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【発明の名称】 プリント配線板構造とこのプリント配線板構造の反り防止方法
【発明者】 【氏名】橋本 浩二

【氏名】高田 正作

【氏名】斉藤 宏明
【要約】 【課題】プリント配線板の反りを確実に防止できるプリント配線板構造を提供する。

【解決手段】プリン卜配線板２−１、２−２への電子部品組み込み完了後に当該プリン卜配線板２−１、２−２から切り離されるダミー部３を備え、ダミー部３の表面部３ａに表側の反り防止銅箔パターン４−１を、ダミー部３の裏面部３ｂに裏側の反り防止銅箔パターン４−２を、それぞれほぼ同じ形状及び同じ厚さで形成して、加熱時に、反り防止銅箔パターン４−１、４−２の銅張力作用によりプリン卜配線板２−１、２−２の反りを防止するようにした。
【特許請求の範囲】
【請求項１】 プリン卜配線板への電子部品組み込み完了後に当該プリン卜配線板から切り離されるダミー部を備え、このダミー部の表、裏面部にそれぞれ反り防止銅箔パターンを形成したことを特徴とするプリント配線板構造。
【請求項２】 表側の反り防止銅箔パターンと裏側の反り防止銅箔パターンとは、その形状及び厚さがほぼ同じである請求項１に記載のプリント配線板構造。
【請求項３】 ダミー部が、複数のプリント配線板を面取りした多面取り基板におけるダミー部である請求項１又は請求項２に記載のプリント配線板構造。
【請求項４】 印刷配線板製造工程におけるパターン形成工程で、プリン卜配線板への電子部品組み込み完了後に当該プリン卜配線板から切り離されるダミー部の表面部に表側の反り防止銅箔パターンを、前記ダミー部の裏面部に裏側の反り防止銅箔パターンをそれぞれ形成し、前記パターン形成工程後の加熱時に、熱の影響によって前記表、裏側の反り防止銅箔パターン同士が引っ張り合う銅張力現象により前記プリント配線板の反りを防止するようにしたことを特徴とするプリント配線板構造の反り防止方法。
【請求項５】 表側の反り防止銅箔パターンと裏側の反り防止銅箔パターンとは、その形状及び厚さがほぼ同じである請求項４に記載のプリント配線板構造の反り防止方法。
【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、プリント配線板の反りを防止したプリント配線板構造と、このプリント配線板構造におけるプリント配線板の熱影響による反りの防止方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】プリン卜配線板には、電子回路を構成するために様々な電子部品が配置してあり、その機能を確保するために電子部品同士を銅箔パターンで接続している。また、プリント配線板は、電子部品の自動搭載時や、電子部品のフロー、リフローはんだ付けの工程時に、決められた標準のプリント配線板固定台及び搬送用レールに載せてその作業が行われている。したがって、プリント配線板のサイズを、プリント配線板固定台及び搬送用レールにセットできる標準サイズにしなくてはならず、このために、プリント配線板にダミー基板（ダミー部）を設けて標準サイズに合わせていた。
【０００３】しかし、プリント配線板の大きさは、電子装置の軽薄短小化により年々小型化されてきている。したがって、プリント配線板を標準サイズにする際、プリント配線板そのもののサイズが小さく、標準サイズ内で、何枚か組み合わせてプリント配線板を取ることができる多面取り基板方式（マルチ基板方式）が行われている。
【０００４】この多面取り基板１では、図６に示すように小型なプリント配線板２−１、２−２を２枚組み合わせ、サイズをプリント配綿板固定台及び搬送用レールの標準幅に合わせるために、プリン卜配線板２−１、２−２の四方にダミー部３が設けてある。
【０００５】また、この多面取り基板１の切離しライン上には、プリント配線板２−１、２−２からダミー部３を切り離すＶ溝加工部３−１が形成してあり、また、Ｖ溝加工部３−１よりダミー部３をより切り離し易くするためのルーター加工部３−２が、プリント配線板２−１、２−２のそれぞれの一方の対角部分にそれぞれ形成してある。
