(57)【要約】【課題】プリント基板と基板支持部材の密着性を改善し、プリント基板の反りを防止する。【解決手段】配線パターン２１１、２１２が形成されたプリント配線基板２１０と、プリント配線基板２１０の外周部分に形成された捨て基板２２０と、からなるプリント基板２００であって、捨て基板２２０の少なくとも一部に磁性体２４０を有することを特徴とするプリント基板２００である。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
配線パターンが形成されたプリント配線基板と、
前記プリント配線基板の外周部分に形成された捨て基板と、
からなるプリント基板であって、
前記捨て基板の少なくとも一部に磁性体を有する
ことを特徴とするプリント基板。
【請求項２】
請求項１に記載のプリント基板であって、
前記プリント配線基板と前記捨て基板とが接続部を介して接続されていることを特徴とするプリント基板。
【請求項３】
請求項１または２に記載のプリント基板であって、
前記プリント配線基板の一部に前記磁性体を有する
ことを特徴とするプリント基板。
【請求項４】
請求項１乃至３いずれか記載のプリント基板であって、
前記磁性体が、鉄、コバルト、ニッケル、酸化クロム、フェライト系磁石または鉄・クロム・コバルト系合金磁石から選ばれた少なくとも一種
からなることを特徴とするプリント基板。
【請求項５】
請求項１乃至４いずれかに記載のプリント基板を支持するプリント基板支持装置であって、
前記プリント基板が載置される基板支持部材と、
前記基板支持部材に圧接される方向に前記磁性体を磁気吸着する磁気吸着部と、
を有することを特徴とするプリント基板支持装置。
【請求項６】
請求項５に記載のプリント基板支持装置であって、
前記磁気吸着部が、永久磁石
からなることを特徴とするプリント基板支持装置。
【請求項７】
プリント配線基板の外周部分に、磁性体を有する捨て基板が形成されたプリント基板を用意する工程と、
前記プリント基板を請求項５または請求項６に記載の基板支持部材に載置する工程と、
前記プリント基板に対して加熱処理を施す工程と、
前記プリント基板から前記捨て基板を除去して、前記プリント配線基板を得る工程
と、
を含むことを特徴とするプリント配線基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プリント基板、プリント基板支持装置及びプリント配線基板の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子機器の高機能化に伴い、電子部品の多くはプリント基板の表面に直接はんだ付けする表面実装工法によって接合されている。この工法では、基板のはんだ接合パッドにメタルマスクを用いた印刷工法によるはんだペースト供給を行いその後、電子部品を自動実装機（マウンタ）で所定の位置に搭載し、リフロー炉にて全体加熱することではんだ接合を行っている。このとき用いる一般的な基板では、その製造工程で反りが生じることがある。
【０００３】
この基板に印刷工法ではんだペーストを供給する場合、基板の反りが大きいとメタルマスクと基板が密着せず隙間が生じ、この隙間よりはんだペーストが滲み出ることによってはんだペーストの印刷不良を生じる。また電子部品の搭載時に基板が反っているとはんだ付け端子（リード）とはんだペーストとの密着性が悪くなる。
またリフロー炉で加熱すると、基材は膨張するが電子部品の配置や配線パターンによっては基板上の温度分布が不均一になることで更に反ることになる。加熱中に基板が反り、それまで接触していたはんだペーストとリードが離れる方向に作用すると未接合などの接合不良となる。さらにまた未接合に至らない場合でも、基板反りによって発生した応力が溶融はんだが凝固する際に作用するとコールドジョイントと呼ばれる脆いはんだ接合になる。
このため実装工程で基板の反りを防止することが望まれている。
【０００４】
上述のようなプリント基板の反りを防止するために、従来プリント基板支持装置が利用されている。このプリント基板支持装置について、図４を参照し、以下に説明する。
【０００５】
プリント基板１００は、プリント基板支持装置１５０により支持される。図４に示すようにプリント基板支持装置１５０の基板支持部材１５１上には、プリント基板１００が載置される。プリント基板１００は、プリント配線基板１１０と捨て基板１２０を有している。
【０００６】
捨て基板１２０は、接続部１３０を介してプリント配線基板１１０と接続されている。捨て基板１２０は、プリント配線基板１１０への部品実装に影響しない部分である。捨て基板１２０と基板支持部材１５１とは粘着テープ１４０により固定される。基板支持部材１５１は、耐熱性を有し、リフロー加熱で変形したり反ったりしない材質であり、板状の部材である。粘着テープ１４０は、耐熱性を有する。
【０００７】
プリント基板支持装置１５０では、基板支持部材１５１上にプリント基板１００を設置した後、捨て基板１２０と基板支持部材１５１とを粘着テープ１４０により固定して、部品実装及びリフローはんだ付けが行われる。
