JP3719440B2 - フラットコイルの実装方法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、フラットコイルを複数実装する際の作業性を向上させるために、複数のフラットコイルをキャリアシートに配列させたフラットコイルの配列シートに関する。
【0002】
【従来の技術】
フラットコイルは、モーター、偏向ヨーク、トランス等に用いられている。一般に、フラットコイルを回路基板に実装する場合には、複数のフラットコイルを高い位置精度で実装することが求められている。例えば、高性能モーターにフラットコイルを使用する場合、±0.05mm程度の位置精度が要求される。
【0003】
従来、複数のフラットコイルを基板へ搭載する方法は、図6に示すようなフラットコイル搭載治具を用いて次のように行われている。この治具は、複数のフラットコイル1をストックするストックバー2を有している(図6(a))。ストックバー2の底部には、バネ3を介してフラットコイル1を支持する昇降台4が設けられており、またストックバー2の上部には、上蓋5が設けられており、ストックバー2の上端と上蓋5の間にフレキシブルあるいはリジッドな回路基板6が配されるようになっている。そこで、フラットコイルの搭載時には、まず、フラットコイル1をストックバー2に装着する。また、回路基板6のフラットコイル搭載部には予め、熱硬化性樹脂、UV硬化性樹脂等からなる接着剤を塗布しておき、その回路基板6をストックバー2の上端と上蓋5との間に配する。そして、図6(a)の矢印のように昇降台4を上昇させ、図6(b)に示すようにフラットコイル1を回路基板6に貼着し、次いで昇降台4を矢印のように降下させる。そして上蓋5を開け(図6(c))、フラットコイル1が貼着した回路基板6を取り出す(図6(d))。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図6に示したような治具を用いてフラットコイルの貼着位置の精度を高くするためには、各ストックバー2間の距離や上蓋5の寸法精度を上げることが必要とされ、さらに個々のストックバー2にフラットコイル1を装着する際に、各フラットコイル1の向きを一つずつ手作業で調整し、確認する必要があった。そのため、フラットコイル1を回路基板6へ実装する際の作業性が低くなり、問題となっていた。
【0005】
本発明は以上のような従来技術の問題点を解決しようとするものであり、複数のフラットコイルを回路基板へ位置精度高く実装する際の作業性を大きく向上させることを目的としている。
【0006】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、複数のフラットコイルを予めキャリアシートに所定の向きで貼着しておき、キャリアシートにフラットを貼着させたままの状態でフラットコイルを回路基板に貼着させ、その後キャリアシートを剥離すると、高い位置精度でかつ作業性よくフラットコイルを回路基板に実装できることを見出し、本発明を完成させるに至った。
【0007】
すなわち、本発明は、複数のフラットコイルがキャリアシートに貼着され、該キャリアシートの各フラットコイルの空芯部に対応する部分に孔部が設けられているフラットコイルの整列シートの当該フラットコイルを、回路基板に貼着により実装する方法において、下金型上に配された回路基板に対し、該整列シートを、フラットコイルが対向するように配し、該整列シートのキャリアシート側から上金型で圧着する際に、該上金型に設けられたガイドバーを該孔部に当てることにより回路基板と位置合わせすることを特徴とするフラットコイルの実装方法を提供する。
【0008】
本発明によれば、予め複数のフラットコイルがキャリアシートに所定の向きで貼着されており、しかもフラットコイルの空芯部分はこの整列シートの孔部ともなっているので、この孔部にガイドバーを当て回路基板と位置合わせすることにより、複数のフラットコイルを回路基板に同時かつ簡便に高い精度で位置合わせして貼着することが可能となり、フラットコイルの実装時の作業性を大きく向上させることが可能となる。
【0009】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて具体的に説明する。なお、各図中、同一符号は同一又は同等の構成要素を表している。
【0010】
図1は、本発明のフラットコイルの整列シート10aの実施例の平面図(同図(a))及びx−x断面図(同図(b))である。同図のように、この実施例では、複数のフラットコイル1がキャリアシート11に所定の向きの配列で粘着剤12により貼着されている。
【0011】
ここで、フラットコイル1としては、特に制限はないが、平角線を巻き回したコイル等を使用することができる。このフラットコイル1は、通常一枚のキャリアシートに6〜16個程度貼着される。
【0012】
