業を維
持しながらも製造エネルギーの削減が可能である。これ
により、排出される二酸化炭素の量の削減も期待でき、
地球の温暖化傾向問題についての有力な解決策の一つと
なる。
【0007】
【実施例】本発明の表示機構としてはバーコードを用い
た。バーコードはその読み取りに関しては既に技術確立
されており、その精度は非常に安定している。コードの
内容は最初の2桁がリサイクル方法を表すコードで、次
ぎの3桁が生産国コード、続く5桁が責任製造者コー
ド、更に6桁の製造年月日、8桁のプリント基板識別コ
ードとした。これらのコードの桁数及び表示する内容の
順序についてはこの限りでなく、更に使用材料のコード
等の付加コードあるいは省略があってもよい。
【0008】図1に示すように、このバーコード2はプ
リント基板1の表面あるいは裏面に貼付される。OA機
器や家庭電器製品から外されたプリント基板はその分解
工程でリサイクル方法を示すコードによりその処理方法
が分類される。その第一の判定基準はプリント基板全体
としてみたときに環境に悪影響を与える鉛に代表される
重金属等の絶対量である。絶対量がほとんど0の場合は
全体を破砕して埋立てすることが可能なレベルと判断で
きる。本実施例ではリサイクル方法を表すコードの1桁
目は次の表1に示すような重金属含有量の絶対量のラン
クを表すようにした。
【0009】
【表1】
【0010】2桁目はプリント基板の構造を表すコード
として、基板を貫く金属棒が無い表面実装であるかどう
か、またプリント基板の回路パターン部分が基板のベー
ス部分から引き剥がし可能であるかどうかを表す。これ
により、搭載部品及びプリント基板の処理方法が決定さ
れる。本実施例では表2に示すようなコードとした。
【0011】
【表2】
【0012】ここで、回路パターンの引き剥がしについ
ては、プリント基板の構造による。プリント基板の構造
を図2に示すようなものにすることにより、基板のベー
ス部分4から分離することが可能となる。図2はプリン
ト基板の製造方法及び構造を示す。図2中の第1の過程
で、厚さ0.05mm程度のエポキシあるいはポリスチ
レン(PS)あるいはポリイミド等の絶縁性フィルムに
上面下面層の接続用スルーホール12を形成し、バーコ
ード2を印刷する。このバーコードについては最初の段
階で印刷しても、プリント基板全体が出来上がってから
印刷しても本質的に差はない。また、バーコードは印刷
でも既に印刷されたものを貼付る形態でも機能に差はな
い。第2の過程ではフィルム片面あるいは両面に配線パ
ターンを形成し、その後ソルダレジストを塗布する。第
3の過程では部品を搭載し、はんだのリフロー等によ
り、部品をはんだ接続するとともに上下の配線層をスル
ーホールを通じてはんだで接続する。その後、第4の過
程でこの回路フィルムにポリプロピレン(PP)やポリ
スチレン等の板に接着することにより回路基板を形成す
る。
【0013】このような構造にすることにより、図3に
示すように第1の過程でプリント基板のうち表面に搭載
されたLSI6や抵抗7、コンデンサ7等の素子は回路
から外すことにより、そのまま他の回路基板に用いるこ
とを可能とする。一方、回路パターン5は全く同一のも
のが使用されることは極めて稀であり、一般的には再使
用されることはないと考えられる。そこで、最も有効に
再利用するルートとして、第2の過程ではんだを可能な
限り取り除く。この状態の回路パターン9で原料のレベ
ルまで戻すことにより自然環境への排出量を最小とし、
資源の有効活用を行うのが最も優れている。金属物質に
ついては、プリント基板の回路パターンは一般的に銅で
構成するため、現在30%程度の含有量が確保されてい
れば、原料メーカとして採算がとれるため売却可能であ
る。
【0014】本実施例のプリント基板は20〜50μm
程度の厚さの絶縁フィルム上あるいはその両面に銅めっ
きにより回路パターン5を形成し、それをプリント基板
のベースに貼付ることにより構成している。ここで用い
る接着剤10は、通常の使用時には充分な接着力を示す
が、後のプリント基板分解工程での引き剥がしを考慮し
て、熱あるいは化学薬品あるいは電磁波等の一種類ある
いは併用による作用により接着力が変化し、プリント基
板のベースから引き剥がすことが可能となる。絶縁フィ
ルムの厚さを20〜50μm程度とすることにより、フ
ィルム両面の回路接続は、フィルムに貫通孔をあけるこ
とにより、はんだのリフロー時に簡単に電気的な接続が
可能である。
【0015】このプリント基板構成で更に複雑な高密度
パターンとする場合は、両面に回路パターンを形成した
2枚のフィルムを接続部分のみ貫通孔を形成したパター
ンの無い絶縁フィルムを介して接着後、加熱により電気
的な接続を行う。このようなフィルムの回路基板部分の
みの銅含有量は、銅の密度が絶縁フィルムの数倍あるこ
とを考慮すれば、容易に50%程度とすることが可能で
あり、この部分のみを金属材料のメーカに売却処理する
ことが可能である。
【0016】一方、プリント基板のベース部分4につい
ては、はんだリフローし部品を搭載した回路パターン5
のフィルムを接着することを考慮すれば、従来のプリン
ト基板のベースに要求される程の耐熱性は不要であり、
難燃処理を施したポリスチレンやポリプロピロピレン等
のいわゆるエコマテリアルを使用することが可能であ
る。これらのエコマテリアルは、既にリサイクルルート
が成立している。また、このようにプリント基板のベー
