JP3789360B2 - プリント基板の実装部品マスキング装置および方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プリント基板の実装部品マスキング装置および方法に関し、特にプリント基板の裏面に実装された表面実装部品を他のリード付き挿入部品のためのフローはんだ付け時に保護するためにマスキングテープを貼り付ける装置および方法に関わるものである。
【０００２】
【従来の技術】
表面実装部品がプリント基板の両面に実装され、且つ、リード付き挿入部品も実装されるプリント基板でのこれらの実装部品のはんだ付け方法において、従来はプリント基板の表面の表面実装部品をリフローはんだ付けした後、裏面に表面実装部品を接着剤にて固定してリフローはんだ付けした後に、表面からリード付き挿入部品を搭載してフローはんだ付けを行っていた。
【０００３】
図４は、プリント基板１にリード付き挿入部品２ａ、２ｂ、２ｃおよび２ｄをフローはんだ付けしている状態を示す断面図である。プリント基板１の表面には、表面実装部品３が実装され、裏面には表面実装部品４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄおよび４ｅが実装されてる。（実際には、プリント基板１にリード付き挿入部品２ａ〜２ｄ以外の他のリード付き挿入部品も実装され、表面実装部品３、４ａ〜４ｅ以外の他の表面実装部品も実装されているが、これら他のリード付き挿入部品および表面実装部品は、図４には現れていない。）フローはんだ付け装置のダクト３０および３１から溶融はんだ５が矢印３２の方向に送り出され、プリント基板１の裏面に接触してからフローはんだ付け装置のはんだ槽に戻される。
【０００４】
しかし、接着剤にて固定している裏面の表面実装部品４ａ〜４ｅ等は、リード付き挿入部品２ａ〜２ｄ等のフローはんだ付け時に溶融はんだ５が接触するため、表面実装部品４ａ〜４ｅ等の端子間にブリッジが発生することが多かった。
【０００５】
図５は、リード３３間にブリッジ６が発生した表面実装部品４ｄの平面図である。
【０００６】
このブリッジの発生を解決するためにプリント基板の両面の表面実装部品をリフローはんだ付けした後に、リード付き挿入部品のフローはんだ付け時に、表面実装部品のはんだが溶融はんだにて再溶融しないように、予めプリント基板の裏面の表面実装部品をマスキングテープにてマスクしてリード付き挿入部品のフローはんだ付けすることにより、裏面の表面実装部品がフローはんだ付けにより影響を受けずに、ブリッジが発生することがないようにしていた。
【０００７】
図６は、表面実装部品４ａ〜４ｅ等をマスクするためにプリント基板１に貼り付けるマスキングテープ１０を示す平面図で、同時にマスキングテープ１０との関係を示すためのプリント基板１の側面図も並べて示している。
【０００８】
マスキングテープ１０は、使用前は基材としてのテープと剥離紙２１（図３参照）との間に粘着材の層を挟んだ３層構造であるが、剥離紙２１を剥がして粘着材によりプリント基板１に接着して使用する。また、マスキングテープ１０は、プリント基板１の裏面のほぼ全面を覆うものであるが、リード付き挿入部品２ａ〜２ｃ等のリードをプリント基板１のスルーホールにフローはんだ付けするために、リード付き挿入部品２ａ〜２ｃに対応する位置を切り抜いた開口部分であるマスキングカット部７ａ〜７ｃ（リード付き挿入部品２ｄはマスキングテープ１０の図６における右辺より、さらに右の外側に位置する。）および図示していない他のリード付き挿入部品に対応するマスキングカット部８ａ〜８ｅが設けられている。マスキングテープ１０のマスキングカット部７ａ〜７ｄ、８ａ〜８ｅ以外の部分で表面実装部品４ａ〜４ｅ等をマスクする。
【０００９】
また、プリント基板１の対角線上の２隅には、位置決め穴（図示せず）が設けられていて、これに対応してマスキングテープ１０の対角線上の２隅にもテープ位置決め穴３４が設けられている。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
第１の問題点は、マスキングテープ１０をプリント基板１に貼り付ける際に工数がかかることである。
【００１１】
その理由は、マスキングテープ１０がプリント基板１と同等の大きさ（例えば３２０×２８５ミリメートル）であり、プリント基板１の適切な位置に合わせて貼り付けるのに時間を要していた。すなわち、マスキングテープ１０は、柔弱なテープであり、両手で両側部を把持しただけでは、中間部は下方に撓んで湾曲し、強く引っ張ろうとすれば簡単に伸びてしまうので、もともと取り扱い難く、しかもマスキングカット部７ａ〜７ｃ、８ａ〜８ｅが設けられ、それもまた貼り付けの際に時間を要することとなる原因なっていた。
【００１２】
さらに、マスキングテープ１０は、プリント基板１のリード付き挿入部品２ａ〜２ｄ等が実装される表面と反対側の面となる裏面に貼ることとなる。また、マスキングテープ１０を貼り付ける段階では、プリント基板１の裏面のほか表面にも既に表面実装部品４ａ〜４ｅ等がはんだ付けされている。
【００１３】
従って、マスキングテープ１０を手作業で貼り付けるためには、プリント基板１の裏面を上に向け、プリント基板１を表面を下にして作業台等の上に置かなければならない。その場合に、既に表面にはんだ付けされて実装されている表面実装部品によりプリント基板１が不安定となり、マスキングテープ１０を貼り付けし辛い。また、プリント基板１と作業台等に挟まれた配置となる表面側の表面実装部品についても端子曲がりや破損等の不良を起こす原因となる。
【００１４】
第２の問題点は、マスキングテープ１０から剥離紙２１を剥がす際、及びマスキングテープ１０をプリント基板１に貼り付ける際にマスキングテープ１０が切れてしまうことが多いことである。
【００１５】