【０００６】上記した多面取り基板１にあっては、特に反りを防止する加工等はなされておらず、このために、多面取り基板１の作成時及びフロー、リフローはんだ付け時に、多面取り基板１に熱が加わると、プリント配線板２−１、２−２に平均で０．２〜１．５ｍｍ程の反りを生じていた。
【０００７】また、この反りの値は、プリント配線板２−１、２−２に搭載されるスモール・アウトライン・パッケージからなる電子部品（ＳＯＰ）６−１、フォード・フラット・パッケージからなる電子部品（ＱＦＰ）６−２、チップ抵抗６−３などの電子部品の位置及び重量、形成されている銅箔パターン５の量により変動していた。このために、多面取り基板１におけるプリント配線板２−１、２−２に生じる反りに対して、図７に示すように専用反り防止治具８を作成し、この専用反り防止治具８に多面取り基板１を嵌め込み、多面取り基板１の回りをストッパー９で固定することで、プリント配線板２−１、２−２の反りを防ぎ上記した作業を行っていた。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、専用反り防止治具８は高価であり、また、作成日数もかかることもあって、専用反り防止治具８を全ての多面取り基板１に用いることは不可能であり、したがって、他の多面取り基板１については、反り取り加工機等により反りを修正するか、それでも反りが直らなければ廃棄しなければならないという問題点があった。
【０００９】本発明は、上記の問題点に着目してなされたものであって、その第１の目的とするところは、プリント配線板の反りが確実に防止できて、信頼性のあるプリント配線板構造を提供することにある。
【００１０】また、本発明の第２の目的とするところは、作業性が良く、経済的に且つ確実にプリント配線板の反りを防止することができるプリント配線板構造の反り防止方法を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記の第１の目的を達成するために、請求項１の発明に係るプリント配線板構造は、プリン卜配線板への電子部品組み込み完了後に当該プリン卜配線板から切り離されるダミー部を備え、このダミー部の表、裏面部にそれぞれ反り防止銅箔パターンを形成したものである。
【００１２】かかる構成により、プリント配線板の作成時及びフロー、リフローはんだ付け時などのプリント配線板ヘの熱影響時に、ダミー部の表、裏面部に設けられた反り防止銅箔パターンの銅張力現象によりプリント配線板の反りが防止できる。このように、表側、裏側の反り防止銅箔パターンのみでプリント配線板の反り防止を効果的に行うことができて、信頼性のあるプリント配線板構造を提供することができる。
【００１３】また、表側、裏側の反り防止銅箔パターンを形成したダミー部は、プリン卜配線板部品組み込みチエック完了時に切り離されるために、プリント配線板には反り防止銅箔パターンが残ることがなく、信頼性のあるプリント配線板構造を提供することができる。
【００１４】また、上記の第１の目的を達成するために、請求項２の発明に係るプリント配線板構造は、請求項１に記載のプリント配線板構造において、表側の反り防止銅箔パターンと裏側の反り防止銅箔パターンとは、その形状及び厚さがほぼ同じである。
【００１５】かかる構成により、プリント配線板ヘの熱影響時に生じる反り防止銅箔パターンの銅張力現象が、表側、裏側の反り防止銅箔パターンにおいて同じように起こり、プリント配線板の反りを確実に防止することができるようになる。このように、表側、裏側の反り防止銅箔パターンのみでプリント配線板の反り防止を効果的に行うことができて、信頼性のあるプリント配線板構造を提供することができる。
【００１６】また、上記の第１の目的を達成するために、請求項３の発明に係るプリント配線板構造は、請求項１又は請求項２に記載のプリント配線板構造において、ダミー部が、複数のプリント配線板を面取りした多面取り基板におけるダミー部である。
【００１７】かかる構成により、請求項１の発明の作用効果と同様な作用効果を奏し得るばかりか、多面取り基板における複数のプリント配線板の反り防止を効果的に行うことができる。
