(57)【要約】【課題】  プリント基板のバックアップ装置に関し、下面に部品を搭載したプリント基板の下面を確実にバックアップする。【解決手段】  一方の面に部品を搭載したプリント基板３の一方の面を支持する為のバックアップ装置であって、バックアップ基板１上に、先端側がプリント基板３の一方の面に当接する長さを有し、且つ弾性座屈特性を有する支持部材２を、それぞれ間隔をおいて複数個配置した構成を有する。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
部品を搭載したプリント基板の前記部品を搭載した面を支持する為のバックアップ装置に於いて、
バックアップ基板上に、先端側が前記プリント基板の一方の面に当接する長さを有し、且つ弾性座屈特性を有する支持部材を、それぞれ間隔をおいて複数個配置した構成を有する
ことを特徴とするプリント基板のバックアップ装置。
【請求項２】
前記支持部材は、縦断面形状を矩形又は台形とし、且つ弾性座屈特性を有する発泡プラスチックにより構成されていることを特徴とする請求項１記載のプリント基板のバックアップ装置。
【請求項３】
前記支持部材を構成する発泡プラスチックは、導電性を有することを特徴とする請求項２記載のプリント基板のバックアップ装置。
【請求項４】
前記支持部材は、複数本の線状体をまとめて立てた構成を有することを特徴とする請求項１記載のプリント基板のバックアップ装置。
【請求項５】
前記支持部材を構成する複数本の線状体は、導電性を有する金属線により構成されていることを特徴とする請求項４記載のプリント基板のバックアップ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一方の面に部品を搭載したプリント基板の他方の面に、部品を搭載する時や半田ペーストのスクリーン印刷時に、部品を搭載した一方の面を支持する為のプリント基板のバックアップ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
プリント基板は、その上面に対する半田ペーストのスクリーン印刷工程、接着剤の塗布工程、部品の実装工程等に於いて、プリント基板が湾曲しないように下面を支持する必要がある。この場合、他方の面に部品を搭載していない状態に於ける一方の面に対する半田ペーストのスクリーン印刷工程、接着剤の塗布工程、部品実装工程等に於いては、下面は平面状であるから、特別な支持手段を必要としないものである。
【０００３】
しかし、一方の面に部品を搭載した後、他方の面に対する半田ペーストのスクリーン印刷工程、接着剤の塗布工程、部品の実装工程等に於いては、プリント基板の下面は、搭載された各種の部品により凹凸面となり、その為に、下面を支持する為の各種の構成のバックアップ装置が提案されている。
【０００４】
従来のバックアップ装置としては、例えば、（ａ）プリント基板に搭載した部品に接触しないように窪みを形成したバックアッププレートを用いた構成、（ｂ）多数の穴を形成したバックアップ基板にバックアップピンを挿入した構成、（ｃ）バックアップピンによるバックアップ位置を自動化した構成、（ｄ）流動体を封入した袋状のバックアップ部材を用いた構成等が知られている。
【０００５】
前述の（ａ）の構成は、プリント基板の種別対応のパターンの窪みを形成したバックアッププレートを製作する必要があり、コストアップとなる問題がある。これに対して、前述の（ｂ）及び（ｃ）の構成は、複数のバックアップピンの位置を選択することにより、プリント基板のバックアップを行うもので、（a）の構成に比較してコストダウンを図ることができる。
【０００６】
例えば、バックアップピンの位置を選択する構成として、図７の（Ａ），（Ｂ）に示す構成が知られており、１００はバックアップ基板、１０１は穴、１０２はバックアップピン、１１０はプリント基板、１１１，１１２は部品を示す。バックアップ基板１００に多数の穴１０１を形成し、プリント基板１１０に搭載した部品１１１の位置を除いた位置の穴１０１にそれぞれバックアップピン１０２を挿入する。それにより、図７の（Ｂ）に示すように、下面に部品１１１を搭載したプリント基板１１０の上面に、部品１１２を搭載する時に、プリント基板１１０の下面の部品１１１が搭載された位置を避けてバックアップするものであり、バックアップ基板１００は、例えば、各表面実装設備のプリント基板位置決め部の下部に固定して、上下動させることにより、半田ペーストのスクリーン印刷工程、接着剤の塗布工程、部品１１２の実装工程等に於けるプリント基板１１０のバックアップを行うものである。尚、点線で示す部品は、搭載予定を示す。
