吸着フレーム部材、これを用いたシールドフレーム部材及びプリント基板の製造方法
【課題】取り外し可能な吸着部材を容易に取り外すことができ、プリント基板の生産性が向上する吸着フレーム部材を提供すること。
【解決手段】本発明の一態様にかかる吸着フレーム部材１は、枠状のフレーム部材２と、フレーム部材２と勘合された吸着部材３とを備える。吸着部材３は、前記フレーム部材の開口部上に配置された吸着部と、吸着部を介して対向配置され、吸着部の加圧に伴い屈曲する屈曲部３０５と、を有するものである。
【解決手段】本発明の一態様にかかる吸着フレーム部材１は、枠状のフレーム部材２と、フレーム部材２と勘合された吸着部材３とを備える。吸着部材３は、前記フレーム部材の開口部上に配置された吸着部と、吸着部を介して対向配置され、吸着部の加圧に伴い屈曲する屈曲部３０５と、を有するものである。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、吸着フレーム部材、これを用いたシールドフレーム部材及びプリント基板の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯電話やノート型ＰＣなどの携帯情報端末において、通話機能や文書作成機能といったそれぞれの基本機能に各種機能を追加した多機能化が進んでいる。例えば、携帯電話ではメールの送受信からウェブ閲覧、カメラ撮影、ＧＰＳ（Global Positioning System）機能、テレビ視聴、ゲーム機能といった機能が次々と付加されている。こうした機能は携帯情報端末が利用者の生活に浸透するに従い、高性能化が進んでいる。例えばカメラ機能では、数万程度であった静止画の画素数が数百万画素まで向上し、更には動画撮影まで可能となっている。
【０００３】
前述の多機能化・高機能化に伴い、携帯情報端末では、テレビアンテナや、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈアンテナ、ＧＰＳアンテナ、ＲＦＩＤ（Radio Frequency Identification）アンテナなどの用途（周波数）の異なる電波を発する電子部品が隣接して実装されている。そのため、ＬＳＩ（Large Scale Integration）の動作クロック周波数が高速化し、電気的に非常に過密な状態になっている。こうした状態下では、携帯情報端末のプリント基板上に配置された電子部品が他の電子部品に電気的に悪影響を与え、機器の誤動作を招くおそれがある。そのため、電子部品間の電磁遮蔽を行うシールドフレーム部材は必須になっている。
【０００４】
一方、前述の多機能化・高機能化に伴い、携帯情報端末が大型化してしまうと、その携帯性が損なわれ、利用者に受け入れられなくなる。そのため、携帯情報端末の各構成部品は、更なる小型化・低背化や機能統合が必要となっている。シールドフレーム部材でも、低背化や、各電子部品の周辺に個別に配置していた複数のシールドフレーム部材を一体化する必要がある。一体化により１つのシールドフレーム部材としてサイズは大きくなるが、プリント基板との接合面積が複数シールドフレーム部材を配置していた場合に比べ低減する。従って、プリント基板、最終的には携帯情報端末の小型化に繋がる。
【０００５】
こうした要求に対し、例えば特許文献１には、シールドフレーム部材を低背化できる吸着フレーム部材及びこれを搭載したプリント基板の製造方法が開示されている。図１３Ａに示すように、特許文献１に記載された吸着フレーム部材１１は、プリント基板に搭載する場合、枠状のフレーム部材２に着脱可能な吸着部材３０が装着されている。そして、図１３Ｂに示すように、吸着部材３０の天面部を吸着ヘッド７で吸着し、吸着ヘッド７により吸着フレーム部材１１をプリント基板５上に搭載する。その後、半田付けされ、吸着フレーム部材１１のフレーム部材２はプリント基板５と物理的、電気的に接続される。半田付け工程後、吸着部材３０は取り外され（図１３Ｃ）、カバー部材４をフレーム部材２に取り付けて（図１３Ｄ）、電磁遮蔽を行うシールドフレーム部材１２が構成される。
【０００６】
吸着部材３０を取り外し可能とし、吸着箇所をフレーム部材２と分割したことで、フレーム部材２に吸着箇所を設ける必要がなくなるので、フレーム部材２及びシールドフレーム部材１２は、低背化が可能となる。なお、特許文献１以前、例えば、特許文献２や特許文献３では、フレーム部材２に吸着箇所を設けるのが一般的であったが、この場合のフレーム部材の高さは電子部品６の厚さとフレーム部材（吸着箇所）の板厚と、電子部品６−吸着箇所間に必要なクリアランスの和になる。これに対し、特許文献１のフレーム部材の高さは電子部品６の厚さと、電子部品６−吸着箇所間に必要なクリアランスと、の和になる。
【０００７】
さらに、図１３Ｅに示すように、吸着部材３０の天面に段差３０６を設け、この段差部分を吸着してプリント基板５に搭載すれば、前述した電子部品６−吸着箇所間に必要なクリアランスが吸着部材３０側に移行する。これにより、フレーム部材２の高さを更に低背化、具体的にはフレーム内部に搭載される電子部品６の高さと同等に設定することができる。
【０００８】
ここで、一般的に、この吸着部材３０は、ステンレスや洋白などの金属の薄板を曲げ加工することにより、所定の形状に成形される。また、吸着部材３０とフレーム部材２とは、一方部材の側壁部の所定の位置に設けられた突起と、他方部材の対応箇所に設けられた穴とを嵌合させることにより、保持される。この嵌合部における吸着部材３０とフレーム部材２との保持力は、吸着部材３０の側壁部の弾性力に大きく依存する。ここで、吸着部材３０は金属製であるため、保持力が大きく、容易には外れないようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００８−３４７１３号公報
【特許文献２】特許２００４−１７９５９４号公報
【特許文献３】国際公開第２００６／０３５５４２号パンフレット
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、特許文献１に開示された吸着フレーム部材では、これを用いたプリント基板の製造において、生産性が低いという問題があった。その理由は、プリント基板に吸着フレーム部材を搭載した後、フレーム部材から吸着部材を取り外しづらいためである。より詳細には、吸着部材を取り外す場合、吸着部材の一箇所をハサミなどの切断道具で切断したり、嵌合部をピンセットなどの先が鋭利な取り外し道具でフレーム部材と吸着部材との嵌合面の隙間を広げたりして、取り外す必要がある。この吸着部材は材質が一般的にステンレスや洋白などの金属であるため、切断の際に作業者が相当の荷重を加える必要があった。また、形状によっては吸着部材と他の部品との隙間が狭くなるので切断道具や取り外し道具を所定の位置にセッティングするのが難しかった。
【００１１】
本発明の目的は、取り外し可能な吸着部材を容易に取り外すことができ、プリント基板の生産性が向上する吸着フレーム部材を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明に係る吸着フレーム部材は、
枠状のフレーム部材と、
前記フレーム部材と嵌合された吸着部材とを備え、
前記吸着部材は、
前記フレーム部材の開口部上に配置された吸着部と、
前記吸着部を介して対向配置され、前記吸着部の押圧に伴い屈曲する屈曲部と、を有するものである。
【００１３】
本発明に係るプリント基板の製造方法は、
互いに嵌合された枠状のフレーム部材と吸着部材とを備える吸着フレーム部材の前記吸着部材の吸着部を吸引し、プリント基板に搭載された電子部品上に配置する工程と、
前記吸着フレーム部材を前記プリント基板に固定する工程と、
前記吸着部を押圧し、前記フレーム部材から前記吸着部材を取り外す工程と、
前記フレーム部材にカバー部材を取り付ける工程と、を備え、
前記吸着部材を取り外す工程では、
前記吸着部を押圧することにより、前記吸着部材において前記吸着部を介して対向配置された屈曲部が屈曲するものである。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、着脱可能な吸着部材を容易に取り外すことができ、プリント基板の生産性が向上する吸着フレーム部材を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】第１の実施の形態に係る吸着フレーム部材を示す斜視図である。
【図２】第１の実施の形態に係るフレーム部材を示す斜視透視図である。
【図３】第１の実施の形態に係る吸着部材を示す斜視透視図である。
【図４Ａ】第１の実施の形態に係るフレーム部材と吸着部材との嵌合部の状態を示す断面図である。
【図４Ｂ】第１の実施の形態に係るフレーム部材と吸着部材との嵌合部の状態を示す断面図である。
【図５Ａ】第１の実施の形態に係る吸着フレーム部材を用いて構成するシールドフレーム部材の全体斜視図である。
【図５Ｂ】シールドフレーム部材に用いられるカバー部材を示す斜視図である。
【図６Ａ】第１の実施の形態に係る吸着フレーム部材を搭載した直後のプリント基板の全体斜視図である。
【図６Ｂ】図６Ａの断面図である。
【図６Ｃ】プリント基板搭載時の断面図である。
【図６Ｄ】プリント基板搭載後にフレーム部材から吸着部材を取り外す時の断面図である。
【図６Ｅ】吸着部材を取り外した後、フレーム部材にカバー部材を装着した時の全体斜視図である。
【図６Ｆ】図６Ｅの断面図である。
【図７Ａ】第２の実施の形態に係る吸着フレーム部材の一例を示す全体斜視図である。
【図７Ｂ】図７Ａの断面図である。
【図７Ｃ】プリント基板搭載後にフレーム部材から吸着部材を取り外す時の断面図である。
【図８Ａ】第２の実施の形態に係る吸着フレーム部材の他の例を示す全体斜視図である。
【図８Ｂ】図８Ａの断面図である。
【図８Ｃ】プリント基板搭載後にフレーム部材から吸着部材を取り外す時の断面図である。
【図９Ａ】第２の実施の形態に係る吸着フレーム部材の他の例を示す全体斜視図である。
【図９Ｂ】図９Ａの断面図である。
【図９Ｃ】プリント基板搭載後にフレーム部材から吸着部材を取り外す時の断面図である。
【図１０Ａ】第３の実施の形態に係る吸着フレーム部材を示す全体斜視図である。
【図１０Ｂ】プリント基板搭載後に吸着部材を取り外す時の断面図である。
【図１１Ａ】第４の実施の形態に係る吸着フレーム部材を示す全体斜視図である。
【図１１Ｂ】吸着部材の斜視図である。
【図１１Ｃ】吸着フレーム部材を搭載した直後のプリント基板の全体斜視図である。
【図１１Ｄ】プリント基板搭載時の断面図である。
【図１１Ｅ】プリント基板搭載後にフレーム部材から吸着部材を取り外す時の断面図である。
【図１１Ｆ】吸着部材を取り外した後、フレーム部材にカバー部材を装着した時の断面図である。
【図１２Ａ】第５の実施の形態に係る吸着フレーム部材を示す全体斜視図である。
【図１２Ｂ】吸着部材の斜視透視図である。
【図１２Ｃ】プリント基板に搭載した際の断面図である。
【図１２Ｄ】フレーム部材から吸着部材を取り外す時の断面図である。
【図１３Ａ】特許文献１の図１１である。
【図１３Ｂ】特許文献１の図１０である。
【図１３Ｃ】特許文献１の図３の一部である。
【図１３Ｄ】特許文献１の図２の一部である。
【図１３Ｅ】特許文献１の図１３である。
【図１３Ｆ】特許文献１の図１５である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明を適用した具体的な実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。ただし、本発明が以下の実施の形態に限定される訳ではない。また、説明を明確にするため、以下の記載及び図面は、適宜、簡略化されている。
