JP4249910B2 - 多ピース基板およびその製造方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は，１枚の基板中に複数のピース部が含まれる多ピース基板に関する。さらに詳細には，１枚の基板が良品のピース部ばかりを含むように構成した多ピース基板（いわゆるジグソー基板）およびその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
配線基板には，１枚の基板中に複数のピース部が含まれる多ピース基板がある。多ピース基板については，後工程の要請上，例えば全ピース部が良品であることが求められる場合がある。しかしながら現実のプロセス上では，不良品のピース部を含んだ多ピース基板ができてしまうことを完全には排除し難い。しかし，１つでも不良品のピース部が含まれているからといってその基板中の他の良品のピース部までスクラップにしてしまうのは，資源の有効利用上問題がある。
【０００３】
このため，不良品のピース部と良品のピース部とをともに含む基板（以下，「混載板」という）がある場合には，不良品のピース部を取り除き，その空き地に他の混載板から取り外した良品のピース部を取り付けていわゆるジグソー基板とすることが行われている。これにより，資源を有効利用しつつ，全ピース部が良品である多ピース基板を後工程に提供できるようにしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら，従来のジグソー基板では，不良品のピース部の代わりに取り付けたピース部以外は，フレーム部を含めて一緒に製造された基板であり，基本的に同じような材質であった。このため次のような問題点があった。すなわち，多ピース基板を取り扱う後工程では，作業上，フレーム部にある程度の強度が要求される。その一方で近年では，コンパクト化の要請から，最終製品の一部をなすピース部の薄肉化が設けられている。ピース部を薄肉化するとフレーム部も薄くなるので，従来の多ピース基板では，強度の要求とのトレードオフとなっていたのである。フレーム部を幅広にすればよいのだが，それではピース部の取り数が稼げない。
【０００５】
本発明は，前記した従来の多ピース基板が有する問題点を解決するためになされたものである。すなわちその課題とするところは，ピース部とフレーム部との材質等を別々にすることができる多ピース基板およびその製造方法を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この課題の解決を目的としてなされた本発明の多ピース基板は，フレーム部と，フレーム部に対してブリッジにより接続された複数のピース部とを有するものであって，複数のピース部のすべてが，フレーム部とは別に製造された基板から切り抜かれ，フレーム部に接合されたものである。また，本発明の多ピース基板の製造方法では，ピース部を配置するための空き地を複数有するフレーム部と，フレーム部とは別に製造された基板から切り抜かれた複数のピース部とを用意し，フレーム部の各空き地に各ピース部を配置し，各ピース部をフレーム部に接合して多ピース基板となす。
【０００７】
この多ピース基板では，フレーム部が，どのピース部とも別に製造されたものである。言い替えるとこの多ピース基板は，ピース部とフレーム部とを別々に製造し，そのフレーム部にピース部を接合したものである。したがって，すべてのピース部を良品とすることが容易にできることはもちろん，フレーム部とピース部とで材質を別々にすることも容易にできる。よって，薄肉ものの場合であっても，フレーム部を幅広にすることなく強度を確保できる。
【０００８】
本発明の多ピース基板は，各ピース部とフレーム部との間の各継ぎ目が，フレーム部に，ブリッジの付け根を囲んで設けられているとよりよい。また，本発明の多ピース基板の製造方法では，ピース部として，配線パターンを含む機能部と，機能部の周囲に設けられた突起部とを有するものを用い，フレーム部として，ピース部の突起部に対応する凹部が各空き地の縁辺に設けられているものを用い，接合により突起部が凹部にはめ合わされてフレームの一部をなすこととするとよりよい。
【０００９】
このようにすると，各ピース部とフレーム部との間の各継ぎ目の面積が，ブリッジに継ぎ目を設けた場合と比較して大きい。このため接合強度が高く，後工程で予期せぬ脱落を起こすことがない。各ピース部とフレーム部との間の継ぎ目に小孔を設け，接着剤で充填するとさらによい。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下，本発明を具体化した実施の形態について，添付図面を参照しつつ詳細に説明する。
【００１１】
まず，本発明を適用した多ピース基板の実施の形態を説明する。本実施の形態に係る多ピース基板１は，図１に示すように，フレーム部２と，４つのピース部３〜６とを有している。各ピース部３〜６とフレーム部２との間には，スリット７が開けられている。そして，各ピース部３〜６をフレーム部２に固定するブリッジ８が随所に設けられている。図１では，ピース部３とピース部５，ピース部４とピース部６，がそれぞれ同じパターンを有している。ピース部３およびピース部５と，ピース部４およびピース部６のパターンは異なっている。しかしこれらは互いに裏向きに配置されているのであって，製品としては同じものである。図１の多ピース基板１の寸法は，１４ｃｍ×２４ｃｍ程度である。
