JP4033475B2 - 実装用基板及びプリント回路板の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、実装用基板及びプリント回路板の製造方法に関し、さらに詳しくは、金属板からなるプリント配線母板からプッシュバックされた１又は２以上のプッシュバック板及び／又はＶカットにより枠部に仮止めされたＶカット板からなるプリント回路板を含む実装用基板、及び、このようなプリント回路板の製造方法に関する。

近年、電子機器の小型化に伴い、電子機器に用いられるプリント回路板に対しても小型化、異形化の要求が増大している。一方、プリント回路板に電子部品を装着するためのチップマウンターや自動挿入機などの電子部品自動装着機（以下、これを「自装機」という。）は、搬送の関係から、ワークの大きさに上限と下限がある。また、自装機に使用するワークの外形は、実質的に長方形であること、すなわち、少なくとも一つの辺が直線で、これに垂直となる辺の全部又は一部が直線であることが要求される。

そこで、小型、かつ異形のプリント回路板上に自装機を用いて電子部品を装着する場合には、まず、プリント配線母板に複数のプリント回路板を作り込み、Ｖカット法、プッシュバック法、ミシン目法等を用いて、プリント回路板がもとのプリント配線母板に仮止めされた状態とし、次いで、プリント配線母板の外形を自装機で搬送可能な大きさ、形状を有する基板（実装用基板）に切断する方法が用いられている。

この内、Ｖカット法は、プリント配線母板上に印刷されたプリント回路の境界線に沿ってＶ字形の溝（Ｖカット）を入れ、プリント回路上に電子部品を実装した後、Ｖカットに沿って破断させる方法である。
また、プッシュバック法は、上型及び下型でプリント配線母板を狭持しながら、所定の形状を有する刃物を用いてプリント回路板を打ち抜き、次いで、打ち抜かれたプリント回路板を元の穴にはめ込む方法である。
さらに、ミシン目法は、プリント回路板の境界線に沿って、多数の小孔をあけ、小孔に沿って破断させる方法である。

これらの加工方法には、いずれも一長一短がある。例えば、プッシュバック法は、プリント回路板の形状に制約はないので、特に、異形のプリント回路板に電子部品を自動実装する場合に有効な方法である。しかしながら、プッシュバック法は、一般に加工後に基板に生じる反りが大きく、かつ、材料歩留まりも低い。
一方、Ｖカット法は、基板の反りが少なく、材料歩留まりも高いが、外形が直線的であるプリント回路板に対してのみ適用でき、異形のプリント回路板には適用できない。
さらに、ミシン目法は、簡便であるが、プリント回路板の外形寸法の精度が低いという欠点がある。

そこでこの問題を解決するために、従来から種々の方法が提案されている。例えば、特許文献１には、プリント配線母板から打ち抜かれたプリント回路板が元の穴にはめ込まれ、かつ、プリント配線母板の耳部には、複数のスリットが設けられたプリント配線母板が開示されている。同文献には、プリント配線母板の耳部に複数のスリットを設けることによって、プッシュバック加工の際に生ずる反りを低減できる点が開示されている。

また、特許文献２には、凸型に突出した部分にコの字型のスリット（貫通孔）を設け、凸型に突出した部分の底辺であって、不要基板との境界線に沿ってＶ溝を形成したプリント基板が開示されている。
また、特許文献３には、単体基板の周囲にミシン目を形成し、ミシン目の周囲に浅い凹溝を形成した多面取りプリント配線基板が開示されている。同文献には、ミシン目の周囲に浅い凹溝を形成することによって、ミシン目に沿って破断させる際に基板の剥離を抑制できる点が記載されている。

さらに、特許文献４には、プリント基板に形成されるＶ溝加工線上のＶ溝加工停止位置の前方に、停止位置を示すマークを形成したプリント基板が開示されている。同文献には、Ｖ溝加工が基板のエッジからエッジに至る途中で終わる場合、加工停止位置前方にマークを設けると、加工停止位置を目視により確認できるので、Ｖ溝加工を加工停止位置において確実に停止できる点が記載されている。

特開２００１−２６７７００号公報 特開平５−１６０５３９号公報の図１ 実開平４−３８０７１号公報の第１図 実開昭６３−７３９６４号公報の第３図

各種電気機器で使用されるプリント回路板は、現在、樹脂基板が主流である。樹脂基板は、硬く、かつ、脆いので、樹脂基板の表面に多数のＶカットを形成しても、自動実装に耐えうる強度と平面度を維持することができる。また、Ｖカットに沿って曲げ応力を加えるだけで簡単に基板が割れ、個々のプリント回路板に容易に分離することができる。さらに、樹脂基板にプッシュバック加工を施した場合、枠部からプリント回路板を押し出すか、あるいは、枠部に曲げ応力を加えるだけで簡単に枠部が割れ、プリント回路板を比較的容易に取り外すことができる。

一方、特殊な用途（例えば、高い放熱特性が要求される用途）には、金属基板（例えば、アルミニウム基板）も用いられている。この金属基板に対して、上述したＶカット法やプッシュバック法を適用することができれば、金属基板の製造コストを大幅に削減することができる。

しかしながら、金属基板は、樹脂基板に比べて硬度が低く、靱性も高い。そのため、金属基板の一端から他端に向かってＶカットを形成する場合において、Ｖカットの深さが深くなると、ハンドリングの際に金属基板がＶカットに沿って容易に折れ曲がり、自動実装に耐えうる強度と平面度を維持することができない。
一方、Ｖカットの深さを浅くすれば、自動実装に耐えうる強度と平面度を維持することができる。しかしながら、自動実装終了後にＶカットに沿って金属基板に曲げ応力を加えても基板が曲がるだけで、個々のプリント回路板に分離するのは容易ではない。また、極端な場合には、金属基板を曲げることすら困難となる。
さらに、金属基板に対してプッシュバック法を適用した場合、枠部による締め付け力が強いために、プリント回路板を変形させることなく、プリント回路板を枠部から押し出すのは容易ではない。また、枠部に曲げ応力を加えても枠部が折れ曲がるだけで破断せず、プリント回路板を枠部から分離するのは容易ではない。

