JP4703296B2 - 電子部品用固定キャリアの製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、フレキシブル配線板等の電子部品を保持する電子部品用固定キャリアの製造方法に関するものである。

フレキシブル配線板を粘着保持する電子部品用固定キャリアは、図示しないが、従来、耐熱性を有する基材に、複数の接着層がパターン印刷され、各接着層上に予め打ち抜き加工された同形の粘着層が積層接着された後、外部の加工業者に委託して外形加工等されることにより製造される。

こうして製造された電子部品用固定キャリアは、粘着層にフレキシブル配線板を粘着保持し、フレキシブル配線板にクリームはんだ（ソルダペーストあるいはソルダクリームともいう）がスクリーン印刷法により塗布され、リフローソルダリングにより各種の電子部品が面実装される（特許文献１、２参照）。
特開平１０−１６２８８５号公報 実開平０６−８０５９６号公報

従来における電子部品用固定キャリアは、以上のように製造され、複数の粘着層を一々打ち抜き加工して接着層上にそれぞれ積層接着しなければならないので、高価な版や打ち抜き用の専用金型を必要とし、しかも、専用金型の完成まで待機し、この専用金型の完成後にはじめて本格的な製造作業に着手するので、製造時間の短縮を図ることができないという大きな問題がある。

本発明は上記に鑑みなされたもので、製造時間の短縮を図ることのできる安価な電子部品用固定キャリアの製造方法を提供することを目的としている。

本発明においては上記課題を解決するため、耐熱性を有する基材に、電子部品を着脱自在に保持する複数の粘着領域を備え、電子部品のリフローソルダリングに用いられる電子部品用固定キャリアの製造方法であって、
基材における複数の粘着領域の形成予定領域にシリコーン系の接着層をそれぞれパターン形成し、基材にシートを積層するとともに、このシートを複数の接着層のパターンに応じてカッティングプロッタの回転可能なカッタ刃によりカットし、各接着層に積層したシートの積層部分以外の不要部分を除去して粘着領域を形成するようにし、
シートは、基材の接着層に積層接着されるシリコーン系の第一の粘着層と、この第一の粘着層に積層接着されて微粘着性の粘着面に電子部品を着脱自在に保持するシリコーン系の第二の粘着層と、この第二の粘着層に着脱自在に粘着される第二の粘着層よりも幅広でポリカーボネート製の剥離層とを含み、カレンダ加工のトッピング法により第二の粘着層と光沢の付与された剥離層とがラミネートされ、第二の粘着層が硬化した後、この硬化した第二の粘着層に未硬化の第一の粘着層がスクリーン印刷して積層されることを特徴としている。

なお、複数の粘着領域のうち、少なくとも一部の粘着領域に、電子部品用の位置決め孔を設けることができる。
また、複数の粘着領域のうち、少なくとも一部の粘着領域の周縁部を面取りすることができる。

ここで、特許請求の範囲における基材は、平坦性に優れる金属製が好ましいが、耐熱性に優れる材料を用いて製造されたものであれば良い。電子部品には、少なくとも可撓性の配線板、半導体ウェーハ、各種の電子素子が含まれる。可撓性の配線板には、少なくとも軽量で薄いフレキシブル配線板（フレキシブルプリント板ともいう）や高密度フレキシブル基板等が含まれる。また、各粘着領域は、平面矩形、多角形、円形、楕円形、略瓢箪形等、任意の形状に形成される。各粘着領域の接着層と粘着層とは、同じ幅でも良いし、そうでなくても良い。粘着層は、接着層に接着剤を介して接着されても良いし、そうでなくても良く、又一層構造、多層構造を特に問うものではない。

粘着層あるいはシートは、接着層に積層されるエラストマー製の第一の粘着層と、この第一の粘着層に積層接着されて配線板を着脱自在に粘着保持するエラストマー製の第二の粘着層と、この第二の粘着層に着脱自在に粘着される樹脂製の剥離層とから構成することができる。また、粘着層あるいはシートは、接着層に積層されるエラストマー製の粘着層と、この粘着層に着脱自在に粘着される剥離層とから構成することもできる。粘着層の形成方法としては、例えば、カッティングプロッタによるカットやレーザ照射等があげられる。

