(57)【要約】【課題】半田工程を不要にし、プリント基板の製作工程を一つの連続工程にできるプリント基板の製造方法を実現する。【解決手段】電子部品が表面実装されるプリント基板の製造方法において、基板に電子部品が表面実装された後、導電性インクを用いてプリント配線するようにしたことを特徴とするプリント基板の製造方法である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子部品が表面実装されるプリント基板の製造方法において、
基板に電子部品が表面実装された後、導電性インクを用いてプリント配線するようにしたこと
を特徴とするプリント基板の製造方法。
【請求項２】
電子部品実装前に電子部品の実装位置に粘着あるいは接着シート又は粘着あるいは接着材を配置すること
を特徴とする請求項１記載のプリント基板の製造方法。
【請求項３】
電子部品実装前に電子部品の部品形状に合わせて成形されたシートあるいはボードが使用されたこと
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の製造方法。
【請求項４】
前記部品の実装や配線プリントの作業において、画像処理によるアライナが使用されたこと
を特徴とする請求項１乃至請求項３の何れかに記載のプリント基板の製造方法。
【請求項５】
前記プリント配線時において、インク塗布ノズルをプリント基板に対して鉛直方向より所定角度傾けたこと
を特徴とする請求項１乃至請求項４の何れかに記載のプリント基板の製造方法。
【請求項６】
前記プリント配線時において、インクを帯電させ、前記プリント基板背面側に逆の電荷を印加するようにしたこと
を特徴とする請求項１乃至請求項５の何れかに記載のプリント基板の製造方法。
【請求項７】
配線プリント終了後に防護層で覆うようにしたこと
を特徴とする請求項１乃至請求項６の何れかに記載のプリント基板の製造方法。
【請求項８】
配線プリントのインクに導電性ゴム等の柔軟性を持った材料が使用されたこと
を特徴とする請求項１乃至請求項７の何れかに記載の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、半田工程を不要にし、プリント基板の製作工程を一つの連続工程にできる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】
プリント基板の製造方法に関連する先行技術文献としては次のようなものがある。
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−２３５４８７号公報
【特許文献２】特開平１０−３２１９８９号公報
【０００４】
図７は従来より一般に使用されている従来例の製作工程説明図である。
図７において、工程１において、プリント基板に用いるパターン設計を行う。
工程２において、プリント基板本体を製造し、プリント基板のパターニングを行う。
工程３において、表面実装品等の場合には、部品実装前にクリーム半田の塗布を行う。
【０００５】
工程４において、部品を実装する。
工程５において、半田層に通して半田付けを行う。
工程６において、必要に応じて、プリント基板に保護コートを付ける。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
このような方法においては、以下の間題点がある。
パターン設計から始まり、基板本体作成、実装、半田層と最低でも分離された３つの製作ラインが必要だった。
それぞれの製作ラインが分割されていたために、製作の時間が掛かった。
また、仕様の異なるプリント基板を同一ラインで流すのは難しく、段取の変更等のロスタイムが大きかった。
【０００７】
本発明の目的は、上記の課題を解決するもので、基板作成から部品実装終了までを一つのラインで行えるようにして、プリント基板の製造時間の短縮を図り、合わせて使用の異なるプリント基板を切り換えて製造する多品種生産を円滑にできるプリント基板の製造方法を提供する。
また、パターン設計から部品実装終了までの時間を短縮できるプリント基板の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
このような課題を達成するために、本発明では、請求項１のプリント基板の製造方法においては、
電子部品が表面実装されるプリント基板の製造方法において、基板に電子部品が表面実装された後、導電性インクを用いてプリント配線するようにしたことを特徴とする。