【０００７】
又前述の（ｃ）の構成の一例として、例えば、ＣＡＤ（Ｃｏｍｐｕｔｅｒ  Ａｉｄｅｄｅ  Ｄｅｓｉｇｎ）データを基に、自動挿入手段により、バックアップピンの挿入位置を自動選択して、植立する手段が知られている（例えば、特許文献１参照）。又スプリングにより上方向に押上るように、それぞれのバックアップピンを支持し、部品を搭載したプリント基板に対して押しつけ、搭載した部品に当接したバックアップピンとプリント基板に当接したバックアップピンとを、クランププレートのスライドにより、それぞれの位置に固定して、プリント基板のバックアップを行う構成も知られている（例えば、特許文献２参照）。
【０００８】
又図８に要部のみを示すバックアップ装置が提案されている。同図に於いて、２１１はプリント基板、２１２は部品、２１３はバックアップピン、２１４は固定機構、２１５はスプリング、２１６は変位センサを示す。バックアップピン２１３を含むバックアップ機構は、図示を省略したバックアップレートに複数個配置され、固定機構２１４を動作させていない状態で、部品２１２を搭載したプリント基板２１１にバックアップピン２１３の先端が当接するように、バックアッププレートを上昇させる。その結果、プリント基板２１１に当接したピン１，ｎ−１と部品２１２に直接又はその周辺に当接したピン２，３，ｎとが生じる。その場合のバックアップピン２１３の先端の移動距離を変位センサ２１６により検出する。その移動距離をＸ１，Ｘ２，・・・Ｘｎとすると、プリント基板２１１とバックアップピン２１３との間の最初の距離はＡであるから、変位センサ２１６により検出した移動距離と最初の距離Ａとを比較し、等しい場合、例えば、Ｘ１＝Ａ，Ｘｎ−１＝Ａとなったピン１，ｎ−１は、固定機構２１４により固定し、他のピンは、移動距離が最初の距離Ａより短いから、部品に当接したものと判定して、フリーの状態とする。従って、搭載した部品２１２を避けた位置で、固定状態としたバックアップピン２１３によりプリント基板２１１をバックアップすることができる（例えば、特許文献３参照）。
【特許文献１】特開平１−１１７０９９号公報
【特許文献２】特開平４−２９３３００号公報
【特許文献３】特開２００２−３５９４９９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
前述の（ａ）の構成の従来のバックアップ装置は、プリント基板の種別毎に搭載部品が相違するから、それに対応したバックアッププレートを製作しなければならず、コストアップとなる問題がある。又前述の（ｂ）の構成の従来のバックアップ装置は、バックアップピンを、搭載部品を避けた位置のバックアッププレートの穴に挿入する作業が容易でなく、且つ誤った位置に挿入して、プリント基板に搭載した部品に損傷を与える可能性が大きい問題がある。
【００１０】
又前述の（ｃ）の構成の従来のバックアップ装置は、自動化によってバックアップ装置としての機能を比較的容易に実現できるが、制御装置等を必要とし、コストアップとなる問題がある。又バックアップピンの配置間隔を小さくすることが容易でない問題もある。又前述の（ｄ）の構成の従来のバックアップ装置は、バックアップピン等の設定作業を必要としないが、部品の高さが高い程、大きい反発力を受けることになり、部品搭載位置のプリント基板を押上げ過ぎて、プリント基板が湾曲し、部品の自動搭載が困難となる問題がある。
【００１１】
本発明は、前述の従来の問題点を解決し、部品を搭載した側のプリント基板を確実にバックアップすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明のバックアップ装置は、部品を搭載したプリント基板の部品を搭載した面を支持する為のバックアップ装置に於いて、バックアップ基板上に、先端側が前記プリント基板の一方の面に当接する長さを有し、且つ弾性座屈特性を有する支持部材を、それぞれ間隔をおいて複数個配置した構成を有するものである。
【００１３】