その理由は、リード付き挿入部品の搭載が多いほどマスキングテープ１０が予め切り抜かれるマスキングカット部は多くなるが、マスキングカット部が密集した場合にマスキングカット部相互間が、狭く、弱くなり、切れてしまうことが多い。例えば、図６に示す密集したマスキングカット部８ａ〜８ｃ相互間の間隙部９は、狭く、切れてしまう危険性が大きい。
【００１６】
第３の問題点は、マスキングテープ１０から剥離紙２１を剥がす際、マスキングテープ１０の粘着面同士が貼り付いてしまうことである。
【００１７】
その理由は、第１及び２の問題点の理由と同様にマスキングテープ１０が大きいことや、特に、密集したマスキングカット部相互間が狭くなり、弱くなってしまうため、マスキングテープ１０の張りがなくなってマスキングテープ１０が不用意に折り重なってしまうことが多いからである。
【００１８】
本発明は、上述した従来の問題点を解決するためになされたものであり、その目的は、プリント基板に実装された表面実装部品等をマスクするために使用されるプリント基板とほぼ同一サイズのシート状のマスキングテープからの剥離紙の剥離およびマスキングテープをプリント基板の正確な位置に貼り付けを、多くの工数をかけることなく行うことのできるプリント基板の実装部品マスキング装置および方法を提供することである。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
本発明のプリント基板の実装部品マスキング装置は、空気を吸引するための吸引口（図３の２０）がほぼ全面に散在するように設けられた吸引ベースプレート（図１の１３）と、この吸引ベースプレート上に固着され前記吸引口に通じる吸着口（図３の３６）がほぼ全面に散在するように設けられマスキングテープ（図１の１０）を介して部品（図１の２ａ〜２ｄ、４ａ〜４ｅ）が実装されたプリント基板（図１の１）を載置するための弾性体マット（図１の１１）とを含むことを特徴とする。
【００２０】
本発明のプリント基板の実装部品マスキング装置は、多数の正六角形を密接して並べた蜂の巣形状のスリット群からなる空気を吸引するための吸引口（図３の２０）がほぼ全面に散在するように設けられた吸引ベースプレート（図１の１３）と、この吸引ベースプレート上に固着され前記吸引口と同形で同じ位置に設けられ前記吸引口に通じる吸着口（図３の３６）がほぼ全面に散在するように設けられマスキングテープ（図１の１０）を介して部品（図１の２ａ〜２ｄ、４ａ〜４ｅ）が実装されたプリント基板（図１の１）を載置するための弾性体マット（図１の１１）とを含むことを特徴とする。
【００２１】
本発明のプリント基板の実装部品マスキング装置は、空気を吸引するための吸引口（図３の２０）がほぼ全面に散在するように設けられた吸引ベースプレート（図１の１３）と、この吸引ベースプレート上に固着され前記吸引口に通じる吸着口（図３の３６）がほぼ全面に散在するように設けられマスキングテープ（図１の１０）を介して部品（図１の２ａ〜２ｄ、４ａ〜４ｅ）が実装されたプリント基板（図１の１）を載置するための弾性体マット（図１の１１）と、前記プリント基板に設けられた複数の位置決め穴に対応して前記弾性体マットに設けられた複数のマット位置決め穴と、前記ベースプレートに植設されそれぞれが対応する前記位置決め穴および前記マット位置決め穴ならびに前記マスキングテープに前記位置決め穴に対応して設けられたテープ位置決め穴（図６の３４）を挿通する位置決めピン（図１の１２）とを含むことを特徴とする。
【００２２】
上述のプリント基板の実装部品マスキング装置は、前記吸引ベースプレートを複数の吸引エリア（図１の１４、１５）に分割し、これら複数の吸引エリアに対応して設けられた複数の真空源を含むようにすることもできる。
【００２３】
本発明のプリント基板の実装部品マスキング方法は、空気を吸引するための吸引口（図３の２０）がほぼ全面に散在するように設けられた吸引ベースプレート（図１の１３）上に、前記吸引口に通じる吸着口（図３の３６）がほぼ全面に散在するように設けられた弾性体マット（図１の１１）を固着し、前記弾性体マット上にマスキングテープ（図１の１０）を積層された剥離紙（図３の２１）を上にして載置し、前記吸引口を真空源に接続して前記マスキングテープを前記弾性体マットに吸着し、前記マスキングテープから前記剥離紙を剥がし、前記マスキングテープ上に位置を合わせて部品（図１の２ａ〜２ｄ、４ａ〜４ｅ）が実装されたプリント基板（図１の１）を載置し前記前記弾性体マットに押し付けて前記マスキングテープを前記プリント基板に貼り付け、前記吸引口を前記真空源から遮断して前記マスキングテープの前記弾性体マットへの吸着を解除し、前記プリント基板を前記弾性体マットから取り外すことを特徴とする。
【００２４】
本発明のプリント基板の実装部品マスキング方法は、空気を吸引するための吸引口（図３の２０）がほぼ全面に散在するように設けられた吸引ベースプレート（図１の１３）と、この吸引ベースプレート上に固着され前記吸引口に通じる吸着口（図３の３６）がほぼ全面に散在するように設けられマスキングテープ（図１の１０）を介して部品（図１の２ａ〜２ｄ、４ａ〜４ｅ）が実装されたプリント基板（図１の１）を載置するための弾性体マット（図１の１１）と、前記プリント基板に設けられた複数の位置決め穴に対応して前記ベースプレートに設けられた複数の位置決めピン（図１の１２）とを含むプリント基板の実装部品マスキング装置を用い、
前記プリント基板の位置決め穴に対応して前記マスキングテープに設けられたマット位置決め穴に前記位置決めピンを通して前記弾性体マット上に前記マスキングテープを積層された剥離紙（図３の２１）を上にして載置し、前記吸引口を真空源に接続して前記マスキングテープを前記弾性体マットに吸着し、前記マスキングテープから前記剥離紙を剥がし、前記位置決め穴に前記位置決めピンを通して前記マスキングテープ上に部品が実装されたプリント基板を載置し前記前記弾性体マットに押し付けて前記マスキングテープを前記プリント基板に貼り付け、前記吸引口を前記真空源から遮断して前記マスキングテープの前記弾性体マットへの吸着を解除し、前記プリント基板を前記弾性体マットから取り外すことを特徴とする。
