(57)【要約】【課題】  電子部品の位置決めのためにプリント配線板上の対角位置には位置基準マークが設置され、より高精度の位置決めが必要な電子部品の搭載位置近傍には部品位置マークが設置されるプリント配線板に関し、部品位置マークを削減できるプリント配線板を実現する。【解決手段】  プリント配線板２１上にマトリックス状に線を引いたときの交点位置を部品位置マークの候補位置とし、上記マトリックス状に引かれた線で囲まれた区画Ｍ内に、高精度の位置決めが必要な電子部品の搭載位置が包含される場合には、その区画Ｍの対角位置にある一対の候補位置に、部品位置マークを設置するように構成する。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子部品の位置決めのためにプリント配線板上の対角位置には位置基準マークが設置され、より高精度の位置決めが必要な電子部品の搭載位置近傍には部品位置マークが設置されるプリント配線板であって、
プリント配線板上にマトリックス状に線を引いたときの交点位置を前記部品位置マークの候補位置とし、上記マトリックス状に引かれた線で囲まれた区画内に、前記高精度の位置決めが必要な電子部品の搭載位置が包含される場合には、その区画の対角位置にある一対の前記候補位置に、前記部品位置マークが設置されているプリント配線板。
【請求項２】
電子部品の位置決めのためにプリント配線板上の対角位置には位置基準マークが設置され、より高精度の位置決めが必要な電子部品の搭載位置近傍には部品位置マークが設置されるプリント配線板であって、
前記高精度の位置決めが必要な電子部品に隣接して、前記高精度の位置決めが必要な他の電子部品を配置するとき、後者の電子部品の部品位置マーク設置可能領域内で且つ位置決めに必要な設置条件を満たす位置に前者の電子部品の部品位置マークが存在する場合には、この前者の電子部品の部品位置マークであって後者の電子部品に最も近い部品位置マークを、後者の電子部品の部品位置マークとして兼用するように、部品位置マークが設置されているプリント配線板。
【請求項３】
電子部品の位置決めのためにプリント配線板上の対角位置には位置基準マークが設置され、より高精度の位置決めが必要な電子部品の搭載位置近傍には部品位置マークが設置されるプリント配線板であって、
前記高精度の位置決めが必要な電子部品に隣接して、前記高精度の位置決めが必要な他の電子部品が配置され、前者の電子部品の部品位置マーク設置可能領域内で且つ位置決めに必要な設置条件を満たす位置に後者の電子部品の部品位置マークが存在する場合には、この後者の電子部品の部品位置マークであって前者の電子部品から最も遠い部品位置マークを、前者の電子部品の部品位置マークとして兼用するように、部品位置マークが設置されているプリント配線板。
【請求項４】
電子部品の位置決めのためにプリント配線板上の対角位置には位置基準マークが設置され、より高精度の位置決めが必要な電子部品の搭載位置近傍には部品位置マークが設置されるプリント配線板であって、
電子部品は表面実装部品であり、該表面実装部品搭載用のフットプリントの内、対角位置にある一対のフットプリントの形状を、周囲のフットプリントの形状とは異ならせることにより、前記一対のフットプリントを前記部品位置マークとして兼用するようにしたプリント配線板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子部品の位置決めのためにプリント配線板上の対角位置には位置基準マークが設置され、より高精度の位置決めが必要な電子部品の搭載位置近傍には部品位置マークが設置されるプリント配線板に関する。
【背景技術】
【０００２】
プリント配線板上に電子部品を搭載（実装）する場合の電子部品の位置決めのために、例えば図１５に示すように、プリント配線板１上の対角位置には、位置基準マーク２，３が設けられている。そして、この位置基準マーク２，３を読み取ることにより、プリント配線板１上の電子部品を搭載位置（座標及び位置）を割り出している。
【０００３】
近年、特に表面実装部品（ＳＭＤ）では、リード本数の増加やリードピッチの微小化により、その位置決めの高精度化が要求される場合も多くなり、このような電子部品に対しては、上記位置基準マーク２，３だけを用いた位置決めでは対応できなくなっている。このような電子部品には、例えば、ＢＧＡ（Ball  Grid  Array）、ＳＯＰ（Small  Outline  Package）、ＱＦＰ（Quad  Flat  Package）等がある。
【０００４】
