JP2005159374A

JP2005159374A - 保持具の製造方法

Info

Publication number: JP2005159374A
Application number: JP2005021988A
Authority: JP
Inventors: Tatsuki Nogiwa; 辰樹野際; Takehiko Uemura; 豪彦植村
Original assignee: UMI KK; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: UMI KK; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2005-01-28
Filing date: 2005-01-28
Publication date: 2005-06-16
Anticipated expiration: 2023-05-30
Also published as: JP4206384B2

Abstract

【課題】粘着により回路基板等の対象物を保持する場合に対象物を容易に取り扱う保持具の製造方法を提供する。
【解決手段】スキージによりスクリーンマスクを介して電子部品接合用の粘性材料が印刷される回路基板を保持する保持具の製造方法であって、保持具の本体部上に粘着性材料を載置する工程と、それぞれの底面が平面状または凸面状である複数の穴部が形成された金型を加熱しつつ粘着性材料に押圧し、前記粘着性材料を前記底面まで導く工程と、金型の冷却後に前記金型を前記粘着性材料から分離する工程とを備えるこ。
【選択図】図１１

Description

本発明は、粘着により対象物を保持する技術に関し、例えば、回路基板に電子部品を実装する際に回路基板を保持する技術に適用される。

近年、携帯電話、ＰＤＡ（ＰｅｒｓｏｎａｌＤａｔａＡｓｓｉｓｔａｎｔｓ）、ノート型コンピュータ等の小型の電子機器において、シート状の可撓性を有するプリント回路基板（ＦｌｅｘｉｂｌｅＰｒｉｎｔｅｄＣｉｒｃｕｉｔ、以下、「ＦＰＣ」という。）が用いられている。ＦＰＣは、シート状の樹脂に様々な配線パターンが形成されたものであり、配線パターン上にはＩＣ、コンデンサ、抵抗器、コイル、コネクタ等の様々な電子部品が実装される。ＦＰＣを電子機器に用いることにより、電子機器内に回路基板を柔軟に配置することができるとともに電子機器の小型化が実現される。

ところで、ＦＰＣは可撓性を有するため、単体では取り扱いが困難であるという短所を有する。特に、ＦＰＣに各種電子部品を実装する際には、ＦＰＣの表面に対して様々な処理が施されるため、ＦＰＣを確実に保持することが不可欠となる。そこで、従来よりＦＰＣを通常の板状の回路基板（例えば、ガラスエポキシ樹脂等により形成された回路基板）と同様に取り扱うために、剛性の高い板の上に金具を用いてＦＰＣを固定することが行われる。

また、特許文献１では、ベースプレート（基材板）上に粘着層を設け、粘着層にＦＰＣを粘着させてＦＰＣをベースプレートと共に通常の回路基板と同様に取り扱う技術が開示されている。
特開２００２−２３２１９７号公報

ＦＰＣをベースプレート上に粘着させてＦＰＣ上に電子部品を実装する場合、ＦＰＣとベースプレートとの間の粘着領域の形状や粘着力の設計が重要となる。例えば、はんだペーストを用いてＦＰＣ上に電子部品を実装する場合、通常、ＦＰＣへのはんだペーストのスクリーン印刷、電子部品の装着、リフロー（加熱および冷却）が行われる。粘着力の大きい粘着性材料がＦＰＣを保持する領域以外の領域にも存在する場合は、スクリーン印刷の際にスクリーンマスクが粘着性材料に粘着することとなる。また、粘着力が小さい場合にはリフローの際に熱風循環による風圧によりＦＰＣを粘着保持することができなくなってしまう。逆に、粘着力が大きい場合、特に、粘着性材料とＦＰＣとの接触面積が大きい場合には剥離の際にＦＰＣに大きな力が加わり、正常に剥離することが困難になってしまう。

本発明は上記課題に鑑みなされたものであり、粘着により回路基板等の対象物を保持する場合に対象物を容易に取り扱う技術を提供することを目的としている。

本発明は、スキージによりスクリーンマスクを介して電子部品接合用の粘性材料が印刷される回路基板を保持する保持具の製造方法であって、
前記保持具は、板状に形成されるベース面を有する本体部と、
前記ベース面上に突出して設けられると共に、その先端が平面状および凹面状の何れかに成形されている複数の第１の保持要素によって前記スクリーンマスクを保持する第１の保持面と、
前記ベース面上に突出して設けられると共に、その先端が平面状および凹面状の何れかに成形されている複数の第２の保持要素によって前記回路基板を保持する第２の保持面とを備え、
前記第２の保持面で保持された回路基板に当接すると共に前記第１の保持面で保持されたスクリーンマスクに当接するスキージを、当該第１の保持面と当該第２の保持面の少なくとも一方が支持し、
前記第１の保持面と前記第２の保持面と、前記ベース面とは粘着性材料にて一体的に形成されており、
前記本体部上に粘着性材料を載置する工程と、
それぞれの底面が平面状または凸面状である複数の穴部が形成された金型を加熱しつつ前記粘着性材料に押圧し、前記粘着性材料を前記底面まで導く工程と、
前記金型の冷却後に前記金型を前記粘着性材料から分離する工程とを備えることを特徴とする。

