(57)【要約】【課題】両面に高密度に電子部品を実装したプリント配線基板を製造するに当たり、電子部品が搭載された面の裏面にクリームはんだ等の導電性ペーストを印刷する際に基板の撓みを防止して、クリームはんだ印刷が印刷欠陥がなく良好且つ確実に行えるプリント配線基板用受け台を提供する。【解決手段】支持部及び該支持部を保持する台座から構成され、該支持部は弾性部材と挿しピンからなり、挿しピンの頂部面は弾性部材面より低く、プリン配線基板を支持した際に前記弾性部材が沈下し、弾性部材面が挿しピン頂部と同じ高さになるプリント配線基板用受け台。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
支持部及び該支持部を保持する台座から構成された、片面に電子部品が搭載されたプリント配線基板面を撓ませることなく受けるプリント配線基板用受け台であって、該支持部は弾性部材と挿しピンからなり、挿しピンの頂部面は弾性部材面より低く、プリント配線基板を支持した際に前記弾性部材が沈下し、弾性部材面が挿しピン頂部と同じ高さになることを特徴とするプリント配線基板用受け台。
【請求項２】
前記挿しピンは弾性部材部分の中に設けられていることを特徴とする請求項１記載のプリント配線基板用受け台。
【請求項３】
前記弾性部材が発泡樹脂、ゴムから選ばれた材料からなることを特徴とする請求項１、又は２記載のプリント配線基板用受け台。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、両面に電子部品を実装したプリント配線基板の製造において、プリント配線基板の第１面に電子部品を搭載した後、もう片方の第２面にはんだ端子の形成に当たり、クリームはんだ等の導電性ペーストを印刷する際に、電子部品が搭載された第１面の平面性を確保しながら確実に支持するプリント配線基板用受け台に関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話を筆頭に、電子回路の小型軽量化の要請から、プリント配線基板の両面に電子部品を実装する、両面実装が広く行われている。この両面実装においては、まず、プリント配線基板の第１の面に電子部品を搭載した後、第２の面に電子部品の実装を行う。
【０００３】
プリント配線基板の第２の面に電子部品を実装するには、電子部品が実装されているプリント配線基板の第１の面を受け台、又は治具により支持してから裏面、即ち、第２の面にクリームはんだ等の導電性ペーストの印刷を行い、次いで電子部品を搭載し、固定させる。
【０００４】
プリント配線基板の電子部品が実装された面を支持するための受け台、又は治具としては、直径３ｍｍ〜５ｍｍからなる棒状の支持ピンを台座に立設して使用するピン立て方式が実用に供されている。
図４は、プリント配線基板２０をピン立て方式でプリント配線基板用受け台で支持した状態を説明するための断面模式図である。図中の支持ピン５〜１２はプリント配線基板２０に実装された電子部品２１〜２９の位置を避けた部位に立設されて、プリント配線基板を支持する。
しかし、電子部品の実装の高密度化により電子部品間の間隔が狭くなり、且つ部品が実装されていない部分が少なくなり、電子部品の実装状態により該ピン立て方式では支持が必要な部分を十分に支持できなく、撓みなく安定に支持することか難しくなってきた。
【０００５】
前記のピン立て方式の問題を改良する方法として、金属のブロックに電子部品を受入れる凹部を設けて、受け台の面で支持する方式が提案されている。
該方式においては、受け台が重く、且つ凹部の加工が非常に煩雑であった。又、経済性の点でも改善が求められていた。
【０００６】
これらの問題を改善するために、金属の代わりに軽量で、且つ加工のし易いプラスチックを用いる方法が提案されている。例えば、
【特許文献１】特開平９−３２９８９７号公報。