さらに、カッティングプロッタは、テーブルの前後部間に架設されてテーブルの両側部方向に移動可能なトラバースと、このトラバースに支持されてテーブル上の前後方向に移動可能なツールヘッドと、このツールヘッドに支持されてテーブルにセットされた基材のシートを切断する回転可能な刃とを備え、コンピュータや制御装置の制御に基づき、シートをカットしたり、シートに位置決め孔を穿孔等するものとすることができる。

本発明によれば、基材における複数の粘着領域の形成予定領域に接着層をパターン形成し、この複数の接着層を含む基材上にシートを積層する。シートを積層したら、複数の接着層のパターンに応じてシートを刃やレーザ等によりパターンカットし、このシートの不要部分を除去して粘着層を形成すれば、複数の粘着領域を備えた電子部品用固定キャリアを製造することができる。

本発明によれば、費用や手間等のかかる金型等を使用するのではなく、カッティングプロッタやレーザにより複数の粘着層を加工するので、製造時間の短縮を図ることができ、しかも、専用金型を必要としないので、電子部品用固定キャリアを安価に製造することができるという効果がある。また、接着層がシリコーン系の接着剤からなるので、接着が困難な基材と粘着層とを容易に一体化することができる。また、第一、第二の粘着層がシリコーン系なので、優れた耐熱性や電気絶縁性を得ることができる。また、シートの積層部分以外の不要部分については、接着層に粘着せず、基材に単に積層するだけなので、簡単に引き剥がすことができる。また、カッティングプロッタのカッタ刃が固定ではなく、回転するので、粘着層の一部を簡易に湾曲加工したり、連続した複雑な波形に加工したり、Ｒ加工等することが可能になる。また、カレンダ加工により光沢の付与された剥離層が第二の粘着層に剥離自在に粘着しているので、第二の粘着層の粘着面が艶やかで綺麗な鏡面となり、粘着力が増大するので、優れたタック効果も期待できる。また、剥離層がポリカーボネート製なので、優れた耐衝撃性、耐熱性、耐水性を得ることが可能なる。また、剥離層を第二の粘着層よりも幅広に形成するので、剥離層の剥離を容易にすることが可能になる。
また、複数の粘着領域のうち、少なくとも一部の粘着領域に、電子部品用の位置決め孔を設ければ、配線板等からなる電子部品が軽量で薄くても、スクリーン印刷法等によるクリームはんだの供給時に電子部品の位置ずれや反り等を有効に防ぐことができる。
また、複数の粘着領域のうち、少なくとも一部の粘着領域の周縁部を面取りすれば、粘着領域から電子部品の一部が突出するので、電子部品の着脱が容易になる。

また、複数の粘着層を、基材に接着（粘着含む）したシートをカッティングプロッタで各接着層のパターンに応じてパターンカットすれば、版や打ち抜き用の専用金型を必要とせず、コスト削減を図ることができる。また、複数の粘着領域や粘着層のパターンデータが存在すれば、コンピュータに入力してシートを迅速にカットすることができるので、製造時間を短縮したり、急な依頼にも容易に対応することができ、安価な電子部品用固定キャリアを容易に提供することが可能になる。さらに、シートのカット開始位置、カット終了位置、刃の圧力等を比較的簡単に補正することができるので、シートの切り離しが容易になり、切り残しの少ない高精度なカットを実現することが可能になる。

以下、図面を参照して本発明の好ましい実施の形態を説明すると、本実施形態における電子部品用固定キャリア及びその製造方法は、図１ないし図１６に示すように、略平坦な基材１に、クリームはんだがスクリーン印刷されるフレキシブル配線板５０を着脱自在に弾発保持する複数の粘着領域１０を設け、各粘着領域１０を、基材１上にパターン形成される複数の接着層２０と、各接着層２０上に接着されるシリコーン系の複数の粘着層３０とから構成するようにしている。

基材１は、図１、図２、図６等に示すように、例えばアルミ、軽量性に優れるガラエポ、マグネシウム等の耐熱性の材料を使用して平面長方形の平板に形成され、凹み部である複数の位置決め孔や座ぐり部が配設されており、四隅部には位置合わせ孔２がそれぞれ穿孔される。