本発明においては、複数の保持要素により可撓性を有する対象物や回路基板を取り扱い容易に保持する複数の保持要素を有する保持具を容易に製造することができる。

図１は本発明の一の実施の形態に係るＦＰＣを搬送する際の保持具であるパレット１を示す平面図であり、図２は図１中の符号１０Ａにおけるパレット１の断面図である。図２に示すようにパレット１は、熱伝導性の高いアルミニウムやマグネシウム等の金属（剛性が高い他の材料であってもよい。）、あるいは、ガラスエポキシ樹脂等の樹脂により形成された本体部材となる板状のベースプレート１１上に、粘着性材料により形成された粘着部１２が接着された構造を有する。粘着性材料としては、耐熱性が求められる場合にはシリコンゴムが用いられることが好ましく、耐熱性が不要である場合にはポリウレタンゴムを用いることもできる。利用可能であるならばその他の粘着性材料が用いられてもよい。

図１では図示の便宜上、粘着部１２の領域に平行斜線を付している。図３は、図１中の符号１０Ｂにて示す領域を拡大して示す図であり、図４は図３中の符号１０Ｃにおける断面図である。図３および図４に示すように、粘着部１２は、ベースプレート１１の上面全体に接着されたベース部１２１と、ベース部１２１の上面であるベース面１２１１から突出する多数の円柱状の保持要素１２２とを有し、ベース面１２１１を含む部位であるベース部１２１および複数の保持要素１２２は粘着性材料にて一体的に形成されている。すなわち、複数の保持要素１２２はベースプレート１１およびベース部１２１により構成される本体部１１０から突出するように設けられる。各保持要素１２２は、可撓性を有する回路基板であるＦＰＣを粘着する平面状の保持面１２２１を先端に有する。

図３および図４では、保持要素１２２の直径が１．２ｍｍ、高さが１．５ｍｍであり、図３中のＸ方向に対して保持要素１２２のピッチが２ｍｍ、Ｘ方向に並ぶ保持要素１２２の配列の中心間のＹ方向の距離が２ｍｍの場合を例示している。

図１に示すように、パレット１には位置決め用の貫通穴３０ａが形成されており、保持されるＦＰＣの位置決めを行うための貫通穴３０ｂも形成されている。さらに、図１および図２に示すように、保持されたＦＰＣを剥離するための突上ピンが挿入される多数の貫通穴３１も形成されている。

図５は、パレット１にＦＰＣ９が保持された様子を示す平面図である。ＦＰＣ９の裏面（保持される面）は平坦であり、平面であるベース面１２１１からの高さが同一である複数の保持要素１２２の保持面１２２１によりＦＰＣ９は確実に保持される。なお、ＦＰＣ９には複数のＦＰＣ個片９１の配線がまとめて形成されており、各ＦＰＣ個片９１はＩＣパッケージ（実装対象は、ＩＣベアチップ、コンデンサ、抵抗器、コイル、コネクタ等の様々な電子部品であってもよく、以下、「電子部品」と総称する。）が実装される実装領域９１ａを有する。ＦＰＣ９の四隅には図１に示すＦＰＣ用の貫通穴３０ｂと重なる位置決め用の穴９０が形成されており、突上ピン用の貫通穴３１はＦＰＣ個片９１の間に位置する。

図６および図７は、パレット１にＦＰＣ９が保持された状態でＦＰＣ個片９１の実装領域９１ａに電子部品を実装する実装システム５を示す正面図である。実装システム５は、上流から、パレット１にＦＰＣ９を載置するローダ５１、ＦＰＣ９にはんだペーストを印刷する印刷装置５２、ＦＰＣ９に電子部品を装着する装着装置５３、はんだペーストの溶融および凝固を行って電子部品をＦＰＣ９に固着させるリフロー装置５４、パレット１からＦＰＣ９を剥離するアンローダ５５、並びに、パレット１を清掃する清掃装置５６を備える。各装置のおよそ中央にはパレット１の往路用のコンベヤ６１が配置され、各装置の下部には復路用のコンベヤ６２が配置される。

ローダ５１では、複数のトレイ９５１が上下に積層された状態で収納器９５に収納され、各トレイ９５１にはＦＰＣ９が載置されている。ローダ５１は、収納器９５を昇降移動する昇降機構５１１、１つのトレイ９５１を収納器９５から出し入れする突出機構５１２、突き出されたトレイ９５１からＦＰＣ９を吸引吸着により取り出す移載機構５１３、および、パレット１を復路のコンベヤ６２の終点から往路のコンベヤ６１の始点へと移動するパレット移動機構５１４を備える。