さらに、上述したような種々の問題を解決し、金属基板に適したＶカット方法及び／又はプッシュバック方法、並びに、これらの方法を使用することにより得られる加工板が提案された例は、従来にはない。

本発明が解決しようとする課題は、その材質によらず、自動実装に耐え、かつ、個々のプリント回路板に分離することが容易な実装用基板を提供することにある。
また、本発明が解決しようとする他の課題は、その材質によらず、プリント回路板を容易かつ低コストで分離することが可能なプリント回路板の製造方法を提供することにある。

上記課題を解決するために本発明に係る実装用基板は、金属材料からなる枠部と、前記枠部を含む前記金属材料からなる母板から打ち抜かれ、かつ、元の穴にはめ込まれたプッシュバック板からなり、少なくともその両端が前記枠部で支持されたプリント回路板と、前記プッシュバック板からなるプリント回路板と前記枠部の共通接線上又はその近傍であって、前記プッシュバック板からなるプリント回路板の両端に形成され、かつ、前記枠部の外周に連通している第１Ｖカットと、前記プッシュバック板からなるプリント回路板に隣接し、かつ、前記第１Ｖカットを介して前記枠部に仮止めされたＶカット板からなるプリント回路板と、前記第１Ｖカットの少なくとも一部分に充填された第１充填材とを備えていることを要旨とする。
また、本発明に係るプリント回路板の製造方法は、本発明に係る実装用基板に備えられるＶカットに沿って枠部を破断させ、枠部からプリント回路板を分離させることを要旨とする。

プッシュバック法又はＶカット法により枠部に仮止めされたプリント回路板の接線上若しくはその近傍に沿って又はプリント回路板の境界線に沿って、枠部の外周に連通しているＶカットを形成した場合において、少なくとも１つのＶカットの少なくとも一部分に充填材を充填すると、Ｖカット周辺の曲げ剛性が増大する。そのため、実装用基板が金属基板からなる場合であっても、自動実装に耐えうる強度と平面度を維持することができる。また、自動実装終了後に、Ｖカットに沿って枠部を単に折り曲げるか、あるいは、充填材を適当な工具や薬剤を用いて除去した後にＶカットに沿って枠部を折り曲げれば、プリント回路板を極めて容易に分離することができる。

以下、本発明の一実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、以下の説明においては、プリント配線母板、これを加工することにより得られるプリント回路板（プッシュバック板、Ｖカット板）、及び、このプリント回路板が仮止めされた実装用基板について本発明を適用した例について説明するが、本発明は、プリント配線母板以外の「母板」、これを加工することにより得られるプリント回路板以外の「製品板」、及び、このような製品板が仮止めされた実装用基板以外の「加工板」に対しても適用することができる。また、本発明は、金属基板に対して適用すると特に大きな効果が得られるが、樹脂基板に対しても当然に適用することができる。

図１（ａ）、並びに、図１（ｂ）、図１（ｃ）及び図１（ｄ）に、それぞれ、本発明の第１の実施の形態に係る実装用基板の平面図、並びに、そのＢ−Ｂ’線断面図、そのＣ−Ｃ’線断面図及びそのＤ−Ｄ’線断面図を示す。なお、図１においては、見やすくするために、各部の寸法を適宜、実際の寸法より拡大・縮小して描いてある。

図１において、本実施の形態に係る実装用基板１０は、枠部１２と、枠部１２に仮止めされたプリント回路板（プッシュバック板１４、１４…及びＶカット板１６、１６…）と、プリント回路板の接線上又はその近傍に形成され、かつ、枠部１２の外周に連通している１又は２以上のＶカット（第１Ｖカット１８、１８及び第２Ｖカット２０、２０…）と、各Ｖカットの少なくとも一部分に充填された充填材２２、２２…とを備えている。

枠部１２は、プッシュバック板１４、１４…及びＶカット板１６、１６…への自動実装が終了するまでの間、これらを支持するためのものである。枠部１２の四隅には、自動実装の際の基準穴及びサブ基準穴となる貫通孔１２ａ、１２ａ…が形成されている。
また、枠部１２の両端には、枠部１２の外周に連通し、かつ、プッシュバック板１４、１４…及びＶカット板１６、１６…に連通していない１又は２以上のスリット１２ｂ、１２ｂ…が形成されている。スリット１２ｂ、１２ｂ…は、プッシュバック加工の際に生ずる反りを低減するためのものである。従って、スリット１２ｂ、１２ｂ…の個数及び長さは、実装用基板１０に発生する反りの程度に応じて、最適な個数及び長さを選択する。なお、反りが少ない場合には、スリット１２ｂ、１２ｂ…を省略しても良い。

枠部１２の内部には、第１Ｖカット１８、１８の長手方向に沿って、プッシュバック板１４、１４…とＶカット板１６、１６…とが交互に並んでおり、実装用基板１０の上下端は、それぞれ、プッシュバック板１４、１４になっている。
プッシュバック板１４、１４…は、プリント配線母板（外形切断前の実装用基板）から打ち抜かれ、かつ、元の穴にはめ込まれたものである。各プッシュバック板１４、１４…の左右端は枠部１２で支持され、その上下端は枠部１２又は隣接するＶカット板１６、１６…で支持されている。
Ｖカット板１６、１６…は、母板からプッシュバック板１４、１４…を所定の間隔で打ち抜いた後に残る領域であって、左右の第１Ｖカット１８、１８と、隣接する上下のプッシュバック板１４、１４で囲まれた領域からなる。Ｖカット板１６、１６…は、左右の第１Ｖカット１８、１８を介して枠部１２に仮止めされている。

