JP3857254B2 - 保持搬送用治具 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、治具表面に保持されたプリント配線板表面に、電子部品を実装した後、このプリント配線板を搬送する，或いは治具表面から取外す等する際に、電子部品が静電破壊することを抑制することができるとともに、この治具のメンテナンス工数を削減できる保持搬送用治具に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
周知のように、現在、プリント配線板はあらゆる電子機器に使用されている。一般に、この種のプリント配線板においては、絶縁基板表面に導体パターンを備え、この導体パターン表面に電子部品が実装された構成となっている。この導体パターン表面への電子部品の実装方法として、一般に次の２つの方法が知られている。
【０００３】
前者は、まず、ガラス繊維を含有したエポキシ系樹脂からなるプレート状の保持搬送用治具表面に、複数のプリント配線板を載置し、これらプリント配線板のそれぞれの周縁部，及び前記治具表面に耐熱性粘着テープを同時に貼着し、前記プリント配線板を保持する。その後、この保持されたプリント配線板は、この配線板の導体パターン表面に、搭載する電子部品の配設位置等に応じてクリームハンダを塗布するクリームハンダ塗布工程へ供された後、クリームハンダ塗布部に電子部品を搭載する電子部品搭載工程へ供される。そして、これらを加熱してクリームハンダを溶融，硬化させ前記電子部品を導体パターン表面に実装する実装工程へ供された後に、前記粘着テープを引き剥がし、このプリント配線板を前記治具から取外す。
【０００４】
後者は、前記治具表面に、弱粘着性粘着材，例えばシリコーン樹脂，アクリル系樹脂，ウレタン系樹脂，又はゴム系樹脂等からなる層又はパターンを設け、この層又はパターンによりプリント配線板を直接保持し、以降、前記前者の場合と同様の工程を経る方法である（例えば、特許文献１参照）。この方法の場合、前記前者の方法と比べ、耐熱性粘着テープの貼着，引き剥がし等の工数を削除することができるので、低工数生産を実現できる方法として知られている。
【０００５】
ところで、前記前者の電子部品実装工程で供された保持搬送用治具は、前述したように、ガラス繊維を含有したエポキシ系樹脂により形成され、前記後者の治具は、前記前者の治具表面に弱粘着性粘着材を備えた構成とされているので、両治具ともに、比較的高い絶縁性を有することになる。従って、前記各治具に保持したプリント配線板を搬送する際、ベルトコンベアを始めとする各種搬送手段と前記各治具との間に生ずる摩擦により、この治具自体は静電気を帯電し易い構成となっている。このため、前記実装工程において、導体パターン表面に電子部品を実装した後にこれを搬送する，或いは前記治具表面からプリント配線板を取外す等する際に、静電気スパークが発生し、実装された電子部品が破壊する，いわゆる静電破壊が発生する問題があった。
【０００６】
さらに、前記後者の工程で供された前記治具表面に、いわゆるフレキシブルプリント配線板（以下、「ＦＰＣ」という）を保持した場合においては、ＦＰＣ表面に電子部品を実装した後、これを前記治具から取外す際、ＦＰＣの柔軟性，及び弱粘着性粘着材の粘着力に起因して、大量の静電気が発生するため、特に静電破壊が発生し易い問題があった。
【０００７】
また、前記各治具が帯電することに起因して、これら各治具表面に空気中の粉塵が吸着し易い構成となっているため、定期的にこの粉塵を除去する必要があり、メンテナンス工数がかかるという問題があり、前記後者の治具の場合においては、更に、弱粘着性粘着材表面に粉塵が吸着し易い構成となるので、メンテナンス工数が特にかかるとともに、弱粘着性粘着材の劣化が著しく生産コストの増大を招来する問題があった。
【０００８】
【特許文献１】
特開昭６３−２０４６９６号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、このような事情を考慮してなされたもので、プリント配線板表面に実装された電子部品の静電破壊発生を抑制することができるとともに、メンテナンス工数を削減できる保持搬送用治具を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決して、このような目的を達成するために、本発明は以下の手段を提案している。
