JPWO2010140270A1 - 多ピース基板の製造方法、及び多ピース基板 - Google Patents

Abstract

多ピース基板の製造方法が、ピース部（１２ａ）とは別の製造パネルにフレーム部（１１ｂ）を形成することと、ピース部（１２ａ）の良否を検査し、良品ピースを選別することと、フレーム部（１１ｂ）及びピース部（１２ａ）の少なくとも一方の端部に、欠け部（１３２ａ）を形成することと、欠け部（１３２ａ）を介して対向するようにフレーム部（１１ｂ）とピース部（１２ａ）とを配置し、仮固定することと、仮固定された状態において欠け部（１３２ａ）により形成される受け皿（１３２）に接着剤（１６）を注入することと、受け皿（１３２）に注入された接着剤（１６）を硬化することによりフレーム部（１１ｂ）にピース部（１２ａ）を接続することと、を含む。

Description

本発明は、フレーム部と、複数のピース部と、を有する多ピース基板を製造するための多ピース基板の製造方法、及びその製造方法によって得られる多ピース基板に関する。

例えば特許文献１には、フレーム部とピース部とを別々に作成し、その後接着した多ピース基板が開示されている。

また、特許文献２には、粘着シートを用いてプリント配線板を固定する方法が開示されている。

また、特許文献３には、単位基板の周縁部に突起部を備え、枠体と一体となった組み付けパネルが開示されている。

日本国特許公開２００２−２８９９８６号公報 日本国特許公開２００５−１５４５７２号公報 日本国特許公開２００５−３２２８７８号公報

上記特許文献１〜３のほか、日本国特許出願第２００８−２７６１６９号の明細書にも、多ピース基板が開示されている。しかしながら、これらの多ピース基板では、嵌め込み（嵌合）でフレーム部とピース部とを接続するため、接続部分のストレスが大きくなると考えられる。そして、普通にフレーム部とピース部との隙間に接着剤を塗布し、硬化して、両者を接続するだけでは、十分な接続強度と高い接続信頼性を得ることは難しいと考えられる。特に温度変化に対する接続信頼性が低くなることが懸念される。

本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、フレーム部とピース部との接続部分において十分な接続強度と高い接続信頼性を得ることを目的とする。

本発明の第１の観点に係る多ピース基板の製造方法は、フレーム部と、前記フレーム部に接続される複数のピース部と、を有する多ピース基板を製造するための多ピース基板の製造方法であって、前記フレーム部を、前記ピース部とは別の製造パネルに形成することと、前記ピース部の良否を検査し、良品ピースを選別することと、前記フレーム部及び前記ピース部の少なくとも一方の端部に欠け部を形成することと、前記欠け部を介して対向するように前記フレーム部と前記ピース部とを配置し、仮固定することと、前記仮固定された状態において前記欠け部により形成される凹部に接着剤を注入することと、前記凹部に注入された接着剤を硬化することにより前記フレーム部に前記ピース部を接続することと、を含む。

本発明の第２の観点に係る多ピース基板は、フレーム部と、前記フレーム部に接続された複数のピース部と、を有する多ピース基板であって、前記フレーム部及び前記ピース部の少なくとも一方の端部には欠け部が形成され、前記フレーム部と前記ピース部とは、前記欠け部を介して対向するように配置され、前記フレーム部と前記ピース部との間においては、前記欠け部が形成されていない部分の第１の隙間と、前記欠け部が形成されることで広くなった第２の隙間と、の両方に接着剤が充填され、該接着剤が硬化されることで、前記フレーム部と前記ピース部とが接続される。

本発明によれば、フレーム部とピース部との接続部分において十分な接続強度と高い接続信頼性を得ることができる。

本発明の実施形態に係る多ピース基板の平面図である。 図１の部分拡大図である。 図２の断面図である。 受け皿の断面形状の第１の別例を示す図である。 受け皿の断面形状の第２の別例を示す図である。 本実施形態に係るフレーム部の平面図である。 本実施形態に係る多ピース基板の製造方法、特にピース部の製造工程の手順を示すフローチャートである。 第１パネルを用意する工程を説明するための図である。 ピース部に位置決め用のアライメントパターンを形成する工程を説明するための図である。 ルータ加工を説明するための図である。 チェッカーによるピース部の検査工程を説明するための図である。 製造されたピース部について良品と不良品とを選別する工程を説明するための図である。 本実施形態に係る多ピース基板の製造方法、特にフレーム部の製造工程の手順を示すフローチャートである。 第２パネルを用意する工程を説明するための図である。 フレーム部に位置決め用の貫通穴を形成する工程を説明するための図である。 図１５の部分拡大図である。 本実施形態に係る多ピース基板の製造方法、特にピース部とフレーム部とを連結する工程の手順を示すフローチャートである。 ピース部を粘着シート上の所定の位置に配置する工程を説明するための図である。 欠け部を介してピース部と対向するようにフレーム部を配置する工程を説明するための図である。 欠け部を介して対向するように配置されたピース部及びフレーム部を示す図である。 図２０の部分拡大図である。 図２１の断面図である。 ピース部とフレーム部との隙間に接着剤を塗布する工程を説明するための図である。 図２３の部分断面図である。 多ピース基板から粘着シートを取り外す工程を説明するための図である。 多ピース基板と粘着シートとが分離した状態を示す図である。 欠け部の平面構造の第１の別例を示す図である。 図２７に示した欠け部を形成するために適した方法を説明するための図である。 欠け部の平面構造の第２の別例を示す図である。 仮固定する手法の第１の別例を説明するための斜視図である。 仮固定する手法の第１の別例を説明するための断面図である。 フレーム部をアライメントする手法の一例の第１工程を説明するための図である。 フレーム部をアライメントする手法の一例の第２工程を説明するための図である。 フレーム部をアライメントする手法の一例の第３工程を説明するための図である。 フレーム部をアライメントする手法の一例の第４工程を説明するための図である。 フレーム部をアライメントする手法の一例によりアライメントされ、粘着シート上に配置されたフレーム部を示す図である。 受け皿の断面形状の第３の別例を示す図である。 受け皿の断面形状の第４の別例を示す図である。 受け皿の断面形状の第５の別例を示す図である。 連結部の平面形状の第１の別例を示す図である。 連結部の平面形状の第２の別例を示す図である。 連結部の平面形状の第３の別例を示す図である。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しつつ詳細に説明する。

