JP4703297B2 - 配線板用の固定キャリア - Google Patents

Description

本発明は、フレキシブル配線板等を保持する配線板用の固定キャリアに関するものである。

フレキシブル配線板を粘着保持する配線板用の固定キャリアは、図示しないが、従来、耐熱性を有する基材に、複数の接着層がパターン印刷され、各接着層上に予め打ち抜き加工された同形の粘着層が積層接着された後、外部の加工業者に委託して外形加工等されることにより製造される。

こうして製造された固定キャリアは、粘着層にフレキシブル配線板を粘着保持し、フレキシブル配線板にクリームはんだ（ソルダペーストあるいはソルダクリームともいう）がスクリーン印刷法により塗布され、リフローソルダリングにより各種の電子部品が面実装される（特許文献１、２参照）。
特開平１０−１６２８８５号公報 実開平０６−８０５９６号公報

従来における配線板用の固定キャリアは、以上のように製造され、複数の粘着層を一々打ち抜き加工して接着層上にそれぞれ積層接着しなければならないので、高価な版や打ち抜き用の専用金型を必要とし、しかも、専用金型の完成まで待機しなければならないので、製造時間の短縮を図ることができないという大きな問題がある。

本発明は上記に鑑みなされたもので、製造時間の短縮を図ることのできる安価な配線板用の固定キャリアを提供することを目的としている。

本発明においては上記課題を解決するため、耐熱性を有する基材に、クリームはんだが供給される可撓性の配線板を着脱自在に保持する複数の粘着領域を備え、配線板のリフローソルダリングに用いられるものであって、
各粘着領域は、座ぐり部を除く基材の表面上にスクリーン印刷でパターン形成されるシリコーン系の複数の接着層と、各接着層上に積層接着されるシリコーン系の複数の粘着層とを含み、複数の粘着層を、基材の表面上に接着したシートをカッティングプロッタの回転可能なカッタ刃で各接着層のパターンに応じてパターンカットするとともに、各接着層に積層したシートの積層部分以外の部分を除去することにより形成し、
各粘着層は、接着層に積層されるシリコーン系の第一の粘着層と、この第一の粘着層に積層接着されて粘着面に配線板を着脱自在に保持するシリコーン系で微粘着性の第二の粘着層と、この第二の粘着層に剥離可能に粘着され、第二の粘着層の粘着面を鏡面とする剥離層とを含み、この剥離層をポリカーボネートにより第二の粘着層よりも幅広に形成したことを特徴としている。

なお、複数の粘着領域のうち、少なくとも一部の粘着領域に、配線板用の位置決め孔を設けることができる。
また、複数の粘着領域のうち、少なくとも一部の粘着領域の周縁部を面取りすることができる。

また、耐熱性を有する基材に、クリームはんだが供給される可撓性の配線板を着脱自在に保持する複数の粘着領域を備え、配線板のリフローソルダリングに用いられるものであって、
各粘着領域は、座ぐり部を除く基材の表面上にスクリーン印刷でパターン形成されるシリコーン系の複数の接着層と、各接着層上に積層接着されるシリコーン系の複数の粘着層とを含み、各粘着層を、接着層に積層されるシリコーン系の第一の粘着層と、この第一の粘着層に積層接着されて粘着面に配線板を着脱自在に保持するシリコーン系で微粘着性の第二の粘着層と、この第二の粘着層に剥離可能に粘着され、第二の粘着層の粘着面を鏡面とする剥離層とから形成するとともに、この剥離層をポリカーボネートにより第二の粘着層よりも幅広に形成し、
複数の粘着層を、剥離層に剥離可能に積層した略シート状の粘着層をカッティングプロッタの回転可能なカッタ刃で各接着層のパターンに応じてハーフカットし、各接着層に略シート状の粘着層を積層してその積層部分以外の部分を剥離層と共に除去することにより形成したことを特徴としている。

さらに、耐熱性を有する基材に、クリームはんだが供給される可撓性の配線板を着脱自在に保持する複数の粘着領域を設けたものの製造方法であって、
基材上にパターン形成される複数の接着層と、各接着層上に積層接着されるシリコーン系の複数の粘着層とを含み、複数の粘着層を、基材上に接着したシートをカッティングプロッタで各接着層のパターンに応じてパターンカットし、各接着層に積層したシートの積層部分以外の部分を除去することにより形成することを特徴としても良い。

