JP6165722B2 - プリント基板を製造するための方法およびプリント基板用パネル全体 - Google Patents

Description

本発明は、プリント基板用基材を有するパネル全体から、個別パネルとして、実装されたまたは未実装のプリント基板または個別回路を製造するための方法に関し、この方法で、各々の個別パネルを、レーザを用いて、パネル全体から除去する。本発明は、同様に、実装されたまたは未実装のプリント基板または個別回路である多数の個別プレートを有するプリント基板用パネル全体に関する。

特許文献１は、可撓性のプリント基板と、電気回路を有する２つの層の間に設けられた、介挿されたベース層とを有するリジッドフレキシブルプリント基板を製造するための方法を記載する。２つの層は、銅回路および保護層で積層されている。保護層上に、更に、誘電層を積層し、該誘電層上に銅箔を更に積層する。リジッドなプリント基板構造は、２つの硬い部分の間に形成されている。これらの部分は、誘電層が所定の自由空間を有することによって、可撓性をもって互いに接続されている。第１の切断プロセスでは、誘電材料を、横臥領域（Liegebereich）と硬い部分との間の境界面で、銅箔の一部を露出させつつ第１の溝を形成することによって、除去する。第２の切断プロセスでは、第１の溝に対し側方にずれて、第２の溝を切り込み、かつ、対向の銅層を露出させる。続いて、エッチングプロセスを行なう。その目的は、露出させた銅箔を、第１の溝の底部で除去するためである。このことによって、予め形成された開口部に連通している第２の溝が生じる。まだ残っているリジッドな構造を、横臥領域で除去する。

このプロセスは、非常に手間がかかり、かつ、レーザビームによる部分層の分離のほかに、腐蝕性化学物質および必要な場合には機械的な分離工具の使用を意図する。

US 2009/0026168 A2

本発明の課題は、個別パネルをプリント基板用パネル全体から正確な輪郭にかつ剥がれないように分離することを可能にする方法、およびプリント基板用パネルを提供することである。

上記課題は、本発明によれば、主請求項の特徴を有する方法および独立請求項の特徴を有するプリント基板用パネル全体によって、解決される。本発明の有利な実施の形態は、従属請求項、明細書および図面に開示されている。

プリント基板用基材を有するパネル全体から、個別パネルとして、実装されたまたは未実装のプリント基板または個別回路を製造するための、本発明に係わる方法であって、各々の個別パネルを、レーザを用いて、パネル全体から除去してなる方法は、個別パネルをパネル全体から除去する前に、該個別パネルを、金属接続部によってパネル全体に固定すること、プリント基板用基材を、金属接続部を残して除去すること、および個別パネルを、プリント基板用基材の除去後に、パネル全体から分離し、特に押し出すことを意図する。個別パネルの周囲から突出している金属接続部が個別パネルをパネル全体に取り付けるのは、プリント基板用基材が全周に亘って除去されている場合である。この場合、金属接続部が、パネル全体から個別パネルの輪郭へ突入していることは好ましい。複数の金属接続部または１つの金属接続部によって個別パネルを完全に覆わない。従って、個別パネルは、金属接続部によって完全には下面に取り付けられてはおらず、個別パネルの外周に隣接される領域にのみ取り付けられている。実装されたまたは未実装のプリント基板としてまたは個別回路として形成されており、かつ、パネル全体へと統合されている個別パネルに、パネル全体からの分離の前に、金属接続部を備える。この場合、プリント基板または個別回路は、通常は、プリント基板用基材、主にプラスチック、または繊維強化プラスチックの複数の層からなる。これらの層は、通常は金属製のプリント回路を有する。これらの回路は、３次元に設けられていてもよく、平坦にのみならず、プリント基板用基材内に積層された状態で延びていてもよい。複数の異なったまたは類似のプリント基板または個別回路を、製造の際に、パネル全体に統合する。その目的は、製造プロセスをより合理的に形成するためである。このとき、各々独立した個別パネルを、レーザによって、切り取ることは好ましい。レーザは、レーザが個別パネルの輪郭を移動することによって、プリント基板用基材を除去する。このことによって、個別パネルの周囲に、スムーズな、剥がれない縁部が生じる。レーザが輪郭を一度移動した後に、各々の個別パネルがパネル全体から離れること、を阻止するために、個別パネルをパネル全体から制御して取り出し、好ましくは押し出すまで、個別パネルをパネル全体に保持する金属接続部が設けられている。