【００１７】
（第１の実施の形態）
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。図１は、第１の実施の形態に係る吸着フレーム部材を示す斜視図であり、プリント基板に搭載される前の状態の図である。
【００１８】
図１において、吸着フレーム部材１は、骨格となる枠状のフレーム部材２と、その上に着脱可能に配置された吸着部材３とを備えている。次に、フレーム部材２について図２を用いてより詳細に説明する。図２は、フレーム部材２の、その天面の一部を透視した全体斜視図である。図２に示すように、フレーム部材２は、天面部２１、側壁部２２、突起部２３を備えている。
【００１９】
天面部２１は、所定形状の開口部２４の周囲に枠状に設けられている。
側壁部２２は、天面部２１の周縁に沿って天面部２１に対し垂直、かつ、吸着部材３を配置しない方向に立ち上がって形成されている。側壁部２２は天面部２１の周縁全体に沿って設けられているのが好ましいが、一部に開口部などがあっても良い。
突起部２３は、側壁部２２の外側表面に複数（図２の例では合計１２個）配置されている。突起部２３は概ね半球体形状が好ましい。
また、フレーム部材２は、ステンレスや洋白などの金属薄板に、曲げ加工、絞り加工、プレス加工などを施すことにより製造することができる。
【００２０】
次に、吸着部材３について図３を用いてより詳細に説明する。図３は、吸着部材３の、その天面の一部を透視した全体斜視図である。図３に示すように、吸着部材３は、天面部３０１、側壁部３０２、穴３０３、天面曲げ部３０４を備えている。
【００２１】
天面部３０１は、吸引機により吸着されるために平坦に広がった部位である。天面部３０１は、吸着部材３をフレーム部材２上に装着した際にフレーム部材２の開口部２４をまたがって、側壁部３０２でフレーム部材２の側壁部２２を挟み込んで保持する形状となっている。
側壁部３０２は、天面部３０１の端部に、天面部３０１に対し垂直、かつフレーム部材２と接触する方向に立ち上がって形成されている。側壁部３０２は、フレーム部材２との保持を行うための少なくとも１対からなる。
穴３０３は、側壁部３０２のフレーム部材２の突起部２３に対応した位置に複数配置されている。穴３０３は、フレーム部材２の突起部２３が嵌る部位である。
天面曲げ部３０４は、天面部３０１の輪郭上の側壁部３０２が形成されていない箇所に、天面部３０１に対し垂直、かつ側壁部３０２の立ち上がり方向と反対方向に立ち上がって形成されている。天面曲げ部３０４は、天面部３０１の垂直方向からの荷重に対する補強のための部位（補強部）である。また、天面曲げ部３０４は、吸着部材３をフレーム部材２上に装着した際にフレーム部材２の開口部２４上において、配置されていない箇所が複数ある（この箇所を以後非天面曲げ部３０５とする）。
また、吸着部材３はステンレスや洋白などの金属薄板に、曲げ加工、絞り加工、プレス加工などを施すことにより製造することができる。
【００２２】
次に、フレーム部材２と吸着部材３の着脱に関し、図４Ａ、４Ｂを用いてより詳細に説明する。図４Ａ、４Ｂは、図１に示した吸着フレーム部材１の仮想断面Ａを矢印方向から見た断面図である。ここで、仮想断面Ａは、フレーム部材２の天面部２１及び側壁部２２と直交し、突起部２３を通過する断面である。図４Ａはフレーム部材２に吸着部材３が装着された状態の図である。また、図４Ｂは、フレーム部材２から吸着部材３が離脱された状態の図である。
【００２３】
装着時には、フレーム部材２の側壁部２２を吸着部材３の側壁部３０２が挟み込むようになっており、かつ、図４Ａに示すようにフレーム部材２の突起部２３と吸着部材３の穴３０３とが嵌合されている。嵌合を外さない限り、吸着部材３はフレーム部材２を保持している。吸着部材３を介して、吸着フレーム部材１を上方へ持ち上げた場合、フレーム部材２の自重により嵌合が外れ、フレーム部材２が落ちることはない。フレーム部材２の突起部２３と吸着部材３の穴３０３とは、吸着部材３の側壁部３０２を弾性変形で外側に広げた後、吸着部材３をフレーム部材２上に配置し、側壁部３０２を元に戻すことで容易に嵌合させることができる。また、側壁部３０２を広げなくとも、吸着部材３をフレーム部材２の上に置き、吸着部材３の天面部３０１を押し付ければ、吸着部材３の側壁部３０２がフレーム部材２の突起部２３の形状に沿って弾性変形するため嵌合させることができる。
【００２４】
離脱時には、図４Ｂに示すように、吸着部材３の側壁部３０２を外側に弾性変形で広げると、フレーム部材２の突起部２３と吸着部材３の穴３０３との嵌合が外れ、吸着部材３の保持力が無くなるので、吸着部材３は容易に外れる。ここで、嵌合を外せば破損することなく、吸着部材３を外すことができる。また、吸着部材３の側壁部３０２を広げなくとも、フレーム部材２の側壁部２２に沿って、上方向に大きな荷重（フレーム部材２の自重の数倍以上）を加えても、吸着部材３は側壁部３０２がフレーム部材２の突起部２３の形状に沿って広がり、フレーム部材２の突起部２３と吸着部材３の穴３０３との嵌合は外れる場合がある。
【００２５】
次に、本発明における吸着フレーム部材１を用いて構成されるシールドフレーム部材とこのシールドフレーム部材に用いられるカバー部材を、図５Ａ、図５Ｂを用いて説明する。図５Ａは、本実施の形態に係る吸着フレーム部材を用いて構成するシールドフレーム部材の全体斜視図である。また、図５Ｂは、シールドフレーム部材に用いられるカバー部材を示す斜視図である。
【００２６】
図５Ａに示すように、シールドフレーム部材１０は、吸着部材３が取り外されたフレーム部材２と、これを覆う着脱可能なカバー部材４とから構成されている。
【００２７】
図５Ｂに示すように、カバー部材４は、天面部４１、側壁部４２、穴４３を備えている。
平坦に広がる天面部４１の輪郭は、フレーム部材２の平面方向の輪郭と同等もしくは若干大きい形状・サイズとなっており、カバー部材４の側壁部４２でフレーム部材２の側壁部２２を挟み込むようになっている。
側壁部４２は、フレーム部材２と連結するための部位であり、天面部４１の輪郭に沿って、天面部４１に対し垂直、かつフレーム部材２と接触する方向に立ち上がって形成されている。
穴４３は、側壁部４２に複数配置された、フレーム部材２の突起部２３が嵌る部位である。穴４３はカバー部材４をフレーム部材２上に装着した際にフレーム部材２の突起部２３の位置に対応する位置に配置される。
また、カバー部材４はステンレスや洋白などの金属薄板に曲げ加工や絞り加工、プレス加工などを施すことにより製造することができる。
【００２８】
フレーム部材２とカバー部材４の着脱に関しては、上記した吸着部材３と同様であり、フレーム部材２の突起部２３とカバー部材４の穴４３との嵌合が保たれている場合は、容易に外れることがない。また、嵌合を外しさえすれば、破損することなくカバー部材４を離脱することができる。また、フレーム部材２とカバー部材４は金属であり、フレーム部材２の突起部２３とカバー部材４の穴４３との嵌合により、フレーム部材２とカバー部材４は安定な接触がなされる。そのため、フレーム部材２とカバー部材４とは安定的に電気接続されていることになる。
【００２９】
なお、上記の説明では、フレーム部材２の側壁部２２の外側表面に突起を、吸着部材３の側壁部３０２及びカバー部材４の側壁部４２に穴を設けた。しかしながら、逆に、フレーム部材２の側壁部２２に穴を、吸着部材３の側壁部３０２の内側表面及びカバー部材４の側壁部４２の内側表面に突起を設けてもよい。フレーム部材２へ吸着部材３及びカバー部材４を同様に着脱することが可能である。
【００３０】
以上詳細に実施の形態の構成を述べたが、曲げ加工、プレス加工などの各部材を所定の形状にする加工工程は、当業者にとってよく知られており、また本発明とは直接関係しないので、その詳細な構成は省略する。
【００３１】
次に、吸着フレーム部材１からシールドフレーム部材１０を構成する方法を、図６を用いて説明する。図６Ａ〜６Ｆは、本発明における吸着フレーム部材１をプリント基板５上に搭載した後、シールドフレーム部材１０を構成するまでの一連の流れを示す図である。図６Ａは吸着フレーム部材１を搭載した直後のプリント基板５の全体斜視図である。図６Ｂは図６Ａの構成の説明に用いた際の仮想断面Ａ（図１参照）における断面図である。図６Ｃは、吸着フレーム部材１を搭載する時の仮想断面Ａにおける断面図である。図６Ｄはフレーム部材２から吸着部材３を取り外す時の仮想断面Ａにおける断面図である。図６Ｅは吸着部材３を取り外した後、フレーム部材２にカバー部材４を装着してシールドフレーム部材１０を構成した時の全体斜視図である。図６Ｆは図６Ｅの仮想断面Ａにおける断面図である。
【００３２】
図６Ａ、図６Ｂに示すように、吸着フレーム部材１では、フレーム部材２の側壁部２２の端部が、プリント基板５のパッド５１上に半田付けされている。パッド５１は、プリント基板５の所定の位置に設けられ、プリント基板５のＧＮＤと電気的に接続されている。更に、プリント基板５上のフレーム部材２の内部にはボールグリッドアレイ（ＢＧＡ）などの電子部品６が配置されている。フレーム部材２の高さは、プリント基板５上に配置した際に、電子部品６の表面のプリント基板５表面からの高さと、後述する電子部品６の天面と吸着部材３の天面部３０１の裏に必要なクリアランスの値との和となるよう設定されている。
【００３３】
次に、吸着フレーム部材１の搭載工程について説明する。図６Ｃに示すように、最初に吸着部材３の天面部３０１の吸着部を吸着ヘッド７により吸引し、吸着フレーム部材１を保持する。次に、吸着フレーム部材１を吸着ヘッド７により保持したまま、プリント基板５上の所定の位置（フレーム部材２の側壁部２２がプリント基板５のパッド５１上となる位置）まで移動する。そして、吸着ヘッド７をプリント基板５の方向（図６Ｃの矢印方向）に降ろすことで、フレーム部材２の側壁部２２の端部とプリント基板５のパッド５１上に印刷された半田ペースト（不図示）とを接触させる。その後、吸着ヘッド７による吸引を解除する。最後に、吸着フレーム部材１を搭載したプリント基板５を、リフロー工程に流すことで、半田ペーストが溶融し、フレーム部材２とプリント基板５のＧＮＤとが機械的及び電気的に安定して接続される。ここで、電子部品６の機械的及び電気的接続も同時に行われる。
【００３４】
次に、吸着部材３の取り外し方法について図６Ｄを用いて説明する。図６Ｄは、吸着フレーム部材１をプリント基板５に搭載後、吸着部材３をフレーム部材２から取り外す時の、仮想断面Ａ（上記参照）における断面図である。
【００３５】
図６Ｂ、図６Ｄに示すように、吸着部材３の天面部３０１のフレーム部材２の開口部２４上の箇所をプリント基板５方向に押し付ける。このとき、フレーム部材２の開口部２４上に設けられた天面部３０１には、補強用の天面曲げ部３０４が設けられていない非天面曲げ部３０５が２箇所設けられている。非天面曲げ部３０５を配置した箇所は天面曲げ部３０４を配置した箇所に対して天面部３０１の垂直方向に対する剛性（断面２次モーメント）が低いため、この非天面曲げ部３０５を配置した箇所（屈曲部）が屈曲し、押した箇所が沈み込む。そして、この屈曲部を力点、フレーム部材２の天面部２１の内側の縁２１１を支点、フレーム部材２の突起部２３と吸着部材３の穴３０３との嵌合部を作用点として、てこの原理が働く。そのため、フレーム部材２の側壁部２２には、図６Ｄの矢印方向の（嵌合を外す方向に働く）モーメントが加えられる。ここで、天面部３０１を所定量押し込むことで、吸着部材３は、フレーム部材２の突起部２３と側壁部３０２の穴３０３の嵌合が外れ、側壁部３０２が上方向に移動し、フレーム部材２から取り外される。
【００３６】
