以下、本発明の実施形態について説明する。
実施形態に係る複合型基板の製造方法を説明する前に、まず、実施形態に係る複合型基板の製造方法において製造された複合型基板(以下、実施形態に係る複合型基板と呼ぶ場合もある。)について図1を参照して説明する。
図1は、実施形態に係る複合型基板の製造方法において製造された複合型基板10の一例を説明するために示す図である。なお、図1(a)は実施形態に係る複合型基板10の側面図であり、図1(b)は実施形態に係る複合型基板10の平面図であり、図1(c)は図1(a)のx-x線矢視断面図である。
実施形態に係る複合型基板10は、図1に示すように、第1基板110と第2基板120とを有し、第1基板110の端面113に第2基板120の平面部が接合された構成となっている。具体的には、第1基板110の表裏を形成する第1平面部111と第2平面部112との間に形成される第1基板110の端面113に、第2基板120の表裏を形成する第1平面部121及び第2平面部122の一方の平面部(第1平面部121とする。)が接合された構成となっている。なお、実施形態に係る複合型基板の製造方法においては、第1基板110の第1平面部111及び第2平面部112と第2基板120の第1平面部121とのなす角度が90度であるとする。
第1基板110の少なくとも一方の平面部(ここでは第1平面部111とする。)には、チップ型の電子部品150が実装されている。一方、第2基板120においては、第2平面部122にチップ型の電子部品130が実装されている。第2基板120の第2平面部122に実装されているチップ型の電子部品130は、ここでは、LEDとし、第1基板110の第1平面部111に実装されているチップ型の電子部品150はLED130を駆動するための電子部品であるとする。なお、第2基板120の第2平面部122に実装されているチップ型の電子部品130を「LED130」と表記する場合もある。
LED130は、発光面134がLED130本体の一方の面(表面とする。)に設けられているとともに、端子131,132がLED130本体の他方の面(裏面とする。)に位置するように設けられているLEDであるとする。なお、この明細書において、「チップ型の電子部品」というのは、複数の端子がリード線を持たずに本体に設けられている電子部品を指すものとする。
また、第1基板110は、実施形態に係る複合型基板10においては、平面形状が矩形状をなしている。そして、第1基板110の第1平面部111及び第2平面部112の4つの縁部のうちそれぞれ対応する所定の縁部(縁部111a,112aとする。)には、LED130の端子131,132が第2基板120を介して電気的に接続される第1基板側接続パターン114,115が形成されている。なお、第1基板110は、厚みt1が1.2mm、横方向(図1におけるx軸に沿った方向)の長さd1は7mm程度で、縦方向(図1におけるy軸に沿った方向)の長さd2は4mm程度とする。但し、第1基板110のサイズは、これに限られるものではなく、適宜、設定可能である。
一方、第2基板120も矩形状をなしており、当該第2基板120の平面部の中心Poが、第1基板110の中心軸Ox1に一致又はほぼ一致するように、第1基板110の端面113に取り付けられている。具体的には、第2基板120は、当該第2基板120の第1平面部121側が第1基板110の端面113側に向いた状態で、かつ、第1基板110の平面部(第1平面部111及び第2平面部112)と第2基板120の平面部(第1平面部121及び第2平面部122)とのなす角度が90度となるように第1基板110の端面113に接合されている。
また、第2基板120の第1平面部121には、第1基板110の第1平面部111の縁部111aに形成されている第1基板側接続パターン114に接続するための第2基板側接続パターン124と、第1基板110の第2平面部112の縁部112aに形成されている第1基板側接続パターン115に接続するための第2基板側接続パターン125が形成されている。また、第2基板120の第2平面部122には、LED130の端子131,132を接続するための端子接続用パッド126,127が形成されている。そして、第1平面部121に形成されている第2基板側接続パターン124,125と第2平面部122に形成されている端子接続用パッド126,127とは、それぞれがスルーホール128,129(図1(c)参照。)を介して接続されている。
なお、LED130のそれぞれの端子131,132は、第2基板120の第2平面部122に形成されている端子接続用パット126,127に対してはんだ141により接続されている。このため、第2基板120に形成されている第2基板側接続パターン124が第1基板110に形成されている第1基板側接続パターン114に対してはんだ141により接続され、かつ、第2基板120に形成されている第2基板側接続パターン125が第1基板110に形成されている第1基板側接続パターン115に対してはんだ141により接続されることによって、LED130の一方の端子131は、第1基板110の第1平面部111に形成されている第1基板側接続パターン114に電気的に接続され、LED130の他方の端子132は、第1基板110の第2平面部112に形成されている第1基板側接続パターン115に電気的に接続されることとなる。
