プリント基板マスキング用部材

【課題】 マスキング処理に要する作業時間を短く、かつ資材費を安くし、しかも産業廃棄物を削減する。
【解決手段】 プリント基板20のマスキング部分にくり返し搭載、使用できるプリント基板マスキング用治具10として構成する。このプリント基板マスキング用治具10は、予め定められた形状に形成され、プリント基板20のマスキング部分に搭載されたときに、その部分の表面に密着する耐熱性ゴム板11と、この耐熱性ゴム板11の密着面とは反対側の面に耐熱性接着剤13で接着された基板12とを備える。

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はプリント基板マスキング用部材に関し、特にプリント基板に電子部品をはんだ付け実装する際に、プリント基板表面の予め定められた部分をマスキングしてはんだ及びフラックスが被着するのを防止するプリント基板マスキング用部材に属する。
【0002】
【従来の技術】プリント基板に各種電子部品(以下単に電子部品という)を表面実装する場合、まず、プリント基板のはんだ付け電極(パッド)部分に、マスク印刷等により、フラックス(ぺースト)及びはんだ微粒子(粉末)から成るクリームはんだ(ペーストはんだ)を塗布した後、プリント基板に電子部品を配置搭載し、加熱処理することにより、クリームはんだ中のはんだを溶融させてプリント基板のパッドと電子部品のリード端子とをはんだ付け接続する。このような方法で、プリント基板に電子部品を表面実装するときの、クリームはんだ塗布前、及び表面実装後の状態の一例を図3(a)〜(c)に示す。この例では、プリント基板20xの表面に、表面実装用の電子部品30xのリード端子31xと対応するパッド21xが形成されており、このパッド21xに電子部品30xのリード端子31xをはんだ付け接続して電子部品30xをプリント基板20xに表面実装する。この場合、パッド21xにクリームはんだを塗布した後、電子部品30xをプリント基板20x上に搭載し、加熱処理を行う。
【0003】この加熱処理工程において、クリームはんだ中のフラックスは揮発し、クリームはんだ中のはんだ成分は溶融してパッド21xとリード端子31xとを接続するが、このとき、フラックスの揮発に伴って、溶融したはんだ粒子が飛散し、別のパッドに再融着したり、プリント基板20xの表面に付着したりする(図3のはんだ飛沫60)。また、フラックスが完全に揮発しきれないで、フラックス残渣50としてパッド上等に残ってしまう。はんだ飛沫60は電極間の短絡事故の原因となり、フラックス残渣50はマイグレーション現象等を引き起こして、同様に電極間の短絡事故等の原因となる。従って、これら、はんだ飛沫60やフラックス残渣50を除去するために、通常、洗浄行程を設けているが、費用がかさむ上、これらを完全に除去することが難しいという問題点があった。
【0004】そこでこの問題点を解決するために、図4(a)〜(c)に示すように、クリームはんだを塗布する前に、はんだ付けするパッド以外の部分をマスキングシートでマスキングし、はんだ付け工程後、このマスキングシートを除去するようにした方法が提案されている(例えば、特開平2−303087号公報参照)。この例では、まず、図4(a)に示すように、プリント基板20xのパッド21xにクリームはんだを塗布する前に、パッド21x以外の部分を耐熱性のマスキングシート70でマスキングする。続いてパッド21x部分にクリームはんだを塗布した後、電子部品30xをプリント基板20x表面に搭載し、リフローはんだ付け等の加熱処理を行う(図4(b))。このとき、パッド21xの外側にフラックス残渣50やはんだ飛沫が付着するが、冷却後、図4(c)に示すように、マスキングシート70を剥がすことによりこれらを除去することができる。
【0005】なお、パッド21x上には、はんだ40のほかにフラックスも残るが、無洗浄方式のクリームはんだを使用することにより、洗浄工程を設けることなく、残留フラックスによるマイグレーション等の悪影響を無くすことができる。この例は、プリント基板マスキング用部材として、耐熱性のマスキングシート70を使用したもの(第1の例とする)であるが、図5(a),(b)に示すように、マスキングテープを使用した例(第2の例)もある。
【0006】この第2の例のプリント基板20yには、その表面に、プリント配線22と、このプリント配線22に接続されて、スイッチ等の電極となるパッド21yとが形成されており、このパッド21yには、酸化や硫化による接触不良を防止するために、金メッキ等が施されている。このプリント基板20yには、そのプリント配線22にはんだコートが施されたり、その表面には電子部品等が実装されたりするが、その際に、パッド21yの表面にフラックスが付着したり、はんだが融着したりすると、接触不良や短絡事故の原因となるので、このようなことがないように、はんだ付け工程前に、パッド21y上にマスキングテープ100,100yを貼り付けてマスキングする。
