(57)【要約】      （修正有）【課題】基板の表面に設けられている認識マークエリアや実装エリアに確実且つ簡単に平坦状態に保ち安定した実装が可能な安価な基板固定方法を提供する。【解決手段】一部分Ａが後行程で処理が施される基板ＦＰＣの搬送治具ＢＰの表面Ｃｒに固定する基板固定方法において、基板ＦＰＣを搬送治具ＢＰの表面に載置され、載置された基板ＦＰＣの少なくとも一部を覆うように一部分Ａに対応する開口部Ｈａｍが設けられている基板ＦＰＣより大きなシートＳｐが載置された基板ＦＰＣの少なくとも一部を覆うと共に開口部Ｈａｍが一部分Ａ上に位置するように搬送治具ＢＰの表面に貼り付けられ、基板ＦＰＣは一部分ＡがシートＳｐから暴露されると共に、シートＳｐによって搬送治具ＢＰの表面に押し付けられて規制される。【選択図】図１
2006261413.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一部分が後行程で処理が施される基板の搬送治具の表面に固定する基板固定方法であって、
前記基板を前記搬送治具の表面に載置し、
前記載置された基板の少なくとも一部を覆うように、前記一部分に対応する開口部が設けられている前記基板より大きなシートを、前記載置された基板の少なくとも一部を覆うと共に当該開口部が当該一部分上に位置するように、前記搬送治具の表面に貼り付け、
前記基板は、前記一部分が前記シートから暴露されると共に、当該シートによって前記搬送治具の表面に押し付けられて規制されることを特徴とする基板固定方法。
【請求項２】
前記搬送治具の表面には、粘着層が形成されており、前記基板および前記シートは、当該粘着層によって粘着されることを特徴とする、請求項１に記載の基板固定方法。
【請求項３】
前記シートの少なくとも一面は粘着性を有しており、当該粘着性を有する面が前記搬送治具の表面および前記基板に粘着されることを特徴とする、請求項１に記載の基板固定方法。
【請求項４】
前記ソートが前記搬送治具の表面に粘着される第１の粘着面積は、前記基板が当該表面に粘着される第２の粘着面積の１．５倍以上であることを特徴とする、請求項１に記載の基板固定方法。
【請求項５】
前記第１の粘着面積は、前記第２の粘着面積の２倍以下であることを特徴とする、請求項４に記載の基板固定方法。
【請求項６】
前記一部分には、前記基板を認識するためのマークが設けられていることを特徴とする、請求項１に記載の基板固定方法。
【請求項７】
前記一部分は、後行程で部品が実装されることを特徴とする、請求項１に記載の基板固定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばフィルム状で柔軟性を有する基板への電子部品の実装動作等において当該基板を基板用支持治具に固定する回路基板の固定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯電話等の電子機器においては、小型軽量化が要求されることからシート状のフレキシブル基板が用いられている。フレキシブル基板は樹脂シートにプリント配線を施したものであり、１枚のフレキシブル基板に複数の配線パターンを形成し、その配線パターンにＩＣ、コンデンサ、抵抗器、コイル、およびコネクタ、などの電子部品が実装されてフレキシブルな回路基板を構成する。そして、このフレキシブルな回路基板が機器に組み込まれる。
【０００３】
このようなフレキシブルな回路基板は、基板の厚さを薄くできると共に軽量化できる。さらに、曲げや折り畳みが可能なことより機器の複雑な形状に添い機器の可動部に対しても特別な間接部を持つ必要がなく小型化も可能である点が特徴である。特に、樹脂シートの厚さが１０μｍ程度のものも可能であり、銅箔からなる配線パターンを含めて厚さが３０ミクロン程度のフレキシブル基板も実用化されている。
【０００４】
