(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
プリント配線板を加工する際に、被加工プリント配線板に反りが生じないように被加工プリント配線板を固定する治具であって、
固定すべき被加工プリント配線板の一方の面を吸着するための吸盤と、前記吸盤を吸着用の開口とは反対の側で支持し固定するための、前記被加工プリント配線板に平行な面内に長手方向を有する吸盤支持台と、前記吸盤支持台をその長手方向の両端で固定するための額縁状の外枠とを備え、
前記吸盤は、前記吸盤支持台の長手方向に移動可能であると共に、所望の位置で吸盤支持台に固定可能であり、
前記吸盤支持台は、前記外枠に対し、吸盤支持台の長手方向に直交する方向に移動可能であると共に、所望の位置で外枠に固定可能であることを特徴とするプリント配線板の固定治具。
【請求項２】
プリント配線板を加工する際に、被加工プリント配線板に反りが生じないように被加工プリント配線板を固定する治具であって、
前記被加工プリント配線板の一方の面を吸着するための少なくとも１つ以上の吸盤と、前記吸盤を吸着用の開口とは反対側の部分で支持し、固定する少なくとも１つ以上の吸盤支持台と、前記吸盤支持台を固定するための額縁状の外枠とを備え、
前記吸盤支持台は長尺状で、長手方向の両端が前記外枠の相対する１対の２辺に繋るようにして前記外枠の２辺の間に差し渡されると共に、前記外枠の２辺に沿って移動可能であり、且つ、所望の位置で外枠に固定し、また脱固定できる構造であり、
前記吸盤は、各々の吸盤支持台に少なくとも１つ以上ずつ設けられ、前記吸盤支持台の長手方向に沿って移動可能であると共に、所望の位置で吸盤支持台に固定し、また脱固定できる構造であるプリント配線板の固定治具。
【請求項３】
前記吸盤に、負圧開放用の気体を導入するための、弁作用を有する気体導入手段を設けたことを特徴とする、請求項１又は請求項２の何れか１項に記載のプリント配線板の固定治具。
【請求項４】
請求項２に記載のプリント配線板の固定治具を用いて電子部品実装済みのプリント配線板を補修する方法であって、補修対象の被加工プリント配線板から電子部品を個毎に取り外す過程を含むプリント配線板の補修方法において、
前記固定治具の吸盤支持台を前記外枠の２辺に沿って移動させ、前記吸盤を前記吸盤支持台の長手方向に移動させて、吸盤を前記被加工プリント配線板の取外し対象の電子部品の実装領域を外れた近傍の位置に移動させ、吸盤支持台を前記外枠の２辺に固定し、吸盤を吸盤支持台に固定する過程と、
前記補修対象の被加工プリント配線板を前記吸盤上に載置し、吸盤と被加工プリント配線板との間に圧力を加えて被加工プリント配線板を吸盤に吸着させる過程と、
前記取外し対象の電子部品を被加工プリント配線板から取り外す過程と、
補修済みの被加工プリント配線板を吸盤から取り外す過程とを含む、プリント配線板の補修方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プリント配線板の固定治具及びプリント配線板の補修方法に関し、特に、電子部品実装済みのプリント配線板から電子部品を取り外したり、代替の電子部品を取り付けたりするときなどのような、被加工プリント配線板を局部的に加熱する過程を含む加工の際に、被加工プリント配線板に反りが生じないように一時的に固定するための治具及び、その固定治具を用いたプリント配線板の補修方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子装置には、多数の電子部品が実装されたプリント配線板が数多く組み込まれるが、そのような電子部品実装済みのプリント配線板に故障が発見され、その故障がプリント配線板に実装されたいずれかの電子部品の故障に起因するものである場合、故障した電子部品が例えば表面実装型のものであって取外しが可能な構造であれば、その故障した電子部品をプリント配線板から取り外し、別の正常な部品と交換することで、プリント配線板を補修することがある。
【０００３】
故障電子部品の交換にあたっては、取り外すべき部品の接続端子の部分、すなわちプリント配線板との接続部分のはんだを熔融させるのであるが、その際、取り外すべき部品の接続端子のはんだのみを、一斉に、しかも他の電子部品には熱的な影響を与えないようにして、短時間で熔融させなければならないので、取外し対象の電子部品の実装領域だけを、集中的に且つ急激に加熱することになる。
【０００４】
