JPH07273411A - 両面プリント配線板の電子部品実装方法および両面プリント配線板の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 両面プリント配線板の電子部品実装方法の改
良に関し、その生産性を改善する。 【構成】 両面プリント配線板Ｐ１，Ｐ２を組み合わせ
たものを基準単品とし、これに合わせたメタルマスク２
０を制作する。この時、図３（Ｂ）に示すように、両面
プリント配線板Ｐ１は通常状態のまま、他方の両面プリ
ント配線板Ｐ２は通常状態から「裏返し」、「左右を
逆」にした状態で固定する。従って、メタルマスク２０
は、一度に２枚の両面プリント配線板Ｐの表面と裏面と
にクリームはんだを塗布することができる。クリームは
んだの塗布の後、この面に所定の電子部品を実装し、こ
れをリフロー炉にて熱処理すると、配線板３０の一方の
面についての部品実装を完了する。次に、配線板３０を
「裏返し」、同様の処理を配線板３０の他方面に施すと
２枚の両面プリント配線板Ｐが完成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、両面プリント配線板の
電子部品実装方法および両面プリント配線板の製造方法
に関し、特にその生産性を大幅に改善する方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、両面プリント配線板への電子部品
実装方法では、まず電子回路を構成する回路パターンを
設計した後、アートワークを行なってプリント配線板を
製造する。その後、以下の電子部品の実装工程ａ）〜
ｅ）を、両面プリント基板の表面と裏面とのそれぞれに
実施する。 ａ）指示した箇所にクリームはんだを配置する印刷機な
どのために、両面プリント配線板の一方の面の回路パタ
ーンに合致したプログラムを作成する。 ｂ）その印刷機などを用いて実際に両面プリント配線板
にクリームはんだを配置する段取りを整え、これを実行
する。

【０００３】ｃ）両面プリント配線板の指示した箇所
に、電子部品を実装する部品実装機などのために、上記
一方の面に合致したプログラムを作成する。 ｄ）その部品実装機などを用いて、実際に両面プリント
配線板に電子部品を実装する段取りを整え、これを実行
する。 ｅ）リフロー炉により、両面プリント配線板を加熱処理
して上記一方の面の電子部品実装を完了する。 以上のａ）〜ｅ）の工程により、両面プリント基板の片
面に、電子部品が実装される。

【０００４】上述した工程ａ）〜ｅ）を両面プリント配
線板の他方の面についても実施することにより、目的と
する電気回路がプリント配線板の両面に完成し、所定機
能を達成する電子機器が完成する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の両面プリント配線板の製造方法および電子部品実装
方法では、前述したａ）〜ｅ）の各工程を、プリント配
線板の表面と裏面とに、それぞれ実施しなければなら
ず、製造に手間を要するという問題があった。特に、工
程ａ），ｃ）におけるプログラム作成工程および工程
ｂ），ｄ）における段取りには、必ず人手を要するか
ら、プリント配線板の両面に電子部品を実装するため
に、これらの工程が少なくとも２回必要となることは、
全体の工程を増加し、製造期間や製造コストの上昇を招
いていた。

【０００６】両面プリント配線板を少数ロットに分けて
生産する場合には、各工程をそのロット毎に繰り返す必
要が生じる。特に、ｂ），ｄ）の段取り工程では、作成
したプログラムを印刷機や部品実装機にロードしたり、
表用と裏用とに専用に作成された２種のメタルマスクを
取り替えるなど、表用と裏用との実装する電子部品を取
り替える工程がその都度必要となるから、作業に要する
手間はかなりのものとなる。小数ロット生産に伴うこれ
らの工程変更の段取りは、実際には数多くの付帯的な作
業を伴うものであり、その準備の度に生産設備の稼働が
中断し、生産効率向上の妨げとなる。

