JP4330465B2 - 薄型基板用固定治具の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、薄型フレキシブルプリント配線基板を載置、固定して、保管・移送・電子部品等を実装するときに用いる薄型基板用固定治具に関する。

プリント配線板は、生産性の向上や高信頼性により、近時、多くの電子機器に使用されている。近年、電子機器の小型化、軽量化に対応すべく、フィルム状の絶縁基板表面に導体パターンを備えたフレキシブルプリント配線基板（以下、薄型基板という）が多用されている。この薄型基板においては、上記導体パターン表面に電子部品を実装する、いわゆる表面実装方式が広く採用されている。
薄型基板は、通常、搭載する電子部品の配設位置等に応じて、クリームハンダ塗布工程等を経た後、このクリームハンダ塗布部に電子部品を搭載し、その後、これらを加熱してクリームハンダを溶融、硬化し、上記電子部品を薄型基板に接合する（特許文献１参照）。

特開昭６３−２０４６９５号公報

薄型基板は、フレキシブルであるが故に、また、最近の小型化の進行によっても、以上の各工程や、保管・移送等に際してその都度個別に取り扱うことは、繁雑であり、不安定でもあるので、剛性を有する板材（プレート）表面に弱粘着性接着剤層を形成し、その弱粘着性接着剤層に薄型基板を装着することが行われている。
薄型基板では、挿抜型コネクター挿入部等剛性を必要とされる箇所に関し、回路面の反対面に剛性の高いシート「裏打ち補強板」を貼り合せて対応している。裏打ち補強板部は他の部分に対し約０．２ｍｍ程度の段差を生じる。また、薄型基板にＩＣチップ等の部品が実装されている面を治具に固定させる際にも、部品寸法分だけの段差を生じる。

板材（プレート）の表面に形成された平面状の弱粘着剤層に、このような段差を有する薄型基板を固定させると、図２に示すように、薄型基板２１の段差２２近傍で、一部が板材（プレート）２３上の弱粘着剤層２４から浮いた状態となり、その部分にクリームはんだ２５等を印刷・塗布するときに、不安定となり、はんだ塗布位置ずれやはんだ塗布量のばらつきを起こす等の不都合が生じやすい。
また、裏打ち補強板あるいは実装部品の段差を吸収するために、薄型基板用固定治具の所要部にザグリ加工を施すこともあるが、従来のザグリ加工は弱粘着剤層を形成した後に機械加工により形成するために、その底部に弱粘着剤層を残しておくことが難しく、図３に示すように、板材（プレート）の表面に達するまでザグリ加工が施され、ザグリ加工部底面には弱粘着剤層が形成されていないのが通常である。

したがって、このザグリ加工部に段差部分を挿入して薄型基板を固定治具に固定した場合、段差部分は実質的に固定されていない状態となる。この場合も、その部分へクリームはんだ２５を印刷・塗布する必要があると、上記クリームはんだ塗布時に版離れ状態が不安定となりはんだ塗布量がばらつき実装不良の原因となることがある。
クリームはんだの印刷・塗布だけでなく、電子部品の載置工程、リフロー工程、移送工程等でも、薄型基板の固定の安定性は、望まれるところである。

本発明は、上記の点に鑑み、薄型基板の全面を安定して固定し、実装不良の原因をなくすことを可能とする薄型基板用固定治具の製造方法を確立することを課題とする。

本発明の薄型基板用固定治具の製造方法は、片面に第１の弱粘着剤層を形成した平板と、片面に第２の弱粘着剤層を形成した支持シートとを用意し、前記第２の弱粘着剤層を形成した支持シートの所望の位置に所望の大きさ・形状の打ち抜き穴を形成し、前記片面に第１の弱粘着剤層を形成した平板の弱粘着剤層と、前記第２の弱粘着剤層を形成し抜き穴を形成した支持シートの弱粘着剤層とを対向させて両者を重ね合わせ、両弱粘着剤層間で接着加熱処理を行った後に、前記支持シートを剥離することを特徴とする。

本発明の製造方法によって得られた薄型基板用固定治具によれば、弱粘着剤層に厚みの異なる領域を形成することにより、段差を有する薄型基板も全面で固定されるので、クリームはんだの印刷・塗布をはじめとして、薄型基板への各種処理・操作に安定して対応できるという利点が得られる。また、弱粘着剤層を２工程で成形する場合には、底面と上面の粘着性や硬さ等を任意に変更できる。

本発明は、弱粘着剤層に厚みの異なる領域を形成し、その底部にも弱粘着剤層が形成されていることを基本とする。
以下、図面を参照して本発明を詳細に説明する。
図１は、本発明の実施の形態であって、弱粘着剤層を複数段とすることによって、厚みの異なる領域を形成する工程を説明する図である。

本発明の実施の形態を示す図１において、１は平板、２は弱粘着剤層、５は、第２の弱粘着剤層３と、第２の弱粘着剤層３を支持する支持シート４とからなる積層シートである。６は積層シートに形成した打ち抜き穴、７は弱粘着剤層である。
平板１を用意し（イ）、平板１の表面に弱粘着剤層２を形成する（ロ）。別途、支持シート４に第２の弱粘着剤層３を形成し、所望の位置に所望の大きさ・形状の打ち抜き穴６を形成した積層シート５を用意し（ハ）、平板１の弱粘着剤層２上に、積層シート５の第２の弱粘着剤層３側を対向させて重ねる（ニ）。
弱粘着剤層２と第２の弱粘着剤層３との接着加熱処理を行った後に、支持シート４を剥離する（ホ）。
支持シート４の剥離後に、後熱処理を行い、弱粘着剤層７とする。

