JP4522890B2 - プリント配線基板用シートユニットを用いた基板取付方法 - Google Patents

Description

本発明は、プリント配線基板とこれを保持する治具との間に介装され、両者を脱着可能に接続するプリント配線基板用シートユニットを用いた基板取付方法に関するものである。

周知のように、現在、プリント配線基板はあらゆる電子機器に使用されている。一般に、このプリント配線基板は、絶縁基板表面に導体パターンを備えた構成をなしているが、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、「ＦＰＣ」という）が提供されている。そして、このＦＰＣを保持する保持搬送用治具も提供されている。

例えば、特許文献１には、耐熱性を有する絶縁基板表面全域に亘って、弱粘着性接着剤層を形成し、この接着剤層表面にＦＰＣを保持する保持搬送治具に関する技術が提案されている。
特開昭６３−２０４６９５号公報

しかしながら、従来においては、弱粘着性接着剤を保持搬送治具の所定の部位に直接配設して接着することは、非常に困難である。一般に、弱粘着性接着剤は高い伸張率を有し、変形や撓みが容易に発生してしまう。従って、弱粘着性接着剤を配設する際に専用の設備や機器が必要となり、作業時間の増大やコスト高という問題がある。
また、従来においては、保持搬送治具に接着された弱粘着性接着剤の表面にムラが生じ易く、ＦＰＣの平坦度確保の障害となるという問題がある。

従って、本発明は、作業時間を抑えてコストを低減し利便性を高めることができ、ＦＰＣの平坦度を確保して実装処理を行うことができるプリント配線基板用シートユニットを用いた基板取付方法を提供することを目的とする。

請求項１に係る発明は、プリント配線基板とこれを保持する治具との間に介装され、前記基板と前記治具とを脱着可能に接続するプリント配線基板用シールユニットであり、シート状のベース部材と、該ベース部材の一方の面に形成される第１の粘着剤層と、該ベース部材の他方の面に形成され、前記第１の粘着剤層と同等またはそれ以下の粘着力の第２の粘着剤層と、を有するプリント配線基板用シートユニットを用いた基板取付方法であって、部位によって厚さの異なるプリント配線基板を前記治具に保持する際に、前記ベース部材の厚さが異なる複数枚のシートユニットを、前記プリント配線基板の部位に応じて、前記治具上に配設し、前記第１の粘着剤層を介して前記治具に接着した状態で、前記第２の粘着剤層を介して前記プリント配線基板に接着することを特徴とする。

この発明によれば、前記ベース部材に所定の強度を有する部材を用いることで、第１の粘着剤層や第２の粘着剤層の変形や撓みを抑制して一定の形状に保持できるため、取扱い性を大幅に向上することができる。前記ベース部材により一定の形状に保持できるため、略任意の形状に容易に加工することができ、汎用性を高めることができる。従って、特殊な設備を用いることなく、前記治具上に前記シートユニットを配設することができる。ゆえに、作業時間を抑えることができるとともにコストを低減することができ、利便性を高めることができる。また、前記第１の粘着剤層や前記第２の粘着剤層の外表面を保護する保護部材を設けることで、前記シートユニットの配設工程と前記プリント配線基板の配設工程とを別々の場所で行うことが容易になる。すなわち、前記シートユニットから一方の保護部材を剥離して前記治具に接着した後、前記プリント基板に接着する工程を行うまで他方の保護部材を剥離させずに残しておくことで、この保護部材で覆われた粘着剤層の粘着力を維持しつつ前記治具と接着したシートユニットの場所を移動させることが可能となる。
また、この発明によれば、前記シートユニットは、前記ベース部材により一定の形状に保持されることで前記治具の所定の位置に配設することができ、このときに前記第１の粘着剤層を介して前記治具に接着させることで前記所定位置からの変位が規制されるように前記治具に粘着力を作用させることができる。このとき、前記ベース部材により前記第２の粘着剤層の形状が略一定に維持されているため、前記第２の粘着剤層表面での窪みや盛り上がりの発生を抑えて前記プリント基板を保持することができる。従って、前記プリント基板を前記第２の粘着剤層の略全面で保持させることができるため、前記プリント基板の平坦度を確保することができる。また、前記第２の粘着剤層を介して前記プリント配線基板に接着することで、前記プリント配線基板を前記治具上に安定した姿勢で保持することができ、前記治具上での処理が容易に行える。さらに、上述の処理が終了した後には、前記プリント配線基板を前記第２の粘着剤層から容易に剥離することができるため、前記プリント配線基板を次工程の処理に迅速に移行させることができる。
さらに、この発明によれば、前記第２の粘着剤層の厚さを略同一に設定しつつ前記シートユニットの厚さを変えることができるので、前記プリント基板の部位によらずに略同一の粘着力を作用させることができ、粘着力の差異による前記プリント配線基板の変形やひずみを防止することができる。また、前記プリント配線基板の部位による厚さの差異を打ち消すように、厚さが異なる複数のシートユニットを前記治具上に配設することで、前記プリント配線基板表面の平坦度を確保して保持することが可能となり、実装処理の作業負担を低減することができる。これにより、プリント配線基板の設計自由度を高めつつ、実装処理後の信頼性の向上に寄与しうる。