しかしながら、フェノール紙、ガラスエポキシ樹脂、又はセラミック等を材料とし、大部分の大きさが１辺１０ｍｍ以上で、その厚みが０．１〜４ｍｍである基板を対象とし、該基板の両端部をベルトで支持して搬送するように構成されている一般の実装設備では、フレキシブル基板は、その剛性が小さいことから、フレキシブル基板単体での搬送は困難である。
【０００５】
そこで、従来、フレキシブル回路基板を表面に粘着性を有するキャリアに貼り付け固定する方法（特許文献１：特開２００２−３７４０６２号公報）や、プレートに吸着孔を設けて、その上にフレキシブル回路基板を設置する方法（特許文献２：特開平４−３２８１８号公報）が提案されている。また、静電チャックでフレキシブル回路基板を電着保持する方法や、金属製の補強板を磁着させてフレキシブル回路基板を保持する方法や、治具でフレキシブル回路基板を挟み込んで固定する方法も考えられる。
【特許文献１】特開２００２−３７４０６２号公報
【特許文献２】特開平４−３２８１８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記の粘着性を有するキャリアに貼り付け固定する方法（特許文献１）では、樹脂シートの反り等の変形によって、フレキシブル回路基板がキャリアから浮き上がったり、剥がれたりする問題がある。また、テープ引きはがし時のフレキシブル回路基板の切断や、ゴム材料の粘着を有するパレットの場合には、表面ゴムの劣化を招く問題もある。図５および図６に、反りなどの変形によって、キャリアから離脱してしまい易いフレキシブル回路基板ＦＰＣの一例を示す。
【０００７】
図５には、ベースプレートＢＰ上に形成された粘着性を有するキャリアＣｒに貼り付けられた、複数（本例では３）のフレキシブル回路基板ＦＰＣ＿Ａを上方から見た状態が示されている。フレキシブル回路基板ＦＰＣ＿Ａはそれぞれ、細長い短冊状の柔軟性を有する薄い樹脂シートによって、概ね逆Ｓ字形状に成形されている。樹脂シートの両端部には、認識マークＭが１つずつ設けられている。さらに、一方の端部には、電子部品Ｅｍなどが実装される実装領域Ａｍが設けられている。なお、図５には、実装領域Ａｍに既に電子部品Ｅｍが実装された状態が表されている。
【０００８】
図６には、図５と同様に、但し、互いに繋がってシート状に形成された８つのフレキシブル回路基板ＦＰＣ＿Ｂが搬送キャリアＣｒに貼り付けられた状態が示されている。フレキシブル回路基板ＦＰＣ＿Ｂは、フレキシブル回路基板ＦＰＣ＿Ａとは異なり、それぞれ樹脂シートで概ね矩形のリング状に形成されている。そして、そして、矩形の２つの対角には、マークＭが１つずつ設けられている。そして、１つのマークＭに近傍の１辺には、実装領域Ａｍが設けられている。なお、本図においても、図５におけるとの同様に、実装領域Ａｍに電子部品Ｅｍが既に実装された状態が示されている。
【０００９】
なお、フレキシブル回路基板ＦＰＣ＿ＡおよびＦＰＣ＿Ｂをフレキシブル回路基板ＦＰＣと総称する。このような形状のフレキシブル回路基板ＦＰＣでは、基本的な形状を形成している短冊状のシート材に、ねじれ力が働き、反りが発生して、特に端部は浮き上がり、搬送キャリアＣｒから離脱し易い。
【００１０】
一般に、粘着力で固定する方法に比べて、吸着で固定する方法（特許文献２）はフレキシブル回路基板ＦＰＣの反りや浮きをより抑制できることが知られている。しかしながら、吸着の為のユニット設置などの負担が必要であると共に、ゴミや溶剤により目詰まりが生じて吸着力が低下する等の問題がある。
【００１１】
また、静電チャックを用いる方法も、フレキシブル回路基板ＦＰＣの反りや浮きを抑制できることが知られている。しかしながら、必要とされる装置が高価であると共に、固定されたフレキシブル回路基板に電子部品などを実装する場合に、電子部品が静電気によって損傷される恐れが大である。同様に、磁着させる方法では、固定されたフレキシブル回路基板或いは実装される電子部品などが磁気によって損傷される恐れが大である。また、治具を用いる方法においては、挟み込まれるフレキシブル回路基板が治具によって損傷される恐れが大である。
