(57)【要約】【課題】  プリント基板に設けるマークの数を減少させることで、プリント基板の有効利用並びに部品実装時間及び実装プログラムの短縮を図ることを目的とする。【解決手段】  レジスト・フィルム及びシルク・フィルムとプリント基板１との位置を合わせるための位置合わせマーク２を、部品実装機によって電子部品をプリント基板上１に実装する際のプリント基板１上の位置を取得するための基準のマークとして使用する。これにより、基板認識マーク及び個別認識マークを新たに設ける必要がなくなり、プリント基板１の基板面積の有効利用が図れ、また、認識するマークの減少にともない、認識処理が減少するため、実装時間及び実装プログラムの短縮が図れ、プリント基板の製造コストを削減することができる。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁板上に、配線パターンを形成する導電膜層と、前記配線パターンを形成する導電膜層の意図しない領域に半田が付着することを防止するためのレジスト層と、各種情報を印刷表示するための情報印刷層と、を備えるプリント基板であって、前記導電膜層には、マーク中心部が、当該マーク中心部の周辺の導電膜を除去した導電膜欠損部により形成され、且つ、前記レジスト層には、少なくとも前記導電膜欠損部の一部及び前記マーク中心部を露呈させる前記マーク中心部と外形が相似形の図形のレジスト欠損部が、前記マーク中心部と同心状に配置され、且つ、前記情報印刷層には、少なくとも前記導電膜欠損部の一部及び前記マーク中心部を露呈させる前記マーク中心部と外形形状たる境界線により形成される図形が相似形の情報印刷層位置合わせマークが、前記マーク中心部と同心状に配置されることにより、形成された位置合わせマークを備えたことを特徴とするプリント基板。
【請求項２】
前記情報印刷層位置合わせマークの外形形状たる境界線と、前記レジスト欠損部が形成される領域の境界線と、が重ならないように形成されたことを特徴とする請求項１記載のプリント基板。
【請求項３】
前記マーク中心部と、前記導電膜及び前記レジスト及び前記情報印刷層位置合わせマークと、の距離が０．７ｍｍ以上あることを特徴とする請求項１又は請求項２記載のプリント基板。
【請求項４】
絶縁板上に、配線パターンを形成する導電膜層と、前記配線パターンを形成する導電膜層の意図しない領域に半田が付着することを防止するためのレジスト層と、各種情報を印刷表示するための情報印刷層と、を備え、前記導電膜層には、マーク中心部が、当該マーク中心部の周辺の導電膜を除去した導電膜欠損部により形成され、且つ、前記レジスト層には、少なくとも前記導電膜欠損部の一部及び前記マーク中心部を露呈させる前記マーク中心部と外形が相似形の図形のレジスト欠損部が、前記マーク中心部と同心状に配置され、且つ、前記情報印刷層には、少なくとも前記導電膜欠損部の一部及び前記マーク中心部を露呈させる前記マーク中心部と外形形状たる境界線により形成される図形が相似形の情報印刷層位置合わせマークが、前記マーク中心部と同心状に配置されることにより、形成された位置合わせマークを備えたプリント基板の製造方法であって、前記導電膜層に前記マーク中心部を作成するステップと、前記マーク中心部若しくは前記導電膜欠損部を基準にして、プリント基板に対するレジスト・フィルムの位置合わせをし、レジストを塗布するステップと、当該レジストの塗布により形成される前記レジスト欠損部若しくは前記マーク中心部若しくは前記導電膜欠損部を基準に、プリント基板に対するシルク・フィルムの位置合わせをし、シルクを塗布するステップと、部品実装機を使用して電子部品を実装する際に前記部品実装機が、前記位置合わせマークによってプリント基板上の位置情報を取得するステップと、を具備することを特徴とするプリント基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電機・電子機器に使用されるプリント基板及びそのプリント基板の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の電子機器に使用されるプリント基板の例を図５に示す。プリント基板５０の上には、レジスト塗布及びシルク塗布の際にレジスト・フィルム及びシルク・フィルムの位置合わせの基準にする位置合わせマーク５２、並びに、部品実装機によって電子部品５をプリント基板５０の上に実装する際にプリント基板５０上の位置情報を取得するための基準にする基板認識マーク５３及び個別認識マーク５４が設けられている。このプリント基板５０の作成手順について、図５〜９を用いて説明する。
