JP5012184B2 - フレキシブル基板シートと同基板シートを用いた回路基板の組立方法 - Google Patents

Description

本発明は、中継基板などに用い得る部品基板を制御基板などの回路基板に半田付けによって電気的に接続する工程で使用されるフレキシブル基板シートに関する。また、本発明は、そのようなフレキシブル基板シートを用いて部品基板が半田付けによって電気的に接続された回路基板を組み立てる工程で有利に適用し得るフレキシブル基板シートを用いた回路基板の組立方法に関する。

従来、ベースフィルムに形成した切断線によってそのべースフィルムを電極層を備えた基本回路部分とその周囲の部分とに分割し、かつ、上記基本回路部分がベースフィルムの複数箇所に同一姿勢で並べて配列されていると共に、上記切断線の複数箇所に形成した接続部によって基本回路部分をその周囲の部分に仮保持させてなるフレキシブル配線基板が知られていた（たとえば、特許文献１参照）。このフレキシブル配線基板では、複数箇所の上記接続部を切断することによって基本回路部分を１枚ずつベースフィルムから切り離して使用することが可能である。

また、切断可能な複数箇所の連接部を残してシートに打抜き形成されていて、上記連接部を切断することによってシートから分離することが可能になるフレキシブルプリント基板も知られていた（たとえば、特許文献２、特許文献３参照）。

さらに、捨て基板に接合部を介して一体に製品基板が連設された配線基板も知られていた（たとえば、特許文献４参照）。

そのほか、保護部材に粘着されている帯状のフレキシブル回路基板をその保護部材から剥離して使用することも行われていた（たとえば、特許文献５参照）。
特開平１０−２２３９９５号公報 特開２００６−２８６９４９号公報 特開昭５６−３６１９８号公報 特開２００３−３０４０３８号公報 実開平５−５０７６３号公報 一方、制御基板などの回路基板に中継基板としてのフレキシブルな部品基板を手作業による半田付けによって接続するという回路基板の組立て工程では、従来、１枚の部品基板をその相手方である回路基板に両面粘着テープを用いて貼着することによって位置決めした後、部品基板の半田付け面を回路基板の半田ランドに半田付けするという作業が行われていた。

しかしながら、従来の回路基板の組立方法は、フレキシブルな部品基板を１枚ずつ両面粘着テープで相手方回路基板に貼着して位置決めしなければならない煩わしさがあっただけでなく、１枚の部品基板を相手方回路基板に接続することによって組み立てられる回路基板を多数枚組み立てる場合に作業の連続性が乏しく、そのことが回路基板の量産性を向上させることの阻害要因にもなっていた。

本発明は以上の状況に鑑みてなされたものであり、１枚の部品基板を相手方回路基板に接続することによって組み立てられる回路基板を多数枚組み立てる場合に、作業の連続性、ひいては回路基板の量産性を向上させることが可能な構造を備えるフレキシブル基板シートを提供することを目的とする。

また、本発明は、１枚の部品基板を相手方回路基板に接続することによって組み立てられる回路基板を多数枚組み立てる場合において、作業の連続性、ひいては回路基板の量産性を向上させることが可能なフレキシブル基板シートを用いた回路基板の組立方法を提供することを目的とする。

本発明に係るフレキシブル基板シートは、細長矩形のシート母材に、捨て基板部と断続する切り目によってその捨て基板部から切り分けられた帯状の部品基板とが区画形成されていて、その部品基板が上記切り目の不連続部分を介して上記捨て基板部に仮保持され、その部品基板が、上記シート母材の長手方向複数箇所に同一姿勢で並べて配列されている。

そして、個々の上記部品基板には、上記シート母材の長手方向一端側に位置する一端部と、この一端部の矩形領域に形成されて相手方回路基板の半田ランドに半田付けされる半田付け面を有する半田接合部と、上記一端部よりも上記シート母材の長手方向他端側に位置する他端部と、上記半田接合部と上記他端部との相互間に亘る帯状の中間部と、が含まれ、上記矩形領域の全体が上記シート母材の長手方向一端側に向けて突き出ていると共に、上記捨て基板部がそれぞれの上記部品基板の半田接合部の周囲で欠除されてその欠除箇所に形成された開口が上記相手方回路基板の半田ランドの配置スペースとして形成され、上記切り目の不連続部分が、上記一端部の矩形領域よりも上記他端部側に偏った箇所と、上記他端部のコーナ部と、に形成されていて、それらの不連続部分が引き裂かれることによって上記部品基板が上記捨て基板部から分離されるように構成されている。