そこで、電子部品搭載時に高い位置決め精度が必要な電子部品に対しては、その電子部品のプリント配線板上の搭載位置近傍の対角位置に、その部品固有の部品位置マークを設けている。図１５における電子部品（高い位置精度確保が必要な電子部品）５について言えば、部品位置マーク６，７がこれに該当する。そして、この部品位置マーク６，７を読み取り、その位置情報を元に、最終的な電子部品５の位置決めを行っている。
【０００５】
電子部品の部品実装ライブラリには、その電子部品を高精度で位置決めする際に使用する部品位置マークのデータが記録されている。部品自動搭載機は、まず、電子部品の搭載前にプリント配線板の座標認識のため、プリント配線板の対角位置に設置した位置基準マークを読み取り座標を認識する。そして、部品搭載時に高精度の位置決めが要求される電子部品においては、電子部品の搭載位置近傍の対角位置に予め設置してある部品位置マークを更に読み取り、搭載部品の位置決め精度を向上させた部品搭載を行っている。
【０００６】
このように、プリント配線板では、部品搭載時に高い位置決め精度が必要な電子部品については、当該部品の搭載位置近傍に部品位置マークを設ける必要があった（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特許第３１２８８９１号公報（第２頁右欄）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記プリント配線板では、高精度の位置決めが必要な電子部品を多数搭載する場合、多くの部品位置マークを設置する必要がある。それ故、部品位置マークが多数存在することになり、この存在は、高密度部品配置及び高密度配線を阻害することになる。又、部品配置では部品収容性が低下し、パターン設計では配線収容性を低下させることになり、実装設計工程では深刻な問題となる。これは装置開発面にも次のＡ〜Ｄのような悪影響を及ぼし、一層深刻な問題となっている。
【０００８】
Ａ．プリント配線板の種類が増える。
Ｂ．プリント配線板の層数が増える。(プリント配線板のコストアップ)
Ｃ．プリント配線板の配線仕様の難度が上がる。(プリント配線板のコストアップ)
Ｄ．上記Ａにより、装置の小型化ができない。(装置のコストアップ)
本発明は、上記問題を解決するためになされたもので、部品位置マークを削減できるプリント配線板を実現しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決する請求項１に係る発明は、電子部品の位置決めのためにプリント配線板上の対角位置には位置基準マークが設置され、より高精度の位置決めが必要な電子部品の搭載位置近傍には部品位置マークが設置されるプリント配線板であって、プリント配線板上にマトリックス状に線を引いたときの交点位置を前記部品位置マークの候補位置とし、上記マトリックス状に引かれた線で囲まれた区画内に、前記高精度の位置決めが必要な電子部品の搭載位置が包含される場合には、その区画の対角位置にある一対の前記候補位置に、前記部品位置マークが設置されているプリント配線板である。この発明では、複数の電子部品を共通の部品位置マークでもって位置決めすることが可能になる。
【００１０】
請求項２に係る発明は、電子部品の位置決めのためにプリント配線板上の対角位置には位置基準マークが設置され、より高精度の位置決めが必要な電子部品の搭載位置近傍には部品位置マークが設置されるプリント配線板であって、前記高精度の位置決めが必要な電子部品に隣接して、前記高精度の位置決めが必要な他の電子部品を配置するとき、後者の電子部品の部品位置マーク設置可能領域内で且つ位置決めに必要な設置条件を満たす位置に前者の電子部品の部品位置マークが存在する場合には、この前者の電子部品の部品位置マークであって後者の電子部品に最も近い部品位置マークを、後者の電子部品の部品位置マークとして兼用するように、部品位置マークが設置されているプリント配線板である。本発明では、部品位置マークを複数の電子部品間で兼用することになる。
【００１１】
請求項３に係る発明は、電子部品の位置決めのためにプリント配線板上の対角位置には位置基準マークが設置され、より高精度の位置決めが必要な電子部品の搭載位置近傍には部品位置マークが設置されるプリント配線板であって、前記高精度の位置決めが必要な電子部品に隣接して、前記高精度の位置決めが必要な他の電子部品が配置され、前者の電子部品の部品位置マーク設置可能領域内で且つ位置決めに必要な設置条件を満たす位置に後者の電子部品の部品位置マークが存在する場合には、この後者の電子部品の部品位置マークであって前者の電子部品から最も遠い部品位置マークを、前者の電子部品の部品位置マークとして兼用するように、部品位置マークが設置されているプリント配線板である。本発明でも、部品位置マークを複数の電子部品間で兼用することになる。