なお、図中、矢印Ｘ１、Ｘ２、Ｙ１、Ｙ２、Ｚ１、Ｚ２は、互いに直交する３軸（ＸＹＺ軸）に係る６方向を示している。矢印Ｚ１、Ｚ２は、それぞれ配線板の主面（表裏面）の法線方向（又はコア基板の厚み方向）に相当する配線板の積層方向を指す。以下、積層方向において、コア基板に近い側を下層、コア基板から遠い側を上層という。一方、配線板の主面は、Ｘ−Ｙ平面となる。Ｘ方向は、ピース部の配列方向に相当する。Ｙ方向は、フレーム部とピース部との連結方向に相当する。

本実施形態の多ピース基板１０は、図１に示すように、フレーム部１１ａ及び１１ｂと、ピース部１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄと、を有する。

フレーム部１１ａ及び１１ｂは、例えば両面銅張積層板である。ただしこれに限定されず、両面銅張積層板（コア基板）に所定の数の導体層及び絶縁層を交互に積層した配線板であってもよい。さらに、プリプレグと一般的に言われる半硬化基材を複数枚、積層熱プレスした基板であってもよい。フレーム部１１ａ、１１ｂの形状は、例えば連なるピース部１２ａ〜１２ｄを挟む２本の細長い棒である。ただし、フレーム部１１ａ、１１ｂの形状は、これに限定されない。フレーム部１１ａ、１１ｂの形状は任意であり、例えばピース部１２ａ〜１２ｄを囲む平行四辺形、円形、又は楕円形状の枠であってもよい。

フレーム部１１ａ及び１１ｂには、それぞれ複数の穴１１０ａが所定の間隔で形成されている。これらの穴１１０ａは、例えば製造時のアライメント（位置決め）のほか、パネルをルータ加工して個片（ピース部１２ａ〜１２ｄ）にする時のずれを防止するためにも用いられる。

ピース部１２ａ〜１２ｄは、例えば矩形状のリジッド配線板からなる。このリジッド配線板は、例えば電子機器の回路を含む６層の配線板である。ただし、ピース部１２ａ〜１２ｄは、リジッド配線板に限定されず、フレキシブル配線板又はフレックスリジッド配線板等であってもよい。また、多層基板に限定されず、両面配線板や、片面配線板であってもよい。また、ピース部１２ａ〜１２ｄの形状や厚さも任意である。例えば形状は、平行四辺形、円形、楕円形等であってもよい。また、層数は、６層よりも少ない層数（例えば単層）でも、６層よりも多い層数（例えば８層）でもよい。こうしたピース部１２ａ〜１２ｄは、フレーム部１１ａ及び１１ｂから切り離された後、例えば携帯電話等に搭載される。

ピース部１２ａ〜１２ｄには、それぞれ複数のアライメントパターン１２０ａが形成されている。アライメントパターン１２０ａは、例えば銅膜をエッチングして形成した銅パッド、又はその上にＮｉＡｕめっきを行った金パッドからなる。アライメントパターン１２０ａは、例えばピース部１２ａ〜１２ｄの対角に配置される。これらのアライメントパターン１２０ａは、例えば多ピース基板１０の製造時においてアライメントのために用いられる。なお、アライメントパターン１２０ａに代えて、穴を用いてもよい。また、アライメントパターン１２０ａの配置は任意である。

ピース部１２ａは、ブリッジ１２１ａ、１２２ａを有し、ピース部１２ｂは、ブリッジ１２１ｂ、１２２ｂを有し、ピース部１２ｃは、ブリッジ１２１ｃ、１２２ｃを有し、ピース部１２ｄは、ブリッジ１２１ｄ、１２２ｄを有する。ブリッジ１２１ａ〜１２１ｄ、１２２ａ〜１２２ｄは、例えばピース部１２ａ〜１２ｄの４隅に形成される。

ブリッジ１２１ａ〜１２１ｄは、それぞれ先端に連結部１４ａを有する。ブリッジ１２２ａ〜１２２ｄは、それぞれ先端に連結部１４ｂを有する。連結部１４ａ、１４ｂは、ピース部１２ａ〜１２ｄにおいてＹ方向（フレーム部１１ａ、１１ｂとピース部１２ａ〜１２ｄとの連結方向）に突出している。連結部１４ａ、１４ｂ（凸部）の平面形状は、例えば先端に向かうほど幅が広がる台形である。一方、フレーム部１１ａ、１１ｂは、それぞれ連結部１４ａ、１４ｂと対応した位置に、連結部１５ａ、１５ｂを有する。連結部１５ａ、１５ｂは、それぞれフレーム部１１ａ、１１ｂにおいてＹ方向に窪んでいる。連結部１５ａ、１５ｂ（凹部）の平面形状は、連結部１４ａ、１４ｂの平面形状である台形に対応した台形となる。連結部１４ａ、１５ａは、フレーム部１１ａとピース部１２ａ〜１２ｄとの連結部材として機能し、連結部１４ｂ、１５ｂは、フレーム部１１ｂとピース部１２ａ〜１２ｄとの連結部材として機能する。なお、連結部１４ａ、１４ｂ及び連結部１５ａ、１５ｂの形状は任意である（詳しくは、後述される図４０〜図４２参照）。

本実施形態におけるフレーム部１１ｂの連結部１５ｂとピース部１２ａの連結部１４ｂとは、図２（図１の部分拡大図）に示すように、所定のクリアランスＤ１、Ｄ２をもって配置される。すなわち、フレーム部１１ｂとピース部１２ａとの間には、隙間が形成される。図中、連結部１４ｂの矢印Ｙ１側のクリアランスＤ１は、例えば略０μｍ〜１５０μｍであり、特に３０〜１００μｍが好ましい。また、連結部１４ｂの矢印Ｘ１又はＸ２側のクリアランスＤ２も、クリアランスＤ１と同様、例えば略０μｍ〜１５０μｍであり、特に３０〜１００μｍが好ましい。

