(57)【要約】【課題】パレットで基板を保持する基板取付システムにおいて、あまり過大な粘着力を用いることなく、基板を確実に保持する。【解決手段】基板取付システム１０は、基板１２をパレット１４の搭載面１４ａ上に搭載した状態で、これを電子部品の実装工程に流すことができる。このとき、基板１２には金属等の吸着体１６が配置されており、またパレット１４には、吸着体１６と対向する位置にそれぞれ磁石１８が設けられている。このためパレット１４の搭載面１４ａ上に基板１２を搭載した状態では、磁石１８の吸着力で吸着体１６が吸い寄せられるので、基板１２をより確実に保持することができる。【選択図】図１
2010034336.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子部品が実装される予定の基板と、
前記基板の内部に配置され、磁石に吸着される性質を有した金属性の吸着体と、
前記基板を搭載可能な搭載面を有し、この搭載面上に前記基板を搭載した状態で少なくとも前記基板に対する電子部品の実装作業を可能とするパレットと、
前記搭載面上に前記基板を搭載した状態で前記パレットの前記吸着体と対向する位置に設けられ、前記吸着体を介して前記基板を前記パレットに対して保持する磁石と
を備えたことを特徴とする基板取付システム。
【請求項２】
電子部品が実装される予定の基板と、
前記基板の内部に配置された磁石と、
前記基板を搭載可能な搭載面を有し、この搭載面上に前記基板を搭載した状態で少なくとも前記基板に対する電子部品の実装作業を可能とするパレットと、
前記パレットのうち、前記搭載面上に前記基板を搭載した状態で前記磁石と対向する位置に設けられ、前記磁石に吸着されることで相対的に前記磁石を介して前記基板を前記パレットに対して保持する金属性の吸着体と
を備えたことを特徴とする基板取付システム。
【請求項３】
電子部品が実装される予定の基板と、
前記基板の内部に配置された第１の磁石と、
前記基板を搭載可能な搭載面を有し、この搭載面上に前記基板を搭載した状態で少なくとも前記基板に対する電子部品の実装作業を可能とするパレットと、
前記パレットのうち、前記搭載面上に前記基板を搭載した状態で前記第１の磁石と対向する位置に設けられ、前記第１の磁石と互いに吸着し合うことで前記第１の磁石を介して前記基板を前記パレットに対して保持する第２の磁石と
を備えたことを特徴とする基板取付システム。
【請求項４】
請求項１に記載の基板取付システムにおいて、
前記基板は厚み方向に多層化された積層基板であり、
前記吸着体は前記基板の内層の一部として配置されていることを特徴とする基板取付システム。
【請求項５】
請求項２に記載の基板取付システムにおいて、
前記基板は厚み方向に多層化された積層基板であり、
前記磁石は前記基板の内層の一部として配置されていることを特徴とする基板取付システム。
【請求項６】
請求項３に記載の基板取付システムにおいて、
前記基板は厚み方向に多層化された積層基板であり、
前記第１の磁石は前記基板の内層の一部として配置されていることを特徴とする基板取付システム。
【請求項７】
請求項１に記載の基板取付システムにおいて、
前記基板がセラミック製シートを焼成したセラミック基板であり、
前記吸着体は、前記セラミック製シート内に金属製粉末として含有されていることを特徴とする基板取付システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子部品が実装される予定の基板をパレットに搭載した状態で、基板を安定して保持するための基板取付システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、フレキシブル基板（ＦＰＣ）を搬送用治具で固定しておき、治具とともに搬送しながら基板上の実装領域に電子部品を実装する先行技術が知られている（例えば、特許文献１参照。）。すなわち、この先行技術は、搬送用治具（基体）の平坦面に粘着材を用いてフレキシブル基板を平らな状態に固定しておき、そのまま電子部品実装工程（クリーム半田印刷工程、電子部品搭載工程、リフロー工程）に流すというものである。
【０００３】
