JP3616481B2 - 複数の単位回路基板が支持された集合基板、および単位回路基板に実装された金属端子片の位置ずれ検査方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本願発明は、集合基板を構成する単位回路基板に実装された金属端子片の位置ずれを検査する技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、ニッケル製などの金属端子片が実装された回路基板の一例として、図５に示したようなものがあるが、たとえばこのような回路基板１は携帯電話機の充電池の電極に直接上記金属端子片１０を接触させるなどして、あるいは導体端子片１１を接続してこの導体端子片１１を充電池の電極に接触させるなどして上記充電池の保護回路などに使用される。
【０００３】
図６に示すように、上記金属端子片１０は、後に保護回路として使用される複数の単位回路基板１が枠部２０に対して橋絡部２１を介して支持された集合基板２の状態で、各単位回路基板１に、たとえばハンダリフローの手法などを採用したハンダ付けにより実装される。具体的には、単位回路基板１上に形成された導体パッド（図示略）にハンダペーストを塗布するとともに、この塗布領域に上記金属端子片１０を載置し、ハンダペーストを溶融・固化させることにより行われる。
【０００４】
そして、上記各単位回路基板１に実装された金属端子片１０は、所定の位置に精度良く実装されているかが検査されるのであるが、一般的には、この検査は以下に述べるような目視検査により行われる。すなわち、図６に示すように、上記各単位回路基板１を支持している枠部２０に形成された位置指示部２２内に上記単位回路基板１から延出して上記枠部２０側にオーバーラップした金属端子片１０の部位が納まっているか否かが目視により検査される。通常、上記枠部２０は、絶縁基材の表面に銅などにより金属被膜層が形成され、さらに、いわゆるグリーンレジストを呼ばれる絶縁層が形成されて構成されているが、上記位置指示部２２は、たとえば上記絶縁層の表面に、いわゆるシルク印刷などを行うことにより形成されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述したような目視による金属端子片１０の位置ずれ検査の方法は、人手に頼るのでは多大な時間と労力を要するためにあまりに効率が悪く、このような不具合は許容範囲内であるか否かのボーダーラインにあるような微妙な位置ずれを検査する場合にはより顕著に表れる。また、回路基板１を製造するにあたり、位置ずれ検査の工程が別途必要となるため、工程数の増加に伴う製造効率の悪化も懸念される。
【０００６】
そこで、自動的に目視を行える装置を用いて上述した位置ずれ検査を行うことも考えられるが、位置ずれ検査の工程が別途必要であることにはかわりはなく、新たな装置の導入にともない設備投資が必要になるなど、抜本的な解決手段とは言いがたい。
【０００７】
本願発明は、上記した事情のもとで考え出されたものであって、集合基板を構成する単位基板に実装された金属板の位置ずれの検査の効率化を図ることをその課題とする。
【０００８】
【発明の開示】
上記の課題を解決するため、本願発明では、次の技術的手段を講じている。
【０００９】
すなわち、本願発明の第１の側面によれば、所定位置に金属端子片が実装される複数の単位回路基板が橋絡部を介して枠部に支持されており、上記金属端子片が上記枠部側にオーバーラップするようにして上記回路基板に実装されるとともに、上記枠部に上記金属端子片の実装位置を規定する位置指示部が形成された集合基板であって、上記枠部は、絶縁基材の表面に金属被膜層が形成され、さらに絶縁層が形成された構成とされており、かつ、上記位置指示部は、上記単位回路基板に対して上記金属端子片が正常位置に実装された状態において、平面視における上記金属端子片のオーバーラップ部位の周縁から臨むように基材表面が露出した基材露出部と、この基材露出部の周縁に沿って形成されるとともに金属被膜層が露出した被膜層露出部と、を備えて構成されており、上記枠部には、上記被膜層露出部と導通するとともに、上記金属被膜層が露出したテストパッドが形成されていることを特徴とする、複数の単位回路基板が支持された集合基板が提供される。
【００１３】
本願発明の第２の側面によれば、上述した第１の側面に記載した集合基板の各単位基板に実装された金属端子片が単位回路基板上の正常位置に実装されているかどうかを検査する方法であって、検査すべき金属端子片と上記テストパッドとの間の導通状態を調べることによって上記金属端子片の実装状態を検査することを特徴とする、単位回路基板に実装された金属端子片の位置ずれ検査方法が提供される。