このように、プリント配線板の中で一部分だけを集中的に且つ急激に加熱すると、加熱した部分の熱膨張の大きさとそれ以外の部分における熱膨張の大きさとの間に差が生じ、そのために基板に反りが生じることや、その反りは、加熱が終わった後でも元に戻らないことが知られている。近年、電子部品の端子数は、例えば大規模なＬＳＩでは２００ピン以上にもなることでも分るように、非常に巨大なピン数になり、また部品自体も大きくなってきている。そこで、故障電子部品の取外しに当っては、大量の熱が、ある範囲に集中的に、しかも急激に加えられることになり、その結果、基板の反り量はますます大きく、範囲もますます広くなる傾向にある。
【０００５】
上述の、局部加熱が原因のプリント配線板の反りを防ぐために従来行われている対策の一つは、補修対象のプリント配線板を固定用の台にねじ止めで固定する方法である。すなわち、故障しやすい電子部品や或いは、故障したときは交換する方が経済的な電子部品などのような、交換する可能性の高い電子部品を予め想定しておいて、そのような交換する可能性の高い電子部品の実装領域の周辺のプリント配線板に、ねじ止め用の貫通穴を、予め設けておく。一方、固定用の台には、プリント配線板の貫通孔に対応する位置に予めねじ孔を設けておいて、故障部品取外しや交換部品の取付けのときには、プリント配線板を固定用の台にねじ止めで固定したうえで、部品取外しや取付けのための局部加熱を行うのである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上述の、ねじ止めを用いてプリント配線板を固定する方法の場合、固定用の台がプリント配線板に対して汎用性をもっていることが望ましい。すなわち、プリント配線板の品種が変わって、実装する電子部品の種類や数、或いは配置、更にはプリント配線板の配線パターンが変わった場合でも、同じ一つの固定台で対応できることが望ましい。そのためには、プリント配線板に開けるねじ止め用貫通孔及び固定台に設けるねじ孔は、例えば格子状などのように、規則性をもってレイアウトされていなければならない。
【０００７】
然しながら、プリント配線板に設けられた貫通孔は、配線パターンのレイアウト禁止領域、或いは部品の実装禁止領域になるので、配線密度や部品実装密度が高密度化すると、もはや規則性をもった孔を設けることができなくなる。結局、プリント配線板の品種ごとに貫通孔を開けざるを得なくなり、また、プリント配線板の品種ごとに専用の反り防止用固定台を準備しなければならなくなってしまう。更には、部品の実装密度、従ってプリント配線板の配線密度がもっと高密度化すれば、プリント配線板に貫通孔を開けること自体ができなくなり、ねじ止めによる固定方法では、反りを防止することができなくなってしまう
従って本発明は、電子部品が実装されたプリント配線板から電子部品を取り外して配線板を補修するときなどのように、プリント配線板を局部的に加熱するときに、被加工プリント配線板が反らないように固定する治具であって、プリント配線板の配線密度や電子部品の実装密度が高密度化した場合でも、プリント配線板の配線パターンや部品実装のレイアウトの設計に制限を加える必要がなく、しかもプリント配線板の品種によって取り替える必要のない、汎用性のあるプリント配線板の固定治具と、これを用いたプリント配線板の補修方法を提供することを目的とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明のプリント配線板の固定治具は、プリント配線板を加工する際に、被加工プリント配線板に反りが生じないように被加工プリント配線板を固定する治具であって、固定すべき被加工プリント配線板の一方の面を吸着するための吸盤と、吸盤を吸着用の開口とは反対の側で支持し固定するための、被加工プリント配線板に平行な面内に長手方向を有する吸盤支持台と、吸盤支持台をその長手方向の両端で固定するための額縁状の外枠とを備え、吸盤は、吸盤支持台の長手方向に移動可能であると共に、所望の位置で吸盤支持台に固定可能であり、吸盤支持台は、外枠に対し、吸盤支持台の長手方向に直交する方向に移動可能であると共に、所望の位置で外枠に固定可能であることを特徴とする。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。図１（ａ）は、本発明の一実施例に係るプリント配線板の固定治具に、補修対象のプリント配線板を固定した状態を模式的に示す透視斜視図である。また、図１（ｂ）は、図１（ａ）を紙面左側から右向き（図１（ａ）中に、矢印で示す）に見たときの透視側面図である。図１を参照して、本実施例に係るプリント配線板の固定治具は、額縁状の外枠４と、その外枠の相対する１組の２辺の間に桟状に差し渡された、長尺状の３つの吸盤支持台３と、それぞれの吸盤支持台に４個ずつ取り付けられた、合計１２個のお碗状をした吸盤５とからなっている。吸盤５は、補修対象のプリント配線板１の裏面（電子部品２が実装されていない方の面）を吸着するためのものであって、取外し対象の電子部品２のはんだを熔融させる際の加熱に耐えるように、２３０℃以上の耐熱性をもつシリコーンゴムでできていて、１２個全ての吸盤の吸着側の開口が面一になるようにされている。吸盤の材質は、シリコーンゴムの他にも、フッ素ゴムのような、耐熱性があって且つ撓めることができるような材料を用いることができる。