【０００９】
本発明の請求項２のプリント基板の製造方法においては、請求項１記載のプリント基板の製造方法において、
電子部品実装前に電子部品の実装位置に粘着あるいは接着シート又は粘着あるいは接着材を配置することを特徴とする。
【００１０】
本発明の請求項３のプリント基板の製造方法においては、請求項１又は請求項２記載のプリント基板の製造方法において、
電子部品実装前に電子部品の部品形状に合わせて成形されたシートあるいはボードが使用されたことを特徴とする。
【００１１】
本発明の請求項４のプリント基板の製造方法においては、請求項１乃至請求項３の何れかに記載のプリント基板の製造方法において、
部品の実装や配線プリントの作業において、画像処理によるアライナが使用されたことを特徴とする。
【００１２】
本発明の請求項５のプリント基板の製造方法においては、請求項１乃至請求項４の何れかに記載のプリント基板の製造方法において、
前記プリント配線時において、インク塗布ノズルをプリント基板に対して鉛直方向より所定角度傾けたことを特徴とする。
【００１３】
本発明の請求項６のプリント基板の製造方法においては、請求項１乃至請求項５の何れかに記載のプリント基板の製造方法において、
前記プリント配線時において、インクを帯電させ、前記プリント基板背面側に逆の電荷を印加するようにしたことを特徴とする。
【００１４】
本発明の請求項７のプリント基板の製造方法においては、請求項１乃至請求項６の何れかに記載のプリント基板の製造方法において、
配線プリント終了後に防護層で覆うようにしたことを特徴とする。
【００１５】
本発明の請求項８のプリント基板の製造方法においては、請求項１乃至請求項７の何れかに記載のプリント基板の製造方法において、
配線プリントのインクに導電性ゴム等の柔軟性を持った材料が使用されたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の請求項１によれば、次のような効果がある。
半田工程が不要になり、熱に弱い部品の実装が行い易くなるプリント基板の製造方法が得られる。
プリント基板をディスクリートに作成し、その後、部品実装を行っていたものが、連続的なプロセスでプリント基板を作成することができるようになるプリント基板の製造方法が得られる。
【００１７】
一連の実装プログラムを連動するようにしておけば、多品種少量生産を行い易くなるプリント基板の製造方法が得られる。
プリント基板作成ライン、実装ライン、半田層ラインと最低３種類のラインが１本のラインに集約できるプリント基板の製造方法が得られる。
【００１８】
本発明の請求項２によれば、次のような効果がある。
電子部品実装前に電子部品の実装位置に粘着あるいは接着シート又は粘着あるいは接着材をしたので、部品のずれや脱落を低減できるプリント基板の製造方法が得られる。
【００１９】
本発明の請求項３によれば、次のような効果がある。
電子部品実装前に電子部品の部品形状に合わせて成形されたシートあるいはボードが使用されたので、部品のずれや脱落/段差処理を低減し、且つ断線しにくくできるプリント基板の製造方法が得られる。
【００２０】
本発明の請求項４によれば、次のような効果がある。
部品の実装や配線プリントの作業において、画像処理によるアライナが使用されたので、位置決め精度が高められるプリント基板の製造方法が得られる。
【００２１】
本発明の請求項５によれば、次のような効果がある。
プリント配線時において、インク塗布ノズルをプリント基板に対して鉛直方向より所定角度傾けたので、部品リードとプリント配線との間の密着性を高め、配線抵抗を減じ、断線にも強くできるプリント基板の製造方法が得られる。
【００２２】
本発明の請求項６によれば、次のような効果がある。
プリント配線時において、インクを帯電させ、プリント基板背面側に逆の電荷を印加するようにしたので、歩留まりが高められるプリント基板の製造方法が得られる。
【００２３】
本発明の請求項７によれば、次のような効果がある。
配線プリント終了後に防護層で覆うようにしたので、断線に対して強くできるプリント基板の製造方法が得られる。
【００２４】
本発明の請求項８によれば、次のような効果がある。
配線プリントのインクに導電性ゴム等の柔軟性を持った材料を使用したので、配線プリントに導電性ゴム等の柔軟性を持った材料を使用することで、曲げや温度変化に対しても配線抵抗が変化しにくく、また断線しにくくできるプリント基板の製造方法が得られる。