さらに、本実施の形態において、各プッシュバック板１４、１４…は、それぞれ、２以上の第１単位板１４ａ、１４ａ…が第１共有直線部（第１単位板１４ａ、１４ａ間の境界線）１４ｂ、１４ｂ…を介して一体化したものからなる。また、各Ｖカット板１６、１６…は、それぞれ、２以上の第２単位板１６ａ、１６ａ…が第２共有直線部（第２単位板１６ａ、１６ａ間の境界線）１６ｂ、１６ｂ…を介して一体化したものからなる。この第１単位板１４ａ、１４ａ…及び第２単位板１６ａ、１６ａ…が、それぞれ、最終製品であるプリント回路板（製品板）となる。
第１共有直線部１４ｂ、１４ｂ…及び第２共有直線部１６ｂ、１６ｂ…は、それぞれ、一直線上に並んでおり、第２Ｖカット２０、２０…は、その上又はその近傍に形成されている。また、各第１単位板１４ａ、１４ａ…及び各第２単位板１６ａ、１６ａ…には、図示はしないが、適宜、電子部品を実装するためのピン穴、貫通孔等が形成されている。

なお、図１において、第１単位板１４ａ、１４ａ…及びこれを含むプッシュバック板１４、１４…、並びに、第２単位板１６ａ、１６ａ…及びこれを含むＶカット板１６、１６…は、いずれも矩形状を呈しているが、これは単なる例示であり、曲線を含む形状であっても良い。
例えば、プッシュバック板１４、１４…の上下辺は、曲線を含んでいても良い。この場合、これに応じて、Ｖカット板１６、１６…の上下辺も曲線を含むことになる。
また、例えば、プッシュバック板１４、１４…左右辺は、円弧状であっても良い。この場合、第１Ｖカット１８、１８は、円弧状の左右辺に接するように形成すればよい。
また、Ｖカット板１６、１６…の左右辺は、その一部に直線を含んでいれば良く、そのすべてが直線である必要はない。この場合、Ｖカット板１６、１６…（及びプッシュバック板１４、１４…）の両端近傍に、適宜、所定の形状を有する貫通孔を形成すると、プッシュバック板１４、１４…の両端近傍の形状に制約されることなく、Ｖカット板１６、１６…の両端近傍の形状を任意に定めることができる。

また、図１において、「第１単位板１４ａ、１４ａ…と第２単位板１６ａ、１６ａ…」、「プッシュバック板１４、１４…とＶカット板１６、１６…」、「プッシュバック板１４、１４…同士」、及び、「Ｖカット板１６、１６…同士」は、いずれも、同一形状を有しているが、これらは互いに異なっていても良い。
例えば、プッシュバック板１４、１４…及びＶカット板１６、１６…の横幅を同一とし、第１Ｖカット１８、１８を互いに平行に形成することに代えて、プッシュバック板１４、１４…及びＶカット板１６、１６…の横幅を第１Ｖカット１８、１８の長手方向に沿って、単調に増加又は減少させても良い。この場合、プッシュバック板１４、１４…の両端に形成される第１Ｖカット１８、１８は、互いに非平行となる。
同様に、第２Ｖカットを互いに平行に形成することに代えて、互いに非平行に形成すると、各第１単位板１４ａ、１４ａ…及び各第２単位板１４ｂ、１４ｂ…を互いに異なる形状にすることもできる。

第１Ｖカット１８、１８は、各プッシュバック板１４、１４…と枠部１２の境界線（共通接線）上又はその近傍であって、各プッシュバック板１４、１４…の両端に形成されている。
ここで、「共通接線の近傍」とは、各プッシュバック板１４、１４…及び各Ｖカット板１６、１６…の形状及び品質に影響を及ぼさない位置をいう。第１Ｖカット１８、１８は、共通接線の真上に形成するのが最も好ましいが、プッシュバック板１４、１４…及びＶカット板１６、１６…に高い寸法精度が要求されない場合には、その表面に形成された印刷回路、その後にその表面に実装される電子部品等に損傷を与えない範囲で、共通接線から多少左右にずれていても良いことを意味する。

同様に、各第１共有直線部及び各第２共有直線部は、それぞれ、一直線上に並んでおり、第２Ｖカット２０、２０…は、第１共有直線部及び第２共有直線部上又はその近傍に形成されている。
ここで、「第１共有直線部及び第２共有直線部の近傍」とは、第１単位板１４ａ、１４ａ…及び第２単位板１６ａ、１６ａ…の形状及び品質に影響を及ぼさない位置をいう。第２Ｖカット２０、２０…は、第１共有直線部及び第２共有直線部の真上に形成するのが最も好ましいが、第１単位板１４ａ、１４ａ…及び第２単位板１６ａ、１６ａ…に高い寸法精度が要求されない場合には、その表面に形成された印刷回路、その後にその表面に実装される電子部品等に損傷を与えない範囲で、第１共有直線部及び第２共有直線部から多少左右にずれていても良いことを意味する。

さらに、第１Ｖカット１８、１８の両端は、上下に配置されたプッシュバック板１４、１４の端部から、枠部１２の外周に向かって伸び、枠部１２の外周に連通している。また、枠部１２内にある第１Ｖカット１８、１８の上下端には、それぞれ、充填剤２２、２２…が充填されている。また、裏面に形成された第１Ｖカット１８、１８にも、表面とほぼ同一位置に充填剤２２、２２…が充填されている。
同様に、第２Ｖカット２０、２０…の両端は、上下に配置されたプッシュバック板１４、１４の端辺を突き抜け、枠部１２の外周に向かって伸び、枠部１２の外周に連通している。また、枠部１２内にある第２Ｖカット２０、２０…の両端には、それぞれ、充填剤２２、２２…が充填されている。また、裏面に形成された第２Ｖカット２０、２０…にも、表面とほぼ同一位置に充填剤２２、２２…が充填されている。

Ｖカットに充填される充填剤２２、２２…の長さ（充填長さ）及び個数は、自動実装に耐えうる強度と平面度を維持し、かつ、枠部１２の切断作業が容易となるように、実装用基板１０の用途や材質、実装用基板１０に実装される部品の重量等に応じて、最適な長さ及び個数を選択する。一般に、充填長さが長くなるほど、及び／又は、充填剤の個数が多くなるほど、自動実装に耐えうる強度と平面度を維持するのが容易となるが、枠部１２の切断作業が繁雑となる場合がある。