また上記の先行技術（特許文献１）では、実装工程の終了後に搬送用治具から基板を剥離する際の作業を容易化するため、治具の平坦面には、基板の端部と対向する位置にピンセット等を挿入可能な穴を設けている。この場合、穴の中にピンセットの先端部を挿入することで基板の端部が把持しやすくなるため、比較的簡便に基板を取り外すことができると考えられる。
【特許文献１】特開２００６−４１４３７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述した先行技術のように粘着材で基板を治具上に固定しておくには、それなりに強固な粘着力を必要とする。しかしながら、粘着力をあまり強固にすると、取り外し後に粘着材が基板に付着したまま残留しやすくなるため、その後に基板から粘着材を除去するための手間が余計にかかってしまう。そうかといって、あまり粘着力を弱くすると、今度は逆に基板の固定が不充分となり、例えばリフロー工程時の熱で基板が変形した場合、治具から基板が剥がれてしまうという問題が生じる。
【０００５】
そこで本発明は、過大な粘着力を用いることなく、基板を確実に保持することができる技術の提供を課題としたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上記の課題を解決するため以下の解決手段を採用する。
すなわち本発明の第１の構成は、電子部品が実装される予定の基板をパレットに搭載した基板取付システムである。特に基板の内部には、磁石に吸着される性質を有した金属性の吸着体が配置されている。またパレットは、基板を搭載可能な搭載面を有しており、この搭載面上に基板を搭載した状態で少なくとも基板に対する電子部品の実装作業を可能とするものである。そしてパレットには、その搭載面上に基板を搭載した状態で、吸着体と対向する位置に磁石が設けられており、この磁石は、吸着体を介して基板をパレットに対して保持することができる。
【０００７】
本発明の基板取付システムによれば、磁石の吸着力を用いて基板をパレットに対して保持することができるので、基板の取付（又は保持、固定）に際して粘着材だけに依存する必要がない。このため、過度に粘着力の強い粘着材を用いることなく確実に基板を保持することができる。
【０００８】
また、適度に粘着力を弱化させた粘着材を用いたとしても、その分を磁石の吸着力で補完できるので、基板への粘着材の残留が発生しにくくなる。また粘着力を弱化させたとしても、磁石の吸着力を充分な大きさに設定しておくことで、リフロー工程等での熱による基板の変形を抑えることができる。
【０００９】
また本発明の基板取付システムは、以下の独立した構成を有してもよい。
すなわち本発明の第２の構成は、電子部品が実装される予定の基板と、この基板の内部に配置された磁石と、基板を搭載可能な搭載面を有し、この搭載面上に基板を搭載した状態で少なくとも基板に対する電子部品の実装作業を可能とするパレットと、パレットのうち、搭載面上に基板を搭載した状態で磁石と対向する位置に設けられ、磁石に吸着されることで相対的に磁石を介して基板をパレットに対して保持する金属性の吸着体とを備えたシステムである。
【００１０】
この場合も同様に、基板に配置された磁石からの吸着力によって相対的に基板をパレットに対して確実に保持することができる。また、その他の利点や有用性については、最初に挙げたシステムと同様である。
【００１１】
あるいは、本発明の第３の構成は、電子部品が実装される予定の基板と、この基板の内部に配置された第１の磁石と、基板を搭載可能な搭載面を有し、この搭載面上に基板を搭載した状態で少なくとも基板に対する電子部品の実装作業を可能とするパレットと、パレットのうち、搭載面上に基板を搭載した状態で第１の磁石と対向する位置に設けられ、第１の磁石と互いに吸着し合うことで第１の磁石を介して基板をパレットに対して保持する第２の磁石とを備えたシステムであってもよい。
【００１２】
このような構成であっても、基板に配置された第１の磁石とパレットに設けられた第２の磁石とが互いに引き寄せ合う力により、基板をパレットに対して確実に保持することができる。またその他の利点や有用性については、最初に挙げたシステムと同様である。
【００１３】
本発明の基板取付システム（第１〜第３の構成）において、基板が厚み方向に多層化された積層基板であってもよい。この場合、第１の構成においては、吸着体が基板の内層の一部として配置されていることが好ましい。また第２の構成においては、磁石が基板の内層の一部として配置されていることが好ましい。そして第３の構成においては、第１の磁石が基板の内層の一部として配置されていることが好ましい。