ところで、第1基板110の端面113と第2基板120の第1平面部121との接合は、第1基板110の第1基板側接続パターン114,115と第2基板120の第2基板側接続パターン124,125とをはんだ141により接続することによって行われる。なお、第2基板120は、小サイズであり、しかも、LED120を含めても軽量であるため、他の固定手段を用いることなく、はんだによる接続のみであっても、第1基板110と第2基板120との接合状態は十分な強度が得られることが確かめられている。
ここで、第2基板120のサイズは、実施形態に係る複合型基板10においては、横方向(図1(c)におけるy軸に沿った方向)の長さd3が3mm~6mm程度、縦方向(図1(c)におけるz軸に沿った方向)の長さd4が2.5mm~5mm程度、厚みt2が1.2mm程度であるが、第2基板120のサイズも適宜、設定可能である。また、第2基板120は、図2においては、4つの角部が直角である場合が示されているが、それぞれの角部が面取りされていてもよい。
また、LED130のサイズは、例えば、横方向(図1(b)におけるy軸に沿った方向)の長さd5が2.0~3.0mm、縦方向(図1(a)におけるz軸に沿った方向)の長さd6が1.5~2.0mm程度で、厚みt3が1mm程度の角型ものが使用可能であるが、これは一例であって、サイズ及び形状は特に限定される限定されるものではなく、より小サイズのLEDの使用も可能であり、また、より大サイズのLEDの使用も可能である。
続いて、実施形態に係る複合型基板の製造方法について説明する。
図2は、実施形態に係る複合型基板の製造方法における複合型基板10の製造工程を説明するフローチャートである。複合型基板10の製造工程は、図2に示すように、まずは、第1基板列ユニットU1(図3参照。)を準備する第1基板列ユニット準備工程S1と、第2基板列ユニットU2(図4参照。)を準備する第2基板列ユニット準備工程S2とを行う。当該第1基板列ユニット準備工程S1及び第2基板列ユニット準備工程S2について具体的に説明する。
図3は、第1基板列ユニット準備工程S1において準備する第1基板列ユニットU1を説明するために示す図である。なお、図3(a)は第1基板列ユニットU1全体を示す平面図であり、図3(b)は図3(a)における一点鎖線枠A内を拡大して示す図である。
図4は、第2基板列ユニット準備工程S2において準備する第2基板列ユニットU2を説明するために示す図である。なお、図4(a)は第2基板列ユニットU2全体を示す平面図であり、図4(b)は図4(a)における一点鎖線枠B内を拡大して示す図である。図3及び図4において、2次元平面上における直交する2方向のうち一方の方向をx軸に沿った方向(横方向)とし、他方の方向をy軸に沿った方向(縦方向)として説明する。
まず、第1基板列ユニットU1について図3を参照して説明する。第1基板列ユニットU1は、図3(b)に示すように、m個(m=10とする。)の第1基板110の第1平面部111及び第2平面部112の同じ平面部(第1平面部111とする。)がそれぞれ同じ方向を向くように(表面となるように)x軸に沿った方向に間隔d7ごとに列をなすように平面配置され、かつ、当該各第1基板110の第1基板側接続パターン114が形成されている縁部111aとは反対側の縁部111bが第1基板連結用部材160によって当該第1基板連結用部材160と一体的に連結されてなるn個(n=10とする。)の第1基板列L1が、図3(a)に示すように、y軸に沿った方向に並列配置されている。
これにより、第1基板列ユニットU1は、(m×n)個の第1基板110がマトリクス状に配置された構成となっている。実施形態1に係る複合型基板10においては、m=10、n=10としているため、第1基板列ユニットU1には、100個の第1基板110がマトリクス状に配置された状態で存在することとなる。
なお、実施形態1に係る複合型基板10においては、図1において説明したように、各第1基板110の第1平面部111の縁部111aには第1基板側接続パターン114が形成され、第2平面部112の縁部112aには第1基板側接続パターン115が形成されている。このように、各第1基板110は、第1平面部111及び第2平面部112の両方に第1基板側接続パターンが形成されているが、図3においては、第1基板110の第1平面部111が表面となるように示されている。このため、第2平面部112の縁部112aに形成されている第1基板側接続パターン115は目視されない位置にあることから図示されていない。
また、当該第1基板列ユニットU1においては、n個(10個)の各第1基板列L1間を連結する第1基板列連結用部材171,172が存在し、一方の第1基板列連結用部材171によって各第1基板列L1における第1基板連結用部材160の一方の端部が連結され、他方の第1基板列連結用部材172によって各第1基板列L1における第1基板連結用部材160の他方の端部が連結されている。
なお、第1基板列ユニットU1を構成する各第1基板110、第1基板連結用部材160及び第1基板列連結用部材171、172は、同じ基板材料によって一体成型されたものとなっている。
このように構成されている第1基板列ユニットU1において、第1基板列連結用部材171及び第1基板列連結用部材172には、図3の破線で示す切断線C1が形成されており、当該切断線C1において切断することにより、個々の第1基板列L1を第1基板列ユニットU1から切り離すことができ、この場合、10個の第1基板列L1が得られる。