また、フィルム・シートのプリント基板本体と組み合わせると、プリント基板のテープ化ができ、テープ状での保管・搬送ができるプリント基板の製造方法が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下本発明を図面を用いて詳細に説明する。
図１は本発明の一実施例の製作工程説明図、図２は図１の効果説明図である。
【００２６】
図１において、工程１において、部品実装用のシートあるいはボードのプリント基板本体１に必要な場合には、穴あけを行う。
工程２において、プリント基板本体１には、予め、実装部品がずれたり脱落したりしないように、粘着性のプリント基板本体を用いるか、実装部品を配置する位置に予め粘着あるいは接着材の塗布を行う。
【００２７】
工程３において、所定の位置に部品を実装する。この際、部品実装位置は、画像処理によるアライナを使用して、画像認識によって位置精度を高めることができる。
工程４において、部品実装面に導電性のインクを使ってプリントする。この際、配線位置は、画像認識によって精度を高めることができる。また、インクのノズル角度を適宜変更することで、プリント配線の断線に対する歩留まりを向上させることができる。
【００２８】
また、導電性インクを、例えば負に帯電させ、プリント基板１の背面に正極Ａを置いて配線プリントを行うことで歩留まりを向上させることができる。
また、配線プリントのインクに導電性ゴム等の柔軟性を持った材料が使用されても良い。
工程５において、配線プリント終了後に防護皮膜を塗工し、部品の実装工程を終了する。
【００２９】
なお、導電性/絶縁インクには、例えば、モリテック社の様にＰＥＴ基板やリジット基板、それ以外の種々の用途に対応したものが現在は販売されている。
導電性インクには銀、銅、ニッケル、黒鉛、銀・黒鉛混合タイプ等があり、ＰＥＴ、ＩＴＯのフィルムはもとより、ガラエポ、紙フェノール、セラミック等のリジッド基板やポリカ、ポリアミドイミドのようなエンプラ、エラストマーのような柔軟素材に適した導電性および絶縁用インクがある。
【００３０】
ここで、  ＰＥＴ：(Polyethylene terephthalate)ポリエチレンテレフタレートで、ＰＥＴボトル等に用いられる。
ＩＴＯ：（indiumu tin oxide）酸化インジウムで透明導電材料である。
また、溶剤系バインダータイプにはポリエステル、アクリル、ビニル、フェノール、ウレタン、エポキシ等を用途により選択することが可能である。
【００３１】
この結果、
半田工程が不要になり、熱に弱い部品の実装が行い易くなるプリント基板の製造方法が得られる。
プリント基板をディスクリートに作成し、その後、部品実装を行っていたものが、連続的なプロセスでプリント基板を作成することができるようになるプリント基板の製造方法が得られる。
【００３２】
一連の実装プログラムを連動するようにしておけば、多品種少量生産を行い易くなるプリント基板の製造方法が得られる。
図２に示す如く、プリント基板作成ライン、実装ライン、半田層ラインと最低３種類のラインが１本のラインに集約できるプリント基板の製造方法が得られる。
【００３３】
電子部品実装前に電子部品の実装位置に粘着あるいは接着シート又は粘着あるいは接着材をしたので、部品のずれや脱落を低減できるプリント基板の製造方法が得られる。
【００３４】
部品の実装や配線プリントの作業において、画像処理によるアライナが使用されたので、位置決め精度が高められるプリント基板の製造方法が得られる。
【００３５】
プリント配線時において、インク塗布ノズルをプリント基板に対して鉛直方向より所定角度傾けたので、部品リードとプリント配線との間の密着性を高め、配線抵抗を減じ、断線にも強くできるプリント基板の製造方法が得られる。
【００３６】
プリント配線時において、インクを帯電させ、プリント基板背面側に逆の電荷を印加するようにしたので、歩留まりが高められるプリント基板の製造方法が得られる。
【００３７】
配線プリント終了後に防護層で覆うようにしたので、断線に対して強くできるプリント基板の製造方法が得られる。
【００３８】
配線プリントのインクに導電性ゴム等の柔軟性を持った材料を使用すれば、配線プリントに導電性ゴム等の柔軟性を持った材料を使用することで、曲げや温度変化に対しても配線抵抗が変化しにくく、また断線しにくくできるプリント基板の製造方法が得られる。
【００３９】