つまり、本発明に係る吸着フレーム部材１では、吸着部材３の天面部３０１に、その垂直方向に対する剛性が高い箇所（天面曲げ部３０４を配置した箇所：非屈曲部）とフレーム部材２の開口部２４上に剛性が低い箇所（非天面曲げ部３０５を配置した箇所：屈曲部）とが設けられている。ここで、フレーム部材２の開口部２４上に位置する天面部３０１を押すと、剛性が低い箇所のみが屈曲し、更にこの屈曲部を力点、フレーム部材２の天面部２１の内側の縁２１１を支点、フレーム部材２の突起部２３と吸着部材３の穴３０３との嵌合部を作用点として、てこの原理が働く。これにより、フレーム部材２の突起部２３と吸着部材３の穴３０３との嵌合を外し、吸着部材３をフレーム部材２から取り外している。
【００３７】
ここで、吸着部材３の天面部３０１を押し込んだ際、天面部３０１が電子部品６の天面と接触しないように、フレーム部材２の高さは設定されている。
【００３８】
また、天面部３０１の剛性に関して、若干補足する。天面部３０１は、押し込んだ際に、例えば、天面部３０１の天面曲げ部３０４を配置した箇所の応力は吸着部材３の材料の降伏応力値以下となっている。また、天面部３０１の非天面曲げ部３０５にあたる箇所の応力は吸着部材３の材料の降伏応力値以上となるように断面２次モーメントが設定されている。一般的に、曲げた際の応力Ｐは、断面２次モーメントＩ、押し込んだ際の曲げモーメントＭにより、Ｐ＝Ｍ／Ｉで表される。天面部３０１の天面曲げ部３０４を配置した箇所は、天面曲げ部３０４を配置しているため、非天面曲げ部３０５を配置した箇所に比べ、断面２次モーメントＩが高い。曲げモーメントＭは荷重と、荷重からの距離などに依存し、上記のような関係となるように、非天面曲げ部３０５は配置されている。
【００３９】
吸着部材３を取り外した後、図６Ｅに示すように、フレーム部材２にカバー部材４を取り付け、シールドフレーム部材１０を構成する。このとき、電子部品６は、図６Ｆに示すように、プリント基板５のＧＮＤと電気的に接続され、金属からなるフレーム部材２とカバー部材４により周囲を覆われることになる。そのため、電子部品６は、シールドフレーム部材１０の外部と電磁的に遮蔽される。
【００４０】
上記説明において、吸着部材３の天面部３０１の輪郭をフレーム部材２の対向する２つの側壁部２２のみを保持するようにした。しかしながら、これ以外にも、吸着部材３が少なくともフレーム部材２の互いに対向する側壁部２２を保持することができればよい。例えば、天面部３０１の輪郭を十字形状にしたり、Ｙ字形状にしたり、フレーム部材２の天面部２１の全てを覆うようしたりしてもよい。
【００４１】
（第２の実施の形態）
次に本発明の第２の実施の形態について図７Ａ〜９Ｃを参照して詳細に説明する。
本発明の第２の実施の形態は、その基本構成・概念は第１の実施の形態と同様あるが、吸着部材に剛性の高い箇所、低い箇所を設けるにあたり、形状、材料、処理などに第１の実施の形態とは異なる工夫がなされている。なお、フレーム部材の構成や、吸着部材のフレーム部材への取り付け、プリント基板への搭載方法等は第１の実施の形態と同様であるため、重複する説明は割愛する。
【００４２】
図７Ａ〜７Ｃには、第１の実施の形態とは異なる形状の工夫により、吸着部材の天面部に剛性差を設けた吸着フレーム部材１が示されている。図７Ａは、吸着部材３１をフレーム部材２に装着した状態の吸着フレーム部材１の全体斜視図である。図７Ｂは、プリント基板５に搭載後の第１の実施の形態に係る仮想断面Ａと同様の断面における断面図である。また、図７Ｃは、図７Ｂの状態から吸着部材３１をフレーム部材２から取り外す場合の断面図である。
【００４３】
図７Ａ、図７Ｂに示すように、吸着フレーム部材１の吸着部材３１は、第１の実施の形態と同様に、天面部３１１と側壁部３１２とで構成されている。更に、フレーム部材２の開口部２４上に位置する天面部３１１の表面には、２本の溝部３１５が側壁部３１２と概ね平行となるように形成されている。ここで、溝部３１５は、天面部３１１のその他の箇所に比べ、薄肉となっているので、天面部３１１の垂直方向に対する剛性（断面２次モーメント）が低くい。そのため、図７Ｃに示すように、フレーム部材２の開口部２４上に位置する天面部３１１を押すと、溝部３１５が屈曲し、第１の実施の形態と同様の原理に基づき、吸着部材３１がフレーム部材２から外れる。
【００４４】
図８Ａ〜８Ｃには、第１の実施の形態とは異なる材料の工夫により、吸着部材の天面部に剛性差を設けた吸着フレーム部材１が示されている。図８Ａは、吸着部材３２をフレーム部材２に装着した状態の吸着フレーム部材１の全体斜視図である。図８Ｂは、図７と同様の断面図である。また、図８Ｃは、図８Ｂの状態から吸着部材３２をフレーム部材２から取り外す場合の断面図である。
【００４５】
図８Ａ、図８Ｂにおいて、吸着フレーム部材１の吸着部材３２は第１の実施の形態と同様に天面部３２１と側壁部３２２とで構成されている。更に、天面部３２１は、金属部３２４を樹脂部３２５により連結され、構成される。２本の樹脂部３２５は、側壁部３２２と概ね平行となるように形成されている。樹脂部３２５は材料の特性上、金属部３２４に比べ、剛性（ヤング率）が低くい。そのため、図８Ｃに示すように、フレーム部材２の開口部２４上に位置する金属部３２４を押すと樹脂部３２５が屈曲し、第１の実施の形態と同様の原理に基づき、吸着部材３２がフレーム部材２から外れる。なお、吸着部材３２は、金属部３２４にインサート成形などにより樹脂部３２５を形成することにより、実現される。
【００４６】
図９Ａ〜９Ｃには、第１の実施の形態とは異なる処理の工夫により、吸着部材の天面部に剛性差を設けた吸着フレーム部材１が示されている。図９Ａは吸着部材３３をフレーム部材２に装着した状態の吸着フレーム部材１の全体斜視図である。図９Ｂは図７と同様の断面図である。図９Ｃは図９Ｂの状態から吸着部材３３をフレーム部材２から取り外す場合の断面図である。
【００４７】
図９Ａ、図９Ｂに示すように、吸着フレーム部材１の吸着部材３３は第１の実施の形態と同様に天面部３３１と側壁部３３２とで構成されている。更に、天面部３３１には窒化処理などの硬化処理が施された硬化処理部３３４と、前記の硬化処理を施さない非硬化処理部３３５とが形成されている。２本の非硬化処理部３３５は側壁部３３２と概ね平行となるように形成されている。非硬化処理部３３５は、硬化処理部３３４に比べ、天面部３１１の垂直方向に対する剛性が低くい。そのため、図９Ｃに示すように、フレーム部材２の開口部２４上に位置する硬化処理部３３４を押すと非硬化処理部３３５が変形し、第１の実施の形態と同様の原理に基づき、吸着部材３３はフレーム部材２から外れる。硬化処理の手法は当事者によく知られており、その詳細な説明は省略する。
【００４８】
（第３の実施の形態）
次に本発明の第３の実施の形態について、図１０を用いて説明する。本発明の第３の実施の形態は、その基本的構成・概念は第１の実施の形態の通りである。他方、フレーム部材に、吸着フレーム部材の高さをより低くするための工夫がなされている。なお、吸着部材の基本構成、吸着部材のフレーム部材への取り付けや、プリント基板への搭載方法等は第１の実施の形態と同様であるため、重複する説明は割愛する。
【００４９】
図１０Ａ、１０Ｂには、本発明の第３の実施の形態に係る吸着フレーム部材１が示されている。図１０Ａは、吸着部材３をフレーム部材２０に装着した状態の吸着フレーム部材１の、吸着部材３の天面の一部を透視した全体斜視図である。図１０Ｂは、プリント基板搭載後、吸着部材３をフレーム部材２０から取り外す時の断面図（断面は図８と同様）である。
【００５０】
図１０Ａに示すように、吸着フレーム部材１は、フレーム部材２０と、その上に着脱可能に配置された吸着部材３とを備えている。フレーム部材２０は、第１の実施の形態と同様に、天面部２０１と側壁部２０２と突起部とを備えている。更に、フレーム部材２０の天面部２０１の開口部２０４には２つの梁部２０５が概ね平行に、かつ、フレーム部材２０の内部に配置される電子部品６を介して対向して配置されている。吸着部材３は第１の実施の形態と同様のものである。フレーム部材２０の梁部２０５の内側の開口部２０４a上において、非天面曲げ部３０５が梁部２０５と概ね平行に配置されている。
【００５１】
ここで、図１０Ｂに示すように、フレーム部材２０の梁部２０５の内部の開口部２０４a上に位置する吸着部材３の天面部３０１を押し込むと、第１の実施の形態と同様に、天面部３０１の非天面曲げ部３０５を配置した箇所が屈曲しながら、天面部３０１が沈み込む。このとき、屈曲した箇所を力点、梁部２０５の内側縁２０５１を支点、フレーム部材２０の突起部と吸着部材３の穴の嵌合部を作用点として、てこの原理が働く。吸着部材３は、第１の実施の形態と同様に、側壁部３０２が上方向に移動し、フレーム部材２０から取り外される。
【００５２】
第３の実施の形態では、第１の実施の形態に比べ、支点と力点の間の距離が短くなるので、てこの原理から、吸着部材３の側壁部３０２を外すのに必要な天面部３０１の押し込み量を小さくすることができる。側壁部３０２を完全に外すにあたり、側壁部３０２の端部をフレーム部材の突起の端部まで上げなければならない。てこの原理から、力点の支点からの距離をａ、作用点の支点からの距離をｂ、力点の変位量をｃ、作用点の変位量をｄとするとｄ＝ｃ×ｂ／ａが成り立ち、所定のｄを作り出す際にａが小さく、ｄが大きくなれば、ｃは小さくなる。そのため、天面部３０１を押し込みのために必要な天面部３０１と電子部品６との間のクリアランスを第１の実施の形態に比べ、狭くすることができる。従って、フレーム部材の高さ、強いてはこれを用いたシールドフレーム部材の高さを低くすることができる。
【００５３】
（第４の実施の形態）
次に本発明の第４の実施の形態について、図１１を用いて説明する。本発明の第４の実施の形態は、その基本的構成・概念は第１の実施の形態の通りである。他方、吸着部材に、フレーム部材の高さをより低くするための工夫がなされている。なお、フレーム部材の構成、吸着部材のフレーム部材への取り付け、プリント基板への搭載方法等は第１の実施の形態と同様であるため、重複する説明は割愛する。
【００５４】
図１１Ａ〜１１Ｆには、本発明の第４の実施の形態に係る吸着フレーム部材１及びこれを用いたシールドフレーム部材１０が示されている。図１１Ａは、吸着フレーム部材１の全体斜視図である。図１１Ｂは、吸着フレーム部材１に用いられる吸着部材３４単体の、その天面の一部を透視した全体斜視図である。図１１Ｃは、吸着部材３４を搭載した直後のプリント基板５の全体斜視図である。図１１Ｄは、吸着部材３４を搭載する時の断面図（断面は図８と同様）である。図１１Ｅは、プリント基板５に搭載後、吸着部材３４をフレーム部材２から取り外す時の断面図（断面は図８と同様）である。図１１Ｆは、吸着部材３４を取り外した後、フレーム部材２にカバー部材４を装着し、シールドフレーム部材１０を構成したとき断面図（断面は図８と同様）である。
【００５５】
図１１Ａに示すように、吸着フレーム部材１は、フレーム部材２と、その上に着脱可能に配置された吸着部材３４とを備えている。
図１１Ｂに示すように、吸着部材３４は、平坦な面をもつ天面部３４１、側壁部３４２、穴３４３、天面曲げ部３４４を備えている。
側壁部３４２は、天面部３４１の端部に、天面部３４１に対し垂直、かつフレーム部材２と接触する方向に立ち上がって形成されている。側壁部３４２は、フレーム部材２との保持を行うための少なくとも１対からなる。
穴３４３は、側壁部３４２のフレーム部材２の突起部２３に対応した位置に複数配置されている。
更に天面部３４１には、天面曲げ部３４４、曲げ根元部３４５、段差部３４６が形成されている。
天面曲げ部３４４は、天面部３４１の輪郭上の側壁部３４２及び曲げ根元部３４５以外の箇所に天面部３４１に対し垂直、かつ側壁部３４２の立ち上がり方向とは反対の方向に立ち上がって形成されている。天面曲げ部３４４は、天面部３４１の垂直方向からの荷重に対する補強のための部位である。