なお、第1基板列ユニットU1において、第1基板列連結用部材171及び第1基板列連結用部材172には、図3の破線で示す切断線C1で切断すると、第1基板連結用部材160には、第1基板列連結用部材171,172までを含めた延出部160a,160b(図3(b)参照。)が両端に形成される。すなわち、第1基板連結用部材160の一方の端部には、当該一方の端部からx軸に沿って外方向(図示の左方向)に延出する延出部160aが存在し(図3(b)参照。)、第1基板連結用部材160の他方の端部には、当該他方の端部からx軸に沿って外方向(図示の右方向)に延出する延出部160bが存在する(図3(b)参照。)。
また、第1基板列ユニットU1においては、各第1基板110と第1基板連結用部材160との境界部(第1平面部111の縁部111b)にも切断線C2が形成されているが、当該切断線C2については後述する。
なお、実施形態1に係る複合型基板10においては、1枚の第1基板列ユニットU1を構成する第1基板列L1の数(n)は、この場合、10個としたが、10個であることに限られるものではなく、また、各第1基板列L1に存在する第1基板110の数(m)も10個としたが、10個に限られるものではない。また、図3においては、1枚の第1基板列ユニットU1が示されているが、複合型基板を大量生産する場合には、第1基板列ユニットU1を多数準備しておく。
続いて、第2基板列ユニットU2について図4を参照して説明する。第2基板列ユニットU2は、図4(b)に示すように、m個(m=10とする。)の第2基板120の第1平面部121及び第2平面部122の同じ平面部(第1平面部121とする。)が、それぞれ同じ方向を向くように(表面となるように)x軸に沿った方向に所定間隔(間隔d7とする。)ごとに列をなすように平面配置され、かつ、各第2基板120が第2基板連結用部材180によって当該第2基板連結用部材180と一体的に連結されてなるn個(n=10とする。)の第2基板列L2が、図4(a)に示すように、y軸に沿った方向に所定間隔(間隔d8とする。)ごとに並列配置されている。
これにより、第2基板列ユニットU2は、(m×n)個の第2基板120がマトリクス状に配置された構成となっている。実施形態1に係る複合型基板10においては、m=10、n=10としているため、100個の第2基板120がマトリクス状に配置された状態で存在することとなる。
ところで、実施形態1に係る複合型基板10においては、前述したように、各第1基板110に形成されている第1基板側接続パターンは、第1基板110の第1平面部111に形成されている一方の第1基板側接続パターン114と、第2平面部112に形成されている他方の第1基板側接続パターン115とを有している。
このため、第2基板120においては、当該第2基板120に形成されている第2基板側接続パターンは、第1基板110の第1平面部111に形成されている一方の第1基板側接続パターン114に対応した一方の第2基板側接続パターン124と、第1基板110の第2平面部112に形成されている他方の第1基板側接続パターン115に対応した他方の第2基板側接続パターン125とを有している。そして、第2基板120に形成されている一方の第2基板側接続パターン124と他方の第2基板側接続パターン125との間は、第1基板110のほぼ厚みt1(この場合、1.2mm)にほぼ相当する隙間d9を有している。
また、第2基板列ユニットU2においては、n個(10個)の各第2基板列L2間を連結する第2基板列連結用部材191,192が存在し、一方の第2基板列連結用部材191によって、各列における第2基板連結用部材180の一方の端部が連結され、他方の第2基板列連結用部材192によって各列における第1基板連結用部材180の他方の端部が連結されている。
なお、第2基板列ユニットU2を構成する各第2基板120、第2基板連結用部材180及び第2基板列連結用部材191、192は、同じ基板材料によって一体成型されたものとなっている。
このように構成されている第2基板列ユニットU2においては、第2基板連結用部材180と各第2基板120との間には、それぞれ図4(b)の破線で示す切断線C3が形成されている。当該切断線C3の役目については後述する。なお、切断線C3は図4(a)においては省略されている。
実施形態に係る複合型基板10においては、1枚の第2基板列ユニットU2を構成する第2基板列L2の数(n)は、この場合、10個としたが、10個であることに限られるものではなく、また、各第2基板列L2に存在する第2基板120の数(m)も10個としたが、10個に限られるものではない。また、図4においては、1枚の第2基板列ユニットU2が示されているが、複合型基板を大量生産する場合には、第2基板列ユニットU2を多数枚準備しておく。
以上のようにして、第1基板列ユニットU1を準備する第1基板列ユニット準備工程S1と第2基板列ユニットU2を準備する第2基板列ユニット準備工程S2とが終了すると、クリームはんだ塗布工程S3(図2参照。)を行う。このクリームはんだ塗布工程S3について説明する。