この発明によれば、捨て基板部の複数箇所に仮保持されているそれぞれの部品基板の半田接合部の半田付け面を、捨て基板部の開口によって形成されている配置スペースに配置された相手方回路基板の半田ランドに半田付けすることによって、複数枚の部品基板のそれぞれを各別の相手方回路基板に接続することが可能である。そして、複数枚の部品基板のそれぞれを各別の相手方回路基板に半田付けによって上記のように接続した後に、捨て基板部から部品基板を切り分けている切り目の不連続部分を引き裂いて部品基板を捨て基板部から分離し、捨て基板部を取り除くと、カッタナイフなどの切断工具を用いずに、部品基板を相手方回路基板に接続することによって組み立てられた複数枚の回路基板を同時に組み立てることが可能になる。したがって、回路基板の組立作業の連続性が高まり、回路基板の量産性が向上する。

また、上記構成を採用すると、複数枚の部品基板のそれぞれを各別の相手方回路基板に半田付けによって接続した後に、切り目の不連続部分を引き裂いて部品基板を捨て基板部から分離するときに、シート母材の長手方向一端側を起点としてその長手方向他端側に向かって上記部品基板の切り目の不連続部分を引き裂きながら上記捨て基板部を漸次めくり上げるという作業を行うと、捨て基板部が部品基板から無理なく分離されるようになって部品基板が不慮に屈曲して損傷したり不慮に破れて損傷したりすることがなくなる。すなわち、上記ようにシート母材の長手方向一端側を起点としてその長手方向他端側に向かって捨て基板部を漸次めくり上げていくと、捨て基板部のめくれ上がり箇所が、相手方回路基板の半田ランドに半田付けされている部品基板の半田接合部を通過した後に切り目の不連続部分が引き裂かれることになるため、部品基板が折り返されるような事態の起こる余地がなくなって、捨て基板部が部品基板から無理なく分離されるようになる。

本発明に係るフレキシブル基板シートを用いた回路基板の組立方法は、上記したフレキシブル基板シートを、上記した複数の相手方回路基板を有する基板母材に重ね合わせて、上記フレキシブル基板シートの複数箇所の部品基板の半田接合部のそれぞれを、上記した複数箇所の配置スペースに配置された上記相手方回路基板の半田ランドに各別に位置合わせすること、各別に位置合わせされた上記半田接合部と上記半田ランドとを上記配置スペースを形成している上記捨て基板部の開口を利用して半田付けすること、上記半田付けを行った後に、上記シート母材の長手方向一端側を起点としてその長手方向他端側に向かって上記部品基板の切り目の不連続部分を引き裂きながら上記捨て基板部を漸次めくり上げることにより、上記半田付けにより相手方回路基板に固定されているそれぞれの部品基板を残して上記捨て基板部を相手方回路基板から取り除くこと、とを行う、というものである。

この組立方法を採用すると、１枚の部品基板を相手方回路基板に接続することによって組み立てられる回路基板を多数枚組み立てる場合において、作業の連続性、ひいては回路基板の量産性が向上する。

本発明に係るフレキシブル基板シート及び同基板シートを用いた回路基板の組立方法によれば、１枚の部品基板を相手方回路基板に接続することによって組み立てられる回路基板を多数枚組み立てる場合に、部品基板を１枚ずつ両面粘着テープで相手方回路基板に貼着して位置決めした後に半田付けを行うという煩わしさがなくなり、作業の連続性、ひいては回路基板の量産性を向上させることが可能になる。

図１は本発明に係るフレキシブル基板シートＡの一例を示した平面図、図２は図１の要部を拡大した平面図である。また、図３は図２のＩＩＩ部の拡大図、図４は図２のＩＶ部の拡大図、図５は図３のＶ−Ｖ線に沿う部分の断面図、図６は図２のＶＩ−ＶＩ線に沿う部分の拡大断面図、図７は図２のＶＩＩ−ＶＩＩ線に沿う部分の拡大断面図である。図８は切り目の端部３２の望ましい方向を示した説明図である。

