JPH0236590A

JPH0236590A - 実装プリント回路基板のマスクプレートとその製造方法

Info

Publication number: JPH0236590A
Application number: JP14393289A
Authority: JP
Inventors: Gilles Fillaudeau; ジル　フィロドー
Original assignee: Bull SA
Current assignee: Bull SA
Priority date: 1988-06-08
Filing date: 1989-06-06
Publication date: 1990-02-06
Also published as: EP0346228A1; FR2632805B1; FR2632805A1

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明は、プリント回路基板に挿入された部品をウェー
ブソルダリング（ｌｅ　ｓｏｕｄａｇｅ　ａ　ｌａ　ｖ
ａｇｕｅ）するのに用いられる実装済みプリント回路基
板のマスクプレートと、その製造方法に関するものであ
る。

従来の技術ウェーブソルダリングでは、プリント回路基板を貫通し
た穴に電子部品を挿入し、実装の終わったプリント回路
基板を支持プレートに取り付けた後にハンダ付けが行わ
れる。

このウェーブソルダリングでは、基板の下側で発生され
る溶融状態の錫のウェーブ（波）によって全ての電子部
品がプリント回路基板に同時にハンダ付けされる。プリ
ント回路基板は、錫に濡れない（錫が付着しない）材料
、一般にはエポキシ樹脂で作られている。メタライジン
グされた穴とその接続部分は、錫のウェーブが通過する
際に信頼性のあるハンダ付けを効果的に行えるように、
予め錫メツキされている。

プリント回路基板の上記支持プレートに支持されたマス
ク要素は、錫のウェーブがプリント回路基板の所定の区
域、特に、熱に対して敏感な電子部品や付属部品〈ピコ
ット、コネクタ等）が取り付けられている区域と接触し
ないようにする役目をする。マスクプレートはプリント
回路基板の上記支持プレートと上記マスク要素とによっ
て形成される。

現在まで広く使用されてきたマスクプレートは、まず、
プリント回路基板を取り付けることができるとともにマ
スク要素の形状に合うように中実プレートをフライス加
工した後、錫のウェーブがプリント回路基板と接触すべ
き部分、または、接触してもよい部分に穴を開けて作ら
れている。

このフライス加工と穴開は加工によって形成されたキャ
ビティー（凹部）が、プリント回路基板を収容し且つマ
スクプレート中でプリント回路基板を位置決めするため
の第１のレベル（高さ）を形成する。また、被保護部品
を収容するために、それよりもさらに低いレベルでフラ
イス加工と穴開は加工が行われることも多い。従って、
フライス加工と穴開は加工は、一般に、プリント回路基
板の立体的に複雑なデサ゛インに合わせて行わなければ
ならず、このデザインはプリント回路基板の種類によっ
て変化する。実際には、プリント回路基板には、寸法、
部品および付属部品（ピコット等）の配置と種類が異な
る極めて多くのバリエーションが存在するため、現在の
マスクプレートの製造方法では、個々のプリント回路基
板の種類に応じて異なる複雑なフライス加工と穴開は加
工が必要で、その結果、コストが高くなる。

上記マスクプレートは、金属板を正確にフライス加工お
よび穴開は加工し、少なくとも錫のウェーブと接触する
部分をエポキシ樹脂で被覆して作られていた。このエポ
キシ樹脂はマスクプレートに錫が付着するのを防ぐ役目
をするが、このマスクプレートの加工とその被覆には、
時間とコストがかかってい゛た。

その他の欠点は、錫のウェーブの熱が作用した際のマス
クプレートの金属膨張係数とプリント回路基板の膨張係
数に差がある点にある。そのため、現在では、マスクプ
レートはエポキシ樹脂で作られている。エポキシ樹脂に
は多くの利点、例えば、溶融状態の錫に対して濡れず、
加工が簡単であり、熱の作用を受けた際にマスクプレー
トの変化と基板の変化に差が無く、金属よりコストがか
からないという利点がある。しかし、このエポキシ樹脂
のマスクプレートの場合にも、特に、立体的なフライス
加工と穴開は加工が必要であるという欠点がある。