本発明の薄型基板用固定治具を構成する材料について、説明する。
平板の材質としては、クリームハンダによる電子部品の実装のための加熱に耐え得る耐熱性を有する剛体であれば、格別の制限はないが、例えば、アルミニウム合金、ガラスエポキシ複合板、マグネシウム合金などが好適なものとして挙げられる。
弱粘着剤層を形成させる材質としては、耐熱性、耐寒性、電気絶縁性を有し、自己密着性を有し、繰り返し粘着することができるものが望ましく、例えば、シリコーン、ポリイミドシリコーン、末端に硬化性官能基を有するフッ素化ポリエーテル骨格を有するフッ素系エラストマーを硬化せしめたものなど耐熱性の高いエラストマー材料が挙げられる。
弱粘着剤層を実質的に複数層とする場合には、薄型基板と、段差を構成する裏打ち補強板、実装電子部品とがそれぞれ当接する部分の弱粘着剤層の粘着強度を異ならせるようにする、ないし、弱粘着剤層の材質を異ならせる、等、適宜改変することもできる。
弱粘着剤層４の表面は、鏡面に仕上げられていることが望ましい。

平板に弱粘着剤層を形成する場合、平板上にカップリング剤、例えばシランカップリング剤を含む弱粘着剤で下地皮膜を形成し、弱粘着剤層を形成することが好ましい。
シランカップリング入りの液状シリコーン樹脂系接着剤で下地皮膜を形成する場合、下地皮膜の厚さは１０〜２０μｍとすることが好ましい。
弱粘着剤層の厚さは、適宜に設定することができるが、一般的には、５０〜２５０μｍ、好ましくは７５〜１５０μｍである。
支持シートとしては、格別制限はないが、強度や取り扱い易さから、ＰＥＴ、ＰＥ、ＰＰ等が用いられる。
段差を形成する弱粘着剤層のゴム硬度は２０〜７０°Ｈｓのものが好ましく、中でも４０〜６０°Ｈｓのものが好ましい。段差の深さは補強板、実装部品等と薄型基板との段差と同等の深さが好ましい.
薄型基板用固定治具の弱粘着剤層に設けられる異なる厚みの差異は、裏打ち補強板、実装部品等と薄型基板との段差と同等の深さであることが好ましい。

アルミニウム平板の片面にシランカップリング剤入りの液状シリコーン樹脂系接着剤ＴＳＥ３２２１（東芝シリコーン（株）製）を厚さ１０μｍでスクリーン印刷により塗布し加熱硬化させた上から弱粘着剤層として未硬化のミラブル型シリコーンゴムＫＥ−９５１０Ｕ（信越化学工業（株）製）をカレンダーロールにより厚さ１００μｍでシート状に形成したものを貼り付け、１３０℃、３０分で加熱硬化させた。別途、カレンダーロールによりＰＥＴからなる支持シートにＫＥ−９５１０Ｕを厚さ２００μｍでシート状に形成し、このシート状物を所定の領域に対応した形状に抜き加工を行い、先に作製したアルミニウム平板の弱粘着性層上に貼り付け、１３０℃、３分加熱硬化後、支持シートを剥離、さらに熱風乾燥機で２７０℃、３０分後熱処理して薄型基板用固定治具を作製した（図１）。
段差を有する薄板基板の薄板基板用固定治具への固定は、全面で行われ、クリームはんだの印刷・塗布に際しても、クリームはんだの位置ずれ等の問題は起きなかった。

本発明により、薄板基板の段差部分へのクリームはんだの印刷・塗布その他の操作が安定して行われ得るので、薄型基板への電子部品の実装位置の選択・設計の自由度や、実装その他の操作工程における許容度等が今までより確実に向上し、電子機器製造の分野で非常に望ましい薄型基板用固定治具として好適に利用され得る。

本発明の実施の形態であって、弱粘着剤層を複数段とすることによって、厚みの異なる領域を形成する工程を説明する図である。 従来技術における、薄型基板が弱粘着剤層から浮き上がっている状態を説明する図である。 従来技術における、ザグリ加工を施した場合の、薄型基板の段差部分の固定が不安定であることを説明する図である。

符号の説明

１：平板
２：第１の弱粘着剤層
３：第２の弱粘着剤層
４：支持シート
５：積層シート
６：打ち抜き穴
７：弱粘着剤層
２１：薄型基板
２２：（薄型基板の）段差
２３：板材（プレート）
２４：弱粘着剤層
２５：クリームはんだ
２６：ザグリ加工部

Claims (1)

1. 片面に第１の弱粘着剤層を形成した平板と、片面に第２の弱粘着剤層を形成した支持シートとを用意し、
   前記第２の弱粘着剤層を形成した支持シートの所望の位置に所望の大きさ・形状の打ち抜き穴を形成し、
   前記片面に第１の弱粘着剤層を形成した平板の弱粘着剤層と、前記第２の弱粘着剤層を形成し抜き穴を形成した支持シートの弱粘着剤層とを対向させて両者を重ね合わせ、両弱粘着剤層間で接着加熱処理を行った後に、
   前記支持シートを剥離する
   ことからなることを特徴とする薄型基板用固定治具の製造方法。

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