また、本実施形態におけるフレーム部１１ｂとピース部１２ａとの間には、接着剤１６を注入するための受け皿１３２（凹部）が形成される。詳しくは、例えば図３（図２の断面図）に示すように、フレーム部１１ｂの端部（矢印Ｙ２側の端部）には欠け部１３２ａが形成される。欠け部１３２ａは、平らな底面Ｆ１（Ｘ−Ｙ平面）と、底面Ｆ１に対して垂直な壁面Ｆ２と、を有する。欠け部１３２ａの幅Ｄ３は、例えば３５０μｍ〜１ｍｍである。フレーム部１１ｂとピース部１２ａとが欠け部１３２ａを介して対向するように配置されることで、フレーム部１１ｂとピース部１２ａとの間に受け皿１３２が形成される。受け皿１３２は、表裏面の一方（矢印Ｚ２側）に開口面Ｆ０を有する溝であり、フレーム部１１ｂの本体を貫通していない。受け皿１３２の長さ（Ｘ方向の寸法）は、連結部１５ｂの台形の底面に対応している。受け皿１３２の幅（溝幅＝クリアランスＤ１＋幅Ｄ３）は、４００μｍ〜１ｍｍが好ましい。受け皿１３２の深さは、基材の板厚にもよるが、概ね２００μｍ〜６００μｍが好ましい。

本実施形態では、ピース部１２ａの端部には欠け部が形成されず、フレーム部１１ｂの端部だけに欠け部１３２ａが形成される。また、フレーム部１１ｂとピース部１２ａとの間においては、欠け部１３２ａが形成されていない部分の第１の隙間（クリアランスＤ１）と、欠け部１３２ａが形成されることで広くなった第２の隙間（クリアランスＤ１及び幅Ｄ３）と、の両方に接着剤１６が充填され、接着剤１６が硬化されることで、フレーム部１１ｂとピース部１２ａとが接続される。

なお、受け皿１３２の断面形状は任意である。受け皿１３２は、例えば図４（図３に対応する図）に示すように、底面Ｆ１と、底面Ｆ１に対して斜めの壁面Ｆ２と、を有する欠け部１３２ａで形成される溝であってもよい。また、受け皿１３２は、例えば図５（図３に対応する図）に示すように、斜めの壁面Ｆ２のみからなる欠け部１３２ａで形成されるテーパー溝であってもよい。受け皿１３２をテーパー溝とすることで、接着剤１６の接着面積が大きくなる。

受け皿１３２に接着剤１６が注入されることで、接着剤１６は他の隙間にも流れ込み、各隙間に充填される。フレーム部１１ｂとピース部１２ａとの間に接着剤１６が充填され、硬化されることで、フレーム部１１ｂとピース部１２ａとは連結され、固定（接着）される。

なお、図２には、フレーム部１１ｂ側の構造のみを示しているが、フレーム部１１ａ側の構造も同様である。また、ピース部１２ｂ〜１２ｄの連結構造も、ピース部１２ａの連結構造と同様である。すなわち、図６に示すように、連結部１５ａの各々に欠け部１３１ａが形成され、連結部１５ｂの各々に欠け部１３２ａが形成される。そして、図１に示すように、欠け部１３１ａによってフレーム部１１ａとピース部１２ａ〜１２ｄとの間に受け皿１３１が形成され、欠け部１３２ａによってフレーム部１１ｂとピース部１２ａ〜１２ｄとの間に受け皿１３２が形成される。

図１に示すように、フレーム部１１ａとピース部１２ａ〜１２ｄとが連結されることで、それらの間には、ブリッジ１２１ａ〜１２１ｄの部分を除き、スリット１３ａが形成される。また、フレーム部１１ｂとピース部１２ａ〜１２ｄとが連結されることで、それらの間には、ブリッジ１２２ａ〜１２２ｄの部分を除き、スリット１３ｂが形成される。すなわち、フレーム部１１ａとピース部１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄとは、それぞれブリッジ１２１ａ、１２１ｂ、１２１ｃ、１２１ｄにより接続される。また、フレーム部１１ｂとピース部１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄとは、それぞれブリッジ１２２ａ、１２２ｂ、１２２ｃ、１２２ｄにより接続される。

本実施形態に係る多ピース基板の製造方法においては、図７に示す処理によりピース部１２ａ〜１２ｄ及びそのブリッジ（ブリッジ１２１ａ、１２２ａ等）を製造する。なお、本実施形態では、ピース部１２ａ〜１２ｄ間で構造（設計データ）に差異がないため、まず、共通のピース部１２及びそのブリッジ１２１、１２２を製造して、後工程でそれらを、ピース部１２ａ〜１２ｄ及びそのブリッジ（ブリッジ１２１ａ、１２２ａ等）とする。

作業者は、まず、ステップＳ１１で、パネル１００（第１パネル）を用意する。具体的には、例えば設計データに従って加工（データ加工）することにより、６層の積層配線板（パネル１００）を製造する。パネル１００は、例えば積層配線板の一般的な製造方法により製造することができる。例えばガラス布、アラミド繊維の不織布、又は紙等の基材に、未硬化のエポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、又はフェノール系樹脂等を含浸させたプリプレグを積層させることで、パネル１００が製造される。その他、例えばセラミック基材に、配線層及び絶縁層を交互に積層してもよい。また、パネル１００の層数等も任意である。

こうしたパネル１００には、図８に示すように、所定の数のピース板１２０が含まれる。ここで、ピース板１２０は、１つのピース部１２及びそのブリッジ１２１、１２２だけを含む積層配線板である。複数のピース部１２を連結させず、各ピース部１２を１ピース単位でパネル１００に配置することで、小さなスペースにも配置することが可能になり、１パネルあたりのピース部１２の取り数が多くなる。本実施形態に係るピース板１２０の形状は、矩形状（図８参照）である。矩形の外形寸法は、ピース部１２及びそのブリッジ１２１、１２２の外形寸法（設計サイズ）に対して余裕をもたせて設定されている。