【００２５】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
【００２６】
図１は、本発明の実施の形態のプリント基板の実装部品マスキング装置の一部を断面にして示す正面図である。
【００２７】
図１において、プリント基板の実装部品マスキング装置の本体１７の上面に吸引ベースプレート１３が設けられ、吸引ベースプレート１３の上面に弾性を有する導電マット１１が固着されている。図２および図３に示すように、吸引ベースプレート１３は、平面形状が正六角形である正六角形ベース１９が多数並べられた構造である（図には省略してあるが、ベースプレート１３の下部は空気が上下方向に自由に流通し本体１７に固定された格子構造からなり、各正六角形ベース１９は、この格子構造に固定されている。）。また、導電マット１１も正六角形ベース１９と同形でこれに重ねて固着された正方形マット３５を多数並べた構造である。
【００２８】
多数の正六角形ベース１９相互間には蜂の巣の形状に張りめぐらせられた吸引口２０が形成され、正六角形マット３５相互間には、吸引口２０に連接して同一の蜂の巣の形状の吸着口３６が形成されている。なお、後述のように、吸着口３６によりマスキングテープ１０を正六角形マット３５上に吸着するので、吸着口３６は、マスキングテープ１０の間隙部９を引き込むことがない程度に幅が狭く、正六角形ベース１９および正六角系マット３５は、間隙部９を含むマスキングテープ１０の全部分をきめ細かく吸着できる程度の大きさ以下の寸法としておく。
【００２９】
プリント基板１の一の対角線上の２隅には、図には示していないが位置決め穴が設けられ、この位置決め穴に対応して吸引ベースプレート１３に２本の位置決めピン１２が植設され、位置決めピン１２は導電マット１１に設けられたマット位置決め穴（図示せず）を挿通し導電マット１１上に突出している。
【００３０】
吸引ベースプレート１３の下方は、４分割された吸引エリア１４、１５……に分割され、各吸引エリア１４、１５……の空気を吸い込むように設けられたダクトは、配管を介して真空ポンプへ接続される。各吸引エリア１４、１５……に対応する真空ポンプを起動、停止させる切替スイッチ１６の操作により、各吸引エリア１４、１５……のそれぞれについて真空に吸引したり、吸引を停止したりすることができる。また、フットスイッチ１８の操作により、全吸引エリア１４、１５……を同時に吸引させたり、吸引を停止させたりすることもできる。
【００３１】
マスキングテープ１０は、剥離紙２１を積層した状態で、予めプリント基板１に対応して外形を裁断し、リード付き挿入部品２ａ〜２ｃ等に対応してマスキングカット部７ａ〜７ｃ、８ａ〜８ｆを、位置決めピン１２に対応してテープ位置決め穴３４を設けておく。このように準備をしておいたマスキングテープ１０を剥離紙２１を上にして、位置決めピン１２をテープ位置決め穴３４に通すことにより位置決めして導電マット１１上に載置し、フットスイッチ１８にて全吸引エリア１４、１５……を真空ポンプにより吸引させ、吸引口２０および吸着口３６から空気を吸引してマスキングテープ１０を導電マット１１上に吸着する。
【００３２】
この後、図３に示すようにマスキングテープ１０から剥離紙２１を剥がす。この際、従来問題であった密集したマスキングカット部８ａ〜８ｃの間に生成される狭い間隙部９の破損が生じないように剥離紙２１を剥がすことができる。すなわち、正六角形マット３５およびその周りの吸着口３６が小型化されていることから、間隙部９を吸着口３６に引き込むことなく、導電マット１１上に吸着固定できる。従って、剥離紙２１の一端を掴んで引き上げ、引き上げたまま多端の方向へ持って行くだけの動作で剥離紙２１をマスキングテープ１０から引き剥がすことができる。また、マスキングテープ１０が導電マット１１から浮き上がって曲がり、マスキングテープ１０の粘着面同士が間違って貼り付き、破損することなく剥離紙２１を剥がすことができる。
【００３３】
次に、プリント基板１をマスクする表面実装部品４ａ〜４ｅが実装された裏面を下に向けて、位置決め穴３４に位置決めピン１２を通すことにより位置決めしてマスキングテープ１０上に載置する。これにより、マスキングテープ１０は、マスクカット部７ａ〜７ｃ、８ａ〜８ｅそれぞれを対応するリード付き挿入部品２ａ〜２ｃ等の位置に合わせてプリント基板１へ貼り付くことになる。
【００３４】
マスキングテープ１０をプリント基板１へ完全に密着させるために、プリント基板１を下方に少し押さえつけることにより、導電マット１１の緩衝力で表面実装部品４ａ〜４ｅの細部までマスキングテープ１０を密着させることができる。
【００３５】
その後、再度フットスイッチ１８を踏むことにより全吸引エリア１４、１５……について真空ポンプを停止して導電性ゴム１１へのマスキングテープ１０の吸着を解除し、プリント基板１を導電性ゴム１１から取り外せば、プリント基板１の裏面の表面実装部品４ａ〜４ｅ等は、マスキングテープ１０で覆われ、リード付き挿入部品２ａ〜２ｃ等のリードは、マスクカット部７ａ〜７ｃ等から下向きに露出し、プリント基板１をフローはんだ付けするための準備が完了する。
【００３６】
なお、位置決めピン１２は、吸引ベースプレート１３に設けた抜き差し可能な位置決めピン用穴に嵌入するようにして植設することができ、このような位置決め用ピン穴を吸引ベースプレート１３の対角線上の２隅のそれぞれに複数ヶ所ずつ設けて、位置決めピン１２を嵌入する位置決めピン用穴を適宜に選んで複数種類の形状のプリント基板に対応させるようにすることもできる。また、プリント基板の形状に合わせた位置に位置決めピン１２が設けられた吸引ベースプレート１３に交換することで種々のプリント基板に対応するようにもできる。また、位置決めピンを設けるのは、吸引ベースプレート１３の対角線上の２隅に限られず、３隅または４隅に設けてもよく、隣り合う２隅に設けてもよい。
【００３７】