請求項１に係る発明は、絶縁基板表面に導体パターンを備えたプリント配線板を保持，搬送する保持搬送用治具であって、絶縁材料からなるコア材と、導電材料を含有した絶縁材料からなる板状体とを備えた積層体をなし、前記導電材料は、少なくとも前記積層体の壁面に露出した構成とされ、前記積層体に、前記導体パターンを収納するための凹部が設けられており、前記凹部は、前記板状体の表面から前記コア材に到る深さに形成されていることを特徴とする。
【００１１】
この発明に係る保持搬送用治具によれば、導電材料が前記板状体に限定して含有されているので、プリント配線板を保持する表面をこの板状体の表面とすることにより、この治具に帯電する静電気量を抑制することができるとともに、この治具に保持されたプリント配線板の絶縁信頼性の低下発生を抑制することができる。
【００１２】
すなわち、この治具表面にプリント配線板を平坦な状態で保持するためには、この治具表面に、プリント配線板の導体パターンを収納するための孔を穿設する必要があるが、この孔を、前記板状体を貫通して前記コア材に至るような深さに形成すると、この孔を画成する面のうち、前記導電材料が露出する面は、内壁面の上側部分のみになる。従って、この治具上に保持されるプリント配線板が、相対することになる前記導電材料の露出面は、前記内壁面の上側部分のみになる。これにより、この保持搬送用治具は、前記内壁面の上側部分から良好に放電することができ、帯電防止を図ることができるとともに、このような構成においても、プリント配線板が相対することになる前記導電材料の露出面の大きさを最小限に抑制することができ、このプリント配線板の絶縁信頼性の低下発生を抑制することができる。また、この治具自体の側壁面にも前記導電材料を露出させると、さらに確実に帯電防止を図ることができるようになる。さらに、この保持搬送用治具に帯電する静電気量が抑制されることから、この治具表面に空気中の粉塵が吸着することが抑制されるため、この粉塵を除去する工数の削減を図ることができる。
【００１３】
請求項２に係る発明は、請求項１記載の保持搬送用治具において、前記板状体は、前記コア材の外表面のうち、少なくとも、前記プリント配線板を保持する側の表面に設けられるとともに、その厚さは、前記積層体の積層方向における厚さの０．５倍以下で形成されていることを特徴とする。
【００１４】
この発明に係る保持搬送用治具によれば、この治具上に保持されるプリント配線板が相対することになる前記導電材料の露出面は、前記内壁面の上側部分のみとすることができる。従って、プリント配線板が相対することになる前記導電材料の露出面の大きさを最小限に抑制することができ、このプリント配線板の絶縁信頼性の低下発生を確実に抑制することができる。
【００１５】
請求項３に係る発明は、絶縁基板表面に導体パターンを備えたプリント配線板を保持，搬送する絶縁材料からなるプレート表面に、弱粘着性粘着材の層又はパターンを備えた保持搬送用治具であって、前記弱粘着性粘着材は導電材料を含有した構成とされ、該導電材料は少なくとも前記弱粘着性粘着材の壁面に露出した構成とされ、前記弱粘着性粘着材に、前記導体パターンを収納するための凹部が設けられており、前記凹部は、前記弱粘着性粘着材の表面から前記プレートに到る深さに形成されていることを特徴とする。
【００１６】
この発明に係る保持搬送用治具によれば、プリント配線板を保持する弱粘着性粘着材が導電材料を含有するとともに、この導電材料が弱粘着性粘着材の壁面に露出しているので、この治具に帯電する静電気量を抑制することができるとともに、この治具に保持されたプリント配線板の絶縁信頼性の低下発生を抑制することができる。
すなわち、この治具表面にプリント配線板を平坦な状態で保持するための、プリント配線板の導体パターンを収納する孔を、前記層またはパターンを貫通し前記プレートにまで至らせて形成すると、この孔を画成する面のうち、前記導電材料が露出する面を、内壁面の上側部分のみとすることができる。従って、この保持搬送用治具は、前記内壁面の上側部分から良好に放電することができ、帯電防止を図ることができるとともに、このような構成においても、プリント配線板が相対することになる前記導電材料の露出面の大きさを最小限に抑制することができ、このプリント配線板の絶縁信頼性の低下発生を抑制することができる。また、この治具自体の側壁面にも前記導電材料を露出させると、さらに確実に帯電防止を図ることができるようになる。
【００１７】