また、作業者は、パネル１００に、ＮｉＡｕめっき又はカーボン印刷を行う。

また、作業者は、パネル１００に、Ｘ線等によりルータ加工時に固定するための穴（図示略）を形成する。

また、作業者は、例えば銅のエッチングにより又はその上にＮｉＡｕめっきを行うことにより、図９に示すように、位置決め用のアライメントパターン１２０ａを形成する。アライメントパターン１２０ａは、例えばピース部１２の対角の２隅に形成する。ただしこれに限定されず、アライメントパターン１２０ａの位置は、ピース部１２の４隅でも中央でもよい。もっとも、少ない数のアライメントパターン１２０ａで正確に位置決めする上では、対角の２隅が好ましい。

続けて、図７のステップＳ１２で、作業者は、ルータにより、ピース部１２及びそのブリッジ１２１、１２２の設計サイズに切削して、図１０に示すように、設計サイズのピース部１２及びそのブリッジ１２１、１２２を得る。ピース部１２は、それぞれ１ピース単位の個片で得られる。なお、ルータとしては、通常のルータよりも加工精度の高いアライメントルータ（アライメント機能を備えるルータ）を用いてもよい。しかし、加工速度の点では、アライメントルータよりも通常のルータの方が有利である。

続けて、作業者は、図７のステップＳ１３で、図１１に示すように、例えばチェッカー１０１により、ピース部１２の各々について通電検査等の所定の検査を行う。例えばピース部１２を自動搬送して順にその各々の良否を判断する。この検査で良品ピース（図中において○を付けたピース部１２）と不良品ピース（図中において×を付けたピース部１２）とが選別される。不良品ピースと判断されたピース部１２は、例えば手作業又は自動装置により排除する。これにより、図１２に示すように、良品ピースと判断されたピース部１２だけが得られる。この段階で不良品ピースを排除することで、連結後に不良品ピースを切り離す手間を減らすことができる。

続けて、作業者は、図７のステップＳ１４で、ピース部１２の各々について反りの修正を行う。なお、この反りの修正は、必要なければ割愛してもよい。

本実施形態に係る多ピース基板の製造方法においては、図１３に示す処理によりフレーム部１１ａ、１１ｂ（図１）を製造する。なお、本実施形態では、フレーム部１１ａ、１１ｂ間で構造（設計データ）に差異がないため、まず、共通のフレーム部１１を製造して、後工程でそれらを、フレーム部１１ａ、１１ｂとする。

作業者は、まず、ステップＳ２１で、パネル１００（図８）とは別のパネル２００（第２パネル）を用意する。パネル２００としては、例えば両面銅張積層板（両面板）を用意する。パネル２００には、図１４に示すように、所定の数のフレーム部１１が含まれる。

なお、パネル２００は、両面銅張積層板に限定されない。例えば両面銅張積層板（コア基板）に所定の数の導体層及び絶縁層を交互に積層した配線板を、パネル２００として用いてもよい。ただし、両面銅張積層板を用いれば、低コストでパネル２００を用意することができる。

続けて、作業者は、図１３のステップＳ２２で、例えばアライメント穴明け機により、図１５に示すように、貫通穴（基準穴２００ａ及び穴１１０ａ）を形成する。基準穴２００ａ及び穴１１０ａは、位置決め等に用いられる。基準穴２００ａは、例えばパネル２００の４隅に形成する。ただしこれに限定されず、基準穴２００ａの位置は、パネル２００の対角でもよい。また、穴１１０ａは、例えばフレーム部１１においてピース部１２ａ〜１２ｄ（図１）の間に相当する位置に形成する。ただしこれに限定されず、穴１１０ａの位置は、フレーム部１１の両端のみ等でもよい。

その後、作業者は、銅箔を取り除くため、パネル２００を全面エッチングする。ただし、防錆処理や保護用ソルダーレジスト等により銅箔の安定性が確保される場合などには、銅箔を残して強度を高めるようにしてもよい。

続けて、作業者は、図１３のステップＳ２３で、例えばルータビットにより、貫通しない所定の深度まで掘り下げることで、図１６（図１５の部分拡大図）に示すように、フレーム部１１の所定の位置に、溝１３０を形成する。溝１３０の幅は、欠け部１３２ａの幅Ｄ３（図２）よりも大きくする。なお、溝１３０を形成する際のフレーム部１１の加工手法は、ルータ加工に限られず、ドリル又はレーザ等により加工してもよい。また、先の図５に示したようなテーパー溝を形成する場合には、いわゆるＶ溝加工機（図２８参照）を用いることが有効である。さらに、フレーム部１１の材質によっては、エッチング等の化学的手法を用いてもよい。

続けて、作業者は、図１３のステップＳ２４で、ルータにより、フレーム部１１の設計サイズに相当する切り抜き線Ｌ（図１６）で切削して、先の図２に示したような、設計サイズのフレーム部１１（フレーム部１１ａ又は１１ｂ）を得る。またこれにより、溝１３０が切断され、幅Ｄ３（図２）の欠け部１３２ａを得ることができる。

本実施形態に係る多ピース基板の製造方法においては、図１７に示す処理によりピース部１２ａ〜１２ｄ（図１）とフレーム部１１ａ、１１ｂ（図１）とを連結する。

図７の処理の後、ピース部１２は、図１８に示すようなストッカー３０２に保管される。ストッカー３０２は、ピース部１２を重ねた状態で保持する。その後、作業者は、ステップＳ３１で、マウンタ３０３により、ストッカー３０２内のピース部１２を持ち上げて、カメラ３０４によりピース部１２のアライメントパターン１２０ａ（アライメントマーク）の位置を確認した上で、そのピース部１２を粘着シート３０１（全面に粘着性を有する板材）上の所定の位置に配置する。