クリームはんだ塗布工程S3は、第1基板列ユニット準備工程S1によって準備された第1基板列ユニットU1における各第1基板110の第1平面部111に形成されている第1基板側接続パターン114及び第2平面部112に形成されている第1基板側接続パターン115にそれぞれクリームはんだを塗布するとともに、第2基板列ユニット準備工程S2によって準備された第2基板列ユニットU2における各第2基板120の第1平面部121に形成されている第2基板側接続パターン124,125にクリームはんだを塗布する。このようなクリームはんだ塗布工程は、クリームはんだ印刷装置(図示せず。)によって行うことができる。
なお、第1基板列ユニットU1においては、各第1基板110には第1平面部111に第1基板側接続パターン114が形成され、第2平面部112に第1基板側接続パターン115が形成されているために、それぞれの平面部ごとにクリームはんだ塗布工程を行う。例えば、最初に、各第1基板110の第1平面部111がクリームはんだ塗布面となるように第1基板列ユニットU1をクリームはんだ印刷装置に設置して、各第1基板110の第1平面部111に形成されている第1基板側接続パターン114にクリームはんだ塗布工程を行い、その後、各第1基板110の第2平面部112がクリームはんだ塗布面となるように第1基板列ユニットU2をクリームはんだ印刷装置に設置して、各第1基板110の第2平面部112に形成されている第1基板側接続パターン115にクリームはんだ塗布工程を行う。
以上のようにして、クリームはんだ塗布工程S3が終了すると、当該クリームはんだ塗布工程S3によってクリームはんだが塗布された第2基板列ユニットU2を基板列支持治具300(後述する。)に支持させる第2基板列ユニット支持工程S4(図2参照。)を行い、その後、第1基板列ユニットU1から切り離したn個の第1基板列L1を個々の第1基板列ごとに基板列支持治具300に支持させる第1基板列支持工程S5(図2参照。)を行う。これら第2基板列ユニット支持工程S4及び第1基板列支持工程S5を説明する前に、まず、基板列支持治具300について説明する。
図5は、基板列支持治具300を示す斜視図である。
図6は、図5に示した基板列支持治具300を分解して示す平面図である。なお、図5及び図6においても、図3及び図4と同様に、2次元平面上における直交する2方向のうち一方の方向をx軸に沿った方向(横方向)とし、他方の方向をy軸に沿った方向(縦方向)として説明する。また、図5に及び図6においては、xy平面に直交する方向をz軸に沿った方向(高さ方向ともいう。)とする。
基板列支持治具300は、ステンレスなどの金属でなり、図5及び図6に示すように、第2基板列ユニットU2を位置決めして載置可能な第2基板列ユニット載置プレート310と、第2基板列ユニット載置プレート310を載置し、当該第2基板列ユニット載置プレート310を載置したときに当該第2基板列ユニット載置プレート310よりも外側の周辺部に余白部321,322を有する基台プレート320と、基台プレート320の余白部321上で、かつ、第2基板列ユニット載置プレート310のy軸に沿った一方の辺311(図6参照。)に沿って2箇所に所定の高さで立設されている2本の第1支柱331,332と、基台プレート320の余白部322上で、かつ、第2基板列ユニット載置プレート310のy軸に沿った他方の辺312(図6参照。)に沿って2箇所に所定の高さ(第1支柱331,332と同じ高さ)で立設されている2本の第2支柱341,342と、基台プレート320の平面に平行な平面上で当該基台プレート320に対する位置決めがなされた状態で2本の第2支柱間331,332に架設される第1支持プレート350と、基台プレート320の平面に平行な平面上で当該基台プレート320に対する位置決めがなされた状態で2本の第2支柱間341,342に架設される第2支持プレート360と、を備えている。
基板列支持治具300の各構成要素について詳細に説明する。第2基板列ユニット載置プレート310は、基台プレート320に立設されている2個の位置決めピン323,324を差し込むことができる2個の位置決め孔313,314を有している。このため、第2基板列ユニット載置プレート310の位置決め孔313,314に基台プレート320の位置決めピン323,324を差し込むことによって、当該第2基板列ユニット載置プレート310は基台プレート320に位置決めされた状態で載置される。
また、第2基板列ユニット載置プレート310には、第2基板120の第2平面部122に取り付けられている電子部品(LED)130(図1参照。)を挿脱可能な電子部品挿脱用孔315が多数形成されている。実施形態に係る複合型基板10においては、(10×10)個の第2基板120の第2平面部122のほぼ中央部には、それぞれ1個ずつの電子部品(LED)130が実装されているため、それぞれの電子部品130に対応する(10×10)個の電子部品挿脱用孔315がマトリクス状の配置で形成されている。
これにより、第2基板列ユニット載置プレート310に第2基板列ユニットU2を載置する際には、各第2基板120の第2平面部122に取り付けられている電子部品(LED)130を、第2基板列ユニット載置プレート310に形成されている(10×10)個の電子部品挿脱用孔315にそれぞれ嵌め込むことによって、第2基板列ユニットU2を第2基板列ユニット載置プレート310に対して位置決めすることができる。このように、第2基板列ユニット載置プレート310に形成されている(10×10)個の電子部品挿脱用孔315は、第2基板列ユニットU2を位置決めするための第2基板列ユニット位置決め孔としての役目をなしている。