【０００７】また、上記ａ），ｃ）のプログラム作成工
程でも、作成したプログラムを保存しておければ、生産
する両面プリント配線板の表裏面について、プログラム
の作成自体は、それぞれ１回の労力を費やすだけで済む
が、回路変更に伴うプログラムの変更などが生じると、
表面用のプログラムと裏面用のプログラムとを独立に変
更せねばならない。更に、表面用と裏面用で、プログラ
ムを独立にかつ関連させて管理しなければならない等の
手間を要する。

【０００８】こうした問題は、従来両面プリント配線板
に部品を実装する上では当たり前のこととして看過され
ていた点であり、本発明は、従来当たり前として見過ご
されてきたこうした問題を見い出し、これを解決するこ
とで、少数ロット生産への対応、および生産効率の飛躍
的向上を達成した。そのために本発明は次の構成を採っ
た。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明の両面プリント配
線板の電子部品実装方法は、両面プリント配線板の表裏
面に電子部品を実装して所定機能の電子回路を構成する
両面プリント配線板の電子部品実装方法において、目的
とする両面プリント配線板をｎ（ｎは偶数）枚取り得る
配線板材の一方の面に、表面の電子部品を実装するｎ／
２個の表実装部と裏面の電子部品を実装するｎ／２個の
裏実装部とを、前記配線板材を裏返しまたは裏返した後
に所定角度回転させたときに、前記配線板材の他方の面
の両実装部と重なり合うパターンで形成し、その一方の
面のｎ／２個の表実装部及び前記裏実装部に所定の前記
電子部品を実装し、前記配線板材を裏返しまたは裏返し
た後に所定角度回転させ、その配線板材の他方の面に、
前記パターンによりそれぞれｎ／２個の表実装部と裏実
装部とを形成し、その他方面のｎ／２個の表実装部及び
前記裏実装部に所定の前記電子部品を実装することを特
徴とする。

【００１０】また、本発明の両面プリント配線板の製造
法は、両面プリント配線板の表裏面に電子部品を実装し
て所定機能の電子回路を構成するための両面プリント配
線板の製造方法であって、目的とする両面プリント配線
板をｎ（ｎは偶数）枚取り得る配線板材の一方の面に、
表面の電子部品を実装するｎ／２個の表実装部と裏面の
電子部品を実装するｎ／２個の裏実装部とを、前記配線
板材を裏返しまたは裏返した後に所定角度回転させたと
きに、前記配線板材の他方の面の両実装部と重なり合う
パターンで形成したことを要旨とする。

【００１１】

【作用】以上の構成を有する本発明の両面プリント配線
板の電子部品実装方法では、ｎ枚の両面プリント配線板
が取り得る配線板材の一方の面に、同時にｎ／２個の表
実装部とｎ／２個の裏実装部とが、配線板材を裏返しま
たは裏返した後に所定角度回転させたときに、他方の面
の両実装部と重なり合うパターンとして同時に形成され
る。この両面プリント配線板の一方の面に部品の実装を
行なった後、配線板材を裏返しまたは裏返した後に所定
角度回転させれば、同じパターンとなるから、同一のｎ
／２個の表実装部とｎ／２個の裏実装部とが形成された
面に、再度同じ工程で部品を実装すれば良い。即ち、両
面プリント配線板の表裏面に部品を実装する場合でも、
同一の製造工程で済み、段取りなどに要する時間は、大
幅に短縮される。

【００１２】また、本発明の両面プリント配線板の製造
方法によれば、できあがった両面プリント配線板は、そ
の一方の面の回路パターンが、これを裏返しまたは裏返
した後に所定角度回転された場合のパターンと同一とな
るので、両面プリント配線板でありながら、一つのアー
トワーク情報、一つのプログラムを管理するだけで済ま
せることができる。