【００１８】また、上記の第２の目的を達成するために、請求項４の発明に係るプリント配線板構造の反り防止方法は、印刷配線板製造工程におけるパターン形成工程で、プリン卜配線板への電子部品組み込み完了後に当該プリン卜配線板から切り離されるダミー部の表面部に表側の反り防止銅箔パターンを、ダミー部の裏面部に裏側の反り防止銅箔パターンをそれぞれ形成し、パターン形成工程後の加熱時に、熱の影響によって表、裏側の反り防止銅箔パターン同士が引っ張り合う銅張力現象によりプリント配線板の反りを防止するようにしたものである。
【００１９】したがって、プリント配線板の作成時及びフロー、リフローはんだ付け時などのプリント配線板ヘの熱影響時に、ダミー部の表、裏面部に設けられた反り防止銅箔パターンの銅張力現象によりプリント配線板の反りが防止できる。このように、表側、裏側の反り防止銅箔パターンのみでプリント配線板の反り防止を効果的に行うことができて、作業性が良く、反り防止手段としては経済的である。
【００２０】また、上記の第２の目的を達成するために、請求項５の発明に係るプリント配線板構造における反り防止方法は、請求項４に記載のプリント配線板構造における反り防止方法において、表側の反り防止銅箔パターンと裏側の反り防止銅箔パターンとは、その形状及びその厚さがほぼ同じである。
【００２１】したがって、請求項４の発明の作用効果と同様な作用効果を奏し得るばかりか、プリント配線板ヘの熱影響時に生じる反り防止銅箔パターンの銅張力現象が、表側、裏側の反り防止銅箔パターンにおいて同じように起こり、プリント配線板の反りを確実に防止することができる。
【００２２】
【発明の実施の形態】以下、本発明を図面を参照して説明する。
【００２３】（実施の形態例１）本発明に係るプリン卜配線板構造の実施の形態例１を図１に示す。
【００２４】このプリン卜配線板構造は、そのサイズをプリント配綿板固定台及び搬送用レールの標準幅に合わせるために、プリン卜配線板２−１、２−２の四方にダミー部３を設けた多面取り基板１である。
【００２５】そして、この多面取り基板１には、その切離しライン上に、プリント配線板２−１、２−２からダミー部３を切り離すＶ溝加工部３−１が形成してあり、また、Ｖ溝加工部３−１よりダミー部３をより切り離し易くするためのルーター加工部３−２が、プリント配線板２−１、２−２のそれぞれの一方の対角部分に形成してある。
【００２６】プリン卜配線板２−１、２−２には、電子部品（ＳＯＰ）６−１や、電子部品（ＱＦＰ）６−２、電子部品（チップ抵抗）６−３などが搭載してあり、各々の電子部品６−１、６−２、６−３は信号線銅箔パターン５により接続してあって回路を形成している。
【００２７】そして、図３に示すようにダミー部３の表面部３ａには表側の反り防止銅箔パターン４−１が、ダミー部３の裏面部３ｂには裏側の反り防止銅箔パターン４−２がそれぞれ形成してある。
【００２８】これらの表、裏側の反り防止銅箔パターン４−１、４−２は、Ｖ溝加工部３−１、ルーター加工部３−２及びダミー部３の端縁部よりｌｍｍ〜２ｍｍ程度の間隔をおいてダミー部３の表、裏面部３ａ、３ｂの全体にほぼ同じ形状、同じ厚さで形成してある。反り防止銅箔パターン４−１、４−２を、Ｖ溝加工部３−１、ルーター加工部３−２及びダミー部３の端縁部よりｌｍｍ〜２ｍｍ程度離したのは、銅箔の返り（カエリ）により、プリント配線板２−１、２−２へのキズ等が付かぬようにするためである。
【００２９】図４に本発明に係るプリント基板構造の製造工程を示す。このプリント基板構造の製造工程は印刷配線板製造工程と組立行程とに区分される。
【００３０】印刷配線板の製造工程では、銅張積層板に電子部品を取り付けるための穴明けを行い（ステップＳ１、ステップＳ２）、次に、パターン形成工程で、パターン印刷、または写真技術により露光によるパターン（反り防止銅箔パターン４−１、４−２、信号銅箔パターン５）を形成させ（ステップＳ３）、パターン以外の余分な銅を除去するエッチング工程を通し（ステップＳ４）、その後穴明け部にメッキを施し、スルーホールを形成させるメッキ工程（ステップＳ５）を経て、はんだ工程にて必要以外にはんだが付かないようにするレジストを行い（ステップＳ６）、部品実装位置及び必要な品名を表示するシルク印刷を施し（ステップＳ７）、外形を形成し（ステップＳ８）、外観及び銅箔パターンの接続状態を確認後（ステップＳ９）、表面に防錆処理を施す（ステップＳ１０）。