続いて、基台プレート320について説明する。基台プレート320には、第1支持プレート350を基台プレート320に対して位置決めするための2本の位置決めピン326,327が2本の第1支柱331,332の近傍に立設されている。また、基台プレート320には、第2支持プレート360を基台プレート320に対して位置決めするための2本の位置決めピン328,329が2本の第2支柱341,342の傍にそれぞれ立設されている。
また、基台プレート320には、第2基板列ユニット載置プレート310を載置する範囲内に熱流通孔325が複数個形成されている。当該熱流通孔325は、基板列支持治具300をリフロー炉(エアリフロー炉とする。)に通したときに、基台プレート320の下側の熱を効率よく上側(第2基板列ユニット載置プレート310側)に流通させる役目をなしている。このような熱流通孔325を設けることにより、基板列支持治具300をリフロー炉(エアリフロー炉)に通したときに、リフロー炉内の熱を上側からだけでなく、基台プレート320の下側からも効率よく第2基板列ユニット載置プレート310側に流通させることができるため、第1基板側接続パターン114,115と第2基板側接続パターン124,125とのはんだ接続を確実に行うことができる。なお、熱流通孔325は、第2基板列ユニット載置プレート310に形成されている電子部品挿脱用孔315に一致しない箇所に設けることが好ましい。
続いて、第1支持プレート350及び第2支持プレート360について説明する。第1支持プレート350は、各第1基板列L1に存在する各第1基板110を連結する第1基板連結用部材160の一方の端部に存在する一方の延出部160aを支持するものである。当該第1支持プレート350には、基台プレート320に立設されている2本の位置決めピン326,327を挿入可能な2個の位置決め孔351,352が形成されている。このため、当該位置決め孔351,352に基台プレート320に立設されている2本の位置決めピン326,327を挿入することにより、第2支持プレート350は基台プレート320に対して基台プレート320の平面と平行な平面(xy平面上)での位置決めなされる。また、第1支持プレート360の高さ方向の位置決めは第2支柱331,332によってなされる。
一方、第2支持プレート360は、各第1基板列L1に存在する各第1基板110を連結する第1基板連結用部材160の他方の端部に存在する他方の延出部160bを支持するものである。当該第2支持プレート360には、基台プレート320に立設されている2本の位置決めピン328,329を挿入可能な2個の位置決め孔361,362が形成されており、当該位置決め孔361,362に基台プレート320に立設されている2本の位置決めピン328,329を挿入することにより、第2支持プレート360は基台プレート320に対して基台プレート320の平面と平行な平面(xy平面上)での位置決めなされる。また、第2支持プレート360の高さ方向の位置決めは第2支柱341,342によってなされる。
また、第1支持プレート350には、第1基板連結用部材160の一方の延出部160aの厚み、すなわち、第1基板110の厚みt1(t1=1.2mm)にほぼ相当する切り込み幅W1を有するスリット353が、n個(10個)の各第2基板列L2に対応してy軸方向に沿ってn個(10個)形成されている。
一方、第2支持プレート360には、第1基板連結用部材160の他方の延出部160bの厚み、すなわち、第1基板110の厚みt1(t1=1.2mm)にほぼ相当する切り込み幅W1を有するスリット363が、n個(10個)の各第2基板列L2に対応してy軸に沿った方向に沿ってn個(10個)形成されている。
これらスリット353,363は、y軸に沿った方向に、第2基板列ユニットU2の各第2基板列L2間の間隔d8に対応する間隔d8で、スリット353とスリット363とがそれぞれ対向するように形成されている。そして、スリット353は第1基板連結用部材160の一方の延出部160aを当該一方の延出部160aの厚み方向に支持し、スリット363は第1基板連結用部材160の他方の延出部160bを当該他方の延出部160bの厚み方向に支持する。
なお、スリット353.363の切り込み幅W1は、第1基板連結用部材160の一方の延出部160a及び他方の延出部160bを、スリット353.363において支持したときに、第1基板連結用部材160が厚み方向にガタツキが生じない程度とすることが好ましい。
また、第1支持プレート350は、当該第1支持プレート350の位置決め孔351,352の位置決め孔351,352に基台プレート320に立設されている位置決めピン326,327に差し込むことによって基台プレート320の平面に平行な平面(xy平面)上での位置決めがなされるとともに、当該第1支持プレート350を2本の第1支柱331,332に架設した状態とすると基台プレート320に対する高さ方向の位置決めがなされる。
また、第2支持プレート360は、当該第2支持プレート360の位置決め孔361,362に基台プレート320に立設されている位置決めピン328,328を差し込むことによって基台プレート320に平行な平面(xy平面)上での位置決めがなされるとともに、当該第2支持プレート360を2本の第2支柱341,342に架設した状態とすると基台プレート320に対する高さ方向の位置決めがなされる。