【０００８】
しかしこのようなプリント基板支持装置１５０では、粘着テープ１４０のコストがかかり、さらに粘着テープ１４０の貼り付け及び取り外しの工程が必要となる。また、粘着テープ１４０の厚さ分だけに凹凸が生じるため、はんだペーストの印刷工程でメタルマスクがプリント配線基板１１０に密着しないという問題が起こりうる。
【０００９】
このため粘着テープを使わないプリント基板支持装置として、例えば特許文献１および特許文献２に記載されたものがある。
【００１０】
特許文献１では、基板本体と捨て基板より構成されている基板において、捨て基板部のみに強化用積層部を設け基板本体より基板厚を厚くすることで基板強度の向上を図っている。
【００１１】
特許文献２では、捨て基板部に金属製の補強板を埋設することで基板強度の向上を図っている。
【特許文献１】特開2001-007453号公報
【特許文献２】特開2003-152289号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、特許文献１に記載のプリント基板支持装置では、捨て基板部に強化用積層部を設けるため、捨て基板部が基板本体より厚くなり、両者の間に段差が生じる場合がある。表面実装において、基板へのはんだペースト供給は一般的にメタルマスクを用いた印刷法で行われるが、この工法では基板とメタルマスクを密着させて行うため、このような段差があると基板とメタルマスクとの間に隙間が発生し、この隙間からはんだペーストが滲み出ることになり、印刷不良を生じうる。
【００１３】
また特許文献２に記載のプリント基板支持装置は、補強板を埋設しているが、十分な強度を得るために補強板はある程度の厚みが必要となり、基板の薄型化には適さないものである。また補強板の幅が部分的に狭くなったり途中で途切れたりもしくは長さが基板より短いものであったりすると、補強板が存在しない部分の強度が弱くなり応力が集中し、基板が反りやすくなる。このため、基板の反りを防止するには、補強板の形状や長さが制限されることになり、例えば、配線チェックや電解めっき用の引き出しパターンを通すのに適さないといった問題が発生しやすくなる。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明によれば、配線パターンが形成されたプリント配線基板と、プリント配線基板の外周部分に形成された捨て基板と、からなるプリント基板であって、捨て基板の少なくとも一部に磁性体を有することを特徴とするプリント基板が提供される。
【００１５】
本発明によれば、プリント基板支持装置であって、プリント基板が載置される基板支持部材と、基板支持部材に圧接される方向に前記磁性体を磁気吸着する磁気吸着部と、を有することを特徴とするプリント基板支持装置が提供される。
【００１６】
本発明によれば、プリント配線基板の製造方法であって、プリント配線基板の外周部分に、磁性体を有する捨て基板が形成されたプリント基板を用意する工程と、プリント基板を基板支持部材に載置する工程と、プリント基板に対して加熱処理を施す工程と、プリント基板から捨て基板を除去して、プリント配線基板を得る工程と、を含むことを特徴とするプリント配線基板の製造方法が提供される。
【００１７】
プリント基板支持装置で支持されるプリント配線基板の外周部分の少なくとも一部に磁性体が形成されているため、磁性体がプリント基板支持装置内の磁気吸着部に引き寄せられ、プリント基板が基板支持部材に圧接されるようになる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明のプリント基板およびプリント基板支持装置によれば、磁力によりプリント基板が基板支持部材に圧接されるので、プリント基板と基板支持部材の密着性を改善し、プリント基板の反りを防止することができる。さらに、はんだペースト印刷、表面実装部品搭載、リフローはんだ付け等といった加熱処理を含む一連の実装工程をプリント基板反りのない状態で実施することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。ただし、本実施の形態に関して前述した従来例と同一の部分は、同一の名称を使用して詳細な説明は省略する。
【００２０】
（第１の実施形態）
本発明の第１の実施形態を図１、２を参照して以下に説明する。
なお、本実施の形態では図示するように前後左右上下の方向を規定して説明する。しかし、これは構成要素の相対関係を簡単に説明するために便宜的に規定するものである。従って、本発明を実施する製品の製造時や使用時の方向を限定するものではない。
【００２１】
図１は、本実施形態のプリント基板２００及びプリント基板支持装置２５０を上面から見た図である。プリント配線基板２１０の外周部分４辺に、接続部２３０を介して捨て基板２２０が形成されている。
図２は、図１中Ａ−Ａ'の断面のうち、Ｏ−Ａ'部分について示した断面図である。