複数の粘着領域１０は、図１等に示すように、座ぐり部を除く基材１上に所定の間隔をおいてパターン形成され、全部又は一部の粘着領域１０の四隅部に、フレキシブル配線板５０用の小さい位置決め孔１１がそれぞれ穿孔されており、各位置決め孔１１にフレキシブル配線板５０の小さい位置決め孔５１がピンを介し位置決めされることにより、フレキシブル配線板５０が電子部品用固定キャリア上に位置決め固定される。

全部又は一部の粘着領域１０の周縁部は、丸く湾曲形成あるいは傾斜形成されることにより、面取り加工１２が施される。この面取り加工１２は、粘着領域１０からフレキシブル配線板５０の隅部を突出させてその着脱を容易にするよう機能する。

各接着層２０は、耐熱性、接着性、電気絶縁性等に優れるシリコーン系の接着剤（例えば、商品名ＴＳＥ）からなり、複数の粘着領域１０の形成予定領域にそれぞれスクリーン印刷されて接着が困難な基材１と粘着層３０とを一体化する。

各粘着層３０は、図１１等に示すように、例えば耐熱性や電気絶縁性等に優れるシリコーン系の第一、第二の粘着層３１・３２、及び剥離可能な樹脂製の剥離層３３とを備えた多層構造に形成され、基材１上に粘着されたシリコーン系のシート３４がカッティングプロッタ４０で各接着層２０の形状・大きさに応じてカットされ、各接着層２０に積層されたシート３４の積層部分以外の不要部分が除去されることにより、接着層２０上に積層されてフレキシブル配線板５０を着脱自在に粘着保持する。

第一の粘着層３１は、液状未硬化のシリコーンゴムからなり、接着層２０に積層されて硬化することにより、厚さ２０〜３０μｍｍの層を形成する。第二の粘着層３２は、厚さ０．０２〜０．０３ｍｍの硬化した微粘着性のシリコーンゴムからなり、第一の粘着層３１に積層接着されてフレキシブル配線板５０を着脱自在に弾性保持する。また、剥離層３３は、例えば耐衝撃性、耐熱性、耐水性に優れるポリカーボネート等の透明の薄いフィルムからなり、第二の粘着層３２に着脱自在に粘着されて製造時や搬送時等に作業者のハンドリング性に資するよう機能する。

このような粘着層３０の材料となるシート３４は、カレンダ加工のトッピング法とスクリーン印刷法とを組み合わせて製造される。具体的には、図１２や図１３に示すように、カレンダを構成する複数のロール３５の間に剥離層３３となる薄いラミネートフィルム３６が連続して供給されるとともに、複数のロール３５の間に第二の粘着層３２となるシリコーンゴム３７が混練して供給され、ラミネートフィルム３６上にシリコーンゴム３７が圧延して連続的に圧着され、これらを熱風炉３８に通して第二の粘着層３２と剥離層３３とが平滑に融着される。

こうして第二の粘着層３２と剥離層３３とが積層したら、硬化した第二の粘着層３２に第一の粘着層３１となる液状のシリコーンゴム３７Ａが薄くスクリーン印刷されることにより、シート３４が製造される。

カッティングプロッタ４０は、図１４や図１５に示すように、コントロールパネルを備えた平面矩形のテーブル４１と、このテーブル４１の前後両端部間に跨架されてテーブル４１の左右方向にスライドするトラバース４２と、このトラバース４２に嵌合されてテーブル４１上の前後方向にスライドするツールヘッド４３と、このツールヘッド４３の下部にホルダを介し吊持されてテーブル４１のカッティングマット４４上のシート３４をカットする上下動可能・３６０°回転可能なカッタ刃４５とを備え、コンピュータ４６の制御に基づきシート３４をカットしたり、シート３４に位置決め孔１１を穿孔する。

上記構成において、電子部品用固定キャリアを製造する場合には、先ず、基材１に複数の位置決め孔、座ぐり部、及び位置合わせ孔２を配設（図２、図６、図７参照）し、この基材１における複数の粘着領域１０の形成予定領域に接着層２０をスクリーン印刷法によりパターン形成（図３、図８参照）し、この複数の接着層２０を含む基材１上にシート３４の第一の粘着層３１をベタ貼り状態に積層粘着する（図４、図９参照）。