第1支持プレート350及び第2支持プレート360をこのように基台プレート320に位置決めするとともに、それぞれ第1支柱331,332及び第2支柱341,342に架設すると、第1支持プレート350に形成されている各スリット353と第2支持プレート360に形成されている各スリット363とがそれぞれのスリットごとに対向する。
このとき、第2基板列ユニット載置プレート310上に、第2基板列ユニットU1が位置決めされた状態で載置されていれば、それぞれ対向するスリット353,363を結ぶ仮想的な直線X1(図5参照。)は、各第2基板列L2の各第2基板120に形成されている2つの第2基板側接続パターン124,125間の隙間d9(図4(b)参照。)を通過するようになる。
また、第1支持プレート350及び第2支持プレート360が、基台プレート320の平面に平行な平面(xy平面)上における位置決めと、基台プレート320の平面に対する高さ(z軸に沿った方向の高さ)における位置決めとがなされた状態(図5に示す状態)においては、対向するスリット353,363間には間隔d10(図5参照。)が形成される。なお、間隔d10は、具体的には、第1支持プレート350側のスリット353の奥行方向の突き当たり部と第2支持プレート360側のスリット363の奥行方向の突き当たり部との間隔である。ここで、当該間隔d10は、第1基板ユニットU1を切断線C1(図3(b)参照。)で切断したときの1個の第1基板列L1における一方の延出部160a及び他方の延出部160bを含んだ第1基板連結用部材160のx軸に沿った方向の長さKに相当する。
なお、対向するスリット353,363間の間隔d10(図5参照。)は、第1基板列L1の一方の延出部160a(図3(b)参照。)を第1支持プレート350のスリット353に落とし込むとともに、第1基板列L1の他方の延出部160b(図3(b)参照。)を第2支持プレート360の対向するスリット363に落とし込んだ状態としたときには、当該第1基板列L1にx軸に沿った方向のガタツキが生じることがない間隔となっている。
このように構成されている基板列支持治具300を用いて、第2基板列ユニット支持工程S4と第1基板列支持工程S5とを行う。第2基板列ユニット支持工程S4を行う際には、第2基板列ユニットU2をそのまま用いるが、第1基板列支持工程S5を行う際には、第1基板列ユニットU1から各第1基板列L1を切断線C1で切断して、切断して得られた1列ごとの第1基板列L1を用いる。
なお、第2基板列ユニット支持工程S4と第1基板列支持工程S5とを行う際においては、第1基板列ユニットU1の各第1基板110に形成されている第1基板側接続パターン114,115には、クリームはんだ塗布工程S3によって既にクリームはんだが塗布されており、また、第2基板列ユニットU2の各第2基板120に形成されている第2基板側接続パターン124,125にも、クリームはんだ塗布工程S3によって既にクリームはんだが塗布された状態となっている。
また、基板列支持治具300は、図5に示すように組み立てられているものとする。基板列支持治具300が図5に示すように組み立てられている状態において、まず、第2基板列ユニット支持工程S4を行う。第2基板列ユニット支持工程S4は、クリームはんだが塗布された第2基板列ユニットU2における(m×n)個の第2基板120に形成されている第2基板側接続パターン124,125が表面となるように当該第2基板列ユニットU2を平面配置した状態で基板列支持治具300に支持させる工程である。すなわち、第2基板列ユニットU2を第2基板列ユニット載置プレート310上に位置決めして載置する工程である。以下、第2基板列ユニット支持工程S4について具体的に説明する。
図7は、第2基板列ユニット支持工程S4によって第2基板列ユニットU2を第2基板列ユニット載置プレート310上に位置決めして載置した状態を示す図である。第2基板列ユニットU2を図7に示すように第2基板列ユニット載置プレート310上に載置するには、各第2基板120の第2平面部122に実装されている各電子部品(LED)130を第2基板列ユニット載置プレート310に形成されている電子部品挿脱用孔315(図6参照。)に嵌め込むようにする。
これにより、第2基板列ユニットU2を第2基板列ユニット載置プレート310上に位置決めした状態で載置することができる。第2基板列ユニットU2を図7に示すように第2基板列ユニット載置プレート310上に載置することにより、各第2基板120は、第2基板側接続パターン124,125が形成されている第1平面部121が表面となるように配置される。
続いて、第1基板列支持工程S5(図2参照。)を行う。第1基板列支持工程S5は、クリームはんだが塗布された第1基板列ユニットU1におけるn個(10個)の第1基板列L1を個々の第1基板列L1ごとに用い、当該個々の第1基板列L1に存在するm個(10個)の第1基板110に形成されている第1基板側接続パターン114,115が同じ列のそれぞれ対応するm個(10個)の第2基板120に形成されている第2基板側接続パターン124,125に当接するように個々の第1基板列L1を第2基板120の平面部(第1平面部121)に対して直立させた状態で基板列支持治具300に支持させる工程である。以下、第1基板列支持工程S5について具体的に説明する。