【０００３】
図６は、絶縁板１１に銅箔パターン（配線パターン）を形成する手順（特に位置合わせマーク５２部分）を示しており、同図（ａ）、（ｂ）、（ｃ）及び（ｄ）はプリント基板５０の断面図であり、（ｅ）は、位置合わせマーク５２の上面図である。まず、図６（ａ）に示すように、絶縁板１１に銅箔１２が貼られたプリント基板に、要求されている銅箔パターンが印刷されているパターン・フィルム１８をあて、エッチング・レジスト１９を塗布すると、図６（ｂ）に示すように、要求されているパターンの形状に、エッチング・レジスト１９が残る。次に、エッチング処理を行うと、図６（ｃ）に示すように、不要な銅箔１２が除去される。最後に、残ったエッチング・レジスト１９を除去すると、図６（ｄ）に示すように、絶縁板１１上に、要求されている銅箔パターンを形成することができる。この銅箔パターン形成手順を通して、位置合わせマーク５２を作成することができる。図６（ｅ）は、図６（ｄ）の中央部に作成された位置合わせマーク５２を示す。
【０００４】
図７は、レジスト塗布を行う手順を示しており、同図（ａ）及び（ｂ）はプリント基板５０の断面図であり、（ｃ）は上面図である。図６（ｅ）に示す位置合わせマーク５２の中央の銅箔のエッジ（図７（ａ）のＥ）を基準に、レジスト・フィルム１５の位置を合わせ、レジスト１３を塗布すると、図７（ｂ）に示すようにレジスト・フィルム１５の形状にレジスト１３が塗布される。図７（ｃ）は、この時点での位置合わせマーク５２を示す。
【０００５】
図８は、シルク塗布を行う手順を示しており、同図（ａ）及び（ｂ）はプリント基板５０の断面図であり、（ｃ）は上面図である。図８（ａ）のＦを基準に、シルク・フィルム１７の位置を合わせ、シルク１４を塗布すると、図８（ｂ）に示すようにシルク・フィルム１７の形状にシルク１４が塗布される。図８（ｃ）は、この時点での位置合わせマーク５２を示す。
【０００６】
シルク塗布の後、プリント基板５０に部品を実装する。この際、部品実装機は、基板認識マーク５３を画像認識してプリント基板５０上の位置情報を取得し、この基板上の位置情報及び予め記憶されている部品の実装情報（実装順、部品の種類、実装位置の相対座標など）に基づき、プリント基板５０上に部品を実装する。なお、部品の実装位置の精度を上げる必要がある場合には、その部品実装場所の近傍に、個別認識マーク５４（図５）を設け、これを画像認識する（本明細書では、基板認識マーク５３及び個別認識マーク５４を、まとめて、認識マークと呼んでいる）。図９は、認識マークを作成する手順を示しており、同図（ａ）、（ｂ）、（ｃ）及び（ｄ）はプリント基板５０の断面図（特に認識マーク部分）であり、（ｅ）は上面図である。認識マークは、図６に示す銅箔パターン形成の際に、同時に作成することができる（なお、認識マークは光学的に反射率の異なる部分を形成し、これにより反射の強い部分（又は弱い部分）の場所を特定するものである）。
【０００７】
所で、近年、プリント基板に対して、いくつかの事項が要求されている。例えば、機器の小型化にともない、より小さなプリント基板が使用されるようになり、プリント基板の使用効率の向上が求められている。また、納期短縮やコスト削減等のため、組み立て時間の短縮が求められている。
【０００８】
特許文献１では、認識マーク自体の大きさを小さくする技術が開示されている。特許文献２では、後から実装する部品の実装スペースに、個別認識マークを設けることで、省スペース化を図る技術が開示されている。
【０００９】
【特許文献１】実開平０６−０１３１３９号公報
【特許文献２】特開２００３−２８３０７４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
特許文献１も特許文献２も、プリント基板の有効利用が図れるが、マークの数自体は変わらないため、その効果は小さい。また、組み立て時間の短縮は、期待できない。
【００１１】
本発明は、上述の問題点に鑑みてなされたものであり、プリント基板上のマークの数を減少させることによる基板面積の有効利用、更に、認識回数の減少にともなう部品実装時間の短縮及び実装プログラムの簡易化を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