【特許文献２】特開平１０−２７５９７５号公報。  前記特許文献にはプラスチックを用いて凹部の加工をレーザーで行う方法が開示されている。レーザーによるプラスチックの加工は比較的容易に行うことができるが、プラスチックの厚さ精度が悪く、支持部面の平面性が悪く、撓みなく確りとプリント配線基板を支持することが難しい。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、電子部品が搭載されたプリント配線基板の裏面に電子部品を実装するためにクリームはんだ等の導電性ペーストを印刷する際に、常にクリームはんだの印刷用マスクとの平行を維持しなが印刷時の印刷圧よるプリン配線基板の撓みを防止したプリント配線基板用受け台を、安価に、且つ、短納期で提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
すなわち、本発明は、
支持部及び該支持部を保持する台座から構成された、片面に電子部品が搭載されたプリント配線基板面を撓ませることなく受けるプリント配線基板用受け台であって、該支持部は弾性部材と挿しピンからなり、挿しピンの頂部面は弾性部材面より低く、プリント配線基板を支持した際に前記弾性部材が沈下し、弾性部材面が挿しピン頂部と同じ高さになることを特徴とするプリント配線基板用受け台、及び
【０００９】
前記挿しピンは弾性部材部分の中に設けられていることを特徴とする前記記載のプリント配線基板用受け台、及び
【００１０】
前記弾性部材が発泡樹脂、ゴムから選ばれた材料からなることを特徴とする前記記載のプリント配線基板用受け台、である。
【発明の効果】
【００１１】
電子部品が搭載されたプリント配線基板の裏面に電子部品を実装する際に、電子部品が既に搭載された面側を支持するための受け台であって、支持部が挿しピンと弾性部材からなり、且つ挿しピンの頂部面は弾性部材面より低くなっているため、プリント配線基板を支持した際に前記弾性部材が沈下し、弾性部材面が挿しピン頂部と同じ高さになり、プリ
ント配線基板の平面性は挿しピン間の平面性により保持され、且つ、弾性部材部も挿しピンと同じ位置でプリント配線基板を支持する役割を果たすため、撓みなく確りと支持することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明のプリント配線基板用受け台の実施様態について図１〜図３を参照しながら詳細に説明する。
図１は本発明のプリント配線基板用受け台の平面模式図である。該受け台には図２における電子部品２１〜２９を受入れる凹部３０〜３５が、且つ支持部の弾性部材部分の中に挿しピン５〜１２が配置されている。
【００１３】
図２は本発明のプリント配線基板用受け台の図１のＸ−Ｘ部の断面模式図で、（ａ）は片面にに電子部品２１〜２９が実装されたプリント配線基板２０を本発明のプリント配線基板用受け台１で支持した状態を示す断面模式図、（ｂ）はプリント配線基板を支持していない状態を示す断面模式図である。
本発明のプリント配線基板用受け台１は台座３と、該台座の上の支持部２からなり、該支持部は弾性部材４と挿しピン５〜１２からなる。（ａ）においては弾性部材面は挿しピンの頂部と同じ高さになり、両者によってプリント配線基板は支持されている。
【００１４】
図３は、図２の（ｂ）のＡ部の拡大模式図である。図３に示したように挿しピンの頂部面の高さは弾性部材の面よりも低くなるように設計されており、プリント配線基板を設置し、クリームはんだを印刷した時には、印刷版の重量や印刷圧等の負荷応力により、弾性部材面が挿しピンの位置まで沈下し、図２の（ａ）のようになる。
【００１５】
本発明に用いられる台座用の材料は、金属や樹脂を用いることができるが、導電性の材料が好ましい。樹脂のような絶縁材料を使用する際は、金属蒸着、金属メッキ、導電性コーティング等の導電性処理を施したり、導電性フィラーを含有させて導電性を有するようにするのが好ましい。又、支持部の平面性を確保するための加工精度の点からは金属や硬質樹脂、金属と硬質樹脂の積層体が好ましい。具体的には、金属としては、ニッケル、銅、アルミやこれら金属の合金、及びステンレス等が挙げられる。又、硬質樹脂としては、例えば、ＡＢＳ樹脂、ＡＳ樹脂、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂、液晶樹脂、ＰＥＥＫ樹脂等が挙げられる。硬質樹脂は金属よりも軽量であるが少し変形しやすく、該変形の点では金属が優れているが重量の点で不利であり、使用目的により使い分ければよい。