また、吸引ベースプレート１３および導電マット１１は、正六角形の正六角形ベース１９および正六角形マット３５で構成し、吸引工２０および吸着口３６を蜂の巣の形状にするように限定する必要はなく、吸引ベースプレート１３および導電マット１１を四角形、三角形等のもので構成し、吸引口２０および吸着口３６を縦横または斜め方向のスリットの組み合わせからなる網目状とするようにもできる。
【００３８】
さらに、吸引ベースプレート１３および導電マット１１それぞれをプリント基板１に対応する大きさの１枚のものとし、吸引ベースプレート１３および導電マット１１それぞれに多数の吸引口および吸着口を散在させ、これら吸引口それぞれと吸着口それぞれとを連接するように配置するようにしてもよい。
【００３９】
また、導電マットの表面にのみ網目状の溝を形成し、導電マットの底面側にこの網目状の溝を導電マットの底面に通じさせる多数の穴を導電マットの全体に散在するように設け、これらの穴を吸引エリア１４、１５……に通じさせる多数の穴を吸引ベースプレートに設けるようにすることもできる。また、このような網目状の溝を比較的粗いものとより細かいものとの２段階、さらには複数段階にして設けることもできる。
【００４０】
また、導電マットは、文字どおり導電性を有するものでもよいが、これに限られず弾性のあるものであれば、絶縁性のゴム板等でもよい。
【００４１】
また、吸引ベースプレート１３の下側を４分割して吸引エリア１４、１５……を設けたが、この分割数は４分割に限られず、いくらでもよい。
【００４２】
【発明の効果】
第１の効果は、マスキングテープを、プリント基板と同等程度に大きくても、プリント基板へ、短時間且つ正確で適切な位置に貼り付けることが可能となったことである。
【００４３】
その理由は、位置決めピンによりマスキングテープを弾性体マット上の一定の位置に確実に固定でき、プリント基板を位置決めピンによりマスキングテープ上の正確な位置に重ねることができるからである。
【００４４】
第２の効果は、マスキングカット部の密集地に生成される間隙部の破損がなくなり、それによりマスキングテープの再作や破損個所の修正工数がかからなくなったことであり、その他マスキングテープの取り扱いが容易になったことである。
【００４５】
その理由は、マスキングテープを弾性体マット上に確実に固定してマスキングテープから剥離紙を引きはがすことができるからである。特に、正六角形ベースおよび正六角系マット等を十分に小さくし、弾性体マットに小寸法の吸着口を高密度に張りめぐらすことにより、マスキングテープの間隙部を吸着口に引き込むことなく、弾性体マット上に確実に固定（貼り付け）しておくことが可能となるからであり、マスキングテープを確実に固定した状態で剥離紙を剥離できるためである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態のプリント基板の実装部品マスキング装置の一部を断面にして示す正面図である。
【図２】図１中の吸引ベースプレート１３および導電マット１１の部分平面図である。
【図３】図１中の吸引ベースプレート１３および導電マット１１の剥離紙２１を剥がし始めた状態を示す部分断面図である。
【図４】プリント基板１の搭載部品をフローはんだ付けしている状態を示す断面図である。
【図５】表面実装部品４ｄのリード３３間にはんだブリッジ６が発生した状態を示す平面図である。
【図６】プリント基板１の裏面に貼り付けられるマスキングテープ１０のプリント基板との関係を示す平面図である。
【符号の説明】
１ プリント基板
２ａ〜２ｄ リード付き挿入部品
３ 表面実装部品
４ａ〜４ｅ 表面実装部品
５ 溶融はんだ
６ ブリッジ
７ａ〜７ｃ マスキングカット部
８ａ〜８ｅ マスキングカット部
９ 間隙部
１０ マスキングテープ
１１ 導電マット
１２ 位置決めピン
１３ 吸引ベースプレート
１４ 吸引エリア
１５ 吸引エリア
１６ 切替スイッチ
１７ 本体
１８ フットスイッチ
１９ 正六角形ベース
２０ 吸引口
２１ 剥離紙
３０ ダクト
３１ ダクト
３３ リード
３４ テープ位置決め穴
３５ 正六角形マット
３６ 吸着口
【発明の属する技術分野】
本発明は、プリント基板の実装部品マスキング装置および方法に関し、特にプリント基板の裏面に実装された表面実装部品を他のリード付き挿入部品のためのフローはんだ付け時に保護するためにマスキングテープを貼り付ける装置および方法に関わるものである。
【０００２】
【従来の技術】
表面実装部品がプリント基板の両面に実装され、且つ、リード付き挿入部品も実装されるプリント基板でのこれらの実装部品のはんだ付け方法において、従来はプリント基板の表面の表面実装部品をリフローはんだ付けした後、裏面に表面実装部品を接着剤にて固定してリフローはんだ付けした後に、表面からリード付き挿入部品を搭載してフローはんだ付けを行っていた。
【０００３】
図４は、プリント基板１にリード付き挿入部品２ａ、２ｂ、２ｃおよび２ｄをフローはんだ付けしている状態を示す断面図である。プリント基板１の表面には、表面実装部品３が実装され、裏面には表面実装部品４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄおよび４ｅが実装されてる。（実際には、プリント基板１にリード付き挿入部品２ａ〜２ｄ以外の他のリード付き挿入部品も実装され、表面実装部品３、４ａ〜４ｅ以外の他の表面実装部品も実装されているが、これら他のリード付き挿入部品および表面実装部品は、図４には現れていない。）フローはんだ付け装置のダクト３０および３１から溶融はんだ５が矢印３２の方向に送り出され、プリント基板１の裏面に接触してからフローはんだ付け装置のはんだ槽に戻される。
【０００４】
しかし、接着剤にて固定している裏面の表面実装部品４ａ〜４ｅ等は、リード付き挿入部品２ａ〜２ｄ等のフローはんだ付け時に溶融はんだ５が接触するため、表面実装部品４ａ〜４ｅ等の端子間にブリッジが発生することが多かった。
【０００５】
図５は、リード３３間にブリッジ６が発生した表面実装部品４ｄの平面図である。