また、フィルム・シートのプリント基板本体と組み合わせると、プリント基板のテープ化ができ、テープ状での保管・搬送ができるプリント基板の製造方法が得られる。
また、試作基板等では、パターン設計したものをそのままプリント印刷によりパターニングできるため工程の短縮に役立つプリント基板の製造方法が得られる。
【００４０】
図３は、本発明の他の実施例の要部構成説明図である。
本実施例においては、帯状のプリント基板本体２を使用したものである。
プリント基板の製作をより連続的にできる。
【００４１】
図４は、本発明の他の実施例の要部構成説明図である。
本実施例においては、プリント基板本体３を、予め部品形状に合わせて穴あけしたシート（ボード）３１と基材３２とを張り合わせて使用した実施例である。
【００４２】
図５は、本発明の他の実施例の要部構成説明図である。
本実施例においては、プリント基板本体４に、予め部品形状や必要に応じて配線形状に合わせて成形加工したシート（ボード）を用いた実施例である。
この際、ロール転写による加圧成形を用いることでラインを組み込むことができ、配線位置について成形を行っておくことで、位置決めを容易にし、断線しにくくする効果がある。
【００４３】
この結果、部品のずれや脱落/段差処理を低減し、且つ断線しにくくできるプリント基板の製造方法が得られる。
【００４４】
図６は、本発明の他の実施例の要部構成説明図である。
ＰＧＡ（Ｐｉｎ  Ｇｒｉｄ  Ａｒｒａｙ）やＢＧＡ（Ｂａｌｌ  Ｇｒｉｄ  Ａｒｒａｙ）或いはＳＯＪ（Ｓｍａｌｌ  Ｏｕｔｌｉｎｅ  Ｊ−ｌｅａｄｅｄ）と言ったように実装用の部品のリード線が部品の配置面にあり、実装によりリードが隠れてしまう場合の実施例である。
【００４５】
この場合は、ＢＧＡを使用した例で、プリント基板本体５にＢＧＡ５１を裏表を逆にしてリード線が上に来るようにして、配置して、配線プリントを行う。
これにより部品実装後の配線プリントの適用性が高まる。
【００４６】
なお、必要なパターンの一部は、予め実装用のシート（ボード）のプリント基板本体にプリントされていても良い。
粘着性のシートを用いる場合でも、実装面以外に粘着材が塗布されている必要は無い。  粘着材のほか接着剤が予め塗布されたシート（ボード）でも良い。
【００４７】
実装用のシート（ボード）は、長い１枚の続きものであっても、板状に区切られたものであっても良い。
位置決め用の画像認識は、シートや部品及び穴位置を直接認識するものであっても、予め設けられた位置決め用マークを用いるものであっても良い。
【００４８】
インクの帯電とフィルム背面への電荷の印加に際しては、電極を置く以外に、シートの背面側からエボナイト棒等との摩擦により基板そのものを帯電させても良い。
部品の実装前後において、導電性インクと絶縁性インク組み合わせて多層化を図っても良い。
なお、部品の実装前の多層化と実装後の多層化と両方ともできる。
実装前の多層化により、リード線が部品の影に隠れるような部品のプリント配線ができるようになる。
また、実装後の多層化により、プリント基板の基板厚さの薄肉化ができる。
プロテクト層の塗布の代わりに粘着（接着）シートを用いていても良い。
【００４９】
なお、以上の説明は、本発明の説明および例示を目的として特定の好適な実施例を示したに過ぎない。
したがって本発明は、上記実施例に限定されることなく、その本質から逸脱しない範囲で更に多くの変更、変形をも含むものである。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明の一実施例の要部構成説明図である。
【図２】図１の効果説明図である。
【図３】本発明の他の実施例の要部構成説明図である。
【図４】本発明の他の実施例の要部構成説明図である。
【図５】本発明の他の実施例の要部構成説明図である。
【図６】本発明の他の実施例の要部構成説明図である。
【図７】従来より一般に使用されている従来例の構成説明図である。
【符号の説明】
【００５１】
１      プリント基板本体
２      プリント基板本体
３      プリント基板本体
３１    シート（ボード）
３２    基材
４      プリント基板本体
５      プリント基板本体
５１    ＢＧＡ
【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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