【００１４】
いずれにしても、多層構造を有する積層基板の内層部分に吸着体や磁石（第１の磁石を含む）等を配置することにより、全体として基板の厚みを均一に保つことができる。このため、例えば基板の実装面上にクリーム半田を印刷したり、電子部品をマウントしたりする際の作業性を損なうことなく、確実に基板を安定化させることができる。
【００１５】
また、本発明の基板取付システム（特に第１の構成）において、基板がセラミック製シート（グリーンシート）を焼成したセラミック基板であってもよい。この場合、吸着体は、セラミック製シート内に金属製粉末として含有（混練）されていてもよい。
【００１６】
このような構成であれば、吸着体を別部品として基板に取り付ける必要がないので、その分、生産性をより向上することができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の基板取付システムは、薄物の基板をパレットに搭載した状態で確実に保持しておくことができる。このため、電子部品の実装工程を通じて基板の反り返りを発生させることがない。また、最初に基板をパレットに取り付けた後は、最後まで基板を取り外すことなく、終始一貫して実装工程を通すことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。
【００１９】
図１は、第１実施形態の基板取付システム１０の構成を概略的に示す分解斜視図である。この基板取付システム１０は、基板１２をパレット１４上に取り付けた状態で、そのまま基板１２を実装工程に通すためのものである。以下、各構成について説明する。
【００２０】
〔基板〕
基板１２は、例えば厚みが１ｍｍ以下（例えば０．１ｍｍ〜０．８ｍｍ程度）の薄物基板である。基板１２の上面は実装面であり、この実装面には予め図示しない配線パターンや接続ランド等の金属薄膜やレジスト膜が形成されている。そして、この後の工程で基板１２の実装面には、例えばチップＩＣやチップコンデンサ、チップ抵抗、チップコイル、トランジスタアレイ等の各種の電子部品の他、例えば金属製のシールド部品が実装される予定となっている。なお部品は、例えば図１中に一点鎖線で示される基板１２上の実装領域Ａ１内に実装される。
【００２１】
〔パレット〕
パレット１４は、例えばベーク板のような板材であり、その上面は基板１２を搭載（載置）可能な面積を有した搭載面１４ａとなっている。パレット１４は基板１２に比較して厚みが充分に大きく、また充分な曲げ剛性とリフロー炉内温度以上の耐熱性を有していることが望ましい。パレット１４の搭載面１４ａには、その大部分を占める粘着領域Ａ２内に例えばシリコン粘着剤が塗布されている。この粘着領域Ａ２は、基板１２の面積より一回り小さいが、その大部分をカバーするだけの大きさを有している。このためパレット１４の搭載面１４ａ上に基板１２を搭載した状態で、基板１２の下面の大部分は粘着領域Ａ２でシリコン粘着剤の粘着力により保持される。
【００２２】
〔吸着体〕
第１実施形態では、例えば基板１２の四隅の位置（実装領域Ａ１より外側）にそれぞれ吸着体１６が基板１２に埋め込んだ状態で配置されている。吸着体１６は、例えば平面視で円形をなす金属板であり、この吸着体１６は磁石に吸着される性質を有している。吸着体１６は基板１２の厚みと略同等の厚みを有しており、このため基板１２の上面及び下面のいずれからも吸着体１６が突出していない。なお、吸着体１６の詳細な構造についてはさらに後述する。
【００２３】
〔磁石〕
パレット１４には、基板１２を搭載した状態で、上記の吸着体１６にそれぞれ対向する位置に４つの磁石１８が設けられている。各磁石１８もまた、パレット１４に埋め込むようにして設けられており、その上面は搭載面１４ａから突出していない。
【００２４】
〔基板取付システムの使用例〕
図２及び図３は、基板取付システム１０の使用例を連続的に示す縦断面図である。以下、基板取付システム１０の使用例について説明する。
【００２５】
〔基板の保持〕