【００１３】

【実施例】以上説明した本発明の構成、作用を一層明ら
かにするために、以下本発明の両面プリント配線板の製
造方法と電子部品実装方法の好適な実施例について説明
する。図１は、回路パターンが形成された両面プリント
配線板Ｐの説明図であり、図示するようにその外形は長
方形で、表面と裏面とには所望の回路パターンが形成さ
れている。理解の便を図るため、表面に形成された配線
パターンを「Ｆ」字形として、裏面に形成された配線パ
ターンを「ｈ」字形として、それぞれ図示した。なお、
見えている面の配線パターンは実線で示し、隠れている
面の配線パターンは破線で示す。現実には、両面プリン
ト配線板Ｐの表裏面に任意の電子回路のための配線パタ
ーンを形成し、部品を実装することができる。そこで、
図１には、この表裏面に形成される電子回路の表裏、上
下、左右の位置関係が明瞭となるように、配線板の中心
に「表」「裏」の文字を、４隅に上下左右の位置関係が
明瞭となるように、「上右」、「上左」、「下右」、
「下左」の文字を記載した。なお、裏表や上下、左右
は、図１に示す状態を基準として説明する。なお、裏面
の配置については、（）内の文字として示したが、例え
ば裏面における「右上」とは、表面から透視した場合の
右上に当た。従って、プリント配線板Ｐを左右方向に裏
返した場合、その角は左上にくることになる。

【００１４】この両面プリント配線板Ｐの表面、裏面に
部品を実装して、最終的には所望の電子装置を得るが、
これを完成するまでの工程について説明する。図２は本
実施例である両面プリント配線板の電子部品実装方法の
工程流れ図であり、図３〜図５はその各工程の説明図で
ある。

【００１５】まず初めに、図２に示しているように、基
準単品の設計（Ｓ１０）、およびメタルマスクの作成
（Ｓ２０）を行なう。図３は、この基準単品の設計およ
びメタルマスクの作成工程の説明図である。まず、最終
的に用いられる両面プリント配線板Ｐを２枚一組として
一つの基板として扱うことにする。実際には、これらの
作業は設計上で行なわれるが、実物のイメージで説明す
ると、図３（Ａ），（Ｂ）に示すように、同一の形状、
同一の回路パターンを有する２個の両面プリント配線板
（両者を明確に呼び分けるために、以下、両面プリント
配線板Ｐ１，Ｐ２とする）を、一方が他方を左右方向に
裏返したもとなるように並べることになる。２枚の両面
プリント配線板Ｐ１，Ｐ２の上下に捨て板Ｆを取り付
け、これを製造時における基準単品とする。捨て板Ｆを
つけるのは、両面プリント配線板のハンドリングのため
である。通常、搬送上の機械的要請から、基板の端から
所定の範囲（例えば５ミリ以内）には部品を実装するこ
とはできない。こうした場合、捨て板Ｆを設けること
で、最終的な製品では、これに制限されることなく部品
を実装することができる。

【００１６】次に、こうして得られた基準単品に合致し
たメタルマスク２０を制作する（図３（Ｃ））。この
時、同図（Ｂ）に示すように、両面プリント配線板Ｐ１
は図１に示した基準状態のままであるが、他方の両面プ
リント配線板Ｐ２は基準状態から「裏返し」、「左右を
逆」にした状態で固定されている。従って、この工程で
作成されるメタルマスク２０は、同図（Ｃ）に示すよう
に一度に２枚分の両面プリント配線板Ｐの表面と裏面と
にクリームはんだを印刷することができる。メタルマス
ク２０は、両面プリント配線板の回路パターンを設計し
たＣＡＤの情報を利用して自動作成することも可能であ
る。

【００１７】以上の説明では、理解の便を図って、２枚
の両面プリント配線板Ｐ１，Ｐ２を用いるものとした
が、実際には、設計の段階で、捨て板Ｆを含めて、一枚
の配線板３０として設計される。配線板３０の上下に
は、搬送用の捨板部３２が設けられ、ここに、コンベア
載置の際に位置を正確に出すため４つの基準孔３４が穿
説されているせ。即ち、配線板３０からは、図４に示す
ように、破線の位置で切断することにより、２個の同一
の両面プリント配線板が得られる。なお、実際の切断
は、部品実装後である。

