(57)【要約】【課題】薄板状またはシート状の回路基板を対象とする電子部品実装において、設備コストおよび作業コストを低減させることができる電子部品実装方法および回路基板を提供することを目的とする。【解決手段】薄板状またはシート状の回路基板１に電子部品１１を実装する電子部品実装方法において、回路基板１に、電子部品１１の接続用端子１１ａが半田接合されるパッド部４ａを有する回路パターン４とともに、キャリア６の導電板７との間で静電吸着力を発生ための導体パターン５を予め形成しておく。部品実装工程において回路基板１をキャリア６に保持させる際には、帯電電源装置９によって導体パターン５とキャリア６の導電板７との間に電圧を一時的に印加して、キャリア６の導電板７との間で静電吸着力を発生させ、その後は残留する静電吸着力によって回路基板１の保持状態を維持する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回路基板に電子部品を実装する電子部品実装方法であって、
表面が絶縁体で覆われた回路パターン並びに導体パターンと、前記回路パターンが前記絶縁体から部分的に露出したパッド部とを備えた薄板状またはシート状の前記回路基板を準備する回路基板準備工程と、
導電板とその表面を覆う絶縁被覆部とを備えたキャリアを準備するキャリア準備工程と、
前記回路基板を前記キャリアの前記絶縁被覆部に搭載し、この状態で前記導体パターンと前記導電板との間に電圧を一時的に印加して前記回路基板を前記キャリアに静電吸着によって保持する回路基板保持工程と、
前記キャリアに保持された前記回路基板の前記パッド部に電子部品を半田接合により実装する部品実装工程と、
前記電子部品が実装された前記回路基板を前記キャリアから分離する回路基板分離工程とを含むことを特徴とする電子部品実装方法。
【請求項２】
前記部品実装工程において、前記回路基板は、前記絶縁体及び前記絶縁被覆部における残留分極によるクーロン力によって前記キャリアに静電保持されていることを特徴とする電子部品実装方法。
【請求項３】
前記回路基板の前記回路パターンと導体パターンとは電気的に分離されていることを特徴とする電子部品実装方法。
【請求項４】
表面が絶縁体で覆われた回路パターン並びに導体パターンと、前記回路パターンが前記絶縁体から部分的に露出したパッド部とを備えた薄板状またはシート状の回路基板であって、前記回路パターンと導体パターンとは電気的に分離されていることを特徴とする回路基板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回路基板に電子部品を実装する電子部品実装方法および回路基板に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
回路基板に電子部品を実装する部品実装分野において、実装対象が薄板状またはシート状の回路基板である場合には、基板単体でのハンドリングが困難であるため、板状のキャリアに回路基板を保持させた状態で部品実装作業や基板搬送が行われる。このような薄板状またはシート状の回路基板をキャリアに保持させる方式として、静電吸着による方法が知られている（特許文献１参照）。この特許文献例に示す先行技術では、基板保持具上に配置された基板を、基板上に載置される保持装置との間でカバー部材を介して挟み込んで保持するように構成されている。そして保持装置が備えた第１電極と基板保持具に設けられた第２電極との間に作用する静電吸着力によって、基板を基板保持具と保持装置との間に保持するようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１４−４１９７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述の先行技術には、静電吸着力を発生させるための電極の配置に起因して、以下のような不都合があった。すなわち上述例では、保持対象の基板を上方から押さえつける静電吸着力を発生させる第１電極は、基板とは別個に設けられた保持装置に組み込まれた構成となっていた。このため、作業対象となる基板の形状が異なる場合には、その形状に応じて保持装置を個別に準備する必要があり、設備コストを増加させる要因となっていた。そして部品実装作業においては、生産品種の切り替えの都度、基板に合わせて保持装置を取り替える作業を行う必要があり、作業コストの低減を妨げる要因となっていた。
【０００５】
そこで本発明は、薄板状またはシート状の回路基板を対象とする電子部品実装において、設備コストおよび作業コストを低減させることができる電子部品実装方法および回路基板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】
【０００６】