図２中（Ａ）：パレット１４の搭載面１４ａ上に基板１２を搭載した状態では、上記のように基板１２の下面の大部分がシリコン粘着剤（図１中の粘着領域Ａ２）に付着するとともに、基板１２の吸着体１６がパレット１４の磁石１８に対向する。このためパレット１４は、シリコン粘着剤の粘着力で基板１２を保持するとともに、各磁石１８の吸着力で対向する吸着体１６を吸い寄せることで、吸着体１６を介して基板１２を保持することができる。
【００２６】
なお、この例では、基板１２の四隅の位置にはそれぞれ厚み方向に段付き孔１２ａが形成されており、また吸着体１６は、段付き孔１２ａの内面に合致する断面Ｔ字状の外形を有している。またパレット１４には、吸着体１６に対向する位置に窪み穴１４ｂが形成されており、この窪み穴１４ｂ内に磁石１８が埋め込まれている。
【００２７】
〔第１半田印刷工程〕
図２中（Ｂ）：パレット１４に基板１２をセットした後、基板取付システム１０は例えば第１半田印刷工程へ移行される。この工程では、例えば基板１２の実装面上にメタルマスク２０を設置した状態で、スキージ２２によりペースト状の半田Ｓが印刷される。なお、メタルマスク２０には予め半田Ｓを印刷するべき位置（例えば接続ランドの位置）に合わせて開口部２０ａが形成されている。
【００２８】
〔実装及びリフロー工程〕
図２中（Ｃ）：上記の第１半田印刷工程を通じて半田（符号省略）が印刷された後、電子部品２４がそれぞれの実装位置にマウントされる。なお、図では便宜上、電子部品２４を実装面から浮かせた状態で示しているが、実際には極端な隙間が生じることはない。この後、パレット１４に基板１２を保持したままの状態で、基板取付システム１０はリフロー工程へ移送され、そこで電子部品２４の半田付けが行われる。
【００２９】
〔第２半田印刷工程：図３を参照〕
図３中（Ｄ）：電子部品２４の半田付け後、さらに基板取付システム１０は例えば第２半田印刷工程へ移送される。この工程では、基板１２の実装面上に別形状のメタルマスク２６を設置した状態で、その上面で例えばローラ２８を転動させながらペースト状の半田Ｓが印刷される。なお、この工程で使用されるメタルマスク２６には、既に電子部品２４が実装された状態でその上方から半田Ｓの印刷を行うために多数のノズル２６ａが形成されている。
【００３０】
〔シールド実装及びリフロー工程〕
図３中（Ｅ）：上記の第２半田印刷工程を通じてさらに半田（符号省略）が印刷された後、シールド部品３０がそれぞれの実装位置にマウントされる。なおシールド部品３０は、完成状態で電子部品２４へのノイズを防止するためのものである。この後、引き続きパレット１４に基板１２を保持したままの状態で、基板取付システム１０はさらにリフロー工程へ移送される。これにより、シールド部品３０の半田付が完了する。
【００３１】
〔後工程〕
図示していないが、この後工程で基板１２はパレット１４から分離される。そして分離後の基板１２は、例えばシールド部品３０の周囲でダイシング加工され、さらに複数の電子部品モジュール（例えば無線通信モジュール）製品に分割される。また吸着体１６は、ダイシングにより製品から除去される。
【００３２】
上述した第１実施形態の基板取付システム１０によれば、磁石１８の吸着力を用いて基板１２を保持することができるので、シリコン粘着剤の粘着力と合わせて強固に基板１２を固定しておくことができる。また、基板１２は粘着領域Ａ２の外側では磁石１８に吸着されているため、より広い範囲で基板１２を保持することができる。このため、実装作業の全工程を通じて基板１２の反り返りやパレット１４からの剥離を防止することができる。
【００３３】
また上記のように、基板１２をパレット１４にセットしておけば、その後工程に基板取付システム１０を終始一貫して流すことができるので、それだけトータルの作業時間を短縮することができる。
【００３４】
また基板取付システム１０は、従来のように粘着力だけに依存して基板１２を保持するのではなく、磁石１８の吸着力を利用して基板１２を保持しているので、その分、ある程度は粘着力を弱化させてもよい。これにより、パレット１４から基板１２を分離した後に粘着材が基板１２に残留するのを防止することができる。
【００３５】
図４及び図５は、基板取付システム１０の他の実施形態を示す部分的な断面図である。なお、以下に示す他の実施形態では、第１実施形態との相違点のみを説明し、共通の事項については説明を省略する。
【００３６】
〔第２実施形態〕