請求項１に記載のプリント基板は、絶縁板上に、配線パターンを形成する導電膜層と、前記配線パターンを形成する導電膜層の意図しない領域に半田が付着することを防止するためのレジスト層と、各種情報を印刷表示するための情報印刷層と、を備えるプリント基板であって、前記導電膜層には、マーク中心部が、当該マーク中心部の周辺の導電膜を除去した導電膜欠損部により形成され、且つ、前記レジスト層には、少なくとも前記導電膜欠損部の一部及び前記マーク中心部を露呈させる前記マーク中心部と外形が相似形の図形のレジスト欠損部が、前記マーク中心部と同心状に配置され、且つ、前記情報印刷層には、少なくとも前記導電膜欠損部の一部及び前記マーク中心部を露呈させる前記マーク中心部と外形形状たる境界線により形成される図形が相似形の情報印刷層位置合わせマークが、前記マーク中心部と同心状に配置されることにより、形成された位置合わせマークを備えたことを特徴とする。
【００１３】
請求項１に記載のプリント基板によれば、光学的に反射率の高い部材である導電膜（例えば銅箔膜）で形成されたマーク中心部の周辺部の一定の領域には、導電膜層及びレジスト層及び情報印刷層（例えばシルク印刷層）の何れも形成されない。
【００１４】
請求項２に記載のプリント基板は、請求項１において、前記情報印刷層位置合わせマークの外形形状たる境界線と、前記レジスト欠損部が形成される領域の境界線と、が重ならないように形成されたことを特徴とする。
【００１５】
請求項２に記載のプリント基板によれば、マーク中心部の境界線と、レジスト欠損部が形成される領域の境界線と、情報印刷層位置合わせマークの外形形状たる境界線と、が重ならないように、それぞれが同心状に配置される。
【００１６】
請求項３に記載のプリント基板は、請求項１又は請求項２において、前記マーク中心部と、前記導電膜及び前記レジスト及び前記情報印刷層位置合わせマークと、の距離が０．７ｍｍ以上あることを特徴とする。
【００１７】
請求項３に記載のプリント基板によれば、マーク中心部の周辺に、０．７ｍｍ以上の幅の絶縁版が露呈している部分（導電膜層・レジスト層・情報印刷層が無い部分という意味であり、必ずしもプリント基板が完成した状態で絶縁板が露呈していることに限るものではない）が形成される。
【００１８】
請求項４に記載のプリント基板の製造方法は、絶縁板上に、配線パターンを形成する導電膜層と、前記配線パターンを形成する導電膜層の意図しない領域に半田が付着することを防止するためのレジスト層と、各種情報を印刷表示するための情報印刷層と、を備え、前記導電膜層には、マーク中心部が、当該マーク中心部の周辺の導電膜を除去した導電膜欠損部により形成され、且つ、前記レジスト層には、少なくとも前記導電膜欠損部の一部及び前記マーク中心部を露呈させる前記マーク中心部と外形が相似形の図形のレジスト欠損部が、前記マーク中心部と同心状に配置され、且つ、前記情報印刷層には、少なくとも前記導電膜欠損部の一部及び前記マーク中心部を露呈させる前記マーク中心部と外形形状たる境界線により形成される図形が相似形の情報印刷層位置合わせマークが、前記マーク中心部と同心状に配置されることにより、形成された位置合わせマークを備えたプリント基板の製造方法であって、前記導電膜層に前記マーク中心部を作成するステップと、前記マーク中心部若しくは前記導電膜欠損部を基準にして、プリント基板に対するレジスト・フィルムの位置合わせをし、レジストを塗布するステップと、当該レジストの塗布により形成される前記レジスト欠損部若しくは前記マーク中心部若しくは前記導電膜欠損部を基準に、プリント基板に対するシルク・フィルムの位置合わせをし、シルクを塗布するステップと、部品実装機を使用して電子部品を実装する際に前記部品実装機が、前記位置合わせマークによってプリント基板上の位置情報を取得するステップと、を具備することを特徴とする。
【００１９】
請求項４に記載のプリント基板の製造方法によれば、部品実装機を使用して電子部品を実装する際に、位置合わせマークによって、プリント基板上の位置情報が取得される。
【発明の効果】
【００２０】
本発明の請求項１に記載のプリント基板によれば、光学的に反射率の高い部材である導電膜（例えば銅箔膜）で形成されたマーク中心部の周辺部の一定の領域には、導電膜層及びレジスト層及び情報印刷層（例えばシルク印刷層）の何れも形成されない（絶縁板が露呈している）ため、当該位置合わせマークを“認識マーク”として使用することが可能となる（マーク中心部の周辺部に、マーク中心部より光学的に反射率の低い絶縁板部分が形成されるため）。従って、“認識マーク”を削減することができるため、プリント基板上のマークの数を減少させることができ、基板面積を有効利用することができる。