本発明の電子部品実装方法は、回路基板に電子部品を実装する電子部品実装方法であって、表面が絶縁体で覆われた回路パターン並びに導体パターンと、前記回路パターンが前記絶縁体から部分的に露出したパッド部とを備えた薄板状またはシート状の前記回路基板を準備する回路基板準備工程と、導電板とその表面を覆う絶縁被覆部とを備えたキャリアを準備するキャリア準備工程と、前記回路基板を前記キャリアの前記絶縁被覆部に搭載し、この状態で前記導体パターンと前記導電板との間に電圧を一時的に印加して前記回路基板を前記キャリアに静電吸着によって保持する回路基板保持工程と、前記キャリアに保持された前記回路基板の前記パッド部に電子部品を半田接合により実装する部品実装工程と、前記電子部品が実装された前記回路基板を前記キャリアから分離するキャリア分離工程とを含む。
【０００７】
本発明の回路基板は、表面が絶縁体で覆われた回路パターン並びに導体パターンと、前記回路パターンが前記絶縁体から部分的に露出したパッド部とを備えた薄板状またはシート状の回路基板であって、前記回路パターンと導体パターンとは電気的に分離されている。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、薄板状またはシート状の回路基板を対象とする電子部品実装において、設備コストおよび作業コストを低減させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の一実施の形態の回路基板の構成説明図
【図２】本発明の一実施の形態の回路基板の保持に用いられるキャリアの構成説明図
【図３】本発明の一実施の形態の電子部品実装方法の工程説明図
【図４】本発明の一実施の形態の回路基板の保持における静電吸着原理の説明図
【発明を実施するための形態】
【００１０】
次に本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。まず図１を参照して、回路基板１の構成を説明する。回路基板１は、電子部品が実装される薄板状またはシート状の部品実装用の基板であり、基板単体でのハンドリングが困難であるため、板状のキャリア６（図２参照）に保持させた状態で部品実装作業や基板搬送が行われる。
【００１１】
図１において、回路基板１は複数枚（ここでは２枚）の単位基板１ａに区分された多面取り基板であり、個々の単位基板１ａは導体パターン５によって囲まれている。それぞれの単位基板１ａには電子回路を構成する回路パターン４が形成されており、回路パターン４および導体パターン５は、絶縁体よりなる基材２の上面に積層された保護層３によって覆われている。保護層３も同様に絶縁体より形成されている。
【００１２】
回路パターン４には、保護層３に形成された接続用開孔３ａを介して部分的に露出されたパッド部４ａが設けられている。電子部品実装においては、電子部品１１の接続用端子１１ａ（図３参照）をパッド部４ａに半田接合する。導体パターン５は、回路基板１をキャリア６に保持させる際の静電吸着力を発生させる機能を有しており、本実施の形態では予め回路基板１に内蔵された形で形成されている。
【００１３】
保護層３には導体パターン５のコーナ部に相当する位置に開口３ｂが形成されており、導体パターン５において開口３ｂに対応する部分は、上面が露呈した基板コンタクト部４ｂとなっている。基板コンタクト部４ｂに帯電電源装置９（図３（ａ）参照）のプローブを接触させることにより、導体パターン５に静電吸着用の電圧を印加することができる。この目的のため、回路基板１において回路パターン４と導体パターン５とはパターン形成において切り離されており、電気的に分離された形態となっている。
【００１４】
すなわち本実施の形態に示す回路基板１は、表面が絶縁体である保護層３で覆われた回路パターン４並びに導体パターン５と、回路パターン４が保護層３から部分的に露出したパッド部４ａとを備えた構成となっている。そして上記構成において、回路パターン４と導体パターン５とは電気的に分離されている。
【００１５】
図２は、回路基板１が保持されるキャリア６を示している。キャリア６は、金属などの導電体より成る導電板７の外表面に、樹脂などの絶縁材で導電板７を覆う絶縁被覆部８を形成した構成となっている。キャリア６における基板保持面６ａである絶縁被覆部８の上面には、導電板７が部分的に露呈したキャリアコンタクト部７ａが設けられている。回路基板１をキャリア６に静電吸着力によって保持させる際には、回路基板１を基板保持面６ａに載置した状態で、基板コンタクト部４ｂとキャリアコンタクト部７ａとの間に電圧を印加する。
【００１６】
次に図３を参照して、回路基板１に電子部品を実装する電子部品実装方法について説明する。まず、上述構成の回路基板１、すなわち表面が絶縁体である保護層３で覆われた回路パターン４並びに導体パターン５と、回路パターン４が保護層３から部分的に露出したパッド部４ａとを備えた薄板状またはシート状の回路基板１を準備し（回路基板準備工程），さらに図２に示すキャリア６，すなわち導電板７とその表面を覆う絶縁被覆部８とを備えたキャリア６を準備する（キャリア準備工程）。
【００１７】