請求項２に係る発明は、請求項１に記載のものであって、前記ベース部材はガラスエポキシ材、ステンレス材、アルミニウム材、ポリイミド材の少なくともいずれかで構成されていることを特徴とする。
この発明によれば、前記ベース部材を前記ガラスエポキシ材、ステンレス材、アルミニウム材、ポリイミド材の少なくともいずれかで構成することで、前記ベース部材に一定の強度を確保することができるため、粘着剤層や弱粘着剤層の伸びを抑制することができ、容易に取扱いができる。さらに、前記ベース部材を任意の形状に切り出しを行うこともでき、コストを抑えることもできる。ここで、前記ベース部材の厚さは切り出しを容易に行うことが可能な厚さに設定することが好ましい。具体的には、前記ガラスエポキシ材の場合には厚さを０．０５〜０．３ｍｍに、前記ステンレス材または前記アルミニウム材の場合には厚さを０．０１〜０．２ｍｍに、前記ポリイミド材の場合には厚さを０．０１〜０．３ｍｍに、それぞれ設定することが好ましい。また、前記ガラスエポキシ材は多層を積層した構造のものであってもよく、単一の層で構成されるものであってもよい。

請求項３に係る発明は、請求項１または請求項２に記載のものであって、前記第１の粘着剤層は、アクリル系粘着剤、シリコーン系粘着剤、または自己粘着性を有する、シリコーン樹脂若しくはフッ素樹脂で構成されるとともに、前記第２の粘着剤層は自己粘着性を有する、シリコーン樹脂またはフッ素樹脂で構成されていることを特徴とする。
この発明によれば、アクリル系粘着剤またはシリコーン系粘着剤で前記第１の粘着剤層を構成することで、一般的に使用されるゴム系の粘着剤に比べて耐熱性を高めることができ、これにより耐久性を高めることができる。また、自己粘着性を有する、シリコーン樹脂またはフッ素樹脂で前記第２の粘着剤層を構成することにより、前記プリント配線基板に対する密着性を高め、これにより保持力を高めることができ、さらに、前記基板の実装処理後に前記基板から容易に剥離することができ作業性を向上できる。

請求項４に係る発明は、請求項１〜３のいずれか１項に記載のものであって、部位によって厚さの異なるプリント配線基板を前記治具に保持する際に、前記第２の粘着剤層の厚さが異なる複数枚のシートユニットを、前記プリント配線基板の部位に応じて、前記治具上に配設することを特徴とする。
この発明によれば、前記第２の粘着剤層の厚さに応じて粘着力を調節することができるため、前記プリント配線基板の部位に応じた粘着力が作用するように、厚さが異なる複数のシートユニットを前記治具上に配設することで、形状の複雑な前記プリント配線基板であっても安定した姿勢で実装処理を行うことができる。これにより、プリント配線基板の設計自由度を高めつつ、実装処理後の信頼性の向上に寄与しうる。