特に、この治具に保持するプリント配線板がフレキシブルプリント配線板の場合においては、このプリント配線板を治具から取外す際に、この配線板の柔軟性，及び弱粘着性粘着材の粘着力に起因して、静電気が大量に発生し易くなるため、電子部品の静電破壊が発生し易いことになるが、前述したように帯電する静電気量が最小限に抑制されるので、前記静電破壊の発生が確実に抑制されることになる。
【００１８】
また、治具に帯電する静電気量を抑制することができることに起因して、空気中に含まれる粉塵が、この治具に吸着することを抑制することができ、特に、弱粘着性粘着材に粉塵が吸着することを抑制することができるので、この粉塵を除去するメンテナンス工数を大幅に削減することができるとともに、弱粘着性粘着材の耐久性を向上させることができ、結果としてプリント配線板の製造コストの低減を図ることができる。
【００１９】
請求項４に係る発明は、請求項３記載の保持搬送用治具において、前記弱粘着性粘着材の層又はパターンの厚さは、０．０２５ｍｍ以上１．０００ｍｍ以下で形成されていることを特徴とする。
【００２０】
この発明に係る保持搬送用治具によれば、前記弱粘着性粘着材の層又はパターンの厚さが、０．０２５ｍｍ以上１．０００ｍｍ以下で形成されているので、この治具上に保持されるプリント配線板が相対することになる前記導電材料の露出面は、前記内壁面の上側部分のみとすることができる。従って、プリント配線板が相対することになる前記導電材料の露出面の大きさを最小限に抑制することができ、このプリント配線板の絶縁信頼性の低下発生を確実に抑制することができる。
【００２１】
請求項５に係る発明は、請求項１から４のいずれかに記載の保持搬送用治具において、前記導電材料が、金属粉末，カーボン繊維，カーボンブラック,または導電性ウィスカーであることを特徴とする。
【００２２】
この発明に係る保持搬送用治具によれば、前記導電材料が、金属粉末，カーボン繊維，カーボンブラック,または導電性ウィスカーであるので、この治具に発生した静電気が確実に外部に放電されるようになる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る保持搬送用治具の第一実施形態を、図１を参照しながら説明する。
図１において、保持搬送用治具２１は、耐熱性の優れた絶縁材料，例えばガラス繊維を含有したエポキシ系樹脂からなるコア材２２と、金属粉末，カーボン繊維，カーボンブラック,または導電性ウィスカーの導電材料を含有したエポキシ系樹脂からなる板状体２３とを備えた積層体とされている。ここで、前記導電材料がカーボンブラックである場合、このカーボンブラックは、板状体２３の体積に対して０．０１重量％濃度以上２０．００重量％濃度以下で板状体２３に含有されている。これにより、治具２１の電気抵抗値は、１×１０Ω以上１×１０^８Ω以下となっている。
【００２４】
板状体２３は、コア材２２の外表面のうち、プリント配線板１を保持する側の表面に設けられ、その厚さＡは、この保持搬送用治具２１の積層方向における厚さの０．５倍以下で形成されている。ここで、本実施形態においては、板状体２３は２層積層された構成とされ、前記厚さＡとは、これら積層された２層全体の厚さをいう。
【００２５】
また、この治具２１の表面２１ａには孔２４が設けられ、この孔２４は板状体２３を貫通するとともに，コア材２２の表面２２ａから所定距離内方に至るように形成されている。また、この孔２４の大きさ、及び配設位置は、治具２１に保持するプリント配線板１の一方の表面に設けられた導体パターン２の高さ等の大きさ，及びプリント配線板１を保持する位置等に応じて決定される。
また、治具２１の壁面のうち、板状体２３の側壁面２３ａは、研磨等の機械的加工が施されることにより、前記導電材料が露出した構成となっている。さらに、孔２４は、コア材２２及び板状体２３が積層した積層体を形成した後，この積層体の表面に切削等の機械的加工を施すことにより形成されるため、孔２４の内壁面２４ａのうち、板状体２３の配設部分には、前記導電材料が露出した構成となっている。
【００２６】
以上のように構成された保持搬送用治具２１の使用方法について説明する。
まず、この治具２１の表面２１ａに、プリント配線板１を、この配線板１の一方の表面に設けられた導体パターン２を孔１３に収納して載置する。これにより、治具２１の表面２１ａとプリント配線板１の絶縁基板３の表面３ａとが一様に当接した状態となり、プリント配線板１は治具２１に平坦に安定した状態で載置される。
そして、プリント配線板１の他方の表面１ａの周縁部のうち所定個所，及び前記治具２１の表面２１ａに、ゴム系接着剤等からなる耐熱性粘着テープを貼付けることでプリント配線板１を治具２１の表面２１ａに保持する。