曲げ根元部３４５は、段差部３４６を形成するために曲げられた部位である。曲げ根元部３４５は、フレーム部材２の開口部２４上、かつプリント基板に搭載する電子部品６の外側に配置される。
段差部３４６は、天面部３４１の中央部において一段高く形成された部位である。
【００５６】
次に、第４の実施の形態に係る吸着フレーム部材１をプリント基板５へ搭載する方法を説明する。図１１Ｄに示すように、最初に吸着部材３４の段差部３４６の天面を吸着ヘッド７により吸引し、吸着フレーム部材１を保持する。次に、第１の実施の形態と同様に、吸着フレーム部材１をプリント基板５上の所定位置に配置し、プリント基板５をリフロー工程に流す。これにより、吸着フレーム部材１がプリント基板５上に搭載される。
【００５７】
吸着部材３４の取り外しに関しては、図１１Ｅに示すように、最初に吸着部材３４の段差部３４６の天面をプリント基板５方向に押し付ける。ここで、段差部３４６の曲げ根元部３４５には天面曲げ部３４４が配置されていないため、天面部３４１の他の箇所に比べ剛性が低い。そのため、曲げ根元部３４５がさらに屈曲し、段差部３４６が沈み込む。そして、更に屈曲した曲げ根元部３４５を力点、フレーム部材２の天面部２１の内側の縁２１１を支点、フレーム部材２の突起部２３と吸着部材３の穴３４３の嵌合部を作用点として、てこの原理が働く。そのため、第１の実施の形態と同様に、側壁部３４２が上方向に移動し、吸着部材３がフレーム部材２０から取り外される。
【００５８】
その後、図１１Ｅに示すように、吸着部材３を取り外したフレーム部材２にカバー部材４を取り付けて、シールドフレーム部材１０を構成する。
第４の実施の形態では、吸着部材３４の天面部３４１に段差部３４６を設けているので、フレーム部材２側に、吸着部材３４の天面部３４１を押し込みのために必要な天面部３４１と電子部品６との間のクリアランスを考慮しなくともよくなる。そのため、第１の実施の形態に比べ、フレーム部材の高さ、強いてはこれを用いたシールドフレーム部材の高さを、低くすることができる。フレーム部材２の高さを電子部品６と同等にすることで、シールドフレーム部材１０の高さを、電子部品６の高さとカバー部材４の厚さの和という、理論上最も低背にすることができる。
【００５９】
（第５の実施の形態）
次に本発明の第５の実施の形態について、図１２Ａ〜１２Ｄを用いて説明する。本発明の第５の実施の形態は、その基本的構成・概念は第１の実施の形態の通りである。他方、吸着部材に、取り外し作業をより容易にするための工夫がなされている。なお、フレーム部材の構成、プリント基板への搭載方法等は第４の実施の形態と同様であるため、重複する説明は割愛する。
【００６０】
図１２Ａ〜１２Ｄには、本発明の第５の実施の形態に係る吸着フレーム部材１が示されている。図１２Ａは全体斜視図である。図１２Ｂは、吸着部材３５単体の、その天面の一部を透視した全体斜視図である。図１２Ｃは、プリント基板５に搭載した直後の断面図（断面は図８と同様）である。また、図１２Ｄは、プリント基板５に搭載後、吸着部材３４をフレーム部材２から取り外す時の断面図（断面は図８と同様）である。
【００６１】
図１２Ａに示すように、吸着フレーム部材１は、フレーム部材２と、その上に着脱可能に配置された吸着部材３５とを備えている。図１２Ｂに示すように、吸着部材３５は、天面部３５１と、天面部３５１の端部に側壁部３５２と、側壁部３５２に複数配置された穴３５３とを備えている。天面部３５１には第４の実施の形態と同様の方法で剛性の高い箇所と低い箇所が設けられている。側壁部３５２は、フレーム部材２と接触する方向に、かつ天面部３５１に対し内側に鋭角に立ち上がって形成されている。
【００６２】
吸着部材３５の装着については、図１２Ｃに示すように、まず吸着部材３５の側壁部３５２は図中の矢印方向に広がるように弾性変形している。そして、吸着部材３５の側壁部３５２でフレーム部材２を挟み込み、フレーム部材２の側壁部２２に配置された突起部２３と吸着部材３５の穴が嵌合されることで、装着されている。従って、嵌合部を外せば、破損せずに着脱可能である。
【００６３】
吸着部材３５の取り外しに関しては、図１２Ｄに示すように、まず第４の実施の形態と同様に段差部３５６の天面を押すことで、曲げ根元部３５５が更に屈曲する。そして、第４の実施の形態と同様の原理に基づき、吸着部材３５は側壁部がフレーム部材２から外れる。更にこのとき、吸着部材３５の側壁部３５２がフレーム部材２の天面部２１を乗り越えると、側壁部３５２は弾性変形から元の形状（側壁部３５２が天面部３５１に対して内側に鋭角に立ち上がった形状）に戻る。すると、押し込み荷重８１を除荷しても、吸着部材３５の側壁部３５２の底が、フレーム部材２の天面部２１に引っかかる。そのため、吸着部材３５がフレーム部材２に再び装着されることがなく、第１〜４の実施の形態に比べ、取り外し時の作業性が増す。
【００６４】
以上実施の形態を説明したが、各実施の形態に記載した工夫を組み合わせることも可能である。例えば、第５の実施の形態は第４の実施の形態の吸着部材の天面部に段差を設けた工夫を組み合わせているが、これを第１の実施の形態を用いて、平坦な天面部を持つ吸着部材としても良い。また、例えば、第４の実施の形態と第２の実施の形態を組み合わせ、第４の実施の形態の段差の曲げ根元に沿って溝部を形成しても良い。さらに、曲げ根元部を樹脂で形成しても良い。
【００６５】
本発明の効果は、着脱可能な吸着部材を容易に取り外しができ、これを搭載するプリント基板の生産性を向上することができる吸着フレーム部材を提供できることである。その理由を以下に説明する。
【００６６】
本発明の実施の形態に係る吸着フレーム部材では、吸着部材の天面部の開口部上にあたる箇所に剛性差を設けられている。フレーム部材の開口部上に位置する吸着部材の天面部を押すことで、剛性が低い箇所のみを屈曲させることができる。ここで、この屈曲部を力点、フレーム部材の天面の内側の縁を支点、フレーム部材と吸着部材との嵌合部を作用点として、てこの原理を働かせている。これにより、フレーム部材と吸着部材との嵌合を外し、吸着部材をフレーム部材から取り外すようにしている。このように、天面部を押し込むという簡単な作業により、吸着部材をフレーム部材から取り外すことが可能となる。そのため、作業者が、ハサミなどの道具を使い、金属を切断するために大きな荷重を加える必要がない。
【００６７】
もちろん、本発明における吸着フレーム部材は、これを用いるシールドフレーム部材の低背化を阻害するものでは無く、第３の実施の形態、第４の実施の形態に記載した更なる工夫を施すことで、低背化を実現できるのはいうまでもない。
【産業上の利用可能性】
【００６８】
本発明は、携帯情報端末に限られず、電磁遮蔽を要する電子部品を搭載する全てのプリント基板に適用可能である。
【００６９】
（付記１）
枠状のフレーム部材と、
前記フレーム部材と嵌合された吸着部材とを備え、
前記吸着部材は、
前記フレーム部材の開口部上に配置され、吸着される吸着部と、
前記吸着部を介して対向配置され、前記吸着部の加圧に伴い屈曲する屈曲部と、を有し、
前記吸着部材が、
前記フレーム部材にまたがって形成された天面部と、
前記天面部の端部に、前記フレーム部材を挟み込んで保持するために形成された側壁部と、を備え、
前記天面部が、前記吸着部及び前記屈曲部を含む吸着フレーム部材。
【００７０】
（付記２）
前記側壁部が、前記天面部に対し鋭角に形成されたことを特徴とする付記１に記載した吸着フレーム部材。
【００７１】
（付記３）
前記フレーム部材は、
前記吸着部材の前記屈曲部と略平行に形成され、前記屈曲部よりも外側に位置する梁部を備えることを特徴とする付記１に記載した吸着フレーム部材。
【符号の説明】
【００７２】
１ 吸着フレーム部材
２、２０ フレーム部材
２１、２０１ 天面部
２２、２０２ 側壁部
２３ 突起部
２４、２０４、２０４a 開口部
２０５ 梁部
３、３１〜３５ 吸着部材
３０１、３１１、３２１、３３１、３４１、３５１ 天面部
３０２、３１２、３２２、３３２、３４２、３５２ 側壁部
３０３、３４３、３５３ 穴
３０４、３４４ 天面曲げ部
３０５ 非天面曲げ部
３１５ 溝部
３２４ 金属部
３２５ 樹脂部
３３４ 硬化処理部
３３５ 非硬化処理部
３４５、３５５ 曲げ根元部
３４６、３５６ 段差部
４ カバー部材
４１ 天面部
４２ 側壁部
４３ 穴
５ プリント基板
５１ パッド
６ 電子部品
７ 吸着ヘッド
１０ シールドフレーム部材
【技術分野】
【０００１】
本発明は、吸着フレーム部材、これを用いたシールドフレーム部材及びプリント基板の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯電話やノート型ＰＣなどの携帯情報端末において、通話機能や文書作成機能といったそれぞれの基本機能に各種機能を追加した多機能化が進んでいる。例えば、携帯電話ではメールの送受信からウェブ閲覧、カメラ撮影、ＧＰＳ（Global Positioning System）機能、テレビ視聴、ゲーム機能といった機能が次々と付加されている。こうした機能は携帯情報端末が利用者の生活に浸透するに従い、高性能化が進んでいる。例えばカメラ機能では、数万程度であった静止画の画素数が数百万画素まで向上し、更には動画撮影まで可能となっている。
【０００３】
前述の多機能化・高機能化に伴い、携帯情報端末では、テレビアンテナや、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈアンテナ、ＧＰＳアンテナ、ＲＦＩＤ（Radio Frequency Identification）アンテナなどの用途（周波数）の異なる電波を発する電子部品が隣接して実装されている。そのため、ＬＳＩ（Large Scale Integration）の動作クロック周波数が高速化し、電気的に非常に過密な状態になっている。こうした状態下では、携帯情報端末のプリント基板上に配置された電子部品が他の電子部品に電気的に悪影響を与え、機器の誤動作を招くおそれがある。そのため、電子部品間の電磁遮蔽を行うシールドフレーム部材は必須になっている。
【０００４】
一方、前述の多機能化・高機能化に伴い、携帯情報端末が大型化してしまうと、その携帯性が損なわれ、利用者に受け入れられなくなる。そのため、携帯情報端末の各構成部品は、更なる小型化・低背化や機能統合が必要となっている。シールドフレーム部材でも、低背化や、各電子部品の周辺に個別に配置していた複数のシールドフレーム部材を一体化する必要がある。一体化により１つのシールドフレーム部材としてサイズは大きくなるが、プリント基板との接合面積が複数シールドフレーム部材を配置していた場合に比べ低減する。従って、プリント基板、最終的には携帯情報端末の小型化に繋がる。
【０００５】
こうした要求に対し、例えば特許文献１には、シールドフレーム部材を低背化できる吸着フレーム部材及びこれを搭載したプリント基板の製造方法が開示されている。図１３Ａに示すように、特許文献１に記載された吸着フレーム部材１１は、プリント基板に搭載する場合、枠状のフレーム部材２に着脱可能な吸着部材３０が装着されている。そして、図１３Ｂに示すように、吸着部材３０の天面部を吸着ヘッド７で吸着し、吸着ヘッド７により吸着フレーム部材１１をプリント基板５上に搭載する。その後、半田付けされ、吸着フレーム部材１１のフレーム部材２はプリント基板５と物理的、電気的に接続される。半田付け工程後、吸着部材３０は取り外され（図１３Ｃ）、カバー部材４をフレーム部材２に取り付けて（図１３Ｄ）、電磁遮蔽を行うシールドフレーム部材１２が構成される。
【０００６】