【0007】図5(a)に示された例は、片面粘着テープによるマスキングテープ100をパッド21y上に貼り付けたものであるが、この場合、はんだ付け工程後にマスキングテープ100を剥離したときに、その粘着剤がパッド21y上に残ってしまい、これを除去するための洗浄工程が必要となる。そこで図5(b)の例では、片面粘着テープ101の粘着面に、このテープ(101)より幅が狭く、少なくともパッド21yと接する面側には粘着剤が塗布されていない非粘着テープ102を貼り付けたマスキングテープ100yを用い、このマスキングテープ100yをパッド21y上に貼り付けるようにしている(例えば特開昭56−103493号公報参照)。このようなマスキングテープ100yを用いることにより、はんだ付け工程後にこれを剥離したとき、パッド21y上に粘着剤が残らないので洗浄工程が不要となる。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来のプリント基板マスキング用部材は、第1の例では、マスキングシート70を用い、このマスキングシート70をクリームはんだ塗布前に貼り付け、電子部品30xのプリント基板20xへのはんだ付け処理後に剥がすことにより、このマスキングシート70でマスキングした部分のはんだ飛沫60やフラックス残渣50を、洗浄工程なしに除去することができるが、マスキングシート70の貼付け作業、剥離作業が必要となり、また剥離したマスキングシート70は廃棄処分されるので、作業時間が長く、かつ資材費が高くなる上、産業廃棄物が増大するという問題点があり、第2の例の、片面粘着テープ101の粘着面に幅狭の非粘着テープ102を貼り付けて成るマスキングテープ100yを用いた例では、洗浄工程なしにパッド上に粘着剤等が付着するのを防止することができるものの、第1の例と同様に、マスキングテープ100yの貼付け作業、剥離作業が必要となり、かつ、剥離したマスキングテープ100yは廃棄処分されるので、作業時間が長く、かつ資材費が高くなる上、産業廃棄物が増大するという問題点がある。
【0009】本発明の目的は、上記従来技術の問題点に鑑みて、作業時間が短く、かつ資材費が安くなり、しかも産業廃棄物を削減することができるプリント基板マスキング用部材を提供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明のプリント基板マスキング用部材は、プリント基板に電子部品をはんだ付け実装する際に、前記プリント基板表面の予め定められたマスキング部分に搭載されてこのマスキング部分をマスクし、このマスキング部分にはんだ飛沫及びフラックスが被着するのを防止するプリント基板マスキング用部材であって、上記目的を達成するために次の各構成を有することを特徴とする。
(イ)マスクしたい部分の形状に合わせて予め形成され、前記プリント基板のマスキング部分に搭載されたときにこのマスキング部分の表面に密着する耐熱性ゴム板(ロ)前記耐熱性ゴム板のマスキング部分密着面の反対側の面に接着された非屈曲性及び耐熱性を有する基板
【0011】また、前記基板の上部表面が、自動部品搭載装置の部品吸着ノズルに吸着可能な平面となっている構成を有し、更にまた、前記基板が金属板または耐熱性樹脂で形成された構成を有している。
【0012】更にまた、前記プリント基板マスキング用部材の基板の、耐熱性ゴム板接着面の反対側の面に、もう一枚の耐熱性ゴム板を接着して成り、前記基板に接着されたもう一枚の耐熱性ゴム板の予め定められた部分をくり抜いて前記基板の表面を露出させ、この露出している基板の表面が、自動部品搭載装置の部品吸着ノズルに吸着可能な平面となっている構成を有している。
【0013】
【発明の実施の形態】本発明の一実施の形態のプリント基板マスキング用部材は、マスクしたい部分の形状に合わせて形成され、プリント基板のマスキング部分に搭載されたときにこのマスキング部分の表面に密着する耐熱性ゴム板と、この耐熱性ゴム板のマスキング部分密着面の反対側の面に接着された非屈曲性及び耐熱性を有する基板とを備えて成る、プリント基板マスキング用治具として構成される。このような構成、構造を有するプリント基板マスキング用部材(治具)を用いてプリント基板のマスキング部分をマスキングすることにより、はんだ付け実装前のマスキング作業が、上記のプリント基板マスキング用治具をマスキング部分に搭載し密着させるだけで済み、また、はんだ付け実装後のマスキング除去作業が、上記プリント基板マスキング用治具をマスキング部分から取り外すだけで済むので、これら作業(マスキング処理作業)を短時間に済ませることができる。