例えば、相対的に軽量の部品が実装される実装用基板１０の場合、図１に示すように、各第１Ｖカット１８、１８…及び各第２Ｖカット２０、２０…の両端に充填剤２２、２２…を充填する代わりに、各第１Ｖカット１８、１８及び各第２Ｖカット２０、２０…のそれぞれについて、相対的に充填長さの短い１個の充填剤２２、２２…を充填するだけでも良い。この場合、充填剤２２、２２…は、Ｖカットの端部（枠部１２内にあるＶカット内）に充填しても良く、あるいは、自動実装等に支障を来さない限り、Ｖカットの中央部分のいずれかに充填しても良い。
この場合、充填剤２２、２２…は、ほぼ平行に形成された各Ｖカットの一方の端部にのみ充填しても良く、あるいは、あるＶカットには上端に充填剤２２を充填し、他のＶカットには下端に充填剤２２を充填する等、Ｖカット毎に充填剤２２、２２…の位置を変えても良い。

一方、相対的に重い部品が実装される実装用基板１０の場合、各Ｖカットについて、それぞれ、相対的に充填長さの長い１個の充填剤２２、２２…を充填しても良い。あるいは、各Ｖカット毎に、相対的に充填長さの短い又は充填長さの長い複数個の充填剤２２、２２…を充填しても良い。この場合、複数個の充填剤２２、２２…は、図１に示すように、Ｖカットの端部に充填しても良く、あるいは、自動実装等に支障を来さない限り、Ｖカットの中央部分のいずれかに充填しても良い。
さらに、特に重量の重い部品が実装される実装用基板１０の場合には、自動実装等に支障を来さない限り、各Ｖカットの全長に渡って充填剤２２、２２…を充填しても良い。

また、充填剤２２、２２…は、必ずしも、各Ｖカットの凹部内に隙間なく充填されている必要はない。要は、Ｖカットを中心として実装用基板１０に曲げ応力が作用した時に、実装用基板１０の変形を抑制できる程度に充填されていれば良い。
また、充填剤２２、２２…は、必ずしも、各Ｖカットの長手方向に沿って充填されている必要はなく、Ｖカットと交差するように形成された凹溝内に充填されていても良い。
さらに、充填剤２２、２２…の表面は、必ずしも、実装用基板１０の表面とほぼ同一平面上にある必要はない。要は、自動実装等に支障を来さず、かつ、自動実装に耐えうる強度と平面度を維持できる限り、充填剤２２、２２…の表面は、実装用基板１０の表面より高くなっていても良く、あるいは、低くなっていても良い。

充填剤２２、２２…の材質は、特に限定されるものではなく、Ｖカットの断面形状、実装用基板１０の材質、要求される曲げ剛性、後工程で曝される熱履歴等に応じて、最適なものを選択する。充填剤２２、２２…は、ハンドリングの際に実装用基板１０に発生する曲げ応力に抗し、実装用基板１０の平面度を維持でき、かつ、製品板の分離が容易に行える程度の強度を有しているものであれば良い。
中でも、樹脂を含む材料は、Ｖカットへの充填及び固化並びに製品板の分離が容易であるので、充填剤２２、２２…の材料として特に好適である。この場合、充填剤２２、２２…は、樹脂のみからなるものであっても良く、あるいは、適当なフィラーを含むものであっても良い。
また、実装用基板１０は、一般に、後工程（例えば、はんだ付け工程）において加熱されるので、充填剤２２、２２…には、加熱温度に応じた耐熱性を有する樹脂を用いるのが好ましい。このような樹脂としては、具体的には、熱硬化型樹脂、二液硬化型樹脂、光（紫外線、可視光等）硬化型樹脂、熱乾燥型樹脂等がある。
また、例えば、実装用基板１０がアルミニウム又はその合金からなる場合、アルミニウムは、アルカリ溶液によって腐食する。従って、このような場合には、Ｖカットへの充填、固化等の際に、アルカリ溶液を使用しない樹脂を用いるのが好ましい。

なお、第１Ｖカット１８、１８、及び第２Ｖカット２０、２０…は、図１に示すように、実装用基板１０の上下面に形成するのが好ましいが、枠部１２の破断に支障を来さない限り、いずれか一方の面にのみ形成しても良い。
また、第１Ｖカット１８、１８及び第２Ｖカット２０、２０…を実装用基板１０の両面に形成する場合、充填剤２２、２２…は、両面のＶカットに充填しても良く、いずれか一方の面に形成されたＶカットにのみ充填しても良い。片面のＶカットにのみ充填する場合、ハンドリングの際に実装用基板１０が鋭角になりやすい側に充填するのが好ましい。
また、実装用基板１０の曲げ剛性を高めるためには、実装用基板１０に形成されたすべてのＶカットについて、充填剤２２、２２…を充填するのが好ましいが、ハンドリングの際に曲がるおそれのない部分、曲がってもその後の工程に支障を来さない部分等に形成されたＶカットについては、充填剤２２、２２…の充填を省略しても良い。

また、第１Ｖカット１８、１８及び第２Ｖカット２０、２０…の断面は、図１に示すように、頂角が約３０〜５０°程度のＶ字型が好ましいが、底部が平坦なＵ字型の断面を有していても良い。
さらに、第１Ｖカット１８、１８及び第２Ｖカット２０、２０…の切り込み深さは、枠部１２、並びに、プッシュバック板１４、１４…及びＶカット板１６、１６…の切断作業が容易となるように定めるのが好ましい。本実施の形態に係る実装用基板１０は、各Ｖカットに充填剤２２、２２…が充填されているので、相対的に切り込み深さを深くしても、自動実装に耐えうる強度及び平面度を維持することができる。

次に、本実施の形態に係る実装用基板１０の作用について説明する。本実施の形態に係る実装用基板１０は、第１Ｖカット１８、１８及び第２Ｖカット２０、２０…が枠部１２の外周に連通しており、かつ、各Ｖカットの少なくとも一部分に充填剤２２、２２…が充填されているので、枠部１２の剛性が大きい。
そのため、実装用基板１０が金属基板からなる場合であっても、ハンドリングの際にＶカットに沿って折れ曲がることがなく、自動実装に耐えうる強度と平面度を維持することができる。また、Ｖカットの切り込み深さを相対的に深くしても、自動実装に耐えうる強度と平面度を維持することができる。
さらに、自動実装終了後は、Ｖカットに沿って単に枠部１２を折り曲げるか、あるいは、適当な工具や薬剤を用いて充填剤２２、２２…を除去した後、Ｖカットに沿って枠部１２を折り曲げることによって、極めて容易にプッシュバック板１４、１４…及びＶカット板１６、１６…を取り外すことができる。