吸着部材３０を取り外し可能とし、吸着箇所をフレーム部材２と分割したことで、フレーム部材２に吸着箇所を設ける必要がなくなるので、フレーム部材２及びシールドフレーム部材１２は、低背化が可能となる。なお、特許文献１以前、例えば、特許文献２や特許文献３では、フレーム部材２に吸着箇所を設けるのが一般的であったが、この場合のフレーム部材の高さは電子部品６の厚さとフレーム部材（吸着箇所）の板厚と、電子部品６−吸着箇所間に必要なクリアランスの和になる。これに対し、特許文献１のフレーム部材の高さは電子部品６の厚さと、電子部品６−吸着箇所間に必要なクリアランスと、の和になる。
【０００７】
さらに、図１３Ｅに示すように、吸着部材３０の天面に段差３０６を設け、この段差部分を吸着してプリント基板５に搭載すれば、前述した電子部品６−吸着箇所間に必要なクリアランスが吸着部材３０側に移行する。これにより、フレーム部材２の高さを更に低背化、具体的にはフレーム内部に搭載される電子部品６の高さと同等に設定することができる。
【０００８】
ここで、一般的に、この吸着部材３０は、ステンレスや洋白などの金属の薄板を曲げ加工することにより、所定の形状に成形される。また、吸着部材３０とフレーム部材２とは、一方部材の側壁部の所定の位置に設けられた突起と、他方部材の対応箇所に設けられた穴とを嵌合させることにより、保持される。この嵌合部における吸着部材３０とフレーム部材２との保持力は、吸着部材３０の側壁部の弾性力に大きく依存する。ここで、吸着部材３０は金属製であるため、保持力が大きく、容易には外れないようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００８−３４７１３号公報
【特許文献２】特許２００４−１７９５９４号公報
【特許文献３】国際公開第２００６／０３５５４２号パンフレット
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、特許文献１に開示された吸着フレーム部材では、これを用いたプリント基板の製造において、生産性が低いという問題があった。その理由は、プリント基板に吸着フレーム部材を搭載した後、フレーム部材から吸着部材を取り外しづらいためである。より詳細には、吸着部材を取り外す場合、吸着部材の一箇所をハサミなどの切断道具で切断したり、嵌合部をピンセットなどの先が鋭利な取り外し道具でフレーム部材と吸着部材との嵌合面の隙間を広げたりして、取り外す必要がある。この吸着部材は材質が一般的にステンレスや洋白などの金属であるため、切断の際に作業者が相当の荷重を加える必要があった。また、形状によっては吸着部材と他の部品との隙間が狭くなるので切断道具や取り外し道具を所定の位置にセッティングするのが難しかった。
【００１１】
本発明の目的は、取り外し可能な吸着部材を容易に取り外すことができ、プリント基板の生産性が向上する吸着フレーム部材を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明に係る吸着フレーム部材は、
枠状のフレーム部材と、
前記フレーム部材と嵌合された吸着部材とを備え、
前記吸着部材は、
前記フレーム部材の開口部上に配置された吸着部と、
前記吸着部を介して対向配置され、前記吸着部の押圧に伴い屈曲する屈曲部と、を有するものである。
【００１３】
本発明に係るプリント基板の製造方法は、
互いに嵌合された枠状のフレーム部材と吸着部材とを備える吸着フレーム部材の前記吸着部材の吸着部を吸引し、プリント基板に搭載された電子部品上に配置する工程と、
前記吸着フレーム部材を前記プリント基板に固定する工程と、
前記吸着部を押圧し、前記フレーム部材から前記吸着部材を取り外す工程と、
前記フレーム部材にカバー部材を取り付ける工程と、を備え、
前記吸着部材を取り外す工程では、
前記吸着部を押圧することにより、前記吸着部材において前記吸着部を介して対向配置された屈曲部が屈曲するものである。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、着脱可能な吸着部材を容易に取り外すことができ、プリント基板の生産性が向上する吸着フレーム部材を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】第１の実施の形態に係る吸着フレーム部材を示す斜視図である。
【図２】第１の実施の形態に係るフレーム部材を示す斜視透視図である。
【図３】第１の実施の形態に係る吸着部材を示す斜視透視図である。
【図４Ａ】第１の実施の形態に係るフレーム部材と吸着部材との嵌合部の状態を示す断面図である。
【図４Ｂ】第１の実施の形態に係るフレーム部材と吸着部材との嵌合部の状態を示す断面図である。
【図５Ａ】第１の実施の形態に係る吸着フレーム部材を用いて構成するシールドフレーム部材の全体斜視図である。
【図５Ｂ】シールドフレーム部材に用いられるカバー部材を示す斜視図である。
【図６Ａ】第１の実施の形態に係る吸着フレーム部材を搭載した直後のプリント基板の全体斜視図である。
【図６Ｂ】図６Ａの断面図である。
【図６Ｃ】プリント基板搭載時の断面図である。
【図６Ｄ】プリント基板搭載後にフレーム部材から吸着部材を取り外す時の断面図である。
【図６Ｅ】吸着部材を取り外した後、フレーム部材にカバー部材を装着した時の全体斜視図である。
【図６Ｆ】図６Ｅの断面図である。
【図７Ａ】第２の実施の形態に係る吸着フレーム部材の一例を示す全体斜視図である。
【図７Ｂ】図７Ａの断面図である。
【図７Ｃ】プリント基板搭載後にフレーム部材から吸着部材を取り外す時の断面図である。
【図８Ａ】第２の実施の形態に係る吸着フレーム部材の他の例を示す全体斜視図である。
【図８Ｂ】図８Ａの断面図である。
【図８Ｃ】プリント基板搭載後にフレーム部材から吸着部材を取り外す時の断面図である。
【図９Ａ】第２の実施の形態に係る吸着フレーム部材の他の例を示す全体斜視図である。
【図９Ｂ】図９Ａの断面図である。
【図９Ｃ】プリント基板搭載後にフレーム部材から吸着部材を取り外す時の断面図である。
【図１０Ａ】第３の実施の形態に係る吸着フレーム部材を示す全体斜視図である。
【図１０Ｂ】プリント基板搭載後に吸着部材を取り外す時の断面図である。
【図１１Ａ】第４の実施の形態に係る吸着フレーム部材を示す全体斜視図である。
【図１１Ｂ】吸着部材の斜視図である。
【図１１Ｃ】吸着フレーム部材を搭載した直後のプリント基板の全体斜視図である。
【図１１Ｄ】プリント基板搭載時の断面図である。
【図１１Ｅ】プリント基板搭載後にフレーム部材から吸着部材を取り外す時の断面図である。
【図１１Ｆ】吸着部材を取り外した後、フレーム部材にカバー部材を装着した時の断面図である。
【図１２Ａ】第５の実施の形態に係る吸着フレーム部材を示す全体斜視図である。
【図１２Ｂ】吸着部材の斜視透視図である。
【図１２Ｃ】プリント基板に搭載した際の断面図である。
【図１２Ｄ】フレーム部材から吸着部材を取り外す時の断面図である。
【図１３Ａ】特許文献１の図１１である。
【図１３Ｂ】特許文献１の図１０である。
【図１３Ｃ】特許文献１の図３の一部である。
【図１３Ｄ】特許文献１の図２の一部である。
【図１３Ｅ】特許文献１の図１３である。
【図１３Ｆ】特許文献１の図１５である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明を適用した具体的な実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。ただし、本発明が以下の実施の形態に限定される訳ではない。また、説明を明確にするため、以下の記載及び図面は、適宜、簡略化されている。
【００１７】
（第１の実施の形態）
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。図１は、第１の実施の形態に係る吸着フレーム部材を示す斜視図であり、プリント基板に搭載される前の状態の図である。
【００１８】
図１において、吸着フレーム部材１は、骨格となる枠状のフレーム部材２と、その上に着脱可能に配置された吸着部材３とを備えている。次に、フレーム部材２について図２を用いてより詳細に説明する。図２は、フレーム部材２の、その天面の一部を透視した全体斜視図である。図２に示すように、フレーム部材２は、天面部２１、側壁部２２、突起部２３を備えている。
【００１９】
天面部２１は、所定形状の開口部２４の周囲に枠状に設けられている。
側壁部２２は、天面部２１の周縁に沿って天面部２１に対し垂直、かつ、吸着部材３を配置しない方向に立ち上がって形成されている。側壁部２２は天面部２１の周縁全体に沿って設けられているのが好ましいが、一部に開口部などがあっても良い。
突起部２３は、側壁部２２の外側表面に複数（図２の例では合計１２個）配置されている。突起部２３は概ね半球体形状が好ましい。
また、フレーム部材２は、ステンレスや洋白などの金属薄板に、曲げ加工、絞り加工、プレス加工などを施すことにより製造することができる。
【００２０】
次に、吸着部材３について図３を用いてより詳細に説明する。図３は、吸着部材３の、その天面の一部を透視した全体斜視図である。図３に示すように、吸着部材３は、天面部３０１、側壁部３０２、穴３０３、天面曲げ部３０４を備えている。
【００２１】
天面部３０１は、吸引機により吸着されるために平坦に広がった部位である。天面部３０１は、吸着部材３をフレーム部材２上に装着した際にフレーム部材２の開口部２４をまたがって、側壁部３０２でフレーム部材２の側壁部２２を挟み込んで保持する形状となっている。
側壁部３０２は、天面部３０１の端部に、天面部３０１に対し垂直、かつフレーム部材２と接触する方向に立ち上がって形成されている。側壁部３０２は、フレーム部材２との保持を行うための少なくとも１対からなる。
穴３０３は、側壁部３０２のフレーム部材２の突起部２３に対応した位置に複数配置されている。穴３０３は、フレーム部材２の突起部２３が嵌る部位である。
天面曲げ部３０４は、天面部３０１の輪郭上の側壁部３０２が形成されていない箇所に、天面部３０１に対し垂直、かつ側壁部３０２の立ち上がり方向と反対方向に立ち上がって形成されている。天面曲げ部３０４は、天面部３０１の垂直方向からの荷重に対する補強のための部位（補強部）である。また、天面曲げ部３０４は、吸着部材３をフレーム部材２上に装着した際にフレーム部材２の開口部２４上において、配置されていない箇所が複数ある（この箇所を以後非天面曲げ部３０５とする）。
また、吸着部材３はステンレスや洋白などの金属薄板に、曲げ加工、絞り加工、プレス加工などを施すことにより製造することができる。
【００２２】
次に、フレーム部材２と吸着部材３の着脱に関し、図４Ａ、４Ｂを用いてより詳細に説明する。図４Ａ、４Ｂは、図１に示した吸着フレーム部材１の仮想断面Ａを矢印方向から見た断面図である。ここで、仮想断面Ａは、フレーム部材２の天面部２１及び側壁部２２と直交し、突起部２３を通過する断面である。図４Ａはフレーム部材２に吸着部材３が装着された状態の図である。また、図４Ｂは、フレーム部材２から吸着部材３が離脱された状態の図である。
【００２３】
装着時には、フレーム部材２の側壁部２２を吸着部材３の側壁部３０２が挟み込むようになっており、かつ、図４Ａに示すようにフレーム部材２の突起部２３と吸着部材３の穴３０３とが嵌合されている。嵌合を外さない限り、吸着部材３はフレーム部材２を保持している。吸着部材３を介して、吸着フレーム部材１を上方へ持ち上げた場合、フレーム部材２の自重により嵌合が外れ、フレーム部材２が落ちることはない。フレーム部材２の突起部２３と吸着部材３の穴３０３とは、吸着部材３の側壁部３０２を弾性変形で外側に広げた後、吸着部材３をフレーム部材２上に配置し、側壁部３０２を元に戻すことで容易に嵌合させることができる。また、側壁部３０２を広げなくとも、吸着部材３をフレーム部材２の上に置き、吸着部材３の天面部３０１を押し付ければ、吸着部材３の側壁部３０２がフレーム部材２の突起部２３の形状に沿って弾性変形するため嵌合させることができる。