第1基板列支持工程S5を行う際には、第1基板列ユニットU1から各第1基板列L1を切断線C1(図3(b)参照。)で切断した状態としておく。この場合、1枚の第1基板列ユニットU1からは10個の第1基板列L1が得られる。
図8は、第1基板列ユニットU1から切り離した10個の第1基板列L1のうちの1個の第1基板列Lを示す図である。図8に示す1個の第1基板列L1は、10個の第1基板110が第1基板連結用部材160によって連結された構成となっており、第1基板連結用部材160の一方の端部及び他方の端部にはそれぞれ延出部160a,160bが存在する。他の9個の第1基板列L1も同様の構成となっている。
このように構成されている第1基板列L1を第2基板列ユニットU2が取り付けられた状態の基板列支持治具300(図7参照。)の第1支持プレート350及び第2支持プレート360にそれぞれ取り付ける。第1基板列L1を第1支持プレート350及び第2支持プレート360にそれぞれ取り付ける際には、第1基板列L1における第1基板連結用部材160の一方の延出部160a及び他方の延出部160bを第1支持プレート350に形成されているスリット353及び第2支持プレート360に形成されているスリット363に落とし込むように挿入させる。これを10個の第1基板列L1全てについて行う。
図9は、第1基板列支持工程S5によって10個の各第1基板列L1が第1支持プレート350及び第2支持プレート360にそれぞれ取り付けられた状態を示す図である。図9に示すように、各第1基板列L1は、各列ごとに、各第1基板110の第1基板側接続パターン114,115が下向きとなるように直立した状態で、それぞれが所定間隔(間隔d8)を置いて並列配置される。
図9の破線枠C内を示す図は、(m×n)個の第1基板110及び第2基板のうちのある1つの第1基板110及び第2基板120に注目して、当該第1基板110及び第2基板120をx軸に沿った方向に見たときの断面を拡大して示すものである。破線枠C内に示すように、第1基板110に形成されている第1基板側接続パターン114は、対応する第2基板120に形成されている第2基板側接続パターン124に接触し、第1基板110に形成されている第1基板側接続パターン115は、対応する第2基板120に形成されている第2基板側接続パターン125に接触する。なお、破線枠C内に示す図においては図示されていないが、第1基板側接続パターン114、第2基板側接続パターン115、第2基板側接続パターン124及び第2基板側接続パターン125には、それぞれクリームはんだが塗布されている。
他の第1基板110及び第2基板120も同様に、各第1基板110に形成されている第1基板側接続パターン114は、それぞれ対応する各第2基板120に形成されている第2基板側接続パターン124に接触し、各第1基板110に形成されている第1基板側接続パターン115は、それぞれ対応する各第2基板120に形成されている第2基板側接続パターン125に接触する。
ところで、各第2基板120に形成されている第2基板側接続パターン124と第2基板側接続パターン125との間には、第1基板110の厚みt1(この場合、1.2mm)にほぼ相当する隙間d9(図4(b)参照。)が形成されている。このため、各第1基板列L1が、図9に示すように、第1支持プレート350及び第2支持プレート360にそれぞれ取り付けられると、第1基板110の第1平面部111に形成されている第1基板側接続パターン114と第2基板120に形成されている第2基板側接続パターン124とはそれぞれの辺(縁部)同士が接触し、第1基板110の第2平面部112に形成されている第2基板側接続パターン115と第2基板120に形成されている第2基板側接続パターン125とはそれぞれの辺(縁部)同士が接触することとなる。
以上のようにして、第2基板列ユニット支持工程S4及び第1基板列支持工程S5が終了したら、図9に示した状態のものを、リフロー炉(エアリフロー炉)に通すリフロー工程S6(図2参照。)を行う。
リフロー工程S6を行うことにより、各第1基板110に形成されている第1基板側接続パターン114と各第2基板120に形成されている第2基板側接続パターン124とがはんだ接続されるとともに、各第1基板110に形成されている第1基板側接続パターン115と各第2基板120に形成されている第2基板側接続パターン124とがはんだ接続された状態となる。なお、リフロー工程S6により、各第1基板110に形成されている第1基板側接続パターン114,115と各第2基板120に形成されている第2基板側接続パターン124,125とがはんだ接続された状態のものを「はんだ接続済み基板列ユニットU3」とする。そして、当該「はんだ接続済み基板列ユニットU3」を基板列支持治具300から取り出す。
図10は、基板列支持治具300から取り出した「はんだ接続済み基板列ユニットU3」を示す図である。基板列支持治具300から取り出した「はんだ接続済み基板列ユニットU3」は、図10に示すように、各第1基板列L1の第1基板110が、それぞれ対応する第2基板列L2に対して直立した状態で、かつ、各第1基板110に形成されている第1基板側接続パターン114,115と各第2基板120に形成されている第2基板側接続パターン124,125とがはんだ接続されたものとなっている。