フラットコイル1をキャリアシート11に貼着する粘着剤12としては、そのタック性が、フラットコイル1をキャリアシート11上に確実に保持できる大きさであることが重要である。しかし、過度にタック性が高いことは好ましくなく、熱硬化性樹脂、UV硬化性樹脂等からなる接着剤を使用して、フラットコイル1を回路基板に貼着した後は、フラットコイルから容易に剥離できる程度のタック性とすることが好ましい。またフラットコイルに剥離残りが生じないものを使用することが好ましい。このような特性を有する粘着剤としては、例えばアクリル系粘着剤等を使用することができる。
【0013】
一方、キャリアシート11には、フラットコイルを貼着した場合にフラットコイルの空芯部に対応する部分に孔部11aが設けられている。この孔部11aの形状については特に制限はないが、フラットコイルの空芯1a内にキャリアシート11が入らないように、空芯1a以上の大きさとすることが好ましい。これにより、後述するように、回路基板へフラットコイルを貼着する時にガイドバーを空芯部に嵌め入れることが可能となり、フラットコイルの基板における位置精度を容易に高めることが可能となる。
【0014】
また、キャリアシート11の形成材料としては、クレープ紙等の紙類やPETシート等のプラスチックフィルムを使用することができる。ただし、後述するようにを上型を使用してフラットコイルを回路基板へ貼着する時に、その上型のガイドバーと、キャリアシートに貼着されているフラットコイルの空芯との位置ずれの許容範囲を大きくするために伸縮性シートを使用することが好ましい。また、コイルの端子の位置等を確認しつつ回路基板へ貼着できるように、全光線透過率20%程度以上の透明性を有するシートを使用することが好ましい。
【0015】
キャリアシート11の厚みは、厚すぎるとキャリアシートの伸縮性が低下するので好ましくない。また、キャリアシート11をそのバルク素材から所定形状に打ち抜きにより成形する際にバリが発生しやすくなるので好ましくない。さらに、そのバルク素材は通常ロール状に巻かれているが、バルク素材が厚すぎると、バルク素材を所定形状のキャリアシート11として打ち抜いた後もロール状に巻かれていたときのカール状の歪みが残存しやすくなるので好ましくない。したがって、キャリアシート11の厚みは、その素材にもよるが、例えばPETシートを使用した場合、通常200μm以下とすることが好ましい。
【0016】
また、キャリアシート11には、フラットコイル1を回路基板へ搭載する時の位置決めの便宜上、基準穴11cを設けておくことが好ましい。
【0017】
キャリアシート11の裏面には、本発明の整列シートを積み重ねてストックし、その後に本発明の整列シートを使用する場合の取扱性を向上させる点から、剥離処理し、剥離処理層11bを形成しておくことが好ましい。この場合、剥離力は通常500g/5cm(300mm/min)以下程度とすることが好ましい。なお、本発明の整列シートをカートン、ラック、トレーなどに積み重ねてストックし、その後に使用する場合の取扱性を向上させるためには、図2に示すフラットコイルの整列シート10bのように、フラットコイル1上に剥離紙13を積層しておくこともできる。この図2の剥離シート13は、フラットコイルの整列シートからフラットコイル1を回路基板に貼着させるときには、予め剥離除去される。ただし、フラットコイルの整列シートの製造時に、キャリアシート11上に貼着させたフラットコイル1の上に剥離シート13を積層する作業や、フラットコイルの整列シートの使用時に予め剥離シート13を剥離する作業を省略する点からは、前述のように、裏面に剥離処理層11bを有するキャリアシート11を使用することが好ましい。
【0018】
図1に示した実施例のフラットコイルの整列シート10aを用いてフラットコイル1を回路基板に実装するにあたり、フラットコイルを回路基板に貼着する方法としては、例えば、図4に示したように行うことができる。即ち、まず回路基板6を、加熱機能を有する下金型14に載置する。その場合、回路基板6のフラットコイル搭載部位には、予め、熱硬化性接着剤又はホットメルト接着剤を印刷しておくか、又はディスペンサー等を使用して塗布しておく。また、回路基板6を下金型14に載置する場合には、図示したように、回路基板の基準穴6aを下金型14のガイドピン15に通すことが好ましい。回路基板6の上には、本発明のフラットコイルの整列シート10aを、フラットコイル1を回路基板6側に向けて配する。このフラットコイルの整列シート10aの基準穴11cもガイドピン15に通し、回路基板6とフラットコイル1との位置合わせを図る。さらに、上金型16を、その基準穴16aにガイドピン15を通して位置合わせし、フラットコイルの配列シート10aの上に配する。この上金型16には、上金型16を矢印のように降下させた場合に、回路基板6の所定の位置にフラットコイル1を押圧できるように、図5に示したようにフラットコイル1の空芯1aに嵌入するガイドバー17が設けられている。そこで、回路基板6、フラットコイルの配列シート10a及び上金型16を位置合わせした後は、上金型16を押し下げ、フラットコイルの配列シート10aのフラットコイル1を回路基板6の所定の部位に押しつけ、下金型14を加熱してフラットコイル1を回路基板6に接着する。その後、上金型16を上昇させ、キャリアシート11をフラットコイル1から剥離除去する。これにより、複数のフラットコイル1の位置合わせを個別に行うことなく、同時に簡便に行うことができ、複数のフラットコイル1を容易に高い位置精度で回路基板6に貼着することが可能となる。