ここで、マウンタ３０３は、Ｘ方向に長い棒状フレーム３０３ａと、Ｙ方向に伸縮する伸縮アーム３０３ｂと、Ｚ方向に伸縮しθ方向に回転するシャフト３０３ｃと、ピース部１２の着脱を可能とする吸着パッド３０３ｄと、を備える。伸縮アーム３０３ｂは、棒状フレーム３０３ａと接続され、棒状フレーム３０３ａに沿ってＸ方向に平行移動する。シャフト３０３ｃは、伸縮アーム３０３ｂと接続され、先端に吸着パッド３０３ｄを有する。したがって、伸縮アーム３０３ｂの平行移動及び伸縮、並びにシャフト３０３ｃの伸縮及び回転によって、吸着パッド３０３ｄのＸＹＺ座標、さらには角度を自由に調節することができる。吸着パッド３０３ｄは、例えば真空チャックによりピース部１２を吸着する。

また、カメラ３０４も、図示しないがマウンタ３０３に準ずる移動機構を有し、Ｘ方向及びＹ方向の平行移動を可能とする。

ピース部１２を粘着シート３０１上に配置する場合には、まず、吸着パッド３０３ｄがピース部１２を吸着する。続けて、マウンタ３０３はピース部１２をＺ２方向に持ち上げ、カメラ３０４がピース部１２のアライメントパターン１２０ａを認識できる位置まで、そのピース部１２を運ぶ。カメラ３０４は、必要に応じてＸ方向又はＹ方向に移動して、アライメントパターン１２０ａの位置データを読み取る。この位置データは、コンピュータに送られ、コンピュータは、その位置データに基づきマウンタ３０３への指令を作成する。そして、この指令を受け、マウンタ３０３がそのピース部１２を粘着シート３０１上の所定の位置に配置する。こうして、図１に示した配置になるように、ピース部１２ａ〜１２ｄが、粘着シート３０１上に順に配置される。

粘着シート３０１は粘着性を有する。このため、粘着シート３０１上に置かれたピース部１２ａ〜１２ｄは、その粘着力で仮固定される。また、粘着シート３０１には、Ｙ方向に長い長穴である貫通孔３０１ａが、ピース部１２ａ〜１２ｄの位置に対応した位置に２つずつ形成されている。したがって、ピース部１２ａ〜１２ｄは、それぞれ２つの貫通孔３０１ａの上に配置される。これにより、貫通孔３０１ａの略半分（長手方向の半分）がピース部１２ａ〜１２ｄにより塞がれる。また、粘着シート３０１は、基準穴３０１ｂを有する。

続けて、作業者は、図１７のステップＳ３２で、例えば手作業により、図１９に示すように、ピース部１２ａ〜１２ｄにフレーム部１１ａ、１１ｂを連結する。これにより、図２０に示すように、貫通孔３０１ａの各々が、ピース部１２ａ〜１２ｄのいずれか及びフレーム部１１ａ又は１１ｂの下に配置され、完全に塞がれる。また、フレーム部１１ｂの連結部１５ｂとピース部１２ａの連結部１４ｂとは、図２１（図２０の部分拡大図）及び図２２（図２１の断面図）に示すように、所定のクリアランスＤ１、Ｄ２（図２参照）をもって配置される。フレーム部１１ｂとピース部１２ａとの間には、接着剤１６を注入するための受け皿１３２（凹部）が形成される。なお、受け皿１３２の形状、並びにクリアランスＤ１、Ｄ２、欠け部１３２ａの幅Ｄ３の値は、前述のとおりである。

続けて、作業者は、図１７のステップＳ３３で、図２３及び図２４（図２３の部分断面図）に示すように、粘着シート３０１を台板３０５上にセットし、ディスペンサー３０６により、ピース部１２ａ〜１２ｄとフレーム部１１ａ、１１ｂとの隙間に、例えば樹脂からなるＵＶ硬化型の接着剤１６を塗布する。粘着シート３０１の基準穴３０１ｂに台板３０５のピン（図示略）を挿入して位置決めする。

ここで、ディスペンサー３０６は、図示しないが前述のマウンタ３０３に準ずる移動機構を有し、Ｘ方向及びＹ方向の平行移動、並びにＺ方向の上下動を可能とする。したがって、ディスペンサー３０６によれば、粘着シート３０１上の任意の箇所に接着剤１６を塗布することができる。本実施形態では、ディスペンサー３０６により、受け皿１３２に接着剤１６を注入する。

受け皿１３２に接着剤１６が注入されることで、先の図２に示したように、接着剤１６は他の隙間にも流れ込み、各隙間に充填される。その後、例えば紫外線をスポット照射して、接着剤１６を硬化させる。ピース部１２ａ〜１２ｄとフレーム部１１ａ、１１ｂとの間に接着剤１６が充填され、硬化されることで、ピース部１２ａ〜１２ｄとフレーム部１１ａ、１１ｂとは連結され、固定（接着）される。ピース部１２ａ〜１２ｄとフレーム部１１ａ、１１ｂとが一体化することで、先の図１に示した多ピース基板１０が出来上がる。

本実施形態で用いるＵＶ硬化型接着剤は、非熱硬化型接着剤であり、硬化に熱処理を必要としない。このため、ＵＶ硬化型接着剤によれば、温度変化に伴う基板形状の変化（硬化収縮等）を抑制することができる。なお、光硬化型接着剤は通常、非熱硬化型接着剤であるため、接着剤１６として、ＵＶ硬化型接着剤以外の光硬化型接着剤を用いるようにしてもよい。また、例えばエネルギー照射型又は２液硬化型のアクリル系接着剤なども有効である。アクリル系接着剤も、非熱硬化型接着剤であり、熱処理を必要としないため、アクリル系接着剤を用いることで、基板形状の変化（硬化収縮等）を抑制することが可能になる。なお、光硬化型接着剤とは、可視光に限られない所定の電磁波（紫外線等も含む）の照射により硬化する接着剤をいう。