【０００６】
このブリッジの発生を解決するためにプリント基板の両面の表面実装部品をリフローはんだ付けした後に、リード付き挿入部品のフローはんだ付け時に、表面実装部品のはんだが溶融はんだにて再溶融しないように、予めプリント基板の裏面の表面実装部品をマスキングテープにてマスクしてリード付き挿入部品のフローはんだ付けすることにより、裏面の表面実装部品がフローはんだ付けにより影響を受けずに、ブリッジが発生することがないようにしていた。
【０００７】
図６は、表面実装部品４ａ〜４ｅ等をマスクするためにプリント基板１に貼り付けるマスキングテープ１０を示す平面図で、同時にマスキングテープ１０との関係を示すためのプリント基板１の側面図も並べて示している。
【０００８】
マスキングテープ１０は、使用前は基材としてのテープと剥離紙２１（図３参照）との間に粘着材の層を挟んだ３層構造であるが、剥離紙２１を剥がして粘着材によりプリント基板１に接着して使用する。また、マスキングテープ１０は、プリント基板１の裏面のほぼ全面を覆うものであるが、リード付き挿入部品２ａ〜２ｃ等のリードをプリント基板１のスルーホールにフローはんだ付けするために、リード付き挿入部品２ａ〜２ｃに対応する位置を切り抜いた開口部分であるマスキングカット部７ａ〜７ｃ（リード付き挿入部品２ｄはマスキングテープ１０の図６における右辺より、さらに右の外側に位置する。）および図示していない他のリード付き挿入部品に対応するマスキングカット部８ａ〜８ｅが設けられている。マスキングテープ１０のマスキングカット部７ａ〜７ｄ、８ａ〜８ｅ以外の部分で表面実装部品４ａ〜４ｅ等をマスクする。
【０００９】
また、プリント基板１の対角線上の２隅には、位置決め穴（図示せず）が設けられていて、これに対応してマスキングテープ１０の対角線上の２隅にもテープ位置決め穴３４が設けられている。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
第１の問題点は、マスキングテープ１０をプリント基板１に貼り付ける際に工数がかかることである。
【００１１】
その理由は、マスキングテープ１０がプリント基板１と同等の大きさ（例えば３２０×２８５ミリメートル）であり、プリント基板１の適切な位置に合わせて貼り付けるのに時間を要していた。すなわち、マスキングテープ１０は、柔弱なテープであり、両手で両側部を把持しただけでは、中間部は下方に撓んで湾曲し、強く引っ張ろうとすれば簡単に伸びてしまうので、もともと取り扱い難く、しかもマスキングカット部７ａ〜７ｃ、８ａ〜８ｅが設けられ、それもまた貼り付けの際に時間を要することとなる原因なっていた。
【００１２】
さらに、マスキングテープ１０は、プリント基板１のリード付き挿入部品２ａ〜２ｄ等が実装される表面と反対側の面となる裏面に貼ることとなる。また、マスキングテープ１０を貼り付ける段階では、プリント基板１の裏面のほか表面にも既に表面実装部品４ａ〜４ｅ等がはんだ付けされている。
【００１３】
従って、マスキングテープ１０を手作業で貼り付けるためには、プリント基板１の裏面を上に向け、プリント基板１を表面を下にして作業台等の上に置かなければならない。その場合に、既に表面にはんだ付けされて実装されている表面実装部品によりプリント基板１が不安定となり、マスキングテープ１０を貼り付けし辛い。また、プリント基板１と作業台等に挟まれた配置となる表面側の表面実装部品についても端子曲がりや破損等の不良を起こす原因となる。
【００１４】
第２の問題点は、マスキングテープ１０から剥離紙２１を剥がす際、及びマスキングテープ１０をプリント基板１に貼り付ける際にマスキングテープ１０が切れてしまうことが多いことである。
【００１５】
その理由は、リード付き挿入部品の搭載が多いほどマスキングテープ１０が予め切り抜かれるマスキングカット部は多くなるが、マスキングカット部が密集した場合にマスキングカット部相互間が、狭く、弱くなり、切れてしまうことが多い。例えば、図６に示す密集したマスキングカット部８ａ〜８ｃ相互間の間隙部９は、狭く、切れてしまう危険性が大きい。
【００１６】
第３の問題点は、マスキングテープ１０から剥離紙２１を剥がす際、マスキングテープ１０の粘着面同士が貼り付いてしまうことである。
【００１７】
その理由は、第１及び２の問題点の理由と同様にマスキングテープ１０が大きいことや、特に、密集したマスキングカット部相互間が狭くなり、弱くなってしまうため、マスキングテープ１０の張りがなくなってマスキングテープ１０が不用意に折り重なってしまうことが多いからである。
【００１８】
本発明は、上述した従来の問題点を解決するためになされたものであり、その目的は、プリント基板に実装された表面実装部品等をマスクするために使用されるプリント基板とほぼ同一サイズのシート状のマスキングテープからの剥離紙の剥離およびマスキングテープをプリント基板の正確な位置に貼り付けを、多くの工数をかけることなく行うことのできるプリント基板の実装部品マスキング装置および方法を提供することである。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
本発明のプリント基板の実装部品マスキング装置は、空気を吸引するための吸引口（図３の２０）がほぼ全面に散在するように設けられた吸引ベースプレート（図１の１３）と、この吸引ベースプレート上に固着され前記吸引口に通じる吸着口（図３の３６）がほぼ全面に散在するように設けられマスキングテープ（図１の１０）を介して部品（図１の２ａ〜２ｄ、４ａ〜４ｅ）が実装されたプリント基板（図１の１）を載置するための弾性体マット（図１の１１）とを含むことを特徴とする。
【００２０】
