(57)【要約】【課題】フレキシブルプリント配線基板やプリント配線基板への電子部品表面実装時の生産効率の向上及び信頼性の高い品質を可能とする搬送パレットを提供する。【解決手段】従来の搬送パレット基材に用いられていた例えばエポキシ樹脂含浸ガラス布積層板は、リフロー炉の２５０〜３００℃という高温において結合接着剤であるエポキシ樹脂が分解揮発するためにパレット自身の反りにつながる。反ることによりクリームハンダ印刷時の滲み等を発生し、歩留まり及び生産効率の低下となる。そこで、リフロー炉内の高温に耐久性の有る集成マイカ板を搬送パレット基材に使用することにより、係る不具合を解消し安定したフレキシブルプリント配線基板やプリント配線基板の表面実装が行われるようにした。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
フレキシブルプリント配線基板又はプリント配線基板への電子部品等の表面実装工程に用いる搬送パレットにおいて、耐熱性、高剛性を持つ集成マイカ板基材により形成された搬送パレット。
【請求項２】
フレキシブルプリント配線基板又はプリント配線基板に電子部品等を実装するに当たり、搬送パレットに前記配線基板を仮固定するために請求項１に記載した基材表面に密着層を形成した搬送パレット。
【請求項３】
請求項１及び請求項２に用いられる集成マイカ板は表面の平滑性を持たせるためにマイカ原鉱を細かく粉砕した鱗片状マイカにより形成され、そのマイカ原鉱は硬質マイカ、軟質マイカ、又は合成マイカよりなることを特徴とする搬送パレット。
【請求項４】
請求項１及び請求項２に用いられる集成マイカ板は耐熱性に優れたシリコーン系接着剤により接着補強されていることを特徴とする搬送パレット。
【請求項５】
請求項２に用いられる集成マイカ板上密着層はシリコーンゴムからなり、シリコーンゴムの硬度を制御することにより、前記フレキシブルプリント配線基板又はプリント配線基板との密着力を可変にすることを特徴とする搬送パレット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】本発明は、フレキシブルプリント配線基板又はプリント配線基板への電子、部品実装用搬送パレットに関する。
【背景技術】
【０００２】フレキシブルプリント配線基板又はプリント配線基板は携帯電話、コンピュータ、デジタルカメラ等のデジタル家電の昨今の普及に伴い、重要な電気パーツの１つとなっている。特に携帯電話等の小型・軽量化の流れの中で、フレキシブルプリント配線基板（以下、「ＦＰＣ」と略す。）はその薄さ、軽量性、柔軟性を利点として適用の範囲を広げている。このＦＰＣ等への電子部品等の実装は一般に言う表面実装方式で行われている。まず、剛性に劣るＦＰＣを搬送パレットに仮固定し、然る後にメタルマスク等によりクリームハンダを印刷し、電子部品を所定の位置に搭載する。その後前記の搬送パレットをリフロー炉に通し、クリームハンダを溶融、再凝固させることにより、電子部品等をＦＰＣ上に実装を行う。【０００３】従来のフレキシブルプリント配線基板又はプリント配線基板への電子部品実装用搬送パレットには、パレット基材にエポキシ樹脂含浸ガラス布積層板を用いたもの（たとえば、特開昭６３−２０４６９６、特許第３３２８２４８号、特開平１４−２３２１９７がある）、または金属板を用いたもの（たとえば、特許第２５１７０４０号、特開平３−２６２１９４、特開平４−３４２１９６がある）がある。【０００４】従来の前記搬送パレットへのＦＰＣの仮固定方法としては図８に記載したようなパレット基材６に位置決めピン７を設けた搬送パレットに、ＦＰＣ３（前述位置決めピンに相当した部分に位置決め用穴９を配置したもの）を設置し、押さえ用金属板８により仮固定したものがある。