【００１２】
請求項４に係る発明は、電子部品の位置決めのためにプリント配線板上の対角位置には位置基準マークが設置され、より高精度の位置決めが必要な電子部品の搭載位置近傍には部品位置マークが設置されるプリント配線板であって、電子部品は表面実装部品であり、該表面実装部品搭載用のフットプリントの内、対角位置にある一対のフットプリントの形状を、周囲のフットプリントの形状とは異ならせることにより、前記一対のフットプリントを前記部品位置マークとして兼用するようにしたプリント配線板である。本発明では、一対のフットプリントが部品位置マークとして機能することになる。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１に係る発明によれば、複数の電子部品を共通の部品位置マークでもって位置決めすることが可能になるため、部品位置マークを削減できる。この結果、プリント配線板の種類や層数を減少させたり、プリント配線板の配線仕様の難度を下げたり、又、プリント配線板を用いる装置の小型化を実現できる。
【００１４】
請求項２に係る発明によれば、部品位置マークを複数の電子部品間で兼用できるため、部品位置マークを削減できる。
請求項３に係る発明によれば、請求項２に係る発明と同様に、部品位置マークを複数の電子部品間で兼用できるため、部品位置マークを削減できる。
【００１５】
請求項４に係る発明によれば、一対のフットプリントが部品位置マークとして機能するので、その分、既存の部品位置マークを削減できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、図面を用いて本発明を実施するための最良の形態を説明する。
（第１の発明の形態例）
図１〜図６は、図７に示す形態例（部品位置マーク設置完了のプリント配線板）を作製する手順（部品位置マーク設置手順）を示す図である。この手順を次に説明する。
・ステップ１（図１参照）
搭載部品の中から位置決めに必要な部品位置マークの設置可能領域が最も小さい搭載部品を検索し、この部品を区画内に収納できるマトリックスをプリント配線板２１上に設置する（例えば間隔が５０〜６０mmのマトリックス）。本形態例では、最も小さい設置可能領域と同じサイズの区画Ｍが形成されるように、マトリックスの線を引いている。
【００１７】
ちなみに、部品位置マーク設置可能領域とは、この領域から外れた位置に部品位置マークを設置すると、その部品に求められる位置決め精度を得ることができない領域であり、一般に、この領域が狭いほど、部品の位置決め精度を高くできる。
【００１８】
高い位置決め精度を要求される搭載部品には、その部品を搭載する際に必要な部品位置マーク（図１中に例示した部品１１では、対角位置にある黒丸のマーク１２，１３）のデータが部品固有の値としてライブラリに登録されている。尚、粗い位置決め精度でよい部品の場合には、プリント配線板２１上の対角位置に設けられた円環状の位置基準マーク２２，２３だけを用いた位置決めで対応できる。
・ステップ２（図２参照）
必要な回路特性機能が出力されるように部品配置設計を実施する。このとき、ステップ１で設置したマトリックスは意識せずに設計する。この形態例では、図２に示すように、プリント配線板２１上に、ＢＧＡ、ＳＯＰ（位置決め精度を要しないものもある）、ＱＦＰ等の搭載位置がマトリックスと重ねて配置される。
・ステップ３（図３参照）
マトリックスの交点（マトリックスを構成する線の交わる点。交点位置は部品位置マークの候補位置）に部品位置マークを設置可能となるように、マトリックスの線を図３における縦横方向に微調整する。又、マトリックスの交点に部品位置マークを設置可能となるように、部品の配置も図３における縦横方向に微調整する。
・ステップ４（図４参照）
マトリックスの各区画内の部品位置マークを直線距離で最も近いマトリックスの交点に移動する（図４中では、一部の部品位置マークについて、その移動方向を矢印で示した）。移動先のマトリックスの交点に部品位置マークが既に設置済の場合は、移動対象の部品位置マークは削除する。
【００１９】
部品位置マークを物理的に移動できないか、もしくは移動できるが部品自身の設置可能範囲を超える場合には、例外的に、その部品位置マークを現状位置に継続設置し、非交点位置での部品位置マークとして継続使用する（例えば、図４中の部品位置マークＸ）。移動対象のないマトリックスの交点には、部品位置マークを設置しない。
・ステップ５（図５参照）
マトリックスの交点上の部品位置マーク（非交点位置のものも含む）を使用し、マトリックスの各区画内の部品位置マークを必要とする部品に対し、高精度の位置決めに使用する部品位置マークを確定する。