【００１４】
好ましくは、上述した位置ずれ検査方法においては、検査すべき金属端子片および上記テストパッドに測定端子を接触させて電流を供給するとともに、上記テストパッドと上記金属端子片との間に電流が流れたことが確認された場合に上記金属端子片の実装位置が正常でないと判断される。
【００１５】
上記集合基板においては、基材表面が露出した基材露出部と、この基材露出部の周縁に沿って形成されるとともに金属被膜層が露出した被膜層露出部とによって金属端子片の実装位置を規定する位置指示部が形成されており、上記基材露出部が上記単位回路基板に対して上記金属端子片が正常位置に実装された状態においては、平面視における上記金属端子片のオーバーラップ部位の周縁から上記基材露出部が臨むように形成されている。言い換えれば、上記金属端子片が許容範囲を越えるぐらいの位置ずれをもって実装された場合には、金属端子片のオーバーラップ部位が上記被膜層露出部と接触するように構成されている。
【００１６】
すなわち、上記各回路基板に実装された金属端子片と、たとえば上記枠部に形成されたテストパッドまたは金属被膜層の適部との間の導通状態を調べることによって上記金属端子片が正常位置に実装されているか否かを検査することができる。上述したように、その一例として、検査すべき金属端子片と上記テストパッドとのそれぞれに測定端子を接触させて電流を供給する方法、あるいは一方の測定端子を絶縁層を貫通するようにして差し込んで金属被膜層に接触させて電流を供給する方法などが考えられる。これらの検査方法においては、上記金属端子片が正常位置に実装されていれば上記金属端子片のオーバーラップ部位が上記被膜層露出部と接触していないため上記金属端子片と上記金属被膜層またはテストパッドとの間には電流は流れない。一方、金属端子片が許容範囲を越える位置ずれをもって実装されている場合には、上記オーバーラップ部位が被膜層露出部と接触しているために上記金属端子片と上記金属被膜層またはテストパッドとの間に電流が流れる。したがって、上記構成の集合基板においては、従来より採用されている目視ではなく、電流を供給・測定可能な装置（テスター）と接続された測定端子を接触させることにより上記金属端子片の実装状態での位置ずれを検査することができる。
【００１７】
ところで、回路基板を製造した場合には、回路基板内の所望の状態で電流が流れるかを検査するために上記したようなテスターと呼ばれる装置を用いて、いわゆるサーキットテストが行われる。すなわち、本願発明の金属端子片の位置ずれの検査は、サーキットテストに用いられるテスターを利用して、しかも、サーキットテストと同じ工程において行うことができる。したがって、本願発明は、人手を要さずとも、回路基板を製造するために従来より用いられている装置を用いい、新たな検査工程を追加することなく行うことができる。このため、金属端子片の位置決め検査を行うために要する時間や労力、ひいてはコストを大幅に削減して効率よく回路基板を製造することができる。
【００１８】
また、上記金属端子片は、いわゆるハンダリフローの手法などによって上記各回路基板上に実装されるのであるが、上記金属端子片が正常位置に実装されていない場合には、ハンダペーストを再溶融させてピンセットなどを用いて金属端子片の位置補正が行われる。このとき、上記位置指示部は、金属端子片の位置補正の目印としても使用することができる。
【００１９】
本願発明のその他の特徴および利点は、添付図面を参照して以下に行う詳細な説明によって、より明らかとなろう。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本願発明の好ましい実施の形態を、図面を参照して具体的に説明する。
【００２１】
図１は、本願発明に係る集合基板２の一例を表す要部平面図であり、図２は、図１の一点鎖線で囲まれる領域Ａの拡大図、すなわち（ａ）は、正常位置に金属端子片１０が実装された状態を表し、（ｂ）は、許容範囲を越えた位置ずれ状態で金属端子片１０が実装された状態を表しており、図３は、図２（ａ）のＩＩＩ −ＩＩＩ 線に沿う断面図である。なお、従来例を説明するために参照した図面に描かれている部材および部分と同一のものには同一の符号を付してある。
【００２２】
図１に示すように、上記集合基板２には、上記単位回路基板１が上下左右に多数形成されているとともに、各単位回路基板１の周りは溝状に貫通しており、橋絡部２１によって上記各単位回路基板１が枠部２０に支持された構成とされている。