【0014】また、このプリント基板マスキング用治具はくり返し使用することができるので、産業廃棄物を削減することができると同時に、マスキング用資材費を安くすることができる。なお、基板の上部表面に、自動部品搭載装置の部品吸着ノズルに吸着可能な平面を設けることにより、このプリント基板マスキング用治具を自動部品搭載装置によりプリント基板上に搭載することができ、より一層、作業時間を短縮することができる。
【0015】
【実施例】次に本発明の実施例について図面を参照して説明する。図1(a)〜(c)は本発明の一実施例を示す一部切欠き平面図及び側面図、並びにその使用状態を示す斜視図である。この実施例のプリント基板マスキング用部材は、プリント基板マスキング用治具10として構成され、次のような構成、構造を有し、プリント基板20のマスキング部分に搭載されて使用される。このプリント基板マスキング用治具10は、プリント基板20のマスキング部分の形状に合わせて形成され、このプリント基板20のマスキング部分に搭載されたときに、このマスキング部分表面に密着する耐熱性ゴム板11と、この耐熱性ゴム板11のマスキング部分密着面とは反対側の面に、耐熱性接着剤13で接着された、非屈曲性及び耐熱性を有する基板12とを備えて構成される。
【0016】なお、基板12の上部表面は平坦になっており、自動部品搭載装置の部品吸着ノズルに吸着可能となっている。また、基板12は、搭載する際に曲がることなく、かつ、はんだ付け実装の際の熱に耐えるように、金属板や、耐熱性樹脂等で形成される(もちろん、耐熱性ゴム板11もこの熱に耐える材質である)。また、図1(c)の斜視図において、電子部品30aに近接して搭載された、一点鎖線で示されたプリント基板マスキング用治具10は、電子部品30aのリード端子がはんだ付け接続されるパッド(電極)以外の部分にはんだが被着しないようにする必要があれば、隣接するパッド間を含む、パッド以外の部分をマスキングすることができる形状に形成すればよい。この場合、パッド部分から耐熱性ゴム板11の側面に飛散したはんだ粒子は、この耐熱性ゴム板11に被着することなく溶融して、再度パッドに融着するので、はんだ付け実装後、プリント基板マスキング用治具10は取り外しやすく、また、パッド部分のはんだ付けも良好に保つことができる。
【0017】また、はんだ付けが必要な部分(パッド等)に塗布するクリームはんだとしては、無洗浄方式のものを使用する。この実施例のプリント基板マスキング用治具10を用いてプリント基板20のマスキング部分をマスキングすることにより、はんだ付け実装工程(加熱処理工程)の前に行われるマスキング作業が、プリント基板マスキング用治具10をプリント基板20のマスキング部分に搭載してその表面に密着させる(搭載すれば密着する)だけで済み、また、はんだ付け実装後(冷却後)のマスキング除去作業が、プリント基板マスキング用治具を取り外すだけで済むので、マスキング作業及びマスキング除去作業等に要する時間を短縮することができる。
【0018】また、このプリント基板マスキング用治具10は、手作業でプリント基板20のマスキング部分に搭載することができるし、自動部品搭載装置を使用して、他の電子部品と同様に搭載することができる。自動部品搭載装置を使用すると、より一層、マスキング作業に要する時間を短縮することができる。
【0019】更に、このプリント基板マスキング用治具10は、くり返し使用することができるので、使用後廃棄処分される従来例のプリント基板マスキング用部材(マスキングシート、マスキングテープ等)を使用する場合に比べ、産業廃棄物を大幅に削減することができ、しかも、マスキング用の資材費を安くすることができる。
【0020】なお、この実施例では耐熱性ゴム板11と基板12とを耐熱性接着剤13で接着するようにしているが、くり返し使用に耐えて接着面が剥離しなければ、他の手段を用いて(例えば、基板12に耐熱性ゴム板11を融着させる等)接着するようにしてもよい。
【0021】前述の実施例において、耐熱性ゴム板11及び基板12の厚さや大きさ、これらを形成する材質によっては、加熱処理工程において、その熱膨張率、熱収縮率の違いにより反りが発生することもあり得る。このようなことを考慮し、図2(a),(b)に示すように、基板12のもう一方の面(耐熱性ゴム板11の接着面とは反対側の面)に、更に、耐熱性ゴム板14を、耐熱性接着剤13で接着した構造にするとよい。