ス部分4が回路部分を搭載するだけの機能とすると、ベ
ース部分4の材料は発泡させることにより、機械的な強
度を損なうことなく材料の使用量を減ずることが可能で
あり、軽量化を図ることも可能である。
【0017】上記のように、最初の2桁のコードにより
リサイクル処理の方法を決定することが可能である。従
って、リサイクルする方法が標準化されれば、このコー
ドを参照することにより、どのリサイクルルートとする
か一義的に決定することも可能である。
【0018】次の3桁の国別コードは国際電話の国別コ
ードを用いた。このコードは国際的に材料の精度や基準
の差異がある現実から、生産国が特定できれば、製造国
と処理作業を行う国が異なっても、国間の基準の差異を
考慮した処理方法が行えるという利点がある。この国別
コードは国際電話のコードで有る必要はなく、一定の基
準で決められたものであればどのようなものでもよい。
【0019】次の5桁の製造メーカコードはこのプリン
ト基板の設計及び製造に関する全データを保有する製造
者を表示するものである。このコードは各国別にあるい
は国別コードと併用して国際的に登録されるものであ
り、桁数は必ずしも一定ではない。更に、続く6桁は製
造年月日を示すもので、このプリント基板を製造した時
点での規制や法律あるいは材料等の精度/純度等を知る
上で重要である。その次の8桁のプリント基板識別コー
ドは使用される製品の種類、使用される予想環境、プリ
ント基板の設計コード等からなるメーカ毎の基準あるい
は国別に定められた基準あるいは国際的に定められた基
準に基づいて決められたコードである。このコードを参
照することにより、使用されている全部品及び材料更に
その配置等のデータが得られる。
【0020】これらのコードを基にすることにより、図
4に示すようにプリント基板からベース部分と回路フィ
ルム部分を引き剥がした後、表面実装搭載部品側に粘着
性の部品受け11を置き、フィルムに熱を加えることに
より、使用部品を回収することが可能である。また、プ
リント基板識別コードとは別にプリント基板の電源を用
いて、電位、熱あるいは磁場により定常的に化学変化を
生ずるような材料により、プリント基板の処理時に実使
用時間を材料の色の変化等から得ることが可能である。
あるいは、プリント基板上にタイマーICを搭載して実
使用時間を精度高く知ることも可能である。従って、回
収された部品は製造時の部品の基準や製造年月日と使用
予想環境等から得られる予測余寿命等を参考に類別され
再使用することが可能である。
【0021】
【発明の効果】本発明によれば、分解またはリサイクル
において、環境への影響を考慮したプリント基板および
電子機器を提供することができる。また、分解作業、リ
サイクルの効率性を向上させたプリント基板、電子機器
を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明によるプリント基板の概念図である。
【図2】本発明実施例によるプリント基板の構造及び組
立て方法である。
【図3】本発明実施例によるプリント基板の分解方法で
ある。
【図4】本発明による表面実装部品回収方法の一実施例
である。
【符号の説明】
1…プリント基板、 2…プリント基板識別コー
ド、3…絶縁フィルム、 4…プリント基板ベー
ス、5…回路パターン、 6…LSIチップ、7…
抵抗素子 、 8…コンデンサ、9…はんだ除去
後の回路パターン、10…回路パターンとプリント基板
ベースの接着層、11…粘着性回路部品回収用部品受け 12…スルーホール孔

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】プリント基板への通電時間とプリント基板
    の分解方法及び製造方法を表す記号を外部から読み取り
    可能な表示機構を備えたプリント基板であって、 該プリント基板は、単層あるいは複数層の電気配線を形
    成する導体と、単層あるいは複数層の絶縁体と、導体及
    び絶縁体を機械的に支える単層あるいは複数のベース層
    を有し、 該ベース層から該導体層と該絶縁体層を熱あるいは化学
    薬品あるいは電磁波のいずれかあるいはこれらの組み合
    わせにより剥がすことが可能であることを特徴としたプ
    リント基板。
  2. 【請求項2】プリント基板への通電時間とプリント基板
    の分解方法及び製造方法を表す記号を外部から読み取り
    可能な表示機構を備えたプリント基板であって、 少なくとも電位、熱あるいは磁場のいずれかにより色、
    色相あるいは色の濃度が変化する材料を用い、該プリン
    ト基板への通電時間を外部から読み取り可能としたこと
    を特徴としたプリント基板。
  3. 【請求項3】プリント基板への通電時間とプリント基板
    の分解方法及び製造方法を表す記号を外部から読み取り
    可能な表示機構を備えたプリント基板であって、 該表示機構に集積回路を用い電気的な接触により該プリ
    ント基板への通電時間を外部から読み取り可能としたこ
    とを特徴とするプリント基板。
  4. 【請求項4】請求項1記載のプリント基板において、前
    記ベース層が内部に空洞をもつことを特徴とするプリン
    ト基板。
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