続けて、作業者は、図１７のステップＳ３４で、図２５に示すように、例えば治具３０７を用いて、多ピース基板１０から粘着シート３０１を取り外す。

ここで、治具３０７は、Ｚ方向（詳しくは図中の矢印Ｚ２側）に突出する凸部３０７ａ（凸条）を有する。凸部３０７ａの数及び平面形状は、貫通孔３０１ａの数及び平面形状と対応している。すなわち、凸部３０７ａも、貫通孔３０１ａと同様、Ｙ方向に長い。ただし、凸部３０７ａの各々は、貫通孔３０１ａよりも一回り小さく形成されているため、貫通孔３０１ａに挿入することができる。これらの凸部３０７ａがそれぞれ貫通孔３０１ａに差し込まれることで、多ピース基板１０の下面（矢印Ｚ１側の面）が凸部３０７ａの先端部（特に頂面）に押される。これにより、図２６に示すように、粘着シート３０１上の多ピース基板１０が押し出され、多ピース基板１０と粘着シート３０１とが分離する。粘着シート３０１は、例えば１０００回程度、再生可能である。

続けて、作業者は、図１７のステップＳ３５で、多ピース基板１０を洗浄する。

続けて、作業者は、図１７のステップＳ３６で、例えばリフローにより、多ピース基板１０の反りを修正する。

その後、作業者は、図１７のステップＳ３７において、表面処理、外観検査を経て多ピース基板１０を製品として出荷する。

上記処理により、良ピースばかりを集めた多ピース基板１０が製造される。その後、不良ピースが生じた場合には、例えばシャーリング等によりその不良ピースだけを切り離し、良ピースと交換することで、修復することができる。こうした修復をすることで、多ピース基板１０の一部に不良が生じた場合でも、基板全部を廃棄しなくても済み、他の良ピースが無駄にならない。したがって、歩留まりや製品取り数を向上することができる。

本実施形態の製造方法は、歩留まり向上やコスト低減に有効である。試算の一例では、本実施形態の製造方法を適用することで、ピース部１２ａ〜１２ｄとフレーム部１１ａ、１１ｂとを接合するため５％のコストは増加するが、製品取り数が１３％増加し、良ピースとの交換により良ピースの無駄が２％削減される。これにより、全体として、１０％のコスト改善が図られる。

本実施形態の製造方法では、粘着シート３０１で仮固定するため、仮止め用のテープ等を必要としない。したがって、テープ固定の工程も必要としない。このため、製造コストを削減することができる。

本実施形態の製造方法では、カメラ３０４によりピース部１２ａ〜１２ｄのアライメントマークを認識することで、ピース部１２ａ〜１２ｄをアライメントする。このため、ピン付き治具等を用いずに、ピース部１２ａ〜１２ｄを高い位置精度で配置することができる。

本実施形態の製造方法では、個片のピース部（ピース部１２）をフレーム部１１ａ、１１ｂと接着するため、連結するピース部の数（本実施形態ではピース部１２ａ〜１２ｄの４つ）を任意に決定することができる。

本実施形態の製造方法では、接着剤１６により、ピース部１２ａ〜１２ｄとフレーム部１１ａ、１１ｂとを接着する。このため、フレーム部１１ａ、１１ｂと良ピースとの接続強度が大きい。また、アライメント後にフレーム部１１ａ、１１ｂと良ピースとがしっかり固定されることで、接着後の両者の位置精度も高い。

本実施形態の製造方法では、受け皿１３２に接着剤１６を注入する。こうすることで、接着剤１６は、ピース部１２ａ〜１２ｄとフレーム部１１ａ、１１ｂとの隙間に確実に充填される。このため、ピース部１２ａ〜１２ｄとフレーム部１１ａ、１１ｂとの間に、大きな接続強度が得られる。これにより、ピース部１２ａ〜１２ｄの脱落等が抑制され、ハンドリングが容易になる。

以上、本発明の実施形態に係る多ピース基板及びその製造方法について説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。

欠け部１３１ａ又は１３２ａは、連結部１５ａ又は１５ｂに対応して形成されたもの（図３）に限定されず、例えば図２７に示すように、線上の穴１１０ａが配置される部分を除き、フレーム部１１ａ又は１１ｂの一端から他端まで、欠け部１３１ａ又は１３２ａを形成するようにしてもよい。この場合、例えば図２８に示すように、フレーム部１１ａ又は１１ｂの一端から他端に向かってＶ溝加工機４０１を移動させつつ、穴１１０ａの配置される部分だけはＶ溝加工機４０１をジャンピングさせることで、フレーム部１１ａ又は１１ｂの一端から他端までを断続的に加工することが好ましい。

また、受け皿１３１又は１３２（凹部）は、溝に限定されず、例えば図２９に示すように、連続して形成された複数の小孔であってもよい。これらの小孔は、例えばルータビット、ドリル、又はレーザ等で形成することが好ましい。

粘着シート３０１に代えて、例えば図３０に示すような、粘着部４０２ｃを有する台板４０２（部分的に粘着性を有する板材）を用いてもよい。台板４０２は、粘着部４０２ｃにより部分的に粘着性を有する。粘着部４０２ｃは、例えば図３１に示すように、ピース部１２ａ〜１２ｄの下（矢印Ｚ１側）に配置され、フレーム部１１ａ、１１ｂの下には配置されない。このため、台板４０２によれば、ピース部１２ａ〜１２ｄだけを、粘着部４０２ｃにより仮固定することができる。この例における台板４０２は、粘着シート３０１と同様、貫通孔４０２ａ、基準穴４０２ｂを有する。

ピース部１２ａ〜１２ｄを仮固定する手法は、粘着シート３０１を用いる手法に限定されず、他の手法でピース部１２ａ〜１２ｄを仮固定してもよい。例えば粘着シート３０１に代えて、真空チャック、静電チャック、又は磁力シート等を用いて、吸着力、静電力、又は磁力で仮固定してもよい。ただし、磁力で仮固定する場合には、ピース部１２ａ〜１２ｄに磁性を付与する必要がある。

上記実施形態では、ピース部１２ａ〜１２ｄをアライメントして配置した後にフレーム部１１ａ、１１ｂを配置する例を示したが、ピース部１２ａ〜１２ｄの配置に先立って、フレーム部１１ａ、１１ｂをアライメントして配置してもよい。以下、図面を参照して、ピース部１２ａ〜１２ｄの配置に先立ち、治具（台板４０３、セパレータ４０４）を用いてフレーム部１１ａ、１１ｂをアライメントする例について説明する。