さらに、図９は相手方回路基板群を有する基板母材５０の平面図、図１０は回路基板の組立方法を説明的に示した平面図、図１１は図１０の要部を拡大した平明図、図１２はフレキシブル基板シートＡの位置決め方法を説明的に示した縦断側面図である。

図１に示したフレキシブル基板シートＡは、細長矩形のシート母材１０に、捨て基板部２０と、断続する切り目３０によってその捨て基板部２０から切り分けられた帯状の部品基板４０とを区画形成してなる。そして、部品基板４０が切り目３０の不連続部分３１を介して捨て基板部１０に仮保持されている。また、部品基板４０は、シート母材１０の長手方向Ｌに一列に並んだ複数箇所に同一姿勢で配列されていて、それらの部品基板４０の並び方向がシート母材１０の長手方向Ｌに一致している。

図２に拡大して示したように、図例のフレキシブル基板シートＡにおいて、それぞれの部品基板４０は、シート母材１０の長手方向Ｌの一端側に位置する一端部と、この一端部よりもシート母材１０の長手方向Ｌの他端側に位置する他端部４２と、帯状の中間部４３と、が含まれている。そして、一端部の矩形領域によって半田接合部４１が形成されていて、その矩形領域の全体がシート母材１０の長手方向Ｌの一端側に向けて突き出ている。部品基板４０の半田接合部４１と他端部４２との相互間に亘る中間部４３は、シート母材１０の長手方向Ｌ他端側から長手方向Ｌの一端側に張り出した折返し部分を有していない帯状に形作られていて、上記半田接合部４１には、その端縁に接する矩形の半田付け面４４が備わっている。

さらに、捨て基板部２０は、それぞれの部品基板４０の半田接合部４１の周囲、具体的にはその半田接合部４１の幅方向両側部分で矩形に欠除されていて、その欠除箇所に形成された開口が後述する相手方回路基板の半田ランドの配置スペース２１として形成されている。そのほか、上記切り目３０の不連続部分３１が引き裂かれると、部品基板４０が捨て基板部２０から完全に分離されるように構成されている。

また、図例のシート母材１０では、シート母材１０の長手方向Ｌに一列に並んだ複数箇所に同一姿勢で配列されている部品基板４０の列が２列に亘って形成されていて、一方側の列に属する部品基板４０の群と、他方側の列に属する部品基板４０の群とは、点対称の関係を有して位置している。

図３のＶ−Ｖ線に沿う部分の断面図である図５は、切り目３０の不連続部分３１の断面形状を示し、図２のＶＩ−ＶＩ線に沿う部分の拡大断面図である図６は、部品基板４０の断面形状を示し、図２のＶＩＩ−ＶＩＩ線に沿う部分の拡大断面図である図７は、半田接合部４１の断面形状をそれぞれ示している。これらの図３〜図７によって判るように、上記シート母材１０はベース材１１とカバー材１２との２層の積層構造を有している（図５参照）。また、部品基板４０が、上記ベース材１１とカバー材１２とで電解銅でなる回路パターン１３を挾んだ３層の積層構造を有している（図６参照）。さらに、切り目３０の不連続部分３１では、上記カバー材１２が省略されてベース材１１だけの単層構造を有している。

図２によって判るように、この実施形態では、切り目３０の不連続部分３１の形成箇所には、部品基板４０の中間部４３における半田接合部４１との連設部分（部品基板４０の一端部の矩形領域よりも上記他端部４２側に偏った箇所）でその幅方向の２箇所と、部品基板４０の他端部４２の１つのコーナ部とが選択されている。したがって、それら３箇所の各不連続部分３１はすべて、部品基板４０の一端部によって形成されている半田接合部４１よりもシート母材１０の長手方向一端側に偏らない箇所に位置している。

また、図３に示したように、上記２箇所の切り目３０の不連続部分３１では、その両側の切り目３０，３０の各端部３２，３２が、上記カバー材１２（図５参照）が省略された部分に伸び出ている。また、図４のように、部品基板４０の他端部４２の１つのコーナ部に形成されている切り目３０の不連続部分３１でも、部品基板４０の側縁を形成している切り目３０の端部３２と、部品基板４０の他端縁を形成している切り目３０の端部３２とが直角方向で対向していて、それらの各端部３２，３２が、上記カバー材１２が省略された部分に伸び出ている。