【００２４】
離脱時には、図４Ｂに示すように、吸着部材３の側壁部３０２を外側に弾性変形で広げると、フレーム部材２の突起部２３と吸着部材３の穴３０３との嵌合が外れ、吸着部材３の保持力が無くなるので、吸着部材３は容易に外れる。ここで、嵌合を外せば破損することなく、吸着部材３を外すことができる。また、吸着部材３の側壁部３０２を広げなくとも、フレーム部材２の側壁部２２に沿って、上方向に大きな荷重（フレーム部材２の自重の数倍以上）を加えても、吸着部材３は側壁部３０２がフレーム部材２の突起部２３の形状に沿って広がり、フレーム部材２の突起部２３と吸着部材３の穴３０３との嵌合は外れる場合がある。
【００２５】
次に、本発明における吸着フレーム部材１を用いて構成されるシールドフレーム部材とこのシールドフレーム部材に用いられるカバー部材を、図５Ａ、図５Ｂを用いて説明する。図５Ａは、本実施の形態に係る吸着フレーム部材を用いて構成するシールドフレーム部材の全体斜視図である。また、図５Ｂは、シールドフレーム部材に用いられるカバー部材を示す斜視図である。
【００２６】
図５Ａに示すように、シールドフレーム部材１０は、吸着部材３が取り外されたフレーム部材２と、これを覆う着脱可能なカバー部材４とから構成されている。
【００２７】
図５Ｂに示すように、カバー部材４は、天面部４１、側壁部４２、穴４３を備えている。
平坦に広がる天面部４１の輪郭は、フレーム部材２の平面方向の輪郭と同等もしくは若干大きい形状・サイズとなっており、カバー部材４の側壁部４２でフレーム部材２の側壁部２２を挟み込むようになっている。
側壁部４２は、フレーム部材２と連結するための部位であり、天面部４１の輪郭に沿って、天面部４１に対し垂直、かつフレーム部材２と接触する方向に立ち上がって形成されている。
穴４３は、側壁部４２に複数配置された、フレーム部材２の突起部２３が嵌る部位である。穴４３はカバー部材４をフレーム部材２上に装着した際にフレーム部材２の突起部２３の位置に対応する位置に配置される。
また、カバー部材４はステンレスや洋白などの金属薄板に曲げ加工や絞り加工、プレス加工などを施すことにより製造することができる。
【００２８】
フレーム部材２とカバー部材４の着脱に関しては、上記した吸着部材３と同様であり、フレーム部材２の突起部２３とカバー部材４の穴４３との嵌合が保たれている場合は、容易に外れることがない。また、嵌合を外しさえすれば、破損することなくカバー部材４を離脱することができる。また、フレーム部材２とカバー部材４は金属であり、フレーム部材２の突起部２３とカバー部材４の穴４３との嵌合により、フレーム部材２とカバー部材４は安定な接触がなされる。そのため、フレーム部材２とカバー部材４とは安定的に電気接続されていることになる。
【００２９】
なお、上記の説明では、フレーム部材２の側壁部２２の外側表面に突起を、吸着部材３の側壁部３０２及びカバー部材４の側壁部４２に穴を設けた。しかしながら、逆に、フレーム部材２の側壁部２２に穴を、吸着部材３の側壁部３０２の内側表面及びカバー部材４の側壁部４２の内側表面に突起を設けてもよい。フレーム部材２へ吸着部材３及びカバー部材４を同様に着脱することが可能である。
【００３０】
以上詳細に実施の形態の構成を述べたが、曲げ加工、プレス加工などの各部材を所定の形状にする加工工程は、当業者にとってよく知られており、また本発明とは直接関係しないので、その詳細な構成は省略する。
【００３１】
次に、吸着フレーム部材１からシールドフレーム部材１０を構成する方法を、図６を用いて説明する。図６Ａ〜６Ｆは、本発明における吸着フレーム部材１をプリント基板５上に搭載した後、シールドフレーム部材１０を構成するまでの一連の流れを示す図である。図６Ａは吸着フレーム部材１を搭載した直後のプリント基板５の全体斜視図である。図６Ｂは図６Ａの構成の説明に用いた際の仮想断面Ａ（図１参照）における断面図である。図６Ｃは、吸着フレーム部材１を搭載する時の仮想断面Ａにおける断面図である。図６Ｄはフレーム部材２から吸着部材３を取り外す時の仮想断面Ａにおける断面図である。図６Ｅは吸着部材３を取り外した後、フレーム部材２にカバー部材４を装着してシールドフレーム部材１０を構成した時の全体斜視図である。図６Ｆは図６Ｅの仮想断面Ａにおける断面図である。
【００３２】
図６Ａ、図６Ｂに示すように、吸着フレーム部材１では、フレーム部材２の側壁部２２の端部が、プリント基板５のパッド５１上に半田付けされている。パッド５１は、プリント基板５の所定の位置に設けられ、プリント基板５のＧＮＤと電気的に接続されている。更に、プリント基板５上のフレーム部材２の内部にはボールグリッドアレイ（ＢＧＡ）などの電子部品６が配置されている。フレーム部材２の高さは、プリント基板５上に配置した際に、電子部品６の表面のプリント基板５表面からの高さと、後述する電子部品６の天面と吸着部材３の天面部３０１の裏に必要なクリアランスの値との和となるよう設定されている。
【００３３】
次に、吸着フレーム部材１の搭載工程について説明する。図６Ｃに示すように、最初に吸着部材３の天面部３０１の吸着部を吸着ヘッド７により吸引し、吸着フレーム部材１を保持する。次に、吸着フレーム部材１を吸着ヘッド７により保持したまま、プリント基板５上の所定の位置（フレーム部材２の側壁部２２がプリント基板５のパッド５１上となる位置）まで移動する。そして、吸着ヘッド７をプリント基板５の方向（図６Ｃの矢印方向）に降ろすことで、フレーム部材２の側壁部２２の端部とプリント基板５のパッド５１上に印刷された半田ペースト（不図示）とを接触させる。その後、吸着ヘッド７による吸引を解除する。最後に、吸着フレーム部材１を搭載したプリント基板５を、リフロー工程に流すことで、半田ペーストが溶融し、フレーム部材２とプリント基板５のＧＮＤとが機械的及び電気的に安定して接続される。ここで、電子部品６の機械的及び電気的接続も同時に行われる。
【００３４】
次に、吸着部材３の取り外し方法について図６Ｄを用いて説明する。図６Ｄは、吸着フレーム部材１をプリント基板５に搭載後、吸着部材３をフレーム部材２から取り外す時の、仮想断面Ａ（上記参照）における断面図である。
【００３５】
図６Ｂ、図６Ｄに示すように、吸着部材３の天面部３０１のフレーム部材２の開口部２４上の箇所をプリント基板５方向に押し付ける。このとき、フレーム部材２の開口部２４上に設けられた天面部３０１には、補強用の天面曲げ部３０４が設けられていない非天面曲げ部３０５が２箇所設けられている。非天面曲げ部３０５を配置した箇所は天面曲げ部３０４を配置した箇所に対して天面部３０１の垂直方向に対する剛性（断面２次モーメント）が低いため、この非天面曲げ部３０５を配置した箇所（屈曲部）が屈曲し、押した箇所が沈み込む。そして、この屈曲部を力点、フレーム部材２の天面部２１の内側の縁２１１を支点、フレーム部材２の突起部２３と吸着部材３の穴３０３との嵌合部を作用点として、てこの原理が働く。そのため、フレーム部材２の側壁部２２には、図６Ｄの矢印方向の（嵌合を外す方向に働く）モーメントが加えられる。ここで、天面部３０１を所定量押し込むことで、吸着部材３は、フレーム部材２の突起部２３と側壁部３０２の穴３０３の嵌合が外れ、側壁部３０２が上方向に移動し、フレーム部材２から取り外される。
【００３６】
つまり、本発明に係る吸着フレーム部材１では、吸着部材３の天面部３０１に、その垂直方向に対する剛性が高い箇所（天面曲げ部３０４を配置した箇所：非屈曲部）とフレーム部材２の開口部２４上に剛性が低い箇所（非天面曲げ部３０５を配置した箇所：屈曲部）とが設けられている。ここで、フレーム部材２の開口部２４上に位置する天面部３０１を押すと、剛性が低い箇所のみが屈曲し、更にこの屈曲部を力点、フレーム部材２の天面部２１の内側の縁２１１を支点、フレーム部材２の突起部２３と吸着部材３の穴３０３との嵌合部を作用点として、てこの原理が働く。これにより、フレーム部材２の突起部２３と吸着部材３の穴３０３との嵌合を外し、吸着部材３をフレーム部材２から取り外している。
【００３７】
ここで、吸着部材３の天面部３０１を押し込んだ際、天面部３０１が電子部品６の天面と接触しないように、フレーム部材２の高さは設定されている。
【００３８】
また、天面部３０１の剛性に関して、若干補足する。天面部３０１は、押し込んだ際に、例えば、天面部３０１の天面曲げ部３０４を配置した箇所の応力は吸着部材３の材料の降伏応力値以下となっている。また、天面部３０１の非天面曲げ部３０５にあたる箇所の応力は吸着部材３の材料の降伏応力値以上となるように断面２次モーメントが設定されている。一般的に、曲げた際の応力Ｐは、断面２次モーメントＩ、押し込んだ際の曲げモーメントＭにより、Ｐ＝Ｍ／Ｉで表される。天面部３０１の天面曲げ部３０４を配置した箇所は、天面曲げ部３０４を配置しているため、非天面曲げ部３０５を配置した箇所に比べ、断面２次モーメントＩが高い。曲げモーメントＭは荷重と、荷重からの距離などに依存し、上記のような関係となるように、非天面曲げ部３０５は配置されている。
【００３９】
吸着部材３を取り外した後、図６Ｅに示すように、フレーム部材２にカバー部材４を取り付け、シールドフレーム部材１０を構成する。このとき、電子部品６は、図６Ｆに示すように、プリント基板５のＧＮＤと電気的に接続され、金属からなるフレーム部材２とカバー部材４により周囲を覆われることになる。そのため、電子部品６は、シールドフレーム部材１０の外部と電磁的に遮蔽される。
【００４０】
上記説明において、吸着部材３の天面部３０１の輪郭をフレーム部材２の対向する２つの側壁部２２のみを保持するようにした。しかしながら、これ以外にも、吸着部材３が少なくともフレーム部材２の互いに対向する側壁部２２を保持することができればよい。例えば、天面部３０１の輪郭を十字形状にしたり、Ｙ字形状にしたり、フレーム部材２の天面部２１の全てを覆うようしたりしてもよい。
【００４１】
（第２の実施の形態）
次に本発明の第２の実施の形態について図７Ａ〜９Ｃを参照して詳細に説明する。
本発明の第２の実施の形態は、その基本構成・概念は第１の実施の形態と同様あるが、吸着部材に剛性の高い箇所、低い箇所を設けるにあたり、形状、材料、処理などに第１の実施の形態とは異なる工夫がなされている。なお、フレーム部材の構成や、吸着部材のフレーム部材への取り付け、プリント基板への搭載方法等は第１の実施の形態と同様であるため、重複する説明は割愛する。
【００４２】
図７Ａ〜７Ｃには、第１の実施の形態とは異なる形状の工夫により、吸着部材の天面部に剛性差を設けた吸着フレーム部材１が示されている。図７Ａは、吸着部材３１をフレーム部材２に装着した状態の吸着フレーム部材１の全体斜視図である。図７Ｂは、プリント基板５に搭載後の第１の実施の形態に係る仮想断面Ａと同様の断面における断面図である。また、図７Ｃは、図７Ｂの状態から吸着部材３１をフレーム部材２から取り外す場合の断面図である。
【００４３】
図７Ａ、図７Ｂに示すように、吸着フレーム部材１の吸着部材３１は、第１の実施の形態と同様に、天面部３１１と側壁部３１２とで構成されている。更に、フレーム部材２の開口部２４上に位置する天面部３１１の表面には、２本の溝部３１５が側壁部３１２と概ね平行となるように形成されている。ここで、溝部３１５は、天面部３１１のその他の箇所に比べ、薄肉となっているので、天面部３１１の垂直方向に対する剛性（断面２次モーメント）が低くい。そのため、図７Ｃに示すように、フレーム部材２の開口部２４上に位置する天面部３１１を押すと、溝部３１５が屈曲し、第１の実施の形態と同様の原理に基づき、吸着部材３１がフレーム部材２から外れる。
【００４４】