【００１２】
ピース部３〜６の１つであるピース部３について，その周囲のブリッジ８のフレーム部２への付け根の近傍を図２に示す。図２では，フレーム部２におけるブリッジ８の付け根の近傍に，継ぎ目９が存在している。継ぎ目９は，ブリッジ８の付け根を囲んでいる。そして，継ぎ目９の２箇所に，小孔１０，１０が設けられている。小孔１０，１０は接着剤で充填されている。接着剤としては流動性の高いものが使用されている。このためその接着剤は毛細管現象により，小孔１０，１０以外の部分の継ぎ目９にも浸み込んでおり，継ぎ目９を挟む両側はしっかりと接着されている。ピース部３のまわりのすべてのブリッジ８について，そのフレーム部２への付け根は図２のようになっている。同様に，他のピース部４〜６についても，それらのまわりのブリッジ８は図２のようになっている。このため多ピース基板１における継ぎ目９は，ブリッジ８の箇所で接合して継ぎ目とした場合と比較して，接合面積が著しく広いため接合強度が強い。
【００１３】
なお，このように流動性の高い接着剤が使用されている場合には，基板の裏側に耐熱テープ（ポリイミドテープ等）を貼っておくとよい。接着剤の浸み出しによる望まぬ汚染を防ぐためである。
【００１４】
図１の多ピース基板１は，各ピース部３〜６（図３参照）を，図４に示すフレーム部２に取り付けたものである。図３に示すピース部３〜６は，周囲に突起部１６を有している。各突起部１６は，ブリッジ８を介して主要部１７（フレーム部２本来の機能部分）につながっている。ピース部３〜６はむろん，導体パターン層と層間絶縁層とを交互に積層してなる公知の積層構造を有する。一方，図４に示すフレーム部２には，ピース部３〜６を収納するための空き地１１が形成されている。そして，各空き地１１の縁辺には，継ぎ目９に相当する各箇所に，凹部１５が形成されている。凹部１５と突起部１６とは，互いにはめ合わせられる形状である。ただし，はめ合わせると間に小孔１０，１０ができるようになっている。
【００１５】
フレーム部２の材質は，ピース部３〜６と同じく導体層と絶縁層との積層構造としてもよいが，そうである必要はない。金属や樹脂，セラミックスなどのいずれかによる単層構造でもよい。そして，ピース部３〜６と比較して，厚さ当たりの強度が高い材質または構造とするのがよい。多ピース基板１全体としての剛性を確保できるからである。このためには例えば，耐熱性や耐食性をも考慮してアルミニウムやステンレス鋼などが推奨される。樹脂系材料であっても，ガラスエポキシ等を用いればピース部３〜６より高い強度を得ることが可能である。また，フレーム部２の厚さは，一般的には，後工程からの要請上，ピース部３〜６と同じ厚さとすべきである。ただし，後工程が許容するならば，ピース部３〜６より厚くして強度を稼いでもよい。
【００１６】
多ピース基板１は，概略次のようなプロセスを経て製造される。すなわち，あらかじめ，フレーム部２とピース部３〜６とを別々に製造しておく。これらの製造は公知の方法により行えばよい。なお，ピース部３〜６は，積層配線板の一般的な製造方法により最外層まで形成して，図１と同じような形状の一般的な多ピース基板とし，そこからピース部をルーター等で切り抜いて製造される。むろん，この段階で良否検査を行い，良品のみを用いる。なお，ピース部３〜６は，この段階でも配線板として完成しているものであり，突起部１６を除去すれば電子機器への組みつけは可能である。
【００１７】
そして，フレーム部２の各空き地１１にピース部３〜６を配置し，各凹部１５と各突起部１６とをはめ合わせる。そして，小孔１０，１０に接着剤を挿入して接合する。これにより図１の状態が得られる。なお接着剤は，液状のものを小孔１０，１０に注入してもよいし，固形粒状のものを小孔１０，１０に挟み込んで加熱等の処理を施してもよい。なお，ピース部３の配置に際しては，フレーム部２あるいは他のピース部との相対位置精度をよくするため，位置決めピンを立てた治具を使用し，そのまま接着剤を硬化させるとよい。
【００１８】
図２に示した継ぎ目９の具体的形状には，種々の変形が可能である。以下，変形例を列挙する。図５に示すのは，突起部１６の形状を，抜け止め形状としたものである。すなわちこの形状では，突起部１６の幅が，奥の方ほど広くなっている。このため，ピース部３が図５中下向きに引っ張られてもフレーム部２の全体部分から抜け落ちることがない。よって，配置から接着完了までの間のハンドリングにおいてさほど気を使わずに済む。
【００１９】
図６に示すのは，ピース部３とフレーム部２の全体部分との相互間での位置決めのためのツメ１２，１２，１３を突起部１６に設けた形状である。すなわちこの形状では，ツメ１２，１２が図６中横方向の位置決めを担当し，ツメ１３が図６中縦方向の位置決めを担当している。これにより，図１に示したジグソー多ピース基板において，各ピース部３〜６間の位置関係の精度を，通常の多ピース基板の場合と同程度に確保できる。この形状ではまた，突起部１６とフレーム部２の全体の側との間に隙間１４が生じるので，敢えて小孔１０，１０のような形状を設けなくても接着剤を入れるスペースが確保される。なおツメ１２，１２，１３は，突起部１６の側に設ける代わりにフレーム部２の全体の側に設けてもよい。また，図５のような抜け止め形状と図６のような位置決め形状とを兼ね備えた形状としてもよい。
【００２０】