【００１２】
上述の問題に鑑みて、本発明は、フレキシブル回路基板のように薄く、柔軟な基板の反り変形を防止して、当該基板の表面に設けられている認識マークエリアや実装エリアに確実且つ簡単に平坦状態に保ち安定した実装が可能な安価な基板固定方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
一部分が後行程で処理が施される基板の搬送治具の表面に固定する基板固定方法であって、
前記基板を前記搬送治具の表面に載置し、
前記載置された基板の少なくとも一部を覆うように、前記一部分に対応する開口部が設けられている前記基板より大きなシートを、前記載置された基板の少なくとも一部を覆うと共に当該開口部が当該一部分上に位置するように、前記搬送治具の表面に貼り付け、
前記基板は、前記一部分が前記シートから暴露されると共に、当該シートによって前記搬送治具の表面に押し付けられて規制されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明に係る基板固定方法においては、搬送キャリアに固定された柔軟性回路基板に対し、予め認識マークエリアおよび実装エリア等の必要部を抜いた耐熱性を有するシート材を基板上面に貼り付けることで、後行程におけるマーク認識や部品実装に支障をきたすことなく基板の平面性を確保できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
図面を参照して、本発明の実施の形態について具体的に説明する前に、先ず、本発明に係る基板固定方法の特徴について説明する。本発明においても、回路基板を保持搬送治具のベースプレート上に、粘着性材料で貼り付ける方法を採用している点は従来と同様である。しかしながら、本発明においては、反りなどの変形を容易に生じて粘着材料から離脱し易い薄い柔軟性回路基板をベースプレート上に貼り付けるために、従来のようにフレキシブル回路基板ＦＰＣ自身のみを粘着させるのではなく、フレキシブル回路基板ＦＰＣより大きな面積を有する部材をフレキシブル回路基板ＦＰＣの少なくとも一部分を覆うようにしてベースプレートに粘着させる。結果、ベースプレート上に設けられた粘着性材料で形成された粘着領域で、従来はフレキシブル回路基板ＦＰＣの粘着に殆ど利用されていない部分も、本発明においては、フレキシブル回路基板ＦＰＣをベースプレート（粘着材料）に対して押し付ける力を生む手段として利用している。
【００１６】
そのために、粘着材料によりベースプレート上に形成された粘着領域と同等の大きさの粘着面積を有するシートを、フレキシブル回路基板ＦＰＣの上から、粘着領域に貼り付ける。つまり、フレキシブル回路基板ＦＰＣが変形して粘着領域から離れないように、シートのベースプレート（粘着領域）に対する粘着力でフレキシブル回路基板ＦＰＣの変形を規制するものである。但し、上述のように、フレキシブル回路基板ＦＰＣには、装置内での位置を把握する為に認識マークＭや電子部品などを装着する実装領域Ａｍを有している。つまり、認識マークＭや実装領域Ａｍは、フレキシブル回路基板ＦＰＣにおいて種々な処理が施される被処理領域Ａと呼ばれる。そして、本発明においては、シートを搬送キャリアＣｒに貼り付けた時に、シートの被処理領域Ａに対応する部分に開口を設けることによって、フレキシブル回路基板ＦＰＣの規制力と対処理性の両方を確保している。
【００１７】
図１を参照して、本発明の実施の形態に係る基板固定方法について説明する。同図には、本発明の基板固定方法によって、図５に示した３つのフレキシブル回路基板ＦＰＣ＿Ａが搬送治具に固定保持されている状態が示されている。本発明においても、従来と同様に、フレキシブル回路基板ＦＰＣ＿Ａは、ベースプレートＢＰの上に粘着性材料で構成された搬送キャリアＣｒに粘着されている。なお、フレキシブル回路基板ＦＰＣ＿Ａの代わりに、図６に例示されたフレキシブル回路基板ＦＰＣ＿Ｂで搬送キャリアＣｒに貼り付けられていても同様である。よって、以降、フレキシブル回路基板ＦＰＣ＿Ａおよびフレキシブル回路基板ＦＰＣ＿Ｂをフレキシブル回路基板ＦＰＣと総称して、本発明の実施の形態に係る基板固定方法について説明する。