図８Ａ〜８Ｃには、第１の実施の形態とは異なる材料の工夫により、吸着部材の天面部に剛性差を設けた吸着フレーム部材１が示されている。図８Ａは、吸着部材３２をフレーム部材２に装着した状態の吸着フレーム部材１の全体斜視図である。図８Ｂは、図７と同様の断面図である。また、図８Ｃは、図８Ｂの状態から吸着部材３２をフレーム部材２から取り外す場合の断面図である。
【００４５】
図８Ａ、図８Ｂにおいて、吸着フレーム部材１の吸着部材３２は第１の実施の形態と同様に天面部３２１と側壁部３２２とで構成されている。更に、天面部３２１は、金属部３２４を樹脂部３２５により連結され、構成される。２本の樹脂部３２５は、側壁部３２２と概ね平行となるように形成されている。樹脂部３２５は材料の特性上、金属部３２４に比べ、剛性（ヤング率）が低くい。そのため、図８Ｃに示すように、フレーム部材２の開口部２４上に位置する金属部３２４を押すと樹脂部３２５が屈曲し、第１の実施の形態と同様の原理に基づき、吸着部材３２がフレーム部材２から外れる。なお、吸着部材３２は、金属部３２４にインサート成形などにより樹脂部３２５を形成することにより、実現される。
【００４６】
図９Ａ〜９Ｃには、第１の実施の形態とは異なる処理の工夫により、吸着部材の天面部に剛性差を設けた吸着フレーム部材１が示されている。図９Ａは吸着部材３３をフレーム部材２に装着した状態の吸着フレーム部材１の全体斜視図である。図９Ｂは図７と同様の断面図である。図９Ｃは図９Ｂの状態から吸着部材３３をフレーム部材２から取り外す場合の断面図である。
【００４７】
図９Ａ、図９Ｂに示すように、吸着フレーム部材１の吸着部材３３は第１の実施の形態と同様に天面部３３１と側壁部３３２とで構成されている。更に、天面部３３１には窒化処理などの硬化処理が施された硬化処理部３３４と、前記の硬化処理を施さない非硬化処理部３３５とが形成されている。２本の非硬化処理部３３５は側壁部３３２と概ね平行となるように形成されている。非硬化処理部３３５は、硬化処理部３３４に比べ、天面部３１１の垂直方向に対する剛性が低くい。そのため、図９Ｃに示すように、フレーム部材２の開口部２４上に位置する硬化処理部３３４を押すと非硬化処理部３３５が変形し、第１の実施の形態と同様の原理に基づき、吸着部材３３はフレーム部材２から外れる。硬化処理の手法は当事者によく知られており、その詳細な説明は省略する。
【００４８】
（第３の実施の形態）
次に本発明の第３の実施の形態について、図１０を用いて説明する。本発明の第３の実施の形態は、その基本的構成・概念は第１の実施の形態の通りである。他方、フレーム部材に、吸着フレーム部材の高さをより低くするための工夫がなされている。なお、吸着部材の基本構成、吸着部材のフレーム部材への取り付けや、プリント基板への搭載方法等は第１の実施の形態と同様であるため、重複する説明は割愛する。
【００４９】
図１０Ａ、１０Ｂには、本発明の第３の実施の形態に係る吸着フレーム部材１が示されている。図１０Ａは、吸着部材３をフレーム部材２０に装着した状態の吸着フレーム部材１の、吸着部材３の天面の一部を透視した全体斜視図である。図１０Ｂは、プリント基板搭載後、吸着部材３をフレーム部材２０から取り外す時の断面図（断面は図８と同様）である。
【００５０】
図１０Ａに示すように、吸着フレーム部材１は、フレーム部材２０と、その上に着脱可能に配置された吸着部材３とを備えている。フレーム部材２０は、第１の実施の形態と同様に、天面部２０１と側壁部２０２と突起部とを備えている。更に、フレーム部材２０の天面部２０１の開口部２０４には２つの梁部２０５が概ね平行に、かつ、フレーム部材２０の内部に配置される電子部品６を介して対向して配置されている。吸着部材３は第１の実施の形態と同様のものである。フレーム部材２０の梁部２０５の内側の開口部２０４a上において、非天面曲げ部３０５が梁部２０５と概ね平行に配置されている。
【００５１】
ここで、図１０Ｂに示すように、フレーム部材２０の梁部２０５の内部の開口部２０４a上に位置する吸着部材３の天面部３０１を押し込むと、第１の実施の形態と同様に、天面部３０１の非天面曲げ部３０５を配置した箇所が屈曲しながら、天面部３０１が沈み込む。このとき、屈曲した箇所を力点、梁部２０５の内側縁２０５１を支点、フレーム部材２０の突起部と吸着部材３の穴の嵌合部を作用点として、てこの原理が働く。吸着部材３は、第１の実施の形態と同様に、側壁部３０２が上方向に移動し、フレーム部材２０から取り外される。
【００５２】
第３の実施の形態では、第１の実施の形態に比べ、支点と力点の間の距離が短くなるので、てこの原理から、吸着部材３の側壁部３０２を外すのに必要な天面部３０１の押し込み量を小さくすることができる。側壁部３０２を完全に外すにあたり、側壁部３０２の端部をフレーム部材の突起の端部まで上げなければならない。てこの原理から、力点の支点からの距離をａ、作用点の支点からの距離をｂ、力点の変位量をｃ、作用点の変位量をｄとするとｄ＝ｃ×ｂ／ａが成り立ち、所定のｄを作り出す際にａが小さく、ｄが大きくなれば、ｃは小さくなる。そのため、天面部３０１を押し込みのために必要な天面部３０１と電子部品６との間のクリアランスを第１の実施の形態に比べ、狭くすることができる。従って、フレーム部材の高さ、強いてはこれを用いたシールドフレーム部材の高さを低くすることができる。
【００５３】
（第４の実施の形態）
次に本発明の第４の実施の形態について、図１１を用いて説明する。本発明の第４の実施の形態は、その基本的構成・概念は第１の実施の形態の通りである。他方、吸着部材に、フレーム部材の高さをより低くするための工夫がなされている。なお、フレーム部材の構成、吸着部材のフレーム部材への取り付け、プリント基板への搭載方法等は第１の実施の形態と同様であるため、重複する説明は割愛する。
【００５４】
図１１Ａ〜１１Ｆには、本発明の第４の実施の形態に係る吸着フレーム部材１及びこれを用いたシールドフレーム部材１０が示されている。図１１Ａは、吸着フレーム部材１の全体斜視図である。図１１Ｂは、吸着フレーム部材１に用いられる吸着部材３４単体の、その天面の一部を透視した全体斜視図である。図１１Ｃは、吸着部材３４を搭載した直後のプリント基板５の全体斜視図である。図１１Ｄは、吸着部材３４を搭載する時の断面図（断面は図８と同様）である。図１１Ｅは、プリント基板５に搭載後、吸着部材３４をフレーム部材２から取り外す時の断面図（断面は図８と同様）である。図１１Ｆは、吸着部材３４を取り外した後、フレーム部材２にカバー部材４を装着し、シールドフレーム部材１０を構成したとき断面図（断面は図８と同様）である。
【００５５】
図１１Ａに示すように、吸着フレーム部材１は、フレーム部材２と、その上に着脱可能に配置された吸着部材３４とを備えている。
図１１Ｂに示すように、吸着部材３４は、平坦な面をもつ天面部３４１、側壁部３４２、穴３４３、天面曲げ部３４４を備えている。
側壁部３４２は、天面部３４１の端部に、天面部３４１に対し垂直、かつフレーム部材２と接触する方向に立ち上がって形成されている。側壁部３４２は、フレーム部材２との保持を行うための少なくとも１対からなる。
穴３４３は、側壁部３４２のフレーム部材２の突起部２３に対応した位置に複数配置されている。
更に天面部３４１には、天面曲げ部３４４、曲げ根元部３４５、段差部３４６が形成されている。
天面曲げ部３４４は、天面部３４１の輪郭上の側壁部３４２及び曲げ根元部３４５以外の箇所に天面部３４１に対し垂直、かつ側壁部３４２の立ち上がり方向とは反対の方向に立ち上がって形成されている。天面曲げ部３４４は、天面部３４１の垂直方向からの荷重に対する補強のための部位である。
曲げ根元部３４５は、段差部３４６を形成するために曲げられた部位である。曲げ根元部３４５は、フレーム部材２の開口部２４上、かつプリント基板に搭載する電子部品６の外側に配置される。
段差部３４６は、天面部３４１の中央部において一段高く形成された部位である。
【００５６】
次に、第４の実施の形態に係る吸着フレーム部材１をプリント基板５へ搭載する方法を説明する。図１１Ｄに示すように、最初に吸着部材３４の段差部３４６の天面を吸着ヘッド７により吸引し、吸着フレーム部材１を保持する。次に、第１の実施の形態と同様に、吸着フレーム部材１をプリント基板５上の所定位置に配置し、プリント基板５をリフロー工程に流す。これにより、吸着フレーム部材１がプリント基板５上に搭載される。
【００５７】
吸着部材３４の取り外しに関しては、図１１Ｅに示すように、最初に吸着部材３４の段差部３４６の天面をプリント基板５方向に押し付ける。ここで、段差部３４６の曲げ根元部３４５には天面曲げ部３４４が配置されていないため、天面部３４１の他の箇所に比べ剛性が低い。そのため、曲げ根元部３４５がさらに屈曲し、段差部３４６が沈み込む。そして、更に屈曲した曲げ根元部３４５を力点、フレーム部材２の天面部２１の内側の縁２１１を支点、フレーム部材２の突起部２３と吸着部材３の穴３４３の嵌合部を作用点として、てこの原理が働く。そのため、第１の実施の形態と同様に、側壁部３４２が上方向に移動し、吸着部材３がフレーム部材２０から取り外される。
【００５８】
その後、図１１Ｅに示すように、吸着部材３を取り外したフレーム部材２にカバー部材４を取り付けて、シールドフレーム部材１０を構成する。
第４の実施の形態では、吸着部材３４の天面部３４１に段差部３４６を設けているので、フレーム部材２側に、吸着部材３４の天面部３４１を押し込みのために必要な天面部３４１と電子部品６との間のクリアランスを考慮しなくともよくなる。そのため、第１の実施の形態に比べ、フレーム部材の高さ、強いてはこれを用いたシールドフレーム部材の高さを、低くすることができる。フレーム部材２の高さを電子部品６と同等にすることで、シールドフレーム部材１０の高さを、電子部品６の高さとカバー部材４の厚さの和という、理論上最も低背にすることができる。
【００５９】
（第５の実施の形態）
次に本発明の第５の実施の形態について、図１２Ａ〜１２Ｄを用いて説明する。本発明の第５の実施の形態は、その基本的構成・概念は第１の実施の形態の通りである。他方、吸着部材に、取り外し作業をより容易にするための工夫がなされている。なお、フレーム部材の構成、プリント基板への搭載方法等は第４の実施の形態と同様であるため、重複する説明は割愛する。
【００６０】
図１２Ａ〜１２Ｄには、本発明の第５の実施の形態に係る吸着フレーム部材１が示されている。図１２Ａは全体斜視図である。図１２Ｂは、吸着部材３５単体の、その天面の一部を透視した全体斜視図である。図１２Ｃは、プリント基板５に搭載した直後の断面図（断面は図８と同様）である。また、図１２Ｄは、プリント基板５に搭載後、吸着部材３４をフレーム部材２から取り外す時の断面図（断面は図８と同様）である。
【００６１】
図１２Ａに示すように、吸着フレーム部材１は、フレーム部材２と、その上に着脱可能に配置された吸着部材３５とを備えている。図１２Ｂに示すように、吸着部材３５は、天面部３５１と、天面部３５１の端部に側壁部３５２と、側壁部３５２に複数配置された穴３５３とを備えている。天面部３５１には第４の実施の形態と同様の方法で剛性の高い箇所と低い箇所が設けられている。側壁部３５２は、フレーム部材２と接触する方向に、かつ天面部３５１に対し内側に鋭角に立ち上がって形成されている。
【００６２】
吸着部材３５の装着については、図１２Ｃに示すように、まず吸着部材３５の側壁部３５２は図中の矢印方向に広がるように弾性変形している。そして、吸着部材３５の側壁部３５２でフレーム部材２を挟み込み、フレーム部材２の側壁部２２に配置された突起部２３と吸着部材３５の穴が嵌合されることで、装着されている。従って、嵌合部を外せば、破損せずに着脱可能である。
【００６３】