さらに、図１に示したように、上記シート母材１０の捨て基板１０には、そのその長手方向Ｌの一端部や他端部に近い箇所に所要数の位置決め孔部２２が開設されている。

次に、上記したフレキシブル基板シートＡを用いて、そのシートＡの部品基板４０の半田接合部４１を図９に示した相手方回路基板６０の半田ランドに半田付けしてなる回路基板を組み立てる方法の実施形態を説明する。

図９には多数の相手方回路基板６０と捨て枠部９０とを備えた基板母材５０を示してある。図例の基板母材５０では、端子基板でなる略矩形の相手方回路基板６０と縦長基板７０と上記相手方回路基板６０とは別の略矩形の端子基板８０とを１組とする基板連結体１００が横方向に並列されていて、各組の基板連結体１００に備わっている相手方回路基板６０と縦長基板７０と端子基板８０とは折曲げ破断線１０１，１０２を介して連設され、かつ、それぞれの基板連結体１００は折曲げ破断線１０３，１０４を介して捨て枠部９０に連設されている。なお、図例の基板母材５０では、複数枚の基板連結体１００の列が、点対称の関係で位置して２列に亘って備わっている。

また、各組の基板連結体１００に属する相手方回路基板６０、縦長基板７０及び端子基板８０の各表面には、それぞれ半田ランド６１，７１，８１が形成されている。そして、相隣接する基板連結体１００，１００に備わっている相手方回路基板６０，６０の半田ランド６１，６１の相互間隔は、上記したフレキシブル基板シートＡに備わっている相隣接する部品基板４０，４０の半田接合部４１，４１の半田付け面４４，４４の相互間隔と同一になっている。

以下では、各組の基板連結体１００に属する相手方回路基板６０のそれぞれの半田ランド６１に、上記したフレキシブル基板シートＡに形成されている部品基板４０の半田接合部４１の半田付け面４４を半田付けにより接続することによって複数枚の回路基板を連続的な作業で同時に組み立てる方法を説明する。

最初の工程では、図１０及び図１１に仮想線で示したように、フレキシブル基板シートＡを基板母材５０に重ね合わせることによって、フレキシブル基板シートＡの複数箇所の部品基板４０の半田接合部４１のそれぞれを、フレキシブル基板シートＡの複数箇所の配置スペース２１に配置された相手方回路基板６０の半田ランド６１に各別に位置合わせする。このときの位置合わせは、図１２に示したように、台板２００の定位置に載置した基板母材５０の上方に突き出させた複数箇所の位置決めピン２１０に、フレキシブル基板シートＡの位置決め孔２２を嵌め込むことによって正確に行われるようになっている。

次の工程では、各別に位置合わせされた上記半田接合部４１の半田付け面４４と上記半田ランド６１とを配置スペース２１を形成している捨て基板部２０の開口を利用して半田付けする。

さらに次の工程では、図１０及び図１１に矢印Ｆで示したように、シート母材１０の長手方向Ｌの一端側を起点としてその長手方向他端側に向かって、部品基板４０の切り目３０の不連続部分３１を引き裂きながら捨て基板部２０を漸次めくり上げることにより、半田付けにより相手方回路基板６０に固定されているそれぞれの部品基板４０を残して捨て基板部２０を相手方回路基板６０から取り除く。

以上の各工程を順に行うと、基板母材５０のそれぞれの基板連結体１００に備わっている相手方回路基板６０に、部品基板４０の半田接合部４１が半田付けによって接続された回路基板が得られる。したがって、基板連結体１００を捨て枠部９０から破断して切り離し、その基板連結体１００から回路基板を破断して切り離すことによって、回路基板の単体が得られる。

この組立方法を採用して回路基板を組み立てる場合において、図３又は図４を参照して説明したように切り目３０の不連続部分３１ではカバー材１２が省略されてベース材１１だけの単層構造になっているので、上記した捨て基板部２０をめくり上げて部品基板４０から分離させる工程で、切り目３０の不連続部分３１での引裂き線が直線状に形成されやすい。そのため、捨て基板部２０から分離された部品基板４０の外形輪郭線が綺麗に仕上がり、その外形輪郭線が見苦しくなりにくいという利点がある。