移載機構５１３のＦＰＣ９を保持する保持面５１３１は吸引口が多数形成された平面となっており、移載機構５１３はトレイ９５１からＦＰＣ９を吸引吸着により取り出した後、コンベヤ６１上のパレット１にＦＰＣ９を載置する。このとき、パレット１の貫通穴３０ｂおよびＦＰＣ９の穴９０を基準として位置決めを行いつつ、保持面５１３１が下降してＦＰＣ９全体を所定の圧力にてパレット１に向けて押圧する。これにより、パレット１の粘着部１２（正確には、保持要素１２２の保持面１２２１）にＦＰＣ９全体が粘着により保持される。ＦＰＣ９を保持したパレット１はコンベヤ６１により印刷装置５２へと搬送される。

印刷装置５２は、位置決め用の貫通穴３０ａ（図１参照）を基準として（すなわち、ピンを差し込むことにより）パレット１を位置決めして保持するとともに上方のスクリーンマスク５２２に向けて突き上げる昇降機構５２１、および、スクリーンマスク５２２上のはんだペーストをスキージ５２３１にて往復移動させる印刷機構５２３を備える。パレット１上のＦＰＣ９がスクリーンマスク５２２に当接した状態で印刷機構５２３がスキージ５２３１を往復移動することにより、スクリーンマスク５２２に形成された孔からはんだペーストがＦＰＣ９に付着する。はんだペーストが印刷されたＦＰＣ９はパレット１と共に下降し、コンベヤ６１により装着装置５３へと搬送される。

装着装置５３は、貫通穴３０ａを基準としてパレット１を保持する保持機構５３１、および、パレット１上のＦＰＣ９に電子部品を装着する装着機構５３２を備える。装着機構５３２は、電子部品を吸引吸着する複数のノズル５３２１、および、ノズル５３２１を水平面内で移動するとともに昇降するノズル移動機構５３２２を有し、図示を省略する供給機構（テープ上に、あるいは、トレイ上に電子部品を配列して準備する機構）から電子部品を受け取ってＦＰＣ９上のはんだペースト上に電子部品を装着する。電子部品が装着されたＦＰＣ９はコンベヤ６１によりパレット１と共に図７に示すリフロー装置５４へと搬送される。

リフロー装置５４は、パレット１に保持されたままコンベヤ６１にて搬送されるＦＰＣ９に対して、予熱および本加熱を行う加熱部５４１、並びに、エアによりＦＰＣ９を冷却する冷却部５４２を備える。ＦＰＣ９は搬送されつつ加熱および冷却され、はんだペーストが溶融および凝固して電子部品がＦＰＣ９上に固着される。図５に示すように、ＦＰＣ９全体はパレット１の粘着部１２に粘着された状態であるため、熱風による加熱や冷風による冷却が行われる場合であっても、ＦＰＣ９の一部が粘着部１２から剥離してしまうことが防止される。リフロー後、ＦＰＣ９はパレット１と共にアンローダ５５へと搬送される。

アンローダ５５は、パレット１を保持する保持機構５５１、パレット１からＦＰＣ９を受け取る移載機構５５２、ＦＰＣ９を収納する収納器９６を昇降する昇降機構５５３、および、収納器９６からトレイを出し入れする突出機構（図示省略）を備える。収納器９６には複数のトレイが上下に積層されており、突出機構がトレイを突き出し、移載機構５５２がパレット１からＦＰＣ９を受け取ってトレイにＦＰＣ９を載置した後、突出機構がトレイを収納器９６に引き込む。

図８および図９は、移載機構５５２がパレット１からＦＰＣ９を受け取る様子を説明するための図である。保持機構５５１の内部にはＦＰＣ９を剥離するための突上ピン６４１が配置されており、シャフト６４２が上昇することにより突上ピン６４１が保持面５５１１から突き上がるようになっている。保持機構５５１には位置決め用の貫通穴３０ａ（図１参照）を基準として位置決めされてパレット１が保持され、突上ピン６４１と貫通穴３１とが一致する（図１および図２参照）。

移載機構５５２側の保持面５５２１（下面）には、ＦＰＣ９に実装された電子部品９２を避けるための凹部６５１が形成されており、さらに保持面５５２１にはＦＰＣ９を吸引吸着するための吸引口６５２が形成され、内部には吸引用の流路６５３が形成されている
。

移載機構５５２がＦＰＣ９を受け取る際には、まず、図８に示すように移載機構５５２の保持面５５２１が下降してＦＰＣ９に当接し、移載機構５５２側の吸引口６５２から吸引が開始される。次に、保持機構５５１のシャフト６４２が上昇し、突上ピン６４１がＦＰＣ９を押し上げる。このとき、突上ピン６４１の移動に同期して移載機構５５２の保持面５５２１が図９に示すように上昇し、ＦＰＣ９がパレット１の粘着部１２から完全に剥離して移載機構５５２の保持面５５２１に吸着される。