ここで、特許請求の範囲における基材は、平坦性に優れる金属製が好ましいが、耐熱性に優れる材料を用いて製造されたものであれば良い。可撓性の配線板には、少なくとも軽量で薄いフレキシブル配線板（フレキシブルプリント板ともいう）や高密度フレキシブル基板等が含まれる。また、各粘着領域は、平面矩形、多角形、円形、楕円形、略瓢箪形等、任意の形状に形成される。各粘着領域の接着層と粘着層とは、同じ幅でも良いし、そうでなくても良い。粘着層は、接着層に接着剤を介して接着されても良いし、そうでなくても良く、又一層構造、多層構造を特に問うものではない。

粘着層あるいはシートは、接着層に積層されるシリコーン系の第一の粘着層と、この第一の粘着層に積層接着されて配線板を着脱自在に粘着保持するシリコーン系の第二の粘着層と、この第二の粘着層に着脱自在に粘着される樹脂製の剥離層とから構成することができる。また、粘着層あるいはシートは、接着層に積層されるシリコーン系の粘着層と、この粘着層に着脱自在に粘着される樹脂製の剥離層とから構成することもできる。

さらに、カッティングプロッタは、テーブルの前後部間に架設されてテーブルの両側部方向に移動可能なトラバースと、このトラバースに支持されてテーブル上の前後方向に移動可能なツールヘッドと、このツールヘッドに支持されてテーブルにセットされた基材のシートを切断する回転可能な刃とを備え、コンピュータや制御装置の制御に基づき、シートをカットしたり、シートに位置決め孔を穿孔等するものとすることができる。

本発明によれば、カッティングプロッタを用いるので、製造時間の短縮を図ることができ、しかも、専用金型を必要としないので、配線板用の固定キャリアを安価に製造することができるという効果がある。また、カッティングプロッタのカッタ刃が固定ではなく、回転するので、粘着層の一部を簡易に湾曲加工したり、連続した複雑な波形に加工したり、Ｒ加工等することが可能になる。また、接着層をスクリーン印刷するので、接着層を必要に応じて厚くしたり、薄くすることができる。また、接着層がシリコーン系の接着剤からなるので、接着が困難な基材と粘着層とを簡単に一体化することができる。また、剥離層が第二の粘着層に着脱自在に粘着しているので、第二の粘着層の粘着面が艶やかで綺麗な鏡面となり、粘着力が増大するので、優れたタック効果が期待できる。また、剥離層がポリカーボネート製なので、優れた耐衝撃性、耐熱性、耐水性を得ることが可能になる。また、剥離層が第二の粘着層よりも幅広なので、第二の粘着層からの剥離層の剥離が実に容易になる。
また、複数の粘着領域のうち、少なくとも一部の粘着領域に、配線板用の位置決め孔を設ければ、配線板が軽量で薄くても、スクリーン印刷法等によるクリームはんだの供給時に配線板の位置ずれや反り等を有効に防ぐことができる。
さらに、複数の粘着領域のうち、少なくとも一部の粘着領域の周縁部を面取りすれば、粘着領域から配線板の隅部が突出するので、配線板の着脱が容易になる。

以下、図面を参照して本発明の好ましい実施の形態を説明すると、本実施形態における配線板用の固定キャリアは、図１ないし図１４に示すように、略平坦な基材１に、クリームはんだがスクリーン印刷されるフレキシブル配線板５０を着脱自在に弾発保持する複数の粘着領域１０を設け、各粘着領域１０を、基材１上にパターン形成される複数の接着層２０と、各接着層２０上に接着されるシリコーン系の複数の粘着層３０とから構成するようにしている。

基材１は、図１、図２、図６等に示すように、例えばアルミ、軽量性に優れるガラエポ、マグネシウム等の耐熱性の材料を使用して平面長方形の平板に形成され、凹み部である複数の位置決め孔や座ぐり部が配設されており、四隅部には位置合わせ孔２がそれぞれ穿孔される。