【００３１】そして、組立工程では、プリント配線板２−１、２−２に電子部品６−１、６−２、６−３を搭載し（ステップＳ１１）、自動はんだ付けを行い（ステップＳ１２）、後付け部品を取付け（ステップＳ１３）、プリント配線板２−１、２−２からダミー部３をＶ溝加工部３−１で切り離し（ステップＳ１４）、検査（ステップＳ１５）を経て電子装置用のプリント配線板構造が製作される（ステップＳ１６）。
【００３２】ダミー部３の表、裏面部３ａ、３ｂに形成されている反り防止銅箔パターン４−１、４−２は、印刷配線板製造工程のパターン形成工程（ステップＳ３）でプリント配線板２−１、２−２上の信号銅箔パターン５と同時に形成される。したがって、その後のステップＳ４〜ステップＳ１０迄の工程時に生ずる多面取り基板１への加熱時に、反り防止銅箔パターン４−１、４−２が、熱の影響により銅張力現象を起こす。すなわち、ダミー部３に設けられた反り防止銅箔パターン４−１、４−２はそれぞれダミー部４の表面部３ａ及び裏面部３ｂにほぼ均等に設けられているために、図３に示すように、それぞれ表側の反り防止銅箔パターン４−１と裏側の反り防止銅箔パターン４−２とが銅張力引張方向７に引張り合う銅張力現象が起こり、プリント配線板２−１、２−２の反りが防止される。
【００３３】また、組立工程での電子部品搭載後の自動はんだ付け作業時では、高温のはんだディップ糟で自動はんだ付けを行うために、多面取り基板１に対しても１５０度〜２００度程の熱が加わる。通常、ガラスエポキシ及び紙フェノール材等で構成されたプリン卜配線板２−１、２−２は熱に弱く、非常に反りが生じ易くなるが、ダミー部３の表、裏面部３ａ、３ｂに設けられた反り防止銅箔パターン４−１、４−２に図３に示す引っ張り合う銅張力現象が起こり、プリント配線板２−１、２−２の反りが防止される。
【００３４】このように各工程を経て、電子部品を搭載しはんだ付けされた後、組立工程におけるステップＳ１４で、プリント配線板２−１、２−２からダミー部３がＶ溝加工部３−１の部分で切り離されて廃棄される。よって、表、裏側の反り防止銅箔パターン４−１、４−２は、プリント配線板２−１、２−２には一切残らない。
【００３５】また、本発明に係るプリント配線板構造の反り防止方法は、印刷配線板製造工程におけるパターン形成工程で、プリン卜配線板２−１、２−２への電子部品組み込み完了後に当該プリン卜配線板２−１、２−２から切り離されるダミー部３の表面部３ａに表側の反り防止銅箔パターン４−１を、ダミー部３の裏面３ｂに裏側の反り防止銅箔パターン４−２をそれぞれ形成し、パターン形成工程後の加熱時に、熱の影響によって表、裏側の反り防止銅箔パターン４−１、４−２同士が引っ張り合う銅張力現象によりプリント配線板２−１、２−２の反りを防止するようにしたものである。
【００３６】したがって、プリント配線板２−１、２−２の作成時及びフロー、リフローはんだ付け時などのプリント配線板２−１、２−２ヘの熱影響時に、ダミー部３の表、裏面部３ａ、３ｂに設けられた反り防止銅箔パターン４−１、４−２の銅張力現象によりプリント配線板２−１、２−２の反りが防止できる。このように、表側、裏側の反り防止銅箔パターン４−１、４−２のみでプリント配線板２−１、２−２の反り防止を効果的に行うことができる。
【００３７】（実施の形態例２）本発明に係るプリン卜配線板構造の実施の形態例２を図５に示す。
【００３８】このプリン卜配線板構造は、そのサイズをプリント配綿板固定台及び搬送用レールの標準幅に合わせるために、プリン卜配線板２−１の四方にダミー部３を設けたものであり、多面取り基板ではない。
【００３９】そして、プリント配線板２−１からダミー部３を切り離すＶ溝加工部３−１が切離しライン上に形成してあり、また、Ｖ溝加工部３−１よりダミー部３をより切り離し易くするためのルーター加工部３−２が、プリント配線板２−１の一方の対角部分に形成してある。