ところで、図８に示したように、切り目３０の不連続部分３１に延び出た切り目３０の端部３２のシート母材１０の長手方向Ｙに対する開き角度θは、０〜４５度に定められていることが望ましい。このように、上記開き角度を０〜４５度に定めておくと、捨て基板部２０をめくり上げて部品基板４０から分離させる工程で、切り目３０の不連続部分３１が無理なく直線状に引き裂かれやすいという利点がある。

本発明に係るフレキシブル基板シートの一例を示した平面図である。 図１の要部を拡大した平面図である。 図２のＩＩＩ部の拡大図である。 図２のＩＶ部の拡大図である。 図３のＶ−Ｖ線に沿う部分の断面図である。 図２のＶＩ−ＶＩ線に沿う部分の拡大断面図である。 図２のＶＩＩ−ＶＩＩ線に沿う部分の拡大断面図である。 切り目の端部の望ましい方向を示した説明図である。 相手方回路基板群を有する基板母材５０の平面図である。 回路基板の組立方法を説明的に示した平面図である。 図１０の要部を拡大した平明図である。 フレキシブル基板シートの位置決め方法を説明的に示した縦断側面図である。

Ａ フレキシブル基板シート
１０ シート母材
１１ ベース材
１２ カバー材
１３ 回路パターン
２０ 捨て基板部
２１ 配置スペース
３１ 切り目の不連続部分
３０ 切り目
３２ 切り目の端部
４０ 部品基板
４１ 半田接合部
４４ 半田付け面
６０ 相手方回路基板
６１ 半田ランド
Ｌ，Ｙ シート母材の長手方向

Claims (2)

1. 細長矩形のシート母材に、捨て基板部と断続する切り目によってその捨て基板部から切り分けられた帯状の部品基板とが区画形成されていて、その部品基板が上記切り目の不連続部分を介して上記捨て基板部に仮保持され、その部品基板が、上記シート母材の長手方向複数箇所に同一姿勢で並べて配列されているフレキシブル基板シートにおいて、
   個々の上記部品基板には、上記シート母材の長手方向一端側に位置する一端部と、この一端部の矩形領域に形成されて相手方回路基板の半田ランドに半田付けされる半田付け面を有する半田接合部と、上記一端部よりも上記シート母材の長手方向他端側に位置する他端部と、上記半田接合部と上記他端部との相互間に亘る帯状の中間部と、が含まれ、
   上記矩形領域の全体が上記シート母材の長手方向一端側に向けて突き出ていると共に、上記捨て基板部がそれぞれの上記部品基板の半田接合部の周囲で欠除されてその欠除箇所に形成された開口が上記相手方回路基板の半田ランドの配置スペースとして形成され、
   上記切り目の不連続部分が、上記一端部の矩形領域よりも上記他端部側に偏った箇所と、上記他端部のコーナ部と、に形成されていて、それらの不連続部分が引き裂かれることによって上記部品基板が上記捨て基板部から分離されるように構成されていることを特徴とするフレキシブル基板シート。
2. 請求項１に記載のフレキシブル基板シートを、請求項１に記載の複数の相手方回路基板を有する基板母材に重ね合わせて、上記フレキシブル基板シートの複数箇所の部品基板の半田接合部のそれぞれを、請求項１に記載の複数箇所の配置スペースに配置された上記相手方回路基板の半田ランドに各別に位置合わせすること、
   各別に位置合わせされた上記半田接合部と上記半田ランドとを上記配置スペースを形成している請求項１に記載の捨て基板部の開口を利用して半田付けすること、
   上記半田付けを行った後に、上記シート母材の長手方向一端側を起点としてその長手方向他端側に向かって上記部品基板の切り目の不連続部分を引き裂きながら上記捨て基板部を漸次めくり上げることにより、上記半田付けにより相手方回路基板に固定されているそれぞれの部品基板を残して上記捨て基板部を相手方回路基板から取り除くこと、
   とを行うことを特徴とするフレキシブル基板シートを用いた回路基板の組立方法。

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