【００１６】
支持部は弾性部材と挿しピンからなり、これらは導電性材料が好ましい。弾性部材はプリント配線基板を支持した際に、印刷版の重量や印刷圧等の応力で挿しピンの位置まで沈み、且つその状態で基板を支持する。プリント配線基板を取り去った際は元に戻っても、元に戻らなくてもよい。好ましい材料としては、２５％圧縮応力が１０，０００〜２０ｋＰａの樹脂が好ましく、３，０００〜４０ｋＰＡが更に好ましい。具体的には、発泡樹脂やゴム等が挙げられる。発泡樹脂においては原料樹脂が硬くても、発泡することにより弾性を有するようになり、且つ発泡率によって圧縮応力を変えることができる。発泡樹脂の具体例としては、発泡ポリウレタン、発泡ポリエチレン、発泡ポリオレフィン、発泡ポリスチレン、発泡ゴム、発泡ポリエステル樹脂等が、又ゴムとしては、ブタジエンゴム、イソプレンゴム、クロロプレンゴム、二トリルゴム、エチレン・プロピレンゴム、ポリウレタンゴム、シリコーンゴム等が挙げられる。これらの発泡樹脂やゴムは導電性を持たせるために、カーボンブラック等の導電性フィラーを配合したり、導電性塗料を塗布したり、導電性金属薄膜を成膜してもよい。
一方、挿しピンは平面性を維持する役割を有し、その材料としては、台座用の材料として挙げられた金属や硬質の樹脂が好ましい。導電性、加工精度等からはアルミ、ニッケル、銅等の金属やこれら金属の合金、及びステンレン等の金属が好ましい。
【００１７】
挿しピンは前記したようにプリント配線基板の平面性を維持するためには、受け台の台座に立設するのが好ましい。
又、弾性部材の加工上の問題から該弾性部材中に貫通穴を設けて立設するのが好ましい。挿しピンを立設するには台座上に接合してもよいし、差し込み穴を設けて差し込んでもよい。挿しピンを弾性部材中に設けた場合は、弾性部材に挿しピン用の貫通穴を設けて挿しピンを挿入し、台座上に立設するだけでもよい。挿しピンを台座に接合しなければ、挿しピンの再使用が可能となり好ましい。
【００１８】
本発明のプリント配線基板用受け台の製造方法について説明する。
本発明の受け台は電子部品の受入れ用の凹部を設けてなるが、該凹部は前記した弾性部材のブロックやシートからルーター等による機械加工、レーザー加工により、搭載された電子部品部分の平面形状より若干大きく削り取り、形成する。この際同時に挿しピンを立設する貫通穴も開けておく。凹部の形成のし易さからは炭酸ガスレーザー、ＹＡＧレーザー等を用いるレーザー加工法が作業性、経済性の点から好ましい。レーザー加工法においては、弾性部材のブロックに凹部を形成する場合、レーザー光を凹部の全域に走査しながら照射しなければならず、加工に長時間を要する。一方、弾性部材の薄いシートで、シートの上面から下面までレーザーで切断できる薄さであれば、レーザー光は凹部の輪郭部に照射するだけで、凹部を窓状に切り抜くことができ、加工時間が大幅に短縮されるので好ましい。
【００１９】
レーザー加工により輪郭照射により窓状に切り抜けるシートの厚さには限界があり、一枚のシートでは必要とされる凹部の深さが得られない場合は、窓状に切り抜いた同じシートを複数枚積層して所望の深さの電子部品受け入れ部を形成すればよい。たとえ複数枚のシートを加工してもブロックを加工するよりは加工時間は短縮される。又、当然すべてのシートを同じ形状に切り抜く必要はなく、台座側に積層されるシートにおいては、薄い電子部品の部分は切り抜く必要はない。
複数のシートを積層する際、挿しピンの位置に差し込み孔を設けておけば、挿しピンを差し込むことによってシートを重ね合わせた際の位置決めを容易に行うことができ、好ましい。この輪郭の照射により窓状に切り抜く場合、できるだけ厚膜のシートを切り抜けるほうが好ましく、この点からは弾性部材としては発泡樹脂が好ましい。