こうしてシート３４を積層したら、カッティングプロッタ４０のカッティングマット４４上に基材１をセット（図１４参照）し、複数の接着層２０のパターンに応じてシート３４を回転可能なカッタ刃４５でパターンカット（図１５参照）し、各接着層２０に積層したシート３４の積層部分以外の不要部分を剥離除去すれば、複数の粘着領域１０を散在させた電子部品用固定キャリアを製造することができる（図５、図１０参照）。

この際、カッティングプロッタ４０は、接着層２０やシート３４に位置決め孔１１を小さく穿孔して基材１の位置決め孔と連通させる。シート３４の積層部分以外の不要部分は、接着層２０に粘着せず、基材１上に単に積層しているだけなので、簡単に引き剥がすことができる。また、剥離層３３は、製造時に引き剥がすこともできるし、電子部品用固定キャリアの使用時等に引き剥がすこともできる。

こうして製造された電子部品用固定キャリアは、各粘着層３０にフレキシブル配線板５０をピンを介して粘着保持し、各フレキシブル配線板５０のランド部にクリームはんだがスクリーン印刷法等により塗布され、その後、各フレキシブル配線板５０にリフローソルダリング等により各種の電子部品が面実装される。

上記によれば、複数の粘着層３０を打ち抜き加工して接着層２０上にそれぞれ積層接着したり、エンドレスの堰を形成してその内部に樹脂を充填し、時間をかけて接着層２０を硬化形成するのではなく、ＮＣ工作機械等に比べて安価なカッティングプロッタ４０によりシート３４を加工して粘着層３０を形成するので、高価な版や打ち抜き用の専用金型を何ら必要とせず、大幅なコスト削減を図ることができる。

また、複数の粘着領域１０や粘着層３０のパターンデータが存在すれば、直ちにコンピュータ４６に入力してシート３４を迅速にカットすることができるので、製造時間を著しく短縮（従来の５日程度の製造時間を１日以下に短縮することができる）したり、突然の依頼にも確実かつ容易に対応することができ、しかも、安価な電子部品用固定キャリアを容易に提供することができる。また、カット開始位置、カット終了位置、カッタ刃４５の圧力等を簡単に補正することができるので、シート３４の切り離しがきわめて容易になり、切り残しのない高精度なカットを実現することが可能になる。

また、カッティングプロッタ４０のカッタ刃４５が固定ではなく、回転するので、粘着層３０の一部を簡易に湾曲加工したり、連続した複雑な波形に加工したり、Ｒ加工等することが可能になる。さらに、接着層２０をスクリーン印刷するので、接着層２０を必要に応じて自由に厚くしたり、薄くすることが可能になる。さらにまた、カレンダ加工により光沢の付与された剥離層３３が第二の粘着層３２に剥離自在に粘着しているので、第二の粘着層３２の粘着面が艶やかで綺麗な鏡面となり、粘着力が増大するので、優れたタック効果が期待できる。

次に、図１７ないし図１９は本発明の第２の実施の形態を示すもので、この場合には、複数の粘着層３０を、シート３４の剥離層３３に積層した第一、第二の粘着層３１・３２をカッティングプロッタ４０で接着層２０のパターンに応じてカットし、その後、複数の接着層２０にシート３４を積層してその対応する積層部分以外の部分を剥離層３３と共に除去することで形成するようにしている。その他の部分については、上記実施形態と同様であるので説明を省略する。

本実施形態においても上記実施形態と同様の作用効果が期待でき、しかも、第一、第二の粘着層３１・３２のハーフカット後に、接着層２０に第一の粘着層３１を粘着するので製造方法の多様化が期待できるのは明らかである。

なお、上記実施形態では基材１に複数の位置決め孔、座ぐり部、及び位置合わせ孔２を配設したが、複数の位置決め孔、座ぐり部、及び位置合わせ孔２を備えた基材１を購入してから製造・加工しても良い。また、剥離層３３を第二の粘着層３２よりも幅広に形成して剥離を容易にすることもできる。