【００１８】
しかしながら、本発明においては、搬送キャリアＣｒに粘着されたフレキシブル回路基板ＦＰＣ＿Ａを覆うように、押さえシートＳｐが搬送キャリアＣｒに貼り付けられている。押さえシートＳｐは、搬送キャリアＣｒに好ましくは非粘着性材料で構成されるが、搬送キャリアＣｒに貼り付けられる面は弱粘着を有してもよい。但し、押さえシートＳｐには、フレキシブル回路基板ＦＰＣ＿Ａの実装領域ＡｍおよびマークＭのそれぞれに相当する部分に、実装用開口部Ｈａｍとマーク用開口部Ｈｍが設けられている。
【００１９】
実装用開口部Ｈａｍは、基本的に実装領域Ａｍと同じ大きさおよび同じ形状に形成されるが、実装の際に使用される装置や工具の干渉が在る場合には、それらの干渉を避けるべく実装領域Ａｍより大きく或いは異なる形状に構成される。また、マーク用開口部Ｈｍは、基本的に、マークＭの認識作業の妨げにならないような大きさおよび形状に構成される。なお、実装用開口部Ｈａｍおよびマーク用開口部Ｈｍとを、処理用開口部Ｈと総称する。
【００２０】
このように構成された押さえシートＳｐを、処理用開口部Ｈが被処理領域Ａと一致するように、搬送キャリアＣｒに貼り付けることによって、フレキシブル回路基板ＦＰＣの被処理領域Ａｐを除く部分が、粘着領域Ａａに粘着された押さえシートＳｐによって粘着領域Ａａに押し付けられて規制される。一方、フレキシブル回路基板ＦＰＣの被処理領域Ａは、押さえシートＳｐに設けられた処理用開口部Ｈによって、暴露されているので、マークＭの認識や部品装着が妨げられることはない。
【００２１】
押さえシートＳｐを構成する材質は、フレキシブル回路基板ＦＰＣが搬送治具に固定された状態での環境に耐える性質を有するものであれば良い。例えば、フレキシブル回路基板ＦＰＣが電子部品実装におけるリフロー行程においても固定されて使用されるのであれば、３００℃以上の耐熱性を有する樹脂シート、例えばポリイミドシードが押さえシートＳｐとして好ましい。
【００２２】
さらに、ベースプレートＢＰに設けている粘着領域Ａａを廃止して、押さえシートＳｐの片面に粘着領域Ａａを設けても良い。さらに、粘着領域Ａａを一切用いずに、例えばベースプレートＢＰに吸着孔を設けて吸着プレートとし、真空ポンプにより空気を吸引して吸着プレートに生じる吸着力を粘着力の変わりに用いてもよい。
【００２３】
図１には、フレキシブル回路基板ＦＰＣは被処理領域Ａを除く領域は全て押さえシートＳｐで覆われて搬送キャリアＣｒに粘着される例が示されている。しかしながら、本発明においては、フレキシブル回路基板ＦＰＣが搬送キャリアＣｒに粘着される力に追加して、押さえシートＳｐが搬送キャリアＣｒに粘着される力がフレキシブル回路基板ＦＰＣの反りなどの変形の規制に用いられる。それゆえに、被処理領域Ａを除くフレキシブル回路基板ＦＰＣの全面が、押さえシートＳｐによって覆われることは必須ではない。また、押さえシートＳｐの大きさは、搬送キャリアＣｒ以下でフレキシブル回路基板ＦＰＣより所定だけ大きければ十分である。つまり、押さえシートＳｐの大きさは、フレキシブル回路基板ＦＰＣが変形して、搬送キャリアＣｒが浮き上がろうとする力に抗する粘着力を生み出すに最小十分であればよい。
【００２４】
次に、フレキシブル回路基板ＦＰＣを搬送キャリアＣｒに押し付けて、反りなどの変形を規制するために、必要とされる押さえシートＳｐの大きさ（以降、「最低シート大きさＳｍｉｎ」と称する）について説明する。以下に、図２を参照して、最低シート大きさＳｍｉｎを求めるべき実施された実験について述べる。
【００２５】