【００１０】
吸盤５の吸着用の開口とは反対側の部分（お碗の糸尻に相当する部分）には雄ねじが切ってあって、蝶ナット構造の留め具７が嵌め込まれている。吸盤支持台３には、長手方向に溝８が設けられている。各吸盤５は、上記糸尻の部分が吸盤支持台の溝８に入り込んでいて、留め具７を緩めておけば、吸盤支持台上を溝８に沿ってスライドできるようになっている。また、留め具７を締め込めば、吸盤支持台の溝８を上下から挟みつけることによって、所望の位置で吸盤支持台３に固定できる。
【００１１】
吸盤支持台３には、更に、長手方向の両端の、外枠４に繋る部分に、外枠４に設けた溝９（後述する）を下側から通り抜けるボルトが通されていて、蝶ナット構造の留め具６が嵌め込まれている。一方、外枠４には、吸盤支持台３が差し渡されている２つの辺に、上記吸盤支持台のボルトが通る溝９が設けられている。この構造で、留め具６を緩めておけば、各吸盤支持台３をその長手方向に直交する方向に、外枠の溝９に沿ってスライドさせることができる。また、留め具６を締め込めば、外枠４の溝９を上下から挟みつけることによって、所望の位置で外枠４に固定できる。
【００１２】
図１に示す固定台を用いて、電子部品搭載済みのプリント配線板の補修を行うには、以下のようにする。まず、補修対象のプリント配線板の実装設計図に基いて、取替え対象の電子部品２の実装位置を、予め割り出しておく。次に、吸盤の留め具７と吸盤支持台の留め具６とを緩め、吸盤５及び吸盤支持台３を、動かせる状態にする。次いで、吸盤５を吸盤支持台の溝８に沿って移動させ、また吸盤支持台３を外枠の２辺に設けた溝９に沿って移動させることで、吸盤５を上記予め割り出しておいた電子部品の実装位置の周辺に相当する位置に移動させる。そして、吸盤支持台の留め具６を外枠４の上側から締め、吸盤の留め具７を吸盤支持台３の下面側から締めて、吸盤５を固定する。
【００１３】
その後、補修対象のプリント配線板１を吸盤５上に載せ、上側から押さえ付ける。これにより、各吸盤５のお椀状の部分内の空気が押し出されて各吸盤は負圧になり、プリント配線板１を吸着し、固定する。
【００１４】
この状態で、取替え対象の電子部品２に対してブロアーで熱風を吹き付け、電子部品２の接続端子のはんだを熔融させ、電子部品２を取り外す。
【００１５】
次いで、必要に応じて交換用の新しい電子部品を、同じくブロアーによる熱風吹付けによりはんだ付けし、最後に、補修の済んだプリント配線板を、吸盤から取り外す。補修済みのプリント配線板は、吸盤を撓ませるだけで、簡単に取り外すことができる。或いは、吸盤のお椀状の部分の外壁に、例えば自転車のチューブのタイヤ圧を保つための虫と虫ゴムのような組合せや、ゴムボールに空気を入れるための、通称「へそ」と呼ばれる構造物を設けておいて、補修済みのプリント配線板を取り外すときは、虫ゴムを外したり、「へそ」に通気用の針を差し込むようにすれば、配線板を能率よく取り外すことができる。更には、スペースに余裕があれば、各吸盤の固定用雄ねじの内部に気体の流路を設け、これにフレキシブルな細いチューブを繋いでおいて、吸盤のお椀状部分の内部に外部から空気などの負圧開放用の気体を導入できるようにしても良い。このようにすれば、各吸盤からのフレキシブルチューブを一纏めにして、１つのバルブで全ての吸盤の負圧を開放するようにできるので、作業能率が非常に向上する。
【００１６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、電子部品が実装されたプリント配線板から電子部品を取り外して基板を補修するときなどのように、プリント配線板を局部的に加熱するときに、被加工プリント配線板が反らないように固定する治具であって、プリント配線板の配線密度や電子部品の実装密度が高密度化した場合でも、プリント配線板の配線パターンや部品実装のレイアウトの設計に制限を加える必要がなく、しかもプリント配線板の品種によって取り替える必要のない、汎用性のあるプリント配線板の固定治具と、これを用いたプリント配線板の補修方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例に係るプリント配線板の固定治具の透視斜視図及び、透視側面図である。
【符号の説明】
１    プリント配線板
２    電子部品
３    吸盤支持台
４    外枠
５    吸盤
６，７    留め具
８，９    溝
【図１】
0003704468.tif 000002