【００１８】次に、こうして作成されたメタルマスク２
０を用いてクリームはんだを印刷するための印刷機のプ
ログラムを作成し（Ｓ３０）、これを印刷機にロードす
るなどの印刷機の段取りを行なった後に印刷を実行する
（Ｓ４０）。この配線板３０に上記印刷工程（Ｓ４０）
を施すならば、目的とする両面プリント配線板Ｐの表面
の回路パターンの必要な部位に、クリームはんだが印刷
される。

【００１９】こうして配線板３０の一方の面の印刷が完
了すると、この面に所定の電子部品を実装するために実
装機のプログラムが作成され（Ｓ５０）、実装機に所定
の電子部品を供給するなどの段取りの後に部品実装が実
行し（Ｓ６０）、これをリフロー炉にて熱処理すると
（Ｓ７０）、配線板３０の一方の面についての部品実装
を完了する。

【００２０】次に、配線板３０を図４に示す状態から
「裏返し」、図５に示すように配線板３０の他方の面に
対して、前記工程Ｓ４０、Ｓ６０、Ｓ７０を再度実行す
る。

【００２１】以上の様に図２に示す総ての工程を完了す
るならば、図５に（）内の文字で示しているように配線
板３０の他方の面（図４に示す面）には前述したＳ１０
〜Ｓ７０の工程により電子部品の実装が完了し、そし
て、配線板３０の他方の面（図５に示す面）には、再度
電子部品の実装が施される。ここで、図５と図４とを対
比し、かつ目的としている両面プリント配線板Ｐの説明
図である図１を参照するならば直ちに理解されるよう
に、配線板３０の図５に示す面に対して、再度図２に示
した同一の工程にてクリームはんだの印刷および電子部
品の実装、すなわち工程Ｓ４０、Ｓ６０、Ｓ７０を実行
し、破線に沿ってこれを裁断するならば、目的としてい
る両面プリント配線板Ｐが２枚同時に完成するのであ
る。

【００２２】以上説明した本実施例の両面プリント配線
板の電子部品実装方法によれば、次の効果が明らかであ
る。両面プリント配線板Ｐは、その表裏に異なる回路パ
ターンおよび電子部品を有するため、従来ならば表面用
のメタルマスクおよび裏面用のメタルマスクの２枚を必
要としていた。ところが、本実施例によれば単一のメタ
ルマスク２０のみにより、両面プリント配線板Ｐにクリ
ームはんだを塗布することができる。従って、メタルマ
スク２０の設計、製造も一つで済み、塗布用の印刷機の
プログラムも単一で済ませることができる。この結果、
両面プリント基板Ｐにクリームはんだ塗布する工程にお
いて、大幅なコストダウンと製造労力の軽減が達成され
る。

【００２３】また、同様の効果は、実装機による電子部
品の実装工程についても発揮される。すなわち、従来な
らば両面プリント配線板Ｐの表裏面に実装する電子部品
の種類や位置等が異なるために、実装機のプログラムや
段取りを表面用と裏面用とに分けて作成、作業しなけれ
ばならなかった。これに対して、本実施例によれば１つ
の実装機プログラムを作成し、１種類の段取りを行なう
だけで両面プリント配線板Ｐへの部品実装が完了するの
である。

【００２４】更に、上記のように段取りが総て１種類の
作業で良いことから、段取り変更が不要となり、その準
備の度に生産設備の稼働を中断する必要がなく、生産効
率が格段に向上し、段取り変更に伴う作業ミスの発生可
能性が無くなって歩留まりが向上する。特に、少数ロッ
トに分けて両面プリント配線板Ｐを生産する場合に、上
記工程Ｓ４０、Ｓ６０、Ｓ７０を繰り返すだけでよく、
需要に応じた両面プリント配線板Ｐの生産に最適とな
り、不要な在庫を減らすことができるなど副次的な効果
も得られる。

【００２５】なお、本実施例では外形が長方形の両面プ
リント配線板Ｐを生産する例について説明したが、同様
の方法は複雑な外形をした両面プリント配線板について
も容易に適用できる。長方形以外の形状の一例を、図６
に示す。なお、図６（Ａ）はメタルマスクにより配線板
上に作成されるパターンを、同図（Ｂ）はその配線板を
「裏返し」、かつ「１８０度回転」させた状態を示して
いる。