ＦＰＣ９が剥離されたパレット１は、図７に示すようにコンベヤ６１により清掃装置５６へと搬送される。清掃装置５６は、パレット１を清掃する清掃機構５６１、および、往路のコンベヤ６１の終点から復路のコンベヤ６２の始点へと移動するパレット移動機構５６２を備える。清掃機構５６１は、洗浄液が付与されたクロスを捲回したクロスロール５６１１からクロスを繰り出し、ローラ５６１２にてクロスをパレット１の粘着部１２に当接させ、その後、クロスをシャフト５６１３に捲回して回収する。これにより、粘着部１２に付着している塵埃が除去される。清掃されたパレット１はパレット移動機構５６２により下降してコンベヤ６２へと移動し、清掃装置５６からローダ５１へと搬送され、ローダ５１のパレット移動機構５１４によりコンベヤ６１へと移動する。

以上のように、パレット１は実質的にＦＰＣ９全体を粘着により保持するため、電子部品の実装に際してＦＰＣ９がパレット１から剥離してしまうことを防止することができる。

逆に、図３および図４に示すように、パレット１では多数の保持要素１２２が隙間を設けて本体部１１０上に配列されるため、剥離を容易に行うことも実現される。剥離が容易に行われる正確な原理については必ずしも明瞭ではないが、ＦＰＣ９をパレット１から剥離する際に剥離の境界が細かく切断された状態となり、さらに、１つの保持面１２２１からの剥離が短時間で終了する（すなわち、剥離が断続的に行われる）ことから、ＦＰＣ９下面の剥離の境界に作用する力が幾何学的にも時間的にも分散し、ＦＰＣ９に一時的に大きな力が集中することが抑制されるためであると考えられる。

また、各保持要素１２２の保持面１２２１が円形であるため、ＦＰＣ９の剥離が何れの方向に進む場合であっても保持面１２２１上において局所的な部位から剥離が容易に開始されることとなる。これにより、個々の保持面１２２１に注目した場合においてもＦＰＣ９の剥離が容易に行われるといえる。

さらに、本体部１１０から突出する複数の保持要素１２２は弾性を有するため、図１０に例示するようにリフロー時の加熱によりＦＰＣ９とパレット１との間に生じる熱膨張の差の影響を保持要素１２２の変形により吸収することも実現される。その結果、リフロー時にＦＰＣ９をパレット１により確実に保持することができる。特に、近年では多数のＦＰＣ個片を含む大型のＦＰＣが取り扱われる場合が大きく、リフロー等の加熱を伴う処理が行われる際のＦＰＣとパレットとの熱膨張の差も大きいため、保持要素１２２の変形によるＦＰＣの剥離の防止は重要となる。

なお、保持要素１２２の形状および配列は、保持されるＦＰＣの大きさ、ＦＰＣになされる処理の種類に応じて適宜変更されるが、一般的な回路基板のように幅（具体的には、回路基板の縦および横の幅）が１０ｍｍ以上３５０ｍｍ以下である場合には、保持要素１２２の直径は１ｍｍ以上３０ｍｍ以下とされることが好ましく、高さは０．１ｍｍ以上５ｍｍ以下とされることが好ましい。さらに、リフロー等の処理のように加熱が行われる場合には（特に、回路基板の幅が１００ｍｍ以上３５０ｍｍ以下の場合には）、ＦＰＣとパレット１との間の熱膨張の差の影響を吸収するために、保持要素１２２の直径は１ｍｍ以上３ｍｍ以下、高さは０．５ｍｍ以上５ｍｍ以下とされることが好ましい。なお、上記条件はＨｓ硬度が２０以上５０以下であるゴムの場合に適しており、ゴムのＨｓ硬度自体は３０程度とされることが最も好ましい。

次に、パレット１の製造方法について説明する。図１１はパレット１の製造工程の流れを示す図であり、図１２乃至図１５はパレット１が製造される様子を示す図である。

まず、図１２に示すよう保持要素１２２を形成するための金型７１が準備され、プレス装置７２に取り付けられる。プレス装置７２にはヒータ７３が設けられており、予めヒータ７３により金型７１の加熱が行われる（ステップＳ１１）。

プレス装置７２の準備が完了すると、金型７１に離型剤が塗布され（ステップＳ１２）、ベースプレート１１上にプライマ（接着剤）を塗布して粘着性材料１２ａ（例えば、ラバーシート）が載置される（液状の粘着性材料が塗布されてもよい）。（ステップＳ１３）。なお、ステップＳ１３の後に離型剤が粘着性材料１２ａに塗布されてもよい。

図１３は金型７１の下面７１ａと、下面７１ａに近接する粘着性材料１２ａとを拡大して示す断面図である。金型７１の下面７１ａには複数の保持要素１２２を形成するための多数の円筒状の穴部７０１が形成されており、各穴部７０１の底面７０２は平面状とされる。