また、図９及び図１０に記載したような片面テープ１０又は両面テープ１１によりＦＰＣ３を搬送パレット基材６に仮固定する方法もある（特開平３−２６２１９４、特開平１２−２６１１９３）。この前述２つの方法は作業の煩雑さ等の理由により、次に述べるような搬送パレット表面に粘着層を形成する方法が提案されている。まず、搬送パレット基材６表面に粘着層１２（感圧型接着剤・シリコーン樹脂等）を形成し、その粘着力によりＦＰＣ３を仮固定する方法である（図１１：特開昭６３−２０４６９６、特許第２５１７０４０号、特許第３３２８２４８号、特開平１４−２３２１９７）。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】近年の電化製品の小型化によりＦＰＣ基板の配線パーターンは微細化、精密化の一途をたどっている。ＦＰＣへの電子部品の固定及び導通に用いられているクリームハンダの印刷は一般にメタルマスクによるスキージ印刷により行われているが、その印刷精度は歩留まり及び性能信頼性に大きく影響を及ぼす。フレキシブルプリント配線基板又はプリント配線基板へ電子部品等を実装する場合、クリームハンダを溶融させるため搬送パレット自身が２５０〜３００℃という高温になる。その後、クリームハンダの再疑固のための冷却により２０〜５０℃になる。このように搬送パレットは使用に際して加熱−冷却という熱−冷サイクルによる熱衝撃が与えられる。この熱衝撃により搬送パレット基材は膨張収縮を繰り返し、反り、歪みを生じる。これはクリームハンダ印刷時のメタルマスクとの密着性に影響を及ぼし、ひいてはクリームハンダの滲み、ズレ等の印刷精度に影響を及ぼす。特に、搬送パレット基材にエポキシ樹脂含浸ガラス布積層板を用いたものは結合接着剤であるエポキシ樹脂が前記リフロー炉温度２５０〜３００℃下では分解揮発し、反り、変形が発生するという欠点を持っている。【０００６】最近の環境問題への配慮からハンダ中の鉛を除去した所謂鉛フリーハンダの実用化に際してリフロー炉の温度を高くする傾向にある。これは鉛フリーハンダの融点が鉛含有ハンダより高いためである。このため、リフロー炉内の熱源部の負荷はより高いものとなっている。集成マイカ板はマイカ原鉱を砕剥し、小鱗片が平行に積層された構成で、高弾性かつ反りのない積層板で、シリコーン樹脂を接着剤としたものはＵＬ７４６Ｂに規定する試験方法により、その耐熱性は４００℃以上である。本発明は搬送パレット基材の最適化により、熱しやすく冷めやすいというリフロー炉の負荷を軽減するような搬送パレット基材の提供を目的とする。【０００７】搬送パレット基板上に密着層を形成することは作業工数の削減、歩留まりの向上に寄与するが、ＦＰＣの形状、仕様によりその密着層−ＦＰＣ間の必要とされる密着力は多種多様となっている。このような密着層の密着力を制御した搬送パレットの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】フレキシブルプリント配線基板又はプリント配線基板への電子部品等の表面実装工程に用いる搬送パレットにおいて、耐熱性、高剛性を持つ反りのない集成マイカ板基材により形成された搬送パレット。【０００９】フレキシブルプリント配線基板又はプリント配線基板に電子部品等を実装するに当たり、搬送パレットに前記配線基板を仮固定するために請求項１に記載した基材表面に密着層を形成した搬送パレット。【００１０】請求項１及び請求項２に用いられる集成マイカ板は表面の平滑性を持たせるためにマイカ原鉱を細かく粉砕した鱗片状マイカにより形成され、そのマイカ原鉱は硬質マイカ、軟質マイカ、又は合成マイカよりなることを特徴とする搬送パレット。【００１１】請求項１及び請求項２に用いられる集成マイカ板は耐熱性に優れたシリコーン系接着剤により接着補強されていることを特徴とする搬送パレット。【００１２】請求項２に用いられる集成マイカ板上密着層はシリコーンゴムからなり、付加重合により硬化形成される。前記シリコーンゴムの硬度を制御することにより、前記フレキシブルプリント配線基板又はプリント配線基板との密着力を可変にすることを特徴とする搬送パレット。