その後、このように保持されたプリント配線板１は、この配線板１の他方の面１ａに設けられた導体パターン２の表面にクリームハンダを塗布する工程，電子部品を実装する工程等の所定の工程を経た後、前記耐熱性粘着テープを引き剥がし、プリント配線板１を治具２１から取外す。
【００２７】
ここで、前記工程を経た後に治具２１と，プリント配線板１とが帯電した静電気量を測定した。この結果、治具２１が帯電した静電気量は、３００Ｖ以上１０００Ｖ以下であり、プリント配線板１が帯電した静電気量は、５００Ｖ以上５０００Ｖ以下であった。
【００２８】
以上説明したように本実施形態による保持搬送用治具２１によれば、前記導電材料が、前記厚さに設定された板状体２３に限定して含有されているので、この治具２１上に保持されるプリント配線板１が、相対することになる前記導電材料の露出面を、孔２４の内壁面２４ａのうち、板状体２３の配設部分、すなわち孔２４の内壁面２４ａの上側部分に限定することができる。また、前記導電材料は、この治具２１の壁面のうち、板状体２３の側壁面２３ａと、孔２４の内壁面２４ａのうち、板状体２３の配設部分とに露出しているので、これらの壁面から治具２１に帯電した静電気を良好に放電することができる。
【００２９】
以上により、この治具２１の帯電防止と、この治具２１に保持するプリント配線板１の絶縁信頼性の低下発生抑制とを確実に図ることができる。さらに、この保持搬送用治具２１に帯電する静電気量が抑制されることから、この治具２１の外表面に空気中の粉塵が吸着することを抑制することができ、この粉塵を除去する工数の削減を図ることができる。
【００３０】
次に、本発明の第二実施形態について説明するが、前述の第一実施形態と同様の部位には、同一符号を付し、その説明を省略する。
本実施形態による保持搬送用治具３１は、図２に示すように、コア材２２と、フッ素系樹脂，シリコーン樹脂，アクリル系樹脂，ウレタン系樹脂，又はゴム系樹脂からなる弱粘着性粘着材の層３２（以下、「粘着材層３２」という）とを備えている。
【００３１】
粘着材層３２は、前記導電材料を含有し、コア材２２の外表面のうちプリント配線板１を保持する側の表面に設けられている。この粘着材層３２の厚さＣは、０．０２５ｍｍ以上１．０００ｍｍ以下で形成されている。ここで、前記導電材料がカーボンブラックである場合、このカーボンブラックは、粘着材層３２の体積に対して０．０１重量％濃度以上２０．００重量％濃度以下で粘着材層３２に含有されている。これにより、治具３１の電気抵抗値は、１×１０Ω以上１×１０^８Ω以下となっている。ここで、粘着材層３２の側壁面３２ａは、切断等の機械的加工が施されることにより、前記導電材料が露出した構成となっている。
【００３２】
また、治具３１の表面３１ａには、孔３３が設けられ、この孔３３は、粘着材層３２を貫通するとともに、コア材２２の表面２２ａから所定距離内方に至らせて形成されている。尚、この孔３３も前記第一実施形態と同様に機械的加工が施されることにより形成され、この孔３３の内壁面３３ａのうち、粘着材層３２の配設部分、すなわち、上側部分に前記導電材料が露出している。
【００３３】
以上のように構成された保持搬送用治具３１によれば、粘着材層３２がカーボンブラックを含有し，かつ,この厚さＣが０．０２５ｍｍ以上１．０００ｍｍ以下とされ，かつ,孔３３が粘着材層３２を貫通するとともにコア材２２の表面２２ａから所定距離内方に至らせて形成されているので、基本的には前記第一実施形態と同様の作用効果を奏することができる。更に、本第二実施形態においては、コア材２２に粘着材層３２が設けられているので、プリント配線板１を治具３１表面に保持する際に、耐熱性粘着テープを貼付ける等の工数を削除することができるため、プリント配線板の製造工数削減を図ることができる。
【００３４】
また、治具３１に帯電する静電気量を抑制することができることから、空気中に含まれる粉塵が、治具３１に吸着することを抑制することができ、特に、粘着材層３２に吸着することを抑制することができるので、この粉塵を除去するメンテナンス工数を大幅に削減することができるとともに、粘着材層３２の耐久性を向上させることができ、結果としてプリント配線板の製造コストの低減を図ることができる。
【００３５】