【００２０】
支持部の大きさや形状は、電子部品の実装状態により、凹部の加工のし易さ、及び印刷圧等の応力の負荷状況等を考慮して設計すればよい。又、挿しピンの位置及び大きさ等も支持されたプリント配線基板の平面性が保てるように設計すればよい。従って、支持部はプリント配線基板の部品が搭載されていない部分で及び／又は電子部品の面で支持してもよい。又一部の挿しピンは支持部の弾性部材のない位置に立設してもよい。電子部品の面で支持する場合は支持部の高さは電子部品の厚さを考慮し、且つこの場合も挿しピンの頂部は弾性部材面よりも低くし、プリント配線基板を支持した状態では弾性部材は挿しピンの頂部まで沈下し、挿しピンと弾性部材で電子部品部分を支持する。支持部における挿しピンの頂部と弾性部材面の高さの差は、弾性部材の弾性率、プリント配線版や印刷版の重量、印刷圧等の負荷される応力にもよるが、通常３ｍｍ以下程度、好ましくは０．０３〜２ｍｍ、更に好ましくは０．０１〜１ｍｍである。
【００２１】
挿しピンは前記した金属又は硬質樹脂を機械加工により作られ、その断面形状は円形、楕円形、正方形、直方形、十字形、Ｌ字形、Ｔ字形等特に制限はない。又挿しピンの形状は全て同じであっても、又異なってもよい。
更に、挿しピンの上面（プリント配線基板と接触する面）はプリント配線基板面や電子部品部を保護したり、滑り難くするため、導電性を持たせるためにメッキやスパッタ等により金属皮膜を被覆したり、導電性ゴムをライニングしたり、又はキャップ等を被せてもよい。
【００２２】
次に所定の大きさに切り出してなる金属又は硬質樹脂からなる台座に、電子部品受入れ用の凹部と挿しピン用の貫通孔を設けた弾性部材を固定し、挿しピンを弾性部材に設けられた挿しピン孔に差し込む。台座に弾性部材を固定するには、接着剤等で接合したり、又は台座に孔を設けて本発明の支持用の挿しピン、又は固定用の専用のピンを差し込んで固定してもよい。支持用の挿しピンや固定用の専用のピンで固定した場合は、プリント配線基板の外形が共通の場合には台座を共通に使用することもでき、好ましい。
又、従来用いられているピン立て方式の受け台に、更に支持が可能又は必要な部分にピンの高さよりも少し厚い本発明の弾性部材を該ピンで固定して使用することもできる。
支持部を固定する別の方法として、台座上に挿しピン用の孔を設けた硬質の樹脂シートを貼り合わせ、該硬質の樹脂シート上に弾性部材を設置し、挿しピンで固定することもできる。
【００２３】
本発明の受け台で、電子部品が搭載されたプリント配線基板を支持した場合、弾性部材と挿しピンの両者で支持される。この際大切なことは、基板の平面性を確りと維持することであるが、この平面性の維持は挿しピンの高さを均一にすることで得ることができる。通常ゴム等の弾性体だけで支持した場合、弾性体の厚さの精度は十分ではなく、又使用中の印刷圧等の応力により変形し、基板の撓みの原因となっていたが、本発明の受け台においては、基板の平面性は挿しピンの高さで維持される。この平面性の点から挿しピンを立設した際の高さの寸法公差は±０．１０ｍｍ以内が好ましい。
【００２４】
本発明の受け台は、プリント配線基板の撓みを強制的に修正するために、支持部、例えば挿しピンに真空吸着孔を設け、プリント配線基板を受け台に真空吸着により固定することもできる。又、受け台にプリント配線基板の位置合わせ用のピンや、凹部や穴を設けても良い。  
【実施例１】
【００２５】
以下、本発明を実施例によりさらに詳細に説明する。但し、本発明は、これらの実施例により限定されるものではない。
弾性部材として、厚さ３．０ｍｍのＡ５判サイズの市販の導電性ポリエチレンフォームに炭酸ガスレーザーを用いて、図１に示された電子部品の受入れ部に相当する位置に電子部品の大きさよりＸＹ方向で各１ｍｍ大きい開口部、及び図１に示された挿しピンの位置にΦ３．０ｍｍの挿しピン用の開口部を設けた。同様の開口部を設けた導電性ポリエチレンフォームを３枚製作した。又、挿しピン用の開口部だけを設けた導電性ポリエチレンフォームを１枚製作した。一方、ステンレスでΦ３．０ｍｍ、長さ１１．８ｍｍの挿しピンを製作した。