発明が解決しようとする課題本発明の目的は、コストのかかる難しいフライス加工と
穴開は加工を必要とせず、しかも、従来と同じ性能のマ
スクプレートと、その製造方法を提供することにある。

本発明ではこれらの作業を行わないので、本発明のマス
クプレートの製造コストは従来法で製造した同様なマス
クプレートの１０分の１になる。

課題を解決するための手段本発明の提供するプリント回路基板のマスクプレートは
、少なくとも２枚のシートによって構成され、その下側
のシートは、プリント回路基板をマスクする役目とこの
基板を支持する支持部材の役目をし、一方、その上側の
シートは、上記プリント回路基板を位置決めする役目を
するように互いに積層・固定され、且つ穴開は加工され
ていることを特徴としている。

本発明の提供する上記マスクプレートの製造方法は、マ
スクパターンに合わせて第１のシートに穴開は加工し、
プリント回路基板の寸法にほぼ一致するように第２のシ
ートに穴開は加工し、これらの２枚のシートを互いに積
層・固定させることを特徴としている。

本発明の上記特徴と利点は、添付図面を参照した以下の
実施例の説明によって明らかになろう。

但し、これらの実施例は本発明を何ら限定するものでは
ない。

実施例第１図と第２図は、プリント回路基板１１をウェーブソ
ルダリングするための本発明によるマスクプレート１０
の好ましい実施態様を図示したものである。プリント回
路基板１１は、通常、ガラス繊維強化エポキシ樹脂製の
多層プリント配線回路基板である。この基板の片面に実
装された電子部品１２のリード（脚）は基板を貫通した
穴に挿入され、これらのリードは、基板の下を通る融解
した錫のウェーブ（波）によって基板の対応する穴に固
定される。

第１図々第２図に図示した実施例は、２つの電子部品１
２ａ、１２ｂを錫のウェーブでハンダ付けする場合の例
であるが、この錫のウェーブは基板１１の下側の対応す
る２つの区域１１ａ、ｌｌｂのみでしか接触できないよ
うになっている。

マスクプレート１０は、基板ＩＩとウェーブソルダリン
グ装置とに取り付けられる支持部材の役目と、基板１１
の上記区域１１ａ、１１ｂ、のみを露出させるマスク要
素の役目とをする。

第１図と第２図に図示した本発明によるマスクプレーＮ
Ｏは、予め穴開は加工された２枚のシートを互いに積層
・固定させて作られている。２枚のシート１３．１４は
基板１１と同じ材料で製造されていることが好ましく、
通常はエポキシ樹脂製である。これらのシートは積層後
、エポキシ樹脂を主成分とする接着層１５によって貼り
合わされている。

従って、このマスクプレート１０は、基板１１と同じ特
性と利点を備えている。これら２枚のシート１３．１４
を組み合わせる前に、上側シート１３に、例えば切断ま
たは穴開は加工によって穴を開け、基板１１の寸法に合
った開口部１６を形成しておく。一方、下側シート１４
には、基板１１の上記区域１１ａ、ｌｌｂに対応する開
口部１７　（１７ａ、　１７ｂ）を形成しておく。すな
わち、下側シート１４は、基板１１を支持する支持部材
の役目と基板をマスクする役目をし、上側シート１３は
、マスク要素に対して基板を位置決めする役目のみをす
る。従って、賜のウェーブは、露出した区域１１ａ、ｌ
ｌｂのみと接触する。

図示した実施例では、この水平方向の位置決めと鉛直方
向の位置決めができるようになっている。

これらの位置決めは、２枚のシート１３．１４の少なく
とも一方に固定された軸を中心として回転可能な２つの
留め具１８によって簡単に行うことができる。

本発明によるマスクプレート１０の製造方法は、簡単で
、時間がかからず、コストが安く、しかも、工業的規模
で製造するのに適している。シート１３．１４は、薄い
樹脂製なので、シート１３（または１４）に同一パター
ンの穴を開けるには、これらのシートを積み重ねて一度
に行うのが好ましい。また、マスクのパターンに応じて
切断部分を変更することが簡単にでき、接着による組み
立ては簡単でコストがかからない。