次に、図１４に示すように金型７１により、所定の温度および力にて一定の時間だけ粘着性材料１２ａが加熱および押圧されて金型７１の下面７１ａの凹凸パターンに対応する形状へと粘着性材料１２ａの表面が変形される（ステップＳ１４）。図１５は押圧後の金型７１の下部と粘着性材料１２ａとを拡大して示す断面図である。図１５に示すように、粘着性材料１２ａは熱により流動体となり、金型７１の各穴部７０１内のエアを押し出しつつ底面７０２まで十分に導かれる。なお、粘着性材料１２ａであるラバーシートには予め硫黄やその他の添加剤が混合されており、押圧時の加熱により粘着性材料１２ａに対する加硫（１次加硫と呼ばれる）が同時に行われる。

その後、図１５に示す状態のまま金型７１の冷却が行われ粘着性材料１２ａが硬化すると（弾性体に戻ると）、金型７１が上昇して金型７１が粘着性材料１２ａから分離され（ステップＳ１５）、図４に示す多数の円柱状の保持要素１２２が得られる。穴部７０１の底面７０２は平面とされるため、各保持要素１２２の先端の面はＦＰＣ９に的確に粘着する平面となる。さらに、必要に応じてパレット１の各種貫通穴が形成される。

以上のようにパレット１の多数の保持要素１２２は、加熱された金型７１を粘着性材料１２ａに押圧するのみで短時間に容易に形成することが実現される。なお、金型７１には粘着部１２の形成と同時にパレット１が有する各種貫通穴を形成する機構が組み込まれてもよい。

また、円柱状の保持要素１２２を形成する場合、穴部７０１（の側面）の形状は円筒状となるため、金型７１を製作する際にエンドミルを用いて穴部７０１を容易かつ効率よく形成することができる。これにより、金型７１の製作コストを削減することが実現される。工具により容易に形成可能な穴部の他の例としては、穴部を開口側からみた際に四隅が円形に面取りされた形状であるものを挙げることができる。

図１６はパレット１の他の例を示す平面図である。パレット１は、図１に示すものと比べて、粘着部１２の周縁部の第１保持領域２１と中央部の第２保持領域２２とにおいて保
持要素の大きさや配置が互いに異なる。その他の構成については図１のパレット１と同様であり、図１と同様の符号を付している。なお、図１６では保持要素の大きさや配列の相違を異なる平行斜線にて便宜上示している。

第１保持領域２１では図３に示すものと同様の複数の保持要素１２２が形成されている。これに対し、第２保持領域２２では保持要素がより高密度に配列される。図１７は図１６中の符号１０Ｄにて示す領域を拡大して示す図である。図１７に示すように、直径の大きい円柱状の保持要素１２２ａおよび直径が相対的に小さい円柱状の保持要素１２２ｂが交互に配列される。保持要素１２２ａの直径は１．５ｍｍであり、ピッチ２ｍｍで配列される。保持要素１２２ｂの直径は１ｍｍであり、各保持要素１２２ｂは４つの保持要素１２２ａの間に配置される。保持要素１２２，１２２ａ，１２２ｂのベース面１２１１（図４参照）からの高さは同一とされ、平らなＦＰＣ９を確実に保持することが可能とされる。

以上のように第１保持領域２１および第２保持領域２２に保持要素を配列することにより、第１保持領域２１では保持要素１２２の先端面である保持面の面積が保持要素１２２が配列される領域の面積の２８．３％となり、第２保持領域２２では保持要素１２２ａ，１２２ｂの保持面の面積が保持要素１２２ａ，１２２ｂが配列される領域の面積の６３．８％となる。その結果、単位面積当たりの保持面の面積の割合により粘着度を調整することができ、第２保持領域２２における粘着度が第１保持領域２１の粘着度よりも高くなる。なお、粘着度とは、所定の条件下にて対象物を粘着させた後の剥離に要する荷重に相当する値であり、粘着の程度を示す値である。

また、第２保持領域２２では直径の異なる保持要素により、同一直径の保持要素を配列する場合よりも保持面の面積の割合を高くすることが容易に実現される。

図１８は、図１６に示すパレット１に図５と同様のＦＰＣ９が保持された様子を示す平面図であり、図５と同様の符号を付している。ＦＰＣ９の周縁部は第１保持領域２１と重なり、第２保持領域２２はＦＰＣ９の中央部と重ねられる。したがって、ＦＰＣ９が保持されない領域は粘着度の低い第１保持領域２１のみとなり、図６および図７に示す実装システム５におけるはんだペーストの印刷に際してスクリーンマスク５２２は第１保持領域２１に弱く粘着される。その結果、スクリーンマスク５２２のパレット１に対する接離を容易に行うことができる。