【0022】このような構造の場合に、自動部品搭載装置によって搭載可能なように、耐熱性ゴム板14の表面を、その部品吸着ノズルで吸着可能な平面とすればよいが、耐熱性ゴム板14は密着性が良く、プリント基板(20)に搭載後、部品吸着ノズルから離れ難いので、耐熱性ゴム板14の一部をくり抜いて基板12の表面が露出するようにし、この基板12の露出表面を、部品吸着ノズルで吸着可能な平面とする。
【0023】
【発明の効果】以上説明したように本発明のプリント基板マスキング用部材は、プリント基板のマスキング部分表面に密着する耐熱性ゴム板と、この耐熱性ゴム板の上記密着面とは反対側の面に接着された基板とを備え、プリント基板マスキング用治具(以下単に治具という)として使用される構成、構造とすることにより、はんだ付け実装工程前のマスキング作業が上記治具をプリント基板のマスキング部分に搭載するだけで済み、はんだ付け実装後のマスキング除去作業が上記治具をマスキング部分から取り外すだけで済むので、マスキング処理作業に必要な時間を短縮することができ、また、上記治具はくり返し使用することができるので、産業廃棄物を大幅に削減することができると同時に、マスキング用の資材費を安くすることができる、という効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示す一部切欠き平面図及び側面図、並びにその使用状態を示す斜視図である。
【図2】本発明の他の実施例を示す一部切欠き平面図及び側面図である。
【図3】プリント基板マスキング用部材を使用しないときの問題点を説明するためのプリント基板及びその電子部品の平面図、並びにプリント基板に電子部品をはんだ付け実装したときの平面図及び側面図である。
【図4】従来のプリント基板マスキング用部材としてマスキングシートを使用したときの(第1の例)、はんだ付け実装前のマスキング状態、はんだ付け実装後の状態、及びマスキングシート除去後の状態を示す平面図及び側面図である。
【図5】従来のプリント基板マスキング用部材としてマスキングテープを使用したときの改善前、及び改善後(第2の例)の使用方法を説明するための斜視図である。
【符号の説明】
10,10a プリント基板マスキング用治具
11 耐熱性ゴム板
12 基板
14 耐熱性ゴム板
15 ゴム板くり抜き部
20,20x,20y プリント基板
21,21x,21y パッド
30a,30b,30c,30x 電子部品
31x リード端子
40 はんだ
50 フラックス残渣
60 はんだ飛沫
70 マスキングシート
100,100y マスキングテープ
101 片面粘着テープ
102 非粘着テープ

【特許請求の範囲】
【請求項1】 プリント基板に電子部品をはんだ付け実装する際に、前記プリント基板表面の予め定められたマスキング部分に搭載されてこのマスキング部分をマスクし、このマスキング部分にはんだ飛沫及びフラックスが被着するのを防止するプリント基板マスキング用部材であって、次の各構成を有することを特徴とするプリント基板マスキング用部材。
(イ)マスクしたい部分の形状に合わせて予め形成され、前記プリント基板のマスキング部分に搭載されたときにこのマスキング部分の表面に密着する耐熱性ゴム板(ロ)前記耐熱性ゴム板のマスキング部分密着面の反対側の面に接着された非屈曲性及び耐熱性を有する基板
【請求項2】 前記基板の上部表面が、自動部品搭載装置の部品吸着ノズルに吸着可能な平面となっている請求項1記載のプリント基板マスキング用部材。
【請求項3】 前記基板が金属板で形成された請求項1記載のプリント基板マスキング用部材。
【請求項4】 前記基板が、耐年性樹脂で形成された請求項1記載のプリント基板マスキング用部材。
【請求項5】 請求項1記載のプリント基板マスキング用部材の基板の、耐熱性ゴム板接着面の反対側の面に、もう一枚の耐熱性ゴム板を接着して成るプリント基板マスキング用部材。
【請求項6】 前記基板に接着されたもう一枚の耐熱性ゴム板の予め定められた部分をくり抜いて前記基板の表面を露出させ、この露出している基板の表面が、自動部品搭載装置の部品吸着ノズルに吸着可能な平面となっている請求項5記載のプリント基板マスキング用部材。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【公開番号】特開2000−312073(P2000−312073A)
【公開日】平成12年11月7日(2000.11.7)
【国際特許分類】
【出願番号】特願平11−119276
【出願日】平成11年4月27日(1999.4.27)
【出願人】(000231073)日本航空電子工業株式会社 (1,081)
【Fターム(参考)】