図４中（Ａ）：第２実施形態の基板取付システム１０では、基板１２に磁石１８が配置されており、逆にパレット１４には吸着体１６が設けられている。第２実施形態においても、基板１２をパレット１４の搭載面１４ａ上に搭載した状態で、吸着体１６が基板１２の磁石１８に吸い寄せられることにより、相対的に基板１２をパレット１４に対して強く保持することができる。
【００３７】
〔第３実施形態〕
図４中（Ｂ）：第３実施形態の基板取付システム１０では、リベット形状の吸着体１７が用いられている。この場合、基板１２にはリベット用の取付孔１２ｂが形成されており、吸着体１７は取付孔１２ｂに対して上下からかしめられた状態である。ただし吸着体１７は、基板１２の実装面及び下面のいずれからも突出していない。したがって、第３実施形態においても基板１２をパレット１４の搭載面１４ａ上に密着させた状態で搭載することができるし、その後の実装作業においてメタルマスク２０を設置する際に吸着体１７が干渉することはない。
【００３８】
〔第４実施形態〕
図４中（Ｃ）：第４実施形態の基板取付システム１０では、基板１２が積層構造を有するものとなっている。すなわち基板１２は、例えば３枚の基板材料１２ｐ，１２ｑ，１２ｒを厚み方向に積層した構造である。そして吸着体１９は、その内層に位置する基板材料１２ｑの一部として設置されている。このような第４実施形態の構造においても、磁石１８の吸着力で吸着体１９が吸い寄せられることにより、パレット１４に基板１２を確実に保持することができる。
【００３９】
〔第５実施形態：図５を参照〕
第５実施形態の基板取付システム１０では、セラミック製の基板１２が用いられている。すなわち基板１２は、セラミック製シートを焼成して形成されており、吸着体２１は、焼成前のセラミック製シート内に金属製粉末の状態で含有（混練）されている。このような第５実施形態においても、基板１２の内部に金属製粉末の集合として吸着体２１が構成されているため、パレット１４は、磁石１８の吸着力を用いて基板１２を確実に保持することができる。なお、図５には単層で示されているが、基板１２は多層構造（ＬＴＣＣ）であってもよい。
【００４０】
〔第６実施形態〕
特に図示していないが、例えば図４中（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）の構造において、それぞれパレット１４に磁石１８（第２の磁石）を設けるとともに、基板１２の内部にも磁石１８（第１の磁石）を配置してもよい。この場合、２つの磁石１８が互いに引き寄せ合う構造とすることで、その吸着力をもちいて基板１２を確実に保持することができる。
【００４１】
なお各実施形態において、図示とともに挙げた基板１２やパレット１４の大きさや厚み等はあくまで一例であり、これらは適宜に変形して実施することができる。
【００４２】
また、上述した実施形態ではシールド部品３０を実装した後に基板１２を複数の製品にダイシングする例を挙げているが、基板１２は１枚ものの回路基板１２として利用されるものであってもよい。さらに、基板１２に実装される電子部品の種類は特に限られていないし、シールド部品３０が実装されない形態であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】第１実施形態の基板取付システムの構成を概略的に示す分解斜視図である。
【図２】基板取付システムの使用例を連続的に示す縦断面図（１／２）である。
【図３】基板取付システムの使用例を連続的に示す縦断面図（２／２）である。
【図４】基板取付システムの他の実施形態を示す部分的な断面図（１／２）である。
【図５】基板取付システムの他の実施形態を示す部分的な断面図（２／２）である。
【符号の説明】
【００４４】
１０    基板取付システム
１２    基板
１２ａ  段付き孔
１２ｂ  取付孔
１４    パレット
１４ａ  搭載面
１４ｂ  窪み穴
１６，１７，１９，２１    吸着体
１８    磁石
２０，２６  メタルマスク
２２    スキージ
２４    電子部品
２８    ローラ
３０    シールド部品
【図１】
2010034336.tif 000003
【図２】
2010034336.tif 000004
【図３】
2010034336.tif 000005
【図４】
2010034336.tif 000006
【図５】
2010034336.tif 000007