一方で、ＦＰＣ９の中央部は第２保持領域２２に強く保持され、かつ、ＦＰＣ９は周縁部まで第１保持領域２１により保持されるため、リフロー時の気流によるＦＰＣ９の剥離が防止される。また、隙間を設けて配列される多数の保持要素によりＦＰＣ９が保持されるため、図１のパレット１の場合と同様に、剥離を容易に行うことやＦＰＣ９とパレット１との熱膨張の差の影響を吸収することが実現される。

図１６に示すパレット１を製造する方法は、金型の穴部が第１保持領域２１および第２保持領域２２の保持要素に合わせて変更されるという点を除いて図１に示すパレット１の場合と同様である。

図１９は、パレット１のさらに他の例を示す平面図である。パレット１は複数のＦＰＣ個片を個別に保持するものであり、図３に示す保持要素１２２が形成された粘着度の低い第１保持領域２１、および、図１７に示す保持要素１２２ａ，１２２ｂが形成されて相対的に粘着度が高い第２保持領域２２の組み合わせを複数有する。なお、図１９において平行斜線を付していない領域ではベースプレート１１の表面が露出しており、粘着部は平行斜線を付す第１保持領域２１および第２保持領域２２のみに形成されている。また、第１
保持領域２１には突上ピンが挿入される貫通穴３１が複数形成される。

図２０はパレット１に保持されるＦＰＣ個片９１の外観を示す平面図である。ＦＰＣ個片９１は実装部９１１からリード部９１２が突出する形状をしており、実装部９１１には、ＩＣパッケージが実装される実装領域９１ｂや抵抗器、コンデンサ等が実装される実装領域９１ｃが設定されている。

図２１は、パレット１に複数のＦＰＣ個片９１が粘着保持された様子を示す平面図である。図２１に示すようにＦＰＣ個片９１の実装部９１１は、２つの第２保持領域２２が第１保持領域２１に包含された領域に保持され、リード部９１２の先端は小さな第２保持領域２２に保持される。

図１９に示すパレット１を用いてＦＰＣ個片９１に電子部品が実装される様子は、複数のＦＰＣ個片９１がパレット１に保持されるという点を除いて図１に示すパレット１の場合と同様である。パレット１を用いることにより、ＦＰＣ個片９１のほぼ全体が粘着により保持され、電子部品の実装に際してＦＰＣ個片９１がパレット１から剥離してしまうことが防止できる。特に、リード部９１２が粘着度の高い第２保持領域２２に保持されるため、リード部９１２からのＦＰＣ個片９１の剥離が防止される。また、ＦＰＣ個片９１が保持されない領域の大部分は粘着性を有しないため、スクリーン印刷を容易に行うことができる。

ところで、図１９に示すパレット１では、第１保持領域２１に突上ピン用の貫通穴３１が設けられる。これにより、パレット１からＦＰＣ個片９１を剥離する際に、粘着度の低い第１保持領域２１から突上ピンにて機械的剥離を行うことにより、ＦＰＣ個片９１に過大な力が作用することなく円滑に剥離を行うことができる。その結果、ＦＰＣ個片９１を確実に保持する粘着度を第２保持領域２２に持たせつつＦＰＣ個片９１の容易な剥離が実現される。

また、隙間を設けて配列される多数の保持要素によりＦＰＣ９を保持することにより、図１のパレット１の場合と同様に、剥離を容易に行うことやＦＰＣ９とパレット１との熱膨張の差の影響を吸収することが実現される。さらに、ＦＰＣ個片９１の実装部９１１が粘着性材料の１つの領域中に存在する第１保持領域２１と第２保持領域２２とに保持され、第２保持領域２２が第１保持領域２１に包含されることから、ＦＰＣ個片９１を周縁部から円滑に剥離することも実現される（図１６のパレット１においても同様）。

図１９に示すパレット１を製造する方法は、粘着部がベースプレート１１の表面の一部に設けられるという点を除いて図１や図１６に示すパレット１の場合と同様である。

図２２はパレット１のさらに他の例の一部を示す縦断面図であり、図２３は図２２に示すパレット１の拡大図である。図２２に示すパレット１は、図１に示すパレット１と同様にベースプレート１１および粘着部１２を有するが、図２３に示すように平面であるベース面１２１１から高さの異なる円柱状の保持要素１２２ｃ，１２２ｄが突出する。すなわち、実質的に粘着部１２に段差が設けられている。また、図２２に示すように剥離用の突上ピン６４１が挿入される貫通穴３１が、ベースプレート１１および粘着部１２を貫通して適宜形成されている。