さらに、この治具３１に保持するプリント配線板１がフレキシブルプリント配線板の場合においては、このプリント配線板１を治具３１から取外す際に、この配線板１の柔軟性，及び粘着材層３２の粘着力に起因して、静電気が大量に発生し易くなるため、電子部品の静電破壊が発生し易いことになるが、前述したように帯電する静電気量が最小限に抑制されるので、前記静電破壊の発生を確実に抑制することができる。
【００３６】
なお、本発明は前記第一,第二実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば、前記第二実施形態においては、コア材２２の表面２２ａに粘着材層３２を設けた構成を示したが、これに限らず、保持するプリント配線板１の導体パターン２の形状等に応じてパターン化したものであってもよい。
また、前記第一,第二実施形態においては、導体パターン２を収納するための孔２４,３３を穿設した構成を示したが、本発明の技術的範囲は、孔２４,３３が穿設されていない構成をも含む。すなわち、第一実施形態における保持搬送用治具２１においては、板状体２３の側壁面２３ａに前記導電材料が露出していればよく、第二実施形態における保持搬送用治具３１においては、粘着材層３２の側壁面３２ａに前記導電材料が露出していればよい。
【００３７】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明に係る保持搬送用治具によれば、プリント配線板を保持し、これを搬送する過程において、この治具に帯電する静電気量を最小限に抑制することができるので、この治具表面にプリント配線板を保持した状態で、この配線板に電子部品を実装する工程を経た場合においても、電子部品の静電破壊発生を抑制することができる。また、導電材料がプリント配線板の絶縁基板に付着することを抑制することができるので、絶縁基板の絶縁信頼性の低下発生を抑制することができる。さらに、治具に粉塵が吸着することを抑制することができるので、メンテナンス工数を削減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の第一実施形態として示した保持搬送用治具表面にプリント配線板が保持された状態を示す断面側面の展開図である。
【図２】 本発明の第二実施形態として示した保持搬送用治具表面にプリント配線板が保持された状態を示す断面側面の展開図である。
【符号の説明】
１ プリント配線板
２ 導体パターン
３ 絶縁基板
２１，３１ 保持搬送用治具
２２ コア材（プレート）
２３ 板状体
２３ａ,３２ａ 側壁面（壁面）
２４ａ,３３ａ 内壁面（壁面）
３２ 弱粘着性粘着材の層（又はパターン）
Ａ 板状体の厚さ
Ｂ 導体パターンの高さ
Ｃ 弱粘着性粘着材の厚さ

Claims (5)

1. 絶縁基板表面に導体パターンを備えたプリント配線板を保持，搬送する保持搬送用治具であって、
   絶縁材料からなるコア材と、導電材料を含有した絶縁材料からなる板状体とを備えた積層体をなし、
   前記導電材料は、少なくとも前記積層体の壁面に露出した構成とされ、
   前記積層体に、前記導体パターンを収納するための凹部が設けられており、
   前記凹部は、前記板状体の表面から前記コア材に到る深さに形成されていることを特徴とする保持搬送用治具。
2. 請求項１記載の保持搬送用治具において、
   前記板状体は、前記コア材の外表面のうち、少なくとも、前記プリント配線板を保持する側の表面に設けられるとともに、その厚さは、前記積層体の積層方向における厚さの０．５倍以下で形成されていることを特徴とする保持搬送用治具。
3. 絶縁基板表面に導体パターンを備えたプリント配線板を保持，搬送する絶縁材料からなるプレート表面に、弱粘着性粘着材の層又はパターンを備えた保持搬送用治具であって、
   前記弱粘着性粘着材は導電材料を含有した構成とされ、
   該導電材料は少なくとも前記弱粘着性粘着材の壁面に露出した構成とされ、
   前記弱粘着性粘着材に、前記導体パターンを収納するための凹部が設けられており、
   前記凹部は、前記弱粘着性粘着材の表面から前記プレートに到る深さに形成されていることを特徴とする保持搬送用治具。
4. 請求項３記載の保持搬送用治具において、
   前記弱粘着性粘着材の層又はパターンの厚さは、０．０２５ｍｍ以上１．０００ｍｍ以下で形成されていることを特徴とする保持搬送用治具。
5. 請求項１から４のいずれかに記載の保持搬送用治具において、
   前記導電材料が、金属粉末，カーボン繊維，カーボンブラック，または導電性ウィスカーであることを特徴とする保持搬送用治具。

Images