吸着部材３５の取り外しに関しては、図１２Ｄに示すように、まず第４の実施の形態と同様に段差部３５６の天面を押すことで、曲げ根元部３５５が更に屈曲する。そして、第４の実施の形態と同様の原理に基づき、吸着部材３５は側壁部がフレーム部材２から外れる。更にこのとき、吸着部材３５の側壁部３５２がフレーム部材２の天面部２１を乗り越えると、側壁部３５２は弾性変形から元の形状（側壁部３５２が天面部３５１に対して内側に鋭角に立ち上がった形状）に戻る。すると、押し込み荷重８１を除荷しても、吸着部材３５の側壁部３５２の底が、フレーム部材２の天面部２１に引っかかる。そのため、吸着部材３５がフレーム部材２に再び装着されることがなく、第１〜４の実施の形態に比べ、取り外し時の作業性が増す。
【００６４】
以上実施の形態を説明したが、各実施の形態に記載した工夫を組み合わせることも可能である。例えば、第５の実施の形態は第４の実施の形態の吸着部材の天面部に段差を設けた工夫を組み合わせているが、これを第１の実施の形態を用いて、平坦な天面部を持つ吸着部材としても良い。また、例えば、第４の実施の形態と第２の実施の形態を組み合わせ、第４の実施の形態の段差の曲げ根元に沿って溝部を形成しても良い。さらに、曲げ根元部を樹脂で形成しても良い。
【００６５】
本発明の効果は、着脱可能な吸着部材を容易に取り外しができ、これを搭載するプリント基板の生産性を向上することができる吸着フレーム部材を提供できることである。その理由を以下に説明する。
【００６６】
本発明の実施の形態に係る吸着フレーム部材では、吸着部材の天面部の開口部上にあたる箇所に剛性差を設けられている。フレーム部材の開口部上に位置する吸着部材の天面部を押すことで、剛性が低い箇所のみを屈曲させることができる。ここで、この屈曲部を力点、フレーム部材の天面の内側の縁を支点、フレーム部材と吸着部材との嵌合部を作用点として、てこの原理を働かせている。これにより、フレーム部材と吸着部材との嵌合を外し、吸着部材をフレーム部材から取り外すようにしている。このように、天面部を押し込むという簡単な作業により、吸着部材をフレーム部材から取り外すことが可能となる。そのため、作業者が、ハサミなどの道具を使い、金属を切断するために大きな荷重を加える必要がない。
【００６７】
もちろん、本発明における吸着フレーム部材は、これを用いるシールドフレーム部材の低背化を阻害するものでは無く、第３の実施の形態、第４の実施の形態に記載した更なる工夫を施すことで、低背化を実現できるのはいうまでもない。
【産業上の利用可能性】
【００６８】
本発明は、携帯情報端末に限られず、電磁遮蔽を要する電子部品を搭載する全てのプリント基板に適用可能である。
【００６９】
（付記１）
枠状のフレーム部材と、
前記フレーム部材と嵌合された吸着部材とを備え、
前記吸着部材は、
前記フレーム部材の開口部上に配置され、吸着される吸着部と、
前記吸着部を介して対向配置され、前記吸着部の加圧に伴い屈曲する屈曲部と、を有し、
前記吸着部材が、
前記フレーム部材にまたがって形成された天面部と、
前記天面部の端部に、前記フレーム部材を挟み込んで保持するために形成された側壁部と、を備え、
前記天面部が、前記吸着部及び前記屈曲部を含む吸着フレーム部材。
【００７０】
（付記２）
前記側壁部が、前記天面部に対し鋭角に形成されたことを特徴とする付記１に記載した吸着フレーム部材。
【００７１】
（付記３）
前記フレーム部材は、
前記吸着部材の前記屈曲部と略平行に形成され、前記屈曲部よりも外側に位置する梁部を備えることを特徴とする付記１に記載した吸着フレーム部材。
【符号の説明】
【００７２】
１ 吸着フレーム部材
２、２０ フレーム部材
２１、２０１ 天面部
２２、２０２ 側壁部
２３ 突起部
２４、２０４、２０４a 開口部
２０５ 梁部
３、３１〜３５ 吸着部材
３０１、３１１、３２１、３３１、３４１、３５１ 天面部
３０２、３１２、３２２、３３２、３４２、３５２ 側壁部
３０３、３４３、３５３ 穴
３０４、３４４ 天面曲げ部
３０５ 非天面曲げ部
３１５ 溝部
３２４ 金属部
３２５ 樹脂部
３３４ 硬化処理部
３３５ 非硬化処理部
３４５、３５５ 曲げ根元部
３４６、３５６ 段差部
４ カバー部材
４１ 天面部
４２ 側壁部
４３ 穴
５ プリント基板
５１ パッド
６ 電子部品
７ 吸着ヘッド
１０ シールドフレーム部材
【特許請求の範囲】
【請求項１】
枠状のフレーム部材と、
前記フレーム部材と嵌合された吸着部材とを備え、
前記吸着部材は、
前記フレーム部材の開口部上に配置された吸着部と、
前記吸着部を介して対向配置され、前記吸着部の押圧に伴い屈曲する屈曲部と、を有する吸着フレーム部材。
【請求項２】
前記吸着部材における前記屈曲部以外の部位は、
前記吸着部の押圧に伴い屈曲しないことを特徴とする請求項１に記載した吸着フレーム部材。
【請求項３】
前記吸着部と前記屈曲部とは、剛性差を有することを特徴とする請求項１又は２に記載した吸着フレーム部材。
【請求項４】
前記吸着部材が、
前記フレーム部材にまたがって形成された天面部と、
前記天面部の端部に、前記フレーム部材を挟み込んで保持するために形成された側壁部と、を備え、
前記天面部が、前記吸着部及び前記屈曲部を含むことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載した吸着フレーム部材。
【請求項５】
前記天面部は、当該天面部の周縁に設けられた補強部を備え、
前記屈曲部には、前記補強部が設けられていないことを特徴とする請求項４に記載した吸着フレーム部材。
【請求項６】
前記屈曲部は、前記フレーム部材の開口部上に位置する前記天面部に設けられた溝部であることを特徴とする請求項４に記載した吸着フレーム部材。
【請求項７】
前記天面部は、硬化処理された硬化処理領域と、硬化処理されていない非硬化処理領域とを備え、
前記屈曲部が前記非硬化処理領域であることを特徴とする請求項４〜６のいずれか一項に記載した吸着フレーム部材。
【請求項８】
前記天面部は、前記吸着部と前記屈曲部と間に設けられた段差を備え、
前記段差により前記吸着部は、前記フレーム部材と反対側に突出していることを特徴とする請求項４〜７のいずれか一項に記載した吸着フレーム部材。
【請求項９】
前記請求項１〜８のいずれか一項に記載の吸着フレーム部材から前記吸着部材が取り外された前記フレーム部材と、
前記フレーム部材と嵌合されたカバー部材と、を備えるシールドフレーム部材。
【請求項１０】
互いに嵌合された枠状のフレーム部材と吸着部材とを備える吸着フレーム部材の前記吸着部材の吸着部を吸引し、プリント基板に搭載された電子部品上に配置する工程と、
前記吸着フレーム部材を前記プリント基板に固定する工程と、
前記吸着部を押圧し、前記フレーム部材から前記吸着部材を取り外す工程と、
前記フレーム部材にカバー部材を取り付ける工程と、を備え、
前記吸着部材を取り外す工程では、
前記吸着部を押圧することにより、前記吸着部材において前記吸着部を介して対向配置された屈曲部が屈曲するプリント基板の製造方法。
【請求項１】
枠状のフレーム部材と、
前記フレーム部材と嵌合された吸着部材とを備え、
前記吸着部材は、
前記フレーム部材の開口部上に配置された吸着部と、
前記吸着部を介して対向配置され、前記吸着部の押圧に伴い屈曲する屈曲部と、を有する吸着フレーム部材。
【請求項２】
前記吸着部材における前記屈曲部以外の部位は、
前記吸着部の押圧に伴い屈曲しないことを特徴とする請求項１に記載した吸着フレーム部材。
【請求項３】
前記吸着部と前記屈曲部とは、剛性差を有することを特徴とする請求項１又は２に記載した吸着フレーム部材。
【請求項４】
前記吸着部材が、
前記フレーム部材にまたがって形成された天面部と、
前記天面部の端部に、前記フレーム部材を挟み込んで保持するために形成された側壁部と、を備え、
前記天面部が、前記吸着部及び前記屈曲部を含むことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載した吸着フレーム部材。
【請求項５】
前記天面部は、当該天面部の周縁に設けられた補強部を備え、
前記屈曲部には、前記補強部が設けられていないことを特徴とする請求項４に記載した吸着フレーム部材。
【請求項６】
前記屈曲部は、前記フレーム部材の開口部上に位置する前記天面部に設けられた溝部であることを特徴とする請求項４に記載した吸着フレーム部材。
【請求項７】
前記天面部は、硬化処理された硬化処理領域と、硬化処理されていない非硬化処理領域とを備え、
前記屈曲部が前記非硬化処理領域であることを特徴とする請求項４〜６のいずれか一項に記載した吸着フレーム部材。
【請求項８】
前記天面部は、前記吸着部と前記屈曲部と間に設けられた段差を備え、
前記段差により前記吸着部は、前記フレーム部材と反対側に突出していることを特徴とする請求項４〜７のいずれか一項に記載した吸着フレーム部材。
【請求項９】
前記請求項１〜８のいずれか一項に記載の吸着フレーム部材から前記吸着部材が取り外された前記フレーム部材と、
前記フレーム部材と嵌合されたカバー部材と、を備えるシールドフレーム部材。
【請求項１０】
互いに嵌合された枠状のフレーム部材と吸着部材とを備える吸着フレーム部材の前記吸着部材の吸着部を吸引し、プリント基板に搭載された電子部品上に配置する工程と、
前記吸着フレーム部材を前記プリント基板に固定する工程と、
前記吸着部を押圧し、前記フレーム部材から前記吸着部材を取り外す工程と、
前記フレーム部材にカバー部材を取り付ける工程と、を備え、
前記吸着部材を取り外す工程では、
前記吸着部を押圧することにより、前記吸着部材において前記吸着部を介して対向配置された屈曲部が屈曲するプリント基板の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４Ａ】
【図４Ｂ】
【図５Ａ】
【図５Ｂ】
【図６Ａ】
【図６Ｂ】
【図６Ｃ】
【図６Ｄ】
【図６Ｅ】
【図６Ｆ】
【図７Ａ】
【図７Ｂ】
【図７Ｃ】
【図８Ａ】
【図８Ｂ】
【図８Ｃ】
【図９Ａ】
【図９Ｂ】
【図９Ｃ】
【図１０Ａ】
【図１０Ｂ】
【図１１Ａ】
【図１１Ｂ】
【図１１Ｃ】
【図１１Ｄ】
【図１１Ｅ】
【図１１Ｆ】
【図１２Ａ】
【図１２Ｂ】
【図１２Ｃ】
【図１２Ｄ】
【図１３Ａ】
【図１３Ｂ】
【図１３Ｃ】
【図１３Ｄ】
【図１３Ｅ】
【図１３Ｆ】
【図２】
【図３】
【図４Ａ】
【図４Ｂ】
【図５Ａ】
【図５Ｂ】
【図６Ａ】
【図６Ｂ】
【図６Ｃ】
【図６Ｄ】
【図６Ｅ】
【図６Ｆ】
【図７Ａ】
【図７Ｂ】
【図７Ｃ】
【図８Ａ】
【図８Ｂ】
【図８Ｃ】
【図９Ａ】
【図９Ｂ】
【図９Ｃ】
【図１０Ａ】
【図１０Ｂ】
【図１１Ａ】
【図１１Ｂ】
【図１１Ｃ】
【図１１Ｄ】
【図１１Ｅ】
【図１１Ｆ】
【図１２Ａ】
【図１２Ｂ】
【図１２Ｃ】
【図１２Ｄ】
【図１３Ａ】
【図１３Ｂ】
【図１３Ｃ】
【図１３Ｄ】
【図１３Ｅ】
【図１３Ｆ】
【公開番号】特開２０１１−１３８９１９（Ｐ２０１１−１３８９１９Ａ）
【公開日】平成２３年７月１４日（２０１１．７．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２９７８２５（Ｐ２００９−２９７８２５）
【出願日】平成２１年１２月２８日（２００９．１２．２８）
【出願人】（０００００４２３７）日本電気株式会社 (19,353)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年７月１４日（２０１１．７．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１２月２８日（２００９．１２．２８）
【出願人】（０００００４２３７）日本電気株式会社 (19,353)
【Ｆターム（参考）】
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