パレット１に保持されるＦＰＣ９には、図２２に示すように電子部品９２が実装される面とは反対側の裏面（パレット１に対向する面）に補強部材９３が接着されており、部分的に可撓性を有する回路基板となっている。補強部材９３の厚さは図２３に示すように保持要素１２２ｃと保持要素１２２ｄとの高さの差に等しく、補強部材９３の影響を受ける
ことなくＦＰＣ９がパレット１に保持される。また、パレット１により、ＦＰＣ９のほぼ全体が粘着により保持され、電子部品の実装に際してＦＰＣ９がパレット１から剥離してしまうことが防止される。

図２２に示すパレット１の場合も、隙間を設けて配列される多数の保持要素にてＦＰＣ９を保持することにより、図１のパレット１の場合と同様に、剥離を容易に行うことやＦＰＣ９とパレット１との熱膨張の差の影響を吸収することが実現される。

なお、ＦＰＣ９本体を粘着する保持要素１２２ｃの面積の割合が、補強部材９３を粘着する保持要素１２２ｄの面積の割合と異なってもよい。例えば、実装途上のＦＰＣ９の剥離を完全に防止する必要がある場合には、ＦＰＣ９の周縁部に対応する段差の高い領域（すなわち、保持要素１２２ｃが設けられる領域）の粘着度が比較的高く設定される。また、補強部材９３を強く粘着すると突上ピン６４１の打痕がＦＰＣ９に残ってしまう場合には、段差の低い領域（すなわち、保持要素１２２ｄが設けられる領域）の粘着度が低く設定される。

さらに、保持要素のベース面１２１１からの高さは２つには限定されず、３以上であってもよい。各保持要素の高さを複数の高さから選択されたものとすることにより、回路基板の形状に応じた的確な保持が実現される。

図２２に示すパレット１の製造方法は、異なる高さの保持要素が形成されるという点を除いて図１に示すパレット１の場合と同様である。

図２４は図１６に示すパレット１の変形例を示す平面図である。図２４に示すパレット１は、図１６に示すパレット１と比較して第１保持領域２１と第２保持領域２２との関係を逆にしたものとなっており、第２保持領域２２が相対的に粘着度が低い第１保持領域２１を包含する。ただし、はんだペーストを印刷する際にスクリーンマスクがパレット１に強く粘着されないように第２保持領域２２のうちＦＰＣ９からはみ出す部分は最小とされる。図２４に示すパレット１ではリフローの際にＦＰＣ９の周縁部が粘着部１２から剥がれてしまうことを著しく低減することができ、リフロー時のＦＰＣ９の取り扱いを容易に行うことができる。このように、ＦＰＣ９の周縁部に対応する保持領域の粘着度を高くするか低くするか（より一般的には、単位面積当たりの保持面の面積の割合が異なる複数の領域をどのように設けるか）は、ＦＰＣ９の特性や処理の種類に応じて適宜決定される。

図２５は保持要素の他の例を示す平面図（図３に対応する）である。図２５に示す保持要素１２２ｅは角柱状となっており、保持面１２２１は図２５中のＹ方向（紙面の上下方向）に長い長方形となっている。これにより、各保持要素１２２ｅはＸ方向（紙面の左右方向）に撓みやすく、Ｙ方向に撓みにくい特性を有する。その結果、例えば、Ｘ方向に膨張しやすいＦＰＣを保持する場合にパレットとＦＰＣとの間の熱膨張の差の影響を保持要素１２２ｅが撓んで容易に吸収することが実現される。

図２６は保持要素のさらに他の例を示す断面図であり、保持要素を形成するための金型７１の断面も図示している。図２６に示す保持要素１２２ｆは、先端の保持面１２２１が僅かに凹面状とされる。これにより、ＦＰＣ９が保持要素１２２ｆに押圧されると保持面１２２１が吸盤と同様の作用によりＦＰＣ９を吸着し、ＦＰＣ９をより強く保持することが実現される。なお、保持要素１２２ｆを形成するために、金型７１に形成される穴部７０１の底面７０２は凸面状とされる。

図２７は保持要素のさらに他の例を示す縦断面図であり、図２７の保持要素１２２ｇは円錐台状とされる。これにより、図４に示す保持要素１２２の場合に比べて１つの保持面
１２２１の面積を小さくすることができ、保持要素を過剰に細くすることなく粘着度を低減することができる。なお、保持要素は成形後に金型から分離することができる形状であれば任意に変更されてよく、例えば、太い円柱上に細い円柱が積み重ねられた形状であってもよい。

以上、本発明の実施の形態について説明してきたが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく様々な変形が可能である。

例えば、パレット１はポリイミドフィルムや非常に薄いガラスエポキシ樹脂等の可撓性を有する回路基板の保持に適しているが、保持される回路基板はある程度剛性の高い板状の回路基板であってもよい。また、粘着による回路基板の保持は搬送用のパレット１に適用されるのみならず、回路基板を取り扱う様々な局面における保持具に利用することができる。もちろん、はんだペーストや異方性導電性樹脂等による電子部品の実装以外の分野、例えば、回路基板に対する加工に際して回路基板を保持する際にも上述の粘着保持手法を利用することができる。