本発明のプリント基板の実装部品マスキング装置は、多数の正六角形を密接して並べた蜂の巣形状のスリット群からなる空気を吸引するための吸引口（図３の２０）がほぼ全面に散在するように設けられた吸引ベースプレート（図１の１３）と、この吸引ベースプレート上に固着され前記吸引口と同形で同じ位置に設けられ前記吸引口に通じる吸着口（図３の３６）がほぼ全面に散在するように設けられマスキングテープ（図１の１０）を介して部品（図１の２ａ〜２ｄ、４ａ〜４ｅ）が実装されたプリント基板（図１の１）を載置するための弾性体マット（図１の１１）とを含むことを特徴とする。
【００２１】
本発明のプリント基板の実装部品マスキング装置は、空気を吸引するための吸引口（図３の２０）がほぼ全面に散在するように設けられた吸引ベースプレート（図１の１３）と、この吸引ベースプレート上に固着され前記吸引口に通じる吸着口（図３の３６）がほぼ全面に散在するように設けられマスキングテープ（図１の１０）を介して部品（図１の２ａ〜２ｄ、４ａ〜４ｅ）が実装されたプリント基板（図１の１）を載置するための弾性体マット（図１の１１）と、前記プリント基板に設けられた複数の位置決め穴に対応して前記弾性体マットに設けられた複数のマット位置決め穴と、前記ベースプレートに植設されそれぞれが対応する前記位置決め穴および前記マット位置決め穴ならびに前記マスキングテープに前記位置決め穴に対応して設けられたテープ位置決め穴（図６の３４）を挿通する位置決めピン（図１の１２）とを含むことを特徴とする。
【００２２】
上述のプリント基板の実装部品マスキング装置は、前記吸引ベースプレートを複数の吸引エリア（図１の１４、１５）に分割し、これら複数の吸引エリアに対応して設けられた複数の真空源を含むようにすることもできる。
【００２３】
本発明のプリント基板の実装部品マスキング方法は、空気を吸引するための吸引口（図３の２０）がほぼ全面に散在するように設けられた吸引ベースプレート（図１の１３）上に、前記吸引口に通じる吸着口（図３の３６）がほぼ全面に散在するように設けられた弾性体マット（図１の１１）を固着し、前記弾性体マット上にマスキングテープ（図１の１０）を積層された剥離紙（図３の２１）を上にして載置し、前記吸引口を真空源に接続して前記マスキングテープを前記弾性体マットに吸着し、前記マスキングテープから前記剥離紙を剥がし、前記マスキングテープ上に位置を合わせて部品（図１の２ａ〜２ｄ、４ａ〜４ｅ）が実装されたプリント基板（図１の１）を載置し前記前記弾性体マットに押し付けて前記マスキングテープを前記プリント基板に貼り付け、前記吸引口を前記真空源から遮断して前記マスキングテープの前記弾性体マットへの吸着を解除し、前記プリント基板を前記弾性体マットから取り外すことを特徴とする。
【００２４】
本発明のプリント基板の実装部品マスキング方法は、空気を吸引するための吸引口（図３の２０）がほぼ全面に散在するように設けられた吸引ベースプレート（図１の１３）と、この吸引ベースプレート上に固着され前記吸引口に通じる吸着口（図３の３６）がほぼ全面に散在するように設けられマスキングテープ（図１の１０）を介して部品（図１の２ａ〜２ｄ、４ａ〜４ｅ）が実装されたプリント基板（図１の１）を載置するための弾性体マット（図１の１１）と、前記プリント基板に設けられた複数の位置決め穴に対応して前記ベースプレートに設けられた複数の位置決めピン（図１の１２）とを含むプリント基板の実装部品マスキング装置を用い、
前記プリント基板の位置決め穴に対応して前記マスキングテープに設けられたマット位置決め穴に前記位置決めピンを通して前記弾性体マット上に前記マスキングテープを積層された剥離紙（図３の２１）を上にして載置し、前記吸引口を真空源に接続して前記マスキングテープを前記弾性体マットに吸着し、前記マスキングテープから前記剥離紙を剥がし、前記位置決め穴に前記位置決めピンを通して前記マスキングテープ上に部品が実装されたプリント基板を載置し前記前記弾性体マットに押し付けて前記マスキングテープを前記プリント基板に貼り付け、前記吸引口を前記真空源から遮断して前記マスキングテープの前記弾性体マットへの吸着を解除し、前記プリント基板を前記弾性体マットから取り外すことを特徴とする。
【００２５】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
【００２６】
図１は、本発明の実施の形態のプリント基板の実装部品マスキング装置の一部を断面にして示す正面図である。
【００２７】
図１において、プリント基板の実装部品マスキング装置の本体１７の上面に吸引ベースプレート１３が設けられ、吸引ベースプレート１３の上面に弾性を有する導電マット１１が固着されている。図２および図３に示すように、吸引ベースプレート１３は、平面形状が正六角形である正六角形ベース１９が多数並べられた構造である（図には省略してあるが、ベースプレート１３の下部は空気が上下方向に自由に流通し本体１７に固定された格子構造からなり、各正六角形ベース１９は、この格子構造に固定されている。）。また、導電マット１１も正六角形ベース１９と同形でこれに重ねて固着された正方形マット３５を多数並べた構造である。
【００２８】
多数の正六角形ベース１９相互間には蜂の巣の形状に張りめぐらせられた吸引口２０が形成され、正六角形マット３５相互間には、吸引口２０に連接して同一の蜂の巣の形状の吸着口３６が形成されている。なお、後述のように、吸着口３６によりマスキングテープ１０を正六角形マット３５上に吸着するので、吸着口３６は、マスキングテープ１０の間隙部９を引き込むことがない程度に幅が狭く、正六角形ベース１９および正六角系マット３５は、間隙部９を含むマスキングテープ１０の全部分をきめ細かく吸着できる程度の大きさ以下の寸法としておく。
【００２９】
プリント基板１の一の対角線上の２隅には、図には示していないが位置決め穴が設けられ、この位置決め穴に対応して吸引ベースプレート１３に２本の位置決めピン１２が植設され、位置決めピン１２は導電マット１１に設けられたマット位置決め穴（図示せず）を挿通し導電マット１１上に突出している。
【００３０】