まず、作業者は、図３２に示すように、台板４０３及びセパレータ４０４を用意する。台板４０３は、フレーム部１１ａ、１１ｂを配置すべき位置に、フレーム部１１ａ、１１ｂの穴１１０ａ（図６）に挿入されるピン４０３ａを有し、４隅にピン４０３ｂを有する。一方、セパレータ４０４は、ピン４０３ａと対応した位置に穴４０４ａを有し、ピン４０３ｂと対応した位置に穴４０４ｂを有する。作業者は、例えば手作業により、穴４０４ａ、４０４ｂにピン４０３ａ、４０３ｂを挿入することで、台板４０３にセパレータ４０４を取り付ける。

続けて、作業者は、図３３に示すように、例えば手作業により、セパレータ４０４上にフレーム部１１ａ、１１ｂを配置する。この際、セパレータ４０４から突出するピン４０３ａを、フレーム部１１ａ、１１ｂの穴１１０ａに挿入する。ピン４０３ａは、穴１１０ａから突出しない。

続けて、作業者は、図３４に示すように、例えば手作業により、４隅に穴３０１ｃを有する粘着シート３０１をフレーム部１１ａ、１１ｂの上に載せて、適度の押圧により粘着シート３０１にフレーム部１１ａ及び１１ｂを付着させる。この際、セパレータ４０４から突出するピン４０３ｂを、粘着シート３０１の穴３０１ｃに挿入する。

続けて、作業者は、図３５に示すように、例えば手作業により、治具（台板４０３、セパレータ４０４）から粘着シート３０１を取り外す。これにより、図３６に示すように、粘着シート３０１上の所定の位置にフレーム部１１ａ、１１ｂが仮固定される。

こうした治具を用いる手法であれば、手作業で簡単にフレーム部１１ａ、１１ｂをアライメントすることができる。同様の治具を用いてピース部１２ａ〜１２ｄをアライメントしてもよい。ただし、高い精度でアライメントする上では、フレーム部１１ａ、１１ｂも、ピース部１２ａ〜１２ｄも、カメラ３０４やマウンタ３０３等からなる自動アライメント機（図１８参照）を用いて、アライメントすることが好ましい。

上記実施形態では、フレーム部１１ａ、１１ｂに欠け部１３１ａ、１３２ａを形成したが、これに限定されない。例えば図３７（図３に対応する図）に示すように、ピース部１２ａ〜１２ｄに欠け部１３３ａを形成してもよい。また、図３８（図３に対応する図）に示すように、フレーム部１１ａ、１１ｂ及びピース部１２ａ〜１２ｄの両方に、欠け部１３１ａ、１３２ａ又は１３３ａを形成してもよい。また、図３８には、フレーム部１１ａ、１１ｂの欠け部１３１ａ、１３２ａとピース部１２ａ〜１２ｄの欠け部１３３ａとが、互いに同一構造を有する例を示しているが、図３９（図３に対応する図）に示すように、欠け部１３１ａ、１３２ａと欠け部１３３ａとは、互いに異なる構造を有していてもよい。ただし、フレーム部１１ａ、１１ｂ及びピース部１２ａ〜１２ｄの両方に形成するよりも、片方だけに形成する方が低コスト化に有利である。特にフレーム部１１ａ、１１ｂは通常、最終的に破棄されるため、欠け部はフレーム部１１ａ、１１ｂに形成することが好ましい。

連結部１４ａ、１４ｂ（凸部）及び連結部１５ａ、１５ｂ（凹部）の数は任意である。連結部１４ａ、１４ｂ及び連結部１５ａ、１５ｂの数を増やすほど、フレーム部１１ａ、１１ｂとピース部１２ａ〜１２ｄとの連結力は強くなるが、製造は困難になる。

連結部１４ａ、１４ｂ（凸部）及び連結部１５ａ、１５ｂ（凹部）の平面形状は、台形に限られない。例えば図４０又は図４１に示すように、連結部１４ａ、１４ｂを、Ｔ字状又はＬ字状にしてもよい。また、連結部１５ａ、１５ｂとの接触面積を大きくするため、例えば図４２に示すように、連結部１４ａ、１４ｂの辺を、ジグザグ状にしてもよい。連結部１５ａ、１５ｂは、通常、連結部１４ａ、１４ｂに対応した形状であることが連結の強化等に有利であるが、異なる形状であってもよい。連結部１４ａ、１４ｂ及び連結部１５ａ、１５ｂの形状は基本的に任意であるが、ピース部１２ａ〜１２ｄを基板主面（Ｘ−Ｙ平面）に平行に引っ張った場合に、連結部１４ａ、１４ｂがフレーム部１１ａ、１１ｂに係止され、ピース部１２ａ〜１２ｄがフレーム部１１ａ、１１ｂから抜けない形状であることが好ましい。もっとも、用途等に応じて、より簡素な長方形、円形等を採用することは任意である。

フレーム部１１ａ、１１ｂに連結部１４ａ、１４ｂ（凸部）を形成し、ピース部１２ａ〜１２ｄに連結部１５ａ、１５ｂ（凹部）を形成してもよい。

光硬化型接着剤やアクリル系接着剤以外の接着剤を用いてもよい。例えば熱硬化型接着剤なども用いることができる。ただし、熱硬化型接着剤の場合、接着強度は高いが、温度変化に伴う基板形状の変化が懸念される。

２種類以上の接着剤を使用してもよい。例えば光硬化型接着剤又はアクリル系接着剤等の非熱硬化型接着剤で接着した後、熱硬化型接着剤で補強するようにしてもよい。

上記実施形態では、製造を容易にするため、同一構造のピース部１２ａ〜１２ｄだけからなる多ピース基板１０を例示したが、これに限定されない。例えばピース部１２ａ〜１２ｄが異なる構造を有していても、本発明を適用することはできる。この場合は、ピース部１２ａ〜１２ｄを異なるパネルで製造すればよい。

上記実施形態の工程は、フローチャートに示した順序に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において任意に順序を変更することができる。また、用途等に応じて、必要ない工程を割愛してもよい。