また、本実施の形態に係る実装用基板１０は、プッシュバック板１４、１４…と、Ｖカット板１６、１６…とが交互に並んでいるので、プッシュバック法のみを用いた場合に比べて、材料歩留まりが高い。

さらに、図１に示すように、同一寸法を有する矩形のプリント回路板が縦横に並んだ実装用基板は、Ｖカット法のみによっても作製することができる。しかしながら、この場合には、縦方向の境界線と横方向の境界線に沿って、それぞれ、Ｖカット加工を施す必要がある。しかしながら、本実施の形態に係る実装用基板１０は、プッシュバック板１４、１４…と、Ｖカット板１６、１６…とが交互に並んでいるので、横方向のＶカット加工が不要になる。そのため、Ｖカット加工に要する工数を大幅に削減することができ、製造コストを低減することができる。

次に、本発明の第２の実施の形態に係る実装用基板について説明する。図２（ａ）、並びに、図２（ｂ）及び図２（ｃ）に、それぞれ、本実施の形態に係る実装用基板の平面図、並びに、そのＢ−Ｂ’線断面図及びＣ−Ｃ’線断面図を示す。なお、図２においては、見やすくするために、各部の寸法を適宜、実際の寸法より拡大・縮小して描いてある。

図２において、本実施の形態に係る実装用基板３０は、枠部３２と、枠部３２内に形成されたＶカット板３４、３４…と、Ｖカット板３４、３４…の境界線に沿って形成され、かつ、枠部３２の外周に連通している１又は２以上のＶカット３６、３６…と、各Ｖカット３６、３６…の少なくとも一部分に充填された充填材３８、３８…とを備えている。

枠部３２は、Ｖカット板３４、３４…への自動実装が終了するまでの間、これらを支持するためのものである。枠部３２の四隅には、自動実装の際の基準穴及びサブ基準穴となる貫通孔３２ａ、３２ａ…が形成されている。

各Ｖカット板３４、３４…は、それぞれ、４本のＶカット３６、３６…で囲まれた領域からなり、それぞれ、Ｖカット３６、３６…を介して枠部３２及び隣接する他のＶカット板に仮止めされている。このＶカット板３４、３４…が、それぞれ、最終製品であるプリント回路板（製品板）となる。また、各Ｖカット板３４、３４…には、図示はしないが、適宜、電子部品を実装するためのピン穴、貫通孔等が形成されている。

なお、図２において、各Ｖカット板３４、３４…の形状は、矩形状を呈しているが、これは単なる例示であり、各辺のいずれかに凹凸があっても良い。この場合、Ｖカット板３４、３４…の分離を容易化するために、適宜、プッシュバック加工、穴あけ加工（金型による打ち抜き加工、ルータ加工など）、ミシン目加工等を組み合わせるのが好ましい。
また、縦方向に並んだＶカット３６、３６…及び横方向に並んだＶカット３６、３６…は、それぞれ、Ｖカット板３４、３４…の形状に応じて、互いに平行に形成しても良く、あるいは、互いに非平行に形成しても良い。

Ｖカット３６、３６…の両端は、Ｖカット板３４、３４…の端部から、枠部３２の外周に向かって伸び、枠部３２の外周に連通している。また、枠部３２内にあるＶカット３６、３６…の上下端及び左右端には、それぞれ、充填剤３８、３８…が充填されている。また、裏面に形成されたＶカット３６、３６…にも、表面とほぼ同一位置に充填剤３８、３８…が充填されている。
なお、図２に示す例においては、各Ｖカット３６、３６…の両端に相対的に充填長さの短い２個の充填剤３８、３８…が充填されているが、これは単なる例示であり、各充填剤３８、３８…の充填長さ、個数、充填位置等は、実装用基板３０の材質や用途、実装用基板３０に実装される部品の重量等に応じて任意に選択することができる。また、Ｖカット３６、３６…及び充填剤３８、３８…に関するその他の点については、第１の実施の形態と同様であるので、説明を省略する。

次に、本実施の形態に係る実装用基板３０の作用について説明する。本実施の形態に係る実装用基板３０は、Ｖカット３６、３６…が枠部３２の外周に連通しており、かつ、各Ｖカット３６、３６…の少なくとも一部分に充填剤３８、３８…が充填されているので、枠部３２の剛性が大きい。
そのため、実装用基板３０が金属基板からなる場合、あるいは、Ｖカット３６、３６…の切り込み深さが相対的に深い場合であっても、ハンドリングの際にＶカットに沿って折れ曲がることがなく、自動実装に耐えうる強度と平面度を維持することができる。
さらに、自動実装終了後は、Ｖカットに沿って枠部３２を単に折り曲げるか、あるいは、適当な工具や薬剤を用いて充填剤３８、３８…を除去した後、Ｖカット３６、３６…に沿って枠部３２を折り曲げることによって、極めて容易にＶカット板３４、３４…を取り外すことができる。

次に、本発明の第３の実施の形態に係る実装用基板について説明する。図３（ａ）、並びに、図３（ｂ）及び図３（ｃ）に、それぞれ、本実施の形態に係る実装用基板の平面図、並びに、そのＢ−Ｂ’線断面図、及び、そのＣ−Ｃ’線断面図を示す。なお、図３においては、見やすくするために、各部の寸法を適宜、実際の寸法より拡大・縮小して描いてある。

図３において、本実施の形態に係る実装用基板４０は、枠部４２と、枠部４２に仮止めされた第１プッシュバック板４４（単位板４４ａ、４４ｂ）及び第２プッシュバック板４６と、第１プッシュバック板４４又は第２プッシュバック板４６の接線上又はその近傍に形成され、かつ、枠部４２の外周に連通しているＶカット４８、４８…と、各Ｖカットの少なくとも一部分に充填された充填材５０、５０…とを備えている。