なお、同実験においては、搬送キャリアＣｒの代わりに、吸着プレートＣｖを用い、フレキシブル回路基板ＦＰＣは図２に示すような、２つの開口部を有する概ね８の字形状に構成されているものを用いた。また、吸着プレートＣｖは、多孔質面（面積１５０ｍｍ）を、真空ポンプによって１２０Ｌ／ｍｉｎで吸引して吸引力Ｆｖを発生させる。
【００２６】
上述の条件にて、リークが少なくなるように、被処理領域Ａを除きフレキシブル回路基板ＦＰＣの上面から全面に押さえシートＳｐを被せると約−７４ｋＰａで反っているフレキシブル回路基板ＦＰＣのマーク部が吸着プレートに張り付いた。但し、押さえシートＳｐは、フレキシブル回路基板ＦＰＣの外輪郭より２ｍｍほど外側の領域では、吸着プレートＣｖに密着できずに隙間Ｇが発生した。このような状況で、図３に示す真空圧−吸着力特性より、真空圧が７４ｋＰａでは吸引力（引き剥がし力）は４２０ｇ／ｃｍ2 であることが分かる。
【００２７】
一方、粘着性パレットの粘着力は５００〜６００ｇ／ｃｍ2 であるが、粘着力ばらつきや基板形状による反りの増大を考慮すると、基本的には、フレキシブル回路基板ＦＰＣの全面に押さえシートＳｐで覆うことで、フレキシブル回路基板ＦＰＣの平面保持が確保できることは言うまでもないが、必要箇所のみの分割貼り付けも十分有効である。搬送キャリアＣｒの粘着力と、同粘着力のばらつきと、フレキシブル回路基板ＦＰＣの形状に依存する反りとを考慮すると、部分貼り付けに要する面積Ａｓは、少なくともフレキシブル回路基板ＦＰＣの下面キャリアへの基板接触面積の１．５倍〜２倍であれば十分であると結論できる。
【００２８】
また、本発明に係る基板固定方法は、図４に示すフレキシブル回路基板実装行程ラインＬｍにおける種々の処理時にフレキシブル回路基板ＦＰＣを安定して保持できる。なお、
回路基板実装行程ラインＬｍは、外観検査機Ｌ１、リフロー装置Ｌ２，多機能装着機Ｌ３、チップ装着機Ｌ４、および印刷機Ｌ５を含む。そして、フレキシブル回路基板ＦＰＣは、本発明に係る基板固定方法で、搬送治具に確実に平坦に固定されて、フレキシブル回路基板実装行程ラインＬｍにおける各行程で安定して処理を受けることができる。
【産業上の利用可能性】
【００２９】
本発明は、フレキシブル回路基板に電子部品を実装して回路基板を製造するオートーメーションライン等に利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明に係る基板固定方法で搬送治具に固定されているフレキシブル回路基板を示す平面図
【図２】本発明に係る基板固定方法において必要とされる押さえシートの面積を求める実験の説明図
【図３】本発明に係る基板固定方法において必要とされる押さえシートの面積を求める実験における、真空圧−吸着力特性を示す図
【図４】本発明にかかる基板固定方法が用いられるフレキシブル回路基板実装行程ラインの構成例を示す図
【図５】従来の基板固定方法で搬送治具に固定されている複数のフレキシブル回路基板を示す平面図
【図６】従来の基板固定方法で搬送治具に固定されている、互いが連結されてシート状に構成された複数のフレキシブル回路基板を示す平面図
【符号の説明】
【００３１】
ＦＰＣ、ＦＰＣ＿Ａ、ＦＰＣ＿Ｂ  フレキシブル回路基板
Ａ  被処理領域
Ａｍ  実装領域
Ｅｍ  電子部品
Ｍ  マーク
ＢＰ  ベースプレート
Ｓｐ  押さえシート
Ｈ  処理用開口部
Ｈｍ  マーク用開口部
Ｈａｍ  実装用開口部
Ｇ  隙間
Ｃｖ  吸着プレート
Ｌｍ  フレキシブル回路基板実装行程ライン
Ｌ１  外観検査機
Ｌ２  リフロー装置
Ｌ３  多機能装着機
Ｌ４  チップ装着機
Ｌ５  印刷機
【図１】
2006261413.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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