請求項１に係る発明によれば、作業時間を抑えることができるとともにコストを低減することができ、利便性を高めることができる。また、前記プリント基板の平坦度を確保することができ、前記治具上での処理が容易に行える。さらに、粘着力の差異による前記プリント配線基板の変形やひずみを防止することができるため、プリント配線基板の設計自由度を高めつつ、実装処理後の信頼性の向上に寄与しうる。
請求項２に係る発明によれば、容易に取扱いができ、コストを抑えることができる。

請求項３に係る発明によれば、耐久性を高めることができ、また、密着性を高めつつ作業性を向上できる。

請求項４に係る発明によれば、形状の複雑な前記プリント配線基板であって安定した姿勢で実装処理を行うことができるため、プリント配線基板の設計自由度を高めつつ、実装処理後の信頼性の向上に寄与しうる。

以下、この発明の実施の形態におけるプリント配線基板用シートユニットおよびこれを用いた基板取付方法を図面と共に説明する。
図１は本発明が適用されるプリント配線基板用シートユニットの断面図である。同図に示すように、本実施の形態におけるシートユニット１は、シート状のベース部材２と、該ベース部材２の裏面に形成される粘着剤層４と、該ベース部材２の表面に形成される弱粘着剤層３を有している。弱粘着剤層３は、粘着剤層４よりも弱い粘着力を有するものである。そして、弱粘着剤層３の外表面は保護フィルム５により覆われる一方、粘着剤層４の外表面（裏面）は離型紙６により覆われている。

本実施の形態におけるベース部材２はガラスエポキシ材料（ガラエポ材）で構成されている。このガラスエポキシ材料は、エポキシ樹脂にガラス不織布を織り込んで積層プレスすることで作成される材料である。このような材料を用いることで、前記ベース部材２に一定の強度を確保することができる。

本実施の形態における弱粘着剤層３は自己粘着性を有するシリコーン樹脂で構成されている。このような自己粘着性を有するシリコーン樹脂を用いることで、後述するプリント配線基板８（図２参照）に対する密着性を高め、これにより粘着力を弱い状態に維持しつつプリント配線基板８を保持する保持力を高めることができる。従って、前記プリント配線基板８の実装処理後に前記プリント配線基板８から容易に剥離することができ作業性を向上できる。なお、弱粘着剤層３は、自己粘着性を有するフッ素樹脂で構成してもよい。
また、粘着剤層４はアクリル系粘着剤で構成されている。アクリル系粘着剤を用いることにより耐久性を高めることができる。なお、粘着剤層４は、シリコーン系粘着剤で構成してもよい。

そして、粘着剤層４は離型紙６で、弱粘着剤層３は保護フィルム５でそれぞれ覆われているため、粘着剤層４や弱粘着剤層３を外気から保護でき、また乾燥を防止することができる。よって、それぞれの粘着力を維持した状態で場所を移動させることができる。
さらに、シートユニット１から離型紙６を剥離して治具７に接着した後、前記プリント基板８に接着する工程を行うまで保護フィルム５を剥離させずに残しておくことで、弱粘着剤層３の粘着力を維持しつつ治具７やシートユニット１の場所を移動させることが可能となる。

また、ベース部材２は一定の強度を有しているので、粘着剤層４や弱粘着剤層３の変形や撓みを抑制して一定の形状に保持できる。従って、粘着剤層４や弱粘着剤層３を保護フィルム５や離型紙６で覆った状態で、任意の形状に容易に切断して加工することができる。その結果、プリント配線基板８の材質や形状に対する汎用性を高めることができるとともに、弱粘着剤層３の取扱い性を大幅に向上することができる。