上記実施の形態におけるパレット１では、ベースプレート１１上に粘着性材料が設けられるが、粘着性を有する部材を加工することにより保持具を製造することも可能である。例えば、パレット１のベースプレート１１に多数の穴を形成し、これらの穴に円柱状の粘着性材料を挿入することにより保持要素が設けられてもよい。また、ベースプレート１１に粘着性材料であるラバーシートを貼付し、ラバーシートに多数の交差する溝を形成して複数の保持要素が形成されてもよい。

図１６や図１９に示すパレット１では、保持要素の保持面の単位面積当たりの割合を変更して２つの粘着度の領域が設けられるが、粘着度が異なる３以上の領域が設けられてもよい。換言すれば、円柱状の少なくとも１つの保持要素の直径を他の何れかの保持要素の直径と異なるものとすることにより、領域毎の粘着度の調整が実現される。なお、一般的には、粘着度の調整は単位面積当たりの保持面の面積の割合を調整することにより実現されることから、少なくとも１つの保持要素の保持面の形状または大きさを他の何れかの保持要素の保持面と異なるものとすることにより粘着度の調整が実現されるといえる。

さらに、保持される対象物は回路基板以外であってもよい。特に、シート状あるいは薄板状の可撓性を有する対象物（部分的に可撓性を有するのみでもよい）を保持する際に、上述した多数の保持要素で保持する技術を適用することにより、対象物の容易な取り扱いが実現される。

上記実施の形態では、金型７１を粘着性材料１２ａに垂直に押圧して保持要素が形成されるが、図２８に示すように金型７１は多数の穴部７０１が形成されたローラ状とされてもよく、金型７１および対向するローラ７１ｂを回転させつつ粘着性材料１２ａに連続的に保持要素１２２が形成されてもよい。

本発明においては、ＦＰＣ等に電子機器を取り付ける実装行程におけるＦＰＣ等の保持に利用できる。

パレットの平面図パレットの断面図パレットの一部の拡大図パレットの一部の断面図パレットにＦＰＣが保持された様子を示す平面図実装システムの正面図実装システムの正面図移載機構がパレットからＦＰＣを受け取る様子を説明するための図移載機構がパレットからＦＰＣを受け取る様子を説明するための図保持要素の変形を示す図パレットの製造工程の流れを示す図パレットが製造される様子を示す図金型および粘着性材料を示す拡大図パレットが製造される様子を示す図金型および粘着性材料を示す拡大図他のパレットの平面図パレットの一部の拡大図パレットにＦＰＣが保持された様子を示す平面図さらに他のパレットの平面図ＦＰＣ個片の平面図パレットにＦＰＣ個片が保持された様子を示す平面図さらに他のパレットの断面図パレットの一部の断面図パレットの変形例を示す平面図他の保持要素の平面図さらに他の保持要素および金型の断面図さらに他の保持要素の断面図保持要素が連続的に形成される様子を示す図

符号の説明

１パレット
９ＦＰＣ
１２ａ粘着性材料
２１第１保持領域
２２第２保持領域
３１貫通穴
７１金型
１１０本体部
１２１ベース部
１２２，１２２ａ〜１２２ｇ保持要素
７０１穴部
７０２底面
１２１１ベース面
１２２１保持面
Ｓ１３〜Ｓ１５ステップ

Claims

スキージによりスクリーンマスクを介して電子部品接合用の粘性材料が印刷される回路基板を保持する保持具の製造方法であって、
前記保持具は、板状に形成されるベース面を有する本体部と、
前記ベース面上に突出して設けられると共に、その先端が平面状および凹面状の何れかに成形されている複数の第１の保持要素によって前記スクリーンマスクを保持する第１の保持面と、
前記ベース面上に突出して設けられると共に、その先端が平面状および凹面状の何れかに成形されている複数の第２の保持要素によって前記回路基板を保持する第２の保持面とを備え、
前記第２の保持面で保持された回路基板に当接すると共に前記第１の保持面で保持されたスクリーンマスクに当接するスキージを、当該第１の保持面と当該第２の保持面の少なくとも一方が支持し、
前記第１の保持面と前記第２の保持面と、前記ベース面とは粘着性材料にて一体的に形成されており、
前記本体部上に粘着性材料を載置する工程と、
それぞれの底面が平面状または凸面状である複数の穴部が形成された金型を加熱しつつ前記粘着性材料に押圧し、前記粘着性材料を前記底面まで導く工程と、
前記金型の冷却後に前記金型を前記粘着性材料から分離する工程とを備えることを特徴とする保持具の製造方法。
前記粘着性材料は、シリコンゴムおよびポリウレタンゴムの何れかであることを特徴とする請求項１に記載の保持具の製造方法。
前記粘性材料を底面まで導く工程において加硫が行われることを特徴とする請求項２に記載の保持具の製造方法。