吸引ベースプレート１３の下方は、４分割された吸引エリア１４、１５……に分割され、各吸引エリア１４、１５……の空気を吸い込むように設けられたダクトは、配管を介して真空ポンプへ接続される。各吸引エリア１４、１５……に対応する真空ポンプを起動、停止させる切替スイッチ１６の操作により、各吸引エリア１４、１５……のそれぞれについて真空に吸引したり、吸引を停止したりすることができる。また、フットスイッチ１８の操作により、全吸引エリア１４、１５……を同時に吸引させたり、吸引を停止させたりすることもできる。
【００３１】
マスキングテープ１０は、剥離紙２１を積層した状態で、予めプリント基板１に対応して外形を裁断し、リード付き挿入部品２ａ〜２ｃ等に対応してマスキングカット部７ａ〜７ｃ、８ａ〜８ｆを、位置決めピン１２に対応してテープ位置決め穴３４を設けておく。このように準備をしておいたマスキングテープ１０を剥離紙２１を上にして、位置決めピン１２をテープ位置決め穴３４に通すことにより位置決めして導電マット１１上に載置し、フットスイッチ１８にて全吸引エリア１４、１５……を真空ポンプにより吸引させ、吸引口２０および吸着口３６から空気を吸引してマスキングテープ１０を導電マット１１上に吸着する。
【００３２】
この後、図３に示すようにマスキングテープ１０から剥離紙２１を剥がす。この際、従来問題であった密集したマスキングカット部８ａ〜８ｃの間に生成される狭い間隙部９の破損が生じないように剥離紙２１を剥がすことができる。すなわち、正六角形マット３５およびその周りの吸着口３６が小型化されていることから、間隙部９を吸着口３６に引き込むことなく、導電マット１１上に吸着固定できる。従って、剥離紙２１の一端を掴んで引き上げ、引き上げたまま多端の方向へ持って行くだけの動作で剥離紙２１をマスキングテープ１０から引き剥がすことができる。また、マスキングテープ１０が導電マット１１から浮き上がって曲がり、マスキングテープ１０の粘着面同士が間違って貼り付き、破損することなく剥離紙２１を剥がすことができる。
【００３３】
次に、プリント基板１をマスクする表面実装部品４ａ〜４ｅが実装された裏面を下に向けて、位置決め穴３４に位置決めピン１２を通すことにより位置決めしてマスキングテープ１０上に載置する。これにより、マスキングテープ１０は、マスクカット部７ａ〜７ｃ、８ａ〜８ｅそれぞれを対応するリード付き挿入部品２ａ〜２ｃ等の位置に合わせてプリント基板１へ貼り付くことになる。
【００３４】
マスキングテープ１０をプリント基板１へ完全に密着させるために、プリント基板１を下方に少し押さえつけることにより、導電マット１１の緩衝力で表面実装部品４ａ〜４ｅの細部までマスキングテープ１０を密着させることができる。
【００３５】
その後、再度フットスイッチ１８を踏むことにより全吸引エリア１４、１５……について真空ポンプを停止して導電性ゴム１１へのマスキングテープ１０の吸着を解除し、プリント基板１を導電性ゴム１１から取り外せば、プリント基板１の裏面の表面実装部品４ａ〜４ｅ等は、マスキングテープ１０で覆われ、リード付き挿入部品２ａ〜２ｃ等のリードは、マスクカット部７ａ〜７ｃ等から下向きに露出し、プリント基板１をフローはんだ付けするための準備が完了する。
【００３６】
なお、位置決めピン１２は、吸引ベースプレート１３に設けた抜き差し可能な位置決めピン用穴に嵌入するようにして植設することができ、このような位置決め用ピン穴を吸引ベースプレート１３の対角線上の２隅のそれぞれに複数ヶ所ずつ設けて、位置決めピン１２を嵌入する位置決めピン用穴を適宜に選んで複数種類の形状のプリント基板に対応させるようにすることもできる。また、プリント基板の形状に合わせた位置に位置決めピン１２が設けられた吸引ベースプレート１３に交換することで種々のプリント基板に対応するようにもできる。また、位置決めピンを設けるのは、吸引ベースプレート１３の対角線上の２隅に限られず、３隅または４隅に設けてもよく、隣り合う２隅に設けてもよい。
【００３７】
また、吸引ベースプレート１３および導電マット１１は、正六角形の正六角形ベース１９および正六角形マット３５で構成し、吸引工２０および吸着口３６を蜂の巣の形状にするように限定する必要はなく、吸引ベースプレート１３および導電マット１１を四角形、三角形等のもので構成し、吸引口２０および吸着口３６を縦横または斜め方向のスリットの組み合わせからなる網目状とするようにもできる。
【００３８】
さらに、吸引ベースプレート１３および導電マット１１それぞれをプリント基板１に対応する大きさの１枚のものとし、吸引ベースプレート１３および導電マット１１それぞれに多数の吸引口および吸着口を散在させ、これら吸引口それぞれと吸着口それぞれとを連接するように配置するようにしてもよい。
【００３９】
また、導電マットの表面にのみ網目状の溝を形成し、導電マットの底面側にこの網目状の溝を導電マットの底面に通じさせる多数の穴を導電マットの全体に散在するように設け、これらの穴を吸引エリア１４、１５……に通じさせる多数の穴を吸引ベースプレートに設けるようにすることもできる。また、このような網目状の溝を比較的粗いものとより細かいものとの２段階、さらには複数段階にして設けることもできる。
【００４０】
また、導電マットは、文字どおり導電性を有するものでもよいが、これに限られず弾性のあるものであれば、絶縁性のゴム板等でもよい。
【００４１】
また、吸引ベースプレート１３の下側を４分割して吸引エリア１４、１５……を設けたが、この分割数は４分割に限られず、いくらでもよい。
【００４２】
【発明の効果】
第１の効果は、マスキングテープを、プリント基板と同等程度に大きくても、プリント基板へ、短時間且つ正確で適切な位置に貼り付けることが可能となったことである。
【００４３】
その理由は、位置決めピンによりマスキングテープを弾性体マット上の一定の位置に確実に固定でき、プリント基板を位置決めピンによりマスキングテープ上の正確な位置に重ねることができるからである。
【００４４】
第２の効果は、マスキングカット部の密集地に生成される間隙部の破損がなくなり、それによりマスキングテープの再作や破損個所の修正工数がかからなくなったことであり、その他マスキングテープの取り扱いが容易になったことである。