また、前記ベース部材２が所定の強度を有しているので、粘着剤層４や弱粘着剤層３を変形や撓みを抑制して一定の形状に保持できるため、粘着剤層４や弱粘着剤層３の取扱い性を大幅に向上することができる。従って、特殊な設備を用いることなく、前記治具７上に前記シートユニット１を配設することができる。ゆえに、作業時間を抑えることができるとともにコストを低減することができ、利便性を高めることができる。

なお、図１においては、粘着剤層４、ベース部材２、弱粘着剤層３の順に厚さが増している構成のシートユニット１を示しているが、これらの厚さを任意に設定することができる。これについては、詳細を後述する。
図２は図１に示すプリント配線基板用シートユニットを用いて、プリント基板を治具に取り付けた状態を示す第１の断面説明図である。同図には、厚さが異なる複数枚のシートユニット１ａ〜１ｄ（１）を用いて、プリント配線基板８と治具７とを接着した状態を示している。同図に示したプリント配線基板８は、部位によってその厚さが異なっている。より具体的には、基板８の底面９ａ、９ｄに対して底面９ｃが下方に突出し、さらに底面９ｂが下方に突出する形状となっている。

また、この図７は図２に対する比較図である。同図には、弱粘着剤層１０３のみを用いて、プリント基板１０８を治具１０７に取り付けた状態を示している。このように構成すると、弱粘着剤層１０３を治具１０７上に配設して接着する際に、弱粘着剤層１０３の形状を維持することが困難であり、底面１０９ａ〜１０９ｄ（１０９）によって厚さの異なるプリント配線基板１０８を配設する際に、弱粘着剤層１０３表面に突起や窪みが発生すると、プリント配線基板１０８の平坦度を確保することができない。

一方、図２に示した複数枚のシートユニット１ａ〜１ｄは、プリント配線基板８の底面９ａ〜９ｄと平面視で略同一サイズに設定されている。それぞれのシートユニット１ａ〜１ｄは、粘着剤層４ａ〜４ｄ（４）や弱粘着剤層３ａ〜３ｄ（３）の厚さを略同一に設定されている。一方、シートユニット１ａ〜１ｄは、ベース部材２ａ〜２ｄ（２）の厚さをそれぞれ異なる厚さに設定されている。それぞれのベース部材２ａ〜２ｄの厚さは、ベース部材２ａ、２ｄが最も厚く、次にベース部材２ｃ、最後にベース部材２ｂという順で薄くなっている。つまり、それぞれのベース部材２ａ〜２ｄの厚さは、前記プリント配線基板８の底面９ａ〜９ｄによる厚さの差異を打ち消すように、設定されている。

このように、図２に示したシートユニット１ａ〜１ｄは、弱粘着剤層３ａ〜３ｄの厚さを略同一に設定しつつ、シートユニット１ａ〜１ｄの厚さを変えているので、プリント基板８の底面９ａ〜９ｄによらずに略同一の粘着力を作用させることができる。従って、粘着力の差異によるプリント配線基板８の変形やひずみを防止することができる。また、前記プリント配線基板８の底面９ａ〜９ｄでの厚さの差異は、それぞれの厚さの異なるシートユニット１ａ〜１ｄを前記治具７上に配設することで打ち消されている。このため、前記プリント配線基板８の表面の平坦度を確保して保持することが可能となり、実装処理の作業負担を低減することができる。これにより、プリント配線基板８の設計自由度を高めつつ、実装処理後の信頼性の向上に寄与しうる。