複数の粘着領域１０は、図１等に示すように、座ぐり部を除く基材１上に所定の間隔をおいてパターン形成され、全部又は一部の粘着領域１０の四隅部に、フレキシブル配線板５０用の小さい位置決め孔１１がそれぞれ穿孔されており、各位置決め孔１１にフレキシブル配線板５０の小さい位置決め孔５１がピンを介し位置決めされることにより、フレキシブル配線板５０が固定キャリア上に位置決め固定される。

全部又は一部の粘着領域１０の周縁部は、丸く湾曲形成あるいは傾斜形成されることにより、面取り加工１２が施される。この面取り加工１２は、粘着領域１０からフレキシブル配線板５０の隅部を突出させてその着脱を容易にするよう機能する。

各接着層２０は、耐熱性、接着性、電気絶縁性等に優れるシリコーン系の接着剤（例えば、商品名ＴＳＥ）からなり、複数の粘着領域１０の形成予定領域にそれぞれスクリーン印刷されて接着が困難な基材１と粘着層３０とを一体化する。
なお、接着層２０として、シリコーン系の接着剤ではなく、アクリル系の両面テープ等を使用することも可能である。

各粘着層３０は、図１１等に示すように、例えば耐熱性や電気絶縁性等に優れるシリコーン系の第一、第二の粘着層３１・３２、及び剥離可能な樹脂製の剥離層３３とを備えた多層構造に形成され、基材１上に粘着されたシリコーン系のシート３４がカッティングプロッタ４０で各接着層２０の形状・大きさに応じてカットされ、各接着層２０に積層されたシート３４の積層部分以外の不要部分が除去されることにより、接着層２０上に積層されてフレキシブル配線板５０を着脱自在に粘着保持する。

第一の粘着層３１は、液状未硬化のシリコーンゴムからなり、接着層２０に積層されて硬化することにより、厚さ２０〜３０μｍｍの層を形成する。第二の粘着層３２は、厚さ０．０２〜０．０３ｍｍの硬化した微粘着性のシリコーンゴムからなり、第一の粘着層３１に積層接着されてフレキシブル配線板５０を着脱自在に弾性保持する。また、剥離層３３は、例えば耐衝撃性、耐熱性、耐水性に優れるポリカーボネート等の透明の薄いフィルムからなり、第二の粘着層３２に着脱自在に粘着されて製造時や搬送時等に作業者のハンドリング性に資するよう機能する。

カッティングプロッタ４０は、図１２や図１３に示すように、コントロールパネルを備えた平面矩形のテーブル４１と、このテーブル４１の前後両端部間に跨架されてテーブル４１の左右方向にスライドするトラバース４２と、このトラバース４２に嵌合されてテーブル４１上の前後方向にスライドするツールヘッド４３と、このツールヘッド４３の下部にホルダを介し吊持されてテーブル４１のカッティングマット４４上のシート３４をカットする上下動可能・３６０°回転可能なカッタ刃４５とを備え、コンピュータ４６の制御に基づきシート３４をカットしたり、シート３４に位置決め孔１１を穿孔する。

上記構成において、固定キャリアを製造する場合には、先ず、基材１に複数の位置決め孔、座ぐり部、及び位置合わせ孔２を配設（図２、図６、図７参照）し、この基材１における複数の粘着領域１０の形成予定領域に接着層２０をスクリーン印刷法によりパターン形成（図３、図８参照）し、この複数の接着層２０を含む基材１上にシート３４をベタ貼り状態に積層粘着する（図４、図９参照）。

こうしてシート３４を積層したら、カッティングプロッタ４０のカッティングマット４４上に基材１をセット（図１２参照）し、複数の接着層２０のパターンに応じてシート３４を回転可能なカッタ刃４５でパターンカット（図１３参照）し、各接着層２０に積層したシート３４の積層部分以外の不要部分を剥離除去すれば、複数の粘着領域１０を散在させた固定キャリアを製造することができる（図５、図１０参照）。

この際、カッティングプロッタ４０は、接着層２０やシート３４に位置決め孔１１を小さく穿孔して基材１の位置決め孔と連通させる。シート３４の積層部分以外の不要部分は、接着層２０に粘着せず、基材１上に単に積層しているだけなので、簡単に引き剥がすことができる。また、剥離層３３は、製造時に引き剥がすこともできるし、固定キャリアの使用時等に引き剥がすこともできる。