【００４０】プリン卜配線板２−１には、電子部品（ＳＯＰ）６−１や、電子部品（ＱＦＰ）６−２、電子部品（チップ抵抗）６−３などが搭載してあり、各々の電子部品６−１、６−２、６−３は信号線銅箔パターン５により接続してあって回路を形成している。
【００４１】そして、ダミー部３の表面部３ａには表側の反り防止銅箔パターン４−１が、ダミー部３の裏面部３ｂには裏側の反り防止銅箔パターン４−２がそれぞれ形成してある（図３参照）。
【００４２】これらの表、裏側の反り防止銅箔パターン４−１、４−２は、Ｖ溝加工部３−１、ルーター加工部３−２及びダミー部３の端縁部よりｌｍｍ〜２ｍｍ程度の間隔をおいてダミー部３の表、裏面部３ａ、３ｂの全体にほぼ同じ形状、同じ厚さで形成してある。
【００４３】また、ダミー部３の表、裏面部３ａ、３ｂに形成されている反り防止銅箔パターン４−１、４−２は、印刷配線板製造工程のパターン形成工程（ステップＳ３）でプリント配線板２−１の信号銅箔パターン５と同時に形成される。
【００４４】したがって、その後のステップＳ４〜ステップＳ１０迄の工程時に生ずるプリント配線板２−１への加熱時に、反り防止銅箔パターン４−１、４−２が、熱の影響により銅張力現象を起こす。すなわち、ダミー部３に設けられた反り防止銅箔パターン４−１、４−２はそれぞれダミー部４の表面部３ａ及び裏面部３ｂにほぼ均等に設けられているために、図３に示すように、それぞれ表側の反り防止銅箔パターン４−１、裏側の反り防止銅箔パターン４−２が引っ張り合う銅張力現象が起こり、プリント配線板２−１の反りが防止される。
【００４５】また、組立工程での電子部品搭載後の自動はんだ付け作業時では、高温のはんだディップ糟で自動はんだ付けを行うために、プリント配線板２−１に対しても１５０度〜２００度程の熱が加わる。通常、ガラスエポキシ及び紙フェノール材等で構成されたプリン卜配線板２−１は熱に弱く、非常に反りが生じ易くなるが、ダミー部３の表、裏面部３ａ、３ｂに設けられた反り防止銅箔パターン４−１、４−２に図３に示す引っ張り合う銅張力現象が起こり、プリント配線板２−１の反りが防止される。
【００４６】また、組立工程におけるステップＳ１４で、プリント配線板２−１からダミー部３がＶ溝加工部３−１の部分で切り離されて廃棄される。よって反り防止銅箔パターン４−１、４−２は、プリント配線板２−１には一切残らない。
【００４７】
【発明の効果】以上説明したように、本発明に係るプリント配線板構造によれば、プリント配線板の作成時及びフロー、リフローはんだ付け時などのプリント配線板ヘの熱影響時に、ダミー部の表、裏面部に設けられた反り防止銅箔パターンの銅張力現象によりプリント配線板の反りが防止できる。このように、表側、裏側の反り防止銅箔パターンのみでプリント配線板の反り防止を効果的に行うことができて、信頼性のあるプリント配線板構造を提供することができる。
【００４８】また、表側、裏側の反り防止銅箔パターンを形成したダミー部は、プリン卜配線板部品組み込みチエック完了時に切り離されるために、プリント配線板には反り防止銅箔パターンが残ることがなく、信頼性のあるプリント配線板構造を提供することができる。
【００４９】また、本発明に係るプリント配線板構造の反り防止方法によれば、プリント配線板の作成時及びフロー、リフローはんだ付け時などのプリント配線板ヘの熱影響時に、ダミー部の表、裏面部に設けられた反り防止銅箔パターンの銅張力現象によりプリント配線板の反りが防止できる。このように、表側、裏側の反り防止銅箔パターンのみでプリント配線板の反り防止を効果的に行うことができて、作業性が良く、反り防止手段としては経済的である。
【出願人】 【識別番号】０００１５３４６５
【氏名又は名称】株式会社日立テレコムテクノロジー
【出願日】 平成１１年６月９日（１９９９．６．９）
【代理人】 【識別番号】１０００８３９５４
【弁理士】
【氏名又は名称】青木 輝夫
【公開番号】 特開２０００−３５３８６３（Ｐ２０００−３５３８６３Ａ）
【公開日】 平成１２年１２月１９日（２０００．１２．１９）
【出願番号】 特願平１１−１６２７６１