もちろん、第１図と第２図に図示したマスクプレート１
０は上記のものに限定されるものではない。

例えば、上記の開口部１６はマスクプレート１０中に基
板１１を位置決めする役割をしているが、位置決めの役
目をする限り基板１１とは違った形にすることもできる
。例えば、簡単な回転で位置決めができる当接具だけで
上記の開口部１６を形成することもできる。また、２枚
のシート１３．１４によって構成されている単一のプレ
ート１０で複数の基板１１を収容できるようにすること
もできる。これら複数の基板を互いに並べて、例えば、
シート１３には共通の開口部１６のみを形成することが
できる。

別の実施態様を示した第３図と第４図は、基板の両面に
電子部品が実装されたプリント回路基板１１をウェーブ
ソルダリングするためのマスクプレートである。第２図
の場合と同様に、この基板１１の上側表面には部品１２
（１２ａ、１２ｂ、・・・〉が取り付けられ、その他方
の表面がウェーブソルダリングされる。しかし、この基
板１１の場合には、その下側表面にも錫のウェーブと接
触させてはならない部品すなわち素子１２’　　（１２
ａ’　、１２ｂ’・・）が取り付けられている。

この基板１１の上側の部品１２をウェーブソルダリング
するのに適したマスクプレート１０は、第４図に示され
ている。このマスクプレート１０は３枚のソートによっ
て構成され、各シートは予め切断され、積み重ねられ且
つ互いに固定されている。第１図および第２図の場合と
同様に、上側のシート１３には、残りのシートに対して
基板１１を位置決めするための開口部１６が形成されて
いる。下側のシート１４には、第１図および第２図の場
合と同様に、錫のウェーブと接触してよい基板１１の各
区域１１ａ、１１ｂを規定する２つの開口部１７ａ、１
７ｂが形成されている。すなわち、このシート１４はマ
スクの役目をしている。

シート１３と１４との間に配置された中間のシート１９
には、２種類の開口部が予め形成されている。

すなわち、上側の部品１２をウェーブソルダリングする
ために下側のシート１４に形成された開口部１７（１７
ａ、１７ｂ）に対応した開口部２０（２０ａ、２０ｂ）
と、基板１１の下側面の部品すなわち素子１２’　　（
１２ａ’、１２ｂ’　　　・・・）を収容するための開
口１部２０′　（２０ａ’　、２０ｂ’　　　−・・）
とが形成されている。

従って、このシート１９は、基板と接触することができ
る箇所、すなわち、上記部品すなわち素子１２゛　に対
応した開口部２０′以外の箇所が支持部（オの役割を果
たす。また、このシート１９は、下側のシート１４と共
にマスクの役目をし、錫のウェーブと接触してよい区域
１１ａ、ｌｌｂだけを露出させる役目をする。

第１図と第２図の場合と同様に、このマスクプレート１
０の３枚のシートは、基板１１と同じ財料で作られ且つ
同じ種類の接着層１５で接着されていることが好ましい
。また、マスクプレート１０内での基板１１の鉛直方向
位置を維持するための留め金１８が備えられている。

第３図と第４図に図示したマスクプレート１０の場合に
も、もちろん、第１図と第２図に示したマスクプレート
の場合と同様の変更が可能である。

通常、１枚のマスクプレートには、複数の部品１２全体
をハンダ付けするための少なくとも１つの開口部が形成
されているという点、並びに、シート１３．１４および
１９の厚さは互いに異なっていてもよいという点に注意
しておく必要がある。特に、第３図と第４図に図示した
マスクプレート１０の場合には、シート１４をシート１
９または１３より薄くし、錫のウェーブソルダリングす
るための開口部（１７ａ、２０ａ　；１７ａ、２０ｂ）
の深さを浅くすることができる。第３図と第４図には本
発明の他の変形例が示されている。すなわち、マスクプ
レート１０が、例えば金属の、剛性フレーム２１に取り
付けられている。この剛性フレーム２１は、特に、この
マスクプレートの寸法が大きくなった場合に、マスクプ
レートを補強する役目をする。