【００２１】
本発明の請求項２に記載のプリント基板によれば、マーク中心部の境界線と、レジスト欠損部が形成される領域の境界線と、情報印刷層位置合わせマークの外形形状たる境界線と、が重ならないように、それぞれが同心状に配置される（それぞれの層によって形成される図形が同心状に重畳されて配置される）ため、それぞれの層の相互間のズレの有無を位置合わせマークによって容易に確認することができる。
【００２２】
本発明の請求項３に記載のプリント基板によれば、マーク中心部（光学的に反射率が高い部分）の周辺に、０．７ｍｍ以上の幅の絶縁版が露呈している部分（光学的に反射率が低い部分）が形成されるため、部品実装機による当該マーク中心部の認識の精度（即ち取得するプリント基板上の位置情報の精度）を向上させることできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。なお、以下の実施例は本発明の具体例の１つに過ぎず、本発明が以下の実施形態に限定されるものではない。
【００２４】
本発明による一実施例が採用されたプリント基板１の上面図を図１に示す。図に示されるように、プリント基板１には、位置合わせマーク２が形成され、面実装部品である電子部品５が実装される（なお、図では簡略化しているが、実際には、多種多様な電子部品が実装されると共に部品の情報を示す文字などがプリント基板表面にシルク印刷されるものである）。図５に示したように従来のプリント基板５０においては、認識マーク（位置認識マーク５３及び個別認識マーク５４）は、位置合わせマーク５２と別に設けられていたが、本実施例のプリント基板１（図１）には、認識マーク（認識マークとしてしか使用されないマーク）は形成されない。
【００２５】
図３（ｂ）に、本実施例のプリント基板１の概略断面図（位置合わせマーク部分）を示した。プリント基板１は、絶縁板１１上に、配線パターンを形成する銅箔（導電膜層）１２と、前記配線パターンを形成する銅箔１２の意図しない領域に半田が付着することを防止するためのレジスト１３（レジスト層）と、各種情報（例えばプリント基板上に実装される電子部品に関する情報）を印刷表示するためのシルク印刷（情報印刷層）１４と、を備える。
【００２６】
以下、本実施例によるプリント基板１の製造手順を説明する。まず、従来の場合（図６）と同様に、配線パターンの形成を行う。当該配線パターンの形成工程では、マーク中心部１２１が、当該マーク中心部１２１の周辺の銅箔１２を除去した銅箔欠損部１２２（図２（ａ））により円形状に形成される（エッチングにより銅箔欠損部１２２が形成されることで、マーク中心部１２１が形成される）。
【００２７】
図２は、レジスト塗布の手順を示しており、同図（ａ）及び（ｂ）はプリント基板１の概略断面図（位置合わせマーク２部分）であり、（ｃ）は位置合わせマーク２部分の上面図である。銅箔欠損部１２２（図２（ａ）のＣ）を基準に、レジスト・フィルム１５のプリント基板１に対する位置を合わせ、レジスト１３を塗布すると、図２（ｂ）に示すようにレジスト・フィルム１５の形状にレジスト１３が塗布される（銅箔欠損部１２２及びマーク中心部１２１を、マーク中心部１２１と相似形（円形）に露呈させる形状であって、同心状となるようにレジスト１３が塗布される）。図２（ｃ）は、この時点での位置合わせマーク２を示す。同図中のＣの内部が、レジスト１３が塗布されないレジスト欠損部となる（レジスト欠損部の外形（図２（ｃ）のＣにより形成される図形）は、マーク中心部１２１と相似である）。
【００２８】
図３は、シルク塗布の手順を示しており、同図（ａ）及び（ｂ）はプリント基板１の概略断面図であり、（ｃ）は上面図である。銅箔欠損部１２３（図３（ａ）のＤ）を基準に、シルク・フィルム１７のプリント基板１に対する位置を合わせ、シルク１４を塗布すると、図３（ｂ）に示すようにシルク・フィルム１７の形状にシルク１４が塗布される（銅箔欠損部１２２及びマーク中心部１２１にシルク１４が重畳されないように、マーク中心部１２１と相似形（ドーナツ形状）にシルク１４が塗布される）。これによりシルク位置合わせマーク（情報印刷層位置合わせマーク）が形成される。図３（ｃ）は、この時点での位置合わせマーク２を示す（シルク位置合わせマークの外形形状たる境界線（図３（ｃ）のＢ）により形成される図形は、マーク中心部１２１と相似である）。ここで、絶縁板１１が見えている領域（銅箔欠損部１２２）の幅は、０．７ｍｍ以上である。以上により、絶縁板上に、銅箔層とレジスト層とシルク印刷層とが形成され、位置合わせマーク２が形成される。