この後、図３に示す各工程が実行される。まず図３（ａ）に示すように、前記回路基板１をキャリア６の絶縁被覆部８の上面に搭載する。この状態で帯電電源装置９のプローブを基板コンタクト部４ｂとキャリアコンタクト部７ａに導通させることにより、導体パターン５と導電板７との間に電圧を一時的に印加して、回路基板１をキャリア６に静電吸着によって保持する（回路基板保持工程）。
【００１８】
ここで図４を参照して、静電吸着の原理を説明する。まず図４（ａ）に示すように、帯電電源装置９によって導体パターン５と導電板７との間に電圧を印加することにより、基材２および絶縁被覆部８の内部には分極が発生する。すなわち基材２では、帯電電源装置９の正極と導通した導体パターン５側に負電荷が、その反対側に正電荷がそれぞれ帯電する。また絶縁被覆部８では、帯電電源装置９の負正極と導通した導電板７側に正電荷が、その反対側に負電荷がそれぞれ帯電する。そしてこれら帯電した正負電荷のクーロン力により、回路基板１はキャリア６に静電吸着される。
【００１９】
図４（ｂ）は、帯電電源装置９による電圧の印加を停止した状態を示している。このように電圧の印加を停止しても、基材２および絶縁被覆部８の内部においては、分極状態が残留する。このため、回路基板１はキャリア６によって静電吸着された状態が維持される。
【００２０】
このようにして、回路基板１を静電吸着により保持したキャリア６は、複数の部品実装用設備を連結して構成された部品実装ラインへ投入され、基板搬送コンベアによって部品実装ライン内の各設備に順次搬入される。そして部品実装ラインでは、キャリア６に保持された回路基板１のパッド部４ａに電子部品を半田接合により実装する部品実装工程が実行される。この部品実装工程において、回路基板１は基材２及び絶縁被覆部８における残留分極によるクーロン力によって、キャリア６に静電保持された状態が保たれる。
【００２１】
上述の部品実装工程の詳細について説明する。まず回路基板１を保持したキャリア６は、はんだ印刷装置に搬入される。ここでは図３（ｂ）に示すように、接続用開孔３ａ内のパッド部４ａに，半田接合用のはんだペースト１０が印刷により供給される。次いではんだ印刷後の回路基板１を保持したキャリア６は電子部品搭載装置に搬入される。そしてここで図３（ｃ）に示すように、電子部品１１を回路基板１に搭載する。すなわち、電子部品１１を回路基板１の搭載位置に位置合わせして、電子部品１１の接続用端子１１ａをパッド部４ａに印刷されたはんだペースト１０に着地させる。
【００２２】
この後、電子部品１１が搭載された後の回路基板１を保持したキャリア６はリフロー装置に搬入される。ここでは図３（ｄ）に示すように、キャリア６に保持された回路基板１を加熱することにより、はんだペースト１０を溶融固化させて接続用端子１１ａをパッド部４ａに半田接合するはんだ接合部１０＊が形成される。そしてこの後、図３（ｅ）に示すように、電子部品１１が実装された回路基板１をキャリア６から分離する（回路基板分離工程）。これにより、回路基板１に電子部品１１を実装した実装回路基板が完成する。
【００２３】
上記説明したように、本実施の形態に示す薄板状またはシート状の回路基板１に電子部品１１を実装する電子部品実装方法では、電子部品１１が半田接合されるパッド部４ａを有する回路パターン４とともに、静電吸着用の導体パターン５を予め回路基板１に形成しておき、回路基板１をキャリア６に保持させる際には、導体パターン５とキャリア６の導電板７との間に電圧を一時的に印加して、キャリア６の導電板７との間で静電吸着力を発生させ、その後は残留する静電吸着力によって回路基板１の保持状態を維持するようにしている。
【００２４】
このため作業対象となる回路基板１の形状が異なる場合にあっても、その形状に応じてキャリア６を個別に準備する必要がない。したがって設備コストを低減できるとともに、生産品種の切り替えの都度、回路基板１に合わせてキャリア６を取り替える作業を行う必要がなく、作業コストの低減が可能となっている。
【産業上の利用可能性】
【００２５】
本発明の電子部品実装方法および回路基板は、薄板状またはシート状の回路基板を対象とする電子部品実装において、設備コストおよび作業コストを低減させることができるという効果を有し、回路基板に電子部品を実装する部品実装分野において有用である。
【符号の説明】
【００２６】
１  回路基板
２  基材
３  保護層
４  回路パターン
４ａ  パッド部
４ｂ  基板コンタクト部
５  導体パターン
６  キャリア
７  導電板
７ａ  キャリアコンタクト部
８  絶縁被覆部
９  帯電電源装置
１０  はんだペースト
１０＊  はんだ接合部
１１  電子部品
【図１】
2016051840.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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