こうして製造された固定キャリアは、各粘着層３０にフレキシブル配線板５０をピンを介して粘着保持し、各フレキシブル配線板５０のランド部にクリームはんだがスクリーン印刷法等により塗布され、その後、各フレキシブル配線板５０にリフローソルダリング等により各種の電子部品が面実装される。

上記によれば、複数の粘着層３０を打ち抜き加工して接着層２０上にそれぞれ積層接着したり、エンドレスの堰を形成してその内部に樹脂を充填し、時間をかけて接着層２０を硬化形成するのではなく、ＮＣ工作機械等に比べて安価なカッティングプロッタ４０によりシート３４を加工して粘着層３０を形成するので、高価な版や打ち抜き用の専用金型を何ら必要とせず、大幅なコスト削減を図ることができる。

また、複数の粘着領域１０や粘着層３０のパターンデータが存在すれば、直ちにコンピュータ４６に入力してシート３４を迅速にカットすることができるので、製造時間を著しく短縮（従来の５日程度の製造時間を１日以下に短縮することができる）したり、突然の依頼にも確実かつ容易に対応することができ、しかも、安価な固定キャリアを容易に提供することができる。また、カット開始位置、カット終了位置、カッタ刃４５の圧力等を簡単に補正することができるので、シート３４の切り離しがきわめて容易になり、切り残しのない高精度なカットを実現することが可能になる。

また、カッティングプロッタ４０のカッタ刃４５が固定ではなく、回転するので、粘着層３０の一部を簡易に湾曲加工したり、連続した複雑な波形に加工したり、Ｒ加工等することが可能になる。さらに、接着層２０をスクリーン印刷するので、接着層２０を必要に応じて厚くしたり、薄くすることができる。さらにまた、剥離層３３が第二の粘着層３２に着脱自在に粘着しているので、第二の粘着層３２の粘着面が艶やかで綺麗な鏡面となり、粘着力が増大するので、優れたタック効果が期待できる。

次に、図１５ないし図１７は本発明の第２の実施の形態を示すもので、この場合には、複数の粘着層３０を、剥離層３３に相対的に剥離可能に積層したシート状の粘着層３０、換言すれば、第一、第二の粘着層３１・３２をカッティングプロッタ４０で各接着層２０のパターンに応じてカットし、各接着層２０にシート状の粘着層３０を積層してその対応する積層部分以外の部分をカットされていない剥離層３３と共に除去することにより形成するようにしている。その他の部分については、上記実施形態と同様であるので説明を省略する。

本実施形態においても上記実施形態と同様の作用効果が期待でき、複数の接着層２０を含む基材１上にシート３４をベタ貼りに積層粘着してからハーフカットするのではなく、第一、第二の粘着層３１・３２のハーフカット後に接着層２０に第一の粘着層３１を粘着するので、製造方法の多様化が期待できるのは明らかである。

なお、上記実施形態では基材１に複数の位置決め孔、座ぐり部、及び位置合わせ孔２を配設したが、複数の位置決め孔、座ぐり部、及び位置合わせ孔２を備えた基材１を購入してから製造・加工しても良い。また、剥離層３３を第二の粘着層３２よりも幅広に形成して剥離を容易にすることもできる。