【００２０】
マトリックスの区画Ｍを跨ぐ部品については、部品位置マークの設置可能領域にある部品位置マークを使用する。設置可能領域内にない場合は、ライブラリ上の部品位置マークを取り込む。
【００２１】
図５中の斜めの線は、高精度の位置決めに使用する対角位置の部品位置マークを結ぶ線であり、理解を容易にするために記入したものである。
・ステップ６（図６参照）
確定されず不必要となった部品位置マークを削除する。図６中に円で囲んだものが該当する。
【００２２】
上記ステップ１〜６を経て得られたプリント配線基板が図７に示されたものである。尚、各搭載部品の位置決めに用いられる部品位置マークのデータは、ライブラリにも登録され、該当の搭載部品を位置決めする際には、使用する部品位置マークがライブラリから読み出され、プリント配線基板から読み取った部品位置マークと合致するように、部品の位置決めがなされることになる。
【００２３】
本形態例によれば、特に図５や図６等から明らかなように、同一の区画Ｍ内に複数の電子部品が包含されることもあり、この場合、複数の電子部品を共通の部品位置マークでもって位置決めすることが可能になる。このため、部品位置マークを削減できる。よって、プリント配線板の種類や層数を減少させたり、プリント配線板の配線仕様の難度を下げたり、又、プリント配線板を用いる装置の小型化を実現できる。
（第２の発明の形態例）
図８〜図１０を用いて第２の発明の形態例を説明する。この形態例は、電子部品の配置時に、順次、部品位置マークを設置していく手法によりプリント配線板を構成したものである。
【００２４】
この手法を図９の設置例を用いて説明する。先ず、最初の部品３１を所定の位置に置く。この部品３１の部品位置マークａ，ｂは、部品実装ライブラリ上の位置とする。次に部品３２を部品３１に隣接して配置する。この状態で、部品３２の部品位置マーク設置可能領域内に、他部品（ここでは、部品３１）の部品位置マークがないかを判断する（図８のステップＳ１１）。なければ、ライブラリ上の位置に、部品位置マークを設置することになるが（図８のステップＳ１３）、本形態例の場合、部品３２の部品位置マーク設置可能領域内に、部品３１の部品位置マークｂが存在する想定のため、図８のステップＳ１２に移る。
【００２５】
ここでは、部品３１の部品位置マークｂが部品３２の位置決めに必要な設置条件（対角位置を構成できる位置にあること）を満たすかどうか判断する。満たさなければ、ライブラリ上の位置に、部品位置マークを設置することになるが（図８のステップＳ１３）、本形態例では満たす場合を想定しているので、図８のステップＳ１４に移り、部品３１の部品位置マークｂを部品３２の部品位置マークとして兼用する。部品３２の他方の対角位置の部品位置マークｃは、ライブラリ上の位置とする。次の部品３３の場合も、部品３２の場合と同様であり、部品位置マークｄを設置するだけで済む。
【００２６】
次に部品３４に移る。この部品３４については、この部品位置マーク設置可能領域内に、他部品の部品位置マークがないので、ライブラリ上の位置に、部品位置マークｅ，ｆを設置する。その次の部品３５については、部品３２の場合と同様であり、部品位置マークｇを設置するだけで済む。部品３６についても同様であり、部品位置マークｈを設置するだけで済む。部品３７については、その部品位置マーク設置可能領域内の一方の対角位置に部品位置マークｈが存在し、他方の対角位置に部品位置マークｄが存在する。このため、部品位置マークを新たに設置する必要はない。
【００２７】
上記の結果、各部品が使用する部品位置マークは次のようになる。
部品３１……ａ＋ｂ
部品３２……ｂ＋ｃ
部品３３……ｃ＋ｄ
部品３４……ｅ＋ｆ
部品３５……ｆ＋ｇ
部品３６……ｇ＋ｈ
部品３７……ｈ＋ｄ
よって、７個の部品に対して、８個の部品位置マークを設置するだけで済み、大幅に部品位置マークを削減できる。図１０は、上記の手法を用いて得られたプリント配線板の形態例を示している。図１０中、黒丸が部品位置マークである。
（第３の発明の形態例）
図１１〜図１３を用いて第３の発明の形態例を説明する。この形態例は、部品配置設計後、隣接部品の位置基準マークを代用することにより、自身の部品位置マークを削除していく手法によりプリント配線板を構成したものである。
【００２８】
この手法は、例えば、図１５に示した部品配置に対して適用できるものであり、図１２の設置例を用いて説明する。先ず、部品４１の部品位置マークａについての部品位置マーク設置可能領域内に、他部品（ここでは、部品４２等）の部品位置マークがないかを判断する（図１１のステップＳ２１）。なければ、書き換えせずに現状設置の部品位置マークａを使用することになるが（図１１のステップＳ２３）、本形態例の場合、部品４１の部品位置マーク設置可能領域内に、部品４２の部品位置マークｂが存在する想定のため、図１１のステップＳ２２に移る。