枠部４２は、第１プッシュバック板４４及び第２プッシュバック板４６、４６…への自動実装が終了するまでの間、これらを支持するためのものである。枠部４２の四隅には、自動実装の際の基準穴及びサブ基準穴となる貫通孔４２ａ、４２ａ…が形成されている。
また、枠部４２の両端には、枠部４２の外周に連通し、かつ、第１プッシュバック板４４及び第２プッシュバック板４６、４６…に連通していない１又は２以上のスリット４２ｂ、４２ｂ…が形成されている。なお、スリット４２ｂに関するその他の点は、第１の実施の形態と同様であるので、説明を省略する。

第１プッシュバック板４４及び第２プッシュバック板４６は、いずれも、プリント配線母板（外形切断前の実装用基板）から打ち抜かれ、かつ、元の穴にはめ込まれたものである。第１プッシュバック板４４及び第２プッシュバック板４６の周囲は、それぞれ、枠部４２で支持されている。
また、第１プッシュバック板４４は、Ｌ字型を呈し、２つの単位板４４ａ及び４４ｂが共有直線部（単位板４４ａ、４４ｂ間の境界線）４４ｃを介して一体化したものであり、共有直線部４４ｃ上又はその近傍には、Ｖカット４８が形成されている。本実施の形態においては、この２つの単位板４４ａ及び４４ｂ、並びに、第２プッシュバック板４６が最終製品であるプリント回路板（製品板）となる。さらに、第１プッシュバック板４４及び第２プッシュバック板４６には、図示はしないが、適宜、電子部品を実装するためのピン穴、貫通孔等が形成されている。

なお、図３に示す第１プッシュバック板４４及び第２プッシュバック板４６の形状は、単なる例示であり、その一部に曲線を含んでいても良い点、各Ｖカット４８、４８…は、必ずしも互いに平行である必要はない点、並びに、Ｖカット４８、４８…は、第１プッシュバック板４４及び／又は第２プッシュバック板４６の接線（境界線）上又はその近傍に形成するのが好ましい点は、第１の実施の形態と同様である。

Ｖカット４８、４８…の両端は、第１プッシュバック板４４又は第２プッシュバック板４６の端部（又は、端辺）から、枠部４２の外周に向かって伸び、枠部４２の外周に連通している。また、枠部４２内にあるＶカット４８、４８…の両端には、それぞれ、充填剤５０、５０…が充填されている。また、裏面に形成されたＶカット４８、４８…にも、表面とほぼ同一位置に充填剤５０、５０…が充填されている。
なお、図３に示す例においては、各Ｖカット４８、４８…の両端に相対的に充填長さの短い２個の充填剤５０、５０…が充填されているが、これは単なる例示であり、各充填剤５０、５０…の充填長さ、個数、充填位置等は、実装用基板４０の材質や用途、実装用基板４０に実装される部品の重量等に応じて任意に選択することができる。また、Ｖカット４８、４８…及び充填剤５０、５０…に関するその他の点については、第１の実施の形態と同様であるので、説明を省略する。

次に、本実施の形態に係る実装用基板４０の作用について説明する。本実施の形態に係る実装用基板４０は、Ｖカット４８、４８…が枠部４２の外周に連通しており、かつ、各Ｖカットの４８、４８…の少なくとも一部分に充填剤５０、５０…が充填されているので、枠部４２の剛性が大きい。
そのため、実装用基板４０が金属基板からなる場合、あるいは、Ｖカット４８、４８…の切り込み深さが相対的に深い場合であっても、ハンドリングの際にＶカットに沿って折れ曲がることがなく、自動実装に耐えうる強度と平面度を維持することができる。
さらに、自動実装終了後は、Ｖカットに沿って枠部４２を単に折り曲げるか、あるいは、適当な工具や薬剤を用いて充填剤５０、５０…を除去した後、Ｖカット４８、４８…に沿って枠部４２を折り曲げるだけで、第１プッシュバック板４４及び第２プッシュバック板４６の取り外し、並びに、第１プッシュバック板４４の単位板４４ａ、４４ｂへの分割を容易に行うことができる。

次に、本発明に係る実装用基板の製造方法について説明する。まず、公知の方法を用いて母板に必要な加工を施す。例えば、プッシュバック法を併用した実装用基板の場合、母板に対してプッシュバック加工を施す。また、プレス加工、ルータ加工等を用いて、電子部品を実装する際に必要となるピン穴、貫通穴等を母板に形成する。また、必要に応じて母板の外形加工を行い、形状を整える。さらに、公知の方法を用いて、プリント回路板の接線上若しくはその近傍に沿って又はプリント回路板の境界線に沿って、枠部の外周に連通しているＶカットを形成する。

次に、母板に形成されたＶカットに充填剤を充填する。充填剤の充填方法は、特に限定されるものではなく、Ｖカットの幅及び断面形状、実装用基板の生産数量等に応じて、種々の方法を用いることができる。
例えば、ＶカットがＵ字断面を有し、相対的に横幅が広く（例えば、１ｍｍ程度）、かつ、実装用基板の生産数量が少量である場合には、サイコロ状、棒状等の固体の充填剤をＶカットに直接、はめ込み、あるいは、適当な接着剤（例えば、熱硬化性の接着剤。以下、同じ。）で接着しても良い。
また、例えば、ＶカットがＶ字断面を有する場合、くさび状の固体の充填剤をＶカットに直接、はめ込み、あるいは、適当な接着剤で接着しても良い。この場合、充填剤のはめ込み及び固定を確実にするために、充填剤の先端に突起を設け、かつ、Ｖカット内に突起を挿入可能な穴を設け、Ｖカット内の穴に充填剤の突起を挿入することによって、充填剤を固定しても良い。
また、例えば、Ｖカットと交差するように凹溝を形成し、凹溝内に、サイコロ状、棒状等の固体の充填剤を、直接はめ込み、あるいは、適当な接着剤で接着しても良い。
また、例えば、液状又はパテ状の充填剤を手作業でＶカット内、及び／又は、Ｖカットと交差するように形成された凹溝内に流し込み、硬化剤、熱、光等を用いて、充填剤を硬化させても良い。