プリント基板用基材を除去するために、ＣＯ_２レーザを使用することは好ましい。該ＣＯ_２レーザは、プリント基板用基材、金属接続部、例えば銅箔を除去するが、切断するわけではない。この目的のために、電力を適切なレベルに設定する。

金属接続部を、角部領域および/または各々の個別パネルの輪郭の部分領域に取り付けること好ましい。それ故に、金属接続部によるパネル全体への個別パネルの部分的な接続のみが存在し、個別パネルをパネル全体からわずかな骨折りで分離することができる。

プリント基板用基材を切断することは好ましい。レーザビームによる切断が特に適切であることが明らかになった。周囲を取り囲む輪郭を有する最小のプリント基板でさえ、かように製造することができ、個別パネルをパネル全体から分離した後に、輪郭の再加工を行なう必要はない。基本的には、プリント基板用基材を除去するために、他の分離法も可能でありかつ考えられる。

金属接続部として、特に銅接続部、特に銅パッドを付着する。このことは、銅を既にプリント基板上の回路のために使用するので、特別な技術を使用する必要がないという利点を有する。しかし、基本的には、万が一必要な場合には、他の金属接続部も可能である。

本発明の実施の形態は、金属接続部をパネル全体の１つのみの表面上に、またはプリント基板用基材の２つの材料層の間に設けることを意図する。パネル全体の複数の表面のうちの１のみでの設置は、全体の縁部領域をクランプ操作において１回の作業工程で剥がれないようにかつ正確な輪郭で切断することができるという利点を有する。

個別パネルの分離前におよびプリント基板用基材の除去後に、個別パネルを加工し、例えば、部品、いわゆるＳＭＤ（Surface mounted Device）を取り付けることができる。部品の取り付けを、プリント基板用基材の除去前にも、行なうことができる。

実装されたまたは未実装のプリント基板または個別回路である多数の個別プレートを有するプリント基板用パネル全体は、個別パネルまたは少なくとも１つの金属接続部が、プリント基板用基材に固定されていることを意図する。これらの金属接続部は、金属箔として、特に銅箔として形成されていてもよい。その目的は、各々の個別パネルの輪郭の周りのプリント基板用基材を取り除いた後に、工具なしの取り出しにより個別パネルをパネル全体から容易に切断することができるためである。

金属接続部は、個別パネルの輪郭の部分のみが重ねられるように、設けられていてよい。重なりが、通常は、（角部領域でない領域）より少ない回路密度および部品密度が存在してなる角部領域に、あること、は好ましい。

金属接続部が、プリント基板用基材の表面に設けられている限りは、個別パネルの輪郭の周りのプリント基板用基材を取り除いた後に、個別パネルを容易に押し出すことができる。何故ならば、個別パネルに突入している、金属接続部または金属箔の重なり領域が、プリント基板用基材の表面から容易に取り除かれるからである。すべての金属接続部が、プリント基板用パネル全体の共通の側に設けられている場合には、個別パネルは、プリント基板用パネル全体の、各々の個別パネルへの一緒の相対移動によって、非常に迅速に互いに分離される。金属接続部は、回路と接触することなく、別個の部品として形成されていてもよい。それ故に、押し出しの際に金属接続部の変形が生じても、プリント基板回路または個別回路の損傷が、機能の点で、与えられていない。従って、個別パネルへの機械的な影響は、及ばないか、あるいは、及んでも極めてわずかな程度である。それ故に、個別パネルの機械的損傷は、予想されない。