上記実施形態において、各層の材質、サイズ、層数等は、任意に変更可能である。例えばフレーム部１１ａ、１１ｂがアルミニウム等の金属からなるものであってもよい。

以上、本発明の実施形態について説明したが、設計上の都合やその他の要因によって必要となる様々な修正や組み合わせは、「請求項」に記載されている発明や「発明を実施するための形態」に記載されている具体例に対応する発明の範囲に含まれると理解されるべきである。

本発明の多ピース基板の製造方法、及びその製造方法によって得られる多ピース基板は、電子機器の回路基板に適している。

１０ 多ピース基板
１１、１１ａ、１１ｂ フレーム部
１２、１２ａ〜１２ｄ ピース部
１３ａ、１３ｂ スリット
１４ａ、１４ｂ 連結部
１５ａ、１５ｂ 連結部
１６ 接着剤
１００、２００ パネル（製造パネル）
１０１ チェッカー
１１０ａ 穴
１２０ａ アライメントパターン
１２１、１２１ａ〜１２１ｄ ブリッジ
１２２、１２２ａ〜１２２ｄ ブリッジ
１３０ 溝
１３１、１３２ 受け皿（凹部）
１３１ａ、１３２ａ、１３３ａ 欠け部
２００ａ 基準穴
３０１ 粘着シート（粘着性を有する板材）
３０２ ストッカー
３０３ マウンタ
３０４ カメラ
３０５ 台板
３０６ ディスペンサー
３０７ 治具
３０７ａ 凸部
４０１ Ｖ溝加工機
４０２ 台板（粘着性を有する板材）
４０２ｃ 粘着部
４０３ 台板
４０４ セパレータ

Claims (17)

1. フレーム部と、前記フレーム部に接続される複数のピース部と、を有する多ピース基板を製造するための多ピース基板の製造方法であって、
   前記フレーム部を、前記ピース部とは別の製造パネルに形成することと、
   前記ピース部の良否を検査し、良品ピースを選別することと、
   前記フレーム部及び前記ピース部の少なくとも一方の端部に欠け部を形成することと、
   前記欠け部を介して対向するように前記フレーム部と前記ピース部とを配置し、仮固定することと、
   前記仮固定された状態において前記欠け部により形成される凹部に接着剤を注入することと、
   前記凹部に注入された接着剤を硬化することにより前記フレーム部に前記ピース部を接続することと、
   を含む、
   ことを特徴とする多ピース基板の製造方法。
2. 前記凹部は、溝からなる、
   ことを特徴とする請求項１に記載の多ピース基板の製造方法。
3. 前記溝の幅は、４００μｍ〜１ｍｍである、
   ことを特徴とする請求項２に記載の多ピース基板の製造方法。
4. 前記仮固定された状態において前記フレーム部と前記ピース部とは、少なくとも３０μｍのクリアランスを有する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の多ピース基板の製造方法。
5. 少なくとも一部に粘着性を有する板材を用意することをさらに含み、
   前記仮固定することは、前記ピース部を前記板材上に載せることにより前記板材の粘着力で仮固定することである、
   ことを特徴とする請求項１に記載の多ピース基板の製造方法。
6. 前記板材は、表裏面の一方を第１面、他方を第２面とし、表裏を貫通する貫通孔を有し、
   前記仮固定することは、前記板材の第１面において前記ピース部の少なくとも一部を前記貫通孔上に仮固定することであり、
   前記貫通孔に挿入可能な凸部を有する治具を用意することと、
   前記接着剤を硬化した後に、前記板材の第２面側から前記凸部を前記貫通孔に挿入して、前記凸部の先端部で前記ピース部を押すことにより、前記ピース部から前記板材を取り外すことをさらに含む、
   ことを特徴とする請求項５に記載の多ピース基板の製造方法。
7. 前記フレーム部及び前記ピース部の少なくとも一方にアライメントマークを形成することと、
   カメラで前記アライメントマークを認識し、認識されたアライメントマークの位置データに基づいて前記フレーム部及び前記ピース部の少なくとも一方を位置決めすること、
   をさらに含む、
   ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載の多ピース基板の製造方法。
8. 前記ピース部に貫通孔を形成することと、
   前記貫通孔に挿入可能な凸部を所定の位置に有する板材を用意することと、
   前記仮固定に先立ち、前記貫通孔に前記凸部を挿入することにより前記フレーム部と前記ピース部との位置決めをすることと、
   をさらに含む、
   ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載の多ピース基板の製造方法。
9. 前記接着剤は、非熱硬化型接着剤である、
   ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載の多ピース基板の製造方法。
10. 前記フレーム部の端部のみに欠け部を形成する、
    ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載の多ピース基板の製造方法。
11. フレーム部と、
    前記フレーム部に接続された複数のピース部と、
    を有する多ピース基板であって、
    前記フレーム部及び前記ピース部の少なくとも一方の端部には欠け部が形成され、
    前記フレーム部と前記ピース部とは、前記欠け部を介して対向するように配置され、
    前記フレーム部と前記ピース部との間においては、前記欠け部が形成されていない部分の第１の隙間と、前記欠け部が形成されることで広くなった第２の隙間と、の両方に接着剤が充填され、該接着剤が硬化されることで、前記フレーム部と前記ピース部とが接続される、
    ことを特徴とする多ピース基板。
12. 前記第２の隙間により溝が形成される、
    ことを特徴とする請求項１１に記載の多ピース基板。
13. 前記溝の幅は、４００μｍ〜１ｍｍである、
    ことを特徴とする請求項１２に記載の多ピース基板。
14. 前記フレーム部と前記ピース部とは、少なくとも３０μｍのクリアランスを有する、
    ことを特徴とする請求項１１乃至１３のいずれか一項に記載の多ピース基板。
15. 前記接着剤は、非熱硬化型接着剤である、
    ことを特徴とする請求項１１乃至１３のいずれか一項に記載の多ピース基板。
16. 前記フレーム部の端部のみに欠け部が形成される、
    ことを特徴とする請求項１１乃至１３のいずれか一項に記載の多ピース基板。
17. 前記フレーム部と前記ピース部とは、互いに異なる層数の配線板からなる、
    ことを特徴とする請求項１１乃至１３のいずれか一項に記載の多ピース基板。

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