又前記支持部材は、縦断面形状を矩形又は台形とし、且つ弾性座屈特性を有する発泡プラスチックにより構成することができる。又前記支持部材を構成する発泡プラスチックは、カーボンブラック等を混入して導電性を有する構成とすることができる。又前記支持部材は、複数本の線状体をまとめて立てた構成とすることができる。その場合、線状体を、導電性を有する金属線により構成することができる。
【発明の効果】
【００１４】
弾性座屈特性を有する支持部材によって部品を搭載した側のプリント基板のバックアップを行うもので、支持部材の先端が部品に当接すると、その支持部材は弾性座屈状態となり、その部品に対する反発力は小さくなる。又支持部材の先端がプリント基板に当接すると、弾性座屈前の状態であるから、支持部材の反発力により、プリント基板をバックアップすることができる。又プリント基板の種別に関係なく同一のバックアップ装置を用いることができる。更に、支持部材の先端で確実にプリント基板をバックアップすることにより、部品搭載時のプリント基板の振動発生を防止することができる。又支持部材を導電性を有する構成とした場合は、静電気除去の機能を備えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明のバックアップ装置は、図１を参照すると、一方の面に部品を搭載したプリント基板３の一方の面を支持する為のバックアップ装置であって、バックアップ基板１上に、先端側がプリント基板３の一方の面に当接する長さを有し、且つ弾性座屈特性を有する支持部材２を、それぞれ間隔をおいて複数個配置した構成を有するものである。
【実施例１】
【００１６】
図１は、本発明の実施例１の説明図であり、１はバックアップ基板、２−１〜２−６は支持部材、３はプリント基板、４−１〜４−３は部品を示す。支持部材２−１〜２−６は、縦断面形状を矩形とし、弾性座屈（Ｅｌａｓｔｉｃ  Ｂｕｃｈｌｉｎｇ）特性を有する発泡プラスチックにより構成した場合を示し、その先端側がプリント基板３に当接する長さとして、バックアップ基板１に間隔をおいて固定する。
【００１７】
弾性座屈は、例えば、柱状の部材に圧縮荷重を加えて、その荷重を次第に増加すると、或る荷重までは弾性変形により長さが短くなり、更に増加すると、急に湾曲する。この荷重を除くと、元の形状に復帰する現象である。この弾性座屈に対して非弾性座屈は、荷重を増加して湾曲等の変形が発生した後に、その荷重を除いても、元の形状に復帰しない変形の現象である。
【００１８】
又同一断面の柱状の部材の座屈計算式は、既に知られているように、
Ｐｋ＝（ｎπ２Ｉ）／Ｌ２  ・・・・・（１）
σｋ＝Ｐｋ／Ａ          ・・・・・（２）
で表される。尚、Ｐｋ＝座屈荷重、ｎ＝端末条件による係数、Ｅ＝縦弾性係数、Ｉ＝断面二次モーメント、Ｌ＝柱状の部材の長さ、σｋ＝座屈応力、Ａ＝柱状の部材の断面積を示す。
【００１９】
支持部材２−１〜２−６を、弾性座屈特性を有する材料及び形状として、バックアップ基板１に、それぞれ間隔をあけて配置する。従って、プリント基板３に搭載した或る程度以上の高さの部品４−１，４−２に当接した支持部材２−２，２−４は弾性座屈が生じた状態となり、プリント基板３を押し上げる力は弱くなる。又高さの低い部品４−３に当接した支持部材２−５及びプリント基板３に当接した支持部材２−１，２−３，２−６は圧縮応力を受けて、高さが縮小した状態となり、プリント基板３のバックアップを行うことができる。
【００２０】
前述の支持部材２−１〜２−６を、発泡プラスチックの中の導電性架橋ポリエチレン発泡材料により構成し、横断面形状を矩形の１０ｍｍ×１０ｍｍとし、長さを３０ｍｍとした断面形状が矩形の柱状体とし、４０ｍｍ間隔の格子の交点に中心が位置するように、支持部材を配置してバックアップ装置を構成とした。この場合、支持部材の間隔は３０ｍｍとなり、弾性座屈により湾曲した時に、隣接支持部材に倒れかかることはない。
【００２１】