個別パネルを有するプリント基板用パネル全体の、その平面図を示す。 個別パネルを除去した後の、プリント基板用パネル全体の、その平面図を示す。 個別パネルの分離の略図を示す。 個別パネルの分離の略図を示す。 個別パネルの分離の略図を示す。

以下、添付した図面を参照して本発明の実施の形態を詳述する。

図１には、パネル全体１および該パネル全体に設けられた複数の個別パネル２が平面図で示されている。個別パネル２は、実装されたまたは未実装のプリント基板として、または個別回路として形成されており、かつ、通常の製造法によって製造される。多層構造については後述する。図示されているのは、下面である。各々のプリント基板または個別回路を個々に分離することができるように、各々の個別パネル２は、互いに分離して形成されている。
パネル全体１は、プリント基板用基材４を有する。この基材からまたは基材の上に、個々のプリント基板または個別回路が組み立てられている。プリント基板用基材４の内側および外側には、電気回路が組み込まれ、あるいは配置されている。このことについては、後述する。パネル全体１の表面上に、金属箔片の形に形成された金属接続部３が形成されている。これらの金属接続部３は、大部分、各々の個別パネル２の輪郭の外側に位置しており、かつ、各々の個別パネル２の輪郭の中に突出している。そこでは、金属接続部は、個別パネル２の一側の表面の一部分に接続されている。それ故に、個別パネルがプリント基板用基材４から分離されるとき、該個別パネルが、金属接続部３によって、パネル全体１に固定されている。図１には、個別パネル２の種々の実施の形態が、示されている。円形の、半円形の、四角の個別パネルのほかに、プリント基板等の形態をとる星形のまたは楕円形の個別パネル２もある。この場合、金属接続部３の配置は、各々のプリント基板２または個別回路２上で、電気回路素子または回路との電気的接触が必ずしもなされる訳ではないように、選択されている。個別パネル２上では、ＳＭＤが設けられていてもよい。しかしながら、ＳＭＤまたは他の電気部品の配置を、個別パネル２をパネル全体１から分離した後にはじめて、行なうことができる。

図２では、個別パネル２を分離した後のパネル全体４が示されている。個別パネルの輪郭、同様に、個別パネルの輪郭に少し突入している金属接続部３も見ることができる。金属接続部３が、個別パネルを容易に押し出しまたは取り外すことができるように、部分的にのみ個別パネルの周囲に設けられており、かつ、個別パネルとのわずかな重なりをのみを有することを認めることができる。いくつかの輪郭では、金属接続部が示されていない。

図３には、パネル全体１の一部分の断面図が示されている。パネル全体１の内側には、銅製の集積電気回路５を有する個別パネル２が示されている。個々の回路は、非導電性の基材４に設けられており、かつ、全部で、電気的なプリント基板を形成する。個別パネル２の周囲は、プリント基板用基材４または母材によって完全に囲まれており、輪郭線または周囲線には、参照符号７が付されている。電気回路は、同様に、プリント基板用基材４の上面および下面に設けられている。上面および下面は、ソルダレジスト６で封止されている。

パネル全体の下面には、金属接続部３が設けられている。該金属接続部は。輪郭線７を越えて延びており、パネル全体１と個別パネル２との間の機械的接続を形成する。好ましくは同様に銅材料からおよび例えば金属パッドとして形成されている金属接続部３は、部分的にのみ、輪郭線７を繋ぎ、かつ、全周に亘って、あるいは、個別パネル２の下面の全面に亘って延びているのではない。

図４には、周囲線７に沿ってプリント基板用基材４を分離した後のパネル全体１の状態が示されている。プリント基板用基材４を、図示しないレーザビームによって切断することは好ましい。レーザビームは、輪郭線７に沿って、個別パネル２の周りに案内され、かつ、プリント基板用基材４を蒸発させる。この場合、レーザビームは、該レーザビームがプリント基板用基材４を完全に除去するが、下面にある金属接続部３を破壊しないように、調整される。図４の状態では、全体のプリント基板用基材４は、周囲線７に沿って除去されている。それ故に、個別パネル２は、金属接続部３によってのみ、パネル全体１に固定されている。ソルダレジスト６は、所望の位置に、個別パネル２のみならずパネル全体１の表面を直接に覆う。ソルダレジスト６は、通常は、レーザビームによる分離後にはじめて、形成される。