以上詳細に説明したように本実施の形態では，多ピース基板１の製造において，あらかじめフレーム部２を，ピース部３〜６とは別に製造しておく。また，一般的な多ピース基板の製造方法により最外層まで形成した多ピース基板からピース部を切り抜いて，その良品のみを集めてピース部３〜６とする。そして，フレーム部２の各空き地１１にピース部３〜６を配置して継ぎ合わせて多ピース基板１とするのである。よって，良品のピース部のみを含む多ピース基板が得られる。そればかりでなく，フレーム部２の材質（後工程が許容すれば厚さも）をピース部３〜６とは別に決定できる。このため，ピース部３〜６の肉厚が薄い場合であっても，フレーム部２を幅広化することなく，多ピース基板１全体としての強度を確保できる多ピース基板およびその製造方法が提供されている。
【００２１】
また，フレーム部２には各空き地１１の縁辺に凹部１５を設け，各ピース部３〜６にはブリッジ８を介して突起部１６を設けている。これにより，接合後の状態において，継ぎ目９がブリッジ８ではなくフレーム部２に存在するようにしている。よって，ブリッジ８の本来の強度が維持されており，かつ，継ぎ目９も広い接合面積により十分な接合強度を有している。これらのことにより，切り貼りしたピース部３が後工程でのハンドリング上不用意に脱落してしまうことのない多ピース基板およびその製造方法が提供されている。また，後工程における実装ラインが変更された場合でも，フレーム部２のみそれに合わせた新たなものを作れば済む。
【００２２】
なお，本実施の形態は単なる例示にすぎず，本発明を何ら限定するものではない。したがって本発明は当然に，その要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良，変形が可能である。
【００２３】
例えば，対象とする基板の層数やサイズ，外形，各層の材質等は何でもよい。また，例えば図５の抜け止め形状は，図示のような台形に限らず，円形など他の形状でもよい。また，図２，図５において，継ぎ目９をジグザグ状とすることにより，接合面積をより多く稼ぐことができる。また，１枚の多ピース基板中に仕様の異なるピース部を混載することも容易にできる。さらに，基板によっては図７に示すように，ワークの全体サイズ中に複数のフレームがあり，さらに各フレーム中に複数のピースがあるものもある。このようなものにも本発明は適用可能である。この場合，ピースごとに切り貼りしてもよいし，フレームごと切り貼りしてもよい。
【００２４】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように本発明によれば，ピース部とフレーム部との材質等を別々にすることができる多ピース基板およびその製造方法が提供されている。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態に係る多ピース基板の平面図である。
【図２】多ピース基板におけるブリッジ付近の拡大図である。
【図３】多ピース基板の製造に用いるピース部の平面図である。
【図４】多ピース基板の製造に用いるフレーム部の平面図である。
【図５】継ぎ目の形状の変形例（その１）を示す図である。
【図６】継ぎ目の形状の変形例（その２）を示す図である。
【図７】ワークにおける多ピース基板の配置例を示す図である。
【符号の説明】
１ 多ピース基板
２ フレーム部
３〜６ ピース部
８ ブリッジ
９ 継ぎ目
１１ 空き地
１５ 凹部
１６ 突起部

Claims (6)

1. フレーム部と，前記フレーム部に対してブリッジにより接続された複数のピース部とを有する多ピース基板において，
   前記複数のピース部のすべてが，前記フレーム部とは別に製造された基板から切り抜かれ，前記フレーム部に接合されたものであることを特徴とする多ピース基板。
2. 請求項１に記載する多ピース基板において，
   前記各ピース部と前記フレーム部との間の各継ぎ目が，前記フレーム部に，ブリッジの付け根を囲んで設けられていることを特徴とする多ピース基板。
3. 請求項２に記載する多ピース基板において，
   前記各ピース部と前記フレーム部との間の継ぎ目に，接着剤で充填された小孔が設けられていることを特徴とする多ピース基板。
4. ピース部を配置するための空き地を複数有するフレーム部と，前記フレーム部とは別に製造された基板から切り抜かれた複数のピース部とを用意し，
   前記フレーム部の各空き地に前記各ピース部を配置し，
   前記各ピース部を前記フレーム部に接合して多ピース基板となすことを特徴とする多ピース基板の製造方法。
5. 請求項４に記載する多ピース基板の製造方法において，
   前記ピース部として，配線パターンを含む機能部と，前記機能部の周囲に設けられた突起部とを有するものを用い，
   前記フレーム部として，前記突起部に対応する凹部が各空き地の縁辺に設けられているものを用い，
   接合により前記突起部が前記凹部にはめ合わされてフレームの一部をなすことを特徴とする多ピース基板の製造方法。
6. 請求項５に記載する多ピース基板の製造方法において，
   前記突起部および前記凹部を，はめ合わせると間に小孔ができる形状とし，
   前記突起部と前記凹部との継ぎ目の前記小孔に接着剤を充填して接合することを特徴とする多ピース基板の製造方法。

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