【0019】
なお、上述の方法においてはフラットコイルを回路基板に貼着する接着剤として、熱硬化性接着剤又はホットメルト接着剤を使用し、下金型14で加熱して接着する例を示したが、この場合の接着剤としてUV硬化型接着剤を用いてもよい。その場合には、下金型14には加熱機能は必ずしも必要ではなく、別途UV照射装置を使用する。
【0020】
また、フラットコイル1を貼着する回路基板6に関しては特に制限はなく、種々のリジッド基板やフレキシブル基板に対して上述の方法を適用することができる。
【0021】
図3は、本発明のフラットコイルの整列シート10cの他の実施例の断面図である。このフラットコイルの整列シート10cは、フラットコイル1の表面、即ち回路基板と接着することとなる面に、接着剤層18を設けたものであり、それ以外は図1に示したフラットコイルの整列シート10aと同様である。ここで、接着剤層18としては、熱硬化性もしくはUV硬化性接着剤、又はホットメルト接着剤等を使用することができる。図1に示したフラットコイルの整列シート10aを用いてフラットコイルを回路基板に貼着する場合には、上述のように、回路基板6に予め接着剤を印刷するか、あるいはディスペンサーで塗布することが必要となるが、この場合の印刷箇所あるいは塗布箇所は、フラットコイル1個に対して1〜数箇所となるので、キャリアシートに貼着した複数のフラットコイルの全てについての塗布箇所は、合計で数十箇所にもなる。そのため、接着剤の塗布時間に相当の時間が費やされることとなる。これに対して、図3に示したようにフラットコイル1に接着剤層18を設けておくと、回路基板に接着剤を塗布する作業を省略することができる。また、フラットコイル1上に接着剤層18を形成する工程は、回路基板の所定部位に接着剤を塗布するよりも容易に行うことができる。したがって、より簡便にフラットコイルを回路基板に搭載することが可能となる。
【0022】
【発明の効果】
本発明によれば、複数のフラットコイルを回路基板へ位置精度高く実装する際の作業性を大きく向上させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例の平面図(同図(a))及び断面図(同図(b))である。
【図2】本発明の他の態様の実施例の断面図である。
【図3】本発明の他の態様の実施例の断面図である。
【図4】本発明の実施例のフラットコイルの整列シートを用いてフラットコイルを回路基板に搭載する場合の説明図である。
【図5】本発明の実施例のフラットコイルの整列シートを用いてフラットコイルを回路基板に搭載する場合の説明図である。
【図6】フラットコイルを回路基板に搭載する場合の従来の方法の説明図である。
【符号の説明】
1 フラットコイル
1a フラットコイルの空芯
6 回路基板
10a、10b、10c 実施例のフラットコイル
11 キャリアシート
11a キャリアシートの孔部
11b キャリアシートの裏面の剥離処理層
11c キャリアシートの基準穴
12 粘着剤
13 剥離紙
14 下金型
15 ガイドピン
16 上金型
16a 上金型の基準穴
17 ガイドバー
18 接着剤層
Claims (7)
- 複数のフラットコイルがキャリアシートに貼着され、該キャリアシートの各フラットコイルの空芯部に対応する部分に孔部が設けられているフラットコイルの整列シートの当該フラットコイルを、回路基板に貼着により実装する方法において、下金型上に配された回路基板に対し、該整列シートを、フラットコイルが対向するように配し、該整列シートのキャリアシート側から上金型で圧着する際に、該上金型に設けられたガイドバーを該孔部に当てることにより回路基板と位置合わせすることを特徴とするフラットコイルの実装方法。
- キャリアシートの孔部が、フラットコイルの空芯以上の大きさである請求項1記載の実装方法。
- フラットコイルがアクリル系粘着剤によりキャリアシートに貼着されている請求項1又は2記載の実装方法。
- キャリアシートが伸縮性材料から形成されている請求項1〜3のいずれかに記載の実装方法。
- キャリアシートのフラットコイルと反対側の面に剥離処理が施されている請求項1〜4のいずれかに記載の実装方法。
- フラットコイルの表面に接着剤層が形成されている請求項1〜5のいずれかに記載の実装方法。
- 下金型上に配された回路基板に対し、該整列シートを、フラットコイルが対向するように配する際に、フラットコイルを回路基板へ搭載する時の位置決めのための基準穴が設けられているキャリアシートの当該基準穴に、下金型に設けられたガイドピンを通すことによっても位置合わせを行う請求項1〜6のいずれかに記載の実装方法。
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