【発明の効果】
【００１３】図３は２５℃及び２６０℃雰囲気下での搬送パレット基材の曲げ強さを測定し２６０℃での２５℃からの保持率をグラフ化したものである。基材は集成マイカ板、エポキシ樹脂含浸ガラス布積層板（以下、ガラエポ板と略す。）、及び耐熱性を向上させたエポキシ樹脂含浸ガラス布積層板（以下、耐熱ガラエポ板と略す。）の３種類とした。図３から明らかなように集成マイカ板は曲げ強さに対して熱−冷雰囲気間変化による影響が大変少なく、エポキシ樹脂含浸ガラス布積層板に比べて優位であることが分かる。【００１４】図４は２５０℃雰囲気下に一定時間搬送パレット基材を放置し、基材から加熱揮発する重量比率（加熱減量）を測定した結果である。基材は集成マイカ板、ガラエポ板、及び耐熱ガラエポ板の３種類とした。図４に示したように、集成マイカ板では０．１％程度、ガラエポ板では４．５％程度、耐熱ガラエポ板では３．３％程度と集成マイカ板は従来の搬送パレット基材と比較して約２０〜４０倍程度耐熱的に優れているといえる。事実、ガラエポ板及び耐熱ガラエポ板では２５０℃１日経過後、ガラス布が表面に露出しており、耐熱的に劣る結合接着剤であるエポキシ樹脂が揮発したことを示している。【００１５】図５、図６は搬送パレット基材の温度上昇及び温度下降曲線を示したものであり、表１は図５、図６から２５℃から２５０℃への上昇時間、２５０℃から５０℃への下降時間を数値化したものである。温度上昇、下降それぞれについて集成マイカ板は黒アルマイト処理をしたアルミニウム板と同等の特性を示し、特に、ＳＵＳ３０４板、アルミニウム等の金属板、ガラエポ板系よりも明確な優位性を示している。これは、搬送パレット基材としての集成マイカ板が、リフロー炉内で搬送パレット上に仮固定されたＦＰＣのクリームハンダへ損失なく熱を伝導するという事実を示すものである。【００１６】上記曲げ強さの熱−冷間での保持率、加熱減量、温度上昇・降温曲線の結果データから、当該搬送パレット基材として集成マイカ板が従来ガラエポ板及び金属板よりも優れていることを示している。【００１７】集成マイカ板はＦＰＣ基板用搬送パレットに必要な特性（高弾性・耐熱性・反らない）を備えているが、マイカ特有の剥離性はＦＰＣ基板を仮固定する場合に欠点となる。この欠点を解消するために、集成マイカ板表面に耐熱性、密着性を有する密着層を配置し、マイカの剥離を防止しＦＰＣ基板を仮固定することを可能とした。この密着層は搬送パレットにＦＰＣ基板を仮固定し、作業時間の短縮、歩留まりの向上を達成できる。この密着層とＦＰＣ基板との密着力はＦＰＣ表面実装工程において重要な因子となる。すなわち、両者間の密着力が弱すぎる場合にはリフロー炉中で加熱時にＦＰＣ基板の反りにつながり、搭載電子部品等の欠落、接触不良、及び端子間の短絡等種々の不良要因となり得る。また前記密着力が強すぎる場合には、ＦＰＣへの電子部品等の表面実装完了後、搬送パレットから実装済みＦＰＣの回収時に極度の歪みがかかるため、ＦＰＣ基板の湾曲、配線の断線が発生する。また、薄型のプリント配線基板の場合には基板自体が割れるという事態も起こりうる。よって、搬送パレット表面の密着層のＦＰＣ基板等との密着力を制御することは製品特性上重要なことである。図７に搬送パレット表面に形成する密着層の硬さと密着力との関係を図示する。密着層の硬さと密着力との間には相関関係が有り、密着層が固いほど密着力は低下する。つまり、密着層の硬さを制御することにより密着力を可変にすることが出来る。