次に台座となる厚さ５ｍｍのＡ５判の大きさのアルミブロックに、挿しピン用の開口部だけが設られた前記導電性ポリエチレンフォームを貼り合わせ、その上に電子部品の受入れ用と挿しピン用の開口部設けられた前記製作の３枚の導電性ポリエチレンフォームを順次位置合わせをしながら接着剤を用いて、且つ接着剤の厚みが均一になるように注意しながら貼り合わせた。次に、前記製作の挿しピンを差し込んで本発明のプリン配線基板用受け台を製作した。尚、支持部において、導電性ポリエチレンフォーム面と挿しピンの頂部面の高さの差は０．３ｍｍであった。又電子部品の最大の厚さは７ｍｍであった。
【実施例２】
【００２６】
実施例１で使用した導電性ポリエチレンフォームの代わりに３ｍｍ厚の市販の導電性ポリウレタンフォームを用いて実施例１と同じ方法で同様な電子部品の受入れ用と挿しピン用の開口部を設けたシートを３枚、挿しピン用の開口部だけを設けたシートを１枚製作した。次に、挿しピン用の開口部だけが設けられた導電性ポリウレタンフォームに、両方の開口部が設けられた前記製作の３枚のシートを貼り合わせて支持部の弾性部材を作った。この貼り合わせの際に４枚のシート間の位置を合わせるために、予め作っておいたステンレス製のΦ３．０ｍｍ、長さ１４．４ｍｍの挿しピンを差し込んで行った。
次に台座に厚さ１０ｍｍのＡ５判サイズのアクリル樹脂ブロックを用い、該台座の挿しピン位置の部分にΦ３．０４ｍｍ、深さ３．０ｍｍの穴を開けた。
最後に前記した台座に弾性部材を設置し、挿しピンを弾性部材を通して台座の穴に差し込んで本発明のプリント配線基板用受け台を製作した。
【００２７】
〔使用例〕
片面に電子部品が既に搭載されたプリント配線基板の反対面に常法によりクリームはんだの印刷を行った。
この時に用いられた片面に電子部品が搭載されたプリント配線基板は部品搭載時のはんだのリフロー時の熱により対角線上に約０．２０ｍｍ撓み（変形）が生じていたが、本発明の受け台を使用して印刷をおこなったところ、実施例１及び２いずれの受け台においても、印刷ずれ、にじみ等の印刷不良は認められず、適正なクリームはんだの印刷ができた。
【産業上の利用可能性】
【００２８】
本発明のプリント配線基板用受け台は、微細な電子部品をより高密度に両面に実装したプリン配線基板の製造において、片面に電子部品が搭載されたプリント配線基板の反対の面にクリームはんだ等の導電性ペーストを印刷した際に、既に搭載された電子部品に何ら損傷を与えることなく、該基板を平面性を確保しながら確りと支持することができた。その結果クリームはんだの印刷ずれ、にじみ等の印刷不良は全く発生しなかった。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明のプリント配線基板用受け台の平面模式図。
【図２】本発明のプリント配線基板用受け台の図１におけるＸ−Ｘ部分の断面模式図で、（ａ）はプリント配線基板を支持した状態の図、（ｂ）はプリント配線基板を支持していない状態の図。
【図３】図２（ｂ）のＡ部の拡大模式図。
【図４】従来のピン支持方式の受け台で片面に電子部品が搭載されたプリント配線基板を支持した状態を説明するための断面模式図。
【符号の説明】
【００３０】
１              プリント配線基板受け台
２              支持部
３              台座
４              弾性部材
５〜１２        挿しピン
２０            プリント配線基板
２１〜２９      電子部品
３０〜３５      電子部品受入れ凹部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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