【００２３】
図１に示すように、上記単位回路基板１は、たとえばガラスエポキシ樹脂など絶縁基材２５の表面に銅などによってニッケル製などの金属端子片１０が実装される導体パッド（図示略）を含む所定の回路パターンが形成されているとともに、導体パッドとなるべき領域を臨ませる窓をあけるようにして、いわゆるグリーンレジスト層が形成されている。上記導体パッドには、一端部が上記枠部２０側にオーバーラップするようにして金属端子片１０が実装されているが、金属端子片１０の実装には、たとえば、いわゆるハンダリフローの手法が採用される。このハンダリフローの手法によるハンダ付けは、上記導体パッドの上面にハンダペーストを塗布し、このハンダペーストの塗布領域に上記金属端子片１０を載置するとともに、ハンダペーストを再溶融させることにより行われる。なお、上記導体パッドは、いわゆるセルフアライメント効果を発揮させるために、グリーンレジスト層を形成する際に複数の小パッド群に分画形成してもよく、導体パッドの構成は適宜設計変更可能である。
【００２４】
図１ないし図３に示すように、上記枠部２０は、たとえばガラスエポキシ樹脂などの絶縁基材２５の表面に銅などの金属被膜層２３が上記配線パターンを形成する工程を同じ工程で形成されているとともに、この金属被膜層２３の表面には上記単位回路基板１と同じくグリーンレジストと呼ばれる絶縁層２４が形成されている。上記枠部２０の適部には、すなわち上記各単位回路基板１に実装された金属端子片１０がオーバーラップしている部位には、上記金属端子片１０の実装位置を規定する位置指示部２２が形成されており、上記各回路基板１に形成された配線パターンの導通状態を検査する際に利用されるとともに金属被膜層２３が露出したテストパッド２６が形成されている。
【００２５】
図２（ａ）に良く表れているように、上記位置指示部２２は、絶縁基材２５の表面が露出した基材露出部２２ａと、この基材露出部２２ａの周縁に沿って形成されるとともに金属被膜層２３が露出した被膜層露出部２２ｂと、を備えて構成されている。
【００２６】
上記基材露出部２２ａは、上記金属被膜層２３に、たとえばエッチング処理を施すなどして形成することができ、上記被膜層露出部２２ｂもまた、同様な手段あるいはスクリーン印刷などの手段によって形成することができる。上記基材露出部２２ａは、上記金属端子片１０が上記単位回路基板１上の正常に位置に実装された場合に、平面視における上記金属端子片１０のオーバーラップした部位の周縁から上記基材露出部２２ａが臨むような形状および大きさに形成されている。言い換えれば、図２（ｂ）に示すように、許容範囲を越えるような状態で上記金属端子片１０が単位回路基板１上に実装された場合には、上記金属端子片１０が被膜層露出部２２ｂと接触するようになされている。
【００２７】
なお、上記金属端子片が正常位置に実装されていない場合には、ハンダペーストを再溶融させてピンセットなどを用いて金属端子片の位置補正が行われるのであるが、上記位置指示部は、金属端子片の位置補正に際しての目印としても使用することができる。
【００２８】
次に、図４に参照しつつ上記各単位回路基板１に実装された金属端子片１０の位置ずれ検査方法について簡単に説明する。
【００２９】
図４に示すように、上記各単位回路基板１に実装された金属端子片１０の位置ずれ検査は、上記金属端子片１０と上記枠部２０に形成されたテストパッド２６とのそれぞれに測定端子５０，５１を接触させて電流を供給することにより行われる。上記金属端子片１０の位置ずれ検査に利用されるテストパッド２６としては、上記各単位回路基板１に形成された配線パターンの導通状態を検査するテストパッド２６を使用することができる。すなわち、金属端子片１０の位置ずれ検査をするために、新たにテストパッド２６を形成する必要はない。
【００３０】
上記測定端子５０，５１を介して上記金属端子片１０およびテストパッド２６のそれぞれに電流を供給した場合、上記金属端子片１０が正常位置に実装されていれば上記金属端子片１０のオーバーラップ部位が上記被膜層露出部２２ｂと接触していないため上記金属端子片１０とテストパッド２６との間には電流は流れることはない。一方、金属端子片１０が許容範囲を越える位置ずれをもって実装されている場合には、上記オーバーラップ部位が被膜層露出部２２ｂと接触しているため上記金属端子片１０とテストパッド２６との間に電流が流れる。
【００３１】