本実施の形態のプリント基板２００は、配線パターンが形成されたプリント配線基板２１０と、プリント配線基板２１０の外周部分に形成された捨て基板２２０と、からなるプリント基板２００であって、捨て基板２２０の少なくとも一部に磁性体２４０を有することを特徴とするプリント基板２００である。
【００２２】
プリント配線基板２１０は、絶縁層２１３と、内層配線パターン２１１、外層配線パターン２１２とを有している。また、複数の層膜を有する多層構造に形成されている。
【００２３】
さらに、プリント配線基板２１０と捨て基板２２０とが接続部２３０を介して接続されている。接続部２３０によって、プリント配線基板２１０と捨て基板２２０とを手などによって容易に切り離すことができる。接続部２３０は、切り離すことができるようにＶ状の溝を上下に有している。
【００２４】
捨て基板２２０の少なくとも一部に磁性体２４０を有している。磁性体２４０は、捨て基板２２０の内層または外層に形成されている。
【００２５】
磁性体２４０は、鉄、コバルト、ニッケル、酸化クロム、フェライト系磁石、鉄・クロム・コバルト系合金磁石、またはこれらの元素を含む合金や化合物等で強磁性を有するものを用いることができる。
磁性体２４０の厚さは、磁性体２４０自体の強度を必要としないため薄いものでもよい。また、強度を維持するために形状や長さが制限されることもない。少なくともプリント基板支持装置２５０に固定される程度、磁気吸着部２５２に引き寄せられる程度の磁性を有することができる厚さがあればよい。例えば、外層配線パターン２１２などと同じ厚みにすることができ、プリント配線基板２１０と捨て基板２２０との段差を小さくすることによって、印刷不良などを防止することができる。
【００２６】
プリント基板支持装置２５０は、プリント基板２００を支持するプリント基板支持装置２５０であって、プリント基板２００が載置される基板支持部材２５１と、基板支持部材２５１に圧接される方向に前記磁性体２４０を磁気吸着する磁気吸着部２５２と、を有する。
【００２７】
基板支持部材２５１には、基板支持部材２５１に圧接される方向にプリント基板２００の磁性体２４０を磁気吸着する磁気吸着部２５２が設けられる。すなわち、基板支持部材２５１上のプリント配線基板２１０とは反対側に磁気吸着部２５２が設けられる。基板支持部材２５１は、平らでかつ耐熱性を有する材料よりなる部材である。こうすることにより、はんだペースト印刷、表面実装部品搭載、リフローはんだ付け等の加熱工程を含む一連の実装工程を基板反りのない状態で実施することができる。
【００２８】
磁気吸着部２５２が、永久磁石であってもよい。こうすることにより、磁性体２４０を有したプリント基板２００に対して、プリント基板支持装置２５０を交換することなく繰り返し用いることができる。
【００２９】
プリント配線基板２１０は次のようにして製造される。
（１）プリント配線基板２１０の外周部分に、磁性体２４０を有する捨て基板２２０が形成されたプリント基板２００を用意する工程と、
（２）プリント基板２００を基板支持部材２５１に載置する工程と、
（３）プリント基板２００に対して加熱処理を施す工程と、
（４）プリント基板２００から捨て基板２２０を除去して、プリント配線基板２１０を得る工程と、を含む。
【００３０】
以下、詳細について述べる。
（１）プリント配線基板２１０の外周部分に、磁性体２４０を有する捨て基板２２０が形成されたプリント基板２００を用意する。磁性体２４０を有するプリント基板２００は、一般に知られた製造方法によって得ることができる。例えば、特開2006-156597号公報記載の強磁性体層を有する配線基板の製造方法に基づいて製造する。プリント配線基板２１０と捨て基板２２０との間にＶ状の溝を設けることによって、捨て基板２２０とプリント配線基板２１０が接続部２３０によって接続されたプリント基板２００が形成される。
（２）次に、上記のような捨て基板２２０を有するプリント基板２００を、基板支持部材２５１に圧接される方向にプリント基板２００の磁性体２４０を磁気吸着する磁気吸着部２５２が設けられた基板支持部材２５１に載置する。プリント基板２００の捨て基板２２０が有する磁性体２４０が磁力によって基板支持部材２５１に圧接され、プリント基板２００は固定される。
（３）続いて、プリント基板２００に対して、はんだペースト印刷、表面実装部品搭載、リフローはんだ付けなどといった加熱処理を施す。このような一連の実装工程は、プリント基板支持装置２５０を用いて行われる。
（４）実装後、プリント基板２００から接続部２３０によって捨て基板２２０を除去して、部品実装されたプリント配線基板２１０を得る。捨て基板２２０は、接続部２３０のＶ状の溝によって、手などでプリント配線基板２１０から切り離すことができる。
【００３１】
次に、効果について説明する。
プリント基板２００を基板支持部材２５１に載せると、プリント基板２００の捨て基板２２０が有する磁性体２４０と、基板支持部材２５１に圧接される方向に磁性体２４０を磁気吸着する磁気吸着部２５２とが、磁力によって引き寄せ合い、プリント基板２００が基板支持部材２５１に固定される。
【００３２】