また、Ｖカットの横幅が相対的に狭い場合、及び／又は、実装用基板の生産数量が多量である場合、インク（硬化処理によって固体となる液状の充填剤）を用いたスクリーン印刷法が好適である。図４に、スクリーン印刷法を用いた充填剤の充填方法の一例を示す。

まず、図４（ａ）に示すように、Ｖカット６０ａ、６０ａ…が形成された母板６０の上方に、スクリーン６２を配置する。スクリーン６２は、周知のように、所定のメッシュを有するシャー６２ａの裏面に、所定のパターンで乳剤６２ｂが形成されたものである。
この場合、シャー６２ａのメッシュは、粗い方が好ましい。シャー６２ａのメッシュが粗くなるほど、１回のスクリーン印刷で多量のインクをＶカット６０ａ、６０ａ…に流し込むことができる。シャー６２ａのメッシュは、具体的には、８０〜１００メッシュが好ましい。シャー６２ａの材質は、特に限定されるものではないが、ステンレスが好適である。ステンレス製のシャー６２ａは、インクの抜けがよいので、インクの充填作業を効率よく行うことができる。

また、乳剤６２ｂは、シャー６２ａの不要部分の目を塞ぎ、必要部分にのみ、インクを下に落とすためのものである。この場合、乳剤６２ｂの厚さは、厚い方が好ましい。乳剤６２ｂが厚くなるほど、１回のスクリーン印刷で多量のインクをＶカット６０ａ、６０ａ…に流し込むことができる。乳剤６０ｂの厚さは、具体的には、１００μｍ以上が好ましく、さらに好ましくは、２００μｍ以上、さらに好ましくは、３００μｍ以上、さらに好ましくは、４００μｍ以上、さらに好ましくは、５００μｍ以上である。
なお、一般に、乳剤６２ｂの厚さが厚くなるほど、乳剤６２ｂのパターンの露光に時間がかかるため、乳剤６２ｂのパターンの形状精度は低下する。しかしながらが、本発明においては、印刷されたパターンの形状精度は、必ずしも必要ではない。むしろ、乳剤６２ｂを厚くすることによって、１回のスクリーン印刷で多量のインクを充填でき、インクの充填作業を効率化できるという利点がある。

次に、図４（ｂ）に示すように、スクリーン６２上にインク６４ａを適量たらし、スキージ６６でスクリーン６２表面をなぞる。これにより、乳剤６２ｂの隙間を通ってインク６４ａが下に押し込まれ、所定のパターに従ってＶカット６０ａ、６０ａ…の少なくとも一部分にインク６４ａが充填される。
なお、１回のスクリーン印刷で十分な量のインク６４ａを充填できないときには、スクリーン印刷を複数回繰り返しても良い。

ここで、充填剤の形成に使用するインクとしては、具体的には、
（１）紫外線硬化型樹脂を含むインク（例えば、互応用化学工業（株）製紫外線硬化型永久穴埋めインク（ＰＴＲ−１００４、ＰＴＲ−１００４、ＰＴＲ−９２４Ｗ、ＰＴＲ−６２６など）、太陽インキ製造（株）製紫外線硬化型ソルダーレジストインキ（ＵＶＲ−１５０Ｇ Ｍ２８−１００ＰＳ、ＵＶＲ−１５０Ｇ ＮＴ２２０、ＦＯＣ−３５ Ｂ４、ＵＶＲ−１５０Ｇ ＡＧ５など）等）、
（２）熱乾燥型樹脂を含むインク（例えば、互応用化学工業（株）製熱乾燥型穴埋めインク（ＰＴＲ−３２９ＷＳ、ＰＴＲ−４０２Ｗなど）、太陽インキ製造（株）製熱乾燥型穴埋めインキ（ＥＨ−６０２ ＮＳＫなど）等）、
（３）熱硬化型樹脂を含むインク（例えば、太陽インキ製造（株）製熱硬化型ソルダーレジストインキ（Ｓ−４０ Ｃ５１８、Ｓ−２２２ Ｘ１６Ｋなど））、
等がある。なお、インクに含まれる樹脂の種類は、実装用基板の材質等に応じて最適なものを選択する点は、上述した通りである。
これらの中でも、特に、紫外線硬化型樹脂を含むインクは、取り扱いが比較的容易であるので、充填剤を形成するためのインクとして好適である。
なお、これらのインクは、そのまま使用しても良く、あるいは、適当なフィラーを混合して用いても良い。

Ｖカット６０ａ、６０ａ…にインク６４ａを充填した後、インク６４ａの硬化処理（例えば、紫外線照射、熱処理等。）を施すと、図４（ｃ）に示すように、Ｖカット６０ａ、６０ａ…の少なくとも一部分に充填剤６８が充填された母板６０が得られる。さらに、充填剤６８の凹凸が問題となる場合には、研磨等の手段を用いて、充填剤６８の表面を平坦化すれば良い。
母板６０に対して予め外形加工等、必要な加工がすべて行われている場合には、Ｖカット６０ａ、６０ａ…に充填剤６８を充填することにより、本発明に係る実装用基板が完成する。一方、外形加工等、未加工部分が残っている場合には、充填剤６８を充填した後にこれらの加工を行うことにより、本発明に係る実装用基板が完成する。

得られた実装用基板は、自動実装工程に送られ、実装用基板の表面には種々の電子部品が実装される。自動実装終了後、Ｖカットに沿って枠部を単に折り曲げるか、あるいは、適当な工具（例えば、針）で充填剤を掻き落とし、若しくは、適当な薬液（例えば、熱乾燥型樹脂の場合は、水酸化ナトリウム水溶液等）を用いて充填剤を剥離させた後、Ｖカットに沿って枠部を折り曲げれば、枠部に仮止めされていたプリント回路板を簡単に分離することができる。