この密着層の硬さはたとえばシリコーンゴムの重合度を制御することにより可変することが出来、ＦＰＣ形状に対して最適化することにより歩留まり向上、高信頼性のＦＰＣ基盤及びプリント配線基板の表面実装製造が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】以下、本発明の一実施形態であるＦＰＣ基板３への電子部品実装方法について説明する。搬送パレットの構成を図１に示す。集成マイカ板１の表面上部に密着層２を形成する。集成マイカ板１の厚さはパレット上積載重量に依るが０．１〜５ｍｍ程度であり、一般的には１ｍｍ程度が汎用性が有る。材質は硬質マイカ、軟質マイカ又は合成マイカを原料とした集成マイカ板で、シリコーン接着剤により加熱−加圧成型したものである。また、密着層２の厚さは０．０５〜１ｍｍ程度であり、離型性、耐熱性を兼ね備えたシリコーンゴム（付加重合タイプ又は縮合重合タイプ）が最適である。【００１９】この搬送パレット上密着層２表面にＦＰＣ３を仮固定する。この位置決めは搬送パレット上のピン又は穴等により適宜行われる。クリームハンダ４を導電部に塗布するためにメタルマスクにより印刷を行う。メタルマスクを除去した後、印刷したクリームハンダ部４に電子部品５の導電部を搭載する。ＦＰＣ３及び電子部品５を搬送パレットに積載した様子を図２に示す。図２の搬送パレットを搬送コンベアに載せリフロー炉により加熱する。リフロー炉は予備加熱、本加熱、冷却の順に行われ、その工程によりクリームハンダ４が溶解、再凝固する。これにより、ＦＰＣ３導電部と電子部品５導電部がクリームハンダ４により固定され、導通する。温度上昇・下降の速い集成マイカ板を搬送パレット基材１とすることにより、リフロー炉温度を下げる、又は搬送速度を上げることが出来る。これにより、省電力・設備負荷の軽減、及び作業時間の短縮が出来る。ＦＰＣ３の寸法、形態、又はリフロー炉の温度条件等により、ＦＰＣ３の浮き、ズレが発生し、歩留まり、品質の低下が考えられるが、密着層２の密着力を硬さにより最適化することにより、高品質の実装を実現できる。【００２０】最後に、電子部品５がクリームハンダ４により固定されたＦＰＣ３を搬送パレット表面の密着層２から剥がし、完成品が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明実施形態のＦＰＣ基板への電子部品実装に使用する搬送パレットを示し、（ａ）は斜視図、（ｂ）は断面図である。
【図２】同実施形態のＦＰＣ基板へクリームハンダ・電子部品を搭載した搬送パレットを示し、（ａ）は斜視図、（ｂ）は断面図である。
【図３】加熱時におけるパレット基材の曲げ強さの保持率についてのグラフである。
【図４】パレット基材の２５０℃での加熱減量についてのグラフである。
【図５】各種パレット基材に対する温度上昇曲線のグラフである。
【図６】各種パレット基材に対する温度下降曲線のグラフである。
【図７】密着層硬さと密着力についてのグラフである。
【図８】従来のＦＰＣ基板固定方法（その１）の斜視図である。
【図９】従来のＦＰＣ基板固定方法（その２）の斜視図である。
【図１０】従来のＦＰＣ基板固定方法（その３）の斜視図である。
【図１１】従来のＦＰＣ基板固定方法（その４）の斜視図である。
【表１】
各種パレット基材に対する温度上昇及び下降時間の表である。
【符号の説明】
１集成マイカ板
２密着層
３フレキシブルプリント配線基板
４クリームハンダ
５電子部品
６搬送パレット基材
７位置決めピン
８押さえ用金属板
９位置決め穴
１０片面テープ
１１両面テープ
１２粘着層
【図１】
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【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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