本発明に係る配線板用の固定キャリアの実施形態を模式的に示す平面説明図である。 本発明に係る配線板用の固定キャリアの実施形態における基材を示す斜視説明図である。 図２の基材に接着層をパターン形成した状態を示す斜視説明図である。 図３の基材にシートを積層して粘着した状態を示す斜視説明図である。 図４のシートをカットして粘着層を形成した状態を示す斜視説明図である。 本発明に係る配線板用の固定キャリアの実施形態における加工前の基材を示す説明図である。 本発明に係る配線板用の固定キャリアの実施形態における加工された基材を示す断面説明図である。 図７の基材に接着層を形成した状態を示す断面説明図である。 図８の基材にシートを積層する状態を示す断面説明図である。 図９の基材の接着層に粘着層を積層する状態を示す断面説明図である。 本発明に係る配線板用の固定キャリアの実施形態におけるシートを示す断面説明図である。 本発明に係る配線板用の固定キャリアの実施形態におけるカッティングプロッタを示す全体斜視説明図である。 本発明に係る配線板用の固定キャリアの実施形態におけるカッティングプロッタを示す要部説明図である。 本発明に係る配線板用の固定キャリアの実施形態におけるフレキシブル配線板を示す平面説明図である。 本発明に係る配線板用の固定キャリアの第２の実施形態における粘着層の第一、第二の粘着層をカッティングプロッタでハーフカットする状態を示す断面説明図である。 本発明に係る配線板用の固定キャリアの第２の実施形態における接着層にシート状の粘着層を積層する状態を示す断面説明図である。 図１６の積層した粘着層の対応する積層部分以外の部分を剥離層と共に除去した状態を示す断面説明図である。

符号の説明

１ 基材
２ 位置合わせ孔
１０ 粘着領域
１１ 位置決め孔
１２ 面取り加工
２０ 接着層
３０ 粘着層
３１ 第一の粘着層
３２ 第二の粘着層
３３ 剥離層
３４ シート
４０ カッティングプロッタ
４１ テーブル
４２ トラバース
４３ ツールヘッド
４４ カッティングマット
４５ カッタ刃
４６ コンピュータ
５０ フレキシブル配線板（可撓性を有する配線板）
５１ 位置決め孔

Claims (4)

1. 耐熱性を有する基材に、クリームはんだが供給される可撓性の配線板を着脱自在に保持する複数の粘着領域を備え、配線板のリフローソルダリングに用いられる配線板用の固定キャリアであって、
   各粘着領域は、座ぐり部を除く基材の表面上にスクリーン印刷でパターン形成されるシリコーン系の複数の接着層と、各接着層上に積層接着されるシリコーン系の複数の粘着層とを含み、複数の粘着層を、基材の表面上に接着したシートをカッティングプロッタの回転可能なカッタ刃で各接着層のパターンに応じてパターンカットするとともに、各接着層に積層したシートの積層部分以外の部分を除去することにより形成し、
   各粘着層は、接着層に積層されるシリコーン系の第一の粘着層と、この第一の粘着層に積層接着されて粘着面に配線板を着脱自在に保持するシリコーン系で微粘着性の第二の粘着層と、この第二の粘着層に剥離可能に粘着され、第二の粘着層の粘着面を鏡面とする剥離層とを含み、この剥離層をポリカーボネートにより第二の粘着層よりも幅広に形成したことを特徴とする配線板用の固定キャリア。
2. 複数の粘着領域のうち、少なくとも一部の粘着領域に、配線板用の位置決め孔を設けた請求項１記載の配線板用の固定キャリア。
3. 複数の粘着領域のうち、少なくとも一部の粘着領域の周縁部を面取りした請求項１又は２記載の配線板用の固定キャリア。
4. 耐熱性を有する基材に、クリームはんだが供給される可撓性の配線板を着脱自在に保持する複数の粘着領域を備え、配線板のリフローソルダリングに用いられる配線板用の固定キャリアであって、
   各粘着領域は、座ぐり部を除く基材の表面上にスクリーン印刷でパターン形成されるシリコーン系の複数の接着層と、各接着層上に積層接着されるシリコーン系の複数の粘着層とを含み、各粘着層を、接着層に積層されるシリコーン系の第一の粘着層と、この第一の粘着層に積層接着されて粘着面に配線板を着脱自在に保持するシリコーン系で微粘着性の第二の粘着層と、この第二の粘着層に剥離可能に粘着され、第二の粘着層の粘着面を鏡面とする剥離層とから形成するとともに、この剥離層をポリカーボネートにより第二の粘着層よりも幅広に形成し、
   複数の粘着層を、剥離層に剥離可能に積層した略シート状の粘着層をカッティングプロッタの回転可能なカッタ刃で各接着層のパターンに応じてハーフカットし、各接着層に略シート状の粘着層を積層してその積層部分以外の部分を剥離層と共に除去することにより形成したことを特徴とする配線板用の固定キャリア。

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