したがって、上記集合基板２においては、従来より採用されている目視ではなく、電流を供給・測定可能な装置（テスター）と接続された測定端子５０，５１を上記金属端子片１０とテストパッド２６とのそれぞれに接触させることにより上記金属端子片１０の実装状態での位置ずれを検査することができる。上記テスターとしては、配線パターンの導通状態を検査する装置を利用することができる。すなわち、いわゆるサーキットテストと呼ばれる配線パターンの導通状態を検査する工程において上記各単位回路基板１に実装された金属端子片１０の位置ずれを検査することができる。
【００３２】
上述したように、本願発明によれば、上記各単位回路基板１に実装された金属端子片１０の位置ずれの検査を、人手を要さず極めて簡易な操作によって、しかも新たな装置および検査工程を追加することなく行うことができる。このため、金属端子片１０の位置決め検査を行うために要する時間や労力、ひいてはコストを大幅に削減して効率よく回路基板１を製造することができる。
【００３３】
もちろん、本願発明は上述した実施形態には限定されず様々に設計変更可能である。すなわち、本願発明が要点とするところは、上記金属端子片１０が上記各回路基板１上の正常位置に実装されていない場合に、上記金属端子片１０が上記集合基板２の枠部２０に形成された金属被膜層２３と接触するように構成されている点にある。このため、上記位置指示部２２は、本実施形態を説明するために参照した図面に描かれている構成（特に、被膜層露出部２２ｂの形態）には限定されない。
【００３４】
また、本実施形態においては、テスターの一方の測定端子５１は、テストパッド２６に接触させれて電流が供給されていたが、上記測定端子５１をグリーンレジスト層を貫通するようにして枠部２０の表面から差し込んで金属被膜層２３に接触させて電流を供給することにより上記金属端子片１０の位置ずれを検査してもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本願発明に係る集合基板の一例を表す要部平面図である。
【図２】図１の一点鎖線で囲まれる領域Ａの拡大図であり、（ａ）は、正常位置に金属端子片が実装された状態を表し、（ｂ）は、許容範囲を越えた位置ずれ状態で金属端子片が実装された状態を表している。
【図３】図２（ａ）のＩＩＩ −ＩＩＩ 線に沿う断面図である。
【図４】金属端子片の位置ずれを検査している状態の図である。
【図５】金属端子片が実装された回路基板の一例を表す斜視図である。
【図６】従来例に係る集合基板の要部平面図である。
【符号の説明】
１ （単位）回路基板
２ 集合基板
１０ 金属端子片
２０ 枠部（集合基板の）
２１ 橋絡部（集合基板の）
２２ 位置指示部
２２ａ 基材露出部（位置指示部の）
２２ｂ 被膜層露出部（位置指示部の）
２３ 金属被膜層
２４ 絶縁層
２６ テストパッド

Claims (3)

1. 所定位置に金属端子片が実装される複数の単位回路基板が橋絡部を介して枠部に支持されており、上記金属端子片が上記枠部側にオーバーラップするようにして上記回路基板に実装されるとともに、上記枠部に上記金属端子片の実装位置を規定する位置指示部が形成された集合基板であって、
   上記枠部は、絶縁基材の表面に金属被膜層が形成され、さらに絶縁層が形成された構成とされており、かつ、
   上記位置指示部は、上記単位回路基板に対して上記金属端子片が正常位置に実装された状態において、平面視における上記金属端子片のオーバーラップ部位の周縁から臨むように基材表面が露出した基材露出部と、この基材露出部の周縁に沿って形成されるとともに金属被膜層が露出した被膜層露出部と、を備えて構成されており、
   上記枠部には、上記被膜層露出部と導通するとともに、上記金属被膜層が露出したテストパッドが形成されていることを特徴とする、複数の単位回路基板が支持された集合基板。
2. 請求項１に記載した集合基板の各単位基板に実装された金属端子片が単位回路基板上の正常位置に実装されているかどうかを検査する方法であって、
   検査すべき金属端子片と上記テストパッドとの間の導通状態を調べることによって上記金属端子片の実装状態を検査することを特徴とする、単位回路基板に実装された金属端子片の位置ずれ検査方法。
3. 検査すべき金属端子片および上記テストパッドに測定端子を接触させて電流を供給するとともに、上記テストパッドと上記金属端子片との間に電流が流れたことが確認された場合に上記金属端子片の実装位置が正常でないと判断する、請求項２に記載の金属端子片の位置ずれ検査方法。

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