【００２６】また、上記実施例では１組の表実装部と裏
実装部を作成する例について記述したが、図７に示すよ
うにｎ個の表実装部とｎ個の裏実装部（図７ではｎ＝
４）を設けても、上記同様に実施することができる。

【００２７】以上本発明の実施例について説明したが、
本発明はこうした実施例に何等限定されるものではな
く、その要旨を逸脱しない種々なる態様により具現化さ
れることは勿論である。

【００２８】

【発明の効果】以上説明したように本発明の両面プリン
ト配線板の電子部品実装方法は、ｎ枚の両面プリント配
線板が取り得る配線板材の一方面に、同時にｎ／２個の
表実装部とｎ／２個の裏実装部とが、配線板材を裏返し
または裏返した後に所定角度回転させたときに表実装部
と裏実装部とが重なり合うパターンとして形成される。
従って、単一の製造工程を繰り返すだけで、両面プリン
ト配線板を生産することができ、ミス防止、生産設備の
稼働率向上などにより生産効率を飛躍的に向上させるこ
とができる。

【００２９】また、本発明の両面プリント基板の製造方
法によれば、一つの回路パターン、一つのアートワーク
として、表実装部と裏実装部の回路パターンを管理する
ことができるので、回路パターンの管理が容易となると
いう利点が得られる。もとより、この製造方法により製
造された両面プリント基板により、本発明の電子部品実
装方法が実施できるという点でも有用である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例である両面プリント配線板の
電子部品実装方法により生産する目標となる両面プリン
ト配線板の説明図である。

【図２】実施例である両面プリント配線板の電子部品実
装方法の工程流れ図である。

【図３】その基準単品作成とメタルマスク作成の工程説
明図である。

【図４】その工程により配線板の一方面に完成する部品
実装状態の説明図である。

【図５】その配線板を裏返した他方面の状態説明図であ
る。

【図６】本発明の他の実施例を示す説明図である。

【図７】一度に８枚分のプリント配線板を組み合わせた
例を示す説明図である。

【符号の説明】

２０…メタルマスク ３０…配線板 ３２…捨板部 ３４…基準孔 Ｐ…両面プリント配線板

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 両面プリント配線板の表裏面に電子部品
   を実装して所定機能の電子回路を構成する両面プリント
   配線板の電子部品実装方法において、 目的とする両面プリント配線板をｎ（ｎは偶数）枚取り
   得る配線板材の一方の面に、表面の電子部品を実装する
   ｎ／２個の表実装部と裏面の電子部品を実装するｎ／２
   個の裏実装部とを、前記配線板材を裏返しまたは裏返し
   た後に所定角度回転させたときに、前記配線板材の他方
   の面の両実装部と重なり合うパターンで形成し、 その一方の面のｎ／２個の表実装部及び前記裏実装部に
   所定の前記電子部品を実装し、 前記配線板材を裏返しまたは裏返した後に所定角度回転
   させ、 その配線板材の他方の面に、前記パターンによりそれぞ
   れｎ／２個の表実装部と裏実装部とを形成し、 その他方面のｎ／２個の表実装部及び前記裏実装部に所
   定の前記電子部品を実装することを特徴とする両面プリ
   ント配線板の電子部品実装方法。
2. 【請求項２】 両面プリント配線板の表裏面に電子部品
   を実装して所定機能の電子回路を構成するための両面プ
   リント配線板の製造方法であって、 目的とする両面プリント配線板をｎ（ｎは偶数）枚取り
   得る配線板材の一方の面に、表面の電子部品を実装する
   ｎ／２個の表実装部と裏面の電子部品を実装するｎ／２
   個の裏実装部とを、前記配線板材を裏返しまたは裏返し
   た後に所定角度回転させたときに、前記配線板材の他方
   の面の両実装部と重なり合うパターンで形成した両面プ
   リント配線板の製造方法。