また、このフレーム２１は、規格化されたサイズの基板
にしか使えないウェーブソルダリング装置に全てのマス
クプレートが適合できるようにする役目もしている。こ
のフレーム２１は規格サイズになっており、全ての寸法
のマスクプレート１０に合わせることができるように長
手方向長さを調節する調節バー２２（第３図）を備えて
いる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明によるマスクプレートの平面図であり
、第２図は、第１図に示したプリント回路基板のウェーブ
ソルダリング用マスクプレートの線■−Ｈによる断面図
であり、図をわかり易くするために、プリント回路基板
とマスクプレートは間隔をあけて配置してあり、第３図は、ウェーブソルダリング機械に適合した、規格
化されたフレーム内に取り付けられた本発明の別の実施
態様のマスクプレートの平面図であり、第４図は、第３図に図示したマスクプレートとフレーム
の線ＩＶ−ＩＶによる断面図であり、第２図と同様に、
図をわかり易くするために、プリント回路基板とマスク
プレートは間隔をあけて配置しである。（主な参照番号）１０・・・マスクプレート１１・・・プリント回路基板１２．１２′　　・・・部品１３．１４．１９・・・シート１５・・・接着層１８・・・留め金２１・・・フレーム１６．１７・・・開口部２０・・・開口部２２・・・調節バー

Claims

【特許請求の範囲】

（１）下側のシート（１４）は、プリント回路基板（１
１）をマスクする役目と該基板を支持する支持部材の役
目をし、一方、上側のシート（１３）は、上記プリント
回路基板（１１）を位置決めする役目をするように互い
に積層・固定され且つ穴開け加工された少なくとも２枚
のシート（１３、１４）によって構成されたプリント回
路基板のマスクプレート（１０）。
（２）上記プリント回路基板のマスクされた表面上に取
り付けられた部品または素子を収容するための開口部が
形成されている少なくとも１枚の中間シート（１９）を
有することを特徴とする請求項１に記載のマスクプレー
ト。
（３）上記各シートが、プリント回路基板と同一または
類似の材料で作られていることを特徴とする請求項１ま
たは２に記載のマスクプレート。
（４）上記各シートが、各シートと同じ材料を主成分と
した接着剤の層（１５）によって接着されていることを
特徴とする請求項３に記載のマスクプレート。
（５）上記材料が、エポキシ樹脂であることを特徴とす
る請求項３または４に記載のマスクプレート。
（６）上記プリント回路基板（１１）をマスクプレート
中で固定するための留め金（１８）を有することを特徴
とする請求項１から５のいずれか１項に記載のマスクプ
レート。
（７）金属フレーム（２１）によって支持されることを
特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載のマス
クプレート。
（８）上記金属フレーム（２１）が規格サイズであり、
このサイズとは無関係にマスクプレートを該フレームに
固定するための可動の調節バー（２２）を備えているこ
とを特徴とする請求項７に記載のマスクプレート。
（９）マスクパターンに合わせて第１のシート（１４）
に穴開け加工し、プリント回路基板の寸法にほぼ一致す
るように第２のシート（１３）に穴開け加工し、これら
２枚のシートを互いに積層・固定させることによって構
成されることを特徴とする請求項１から８のいずれか１
項に記載のマスクプレートの製造方法。
（１０）上記プリント回路基板のマスクされた表面上に
取り付けられた部品または素子によって区画されるパタ
ーンにほぼ一致した、少なくとも１枚の第３のシート（
１９）に穴開け加工し、この第３のシートを第１のシー
トと第２のシートとの間に挿入することによって構成さ
れる請求項９に記載の方法。