本発明に係る実装用基板は、汎用のＶカット加工装置及びスクリーン印刷機をそのまま利用して製造することができ、実装用基板の強度を維持するために特別な装置を必要としないので、低コストである。
また、異形の基板（凸部のある基板）を作製する場合において、Ｖカット法のみを用いる時には、ルータ加工が必要となる場合がある。ルータ加工は、材料の除去体積が大きいので、生産効率が低いという欠点がある。これに対し、プッシュバック法とＶカット法とを併用すると、プッシュバックされる領域の形状を最適化することによって、生産効率の低いルータ加工が不要となる。そのため、本発明に係る方法を用いると、自動実装に耐えうる強度と平面度を有し、かつ、種々の形状を有するプリント回路板が仮止めされた実装用基板を、極めて高い生産効率で低コストで製造することができる。

以上、本発明の実施の形態について詳細に説明したが、本発明は上記実施の形態に何ら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の改変が可能である。
例えば、プリント回路板の周囲に連通するＶカットを形成する場合、Ｖカットは、プリント回路板の接線上若しくはその近傍、あるいは、共有直線部上若しくはその近傍に形成する場合に限定されるものではなく、プリント回路板の周囲の辺上の任意の一点（角部を含む）から枠部の外周に向かって形成されていても良い。

また、図１において、プッシュバック板１４及びＶカット板１６は、いずれも、単位板が共有直線部を介して一体化したものからなるが、プッシュバック板１４及びＶカット板１６をそのままプリント回路板として用いることもできる。この場合、第２Ｖカット２０、２０…を省略すればよい。同様に、図３において、第１プッシュバック板４４をそのままプリント回路板として用いる場合には、単位板４４ａ、４４ｂの共有直線部上にあるＶカット４８を省略すればよい。

また、枠部に形成されるスリットは、実装用基板に発生する反りを低減するためのものであり、従って、プッシュバック法によりプリント回路板が仮止めされた実装用基板に対して有効であるが、Ｖカット法によりプリント回路板が仮止めされた実装用基板の周囲に形成しても良い。
さらに、本発明は、金属基板に対して適用すると特に大きな効果が得られるが、樹脂基板に対しても適用できる。例えば、樹脂基板に反りが生じた場合において、これにＶカット加工を施すと、Ｖカットの深さが予定の深さより深くなり、樹脂基板の強度が低下する場合がある。このような場合に、Ｖカットの少なくとも一部分に充填剤を充填すると、ハンドリングの際における樹脂基板の破損を抑制することができる。

本発明に係る実装用基板は、樹脂基板又は金属基板からなるプリント回路板がＶカット法及び／又はプッシュバック法により仮止めされた実装用基板として用いることができる。
また、本発明に係るプリント回路板の製造方法は、樹脂基板又は金属基板からなるプリント回路板の製造方法として用いることができる。

図１（ａ）、並びに、図１（ｂ）、図１（ｃ）及び図１（ｄ）は、それぞれ、本発明の第１の実施の形態に係る実装用基板の平面図、並びに、そのＢ−Ｂ’線断面図、そのＣ−Ｃ’線断面図及びそのＤ−Ｄ’線断面図である。 図２（ａ）、並びに、図２（ｂ）及び図２（ｃ）は、それぞれ、本発明の第２の実施の形態に係る実装用基板の平面図、並びに、そのＢ−Ｂ’線断面図及びそのＣ−Ｃ’線断面図である。 図３（ａ）、並びに、図３（ｂ）及び図３（ｃ）は、それぞれ、本発明の第３の実施の形態に係る実装用基板の平面図、並びに、そのＢ−Ｂ’線断面図及びそのＣ−Ｃ’線断面図である。 Ｖカットへの充填剤の充填方法を示す工程図である。

符号の説明

１０ 実装用基板（加工板）
１２ 枠部
１４ プッシュバック板
１４ａ 第１単位板（製品板）
１６ Ｖカット板
１６ａ 第２単位板（製品板）
１８ 第１Ｖカット（Ｖカット）
２０ 第２Ｖカット（Ｖカット）
２２ 充填剤
３０ 実装用基板（加工板）
３２ 枠部
３４ Ｖカット板（製品板）
３６ Ｖカット
３８ 充填剤
４０ 実装用基板（加工板）
４２ 枠部
４４ 第１プッシュバック板
４４ａ、４４ｂ 単位板（製品板）
４６ 第２プッシュバック板（製品板）
４８ Ｖカット
５０ 充填剤

Claims (5)

1. 金属材料からなる枠部と、
   前記枠部を含む前記金属材料からなる母板から打ち抜かれ、かつ、元の穴にはめ込まれたプッシュバック板からなり、少なくともその両端が前記枠部で支持されたプリント回路板と、
   前記プッシュバック板からなるプリント回路板と前記枠部の共通接線上又はその近傍であって、前記プッシュバック板からなるプリント回路板の両端に形成され、かつ、前記枠部の外周に連通している第１Ｖカットと、
   前記プッシュバック板からなるプリント回路板に隣接し、かつ、前記第１Ｖカットを介して前記枠部に仮止めされたＶカット板からなるプリント回路板と、
   前記第１Ｖカットの少なくとも一部分に充填された第１充填材とを備えた実装用基板。
2. 前記プッシュバック板からなるプリント回路板は、２以上の第１単位板が第１共有直線部を介して一体化したものからなり、
   前記Ｖカット板からなるプリント回路板は、２以上の第２単位板が第２共有直線部を介して一体化したものからなり、
   前記第１共有直線部及び前記第２共有直線部は、一直線上に並んでおり、
   前記第１共有直線部及び前記第２共有直線部上又はその近傍には、第２Ｖカットが形成されており、
   前記第２Ｖカットの少なくとも一部分には、第２充填材が充填されている請求項１に記載の実装用基板。
3. 前記充填剤は、樹脂を含む請求項１又は２に記載の実装用基板。
4. 前記枠部の外周に連通し、かつ前記プリント回路板に連通していない１又は２以上のスリットをさらに備えた請求項１から３までのいずれかに記載の実装用基板。
5. 請求項１から４までのいずれかに記載の前記実装用基板に備えられる前記Ｖカットに沿って前記枠部を破断させ、前記枠部から前記プリント回路板を分離させるプリント回路板の製造方法。

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