図３は図１に示すプリント配線基板用シートユニットを用いて、プリント基板を治具に取り付けた状態を示す第２の断面説明図である。同図に示したシートユニット１Ａ〜１Ｄは、粘着剤層４Ａ〜４Ｄ（４）の厚さを略同一に設定されている。一方、シートユニット１Ａ〜１Ｄは、ベース部材２Ａ〜２Ｄ（２）、弱粘着剤層３Ａ〜３Ｄ（３）の厚さをそれぞれ異なる厚さに設定されているため、弱粘着剤層３Ａ〜３Ｄの厚さに応じて粘着力を調節することができる。従って、同図に示すような、形状の複雑なプリント配線基板８であっても安定した姿勢で実装処理を行うことができる。これにより、プリント配線基板８の設計自由度を高めつつ、実装処理後の信頼性の向上に寄与しうる。

図４は図１に示すプリント配線基板用シートユニットを用いて、プリント基板を治具に取り付けた状態を示す第３の断面説明図である。同図に示すようプリント配線基板８は、底面９ａ、９ｄに対して、底面９ｂを下方に突出形成している。そして、治具７には、プリント配線基板８の突出形成された底面９ｂを収容可能なザグリ部１０が形成されている。

図８は図４や後述の図５に対する比較図であり、弱粘着剤層のみを用いて、プリント基板を治具に取り付けた状態を示す断面説明図である。同図に示すように、治具１０７の表面に弱粘着剤層１０３を配設するのみでは、ザグリ部１１０の部位においてプリント配線基板１０８と治具１０７との接着力が作用せず、安定した作業を行うことが困難な場合が生じる虞がある。

これに対し、図４に示した構造では、治具７とプリント配線基板８との間に弱粘着剤層１１を配設するのみならず、ザグリ部１０にシートユニット１ｂ（１）を配設している。このようにすることで、ザグリ部１０の部位においても基板８と治具７との間に接着力を作用させることができ、安定した作業を行うことが容易になる。

図５は図１に示すプリント配線基板用シートユニットを用いて、プリント基板を治具に取り付けた状態を示す第４の断面説明図である。同図に示すように、プリント配線基板８は、底面９ａ、９ｄに対して、底面９ｂを下方に突出形成している。これに対して、厚さが異なる複数枚のシートユニット１ａ、１ｂ、１ｄを用いて、治具７と配線基板８とを接着している。このように、治具７にザグリ部１０を形成する場合または形成しない場合のいずれにおいても、治具７と配線基板８との間に接着力を作用させることができ、設計の自由度を高めることができる。

図６は図１に示すプリント配線基板用シートユニットを用いて、プリント基板を治具に取り付けた状態を示す第５の断面説明図である。同図には、配線基板８の外周側の部位を外部に露出させた状態で作業を行う場合を示している。
また、図９は弱粘着剤層のみを用いて、プリント基板を治具に取り付けた状態を示す断面説明図であり、図６に対する比較図である。同図に示すように、弱粘着剤層１０３のみでは形状を維持することが困難であるので弱粘着剤層１０３表面に突起１１１が発生してしまうと、弱粘着剤層１０３表面の平坦度を確保できず前記プリント基板１０８に十分な粘着力を作用させることが困難となってしまう。

これに対して、図６に示すように、シートユニット１を介してプリント基板８と治具７とを接着する場合には、プリント基板８を弱粘着剤層３の略全面で保持させることができるため、前記プリント基板８の平坦度を確保することができる。
また、前記弱粘着剤層３を介して前記プリント配線基板８に接着することで、前記プリント配線基板８を前記治具７上に安定した姿勢で保持することができる。よって、前記治具７上での処理が容易に行える。さらに、上述の処理が終了した後には、前記プリント配線基板８を前記弱粘着剤層３から容易に剥離することができるため、前記プリント配線基板８を次工程の処理に迅速に移行させることができる。