図５には、製造法の最後の段階が示されている。この段階では、個別パネル２を押し出すこと（このことは矢印Ｆで示されている）によって、個別パネル１をパネル全体１から分離する。パネル全体１からの個別パネル２の分離前または分離後に、電気部品または電子部品を取り付けることができる。

パネルの接続部の残りを除去するためには、プリント基板を、費用をかけて再加工することがこれまで必要であった。これに対し、前記方法および前記プリント基板によって、輪郭が正確でかつ剥がれないパネル接続部と、プリント基板または個別パネル２の製造とを可能にすることができる。最小の個別パネルでさえ、周りを囲む輪郭によって、個別パネルをパネルの分離後に再加工する必要がないように、製造することができる。母材またはプリント基板用基材４をレーザビームによって除去することは、機械的応力をプリント基板または個別パネルに導入することを阻止する。このことによって、かような方法で製造された個別パネルの製造精度および信頼性が増大される。

金属接続部３によって個別パネルをパネル全体１に部分的にのみ接続させることによって、例えば取り付けのような更なる処理段階を実行することができるように、パネル全体に含まれている個別パネルを有するパネル全体を、プリント基板用基材４の除去後にも、処理することが可能である。パネル全体１からの個別パネル２の分離を、わずかな接続面の故に、工具なし行なうことができる。

パネル全体１から個別パネル２を低応力で分離することによって、部品を、個別パネルの縁部の非常に近くに配置することができる。その目的は、個々のプリント基板の面を最適に利用することができるためである。

金属接続部３を、例えば、プリント基板の下面の、その表面に設けることよって、プリント基板の形状を壊わすことはない。従って、パネル全体１への接続は、ここでは最適化の可能性があるように、プリント基板のデザインとは関係なく行われる。角部領域でまたは側縁に沿って、そこでは部分的にのみ金属接続部３を設けることは有利である。この場合、銅パッドを介しての個別パネルの接続は好ましい。

１ パネル全体
２ 個別パネル
３ 金属接続部
４ プリント基板用基材

Claims (8)

1. プリント基板用基材を有するパネル全体から、個別パネルとして、実装されたまたは未実装のプリント基板または個別回路を製造するための方法であって、
   前記プリント基板用基材によって接続された前記個別パネルを、前記パネル全体に提供し、
   前記個別パネルを金属接続部で前記パネル全体に固定し、ここで、前記金属接続部は、前記個別パネルの周辺部の一部のみと重なって配置されており、
   前記プリント基板用基材を、前記個別パネルの周辺部で前記パネル全体からレーザを用いて除去し、そして
   前記プリント基板用基材を除去した後に、前記個別パネルを、前記金属接続部から押し出して前記パネル全体から分離する、ことを備える方法。
2. 前記プリント基板用基材を除去するためにＣＯ_２レーザを使用することを特徴とする、請求項１に記載の方法。
3. 前記金属接続部は、少なくとも、前記個別パネルの角部領域の一部、又は前記個別パネルの周辺部の一部に取り付けられている、請求項１又は２に記載の方法。
4. 前記金属接続部を、銅接続部として付着させる、請求項１ないし３のいずれか１項に記載の方法。
5. 前記金属接続部を、前記パネル全体の表面に、または前記プリント基板用基材の２つの材料層の間に設ける、請求項１ないし４のいずれか１項に記載の方法。
6. 前記個別パネルの分離前におよび前記プリント基板用基材の除去後に、前記個別パネルを加工する、請求項１ないし５のいずれか１項に記載の方法。
7. 前記銅接続部は、銅パッドを含む、請求項４に記載の方法。
8. 前記個別パネルを加工することは、ＳＭＤの取り付けを含む、請求項６に記載の方法。

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