【００２９】
上記により位置合わせマーク２が形成されたプリント基板１に、部品実装機（図示せず）を使用して電子部品５を実装する工程では、部品実装機は、図３（ｃ）に示した位置合わせマーク２を画像認識してプリント基板１上の位置情報を取得し、このプリント基板１上の位置情報及び予め記憶されている電子部品５の実装情報（実装順、部品の種類、実装位置の相対座標など）に基づき、電子部品５を実装する。ここで、部品実装機は、図３（ｃ）の絶縁板１１が露呈している領域（銅箔欠損部１２２）と銅箔が露呈している領域（マーク中心部１２１）の光学的な反射率の相違を利用してマークの画像認識を行っている。
【００３０】
以上述べたように、本発明では、認識マークを新たに設けることなしに位置合わせマーク２によって、部品の実装を行うことができる。即ち、プリント基板上のマークの数を減少させることができ、基板面積の有効利用が可能となる。また、位置合わせマーク２の、マーク中心部１２１の境界線（図３（ｃ）のＡ）と、レジスト欠損部が形成される領域の境界線（図３（ｃ）のＣ）と、シルク位置合わせマークの外形形状たる境界線（図３（ｃ）のＢ）と、が重ならないように、それぞれが同心円状に配置されるため、それぞれの層の相互間のズレの有無を位置合わせマーク２によって容易に視認することができる。更に、マーク中心部１２１の周辺に、０．７ｍｍ以上の幅の絶縁版１１が露呈している部分（銅箔欠損部１２２）が形成されるため、部品実装機による当該マーク中心部１２１の認識の精度（即ち取得するプリント基板上の位置情報の精度）を向上させることできる。加えて、本実施例では、従来のプリント基板５０（図５）に形成されていた個別認識マーク５４を設けていないため、部品実装機による位置の認識回数が減少し、部品実装時間の短縮及び実装プログラムの認識に関する処理部分の工数削減が可能となり、コスト削減を図ることができる（なお、本実施例のプリント基板１では、電子部品５の対角線の略延長上となる場所に位置合わせマーク２を設けることによって電子部品５の実装位置の精度の維持を図っている）。
【００３１】
なお、上述の実施例では、マークの形状は円形であったが、本発明はこれに限定されず、例えば、多角形、楕円形、等の他の形状であっても良い。また、上述の実施例では、シルク位置合わせマークの外形形状たる境界線として、ドーナツ形状の内側の境界線を用いたが、本発明はこれに限定されず、外側の境界線を用いても良い。また、本発明の位置合わせマークの構成を図２・図３に示したものに限るものではなく、上述した概念に即した範囲で種々の変更が可能である。例えば、図４（図２・図３と同様の構成要素には同一の符号を使用している）に示したように、銅箔欠損部１２２の一部にレジスト１３がかかる（レジスト１３ではなくシルク１４がかかるものであってもよい）ようなものであってもよい（この場合にも、部品実装機によるマーク中心部１２１の認識の精度を得るためには、絶縁板１１の露出部分の幅を０．７ｍｍ確保することが望ましい）。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】実施例のプリント基板を示す上面概略図
【図２】実施例のプリント基板のレジスト塗布工程の説明図
【図３】実施例のプリント基板のシルク塗布工程の説明
【図４】別のプリント基板のレジスト塗布工程及びシルク塗布工程の説明図
【図５】従来のプリント基板を示す上面概略図
【図６】従来のプリント基板のエッチング工程の説明図
【図７】従来のプリント基板のレジスト塗布工程の説明図
【図８】従来のプリント基板のシルク塗布工程の説明図
【図９】従来のプリント基板の認識マークの形成工程説明図
【符号の説明】
【００３３】
１  プリント基板
２  位置合わせマーク
５  電子部品
１１  絶縁板
１２  銅箔（導電膜層）
１３  レジスト（レジスト層）
１４  シルク印刷（情報印刷層）
１５  レジスト・フィルム
１７  シルク・フィルム
１２１  マーク中心部
１２２  銅箔欠損部
Ａ  マーク中心部の境界線
Ｂ  シルク位置合わせマークの外形形状たる境界線（内側）
Ｃ  レジスト欠損部が形成される領域の境界線
Ｄ  シルク位置合わせマークの外形形状たる境界線（外側）
【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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