このような状態のプリント基板支持装置２５０において、はんだペースト印刷、表面実装部品搭載、リフローはんだ付けといった加熱を伴う一連の実装工程を経ても、反りのないプリント基板２００を得ることができる。また、磁性体２４０は、磁性体２４０自体の強度を必要としないため、薄いものでもよく、形状や長さの制限も生じない。そのため、磁性体２４０によって配線パターンの設計が制限されることを防止できる。
【００３３】
（第２の実施形態）
本発明の第２の実施形態を図３を参照して以下に説明する。ただし、第１の実施形態と重複部分の説明は適宜省略する。
【００３４】
第１の実施形態に示したプリント基板支持装置２５０（図２）に対して、第２の実施形態では、さらに、プリント配線基板３１０の一部に磁性体３４０を有している。磁性体３４０は、プリント配線基板３１０の配線パターン３１１、３１２がない部分に設けられる。すなわち、捨て基板３２０およびプリント配線基板３１０の両方に磁性体３４０が形成される。
また、プリント基板支持装置３５０は、基板支持部材３５１に圧接される方向にプリント配線基板３１０の磁性体３４０を磁気吸着する磁気吸着部３５２をさらに有する。すなわち、捨て基板３２０が基板支持部材３５１に圧接される方向と、プリント配線基板３１０が基板支持部材３５１に圧接される方向と、それぞれにおいて基板支持部材３５１上のプリント基板３００と反対側に磁気吸着部３５２が設置される。
【００３５】
これにより、捨て基板３２０とプリント配線基板３１０自体が基板支持部材３５１に圧接され、さらにプリント基板３００全体の反りを防止するという効果が得られる。
また、プリント配線基板３１０の層膜を形成するとともに磁性体３４０が形成されることにより、磁性体３４０を埋設するといった工程を省略することができる。
【００３６】
なお、本発明は本実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で各種の変形を許容する。
【００３７】
上記形態では、プリント配線基板の外周部分４辺に捨て基板が形成されている例を示したが、捨て基板はプリント配線基板の外周部分のうち、左右または上下の２辺に形成されていてもよい。プリント基板が加熱処理によっても反らない程度に基板支持装置に固定されればよい。
【００３８】
例えば、上記形態では、複数の膜層を有する多層構造について説明したが、最外層のみの単層構造であってもよい。また、磁性体は連続した板状でなくてもよく、例えばドット、タイル状または不定形等でもよい。配線パターンや基板穴を避けることができるような形であればよく、できる限り広い面積を有するように埋設されていればよい。
【００３９】
また、上記形態では、接続部は上下にＶ状の溝を有するものとしたが、手などによって切り離せるものであれば、上下のいずれか一方でもよく、またスリットを有したものでもよく、接続部材等を用いてもよい。
【００４０】
磁性体は、鉄、コバルト、ニッケル、酸化クロム、フェライト系磁石または鉄・クロム・コバルト系合金磁石、またはこれらの元素を含む合金や化合物等で強磁性を有するものであってもよい。磁力を発生する材料などであれば用いることができる。こうすることにより、金属材料からなる基板支持部材に対しては、磁気吸着部を用いなくても、プリント基板に密着することとなる。
【００４１】
また、磁気吸着部は、永久磁石、電気磁石などであってもよい。電気磁石を用いた場合、プリント基板と基板支持部材との脱着を電流スイッチにより容易にすることができる。また、磁気吸着部は、磁力を発生しない磁性物質であってもよい。磁性体が磁力を有する場合、磁気吸着部の材質は磁力を有するものに限定されない。
【００４２】
さらに、当然ながら、上述した実施の形態および複数の変形例は、その内容が相反しない範囲で組み合わせることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】実施形態におけるプリント基板支持装置の構成を示す上面である。
【図２】実施形態におけるプリント基板支持装置の構成を示す断面図である。
【図３】実施形態におけるプリント基板支持装置の構成を示す断面図である。
【図４】従来のプリント基板支持装置の構成を示す断面図である。
【符号の説明】
【００４４】
１００  プリント基板
１１０  プリント配線基板
１２０  捨て基板
１３０  接続部
１４０  粘着テープ
１５０  プリント基板支持装置
１５１  基板支持部材
２００、３００  プリント基板
２１０、３１０  プリント配線基板
２１１、３１１  内層配線パターン
２１２、３１２  外層配線パターン
２１３、３１３  絶縁層
２２０、３２０  捨て基板
２３０、３３０  接続部
２４０、３４０  磁性体
２５０、３５０  プリント基板支持装置
２５１、３５１  基板支持部材
２５２、３５２  磁気吸着部
【図１】
2008192881.tif 000003
【図２】
2008192881.tif 000004
【図３】
2008192881.tif 000005
【図４】
2008192881.tif 000006