【００４５】
その理由は、マスキングテープを弾性体マット上に確実に固定してマスキングテープから剥離紙を引きはがすことができるからである。特に、正六角形ベースおよび正六角系マット等を十分に小さくし、弾性体マットに小寸法の吸着口を高密度に張りめぐらすことにより、マスキングテープの間隙部を吸着口に引き込むことなく、弾性体マット上に確実に固定（貼り付け）しておくことが可能となるからであり、マスキングテープを確実に固定した状態で剥離紙を剥離できるためである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態のプリント基板の実装部品マスキング装置の一部を断面にして示す正面図である。
【図２】図１中の吸引ベースプレート１３および導電マット１１の部分平面図である。
【図３】図１中の吸引ベースプレート１３および導電マット１１の剥離紙２１を剥がし始めた状態を示す部分断面図である。
【図４】プリント基板１の搭載部品をフローはんだ付けしている状態を示す断面図である。
【図５】表面実装部品４ｄのリード３３間にはんだブリッジ６が発生した状態を示す平面図である。
【図６】プリント基板１の裏面に貼り付けられるマスキングテープ１０のプリント基板との関係を示す平面図である。
【符号の説明】
１ プリント基板
２ａ〜２ｄ リード付き挿入部品
３ 表面実装部品
４ａ〜４ｅ 表面実装部品
５ 溶融はんだ
６ ブリッジ
７ａ〜７ｃ マスキングカット部
８ａ〜８ｅ マスキングカット部
９ 間隙部
１０ マスキングテープ
１１ 導電マット
１２ 位置決めピン
１３ 吸引ベースプレート
１４ 吸引エリア
１５ 吸引エリア
１６ 切替スイッチ
１７ 本体
１８ フットスイッチ
１９ 正六角形ベース
２０ 吸引口
２１ 剥離紙
３０ ダクト
３１ ダクト
３３ リード
３４ テープ位置決め穴
３５ 正六角形マット
３６ 吸着口
Claims (6)
- 空気を吸引するための吸引口がほぼ全面に散在するように設けられた吸引ベースプレートと、この吸引ベースプレート上に固着され前記吸引口に通じる吸着口がほぼ全面に散在するように設けられマスキングテープを介して部品が実装されたプリント基板を載置するための弾性体マットとを含むことを特徴とするプリント基板の実装部品マスキング装置。
- 多数の正六角形を密接して並べた蜂の巣形状のスリット群からなる空気を吸引するための吸引口がほぼ全面に散在するように設けられた吸引ベースプレートと、この吸引ベースプレート上に固着され前記吸引口と同形で同じ位置に設けられ前記吸引口に通じる吸着口がほぼ全面に散在するように設けられマスキングテープを介して部品が実装されたプリント基板を載置するための弾性体マットとを含むことを特徴とするプリント基板の実装部品マスキング装置。
- 空気を吸引するための吸引口がほぼ全面に散在するように設けられた吸引ベースプレートと、この吸引ベースプレート上に固着され前記吸引口に通じる吸着口がほぼ全面に散在するように設けられマスキングテープを介して部品が実装されたプリント基板を載置するための弾性体マットと、前記プリント基板に設けられた複数の位置決め穴に対応して前記弾性体マットに設けられた複数のマット位置決め穴と、前記ベースプレートに植設されそれぞれが対応する前記位置決め穴および前記マット位置決め穴ならびに前記マスキングテープに前記位置決め穴に対応して設けられたテープ位置決め穴を挿通する位置決めピンとを含むことを特徴とするプリント基板の実装部品マスキング装置。
- 前記吸引ベースプレートを複数の吸引エリアに分割し、これら複数の吸引エリアに対応して設けられた複数の真空源を含むことを特徴とする請求項２〜４のいずれかに記載のプリント基板の実装部品マスキング装置。
- 空気を吸引するための吸引口がほぼ全面に散在するように設けられた吸引ベースプレート上に、前記吸引口に通じる吸着口がほぼ全面に散在するように設けられた弾性体マットを固着し、前記弾性体マット上にマスキングテープを積層された剥離紙を上にして載置し、前記吸引口を真空源に接続して前記マスキングテープを前記弾性体マットに吸着し、前記マスキングテープから前記剥離紙を剥がし、前記マスキングテープ上に位置を合わせて部品が実装されたプリント基板を載置し前記前記弾性体マットに押し付けて前記マスキングテープを前記プリント基板に貼り付け、前記吸引口を前記真空源から遮断して前記マスキングテープの前記弾性体マットへの吸着を解除し、前記プリント基板を前記弾性体マットから取り外すことを特徴とするプリント基板の実装部品マスキング方法。
- 空気を吸引するための吸引口がほぼ全面に散在するように設けられた吸引ベースプレートと、この吸引ベースプレート上に固着され前記吸引口に通じる吸着工がほぼ全面に散在するように設けられマスキングテープを介して部品が実装されたプリント基板を載置するための弾性体マットと、前記プリント基板に設けられた複数の位置決め穴に対応して前記ベースプレートに設けられた複数の位置決めピンとを含むプリント基板の実装部品マスキング装置を用い、前記プリント基板の位置決め穴に対応して前記マスキングテープに設けられたマット位置決め穴に前記位置決めピンを通して前記弾性体マット上に前記マスキングテープを積層された剥離紙を上にして載置し、前記吸引口を真空源に接続して前記マスキングテープを前記弾性体マットに吸着し、前記マスキングテープから前記剥離紙を剥がし、前記位置決め穴に前記位置決めピンを通して前記マスキングテープ上に部品が実装されたプリント基板を載置し前記前記弾性体マットに押し付けて前記マスキングテープを前記プリント基板に貼り付け、前記吸引口を前記真空源から遮断して前記マスキングテープの前記弾性体マットへの吸着を解除し、前記プリント基板を前記弾性体マットから取り外すことを特徴とするプリント基板の実装部品マスキング方法。
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