本発明に係る電子部品用固定キャリア及びその製造方法の実施形態を模式的に示す平面説明図である。 本発明に係る電子部品用固定キャリア及びその製造方法の実施形態における基材を示す斜視説明図である。 図２の基材に接着層をパターン形成した状態を示す斜視説明図である。 図３の基材にシートを積層して粘着した状態を示す斜視説明図である。 図４のシートをカットして粘着層を形成した状態を示す斜視説明図である。 本発明に係る電子部品用固定キャリア及びその製造方法の実施形態における加工前の基材を示す説明図である。 本発明に係る電子部品用固定キャリア及びその製造方法の実施形態における加工された基材を示す断面説明図である。 図７の基材に接着層を形成した状態を示す断面説明図である。 図８の基材にシートを積層する状態を示す断面説明図である。 図９の基材の接着層に粘着層を積層する状態を示す断面説明図である。 本発明に係る電子部品用固定キャリア及びその製造方法の実施形態におけるシートを示す断面説明図である。 本発明に係る電子部品用固定キャリア及びその製造方法の実施形態におけるシートのカレンダ加工状態を示す説明図である。 図１２の第二の粘着層に第一の粘着層をスクリーン印刷する状態を示す断面説明図である。 本発明に係る電子部品用固定キャリア及びその製造方法の実施形態におけるカッティングプロッタを示す全体斜視説明図である。 本発明に係る電子部品用固定キャリア及びその製造方法の実施形態におけるカッティングプロッタのカット状態を示す要部説明図である。 本発明に係る電子部品用固定キャリア及びその製造方法の実施形態におけるフレキシブル配線板を示す平面説明図である。 本発明に係る電子部品用固定キャリアの製造方法の第２の実施形態におけるシートの第一、第二の粘着層をカッティングプロッタで接着層のパターンに応じてカットする状態を示す断面説明図である。 複数の接着層に図１７のシートを積層する状態を示す断面説明図である。 図１８の積層したシートの積層部分以外の部分を剥離層と共に除去する状態を示す断面説明図である。

符号の説明

１ 基材
２ 位置合わせ孔
１０ 粘着領域
１１ 位置決め孔
１２ 面取り加工
２０ 接着層
３０ 粘着層
３１ 第一の粘着層
３２ 第二の粘着層
３３ 剥離層
３４ シート
３５ ロール
３６ ラミネートフィルム
３７ シリコーンゴム
３７Ａ シリコーンゴム
４０ カッティングプロッタ
４１ テーブル
４２ トラバース
４３ ツールヘッド
４４ カッティングマット
４５ カッタ刃
４６ コンピュータ
５０ フレキシブル配線板（電子部品）
５１ 位置決め孔

Claims (3)

1. 耐熱性を有する基材に、電子部品を着脱自在に保持する複数の粘着領域を備え、電子部品のリフローソルダリングに用いられる電子部品用固定キャリアの製造方法であって、
   基材における複数の粘着領域の形成予定領域にシリコーン系の接着層をそれぞれパターン形成し、基材にシートを積層するとともに、このシートを複数の接着層のパターンに応じてカッティングプロッタの回転可能なカッタ刃によりカットし、各接着層に積層したシートの積層部分以外の不要部分を除去して粘着領域を形成するようにし、
   シートは、基材の接着層に積層接着されるシリコーン系の第一の粘着層と、この第一の粘着層に積層接着されて微粘着性の粘着面に電子部品を着脱自在に保持するシリコーン系の第二の粘着層と、この第二の粘着層に着脱自在に粘着される第二の粘着層よりも幅広でポリカーボネート製の剥離層とを含み、カレンダ加工のトッピング法により第二の粘着層と光沢の付与された剥離層とがラミネートされ、第二の粘着層が硬化した後、この硬化した第二の粘着層に未硬化の第一の粘着層がスクリーン印刷して積層されることを特徴とする電子部品用固定キャリアの製造方法。
2. 複数の粘着領域のうち、少なくとも一部の粘着領域に、電子部品用の位置決め孔を設ける請求項１記載の電子部品用固定キャリアの製造方法。
3. 複数の粘着領域のうち、少なくとも一部の粘着領域の周縁部を面取りする請求項１又は２記載の電子部品用固定キャリアの製造方法。

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