この実施例に於ける支持部材の押下げ量（ｍｍ）と反発力（ｇｆ）との関係を図２に示す。押下げ量が約２ｍｍまでは反発力が増加して２００ｇｆとなり、その後、弾性座屈により、押下げ量を増加するに従って反発力は減少する。この場合、プリント基板に先端が当接した時の押下げ量が、約２ｍｍ以下となるように、支持部材の長さを選定することにより、プリント基板に反りがあってもバックアップが可能であり、プリント基板３の上面に対する部品の自動搭載工程に於けるプリント基板３の振動を抑圧することができる。又部品に当接した支持部材は、弾性座屈により、プリント基板に反りが生じるような応力を及ぼさないことになる。又導電性架橋ポリエチレン発泡材料により支持部材を構成した場合は、適度の衝撃吸収性（ダンピング特性）を有することにより、プリント基板に部品を自動搭載する過程に於ける振動を抑制することができる。更に、カーボンブラック等により導電性を有する構成したものであるから、プリント基板に対する静電気の影響を除くことができる。
【実施例２】
【００２２】
図３は、本発明の実施例２の要部斜視図を示し、１１はバックアップ基板、１２は支持部材を示し、支持部材１２は、断面形状を台形として、発泡プラスチックにより複数の支持部材１２を一体的に形成し、バックアップ基板１１に固定する。従って、支持部材１２を個別に製作してバックアップ基板１１に固定する場合に比較して、一体成形により製作することができる利点がある。
【００２３】
この支持部材１２を前述の実施例と同様の導電性架橋ポリエチレン発泡材料によって構成し、その先端側を１０ｍｍ×１０ｍｍ、高さを３０ｍｍ、配置ピッチを３０ｍｍとした場合、この支持部材１２の押下げ量（ｍｍ）と反発力（ｇｆ）との関係は図４に示すものとなった。この実施例に於いても、押下げ量が２ｍｍ程度までは反発力が２００ｇｆ程度まで増加し、それ以上の押下げ量となると、弾性座屈が生じる。前述の実施例の場合は、弾性座屈が生じた後に、押下げ量を増加するに従って反発力が低下する特性となったが、この実施例に於いては、ほぼ一定の反発力となる特性となった。
【実施例３】
【００２４】
図５は、本発明の実施例３の説明図であり、２１はバックアップ基板、２２−１〜２２−５は支持部材、２３はプリント基板、２４−１〜２４−３は部品を示す。この実施例３は、前述の実施例１，２に於ける支持部材の構成が相違するもので、複数の線状体を緩く束ねた構成を有するものである。この線状体は、ステンレス鋼等の金属細線、合成樹脂細線、合成繊維或いは動物の毛等の天然繊維やブラシ等に用いられている毛を用いることができる。又線状体の１本の太さは、その材質等に応じて，例えば、材質をバネ用ステンレスとした場合は、線径を３０μｍ程度とし、弾性座屈特性を有するように複数本をまとめて植え付けて構成する。又導電性を持たせることにより、プリント基板２３に対する静電気対策を行うことができる。
【００２５】
図５に於いては、支持部材２２−１，２２−２，２２−５は撓みを生じることなくプリント基板２３を支持し、高さが高い部品２４−２に先端が当接した支持部材２２−３は弾性座屈により湾曲し、プリント基板２３に対する反発力は、撓みを生じない支持部材２２−１，２２−２．２２−５による反発力より小さくなる。又高さが非常に低い部品２４−３に先端が当接した支持部材２２−４は、僅かに撓みが生じた状態となる。
【００２６】
この支持部材２２−１〜２２−５を、例えば、導電性を有する繊維を複数本緩くまとめて直径１０ｍｍ、長さ３０ｍｍのブラシ状の構成とし、バックアップ基板２１の４０ｍｍ格子点に配置して、バックアップ装置を構成することができる。この場合の支持部材の特性を図６に示す。即ち、押下げ量を増加するに従って反発力は急激に大きくなり、弾性座屈により、反発力は急激に小さくなる特性となった。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の実施例１の説明図である。
【図２】押下げ量と反発力との特性曲線図である。
【図３】本発明の実施例２の要部斜視図である。
【図４】押下げ量と反発力との特性曲線図である。
【図５】本発明の実施例３の説明図である。
【図６】押下げ量と反発力との特性曲線図である。
【図７】従来のバックアップ装置の説明図である。
【図８】従来のバックアップ装置の要部説明図である。
【符号の説明】
【００２８】
１  バックアップ基板
２−１〜２−６  支持部材
３  プリント基板
４−１〜４−３  部品
【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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