【００２９】
ここでは、部品４２の部品位置マークｂが部品４１の位置決めに必要な設置条件（対角位置を構成できる位置にあること）を満たすかどうか判断する。満たさなければ、書き換えせずに現状設置の部品位置マークａを使用することになるが（図１１のステップＳ２３）、本形態例では満たす場合を想定しているので、図１１のステップＳ２４に移り、部品４２の部品位置マークｂ（上記条件に合い且つ部品４１から最も遠い位置にある）を部品４１の部品位置マークとして兼用する。次に、部品４２の他方の対角位置の部品位置マークｃについて本手順を適用する。部品４２の場合も、部品４１の場合と同様であり、部品４３の部品位置マークｅで代替えできる。一方、部品４３の他方の対角位置の部品位置マークｄについては、部品４２の部品位置マークｂで代替えできる。
【００３０】
上記の結果、各部品が使用する部品位置マークの内、次のものは削除できる。
部品４１……ａ（ｂで代替え）
部品４２……ｃ（ｅで代替え）
部品４３……ｄ（ｂで代替え）
よって、３個の部品に対して、３個の部品位置マークを削減できる。図１３は、上記の手法を用いて得られたプリント配線板の形態例を示している。図１３中、黒丸が部品位置マークである。
（第４の発明の形態例）
図１４を用いて第４の発明の形態例を説明する。本形態例は、表面実装部品搭載用のフットプリントの内、対角位置にある一対のフットプリントの形状を、周囲のフットプリントの形状とは異ならせることにより、一対のフットプリントを部品位置マークとして兼用するようにしたものである。本形態例では、一対のフットプリントが部品位置マークとして機能することになる。
【００３１】
図１４（Ａ）はＳＯＰの対角位置にある一対のフットプリントｒ，ｓを他のフットプリントよりも短く形成し、部品位置マークとしても利用したものである。図１４（Ｂ）はＱＦＰの対角位置にある一対のフットプリントｔ，ｕを他のフットプリントよりも短く形成し、部品位置マークとしても利用したものである。他の種類の表面実装部品についても、本構成は同様に適用できる。この形態例によれば、一対のフットプリントが部品位置マークとして機能するので、その分、既存の部品位置マークを削減できる。
（その他の形態例）
本発明は上記形態例に限られるものではない。例えば、プリント配線板上に搭載する部品は、上記形態例のものに限る必要はない。又、第１〜第３の発明の構成と、第４の発明の構成とを組み合わせることも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】第１の発明の形態例における部品位置マーク設置手順（ステップ１）を示す図である。
【図２】第１の発明の形態例における部品位置マーク設置手順（ステップ２）を示す図である。
【図３】第１の発明の形態例における部品位置マーク設置手順（ステップ３）を示す図である。
【図４】第１の発明の形態例における部品位置マーク設置手順（ステップ４）を示す図である。
【図５】第１の発明の形態例における部品位置マーク設置手順（ステップ５）を示す図である。
【図６】第１の発明の形態例における部品位置マーク設置手順（ステップ６）を示す図である。
【図７】第１の発明の形態例を示す図である。
【図８】第２の発明の形態例での部品位置マークの設置を示すフローチャートである。
【図９】第２の発明の形態例での部品位置マークの設置例を示す図である。
【図１０】第２の発明の形態例を示す図である。
【図１１】第３の発明の形態例での部品位置マークの設置を示すフローチャートである。
【図１２】第３の発明の形態例での部品位置マークの設置例を示す図である。
【図１３】第３の発明の形態例を示す図である。
【図１４】第４の発明の形態例の主要部を示す図である。
【図１５】位置基準マーク及び部品位置マークの設置例を示す図である。
【符号の説明】
【００３３】
ａ〜ｈ ： 部品位置マーク
ｒ〜ｕ ： フットプリント
１１ ： 部品
１２，１３ ： 部品位置マーク
２１ ： プリント配線板
２２，２３ ： 位置基準マーク
３１〜３７，４１〜４３ ： 部品
【図１】
2006100654.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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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