続いて、基板列支持治具300から取り出した「はんだ接続済み基板列ユニットU3」を個片化工程S7(図2参照。)によりよって個片化する。この個片化工程S7は、「はんだ接続済み基板列ユニットU3」を構成する各第1基板列L1においては、切断線C2(図3(b)又は図8参照。)に沿ってそれぞれ切断し、「はんだ接続済み基板列ユニットU3」を構成する第2基板列L2においては、第2基板列ユニットU2の切断線C3(図4(b)参照。)に沿ってそれぞれ切断する工程である。
個片化工程S7を行うことによって、この場合、100個の複合型基板10を得ることができる。個片化工程S7によって個片化することにより得られた100個の複合型基板10は、第1基板110の端面113に第2基板120の第1平面部121が接合された構成、換言すれば、第2基板120の平面部(第1平面部121)に第1基板110が直立した構成となっている。なお、実施形態に係る複合型基板の製造方法において製造された複合型基板10は、第1基板110の第1平面部111及び第2平面部112と第2基板120の第1平面部121とのなす角度が90度となる。
前述した図1に示す複合型基板10は、実施形態に係る複合型基板の製造方法によって製造された1つの複合型基板10である。すなわち、図1に示す複合型基板10は、図10に示す「はんだ接続済み基板列ユニットU3」を個片化工程S7によって個片化することにより得られた100個の複合型基板10のうちの1つの複合型基板10を示すものである。
以上説明したように、実施形態に係る複合型基板の製造方法によれば、第1基板110の端面113に第2基板120の平面部(第1平面部121)が接合された構成、換言すれば、第2基板120の平面部(第1平面部121)に第1基板110が直立した構成となっている複合型基板10を短時間で効率的に大量生産することができる。実施形態1に係る複合型基板の製造方法によれば、一度に100個の複合型基板10を製造することができる。このため、実施形態に係る複合型基板の製造方法によれば、複合型基板のコストを低廉化することができる。
また、本発明の複合型基板の製造方法においては、第2基板120の平面部において第1基板110が直立した状態を保持させるための台座など、複合型基板10として本来不必要な部品を第2基板120上に設置する必要がない。このため、第1基板110及び第2基板120のサイズが小サイズであって上述の台座などの取り付けスペースがない場合においても、第1基板110の端面113に第2基板120の平面部(第1平面部121)が接合された構成となっている複合型基板10を製造可能である。また、製造された複合型基板10には、上述の台座など、複合型基板10として本来不必要な部品が残存することがない。
なお、本発明は上述の実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形実施可能となるものである。たとえば、下記に示すような変形実施も可能である。
(1)上記実施形態においては、第1基板110及び第2基板120は、それぞれ矩形状とした場合を例示したが、角部が面取りされていてもよく、また、必ずしも矩形状に限られるものではなく、例えば、3角形、5角形、6角形などの多角形などであってもよい。
(2)上記実施形態においては、第1基板110の第1平面部111及び第2平面部112と第2基板120の第1平面部121とのなす角度が90度であるとしたが、多少の傾きが許容される場合には、厳密に90度とならなくてもよい場合もある。
(3)上述した各実施形態においては、第1基板110に実装されている電子部品150は1個とした場合を例示したが、複数個の電子部品が実装されていてもよい。また、第2基板120においては、第2平面部122に電子部品130が1個実装されている場合を例示したが、複数個実装されていても。なお、第2基板120に複数個の電子部品130が実装されている場合には、基板列支持治具300における第2基板列ユニット載置プレート310の電子部品挿脱用孔315は、それぞれの電子部品に対応して設けることが好ましい。
(4)上記各実施形態において例示した第1基板110のサイズ、第2基板120のサイズ、電子部品130のサイズなど各構成要素のサイズは一例であって、適宜設定可能である。
(5)上記各実施形態においては、第1基板110の第1基板側接続パターン114,115は、第1基板110の第1平面部111及び第2平面部112にそれぞれ形成した場合を例示したが、当該第1基板側接続パターン114,115は、第1基板110の第1平面部111及び第2平面部112のいずれか一方に形成するようにしてもよい。
例えば、第1基板110の第1平面部111の側に第1基板側接続パターン114,115を形成する場合を例にとって説明すると、第1基板側接続パターン114,115を第1平面部111の縁部111aに沿って所定の間隔を置いて並設する。この場合、第2基板120の第2基板側接続パターン124,125は、第2基板の第1平面部121上において、第1基板110の第1基板側接続パターン114,115に対応する位置に形成すればよい。
(6)上記実施形態においては、第1支持プレート350及び第2支持プレート360を架設するための支柱(第1支柱331,332及び第2支柱341,342)はそれぞれ2本とした場合を例示したが、それぞれ3本以上設けるようにしてもよい。