なお、本発明の内容は上述の実施の形態のみに限られるものでないことはもちろんである。例えば、粘着剤層４をフッ素樹脂やシリコーン樹脂を主成分とした剥離が可能な粘着剤で形成することも出来る。また、粘着剤層４を耐熱性の高いシリコーン樹脂系やアクリル系樹脂に設計にする事で、耐久性を高めることも出来る。もしくはゴム系粘着剤を用いるとコスト的に有利である。また、粘着剤層４を、自己粘着性を有する、シリコーン樹脂若しくはフッ素樹脂で構成してもよい。この場合には、粘着剤層４は弱粘着剤層３と同等の接着力を有することになる。
また、ベース部材２の材質も、ガラスエポキシ材に限られず、アルミニウム材やステンレス材、ガラスクロス等の一定の強度を有し、耐久性を有するものであればよい。また、治具７にザグリ部１０を形成した場合について説明したが、これに限らず、例えば、孔の形成された治具や、テーパ、面取り等の施された治具にも適用することができる。

本発明の実施の形態におけるプリント配線基板用シートユニットの断面図である。 図１に示すプリント配線基板用シートユニットを用いて、プリント基板を治具に取り付けた状態を示す第１の断面説明図である。 図１に示すプリント配線基板用シートユニットを用いて、プリント基板を治具に取り付けた状態を示す第２の断面説明図である。 図１に示すプリント配線基板用シートユニットを用いて、プリント基板を治具に取り付けた状態を示す第３の断面説明図である。 図１に示すプリント配線基板用シートユニットを用いて、プリント基板を治具に取り付けた状態を示す第４の断面説明図である。 図１に示すプリント配線基板用シートユニットを用いて、プリント基板を治具に取り付けた状態を示す第５の断面説明図である。 弱粘着剤層のみを用いて、プリント基板を治具に取り付けた状態を示す断面説明図であり、図２、図３に対する比較図である。 弱粘着剤層のみを用いて、プリント基板を治具に取り付けた状態を示す断面説明図であり、図４、図５に対する比較図である。 弱粘着剤層のみを用いて、プリント基板を治具に取り付けた状態を示す断面説明図であり、図６に対する比較図である。

符号の説明

１（１Ａ〜１Ｄ、１ａ〜１ｄ）…プリント配線基板用シートユニット
２（２Ａ〜２Ｄ、２ａ〜２ｄ）…ベース部材
３（３Ａ〜３Ｄ、３ａ〜３ｄ）…弱粘着剤層（第２の粘着剤層）
４（４Ａ〜Ｄ、１ａ〜１ｄ）…粘着剤層（第１の粘着剤層）

Claims (4)

1. プリント配線基板とこれを保持する治具との間に介装され、前記基板と前記治具とを脱着可能に接続するプリント配線基板用シートユニットであり、
   シート状のベース部材と、
   該ベース部材の一方の面に形成される第１の粘着剤層と、
   該ベース部材の他方の面に形成され、前記第１の粘着剤層と同等またはそれ以下の粘着力の第２の粘着剤層と、を有するプリント配線基板用シートユニットを用いた基板取付方法であって、
   部位によって厚さの異なるプリント配線基板を前記治具に保持する際に、前記ベース部材の厚さが異なる複数枚のシートユニットを、前記プリント配線基板の部位に応じて、前記治具上に配設し、
   前記第１の粘着剤層を介して前記治具に接着した状態で、
   前記第２の粘着剤層を介して前記プリント配線基板に接着することを特徴とする基板取付方法。
2. 前記ベース部材はガラスエポキシ材、ステンレス材、アルミニウム材、ポリイミド材の少なくともいずれかで構成されていることを特徴とする請求項１に記載の基板取付方法。
3. 前記第１の粘着剤層は、アクリル系粘着剤、シリコーン系粘着剤、または自己粘着性を有する、シリコーン樹脂若しくはフッ素樹脂で構成されるとともに、前記第２の粘着剤層は、自己粘着性を有する、シリコーン樹脂またはフッ素樹脂で構成されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の基板取付方法。
4. 部位によって厚さの異なるプリント配線基板を前記治具に保持する際に、前記第２の粘着剤層の厚さが異なる複数枚のシートユニットを、前記プリント配線基板の部位に応じて、前記治具上に配設することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の基板取付方法。

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